【正文】 部分熱固性塑料注射機(jī)。 模具設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、塑件的技術(shù)要求確定模具結(jié)構(gòu)、模具的結(jié)構(gòu)與注射機(jī)之間有著必然的聯(lián)系，模具定位圈尺寸、模板的外圍尺寸、注射量的大小、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置及鎖模力的大小等必須參照注射機(jī)的類型及相關(guān)尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則，模具就無法與注射機(jī)合理匹配，注射過程也就無法進(jìn)行。 按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目n 式中 ——注射機(jī)的額定鎖模力，N p——塑料熔體在型腔中的成型壓力（MPa），一般是注射壓力的80% ——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A——單個(gè)塑件型腔在分型面上的投影面積=900KN p=96MPa =300 A= n=2即 最大注射量是指注射機(jī)對(duì)空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)滿足注射成型塑件所需的總注射量小于所選注射機(jī)的最大注射量，即：式中 n——型腔數(shù)量 m——單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量，或g k——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)， ——注射機(jī)最大注射量，或g ——澆注系統(tǒng)凝料量，或gn=2 k= =125 = m==2+==125=100 注射時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔內(nèi)仍然存在較大的壓力，它會(huì)使模具從分型面脹開。為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力。它同注射量一樣，也反映了注射機(jī)的加工能力，是一個(gè)重要參數(shù)。漲模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，才能使注射時(shí)不發(fā)生溢料和漲?，F(xiàn)象。即滿足下式： 式中 ——注射機(jī)的額定鎖模力，N=900KN p=96MPa =300 A= n=2即 塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑件形狀以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。對(duì)于粘度較大的塑料以及形狀細(xì)薄、流程長的塑件，注射壓力應(yīng)取大些。由于柱塞式注射機(jī)的壓力損失比螺桿式大，所以注射壓力也應(yīng)取大些。注射壓力的校核是核定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時(shí)所需的注射壓力。 注射模具是安裝在注射機(jī)上生產(chǎn)的，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須使模具的有關(guān)尺寸與注射機(jī)相匹配，與模具安裝的有關(guān)尺寸包括噴嘴尺寸、模具的最大與最小厚度以及模板上的安裝螺孔尺寸等。 設(shè)計(jì)模具時(shí)，澆口套內(nèi)主流道始端的球面必須比注射機(jī)噴嘴頭部球面半徑略大一些，即R比r大1～2mm，主流道小端直徑要比噴嘴直徑略大，～1mm。 為了使模具在注射機(jī)上的安裝準(zhǔn)確、可靠，定位圈的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵。模具定位圈的外徑尺寸必須與注射機(jī)定位孔尺寸相匹配。通常采用間隙配合，以保證模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線重合， mm以下。、最小厚度 模具的總高度必須位于注射機(jī)可安裝模具的最大模厚與最小模厚之間，同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸，使模具能從注射機(jī)的拉桿之間裝入。 注射模具在注射機(jī)上的安裝方法有兩種，一種是螺釘直接固定；另一種是用螺釘、壓板固定。當(dāng)用螺釘直接固定時(shí)，模具動(dòng)、定模板與注射機(jī)模板上的螺孔應(yīng)完全吻合；而用壓板固定時(shí)，只要在模具固定板需安放壓板的外側(cè)附近有螺孔就能緊固，因此壓板固定具有很大的靈活性。 注射機(jī)的開模行程是受合模機(jī)構(gòu)限制的，注射機(jī)的最大開模距離必須大于脫模距離，否則塑件無法從模具中取出。本模具是具有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的校核，當(dāng)模具需要利用開模動(dòng)作完成側(cè)向抽芯時(shí)，開模行程的校核應(yīng)考慮側(cè)向抽芯所需的開模行程，所以用下面的公式進(jìn)行校核： ～式中 s——注射機(jī)最大開模行程，mm ——推出距離，mm ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm——側(cè)向抽芯所需的開模行程，mm=30 =84 =115 s=300=30+84+115+10=239s 各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離不盡相同，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具的推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)相適應(yīng)。通常是根據(jù)開合模系統(tǒng)推出裝置的推出形式（中心推出還是兩側(cè)推出）注射機(jī)的頂桿直徑、頂桿間距和頂出距離等校核模具推出機(jī)構(gòu)是否合理、推桿推出距離能否使達(dá)到使塑件順利脫模的目的。第七章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部件介紹的內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)模架，注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 模架是注射模的骨架和基體，通過它將模具的各個(gè)部分有機(jī)地聯(lián)系成為一個(gè)整體。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推桿固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。另外還有特殊結(jié)構(gòu)的模架，如點(diǎn)澆口模架，帶推件板推出的模架等。模架中的其它部分可根據(jù)需要進(jìn)行補(bǔ)充，如精確定位裝置、支承柱等。 我國塑料注射的國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》（GB/T125561990）和《塑料注射模大型模架》（GB/T125551990）。前者按結(jié)構(gòu)特征分為基本型（4種）和派生型（9種），適用的模板尺寸為B（寬）L（長）≤560mm900mm；后者也分為基本型（2種）和派生型（4種），適用的模板尺寸為B（寬）L（長）≤630mm630mm～1250mm2000mm。 模具的支承零部件主要是指用來安裝固定或支承成型零件及其它結(jié)構(gòu)零件的零部件。支承零件主要包括固定板、墊板、支承件及模座等。 、支承板 固定板在模具中起安裝和固定成型零件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及推出脫模機(jī)構(gòu)等零部件的作用。為了保證被固定零件的穩(wěn)定性，固定板應(yīng)具有一定的厚度和足夠的剛度和強(qiáng)度，一般采用碳素結(jié)構(gòu)鋼制成，當(dāng)對(duì)工作條件要求較嚴(yán)格或?qū)δ＞邏勖筝^長時(shí)，可采用合金結(jié)構(gòu)鋼制造。 支承板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零部件脫出固定板，并承受固定部分傳遞的壓力，因此它要具有較高的平行度、剛度和強(qiáng)度。一般用45鋼制成，經(jīng)熱處理調(diào)質(zhì)至28～32HRC。在固定方式不同或只需固定板的情況下，支承板可省去。 常用的支承件有墊塊和支承柱。 墊塊的作用主要是在動(dòng)模支承板與動(dòng)模座板之間形成推出機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)作空間。另外也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)模具安裝厚度要求的作用。墊塊一般用中碳鋼制造，也可以用Q235鋼制造，或用HT200、球墨鑄鐵等。 在模具組裝時(shí)，應(yīng)注意所有墊塊高度應(yīng)一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動(dòng)模支承板和動(dòng)模座板之間一般用螺栓連接，要求高時(shí)可用銷釘定位。 對(duì)于大型模具或墊塊間跨距較大的情況，要保證動(dòng)模支承板的剛度和強(qiáng)度，動(dòng)模板厚度必須將大大增加，既浪費(fèi)材料，又增加模具重量。這時(shí)，通常在動(dòng)模支承板下面加設(shè)圓柱形的支柱（空心或?qū)嵭模?，以減小墊板的厚度，有時(shí)支承柱還能起到對(duì)推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向的作用。支承柱的分布應(yīng)盡量均勻，并根據(jù)動(dòng)模支承板的受力狀況及可用空間而定 與注射機(jī)的動(dòng)定固定板相連接的模具底板稱為動(dòng)定模座板。設(shè)計(jì)或選用標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)定模座板時(shí)，必須要保證它們之間的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動(dòng)定固定模板相匹配。另外，在動(dòng)定模座板上開設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機(jī)動(dòng)定模固定板上的安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。 動(dòng)定模座板在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證動(dòng)定模座板具有足夠的強(qiáng)度和剛度動(dòng)定模座板也應(yīng)具有一定的厚度，一般對(duì)于小型模具，其厚度最好不小于15mm，而一些大型模具的動(dòng)定模座板，厚度可以達(dá)75mm以上。動(dòng)定模座板的材料多用碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)達(dá)28～32HRC。對(duì)于生產(chǎn)批量小或鎖模力和成型壓力不大的注射模，其動(dòng)定模座板有時(shí)也可采用鑄鐵材料。 在模具進(jìn)行裝配或成型時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其它零件之間準(zhǔn)確對(duì)合，以確保塑料制件的形狀和尺寸精度，逼供內(nèi)避免模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞或干涉。 （1）定位作用 模具裝配或閉合過程中，避免模具動(dòng)、定模的錯(cuò)位模具閉合后保證型腔形狀和尺寸的精度。 （2）導(dǎo)向作用 合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定?；蛏?、下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。（3）承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度低的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)向壓力很大或精度要求高時(shí)，則不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)，需增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來承擔(dān)側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用最普遍，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。導(dǎo)柱既可以設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，也可以設(shè)置在定模一側(cè)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定。標(biāo)準(zhǔn)模架的導(dǎo)柱一般設(shè)在動(dòng)模部分。在不妨礙脫模的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)置在型芯高出分型芯面較多的一側(cè)。（1）導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式 帶頭導(dǎo)柱除了安裝部分的臺(tái)肩外，長度的其余部分直徑相同；有肩導(dǎo)柱除安裝部分的臺(tái)肩外，安裝配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大，一般與導(dǎo)套外徑一致。導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分根據(jù)需要可加工出油槽。（2）導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求①長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。②形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。由于半球形加工困難，所以導(dǎo)柱前端形式以錐臺(tái)形為多。③材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理）或者TT10鋼（經(jīng)淬火處理），硬度為50～55HRC。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為Ra=，導(dǎo)向部分的表面粗糙度為Ra=～。④數(shù)量及布置 導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的1～）。為確保合模時(shí)只按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置的方式。⑤配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用H7/m6或 H7/k6的過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。（1）導(dǎo)向孔的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)向孔分無導(dǎo)套和有導(dǎo)套兩種。無導(dǎo)套是導(dǎo)向孔直接開設(shè)在模板上，這種形式的孔結(jié)構(gòu)簡單，適用于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具。直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合；帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，這種導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時(shí)加工。（2）導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求①形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔最好作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。如果模板較厚，導(dǎo)孔必須作成盲孔時(shí)，可在盲孔的側(cè)面打一個(gè)小孔排氣或在導(dǎo)柱的側(cè)壁磨出排氣槽。②材料 可用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造導(dǎo)套，但其硬度應(yīng)略低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。③固定形式及配合精? 直導(dǎo)套用H7/r6過盈配合鑲?cè)肽０?，為了增加?dǎo)套鑲?cè)氲睦喂绦?，防止開模時(shí)導(dǎo)套被拉出來，可以用止動(dòng)螺釘緊固。帶頭導(dǎo)套用H7/m6或H7/k6過渡配合鑲?cè)肽０?，?dǎo)套固定部分的粗糙度為Ra=，導(dǎo)向部分粗糙度為Ra=～.由于模具的結(jié)構(gòu)不同，選用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)也不同。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，常見的配合形式有：帶頭導(dǎo)柱與模板上導(dǎo)向孔配合，帶頭導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套的配合，帶頭導(dǎo)柱與直導(dǎo)套的配合，有肩導(dǎo)柱與直導(dǎo)套的配合，有肩導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套的配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套分別固定在兩塊模板中的配合。第八章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束后，都必須將模具打開，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出，完成推出脫模的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的頂桿或液壓缸來完成。 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性直接影響到塑料制件的質(zhì)量，因此，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過注射機(jī)動(dòng)模一側(cè)的頂桿或液壓缸來驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。正是由于這種原因，在考慮塑件在模具中的位置和分型面的選擇時(shí)，應(yīng)盡量能使模具分型后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，這就要求動(dòng)模部分所設(shè)置的型芯被塑件包絡(luò)的側(cè)面積之和要比定模部分多。 為了使塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行塑件對(duì)模具包緊力和粘附力大小的分析與計(jì)算，合理的選擇推出的方式、推出的位置、推出零件的數(shù)量和推出面積等。 對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的塑件，盡量不選塑件的外部表面作為腿、出位置，即推出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。對(duì)于塑件內(nèi)外表面均不允許存在推出痕跡時(shí)，應(yīng)改變推出機(jī)構(gòu)的形式或設(shè)置專為推出用的工藝塑料塊，再推出后再與塑件分離。 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在斜導(dǎo)桿和斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯及帶有活動(dòng)鑲件的模具設(shè)計(jì)時(shí)，在活動(dòng)零件后面設(shè)置推桿等特殊的情況下還應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的預(yù)先復(fù)位問題等。 推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，動(dòng)作可靠，靈活，制造容易。 塑件成型后在模內(nèi)冷卻定形，由于體積收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，塑件從模具中推出時(shí)，就必須先克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)底部無孔的筒、殼類塑料制件，脫模推出時(shí)還要克服大氣壓力。型芯的成型端部，一般均要設(shè)計(jì)脫模斜度。另外還必須明白，塑件剛開始脫模時(shí)，所需的脫模力最大，其后推出力的作用僅僅為了克服推出機(jī)構(gòu)移動(dòng)的摩擦力。推出時(shí)的摩擦力為：式中 ——脫模時(shí)型芯受到的摩擦阻力 ——塑件對(duì)型芯的包緊力 ——脫模力（推出力） ——脫模斜度 ——塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，～ 根據(jù)力的平衡原理列平衡方程式：