【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 料的容量 （ cm179。） —— 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不得超過(guò)注射機(jī)容量的 80% ②以克計(jì)量時(shí)： ?G （ 32） 式中： C—— 注射機(jī)最大注射克量（ g） G—— 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的克量， G=Vρ （ g） R—— 成型塑料的比重（ g/ cm179。） —— 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不得超過(guò)注射機(jī)容量的 80%/ 因此 ? 60? 滿(mǎn)足要求 (2)鎖模力的校核： 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿(mǎn)模具型腔時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和 (即注射面積 )乘以型腔內(nèi)的塑料壓力，此力可使模具分型面漲開(kāi)。為了保持動(dòng)、定模閉合緊密，保證塑件的尺寸精度并盡量減少溢邊厚度，同時(shí)也為了保障操作人員的人身安全，需要機(jī)床提供足夠大的鎖模力。注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)該提供足夠的鎖模力，使動(dòng)、定模兩部分在注射過(guò)程中保持緊密閉合。每臺(tái)注塑機(jī)都有一個(gè)額定的鎖模力，所設(shè)計(jì)的模具在注射沖 模時(shí)，分型面張開(kāi)的總力不能超過(guò)這個(gè)額定的值，根據(jù)以下公式： 脹型力 =制品投影面積 A型腔壓強(qiáng) P 鎖模力 F≥脹型力247。 80% 煙灰缸的模型建好后，利用 UG軟件測(cè)得制品投影面積： A= ? ㎡ 查表得 ABS 型腔壓強(qiáng) : P=40Mpa 鎖模力： F= 40 610 247。 =350KN 小于額定鎖模力 500 KN，滿(mǎn)足要求。 （ 3）模具外形與注 塑機(jī)拉桿間距校核。 注射模向注射機(jī)上安裝固定時(shí)，應(yīng)該順利通過(guò)注射機(jī)拉桿間的空間。本設(shè)計(jì)模具最大寬度為 240 mm，其小于注射機(jī)拉桿間距 300 mm，所以滿(mǎn)足要求。 （ 4）對(duì)注塑機(jī)有關(guān)安裝尺寸的校核。 設(shè)計(jì)的注塑模不僅必須在注塑機(jī)的上述主要工藝參數(shù)限定的范圍內(nèi)，還必須能順利的安裝到注塑機(jī)上，因此必須滿(mǎn)足注塑機(jī)的有關(guān)安裝尺寸，包括如下幾項(xiàng)，對(duì)其校核。 ①模具定位圈與注塑機(jī)定位孔配合。 每一臺(tái)注塑機(jī)的固定模板上都有一個(gè)起定位作用的基準(zhǔn)孔，能使模具安裝到注塑機(jī)上后其主流道中心線(xiàn)與注塑機(jī)噴嘴中心線(xiàn)同軸，模具上的定位圈 應(yīng)該與這一定位孔成間隙配合。這里定位圈直徑為 100 mm。 ②噴嘴尺寸的校核。 注射機(jī)的噴嘴頭部的球面半徑要也模具主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從縫隙處益處，一般球面半徑要比噴嘴頭半徑大 1～ 2mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無(wú)法脫出，本設(shè)計(jì)噴嘴頭半徑為 12mm，噴嘴頭部的球面半徑為 14mm，滿(mǎn)足要求。 ③開(kāi)模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核。 注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的塑料件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離，其必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出 ，開(kāi)模距離一般分為如下兩種情形：一是當(dāng)注射機(jī)采用液壓，機(jī) 械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開(kāi)模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定，并不受模具厚度的影響，即注射機(jī)，二是當(dāng)注射機(jī)采用全液壓時(shí)，最大開(kāi)模行程等于機(jī)床移動(dòng)模板和固定模板之間的最大開(kāi)距減去模具厚度，即注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)，本設(shè)計(jì)是屬于單分型面注射模開(kāi)模，其開(kāi)模行程如圖 31 示。 本設(shè)計(jì)的模具所需開(kāi)模距離為： S=H1+H2+5～ 10=111+142+7=260 mm ④模具裝固尺寸 本模具為小型模具與注射機(jī)采用壓板固定，采用這種固定時(shí)，只須在模具動(dòng)，定模座板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。固定如圖 31 所 示。 其開(kāi)模行程如圖 31 示： 圖 31 單分型面注射模開(kāi)模行程校核 第 4 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類(lèi)。普通澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來(lái)自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利地充模，壓實(shí)和保壓。 模具的進(jìn)料方式、澆口的形式和數(shù)量，往往決定了模架的規(guī)格型號(hào)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響成型品的外觀。內(nèi)部質(zhì)量、尺寸精度和程序周期，故其重要性不言 而喻。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （ 1）保證制品外觀質(zhì)量 任何澆口都會(huì)在制品表面留下痕跡，從而影響其表面質(zhì)量。為不影響產(chǎn)品外觀，應(yīng)盡量將澆口設(shè)置于制品的隱蔽部位。若無(wú)法做到，則應(yīng)使?jié)部谌菀浊谐?，切除后在制品上留下的痕跡很小。 （ 2）保證制品的內(nèi)部質(zhì)量 ① 澆口的形式和數(shù)量要選擇合理，保證塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失，使制品內(nèi)部組織細(xì)密。 ② 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止制 品出現(xiàn)填充不足、縮痕、飛邊、熔接痕位置不理想、殘余應(yīng)力、翹曲變形、收縮不勻、蛇紋、抽絲、樹(shù)脂降解等缺陷。 ③ 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿(mǎn)整個(gè)型腔各個(gè)角落，使型腔內(nèi)氣體能順利排出，避免制品內(nèi)形成氣泡。 ④ 澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的冷料，防止其進(jìn)入型腔，影響制品質(zhì)量。 ⑤ 盡可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填個(gè)型腔，使個(gè)腔收縮率均勻一致，提高塑件的尺寸精度，保證其裝配的互換性 （ 3）阻力最小 流道設(shè)計(jì)要盡量短 ，并盡量減少?gòu)澱郏鞯澜孛娣e要盡量合理，宜小不宜大。 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過(guò)它。其直徑的大小與塑料流速及充模時(shí)間的長(zhǎng)短有密切關(guān)系。直徑太大時(shí)，則造成回收冷料過(guò)多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，而流道空氣過(guò)多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時(shí)，熔體的熱量損失會(huì)增大，流動(dòng)性降低，注射壓力損失增大，造成成型困難；直徑太小時(shí)，則增加熔體的流動(dòng)阻力，同樣不利于成型。 主流道設(shè)計(jì)原則如下： （ 1） 主流道的長(zhǎng)度越 短越好。主流道越短，模具排氣負(fù)擔(dān)越輕，流道料越 少，縮短了成型周期，減少了熔體的能量損失。 （ 2）為了便于脫模，主流道在設(shè)計(jì)上大多采用圓錐形。 （ 3）主流道尺寸要滿(mǎn)足裝配要求。如圖 72 （ 4）主流道應(yīng)設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi)。 （ 5）主流道應(yīng)盡量和模具中心重合。 在臥式或立式注射機(jī)用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬澆口套內(nèi)，為了使塑料凝料能從流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有?=2～ 4176。的錐角本設(shè)計(jì)取 3176。，內(nèi)壁表面粗糙度一般為 Ra=? m 以下的表面粗糙度，小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約 ～ 1mm，本設(shè)計(jì)注射機(jī)的噴嘴直徑為? 4mm，所以本設(shè)計(jì)的主流道小端直徑為 ? 5mm 凹坑半徑 R 也應(yīng)比噴嘴頭半徑大1～ 2mm。本設(shè)計(jì)注射機(jī)噴嘴頭半徑是 R12mm，所以本設(shè)計(jì)凹坑半徑取 R15mm。內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra=? m以便凝料順利拔出。澆口套大端高出定模端面 H=5～10mm，起定位作用， 與注射機(jī)定模板的定位孔呈間隙配合。為了拆卸更換方便，模具的定位圈常與澆口套分開(kāi)設(shè)計(jì)。 冷料井和鉤料脫模裝置的設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響整個(gè)質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道中的冷凝料拉出。冷料井直徑宜大于主流道大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。 推板式鉤料裝置有冷料穴、鉤料桿組成。鉤料桿固定在型芯固定板上，不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。它的結(jié)構(gòu)形式如圖 41 所示。 圖 41 鉤料桿形式 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔 之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是防止倒流，升高熔體溫度，調(diào)節(jié)及控制進(jìn)料量和進(jìn)料速度，提高成型質(zhì)量。 澆口的作用： 1 使熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔，并在保壓過(guò)程中進(jìn)行補(bǔ)料以彌補(bǔ)由于塑件收縮而留出的空間。 2 塑件注射成后，由于澆口的截面積很小，所以它的冷卻速度大于塑件的 冷 卻速度，并能迅速地冷卻封閉，防止熱料回流。 3 成型并被頂出的塑件，較容易與澆注系統(tǒng)分離。 澆口的類(lèi)型： 澆口形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、 環(huán)形澆口、傘形澆口及二次澆口等。 （ 1） 側(cè)澆口 側(cè)澆口是指熔體從側(cè)面進(jìn)入模具型腔，是澆口中最簡(jiǎn)單又最常用的澆口。 側(cè)澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 澆口與成形品分離容易； ② 側(cè)澆口的分流道較短； ③ 加工容易，修正容易。 缺點(diǎn)： ① 位置受到一定的限制，澆口到型腔局部距離有時(shí)較長(zhǎng)，壓力損失大； ② 流動(dòng)性不佳的塑料容易造成充填不足或半途固化； ③ 平板狀或面積 大的成型品，由于澆口狹小易造成氣泡或流痕的不良現(xiàn)象 ④ 去除澆口麻煩，且易留下明顯痕跡。 （ 2） 潛伏式澆口 潛伏式澆口形狀為圓錐形，是點(diǎn)澆口的變異。 潛伏式澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 進(jìn)料位置靈活，且制品分型面處不會(huì)留下有進(jìn)料口痕跡； ② 制品經(jīng)冷卻固化后，從模具中被頂出來(lái)時(shí)，澆口會(huì)自動(dòng)被切斷，無(wú)須后處理； ③ 由于潛伏式澆口可開(kāi)設(shè)在制品表面見(jiàn)不到的加強(qiáng)筋、柱子上，所以在成型時(shí)，不會(huì)在制品表面留有由于噴射帶來(lái)的噴 痕和氣紋等問(wèn)題； ④ 有點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，又有側(cè)澆口的簡(jiǎn)單； ⑤ 既可以潛凹模，又可以潛凸模。 缺點(diǎn)： ① 壓力損失大； ② 適合彈性好的塑料。 （ 3） 點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口常用于三板模的澆注系統(tǒng)，熔體可由型腔任何位置一點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)入型腔。點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 位置有較大自由度，方便多點(diǎn)進(jìn)料； ② 澆口可自行脫落； ③ 澆口附近殘余應(yīng)力 小。 缺點(diǎn)： ① 注射壓力損失較大，流道凝料多； ② 相對(duì)于側(cè)澆口模，點(diǎn)澆口模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本大。 （ 4）護(hù)耳式澆口 為消除制品表面留下明顯噴痕和氣紋，可采用護(hù)耳式澆口。 護(hù)耳式澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 澆口附近的收縮下陷可消除； ② 可排除過(guò)剩充填所致的應(yīng)變及流痕的發(fā)生； ③ 可消除制品澆口附近的應(yīng)力集中； ④ 澆口部產(chǎn)生摩擦熱可再次提升塑料溫 度。 缺點(diǎn)：壓力損失大，切口消除困難。 （ 5）直接澆口 直接澆口直接由主流道進(jìn)入模腔。它只有主流道而無(wú)分流道及澆口，或者說(shuō)主流道就是澆口。它適用于單型腔制品。 直接澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 無(wú)分流道及澆口，節(jié)省流道加工； ② 無(wú)分流道。流道流程短，壓力及熱量損失少，有利于排氣，成型容易?？沙尚痛蟮闹破?，對(duì)大型單一型腔的桶形、盒形及殼形制品成型效果好。 缺點(diǎn)： ① 去除澆口困難； ② 平而淺的制品易產(chǎn)生翹曲 、扭曲； ③ 澆口附近殘余應(yīng)力大。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是一模一腔的，考慮到直接澆口簡(jiǎn)單，成型容易，所以采用直接澆口較為理想，提高注射效率。 位置的選擇：首先要避免熔體噴射沖壓模，澆口位置還應(yīng)使熔體取向?qū)λ芗阅苡欣?，還要有利于沖模流動(dòng)，補(bǔ)料和排氣。本設(shè)計(jì)的直接澆口設(shè)在型腔中心點(diǎn)處，從塑件的下底面中心進(jìn)料。 澆口套設(shè)計(jì) 澆口套有以下幾種形式。如圖 42。 圖 42 澆口套形式 本設(shè)計(jì)采用（ d），在澆口套端部設(shè)一個(gè)與注射機(jī)定位孔相配的定位環(huán)，并在端面用螺釘將澆口套壓在模體內(nèi)，克 服塑件對(duì)澆口套的反作用力。 本設(shè)計(jì)中由于采用直接澆口，前鋒凝料較小，分模力可將前鋒冷料拔出，故不需要設(shè)置拉料桿 。 第 5 章 注射模零部件的設(shè)計(jì) 分型面就是動(dòng)，定?；虬旰夏５慕佑|面，模具分開(kāi)后由此可取出塑件和澆注系統(tǒng)。 分型面的選擇原則 ①應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處； ②有利于塑件的留模和脫模； ③保證塑件的精確要求； ④滿(mǎn)足塑件外觀要求； ⑤便于模具的制造； ⑥減小成型面積； ⑦增強(qiáng)排氣效果； ⑧應(yīng)使側(cè)抽芯行程較短。 排氣槽設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件熔體注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原 有氣體蒸汽不能順利排出，將在制品上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清等缺點(diǎn)，可以利用配合間隙排氣，可利用推出機(jī)構(gòu)與模板之間及活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，本設(shè)計(jì)排氣間隙為— ，不必再開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的排氣槽。 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模用以成型塑件的外觀表面的設(shè)計(jì)，有整體式凹模，鑲?cè)胧桨寄?，局部鑲嵌式凹模，大面積鑲嵌式凹模，四壁拼合式凹模，拼塊式凹模。 本模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，由整塊材料加工制成。整體式凹模的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)大，塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼縫、殘痕，中小型凹模的機(jī)械加工也比較 便利；如采用冷壓制模法，就可直接在整塊鋼材上壓出凹模，但對(duì)大型模具而言，由于鋼材體積大，機(jī)械加工不便，而且切削也大，造成鋼材浪費(fèi)，延長(zhǎng)了制模周期。 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯用來(lái)成型塑件的內(nèi)表面的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)采用整體式型芯，用螺釘將其與模板連接，組合式型芯的特點(diǎn)： ①組合式的型芯適用于塑件的內(nèi)形復(fù)雜，機(jī)加工困難的型芯； ②組合式的型芯使加工變得簡(jiǎn)單，容易； ③組合式的型芯減小了貴重模具鋼的耗量； ④組合式的型芯節(jié)省了加工工時(shí)，避免了大型件的熱處理變形。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模在工作中周期性地開(kāi) 模、合模。當(dāng)動(dòng)、定模完全分開(kāi)時(shí)，可依靠注射成型機(jī)的拉桿導(dǎo)向，但僅靠注射成型機(jī)的拉桿導(dǎo)向并不能保證注射模具正常工作，注