【正文】 凸模/型芯高度尺寸（mm） ；Hs——塑件內(nèi)形深度基本尺寸（ mm） ，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)33這里 Hs1=22mm，H s2=20mm，H s3=3mm，H s4=2mm。則 m )%( ?????? ?凸h .)..3( .?? ?凸 ????凸h 凹模、凸模材料的選擇及粗糙度要求 成型零件所用材料的性能及粗糙度要求通常有以下幾個(gè)方面：拋光性能；強(qiáng)度韌性。一定的硬度和耐磨性；耐熱性；耐磨蝕性；使用壽命；加工性能；成本和經(jīng)濟(jì)性。從以上幾個(gè)方面權(quán)衡考慮及查表 511，成型零件選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)，淬火至 55HRC。由于凹模表面直接與塑件外表面接觸，且塑件外表面要求較低，故取其表面粗糙度 。而表mRa??面材料選用的是 45 鋼，為了減少材料的種類，與凹模材料相對(duì)應(yīng)，凸模材料也選用 45 鋼，淬火至 55HRC。由于儀表板中央焊板應(yīng)用場(chǎng)合的原因，對(duì)內(nèi)表面的要求較高，故選擇凸模的表面粗糙度為 。mRa?? 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑模的澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成 [14]。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)前首先要對(duì)塑件所采用的塑料品種、塑料制品的幾何形狀、尺寸、使用的機(jī)床設(shè)備，注射時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件等做全面的分析。模具分型面的選擇與澆注系統(tǒng)也有密切關(guān)系。設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)基本要河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)34點(diǎn)：適應(yīng)塑料的工藝性、流程要短、排氣良好、避免料流直沖型芯或嵌件、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小、澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對(duì)稱、修正方便，保證制品的外觀質(zhì)量、防止塑件變形 [14]。由于冷卻收縮的不均勻，或需要采用多澆口進(jìn)料時(shí)澆口收縮等原因可能引起塑件變形，如果是由于主流道處有收縮顯現(xiàn)，主流道應(yīng)留有加工余量或修正余量 [14]。 主流道的設(shè)計(jì)主流道是熔融塑料進(jìn)入模具型腔最先經(jīng)過的部分，是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，所以它的尺寸大小直接影響塑料的流速及填充時(shí)間。通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度。其斷面尺寸，可能是變化的，也可能是不變的。主流道截面面積過小，熔體流動(dòng)阻力增大，壓力損失大，對(duì)沖模不利。主流道截面面積過大，會(huì)使流道容積加大，塑料耗量增多，而且會(huì)使塑料流動(dòng)過程中壓力減弱，冷卻時(shí)間延長，容易產(chǎn)生紊流或渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì)量。對(duì)于流動(dòng)性好，塑件較小，主流道要設(shè)計(jì)得小些，對(duì)于流動(dòng)性差，塑件較大，主流道要設(shè)計(jì)得大些 [6]。本次設(shè)計(jì)儀表板中央焊板模具，其產(chǎn)品的原材料為 PP 塑料，其流動(dòng)性較好，綜合考慮各方面因素，可將主流道尺寸設(shè)計(jì)的大些。（1）對(duì)于所選的臥式注塑機(jī)：熔融塑料首先經(jīng)過主流道，故它的大小直接影響塑料的流速及填充時(shí)間。主流道的斷面設(shè)計(jì)為圓形，這樣在有限的空間內(nèi)增大了截面積。（2）為了便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料及熔體膨脹，主流道設(shè)計(jì)成帶錐度的圓柱，其錐角 2176?！?4176。（取 3176。） ，過大會(huì)使流速減慢。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)35（3）主流道大端面呈圓角，其半徑常取 r＝1～3mm(取 2mm)，以減少料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。（4）為確保塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑。如圖 43 所示。具體關(guān)系為： [1] R2＝R 1＋（1～2） （410）＝35＋1＝36mmD2＝D 1＋（～1） （411）＝4＋1＝5mm式中 R 2——主流道對(duì)接處半徑(mm)R1——注塑機(jī)噴嘴球半徑(mm)D2——主流道小端直徑(mm)D1——注塑機(jī)噴嘴孔直徑(mm)L1——凹坑深度(mm).一般 3～5mm,取 4mm圖 43 臥式注射機(jī)用注射模的主流道設(shè)計(jì)⑸為了保證塑件成型良好，L(主澆道長度)應(yīng)盡量取小一點(diǎn)，減少系河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)36統(tǒng)凝料，取主流道長度 L＝19+63+12+=，主流道大端直徑 D3=8mm。由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主澆道部分通常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，簡(jiǎn)稱澆口套或澆注套 [6]。1. 澆口套作用 [6]：（1）使模具安裝時(shí)進(jìn)入定位孔方便，在注射機(jī)上有很好的定位，與注射機(jī)噴嘴吻合，并能經(jīng)受塑料的反應(yīng)力，不致被推出模具。（2）作為澆注系統(tǒng)的主流道，將料筒內(nèi)的塑料過渡到注塑模具內(nèi)，保證料流有力暢通地到達(dá)型腔，在塑料注射過程中不應(yīng)有塑料溢出，同時(shí)還要保證主流道凝料脫出方便。（3）當(dāng)主流道穿過多塊模板時(shí)，采用澆口套，可以防止因溢料而使主流道凝料而出現(xiàn)的脫模困難現(xiàn)象。2. 澆口套的材料 [6]由于澆口套是模具中熱量最集中的部位，故應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理?？紤]澆口套的實(shí)際工作環(huán)境，選用 T8 鋼作為澆口套的材料。3. 澆口套的結(jié)構(gòu)形式 [6]澆口套的結(jié)構(gòu)形式主要有整體式和分體式兩種，所謂整體式，即把用于與注射機(jī)定模板上中心定位孔配合定位的臺(tái)肩及用于構(gòu)成主流道的部分做成一體。所謂分體式，即把用于注射機(jī)定模板中心定位孔配合定位的臺(tái)肩和用于構(gòu)成主流道的部分分開制作。考慮到實(shí)際情況，將澆口套作成整體嵌入式，其結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，加工相對(duì)方便，且便于拆卸和安裝 。4. 澆口套各部位的具體尺寸的確定由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以要求模具的主流河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)37道部分通常設(shè)計(jì)成可以拆卸更換的主流道襯套。為了選用優(yōu)質(zhì)鋼材和單獨(dú)加工和熱處理，采用分體式，材料選擇 T8A，淬火 55HRC。為方便定位，用定位圈進(jìn)行澆口套的定位。設(shè)計(jì)定位圈圓盤凸出定模端面的高度 H 為：H＝(5～10) mm，取 10mm，根據(jù)注射機(jī)的中心孔徑大小及澆口套各部分的尺寸，確定澆口套直徑為 34mm。結(jié)構(gòu)如圖 4－4 所示。圖 44 澆口套結(jié)構(gòu)定位圈結(jié)構(gòu)如下圖。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)38圖 45 定位圈結(jié)構(gòu) 分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。分流道應(yīng)使熔體較快的充滿整個(gè)型腔，流動(dòng)阻力小，流動(dòng)中溫度降低盡可能低，同時(shí)應(yīng)能將塑料熔體均勻地分配到各個(gè)型腔 [6]。1. 分流道截面形設(shè)計(jì)分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U 形和六角形 [1]。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)39圓形流道 [1]。2. 分流道結(jié)構(gòu)尺寸選擇圓形分流道斷面的直徑 D 一般在 2～12mm 的范圍內(nèi)變動(dòng)。對(duì)流動(dòng)性較好的聚丙烯、尼龍等，當(dāng)分流道很短時(shí)，其直徑可小到 2mm。實(shí)踐證明，對(duì)多數(shù)塑件來說，分流道直徑在 5～6mm 以下時(shí)，對(duì)流動(dòng)性影響較大，但直徑在 8mm 以上時(shí)，再增大其半徑，對(duì)流動(dòng)性的影響則不大。根據(jù)塑件的形狀及結(jié)構(gòu)尺寸選 D=10mm。澆道長度 塑料在澆道中流動(dòng)的距離越長，則流動(dòng)的阻力越大，因此，應(yīng)在滿足具體條件下，盡量減小分流道長度，根據(jù)凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸及澆口套的各結(jié)構(gòu)尺寸，確定分流道長度為 90mm。 （兩個(gè)分流道對(duì)稱分布）3. 分流道的分布設(shè)計(jì)分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度盡量短，鎖模力力求平衡 [1]。.分流道分布示意圖如下：圖 46 分流到的分布 澆口的設(shè)計(jì)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)40澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，熔融塑料經(jīng)過澆口進(jìn)入型腔。澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用作用是使從流道來得熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀，斷面尺寸，模具的結(jié)構(gòu)，注射工藝條件（壓力）及塑料性能等因素有關(guān)。根據(jù)上述兩項(xiàng)澆口的基本作用來說，澆口的截面要小，長度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑料分離以及澆口殘痕最小 [15]。澆口的設(shè)計(jì)有以下特性 [14]：（1）形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；（2）試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；（3）能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；（4）對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。1. 澆口的斷面設(shè)計(jì)常見的澆口斷面形狀有圓形和矩形，也有三角形的（如爪型澆口） ，由于矩形和圓形的尺寸便于加工，精度容易保證。因此圓形和矩形澆口應(yīng)用比較廣泛。作為塑料熔體進(jìn)入型腔閥門的澆口，對(duì)塑件的質(zhì)量有決定性的影響，因而澆口的類型與尺寸、澆口的位置與數(shù)量等便成為澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵 [13]。綜合考慮澆口的特點(diǎn)和汽車儀表板中央焊板的形狀尺寸后，采用矩形澆注口。矩形斷面澆口厚度 a=(1/3～2/3)S，其中 S 為澆口處塑件的厚度，儀表板中央焊板的模具澆口與塑件的內(nèi)表面相接觸，接觸處的塑件厚度為3mm，取 a=1/3S=1/33=1mm，對(duì)于中小型的塑件澆口寬度 b=(5～10)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)41a，對(duì)該塑件取 18mm，澆口長度取 c=5mm。其結(jié)構(gòu)形狀如下圖：圖 47 澆口的斷面形狀2. 澆口的形式選擇注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多。按澆口形狀、大小位置不同，澆口的形式多種多樣，但常用的澆口種類可分為以下幾種：普通側(cè)澆口、扇形澆口、平縫式澆口、護(hù)耳式澆口、隙式澆口；一般點(diǎn)澆口、潛伏式澆口；盤狀澆口、分流澆口、直接澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、圓環(huán)形澆口等 [13]。本次的模具設(shè)計(jì)為儀表板中央焊板的一模兩腔的注塑模具設(shè)計(jì)，澆口位置位于塑件的內(nèi)側(cè)，綜合各方面原因考慮，選擇扇形澆口。扇形澆口使塑料在寬度方向得到更均勻的分配，可降低塑件的內(nèi)應(yīng)力和減少了帶入空氣的可能性，并克服了流紋及定向效應(yīng)等缺點(diǎn)，但去除澆口比較困難，澆口痕跡明顯。這種澆口一般深為 ～1mm 或?yàn)樗芗诤竦?/3～2/3，寬為 6mm 澆口的斷面積不得大于分流道的斷面積。3. 澆口位置的選擇澆口在制件上開設(shè)的位置和數(shù)目，對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。因此在選擇澆口位置與數(shù)目時(shí)，應(yīng)對(duì)塑料熔體在流道和型腔中的流動(dòng)狀況、填河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)42充順序、排氣、補(bǔ)縮等做全面考慮，以獲得盡可能高的制品質(zhì)量。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)針對(duì)塑件的幾何形狀，塑料的圖 48 澆口與分流道的連接流動(dòng)性能，填充條件及排氣因素綜合加以考慮。同時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)問題 [12]：（1）澆口的尺寸和位置選擇應(yīng)避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流） ；（2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最后處；（3）澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短，料流變向最少；（4）澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出；（5）澆口位置的選擇應(yīng)減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度；（6）澆口位置的選擇應(yīng)防止料流將型腔、型芯、嵌件擠壓變形；儀表板中央焊板的澆口位置選擇在塑件產(chǎn)品的中部側(cè)面位置。選擇此部位是因?yàn)椋洪_設(shè)該澆口的部位為塑料產(chǎn)品的最厚處，這樣能使熔融料從厚斷面流入薄斷面，保證充模完全。澆口開設(shè)在塑件產(chǎn)品的側(cè)面是由于該產(chǎn)品的正面要求美觀，在該部位開設(shè)澆口，能使熔接痕數(shù)量減少且使熔接痕產(chǎn)生于塑件產(chǎn)品的側(cè)面部位，不致影響產(chǎn)品的外觀，而且還可以兼顧到產(chǎn)品模具的結(jié)構(gòu)及注射機(jī)噴嘴的位置。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)43澆口的位置如圖 49 所示：圖 49 澆口的位置4. 澆口數(shù)量的確定澆口數(shù)量與塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀、塑料的流動(dòng)性能等有很大的關(guān)系。塑料流動(dòng)性能好的，可以盡量減少澆口的數(shù)量，塑料流動(dòng)性能差的，可以考慮增加澆口的數(shù)量，以利于產(chǎn)品的成型 [13]。對(duì)于塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸小且形狀簡(jiǎn)單的盡量采用一個(gè)澆口。塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸大且形狀復(fù)雜，可增加澆口的數(shù)量以避免塑件的缺陷。由于儀表板中央焊板產(chǎn)品的材料選擇為 PP 塑料，其流動(dòng)性較好，故成型時(shí)，每個(gè)型腔只需開設(shè)一個(gè)澆口。 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴是用來儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭，防止冷料進(jìn)入型腔影響塑件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔。它一般設(shè)置在主流道的末端（即主流道正對(duì)面的動(dòng)模上） ，直徑稍大于主流道大端直徑，以利于冷河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)44料流入。同時(shí)，冷料穴底部常做成曲折的鉤形或下凹的凹槽，使冷料穴兼有開模時(shí)將主流道凝料從主流道中拉出來附在動(dòng)模邊的作用。圖 4—10 Z 形拉料桿1—定模座板上 2—冷料穴 3—?jiǎng)幽０? 4—Z 形拉料桿當(dāng)分流道較長時(shí)，可以將分流道的盡頭沿前進(jìn)方向稍延長的部分作為冷料穴且這里的拉料形式選用鉤形（Z 形）拉料桿，如圖 4—10 所示，Z 形的頭部可將主流道凝料鉤住，開模時(shí)將其從主流道中拉出。它與模具中的頂出機(jī)構(gòu)同時(shí)使用，尾部固定在頂桿固定板上，在塑件頂出的同時(shí)連同澆注系統(tǒng)凝料一起取下。儀表板中央焊板模具使用的是臥式注射機(jī)，在臥式注射機(jī)上的冷料穴，一般都設(shè)置在主流道的末端，即主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，直徑稍大于主流道大端直徑，以利于冷料流入，由于主流道大徑為 8mm，取冷料穴直徑為 10mm，冷料穴的長度通常為主流道直徑的 ～2 倍，如果冷料穴的長度過短，則部分冷料將流入型