【文章內(nèi)容簡介】 有效提高生產(chǎn)效率，縮短成型周期，節(jié)約成型材料和塑件去澆口清理等工作，尤其是對外形尺寸 較小的產(chǎn)品。 4． 3 型腔數(shù)目的確定 因為本設(shè)計中采用潛伏式澆口，且塑件的尺寸較小，電機外殼分為上下兩部分，為保證一次加工過程中各種參數(shù)均衡，利于配合使用，提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，裝載兩部分零件，進行加工生產(chǎn)。 4． 4 注射機的選擇和校核 由于兩個塑件的體積和質(zhì)量相差不大，故采用體積較大的塑件（ 3cm ）作為參考由于采用一模兩腔，需要至少注射量為 3cm ，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機為 30??ZXS 。注射方式為柱塞式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 額定注射量 : 30 3cm 注射壓力 : 119MPa 注射行程 : 130mm 注射時間 : S 合模力 : 250KN 最大成型面積 : 90 3cm 最大開模行程 : 160mm 模具最大厚度 : 180mm 模具最小厚度 : 60mm 模板最大距離 : 340mm 合模方式 : 液壓 機械式 注射量的校核 模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： mmnm %8021 ?? 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個塑件的體積（ 3cm ） 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（ 3cm ） 本設(shè)計中： 2?n ?1m 3cm 2m = 3cm ?m 30 3cm 2430% ???????? mnm 注射量符合要求 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。 AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 A 注射機允許使用的最大成型面積 n=2 1A = 2cm 2A = 2cm A =90 2cm 21 AnA? =2 ???? 投影面積符合要求 注射成型時為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即： （ 21 AnA? ） P F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（ MPa） F— 注射機額定鎖模力（ N） 其它意義同 上 根據(jù)文獻 [2]表 51，聚苯乙烯推薦使用的型腔壓力為 15～ 22 MPa，在此取 P= MPa18 （ 21 AnA? ） P= N2 5 0 0 0 05 4 9 3 6183 0 5 2 ??? 鎖模力符合要求 4． 4． 模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （ 1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 maxmin HHH ?? 式中 minH 注射機允許的最大模厚 maxH 注射機允許的最小模厚 本設(shè)計中 18017060 ??? H 符合要求 （ 2）、開模行程（ S）的校核 模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。 注塑機的開模行程是有限的，設(shè)計模具必須校核所選注射機的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。對于液壓 機械式合模機構(gòu)的注射機，其開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模應(yīng)有： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 本設(shè)計中 maxS =160mm 1H = 15 mm 2H = 15 mm 經(jīng)計算，符合要要求。 （ 3）、頂出 裝置的校核 在設(shè)計模具推出機構(gòu)時，需校核注射機頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機的雙頂桿，注射機的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。 XSZ30型注射機為兩側(cè)推出機構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。 5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 5． 1 分型面的設(shè)計 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選 擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側(cè)，如圖（ 3）所示 圖（ 3）分型面的選擇 5． 2 型腔的布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān) ,型腔的排布應(yīng)使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力 ,以保證塑料熔體均勻地充滿每個型腔 ,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道。型腔布局由圖（ 4）所示。由于本設(shè)計中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要心可能相同的注射工藝參數(shù)，以達到高的成功率，模具采用潛伏式澆口，設(shè)置在手柄安裝處推桿上，并采用對稱式布局，以求達到良好 的澆注質(zhì)量。 圖（ 4）型腔布局方式 5． 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計中采用普通流產(chǎn)澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 5． 3． 1 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分，如圖（ 5）所示。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道 5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 圖（ 5）普通流道澆注系統(tǒng) 5． 3． 2 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素： a)、塑料成型特性：設(shè)計澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計可 能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。 e)、冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施 [6]。 5． 3． 3 主流道的設(shè)計 不流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。 （ 1）、主流道的尺寸 設(shè)計中選用的注射機為 XSZ30，其噴嘴直徑為 4mm ，噴嘴球面半徑為 12mm ，根據(jù)圖（ 6），主流道各具體尺寸如下： 圖（ 6）主流道尺寸示意圖 mmd 514 ??? ?3?? mmR 14212 ??? mmH ? ?L ??? 2tan2 ?LdD （ 2）、主流道襯套的形式 選用如圖（ 7）所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用 67/mH 。 圖（ 7）主流道襯套及其固定形式 （ 3）、主流道襯套的固定 用嵌入式定位環(huán)壓住主流道襯套大端，定位環(huán)與注射機模板上的定位孔之間的配合采用1111/bH 。 5． 3． 4 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計中由于塑件排布比較緊湊 ,且采用潛伏式澆口，在推桿上削去一小塊作為流道進行注射。在主流道設(shè)計好以后，推桿位置離它很近，故無需設(shè)置分流道而直接經(jīng)澆口注入推桿而使熔體充滿型腔。如圖（ 8）所示。 圖（ 8）主流道和澆口的位置 5． 3． 5 澆口的設(shè)計 澆口出叫進料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個功能：一是對塑料熔體流 入型腔起著控制作用；另一個是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會倒流。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)澆口，潛伏式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時，應(yīng)考慮以下幾點： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動時，其動能損失最小。要做到這一點必須使 1)流程 (包括分支流程 )為最短； 2)每一股分流都能大致同時到達其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用潛伏式澆口。 澆口一般尺寸如圖（ 9）所示，根據(jù)此圖結(jié)合實際選用適當(dāng)值。澆口中心線偏離水平位置 ?32 。澆口角度 ?10 ， d 的值取為 圖（ 9）潛伏澆口的尺寸示意圖 5． 3． 6 冷料穴的設(shè)計 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先 流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 mm5 ，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流 道凝料隨制品一起被頂出動模。如上圖（ 8）所示。 5． 4 注射模成型零部件的設(shè)計 [7] 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計算其尺寸和公差并保證它們具有足 夠的強度、剛度和良好的表面質(zhì)量。 5． 4． 1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 1）、凹模的設(shè)計 凹模也稱為型腔，是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、 鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 本設(shè)計中采用整體式凹模，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件 的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到仿形加工或電火花加工。 2）、凸模的設(shè)計 本設(shè)計中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，塑件中只有電機夾板處較為復(fù)雜，深度較大，但經(jīng)過對塑件實體的仔細(xì)觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式凸模，也叫型芯，雖然有些部位加工、維修不易，但成型后的塑件質(zhì)量好，在塑件內(nèi)表面也不會形成接縫，溢料痕跡，加工精度較高，成型效果好。型芯與動模板的配合可采用 6/7 PH 。 5． 4． 2 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直 接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔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，以及中