【正文】 冷卻水通常是常溫水，為加強冷卻，可先降低水溫（稱低溫水），通入模具。 冷 卻 回路設(shè)計 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 模具設(shè)置冷卻系統(tǒng)的目的是防止塑件制品推出時變形，縮短成型周期和使塑件形成較低的結(jié)晶度，以獲得尺寸和形狀 均 穩(wěn)定、變形小和表面質(zhì)量較好的塑件。 (4) 推桿位置的選擇還應(yīng)考慮推桿本身的剛度。 33 (2) 推桿位置選擇應(yīng)保證塑件推出時受力均勻。 算得 h≈ 10mm。 ) 0 167( 4/15 72 ??? ????d 算得 設(shè)計中 推桿直徑 取 4mm。 推出零件尺寸的確定 本設(shè)計中的推桿截面選取圓形。 經(jīng) 受力平衡整理后得： )s inco s(bt ??? ?? FF （ 36） )s inc os( ??? ?? Ap 式中 A—— 塑件包 絡(luò) 型芯的面 積 ；本 設(shè)計 中，根據(jù) pro/E 中的零件分析，得約為 560mm2； P—— 塑件 對 型芯 單 位面 積 上的包 緊 力，一般情 況 下，模外冷 卻 的塑件 ，p 取 Pa10)~( 7? ， 模 內(nèi)冷卻 的 塑 件 ， p 取Pa10)~( 7? ， 本 設(shè)計 Pa101 7??p (模 內(nèi)冷卻 )。對底部無孔的筒、殼31 類塑料制件，脫模推出時還要克服大氣壓力。 這部分 由兩根導柱構(gòu)成。此外，限位釘還能防止脫模機構(gòu)在復位時受異物障礙，因為在限位釘頭部與推板所形成的空隙中可容納一些污垢 ， 因此，此處 設(shè)置 4 個 限位釘 。 3) 固定零件：推桿固定板，推板，和 聯(lián) 接螺 栓 。選擇圓柱頭推桿。 本設(shè)計選擇簡單推出機構(gòu)，即一次推出機構(gòu)。 (4) 順序脫模機構(gòu) 。 (2) 二級推出機構(gòu) 。 (4) 結(jié)構(gòu)合理可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，推桿應(yīng)具有足夠的強度和剛度。由于制品在收縮是包緊型芯，因此推出力作用點應(yīng)盡量靠近型芯，同時推出力應(yīng)施于制品剛度和強度最大的部位，推 出 面積也盡可能大一些，以防止制品變形或是損壞。 圖 310 斜導柱截面圖 推出機構(gòu)的 設(shè)計 推出機構(gòu)的設(shè)計原則 推出機構(gòu)設(shè)計一般應(yīng)遵循以下原則： (1) 盡可能使制品滯留在動模一側(cè)，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成推出動作。斜導柱固定部分與模板之間一般采用 H7/m6 的配合，與 導套的配合 為 H7/f6。 (4) 定位裝置：利用彈簧螺釘和擋板定位。 29 (3) 斜導柱直徑與長度。? =? +(2~3176。而 負責 鎖緊 的 楔角 39。~25176。 在本加工的塑料制品中，側(cè)向成型孔的深度為 ，故抽拔距為4mm。 2. 設(shè)計要點 (1) 抽拔距： 將側(cè)向 型芯 或滑塊從成型位置抽拔或分開至 不 妨礙塑料制品 脫模的距離稱為抽拔距。為了保證 該 模具的 斜導柱能準確地插入滑塊的斜孔中， 來 使滑塊復位， 應(yīng)在 機構(gòu)上設(shè)有定位裝置。主要由斜導柱、滑塊（帶側(cè)型芯）、 楔塊和定位裝置 組成。 側(cè)向抽芯 機構(gòu)： 1. 機構(gòu)形式 由于本加工的產(chǎn)品具有側(cè)凹結(jié)構(gòu)，模具必須帶有側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)。 在本設(shè)計中，動定模之間的導向機構(gòu)是導柱導向 ， 直徑為 10mm,，長度為 40。 在模具進行裝配或成型時，合模導向機構(gòu)主要用來保證動模和定模兩大部件 不 發(fā)生碰撞和干涉。導柱固定部分表面粗糙度 Ra 一般為 ，導柱的配合部分表面粗糙度 Ra 一般為~，本設(shè)計中取 Ra 為 。墊塊的三維圖形如圖 38 所示。 墊塊的高度應(yīng)符合注射機的安裝要求和 模具的結(jié)構(gòu)要求， 《塑料成型與模具設(shè)計》 ]6[ 式 (81)可知 計算公式為： mm)6~3(321 ????? ShhhH (34) 式中 H—— 墊塊 高度 ， mm； 1h —— 推板厚度， 定為 10mm； 2h —— 推板固定板厚度， 定為 10mm； 3h —— 推板限位 釘高 度， 定為 4mm； S—— 脫 出塑料制品所需的 頂出 行程， 定 為 4mm。另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機模具安裝厚度要求的作用。動模板支撐板三維圖如圖37 所示 。 圖 36 定 模板支撐板三維圖形 動模板及其支撐板 動模板的厚度為 20mm, 長度和寬度根據(jù)塑件的尺寸和開設(shè)的固定孔確定為 12380。支撐26 板的長度和寬度分別比定模板長 20mm,即 143mm100mm。 定模板及其支撐板 定模板的厚度為 20mm，長度和寬度根據(jù)塑件的尺寸和開設(shè)的固定孔確定為 12380。動模板及其支撐板間用圓錐銷進行導向定位，以防止錯位。 動 模兩板，定模 兩板，動模支撐板下面為墊塊，墊塊下面為動模座板。 支撐板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零部件脫出固定板，并承受固定部件傳遞的壓力，因此它要具有較高的平行度、強度和剛度。 固定板（動模板、定模板）在模具中起安裝和固定成型零件、合模 導向機構(gòu)以及推出脫模機構(gòu)等零件的作用。拉桿的三維圖形如圖 35 所示 。 拉料桿采用 Z 形拉料桿。冷料穴分兩種，一種專門用于收集、儲存冷料，另一種除儲存冷料外 還 兼有拉出流道凝料的功用。 冷料穴與拉料桿 設(shè)計 冷料穴位于主流道正對面的動 模板 上，或者位于分流道的末端。在設(shè)計澆口時往往先取小的尺寸值，以便在試模后逐步加以修正。 24 圖 34 澆口形狀示意圖 對于多腔模具，澆口能用來平衡進料。 綜合考慮，本設(shè)計采用側(cè)澆口的形式。澆口嵌入分型面一側(cè)，沿斜向進入型腔。但這種澆口成形的塑件往往有熔接痕存在，壓力損失較大，對深腔塑件排氣不利。而所做塑件壁厚較薄、表面積大，注射量也大而且外表面的光澤度要求很高，因而澆口位置不宜設(shè)在塑件的中心，而且是一模兩腔的，綜合這些因素考慮可以用側(cè)澆口和潛伏式澆口。由于不同的澆口形式對塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會產(chǎn)生不同的影響。 圖 32 分流道三維圖 圖 33 分流道截面圖 4. 分流道截面尺寸 則該分流道的截面積為 分A == mm2 23 5. 凝料體積 (1) 分流道總長 L =2 分L =214=28mm (2) 凝料體積 分V = L 分A =28= mm3= (33) 澆口設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。 綜合截面形狀為梯形、 U 形、半圓形和矩形四種流道特點，本設(shè)計選用斷面形狀為半圓形的流道， 一般分流道直徑在 3mm~10mm范圍內(nèi)， 圓形截面分流道的直徑可取 3mm。 分流道 長 度 一般在 8~30mm 之間 ，根據(jù)22 型腔布置適 當 加 長或縮 短，但最短不易小于 8mm，本 設(shè)計 分流道 長 度取14mm。 這 可增加外 層 塑料熔體的流 動 阻力，使外 層 塑料冷 卻 皮層 固定，形成 絕熱層 。 分流道 的 設(shè)計 1. 分流道的布置形式 在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理。 mm4)2/3t a n ()2/t a n (2 ?????? ?主注塑 Ldd (4) 主流道球面半徑 主流道入口的凹坑球面半 徑 也 應(yīng) 大于注射機 噴嘴 球 頭 半 徑 ，通常 為 mm22220mm)2~1( ????? 注塑主 RR (5) 主流道出口端 圓 角 21 ?? DR ）（圓角 2. 主流道的凝料體積 ? ? ? ? 2222 ????????? 主主主主主主 RRLL ? =338mm3= (31) 3. 主流道當量半徑 ? ? ??? 主主RR (32) 4. 主流道澆口套的形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。 ~5176。 1. 主流道尺寸 (1) 主流道的長度 小型模具 主L 應(yīng)盡量小于 60 mm，本次設(shè)計中初取 40mm 進行設(shè)計。 20 由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，所以在注射模主流道部分設(shè)計成可拆卸更換的澆口套 ， 如圖 31 所示。 (10) 應(yīng)盡可能使主流道中心與范本中心重合，若無法重合也應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能縮短。 (8) 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有 IT8 以上的精度要求。 (6) 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量、及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部件、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響。 (4) 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。 (2) 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 綜 合 以上 因素，本 設(shè)計選用 模具材料為 預硬鋼 P20(30Cr2Mo)鋼材 ， 將模板預硬化后以硬度 36~38 HRC 供應(yīng) ,其抗拉強度為 133MPa 易于切削加工，耐磨性好 且 變形 小。 模具材料 的 選用 考慮到對講機 后蓋 是表面質(zhì)量要求高的外觀件，所選 材料 應(yīng)易于切削，加工后能得到高精度；注射模成形零件的工作表面需要拋光達到粗糙度~， 這時鋼 材硬度范 圍 在 35~40HRC 之間為 宜。冷卻系統(tǒng)采用循環(huán)水冷卻方法，利用模具分型面和配合間隙自然排氣。 脫模機構(gòu)完成塑件的頂出后，為進行下一個循環(huán)必須回復到初始位置，目前常用的復位形式主要有復位桿復位和彈簧復位 。推桿直接與塑件接觸，開 模后將塑件推出。 從以上的分析可知，本模具設(shè)計為一模兩腔， 采用對稱布置 ，根據(jù)塑件18 結(jié)構(gòu)形狀，推出機構(gòu)擬采用推桿推出形式。 17 圖 211 模具開模效果圖 圖 212 左右滑塊三維圖 圖 213 斜導柱三維圖 模具合模后，在動模板和定模板之間的某些零部件組成一個能充填塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀與尺寸就決定了制件的形狀與尺寸。 圖 28 凹模三維圖 16 圖 29 凸模三維圖 設(shè)計 的過程中，在對講機的 后蓋 上設(shè)計了 兩個通孔， 為達到目的， 采用單獨制造成 的 小型芯 （ 如圖 210），嵌入凸模來實現(xiàn)。組合式凹凸模結(jié)構(gòu)按組合方式不同可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式等形式。 凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件 ， 如圖 29 所示 。 本設(shè)計 采取后一種辦法：采用整體舍型腔布局， 根據(jù)《塑料成型與模具設(shè)計》 ??6 表 (78)， 矩形型腔內(nèi)壁短邊 b 為 18mm， 取得型腔壁厚20mm。 15 型腔排列形式的確定 模具采用對稱布置，為使塑料熔體以等速度充滿兩型腔，分流道在模具上采用對稱等距離分布，在注射時采用對稱分布可以使型腔和澆注系統(tǒng)投影面積重心更接近鎖模力的中心，避免局部漲模力過大影響鎖模。 14 圖 27 小型芯分型面三維圖 型腔設(shè)計 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目過多影響制品精度，而型腔數(shù)目過少生產(chǎn)效率太低不能達到使用要求， 由《塑料成型與模具設(shè)計》 ??6 式 (52)，根 據(jù)所選注射機的鎖模力確定型腔數(shù)目： n 5 0 3 ?? ?????? PA PAF 澆注 (22) 式中 n —— 型腔個數(shù) ； F 注 —— 注射機的額定鎖模力 ,N； P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力 ， MPa； A 澆 ———— 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積， 預計為 ； A —— 單個塑件在分型面上的投影面積 ， mm2。 13 圖 25 主分型面三維圖 2. 左右分型面（側(cè)抽芯分型面） 左右模具塊的外表面（在 pro/E 中用兩次拉伸分型面，合并分型面等方法獲得）三維圖見圖 26 所示 。 1. 主分型面 塑件的外表面 ,兩個孔的沉孔處和凸凹模的分開處（在 pro/E 中用復制分型面，填充 分型面，合并分型面等方法獲得）。 (10) 在選擇非平面分型面時，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便，因此設(shè)計非平面分型面時，應(yīng)注意分型面上力的平衡。 (9) 有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。當制品在相互垂直的兩個方向上都需要設(shè)置型芯時，應(yīng)將較短的型芯置于側(cè)抽芯方 向，有利于減小抽拔距。 (6) 盡量減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需鎖模力。在注射成型過程中，制品上會產(chǎn)生一些很難避免的工藝缺陷，如脫模斜度、飛邊及推桿與澆口痕跡等。因此在制品光滑平整的表面或圓弧曲面上，應(yīng)盡量避免選擇分型面。 (4) 有利于保證制品的外 觀質(zhì)量 。 因為注射機的 推出液壓缸設(shè)在動模一側(cè)， 制 品留在動模一側(cè)有利于脫模機構(gòu)的設(shè)置。 12 選擇分型