【正文】 螺桿（柱塞）直徑 /mm 42 注射壓力 /MPa 120 注射行程 /mm 115 注射方式 / 螺桿式 鎖模力 /kN 900 最大成型面積 / 2cm 320 最大開模行程 /mm 300 最大模具厚度 /mm 300 最小模具厚度 /mm 200 噴嘴圓弧半徑 /mm 12 噴嘴孔直徑 /mm 4 鎖模力的校核 當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產生使模具分型面漲開的力，這個力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應小 10于注射機的額定鎖模力 pF ，才能保證注射時不發(fā)生溢料現象，即 )( 1AnApFz ?? PF 式中 ZF 為熔融塑料在分型面上的漲開力， N ； P為塑料注射時所選用的型腔壓力， aMP ； n為型腔的數量 A為塑件在分型面上的投影面積 2mm ； 1A 為流道在分型面上的投影面積 2mm PF 注射機的額定鎖模力 N 。由于本次塑件澆口為側澆口 ,壓力損失大，故 P取 30 aMP 流道凝料包括主流道和分流道，在分型面上的投影面積 A2,模具設計前為未知值 , 根據多腔統(tǒng)計分析 ,A2是每個塑件在分型面上投影面積的 ,因此可用 來進行計算 ,所以 . )( 1AnApFz ?? =30（ 4? +4 328 ） =≈ ZF = PF =250kN 該注射機能滿足鎖模力的要求。溫度、注射量、壓力和時間是影響注射成型工藝的重要參數。 項目 參數 項目 參數 注射機類型 螺桿式 模溫 30~60℃ 噴嘴形式 直通式 注射壓力 70~100Mpa 噴嘴溫度 150~180oC 保壓壓力 40~50Mpa 螺桿轉速 30~60r/min 注射時間 0~5s 料筒溫度 前 180~190oC 保壓時間 15~60s 中 180~200℃ 冷卻時間 15~60s 后 140~160oC 成型周期 40~60s 三、塑料模的結構設計 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質量、便于塑件脫模及簡化模具的結構，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較。 b、分型面的選擇應考慮塑件的技術要求。 d、分型面的選擇應有利于排氣，因此應盡量使分型面與充模時型腔料流末端重合，有利于排氣。 f、分型面的選擇應考慮注射機的技術參數，注射成型時所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積小的表面，以減少鎖模力。一般可以按下面幾點對型腔的數目進行確 13定： a）、根據注射機的最大注射量確定型腔數目； b）、根據注射機的額定鎖模力確定型腔數目； c）、 根據制件的精度要求確定型腔數目。 對于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數目不超過 4 個，又因為此產品屬大批量生產的小型塑件，但制件尺寸、精度、表面粗糙度一般，綜合考慮生產率和產品質量以及以上的計算等各種因素，初步確定采用一模四腔。 ②型腔布置與澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產生溢料現象。 澆注系統(tǒng)的設計應注意以下幾點： 1)應考慮成型材料的工藝特性，如流動性，對壓力、溫度的敏感性，塑料熔體的收縮性、分子取向等性能。 3)應盡量縮短熔體道型腔的流程，以減少壓力損失。 5)澆口的設置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。由于本塑件是圓筒狀制品所以盡可能采取中心進 料，所以選擇點澆口，雙分型面，分流道采用半圓形截面，分流道直徑可選 ～ 。分流道開設在定模板上，在澆道板上采用澆口套 . 主流道設計 在臥式注射機使用的模具中，主流道垂直于分型面，其設計要點如下： a. 主流道的錐角常取 2176。流動性差的塑料可取 3176。流道壁表面粗糙度取 Ra≤ ，且加工時應沿流道軸向拋光。 ，圓角半徑 1～ 3mm。 1)主流道尺寸 根據設計手冊查得 XSZY125 型注射機噴嘴有關尺寸如下： 噴嘴前端孔徑： d0=φ 4mm 噴嘴前端球面半徑： R0＝ 12mm 主流道的小端直徑： D＝ d+(～ 1)mm=φ 4+1＝φ 5mm 主流道始端球面凹坑半徑： R=12+(1～ 2)mm=13mm 主流道的半錐角α通常為 1176。過大的錐角會產生湍流或渦流， 卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用 2176。結構圖如下： 分流道設計 1)形狀及截面尺寸 16分流道在設計時應盡量減小在流道內的壓力損失和熱量損失，同時還要考慮減小流道的容積。圓形截面的 比面積最小，但需開設在分型面的兩側，在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合 ；梯形及 U 形截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和 U形截面分流道略大，在設計中也有采用。 分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸、成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定。對于流動性好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料的小型塑件，在分流道長度很小時直徑可小到 2mm；對于流動性較差的聚碳酸酯、聚砜等可達到 10mm；對于大多說塑料，分流道截面直徑常取 5~6mm。 3）分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡 ,本模具的流道布置形式采用平衡式 4）分流道的長度 根據型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分 流道、二次分流道甚至三次分流道。 根據塑件的外形尺寸和質量等影響因素，初步取值如下： 第一級分流道 L1=42mm, 第二級分流道 L2=30mm。 澆口的設計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。 同時澆口位置的不同還影響模具結構。 2) 澆口應開設在塑件壁厚最大處。 4) 應有利于型腔中氣體排出。 6) 避免產生噴射和蠕動。 8) 注意對外觀質量的影響。 分析以上幾種澆口形式，同時結合塑件具體結構特征，本模具采用點澆口形式較為合適。 型芯 成型塑件內表面的零件成為型芯和凹模。 按結構不同可分為整體式和組合式兩種結構形式。 組合式結構：為了便于加工，形狀復雜型芯往往采用鑲拼組合式結構。凸模采用臺階和模板相連，再用墊板、螺釘緊固，連接牢固，是最常用的的方法。 推出機構的組成 推出機構由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機構的導向與復位部件組成。 推出機構的設計原則 推出機構應盡量設在動模一側。 機構簡單動作可靠，有合適的推出距離。 脫模機構應能保證塑件在開模過程中留在設置由頂出機構的動模內。推件板頂出機構主要用于薄壁容器、殼體以及不允許在塑件表面留有頂出痕跡的情況。 推件板在頂出過程中必須處于被導向狀態(tài)，通?？繉е鶎?，導柱長度應大于推件板的頂出距離。 推件板頂出機構中不必另設復位機構，因為在合模過程中推件板能在合模力的作用下復位。 冷卻系統(tǒng)設計原則 、截面尺寸應盡量大、型腔表面的溫度與冷卻水道的數量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關。根據經驗，一般冷卻管道中心線與型腔的距離應為冷卻管道直徑的 1～ 2倍，冷卻管道的中心距約為管道直徑的 3～ 5倍。 4．冷卻水道出、入口溫差應盡量小，應不超過 50C ，如果冷卻水道較長，則冷卻水出、入口的溫差就比較大，易使模溫不均勻，所以在設計時應引起注意。冷卻水道的設計必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產生熔接痕，降低塑件強度；冷卻水道要易于加工清理，一般水道孔徑為 10mm左右，不小于 8mm。 根據牛頓冷卻定律，冷卻介質從模具帶走的熱量為 3600/tAkQ ????? ? 式中 Q —— 模具與冷卻系統(tǒng)所傳遞的熱量 （ J）； k —— 冷卻管道孔壁與冷卻介質間的傳 熱系數 [J/ )( 02 Chm ?? ]； A —— 冷卻介質的傳熱面積（ 2m ）； ?? —— 模具溫度與冷卻介質溫度之差（ 0C）； t —— 冷卻時間（ s）； 由上式可知，當需傳遞熱量 Q不變時，可通過 1．提高傳熱系數 K ，而通過提高冷卻介質的流速便可達到提高傳熱系數的目的； 2．提高模 具與冷卻介質間的溫差； 3． 增大冷卻介質的傳熱面積 A，而通過開設水管的尺寸盡可能大，數量盡可能多就可以增大傳熱面積。同時，降低熔體溫度，減少傳遞熱量，也是縮短冷卻時間的途徑之一。 Q1 —— 單位質量的塑料熔體在凝固時所釋放的熱量 查得 ? ? kgkJ /108 .2~6 .9 5? 。 ? —— 冷卻水的密度（ kg/ 3m ） 。 經計算得 V= ? ? 335 1828101418760 ???????? ?? ? ?min/3m 所以根據 冷卻水的體積流量可以查表得： 冷卻水管的直徑為 d=12mm 21 求冷卻水在水孔里的流速 v 查閱《塑料模具設計手冊》 223P 得， 冷卻水在水管中的平均流速為： ? ?smdVv /232 ????????????? ?? 式中 V—— 冷卻水的體積流量 d—— 冷卻管道的直徑 所以，符合冷卻水的最低流速的要求 . 當塑料熔體填充型腔時 ,必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內的空氣及塑料受熱或凝固產生的低分子揮發(fā)氣體。有時在注射成型過程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設溢流槽以容納余料，也可容納一定量的氣體。 四、塑料模設計尺寸計算 成型零件尺寸設計 型腔的內徑計算 ? ? zz xlsL sm ?? ?? ???? 00 )1( mL —— 型腔內徑尺寸 sl —— 塑件外徑基本尺寸 22 ? —— 塑件公差 s —— 塑件的平均收縮率，取 % x—— 綜合修正系數，取 x=~ z? —— 模具制造公差，取 ?)6/1~3/1( 因為制件圖樣上未注公差尺寸的允許偏差，所以采用 7 級公差精度，查表得 ?? ，模具制造公差取31的制品公差， 3 ???z? 所以： 00 )( ?? ??????? ?????zmL? 型腔的深度尺寸計算 ? ? ? ?? ? zSz xHsHm ?? ?? ???? 00 1 mH —— 型腔深度尺寸 sH —— 塑件高度基本尺寸 ? —— 塑件公差 s —— 塑料平均收縮率，取 % x—— 綜合修正系數，取 x=~ z? —— 模具成型尺寸設計公差 3/sm ??? 查表得 ?? ???z? 所以： 00 )02 ( ?? ??????? ?????zmH? 型芯的外徑計算 凸