【正文】 ，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。根據(jù)所采取澆口的位置，擬訂采用澆口的形式如下：環(huán)形澆口 環(huán)形澆口主要用來成型圓筒形塑件，它開設(shè)在塑件的外側(cè)，采用這類澆口，塑料熔體在充模時(shí)進(jìn)料均勻，各處料流速度大致相同，模腔內(nèi)氣體易排出，避免了使用側(cè)澆口時(shí)容易在塑件上產(chǎn)生的熔接痕，但澆口去除較難，澆口痕跡明顯；輪輻澆口 輪輻澆口是在內(nèi)側(cè)開設(shè)的環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，由四周進(jìn)料改為幾段小圓弧進(jìn)料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。潛伏澆口 潛伏澆口又稱剪切澆口，由點(diǎn)澆口演變而來。三種澆口的優(yōu)缺點(diǎn)經(jīng)比較易見，環(huán)形澆口凝料去除比較難，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，所以不采用環(huán)形澆口。為了加工的方便性，所以決定采用輪輻澆口。在多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道。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，因此要求所設(shè)計(jì)的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動(dòng)過程中壓力損失及熱量損失盡可能小。常用的分流道截面形狀一般可分為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等。由理論分析可知，圓形截面的流道總是比任何其他形狀截面的流道更可取，因?yàn)樵谙嗤孛娣e的情況下，其比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比值稱為比表面積），即它在熱的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供的接觸面積最小，因此從流動(dòng)性、傳熱性等方面考慮，圓形截面是分流道比較理想的形狀。而U形截面分流道容易加工，且塑料的熱量散失及流動(dòng)阻力均不大，經(jīng)過多方面的考慮，在本設(shè)計(jì)里采用U形截面的分流道。位于這一區(qū)域的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為1～，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。 a～c是底部帶推桿的冷料穴形式， a是端部部為Z字形拉料桿形式冷料穴，是最常用的一種形式，開模時(shí)主流道凝料被拉料桿拉出，推出后常常需用人工取出而不能自動(dòng)脫落； b是靠帶倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式； c是環(huán)形槽代替了倒錐形用來拉主流道凝料的形式，b圖合c圖適用于彈性較好的軟質(zhì)塑料，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化脫模。在比較了這幾種冷料穴的特點(diǎn)后，和經(jīng)過對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，可能將采用推桿將塑件推出， b形式的冷料穴，若塑件推出機(jī)構(gòu)不宜為推桿推出而宜推件板推出的話，那將再重選冷料穴形式。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體，不被排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部炭化或燒焦（褐色斑紋），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，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。注射模具成型時(shí)的排氣通常以如下四種方式進(jìn)行：利用配合間隙排氣；在分型面上開設(shè)排氣槽排氣；利用排氣塞排氣；強(qiáng)制性排氣。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲件、成型桿和成型環(huán)等。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 凹模凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合式兩類。組合式凹模 組合式凹模是指凹模由兩個(gè)以上零件組合而成。這樣的話，就方便了型腔的加工，降低了加工成本，但由于是兩對(duì)半式拼合，所以在拼合處塑件會(huì)產(chǎn)生痕跡，影響塑件的外觀質(zhì)量，同時(shí)使得模具安裝困難。 鑲拼式凹模方案（三）：：采用的是整體式型腔結(jié)構(gòu)。但由于加工困難熱處理不方便，整體式凹模常用在形狀簡單的、中小模具上。凸模和型芯均是成型塑件內(nèi)表面的零件。 整體式凹模主型芯的結(jié)構(gòu) 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。組合式型芯的優(yōu)缺點(diǎn)和組合式凹模的基本相同。對(duì)于型芯內(nèi)的結(jié)構(gòu)布置也容易了許多，如水道、推出機(jī)構(gòu)等的設(shè)計(jì)，但因?yàn)樗芗蛇呌型钩龅呐_(tái)肩，所以其加工的工藝性就略差。在經(jīng)過多方面的考慮之后，本人決定采取方案（一）的型芯結(jié)構(gòu)方式。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向作用 合模時(shí)，首先時(shí)導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入形腔造成成型零件損壞。若側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)。保持運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)作用。（1）、導(dǎo)柱導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 。小批量生產(chǎn)一般不需要導(dǎo)套，而是導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔配合。 c所示導(dǎo)柱用于固定板太薄的場合，在固定板下面再加墊板固定，這種結(jié)構(gòu)不太常用。(a) (b) (c) 圖 導(dǎo)柱 在分析了以上三種導(dǎo)柱的特點(diǎn)后，因?yàn)楸舅芗纳a(chǎn)批量比較大，而且塑件的精度要求也比較高，所以決定采用帶頭導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)， b的形式。 a為直導(dǎo)套（Ⅰ型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合； c為帶頭導(dǎo)套（Ⅱ型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，導(dǎo)套的固定孔便于與固定孔同時(shí)加工， c用于兩塊板固定的場合。 (a) (b) (c) 圖 導(dǎo)套 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件在從模具上取下以前，還有一個(gè)從模具的成型零件上脫落的過程，使塑料件從成型零件上脫落的機(jī)構(gòu)為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)可按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、液壓和氣壓推出機(jī)構(gòu)。推動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、凹模或成型推桿（塊）推出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：1． 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。3． 機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠。5． 合模時(shí)的正確復(fù)位。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計(jì)成圓形、矩形等等。合理地布置推桿的位置時(shí)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于變形或被頂壞。推件板推出機(jī)構(gòu)是由一塊于凸模按一定配合精度相配合的模板，在塑件的整個(gè)周邊端面上進(jìn)行推出，因此，作用面積大。但如果型芯合推件板的配合不好，則在塑件上會(huì)出現(xiàn)毛刺，而且塑件有可能會(huì)滯留在推件板上。 推桿推出形式方案（二）：采用推板推出，用推板將塑件推出。 推板推出形式為了保證推出機(jī)構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出元件能回到原來的位置，通常需要設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。導(dǎo)向零件使各推出元件得以保持一定的配合間隙，從而保證推出和復(fù)位動(dòng)作順利進(jìn)行。 a～c所示。 a、b的結(jié)構(gòu)。(a) (b) (c) 導(dǎo)向形式在分析了幾種形式的推板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)后，本人決定采用圖 a形式的推板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，不過其具體結(jié)構(gòu)有一點(diǎn)改變，： 改進(jìn)后推板導(dǎo)向形式 （2）、復(fù)位桿復(fù)位為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同時(shí)裝有復(fù)位桿，如圖所示。（3）、彈簧復(fù)位彈簧復(fù)位時(shí)利用彈簧的彈力使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。在本模具設(shè)計(jì)中，沒有活動(dòng)鑲件，所以使用復(fù)位桿復(fù)位已經(jīng)滿足設(shè)計(jì)要求，而且復(fù)位桿復(fù)位將會(huì)使得模具加工方便，所以在設(shè)計(jì)中選用復(fù)位桿復(fù)位。手動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從成型塑件中抽出。手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的形式很多，可根據(jù)不同塑料制件設(shè)計(jì)不同形式的手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。氣動(dòng)或液壓側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動(dòng)力進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類分型與抽芯機(jī)構(gòu)是靠液壓缸或汽缸的活塞來回運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的，抽芯的動(dòng)作比較平穩(wěn)，特別是有些注射機(jī)本身就帶有抽芯液壓缸，所以采用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方便，但缺點(diǎn)是液壓或氣動(dòng)裝置成本較高。這類機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。在此本人擬定了幾個(gè)抽芯方案： 開模后手工抽芯； 用彈簧實(shí)現(xiàn)抽芯和斜面壓回復(fù)位； 液壓抽芯； 斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)抽芯。而且塑件是大批量生產(chǎn)的，所以最好能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。因此初步確定采用彈簧側(cè)抽芯或者斜導(dǎo)柱抽芯方式。因此不推薦使用這種抽芯形式。： 圖 斜導(dǎo)柱側(cè)抽心機(jī)構(gòu)對(duì)于內(nèi)側(cè)的掛鉤，就需要對(duì)其進(jìn)行內(nèi)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)處理。 ，長只有25㎜。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)的，所以不采用開模后手工抽芯。采用斜滑塊內(nèi)抽芯，其既可以滿足了設(shè)計(jì)要求，也可以作為推桿把塑件頂出。經(jīng)過考慮和比較，兩個(gè)方案各有各的優(yōu)點(diǎn)，在此。但是如果采用側(cè)抽芯的話，就會(huì)增加模具的復(fù)雜程度和難度，使得模具的加工成本提高。在考慮了各方面因素后，本人決定采用第二種方案。注射模具設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。為了使模溫能控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計(jì)模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對(duì)模具進(jìn)行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑件的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對(duì)模具溫度的要求有關(guān)。對(duì)于粘度高、流動(dòng)性差的的塑料（例如聚碳酸脂，聚砜、聚甲醛，聚苯醚和氟塑料等），為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，因此經(jīng)常需要對(duì)模具加熱。對(duì)于熱固性塑料，模溫要求在150～200℃，必須對(duì)模具加熱。對(duì)于大型模具，為了保證生產(chǎn)之前用較短的時(shí)間達(dá)到工藝所要求的模溫，可設(shè)置加熱裝置對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱?？梢圆辉O(shè)置冷卻裝置依靠自然冷卻。而采用加熱措施后，模內(nèi)一些間隙配合的零件可能由于膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。A1——模腔的表面積；Δθ——模腔內(nèi)塑料與模腔表壁的溫度差（0C）；t2——塑件在模內(nèi)停留冷卻的時(shí)間（s）。則有：t2∝1／Δθ上式說明，塑料在模具內(nèi)停留冷卻的時(shí)間t2與溫差Δθ成反比關(guān)系，若要縮短塑件在模內(nèi)的停留冷卻時(shí)間以提高生產(chǎn)率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與模腔的溫差。冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等；澆口處加強(qiáng)冷卻；冷卻水道出、入口溫差盡量小；冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置；合理確定冷卻水接頭位置。根據(jù)這些原則，和針對(duì)本塑件的特點(diǎn)和要求。 圖 冷卻水路圖 圖 凸模水路第 三 章 工作尺寸的計(jì)算和注射機(jī)的校核在確定型腔壁厚和底板厚度時(shí)，應(yīng)分別從強(qiáng)度和剛度兩方面來計(jì)算，相互校核后取其大值。根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》，型腔的側(cè)壁厚和底板厚計(jì)算如下： 側(cè)壁厚度的計(jì)算整體式圓形型腔的側(cè)壁可以看作是封閉的厚壁圓筒，側(cè)壁在塑料熔體壓力作用下變形，由于側(cè)壁變形受到底板的約束，在一定高度h2范圍內(nèi)，其內(nèi)半徑增大量較小，愈接近底板約束愈大，側(cè)壁增大量愈小，可以近似地認(rèn)為底板處側(cè)壁內(nèi)半徑為零。整體式圓形型腔內(nèi)半徑增大受底板約束的高度h2，由式（551）有：h2=R——型腔外半徑（㎜）；r——型腔內(nèi)半徑（㎜）；h2——受約束高度（㎜）。按組合式型腔剛度條件計(jì)算，型腔側(cè)壁厚度計(jì)算，由式（551）有：s剛=Rr=r（）式中 s——型腔側(cè)壁厚度（mm）；R——型腔外半徑（mm）；r——型腔內(nèi)半徑（mm），取r=75㎜；U——泊松比，；E——鋼的彈性模量，105MPa；P——型腔內(nèi)塑料熔體壓力（MPa）；取P=30MPa。型腔的底板厚度型腔的底板厚度按照整體式來計(jì)算，按剛度條件，根據(jù)式（555）底板厚度為：h剛===按強(qiáng)度條件，根據(jù)式（556）底板厚度為：h強(qiáng)=r=75=因?yàn)閔強(qiáng)h剛，所以按強(qiáng)度條件計(jì)算的結(jié)果來確定底板的厚度，取底板厚度為h底=25mm。型腔板的最小尺寸計(jì)算型腔板高度:h凹=h塑+h底=30+95=125mm型腔板長： L=150+602=270mm型腔板寬： L=150+602=270mm因此因此，初步確定型腔板的尺寸為：270270125㎜。則有h=h塑=95=圓整后初步選取型芯固定板厚度為：h=32mm。模架各板尺寸的選取參照《模具設(shè)計(jì)大典數(shù)據(jù)庫》、型模架組合尺寸，和型腔型芯板厚的尺寸；本人設(shè)計(jì)模架各板的尺寸如下 標(biāo)準(zhǔn)模架樣式 模架尺寸定模板45041532推桿固定板45022520型腔板450355125推件板45022525型芯固定板45035532模腳450100120型芯支承板45035550對(duì)模架各板的校核（1）定模板厚度的校核， b的形式，根據(jù)《模具設(shè)計(jì)大典數(shù)據(jù)庫》㎜，所以定模板初取的厚度不符合，故模板的厚度改為50㎜。則有h===㎜﹥50 mm，所以應(yīng)該在其中間加一個(gè)支承柱，則有h=== mm﹤， mm已經(jīng)符合要求，但要在中間加一個(gè)支承柱。（4）模腳高度的校核因?yàn)樗芗枰瞥?0㎜，所以模腳至少為30+20+25=75㎜，所以選取120㎜已經(jīng)符合要求。：模具所需的最大鎖模力應(yīng)該小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)》中式256校核P腔F≤P鎖式中 P腔——模具型腔壓力，取3