【導讀】具的設計方法和流程。首先根據(jù)塑件材料及工藝特性用pro/e軟件對零件進行模型分析，注系統(tǒng)設計、脫模機構設計、冷卻系統(tǒng)設計等。最后進行注塑機工藝參數(shù)校核，包括注。件對成型零件的數(shù)控加工，確定刀具路徑和加工方法，模擬其加工過程。

　　

【正文】 的數(shù)據(jù)想標準尺寸“靠攏”，一般取向叫大的修整。另外還得考慮到在壁厚位置上應該有足夠的位置安裝其他的零部件，如果不夠的話，需要增大尺寸。 一般情況下，動定模鑲塊的尺寸比制件的外形尺寸大 30～ 80mm，制件外形尺寸也大，鑲塊尺寸與制件外形的尺寸的差值也應該選的越大。這里根據(jù)制件外形尺寸和型腔排列情況，選取動定模鑲塊尺寸為200mm179。 300mm，可以確定 模板的周界尺寸為 400mm179。 500 mm。 5． 2． 5 確定模板的厚 度 H： 因為選擇了 A1 型的模板，所以 H=h1＋ A＋ B＋ C＋ h1 因此整副模架的厚度為 H=h1＋ A＋ B＋ C＋ h1 =32＋ 50＋ 50＋ 100＋ 32=264 mm 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 26 頁 共 65 頁 6 模具結構的確定 6． 1 模具類型 ： 由于熱塑性塑料 ABS 適合于注射成型，本設計采用單分型面注射模。 單分型面注射模又稱兩板式注塑模，這種模具只在動模板與定模板之間具有一個分型面。單分型面注塑模的主流道設在定模一側，分流道設在分型面上，推出機構和拉料桿設在動模上，開模后塑件連同流道凝料一起留在動模上。 制品的成型位置 ： 本設計衣架 身采用單型腔模具， 如圖 61， 衣架頭采用一模四腔模具，兩者都采用塑件在動模中和定模中都有的分布 ，如圖 62。 圖 61 衣架身模腔分布圖 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 27 頁 共 65 頁 圖 62 衣架頭的型腔分布圖 6． 2 分型面選擇 6． 2． 分型面的選擇 ： 分型面的選擇 是注射模設計中的一個關鍵。它是決定模具結構形式的一個重要因素，它與模具的整體結構、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝有關。 6． 2． 分型面的設計原則： （ 1）分型面應先在塑件外形的 最大輪廓處 （ 2）分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 28 頁 共 65 頁 （ 3）分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質量 （ 4）分型面的選擇應有利于模具的加工 （ 5）分型面的選擇要有利于排氣 該衣架設計中，注射模具只有一個分型面，分型面的形狀采用平直分型面，將分型面選在塑件外形最大輪廓處；并使塑件在開模后留在動模一側，有利于塑件的順利脫模，分型面的選擇保證了塑件的尺寸精度和表面質量，有利于模具的加工，有利于排氣，符合設計原則。 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的結構 澆注系統(tǒng)的結構： 澆注系統(tǒng)指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。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。 主流道的設計： 主流道的設計原則： (避免常見的充填問題 ) 主流道為直接與注射幾的噴嘴連接的部分。 主流道要與高溫塑料及噴嘴反復接觸，容易損壞，為便于更換，常設計成可拆卸的主流道襯套結構。主流道襯套的進口端在注射時承受很大的噴嘴壓力，同時，其出口端與分流道、澆口也承受型腔的反壓力，因 此，主流道襯套應代凸緣，使之固定在定模上。 主流道為一圓錐孔，其小頭正對注射機的噴嘴，因噴嘴外形為球面，所以主澆道小頭孔端的外形應為一凹球面，為了配合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應比噴嘴的球面半徑略大 2～ 3mm，主流道的個部分尺寸如圖 63： 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 29 頁 共 65 頁 圖 63 澆道的 形式 衣架模具主流道的尺寸： d=噴嘴孔徑＋ 1（ mm） =4＋ 1=5 mm R=噴嘴球面徑＋（ 2～ 3）（ mm） =18＋（ 2～ 3） =20～ 21mm ? =2176?！?4176。 本設計中取 2176。 r=1～ 3（ mm）取 2mm H=（ 1/3～ 1/5） R=～ 7mm D=10mm 衣架頭主流道的尺寸： d=噴嘴孔徑＋ 1（ mm） =4＋ 1=5 mm R=噴嘴球面徑＋（ 2～ 3）（ mm） =18＋（ 2～ 3） =20～ 21mm ? =2176。～ 4176。 本設計中取 2176。 r=1～ 3（ mm）取 2mm H=（ 1/3～ 1/5） R=～ 7mm，取 7mm D=10mm 技術參數(shù)：澆口套材料選用 T8A，熱處理后達到 50～ 55HRC。粗糙度為 Ra（ ～ ）vmm. 數(shù)據(jù)參考《模具設計與制造》 P179 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 30 頁 共 65 頁 分流道的設計： 分流道的設計原則： i. 保證熔體迅速而均勻地充滿型腔 ii. 分流道的尺寸盡可能短，容易盡可能小 iii. 要便于加工及刀具的選擇 iv. 每一節(jié)流道要比下一節(jié)流道大 10～ 20％ 分流道是指主流道與澆口的通道， 其作用是使熔融塑料過度和轉向。本設計采用 半圓形 截面， 如圖 64 。 圖 64 分澆道的截面示意圖和尺寸 本設計當中衣架身的 分流道 的 d取 6mm，衣架頭的分流道 d取 6mm。 衣架身分流道和衣架頭的布置如圖 65， 66。 圖 65 衣架身分流道的布置方式 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 31 頁 共 65 頁 圖 66 衣架頭分流道 的布置方式 在一模多腔時，主流道截面面積應不小于分流道面積的總和，分流道的表面粗糙度應高于主流道表面的粗糙度，從增大外層料流的阻力，降低流速以獲得中心料流有相對速度差，有利于 熔融塑料冷皮層固定，起到保溫作用。 6． 3． 3 冷料井的設計 常在主流道或一級分流道的轉彎的末端設置冷料井 冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑 d2， 冷料井與拉料桿頭部結構緊密相連。本設計采用倒錐形拉料桿冷料井，這種結構形式有足夠大的冷料井，在成型韌性好的塑料制品時，應用比較廣泛。在取出主流道凝料時無需作側向移動，易于 實現(xiàn)自動化操作。 如圖 65 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 32 頁 共 65 頁 圖 67 冷料井的結構形式 衣架身和衣架頭的 主流道直徑 D 都 取 10mm，所以 冷料井的直徑 D=12mm。 參考數(shù)據(jù)引自 參考書目 [4]。 6． 3． 4 澆口的設計 1．澆口的形式： 澆口也稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分。澆口的設計與位置的選擇恰當與否，直接關系到塑件能否被高質量地注射成型。 常用的澆口形式有直接澆口、側澆口、扇形澆口、環(huán)行澆口、盤形澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏澆口等。側澆口也叫標準澆口或邊緣澆口。側澆口一般開設在分 型面上，塑料熔體從內側或外側充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應用較廣泛的一種澆口形式，普遍塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 33 頁 共 65 頁 用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強。由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時除澆口容易，且不留明顯痕跡。根據(jù)塑料的成型要求及型腔的排列方式，選用分流道和澆 口與塑件在分型面兩側的形式，澆口搭接在塑料件上的側澆口較為理想。 如圖 66： 圖 67 澆口的位置和形式 2．澆口的尺寸： A）衣架身的澆口尺寸： 制品平均厚度 h 的計算式為 h = AV2 （ 61） 式中 V— 制品體積（ mm3 ）； A— 制品表面積（ mm2 ）。 代入已知數(shù)據(jù)得 ： h =2179。 179。 104/179。 104= 查表 816 澆口尺寸的確定，矩形截面 h /h=～ （ 62） h— 澆口截面高度（ mm）， h — 制品平均高度（ mm）， 代入數(shù)據(jù)得，澆口的高度 h=179。 = mm 公式引自參考書目 [4]P184 公式（ 854）和 P184 表 查表 816 澆口尺寸的確定 澆口 的寬度 尺寸可按經(jīng)驗 公式計算，經(jīng)驗公式如下： 3021kAb? （ 63） 代入數(shù)據(jù)得 b= 取 b=2mm 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 34 頁 共 65 頁 式中 b—— 側澆口的寬度， mm； A—— 塑件的外側表面積， mm2 ； k—— 材料系數(shù)，對 PS、 PE 為 ， POM、 PC、 PP 為 ， PVAC、 PMMA、 PA 為， RPVC 為 ； B）、 衣架身的澆口尺寸： V=2179。 179。 103（ mm3 ）； B=179。 103（ mm2 ）。 代入 公式（ 61） 已知數(shù)據(jù)得 ： h =2179。 179。 103/179。 103= 數(shù)據(jù) 代入 公式（ 62） 得，澆口的高度 h=179。 = mm 數(shù)據(jù)代入 公式（ 62） 得 ， b= 取 b=2mm 6． 3． 5 排氣系統(tǒng)的設計： 型腔內氣體的來源除了型強內原 有的空氣外還因塑件受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。故在模具設計時，要充分考慮排氣問題，否則會影響塑件的質量。排氣方法有開排氣槽和利用模具零件配合間隙排氣。 在分型面上開設排氣槽是注射模排氣的主要形式。排氣槽的作用是把型腔和型心周圍空間內的氣體以及熔料產(chǎn)生的氣體排到模具之外。排氣槽應設在型腔最后充滿的地方，即熔料流動的末端。 本設計采用利用模具零件配合間隙排氣： 利用各種間隙排氣，利用分型面的間隙排氣，利用型心和頂桿的間隙排氣，利用側抽芯和凹凸模的間隙排氣。 此方法可不用特意加工排氣槽，可以節(jié)約材料和時 間。避免加工誤差的產(chǎn)生等好處。 脫模機構（推出機構）的結構形式 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 35 頁 共 65 頁 推出機構的結構 （ 1）推出機構分類 推出機構一般由推出、復位和導向等三大元件組成，推出機構設計的合理性與可靠性直接影響到塑料制件的質量。 推出機構按基本傳動形式可分為機動推出、液壓推出和手動推出等三類。本設計采用液壓推出，它是利用開模動作，由注射機上的液壓缸推動模具上的推出機構，將塑件從動模部分推出。 推出機構按推出元件的類別可分為推桿推出、推管推出、推件板推出等。本設計采用推桿推出機構，推桿推出機構是 推出機構中最簡單、動作最可靠、最常見的結構形式，因為設置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，制造、修配方便，容易達到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。 （ 2）推桿的形狀 本設計中推桿的形狀采用圓柱頭直通式推桿，尾部采用臺肩固定，這種形式通常在d3mm時采用，是最常用的形式。本設計中 衣架身和衣架頭的推桿直徑 d 都 取 4mm。 參考數(shù)據(jù)引自參考書目 [2]P151 表 510 推桿尺寸（ GB/） （ 3）推桿的固定與配合 在推 桿固定板上制有臺階孔，將推桿裝入其中。這種形式強度高，不易變形，但在推桿很多的情況下，臺階孔深度的一致性很難保證，本設計 a）衣架身 所使用的推桿數(shù)為 4，不是很多，可采用此種形式。 b）衣架頭所使用的推桿數(shù)為 8。 推桿固定板上的孔為d+1mm，即 5mm；推桿臺階部分的直徑為 8mm，推桿固定板上的臺階孔為 9mm。 推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用 H8/f7~H8/f8 的間隙配合，視推桿直徑的大小與塑料品種的不同而定。推桿直徑大、塑料流動性差可以取 H8/f8，反之采用 H8/f7。本設計采用的推桿直徑較 小 ，且 ABS 塑料的流動性 好 ，據(jù)此取 H8/f7。 推桿與推桿孔的配合長度視推桿直徑的大小而定， L=~3d，本設計取配合長度為 3d即 12mm。推桿工作端配合部分的粗糙度 Ra 一般取 m。 參考數(shù)據(jù)引自 [參考書目 [2]P151 表 510 推桿尺寸（ GB/） P149 圖 532推桿組合形式 a 圖 。 （ 4）推桿的材料與熱處理要求 塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工 第 36 頁 共 65 頁 材料為 T8A 鋼，端部淬火到 50~55HRC （ 5）推桿位置的選擇 衣架身 設計采用的推桿數(shù)為 4，為使推桿位置的選擇能保證塑件推出時受力均勻。推桿位置如圖 68 圖 68 衣架身推桿的布置 方式 衣架頭設計當中，推桿數(shù)為 8，就是一個衣架頭均勻分布兩個推桿。具體布置如圖68