【文章內容簡介】 設計 11 沖模效果和塑件質量。 （ 3）盡量使型腔排列緊湊 可減少模具的外形尺寸。模板總面積小，可節(jié)省鋼材，減輕模具質量。因此優(yōu)化型腔布局就顯得格外重要，本設計中由于采用四腔，可設計成平衡式。采用排列方式如下圖所示 。 圖 3. 型腔的排列圖 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過程中沖模和補料兩個重要階段，對塑件質量關系極大。澆注系統(tǒng)是指從注射機噴嘴開始，到型腔入口為止的塑件熔體的流動通道，或在此通道內的冷凝的固體塑料。 普通模具的 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。 主流道的設計 主流道設計應注意的問題： （ 1） 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設計成圓錐形 。 錐角 ?? 4~2? 粗糙度 ?Ra 與噴嘴對接處設計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。 （ 2） 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設計成可拆卸的襯套，以便選 用優(yōu)質材濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 12 料單獨加工和熱處理。 （ 3） 襯套大端高出定模端面 mm10~5 ，并與注射機 定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。 （ 4） 主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體內反壓力的作用使襯套易從模具中退出，可設計定住 。 （ 5） 直角式注射機中，主流道設計在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設計成粗的圓柱形。 主流道與噴嘴的接觸處多做成半球形的凹坑。二者應嚴密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大 12mm；主流道小端直徑應比 噴嘴孔直徑約大，常取 ? 48mm，視制品大小及補料要求決定。大端直徑應比 分流道深度大 以上，其錐角不宜過大一般取 2176。 6176。，但近年來有趨向于小錐度的趨勢。熱塑性塑料的主流道，一般由交口套構成。計算主流道的直徑公式為： 4VD K?? 式中 D — 主流道大端直徑（ mm） V — 流經主流道的熔體體 積 K — 因熔體材料而 異的常數(shù)（查表得 PP 材料 K 值取 4） 經計算在本設計中小端取直徑為 5mm，大端取直徑為 8mm 分流道的設計 分流道的截面形狀有：圓形、梯形、 u 形、半圓形、矩形；分流道的長度應盡可能的短，少彎折的減少壓力損失和熱量損失；分流道的表面粗糙度為 mmRa ? 。 表 截面形狀 特征 熱量損失 加工性能 流動阻力 效果 圓形 小 較難 小 最佳 U形 較小 易 較小 良 矩形 大 易 大 不良 通過以上截面形狀的對比，顯然圓形截面形狀效果最佳，但其加工較難，為此選用 U 形截面形狀。 多腔模中 ， 分流道的排布 ： 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 13 ： 平衡式：分流道的形狀尺寸一致。 非平衡式： a、靠近主流道澆口尺寸設計得大于遠離主流道的澆口尺寸。 b、分流道不能太細長，太細長，溫度，壓加體大會使離主流道較遠的型腔難以充滿。 c、一般需要多次修復，調理達到平衡。 d、即使達到料流和填充平衡，但材料時間不相同，制品出來的尺寸和性能有差別，對要求高的制品不宜采用。 e、非平衡式分布，分流道長度短 。 f、如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進方向稍征長作冷料穴，使冷料不致于進入型腔。 g、分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機鎖模力的作用線重合。 分流道計算經驗公式 5 ~10b mm? ? ? 式中 b— 梯形大底邊寬度， mm h— 梯形的高度， mm 故 5b mm? mm? mm? U形分流的側面斜角 ? 常取 5o— 10o，此取斜角為 6o 。 分流道截面形狀采用 U形且平 衡分布，因為 U形分流道熱量損失較小，易加工，效率較高且可保證各型腔均衡進料，從而保證塑件質量。 在 本 設計中采用 U型截面的分流道，對于壁厚小于 3mm，質量在 200g以下的塑件，可用下述經驗公式確定分流道的直徑： W L? 式中 D — 分流道直徑（ mm） W — 塑件的質量（ g） 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 14 L — 分流道的長度（ mm） 最終確定分流道長度 35mm，直徑 3mm，采用平衡式布置，一模四腔。 澆 口設計 澆口的作用是使料流加速，并控制襯料時間，控制料流狀態(tài)。常用的截面形狀有圓形和矩形兩種。澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等。澆口不僅對塑件熔體的流動性和充模特征有關，而且與塑件的成形質量有著密切的關系。因此澆口的形式與塑料品種要相互適應。鑒于盒蓋的具體結構，選擇點澆口。根據(jù)各種澆 口的特征比較可以看出點澆口的各種優(yōu)越性能，其澆口特征如下： 點澆口的特征： ，便于加工，而且尺寸精度容易保證 ，發(fā)現(xiàn)不適當，容易及時修改 ，流動填充效果較佳。 基于塑件的特點和點澆口的特征來看選擇點澆口。 點澆口的直徑計算公式 4 Ad ??? 式中 d —— 點澆口的直徑 mm n —— 系數(shù)，依塑料種類而異 PP= 表 n值 塑料種類 PVC PE/PS PP PC POM PVAV n值 c —— 依塑件壁厚而異，系數(shù) 為 A —— 型腔表面積 故 ?? ? ， 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 15 表 塑件厚度 塑料種類 ? 3~ 3? PSPE/ ~ ~ ~ PP ~ ~ ~ PVCPOM/ ~ ~ ~ PA ~ ~ ~ 對于設計的瓶蓋，由于其內形狀雖然規(guī)則但較復雜，屬于小批量生產。故宜采用雙分型面點澆口。點澆口的特點 1）交口位置限制?。?2）去除澆口后殘留痕跡小，不影響外觀； 3）開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化操作； 4）模具必須采用三板式； 5）對于投影面積大的塑件及容易變形的塑件應采用多點澆口，以免翹曲。 當動定模合攏后就構成了型腔，為了保證動定模合攏時的導向機構 —— 合模導向機構。合模導向機構在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時，都有一 個唯一的準確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導向作用，引導動定模正確閉合，避免凸模式型芯先進入型腔而損壞；三是承受一定的側壓力，在成行過程中承受單向側壓力。導向機構主要由導柱和導套組成。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 16 圖 4. 導柱導套的配合形式 推出機構的設計 塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構稱為脫模推出機構。 推出機構的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部 分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導向及和模時推遲推出零件復位的零件。推出機構應使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機構的結構力求簡單，動作可靠，不發(fā)生誤動作，和模時要正確復位。 推板結構的設計：推板一般適用于塑料制品比較高，難于脫模的塑料注射模具。推扳與凸模接觸部分應設有一定的斜度，一般為 3? ~5? ， 這樣可減少推 板與凸模壁的摩檫 . 推管結構設計 :根據(jù)該塑件的特性 ,推管須和其它推出元件聯(lián)合使用 .才能夠合理的推出 .使用推管的優(yōu)點是推出動作均勻、可靠、塑料制品上不留明顯痕跡。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 17 圖 拉料桿的形式選擇 拉料桿可分為球形拉料桿、 z 形拉料桿和薄片式拉料桿，根據(jù)對各種拉料桿的對比分析和對本模具成型特點考慮用 z形拉料桿。 圖 6. 拉料桿的形式 脫模機構的 設計 在注射成型的每一循環(huán)中，都必須是塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 18 種脫出塑件和澆注系統(tǒng)的機構稱為脫模機構。脫模機構的動作包括脫出和取出，即首先塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內取出。 由于本塑件帶有內螺紋，所以需要設計螺紋部分的脫模機構。在本設計中采用非旋轉脫出方式 分瓣可漲縮型芯。這種組合型芯在國外是一類批量生產的標準件，用來成型中小型塑件，型芯中心有一錐形桿，當中心錐形桿插入后型芯各瓣緊密排成一圈，將螺紋線加工成在外表面，成型后先抽回中心錐形桿，型芯各瓣 由于彈性向內側間隔錯開回縮而與塑件分離，縮回距離為 e這種結構需配合推件板使用 。 故在設計當中采用推桿推板聯(lián)合脫出方式。從瓶蓋的具體形狀和結構來看，其尺寸不大，因此，采用四桿推出即可。普通的圓形頂桿按 GB/ 選用，均可滿足要求。查表 713，選用 ? 10mm 59mm 型號的圓形頂桿四根。推板厚度為 15mm。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 19 成型結構設計 動作原理 圖 7. 裝配圖 5 墊塊 9.推板 10 動模型芯 該注塑模具采用點澆口式三分型面模具。開模時，在第一分型面首先開始分型，主流道凝料被拉出主流道，分流道凝料斷留在定模板里，在定距拉板的限距作用下完成第一次分型同時第二分型面開始分型，塑件包夾在型芯上向動模方向移動同型腔 分離，點澆口被拉斷，澆注系統(tǒng)凝料自由脫落，同樣在限距拉板的限距作用下完成第二次分型，此時動模繼續(xù)向后移動開始第三次分型，此次分型將完成型芯棒與型心套的濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 20 分離，型芯棒抽出后型心套的瓣膜會自動向內收縮，使成型螺紋型芯與塑件離開一定間隙。推板由于推桿在液壓機構的作用下將塑件從螺紋型心套上推下，人工再將其收起進行冷卻、檢驗、裝箱。 最后模具各部件在注射機作用下進行下一次注射。 結構特點 成型部分：由動模型芯 錐形桿 7 來形成塑件產品的內部結構，由型腔板 16來形成塑件產品的外部結構。澆注系統(tǒng)：采用 點澆口結構，脫落澆注系統(tǒng)凝料需一定開模行程。由限距拉板確定分模行程。脫模機構：采用推桿 26 和推板 8 聯(lián)合脫出塑件。導向機構：此注塑模中的導向部分主要有兩種：一是動、定模之間的導柱 24 和導向 21，二是定模座板和定模板之間以及和推板之間采用小導柱 15來完成。排氣系統(tǒng)：分型面排氣。 型腔和型芯的結構特點 鑒于瓶蓋的特殊結構，瓶蓋注塑模具的成型零件包括：動模型芯瓣、錐形桿、型腔。這樣選擇的原因在于：盒蓋的外形雖然規(guī)則，但內部結構復雜。因此采用分瓣可漲縮型芯。采用旋轉型芯來脫模勢必要增加齒輪齒條或借 助外動力來旋轉型芯這樣增加了模具成本和大量的計算造成繁重的工作量影響模具設計周期，和加工周期。綜上所述本模具采用簡單的分瓣可漲縮型芯。技術要求：錐形桿的頭部直徑和錐度均要大于外型芯瓣，要起到漲縮的作用。 限距拉板機構設計 （ 1） 限距的計算 為了保證開模后既能取出塑件又能取出流道內的凝料同時還要保證型芯中錐形桿的抽出距離，對于三分型面注射模具，需要在開模距離中增加兩次限距，一次定模板與中間板的分開距離，二次定模與動模之間的分開距離。一次分開的大小應該保證可以方便的取出流道內的凝料。凝料 的長度為 d=40mm，因此， a? 42mm。第二次應保證塑件的脫出，應為塑件高度的二倍 2d =2 h=2 12=24，因此 2a ? 26。 （ 2） 限距拉板的選擇 限距拉板的長度 s=45+45+20+30+20=160mm。限距拉板的寬度 采用一塊拉板兩次限距，所以 S=3 搭邊值 +2 螺栓直徑 +4=30mm。 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 21 4 模具設計的有關計算 塑料注射及參