【正文】 由于各種塑料的性能和成形工藝要求不同，對(duì)于大多數(shù)模具要求較底模溫的塑料，僅設(shè)置模具的冷卻系統(tǒng)即可。 燈座注射模設(shè)計(jì) 44 第八章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在塑料注射成形中，注射模具不僅是塑料熔體的成形設(shè)備，還起到熱交換器的 作用。 2d4?=2179。則推出面積 A。 sin8179。 f—— 塑件與鋼材間的摩擦因數(shù)；查表 424[1]得： f=； ? —— 塑料的泊松比；查表 424[1]得： ? = 燈座注射模設(shè)計(jì) 42 K2—— 由 ? 和 f 決定的無(wú)因次數(shù)， K2=1+ fsin? cos? ； （ 72） A—— 塑件在垂直平面的投影面積，此塑件有通孔 A為零。由公式 424[1]得： F = ? ?? ?21ta nc os2 KftE SL ? ??? ? ?+ (71) 式中： F—— 脫模力（力）， E—— 塑料的彈性模量（ MPa）；查表 424[1]得： E=1440 MPa； S—— 塑料成型的平均收縮率（ %）；查表 424[1]得： S=～ 取 S=%； t—— 塑件壁厚（ mm）； t=3mm； L—— 被包塑件長(zhǎng)度（ mm）； L=133mm； ? —— 脫模斜度（176。 將制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為脫模力，此外，理論分析和實(shí)驗(yàn)證明，脫模力的大小還與制品的厚薄及幾何形狀有關(guān)。詳見(jiàn)裝配圖。因此該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。但塑件有圓弧過(guò)渡，不易實(shí)現(xiàn)。 脫模推出方式的確定 該制 品為燈座，根據(jù)塑件形狀的成型特點(diǎn)，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模型腔內(nèi)，其推出機(jī)構(gòu)可采用推塊或推桿推出。 燈座注射模設(shè)計(jì) 40 （ 3） 模具開(kāi)模行程 S=25mm+40mm+30mm+133mm+(5～ 10)mm=223～ 228mm＜ 500mm(模板開(kāi)模行程 )，校核合格。 500mm(拉桿間距 )，校核合格。 （ 1） 模具平面尺寸 315mm179。高 =315mm+400mm+388mm。其外形尺寸：寬179。 經(jīng)上述基本尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為 5號(hào)，板面為 315mm179。 （ 4）模具高度。墊塊高度 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5～ 10）mm=(60+20+25+5～ 10)mm=110～ 115mm。暫定 B板得厚度為 30mm。 （ 2） B 板尺寸。 A 板是脫澆口固定板。 315mm） ,模架結(jié)構(gòu)為 A4 型。 根據(jù)模具型腔大小和凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布 置等，綜合考慮據(jù)表 438[1]選擇序號(hào)為 8 號(hào)（ W179。 大水口模架總共有四種形式： A型、 B 型、 C型、 D 型。 315） = 311)( pELpALT ?? = 315 ).351315102 . 1 1 1 4 9 3 . 235( ??? ??? = 考慮到動(dòng)模墊板兼顧凹模型芯的作用，綜合考慮按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取 80mm。 由式（ 56）知： p? =25i3 i3= 51w + (um） 可得： p? =25（ 179。根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，即： 311)( pELpALT ?? （ 58） 式中： p—— 型腔壓力（ Mpa）， A—— 型芯投影面積（ mm2）； A=179。 動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板的厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面型腔的布置，模架應(yīng)選 315mm179。 93） = S= 314 )23( pEph? = 3154 ) 93353( ??? ?? =69mm 凹模側(cè)壁是整體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊因此根據(jù)估算模板平面尺寸選用 315mm179。 據(jù)表 420[1] 查得： p? =25i3 (56) i3= 51w + (um） (57) 可得： p? =25（ 179。250mm 的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度根據(jù)表 419[1]中的剛度公式計(jì)算： S= 314 )23( pEph? （ 55） 式中： p—— 型腔壓力（ Mpa） , h—— h=W,W 是影響變形的最大尺寸，而 W=93mm； E—— 材料的彈性模量（ 179。 179。 179。 179。 ]0+ 燈座注射模設(shè)計(jì) 36 =0+ 凹模的高度尺寸計(jì)算 由表 415[1]知 , 凹模的高度尺寸計(jì)算公式： Hm=[(1+Scp)HxΔ ] δ z (54) 式中： hm—— 凹模高度尺寸， Hs—— 塑件孔深度基本尺寸； x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在 ～ 之間，在此取 ，及 x=； Δ —— 塑件的公差； δ z： 凹模 高度制造公差取 δ z=Δ /3。 ]0+ =0+ ③ 尺寸 φ ? ： Lm=[(1+Scp)LsxΔ ]δ z =[(1+)179。 ]0+ =+ ② 尺寸 φ ? ： Lm=[(1+Scp)LsxΔ ]δ z =[(1+)179。 ① 尺寸φ ? ： Lm=[(1+Scp)LsxΔ ]δ z =[(1+)179。 60+179。 32+179。 30+179。 8+179。 ] = 燈座注射模設(shè)計(jì) 34 型芯的高度尺寸計(jì)算 由表 415[1]知 ,型芯的高度尺寸計(jì)算公式： hm=[(1+Scp)Hs+xΔ ]0δ z (52) 式中： hm—— 型芯高度尺寸， Hs—— 塑件孔深度基本尺寸； x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在 ～ 之間，在此取 ，及 x=； Δ —— 塑件的 公差； δ z：型芯高度制造公差取 δ z=Δ /3。 ] = 0 ③ 尺寸φ ? ： lm=[(1+Scp)ls+xΔ ]0δ z =[(1+)179。 ] = 0 ② 尺寸φ ? ： lm=[(1+Scp)ls+xΔ ]0δ z =[(1+)179。 ① 尺寸φ ? ： lm=[(1+Scp)ls+xΔ ]0δ z =[(1+)179。 由表 12[1]可知聚碳酸酯材料的成型收縮率為 S＝ ％～ ％，故平均收縮率 Scp ＝（ +）％ /2＝ ％。 在計(jì)算成型零件型腔和型芯的尺寸時(shí)，塑件和成型零件的尺寸均按單向極限制，如果塑件的公差是雙向分布的，則應(yīng)按這個(gè)要求加以換算。 該成型零件工作尺寸計(jì)算 時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。主型芯采用 9Mn2V，此種材料淬透性、耐磨性、淬火變形均比碳素工具鋼好。 燈座注射模設(shè)計(jì) 32 圖 53 主型芯 成型零件材料的選用 根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件材料要求高度純潔，組織均勻致密，無(wú)網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無(wú)孔洞 疏松及白點(diǎn)缺陷；要有良好的冷、熱加工性能，拋光性能優(yōu)良，足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的耐腐蝕性能和一定的耐熱性。最終選定第一種方式，組合式型芯。但零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難且浪費(fèi)材料?？梢杂幂S肩連接，也可采用螺釘固定。如圖 51,52所示： 圖 51 凹模 燈座注射模設(shè)計(jì) 31 圖 52 凹模型芯 型芯的設(shè)計(jì) 型芯是用來(lái)形成制品的內(nèi)表面。鑲拼件的形狀和尺寸精度應(yīng)有利于凹?？傮w精度，保證動(dòng)模和定模能準(zhǔn)確對(duì)中。拼縫線方向應(yīng)與脫模方向一致。 ③ 鑲拼接縫必須配合緊密。 ② 鑲件之間應(yīng)采用凹凸槽相互扣鎖并準(zhǔn)確定位。 3）可節(jié)省優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼，對(duì)于大型模具可大大地降低模具的造價(jià)。 2）鑲件可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火，可用專用磨床研磨曲面形狀。鑲拼式凹模在設(shè)計(jì)時(shí)要注意合理地選擇拼縫位置和各個(gè)拼塊的準(zhǔn)確定位和緊固。這種結(jié)構(gòu)成本較高。組合式凹模的強(qiáng)度和剛度較差。對(duì)于形狀復(fù)雜的凹模，最常用方法是將凹模做成通孔，再鑲以墊板，這種形式是組合凹模。通常將多個(gè)整體凹模嵌入到凹模固定板中。但加工比較困難，需要用電火花機(jī)床和立式銑床加工，熱處理也不便，僅適合形狀簡(jiǎn)單的中小型制品。按凹模結(jié)構(gòu)的不同將其分為： （ 1）整體式 （ 2）整體嵌入式 （ 3）組合式 （ 4）鑲拼式 整體式凹模由整 塊材料加工而成。而孔中心距尺寸則按公差帶對(duì)稱分布的原則進(jìn)行計(jì)算。以下計(jì)算按平均值的計(jì)算方法。 成型零件工作尺寸的計(jì)算方法有兩種：有一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率，極限制造公差和極 限磨損量進(jìn)行計(jì)算。在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸和精度要求及塑料收縮率來(lái)確定成型零件尺寸和制造誤差，但影響塑件的尺寸及公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，因而確定成型零件尺寸時(shí)應(yīng)綜合考慮各種影響因素。拉料桿設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)以在模具第一次分型時(shí)能夠順利拉出主流道位置的塑料，并在第二次分型時(shí)把分流道冷凝料拉出，方便工作人員取出冷凝料。 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。 102s1~5179。 ） s1 =179。 103）247。 ） /= cm3/s ② 計(jì)算主流道的剪切速率 3/.33 主主主 Rq ?? ?? =（ 179。 校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的大小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪 切速率。 102s1~5179。 13） =179。 103）247。 3）計(jì)算澆口的剪切速率：由式（ 420） [1]可得： 3/.33 澆澆澆 Rq ?? ?? 則： 澆?? =（ 179。 2）計(jì)算澆口的體積流量： q 澆 =V 塑 /t=247。 ② 校核澆口的剪切速率。 2． 澆口剪切速率的校核 ① 計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。 4 ≈ ； 又據(jù)表 410[1]經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)： d=~2mm,所以取 d=2mm. ② 計(jì)算澆口的長(zhǎng)度。得 k= d=179。該塑件要求不允