【文章內(nèi)容簡介】 14 加載參照模型 1） 新建文件 執(zhí)行 [文件 /新建 ]命令，在新建對話框類型欄中選擇 [制造 ]，子類型中選擇[模具型腔 ]，取消 [使用缺省模板 ]的勾選，單擊 [確定 ]按鈕，進入 [新文件選項 ]對話框，在 [模板 ]欄內(nèi)選擇 mms_mfg_mold,這是一個公制的模具設計模塊，單擊[確定 ]按鈕。 2） 定位參照零件 執(zhí)行菜單管理器中的 [模具 /模具型腔 /定位參照零件 ]命令，系統(tǒng)將同時彈出[布局 ]對話框和 [打開 ]對話框，在 [打開 ]對話框中選取瓶蓋零件作為模具的參照零件，單擊 [打開 ]按鈕。在 [創(chuàng)建參照模型 ]對話框中，輸入 參照模型的名稱，單擊 [確定 ]按鈕。在 [布局 ]對話框中，單擊 [參照模型起點與定向 ]欄內(nèi)的 按鈕，單擊 [確定 ]按鈕。 注意：在這個過程中，必須使得 PULL DIRECTION 雙箭頭方向（開模方向）與參照模型的 Z 軸方向一致，如果不一致，則執(zhí)行菜單管理器中的 [坐標系統(tǒng)類型 /動態(tài) ]命令進行調(diào)整。 3） 模型布局 本設計采用一模 8 件的布局方式將參照模型分布好。在 [布局 ]對話框中將參數(shù)設置好，單擊 [預覽 ]按鈕，如圖 41所示。 15 圖 41 預覽無誤后，在 [布局 ]對話框中單擊 [確定 ]按鈕。 4） 保存文件。 成型零件設計 成型零件在此主要是指型心（ Core） 和型腔 (Cavity),型心和型腔圍合而成的空腔即是塑料制件的體積。成型零件的設計是模具設計的關鍵步驟，其設計的難易程度取決于塑料產(chǎn)品的結構形式和復雜程度，有較簡單的也有非常復雜的。 本瓶蓋成型零件的設計過程是：先制作一個完全能包容塑料制件的毛胚工件（ Workpiece） ，在根據(jù)制件的結構設計模型分模面，以分型面將毛胚工件分割成兩塊材料，最后將這兩塊材料提取出來形成型心和型腔。 1） 應用收縮 塑料制件從熱模具中取出并冷卻至室溫后，其尺寸會發(fā)生縮減，為了補償這種變化，故在要在參 照模型上增加一個收縮量，收縮量等于收縮率乘以尺寸。 單擊菜單管理器中的 [模具 /收縮 ]命令，系統(tǒng)將提示選擇對象，在圖中任選一個水瓶蓋參照模型。接著，依次單擊菜單管理器中 [收縮 /按尺寸 /設置復位 /所有尺寸 ]，在彈出的文本框內(nèi)輸入收縮率的值： ，單擊確定 16 2） 增加毛胚工件 毛胚工件 —— Workpiece，它是一個能夠完全包容參照模型的組件，通過分型面等特征可以將其分割成型心或型腔等成型零件。依次單擊菜單管理器中的[模具 /模具型腔 /創(chuàng)建 /工件 /手動 ]命令，繪制截面拉伸后得如圖 42 所示工件： 17 圖 42 3） 設計分型面 設計塑料成型模具時，分型面的設計是一個重要的設計內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結構簡單，塑件容易成型，并且塑件質量高。如果分型面選擇不合理，模具結構變得復雜，塑件成型困難，并且塑件質量差。 分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。 選擇分型面的一般原則 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種 方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則： 1)為了便于塑件起模，分型面一般使塑件在開模時留在下?；騽幽Ｉ?，且分型面應選在塑件外形的最大輪廓處。 2)選擇分型面時，應盡量只采用一個與開模方向垂直的分型面，并盡量避免側向抽芯與側向分型。 3)對于有同軸度要求的塑件，模具設計時應將有同軸度要求的部分設計在同一模板內(nèi)。 4)分型面的選擇應有利于防止溢料。當塑件在分型面上的投影面積接近于注射機的最大面積時，就有可能產(chǎn)生溢料。 5)分型面的選擇應有利于排氣。為此，一般分型面應與熔體流動的末端重合。 對于高度較高的塑件，其外觀無嚴格要求時，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應考慮到塑件的精度、塑件的外觀質量要求、模具加工難易程度等因素。 分型面的形式參見《模具設計與制造簡明手冊》圖 240，其選擇示例見《模具設計與制造簡明手冊》表 247。 執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復制、拉伸、平整等命令后得到分型面。分型面創(chuàng)建完成后，如圖 43 所示： 18 圖 43 分型面設計好后，在經(jīng)過分割體積塊、抽取模具元件兩道工序后，凸模和凹模都已經(jīng)設計好了 。分別如圖 44和 45 所示： 19 圖 44 圖 45 澆注系統(tǒng)設計 注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。 主澆道：從注射機的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。 分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。 澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。 冷料穴：一般設在主澆道的對面，有時也設在分澆道的末端。 主澆道的設計 主澆道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為直徑為 5mm。主 流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理。本設計中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射機噴嘴球半徑 12，遵循注射機球半徑小于等于澆口套球半徑的國標要求，澆口套的規(guī)格有 S15， S20 20 等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為 S12，所以為澆口套取 S15。 主流道澆口套固定配合見圖 46 所示。 圖 46 分澆道的設計 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道，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。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道的設計應盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見《模具設計與制造簡明手冊》表 249。在考慮分流道設計時，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設計分流道的布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的 分流道在注射過程中對塑料流動的阻力最小，流動效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為 3mm。由于我們所設計的模具是一腔八穴的形式，因此在主澆道分流后，設計了八根分澆道。這樣設計的優(yōu)點是塑料在填充過程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質量。 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，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 μ m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的 速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 21 澆口及冷料穴設計 澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當熔融的塑料流通過澆口時，流速加快，同時，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度 Ra 值不大于 。澆口的大小對塑件是否成型和成型后的質量有很大的關系。澆口位置的選擇有以下幾個原則： 1）澆口設置在正對著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型 腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。 2）澆口的位置應開設在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。 3）澆口的位置應使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。 4）澆口的位置應有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。 6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。 7）澆口位置應盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。 根據(jù)以上一些原則，本設計采用側澆口（如圖 47 所示），側澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側面充模， 其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見《模具設計與制造簡明手冊》中表250～ 260。 22 圖 47 冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主澆 道入口這一小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 10－ 25mm 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，如果這里溫度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穴。 冷料穴的形狀見《模具設計與制造簡明手冊》中表 262。冷料穴一般