【導(dǎo)讀】鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院。專業(yè)：08機(jī)械設(shè)計(jì)與制造1班

　　

【正文】 道表面積于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力 小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及 U形。 分流道的截面形狀 常用的流道截面形狀有圓形、梯形、 U 形和六角形等（如62 圖）在流道設(shè)計(jì)中要減小在流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大；要減小傳熱損失，又希望流道的表面積小，因此可用流道的截面積與周邊長的比值來表示流道的效率。此值愈大則流道的效率愈高。 圖 62各種澆口形式 鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 24 D分流道直徑 G制品重量 S制品壁厚 塑料制品，還可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算分流道 的直徑 D= G *4L 式中 D分流道直徑（ mm） G制品重量（ g） L分流道的長度 由上圖知圖形流道的效率較高所用，本次采用圓形截面的流道。 澆口套的設(shè)計(jì) 澆口套的設(shè)計(jì)：為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。澆口套常用鋼材是 T8A、 T10A。熱處理要求： 50～ 55HRC。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意： （ 1）進(jìn)料口處為球面（ SR）； （ 2）配合要求 H7/J7 或 H6； （ 3）粗糙度： Ra（ ～ ） μ m。 本次設(shè)計(jì)采用澆 口套件圖 63 圖 63澆口套 鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 25 澆口的設(shè) 計(jì) 澆口的選擇 澆口按照結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)，常用的澆口可分為以下幾種形式：直接澆口 ,中心澆口 ,側(cè)澆口 ,環(huán)形澆口 ,輪幅式澆口 點(diǎn)澆口 。 由 于側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，普遍用于中小型塑件的多型 腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。并根據(jù)本次設(shè)計(jì)塑件選用的材料，及制品的使用環(huán)境與性能要求，且分型面將模具分成動(dòng)模和定模兩部分，采用側(cè)澆口，一模 兩 腔，一次成型 兩 個(gè)塑件制品?？蓱?yīng)用在立式或臥式注射機(jī)上。 澆口位置選擇 合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。另外，澆口位置的不同還會(huì)影響模具的結(jié)構(gòu)。因此，在開設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 、排氣和補(bǔ)縮 ，各個(gè)型腔澆口方位必須保持一致 少熔結(jié)痕和提高熔結(jié)痕的強(qiáng)度 綜上所述，本次設(shè)計(jì)澆口采用的形式是側(cè)澆口，其位置設(shè)置在制品的凹邊中間處且澆口槽開在定模上。 澆口形式的確定 澆口類型有 直接澆口 ， 側(cè)澆口 ， 扇形澆口 ， 薄片澆口 ， 環(huán)形澆口 等。 （ 1）澆口截面形狀和尺寸的確定要根據(jù)制品的尺寸 ； 大小、壁的厚薄（尺寸大的、壁厚的，澆口尺寸要適當(dāng)放大些，反之要取小尺寸）、塑料的品種（流動(dòng)性好的，尺寸取值應(yīng)偏小，反之取大值尺寸）以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的澆口形式而定 ； （ 2）先取小值，試模后根據(jù)情況再修正。（小尺寸可以修大，太小了就無鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 26 法修小了）結(jié)合制品的形狀、尺寸精度和外觀要求均不高等特點(diǎn)，且為了開模時(shí)冷料與制品可以自動(dòng)分離，利于自動(dòng)化操作，澆口去除后殘留痕跡小，減小熔接不良現(xiàn)象，采用側(cè)澆口。 側(cè)面澆口是一般常用的澆口 ,它的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單 .只是在工模的一邊加工此澆口 ,藉此將流道及成品連接 . 如圖 64 澆口的尺寸 : W=澆口 , h=澆口深度 , L=澆口長度 (Land Length) 通常 ,在澆口長度 (L)位置會(huì)產(chǎn)生壓力降 ,因此澆口的長度最好愈短愈好 .但由于流道距離內(nèi)模 間的鋼材又不能太單薄 ,因此實(shí)際上澆口的長度最好在~ 之間 .澆口深度 (h) h=nt t=成品壁厚 n = 塑料常數(shù) 選用不同塑料有不同的計(jì)算常數(shù) ,因此用 表 61 概括方式將不同塑料分類 : 表 61 塑料類別 塑料常數(shù)（ n） ABS 因澆口的切面面積 (h x W)控制塑料的流量 ,如果深度與成品厚度關(guān)系成立的話 ,則澆口闊度可以控制塑料的流動(dòng)尺寸 .澆口的闊度可以從下述的經(jīng)驗(yàn)公式所算作參考 : W=(n√A)/30 W=澆口闊度 A=成品內(nèi)模的表面面積 可簡(jiǎn)化公式為 : h = t/2 W=2h 圖 64 澆口尺寸 鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 27 第七章 注塑機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 注塑機(jī)簡(jiǎn)述 注射成型機(jī)（簡(jiǎn)稱注射機(jī)或注塑機(jī)）是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。 注塑機(jī)的類型 注塑機(jī)的類型有 :立式、臥式、全電式，但是無論那種注塑機(jī)，其基本功能有兩個(gè)： （ 1） 加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)； （ 2）對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 注塑機(jī)的組成 注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑 系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。 最大注射量 最大注射量是指注射機(jī)螺桿（或柱塞 )做一次最大注射行程（ S）時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，它反映了注射量的加工能力。 注射機(jī)的最大注射量應(yīng)大于成型塑料制品所需塑料的熔融量（包括模內(nèi)澆注系統(tǒng)合飛邊在內(nèi)）。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，通常注射機(jī)的實(shí)際注射量最好為注射機(jī)最大注射量的 80％。因此，選用的注射機(jī)的最大注射量為： V機(jī) ≥ 2V塑件 / 式中： V機(jī) — 額定注射量（ g）； V塑件 — 塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（ cm179。）； 經(jīng)過計(jì)算該塑料制件體積為 179。 由澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積 V澆≈ 16cm179。， 則總體積 V塑件 = 2* cm179。 +16cm179。=179。 滿足注射量 V機(jī) ≥ V塑件/ 其中 V塑件 // = 179。=179。 注射壓力是指螺桿（或柱塞 )施加于料筒中熔融塑料上單位面積的壓力（ MPa），它用來克服熔料從料筒中注入模具型腔所遇到的一切阻力，并使制品有一定的密度。 注射機(jī)的注射壓力必須大于制品成型所需要的壓力，即不但夠用還應(yīng)有余才保鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 28 險(xiǎn)。應(yīng)該滿足： Pmax機(jī) ≥ P成型 式中： Pmax機(jī)— 注塑機(jī)最大注射壓力（ MPa）； P成型 — 制品成型所需要的成型壓力（ MPa）。 查手冊(cè)知 ABS 成型時(shí)的壓力 P成型=70～ 150MPa。 所需鎖模力的確定 鎖模力是指注射機(jī)的合模裝置對(duì)模具所能施加的最大加緊力。型腔壓力有頂開模具的趨勢(shì)，因此所需鎖模力應(yīng)該滿足如下原則：注射機(jī)鎖模力必須大于或稍大于塑料充滿型腔時(shí)注射壓力模內(nèi)產(chǎn)生的張力，即 F機(jī)≥ AP面模 式中： F機(jī) — 注塑機(jī)的最大鎖模力（ MPa）； P模 — 塑料成型時(shí)型腔壓力（ MPa）， ABS 的型腔壓力 P模 = 88MPa； A面 — 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積之和（ m178。）。 A面 = 2 (80 20+3*78/2)mm178。= AP 面模 = 88Mpa =176KN 初選注塑機(jī) 根據(jù)以上分析、計(jì)算，查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》表 初選注射機(jī)型號(hào)為： XSZY125。 其 有關(guān)參數(shù)如下： 結(jié)構(gòu)類型 臥 理論注射容積 / cm179。 125 cm179。 螺桿（柱塞）直徑 / mm 42 mm 注射壓力 / MPa 119 MPa 注射速率 /（ g/s） 60 g/s 塑化能力 /（ g/s） g/s 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 14～ 200r/min 鎖模力 /KN 900KN 移模行程 / mm 300 mm 模具最大厚度 /mm 300 mm 模具最小厚度 /mm 200 mm 噴嘴球半徑 / mm 12mm 鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 29 拉桿內(nèi)間距 / mm 260 mm 290 mm 鎖模形式 液壓 機(jī)械 模具定位孔直徑 / mm 100 mm 選擇模架 模架是設(shè)計(jì)、制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件。 根據(jù)以上分析，計(jì)算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。查標(biāo)準(zhǔn)模架手冊(cè)選用： P3— 202150— 05— Z1GB/T12556 .1— 1990 模板厚度： A=30mm 動(dòng)模板厚度： B=25mm 墊塊厚度： C=63mm 模具厚度 ： H 模 =( 25+25+63+30+30+30) mm =203mm 模具外形尺寸： 250 mm 250 mm 203 mm 模具厚度滿足關(guān)系式： Hmin ≤ H ≤ Hmax 式中： Hmin — 允許使用的模具最小厚度； Hmax — 允許使用的模具最大厚度。 本次模架外形選擇見圖 71。 圖 71模架圖 鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 30 注射機(jī)性能參數(shù)校核 開始設(shè)計(jì)注射模時(shí)，首先需要選擇確定模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些最基本的參數(shù)和尺寸，如型腔的個(gè)數(shù)和需要的注射量、制品在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要用的工藝合模力、注射壓力、模具的厚度和安裝固定尺寸以及開模行程等。這些數(shù)據(jù)均與注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格密切相關(guān)，如果二者之間不能匹配，則模具將無法使用，此時(shí)只能重新選擇確定模具的結(jié)構(gòu)類型或更換注射機(jī)機(jī)型。為了了解模具結(jié)構(gòu)類型與注射機(jī)機(jī)型是否匹配，必須將二者之間 的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。對(duì)于多數(shù)注射模，其型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化能力、最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受到制品的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響。 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進(jìn)行校核，已符合所選注射機(jī)要求。 開模行程的校核 開 模行程也叫做合模行程，是指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。 對(duì)于雙分型面注射模，注射機(jī)最大開模行程 Smax： Smax≥ H1+ H2 + a +（ 5～ 10） mm 式中： H1 — 制品被推出距離（ mm）； H2 — 塑料制品高度加料把長度（ mm）； a — 凹模與澆口套分離的距離（也即取出澆道凝料所需要的距離） H1 + H2 + a +（ 5～ 10） = + +40+ (5～ 10) mm = mm 220 mm 經(jīng)驗(yàn)證， XSZY125 型注射機(jī)能滿足使用要求，故可以采用。 模具在注射機(jī)上的安裝 模具投影的最大長度應(yīng) 小于注射機(jī)模板長度；模具的最大寬度應(yīng)小于模板拉桿外圓之間的間距。 從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機(jī)的拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以所選注射機(jī)規(guī)格滿足要求 。 鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院 31 第八章 推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向是保證動(dòng)、定模或在上、下模合模時(shí)，正確地定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三點(diǎn)： (1) 定位作用 (2) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) (3) 承受一定的側(cè)向壓力 推出機(jī)構(gòu)的組成及各部分作 圖 81 推出機(jī)構(gòu) 在注射成型的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，塑件必須從型腔或型芯上脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。 如圖 81所示，推出機(jī)構(gòu)主要由以下零件組成：復(fù)位桿 1推桿固定板 推桿 17 等組成。其它形式的推出機(jī)構(gòu)，組成部件有所不同。 在此推出機(jī)構(gòu)中，推桿 17與塑件相接觸，并將塑件推出模 外，推板 3 與推桿固定板 4由螺釘聯(lián)接，用來固定推出零件。 對(duì) 推桿推出機(jī)構(gòu)來說，為了保證推桿推出塑件后在合模時(shí)能回到原來的位置，需要設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)，即復(fù)位桿 16。 推出機(jī)構(gòu)的分類 1. 按動(dòng)力來源分： （ 1）手動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 開模后靠人工操作推出機(jī)構(gòu)來推出塑件。 （ 2）機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 利用注射機(jī)