【正文】 火 53～ 57HRC。 2)分流道 對(duì)于一模多腔的模具來(lái)說(shuō)塑料熔體流過主流道后不能直接到達(dá)型腔 ， 必須設(shè)置分流道引導(dǎo)流體流入型腔，形成塑件。分流道設(shè)置在分型面上，與主流道聯(lián)通， 適用于主流道的基本規(guī)律同樣也適用于分流道的橫斷面。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 流道的計(jì)算 模具中我所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是一模一腔的，所以在這里的模具流道設(shè)計(jì)中只有主流道而沒有分流道。 主流道設(shè)計(jì) 要點(diǎn)如下： 1）塑料流體冷卻后，主澆道中會(huì)殘留一部分凝料，必須將殘余的凝料取出。為了方便，將主澆道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α =2176?！? 4176。對(duì)于流動(dòng)性好的塑料，錐角 可取小值，反之取大值。主澆道的設(shè)計(jì)要嚴(yán)密，軸線應(yīng)與注射機(jī)噴嘴軸線同軸。為了方便，主澆道進(jìn)口端直徑通常比噴嘴的直徑大 ～ 1mm。 2）在主澆道與分澆道的結(jié)合處要采用圓角作為過渡，其半徑 R 大約為 1～ 3mm，因?yàn)樵诩饨翘帟?huì)產(chǎn)生壓力沖擊，壓力損失大，會(huì)造成填充不滿。 3）主澆道的長(zhǎng)度 L不要取過長(zhǎng)，能保證提供足夠的料流既可。 4）設(shè)置主澆道襯套，這是因?yàn)?熔融的塑料熔體溫度很高，壓力很大，與主澆道直接接觸，碰撞頻繁，這就會(huì)使主澆道容易磨損、損壞。 通常的做法是做一個(gè)可拆卸主流道襯套，以保護(hù)主澆道，即使主流道襯套損壞，也可以很方便地拆下來(lái)更換、維修。 主流道的長(zhǎng)度：主澆道的長(zhǎng)度 L 不宜過長(zhǎng)，能保證提供足夠的料流既可。主流道的長(zhǎng)度長(zhǎng)，殘留在其中的凝料就多，會(huì)造成材料浪費(fèi)更多，增加生產(chǎn)成本。一般主流道長(zhǎng)度 L不超過 60mm。此處取主流道長(zhǎng)度 L 主 =60mm。 主流道小端直徑： d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +(～ 1)mm=(+)mm= 式 () 主流道大端直徑： )2ta n (2 ?主LdD ?? =，式中 ?3?? 。 式 () 式中 ?3?? 。 主流道球面半徑： SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑 +(1～ 2)mm =18+2=20mm 球面的配合高度 h=3mm。 ：根據(jù)主流道尺寸繪制凝料圖形，如圖 71，測(cè)得其體積為 3cm 。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 圖 71 主流道凝料 估算主流道的凝料體積： V 主 =。 ： 2 ??Rn = 式（ ） 熔融的塑料熔體溫度很高，壓力很大，與主澆道直接接觸，碰撞頻繁，這就會(huì)使主澆道容易磨損、損壞。 通常的做法是做一個(gè)可拆卸主流道襯套，以保護(hù)主澆道，即使主流道襯套損壞，也可以很方便地拆下來(lái)更換、維修。主流道襯套 對(duì)材料要求嚴(yán)格，所以選用T8A 類優(yōu)質(zhì)鋼材，熱處理后硬度為 53～ 57HRC。如圖 72所示： 圖 72主流道 襯套 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的選擇 澆口位于澆道的末端，與型腔相通，熔融的塑料流體最終通過澆口進(jìn)入型腔。它有兩個(gè)功能：第一 ，進(jìn)入型腔的塑料熔體都要經(jīng)過澆口，改變澆口的大小可以改變其流動(dòng)速度 。第二，當(dāng)型腔填充滿后，注射壓力撤銷，若沒有澆口，流體就會(huì)倒流，使型腔內(nèi)填充不滿、出現(xiàn)氣泡等。澆口不需要過大，一般情況下，澆口采用短而狹窄的小澆口。 澆口有多種類型，如直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、潛伏式澆口等。 直接澆口的尺寸較大，所流經(jīng)的路程短，排氣簡(jiǎn)單、容易，通常用于單模穴的模具，但是其缺點(diǎn)是澆口的除去比較困難，適用于成型像盆、捅、電視機(jī)后殼等的殼形塑件及大型塑件，不適合成型很薄及受力容易產(chǎn)生形變的塑件。 側(cè)澆口的位置選 擇比較靈活，不同的塑件可選擇塑件不同的邊緣位置進(jìn)料，但是注射過程中的壓力損失大，成型殼類塑件時(shí)排氣比較困難，適用于一模多件。 點(diǎn)澆口的模具最好采用雙分型面；其澆口位置的選擇比較靈活，不受限制。澆口必須用三板模切斷。 潛伏式澆口是點(diǎn)澆口的一種變化形式。它可以在脫模時(shí)自動(dòng)拖斷；它可以隱藏在外表不露出的部位，使?jié)部诤圹E不外漏。但加工比較困難，容易磨損。 該塑件表面質(zhì)量要求不高，而且是盆類零件，聚丙烯流動(dòng)性好，所以選用直接澆口。 澆口位置的選擇 澆口的的位置的設(shè)置是一個(gè)很復(fù)雜的問題，澆口位置的選擇對(duì)塑件的 影響非常大，尤其對(duì)那些精度和外觀要求都很高的塑件，更為非常重要。所以，在確定澆口的位置時(shí)，要綜合考慮各方面因素，比如塑件的外形、要達(dá)到的要求等，由此確定最佳的澆口位置。 澆口位置的選擇應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素： 1)在設(shè)計(jì)澆口的尺寸及確定澆口位置的時(shí)候，要防止流體噴射：料流經(jīng)過澆口之后便到達(dá)型腔，空間較澆口來(lái)說(shuō)大的多，會(huì)產(chǎn)生噴射現(xiàn)象。 2)澆口的位置應(yīng)選擇在壁厚大的地方，這樣當(dāng)缺料時(shí)較容易補(bǔ)：這樣能使流體處于一種高壓狀態(tài)，利于充模；還有，壁厚的地方基本都是最后凝固的，當(dāng)發(fā)生缺陷時(shí)補(bǔ)料容易。 3)澆口位置的選擇應(yīng)使 塑料流經(jīng)的路程最最短，料流變向的次數(shù)最少。 4)澆口位置的選擇應(yīng)能使型腔內(nèi)氣體容易排出：塑料注入型腔時(shí)，總會(huì)帶進(jìn)或產(chǎn)生部分氣體，若氣體留在型腔內(nèi)，將不利于塑件的成型，會(huì)使其質(zhì)量差。 5)澆口位置的選擇應(yīng)避免料流使型芯或嵌件受力而變形。 綜上所述，本設(shè)計(jì)的的塑件為嬰兒浴盆，壁厚均勻，且基本對(duì)稱，為了使料流的流程徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 較短，將澆口的位置選擇在塑件底面的中間，這樣還有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射成型過程中，型腔中總是存在氣體，這些氣體一部分是注射前就存在型腔中的，另一部分是注射過程中發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生 的。這些氣體的存在，嚴(yán)重影響了成型的質(zhì)量，會(huì)造成塑件產(chǎn)生缺陷，如產(chǎn)生氣泡、填充不滿等，因此一定要把這些氣體從型腔中排出。 常用的排氣的方式有開設(shè)排氣槽排氣和利用模具零件的間隙排氣。 ：利用排氣槽排氣，通常遵循以下原則： 1）分型面是開設(shè)排氣槽的最佳位置，因?yàn)樵谶@個(gè)位置產(chǎn)生的飛邊易隨塑件脫出。 2）排氣槽的排氣口有時(shí)會(huì)噴出熔料，若將排氣槽對(duì)準(zhǔn)工人，會(huì)傷害工人，因此排氣槽不要對(duì)準(zhǔn)工作人員。 3）排氣槽最好開設(shè)在壁厚最小的地方，因?yàn)檫@樣的部位易形成熔接痕，宜排出氣體，并排出部分冷料。 很多時(shí)候，型腔內(nèi)的氣體不多，可不開設(shè)排氣槽，直接利用間隙排氣即可。 此設(shè)計(jì)中，我選擇利用分型面的間隙進(jìn)行排氣。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 8 合模導(dǎo)向及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向裝置是一種導(dǎo)向裝置，用來(lái)確保動(dòng)模與定模配合時(shí)能精確配合，不至于配合錯(cuò)誤或產(chǎn)生配合誤差。合模導(dǎo)向裝置的方式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位。導(dǎo)柱和導(dǎo)套是此裝置的主要零部件。有的不用導(dǎo)套而在模板上鏜孔代替導(dǎo)套，該孔稱導(dǎo)向孔。 導(dǎo)向裝置的作用 1)導(dǎo)向作用：注射成型前，上下模要合實(shí)，導(dǎo)向裝置會(huì)引導(dǎo)其精確配合，避免破壞成型零件。因?yàn)橛辛藢?dǎo)向裝 置，在上下模配合時(shí)，導(dǎo)柱導(dǎo)套先接觸，而不是型芯型腔先接觸，這就保證了配合的精確性。 2)定位作用：每個(gè)零件都有自己的位置，如果沒有定位裝置，在進(jìn)行裝配時(shí)，萬(wàn)一某一零部件裝錯(cuò)位置，必然會(huì)損壞模具?；蛘哂捎谀沉慵]有定位好發(fā)生移動(dòng)，會(huì)使型腔的尺寸發(fā)生變化，使塑件的壁厚不均勻避。 3)為模具承受一定的側(cè)壓力：在注射過程中，塑料進(jìn)入型腔會(huì)對(duì)型腔內(nèi)壁產(chǎn)生一定的壓力，這時(shí)導(dǎo)柱就可以為模具承受一定的側(cè)壓力但側(cè)向壓力很大時(shí)，不能完全由導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需要增設(shè)錐面定位裝置。 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則如下： 1）模具應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，導(dǎo)向零件的分布也應(yīng)確保增強(qiáng)模具的強(qiáng)度，通常將導(dǎo)向零件合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，使其受力均勻。 2）導(dǎo)柱的數(shù)量由模具的形狀及大小確定，一般模具只需要 2～ 3 個(gè)導(dǎo)柱。對(duì)于大中型的模具，為了簡(jiǎn)化加工工藝，可采用三個(gè)或四個(gè)直徑相同的導(dǎo)柱，但是兩邊數(shù)量分布不對(duì)稱，或者導(dǎo)柱的位置相互稱，但是各中心距的值不同。 3）導(dǎo)柱的放置位置自由，動(dòng)、定模都可以放。 4）各導(dǎo)向零件的軸線的平行度要受到約束，若不平行，將會(huì)影響合模時(shí)的精確度，造成合模不實(shí)，甚至損壞導(dǎo)向零件。 導(dǎo)柱尺 寸和結(jié)構(gòu)的要求 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具結(jié)構(gòu)大小及塑件生產(chǎn)批量的不同而不同，常用的結(jié)構(gòu)有有：臺(tái)階式導(dǎo)柱、鉚合式導(dǎo)柱和合模銷。注射模常用的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階式導(dǎo)柱有帶頭和有肩的兩類。 一般簡(jiǎn)單模具采用帶頭直通式導(dǎo)柱，大型模具采用有肩導(dǎo)柱。本模具為大型模具，故采用有肩導(dǎo)柱。 對(duì)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的要求： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 1) 長(zhǎng)度 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面要高出 6～ 8毫米。若導(dǎo)柱不高出凸模端，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)柱還沒導(dǎo)正方向，凸模就已經(jīng)與型腔接觸、碰撞而受到損壞。 2) 形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形的先導(dǎo)部分，這樣導(dǎo)柱與導(dǎo)孔配合才更容。 3) 材料 導(dǎo)柱的使用頻率較高，經(jīng)常與導(dǎo)套或?qū)蚩捉佑|而產(chǎn)生摩擦、碰撞，容易磨損、 損壞，因此導(dǎo)柱的選材要注意，材料要有足夠的硬度，耐磨性好，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，或碳素工具鋼（ T T10）經(jīng)淬火處理硬度 HRC50～ 55，導(dǎo)柱滑動(dòng)部位按需要可設(shè)油槽。 4)配合精度 導(dǎo)柱裝入模板多用過渡配合。 5)光潔度 配合部分光潔度要求 6 級(jí)，此外，導(dǎo)柱的選擇還應(yīng)跟椐模架來(lái)確定。由于模架較大 (900 1200)所以設(shè)計(jì)成四導(dǎo)柱，據(jù)此導(dǎo)柱設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下所示 ： 圖 81導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) 導(dǎo)套 （導(dǎo)向孔）的尺寸和結(jié)構(gòu)要求 導(dǎo)向孔可以直接開設(shè)在模板上，且設(shè)計(jì)為通孔，這種形式的孔加工簡(jiǎn)單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求不高的模具。 對(duì)導(dǎo)向孔的結(jié)構(gòu)主要有四點(diǎn)要求，分述如下： 1) 形狀：導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合時(shí)，為了方便其進(jìn)入導(dǎo)套，通常將導(dǎo)套的前端倒圓角；通常將導(dǎo)柱孔打成通孔。若不打成通孔，導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。 2) 材料：材料要耐磨，否則非常容易被損壞，可用淬火鋼制造，但應(yīng)選擇硬度低于導(dǎo)柱的材料，否則會(huì)使導(dǎo)柱磨損更快，壽命變短。 3) 導(dǎo)套的精度與配合 一般 A型用二級(jí)精度過渡配合， B型用二級(jí)精度靜配合。 4) 光潔度 配合部分光潔度要求七級(jí)。 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來(lái)確定，材料為 T8A ，硬度為 HRC50～ 55,或采用 20 鋼滲碳 ～ 厚，淬硬到 HRC56～ 60。本設(shè)計(jì)導(dǎo)套裝在動(dòng)模板 ,材料選擇 T8A。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)組成部分如下：復(fù)位桿，推板固定板，推桿推板，推桿，支撐釘，澆道推桿，導(dǎo)套，導(dǎo)柱等組成。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 1）塑件要留在動(dòng)模內(nèi)：塑件的脫模是通過頂桿來(lái)執(zhí)行的，而頂桿是裝在動(dòng)模側(cè)的，靠注塑的合模機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū) 動(dòng)其執(zhí)行。因此在設(shè)計(jì)注塑模具的脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，必須考慮開模后使塑件留在動(dòng)模板上，這樣的脫模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 2）確保塑件在推出過程中不會(huì)受力變形或被損壞：為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式和推出位置，從而使塑件不受集中應(yīng)力、不變形、不損壞。 3）確保塑件外表美觀：推出塑件時(shí)，由于推桿截面積不大，會(huì)使某一部位受力大于其他部位，會(huì)影響那部位的質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)推桿的位置時(shí)，盡量把推桿放在內(nèi)表面或者外觀要求低的部位。 4）結(jié)構(gòu)可靠：推出機(jī)構(gòu)要能確 保塑件順利脫模，應(yīng)保證其可靠性，此外要考慮其加工制造、互換性等問題，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。推出塑件時(shí)要承受較大的壓力，因此應(yīng)選用強(qiáng)度較高的材料，防止在推出時(shí)推桿斷裂。 由于嬰兒浴盆通過一次動(dòng)作便可推出，故選用一次推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)。 推桿推出機(jī)構(gòu) 1）推桿的形狀：推桿的截面形狀應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀、型腔和型芯結(jié)構(gòu)的不同來(lái)設(shè)定，常見的是圓形，一般只起推桿作用。此處選擇圓形截面。 圖 83推桿外形 2）推桿的尺寸及固定形式：推桿在推件時(shí)，應(yīng)具有足夠的剛性，以克服塑件的包緊力 及摩擦力，因此在允許的情況下，應(yīng)選用直徑較大的推桿。有時(shí)由于結(jié)構(gòu)限制，可以使 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 推桿工作端的一部分頂在塑件上，這樣既可推出塑件，又可增大推桿的直徑，保證其剛性。 3）推桿設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)： 1）推桿的位置很重要，在脫模阻力大的地方，塑件很難脫出，這時(shí)要在此處設(shè)置推桿，幫助塑件脫出。此外，推桿應(yīng)放在塑件較結(jié)實(shí)的地方，防止塑件受力產(chǎn)生較大的變形。 2）推桿與其配合孔一般采用 H8/f7 的配合，配合長(zhǎng)度取直徑的 ～ 2倍，通常不小于 10mm； 3）在保證塑件質(zhì)量和順利脫模的前提下，推桿的數(shù)量不宜過多， 以簡(jiǎn)化模具和減少對(duì)塑件的影響。 本設(shè)計(jì)中，考慮到塑件較大，選用 34 根直徑為 16mm 的推桿。徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 9 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 熔融的塑料熔體溫度很高，當(dāng)注入型腔時(shí)會(huì)使模具溫度升高，而注塑模具成型塑件要在一個(gè)合適的溫度范圍內(nèi)，因此要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)來(lái)降低模架的溫