【文章內(nèi)容簡介】 15 = 驗算：（ SmaxSmin） Bs+δ c+δ z=（ %%） 6++＜△ ②尺寸Φ 8，屬于 B 類尺寸， x=，△ =，δ z=，δ c =； ∴ BMδ z=[（ 1+S） BS+x△ ] δ z = [(1+%) 8+ ] = 驗算：（ SmaxSmin） Bs+δ c+δ z=（ %%） 8++＜△ ③尺寸 2，屬于 B類尺寸， x=，△ =，δ z=； ∴ HMδ z=[(1+S)Hs+2/3△ ] δ z =[(1+%) 2+2/3 ] = 驗算：（ SmaxSmin） HS+δ z=（ %%） 2+＜△ 模具型腔側(cè)壁厚度、支撐底板厚度的確定 型腔壁厚、支承板厚度的確定從理論上講是通過力學(xué)的剛度及強度公式進行計算 .剛度不足產(chǎn)生過大的彈性變形并產(chǎn)生溢料間隙 ,強度不足會導(dǎo)致型腔產(chǎn)生塑件變形甚至破裂 . 由于注塑成形受溫度、壓力、塑料特性及塑件復(fù)雜程度等因素的影響 ,所以理論計算并不能完全真實的反映結(jié)果 .通常在模具設(shè)計中 ,型腔壁厚及支承板厚度不通過計算確定 ,而是憑經(jīng)驗確定 . 該制品為錐齒輪 ,該型腔壁厚 35mm,支承板厚度 40mm. 第 四 章 模具基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：成形部分、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件。 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟為 1. 分型面選擇 2. 模具型腔數(shù)目的確定及布置 3. 澆注系統(tǒng) 的 確定 4. 模具工作（成形）零部件結(jié)構(gòu)、 5. 模具結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計 6. 模具導(dǎo)向 16機構(gòu)的設(shè)計 7. 加熱冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。 該產(chǎn)品的材料為聚碳酸酯，故模具需要加熱，采用加熱棒進行加熱。其加工精度要求較高，表面粗糙度不作要求。 該錐 齒輪大批量生產(chǎn)，故設(shè)計模具時要保證較高的 注塑效率，因此對模具的推出機構(gòu)、塑件和流道凝料的自動脫模進出 要求 嚴(yán)格 。該塑件較小，且錐齒輪表面質(zhì)量要求不高，為提高生產(chǎn)效率，所以該模具采用一模四腔式結(jié)構(gòu)，澆口形式采用點澆口 。模具采用雙分型面以便很好地分離塑件和冷凝料。錐齒輪中心為空心階梯孔，所以在脫模時應(yīng)該用推管推出機構(gòu)。由于 PC 材料具有熱敏性，因此采用點澆口來提高熔體料流的剪切強度，且點澆口便于塑件與冷凝料的分離。 分型面是模具動模和定模的結(jié)合處 ,在塑件的最大外形處 ,是為了取出塑件和澆注系統(tǒng)冷凝料而設(shè)計的 . 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)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(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)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(yīng)綜合分析比較，從幾 種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。 ⑴分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則 : ①分型面應(yīng)取在塑件斷面輪廓尺寸最大處 ,以便產(chǎn)品順利脫模 . ②分型面應(yīng)使塑件留在動模部分 ,即凸模 (型芯 )設(shè)置在動模部分 ,因為動模部分易設(shè)置頂出機構(gòu) . ③分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求 . ④分型面的選擇應(yīng)有利于成形零件的加工制造 . ⑤塑件有側(cè)凸或側(cè)孔時 ,側(cè)向滑塊型芯宜放在動模一側(cè) ,這樣模具結(jié)構(gòu)簡單 . 17⑥分型面的選擇應(yīng)該考慮到技術(shù)要求。當(dāng)塑件表面有同軸度 、 平行度等要求時，應(yīng)盡可能將其置于同一半模內(nèi)，否則會因合模誤差影響塑件精度。 ⑵分型面的選擇 該錐齒輪注塑模有兩個分型面 ,定距拉桿先從澆口套中拉出主流道凝料 ,其為Ⅰ Ⅰ分型面 。再由推板推出推管制品從型芯處脫落 ,其為Ⅱ Ⅱ分型面 .根據(jù)對錐齒輪成型工藝性分析可知應(yīng)采用自動脫落的點澆口 ,所以采用平面形式的分型面 .如圖 41所示 : (a) (b) 圖 41 圖 (a)在分型時有包緊力 ,所在塑件會留在型芯上 (動模一側(cè) ),模具結(jié)構(gòu)簡單 。圖 (b)在分型時塑件只能留在定模一側(cè) ,要使塑件從型芯上脫離 ,必須在定模一側(cè)安裝動力系統(tǒng) ,這樣會使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,成本低、生產(chǎn)效率降低 .故分型面選擇如 (a)圖所示 . ⑴型腔數(shù)目的確定 單型腔注射模一次注射只能生產(chǎn)一件產(chǎn)品，如果 一副模具一次性注射生產(chǎn)兩件或兩件以上的塑料產(chǎn)品 ,則這樣的模具稱為多型腔注塑模 . 單型腔、多型腔的優(yōu)缺點及適用范圍 類型 優(yōu)點 缺點 適用范圍 18單型腔 模具 塑件的精度、工藝參數(shù)易于控制 ,模具結(jié)構(gòu)簡單 ,模具制造成本低 ,周期短 . 塑料成形的生產(chǎn)率低 ,塑件的成本高 . 塑件較大 ,精度要求較高或者小批量生產(chǎn) . 多型腔 模具 塑料成形的生產(chǎn)率高 ,塑件的成本低 . 塑件的精度低 。工藝參數(shù)不易控制 。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 。模具制造成本高 ,周期長 . 大批量生產(chǎn) ,長期生產(chǎn)的小型塑件 . 錐齒輪屬小型塑件且大批量生產(chǎn) ,故采用多型腔模具 。而且錐齒輪的表面質(zhì)量要求低 ,故采用一模四腔模具 ,以便提高生產(chǎn)效率 . ⑵模具型腔的排列 對于多型腔模具 ,由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)密切相關(guān) ,所以在模具設(shè)計時應(yīng)綜合考慮 .型腔的排布應(yīng)使每個型腔都能通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等分得所需的足夠壓力 ,以保證塑料熔體能同時均勻充滿每一個型腔 ,從而使各個型腔的塑件的質(zhì)量均保持穩(wěn)定 . 綜上考慮 ,型腔排布采用平衡式排布 ,如圖 42 所示： 圖 42 19 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 注射模的澆注系統(tǒng)是指熔 體從注射機的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設(shè)計時必須按如下原則： （ 1）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。 （ 2）型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。 （ 3）系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以 使熱量及壓力損失盡可能小。 （ 4）對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。 （ 5） 滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。 （ 6）澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。 主流道設(shè)計 ⑴主流道基本結(jié)構(gòu)的確定 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，其作用是將塑料熔體引入模具 .主流道是模具內(nèi)熔體最先流經(jīng)的部分 ,它的形狀和尺寸對塑料熔體的流動速 度和充模時間有較大的影響 .因此主流道必須能使熔體的溫度降和壓力損失最小 . 在臥式或立式注射機上使用的模具中 ,主流道垂直于分型面 .由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復(fù)接觸和碰撞 ,所以常將主流道設(shè)計成可拆卸、可更換的主流道襯套（澆口套），而非直接將其開設(shè)在定模上 . 20⑵ 主流道長度及截面設(shè)計 JP500A注塑機的有關(guān)主流道設(shè)計的參數(shù)如下 : 噴嘴球半徑 /mm:SR10 噴嘴孔直徑 /mm:Φ 3 為了能順利將主流道凝料從澆口套中拔出 ,宜將主流道設(shè)計成圓錐形 ,其錐角 α 為2176。～ 6176。，流道的表面粗糙度 Ra 為 ，主流道的出口端應(yīng)有較大的圓角過渡，其半徑 r為 d/8,球形凹坑深度 h=(3～ 5)mm. 注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸緊密貼合 ,因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 (1～ 2)mm,即R=10+(1～ 2)mm=mm. 小端直徑 d比注射機噴嘴直徑大 ～ 1mm. 分流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 43 所示 : 圖 43 分流道設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道 .在多型腔模具中分流道是必 不可少的，分流道的作用是改變?nèi)垠w流向 ,使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔 .該錐齒輪的材料 PC 具有熱敏性 ,故流道應(yīng)盡量的短 ,以減少熔體流動過程中的熱量損失和溫度降。 21⑴確定分流道截面形狀 表 41 分流道截面形狀和傳遞效率 形狀 效率 D D d= D/2 D D/4 D D/6 D 從上表可以看出，圓形和正方形流道的效率最高，但正方形截面流道不利于冷 凝料的脫出。因此該設(shè)計選用圓形分流道截面，它的比表面積小、熱量損失和流動阻力小。對于PC材料這樣流動性不好的塑料，通常采用圓形截面分流道。 ⑵確定分流道結(jié)構(gòu)布置 分流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 44 所示 : 圖 44 22①分流道開設(shè)在定模一側(cè) ,其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積小 . ②根據(jù)一模四腔結(jié)構(gòu) ,故分流道為四次分流道 . ③由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 ,只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想 ,因此分流道表面粗糙度值不能太小 ,一般 Ra值為 ～ m 左右 ,這樣可以增加對外層塑料熔體的流動阻力 ,使外層塑料冷卻皮層固定 ,形成絕熱層 . ④與型腔分布相同 ， 均采用平衡式排布 . ⑶確定分流道結(jié)構(gòu)尺寸 PC塑料常采用的分流道直徑為（ ～ 10） mm 分流道長度 =主流道大端直徑（ 1～ ） =45（ 1～ ） =90mm D=d（ ～ ），一般圓形截面直徑為 2～ 12mm D= 澆口、澆口套設(shè)計 ⑴澆口設(shè)計 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要 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。 （