【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面處，成形后切除澆口, 零件組裝時(shí)澆口被遮擋起來(lái)。 型腔的布局及成型尺寸因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸小，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模四腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。7 / 36成型型腔尺寸依據(jù)塑件布局計(jì)算確定，需考慮成形封閉結(jié)合面大小，太大造成模具尺寸過(guò)大，成本浪費(fèi)，太小易導(dǎo)致成型時(shí)溢料飛邊，甚至型腔變形。因模具是一模四腔，考慮排布可得型腔長(zhǎng)為 100mm，寬為 70mm。塑件的高度為 3mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 2040mm，因此得出成型型腔總體厚度為 45mm。型腔布局如圖 2。圖 2 型腔布局 估算塑件體積質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的體積為 ，ABS 的密度為 ，即可以得3cm3/cmg出該塑件制品的質(zhì)量約為 。8 / 36 注塑機(jī)的選擇和校核 注射膠量的計(jì)算模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： mn%8021??式中： 型腔數(shù)量n 單個(gè)塑件的重量（g）1m 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）2本設(shè)計(jì)中：n=4 g =5 g ?12mm≥（+5）/ 即 m≥因而預(yù)選注塑機(jī)額定注塑量最少為 以上 鎖模力的計(jì)算選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要分開而產(chǎn)生溢料。塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 成型投影面積 =2An??21式中 n 型腔數(shù)目 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 n=4 =60 =1421 1m22本設(shè)計(jì)中 =4x60+1421=16612An?鎖模力和成型面積的關(guān)系根據(jù)依照以下計(jì)算公式確定： 10PA??腔鎖式中 —鎖模力，kN；P鎖9 / 36 —型腔壓力，MPa ；P腔A —成型投影面積，mm 2；一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá) 60～80MPa，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力通常為 2040MPa，這里取 30MPa。計(jì)算： A/1000=301661/1000= kN (取整 50 kN)P腔得出預(yù)選注塑機(jī)額定注塑壓力為 50 kN 以上。 注塑機(jī)選擇確定綜合考慮以上因素，選定注射機(jī)為 TOSHIBA EC40Y。其相關(guān)性能符合成型方案要求，以下相關(guān)參數(shù)： 表 1 TOSHIBA EC40Y 注塑機(jī)參數(shù)(部分)型號(hào)參數(shù) 單位 EC40Y螺桿直徑 mm 22理論注射容量 cm3 38注射重量 PS g 35注射壓力 Mpa 253鎖模力 KN 400拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 320320允許最大模具厚度 mm 320允許最小模具厚度 mm 150移模行程 mm 570液壓頂出行程 mm 60液壓頂出力 KN 20油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高) m 機(jī)器重量 t 10 / 364 注塑模具設(shè)計(jì) 模架的選用 模架基本類型注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、熱流道注射模。 模架的選擇根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如圖 3所示：11 / 36圖 3 模架結(jié)構(gòu)圖CI 型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口的注射成形模具。由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，以此分析計(jì)算：模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（100）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 180mm?模架的寬 W=型腔寬度（70）+導(dǎo)向桿的直徑+模板壁厚 150mm?根據(jù)成型型腔的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其它螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。參考成型型腔厚度，考慮模板強(qiáng)度要求，定模板厚度取 40mm，動(dòng)模板厚度取 60mm?？紤]頂出行程要求，支撐板取 60mm以滿足。綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：CI1518A40B60C60。 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開合模時(shí)，保證公母模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。 1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)（1） 導(dǎo)向零件應(yīng)合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。（2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 24 個(gè)導(dǎo)柱。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要求時(shí)，則用兩個(gè)直徑不同的導(dǎo)柱，或用兩個(gè)直徑相同，但錯(cuò)開位置的導(dǎo)柱。（3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。（4） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)有承屑槽（5） 導(dǎo)柱`導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行（6） 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零12 / 36件。2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)（1） 有單節(jié)與臺(tái)階式之分（2） 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須高出公模端面 6…8mm（3） 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有圓錐或球形的引導(dǎo)部分（4） 固定方式有鉚接固定和螺釘固定（5） 其表面應(yīng)熱處理，以保證耐磨。 3. 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔（1） 無(wú)導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，直接開在模板上，模板較厚時(shí)，導(dǎo)向孔必須做成盲孔，側(cè)壁增加排氣孔。（2） 導(dǎo)套有套筒式`臺(tái)階式`凸臺(tái)式（3） 為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。一般情況下,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用,用于保證動(dòng)模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確對(duì)合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉,起到合模導(dǎo)向的作用. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。澆注系統(tǒng)組成：普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 主流道設(shè)計(jì)所選用東芝 EC40Y 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前段孔徑 d0=3mm13 / 36噴嘴圓弧半徑 R0=12mm為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d 應(yīng)稍大于噴嘴直徑。d=d0+（~1）=主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角@通常為 2~4°，過(guò)大的錐角會(huì)才產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過(guò)小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使沖模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過(guò)大，此處的錐角選用 2°，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1~2mm。這里取主流道球面半徑 R12mm，經(jīng)測(cè)量主流道長(zhǎng)度 L 取 60mm。 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔，分流道的長(zhǎng)度應(yīng)該盡可能短，折彎少，盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一般取 Ra 為 m，本設(shè)計(jì)選擇圓形截面的分流道，d=，采用流道布局如圖 4 所示：14 / 36圖 4 流道布局 澆口的設(shè)計(jì)側(cè)澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開設(shè)在分型面上，一般塑料熔體從外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。 冷料穴的設(shè)計(jì)主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問(wèn)題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來(lái)。冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用 Z 倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過(guò)內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如圖 5：圖 5 冷料穴及拉料針 分型面的設(shè)計(jì)將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能15 / 36夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)