【導(dǎo)讀】溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，并對模具強(qiáng)度要求做了說明。用了1模2腔側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)。問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理。

　　

【正文】 pmax﹥ Kp0 很明顯，上式成立，符合要求。 模具與注射機(jī)安裝部份的校核 噴嘴尺寸 注射機(jī)頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。 模具厚度 模具厚度 H（又稱閉合高度）必須滿足： 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 17 Hmin﹤ H﹤ Hmax 式中 Hmin—— 注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開距； Hmax—— 注射機(jī)允許的最大模厚。 注射機(jī)允許厚度 150﹤ H﹤ 250 符合要求。 開模行程校核 開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模： Smax ≥ s = H1 + H2 + 5— 10mm 式中 H1—— 摧出距離（脫模距離）（ mm）； H2—— 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（ mm）。 開 模距離取 H1 = 20 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 40 余量取 8 則有： Smax ≥ s = 20+20+28 =68 符合要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 18 第五章 分型面位置的確定 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。 5． 1 分型面的形式 該塑件的模具只有一個(gè)分型面，垂直分型。 5． 2 分型面的設(shè)計(jì)原則 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、 排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析。 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： 1)分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處。在選擇分型面時(shí)，這是首要原則。 2)盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)樽⑸淠５耐瞥鰴C(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，塑件留在動(dòng)模一側(cè)有利于脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置。 3)有利于保證塑件的尺寸精度。 4)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5)便于模具制造加工。 6)盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。 7)有利于排氣。 8)注意對側(cè)抽芯的影響。 在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前 提下確定合理的分型面。 5． 3 分型面的確定 根據(jù)以上原則，可確定該模具的分型面如下圖 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 19 圖 51 分型面的形式 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 20 第六章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流 道、澆口和冷料穴等四部分組成。 6． 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。 對澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則： ① 結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。 ② 采用盡量短的熔體流程，以減少熱量與壓力損失。 ③ 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣。 ④ 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止型芯變形和嵌件位移。 ⑤ 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。 ⑥ 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí) 應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 ⑦ 流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。 6． 2 主流道的設(shè)計(jì) 主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。 在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為 2176。 —— 6176。 主流道的尺寸 （ 1） 主流道小端直徑 主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 +( ～ 1) = 3 +( ～ 1) 取 d = 4（ mm） 。 （ 2） 主流道的球半徑 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 21 主流道的球半徑 SR = 10 +( 1 ～ 2) 取 SR = 12（ mm） 。 （ 3） 球面配合高度 球面配合高度為 3 ～ 5 取 3（ mm） 。 （ 4） 主流道長度 主流道長度 L，應(yīng)盡量小于 60mm，取 L = 50（ mm） （ 5） 主流道錐度 主流道錐角一般應(yīng)在 2176。 —— 6176。，取 α = 4176。，所以流道錐度為 α /2=2176。 （ 6） 主流道大端直徑 主流道大端直徑 D = d+2Ltg（ α /２）（ α =4176。 ） ≈ 7。 5（ mm） （ 7） 主流道大端倒圓角 倒角 D/8 ≈ （ mm） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道如下圖： 圖 61 主流道形式 主流道襯套的形式 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如 T8A、 T10A 等，熱處理要求淬火53 ～ 57 HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同一軸心線。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 22 圖 62 主流道的位置 主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在固定在模板上。 在此，主流道襯套可以選用第 2 種形式。 設(shè)計(jì)出主流道襯套的尺寸如下圖： 圖 63 主流道襯套的具體尺寸 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 23 主流道襯套的固定形式如下圖： 圖 64 襯套的固定形式 6． 3 冷料井的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10～ 25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴）。 主流道冷料井的設(shè)計(jì) 主流道冷料井設(shè)計(jì)成帶有推桿的冷料井，底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，與推桿脫模機(jī)構(gòu)連用。冷料井的孔設(shè)計(jì)成鉤形，便于將主流道凝料拉出。當(dāng)其被推出時(shí)，塑件和流料凝道能自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。 主流道冷料井的設(shè)計(jì)如下圖所示： 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 24 圖 65 主流道冷料井的設(shè)計(jì) 分流道冷料井的設(shè)計(jì) 當(dāng)分流道較長時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料井，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2 倍。 6． 4 分流道的設(shè)計(jì) 該模具為一模兩腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流 道的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動(dòng)過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。 分流道的截面面形狀 常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、 U字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脫模困難，實(shí)際使用側(cè)面具有斜度為 5176。 ～ 10176。的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效 率低（比表面大），通常不采用，當(dāng)分型面不為平面時(shí)，可采用梯形或 U字型截面的分流道。 從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型截面。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 25 分流道的截面尺寸 分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長度等因素來確定。 （ 1）對于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200g 以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑： D = L41 其中 D—— 流道直徑（ mm）； W—— 塑件的質(zhì)量（ g）； L—— 分流道的長度（ mm）。 此式計(jì)算的分流道直徑限于 ～ mm。 根據(jù)前面的計(jì)算數(shù)據(jù)，有 D = 5541 ≈ （ mm） 故不在適應(yīng)范圍。 （ 2）根據(jù)分流道截面形狀與流動(dòng)理論長度的關(guān)系和《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》表 53，再考慮到 ABS 的成 型工藝性能，可確定分流道直徑為 6mm. 因此，分流道截面形狀如下圖所示： 圖 66 分流道截面 分流道的長度 分流道的長度應(yīng)盡量短，且少彎折。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 26 分流道長度為 L = （ +） 2 = 42（ mm） 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 ～ m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 分流道的布置形式 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，采用平衡式布置。 平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。 6． 5 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大。 澆口的主要作用是： ① 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； ② 易于切除澆口凝料； ③ 對于多型腔的模 具，用以平衡進(jìn)料； 澆口的面積通常為分流道面積的 ～ 。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口長度約為 ～ 2 mm 左右。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。 澆口的形式及特點(diǎn) 綜合點(diǎn)澆口呼側(cè)澆口兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用潛伏澆口。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺 工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 27 圖 67 潛伏澆口 澆口位置的選擇 澆口位置的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則： ① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷； ② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處； ③ 有利于塑料熔體的流動(dòng)； ④ 的利于型腔的排氣； ⑤ 考慮塑件受力情況； ⑥ 增加熔接痕牢度； ⑦ 流動(dòng)定向方位對塑件性能的影響； ⑧ 澆口位置和數(shù)目對塑件變形的影響； ⑨ 校核流動(dòng)比； ⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。 此外，在選擇澆口位置和形