【正文】 ； ⑤便于模具的制造 ； ⑥減小成型面積 ； ⑦增強(qiáng)排氣效果 ； ⑧應(yīng)使側(cè)抽芯行程較短。 本設(shè)計(jì)中由于采用直接 澆口 ，前鋒凝料較小，分模力可將前鋒冷料拔出，故不需要設(shè)置拉料桿 。如圖 42。本設(shè)計(jì)的直接澆口設(shè)在型腔中心點(diǎn)處，從塑件的下底面中心進(jìn)料。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是一模 一 腔的， 考慮到直接澆口簡(jiǎn)單，成型容易 ， 所以采用 直接 澆口 較為理想， 提 高注射效率?？沙尚痛蟮闹破?，對(duì)大型單一型腔的桶形、盒形及殼形制品成型效果好。 直接澆口 的優(yōu)點(diǎn) ： ① 無分流道及澆口，節(jié)省流道加工 ； ② 無分流道。它只有主流道而無分流道及澆口，或者說主流道就 是澆口。 缺點(diǎn)：壓力損失大，切口消除困難。 （ 4）護(hù)耳式澆口 為消除制品表面留下明顯噴痕和氣紋，可采用護(hù)耳式澆口。點(diǎn)澆口的 優(yōu)點(diǎn)： ① 位置有較大自由度，方便多點(diǎn)進(jìn)料 ； 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ② 澆口可自行脫落 ； ③ 澆口附近殘余應(yīng)力小 。 缺點(diǎn)： ① 壓力損失大 ； ② 適合彈性好的塑料 。 （ 2） 潛伏式澆口 潛伏式 澆口形狀為圓錐形，是點(diǎn)澆口的變異。 側(cè)澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 澆口與成形品分離容易 ； ② 側(cè)澆口的分流道較短 ； ③ 加工容易，修正容易 。 澆口的類型： 澆口形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、環(huán)形澆口、傘形澆口及二次澆口等。 2 塑件注射成后，由于澆口的截面積很小，所以它的冷卻速度大于塑件的冷 卻速度，并能迅速地冷卻封閉，防止熱料回流。 圖 41鉤料桿形式 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是防止倒流，升高熔體溫度，調(diào)節(jié)及控制進(jìn)料量和進(jìn)料速度，提高成型質(zhì)量。鉤料桿固定在型芯固定板上，不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。冷料井直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 冷料井和鉤料脫模裝置的設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。澆口套大端高出定模端面H=5～ 10mm，起定位作用，與注射機(jī)定模板的定位孔呈間隙配合。本設(shè)計(jì)注射機(jī)噴嘴頭半徑是 R12mm，所以本設(shè)計(jì)凹坑半徑取 R15mm。的錐角本設(shè)計(jì)取3176。 （ 5）主流道應(yīng)盡量和模具中心 重合 。 （ 3）主流道尺寸要滿足裝配要求。主流道越短，模具排氣負(fù)擔(dān)越輕，流道料越少，縮短了成型周期，減少了熔體的能量損失。直徑太大時(shí)，則造成回 收冷料過多，冷卻時(shí)間增長，而流道空氣過多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時(shí)，熔體的熱量損失會(huì)增大，流動(dòng)性降低，注射壓力損失增大，造成 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 成型困難；直徑太小時(shí)，則增加熔體的流動(dòng)阻力，同樣不利于成型。 流道設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過它。 ④ 澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的冷料，防止其進(jìn)入型腔，影響制品質(zhì)量。 ② 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止制品出現(xiàn)填充不足、縮痕、飛邊、熔接痕位置不理想、殘余應(yīng)力、翹曲變形、收縮不勻、蛇紋、抽絲、樹脂降解等缺陷。若無法 做到，則應(yīng)使?jié)部谌菀浊谐?，切除后在制品上留下的痕跡很小。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （ 1）保證制品外觀質(zhì)量 任何澆口都會(huì)在制品表面留下痕跡，從而影響其表面質(zhì)量。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響成型品的外觀。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利地充模，壓實(shí)和保壓。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。固 定如 圖 31 所 示 。 注射機(jī)的開模行程是有限制的塑料件從模具中取出時(shí)所需的開模距離，其必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出 ，開模距離一般分為如下兩種情形：一是當(dāng)注射機(jī)采用液壓，機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定，并不受模具厚度的影響，即注射機(jī)，二是當(dāng)注射機(jī)采用全液壓時(shí)，最大開模行程等于機(jī)床移動(dòng)模板和固定模板之間的最大開距減去模具厚度，即注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度有關(guān)，本設(shè)計(jì)是屬于單分型面注射模開模，其開模行程如圖 31 示 。 注射機(jī)的噴嘴頭部的球面半徑要也模具主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從縫隙處益處，一般球面半徑要比噴嘴頭半徑大 1～ 2mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無法脫出，本設(shè)計(jì)噴嘴頭半徑為 12mm，噴嘴頭部的球面半徑為 14mm，滿足 要求。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 這里定位圈直徑為 100 mm。 ①模具定位圈與注塑機(jī)定位孔配合。 （ 4）對(duì)注塑機(jī)有關(guān)安裝尺寸的校核。 注射模向注射機(jī)上安裝固定時(shí)，應(yīng)該順利通過注射機(jī)拉桿間的空間。 =350KN 小于額定鎖模力 500 KN，滿足要求。每臺(tái)注塑機(jī)都有一個(gè)額定的鎖模力，所設(shè)計(jì)的模具在注射沖模時(shí)，分型面張開的總力不能超過這個(gè)額定的值， 根據(jù)以下公式： 脹型力 =制品投影面積 A型腔壓強(qiáng) P 鎖模力 F≥脹型力247。 為了保持動(dòng) 、 定模閉合緊密 ， 保證塑件的尺寸精度并 盡量減少溢邊厚度 ， 同時(shí)也為了保障操作人員的人身安全 ， 需要機(jī)床提供足夠大的鎖模力 。） —— 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不得超過注射機(jī)容量的 80% ②以克計(jì)量時(shí) ： ?G （ 32） 式中 ： C—— 注射機(jī)最大注射克量（ g） G—— 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的克量， G=Vρ（ g） R—— 成型塑料的比重（ g/ cm179。 ①以容量計(jì)算時(shí) ： V?注V件 （ 31） 式中 ： 注V —— 注射機(jī)最大注射量 件V （ cm179。但是目前由于過去的習(xí)慣，對(duì)注射機(jī)的注射量也還是采用克量來表示。該注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)如 表 31： 表 31 XSZY60技術(shù)參數(shù) 結(jié)構(gòu)形式 臥式 注射方式 螺桿式 最大注射量容量（ mm3 ） 60 螺桿直徑 (mm) 38? 注射壓力 (MPa) 112 噴嘴孔徑 D(mm) 4 鎖模力 (KN) 500 噴嘴半徑 (mm) 12 最大注射面積（ cm2 ） 130 模板行程 (mm) 180 最大模具厚度 H（ mm） 200 最小模具厚度 H（ mm） 70 定位孔直徑 (mm) ??? 中心孔徑 (mm) — 注塑機(jī)的主要工藝參數(shù)的校核 （ 1）國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注射機(jī)均用塑料的容量表示一次注射量。約 50mm 計(jì)算得到澆注系統(tǒng)的體積約為 V=179。 (2) 估算澆注系統(tǒng)所消耗的塑料體積和重量。 初步估算體積為 ： V= ? 179。 綜合考慮臥式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的注射機(jī)選用臥式螺桿式注射機(jī)。當(dāng)靠近噴嘴處的熔體達(dá)到一次注射量時(shí)，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并在液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下向前推動(dòng)，將熔體注入模具型腔中去。 ② 螺桿式注塑機(jī) 螺桿式注塑機(jī)，螺桿可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，亦可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 ① 柱塞式注射機(jī) 柱塞式注射機(jī)不宜用于加工流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料制品。適于生產(chǎn)形狀不對(duì)稱及使用側(cè)澆口的模具。缺點(diǎn)是加料困難，嵌件，活動(dòng)型芯安裝不便。 ③ 直角式注射機(jī) 直角式注射機(jī)的注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線為相互垂直。優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，模具裝拆方便，安裝嵌件和活動(dòng)型芯簡(jiǎn)便可靠。臥式注射機(jī)在結(jié)構(gòu)及操作方面有下列特點(diǎn)：適合高速化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高；模具裝拆及調(diào)整容易；塑料制品推出后可自行下落，易于取出，適合自動(dòng)化生產(chǎn)；機(jī)械重心低，穩(wěn)定，原料供應(yīng)及操作維修方便；缺點(diǎn)是占地面積大。 注塑機(jī)的分類 （ 1）按外形可分為臥式注射機(jī)、立式注射機(jī)和直角式注射機(jī)。 圖 21 塑件的 UG模型 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 注塑?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑機(jī)的選擇 每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計(jì)與所用的注塑機(jī)關(guān)系十分密切，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范。 塑件設(shè)計(jì)成圓角，使模具型腔對(duì)應(yīng)部位亦成圓角，這樣增強(qiáng)了模具的堅(jiān)固性，塑件的外圓對(duì)應(yīng)著型腔的內(nèi)圓角，它使模具在淬火和使用時(shí)不會(huì) 因 應(yīng) 力集中而開裂。 。 ABS 的塑件要求所以取外側(cè)斜度為 45176。脫模過程，塑件一般是受到壓縮載荷，因此抗壓強(qiáng)度大的塑件，可承受較大壓縮載荷，可以取較小的脫模斜度。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 脫模斜度 脫模斜度大小受塑件徑向尺寸的限制，又影 響著脫模阻力，斜度大，脫模阻力小，有利于脫模，選擇脫模斜度時(shí)還應(yīng)考慮塑料材料的性質(zhì)，塑件摩擦系數(shù)大，則宜采用較小斜度，便于脫模時(shí)不至于過大脫模阻力。 表面 粗糙度 塑件制品的表面 粗糙 度，除了從工藝上盡可能避免冷疤，云紋等疵點(diǎn)外，主要是由模具粗糙 度 決定，一般模具表面 粗糙 度 要比塑件的高一等級(jí)。 模制時(shí)工藝條件的變化 ，正邊厚度的變化以及模制所需脫模斜度都會(huì)影響塑料制品的精度 ， 因此塑料制件的精度確定應(yīng)合理 ， 盡可能選用低精度等級(jí)。 影響模塑精度的因素十分 復(fù)雜。 （ 5）尺寸精度： jscz ????? ?? ＋＝ ? 塑件成型誤差 z? 模具成型部件的制造公差 c? 模具成型部件的表面磨損 s? 由于塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差 j? 模具組裝和配合間隙誤差 精度等級(jí)： ABS塑料建議選用五級(jí)精度。 （ 3） ABS 成形條件與壁厚 如表 21 表 21 ABS成形條件與壁厚 品名 注射溫度 ∕℃ 注射壓力 ∕ MPa 模具溫度 ∕℃ 壁厚 ∕ mm ABS 200～ 260 80～ 200 40～ 60 ～ （ 4） 圓角和溝槽：為減小塑件上轉(zhuǎn)角部分的應(yīng)力集中，采用圓角。 ～ 1? 3039。 成形收縮率 ： ～ ～ （ ％ ） 。 本設(shè)計(jì)是 煙灰缸注射模具 ，綜合考慮以上各種塑料的特性，選擇 ABS 材料。耐磨性不好，對(duì)缺口敏感，而應(yīng)力開裂性差。但對(duì)水分極敏感，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象；不耐堿、酮等有機(jī)溶劑。主要用于供水管道，家用管道，房屋墻板等 。 PVC 流動(dòng)穩(wěn)定性相當(dāng)差，其工藝范圍很窄。日常消費(fèi)品：草坪和園藝設(shè)備如剪草機(jī)和噴水器等。主要用于汽車工業(yè)：擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等。聚丙烯料缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性不足、耐侯性差，具有后收縮 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 現(xiàn)象，脫模后易老化、變脆、易變形。 PP 料是通用塑料中耐熱性最好的，其熱變形溫度為 80～ 100℃ ,能在沸水中煮。另外還可以用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等。 HDPE 具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，高密度，拉伸強(qiáng)度，高溫扭曲溫度，黏性以及化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)。 LDPE 耐沖擊、耐低溫性極好，但耐熱性及硬度都 低。 PS 在工業(yè)上可做儀表外殼，燈罩，化學(xué)儀器零件，透明模型，產(chǎn)品包裝等；在電氣方面用作良好的絕緣材料，接線盒，電池蓋，光源散色器，絕緣薄膜，透明容器等；在日用品方面廣泛用于包裝材料，各種容器，玩具及餐具、托盤等等。但它的缺點(diǎn)是質(zhì)地硬而脆，塑件由于內(nèi)應(yīng)力而容易開裂。 聚苯乙烯 PS PS 的流動(dòng)性極好，成型加工容易。缺點(diǎn)是不耐有機(jī)溶劑，耐氣候性差，在紫外線下易老化。不易燃。耐酸、堿、鹽，耐油，耐水。下面介紹下一些常用的塑料品種及其性能。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。 中國塑料模 具 工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級(jí)制造大國的重要原因。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。近年來，每年都?15％ 的增長速度快速發(fā)展。 20 世紀(jì) 80 年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 ②鞏固與深化，擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)和基本理論知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)中要解決的主要問題，在獨(dú)立進(jìn)行分析，研究的基礎(chǔ)上，提出自己的見解，并完成所規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。 開發(fā)新 的塑料