【文章內(nèi)容簡介】 th —— 所在廠的每月工作時(shí) 間計(jì) 600／月 根據(jù)注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量求型腔數(shù)： POM 塑料最大注塑量計(jì)算 ：o so smm? ρρ (22) 實(shí)際注塑量： o%85 mm ?? (23) 型腔數(shù)量計(jì)算： sos0 .8 5 m 4qmn q ??? ??? ? ?? (24) 式 som —— 注塑機(jī)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(duì)空注塑量） g(140) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 19 q —— 一個(gè)塑件的質(zhì)量和它均分到的澆注系統(tǒng)質(zhì)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(jī)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(gè)塑件質(zhì)量和均分到它上 的澆注系統(tǒng)質(zhì)量之和。（ 10g） 根據(jù)注射機(jī)的塑化能力所允許的最大型腔數(shù)遠(yuǎn)大于根據(jù)交貨期計(jì)算所須要的型腔數(shù)目，不會(huì)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(shè)計(jì) 20 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)： 外表質(zhì)量：分型面優(yōu)選在：對(duì)表面質(zhì)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?yàn)榉中兔娌豢杀艿貢?huì)在塑件上留 下溢料痕跡，或拼合不準(zhǔn)確的痕跡。 考慮側(cè)向抽芯距離和模具結(jié)構(gòu)復(fù)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(dòng)、定模開模的方向上，因?yàn)橐话愕膫?cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的能達(dá)到的距離都比較短，或者專門配液壓機(jī)，這樣勢(shì)必增加成本。從結(jié)構(gòu)上來講，盡量避免或減少側(cè)向分型抽芯。 排氣： 當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí)，料流的末端應(yīng)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(shè)計(jì)分型面的擺放情況： 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 21 圖 28 分型面設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 22 整個(gè)澆注系統(tǒng)和型腔充型時(shí)間： 圖 210充型時(shí)間分析 總的充型時(shí)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(gè)型腔澆注完畢所需時(shí)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(chǔ)） 圖 211 排氣分析 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 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(duì)策有以下幾個(gè)方面： 1）在制品壁厚較大時(shí)，其外表面冷卻速度比中心部的快，因此，隨著冷卻的進(jìn)行，中心部的樹脂邊收縮邊向表面擴(kuò)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(yīng)為制品壁厚的 50％ ~60％。 b）至澆口封合為止，留有一定的補(bǔ)充注射料。 c）注射時(shí)間應(yīng)較澆口封合時(shí)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(jí)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(jìn)行預(yù)干燥。 b）降低樹脂溫度，避免產(chǎn)生分解氣體。 3）流動(dòng)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(shè)排氣系統(tǒng)。 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素： ⑴塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。 ⑵模具成型塑件 的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)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(shè)計(jì)。 ⑶塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 ⑷塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。 ⑸注射機(jī)安裝模板的大?。涸谒芗队懊娣e比較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板 大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)受力不勻。 成型效率：在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的前提下盡量縮蝶形螺帽注射模設(shè)計(jì) 24 短流程，減少斷面積以縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料。 ⑺冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故 。 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 主流道和主流道襯套結(jié)構(gòu) 主流道固化時(shí)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(yīng)該最后固化。 ⑴臥式或立式注塑機(jī) 主流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 錐角、粗糙度加工劃痕方向要求：圓錐形主流道，錐角 = ?2 ～ ?4 ；內(nèi)壁粗糙度值 Ra＝ ? m以下；機(jī)械加工劃痕不得垂直于脫出方向；加工腐蝕性材料還應(yīng)將流道的內(nèi)孔鍍鉻。 主流道與噴嘴結(jié)構(gòu)：接觸處多作成半球形的凹坑，凹坑球半徑 R2應(yīng)比噴嘴球頭半徑R1大 l～ 2mm。 主流道小端直徑：應(yīng) 比注塑機(jī)噴出孔直徑約大 ～ lmm 常取 mm84?? ， d=。 主流道大端直徑：應(yīng)比分流道深度大 15mm 以上，錐角一般取 2O一 6O。 由經(jīng)驗(yàn)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(jié)構(gòu)如圖 213： 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 25 圖 213澆口套結(jié)構(gòu) 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?yàn)樵摳蹦＞呤且荒Ｋ?，采用?cè)澆口要進(jìn)行主流道和分流道的剪切速率校核。經(jīng)驗(yàn)：主流道 13s105???? 分流道 12s105???? 點(diǎn)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(shè)計(jì) 26 計(jì)算公式 符號(hào) 物理意義 出處 結(jié)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(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版 3 10 s? ?? 主流道的剪切速率接近 13s105???? ，符合設(shè)計(jì)要求 ? vq 主流道的體積流率 ?? 剪切速率 （ 4）、冷料井類型和結(jié)構(gòu) 冷料井功用：使冷料不進(jìn)人分流道和型腔。 冷料井結(jié)構(gòu)：冷料井的底部或四周常作成曲折的鉤形或側(cè)向凹槽 使冷料井在分模時(shí)能將主流道凝料從主流道中 拉出留在動(dòng)模上。因采用直澆口故不用冷料井。 （ 5）、流道總壓力損失計(jì)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(yàn)計(jì)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(shè)計(jì) （ 論文 ） 27 ⑶流道總損失計(jì)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(yàn)：主流道 13s105???? 分流道 12s105???? 點(diǎn)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(jì)算公式 符號(hào) 物理意義 出處 結(jié)果 ① 3 22?LARn ? ② nRQ???? nR 當(dāng)量半徑 ①查《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 表 3— 10 ②查塑料設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版 ?? = 10 s?? 分 流道的剪切速率在12s105???? 的范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)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(shí)應(yīng)設(shè)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(dòng)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(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)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(gè)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(yīng)的形式參照 圖 23 所示。 設(shè) 計(jì) 澆口亦稱進(jìn)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(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)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(shè)計(jì) 28 圖 215澆口 設(shè) 計(jì) 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