【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主應(yīng)盡量小于 60mm，本次設(shè)計(jì)中初取 50mm 進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2）主流道小端直徑： d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ~1） mm=3+（ ~1） mm=。 3）主流道大端直徑： d39。=d+2L 主 tanα≈ 7mm，式中α =4176。 4）主流道球面半徑： SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑 +（ 1~2） mm=（ 10+2） mm=12mm。 5）球面的配合高度： h=（ 1/3~2/5） SR=4mm (2)主流道的凝料體積 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 充電式電筒外殼模具設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) V主 =L主 （ R主 2 +r主 2 +R主 r主 ）π /3 =（ 178。+178。+ ） 50mm 179。= 179。= 179。 (3)主流道當(dāng)量直徑 Rn=(+)/2mm=。 (4）主流道澆口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴 嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料的要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮到上述因素仍分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素工具鋼（ T8A 或 T10A），熱處理表面淬火硬度為 50~55HRC，如圖 41所示。 圖 41 主流道澆口套的結(jié)構(gòu)形式 4. 2 分流道的設(shè)計(jì) （ 1）分流道的布置形式在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。 （ 2）分流 道的長(zhǎng)度由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 充電式電筒外殼模具設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度 L 分 取 35mm。 （ 3）分流道的當(dāng)量直徑因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量 m 塑 =ρ V 塑 = 35g=＜ 200g，根據(jù)式（ 416），分流道的當(dāng)量直徑為 D分 = 塑m 4 分L = mm=4mm （ 4）分流道截面形狀常用的分 流道截面形狀有圓形、梯形、 U 形、六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上。本設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。 （ 5）分流道截面尺寸設(shè)梯形的下底寬度為 x，底面圓角的半徑 R=1mm，并根據(jù)課本表 46 設(shè)置梯形的高 h=，則該梯形的截面積為 A 分 =（ x+x+2 176。） h/2=(x+176。 ) 再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為 6mm 的圓面積相等，可得 (x+176。 ) =Π D 分 178。/4= 4178。/4 即可得： x≈ 3mm，則梯形的上底約為 4mm,如圖 42 所示。 圖 42 分流道截面形狀 （ 6）凝料體積 1）分流道的長(zhǎng)度 L 分 =35 2=70mm。 2）分流道截面積 A 分 =(3+4) 178。=178。 3）凝料體積 V 分 =L 分 V 分 =70 179。 =179。 =179。 （ 7）校核剪切速率 1）確定注射時(shí)間：查書(shū)后附錄 G 表，可得注射時(shí)間 t=。 2）計(jì)算分流道體積流量： q 分 =(V 塑 ＋ V 分 )/t=(35+)/= cm 179。/s 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 充電式電筒外殼模具設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 3）由式（ 420）可得剪切速率?γ 分 = 分 /π R 179。分 = 103/（ 23 )s1 = 103s1該分流道的剪切速率處于澆口主流道的最佳剪切速率5?102 ~5?103 s1之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 （ 8）分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 ~ m即可，此處取 m。另外，其脫模斜度一般在 5176。 ~10176。之間，這里取脫模斜度為 8176。 4. 3 澆口的設(shè)計(jì) 該塑件要求顏色均勻一致，無(wú)黑點(diǎn)、雜質(zhì)等缺陷，外表無(wú)明顯的進(jìn)料痕跡和其他劃傷痕，表面平整美觀，采用一模兩腔注射，為便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其截面形狀簡(jiǎn)單，易于加工，便于試模后修正，且開(kāi)設(shè)在分型面上，從性強(qiáng)的邊緣 進(jìn)料。 （ 1）側(cè)澆口尺寸的確定 1）計(jì)算側(cè)澆口的深度。根據(jù)表 410.，可得側(cè)澆口的深度 h 計(jì)算公式為 h=nt= 3mm= 式中， t是塑件壁厚，這里 t=3mm； n是塑料成型系數(shù)，對(duì)于 ABS，其成型系數(shù)n=。 在工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，澆口深度常常先取小值，以便在今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行修模處理，并根據(jù)表 49中推薦的 ABS 側(cè)澆口的厚度為 ~，故此處澆口深度取 。 2）計(jì)算澆口的寬度。根據(jù)表 410，可得側(cè)澆口的寬度 B的計(jì)算公式為 B= 30An == 取 B=3cm 式中， n 是塑料成型系數(shù)，對(duì)于 ABS 其 n=； A 是凹模的內(nèi)表面積，可求得 A= 178。 3）計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)表 410，可得側(cè)澆口的長(zhǎng)度 L澆一般選用 ~，這里取 L 澆 =1mm。 （ 2）側(cè)澆口剪切速率的校核 1）計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。由面積相等可得π R178。澆 =Bh，由此矩形澆口的當(dāng)量半 徑 R 澆 =（ Bh/π） 189。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 充電式電筒外殼模具設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 2）校核澆口的剪切速率 ①確定注射時(shí)間：注射時(shí)間 t=； ②計(jì)算交口的體積流量： q 澆 =V 塑 /t=35/179。/s= 104mm179。/s ③計(jì)算澆口的剪切速率：由式（ 420）可得： γ 澆 = 澆 /（π R 澆 3 ） = 104 s1 該矩形澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 5 103~5 104 s1之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。 4. 4 校核主流道的 剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。 （ 1）計(jì)算主流道的體積流量 q 主 =V 主 +V 分 +nV 塑 /t=++2 35/=179。／ s （ 2）計(jì)算主流道的剪切速率 γ 主 = 主 /Π R179。主 = 10 179。／ 179。= 103 s1 主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 5 10 178。~5 10 179。s1之間，所以，主流 道的剪切速率校核合格。 4. 5 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)僅有主流道冷料穴。由于該塑件要求外表無(wú)明顯的進(jìn)料痕跡和其他劃傷痕，表面平整美觀，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開(kāi)模時(shí)，利用凝料對(duì)球頭的包緊力是凝料從主流道襯套中脫出。 5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 塑料在成型加工過(guò)程中，用來(lái)填充塑料熔體以及成型制品的空間被稱(chēng)為型腔或模膛。 而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫制作成型零件。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此要求他們有足夠的中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 充電式電筒外殼模具設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 強(qiáng)度、剛度、硬度耐磨性和較低的表面粗超度值。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模的結(jié)構(gòu)不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模 （ 2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（型芯）凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可 以分為整體式和組合式兩種類(lèi)型。因塑件包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。將這幾個(gè)部分裝配起來(lái)，如圖 所示 5. 2 成型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的凹模鋼材選用 P20（美國(guó)牌號(hào)）。對(duì)于成型塑件圓孔的兩型芯來(lái)說(shuō)，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用高合金工具鋼 Cr12MoV，型芯中心通冷卻水冷卻，如圖 7 所示。 5. 3 成型零件工作尺寸的計(jì)算 采 用課本表 415 中的平均尺寸計(jì)算法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差由表 23中 ABS 選未注公差尺寸 MT5，再由表 24 查得各尺寸公差。 （ 1）凹模徑向尺寸的計(jì)算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換： ?1sL mmmm 0 ??? ，相應(yīng)的塑件公差Δ 1= ㎜； mmmmxLSL zscpM ])0 0 5 [(])1[( 1 ??? ?????????? ? 式中 Scp 是塑件的平均收縮 率， ABS 的收縮率 %~%，所以其平均收縮率為Scp= 2 ? =； X 是系數(shù)，查表得 X 一般在 ~ 之間，此處取 ； △分別為塑件上相應(yīng)的尺寸公差， z? 是塑件上相應(yīng)的尺寸制造公差，對(duì)于中小型塑件 z? 取 61 △（下同）。 （ 2）凹模深度尺寸的計(jì)算 塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換：塑件高度的最大尺寸mmmmH 0 ???? ，相應(yīng)的Δ s＝ 。 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 充電式電筒外殼模具設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) mmmmxLSH zscpM ])0 0 5 [(])1[( ??? ?????????? ?式中， x是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，查表 415