【文章內(nèi)容簡介】 （b）圖 數(shù)值模擬結(jié)果 （a）充模時間場變化 ；（b）充模壓力降變化。，圖（a）中從窗口側(cè)邊白點部分開始，從深灰色到淺灰色的過度充模時的流動過程，深灰色先被充滿，淺灰色最后充滿，圖（b）為充模過程的溶體壓力損失的變化情況，深灰色為壓力損失最小部位，熔體從噴嘴進(jìn)入型腔初期壓力損失較小，當(dāng)熔體達(dá)到型腔末端時壓力損失達(dá)到最大以紅色表示，中間的顏色過渡顯示了溶體壓力損失的變化情況，從分析結(jié)果看，澆口選在該位置熔體充模良好，但圖（a）/（b）左下角充模時間稍長，壓力降稍大，要使充模更好，澆口還應(yīng)向中心方向稍移一點。 澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到兩個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同各個澆口也對應(yīng)相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。 澆注系統(tǒng)凝料體積計算（1）主流道與主流道冷料井凝料體積 V主=V錐+V冷=πL12（D02+D0d0+d02）+14πdh = π8012（+5+52）+8212/4 =（2）分流道的體積 ①水平分流道的凝料體積 V水=πr2l+43πR3=2240+4323= ②斜分流道體積 V斜=2πl(wèi)212（D12+D1d1+d12）=2（++） = D1=+2Ltan5= d1= ③推桿里的凝料 V推=2= （3）澆注系統(tǒng)凝料體積 V總= V主+ V水+ V斜+V推= 該值小于前面對澆注系統(tǒng)凝料的估計值（），所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項計算與校核符合要求，不需重新設(shè)計計算。 澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計算（1）流過推桿頂部澆口的體積 V頂=V塑=（2）流過澆口的體積 VG=V塑+12V推=+=（3）流過分流道的體積 VR=VG+12（V水+V斜）=+12（+）=（4）流過主流道的體積 VS=2VR+V主=2+= 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計算與校核（1）確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾师谩８鶕?jù)經(jīng)驗（ABS塑料的流動性），澆注系統(tǒng)各段的γ取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。①主流道、分流道 γ=5102s1～5103s1②澆口最大剪切速率 γ=5104s1（2）確定體積流率q（澆注系統(tǒng)中各段的q值是不同的）。①主流道體積流率qs。因塑件并不大，且為一模兩腔，所需注射塑料熔體的體積也因此不是很大，而主流道尺寸由于和注射機噴嘴孔直徑相關(guān)聯(lián)，其直徑并不小，因此主流道體積流率并不大，取γ=2103s1，代入得 qs=π4Rs3γ=2103=式中 Rs——主流道平均半徑（cm），為5+101=。 ②澆口體積流率qG。 潛伏澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾师?5104s1代入得 qG=πRG3γ4=51044=式中RG——潛伏澆口半徑（cm）。（3）注射時間（充模時間）的計算：① 模具充模時間 tS=VSqs==式中 qS——主流道體積流率； VS——模具成型時所需塑料熔體的體積（cm3）。 tS——注射時間（s）。② 單個型腔充模時間 tG=VGqG==③ 注射時間根據(jù)經(jīng)驗公式求得注射時間 T=tS/3+2tG/3=+2根據(jù)參考資料[1]表2—3可知，t≥注射機公稱注射量以內(nèi)的最短注射時間，所選時間合理。（4）校核各處剪切速率① 澆口剪切速率 γG=4qGπR3=4=104s15104s1 合理 ② 分流剪切速率 γR=4qRπR3=4=104s15102s1 合理式中 qR=VRt==。 R——分流道截面積半徑（cm），R=。③ 主流道剪切速率 γS===103s1 合理式中 qS——實際主流道體積流量 qS=VSt==分析：從上面計算結(jié)果得知，澆口剪切速率基本達(dá)到極限值，在試模時若存在有成型時間問題可調(diào)整注射速率（延長注射時間）來達(dá)到要求。 模具成型零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿等。成型零件工作時，直接與塑件接觸，塑件熔體的高壓流的沖刷，脫模時與塑件發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能和良好的拋光性能。 成型零件的尺寸計算此控制器盒蓋尺寸精度要求不太高，盒蓋上面有5個按鍵孔，和一個顯示器孔，尾部側(cè)壁有一個圓孔和一個方形孔，對塑件只有外形尺寸和內(nèi)孔尺寸要求，這就要考慮模具磨損量和制造公差等，所有安裝孔距只需考慮收縮而與磨損量無關(guān)，因此只需計算型腔型芯的幾個主要尺寸就可以了。塑件精度等級按GB/T14486—1993,ABS一般精度取MT3級，計算中按相應(yīng)公差來查取，采用平均值法來計算。（1）型腔長度尺寸 LM1=[(1+Scp)Ls1x△]0+δz=[(1+)]0+=+式中 Scp——塑件平均收縮率s=+=； X——修正系數(shù)（）； △——塑件公差值（查參考資料[3]，）； δz——制造公差，見參考資料[1]。（2）型腔寬度尺寸 LM2=[(1+Scp)Ls2x△]0+δz=[(1+)]0+=+式中 Scp——塑件平均收縮率s=+=； X——修正系數(shù)（）； △——塑件公差值（查參考資料[3]，）； δz——制造公差，見參考資料[1]。（3）型腔深度尺寸 HM=[(1+Scp)H x△]0+δz=[(1+)]0+=+式中 Scp——塑件平均收縮率s=+=； X——修正系數(shù)（）； △——塑件公差值（查參考資料[3]，）； δz——制造公差，見參考資料[1]。 其他尺寸計算依次類推。 表4—1 塑件成型零件工作尺寸計算表 單位：mm模具尺寸名稱塑件尺寸塑件精度等級塑件尺寸公差△模具等級GB/T1800模具尺寸公差△m磨具尺寸計算結(jié)果模具尺寸規(guī)范化型腔長度39++型腔寬度6639++型腔深度39++型芯長度39型芯寬度39型芯高度39小型芯大徑Φ739小型芯小徑Φ339在分型面和澆口位置確定以后,采用Pro/E進(jìn)行分模（分型面）設(shè)計，然后創(chuàng)建模具體積塊和切割側(cè)型芯等。分模以后的型腔和型芯，通過有關(guān)軟件可自動生成數(shù)控加工程序，從而可實現(xiàn)無圖化生產(chǎn)，這樣大大提高了工作效率和模具的制造精度。以下簡介本模的分模過程。（1）導(dǎo)入?yún)⒄樟慵? 參照模型示意圖 （2）設(shè)置收縮率。單擊【收縮率】按鈕，設(shè)置收縮率，%。 設(shè)置收縮率 建立中心坐標(biāo)系對塑件生產(chǎn)批量不是太大的模具，設(shè)置收縮率就可以了，而對于大批量生產(chǎn)塑件的模具還應(yīng)考慮型腔、型芯的磨損以及今后多次修模應(yīng)留的余量，本設(shè)計應(yīng)按上述計算結(jié)果（）對相應(yīng)尺寸進(jìn)行修改。（3）建立中心坐標(biāo)系。為塑件建立模具中心坐標(biāo)系。（4）創(chuàng)建毛坯。根據(jù)參照模型，創(chuàng)建毛坯。 創(chuàng)建毛坯 （5）創(chuàng)建主分型面。先通過【裙邊曲線】命令創(chuàng)建SILH_CURVE，再單擊【創(chuàng)建分型面】按鈕，通過裙邊曲面、復(fù)制、拉伸、合并、邊界混合等命令創(chuàng)建主分型面。 圖4—14 主分型面示意圖（6）創(chuàng)建滑塊體積塊。單擊【創(chuàng)建體積塊】按鈕，通過拉伸、參照零件切除等命令分別創(chuàng)建兩個滑塊體積快。 側(cè)分型面的創(chuàng)建 3）成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）分割模具體積塊。單擊【分割模具體積塊】按鈕，進(jìn)行模具體積快的分割。首先通過主分型面將毛坯分割成動、定模仁，然后通過兩個側(cè)分型面從動模中分割出兩個側(cè)型芯。 （2）分割鑲塊體積快。單擊【模具體積快】按鈕，通過草繪、增加、拉伸等命令創(chuàng)建出小型芯體積快，再通過【分割新元件】創(chuàng)建出一組定模小型芯。 動、定模仁及側(cè)型芯分模示意圖 定模小型芯（3）創(chuàng)建底部寫抽芯。單擊【模具體積快】按鈕，通過草繪、增加、拉伸、參照零件切除等命令創(chuàng)建出小型芯體積快，再通過【分割新元件】創(chuàng)建出動模斜型型芯。 動模斜型芯對于模具的尺寸，從節(jié)約材料和減少模具尺寸出發(fā)，模仁的值取小一些比較好，但實際中因為要考慮冷卻因素及安裝固定，又因為經(jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計取模仁的長寬為210mm170mm。注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12555—2006，由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在全國模具發(fā)達(dá)的地區(qū)在參考龍記模架標(biāo)準(zhǔn)的前提下形成了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但不管是國家標(biāo)準(zhǔn)還是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都沒有進(jìn)入Pro/E的模架庫。該設(shè)計仍采用Pro/E所提供的Futaba_3P GC模架組件（工字形標(biāo)準(zhǔn)簡化細(xì)水口模架）。以下為該模架的調(diào)用過程（根據(jù)現(xiàn)在選定的直澆口模架，規(guī)格為350400）：（1）單擊【定義模具組件】按鈕，彈出【模具組件定義】對話框。 【模具組件定義】對話框（2）在【模具組件定義】對話框中單擊【載入/保存組件】按鈕，彈出【組件】對話框。在該對話框中勾選“Futaba_s”選項，并選擇“SCType”組件，然后單擊【載入】和【確定】按鈕載入模具組件。（3）將供貨商設(shè)置為“futaba/mm”后，并設(shè)置相應(yīng)的尺寸和板厚即完成了該標(biāo)準(zhǔn)模架的調(diào)用。 設(shè)置組件選項 標(biāo)準(zhǔn)模架調(diào)用結(jié)果圖由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用結(jié)構(gòu)形式為直B型、模架尺寸為350mm400mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。動定模分型面之間應(yīng)有分模間隙（），以便模仁能完全貼合。各板的尺寸如下：1）定模座板（H4——上固定板）400mm400mm，厚45mm。定模座板通常就是模具與注射機連接處的板，材料為45鋼（S55C）定位圈通過4個M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H7/k6配合；與導(dǎo)柱采用H7/k6配合。2)定模板（A板——母模板）350mm400mm，厚80mm。用于固定定模仁、導(dǎo)套、斜導(dǎo)柱、楔緊塊。用45鋼制成，最好調(diào)質(zhì)230HB～270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用H7/k6配合；定模板與楔緊塊采用H7/k6配合；定模板與定模仁為H7/m6配合。3）動模板（B板——公模板）350mm400mm，厚60mm。動模板既有固定動模仁、導(dǎo)套滑塊的作用，又承受型腔、型芯或推桿的壓力，因此它要具有較高的平行度和和硬度。所以用材料45鋼較好，調(diào)230HB～270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用H7/e7配合。4）墊塊（C塊——模腳）63mm400mm，高度100mm。（1）主要作用，在動模座板與支承板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，或是調(diào)整模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求。（2）結(jié)構(gòu)形式，可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。（3）墊塊材料，墊塊材料為Q235A，也可以用HT200，球墨鑄鐵等。該模具墊塊采用Q235A制造。（4）墊塊的高度h校核 h=h1+h2+h3+s+δ=5+20+25+5+40=95100 符合要求。式中 h1——頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具設(shè)限位釘高度5mm； h2——推板厚度，為25mm； h3——推桿固定板厚度，為20mm； s——推出行程，為40mm； δ——推出行程富余量，一般為3mm～6mm，取5mm。 5）動模座板（H1——下固定板）400mm400mm，厚30mm。 材料為45鋼（S55C），其上的注射機頂出桿孔為Φ50 6）推板（H6——下頂出板）220mm400mm，厚25mm。 材料為45鋼（S55C），用4個M10的內(nèi)六角圓柱螺釘與推板固定。 7）推桿固定板（H5——回針板）220mm400mm，厚20mm。 材料為45鋼（