【正文】 的設(shè)計(jì) 與加工工藝 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件，成型零件包括凹模、型芯、鑲塊、 成型桿和成型環(huán)等。 開模行程及斜導(dǎo)柱的長度的計(jì)算 1）開模行程的計(jì)算 開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，它必須小于注射機(jī)移動模板的最大行程，由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開模行程有不同的計(jì)算方式： ① 對單分型面注射模，所需開模行程 H 為： S≥ H=H1+H2+（ 5~10） mm 式中， H1— 塑件推出距離（也可以作凸模高度）（ mm）； H2— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（ mm）； S— 注射機(jī)移動板最大行程（ mm）； H— 所需開模行程（ mm）。 ⑥ 為使滑塊在抽芯完畢，停留 在規(guī)定位置上，必須用定位裝置。 ④ 滑塊在導(dǎo)滑槽中活動必須平穩(wěn)順利，不得發(fā)生卡死或跳動現(xiàn)象。 。 ~25176。 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ① 斜導(dǎo)柱和滑塊孔的配合間隙應(yīng)有 ~1mm 的間隙，以保證開模瞬間使塑件松動， 并使鎖緊楔先脫離滑塊，避免干涉抽芯動作。這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 是抽拔力大、抽芯距離長、動作靈活且不受開模過程限制，常在大型注射機(jī)中使用。機(jī)動側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)形式主要有：斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯、斜彎銷側(cè)抽芯、斜滑塊側(cè)抽芯、齒輪齒條側(cè)抽芯以及彈簧側(cè)抽芯。 機(jī)動側(cè)抽芯：開模時，依靠注射機(jī)的開模動力，通過側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動方向，將活動零件抽出。 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn) ： 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按其動力來源可分手動 、機(jī)動、氣動或液壓三大類。此推桿與模板上的推桿孔采用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊 ；工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra ? ，推桿的材料常用T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50. 推桿如下圖： 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 ． 9 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有于開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時，除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個塑件從模具中取出，完成側(cè)向活動型心的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)就叫做抽芯機(jī)構(gòu)。每個塑件采用 4 根推桿推推板推出，推桿與推板采用螺栓連接。 利用成型零件推出制品的脫模：使用于螺紋型環(huán)一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件 多元聯(lián)合式脫模：對于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品，為防止其出現(xiàn)缺陷，常采 用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動作以完成脫模過程。 推管推出：適用于薄壁圓桶形塑件。 推件板推出：對于輪廓封閉且周長較長的制品，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則： 結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度，且推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)； 保證制品不因推出而變形損壞； 機(jī)構(gòu)簡單動作可靠； 保證良好的制品外觀； 盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后 把其脫出物從模具內(nèi)取出。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。 熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小， 特別是不采用鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔， 在開模時空氣無法進(jìn)入型腔與制件之間， 使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚， 因此， 必須引入引氣系統(tǒng)。所以排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與合理化對于一個模具的正確設(shè)計(jì)非常重要 湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 通常， 選擇排氣槽的開設(shè)位置時， 應(yīng)遵循以下原則： 1）排氣口不能正對操作者， 以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故； 2）最好開設(shè)在分型面上， 如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； 3）最好設(shè)在凹模上， 以便于模具加工和清模方便； 4）開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位， 如流道或冷料穴的終端 ； 5）開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處， 因?yàn)檫@樣的部位最容易形成熔接痕； 6）若型腔最后充滿部位不在分型面上， 其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時， 可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊， 以供排氣。這些氣體必須及時排出。 該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。 Lg—— 澆口的長度， mm。 澆口平衡簡稱為 BGV（ balanced gate value） ,只要 做到各型腔 BGV 值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。 L1， L2—— 分流道 1 和分流道 2 的長度， cm。 分流道平衡 對于多型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時充滿的目的，可通過調(diào)整分流道的長度及截面面積，改變?nèi)哿显诟鞣至鞯乐械牧髁?，達(dá)到澆注平衡的目的。 澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成形。 表 側(cè)澆口和點(diǎn)澆口的推薦尺寸 制品壁厚/mm 側(cè)澆口尺寸 /mm 深度 h 寬度 w 點(diǎn)澆口的直 徑 d（ mm） 澆口長度 0~ 0~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ .2~ ~ ~ 澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu) 普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出 通常采用側(cè)澆口、直接澆口及盤形環(huán)澆口類型的模具，其澆注系統(tǒng)凝料一般湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 與塑件連在一起。有湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 利于實(shí)現(xiàn)制動化操 作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動切斷澆口凝料 ~ 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 根據(jù)模具的實(shí)際情況，再結(jié)合所提供經(jīng)驗(yàn)值得，點(diǎn)澆口的直徑為 1，長度為1。點(diǎn)澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。按澆口的特征 可分為限制澆口（既封閉式澆口，在分流道與型腔之間有突然縮小的阻尼式澆口）和非限制澆口（既開放式澆口，又稱直接澆口或主流道式澆口）；按澆口形狀可分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)行澆口及薄片式澆口；按澆口的特征性質(zhì)可分為潛伏式澆口、護(hù)耳澆口；按澆口所在的塑件的位置可分為中心澆口和側(cè)澆口等。 澆口位置的選擇 澆口位置與數(shù)量對制品質(zhì)量影響很大，選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則： 1）澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各部位、各 角落同時充滿的位置； 2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料； 3）澆口應(yīng)設(shè)在有利于排除型腔中氣體的部位； 4）口應(yīng)設(shè)在避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的部位； 5）對于帶有長型心的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型心軸向均勻進(jìn)行，以免型心被熔體沖擊而變形； 6）澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂； 7）澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀； 8）澆口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。在設(shè)計(jì)的時候一般取小值，在以便在試模時修正。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以 控制熔接痕的位置。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)量影響很大。 模具分流道冷料穴選用第二種。 其中 D為主流道大端直徑 ,該模具取 d=D=9 (mm), 其中 2為主流道的冷料穴，這樣設(shè)計(jì)的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料， 分流道冷料穴 當(dāng)分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2倍。 冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會產(chǎn)生次品。本模具的流道布置形式采用平衡式 H 型。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。此處取 Ra= m。= L=65mm D=6 本設(shè)計(jì)在保證塑件質(zhì)量的前提下，從經(jīng)濟(jì)和加工的角度分析，最終采用了半圓形截面 . 表 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 塑料名稱 分流道斷面尺寸 mm 塑料名稱分流道 斷面尺寸 mm ABS、 AS ～ 聚苯乙烯 ～ 10 聚乙烯 ～ 軟聚氯乙烯 ～ 10 尼龍類 聚甲醛 ～ ～ 10 硬聚氯乙烯 聚氨酯 ～ 16 ～ 聚丙烯 5～ 10 聚苯醚 ～ 10 丙烯酸塑料 8～ 10 聚砜 ～ 10 分流道長度 長度應(yīng)盡量短，且少彎折，該模具分流道的長度為： 140， 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 ～湖南科技大學(xué)本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層 流動阻力。 為了便于加 工及凝料脫模， 分流道大多設(shè)置在分型面上， 分流道截面形狀一般為圓形梯形 U形半圓形及矩形等， 工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面加工工藝性好， 且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大， 一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸： 42 6 5 LmD ?? 式中， m―流經(jīng)分流道的塑料（ g）； L―分流道的長度（ mm ） D―分流道直徑（ mm ） 梯形的側(cè)面斜角 a 常取 00 10~5 ， 在應(yīng)用公式時應(yīng)注意它的適用范圍， 即塑件 塑件 質(zhì)量為： m=179。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。 （ 4）分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。對于此模來說在分流道上不須開設(shè)冷料井。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及 U形 . 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)： （ 1）在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道最理想的設(shè)計(jì)就是把流動樹脂在流道中的壓降降到最小。由于該模具主流道較長設(shè)計(jì)成分體式較宜。 ，取 α =176。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取 L=25（ mm） 4）主流道大端直徑 D=d+2Ltgα （半錐角 α 為 2176。 （ 3）在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下， 主流道應(yīng)盡可能短， 一般小于 60mm ， 過長剛會影響熔體的順利充型。 其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn) : （ 1）主流道圓錐 角 00 6~2?? ， 內(nèi)壁粗糙度 mRa ? 。主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： （ 1）為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因 ABS 的流動性為中性，故其錐度取 3度，過大會造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為 。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 （ 6）澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。 （ 4）對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進(jìn)入各丟型腔璄深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。 （ 2）型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形 尺寸。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料穴、澆口。 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)量影響很大。 多型腔排列一般原則： 1 從注射工藝角度需考慮以下幾點(diǎn) 1 流動長度； 2 流道廢料； 3 澆口位置； 4 進(jìn)料平衡； 5 型腔壓力平衡。 4 腔符合以上計(jì)算 型腔的排列形式 H 型 2. 根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具加工費(fèi)用和塑件成型加工費(fèi)。 注射機(jī)的最大注射量為 )(gG ， 單個制品質(zhì)量為 W1 克， 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 W2 克。該制品外觀質(zhì)量要求 較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機(jī)構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般側(cè)澆口，并可初步擬定采用兩型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)形式，其中雙分型面為：水平、垂直分型面。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 多型腔單分型面模具 制品外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要 求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。 慮。定模和動模相接觸的面稱分型面。 S機(jī)－ (H 模－ Hmin)＞ H1＋ H2＋ (5～ 10) 因?yàn)楸灸＞叩臐沧⑾到y(tǒng)和塑件的特殊關(guān)系，澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng)包括了頂出距離。 （ 1）開模行程校核 注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： S機(jī) ： 注塑機(jī)最大開