【正文】 在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。它包括以下幾個(gè)部分，脫模力的計(jì)算、推出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)等的機(jī)構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機(jī)構(gòu)所需的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)性校核?，F(xiàn)在模具的安裝尺寸為250mm*450mm，拉桿內(nèi)間距為360mm*360mm，所以可以安裝到該注塑機(jī)上，故滿足要求。如下圖（11）：式中 FCI——簡(jiǎn)化型細(xì)水口；2545——模架的的尺寸為250mm*450mm； A60——定模板高為60mm； B100——?jiǎng)幽０甯邽?00mm； C80——方鐵的高度為80mm； 圖（11）模架模具厚度校核 模具厚度H（又稱閉合高度）必須滿足： 設(shè)計(jì)完整后的模具厚度H=326mm，則，滿足要求。另外，采用推桿，推管推出。盡量選取標(biāo)準(zhǔn)模架。 所以 由于考慮到這是近似計(jì)算，所以h需大于20mm，這里h選取30 mm。（2） 底板厚度的計(jì)算整體式矩形型腔的底板，如果后部沒(méi)有支承板，直接支承在模腳上，中間是懸空的，底板可以看成是周邊固定的受均勻載荷的矩形板，由于溶體的壓力，板中心將產(chǎn)生最大的變形量，按剛度條件，型腔底板厚度為： 式中 ——由型腔邊長(zhǎng)比決定的系數(shù)，查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表515。=，a=300/370=，所以 由于以上是近似計(jì)算，所以取型腔側(cè)壁需大于20mm。只能從實(shí)用觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)具體情況具體分析，建立接近實(shí)際的力學(xué)模型，所以對(duì)于本塑件可以簡(jiǎn)化為整體式矩形型腔進(jìn)行近似計(jì)算。由于型腔的形狀、結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的。因此型腔的剛度要求主要由不溢料和塑件精度來(lái)決定。 由于模具的特殊性，剛度計(jì)算條件一般從下面三個(gè)方面來(lái)考慮：（1） 模具成型過(guò)程中不發(fā)生溢料；（2） 保證塑件尺寸精度；（3） 保證塑件順利脫模。 模具型腔壁厚的計(jì)算，以最大壓力為準(zhǔn)，而最大壓力是在注射時(shí)，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的，隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開(kāi)模時(shí)接近常壓。因剛度不足而產(chǎn)生扭曲變形，導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊。因此，塑件中心距的基本尺寸Cs和模具上成型零件中心距的基本尺寸CM均為平均尺寸。 得： 型芯高度也由平均收縮率法公式：（修正系數(shù)取1/2） 得： 制件上凸臺(tái)之間，凹槽之間或凸臺(tái)到凹槽的中心線之間的距離稱為中心距。 圖（10） 塑件尺寸（1） 型腔徑向尺寸由平均收縮率法公式：式中 ——凹模徑向尺寸（mm）； ——塑件徑向公稱尺寸（mm）； ——塑料的平均收縮率（%）； ——塑件公差值（mm）；——模具制造誤差。在以下的計(jì)算中塑料的計(jì)算收縮率即為平均收縮率，并規(guī)定：塑件外形最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，與之相對(duì)應(yīng)的模具型腔最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值。由材料的性質(zhì)可知：~。 一般情況下，收縮率的波動(dòng)、模具制造公差和成型零件的磨損量是影響塑件尺寸精度的主要原因，所以我們一般按照平均收縮率、平均磨損量和模具平均制造公差為基準(zhǔn)的計(jì)算方法。即： 式中 ——塑件的成型誤差； ——模具成型零件制造誤差； ——模具成型零件在使用中的最大磨損量； ——塑料收縮率波動(dòng)引起的塑件尺寸誤差； ——模具成型零件因配合間隙變化而引起塑件尺寸的誤差； ——因安裝固定成型零件而引起的塑件尺寸誤差。4. 模具安裝配合的誤差 模具成型零件裝配誤差已經(jīng)在成型過(guò)程中成型零件配合間隙的變化，都會(huì)引起塑件尺寸的變化。3. 模具成型零件的磨損 模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，凡有脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應(yīng)考慮磨損。成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。所以滿足要求。從工程塑料模塑塑料件尺寸公差（GB/T 14486－93）可知中ABS的一般精度等級(jí)為MT3。 ——塑料的平均收縮率按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的。影響尺寸精度的主要因素如下：1. 塑件收縮率的影響 塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚和模具結(jié)構(gòu)，成型的工藝條件等因素有關(guān)。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)。但由于塑件的型芯比較復(fù)雜，為了便于加工，因此采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，將型芯制成局部鑲嵌式，再鑲?cè)攵鄠€(gè)小型芯，共同配合完成塑件的成型。為了保證型腔尺寸精度和裝配的牢固，減少塑件上的鑲拼痕跡，所以鑲塊的尺寸、形狀位置公差要求較高，組合結(jié)構(gòu)要牢靠，因此鑲件與凹模之間采用過(guò)盈配合。組合式一般由幾個(gè)零件組合而成，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜凹模的加工工藝，減少了熱處理變形，且拼合處有間隙利于排氣，便于模具維修，節(jié)省了貴重的模具鋼。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)，分為整體式和組合式，整體式由整塊材料加工而成，它的特點(diǎn)是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。6 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設(shè)計(jì)，包括凹模、型芯、鑲塊、凸模和成型桿等。如果型腔內(nèi)因各種原因沒(méi)有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。冷料穴除了容納冷料的作用外，同時(shí)還具有在開(kāi)模時(shí)將主流道中的冷凝料鉤住，使其保留在動(dòng)模的一側(cè)，便于脫模的功能。因此我們?cè)谥髁鞯缹?duì)面的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)冷料穴，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同。 冷料穴的設(shè)計(jì) 一般來(lái)說(shuō)，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10~25的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，只有到了最深時(shí)才會(huì)到達(dá)正常的塑料熔體溫度。而本產(chǎn)品的外觀質(zhì)量是主要的因素，因此將放到首要考慮的位置。點(diǎn)澆口的尺寸根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》書(shū)中知點(diǎn)澆口的各種尺寸，這里選用下圖（9）所示點(diǎn)澆口尺寸： 圖(9) 澆口的形式及尺寸在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來(lái)參考：（1） 盡量縮短流動(dòng)距離；（2） 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處；（3） 必須盡量減少或避免熔接痕；（4） 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除；（5） 考慮分子定向的影響；（6） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；（7） 不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；（8） 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量。其他澆口形式，由于本塑件的澆口位置比較特殊，因此都不是最佳的選擇。塑料熔體經(jīng)平行流道擴(kuò)散而得到均勻分配，從而以較低的線速度經(jīng)澆口平穩(wěn)流入型腔。另外，由于澆口的中心部分與澆口邊緣部分的通道長(zhǎng)度不同，因而熔體在其中的壓力降與填充速度也不一致。其缺點(diǎn)是澆口有痕跡存在。但注射壓力直接作用在塑件上，容易在進(jìn)料處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致塑件翹曲變形，澆口痕跡明顯。綜合這些因素考慮可以用直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口等。而各種塑料因其性能的差異對(duì)于不同的澆口形式也會(huì)有不同的適應(yīng)性，因此根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》書(shū)中表52查得，材料ABS適應(yīng)于任何澆口。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、輪輻澆口、潛伏澆口等。 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對(duì)塑件的質(zhì)量有著很大的影響。分流道盡可能短，本模具選取為30mm。但圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才有利于凝料脫出，且加工工藝性不佳，模具閉合后難以保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)，由于本塑件的材料ABS的流動(dòng)性一般，而塑件的形狀較大，為了減少壓力損失，再綜合其他的一些因素，選擇梯形截面的分流道，其形狀如圖（7）所示：圖（7）分流道的形式梯形截面分流道的尺寸可按下面經(jīng)驗(yàn)公式確定： 式中 b—梯形大底邊寬度，mm； m—塑件的質(zhì)量，mm； L—分流道的長(zhǎng)度，mm； h—梯形的高度，mm；所以（這里b取6mm） 其中，梯形的側(cè)面斜角常取～，這里考慮到流道的方便脫模取。 分流道的形狀及尺寸 常用的分流道截面形狀一般可分為圓形、梯形、U形、半圓形、及矩形。由于這里采用三板模，為了方便拉出主流道，這里取α＝3176。主流道錐角 α＝2176。選用材料為P20，熱處理要求淬火53～57HRC。 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括主流道，分流道，澆口和冷料穴等四部分組成。結(jié)合以上原則，根據(jù)塑件的形狀和尺寸，分型面的位置如圖（5）所示： 圖（5） 分型面 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔這間的進(jìn)料通道。型腔的排列方式如圖（4）： 圖（4）將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。5 分型面與澆注、排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及生產(chǎn)效率的要求，本模具采用一模兩腔型腔結(jié)構(gòu)，即型腔數(shù)目。安裝螺孔尺寸 我們采用用螺釘直接固定的方法，但要注意動(dòng)、定模部分的底板尺寸與注射機(jī)對(duì)應(yīng)模板上所開(kāi)設(shè)的螺孔的尺寸和位置相適應(yīng)。（詳見(jiàn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)）定位圈尺寸 此同上，因?yàn)槎ㄎ蝗κ请S著噴嘴尺寸而變化的相應(yīng)的改變，故必滿足要求。圖（3）壓力圖 不同型號(hào)的注射機(jī)其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)對(duì)其相關(guān)尺寸加以校核，一保證模具順利安裝，需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸、定位圈、模具的最大厚度與最小厚度及安裝螺釘孔等。用moldflow軟件分析得到壓力，如下圖（3）， MPa，小于我們所選注射機(jī)的121 MPa。、初步估算各為、注射壓力由圖（3）知：，因此有：而＝900KN, 則鎖模力滿足要求。 為澆注系統(tǒng)在分型面上的投影與型腔不重疊部分的面積，mm2 ； P為塑料熔體在型腔中的成型壓力，Mpa。 注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。由此可求出： 故取滿足我們?cè)O(shè)計(jì)要求。一般根據(jù)注射機(jī)料筒塑化速率確定型腔數(shù)量； 式中 ——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，； ——注射機(jī)最大注塑量，g；——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量，；——單個(gè)塑件的質(zhì)量。澆注系統(tǒng)凝料的體積為： cm3 則澆注系統(tǒng)的塑料的質(zhì)量為m= 2 則，即(為額定注塑質(zhì)量，為額定注塑體積)由此可初選注射機(jī)型號(hào)為HTF90W1的注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：螺桿直徑（mm） 36 注射質(zhì)量（g） 139注射容量（cm3） 121 注射壓力（M