【導(dǎo)讀】架塑件的材料為苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚體，簡稱ABS。模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是成型方。案分析與選擇、側(cè)分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的計(jì)算。由于采用側(cè)澆口,澆口不是很大，脫料后留下的殘留痕跡很小,因此不影響。塑件外表面質(zhì)量。考慮塑件外型及模具特性，本模具采用推桿脫料形式,為了保證成。型周期，必須要設(shè)置冷卻系統(tǒng)來冷卻塑件。最后將模具安裝在XZ630-3500型號注射。驗(yàn)過程；最后進(jìn)行模具費(fèi)用的簡單核算。

　　

【正文】 （ ） 式中： wH 為滑塊受 的脫模力作用線與斜導(dǎo)柱中心線的交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定的距離， m。 wH 為 30mm 即 tF 即為上節(jié)中的 t1F = [σ W ]=155? 610 Pa a為斜導(dǎo)柱斜角，這里取 a=20? 19 則斜導(dǎo)柱的直徑 為： d = t2 w3 210 H[ ]cos aWF? ? = 33 6210 10 3140 10 cos 20? ? ???== 取 d=15mm。 這里采用圓形斜導(dǎo)柱： 斜導(dǎo)柱如圖 圖 斜導(dǎo)柱 如圖 ，斜角為 a=200 ，抽芯距離 S=5mm，定模板厚度 h=25， 斜導(dǎo)柱 直徑d=15mm,斜導(dǎo)柱臺階直徑 D=20mm；為了防止在分型時(shí)發(fā)生卡死現(xiàn)象，這里將滑塊上的斜導(dǎo)柱孔 的最大尺寸取為 15+=，以后都以 計(jì)算。 1L =Dtana2 = 20tan202 ? = 2L = hcosa = 20cos20? = 3L = tana2d = ? = 4L = Ssin? = 037sin20 = 5L =5mm 20 則斜導(dǎo)柱總長 L=1L + 2L + 3L + 4L + 5L =++++5 =90mm 故 L=90mm。 楔緊塊的設(shè)計(jì) 楔緊塊設(shè)計(jì)，參照圖 ： 圖 楔緊塊設(shè)計(jì)示意圖 斜導(dǎo)柱的傾斜角為 020 ，為讓楔緊塊在開模時(shí)能不影響滑塊的運(yùn)行，楔緊面的傾斜角要比斜導(dǎo)柱的傾斜角大 002~3 ，這里取為 0 0 020 2 22?? ，楔緊面深 H=24mm，寬取90mm。楔緊 塊按過贏配合固定在定模座板上，可以滿足強(qiáng)度要求。 防止因強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞。 滑塊的導(dǎo)滑部分尺寸確定 這里考慮導(dǎo)滑部分不承受力的作用，即使有力的作用也不是很大，故尺寸不需太大且也不用計(jì)算校核。這里給出導(dǎo)滑槽尺寸為 10mm? 5mm（ 10mm為滑槽的高） 。 21 圖 滑塊 滑塊的限位與定位機(jī)構(gòu) ： 此模具的滑塊和型腔是一體的，全部包在型心底板里面，導(dǎo)滑的方向和模具的軸線是垂直的，只要保證滑塊運(yùn)動到設(shè)計(jì)要求的位置時(shí)不從型心底板里面脫出來，同時(shí)也能在指定的位置上定位即可。所以只要使用限位檔塊限位定位就可以了，其大體尺寸見圖 ： 圖 限位檔塊沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 ： 分開模具取出塑件的面稱為分型面 。注射模有一個分型面或多個分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲 面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。 選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮的基本原則： 1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 當(dāng)已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔中脫出。 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動模邊，利用 頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會對型芯產(chǎn)生包緊力。 3） 保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 4） 分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。 5） 不妨礙制品脫模和抽芯。 在安排制件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動相垂直方向的避側(cè)凹或側(cè)孔。 6） 有利于澆注系 統(tǒng)的合理處置。 7） 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品的分型面在塑件上一目了然，分型面設(shè)在塑件的對稱面上如圖 ，所以不必再選擇，這樣的分型面必然產(chǎn)生側(cè)向抽芯，實(shí)際上也是這樣的分型面最合理。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì) 主流道的作用 主流道（也叫進(jìn)料口），它是連接注射機(jī)料筒噴嘴和注射模具的橋梁，也是熔融的塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的地方。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時(shí)間長短有著密切關(guān)系。若主流道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時(shí)間增長，使包藏的空氣增多，如果排氣不良， 易在塑料制品內(nèi)造成氣泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品質(zhì)量，同時(shí)也易造成進(jìn)料時(shí)形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動過程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度提高，流動性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成形困難。 主流道部分在成型過程中，其小端入口與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼 T8A、 T10A 等，熱處理 要求淬火 53～ 57HRC。 在一般情況下，主流道不直接開設(shè)在定模板上，而是制造成單獨(dú)的澆口套，鑲定在模板上。小型注射模具，批量生產(chǎn)不大，或者主流道方向與鎖模方向垂直的模具，一般不用澆口套，而直接開設(shè)在定模板上。 澆口套是注射機(jī)噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時(shí)它承受很大的注射機(jī)噴嘴端部的壓力同時(shí)由于澆口套末端通過流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作用力。為了防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ粔喝肽＞邇?nèi)，澆口套的結(jié)構(gòu)上要增加臺肩，并用螺釘緊固在模板上，這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 (1) 澆口套的內(nèi)孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2176。 ～ 6176。 。若錐度過大會造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進(jìn)時(shí)易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。 (2) 澆口套進(jìn)口的直徑 d應(yīng)比注射機(jī)噴嘴孔直徑 d1大 ～１ mm。若等于或小于注射機(jī)噴嘴直徑，在注射成型時(shí)會造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模困難。 (3) 澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角 r，一般為 ～ 3mm。 (4) 澆口套與注射機(jī)噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)球面澆口套球面半 徑為SR，注射機(jī)球面半徑為 r，其關(guān)系式如下： SR＝ r＋ ～ 1mm 澆口套球面半徑比注射機(jī)噴嘴球面半徑大，接觸時(shí)圓弧度吻合的好。 (5) 澆口套長度（主流道長度）應(yīng)盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。 (6) 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 ～ m,保證料流順利，易脫模。 (7) 澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu)，以免塑料進(jìn)入接縫處，造成冷料脫模困難。 (8) 澆口套的長度應(yīng)與定模板厚度一致，它的端部不應(yīng)凸出在分型面上，否則會造成合模困 難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。 (9) 澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注 射工藝順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量，要考慮冷卻措施。 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) ： 主澆道進(jìn)口 端直徑一般比 噴嘴出口直徑大 ~1 mm； 主澆道錐角約取 002~4 ，對流動性差的塑料取 006 ~10 ； 主澆道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑 R約為 ~3 mm或 倍的出口端直徑； 主澆道表壁的表面粗糙度應(yīng)小于 ~ um 或高于 7? ； 主流道長度應(yīng)盡量短，一般小于或等于 60mm； 主流道進(jìn)口端與噴嘴頭部接觸處應(yīng)做成凹下的球面，以便與噴嘴頭部的球面半徑匹配，否則容易造成溢料，給推卸澆口凝料造成困難，通常要求主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑要比噴嘴球面半徑大 1~2 mm，凹下深度約為 3~5 mm。 由于注射成型時(shí)主流道要與高溫塑料熔料和注射機(jī)噴嘴反復(fù) 接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，而是單獨(dú)將它開設(shè)在一個鑲套里，再將此嵌套嵌入定模里，該嵌套稱為主流襯套，采用主流襯套后，不僅對主流道的加工帶來很大方便，而且在主流道損壞后也便于修?；蚋鼡Q。如圖 51所示，這樣主流道襯套可用更優(yōu)質(zhì)的鋼材如 T8加工和熱處理，使質(zhì)量提高，成本降低。由注射機(jī)的噴嘴孔直徑為 5mm，這里取 1d =5+1=6mm，由噴嘴圓弧半徑為 18mm，這里取 SR=18+2=20mm，為了便于脫模取 a= 05 ，也就是每個邊與豎直方向成 的夾角。 主流道的外形尺寸： d 25mm? ， 50D mm? ， 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 1L 45mm? ， bL 55mm? ， b=~ mm，取 b= R= 分流道設(shè)計(jì) 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 分流道長度應(yīng)保證型腔合理布局，并有足夠強(qiáng)度去除澆口方便的前提下盡量取短 ； 分流道應(yīng)平直，盡量避免彎曲拐角，轉(zhuǎn)換方向應(yīng)圓滑平穩(wěn) ； 多型腔時(shí)，各型腔的分澆道距離盡量一致，分澆道截面應(yīng)等于或大于各進(jìn)料口各截面之和 ； 分流道截面大小及 形狀應(yīng)按塑料性能，塑件體積，壁厚，形狀復(fù)雜程度而定，一般分流道 為進(jìn)料口截面 倍，截面常采用梯形，槽寬為槽身的 ，槽深按塑件大小而定 ； 多型腔時(shí)應(yīng)合理分布分澆道 ； 分流 道表壁粗糙度不 宜太小，以免將冷料帶入模腔，一般達(dá)到 6? 即可 ； 當(dāng)分流 道較長時(shí)，其末端應(yīng)有冷料穴。 分流道的斷面形狀尺寸：分流道截面的大小，決定于滿足良好的壓力傳遞和合理的填充時(shí)間等（既阻力小，溫度降低?。?，圓形分流道的比表面積?。ū砻娣e與其體積之比值稱比表面積），熱量不容易散失，阻力也小，但流道加工較難，且安裝后不容易保證對中。梯形分流道的熱量損失和阻力也不太大，并且加工方便。半圓形分流道的比表面積大，矩形分流道的比表面積也大。這里綜合考慮到塑料制件的體積較大，對分流道的 要求是盡量做到比表面積小，且要有較好的加工工藝性， 所以這里選取梯形分流道，并開設(shè)在動 模一側(cè)。 分流道的尺寸視制品大小、塑料品種、注射速率、以及流道長度而定。實(shí)踐證明圓形截面 的流道是最好的，而恰好能容納一個所需直徑整圓的梯形的截面，當(dāng)其側(cè)邊與垂直于分型面的方向成 5 ~10??的夾角時(shí)，其流動性和傳熱性和 圓形截面流道一樣好。因?yàn)樘菪畏至鞯赖谋缺砻娣e和圓形分流道的相近，故可以先選定圓形分流道的直徑，然后在把直徑轉(zhuǎn)換成相等的梯形分流道尺寸。本模具采用梯形澆道，這里免去計(jì)算，直 接參照《塑料模具設(shè)計(jì)手冊》 156 頁表 [3] 常用澆道尺寸系列如下： 沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 表 梯形 截面 澆道 L 4 6 (7) 8 (9) 10 12 H 3 4 (5) (6) 7 8 注 : . =23 L， R 一般取 1 3mm 本模具梯形分澆道截面尺寸取 L=12mm， H=8mm， R=2mm，單側(cè)斜 邊與垂直于分型面的方向的夾角取 5? 。 澆口設(shè)計(jì) 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口設(shè)計(jì)與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)（壓力等）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便 于使塑料制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的。 澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn) 1） 盡量縮短流動距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對大型塑件更為重要。 2） 澆口應(yīng)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開設(shè)在塑件的薄壁處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，沈陽航空航天大學(xué)北方科技學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 以致影響了熔體的流動 距離，難以保證其充滿整個型腔。另外從補(bǔ)縮的角度考慮，塑件截面最厚的部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設(shè)在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進(jìn)行因液態(tài)體積收