【正文】 成型零件的設計 （ 1）凸模的設計 為了減少成本，采用鑲拼結構。 mT ——塑料熔體溫度； ST ——塑件脫時的截面內(nèi)平均溫度； wT ——模具溫度， ABS 料時模具溫度為 60℃ 。 冷卻時間指塑料熔體從充滿型腔時起到可以取出塑件時止這一段時間。 顯然，應在模具上開盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮 短冷卻時間，達到提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。 （ 3） 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積 A 。 一般模溫是一定，為了提高溫差 T? ，有利于縮短冷卻時間。 第 18 頁 共 44 頁 由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達到傳熱系數(shù)。 （ 1）高傳熱系數(shù) ? 。 根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為： JTAQ88 2??????????? () 其中： ? ——是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)； A——冷卻管道壁的傳熱面積； T? ——模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值； ?——冷卻時間（ s）。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱 交換效果。這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。 模具對塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面： ， ， ， ， 。 考慮到本模具是采用分型面和嵌件的縫隙排氣，故不特意開設排氣槽。 排氣系統(tǒng)的設計 當塑料溶體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。 臥式注射機用模具的冷料井，設立在主流道正對面的動模上，該模具采用帶 Z型頭拉料桿的冷料井，分模時，就可以將該 凝料從主流道中拉出，拉料桿的根部是固定在頂出板上的，所以在制件頂出時，冷料也一同被頂出，制造也比較方便。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(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穴。 冷料穴的設計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小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料筒以內(nèi)約 10－ 25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。 4)用同樣的工藝方法重復上述步驟直至塑件質(zhì)量滿意為止。 3)將晚充滿塑件有補縮不足缺陷型腔的澆口寬度略微修大。 1)首先將各澆口的長度、寬度和厚度加工成對應相等的尺寸。 不同 (大小 )塑件多型腔成型的 BGV值可用下式表示： () 式中 ba WW、——分別為型腔 a、 b 的充填量 (熔體質(zhì)量或體積 )； gbga AA、——分別為型腔 a、 b 的澆口截面積， mm2 ； rbra LL、——分別為從主流道中心到型腔 a、 b 的流動通道的長度 gbga LL、——分別為型腔 a、 b 的澆口長度， mm。澆口平衡計算的思路是通過計算多型腔模具各個澆口的 BGV(Balanced Gate Value)值來判斷或計算。 圖 側(cè)澆口 澆注系統(tǒng)的平衡 為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，小型（包括部分中型）塑件往往采取一模多腔的結構形式。 （ 8）澆口位置的選擇應注意塑件的外觀質(zhì)量。 （ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 （ 4）應有利于型腔中氣體的排除。 （ 2）澆口應開設在塑件的壁厚。一 般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結構工藝及特征，成型質(zhì)量和技術要求，綜合分析。 澆口的位置的確定： 設計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴格的，初步試模，必要時還需要修改。 ABS 具有良好的力學性能，它適用于采用側(cè)澆式澆口，塑件從邊緣進料，能夠提高生產(chǎn)率，并去除澆口方便，有利于熔體流動和補縮口，有利于型腔內(nèi)氣體的排出，減少塑件熔接痕，增加熔接強度。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。其形狀、大小及位置應根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術要求等進行而確定。 澆口的設計 澆口亦稱進 料口，是連接分流道與型腔的通道。所以分流道直徑為 6mm，該模具分流道的布置采用平衡式分布。該模具是一模兩腔，塑料沿分流道流動時，要求通過它盡快地充滿型腔，從前兩點出發(fā)，分流道應該短而粗，但是不能太粗，該模具采用圓形斷面分流道，因為這樣分流道易于機械加工，分流道尺寸視該塑件的大小和塑料品種，注射速率，以及分流道長度而定。 第 14 頁 共 44 頁 圖 主流道 分流道的設計 分流道是主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體 的流動通道，是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前通過截面積的變化及流向變換來獲得平穩(wěn)流態(tài)的過濾段 . 分流道的形狀及尺寸常用的分形、梯形、 U形、半圓形、及矩形等。一般凹坑的半徑R2 應比 R1 大 12mm。 主流道的設計 在臥式注射機的模具中，主流道應設計成垂直的分型面，為了使凝料從主流道拔出，故設計成圓錐形，要有 2 度到 6 度的錐角，內(nèi)壁有 △ 8 以上的光潔度，其小端直徑常見為 4mm8mm，看制品重量和補料需要而定，但是小端直徑應大于噴嘴直徑約 1mm，否則主流道中的凝料將無法順利 脫出，主流道的長度由定模板厚度而定的。 （ 4）進料口的位置和形狀要結合塑件的形狀和技術要求確定。 （ 2）避免熔體正面沖出小直徑型芯或脆弱的金屬鑲件。 作用：（ 1）輸送流體 （ 2）傳遞壓力 澆注系統(tǒng)的組成：由主流道，分流道，內(nèi)澆口，冷料穴等結構組成。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結構的復雜程度等因素，確定該模具采用的平衡式布局，這種排列方式的最大優(yōu)點是便于設置側(cè)向分型抽芯機構。 該塑件尺寸較大，較低的精度等級，為降低成型費用，本塑件在注射時候采用一模兩腔，即模具需要兩個型腔，并不對制品進行后加工。當滑塊到達一定距離后開始脫離凹槽，此時零件靠凸模里面的頂桿來頂出塑料件，而后滑塊由于受到凸模的阻擋停下。該模具采用在最大圓周上，保證了塑件的外觀 。選擇分型面時，應遵循以下幾項基本原則。分型面確定后，塑件在模具中的位置也就確定了。動模和定模的接觸面稱為分型面。 根據(jù)開模行程、鎖模力和注射容量的計算 ,以及注射機的特點，選擇注射機為XSZY1000，其工藝參數(shù)如下： 表 注塑機工藝參數(shù) 螺桿（柱塞）直徑（ mm） 注射容量（ ml） 注射壓力（ MPA） 鎖模力（ km） 最大成型面積（ cm2） 模具厚度（ mm） 最大開合模行程（ mm） 最大 最小 85 1000 121 4500 1800 700 300 700 噴嘴圓弧半徑（ mm） 18 拉桿空間（ mm） 螺桿驅(qū)動（ KN） 13 噴嘴孔直徑（ mm） 650 550 液壓泵壓力（ MPA) 14 4 注射模的結構設計 注射模結構設計主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定以及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置、模具工作零件的結構設計、側(cè)向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內(nèi)容。 直角式注射機的注射螺桿或柱塞與合模運動方向相互垂直，這種注射機的重要優(yōu)點是結構簡單，便于自制，適合單件生產(chǎn)，中心不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時 長利用開模時絲桿的轉(zhuǎn)動來拖動螺紋型芯或螺紋型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。優(yōu)點是機體比較低，容易加料和操作，制件頂出模具后可自動墜落，所以容易實現(xiàn)全自動操作，機床中心比較低，安 第 11 頁 共 44 頁 裝穩(wěn)妥。此類是注射機注射量一般均在 60 克以下。這三類不同的結構形式的注射機的特點如下： 立式注射機的螺桿垂直裝設，鎖模裝置推動著動模板也沿垂直方向移動，優(yōu)點是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動模上安放嵌件，嵌件不容易傾斜或墜落。 注射機額定鎖模力 模具所需的最大鎖模力應小于或等于注射機的額定鎖模力： KNMPPAP 3 4mm21 2 01 4 0%80pa50 2???????）（鎖鎖腔 () 腔P —模具型腔壓力，為注射壓力的 80﹪，注射壓力取 50Mpa； A —塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 (mm2)； 鎖P —注射機額定鎖模力 (KN)。 第 10 頁 共 44 頁 注射機有關工藝參數(shù)的計算 注射機注射容量 塑件成型所需的注射總量應小于所選注射機的注射容量。 g6 4 8 ???? 總總 VM ? 為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑料質(zhì)量（塑件和流道凝料質(zhì)量 之和） 應在公稱注塑量的 35%75%范圍內(nèi)，最大可達 80%。 （ 5）根據(jù)塑件的形狀及進料口的位置考慮。 （ 3）注射機的料桶塑化能力為基礎的計算型腔數(shù)時，應考慮不得超過塑化能力的85% （ 4）據(jù)塑件的精度考慮，一般多型腔時制造精度低，塑件精度也低。每次注射量不超過注射機的最大注射量的 80%。 3 計算塑件體積以及選定注射機 計算塑件體積 計算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注射機及確定型腔數(shù) 根據(jù) Pro/E 軟件畫出塑件的三維圖，利用軟件分析功能自動計算所畫塑件， 分析計算得體積 ?塑件V 澆注系統(tǒng)有軟件分析估算為： ?澆V 型腔數(shù)的確定 根據(jù)塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易 .成本等確定型腔數(shù)。 模具在使用過程中，由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，所以應隨時給予拋光復原。塑件的表面粗糙度主要與模具型腔表面的粗糙度有關。~4039。3039。 本設計所用的 ABS 塑件的脫模斜度依表 可得： 型腔 3539。 2039。 熱固性塑料 2539。 3039。~1186。~5039。~4039。~4539。~4539。常用塑件的脫模斜度見表 。 （ 5）型芯的斜度＞型腔的斜度（避免塑件脫模時留在定模） 脫模斜度的標注： 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)，否則在圖樣上應予以注明。 脫模斜度的確定 由于塑件在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此在脫模前會緊緊地包住凸模 (型 芯 )或模腔中的其他凸起部分。 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，沒有特別的表面質(zhì)量要求，按照 3 級公差進行加工故比較容易實現(xiàn)。 第 8 頁 共 44 頁 c. 成型工藝 —— 成型工藝條 件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。 a. 模具 —— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。 圖 塑件平面圖 尺寸精度分析 （ 1） 尺寸精度的 選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標準，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。如果要提高制 第 7 頁 共 44