【正文】 高壓塑料熔體充滿模腔時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生使模具分型面分開的脹模力，此脹模力等于塑件和流道在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。 注射機(jī)型號(hào)的確定 25 第 8 章 注射機(jī)型號(hào)的確定 注射機(jī)的選擇 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及大小并初步估算初步選出以下注射機(jī) 注射機(jī)型號(hào)為 SZ160/1000 臥式 SZ60/450 臥式 理論注射容量 (cm3) 179 100 螺桿（柱塞）直徑 (mm) 44 35 注射壓力 (MPa) 132 170 注射速率 (g/s) 110 95 塑化能力 (g/s) 40 螺桿速度 (r/min) 10~150 0~200 鎖模力 （ KN） 1000 800 拉桿間距 (mm) 360 260 320 320 移模行程 (mm) 280 305 最大模具高度 (mm) 360 300 最小模具高度 (mm) 170 170 鎖模型式 液壓 噴嘴球直徑 (mm) SR10 SR10 注射機(jī)型號(hào)為 SZ160/1000 臥式 SZ60/450 臥式 模具定位孔直徑 (mm) Ф 120 Ф 100 鎖模力校核 鎖模力是指注射機(jī)構(gòu)在工作中對模具所能施加的最大夾緊力。 模具材料的選擇 風(fēng)扇輪轂型芯為整體結(jié)構(gòu)要求有很高的耐磨性和硬度，選用整體淬硬型模具鋼5CrNiMo。 （ 4）易切削模具鋼的選擇 在形狀復(fù)雜的中小型塑料模具生產(chǎn)中，模具的加工費(fèi)用往往占模具生產(chǎn)成本的 60%70%，因此提高模具的切削加工效率，成為減 低模具生產(chǎn)成本的主要因素之一，相應(yīng)地發(fā)展了一系列的易切削型塑料模具鋼。制造這類模具常用的模具鋼有冷作模具鋼9CrWMn、 CrWMn、 Cr1 Cr12MoV、 CrMo1V、 Cr12Mo1V1 等。 （ 3）整體淬硬型模具鋼的選擇 用于壓制熱固性塑料，特別是一些增強(qiáng)塑料（如添加玻璃纖維、金屬粉、云母等的增強(qiáng)塑料） 的模具，以及生產(chǎn)批量很大，要求使用壽命很長的模具，一般采用對模具進(jìn)行整體淬硬，在高硬度下使用。當(dāng)塑料制品的產(chǎn)量不大，要求不高時(shí)，可以采用對模具工作表面鍍鉻防護(hù)的方法，大部分情況下就采用相應(yīng)地耐腐蝕鋼制造模具。 其中碳素結(jié)構(gòu)鋼，多在鍛扎退火狀態(tài)下使用，用于制造小型的要求耐磨性和耐蝕性不高、生產(chǎn)批量不大的通用型熱塑性塑料工件的成形模具。目前常用的塑料模具用鋼，大致可以劃分為以下幾類： (1) 非合金塑料模具用材料 的選擇 對于生產(chǎn)批量不大，沒有特殊要求的小型塑料成形模具，可采用價(jià)格便宜，加工性能好，來源方便的碳素結(jié)構(gòu)鋼、 （如 4 50、 55鋼和 15 鋼）碳素工具鋼（如 T T10 鋼） 制造。熱塑性塑料的品種發(fā)展更快，包括用途很廣的通用塑料（包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、 ABS等），工程塑料（尼龍、聚碳酸脂等），各種增強(qiáng)塑料、及阻燃塑料、氟化塑料、磁性塑料等。 Equation Chapter (Next) Section 1 選材 23 第 7章 選材 塑料成型模具用材料的選擇 隨著塑料制品的迅速推廣應(yīng)用 ,塑料模具的生產(chǎn)和技術(shù)在進(jìn) 30 年來取得了迅速的進(jìn)展 ,塑料的品種很多 ,總的可以分為熱固性塑料、熱塑性塑料兩大類。 查表△ h＝ kgJ /104 5? 。 1t ―――冷卻水出口溫度（ K） 。為使模具保持一定溫度，在單位時(shí)間內(nèi)所須排除的總熱量可近似按下式計(jì)算： 60hnmQ △? （論文） 22 式中 Q―――單位時(shí)間內(nèi)出去的總熱量（ J／ min）； n―――每小時(shí)的注射次數(shù)； m―― ―每次注入磨具的塑件質(zhì)量（包括澆注系統(tǒng)）（ kg） 。但是，如果 模具沒有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，模內(nèi)的熱量就會(huì)隨著注射次數(shù)的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導(dǎo)致 ?? 減小，從而生產(chǎn)效率隨著塑件在模內(nèi)停留時(shí)間和成型周期的延長而下降，因此，模具內(nèi)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非常必要的。對模具進(jìn)行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑料的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對模溫的要求有關(guān)。 Equation Chapter (Next) Section 1 曲面分型面冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 第 6 章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 (一 ) 模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對塑件質(zhì)量的影響 無論何種塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑料脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高， 為了使模溫能控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計(jì)模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 可利用分型面進(jìn)行排氣，不必增設(shè)排氣槽，有利于模塑時(shí)料的流動(dòng)，提高制品 質(zhì)量。 分型面所留下的痕跡不在風(fēng)葉表面，不影響風(fēng)葉外觀。 在成型時(shí)，葉身可抱緊在成型芯上，使風(fēng)葉保留在動(dòng)模一方，便于風(fēng)葉脫模和 頂出。本設(shè)計(jì)選擇葉片曲面與葉體上部階梯端面的組合體為分型面，如圖所示 , 圖中用粗實(shí)線示出。 6） 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。 （論文） 20 第 5 章 分型面的設(shè)計(jì) 選擇分型面基本原則： 1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 3） 保證制件的精度和外觀要求 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。 推桿直徑確定后，還要進(jìn)行強(qiáng)度校核 sec dn Q ??? ?? 24 式中： d— 推桿直徑 k安全系數(shù)，通常 k=～ 2 l— 推桿長度（ mm） eQ 脫模力 E— 推桿材料的彈性模量（ MPa） n— 推桿根數(shù) c? 推桿所受的壓力（ MPa） s? 推桿材料的屈服強(qiáng)度（ Mpa） 將數(shù)據(jù)代如上式得： sec dn Q ??? ?? 24 頂桿的材料多用鋼 4 T T10,頂干頭部要 火處理達(dá) HRC50 以上，光潔度7級(jí)以上。根據(jù)壓桿穩(wěn)定性公式推導(dǎo)，推桿直徑計(jì)算公式為 4/12 )( nEQlkd e? 此模具的推桿直徑設(shè)計(jì)成和嵌件的直徑等。 故 10323 ??? trcp? 即為厚壁圓筒制品 2 ???? ?bQ N os5s i 5s i n5c 00 00 ?? ???fK 脫模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 19 2 ????K 035c os)( ?? ??????? ?cQ = NQ bce 2 7 6 1 0 9 ????? 推桿直徑的校核 推出零件在推出制品時(shí)要承受脫模力 , 因而其尺寸應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校核。 f=。 查表得 ??E Mpa。 h=23mm。 薄壁圓筒制品 ?cQ ??? ?12 fthkE 厚壁圓筒制品 ?cQ ?? ??? cos)1(2 k thkpEr fc?? （論文） 18 薄壁矩形制品 ???? 18 fc hktEQ 厚壁矩形制品 ffc khkEblQ ???? ? ?1 )(2 式中 E塑件的拉伸彈性模量（ Mpa） ? 塑件的平均成型收縮率 ? 塑件的泊松比 ? 型芯的脫模斜度 h 型芯脫模方向高度 l 、 b 矩形型芯斷面的兩邊長度 fk 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算式為 ?? ?? c o ssin1 sinc o sffk f ? ?? 式中 f— 制品與鋼材表面之間的靜摩擦系數(shù) ?k 厚壁制品的計(jì)算系數(shù) ,其計(jì)算式為 ??? ?? c o s2c o s 22??k ? 比例系數(shù) , trcp/?? cpr 型芯的平均半徑 (mm),對于矩形型芯 ?blrcp ?? t— 制品厚度 (mm) 由以上公式結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)得 23?cpr mm 。反之視為厚壁制品。 開模力和脫模力計(jì)算、推桿數(shù)目與直徑的計(jì)算 脫模力 Qe由兩部分組成，即 Qe = Qc + Qb 式中 Qc制品對型芯的包緊的脫模阻力（ N） Qb使封閉殼體脫模須克服的真空吸力（ N） Qb=。這樣有利于風(fēng)葉在頂出時(shí)的受力，防止葉片變形，且頂出痕跡不會(huì)風(fēng)葉外觀。模具開啟后風(fēng)葉留在動(dòng)模方，是風(fēng)葉葉身緊緊抱住型芯的結(jié)果，即抱緊力主要集中在型芯外表 面。 脫模機(jī)構(gòu)的確定 由于制品分型面的確定，頂出機(jī)構(gòu)對制品的頂出位置往往受到不同程度的限制。分為簡單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)等。即在注射機(jī)上設(shè)有專用的頂出油缸，并開 模到一定距離后，活塞的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)脫模。 脫模機(jī)構(gòu)的分類 脫模機(jī)構(gòu)可按動(dòng)力來源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類 a、按動(dòng)力來源分類。在采用推桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問題。 由于塑料收縮時(shí)包緊型芯，因此推車力作 用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，作用面積也應(yīng)盡課能大一些，以防塑件變形或損壞。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則 a、塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。 4． 2 塑件脫模的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)。 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來確定，材料為 T8A ， 硬 度 HRC50~55,或采用 20鋼滲碳~，淬硬 度 HRC56~。 （論文） 16 (3) 導(dǎo)套的精度與配合 一般 A型用二級(jí)精度過度配合， B型用二級(jí)精度靜配合。 對導(dǎo)向孔的結(jié)構(gòu)主要有四點(diǎn)要求，分述如下： (1) 形狀 為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒圓角，導(dǎo)柱孔最好打通，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。 配合部分光潔度要求 7 級(jí)，此外，導(dǎo)柱的選擇還應(yīng)跟椐模架來確定。或碳素工具鋼（ T T10）經(jīng)淬火處理硬度 HRC50~55，導(dǎo)柱滑動(dòng)部位按需要可設(shè)油槽。 導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。 對導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的要求 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面要高出 6~8毫米。 制 品 質(zhì) 量 直 徑 塑 料 脫模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 15 第 4 章 脫模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 。 表 61 中心澆口進(jìn)料口尺寸推薦值（ mm） 3 克以下 3～ 12 克 12 克以上 d D d D d D 聚笨乙烯 4 3 6 3 6 聚乙烯 4 3 6 3 7 ABS 5 3 7 4 8 聚碳酸酯 3 5 3 8 5 10 由于 AS的性能和 ABS的性能很接近，因此，本次設(shè)計(jì)參考了 ABS的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。為防止冷料進(jìn)入型腔，一般在中心 澆口底部設(shè)置一個(gè)厚度為 1/2D的冷料穴。 中心澆口是圓形澆道，其進(jìn)料口尺寸應(yīng)根據(jù)塑料的性能和制品的重量來選擇，可Dd（論文） 14 參考主流道尺寸的選擇，但進(jìn)料口直徑應(yīng)大于噴嘴口徑 ～ 1毫米，錐度為 2176。因此，中心澆口常用于大而深的制品成型或較高粘度塑料成型。對于扁平、薄壁制品的注射成型，易產(chǎn)生翹曲變形，尤其對結(jié)晶性塑料的成型，由于塑料在流動(dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向上的收縮率有很大差異，是制品變形的主要原因之一。 中心澆口設(shè)計(jì) 中心澆口又稱直澆口如圖 3 2 所示。據(jù)此，設(shè)計(jì)了變式直澆道。 風(fēng)扇澆道、澆口的選擇 因塑料風(fēng)葉尺寸較大，形狀復(fù)雜，故采用單型腔模。 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)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)。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)澆口套尺寸如表 31： 符號(hào) 名稱 尺寸 α 錐度 α ＝３ 18