【正文】 其平均收縮率 cS =%。 凹模的尺寸計(jì)算 (1) 凹模 型腔 徑向尺寸的計(jì)算 塑件的外部 整體可以分解為二個(gè)矩形和一個(gè) 半圓，大矩形長(zhǎng) L 為80mm,寬 B 為 50mm，小矩形長(zhǎng) l 為 20mm，寬 b 為 10mm，而圓的半徑 R為 20mm，都 屬于 A 類尺寸。 X—是系數(shù)，一般在 到 之間，此處取 [7]。 z? —塑件上相應(yīng)的尺寸制造公差，中小型塑件 z? =4? 。 查得 塑件的公差為 [7]。 X—是系數(shù)，此處取 。 z? —塑件上相應(yīng)的尺寸制造公差，中小型塑件 z? =4? 。 查得塑件公差 [7]如下： L 相應(yīng)的 制品公差 ? = B 相應(yīng)的制品公差 ? = D 相應(yīng)的制品公差 ? = 則塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換如下： Ls1=78 ? mm ； Ls2=20 ? mm ； Ls3=46 ? mm ；山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 Ls4=8 ? mm ； Ls5=18 ? mm 由下公式計(jì)算型芯的徑向尺寸 ： lM=[(1+ Sc) ls+xΔ]δz0 式（ ） 塑件的平均收縮率 Sc為： Sc=% 。 ? —是塑件上相應(yīng)尺寸的公差。 代入數(shù)值有 : lM1=[(1+ Sc) ls1+xΔ1]δz10 =[（ 1+） 78+]? mm =? mm lM2=[(1+ Sc) ls2+xΔ2]δz20 =[（ 1+） 20+]? mm =? mm lM3=[(1+ Sc) ls3+xΔ3]δz30 =[（ 1+） 46+]? mm =? mm LM4=[(1+ Sc) ls4+xΔ4]δz40 =[（ 1+） 8+]? mm =? mm lM5=[(1+ Sc) ls5+xΔ5]δz50 =[（ 1+） 18+]? mm =? mm (2) 型芯 高度尺寸的計(jì)算 ? 成型塑件內(nèi)腔型心高度計(jì)算 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 塑件的內(nèi)部大型心部分高度尺寸 h1=4mm，屬 于 B 類尺寸。 X—是系數(shù) ， 此處取 。 z? —塑件上相應(yīng)的尺寸制造 公差，中小型塑件 z? =4? 。 查得 塑件制造公差 Δ1= 則塑件內(nèi)部高度尺寸的轉(zhuǎn)換 為 hs1=2 ? mm 由下 公式計(jì)算型心的高度尺寸 ： HM=[(1+ Sc) HsxΔ]0+δz 式 （ ） 塑件的平均收縮率 Sc為： Sc=% 。 ? —是塑件上相應(yīng)尺寸的公差 。 代入數(shù)值有 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 HM=[(1+ Sc) HsxΔ]0+δz=[（ 1+） 2 ] mm = mm 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序的填充到型腔中去，且把壓力充分地傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的塑件。 （ 2）在保證成型和排氣良好的前提下，選取短流程，少?gòu)澱郏詼p小壓力損失，縮短填充時(shí)間。 （ 4）澆口料易清除，整修方便，無(wú)損塑件的外觀和使用。 （ 6）在一模多腔時(shí)，應(yīng)使各型腔同步連續(xù)充澆，以保證各個(gè)塑件的一致性。 （ 8）在保證塑件質(zhì)量良好的前提下，澆注系統(tǒng)的斷面和長(zhǎng)度應(yīng)盡量取小值，以減少對(duì)塑料的占用量，從而減少回收料。在臥式或立式注射機(jī)用模具山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 中，主流道垂直于分型面。主流道的尺寸直接影響到熔體的流速和沖模時(shí)間。 以下是空調(diào)遙控器外殼注塑模具根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造》公式計(jì)算的主流道的各個(gè)尺寸。為減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，主流道的出口端應(yīng)做成圓角，圓角半徑 r=～ 3mm，主流道的出口端應(yīng)與定模分型面齊平，以免出現(xiàn)溢料。 （ 2）主流道小端直徑 主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 + (～ 1 ) mm = 4+ (～ 1)mm=（ 4+1） =5mm (3) 主流道大端直徑 主流道大端直徑 D = d+2Ltg（ α/2）（ α=5176?！?6176。所以流道錐度為 α/2=176。 本制品主流道的結(jié)構(gòu)形式如圖 所示。主流道襯套的形式有兩種： 一是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在固定在模板上。 ? 作為澆注系統(tǒng)的主流道，將料筒的塑料過(guò)渡到模具內(nèi)，保證料流有力暢通的到達(dá)型腔，在注射過(guò)程中不應(yīng)有塑料溢出，同時(shí)保證主流道凝料脫出方便。其作用是使熔融塑料過(guò)渡和轉(zhuǎn)向。 (1) 分流道的截面設(shè)計(jì) 常用的流道截面形狀有圓形、梯形、 U形、半圓形和矩形等，在設(shè)計(jì)中，要減少流道內(nèi)的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望 面積小，故可用流到的截面積與其周長(zhǎng)之比（水力半徑 R） [8]來(lái)表示分流道的流道效率，其比值越大，表明流道的效率越高，也就表明流道和流道璧的接觸少，阻力小，流通能力強(qiáng)，壓力損失小，散熱少。 圖 分流道的截面形狀 從圖中可以看出，圓形截面的水力半徑最大，矩形截面的水力半徑值山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 最小 ,但圓形截面需開(kāi)設(shè)在分型面兩側(cè)，且對(duì)應(yīng)兩部分必須吻合，加工比較困難。在遙控器外 殼注塑模具設(shè)計(jì)中擬采用梯形截面， 其加工性能好，而且塑料熔體的熱量散失，流動(dòng)阻力均不大。 由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)盡量選小一點(diǎn)的，單邊分流長(zhǎng)度 分L =100mm。因?yàn)樵撍芗谋诤駷?mm，重量為 35g200g，故根據(jù)以下公式計(jì)算流道直徑： D= LW 式 （ ）式中 ： D—分流道直徑 (mm)； W—產(chǎn)品質(zhì)量 （ g） ； L—流道長(zhǎng)度 (mm)； 故流道直徑 D = 4 ≈5mm 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 27 (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(dòng)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 [9]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(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。其作用是捕集料流前鋒的 “ 冷料 ” ，防止 “ 冷料 ” 進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。 在遙控器外殼注塑模具設(shè)計(jì)中，采用底部帶有 Z 形拉料桿的冷料穴。脫模時(shí)拉料桿與推桿其推出機(jī)構(gòu)配合使用，二者同步運(yùn)動(dòng)，拉料桿將澆注系統(tǒng)凝料推出模外。澆口的作用表現(xiàn)為：塑料熔體通過(guò)澆口時(shí)剪切速率增高，粘度降低，有利于充型；同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高、粘度降低，從而提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充型；另外在注射過(guò)程中，塑料充型后在澆口處及時(shí)凝固，防止熔體的倒流；成型后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。 一般來(lái)說(shuō)，澆口位置選擇要遵循以下原則： （ 1）澆口位置的設(shè)置應(yīng)使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少。如果塑件壁厚相差較大，應(yīng)將澆口設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度。 （ 5）澆口位置的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體破裂。 （ 7）澆口位置的設(shè)置應(yīng)考慮塑件的外觀。 該塑件要求顏色均勻一致，無(wú)黑點(diǎn)、雜質(zhì)等缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模 四 腔注射，為便于調(diào)整充模時(shí)采用側(cè)澆口。 (1) 側(cè)澆口尺寸的確定 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 1) 計(jì)算側(cè)澆口的深度 根據(jù) 《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 側(cè)澆口的深度 h計(jì)算公式 得 h=n t=2= 式中 t 是塑件的厚度； n 是塑料成型系數(shù)，對(duì)于 ABS 材料，其成型系數(shù) n=。 2） 計(jì)算側(cè)澆口的寬度 B= 30 9 27 ??An =≈4mm 式 （ ） 其公式中 : A 為凹模內(nèi)表面的面積 A=4= n 是塑料成型系數(shù)，對(duì)于 ABS 其 n= 3) 側(cè)澆口的長(zhǎng)度計(jì)算 根據(jù) 《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 可得側(cè)澆口的長(zhǎng)度 澆L 一般選用 ～，這里取 1mm。 當(dāng)型腔內(nèi)的排氣量不大時(shí)，可直接利用分型面之間的間隙自然排氣，也可利用模具的推桿與配合孔之間的活動(dòng)間隙排氣。 此設(shè)計(jì)是利用分型面之間的間隙排氣和利用推桿與配合孔之間的活動(dòng)間隙排氣的。 脫模機(jī)構(gòu)的分類 按驅(qū)動(dòng)方式分：可分為手動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)、液壓脫模機(jī)構(gòu)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 和氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 (1) 塑件滯留于動(dòng)模 模具開(kāi)啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留在帶有脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)模上，以便塑件在脫模機(jī)構(gòu)的作用下脫出塑件。 (3) 力求良好的塑件外觀 推出塑件的位置 應(yīng)該盡量在塑件的內(nèi)部或者在不影響塑件外觀質(zhì)量的地方，在采用推桿時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。 (5) 合模時(shí)能正確復(fù)位。它主要包括因塑件收縮引起的塑件與型芯的摩擦阻力和大氣壓力。 對(duì)于薄壁距環(huán)形斷面的塑件，根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》其脫模力的計(jì)算公式為 AELF )K1( )ta n(fc o s8 22 ?? ? ??? 式 ()上式中， 2? 是距環(huán)形塑件的平均壁厚， 2? =2mm； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 E 是塑料的彈性模量， E=1800MPa ； S 是塑料的平均收縮率，這里取 %； L 是塑件對(duì)型芯的包容 長(zhǎng)度， L=5mm； ? 是模具型芯的脫模斜度， ? = o3 ； f 是塑件與型芯之間的精摩擦系數(shù)，對(duì)于 ABS 塑料取 ； ? 是塑件的泊松比， ? =； 2k 是無(wú)因次因素， 2 1 sin c o s 1kf ??? ? ?； A 是盲孔塑件型芯在脫模機(jī)構(gòu)方向上的投影面積， A= 2mm ； 將上述數(shù)值代入上面公式得到脫模力 F= 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間 的準(zhǔn)確配合和可靠地分開(kāi)，以避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 （ 1）導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 （ 2）導(dǎo)柱一般設(shè)在有型芯的一側(cè)，可以保護(hù)型芯不受損壞；導(dǎo)柱設(shè)在定模一側(cè)，便于塑件脫模。對(duì) 于點(diǎn)澆口三版模、斜導(dǎo)柱和滑塊均在定模的側(cè)向抽芯模具，導(dǎo)柱一般設(shè)在定模一側(cè)。 （ 4）為使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端面應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合部分的表面粗糙度要求為 Ra= m[11]。 導(dǎo)柱的選擇 本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱的布置為確保動(dòng)模和定模只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置。結(jié)構(gòu)形式如圖 圖 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) 導(dǎo)套的選擇 根據(jù)導(dǎo)柱的選擇尺寸，設(shè)計(jì)導(dǎo)套，導(dǎo)套設(shè)計(jì)的一些基本原則：為了使導(dǎo)柱可以順利的進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端倒一圓角 R，導(dǎo)向孔最好打通，否則，導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出，而產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入帶來(lái)阻力，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要不開(kāi)口時(shí)，就要在不通孔的側(cè)面增加通氣孔或在導(dǎo)柱的側(cè)壁磨出排氣槽。導(dǎo)套如圖 所示 。彈簧復(fù)位容易壞掉，需要經(jīng)常更換，所以在此設(shè)計(jì)中使用復(fù)位桿，初步 選定 2 根。所謂水冷，即在模具型腔周圍和型芯內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。有時(shí)候?yàn)榱藵M足加速冷卻，也可以采用冷凍水冷卻。其 設(shè)計(jì)要點(diǎn)有： (1) 實(shí)驗(yàn)表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)塑件的冷卻愈均勻。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 （ 2） 冷卻水道至型腔表面的距 離應(yīng)盡量相等，即孔的排列要與型腔形狀相吻合。 （ 3） 對(duì)熱量積聚大、溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻。同一塑件不同部位的冷卻應(yīng)與塑件的厚度成比例。冷卻水道直徑一般不小于 ￠ 9mm,常用 ￠ 9～ 12mm。當(dāng)成型大型塑件或薄壁塑件時(shí)，料流流程較長(zhǎng)，而料溫愈流愈低，為在塑件上獲得大致相同的冷卻速度，在料流末端冷卻水道可排列稀一些。冷卻管道應(yīng)避開(kāi)模具內(nèi)推桿孔、螺紋孔及型心孔等其它孔道。另外，冷卻管道不應(yīng)穿過(guò)鑲塊，以免在接縫處漏水，若必須通過(guò)鑲塊時(shí)，則應(yīng)加鑲套管密封。 （ 8） 進(jìn)、出口冷卻水溫差不應(yīng)過(guò)大，以免造成模具表面冷 卻不均。所以模具溫度初步選定為 50℃ ，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行