【文章內(nèi)容簡介】 124 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 0220 噴嘴球半徑 (mm) 14 鎖模力 (KN) 120 噴嘴口直徑 4 注射機及參數(shù)量的校核 10 注射量的校核 注射機一個 注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的70%以內(nèi)。 （ 1）主流道的體積約為： V(cm179。) = 5820 ㎜179。 = ㎝179。 （ 2）分流道與澆口的體積約為： V(cm179。) = 1767 ㎜179。 = ㎝179。 （ 3）該模具總共需填充塑件的體積約為： V(cm179。) = 2 179。 + + = ㎝179。 則 根據(jù)容積計算 該模具總共需填充塑件的體積約為 注射機額定注射量 200 ≤ 179。 200=150 可見注射機的注射量符合要求 型腔數(shù)量的確定和校核 型腔數(shù)量與注射機的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因數(shù)影響。 可根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù) n 12m mKm Nn ?? 式中 K—— 注射機的最大注射量的得用系數(shù)，一般取 ； mN—— 注射機允許的最大注射量； m 2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（ g或 cm179。）； m 1—— 單個塑件的質(zhì)量或 體積（ g或 cm179。）。 所以需要 n(179。 )247。 34= 所以， n=2 符合要求 最大注射壓力校核 注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力 pmax,應(yīng)該大于注射機成型時所調(diào)用的注射壓力，即： pmax﹥ Kp0 11 很明顯，上式成立，符合要求。 模具與注射機安裝部份的校核 噴嘴尺寸 注射機頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。 模具厚度 模具厚度 H（又稱閉合高度）必須滿足： Hmin﹤ H﹤ Hmax 式中 Hmin— — 注射機允許的最小厚度，即動、定模板之間的最小開距； Hmax—— 注射機允許的最大模厚。 注射機允許厚度 230﹤ 270﹤ 400 符合要求。 開模行程校核 開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注射機的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模： Smax ≥ s = H1 + H2 + 4— 9mm 式中 H1—— 摧出距離（脫模距離）（ mm）； H2—— 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（ mm）。 開模距離取 H1 = 33 包括澆注系 統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 80 余量取 7 則有： s = 33+80+7 =132 由于 Smax為 304 所以 Smax≥ s 符合要求。 12 5 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等 四部分組成。 澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 對澆注系統(tǒng)進行整體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本原則 （ 1） 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動性。 （ 2） 采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。 （ 3） 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(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)合型腔布局同時考慮。 （ 7） 流動距離比和流動面積比的校核。 主流道的設(shè)計 主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料 熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。 主流道的設(shè)計 根據(jù)設(shè)計手冊查得 SZ200/90型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑 d0=￠ 4mm,噴嘴前端球面半徑： R=14mm. 根據(jù)模具主流道與噴嘴 R=R0+(1～ 2)mm 及 d=d0+(～ )R=15mm,小端直徑 d=. 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為 9～ 30,經(jīng)換算得主流到大端直徑 D=,為了使熔 料順利進入分流道，可在主流道出料端延長一段距離 。 13 主流道長度 主流道長度 L，上標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取 L = 65（ mm） 主流道錐度 主流道錐角一般應(yīng)在 2176。 —— 5176。，取 α = 4176。，所以流道錐度為 α /2=2176。 主流道大端直徑 主流道大端直徑 D = d+2Ltg（ α /２）（ α =4176。 ） ≈ （ mm） 主流道大端倒圓角 倒角 D/7 ≈ （ mm） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計出主流道如下 51 圖： 圖 51 主流道形式 定位環(huán)的形式 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如 T7A、 T9A等，熱處理要求淬火 43 ～ 46 HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機噴嘴同一軸心線。 主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小 型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合在固定在模板上。 該模具適合用分離式的定位環(huán)。 設(shè)計出定位環(huán) 的尺寸如下 52圖： 14 圖 52 定位環(huán) 冷料穴的設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約 9～ 24mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴 將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴）。 主流道冷料穴的設(shè)計 主流道冷料穴 設(shè)計成帶有推 桿的冷料穴 ，底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，與推 桿脫模機構(gòu)連用。冷料穴 的孔設(shè)計成 錐形，便于將主流道凝料 推出。當(dāng)其被推出時，塑件和溜到凝料 能自動墜落，易于實現(xiàn)自動化操作。 主流道冷料穴的設(shè)計如下圖 53 所示： 圖 53 主流道冷料穴的設(shè)計 分流道冷料穴的設(shè)計 當(dāng)分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2 倍。 冷料穴 推 桿 15 分流道的設(shè)計 該模具為一模 兩 腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的設(shè)計應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 分流道的截面面形狀 常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、 U字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最?。?，由于正方形流道凝料脫模困難，實際使用側(cè)面具有斜度為 4176。 ～ 9176。 的梯形流道， 淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，當(dāng)分型面為平面時，可采用梯形或 U字型截面的分流道。 從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用 半圓 型截面。 分流道的截面尺寸 分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長度等因素來確定。 根據(jù)分流道截面形狀與流動理論長度的關(guān)系和《塑料成形工藝與模具設(shè)計》表 43，再考慮到 PP 的成型工藝性能，可確定分流道直徑為 7mm. 分流道的長度 分流道的長度應(yīng)盡量短，且少彎折。分流道長度為 L = 24 （ mm） 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 ～ m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 分流道的布置形式 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模 兩 腔，采用平衡式布置。 平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達到各個型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個型腔的澆口尺寸也可以 相同，達到各個型腔均衡地進料。 該模具分流道為 半圓形截面，在動 模上都開有分流道。 分流道向潛伏式澆口流道 過渡部分的結(jié)構(gòu)見下圖 54： 16 圖 54 流道形狀 澆口的設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大。 澆口的主要 作用是： （ 1） 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； （ 2） 易于切除澆口凝料； （ 3） 對于多型腔的模具，用以平衡進料； 澆口的面積通常為分流道面積的 ～ 。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口長度約為 ～ 2 mm 左右。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗公式確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。 澆口的形式及特點 結(jié)合塑件表面質(zhì)量要求及其成型特點，采用潛伏式 澆口。這種 澆口形式主要有以下優(yōu)點：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無 的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。 二 是在塑件頂出的同時 ，澆口 自動 剪斷 頂出 并脫落，可節(jié)省去毛刺工 序，并有得于機床自動化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了主流道處設(shè)有頂桿，用以自動分離后的凝料頂出 ，其工藝輔助澆口可手工去除。 澆口尺寸的確定 結(jié)構(gòu)尺寸可由經(jīng)驗公式，并由《塑料模具技術(shù)手冊》之《輕工模具手冊之一》中圖 331 查得，澆口 應(yīng)與分流道成 30~44176。角。角度越小去越容易拔 17 出澆口凝料 ， 綜合考慮 PP 成型特性取 44176。 注：其尺寸實際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗與改進。 圖 54 澆口形狀 澆口位置的選擇 位置 的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則： （ 1） 避免塑件上產(chǎn)生缺陷； （ 2） 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處； （ 3） 有利于塑料熔體的流動； （ 4） 的利于型腔的排氣； （ 4） 考慮塑件受力情況； （ 5） 增加熔接痕牢度； （ 6） 流動定向方位對塑件性能的影響； （ 7） 澆口位置和數(shù)目對塑件變形的影響； （ 8） 校核流動比； （ 9） 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。 此外，在選擇澆口位置和形式時，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動凝料少等因素。 澆注系統(tǒng)的平衡 18 對于中小型塑件的 注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一