【正文】 式中 S— 矩形型腔的側(cè)壁厚度， mm； ?— 短邊 /長(zhǎng)邊之比值，即 b/L=140/225≈ ； W— 系數(shù)，查表得： 第五章 注塑模具的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 [ζ]— 模具材料的許用應(yīng)力，碳鋼為 200MPa。剛度不足將導(dǎo)致彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，產(chǎn)生溢料間隙。 按照平均收縮率計(jì)算組合型芯高度尺寸公式 ? ?? ?0321 zscpM HSH ?????? （ 12） 式中 HM—— 組合型芯高度尺寸， mm Scp—— 塑料的平均收縮率， % Hs—— 塑件孔深度公稱(chēng)尺寸， mm Δ —— 塑件公差值， mm δ z—— 組合型芯高度制造公差， mm 已知 Hs= Scp= Δ = 所以 δ z=Δ /3= ? ?? ?0321 zscpM HSH ?????? =[(1+) +2/3 ] = 模具強(qiáng)度的校核 在注塑的過(guò)程中，模具的型腔將受到高壓的作用，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的剛度和強(qiáng)度。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的內(nèi)徑尺寸 型芯長(zhǎng)為 按照平均收縮率計(jì)算型芯徑向尺寸公式 ? ?? ? zscpM LSL ?????? 431 （ 11） 式中 LM—— 組合型芯的徑向尺寸， mm Scp—— 塑料的平均收縮率， % Ls—— 塑件徑向公稱(chēng)尺寸， mm Δ —— 塑件公差值， mm δ z—— 組合型芯制造公差， mm 已知 Ls= Scp= Δ = 所以 δ z=Δ /5= ? ?? ? zscpM LSL ?????? 431 =[(1+) +3/4 ] = 型芯的徑向尺寸是 ，查表得 Δ =， δ z—— 凹 模制造公差（ mm） , 取 Δ /5=0. 128。 又由于塑件的深度尺寸 Hs=，所以查表得 Δ = 按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式 ? ?? ? zscpM HSH ?????? 321 （ 10） 式中 HM—— 凹模的深度尺寸， mm Scp—— 塑料的平均收縮率， % Hs—— 塑件高度公稱(chēng)尺寸， mm Δ —— 塑件公差值， mm δ z—— 凹模深度制造公差， mm 已知 Hs= Scp= Δ = 第五章 注塑模具的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 所以 δ z=Δ /5= HM=[(1+)? － 2/3? ]+ =+ 而另外一個(gè)高度尺寸為 ，查表得 Δ =，因?yàn)椋? Scp= Δ = 所以 δ z=Δ /5= HM=[(1+)? ? ]+ =+ 按平均收縮率計(jì)算型芯尺寸 （ 1）徑向尺寸 由《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》得出 PP 的一般精度等級(jí)為 4 級(jí) ［ 21］ 。依據(jù)上面的公式得出： ? ?? ? ZscpM LSL ?????? 431=[ (1+)3/4? ]+ =+ （ 2） 凹模深度尺寸 由《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》得出 PP 的一般精度等級(jí)為 4 級(jí) ［ 20］ 。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。計(jì)算徑向尺寸。 為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，規(guī)定凡是孔類(lèi)尺寸均以其最大尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為正；凡是軸類(lèi)尺寸均以其最大尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為負(fù)。工作尺寸計(jì)算受塑件尺寸精度的制約［ 19］。本零件表面比較簡(jiǎn)單，因?yàn)榇肆慵Y(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，所以可 以采用整體式凸模。 注射壓力 145MPa 鎖模力 3500KN 最大成型面積 1000cm2 最大開(kāi)合模行程 500mm 最大模具厚度 450mm 最小模具厚度 300mm 噴嘴圓弧半徑 18mm 噴嘴孔直徑 4mm 第五章 注塑模具的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 動(dòng)定模板尺寸 700mm 850mm 拉桿間距 540mm440mm 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔是直接和高溫高壓的塑件相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性，以承受塑件的擠壓力和料流的摩擦力，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙龋ㄒ话?），保證塑件制品表面的光潔美觀和容易脫模［ 18］。 模具的整體尺寸符合注射機(jī)對(duì)模具的尺寸要求，可方便的安裝到注射機(jī)上。故，從模具的綜合因素考慮，最終注塑機(jī)確定為： XSZY500。 圖 14 本模具 單 分型面注射模結(jié)構(gòu)圖 （ 1）根據(jù)模具的主要結(jié)構(gòu)，選擇派生型的三板模架 P4 型如上圖 14 所示。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可以確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。封頭塑件屬于中等深度的塑件，當(dāng)考慮到塑件較小，壁厚不大，分型面為一平面，采用只在定模板一側(cè)等距離鉆孔的形式［ 15］。 另外，一般生產(chǎn) PP 材料塑性的注射模具不需要外加熱，由于塑件不是很大，所以無(wú)需設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)。 （ 5）水管與水嘴的連接處必須密封，防止漏水。進(jìn)水管直徑的選擇，應(yīng)使進(jìn)水處的流速不超過(guò)冷卻通道中的水流速度，要避免過(guò)大的壓力降。 （ 3） 冷卻通道內(nèi)不應(yīng)有存水和產(chǎn)生回流的部位，應(yīng)暢通無(wú)阻。通常其邊距為 1020mm。 推出方式的確定 由分型面的設(shè)計(jì)來(lái)看，塑件能在頂出零件的作用下，通過(guò)一次頂出動(dòng)作，就能將塑件全部脫出?！端芰铣尚凸に嚺c模具設(shè)計(jì)》 P103 開(kāi)行程校核的公式如下［ 14］： S≥ H1+H2+（ 5～ 10） mm （ 7） 式中 S—— 注射機(jī)最大開(kāi)模行程， mm H1 —— 推出距離（脫模矩離）， mm H2 —— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， mm 根據(jù)注射機(jī)型號(hào)有 S=500 mm、 H1 推出距離，一般取塑件高度加上一個(gè)安全距離（ 3～ 10） mm 則 H1 =58+10=68mm H2 =68+165+10=243 于是有： S≥ H1+H2 +10 （ 8） 綜合考慮，螺桿式注射機(jī) XSZY500，滿足模具最大行程要求。如上圖 11 所示。在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡［ 13］ 。 8) 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響 根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，每個(gè)型腔設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)澆點(diǎn) 。 6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 4) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 2) 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。總之，如果要使塑件具有良好的性能與外表，要使塑件的成型在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇［ 12］。 澆口位置的選擇 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模之后有時(shí)還需修改澆口尺寸。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。這樣，能獲得外形清晰，表面光澤的塑件。 因 圓管接頭 的要求表面光滑，對(duì)精度要求不高，故采取點(diǎn)澆口。 澆口的選用 澆口可分限制性澆口和非限制性澆口兩種。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部 分。 分流道的布置形式 分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔，因此，采用平衡式分流道，本塑件比較特殊，因此采用平衡式［ 10］。 圖 8 分流道 第五章 注塑模具的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 其中，梯形和半圓形加工較為容易，且熱量損失與壓力損失均不大，所以在此 設(shè)計(jì)中，選用半圓形流道。 分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段［ 9］。 主流道一般設(shè)計(jì)在澆口套中，為更容易的拔出，主流道的襯套結(jié)構(gòu)如右圖 6所示。 ～ 8176。根據(jù)所選注塑機(jī)，則主流道小端尺寸為： d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ～ 1） =4+= （ 5） 主流道球面半徑： SR=噴嘴球面半徑 +（ 1～ 2） =18+2=120mm （ 6） 主流道襯套的形式 主流道是注射機(jī)噴嘴與分流道的塑料熔體的流動(dòng)通道，其形狀尺寸對(duì)熔體的流動(dòng)和充模時(shí)間有較大的影響。 第四章 分型面位置確定 13 圖 5 塑件分型面 在考慮分型面的時(shí)候，必須考慮到包括產(chǎn)生飛邊，排氣，塑件表面質(zhì)量等的影響，根據(jù)以上分析，所設(shè)計(jì)的分型面能很好的排氣，能保證塑件表面質(zhì)量，但可能會(huì)產(chǎn)生飛邊，從整體上看選擇 AB水平面作為分型面最好。由于本塑件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，而且處于對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，可以確定為了保證脫模后塑件留在動(dòng)模上，也即型芯上。 對(duì)工件的仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)，本塑件采用一個(gè)分型面最好，工件的其他地方最好采用側(cè)抽芯方式進(jìn)行型芯和型腔設(shè)計(jì)，如下圖所示： ABC 為分型面，此分型面就是水平面，采用此水平面為分型面簡(jiǎn)單方便，容易設(shè)計(jì)而且有利于脫模，本設(shè)計(jì)中塑件的澆口設(shè)計(jì)采用點(diǎn)式澆口，澆口設(shè)計(jì)在塑件的頂端位置。 7) 對(duì)排氣 效果的影響。 5) 便于模具加工制造。 3) 保證塑件的精度要求。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則 ［ 7］ ： 1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 分型面位置確定 12 第四章 分型面位置確定 如何確定分型面，需 要考慮的因素比較復(fù)雜。但隨著模具型腔數(shù)目的增加，塑件的精度降低，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本提高，注塑質(zhì)量差。 注射壓力 109MPa 鎖模力 2540KN 最大注射面積 645cm2 最大開(kāi)合模行程 260mm 最大模具厚度 406mm 最小模具厚度 165mm 噴嘴圓弧半徑 18mm 噴嘴孔直徑 4mm 動(dòng)定模板尺寸 532 634mm 拉桿間距 290mm 368mm 型腔數(shù)目的確定 根據(jù)模具的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，一模多腔能提高生產(chǎn)效率，降低每一件產(chǎn)品的模具費(fèi)用。取中間值 ， A1 投影面積為： 根據(jù)資料《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 P7 常用塑料注射成型時(shí)型腔 平均壓力表 22 中 ［ 5］ ，PP 屬于中等黏度塑件及有精度要求的塑件， P 型 取 30 MPa FM=（ NA1+A2） P 型 （ 4） =（ 2 + 4 ） 30 = 30 = KN 設(shè)備選擇 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 成型設(shè)備的選擇與成型工藝 11 根據(jù)塑化塑化溫度，額定注射量，注射壓力，鎖模力要求，參考《塑料成型工藝設(shè)計(jì) 與模具設(shè)計(jì)》 P105 表 常用國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)的規(guī)格和性能 ［ 6］ 。 圓管接頭 重量的計(jì)算 根據(jù)分析 PP 材料 ρ =— ，取 ρ =M=ρV = 3752 103= （ 1） 模具所需塑料熔體注射量 根據(jù)生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，由于注塑件的尺寸比較 大，初步選擇采用一模四腔，按《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 有如下模具所需塑料熔休注射量的計(jì)算公式： 第三章 成型設(shè)備的選擇和成型工藝的指定 10 N M1+ M2=K MN （ 2）