【正文】 推出機(jī)構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動推出機(jī)構(gòu)。 5． 6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分 型面上開設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動間隙排氣等。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。 5． 5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 排氣是注射模設(shè)計中不可忽視的一個問題。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 PS 材料的平均收縮率為%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： BBA ?? 式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1/3～ 1/4，或取 IT7～ 8 級作為模具制造公差。這些 影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 在模具設(shè)計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。型芯與動模板的配合可采用 6/7 PH 。 本設(shè)計中采用整體式凹模，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。 5． 4． 1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受 著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計是注射模具的重要部分。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。如上圖（ 7）所示。冷料穴的形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用點(diǎn)澆口，利于熔體充滿整個型腔。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程 (包括分支流程 )為最短； 2)每一股分流都能大致同時到達(dá)其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位 進(jìn)料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。它有兩個功能：一是對塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會倒流。如圖（ 7）所示。本設(shè)計中采用點(diǎn)澆口。定位圈在模具安裝調(diào)試時應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。將主流道澆口套和定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上，澆口套與模板的配合采用 67/mH 。 （ 1）、主流道的尺寸 設(shè)計中選用的注射機(jī)為 XSZ30，其噴嘴直徑為 4mm ，噴嘴球面半徑為 12mm ，根據(jù)圖（ 5），主流道各具體尺寸如下： 圖（ 5）主流道尺寸示意圖 mmd 514 ??? α ＝ 4176。 e)、冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施 [6]。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道 5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 圖（ 4）普通流道澆注系統(tǒng) 5． 3． 2 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素： a)、塑料成型特性：設(shè)計澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu) 質(zhì)的塑料制品極為重要。由于本設(shè)計中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要心可能相同的注射工藝參數(shù)，以達(dá)到高的成功率，模具采用點(diǎn)澆口，并采用對稱式布局，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道。 選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動模 上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 5． 1 分型面的設(shè)計 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。 XSZ30型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。對于液壓 機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模應(yīng)有： mmHHSS 10~521m a x ???? 式中 1H 推出距離 2H 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 本設(shè)計中 maxS =160mm 1H = 15 mm 2H = 15 mm 經(jīng)計算，符合要要求。即： （ 21 AnA? ） P F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（ MPa） F— 注射機(jī)額定鎖模力（ N） 其它意義同上 根據(jù)文獻(xiàn) [2]表 51，聚苯乙烯推薦使用的型腔壓力為 15～ 22 MPa，在此取P= MPa18 （ 21 AnA? ） P= N25000054936183052 ??? 鎖模力符合要求 4． 4． 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （ 1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 m axm in HHH ?? 式中 minH 注射機(jī)允許的最大模厚 maxH 注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計中 18017060 ??? H 符合要求 （ 2）、開模行程（ S）的校核 模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。如果這一數(shù)值超過了 注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。注射方式為柱塞式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 額定注射量 : 30 3cm 注射壓力 : 119MPa 注射行程 : 130mm 注射時間 : S 合模力 : 250KN 最大成型面積 : 90 3cm 最大開模 行程 : 160mm 模具最大厚度 : 180mm 模具最小厚度 : 60mm 模板最大距離 : 340mm 合模方式 : 液壓 機(jī)械式 注射量的校核 模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。 4． 3 型腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計中采用點(diǎn)澆口，且塑件的薄壁適合，一次注塑兩個同樣的按扭套，為保證 一次加工過程中各種參數(shù)均衡，利于配合使用，提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，裝載兩部分零件，進(jìn)行加工生產(chǎn)。點(diǎn)澆口前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體表面粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填，因而對于薄壁塑件以及諸如聚乙烯、聚丙烯等表面變化敏感的塑料成型有利，但不利于成型流動性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變行及形狀復(fù)雜的塑件。其中澆口的選擇與設(shè)計恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。澆注系統(tǒng)設(shè)計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。 4． 2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。 第二步 : 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個過程。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。 （ 1）、成型前對原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流 動性和收縮率等指標(biāo)，對原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， PS 材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。 NX軟件對該按扭套進(jìn)行三維實(shí)體造型，然后用分析模塊對其進(jìn)行質(zhì)量特性分析，輸入材料密度（ PS 的密度為 3/cmg ），即可以得出該按扭制品共兩個按扭套 ，每個的體積為 3cm ，質(zhì)量為 克。外部接手柄區(qū)域粗糙度加大，主要是為了裝配牢固和方便，且增加摩擦力以便有游戲玩家按起來有手感。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗 糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時給以 拋光復(fù)原。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。根據(jù)文獻(xiàn) [2]，選用一般精度等級，PS的精度等級一般為四級，可在文獻(xiàn)中查到相應(yīng)的公差值。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級確定精度等級。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧 些。本設(shè)計中孔都在側(cè)面或邊緣，能采用型芯直接加工成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計孔時，應(yīng)盡量采用簡單孔型。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。殼內(nèi)凸出部件的壁厚均為 1mm （ 3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置 模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。通常塑件的脫模斜度約取 ～? ，根據(jù)文獻(xiàn) [1]，塑件材料 PS的型腔脫模斜度為 35/ ～ 1? 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～1? （ 2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu) 要素，是設(shè)計塑件時必須考慮的問題之一。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。 圖（ 1）游戲按扭套俯視圖和仰視圖 3． 1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。 表 1 PS 的注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 預(yù)熱溫度℃ 噴嘴溫度℃ 料筒溫度℃ 模具溫度℃ 前段 后段 柱塞式 60～ 75 160～ 170 170 ～190 140 ～160 20 ～60 表 2 PS 的注射工藝參數(shù) 注射壓力 MPa 成型時間 S 冷卻時間 S 成型周期 S 后處理介質(zhì) 后處理溫度℃ 后處理時間 S 60 ～100 15 ～45 15 ～30 40～ 90 熱水浴或 鼓風(fēng)烘箱 70 2～ 4 表 3 PS 的熱處理條件 塑料 熱處理介質(zhì) 處理溫度℃ 制件厚度mm 處理時間min PS 空氣或水 60～ 70 6? 30～ 60 70～ 77 7? 120～ 360 3 塑件的工藝分析 在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 2． 3 塑件材料成型條件 確定注射工藝條件時，需要根據(jù)塑料品種選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，知道了塑料的工藝參數(shù)還能選擇合適的注射機(jī)，使機(jī)型的 規(guī)