【文章內容簡介】 ～ 3小時。 4． 2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分。澆注系統(tǒng)設計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好的成型。 由于本設計中按扭套外表面質量要求較高，不允許出現(xiàn)澆口痕跡，所以選用 點澆口形式。點澆口前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產生較大的剪切熱，從而導致熔體表面粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填，因而對于薄壁塑件以及諸如聚乙烯、聚丙烯等表面變化敏感的塑料成型有利，但不利于成型流動性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變行及形狀復雜的塑件。 點澆口 可以有效提高生產效率，縮短成型周期，節(jié)約成型材料和塑件去澆口清理等工作，尤其是對有型腔的產品。 4． 3 型腔數(shù)目的確定 因為本設計中采用點澆口，且塑件的薄壁適合，一次注塑兩個同樣的按扭套，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，并從經濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產成本和提高生產效率，采用一模兩腔，裝載兩部分零件，進行加工生產。 4． 4 注射機的選擇和校核 由于兩個塑件的體積和質量相差不大，故采用體積較大的塑件（ ）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 模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的 80%以內。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 ） 本設計中： 2?n ?1m 3cm 2m = 3cm ?m 30 3cm nm1+m2=2 +=≤ 80% 30 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= N25000054936183052 ??? 鎖模力符合要求 4． 4． 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 （ 1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 m axm in 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。對于液壓 機械式合模機構的注射機，其開模行程與模具厚度無關，對于單分型面注射模應有： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 包括澆注系統(tǒng)凝料在內的塑件高度 本設計中 maxS =160mm 1H = 15 mm 2H = 15 mm 經計算，符合要要求。 （ 3）、頂出裝置的校核 在設計模具推出機構時，需校核注射機頂出的頂出形式，要注意在兩側頂出時模具推板的面積應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型注射機為兩側推出機構。經檢查能滿足將模具脫出的要求。 5 注射模具結構設計 5． 1 分型面的設計 將模具適當?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，它是決定模具結構的重要因素，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，應從以下幾個方面考慮： 1）分型面應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，如圖（ 2）所示 圖（ 2）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 ,型腔的排布應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 ,使各型腔的塑件內在質量均一穩(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（ 3）所示。由于本設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，模具采用點澆口，并采用對稱式布局，以求達到良好的澆注質量。 圖（ 3）型腔布局方式 5． 3 澆注系統(tǒng)的設計 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，本設計中采用普通流產澆注系統(tǒng)。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu) 質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（ 4）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（ 4）普通流道澆注系統(tǒng) 5． 3． 2 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設計澆注系統(tǒng)時應考慮下列有關因素： a)、塑料成型特性：設計澆注系統(tǒng)應適應所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質量。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設置澆注系統(tǒng)還應考慮到模具是一模一腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔 布局設計。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術要求等因素，結合選擇分型面同時考慮設置澆注系統(tǒng)的形式、進料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應注意防止流料直接沖擊嵌件及細弱型芯受力不均以及應充分估計可能產生的質量弊病和部位等問題，從而采取相應的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外觀：設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除、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量，故設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施 [6]。 5． 3． 3 主流道的設計 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（ 5），主流道各具體尺寸如下： 圖（ 5）主流道尺寸示意圖 mmd 514 ??? α ＝ 4176。 mmR 14212 ??? H＝ ㎜ ?L 24㎜ ???2ta n2 ?LdD㎜ （ 2）、主流道澆口套的形式 選用如圖（ 6）所示類型的澆口套，這種類型設計成整體形式，用螺釘固定于定模座板上。將主流道澆口套和定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，澆口套與模板的配合采用 67/mH 。 圖（ 6）主流道澆口套及其固定形式 （ 3）、主流道澆口套的固定 澆口套與定位圈設計成兩個零件的形式，以臺階的形式固定在定模板上，澆口套與定位圈之 間的配合采用 H9/f9。定位圈在模具安裝調試時應插入注射機定模板的定位孔內，用于模具與注射機的安裝定位。定位圈外徑比注射機定模板上的定位孔徑小 ㎜以下 5． 3． 4 分流道的設計 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，分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設計中采用點澆口。在主流道設計好以后，由 于兩按扭套對稱排步，相隔一定的距離，需設置分流道需設置分流道經澆口注入而使熔體充滿型腔。如圖（ 7）所示。 圖（ 7）主流道和澆口的位置 5． 3． 5 澆口的設計 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量有直接影響。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點： 1. 熔體在型腔內流動時，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端； 3)應先從壁厚較厚的部位 進料； 4)考慮各股分流的轉向越小越好。 2. 有效地排出型腔內的氣體。 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質量及美觀效果，采用點澆口，利于熔體充滿整個型腔。 5． 3． 6 冷料穴的設計 主流道的末端需要設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置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上，其標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。它與中間板配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內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（ 7）所示。 5． 4 注射模成型零部件的設計 [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，因此必須合理設計其結構形式，準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量。 5． 4． 1 成型零部件結構設計 成型零部件結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下，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，其結構與 制品的形狀、尺寸、使用要求、生產批量及模具的加工方法等有關，常用的結構形式有整體式、嵌入式、 鑲拼組合式和瓣合式四