【文章內(nèi)容簡介】 展的一個重要方向，它也影響著塑料成型工藝技術(shù)的的發(fā)展。 主流道設(shè)計 從 模具和注射機噴嘴相接觸的一端開始，直到和分流道和澆口相交處為止 一段流道，稱為主流道。它是塑料最先進入模具的通道，和噴嘴在同一軸心上，所以熔料在主流道內(nèi)并不改變流動方向。流道的形狀，大多為圓錐形，也有呈圓柱形或扁圓柱形。 根據(jù)設(shè)計手冊查得 XS Z 125 型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸為 : 噴嘴前端孔徑d0=φ 4mm,噴嘴前端球面半徑 R0=12mm。 根據(jù)模具主 流道與噴嘴的尺寸關(guān)系可取主流道球面半徑 R=14mm。主流道通常設(shè)計在澆口套中，為了方便注射，主流道始端的球面必須比注射機的噴嘴圓弧半徑大 1～ 2mm，防止主流道口部積存凝料而影響脫模，通常將主流道小端直徑設(shè)計的比噴嘴孔直徑大 ～ 1mm。 主流道與噴嘴接觸處的凹形球面要和噴嘴的 球面相吻合，以免溢料。為止，模具的球面半徑 R 應(yīng)比噴嘴球面 r 大 1— 2mm，否則，主流道小端的溢出料將使?jié)沧⑾到y(tǒng)無法脫模。 其設(shè)計尺寸如圖 所示 : 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 圖 主 流道設(shè)計 分流道設(shè)計 ① 、 分流道的形狀 因為制件的形狀比較 復(fù)雜 , 熔融塑料填充型腔比較 困難 。根據(jù)型腔布置方式可知分流道的 比較短 , 為了便于加工 , 選用截面為圓形分流道 , 查設(shè)計手冊相關(guān)表得 R=4mm。 分流道連接主流道和澆口，其主要作用是在壓力損失最小的條件下，將來自主流道的熔融料以較快速度送至澆口進行充模。同時，在保證充滿型腔的條件下。要求分流道容積要小，以減小可回收的冷凝料。所以分流道截面要大小適宜。流道截面形狀。分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 U形等。 圓形和正方形截面流道的比表面積小，塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高，但加工較困難，而且正方形截面不易脫模。所以 在本模具設(shè)計中采用圓形分流道。 ② 、 分流道的尺寸 分流道尺寸根據(jù)塑料品種、塑料的大小及流道長度確定。對于重量在 200g一下、壁厚在 3mm 一下的塑件可用下面的經(jīng)驗公式計算分流道的直徑 1/ 2 1/ M L? 式中： D—— 分流道的直徑（ mm） 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 14 M—— 塑件的質(zhì)量（ g） L—— 分流道的長度（ mm） 澆口設(shè)計 澆口又稱進料口、內(nèi)澆 口等，它是分流道連同型腔的門戶，也是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它的形狀和尺寸對塑料治療影響很大。 ① 、澆口的作用 a、 當(dāng)塑料通過狹小的澆口時，流速增加，在澆口前后兩端形成呢個較大的壓力差。這樣可以明顯地降低某些塑料熔體的表面粘度，使充模容易，從而得到外形清晰的制件。 b、 塑料熔體通過狹小澆口時，由于摩擦阻力、一部分能量轉(zhuǎn)變成摩擦熱，使塑料熔體的溫度有所升高，外觀粘度降低，這對成型 薄壁制品有利 c、 澆口部位的塑料冷凝得快，當(dāng)型腔充滿后，澆口因塑料冷凝而封閉，使型腔內(nèi)海處于熔融狀態(tài)下的蘇來哦回流 。同時又可隔斷注射壓力對型腔內(nèi)塑料的繼續(xù)作用。使塑料無應(yīng)力狀態(tài)自由 固化、收縮，成型后的塑件內(nèi)應(yīng)力。 d、 澆口處的冷凝料與塑件相連，若澆口狹小，則成型后可用手工快速切除澆注系統(tǒng)冷凝料，或利用模具的脫模機構(gòu)自動切除，而且留在塑件上的疤痕微小，一般不影響外觀。 ② 澆口類型的選擇 雖然潛伏澆口不易制造，但是澆口與型腔相連時有一定的角度，形成了能切斷的刃口，這一刃口在脫?；蚍中蜁r形成的剪切力可將澆口自動切斷，其得到的塑件的表面質(zhì)量較好，而且該塑件的型腔比較 深，故選擇澆口的形式為潛伏式 題， 以 及為使塑料的流動距離最短，為熔體充滿整個型腔， 所 以 設(shè)計多澆口 。 如圖 所示： 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 圖 潛伏式澆口 六、 確定側(cè)向分型 抽芯機構(gòu) 結(jié)構(gòu)與工作原理 斜導(dǎo)柱分型與抽芯機構(gòu)主要由于模具開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱和滑塊組成 ，側(cè)型芯可用銷子固定在滑塊上。 如圖 所以，楔緊塊 6通過螺釘 7與定模連接。開模時，動模后移，帶動滑塊和側(cè)型芯也后移，同時滑塊在斜導(dǎo)柱 5的作用下，滑塊帶動側(cè)型芯開始側(cè)向分型，完成一次側(cè)向分型的動作。 如圖 為開模和合模的兩種狀態(tài)。 為了不阻礙成型后制件 從模具 中脫出 ，制件外部四周必須做 活動的 側(cè) 型芯 , 同時制件內(nèi)部四周必須做斜頂 。根據(jù)制件特點和尺寸，在這里選用結(jié)構(gòu)簡單、制造容易的斜導(dǎo)柱滑塊側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 和斜頂分型抽芯機構(gòu) 。 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 16 圖 側(cè)向分型機構(gòu) 圖 斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu) 螺釘 側(cè)型芯 螺釘 限位螺釘 斜導(dǎo)柱 楔緊塊 螺釘 七、 確定推出機構(gòu) 通過對制品的結(jié)構(gòu)形狀、使用要求等分析 ,本模具宜采 用推桿推出機構(gòu)。根據(jù)脫模力的大小和推桿的長度 ,為了保證推桿有足夠的強度與剛度，運動靈活，選推桿直徑為 d=φ 3mm。推桿固定在模具的推桿固定板上 , 由注射機頂出裝置來實現(xiàn)其推出動作 , 并依靠復(fù) 位。 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 17 在注射成型的每一循環(huán)中，制品必須從模具中脫出，完成脫出制品的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)或者頂出機構(gòu)，它是模具中相當(dāng)重要的組成部分。模具中的脫模機構(gòu)，根據(jù)成型設(shè)備和塑料件形狀的不同而有多種形狀，但都要求機構(gòu)在脫模時防止引起塑件變形破損，不影響塑件的外觀，要求工件可靠、動作靈活、結(jié)構(gòu)簡單。因此，制品的推出是很重要的，在設(shè)計時必 須遵循以下原則： ① 、 推出機構(gòu)應(yīng)該盡量設(shè)置在動模一側(cè)。 ② 、 保證塑件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 、 合模時正確復(fù)位。 設(shè)計推出機構(gòu)時，還必須考慮合模機構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件互相干涉。 推出機構(gòu)的種類按動力來源分為手動推出、機構(gòu)推出、液壓氣動推出機構(gòu)。 本套模具采用的推出機構(gòu)為機動推出，形式較為簡單。在這里我 們選用推桿推出機構(gòu)，推桿的形式較為簡單，制造和修理都很方便，脫模時工作可靠性也好。分流道的凝料靠拉料桿頂出，頂出距離 3545mm。 如圖 為推桿在制件上的分布情況。 圖 推出機構(gòu) 八、 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 18 由于制件的平均壁厚為 ，制件的尺寸不是很大，確定水孔的直徑為 8mm，因為制件為 手機外殼 ， 上下 脫模，所以采用冷卻水直接冷卻。如圖 所示。 圖 第四章 注射機的選擇 一、 注射量的確定 選用注射機時，通常是以塑 件（或模具）實際需要的注射量初選 一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。 以實際注射量初選 一公稱注射量的注射機型號；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實際注射量應(yīng)該小于某注射機的公稱注射量，即： 公實 VV ? 式子中， 實V — 實際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積（ 3cm ）。 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 19 由 UG 分析 /體測量，可得塑料盒的體積為 ，考慮到設(shè)計為 1腔，加上澆注系統(tǒng)的冷凝料，查閱塑料模設(shè)計手冊的國產(chǎn)注射機技術(shù)規(guī)范及特性，可以選擇 200cm3，注射壓力為 109MPa，鎖模力為2540KN，模具高度在 105406mm，最大開模行程 260mm。噴嘴圓弧半徑為 12mm，噴嘴孔直徑為 4mm。 二、 鎖模力的確定 由于高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注射機軸向很大的推力，這個力應(yīng)小于注射機的公稱鎖模力，否則將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 ，即： FS=KPAf（ N） 式中： FS鎖模力（ N） K安全系數(shù)，約為 1— P型腔內(nèi)平均壓力（通常為 20— 40MPa，這里取 P=30MPa） Af— 塑件在分型面上的投影面積（由 UG 分析得該塑件的 Af=）FS=KPAf= 30 100=335124N=335KN＜ 2540KN 因此 FS=335KN，能滿足要求。 三、 成型壓力的確定 該項工作是確定所選注射機的公稱壓力 P 能否滿足塑件所成型時需要的注射壓力 P0，其值一般為 70～ 100MPa，通常要求 P P0。我們這里選 70MPa。 四、 初步選定注射機 根據(jù)以上計算的結(jié)果 , 采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)?？紤]模具外形尺寸 ,并查閱塑料注射機技術(shù)規(guī)格表，可初步確定選用 XS Z 125 型注射機。 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20 第五章 模架的選擇 一、 模架尺寸選擇 在模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，分析、計算、確定塑件形狀類型、尺寸范圍 （型腔投影面積的周界尺寸）、壁厚、孔形及孔位、尺寸精度及表面性能要求以及材料性能，以制定塑料成型工藝，確定進料口位置、塑件重量以及每模件數(shù)并選定注射機的型號 及規(guī)格。選定的注射機必須滿足塑件注射量以及成型壓力等要求。為了保證塑件質(zhì)量，還必須正確選用標(biāo)準(zhǔn)模架，以節(jié)約設(shè)計和制造時間保證模具質(zhì)量。本套模具選用標(biāo)準(zhǔn)塑料注射模架，其規(guī)格如下：A235035016F1，其具體參數(shù)如下： 定模板厚度 A=45mm 動模板厚度 B=60mm 墊塊厚度 C=90mm 模具厚度為 341mm 二、 模具閉合高度校核 XS Z 125 注射機允許模具的最小閉合厚度為 105mm，最大閉合厚度為406mm，而型號為 A235035016F1 的標(biāo)準(zhǔn)模架厚度為 341mm，能滿足模具的要求，即 Hmin≤ H≤ Hmax。 三、 開模行程的校核 XS Z 125 注射機的最大開模行程為 260mm，而本塑件所需要的開模距離為： S=H1+ H2+(510)=72++10=≤ 260mm H1：塑件脫模距離 H2： ：包括流道凝料在內(nèi)的塑件的高度 S：注射機的最大開模行程 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 21 ∴合格 四、 模架結(jié)構(gòu) A235035016F1 如下圖所示： 圖 模架 五 、 模架安裝尺寸的校核 因本模具外形尺寸 350 350 341 小于注射機的拉桿空間，模厚又在允許范圍內(nèi) ∴合格 杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 22 第六章 成型件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計計算 模具中的成型零件，是指型腔（凹模）、型芯（凸模）、鑲件、拼塊等直接用以成型制品的部分。設(shè)計時應(yīng)首先根據(jù)塑料性能、制品形狀和尺寸精度來構(gòu)思各種成型零件的結(jié)構(gòu)形狀和工作尺寸，再從模具制造工藝的角度詳細制定各種成型零件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度。此外，由于有成型壓力的作用，還應(yīng)該對成型零件進行強度和剛度的校核 。 一、 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔凹模結(jié)構(gòu) 型腔是成型塑料制品外表面的主要零件。按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩類。 ① .整體式凹 模 整體式凹模由整塊材料加工而成，它的特點是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會使制品產(chǎn)生接線痕跡，但由于加工困難，熱處理不方便，因此，整體式凹模常用于形狀簡單的中小型模具上。 ② .組合式凹模 組合式凹模指由兩個以上零件組合而成。按組合方式的不同，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式的報告。 在這里我們采用整體嵌入式凹模。它主要用于成型小型塑件，而且是多型腔的模具。各種單型腔采用機加工、冷擠壓、電加工等方法加工制成，然后壓入模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高、拆裝方便，可以保證各個型腔的 形狀尺寸一致。 型腔壁厚和底板厚度計算 在注射成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力