【文章內(nèi)容簡介】 圖 225 凍結(jié)層 圖 226 成型 （三）、模流分析結(jié)論 ：本設(shè)計實際的澆口位置 （圖 227）并非是模流分析中最佳澆口的位置，而是處于最佳與最差澆口位置中間的某個位置，之所以選擇在這里是因為塑件外表要求確定。澆口位置選擇在這里對塑件的填充有一定的影響（ Your part may be difficult to fill），塑件仍然 能 夠 完 成 填 充 （ but quality will probably be acceptable with the current injection locations）。 圖 227 實際澆口的位置 ：模流分析過多次，并且試過不同的零件做分析和同一個零件在不同條件下進行分析，注射的可信度顏色依然為空，根據(jù) MPA的幫助可以知道，出現(xiàn)這個問題的原 15 因是未能填充而造成。但是拿簡單的零件分析仍然是這個結(jié)論，直到完成畢業(yè)設(shè)計前此問題仍然不能解決，很可能是由于對此軟件的使用不當而造成。 ：填充的預測跟注射的可信度存在的問題一樣，其顏色仍然為無色。 ：注射過程中會存在一些氣體不能夠很好的排除而困在模腔里面，使得流體不能夠填充滿整個模腔 ，因此需要在某些位置開設(shè)排氣槽， 圖 228為模流分析中出現(xiàn)困氣的地方，綠色圈圈圍住的地方表示需要開設(shè)排氣槽的地方， 其他地方之所以不用是因為他們位于分型面上或者位于鑲件的邊緣 [10]。 圖 228 氣 泡 示意圖 第 三 章 注塑設(shè)備和模架選擇 一、注塑設(shè)備選擇 選取寧波海天國際集團股份有限公司（ HTF60W1I注塑機。 如圖 21所示為注塑機的圖片 。 16 圖 31 注塑機的外形圖 如圖 32所示為注塑機的模 板尺寸 圖 32 注塑機的模板尺寸 表 31 注塑機的一些參數(shù) 理論容量 Shot Size (Theoretical) cm3 38 注塑 重量 Injection Weight (PS) g 35 注塑 速率 Injection Rate g/s 41 塑化能力 Plasticizing Capacity g/s 4． 6 注塑 壓力 Injection Pressure Mpa 266 合模力 Clamp Tonnage KN 600 17 移模行程 Toggle Stroke mm 270 最大 模厚 Max。 Mold Height mm 330 最小模厚 Min。 Mold Height mm 120 頂出行程 Ejector Stroke mm 70 頂出力 Ejector Tonnage KN 22 二、注塑機重要參數(shù)校核 （一）、 注塑 容量校核 國產(chǎn)標準 注塑 機的標準規(guī)定，以 注塑 聚苯乙烯時在對空 注塑 的條件下， 注塑 機螺旋桿或柱塞做一次最大行程時所能達到的最大容量 ( 3cm )。 注塑 容量是選擇 注塑 機的重要參數(shù)。它在一定的程度上反映了 注塑 機的 注塑 能 力，標志著 注塑 機能成型最大體積的注塑制品 [6]。 以容量計算時，必須使得在一個 注塑 成型周期內(nèi)所需的 注塑 塑料熔體的容量在 注塑 機額定 注塑 量的 80%內(nèi)，也就是 ?塑 注 （ 1） 式中 V注 為 注塑 機最大 注塑 容量， 3cm ； V塑 為成型塑件與澆注系統(tǒng)體積的總和， 3cm ； 0． 8 為最大 注塑 容量的利用系數(shù)。 本次模具設(shè)計中，計算如下 : 2 2 V V V? ? ?? ? ??塑 流模 （ 2） 式中， V模 為成型塑件的體積，乘以 2 是因為本次的模具是一模兩穴 ； V流 為澆注系統(tǒng)的體積和，包括主流道，分流道，澆口，冷料穴的體積和。 所以， 18 1 7 .8 9 2 2 .3 60 .8 0 .8VV ? ? ?塑注 （ 3） 而注塑機的 注塑 容量為 38cm3，所以注塑機的注塑容量符合要求。 （二）、 注塑 壓力校核 注塑 壓力的校核是校驗 注塑 機的最大 注塑 壓力能否滿足制品成型的需要 。 只有在 注塑 機額定的 注塑 壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需的要的 注塑 壓力，因此 注塑 機的最大壓力要大于該制件所要求的 注塑 壓力。 制件成型時所需的 注塑 壓力，與塑料的品種， 注塑 機的類型，噴嘴形式，制件的復雜程度以及澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)。 在本次模具設(shè)計中，參考了制件的材料 ABS的一些參數(shù)以及 Mold flow分析的結(jié)果，確定制品所需的 注塑 壓 力為 100MPa。而注塑機的注塑壓力可以達到 266MPa， 也就是注塑機的注塑壓力符合要求。 （三）、鎖模力校核 當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿 注塑 機軸向的很大的推力 T推 ，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在份型面上的垂直投影之和乘與型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應(yīng)該小于 注塑 機額定的鎖模力 T合 ，否則在 注塑 成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。 型腔內(nèi)塑料熔體的推力 T推 (N)可按下式計算 0AT p A P A k p? ? ?推 平 均 （ 4） 式中 T推 型腔內(nèi)塑料熔體沿 注塑 機軸向的推力， N； A 塑料與澆注系統(tǒng)在份型面上的投影面積， 2mm ； p平 均 型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力， MPa ； P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力， MPa 0p 注塑 壓力； K 壓力損耗系數(shù)，隨塑料品種， 注塑 機形式，噴嘴阻力，流到阻力等因素變化， 可在 02 0。 4的范圍選取。 計算如下 19 ? ?平 均 6 5 8 6 .2 6 2 4 .8 8 1 6 3 8 5 9 .6 8T A p? ? ? ?推 平 均 （ 5） 也就是型腔內(nèi)的塑料熔體沿注塑機軸向的推力為 16KN，而注塑機的鎖模力為 600KN，所以，注塑機的鎖模力符合要求。 （四）、開模行程校核 模具開模后為了能取出塑膠件，要求有足夠的開模距離，本次模具使用的 注塑 機的開模行程是給定的，不受模具厚度的影響，當模具的厚度變化時，可由其調(diào)模裝置調(diào)整。只要使得 注塑 機最大開模行程大于模具所需的開模距離就符合 注塑 的要求。 即 : maxSS? （ 6） 式中 maxS 為 注塑 機最大開模距離， mm； S 為模具所需的開模距離， mm如圖 33所示 ； 6 80 5 91S ? ? ? ? （ 7） max 270S ? 也就是 maxSS? 20 圖 33 模具開模所需的距離 S 三、模架選擇 根據(jù)型腔排列的方式以及初步確定的壁厚，選擇龍 記模架，型號為 LKM CI2035， A板壁厚為 40mm， B板厚度為 70mm。其結(jié)構(gòu)以及一些重要尺寸如圖 3 35所示 : 圖 34 模架尺寸 1 圖 35 模架尺寸 2 第 四 章 澆注系統(tǒng) 設(shè)計 21 一、主流道設(shè)計 （一）、澆口套設(shè)計 為了便于澆注凝料從主流道取出 ,主流道采用 2o?? 的圓錐孔；澆口套與 注塑 機噴嘴嘴頭的接觸球面必須吻合。 注塑 機的噴嘴是球面 ,其半徑 SR 是固定的 ,為了澆口套端面的凹球面與 注塑 機的端凸球面接觸良好 ,一般取半徑 (0 .5 1)rS SR m m?? , 在此次設(shè)計中 SR=10mm,所以 1 11rS SR? ? ? mm；而澆口套的圓錐孔的小端直徑 d應(yīng)該大于噴嘴內(nèi)孔直徑1d,即 1 (0 .5 1)d d mm?? , 由 注塑 機的參數(shù)可以看到 1 2d? ,所以 2 1 3d? ? ? mm,澆口套的端面凹球深度2 4L mm? 。 澆口 套的尺寸如圖 41所示 圖 31 澆口套的尺寸 （二）、澆口套的固定形式 本次設(shè)計中 ,澆口套的端部設(shè)一個與 注塑 機定位孔相配的定位壞 ,注塑 機的定位孔是給 22 定的 ,這里是 100mm? ,具體的固定形式如圖 32所示 : 圖 32 澆口套的固定形式 二、分流道設(shè)計 （一）、分流道的形狀 分流道的截面形狀常用的 有 圓形 ， 梯形 ， 和矩形 , 其中圓形截面的分流道效率最高 ,也就是分流道流過相同的塑料流量 ,其分流道的內(nèi)表面積最小。這樣可以減少 注塑 過程中散熱面積 ,即熔料的溫度降低最小 ， 同 時使得摩擦力變小 ， 減少壓力損失。其缺點就是制造起來比較麻煩 ,應(yīng)為它必須將分流道分設(shè)在模板的兩側(cè) ,在對合時容易產(chǎn)生錯口現(xiàn)象。當分型面為平面時候 ,常采用圓形截面流到 ,本次設(shè)計中 ,分型面基本為平面 ,綜上所述 ,采用圓形截面的分流道。 （二）、分流道的布局 本次模具設(shè)計為一模兩腔 ,分流道的布局對塑料件的成型影響也較大的 ,由于前面已經(jīng)將型腔的布局確定 ,設(shè)計分流道的布局既要跟型腔的布局協(xié)調(diào) ,同時還應(yīng)該注意一些分流道布局的設(shè)計要點 : 分流道和型腔的分布原則是排列緊湊 ,間距合理 ,應(yīng)該采用軸對稱或者中心對稱 ,使其平衡 ,盡量縮小 成型區(qū)域的總面積。 最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心重合；在可能的情況下 ,分流道的長度盡可能的縮短 ,以減少壓力損失 ,避免模體壓力過大的影響成本。 在多型腔模具中 ,各型腔的分流道長度應(yīng)該盡量相等 ,以達到 注塑 時壓力傳遞的平衡。 分流道的布局如圖 33,分流道長度短 ,對稱分布 23 圖 43 分流道布局 （三）、分流道的長度 根據(jù)分流道的布局 ,大概的可以測量出分流 道 的長度總長 2 0 7 2 3 4L mm? ? ? ?； 分流道的直徑 對于壁厚小于 3mm,質(zhì)量 200g 以下的 塑料制品 ,可以采用如下的經(jīng)驗公式確定分流道的直徑 (該公式的分流道直徑僅限在 ～ ) 4D m L? 式中 D 流道的直徑 ， mm； m 制品的質(zhì)量 ， g； L 分道的長度 根據(jù)以上模型分析的得出的結(jié)果 ,塑料制件的質(zhì)量 m = g 所以 54 2 34D ? ? ? ?2。 82mm 根據(jù) 塑料的品種為 ABS,其常用的分流道直徑為 4。 8 93。 5mm,這里選 6mm為分流道的直徑。 三、澆口設(shè)計 本次設(shè)計采用的澆口為矩形側(cè)澆口 ,其優(yōu)點有 : 側(cè)澆口多為扁平狀 ,可以縮短澆口的冷卻時間 ,從而縮短成型周期； 易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀； 24 可根據(jù)塑膠件的形狀特點靈活地設(shè)置澆口的位置； 澆口位于 分 型面上 ,易于加工 ； 適用一模多腔的模具 ,提高 注塑 效率 。 （一）、側(cè)澆口的尺寸 根據(jù)經(jīng)驗的數(shù)據(jù) ,一般的側(cè)澆口的厚度為 ～ ,這里選 1mm；寬度為 ～ ,這里選 2mm；而澆口的長度大約為 2mm。 （二 ）澆口位置選擇 根據(jù)模流分析的結(jié)果和塑件份型面 ,澆口的位置如圖 44 所示，圖中，顏色越深的代表越適合作為澆口的位置。 最終澆口的位置選擇為如圖 45所示。 圖 44 模流分析－澆口分析