【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 模力選擇注射機(jī) 塑料制品在分型面上的投影面積為 21 mm? 。流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 2210 .2 1 7 8 4 8 0 .2 3 5 6 9 .6A A m m? ? ? ?； 212= A + A = 21 41 m m總 查閱參考文獻(xiàn) [3]計(jì)算 鎖模力 如下 ： 2= A 2 1 4 1 7 .6 3 0 6 4 2 .5 ( )F p m m M P a KN? ? ? ?鎖 總 結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，查參考文獻(xiàn) [4]中的表 84，初步確定 注射 機(jī)為 XSZY300型注射機(jī)，其技術(shù)規(guī)范及特性在表 24中列出。 表 24 注射機(jī) SZY300 計(jì)算規(guī)范及特性 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥式 最大模具厚度 /H mm 280 螺桿直徑 60 最小模具厚度 1/H mm 130 理論注射容量 3/cm 320 模板最大距離 0/L mm 620 注射壓力 /MPa 125 模板行程 1/L mm 340 鎖模力 /kN 1500 噴嘴圓弧半徑 /Rmm 12 噴嘴移動(dòng)距離 /mm 噴嘴允許伸出定模板裝模面 25 噴嘴孔徑 /d mm 4 推出形式 中心及上、下兩側(cè)設(shè) 有推桿，機(jī)械推出 其他 最大注射量校核 為了保證正常的注射成型，塑料制品連同流道內(nèi)的凝料及毛邊在內(nèi)的重量一般不應(yīng)超過注射 機(jī)額定最大注射量的 80%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在 50～ 80%之間。實(shí)際注射量為： V 實(shí) = 遠(yuǎn)小于 注射 機(jī)的理論注射容量 320cm3?？梢娮⑸淞繚M足要求。 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 注射壓力的校核 注射 壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要。只有在 注射 機(jī)額定的注射壓力范圍內(nèi)才能調(diào)整出某一制品所需的注射壓力，因此 注射 機(jī)的最大注射壓力要大于成型制品所要求的注射壓力。即： maxPP? 式中 ： Pmax為注射機(jī)的最大注射壓力，該注射機(jī)的 Pmax為 125MPa； P為塑件成型時(shí)所需要的注射壓力 ,一般取 P=80~140MPa。制品成型時(shí)所需的注射壓力一般很難確定，它與塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形式、制品形狀的復(fù)雜程度以及澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)。在確定制品成型所需 的注射壓力時(shí)可利用類比法或參考各種塑料的注射成型工藝參數(shù)等，一般制品的成型注射壓力在 70~150MPa的范圍內(nèi) ，考慮本塑件平均厚度為 ，所以注射壓力可 P取為 100Mpa,由此 可見螺桿注射壓力滿足要求。 鎖模力的校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向方向的很大推力，其大小等于制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力 F合 ，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按參 考文獻(xiàn) [3]中的下式校核 注射 機(jī)的額定鎖模力： 2= A 2 1 4 1 7 .6 3 0 6 4 2 .5 ( )F p m m M P a KN? ? ? ?鎖 總 〈 1500KN（ ） 鎖模力滿足要求。 安裝部分的尺寸校核 噴嘴尺寸校核 為了使 注射 模能夠順利地安裝在注射機(jī)上并生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品， 在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須校核注射機(jī)上與模具安裝有關(guān)的尺寸 ，因?yàn)椴煌吞?hào)和規(guī)格的注射機(jī)， 其安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。一般情況下設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)校核的部分包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板上的螺孔尺寸等 ， 這里先 對(duì)噴嘴尺寸進(jìn)行校核，其他的校核需要在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行完以后進(jìn)行校核 [14]。 注射機(jī)噴嘴前端的球面半徑 r 和孔徑 d 與模具澆口套始端的球面半徑 R 及小孔徑 D 應(yīng)吻合 ,以避免高壓塑料熔體從縫隙處溢出。它們一般應(yīng)滿足下列關(guān)系 : 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 (1 ~ 2)R r mm?? (0. 5 ~ 1)D d mm?? 如果 Rr,主流道 頭部 的塑料凝料將無法脫出 ， 所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。 本 模具 r=12mm (見表 24),取 R=14mm，符合要求， 實(shí)際取 R=。 本 模具 d=3mm (見表 24)， 取 D=， 符合要求。 如下圖 23 所示： rdDR 圖 23 噴嘴與澆口套關(guān)系 定位圈尺寸 為了 使 模具主澆道 的 中心線與注射機(jī)噴嘴中心線相重合 ,模具定模板上凸出的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合。 最大、最小模厚 在模具設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)使模具的總厚度位于注射機(jī)可安裝模具的最大模厚與最小模厚之間， 所以 模具厚度必須滿足下式： minH ? mH ? maxH 式中 ： mH —— 所設(shè)計(jì)的模具厚度； minH —— 注射 機(jī)所允許的最小模具厚度 130mm ； maxH —— 注射 機(jī)所允許的最大 模具厚度 280mm 。 初定 模具 2 6 2 6 2 6 4 6 6 6 2 6 2 1 6mH m m? ? ? ? ? ? ?， 在 范圍 內(nèi) 符合要求。 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 開模行程校核 注射機(jī)的開模行程是有限制的，制品從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于 注射 機(jī)的最大開模距離，否則制品無法從模具中取出。因?yàn)楸灸＞呔哂袀?cè)抽芯機(jī)構(gòu)，分開模具不只是為了取出塑件，還要滿足完成側(cè)向抽芯距離所需要的開模距離的要求，因此要根據(jù)模具的實(shí)際情況進(jìn)行考慮 。 當(dāng) cH ﹤ 12HH? 時(shí) ，開模行程按下式校核， 12 ( 5 10)s H H m m? ? ? ? 式中 ： s—— 注射機(jī)最大開模行程 (mm),取 340s mm? ； 1H —— 塑件推出行程 (mm)，取 1 22H mm? ； 2H —— 包括澆注系統(tǒng)高度在內(nèi)的塑件高度，塑件高度為 27mm ， 澆道凝料的高度為 80mm ,所以 2 107H mm? ； cH —— 所需的開模行程 26cH mm? 。 故開模行程 12 5 ~ 10 135cH H H m m? ? ? ?﹤ 340s mm? ，所以滿足要求。 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 注射 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔的確定 為了使模具與注射機(jī)相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，并保證 塑件精度，模具設(shè)計(jì)前應(yīng)確定合理的型腔數(shù)目。由于本模具所要達(dá)到的生產(chǎn)批量，結(jié)合本塑件結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，因此綜合考慮本模具采用一模一腔比較合理。 制品成型位置及分型面的選擇 模具上用以取出制品及澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。 在制品設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置。否則無法用模具成型。在設(shè)計(jì)模具時(shí)首先需要確定分型面的位置，然后才能選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面的設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作的難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大的影響。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式 、推出方式、排氣方式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。在選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則： 1) 分型面必須開設(shè)在制品截面輪廓最大的部位才能使制品順利地脫模。 2) 分型面最好不選擇在影響外觀的部位，并使其產(chǎn)品的溢料邊易于消除和修整。 3) 分型面盡量選在能使制品留在動(dòng)模內(nèi)的地方。 4) 在選擇分型時(shí)，最好把要求同軸的部分放在分型面同一側(cè)。 5) 選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或者分型距離長(zhǎng)的一邊放在動(dòng)模、定模的方向上。 6) 當(dāng)分型面作為排氣面，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在料流的末端，以利于排氣。 7) 分型面不能與開模方向平行。 8) 分型面應(yīng)該避免使模具上產(chǎn)生尖角 等強(qiáng)度薄弱的位置 [15]。 再次根據(jù)分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，分型設(shè)計(jì)如圖 31 所示 ] 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 31 塑件的分型面位置 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具開始到型腔為止所流經(jīng)的通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內(nèi)氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件 [16]。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到注射成型的效率和塑件質(zhì)量。 澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。在設(shè)計(jì)模具 澆注系統(tǒng)時(shí)，首先考慮使得塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失。其次，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)上考慮，盡量減少由于流道產(chǎn)生的廢料比例。最后，應(yīng)修除制品上的澆口痕跡。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵守如下基本原則： 1) 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)特性。 2) 采用盡量短的流程，以減小熱量與壓力損失。 3) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣。 4) 防止型芯變形和嵌件位移。 5) 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。 6) 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。 7) 流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。 8) 盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工，成型周期短，效率高。 9) 大多數(shù)熱塑 性塑料熔體的假塑性行為，應(yīng)予以充分考慮。 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 主流道設(shè)計(jì) 主流 道即從注射機(jī)噴嘴開始到分流道為止的熔融塑料的流動(dòng)通道。它與注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上。目前最為普遍的主流道結(jié)構(gòu)，是以澆口套形式鑲?cè)肽０逯?，這種主流道適用于所有注射模具。為防止?jié)部谔妆?注射 機(jī)噴嘴撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有一定硬度。 主流道設(shè)計(jì)時(shí)，主要垂直于分型面，為了使塑料凝料從主流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有 20~60的錐角，內(nèi)壁表面粗糙度 Ra〈 ，小端直徑通常為 4~8mm。注意小徑直徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑約 1mm，否則主流道中的凝料將無法拔出 。 分析塑件的結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)采用直接澆口。 主流道設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 1) 為了方 便凝料從流道內(nèi)取出 ，錐角取 2 ， 內(nèi)壁表面粗糙度取 ?? 。 2) 為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道與噴嘴接觸處緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處制成球 形凹坑，其球面半徑 1 (1 ~ 2)R r mm?? ；主流道的進(jìn)口直徑應(yīng)根據(jù)注射機(jī)的噴嘴孔直徑確定，一般 1 ( ~ 1)D d mm?? 。由 表 24 可知澆口套始端球面半徑 12r mm? ,噴嘴直徑為3d mm? 。所以主流道： 球面半徑： 1 (12 2) 14R m m m m? ? ?。進(jìn)口直徑： 1 ( 3 ) m m m m? ? ?。 主流道襯套的具體結(jié)構(gòu)如圖 32 所示： d5R 128h圖 32 主流道襯套圖 3) 在保證塑料良好成型的前提下，主流道長(zhǎng)度 L應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料， 且 增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長(zhǎng)度由模板厚度而定，由標(biāo)準(zhǔn)浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取 46L mm? 。 4) 為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中，將定位環(huán)與主流道設(shè)計(jì)成組合結(jié)構(gòu)，定位環(huán)與注 射機(jī)定模固定板定位孔相配合，配合精度為 H9/h8， 澆口套與定模板的配合可采用 H7/m6。 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴的作用：貯存 兩次注射間隔產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止熔體冷料進(jìn)入型腔。設(shè)計(jì)要求：冷料穴底部成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模 時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)的作用 。 澆口的位置、數(shù)量的確定 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間以及防止倒流等作用。澆口的類型很多，一般常見的有 直接澆口、 側(cè)澆口、 扇形澆口、薄膜澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口 等多種 類型 ，根據(jù)其特性不同在不同場(chǎng)合使用 。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，澆口的截面形狀常為矩形或者圓形，澆口的長(zhǎng)約 1~ 。在澆口設(shè)計(jì)時(shí)，往往先取較小的尺寸值，方便在試模時(shí)逐步加以修正。 澆口位置的選擇將影響塑料件的填充行為 、 制品的最終尺 寸（公差）、收縮行為、翹曲和機(jī)械性能水平、表面質(zhì)量（外觀）。 澆口的設(shè)計(jì)需要遵循以下基本設(shè)計(jì)原則： 1) 澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。 2) 澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚截面流入薄截面，以利補(bǔ)料。 3) 澆口的位置應(yīng)選擇在有利于排除型腔中氣體的部位。 4) 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品表面產(chǎn)生熔合紋的部位。 5) 澆口的設(shè)置應(yīng)避免產(chǎn)生噴射的現(xiàn)象。 6) 澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位。 7) 不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。 通過分析，本次模具的澆口設(shè)計(jì)為 點(diǎn) 澆口 ，點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)是澆口位置能靈活地的確定 ，澆口附近變形小，多型腔時(shí)采用點(diǎn)澆口容