【正文】 [4] 固定形式：可用 H7/n6 或 H7/k6 配合鑲?cè)肽０濉?如 中導(dǎo)套的材料選擇為黃銅 H62。若模板較厚，導(dǎo)柱必須做成不通孔時(shí)，可在不通孔的側(cè)面打一小孔排氣。圖 672 帶頭導(dǎo)柱的尺寸。一般設(shè)置在動(dòng)模。導(dǎo)柱中心到模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度； ⑵ 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度比型心的高度高出 6 到 8mm，以免在錯(cuò)誤定位時(shí)，型心進(jìn)入凹模型腔相碰而發(fā)生損壞。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 ⑴ 定位作用 ； ⑵ 導(dǎo)向作用 ； ⑶ 承受一定得側(cè)向壓力。 圖 d—— 用于三板模，中間板的導(dǎo)套用緊定螺釘鎖住，以防松動(dòng) 。 圖 b—— 有導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合要求，適合精度要求高、批量大，可設(shè)計(jì)油槽。 圖 671 為導(dǎo)柱導(dǎo)套的組合形式。 圖 665 齒輪軸 （型芯）的結(jié)構(gòu) 塑料齒輪成型工藝及模具設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 共 61 頁(yè) 為了確保能承受較大的側(cè)向力，本次設(shè)計(jì)采用圖 664 中 c）的嵌入形式。 c）是在支撐板做出沉孔，通過(guò)凸模外圓定位，再與螺釘緊固，適合于側(cè)向力較大的情況。 圖 664 型芯的嵌入式結(jié)構(gòu) 圖 661 中， a）為通孔凸肩式， 型芯 使用臺(tái)肩和固定板連接，再用墊板螺釘緊固連接牢靠，是最常用的。 ⑶嵌入式型芯 將型芯單獨(dú)加工，再嵌入模板中。 ⑵ 組合式 型芯 當(dāng)塑件內(nèi)表面形狀復(fù)雜，或形狀雖不復(fù)雜，但為了節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，減少切削加工量時(shí)，可采用組合式型芯，將型芯及固定 板分別采用不同材料制造和熱處理，然后連接在一起。 型芯的結(jié)構(gòu)： 型芯按結(jié)構(gòu)分成整體式、嵌入式和組合式等。 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是成型塑件內(nèi)表面的零件。 按上式求得的動(dòng)模墊板厚度 h 值參考見(jiàn)表 663。 動(dòng)模墊板對(duì)型腔底部的強(qiáng)度、剛度有直接影響。 由經(jīng)驗(yàn)條件 r86mm時(shí)，安剛度條件進(jìn)行計(jì)算型腔壁厚，反之按強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算。 ⑵凹模壁厚的計(jì)算 型腔的截面形狀為圓形，整體式。 ②保證塑件精度 當(dāng)塑件的某些工作尺寸 要求精度較高時(shí)，成型零部件的彈性變形將影響塑件精度，因此要求模具型腔具有很好的剛性。表661 為部分塑料的溢料間隙。 ⑴計(jì)算條件： ①型腔不發(fā)生溢料 在塑料熔體的壓力作用下，凹模產(chǎn)生過(guò)大的變形將導(dǎo)致某些結(jié)合面出現(xiàn)溢料間隙，從而產(chǎn)生溢料和飛邊。 則： ? ? 30S0M 3 ??? ?????? ??? HH ? 故： ? ? 001M ??? ??????? ?????H ? ? 002M ??? ??????? ?????H 第 33 頁(yè) 共 61 頁(yè) 型腔的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 凹模和底板應(yīng)有足夠厚度，滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度要求，大、中型模具易剛度不足，小型模具主要考慮強(qiáng)度。則 x取 2/3； S 如上面計(jì)算值，為 %； △為公差數(shù)值； δ z 為 成型零件的制造公差，一般取塑件公差的 1/3～ 1/6，對(duì)于中小型塑件取δ z＝△ /3。 由于此塑件是小型塑件所以取修正系 數(shù) x=3/4，成型零件的制造公差δ z＝△ /3。 δ z 為 成型零件的制造公差，一般取塑件公差的 1/3～ 1/6，對(duì)于中小型塑件取δ z＝△ /3。在塑件尺寸較大、精度級(jí)別較低時(shí)，收縮率波動(dòng)對(duì)塑件尺寸公差影響較大，而 δ Z 和 δ C 的影響相對(duì)很小，可忽略，此時(shí) x=1/2,；當(dāng)塑件尺寸較小、精度級(jí)別較高時(shí)，成型零部件的制造公差和磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素， δ Z 和 δ C不能忽略，可取 δ Z=△ /δ C=△ /6，此時(shí) x=3/4。 ⑴型腔的徑向尺寸的計(jì)算 第 31 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 661 型腔尺寸 塑件外形尺寸為最大尺寸，公差為負(fù)偏差，則模具型腔 基本尺寸為最小尺寸，公差為正偏差。 ②公差帶法 精度較高，但計(jì)算過(guò)程很麻煩。 型腔的尺寸計(jì)算方法有兩種，即平均值法和公差帶方法。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。型腔強(qiáng)度不足將發(fā)生塑性變形，甚至破裂；剛度不足將發(fā)生過(guò)大彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，并產(chǎn)生溢料間隙。 本設(shè)計(jì)中塑件屬于小型零件，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但要求精度高，故采用的組合式型腔中塑料齒輪成型工藝及模具設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 61 頁(yè) ①整體嵌入結(jié)構(gòu)的型腔結(jié)構(gòu)。 ④兩瓣組合結(jié)構(gòu)的型腔：此機(jī)構(gòu)是專(zhuān)為兩端帶凸緣的塑料制品諸如線(xiàn)圈骨架之類(lèi)的制品設(shè)計(jì)的。 ②局部鑲 拼結(jié)構(gòu)的型腔 對(duì)于型腔內(nèi)某些易于磨損或較為復(fù)雜的部分，采用局部鑲拼組合的結(jié)構(gòu)，可使易于加工且制造精度也易于得到保證。嵌入式結(jié)構(gòu)有整體式的一些優(yōu)點(diǎn)，如型腔嵌入固定板后，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度將會(huì)提高，不適用時(shí)不易變形，此外，當(dāng)成型工藝需要型腔部分具有較高的強(qiáng)度和耐磨性時(shí)，可采用優(yōu)質(zhì)模具材料制造型腔部分，固定板則可使用材質(zhì)較差的材料。 ⑵組合式型腔 ①整體嵌入結(jié)構(gòu)的型腔 整體嵌入結(jié)構(gòu)型腔仍用整體模具材 料加工，然后嵌入到固定板中使用，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工而用才不多，其結(jié)構(gòu)便于加工，裝拆方便，也便于維修和更換；一致性較好。但型腔形狀復(fù)雜時(shí)加工困難，熱處理不方便。 第 29 頁(yè) 共 61 頁(yè) 成型零部件的設(shè)計(jì) 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔又稱(chēng)為凹模，是成型制品外表面的成型零件，是制品外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。 10℃爐冷至720177。 表 651 注塑模具鋼材選用 POM 為工程塑料，由表可知，適用鋼種為 P20。冷料穴的直徑是φ 8mm。冷料穴的位置和尺寸如圖 646 所示，冷料穴常用的結(jié)構(gòu)形式如圖 647 所示。這種拉料桿脫卸不如前三種拉料桿可靠。 ⑶帶有球頭或者菌行頭拉料桿的冷料穴 專(zhuān)用于制品以推板脫模的注射模。采用這兩種冷料穴是，主流道凝料脫模不需側(cè)向移動(dòng)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。 ⑵倒錐形或環(huán)槽型冷料穴 常常與頂桿配用。 常用的拉料穴結(jié)構(gòu)形式有： ⑴帶有 Z 字形勾頭拉料桿的拉料穴 比較常用，形狀如 Z 字形鉤頭，制品成型后，穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接 在一起，拉料桿底部固定在注射模的頂桿固定板上。如圖 645 所示。 塑料齒輪成型工藝及模具設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 643 澆口匹配性① 圖 644 澆口匹配性② 第 25 頁(yè) 共 61 頁(yè) 則選擇圖 644 中澆口匹配性最好的區(qū)域， 采用三點(diǎn)進(jìn)膠方式，且三點(diǎn)處于同一圓弧線(xiàn)上并 呈現(xiàn) 120176。 ⑷澆口位置的選擇原則 盡量縮短流動(dòng)距離；避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件厚壁處；考慮分子定向的影響 ；減少熔接痕，提高熔接強(qiáng)度 。去除澆口以后，塑件上留下的痕跡不明顯，不影響塑件表面的美觀(guān)。這樣，能獲得外形清晰，表面光澤的塑件。 綜合考慮對(duì)制品外觀(guān)，成型質(zhì)量，成型難易程度的考慮澆口使用方案二，使用點(diǎn)澆口，結(jié)構(gòu)如圖 642 所示。 優(yōu)點(diǎn)： Ⅰ 加工容易，修整方便； Ⅱ 可以根據(jù)制品的形狀靈活的選擇澆口位置； Ⅲ 對(duì)各種成型的適應(yīng)性較強(qiáng)。一般開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體從型腔的側(cè)面沖模，其截面形狀多為矩形狹縫，也可為半圓形。 優(yōu)點(diǎn)： Ⅰ 點(diǎn)澆口的位置選擇可根據(jù)工藝要求而定，對(duì)制品外觀(guān)質(zhì)量影響較??； Ⅱ 熔體通過(guò)截 面積很小的澆口時(shí)流速增高，摩擦加劇，熔體溫度升高，流動(dòng)性增加，這樣能獲得外形清晰、表面光澤的塑件； Ⅲ 由于澆口截面積小，開(kāi)模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化操作； Ⅳ 由于澆口在拉斷時(shí)用力較小，因此，制品在澆口處的殘余應(yīng)力較??； Ⅴ 澆口處熔體凝固較快，可減少模內(nèi)剩余應(yīng)力，又利于制品脫模。 缺點(diǎn)： Ⅰ 直澆口的截面積大，澆口去除困難，切除澆口后痕跡明顯，影響制品美觀(guān)； Ⅱ 澆口部位熔體多，熱量集中，冷卻后內(nèi)應(yīng)力大，易產(chǎn)生氣孔及縮孔等缺陷； 塑料齒輪成型工藝及模具設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 61 頁(yè) Ⅲ 對(duì)于扁平、薄壁塑件的成型，直澆口易產(chǎn)生翹曲變形。一般處于塑件中心。 ⑶澆口的結(jié)構(gòu)形式： 澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，常用的澆口按照澆口截面形狀的不同可以分為點(diǎn)澆口，直澆口，側(cè)澆口等。澆口還起著較早固化、防止型腔中熔體倒流的作用。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好、高質(zhì)量地注射成形。 ⑸分 流道尺寸的計(jì)算 第 21 頁(yè) 共 61 頁(yè) 分流道長(zhǎng)度 L=（ 1～ ）， 計(jì)算得出 L=； 分流道錐角α（一般取 2 到 3 度）這里取 2 度； 分流道與澆口過(guò)度圓角 r1=1～ 2mm，取 ； 分流道大端寬度 b=（ ～ 1） D， 計(jì)算得 b 為 ； 分流道小端寬度按塑件選擇； 分流道直徑：常用推薦 POM 分流道的直徑為 ～ 6mm。m左右，這可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力．使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。 分流道的長(zhǎng)度要盡可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。梯形及 u 形截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，此次選用 u 形截面。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失。 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。 主流道大端直徑 D=d+2Ltan30。 主流道長(zhǎng)度要求盡量小于 60mm取 54mm。 ⑵ 主流道的形狀和尺寸計(jì)算 表 641 主流道部分尺寸 主流道小端直徑 d=d1+（ ～ 1） mm 其中： d1為注射機(jī)噴嘴孔直徑 SYS10 注射機(jī)的噴嘴孔直徑為 塑料齒輪成型工藝及模具設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 61 頁(yè) 取增量為 ， 計(jì)算得出 d 為 3mm 球面配合高度 H=4mm 主流道球半徑 R=R1+(1～ 3) 查 SYS10注射機(jī)噴嘴球半徑得出 R1為 12mm ， 取增量為 2mm。主流道澆口套及其固定形式 有整體式和分體式兩種，整體式：定位圈與主流道襯套（澆口套）一體，各種變化形式很多，但只是形式上的變化。流道的表面粗糙度值 Ra 為 。小 端直徑 d 比注射機(jī)噴嘴直徑大 ～ 1 mm。為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為 2186。 第 19 頁(yè) 共 61 頁(yè) ⑴主流道尺寸 在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆 注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 塑料齒輪成型工藝及模具設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 641 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)遵循如下基本原則： ⑴塑料的成形性能和塑料熔體流動(dòng)特性； ⑵采用盡量短的流程，以減少熱量和壓力的損失； ⑶有利于型腔中氣體的排出； ⑷防止型芯的變形和嵌件的位移 。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四 部分組成。 第 17 頁(yè) 共 61 頁(yè) 圖 631 排氣方式 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)塑件為小型制品，其排氣量不大，故可利用分型面間的微小間隙排氣，如圖 631 中 a）所示方式，而不必再開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的排氣槽。 ⑸強(qiáng)制性排氣 在氣體滯留區(qū)設(shè)置排氣桿或者利用真空泵排氣，這種方法很有效，只是會(huì)在塑件上留有桿件等痕跡，因此排氣桿應(yīng)設(shè)置在塑件內(nèi)側(cè)。排氣槽一般開(kāi)設(shè)在分型面上。其間隙為 ~。 排氣系統(tǒng)的選擇： 注射模排氣方式有多種，常見(jiàn)的排氣方式有： ⑴利用分型面排氣 此種方法最簡(jiǎn)單，在注射成型小型制品，其 排氣量不大時(shí)，可利用分型面間的微小間隙排氣，而不必再開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的排氣槽。 ⑵在制品上形成空洞接痕，云紋等缺陷，降低制品質(zhì)量。另外，塑料熔融體射入型腔后也會(huì)產(chǎn)生一些分解出來(lái)的氣體。 由于 齒輪 的形狀比較簡(jiǎn)單，模具制造比較簡(jiǎn)單， 同時(shí)考慮排氣的問(wèn)題， 故采用 雙分型面模具。 ⑹ 有利于排氣 ： 當(dāng)分型面作為主要排氣渠道時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在塑料的流動(dòng)末端，以利于排氣。要考慮減小造成塑件大、小端的尺寸差異要求等。將塑件要求同軸度的部分放在分型面的同一側(cè)。 ⑶有利于 型腔的選擇：盡量防止形成側(cè)孔和側(cè)凹，以避免采用較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu) 。 ⑵ 分型面的數(shù)目和形狀：通常只采用一個(gè)與開(kāi)模運(yùn)動(dòng)方向相垂直的分型面。 本塑件形狀 不太復(fù)雜 ，重量較輕，按注射機(jī)的最大注射容量確定型腔數(shù)目有： n≤ ()/m1 其中： G注射機(jī)的最大容量（ g） m1單個(gè)塑件的質(zhì)量（ g） m2 澆注系統(tǒng)的重量（ g） 帶入數(shù)據(jù)計(jì)算 n≤ （ *） /，即 n≤ ，取 n=1，即 采用一模 一 腔 。 注射模具每一次注射循環(huán)所能成型的塑件個(gè)數(shù)是由模具型腔的數(shù)目所決定的。型腔數(shù)目及布置方案和分型面的選擇 確 定了塑件在模具中的位置 。 其最大的理論注射量為 10g， 注射壓力 150Mpa，鎖模力為 150KN， 最大開(kāi)模行程 120mm， 噴嘴圓弧半徑為 12mm。這類(lèi)注射機(jī)塑化均勻，計(jì)量準(zhǔn)確，壓力損失小，適合精密成型，但物料滯留大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌混合與剪切作用，塑化均勻，物料駐留少，壓力損失較小，成型的塑件殘余應(yīng)力