【正文】 ，單靠模具本身自然散熱不能使模具保持較低的溫度，因此，必須加設(shè)冷卻裝置 [16]。 （ 6）對(duì)于小型薄壁零件，當(dāng)成型工藝要求的模溫不太高時(shí)，可依靠 自然空氣冷卻。 （ 4）對(duì)于黏流溫度或熔點(diǎn)高的塑料，可采用溫水控制溫度。 （ 3）對(duì)于黏流溫度或熔點(diǎn)不太高的塑料，一般采用常溫水或冷凍水對(duì)模具進(jìn)模具零件的計(jì)算 第 31 頁 共 47 頁 行冷卻。 模具溫度調(diào)節(jié)的基本原則如下： （ 1）對(duì)于黏度低 、 流動(dòng)性好的塑料，可采用常溫水進(jìn)行冷卻，并通過調(diào)節(jié)水的流量大小控制模具溫度。導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的耐磨性，由 T8A 鋼制造，硬度在 50HRC以上。 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 47 頁 滑塊的導(dǎo)槽 滑塊的導(dǎo)槽與滑塊的配合要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不宜過分松動(dòng)，亦不宜過緊， 兩者之間上下 、 左右各有一對(duì)平面配合，配合取 H7/f7，其余各面留有間隙。本次設(shè)計(jì)采用的是組合式滑塊，滑塊與側(cè)型芯用銷釘連接，如圖 21 所示： 圖 21 滑塊 滑塊采用 45 號(hào)鋼，淬硬度在 40HRC 以上，成型部位采用局部熱處理達(dá)到硬度要求。 滑塊與型芯有整體式和組合式兩 種。斜導(dǎo)柱與其固定板采用 H7/m6 的配合，與滑塊斜孔之間留有 ~1mm的間隙， 此間隙使滑塊運(yùn)動(dòng)滯后于開模運(yùn)動(dòng)，且使分型面處打開一縫隙，使塑件在活動(dòng)型芯未抽出前獲得松動(dòng)，然后再驅(qū)動(dòng)滑塊抽芯。 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱的斷面形狀為圓柱形，斜導(dǎo)柱的端部 做成錐形，錐體角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角，避免斜導(dǎo) 柱有效工作長度部分脫離滑塊斜孔之后，錐體仍有驅(qū)動(dòng)作用。 本次設(shè)計(jì)采用滑塊導(dǎo)滑斜滑塊側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) ， 凸筋處的斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)如圖19 所示： 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 47 頁 圖 19 斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 開模時(shí)，推桿推動(dòng)斜滑塊，斜滑塊在導(dǎo)滑塊的導(dǎo)滑作用下，沿著型芯的斜面向上運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)塑件內(nèi)壁處凸筋的抽芯，同時(shí)也推出了塑件。 凸筋處的抽芯機(jī)構(gòu) 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)適用于塑件側(cè)孔或側(cè)凹較淺，所需抽芯距不大但成型面積較大的場合，所以塑件內(nèi)壁凸筋處的抽芯可以用斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。由于右側(cè)的滑塊運(yùn)動(dòng)距離比較大，所以右側(cè)的定位裝置與左側(cè)的不同。楔緊塊的作用是在閉模時(shí)鎖緊滑 塊，以免注塑時(shí)滑塊因受到塑料的壓力而產(chǎn)生位移。 開模后，滑塊必須停留在一定的位置上，否則閉模時(shí) 斜導(dǎo)柱不能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊，為此必須設(shè)置滑塊定位裝置。開模時(shí)，斜導(dǎo)柱與滑塊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，斜導(dǎo)柱對(duì)滑塊產(chǎn)生一側(cè)向分力。斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最廣的分型機(jī)構(gòu)，它借助開模力完成側(cè)向抽芯，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，動(dòng)作可靠。因此本次設(shè)計(jì)將采用機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)。 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯是利用注射機(jī)的開模力，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向，將側(cè)向活動(dòng)的型芯抽出。由于一般注射機(jī)沒有抽芯油缸或氣缸，需另行設(shè)計(jì)液壓或氣動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及抽芯系統(tǒng) ，增大了模具設(shè)計(jì)的困難，因此本次設(shè)計(jì)中也不采用。 （ 2）液壓或氣動(dòng)抽芯。手動(dòng)抽芯是在推出塑件前或脫模后用手工方法將活動(dòng)型芯取出。 抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 側(cè)向分型的抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來源可分為手動(dòng) 、 氣動(dòng) 、 液壓和機(jī)動(dòng)四種 [13]。因此，成型側(cè)壁上的小孔 、 把手處長孔的零件 和內(nèi)壁處的凸筋 必須做成活動(dòng)的型芯， 在塑件推出前先將活動(dòng)型芯抽出，然后再從模腔中脫出塑件。復(fù)位桿的材料為 T8A，直徑為 216。8mm，推桿的材料為 T8A（ GB/T 12981986），推桿與推桿孔的配合一般為 H8/f8 或 H9/f9。 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 24 頁 共 47 頁 ??F N （ 2）推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 推桿的直徑計(jì)算公式如下： FLd ??? （ 5） 式中 d— 推桿的直徑（ mm）； L— 推桿的長度（ mm），取 L =100mm。 ； ?— 塑料的泊松比，取 ? =； f — 塑件與型芯間的靜摩擦因數(shù)，取 f =； L— 塑件對(duì)型芯的包容長度 （ mm） ,取 L =。； E— 塑料的拉伸彈性模量（ Mpa）， 取 E =； ?— 塑料的平均成型收縮率（ %），取 ? =%； t— 塑件的壁厚（ mm），取 t =； ?— 模具型芯的脫模斜度（ 176。 脫模力的計(jì)算公式如下： ? ? Af ftLEF d o ss in1 t a nc o s12 ???? ???? ?? ????? （ 3） 式中 dF — 脫模力（ N）； A— 垂直抽芯方向型芯的投影面積（ mm178。本副模具采用推桿和斜滑塊配合的方式推出塑件。 （ 5）合模時(shí)能夠準(zhǔn)確復(fù)位。 直 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)圖如圖 13 所示： 圖 13 直導(dǎo)套 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 47 頁 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型結(jié)束后，模具打開，需要把塑件從型腔中推出，因此，推出 機(jī)構(gòu)是必不可少的。 導(dǎo)套的材料與導(dǎo)柱相同，也為 T8A，但其硬度應(yīng)略低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)圖如圖 12 所示： 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 47 頁 圖 12 導(dǎo)柱 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度值為 Ra=，導(dǎo)向部分的表面粗糙度值為 Ra=~。由于半球形加工困難，所以導(dǎo)柱前端采用錐臺(tái)形的形式。 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 導(dǎo) 柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 8mm~12mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未進(jìn)入導(dǎo)套，而型芯先進(jìn)入型腔的情況。 承受一定的側(cè)壓力：塑料熔體在充型的過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。 定位作用：模具閉合后，保證動(dòng)定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。導(dǎo)柱導(dǎo)向在注射模中應(yīng)用最普 遍，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套，分別安裝在動(dòng) 、定模的兩半部分。型芯的結(jié)構(gòu)形式如圖 11 所示： 圖 11 型芯 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 20 頁 共 47 頁 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 是塑料模具設(shè)計(jì)中必不可少的部分 ，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)模和定模合模時(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。 8 為塑件把手處的型芯。 5 用于安放上型芯， 6 用于安放下型芯。所以該模具不需要再設(shè)排氣槽，減少了模具設(shè)計(jì)的難度。另外，由于該模具還設(shè)有拉料桿，氣體也可以通過拉料桿和型芯之間的間隙排出。 注射模成型時(shí)排氣通常以如下幾種方式進(jìn)行： （ 1）利用配合間隙排氣； （ 2）在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； （ 3）利用排氣塞排氣； （ 4）強(qiáng)制排氣。 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔中的氣體。其形狀如圖 9 所示： 圖 8 冷料井與拉料桿的配合 圖 9 拉料桿 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 47 頁 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模的排氣是設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問題，特別是 快速注射成型工藝對(duì)注射模排氣的要求更加嚴(yán)格。開模時(shí)，拉料桿通過鉤頭拉住井內(nèi)的冷料，使主流道凝料脫出定模，然后隨推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，將凝料與塑件一起推出動(dòng)模。 基于本次設(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井 ，其配合如圖 8 所示 。 冷料井 和拉料桿 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，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。 （ 4）有利于排氣及消除熔接痕。 （ 2）模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于加工， 流程短，壓力損失小。所以該模具不適合采用輪輻式澆口。 （ 2）消除了塑件在脫模時(shí)內(nèi)部形成真空，脫模困難的問題。由于該塑件的壁厚為 ，采用雙分型面結(jié)構(gòu)加大了模具設(shè)計(jì)的困難，使得生產(chǎn)成本增高 ，所以該模具不適合采用點(diǎn)澆口。 （ 3）點(diǎn)澆口一般開在塑件的頂部，注射流程短，拐角小，排氣好，易于成型。 澆口的形式和位置如下所示： 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 47 頁 圖 5 點(diǎn)澆口 如圖 5 所示為 點(diǎn)澆口，采用點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 因點(diǎn)澆口截面積小，熔料通過時(shí)有很高的 剪切速率和摩擦，從而產(chǎn)生熱量，提高熔料溫度，同時(shí)降低了黏度，利于流動(dòng) ，使塑件外觀清晰，表面光潔。 （ 4）澆口位置的設(shè)計(jì)應(yīng)減少或避免生成熔接痕。 （ 2）澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮。但澆口尺寸過小會(huì)使壓力損失大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象， 影響塑件質(zhì)量 [7]。澆口截面積約為分流道截面積的~，澆口的長度約為 ~2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步糾正。 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口， 是連接流道與型 腔之間的一段細(xì)短通道（直接澆口除外），是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其主要作用為： （ 1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，可以防止熔體倒流。在保證塑料良好成型的前提下，主流道長度 L 應(yīng)盡量短，以減少凝料，降低壓力損失。主流道與注射機(jī) 噴嘴應(yīng)緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形的凹坑，則有： R=R0 +(1~2)mm D=d0 +(~1)mm 取主流道球面半徑 R=20mm； 取 主流道的小端直徑 d=φ 5mm； 凹坑的深度為 h=5mm。 ，內(nèi)壁表面的粗糙度為 Ra=。 ~6176。 ~4176。澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。 （ 5）在滿足型腔能夠充滿的前提下，澆注系統(tǒng)的容積盡量小，以減少塑料的耗量。 （ 3）系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）；盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。澆注系統(tǒng)是注塑模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件的質(zhì)量（如外觀 、 物理性能 、 尺寸精度）都有著直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則 [7]： （ 1）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。 由于型腔的數(shù)目為一腔，所以這里就不需要再確定型腔的排列方式了。），取 Im =250cm179。），取 jm = sm — 單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。g/h。 按注射機(jī)的塑化能力確定型腔的數(shù)量 1NsjpmmtKm ?? 3600 （ 1） 式中 1N — 型腔的數(shù)量； K — 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； pm — 注射機(jī)的額定塑化量（ g/h 或 cm179。 確定型腔的數(shù)目及排列方式 注射模的型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化能力 、 最大注射量及合模力等參數(shù)有關(guān)，還受塑件的精度和生產(chǎn)的 經(jīng)濟(jì)性等因素的影響。 圖 3 方案二 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 47 頁 如圖 3 所示的方案二，取 AA 為分型面，則塑件內(nèi)壁處的凸筋無法抽芯，且澆口的位置很難 確定，側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)很復(fù)雜，需要很大的抽芯距，增加了模具設(shè)計(jì)的難度。此外，還應(yīng)考慮以下幾項(xiàng)基本原則 [6]： （ 1）盡量使塑件在開模后留在動(dòng)模； （ 2）應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位； 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 47 頁 （ 3）應(yīng)有利于側(cè)面分 型和抽芯； （ 4）盡量保證塑件外觀質(zhì)量要求； （ 5）應(yīng)確保塑件的位置及尺寸精度； （ 6）盡量使成型零件便于加工，且有利于模具制造； （ 7）應(yīng)有利于防止溢料并考慮飛邊在塑件上的部位； （ 8）應(yīng)有利于排氣； （ 9）考慮對(duì)塑件造成的脫模阻力大?。? （ 10）考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。 分型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。 所以鎖模力符合要求。 N= 10179。； q— 模具型腔內(nèi)塑料 熔體的平均壓力（ MPa），取 q =50 Mpa； K— 安全系數(shù)，通常取 ~。 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 47 頁 鎖模力的校核 在注射成型時(shí)，為了防止模具分型面被注射壓力頂開，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，因此注射機(jī)的額定鎖模力必須大于注射壓力，即 ： KAqF? 式中 F — 注射機(jī)的額定鎖模力（ N），取 F =1800 310? N； A— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（ cm178。 200＞ 所以注射量符合要求。 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： ???機(jī)V cm179。； 澆V —