【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的各個(gè)部位，以獲得殷實(shí)、完整、質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。注射模的澆注系統(tǒng)通常是有主流道、分流道、澆口、冷料穴、排氣槽等部分組成。 主流道的設(shè)計(jì)主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化。為了便于主流道凝料的順利拔出和塑料熔體的順利流入，將主流道設(shè)置垂直于分型面，且具有2~6度錐角的圓錐形，表面粗糙度Ra≤。主流道襯套內(nèi)壁拋光應(yīng)沿軸向，若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面，主流道凝料便難以拔出[1]。（1）主流道的尺寸，其錐度α＝20~60（取α=30）壁粗糙度Ra≤(取Ra=)；小端直徑d一般取3~6mm（取d=），~1mm；主流道出口端應(yīng)有圓角，~3mm(取r=1mm)；主流道的長(zhǎng)度由定模座板和定模板厚度確定，一般L不超過(guò)60mm。已知所選的注塑機(jī)其噴嘴球半徑為SR30。為了使主流道與噴嘴能夠嚴(yán)密地配合，避免高壓塑料熔體溢出，主流道與噴嘴接觸處的凹坑的球半徑應(yīng)比噴嘴球半徑大1~2mm。如果主流道與噴嘴接觸處的凹坑的球半徑比噴嘴球半徑大得太多則密封作用不好，太小則主流道凝料無(wú)法脫出。故取凹坑球半徑為31mm，此處大于噴嘴球半徑1mm，符合要求[1]。1) 主流道襯套的形式主流道襯套的形式如圖34所示。 圖34 主流道襯套形式2) 主流道襯套的固定 通過(guò)兩個(gè)螺釘固定在定模板上，澆口套固定段與動(dòng)模板之間采用過(guò)渡配合H7/k6。3) 定位圈的選擇定位圈是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ100mm，內(nèi)徑Φ70mm。采用內(nèi)六角螺釘固定形式.由于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng)熱處理提高硬度。主流道與噴嘴接觸處做成半球形的凹坑，二者應(yīng)嚴(yán)密地配合，避免高壓塑料熔體溢出，故澆口套材料選用T10A，硬度為50～55HRC。 分流道的設(shè)計(jì)分流道的作用是把從主流道流入的熔料平穩(wěn)地送到各個(gè)模腔內(nèi)。它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)向的作用，因此要求分流道的壓力損失小、熱量損失小等。1） 分流道的形狀和大小分流道的截面形狀通常有圓形、梯形、半圓形和矩形。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失，一般要求分流道的通導(dǎo)截面積最大，而散熱的內(nèi)表面積最小。其中圓形的效率最高，適用于ABS材料，故選擇分流道的截面積形狀為圓形。按推薦值取分流道直徑為d=8mm，分流道的長(zhǎng)度一般在8~12mm之間，本次取L=14mm[1]。2） 分流道的表面粗糙度為了增加分流道與模具接觸的外層塑料的流道阻力，以使外層塑料較好地形成絕熱層，分流道內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低。分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)渡，以利于塑料熔體的流動(dòng)和填充，本次取Ra=。 澆口的設(shè)計(jì)澆口是主流道、分流道與型腔的連接部分，即澆注系統(tǒng)的終端。一般這段很短的通道截面積很小，當(dāng)熔融塑料流在高壓下通過(guò)澆口時(shí)，因?yàn)闈部诘慕孛娣e很小，使料流加速，而由于摩擦作用，又使料流的溫度升高，黏度下降，提高了料流的流動(dòng)性，有利于充滿型腔，因此它是澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。常用幾種澆口的比較：1) 直澆口：直澆口的位置一般設(shè)計(jì)在制件表面或背面，其特點(diǎn)是塑料從主流道進(jìn)入模腔，物料流程較短，壓力損失小，但由于流道尺寸大，冷卻凍結(jié)慢，需要較長(zhǎng)的保壓補(bǔ)縮時(shí)間，還容易在進(jìn)料處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，并由此導(dǎo)致制品翹曲變形，同時(shí)，澆口凝料留在塑件上，需要進(jìn)行修正。直澆口適用于單腔模具和大型塑件以及一些高粘度塑料[10]。2) 點(diǎn)澆口：澆口可自行切段，利于自動(dòng)化操作，澆口殘留痕跡小，但壓力損失大，需采用三板模。適用于成型進(jìn)表觀黏度隨剪切速率增大而明顯降低和延黏度較低的塑料熔體、薄壁塑件。3) 潛伏式澆口：一般設(shè)在產(chǎn)品內(nèi)表面或側(cè)面隱蔽處，凝料可自動(dòng)脫落，不影響塑件外觀，對(duì)于強(qiáng)韌性塑料（如PA）或脆性塑料（如PS），潛伏式澆口是不合適的。4) 側(cè)澆口：能方便地調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，充型速度快，除去澆口方便，澆口痕跡小，缺點(diǎn)是塑件容易形成熔接痕、縮孔、凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，殼形塑件容易排氣不良。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及塑件材料的成型性能要求，綜合考慮采用直接澆口的形式，有利于塑料熔體的充填，減少壓力損失。選用此種澆口，需特點(diǎn)注意后續(xù)處理，開(kāi)模后應(yīng)該及時(shí)將澆口從塑件上切除，避免因塑料凝固而切除困難。澆口位置主要是根據(jù)塑件的幾何形狀和技術(shù)要求，并分析熔體在流道和型腔中的流動(dòng)形狀、填充、補(bǔ)縮及排氣等因素后確定。結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，再考慮Mlodflow的澆口分析結(jié)果，將澆口位置設(shè)計(jì)在塑件的圓柱突出端部（底部外觀不作要求），不影響使用要求。 冷料井的設(shè)計(jì)冷料井是用來(lái)儲(chǔ)藏注射間歇所產(chǎn)生的冷凝料頭和最先射入模具澆注系統(tǒng)的溫度較低的部分冷料。防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使熔體順利充滿型腔。如冷料進(jìn)入型腔將造成制件上的冷瘢、冷接縫，甚至在進(jìn)入型腔前冷料頭即將澆口堵塞而不能進(jìn)料。 主流道冷料穴開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，冷料穴直徑與主流道大端直徑相同或略大，深度約為直徑的1~，其體積要大于冷料的體積。由于本模具結(jié)構(gòu)沒(méi)有設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)，故不采用拉料桿，而是在其端部設(shè)計(jì)成30的錐形冷料穴，以起到拉料的作用。 成型零件的設(shè)計(jì)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、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(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(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。本產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，除了型腔和型芯還有螺紋型環(huán)。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型塑件外表面的部件，按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌組合式、四壁拼合式五種。總體來(lái)說(shuō)，整體式強(qiáng)度、剛度好，但不適用于復(fù)雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結(jié)構(gòu)，使復(fù)雜的型腔加工相對(duì)容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但易在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕。本模具采用一模八腔的結(jié)構(gòu)形式，型腔較大，考慮到塑件的形狀及模具整體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因此適合采用整體式型腔。同時(shí)型腔分為動(dòng)、定模兩塊。塑件外表面有使用和質(zhì)量要求，因此型腔粗糙度值要求中等，將型腔表面粗糙度值設(shè)為Ra=。凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯有多個(gè)，需要分開(kāi)單獨(dú)設(shè)計(jì)計(jì)算。凸模與凹模按照各自要求分別設(shè)計(jì)好后，將幾個(gè)部分按照精度要求進(jìn)行裝配。2) 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)制品內(nèi)型比較復(fù)雜、凸模加工制造難度比較大時(shí)，也可以對(duì)凸模采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，以便于加工、維修或更換。鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，可大大改善加工和熱處理的工藝性，同時(shí)也可以方便在需要的部位開(kāi)排氣糟。該塑件的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，內(nèi)部筋和孔較多，簡(jiǎn)單的內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)根本無(wú)法完成抽芯。目前，塑料的生產(chǎn)最常用的方法為手動(dòng)模外分型抽芯，雖然已有人采用半自動(dòng)液壓抽芯來(lái)生產(chǎn)塑料制件，但同樣也無(wú)法實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)全抽，且半自動(dòng)抽芯增加了生產(chǎn)成本，對(duì)于型芯鑲塊二次放置也增加了難度，所以半自動(dòng)生產(chǎn)并不普及。而全自動(dòng)抽芯的塑料制件模具現(xiàn)在還有待于研發(fā)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，本模具采用手動(dòng)模外分型抽芯。塑件的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若只是將底部型芯和上部型芯做成整體，同樣也無(wú)法實(shí)現(xiàn)順暢抽芯，所以這兩端的型也應(yīng)分開(kāi)制造，開(kāi)模時(shí)分別留在動(dòng)定模一側(cè)。塑件內(nèi)表面為拋光面，因此型芯粗糙度值要求較小，型芯表面粗糙度值設(shè)為Ra=。 成型零件的尺寸計(jì)算注塑模成型零件工作尺寸，是指這些零件上直接成型塑件構(gòu)成的型腔的尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進(jìn)行尺寸檢測(cè)和使用。因此，塑料塑件的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮塑料的成型收縮率等眾多因素的影響。成型零件工作尺寸主要有型芯和型腔的徑向尺寸，型芯和型腔的深度和高度尺寸，中心距尺寸等。 影響工作尺寸的因素 塑件制品公差由模具的制造精度、模具的磨損量和塑件的成型收縮率構(gòu)成。 （1） 模具制造公差實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的1/3—1/6，即δz= （1/3—1/6 ）Δ，而且按照成型加工過(guò)程中的增減趨向取“+”“—”符號(hào)。（2） 模具的磨損量 實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，即δc= 1/6Δ，對(duì)于大型塑件則取1/6Δ以下。（3） 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按照平均收縮率計(jì)算。Scp= （Smax+Smin）/2 另外，由于受注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型面的平面度較高、表面粗糙度值較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。—。 一般情況下，影響成型零件及塑件公差的主要原因是模具制造公差δz、模具的磨損量δc以及收縮率S這三項(xiàng)。成型零件工作尺寸計(jì)算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和極限磨損量進(jìn)行計(jì)算。第一種計(jì)算方法簡(jiǎn)便，但不適用于精密塑件的模具設(shè)計(jì)；后一種計(jì)算方法能保證所成型的塑件在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，但計(jì)算比較復(fù)雜。模腔工作尺寸的計(jì)算成型零件工作尺寸按平均收縮率計(jì)算，查閱資料可得，%%，按MT5級(jí)公差查塑件的尺寸偏差計(jì)算公式如下[1]：（1）凹模（型腔）徑向尺寸計(jì)算公式：Lm= [Ls(1+Scp) Δ]0+δz1）Ls = 42mm，Δ= ，δz = 1/3Δ = 代入公式后計(jì)算可得Lm= mm 2）Ls