【文章內容簡介】 有直接關系， 兩者若不相適應，就會影響塑件的質量，如注射量小于塑件質量，就會造成塑件缺料、內部組織疏松、機械強度下降等缺陷；反之，就會造成原料和電能浪費，注射機利用率降低。因此，為保證正常的注射成型，塑件的重量應低于注射機的注射量。 由前面所述可知，注射機的注射量應超過被成型制品重量的 20%30%以上，由此可求的注塑機的最大注射量為 S=15mg,所以模具的型腔數(shù)為： N=()/W =(?)/3=4 所以，在注塑模設計中可采用一模四腔結構。 7 2． 注塑模結構設計 模具材料的選用 模具的耐用性除取決于模具結構設計及其使用、維護外，最根本的原因是模具材料的基本性能是否與模具的加工性能與使用條件相適應。因此，根據(jù)模具的結構和使用情況，合理選用制模材料是模具設計的首要任務。 根據(jù)制品的光潔度及尺寸精度的要求，結合各種材料的物理、化學性能，本設計中的注塑模選用鋼材作為材料。因為模具零件較復雜，淬火后加工較困難，而鋼材在熱處理后變形很小，且拋光性能好，能夠滿足 模具各零部件特別是型腔的性能要求。同時，鋼材耐磨性和耐腐蝕性能好，能是模具具有很高的耐磨性和耐腐蝕性，從而提高了模具的使用壽命。 鋼材中常見品種有碳素結構鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、合金結構鋼等，若從性能和價格方面綜合考慮，選用碳素鋼比合金鋼更為經(jīng)濟。碳素結構鋼中的 45 鋼具有良好的切削性能，可作為各種模板的材料；碳素工具鋼中的 T8A 可作為導柱、拉料桿、頂桿、導套等零件的材料。 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動通道，它的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔的各個部位 ，以獲得所要的塑件。 注射模澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成，其結構如下圖所示： 圖 21 澆注系統(tǒng)示意圖 型腔冷料井主澆道分澆道塑料模具設計與加工實例分析 8 主流道的設計 主流道是指噴嘴口起至分流道入口處的一段通道，它與注射機噴嘴在同一軸線上，熔料在主流道中并不改變方向。 本設計中為便于凝料從主流道中拔出，主流道設計成圓錐形，錐角α =3176。，內壁粗糙度為 Ra=，大端處呈圓角，其半徑為 r=,以減小料流轉向過渡時的阻力。實際設計中，應使主流道的長度 L 盡量短，以免使主流 道凝料增多、塑料耗量大，因此取 L=55mm. 另外，為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使主流道和注射機的噴嘴緊密對接，為此，選取其半徑為 R=12mm,小端直徑 d=，所以主流道部分常設計成可拆卸的澆口套，如圖 32 所示，以便選用優(yōu)質鋼材單獨加工和熱處理。 圖 22 澆口套結構示意圖 分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的部分， 是指塑料熔體從主流道進入四腔模的四個型腔的通道，起分流和轉向的作用。在分流道的設計過程中，應注意使塑件熔體在流動中熱量和壓力損失最小，同時使流道中的塑料量最小。 由于在等面積的條件下，圓形的周邊最短，所以將分流道的形狀做成圓形，令其直徑 D=6mm，而且圓形分流道易于散熱。 分流道的分布取決于型腔的分布，對于一模四腔的注塑模，分流道一般采用平衡式分布，其主要特點是各個型腔同時均衡進料，因此要求從主流道到各個型腔的分流道，其長度、形狀、端面尺寸都必須對應相等，否則就達不到均衡進料的目的。 另外，分流道的尺寸 不必要求很光，表面粗糙度一般在 即可，這樣有利于保溫。 澆口的設計 澆口是指流道末端與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)中端面尺寸最小且最短的部分，其作用是使塑料熔體加快流速進入型腔內。 根據(jù)制品實體的特殊結構，本設計采用潛伏式澆口，以避免塑件外表面受到損傷。 9 冷料穴和拉料桿的設計 冷料穴是用來儲藏注射間隔期內由于噴嘴端部溫度低造成的冷料，因為冷 料進入型腔會影響塑件質量。 拉料桿采用 Z 形拉料桿，其頭部做成 Z 形的，可將主流道凝料鉤住，開模時即可將該凝料從主流道中拉出。拉料桿固定在 頂桿固定板上，在塑件頂出時凝料一起被頂出。如圖 23 所示。 圖 23 拉料桿結構圖 型腔的設計 構成型腔的零件，由于它直接與高溫、高壓的熔融塑料相接觸，因此要有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，型腔還要有較高的尺寸精度和表面粗糙度。 在本設計中，成型機構選用整體式凹模，因為它具有牢固、不易變形等優(yōu)點，主要用于形狀簡單的塑件。 成型零件工作尺寸的確定 成型零件工作尺寸是 指直接成型零件的尺寸，設計過程應考慮塑件公差、模具制造公差、模具磨損量等，具體可通過以下公式計算： 型腔內徑尺寸計算 由測繪可知，制品塑件長度方向標稱尺寸為 D。 =,寬度方向最大標稱尺寸為 D? ′ =,最小標稱尺寸為 D? ″ =,塑件平均收縮率可由收縮率公式計算，即 S=(SmaxSmin)/2=%,塑件公差△ =,型腔制造公差為δ z=,所以型腔長度方向尺 寸為： 塑料模具設計與加工實例分析 10 D=[D。 (1+S)3/4△ ]? ?0 =[(1+%)3/] ? = ? (mm) 型腔最大寬度方向尺寸為： D180。=[D39。? (1+S)43 ? ] ??0 =[ 43%){ ??? ? ] ? = ? (mm) 型腔最小寬度方向尺寸為： D180。180。=[D 39。? (1+S)43 ? ] ? =[? (1+%) ? ] ? = ? (mm) 型芯外徑尺寸計算 由測量可知，制品塑件長度方向標稱尺寸 d? =,寬度方向最大標稱尺寸為 d 39。?? mm,寬度方向最小尺寸為 d 39。? =,型芯制造公差為 39。? =,所以，型芯長度方向尺寸為： d=[d? (1+S)+ ?43 ]039。?? =[ ]%)( 43 ???? ? =? (mm) 型芯最大寬度方向尺寸為： d’=[d 39。? (1+S)+ ?43 ]0?? =[ %)( ?? + ? ]? =? (mm) 型芯最小寬度方向尺寸為： d’’=[d 39。? (1+S)+ ]43? 0?? =[ ]%)( 43 ???? ? =? (m