【正文】 是很小量，塑件的成型效果也是不令人滿意的。黃色區(qū)域說(shuō)明塑件的澆口和材料沒有很好的配合。 圖中可以看出，最佳條件不一定是綠色區(qū)域中心，因?yàn)橛行┛勺冃愿叩臈l件 ，系統(tǒng)都作為了最佳區(qū)域。 分析結(jié)果如圖 示： 圖 模型窗口分析結(jié)果 由圖中可以看出 注射成型各因素的 最佳組合：模具溫度為 C。240 ，注射時(shí)間為 ，最大注射壓力為 100MPa，流動(dòng)速率為。主要檢查是否有遲滯現(xiàn)象，過 飽壓 、徑流效應(yīng)、潛流現(xiàn)象、失衡 的流動(dòng)等五鐘影響塑件成型質(zhì)量現(xiàn)象。 過飽壓是指額外的流體被壓縮在一個(gè)流道中，而其他流道已充滿。 潛流現(xiàn)象是指和另一股流體遇到另一流體后，反向流動(dòng)回外邊已趨冷的流體層現(xiàn)象。 初始條件：材料 pp7533，澆口位置如圖 ，按模型窗口分析最佳條件處理 。信息窗口顯示選用此塑料和澆口位置是可以很輕易地進(jìn)行填充， 沒有短射方面的問題 可能會(huì)出現(xiàn)品質(zhì)不佳，但還是 可以接受的 。 ① 填充時(shí)間 如圖 所示，紅色區(qū)域是最先填滿的區(qū)域，藍(lán)色區(qū)域是最后填滿的區(qū)域。過飽壓一般發(fā)生在最短填充時(shí)間的部分。低壓區(qū)域面臨是否能夠填充滿的問題。在塑件的藍(lán)色區(qū)域，兩股流體交匯，可能會(huì)產(chǎn)生潛流現(xiàn)象。當(dāng)塑件厚度均勻時(shí)，壓降也很均勻 。圖 顯示壓降很均勻。波前溫度太低，那么可能發(fā)生遲滯現(xiàn)象。 12 圖 塑料的波前溫度 ⑤ 流動(dòng)可能性 前面報(bào)告已經(jīng)得出，模具很容易填滿 。由圖可以得出，塑件品質(zhì) 較好。 以正常冷卻溫度為基準(zhǔn)，塑件冷卻溫度在CC 。以正常的冷卻時(shí)間為基準(zhǔn)，塑件冷卻時(shí)間在~ 范圍內(nèi)。從圖 可以看出，塑件的溫度變化比較均勻 ，且變化量 13 不大 。比正常值低時(shí)，表示那個(gè)區(qū)域冷卻時(shí)間快，也是將潛在有遲滯或短射現(xiàn)象。塑件絕大部分都呈綠色，冷卻質(zhì)量好。縮痕現(xiàn)象是 指成型品表面發(fā)生凹陷，是由熱量收縮造成的。孔隙對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重的影響。主要是由于塑件厚度的輕微變化造成的。 圖 塑件縮痕 ⑹ 焊接線與逃氣分析 焊接線是在填充時(shí)間，數(shù)個(gè)流道的流體匯合后生成的弱處或可見缺陷。 ① 焊接線分析 由圖 中紅色線可以看出，塑件上 可能 有極少的焊接線，且對(duì)塑件不造成大的影響。 由圖 可以看出塑件上有極少的氣泡產(chǎn)生，表示注射過程中 能夠很好的排氣。以上分析也為后面的澆口位置確定，分型面位置，排氣裝置，冷卻裝置的設(shè)計(jì)提供了合理 的依據(jù)。 實(shí)際注射量為 :V實(shí) == cm3 ； 16 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 , 即： ≧ V實(shí) V公 = V實(shí)/ =247。 表 31 制品成型工藝參數(shù)初步確定 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 注塑機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 30~60 噴嘴形式 直通式 模具溫度 40~80 噴嘴溫度 (℃ ) 170~190 后段溫度 (℃ ) 160~170 中段溫度 (℃ ) 200~220 前段溫度 (℃ ) 180~200 注射壓力 MPa 70~120 保壓力 MPa 50~60 注射時(shí)間 s 0~5 保壓時(shí)間 s 20~60 冷卻時(shí) 間 s 15~50 成型收縮 (%) 1~2 成型周期 s 40~120 表 32 國(guó)產(chǎn)注射機(jī) SZ160/60技術(shù)參數(shù)表 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥 拉桿內(nèi)間距 (mm) 320320 理論注射容積（ cm3 ） 160 移模行程 (mm) 300 螺桿直徑 (mm) 40 最大模具厚度 (mm) 300 注射壓 (MP a ) 145 最小模具厚度 (mm) 170 注射速率 (g/s) 100? 鎖模形式 (mm) 液壓 塑化能力 (g/s) 模具定位孔直徑 (mm) 125 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 20~200 噴嘴球半徑 (mm) 35 鎖模力 (KN) 600 噴嘴口直徑 （ mm） 4 17 型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素： （ 1） 塑件 的尺寸精度 ； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生產(chǎn)效益； （ 4）模具制造難度。 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則： （ 1）便于塑件脫模； （ 2）在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模； （ 3） 外觀不遭到損壞； （ 4）有利于排氣和模具的加工方便。 用 Pro\e 對(duì)其進(jìn)行分形面設(shè)計(jì)， 分形面及型腔布置 如下圖 圖 分型面 澆口的確定 PP 料的流動(dòng)性好 ,可適用于各種澆口 ,為了不影響外觀 ,簡(jiǎn)化模局結(jié)構(gòu) ,確定使用側(cè)澆口。 模具材料的確定 現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ,所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料 .如何合理的選擇模具鋼 ,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件 ,如果選材不當(dāng) ， 則所有的精密加工所投入的工時(shí) ,設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。 從工藝性能考慮 :要熱加工工藝好 ,加工溫度范圍寬 ,冷加工性能如切削 ,銑削 ,拋光等加工性能好 ,此外還要考慮淬透性和淬硬性 ,熱處理變形和氧化脫碳等性能 .另外從經(jīng)濟(jì)考慮 ,要求材料來(lái)源廣 ,價(jià)格低。 SM45 鋼屬優(yōu)質(zhì)碳素塑料模具鋼，與普通優(yōu)質(zhì) 45 碳素鋼相比，其鋼中硫，磷含量低，鋼材純度好。 SM45 鋼的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，切削加工性好，淬火后具有較高的硬度，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的強(qiáng)韌性和一定的耐磨性，被廣泛用于制造中、低擋的塑料模具。 ，空冷，硬度為 25~33HRC。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。 根據(jù)注塑機(jī)型號(hào)和查 [1]P303 表 1519，主流道尺寸如下圖 圖 主流道尺寸 圖 分流道截面 19 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主 流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套 ， 以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。 由注塑機(jī)確定定位圈的尺寸，公稱尺寸為 125mm，見 [1]P457 表 2032。 分 流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U 形和六角形。用澆道的截面積和表面積的比值來(lái)表示澆道的效率，效率越高，澆道的設(shè)計(jì)越合理。查 [1]P304 表 1511，聚丙烯的分流道 等效 直徑為 ~，取分流道直徑為 6mm。長(zhǎng)度尺寸如圖 冷 料 井 冷料 井 一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前 端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫，此外，開模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出 ， 冷料 井 的尺寸 ， 宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑 。 冷料 井 的尺寸如圖 ： 圖 分流道長(zhǎng)度尺寸 圖 冷料井及澆口尺寸 澆口 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適 時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。 該模具采用側(cè)澆口， 已在 中得到確定。 澆口的截面形狀和分流道的一樣都采用 U 形 截面，與分流道的連接方式見圖。 圖 主流道、分流道、澆口的連接情況 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。該塑件有需要配合的地方，所以對(duì)尺寸的要求比較高 。未注壁厚均為 1mm。本設(shè)計(jì)采用平均值法。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地， 21 以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。 L1m =[(1+S)L1s － ?43 ]?? =[(1+) 123－ 43 ] ? = ? mm 式中 L1m — 以 φ 123 加工時(shí)凹模的徑向尺寸 ； L1s — 在 φ 123 處 塑件的徑向尺寸 ； ? — 塑件的公差值； 由塑件的公差等級(jí)查 [1]P266 表 1312所得。 L 2m =[(1+S)L2s － ?43 ]?? ==[(1+) 82－ 43 ] ? = ? mm 式 中 L 2m — 以 φ 82 和 R41 加工時(shí)凹模 的徑向尺寸 ； L2s — 在 φ 82 和 R41 處 塑件的徑向尺寸 ； L 3m =[(1+S)L3s － ?43 ]?? ==[(1+) 72－ 43 ] ? = ? mm 式中 L 3m — 以 R36 加工時(shí)凹模的徑向尺寸 ； L3s — 在 R36處 塑件的徑向尺寸 ； 22 脫模斜度為 1。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 L1m =[(1+ S) L1s + ?43 ]?? =[(1+) 120+43 0 .58] ? = ? mm 式中 L1m — 以 φ 120 加工時(shí) 凸 模的徑向尺寸 ； L 2m =[(1+ S) L2s + ?43 ]?? =[(1+) 80+43 ] ? = ? mm 式中 L2m — 以 φ 80 和 R40 加工時(shí) 凸 模的徑向尺寸 ； L3m =[(1+ S) L3s + ?43 ]?? =[(1+) 74+43 ] ? 23 = ? mm 式中 L3m — 以 R37 加工時(shí) 凸 模的徑向尺寸 ； 脫模斜度為 1。 H 2m =[(1+ S) H2s + ?32 ]?? =[(1+) +32 0. 48] ? = ? mm 式中 H2s — 凹模深度尺寸 H2m 減去塑件壁厚 1mm。 Pro\E 分模 運(yùn)用 Pro\E軟件進(jìn)行分模演示，得分模后的模具圖如圖 圖 分模演示 對(duì)注射模的校驗(yàn)性質(zhì)的 CAE 分析 針對(duì)多型腔模，我們?cè)龠M(jìn)行一次校驗(yàn)性質(zhì)分析。 圖 材料信息（一） 圖 材料信息（二） ⑵ 模型窗口分析 初始條件為 ⑴ 中 所顯示的材料信息。 。248 ， 注射時(shí)間為 。分析結(jié)果顯示，該塑件很容易充填 ，沒有短射方面的問題，可能會(huì)出現(xiàn)品質(zhì)不佳，但還是可以接受的 。填充時(shí)間將顯示遲滯發(fā)生在非常狹窄的間距中。 因?yàn)樗芗诤窬鶆?，所以一般不?huì)發(fā)生遲滯現(xiàn)象。當(dāng)塑件厚度均勻時(shí)，壓降也很均勻。該塑件壁厚均勻，圖 顯示壓降很均勻，因此不會(huì)產(chǎn)生翹曲，陰影或塑料劣化等不良現(xiàn)象。由圖可以得出，塑件品質(zhì)較好 ，而只有在主澆道中凝料才出現(xiàn)差品質(zhì) ，不對(duì)塑件質(zhì)量造成影響。分析結(jié)果如圖 所示。 分析結(jié)果為后面的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)， 需要認(rèn)真設(shè)計(jì)冷卻機(jī)構(gòu)。 27 圖 塑件的冷卻質(zhì)量 ① 表面溫度的變異量 如果塑件的表面溫度變化比正常值高，就需要在設(shè)計(jì)冷卻水道時(shí)重點(diǎn)考慮這一區(qū)域的冷卻問題。 圖 塑件表面溫度的變異量 ② 凝固時(shí)間的變異量 一個(gè)區(qū)域的冷卻時(shí)間比正常值大時(shí)，就表示那個(gè)區(qū)域?qū)⒁罄鋮s補(bǔ)償集中在那個(gè)區(qū)域。由圖 可以看出塑件各部分凝固時(shí)間的變異量很均勻。 如果縮痕很大，可以在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候?qū)σ桩a(chǎn)生縮痕的地方結(jié)構(gòu)加以 改善。 圖 縮痕分析 ② 由圖 可以看出，塑件表面 可能會(huì) 有很少的融合線 ，但是不影響塑件質(zhì)量。 由圖中可以看出，在塑件的某些部位會(huì)有少許的氣泡產(chǎn)生，但是 根據(jù)對(duì)上下型腔和頂桿間隙的設(shè)計(jì)，氣體 都 可以順利排出。由分析得知，塑件會(huì)出現(xiàn)冷卻質(zhì)量問題，因此 在模具設(shè)計(jì)過程中，需要重點(diǎn)注意冷卻裝置的設(shè)計(jì)。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力 [? ]時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開裂。因此，有必要對(duì) 型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其對(duì)重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)確定 。 型腔結(jié)構(gòu)形式如圖 ⑴ 型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 ① 按強(qiáng)度計(jì)算 由 [3]P128 公式 52得：