【正文】 部分尺寸都是取的經(jīng)驗(yàn)值。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形 狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。 從圖 35中可看出，我們采用的是側(cè)澆口。我們將采用限制性澆口。 （ 2） 型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔能還未冷卻的塑料回流。 2． 澆口的選用 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道 與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 （ 3） 澆口位置的選擇 ,應(yīng)有利于排除型腔中的空氣 。 澆口的設(shè)計(jì) 1． 澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn)可歸納如下 : （ 1） 澆口開設(shè)在塑件斷面較厚的部位 ,使熔料從厚料斷面流入薄斷面保證充模完全 。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的省模女工，即用打磨機(jī)，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。 3． 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，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 主分流道長度 分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失，將分流道設(shè)計(jì)成直的。 1．主分流道的形狀及尺寸 主分流道是圖 34中水口板下水平的流道。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，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件 。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為 12 mm，所以唧咀的為 R14 mm。常用唧咀分為有托唧咀和無托唧咀兩種，有托唧咀用于配裝定位圈。 球面凹坑半徑 R1=噴嘴半徑 R2+3mm=12+3=15mm 圖 33 主流道襯套 (2) 主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具 16 主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套，這邊稱唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。 模具澆口套主流道球面半徑 R與注射機(jī)噴嘴球面半徑 RO的 關(guān)系 為： R=RO+(1～ 2)=12+(1～ 2)=14 mm 模具澆口套主流道小端直徑 d與噴嘴噴嘴出口直徑 do 的關(guān)系為： d=do+=4+= mm 錐度 ? =2～ 6176。 帶有錐度的流動通 道。形狀為圓錐形，便于塑料熔體的流動及流道凝料的拔出。 主流道的設(shè)計(jì) (1) 主流道尺寸 主流道位于模具的入口處， 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段。 （ 6）流動距離比的校核。 （ 4）防止型芯的變形和嵌件的位移。 （ 2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕，熔體流動時應(yīng)盡量減少分流次數(shù)。 設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)模具類型、型腔數(shù)目、塑件的原料尺寸等設(shè)計(jì)。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模得的塑料溶體平穩(wěn)而順利得 充模、壓實(shí)和保壓。我們通常用的澆注系統(tǒng)一般為普通流道澆注系統(tǒng)。當(dāng)然，對于熱敏感的塑料，如 PVC、尼龍及含玻璃纖維的塑料，在采用熱澆道系統(tǒng)時，其溫度控制必須有極高的精確度，若溫度太低便會呈現(xiàn)冷卻及結(jié)晶；若溫度過高則會導(dǎo)致變質(zhì)分解等現(xiàn)象。但不少用家都會誤解熱澆道系統(tǒng)是將 塑料溫度再度提升，但事實(shí)上，塑料經(jīng)過螺桿的剪切加熱，由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)后，其成型溫度已經(jīng)確立，而熱澆道系統(tǒng)的作用正是要將塑料的成型溫度一直維持，而性能卓越的熱澆道系統(tǒng)，能夠在熔融塑料的溫度出現(xiàn)變化時，即時作出補(bǔ)償。例如比例 —— 積分 —— 微積分算法，此種系統(tǒng)對溫度波動的響應(yīng)比較協(xié)調(diào)，原因是這種算法是測量溫度的變化率，并能預(yù)計(jì)何時溫度會達(dá)到設(shè)定值，因此能減少熱嘴的嘴尖溫度過高和過低的現(xiàn)象。因此，需要利用溫度控制器，精確及迅速地對溫度的波動作出補(bǔ)償，以防止溫度過高或過低，使?jié)部谫|(zhì)量變化。一定要做到和保持熱平衡，才能保證澆口的質(zhì)量。如果熱嘴的安裝不穩(wěn)固，用不了多久便產(chǎn)生磨損，引致注塑質(zhì)量下降，同時也增加維修費(fèi)用。 綜上分析：盒塑料模具設(shè)計(jì)采用的是 單頭熱流道 。它與普通多頭熱流道系統(tǒng)塑料模具有相同的結(jié)構(gòu)，另外還多了一套閥針傳動裝置控制閥針的開、閉運(yùn)動。熱流道系統(tǒng)的噴嘴與定模板有徑向尺寸配合要求和軸向尺寸限位要求。單頭熱流道系統(tǒng)塑料模具結(jié)構(gòu)較簡單，將熔融狀態(tài)的塑料由注射機(jī)注入噴嘴連接板，經(jīng)噴嘴到達(dá)噴嘴頭后，注入型腔。 一般說來，熱流道系統(tǒng)分為單頭熱流道系統(tǒng)、多頭熱流道系統(tǒng)以及閥 澆口熱流道系統(tǒng)。 流道系統(tǒng)的分類 熱 噴嘴一般分兩種：開放式熱噴嘴和針閥式熱噴嘴。 溫控箱包括主機(jī)、電纜、連接器和線插座。材質(zhì)通常采用 P20或H13。熱澆道系統(tǒng)的另一特點(diǎn)，是熱嘴直接將熔融塑料注入模腔內(nèi)，在脫模的過程中，澆口自然斷開，消除了傳統(tǒng)注塑工藝帶來的澆道廢料，除免去處理澆道廢料的后加工工序外，更消除了廢料所帶來的附加熱量，縮短冷卻時間，獲得更快的生產(chǎn)周期。 13 熱流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 常見的熱澆道系統(tǒng)，主要由分流板、熱咀 和溫度控制器三大部份組成。 通過 分析比較，第二 方案是盒塑料模具分型面的最佳選擇，模內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單，模具緊湊。 優(yōu)點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)簡單，便于分型，符合分型面選擇在最大輪廓處。 缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面容易留下熔接痕影響塑件的表面質(zhì)量。 方案一：選擇的是 31圖， AA面做分型面 。 圖 31 分型面 圖 32 分型面 圖 31： 選擇塑件的上端平面 AA面作為分型面，如圖 31所示 。 （ 7）增強(qiáng)排氣效果，即設(shè)計(jì)時使得熔體料 流末端在分型面上，有利于增強(qiáng)排氣效果。 （ 5）保證塑件的精度要求，如塑件有孔應(yīng)注意同軸度要求。 （ 3）保證塑件的留模方式盡量留在動模一側(cè)，便于塑件順利脫模。 選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： （ 1）分型面的確定應(yīng)以模具結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，易于分型。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。 分型面選擇 和確定 分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個關(guān)鍵。因此設(shè)置一定的脫模斜度很有必要。 型腔數(shù)目的確定 制件為大批量生產(chǎn)，制件較小，故采用一模兩腔注射模， 采用塑件 留在動模中的分布。因此我們設(shè)計(jì)的模具為 兩 型腔的模具。 由于塑件外觀質(zhì)量要求不高， 尺寸精度要求一般，裝配精度要求不高。注射模具的設(shè)計(jì)一般包括成型部件的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向部件的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、調(diào)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣槽的設(shè)計(jì)、側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)以及模架的選擇等等。注射時，動模和定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；動模與定模沿分型面分開，并由脫模機(jī)構(gòu)推出制件。 注射模均可分為定模和動模兩部分。 根據(jù)上面的分析我們初選國產(chǎn) 柱塞式注射機(jī)： XSZ60 符合我 們的要求。 2． 鎖模力的校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力其關(guān)系按下式校核： P 腔 F≤ P 鎖 （ 24） 式中 P 腔 表示模具型腔壓力 ,一般取 (400～ 500)X105Pa F 表示塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總和 (厘米 2) P 鎖 表示注射機(jī)額定鎖模力 (10N),見注射機(jī)技術(shù)規(guī)格 計(jì)算 : F=76 60+[ л л 1+(602) 1+ 2 2+(31) (102) +4 3+ 1 1 2] 2 =4560+( +58+1813) 2 = mm2 所以 PF=40 2= 查文獻(xiàn) [17]國產(chǎn) 柱塞式注射機(jī)： XSZ60 的注射參數(shù)可知 : P 鎖模力 =500KN P 腔 F≤ P 鎖 即 PF= 小于 P 鎖模力 =500KN 故 鎖模力可以滿足要求。 根據(jù)上面的分析我們可以初選柱塞式注射機(jī)： XSZ60，柱塞式注射機(jī)： XSZ60的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下所示：查參考文獻(xiàn) [17]上表 624 常用國產(chǎn)注射機(jī)。 利用 PRO/E 軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并可直接通過軟件進(jìn)行分析，查詢到 單個 塑件的質(zhì)量為： M= = 塑件 和澆注系統(tǒng)的 總 質(zhì)量 為 : W 總 =2 M （ 22） 9 = 2 = 注 塑機(jī)的初選擇 根據(jù)前述的 ABS的成型性能及制件的形狀特點(diǎn)， 結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際需要，采用一模 兩 腔的模具結(jié)構(gòu)。這直接影響到生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，生產(chǎn)中在保證質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量縮短成型周期中各個階段的有關(guān)時間，其中以注射時間和冷卻時間最重要，它們對塑件的 質(zhì)量均有決定性的影響。 （ 3） 保壓壓力：可達(dá) 100Mpa 3． 時間 8 完成一次注射成型過程所需的時間稱為成型周期。 （ 1）料筒溫度： 前段 140～ 160℃，中段 210～ 230℃， 后段 180～ 200℃， （ 2）噴嘴溫度： 190～ 200℃ （ 3） 模具溫度： 50～ 80℃ 2． 壓力 注射成型過程中的壓力直接影響塑料的塑化和塑件的質(zhì)量，它們主要包括塑化壓力、注射壓力和保壓壓力。其中料筒溫度、噴嘴溫度主要影響塑料的塑化和流動，模具溫度主要影響塑料的流動和冷卻定型。 根據(jù)我們所需以及經(jīng)驗(yàn)，我們一般選擇臥式注射機(jī)。 根據(jù)以上的分析，我們對塑件 和其使用 材料性能 都 有了一定的了解，從 而有利于我們更好的設(shè)計(jì)模具。該鋼種具有切削加工性好，調(diào)質(zhì)后有較高的強(qiáng)度和韌性，用于模具結(jié)構(gòu)零件及要求不高的成型零件。 （ 2） 制品塑料分型面的選擇：塑件的分型面取在最大 截面 處 ,十分有利于分模。 （ 5） 為了使塑件能 夠順利脫模 ,我們采用頂出機(jī)構(gòu)。 （ 3） 由于塑件邊上有孔型結(jié)構(gòu) ,所以我們采用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。 為了降低費(fèi)用和提高生產(chǎn)率， 采用 一模兩 腔的加工方式 ,并不對制件進(jìn)行后加工。 （ 4）要求材料的焊 接性能、鍛造工藝性能良好。C 的溫度下長期工作，且不氧化、不變形，尺寸穩(wěn)定性良好。 5. 塑料模具鋼的性能要求 （ 1）要求材料有較高的硬度、好的耐磨性，其型面硬度應(yīng)為 30～ 60HRC，淬硬性 55HRC，有足夠的硬化深度，材料中心部位有足夠強(qiáng)韌性，以免脆斷、塑性變形等。塑件的壁厚均勻一致，不會因冷卻和固化速度不均產(chǎn)生附加應(yīng)力、引起翹曲變形，不會在壁厚處產(chǎn)生縮孔。壁厚過小，會造成充填阻力增大 ,特別對于大型、復(fù)雜制件將難于成型 .塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下要求：具有足夠的剛度和強(qiáng)度 ,脫模時能經(jīng)受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊，裝配時能承受緊固力。 故選一般精度等級：五級。 3. 塑件精度等級分析 塑件公差等級的選用與塑料的品種有關(guān)：模具塑件尺寸公差的代號為 MT，公差等級分為 7 級 ,每一級又可分為 A、 B 兩部分，其中 A 為不受模具活動部分影響尺寸的公差， B 6 為受模具活動部分影響尺寸的公差。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低 1～ 2 級，塑料制件的表面粗糙度 Ra值一般為 ～ m，在模具使用 中，由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。 其表面粗糙為Ra= m,無飛邊毛刺縮孔流痕等工藝缺陷。通用級用于制造齒輪、軸承、把手、機(jī)器外殼和部件、各種儀表、計(jì)算機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)、電話等外殼和玩具等；阻燃級用于制造電子部件，如計(jì)算機(jī)終端、機(jī)器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)發(fā)泡級用于制造電子裝置的罩殼等；耐熱級用于制造動力裝置中自動化儀表和電動機(jī)外殼等；電鍍級用于制造汽車部件、各種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級用于制造度盤、冰箱內(nèi)食品盤等。 （ 4） 如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn) 37 天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及 時進(jìn)行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 （ 2） 宜取高料溫 ,高模溫 ,但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度 ).對精度較高的塑件 ,模溫宜取 5060度 ,對高光澤 .耐熱塑件 ,模溫宜取 6080 度 。 ABS 在升溫時粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大； ABS 易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理； ABS 易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚 、熔料溫度對收縮率影響極小。C 左右，熱變形溫度為 93186。 其 流動性比 HIPS差一點(diǎn)，比 PMMA、 PC 等好，柔韌性好。 ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會 軟化溶脹。 有較高的沖擊韌性和力學(xué)強(qiáng)度，耐疲勞和耐應(yīng)力開裂、沖擊韌性高。 1. 塑件使用材料的優(yōu)缺點(diǎn) ABS 的優(yōu)點(diǎn)是 ABS 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。 其 密度為 ～ 179。ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。 ～ 背壓 5～ 15MPa 殘料量 mm 2～ 8 計(jì)量行程 mm (～ 4)D 熔料溫度 220～ 250℃