【文章內(nèi)容簡介】 多型 腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式兩種。平衡式其特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度，截面形狀及均對應(yīng)相同，可實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿型腔的目的。而非平衡式的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度不相等，因而不利于均衡進(jìn)料，但可以縮短流道的總長度，為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸要制作得不相同。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 1） 盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 2） 型腔布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 3） 盡量使排列的緊湊，以便減少模具的外形尺寸 通過軟件分析得到體積 V塑 和質(zhì)量 W塑 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的塑件，屬于儀表外殼，精度要求比較高、且單件加工生產(chǎn)綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素，以及注射機(jī)的型號選擇，確定采用一模一腔排布。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素，確定采用大水口單型腔生產(chǎn)。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 21 型腔數(shù)目布局圖 22 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 3 分型面的選擇 分型面是指分開模具取出塑件和 澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件澆口形式有關(guān)。制品成型的分型面不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件的加工工藝性，另外合適的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質(zhì)量及方便工藝操作等。 分型面的設(shè)計(jì)原則 分型面的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。 分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。以使得模具零件易于加工。 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件尺寸精度要求。 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位，而且在分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 應(yīng)滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能。 為便于塑件脫模，應(yīng)盡可能使塑件在開模時(shí)留在下?；騽?dòng)模部分，易于設(shè)置和制造簡便易行的脫模機(jī)構(gòu)。若塑件有側(cè)孔時(shí)，應(yīng)盡可能地將側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模部分，避免定模抽芯 考慮鎖模力，分型面的選擇應(yīng)盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。 考慮側(cè)向抽拔距，一般機(jī)械分型面抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向抽拔距都較小，因此選擇的分型 面應(yīng)使抽拔距離盡量短。 盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。 為了有利于氣體的排出，分型面應(yīng)盡可能與料流的末端重合。 1考慮注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格，是模板間距大小合適。 1選擇分型面時(shí)根據(jù)塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。 1選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。 總而言之，分型面形狀應(yīng)盡可能的簡單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考慮以上的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖 ： （如下圖） 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 分型面示圖 31 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料穴。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循以下原則： 排氣良好。 流程要短。 避免料流直沖型芯或嵌件。 要求熱量及壓力損失最小。 修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量。 防止塑件變形，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。 了解塑料的成型特性。 塑料耗量要少，應(yīng)利于消除冷料。 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 盡可能選用平衡式分流 道。 主澆道設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，為了便于熔融塑料在注射時(shí)能順利的流入，開模時(shí)又能使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利地拔出，主澆道的形狀設(shè)計(jì)成圓錐形，內(nèi)壁必須光滑，表面光潔度一般應(yīng)有▽ 8。 主流道一般是由澆口套構(gòu)成，澆口套的作用： 與注射機(jī)噴嘴孔吻合，將料筒內(nèi)的塑料過渡到模具內(nèi)。 使模具在注射機(jī)上很好的定位。 作為澆注系統(tǒng)的主澆道。 主澆道的一端通常設(shè)計(jì)成帶凸臺(tái)的圓盤，其高度為 5～ 10 mm，并與注射機(jī)的固定模板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取 3～ 5 mm。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 1）根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為 d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ～ 1） =+= 主流道球面半徑為 SR=噴嘴尺寸半徑 +（ 1～ 2） =12+1=13mm 2）主流道襯套形式 本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長度取 45mm 約等于定模板的厚度見（下圖）所示，材料采用 T10 制造熱處理強(qiáng)度為 52∽ 56HRC 主流道襯套圖 41 ① 主 流道圓錐角α可取 30∽ 60，內(nèi)壁粗糙度為 Ra= ② 主流道大端呈圓角，半徑 r=1～ 3MM。以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。 ③ 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡量可能短，一般小于 60MM。過長則會(huì)影響熔體的順利充型。 ④ 主流道襯套與定模座板采用 H7/m6配合，與定位圈的配合采用 H9/f9間隙配合。 3）定位圈如下圖所示，材料選用 45鋼 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 定位圈示意圖 42 分流道設(shè)計(jì) 主流道與澆口之間的通道稱為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、 U形、正方形和正六角形。從分流道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)出發(fā)，即應(yīng)盡可能的使流動(dòng)阻力減小，各型腔能夠均衡進(jìn)料。 設(shè)計(jì)原則 （ 1） 盡可能減小熔體的流動(dòng)阻力。所以，在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取小值。 （ 2） 分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過渡。 （ 3） 表面粗糙度要求以 Ｒ a０ .８ 為佳。 （ 4） 分流道較長，所以將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長，作為分流道冷料井，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的１ .５～ ２倍。 1） 根據(jù)型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用半圓形均布，既可滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔又便于制造加工，以保證精度。 2） 分流道的形狀裁面尺寸以及凝料體積 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 即 B=*m1/2*L1/4 =* 481/2 * 451/4 =6mm 式中制件 m— 制件質(zhì)量； L— 分流道長度。 分流道 L1 裁面形狀如下圖所示 分流道的形狀裁面尺寸圖 43 4)、分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度 Ra 并不要很高，一般取 ∽ ，在此取 。 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于主流道對面的動(dòng)模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料”防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模具取 10mm。深度約為主流道大端直徑的 3/4，約為 6mm 如（下圖）所示，鑒于制件采用推板、推桿共同推出，并采用 Z 形拉料桿。 形狀及裁面尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面定模一側(cè)，截面形狀采用半圓形截面，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定裁面尺寸。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 冷料穴 44 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一條通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 位置選擇原則 ① 澆口應(yīng)該能使型膠各個(gè)角度問時(shí)充滿的位置。 ② 澆口應(yīng)沒在制品壁厚較厚的部位，以利用可補(bǔ)縮。 ③ 澆口位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。澆口位置應(yīng)選擇能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。 ④ 對于帶組長型芯的模具，宜采用中心吹部進(jìn)料方式，以避免急型芯受沖擊變形。 ⑤ 澆口應(yīng)沒在不影響制品外觀的部 位。 根據(jù)以是原則，以及制件的工藝分析采用如上圖的半圓形測澆口。 其中 h=nt= =≈ 1 L— 澆口長度（為了去除方便取 L=） 考慮澆口推薦值取 h=1mm 式中 n— 塑件系數(shù)（ pom n=） f— 塑件型厚（ mm） (平均略為 ) 澆口剪切速率的校核 由點(diǎn)澆口剪切的經(jīng)驗(yàn)公式得 r=kq/π R3=4 =105s1 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 剪切速率校核合格 初步估算澆注系統(tǒng)的體積， V澆 =3~4cm3。 其質(zhì)量約為： W澆 =V澆 r塑 =~。 S=(n W塑 + W澆 ) /=45~50g。 所以 ， 選擇用注射機(jī)型號為 ： XSZ60。 5 注射機(jī)的型號和規(guī)格的確定 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格： 型 號 ： SZ160 額定注射量 (cm3)： 160g 螺桿直徑 (mm): 35 注射壓力 (MPa): 127 注射行程（ mm）： 305 注射時(shí)間（ s） : 注射方式 ： 螺桿式 合模力 kN : 600 合 模 方 式 : 肘桿 最大開（合）模行程（ mm）： 350 模具最大厚度 （ mm）： 400 模具最小厚度 （ mm）： 200 模板最大距離 （ mm） : 340 最大開模行程（ mm）： 180 噴嘴圓弧（ mm）： 12 噴嘴孔徑（ mm）： 3 拉桿空間 （ mm）： 345345 電動(dòng)機(jī)功率（ kw): 15 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 6 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成素件的尺寸 ，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型強(qiáng)的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則竟的要求較高，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)素件的是尺寸精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級，影響素件尺寸精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因數(shù)應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響素件尺寸精度的主要因素及原因如下： ①．塑料的成型收縮：成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因 有：預(yù)定收縮率（設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率 ）與制品實(shí)際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。 σ s=(SmaxSmin) 制品尺寸 σ s 成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。 Smax、 Smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的 1/3。 ②．成型零部件的制造偏差：模具成型零件的制造精度是影響素件尺寸竟的的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。時(shí)間證明，成型零件的制 造總公差的 1/3— 1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)可取塑件公差的 1/31/4，或取 IT78級作為模具制造公差。工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。 ③．成型零部件的磨損：模具在使用