【文章內容簡介】 th —— 所在廠的每月工作時 間計 600／月 根據(jù)注塑機最大注塑質量求型腔數(shù)： POM 塑料最大注塑量計算 ：o so smm? ρρ (22) 實際注塑量： o%85 mm ?? (23) 型腔數(shù)量計算： sos0 .8 5 m 4qmn q ??? ??? ? ?? (24) 式 som —— 注塑機的最大注塑量（按國際慣例指注塑在常溫下密度為ρ s=㎝ 3 的POM 塑料對空注塑量） g(140) 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 19 q —— 一個塑件的質量和它均分到的澆注系統(tǒng)質量和 g() ρ —— 常溫下 聚苯乙烯 的密度 g/cm^3() ρ s—— 常溫下 POM 的密度 g/㎝ 3 () 根據(jù) 塑化能力來校核型腔數(shù) 模具的注塑容量還必須小于注塑機的塑化能力。 最大型腔數(shù)： 100 323. 6 6cGt Gn q q x?? ? ?? (25) 式中 G— 塑化能力， 26kg/h x 每分鐘的注塑次數(shù)， ctx /60? tc—— 成型周期（ 55s） q—— 單個塑件質量和均分到它上 的澆注系統(tǒng)質量之和。（ 10g） 根據(jù)注射機的塑化能力所允許的最大型腔數(shù)遠大于根據(jù)交貨期計算所須要的型腔數(shù)目，不會延誤交貨期，所以選擇一模四腔是滿足要求的。 型腔布置 采用一模四腔，型腔位置的排布如下圖： 圖 26 型腔布置 蝶形螺帽注射模設計 20 澆注系統(tǒng)設計三維圖 圖 27 三維型腔布置 確定分型面 型腔分型面位置的設計： 外表質量：分型面優(yōu)選在：對表面質量要求不高的地方，盡量不要選在選在制品光亮平滑的外表面或圓角的拐角處，因為分型面不可避地會在塑件上留 下溢料痕跡，或拼合不準確的痕跡。 考慮側向抽芯距離和模具結構復雜性 ：分型面的選擇首先考慮將抽芯或分型距離長的一邊放在動、定模開模的方向上，因為一般的側向抽芯機構的能達到的距離都比較短，或者專門配液壓機，這樣勢必增加成本。從結構上來講，盡量避免或減少側向分型抽芯。 排氣： 當分型面作為主要排氣面時，料流的末端應在分型面上以利排氣。 分型面形狀的決定 ⑴閉模狀態(tài)下的主分型面位置：（圖中粉紅色部分為主分型面） 圖 234 是通過交貨期所確定的型腔數(shù)量和上述條件綜合考慮， 確定出的本次設計分型面的擺放情況： 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 21 圖 28 分型面設計 ⑵帶主分型面的型腔開模圖（圖 29 中可以看見主分型面立體形狀）： 圖 29 三維 分型面 蝶形螺帽注射模設計 22 整個澆注系統(tǒng)和型腔充型時間： 圖 210充型時間分析 總的充型時間為 秒，有圖中不難看出從澆口開始的圖示顏色為橙紅色，所以大概估算從澆口到整個型腔澆注完畢所需時間為 － = 秒。 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng) （以氣泡分析圖為基礎） 圖 211 排氣分析 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 23 產(chǎn)生氣泡的原因 ： 1）塑料干燥不夠，含有水分 2）塑料有分解 3）注射速度太快 4）注射壓力太小 5）麻煩溫太底，充模不完全 6）模具排氣不良 7）從加料端帶入空氣 解決的對策有以下幾個方面： 1）在制品壁厚較大時，其外表面冷卻速度比中心部的快，因此，隨著冷卻的進行，中心部的樹脂邊收縮邊向表面擴張，使中心部產(chǎn)生充填不足。這種情況被稱為真空氣泡。解決方法主要有： a）根據(jù)壁厚，確定合理的澆口，澆道尺寸。一般澆口高度應為制品壁厚的 50％ ~60％。 b）至澆口封合為止，留有一定的補充注射料。 c）注射時間應較澆口封合時間略長。 d）降低注射速度，提高注射壓力， e）采用熔融粘度等級高的材料。 2）由于揮發(fā)性氣體的產(chǎn)生而造成的氣泡，解決的方法主要有： a）充分進行預干燥。 b）降低樹脂溫度，避免產(chǎn)生分解氣體。 3）流動性差造成的氣泡，可通過提高樹脂及模具的溫度、提高注射速度予以解決。 由上圖可以看出氣泡在型芯分布較多，所以要在型芯處開設排氣系統(tǒng)。 在設計澆注系統(tǒng)時應考慮下列有關因素： ⑴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。 ⑵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。 ⑶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(chǎn)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。 ⑷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。 ⑸注射機安裝模板的大小：在塑件投影面積比較大時，設置澆注系統(tǒng)時應考慮到注射機模板 大小是否允許，并應防止模具偏單邊開設進料口，造成注射時受力不勻。 成型效率：在大量生產(chǎn)時設置澆注系統(tǒng)還應考慮到在保證成型質量的前提下盡量縮蝶形螺帽注射模設計 24 短流程，減少斷面積以縮短填充及冷卻時間，縮短成型周期，同時減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。 ⑺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。 主流道和主流道襯套結構 主流道固化時間要求：為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應該最后固化。 ⑴臥式或立式注塑機 主流道結構設計要點： 錐角、粗糙度加工劃痕方向要求：圓錐形主流道，錐角 = ?2 ～ ?4 ；內壁粗糙度值 Ra＝ ? m以下；機械加工劃痕不得垂直于脫出方向；加工腐蝕性材料還應將流道的內孔鍍鉻。 主流道與噴嘴結構：接觸處多作成半球形的凹坑，凹坑球半徑 R2應比噴嘴球頭半徑R1大 l～ 2mm。 主流道小端直徑：應 比注塑機噴出孔直徑約大 ～ lmm 常取 mm84?? ， d=。 主流道大端直徑：應比分流道深度大 15mm 以上，錐角一般取 2O一 6O。 由經(jīng)驗公式： D= 2 tand L a? =8 式中： D—— 主澆道大端直徑（ mm）； d主澆道小端直徑（ ）； a—— 主澆道錐角℃（ 2176。）； L—— 主澆道長度（ 56mm）； 澆注系統(tǒng)的基 本尺寸為： d=， D=， L=56mm， H=4mm， ? =2176。， R= 圖 212 主流道 （ 1）所選澆口套的結構如圖 213： 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 25 圖 213澆口套結構 1－定模板 2－澆口套 （ 2）定位圈和澆口套的固定方式，如圖 214： 圖 214澆口套的固定 （ 3）、主流道剪切速率校核 因為該副模具是一模四，采用側澆口要進行主流道和分流道的剪切速率校核。經(jīng)驗：主流道 13s105???? 分流道 12s105???? 點澆口 15s105???? ，其它 澆口3 4 15 1 0 5 1 0 s? ? ? ? 表 24：主流道剪切速率校核 蝶形螺帽注射模設計 26 計算公式 符號 物理意義 出處 結果 ① qv = 34R? ?? ② vqR? ?? ? R 主流道半徑 ①查《塑料成型模具》中國輕工業(yè)出版社 P50 ②查塑料設計手冊軟件版 3 10 s? ?? 主流道的剪切速率接近 13s105???? ，符合設計要求 ? vq 主流道的體積流率 ?? 剪切速率 （ 4）、冷料井類型和結構 冷料井功用：使冷料不進人分流道和型腔。 冷料井結構：冷料井的底部或四周常作成曲折的鉤形或側向凹槽 使冷料井在分模時能將主流道凝料從主流道中 拉出留在動模上。因采用直澆口故不用冷料井。 （ 5）、流道總壓力損失計算： ?? ??? 41i iPp ?? ??? 41 48i viiai R qL?? = (26) 式中： iL —— 各段流道長度（ 60mm） iR —— 各段流道半徑（ 8mm） ivq —— 各段流道體積流量（ mm179。） iv? —— 各段流道中熔體表觀粘度， ?? = 102 查 《塑料成型模具》中國輕工業(yè)出版社圖 336 t 值確定：viiqVt＝ 流道總體積為： iii is LRVV ??? ?? ??41241 ? ⑴分流道斷面尺寸： 按經(jīng)驗計算 4g ?? =4mm (27) d: 分流道的直徑 (㎜ ) , m:流經(jīng)的塑料熔體重量（ 12g） , L: 分流道的長度(27mm) 適用：壁厚小于 3㎜，塑件重量小于 200g。一般分流道直徑在 3～ 10㎜之間， ⑵校核 : 分流道剪切速率 ?? ??3vi R4q ＝ = 10? 12s105???? ～ 103s1 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 27 ⑶流道總損失計算： ?? ??? 41i iPp ?? ??? 41 48i viiai R qL?? = (28) 式中 iL — 各段流道長度（ 20）； i R —— 各段流道半徑（ 4）； i v q —— 各段流道體積流量（ 10? ）； i v ? 各段流道中熔體表觀粘度（ ? ） 剪切速率確定： 經(jīng)驗：主流道 13s105???? 分流道 12s105???? 點澆道 15s105???? ，其它澆口 3 4 15 1 0 5 1 0 s? ? ? ? 表觀粘度 iv? 確定：各段流道中熔體表觀粘度， ?? = 102 查 《塑料 成型模具》中國輕工業(yè)出版社圖 36 表 25 剪切速率校核 計算公式 符號 物理意義 出處 結果 ① 3 22?LARn ? ② nRQ???? nR 當量半徑 ①查《塑料模具技術手冊》機械工業(yè)出版社 表 3— 10 ②查塑料設計手冊軟件版 ?? = 10 s?? 分 流道的剪切速率在12s105???? 的范圍內，符合設計要求 A 流道斷面積 L 流道長度 ? Q 流道的體積流率 ?? 剪切速率 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。 根據(jù)塑料成型特性，可以初步確定分流道為圓形，其相應的形式參照 圖 23 所示。 設 計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質量的影響很大。根據(jù)塑料成型特性，可以初步選擇澆口形式如圖 215 所示。 蝶形螺帽注射模設計 28 圖 215澆口 設 計 ⑴澆口斷面積：其斷面積約 為分流道斷面積的 3％－ 9%；澆口長度約 ～ ； 剪切速率校核：圓形 ?? 143 s104 ??? Rqv? 矩形 ?? 142 s10hw6 ??? vq 表