【文章內(nèi)容簡介】 置。 側(cè)澆口一般適用于多型腔模具，一模出多件，大大提高勞動生產(chǎn)率； 去除澆口容易。 （ 3） 澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu) 允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。 （ 4） 冷料穴的設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流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30－ 50mm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 18 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。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1－ ，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為 Z字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。本模具中的冷料穴 的具體位置和形狀如圖 412中所示。實際上只要將分流道順向延長一段距離就行了。 排溢系統(tǒng)設(shè)計 當(dāng)塑料體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體，不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另外一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部炭化或燒焦（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。有時在注射成型過程中，為保證型腔充填的均勻合適及增 加塑料熔體匯合處的熔接強度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設(shè)溢流槽以容納余料，也可以容納一定量的氣體。 注射模具成型時的排氣通常以如下四種方式進行： 利用配合間隙排氣 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 利用排氣塞排氣 強制性排氣 在本設(shè)計中，利用配合間隙就足以滿足排氣的需要，所以不須再設(shè)計其它方式排氣。 成型零件設(shè)計 直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑件外形的成型零件稱為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模（或型芯）。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時反復(fù)與塑件 摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。 構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，這里主要包括凹模、凸模、推板等各種成型桿、成型環(huán)。由于型腔直接與高溫的塑件相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件的質(zhì)量。足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?，以保證該塑件的美觀性，且容易脫模。有足夠的強度、剛度、硬度、而磨性，來承受外來力。 1） 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合式兩類。 19 整體式凹模 整體式凹模由整塊材料加工而成。 組 合式凹模 組合式凹模是指凹模由兩個以上零件組合而成。 按組合方式的不同分為以下幾種形式： 嵌入式凹模 局部鑲嵌式凹模 底部鑲拼式凹模 側(cè)壁鑲拼式凹模 多件鑲拼式凹模 四壁拼合式凹模 根據(jù)以上原則和特點，結(jié)合塑件的形狀，采用整體式凹模。 2） 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模和型芯均是成型塑件內(nèi)表面的零件。凸模一般是指成型塑件中比較大的、主要內(nèi)形的零件，雙稱主型芯；型芯一般是指成型塑件上比較小的孔槽的零件。 主型芯的結(jié)構(gòu) 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。整體式結(jié)構(gòu)牢固 ，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝實驗或小型模具上的形狀簡單的型芯。組合式型芯的優(yōu)缺點和組合式凹模的基本相同。 根據(jù)多方面的考慮，將采取整體式的凸模。 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的作用。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。 1） 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 定位作用 模具閉合后，保證動定模或上下模位置正確，保證形腔的形狀和尺寸精確；導(dǎo)向機構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。 導(dǎo)向作用 合模時，首先時導(dǎo)向零件接 觸，引導(dǎo)動定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進入形腔造成成型零件損壞。 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)壓力很大時，不能單靠導(dǎo)術(shù)來承擔(dān)。需要增設(shè)錐面定位機構(gòu)。 保持運動的平穩(wěn)作用。 2） 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)柱的典型結(jié)構(gòu)如圖 414 所示。圖中 a 為帶頭導(dǎo)柱，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具。小批量生產(chǎn)一般不需要導(dǎo)套，而是導(dǎo)柱直 接與模板中的導(dǎo)向孔配合。生產(chǎn)批量大時，也可在模板中設(shè)置導(dǎo)套，只需更換導(dǎo)套即可；圖中 b 和圖中 c 是有肩導(dǎo)柱的兩種形式，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，用于精度要求 20 高、生產(chǎn)批量大的模具，導(dǎo)柱與導(dǎo)套相配合，導(dǎo)套固定孔直徑與導(dǎo)柱回定孔直徑相等，兩孔同時加工，確保同軸度的要求。其中圖中 c所示導(dǎo)柱用于固定板大薄的場合，在固定板下面再墊板固定，這種結(jié)構(gòu)不太常用。導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分根據(jù)需要可加工出油槽，以便潤和集塵，提高使用壽命。 a b c 圖 414 在分析了以上三種導(dǎo)柱的特點后，因為本塑件的生產(chǎn)批量比較大，而且塑件的精度要求也比較高，所以決定采用帶頭導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的導(dǎo)向機構(gòu)，故導(dǎo)柱采用圖a的形式。 其直徑選用 50mm 導(dǎo)套 導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖 415所示。圖 a 為直導(dǎo)套（ I 型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合；圖 b和圖 c為帶頭導(dǎo)套（ II型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，導(dǎo)套的固定孔便于與固定孔同時加工，其中圖 c用于兩塊板固定的場合。 在本模具設(shè)計中，選用 B導(dǎo)套。 a b c 圖 415 推出機構(gòu)設(shè)計 1） 推出機構(gòu) 塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫脫落的過程，使塑料件從成型零件上脫落的機構(gòu)為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或者液壓缸來完成的。 21 推出機構(gòu)可按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)、液壓和氣壓推出機構(gòu)。手動推出機構(gòu)是模具開模后，由人工操作的推出塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況；機動推出機構(gòu)利用注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件的自動脫模；液壓和氣動推出機構(gòu)是依靠設(shè)置在注射機上的專用液壓和氣動裝置，將塑件推出或從模具中吹出。推動機構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、凹?；虺尚屯茥U（塊）推出機構(gòu)、多無綜合推出機構(gòu)等。另外還可以根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特征來分類，如：簡單推出機構(gòu)、動定模雙向推出機構(gòu)、順 序推出機構(gòu)、二級推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的脫模機構(gòu)；帶螺紋塑件的脫模機構(gòu)等等。 推出機構(gòu)的設(shè)計原則： 1. 推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)。 2. 保證塑個不因推出而變形損壞。 3. 機構(gòu)簡單動作可靠。 4. 良好的塑件外觀。 5. 合模時的正確復(fù)位。 推桿推出機構(gòu) 由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機構(gòu)是最常見的推出機構(gòu)，常被用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計成圓形、矩形等等。其中圓形最為常用，因為使用圓形推桿的地方，較容易達到推桿合模板或型芯上推桿孔的配合精度，另外圓形推桿還具有減少運動阻力、防止卡死 現(xiàn)象等優(yōu)點，損壞還便于更換。 合理地布置推桿的位置進推出機構(gòu)設(shè)計中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于變形或被頂壞。推桿應(yīng)均勻布置；推桿應(yīng)設(shè)在塑件強度剛度較大處；推桿的直徑；推桿的形狀及固定形式。 推件板推出機構(gòu) 推件板推出機構(gòu)是由一塊于凸模按一定配合精度相配合的模板，在塑件的整個周邊端面上進行推出，因此，作用面積大。推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，并且塑件上無推出痕跡。但如果型芯合推件板的配合不好，則在塑件上會出現(xiàn)毛刺，而且塑件有可能會滯留在推件板上。 結(jié)合以上這幾項設(shè)計原則和各種推出機構(gòu)的特點， 和經(jīng)過對塑件的分析，本人在此提出了兩種方案，這兩種方案的特點分別如下： 方案一： 采用推桿推出，利用塑件的內(nèi)部安置 2 根推桿。 方案二： 采用推板推出，在塑件內(nèi)部用推板推出。 經(jīng)過對塑件的分析，因為塑件壁厚只有 3～ 4mm，如果采用推板推出的話，將可能使塑件變形，所以采用方案（一）推出推出塑件。 推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位機構(gòu)設(shè)計 為了保證推出機構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出無件能回到原來的位置，通常還需要設(shè)計推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。 2） 復(fù)位桿復(fù)位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置， 推桿固定板上同時裝由復(fù)位桿， 22 常用的復(fù)位桿均采用原形截面，一般每副模具設(shè)置四個復(fù)位桿，其位置近可能夠設(shè)在固定板的四周，經(jīng)便推出機構(gòu)合模時復(fù)位平穩(wěn)，復(fù)位桿端面與所在動模分型面平齊。如圖 416 所示。 圖 416 彈簧復(fù)位 彈簧復(fù)位時利用彈簧的彈力使推出機構(gòu)復(fù)位。 彈簧復(fù)位與復(fù)位桿復(fù)位的主要區(qū)別是：用彈簧復(fù)位時，推出機構(gòu)的復(fù)位先于合模動作完成，所以，通常為了便于活動鑲件的安放而采用彈簧先復(fù)位機構(gòu)。 在本模具設(shè)計中，沒有活動鑲件，所以使用復(fù)位桿 復(fù)位已經(jīng)滿足設(shè)計要求，而且復(fù)位桿復(fù)位將會使得模具加工方便，所以在設(shè)計中我采用復(fù)位桿得復(fù)位。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑料及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模具設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。 注射模具型腔的溫度高低及其均勻性成型效率和制品的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體的溫度為 160～ 170 C? ,而塑化固化后從模具中取出的溫度為 100～ 120C? 以下。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，通過模溫調(diào)節(jié)機調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。 1） 模具溫度設(shè)計的原則 模溫高低視塑料品種不同而定，它對制品結(jié)晶度、力學(xué)性能、表面質(zhì)量、制品的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形有很大影響。特別是結(jié)晶型塑料。 結(jié)晶型塑料模溫的決定 模溫內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形 模溫與制品外觀質(zhì)量 2） 冷卻效率對生產(chǎn)效率的影響 一般來說在整個成型周期中模內(nèi)冷卻時間約占 80%，因此提高冷卻效率、縮短冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在注塑成型過程中 高溫 (約 150 C? )塑料熔體 23 轉(zhuǎn)變成塑料制品 (約 100C? )要放出潛熱和顯熱，其中約 5%以輻射和對流的方式散發(fā)到大氣中， 5%左右通過模板傳走。其余 90%由冷卻介質(zhì)（水或油）帶走，要提高冷卻效率可以從以下方面著手。 （ 1） 提高模板對冷卻介質(zhì)的傳熱系數(shù) （ 2） 降低冷卻介質(zhì)溫度增加傳熱推動力 （ 3） 增大冷卻傳熱面積 3） 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與冷卻 水道的布置 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大； 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量 相等； 澆口處加強冷卻； 冷卻水道出、入溫差盡量??； 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置； 合理確定冷動水接頭位置。 此外，冷卻水道的設(shè)計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度；冷