【文章內(nèi)容簡介】 加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復雜。 澆口形式 選擇澆口形式應該遵循以下原則： 1. 盡可能采用平衡式設(shè)置； 2. 型腔排列進料均衡； 3. 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象； 4. 確保耗料量??； 5. 不影響塑件外觀。 根據(jù)以上原則和零件的實際情況 ， 為了使從主流道來的熔融塑料能均衡地以最短的流程到達各澆口并同時 充滿各型腔，本設(shè)計 上殼 采用非平衡式的分流道布置形式 ， 下殼決定選用針點澆口進膠 ，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的 手機成型的 澆口形式。它的優(yōu)點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產(chǎn)生充填不滿的缺陷；為了取出點澆口式澆注系統(tǒng)凝料，要增加一個分型面，模具具有兩 個分型面的三板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復雜。 圖 .(a) 上殼主流道，分流道，及澆口的設(shè)計 17 圖 (b) 下殼主流道，分流道，及澆口的設(shè)計 圖 (c) 下殼主流道，分流道，及澆口的設(shè)計 成型零部件設(shè)計 成型零件是與塑料接觸的決定制品幾何開關(guān)的模具零件。它包括凹模、凸模、型芯、成型鑲塊及壁厚等，是塑料模具的主要組成部分。 型腔分型面設(shè)計 合理選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高，工藝操作和模 具的制造。因此，在模具設(shè)計過程中是一個不容忽視的問題，選擇分型面一般根據(jù)以下的原則： 1. 分型面應該選擇在制品最大截面處，這是首要原則。 2. 盡可能使制品留在動模的一側(cè)。 3. 盡可能滿足制品的使用要求。 4. 盡可能減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。 5. 不應影響制品尺寸的精度和外觀。 18 6. 盡量簡單 ,避免采用復雜形狀 ,使模具制造容易。 7. 不妨礙制品脫模和抽芯。 8. 有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置。 9. 盡可能與料流的末端重合 ,有利于排氣 由于 上殼 采用側(cè)澆口 ，因此手機上 殼 以 內(nèi)表面 及其延伸界面為分型面 。 下殼 采用針點式澆口，因此 以 手機外 表面 投影面積最大處為分型面 。 圖 （ a） 上殼分型面設(shè)計 圖 （ b） 殼分型面設(shè)計 排氣槽的設(shè)計 排氣槽的作用是將型腔和型芯中周圍空間內(nèi)的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，無需另外開排氣槽。 成型零件 設(shè)計計算 該塑模的成型零件 表面的工作尺寸用平均收縮率 方法計算。 型腔的徑向尺寸： DM = [ DS + DSSCP 3/4△ ]+δZ 型芯的徑向尺寸： DM = [ DS + DSSCP + 3/4△ ]δZ 19 其中： DS — 塑件名義尺寸，型芯和型腔各自對應。 SCP — 塑件的平均收縮率 △ —塑件允許的公差值 δZ—模具制造公差，本設(shè)計是按塑件公差的 1/3— 1/6 來取的。 型腔深度尺寸： HM = [ HS + HSSCP – 2/3△ ] +δZ 型芯高度尺寸： HM = [ HS + HSSCP + 2/3△ ] –δZ 其中： HS — 塑件高度名義尺寸 SCP、 △ 和 δZ均與上述意義相同。 尺寸計算 LM = [LS + LSSCP]177。1/2δZ 其中： LM — 模具中心孔或型芯中心距尺寸 LS — 塑件中心距名義尺寸 此外，凸臺高度、起伏凸邊高度、起伏凸邊位置、非配合圓弧等，一切距離位置尺寸都屬于雙向公差的計算。 ABS 的收縮率為 ％～ ％，平均收縮率為 ： 0 0 5 %)%( ????sc pε 20 表 成型零件表面工作尺寸的計算 類別 模具零件 塑料制品 計算公式 型腔或型芯 公差等級 公差種類 尺寸 工作尺寸 公差等級 型腔的計算 型腔內(nèi)形尺寸 MT2 A 100 0 Lm = [ LP(1+ ε SCP)（ 3/4）△ ]+δ m 0 φ + 0 IT7 MT2 58 0 φ + 0 3 0 φ + 0 型腔深度尺寸 MT2 B 5 0 Hm=[HP(1+ ε scp ) （ 2/3）△ ]+δ m 0 + 0 IT7 6 0 + 0 型芯的計算 型芯外形尺寸 MT2 A 96+ 0 lm =[lP(1+ ε scp) + （ 3/4）△ ] 0 δ m 0 IT7 46+ 0 0 54+ 0 0 21 φ 5+ 0 0 φ 9+ 0 φ + 0 型芯高度尺 寸 MT2 B + 0 hm =[hP(1+ ε scp ) +（ 2/3）△ ] 0 δ m 0 IT7 3+ 0 0 脫模機構(gòu)設(shè)計 和脫模力的計算 由于該塑件的脫模阻力不大，而推桿又加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此采用圓形推桿脫模機構(gòu)。推桿的設(shè)置位置采取以下原則： 1. 推桿設(shè)在脫模阻力大的地方 。 2. 推桿位置均勻分布 。 3. 推桿設(shè)在塑料制品強度剛度較大的地方 。 4. 推桿直徑應滿足相應的強度、剛度條件 。 脫模力計算 當開始脫模 時，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強度應按此時計算，亦即無視脫模斜度（ a=0） 由于制品是薄壁矩形件 Q=8t E S l f/(1m)(1+f) （ kN） 式中 Q— 脫模最大阻力（ kN） t— 塑件的平均壁厚（ cm） E— 塑料的彈性模量（ N/ 2cm ） S— 塑料毛坯成型收縮率（ mm/mm） l— 包容凸模長度（ cm） f— 塑料與鋼之間的摩擦系數(shù) 22 m— 泊松比，一般取 ~ S=， E=10 5 N/cm2 已知， t? ， l=10cm， f= Q=8 10 5 10(1 )(1+) = 側(cè)壁厚度、底板厚度的計算 注射模的工作狀態(tài)時長時間的承受交變負荷，同時也伴有冷熱的交替?，F(xiàn)代的注射模使用壽命至少幾十 萬次，因此模具必須有足夠的強度和剛度。 側(cè)壁厚度的計算 注射成型模型腔壁厚的確定應滿足模具剛度好、強度大和結(jié)構(gòu)輕巧、操作簡便等要求。在塑料注射充型過程中，塑料模具型腔受到熔體的高壓作用，故應有足夠的強度、剛度。否則可能會因為剛度不足而產(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會彎曲變形而導致溢料和飛邊，降低塑料制件的尺寸精度，并影響塑料制口的脫模。從剛度計算上一般要考慮下面幾個因素： 1. 使型腔不發(fā)生溢料， ABS 不溢料的最大間隙為 。 2. 保證制品的順利脫模，為此同時要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固 化收縮量。 3. 保證制品達到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求較高精度，這就要求模具型腔有很好的剛度。 根據(jù)公式 31?????????? 11yEcphhb（ mm） 式中 b— 凹模側(cè)壁理論厚度（ mm） h— 凹模型腔的深度（ mm） p— 凹模型腔內(nèi)熔體壓力（ Mpa） 1y — 凹模長邊側(cè)壁的允許彈性變形量（ mm），一般塑件 1y = c= 1? = 23 E— E=10 5 Mpa b= 31?????? ??? ??? 5= 取壁厚大于 10mm 就能能滿足要求。 底板厚度的計算 根據(jù)公式 312 ?????????21Eyplc? （ mm） 由21ll =， 1c =10 2 ， 2y =，則 318. ??????????????0 . 0 0 5102 . 14530102542? = 取實際底板厚度大于 10mm 就能滿足要求。 制模特點 動定位置的保證 用兩塊定位器找正動定模套板上型 芯和型腔的位置關(guān)系，然后鏜導柱、導套孔。 復位機構(gòu)與導向機構(gòu)設(shè)計 : 復位機構(gòu)設(shè)計 : 在頂桿的脫模機構(gòu)中，頂出塑件后再次合模時（或閉模前），必須要求頂桿等元件回復或預先回復到原來的位置。通常采用彈簧推動板復位，但當推頂裝置發(fā)生卡滯現(xiàn)象時，僅靠彈簧難以保證，須復位桿與彈簧并用。設(shè)計中具有活動型芯的脫模機構(gòu)時，必須考慮到合模時互相干擾的情況，應在塑模閉合前使頂桿提前復位，以免活動型芯撞擊頂桿，應設(shè)置先復位裝置。復位桿由標準可查得。 本設(shè)計中的模具使用彈簧先復位裝置，在頂桿固定板上裝有 彈簧，借彈簧力合復位桿作用，在合模時，使頂出桿先復位，這種方法的特點是結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，但彈簧容易 24 失效，故要經(jīng)常更換彈簧。 導向機構(gòu)設(shè)計 : 導向機構(gòu)的主要作用是為保證在模具閉合后，動、定模板相對位置準確；在模具裝配過程中也起到了定位的作用，合模時，引導動、定模板準確閉合，能夠承受一定的鍘向壓力，以保證模具的正常工作。 本設(shè)計中導向機構(gòu)采用導柱導向，導柱采用帶頭導柱，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，在導柱的末端以導向套給以配合，導柱倒裝。結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 一般導柱應有以下幾個重要的技術(shù)要求： 1. 導柱的長度應根據(jù)具體的情況而定，一般比凸模端面高出 8~12mm 2. 導柱的前端做成半球形狀，以使導柱順利進入導孔 3. 數(shù)量為 4，均勻分布在模具周圍 塑模溫控系統(tǒng)設(shè)計 : 塑模溫控制系統(tǒng)設(shè)計： 在注射過程中 ,模具的溫度直接影響著制品質(zhì)量和注射周期 ,各種塑料的性能不同 ,成型工藝要求的不同相應的模具對溫度要求也不同 , ABS 在注射成型時所需的模具對溫度為40— 60 度之間。對任何塑料制品，模溫波動較大都是不利的。過高的模溫會使制品在脫模后發(fā)生變形，延長冷卻時間，使生產(chǎn)率下降。過低的模 溫會使降低塑料的流動性，難于充滿型腔，增加制品的內(nèi)應力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身散熱不能使其保持較低的溫度，因此必須加冷卻機構(gòu)。 冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計要點： 1. 實驗表明表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也愈均勻． 2. 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用１２ — １５ mm． 25 3. 對熱量聚積大溫度上升高的部位應加強冷卻． 4. 進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過大的壓力降。冷卻水道 直徑一般不小于 9mm,常用９ — １ 2mm。 5. 凹模、凸模或成型型芯應分別冷卻，并保證其冷卻平衡。 6. 冷卻水道不應穿過沒有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。 7. 復式冷卻循環(huán)并聯(lián)而不應串聯(lián)。 8. 進、出口冷卻水溫差不應過大，以免造成模具表面冷卻不均。 冷卻系統(tǒng)的計算： 塑料傳給模具的熱量： Q1 =nmC(1T 2T ) （ kJ/h） 式中 Q1 — 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量（ kJ/h） n— 每小時的注射次數(shù)，取 n=50 m— 每次注射的塑料量（ kg） C— 塑料的比熱容（ J/kg C? ）， C=1047 J/kg C? 1T — 熔融塑料進入模腔的溫度（ C? ） 2T — 制 品脫模溫度（ C? ） Q1 =501047 （ 18060） =10 5 kJ/h 冷卻時所需要的冷卻水量： 1M = Q1 /? （ 3T 4T ） （ kg） 式中 1M — 通過模具的冷卻水質(zhì)量（ kg） ? — 導熱系數(shù) （ 3T 4T ） — 進出水溫度差（ C? ），不應太大，取 3C? 1M =10 5 /10553 = 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 v與水管道直徑 d 的關(guān)系，確定模具冷卻水道的水道直徑 d為： d=? ?21v???? 13 M104 （