【正文】 、半圓形及矩形，如 圖 55。 圖 55分流道截面形狀 表 51各截面特性比較 截面形狀 簡(jiǎn)圖 特性 熱量損失 加工性能 流動(dòng)阻力 效果 河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 單面圓形 較小 易 小 佳 矩形 大 易 大 不良 梯形 較小 易 較小 良 圓 小 較難 小 最佳 根據(jù)表 所示 分流道截面選擇梯形。 梯形的側(cè)面斜角 ? 常取 5176。底部以圓角相連。根據(jù)成 型條件不同， b 也可在 5～ 10mm 內(nèi)選取。分流道的長(zhǎng)度要盡可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材和能耗。 L的尺寸根據(jù)型腔的多少和型腔的大小而定。 分流道的布置 分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，這與多型腔的平衡式與非平衡式的布置是一致的。如果各個(gè)型腔的分流道長(zhǎng)短不同，則遠(yuǎn)端型腔處的壓力與溫度較低，塑件可能形成較明顯的熔接痕，甚至塑料可能填充不足。對(duì)于流動(dòng)性差的塑料，要避免采用非平衡式分流道。它的作用是使塑料熔體快速注入型腔，順利地填滿型腔，并且在冷卻時(shí)補(bǔ)料以補(bǔ)償塑料的收縮。 小的澆口如果正 對(duì)著一個(gè)寬帶和厚度較大的型腔，則熔體經(jīng)過澆口時(shí)，由于受到很高的剪切應(yīng)力，將產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)等現(xiàn)象，這些噴出的高度定向的細(xì)絲或斷裂會(huì)很快冷卻變硬，與后進(jìn)入型腔的熔體不能很好熔合而使塑件出現(xiàn)明顯的熔接痕。 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開設(shè)在壁薄處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且還易冷卻，影響熔體的流動(dòng)距離，難以保證充填滿整個(gè)型腔。為了保證塑料熔體順利充填型腔，使注射壓力得到有效傳遞，而在熔體液態(tài)收縮時(shí)又能得到充分不縮，一般澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件的厚壁處。澆口的斷面形狀常為圓形或矩形，澆口面積與分 流道斷面積比為 ～ ～ 。伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，動(dòng)能變成熱能，溫度升高，這又促使表觀粘度的進(jìn)一步下降。同時(shí)小澆口易凍結(jié)，可防止型腔內(nèi)熔體的倒流，成型后也便于塑件與澆注系統(tǒng)的分離。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），是限制性澆口。由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，不留明顯痕跡。 側(cè)澆口尺寸的計(jì)算公式如下： b= 30 ~ A t=（ ～ ） ? 式中： b側(cè)澆口的寬度， mm； A塑件的外側(cè)表面積， mm178。 確定澆口尺寸： b= ~ =～ t=（ ～ ） *=～ 則取 b= t=，同時(shí)取澆口長(zhǎng) l為 1mm。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具型腔的個(gè)數(shù)，可按下述方法確定： 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量，型腔數(shù)量可按下式確定： n=（ K 注m 澆m ） /m 式中： 注m 注射機(jī)最大注射量（ g） 澆m 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量（ g） m單個(gè)塑件的質(zhì)量（ g） K注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般 K取 n型腔個(gè)數(shù) 則 n=（ ） /≈ 2 分型面的確定 分開模具能取出塑件 的面，稱為分型面，其它分開面可稱為分離面或分模面。 分型面的方向盡量采用與注射機(jī)開模呈垂直的方向，特殊情況下才采用與注射機(jī)開模方向平行的分型面。除平面分型面外，其它形狀的分型面雖加工較困難，但使模具型腔的制造和塑件的脫模變得容易。 ，盡可能使塑件在動(dòng)模的一邊，有利于脫模。厚壁、外形復(fù)雜、包緊力小，事先難以判斷塑件留于哪一側(cè)的，則可將型腔、型芯的主要部分都設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，以保證留模方向。當(dāng)塑件上要求相互同心的部分不便設(shè)在分型面同一側(cè)時(shí)，則應(yīng)設(shè)置特殊的定位裝置，以提高合模時(shí)的對(duì)中性。 ，應(yīng)將分型面設(shè)在料流的末端，以利于排氣。 綜合上述 ,本設(shè)計(jì)可以選擇平面的分型面。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。在冷卻固化中形成了塑件的形狀、尺寸和表面。在上萬次、甚至幾十萬次的注塑周期，成型零件的形 狀和河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件的結(jié)構(gòu)、材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。成型零件成本高于模架的價(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提高而增加。按結(jié)構(gòu)不同可分為： 整體式凹模結(jié)構(gòu) 整體式凹模的結(jié)構(gòu)如圖 63 所示。但是由于整體式凹模加工困難，熱處理不方便，所以常用于形狀簡(jiǎn)單的中、小型模具上。按組合方式不同，組合式凹模結(jié)構(gòu)可分為整體式嵌入式、局部鑲嵌式、側(cè)壁鑲嵌式和四壁拼合式等形式。為了保證組合后型腔尺寸的精度和裝配的牢固，減少塑件上的鑲拼痕跡。 （ 1）、整體嵌入式凹模 它主要用于成型小型塑件，而且是多型腔的模具，各單個(gè)型腔采用機(jī)加工、冷擠壓、電加工等方法加工制成，然后壓入模板中。 （ 2）、局部鑲嵌組合式凹模 為了加工方便或由于 型腔的某一部分容易損壞，需經(jīng)常更換，應(yīng)采用這種局部鑲嵌的辦法。選用這種結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意平磨結(jié)合面，拋光時(shí)應(yīng)仔細(xì)，以保證結(jié)合處銳棱（不能帶圓角）影響脫模。 河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 確定凹模的類型 根據(jù)計(jì)算器外殼的結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)考慮到加工的難易程度和模具的成本問題，“外殼注塑模具”的凹模采用整體式凹模。與凹模相類似，凸模也可以分為整體式和組合式兩類。當(dāng)塑件內(nèi)表面形狀復(fù)雜而不便于機(jī)械加工，或形狀雖然不復(fù)雜，但為節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，減少切削加工量時(shí)，可采用組合式凸模，將凸模及固定板分別采用不同材料制造和熱處理，然后連接在一起，常用的連接方 式有軸肩式連接、螺釘連接、銷釘定位或者螺釘連接，止口定位。任何塑件都有一定的尺寸要求，有些塑件還有特殊 精度要求。 它包括設(shè)計(jì)模具選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及成型塑件時(shí)由于工藝條件波動(dòng)、材料批號(hào)發(fā)生變化而造成塑件收縮率值的波動(dòng)，前者造成塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑件尺寸的偶然誤差。對(duì)于某些不太重要的制品， 可以不考慮收縮率。塑料制品的壁厚、形狀、外形尺寸、熔料流長(zhǎng)度、澆口形式等均對(duì)收縮有影響，這點(diǎn)在計(jì)算成型零件工作尺寸時(shí)應(yīng)予注意。故認(rèn)為中心距尺寸基本保持不變。要求動(dòng)作的零件，則對(duì)制品尺寸帶來誤差，動(dòng)模與定模時(shí)，會(huì)產(chǎn)生合模位置誤差。 查手冊(cè)知 ABS 塑料的收縮率是 %～ %，則 ABS 塑料的平均收縮率為 CPS = ( % + % ) / 2 = % 。 CPS 43 △ ） Z??0 型腔深度尺寸 MH =( SH + SH CPS +43 △ )0Z?? 型芯高度尺寸 MH =( SH + SH 根據(jù)制品的精度要求，確定模具的制造公差為制品公差的 1/3，即 Z? =1/3。 CPS 43 △ ）Z??0 ? 74 ? 河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 88 ? 3 深度 MH =( SH + SH CPS +43 △ )0Z?? ? ? 20 ? 12 ? 88 ? 33 ? 16 ? 高度 MH =( SH + SH 河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 66型腔結(jié)構(gòu)示意圖 河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 67型芯結(jié)構(gòu)示意圖 第七章 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 型腔內(nèi) 氣體的來源，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮排氣問題。所以，往往需要通過試模來確定其位置，然后再開排氣槽。排氣的方式有開設(shè)排氣槽排氣和 利用模具零件配合間隙排氣。特別是對(duì)于中小型模具時(shí)是利用分型面及成型零件配合間隙排氣，間隙的大小和排氣槽一樣，通常為 ～ 。注意：無論是排氣間隙還是排氣槽均應(yīng)與大氣相同。 確定排氣形式 根據(jù)計(jì)算器外殼的結(jié)構(gòu)特性可選擇分型面開排氣槽的形式， L=6mm， h= H=，寬度取 。一般脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向與開模的運(yùn)動(dòng)方向是一致的。 脫模力的計(jì)算 將制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為脫模力。 由大氣壓力造成的阻力。 推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。t 為制品的厚度， cp? 為型芯的平均半徑（指圓形截面、矩形截面時(shí)可求其相等遠(yuǎn)，即以其周長(zhǎng)除以 ? ）。 厚壁制品脫模力的計(jì)算公式： Q=Bf ftrrl ???????????????????????s i nc o s1)t a n(c o s2c o st2c o sc o sr222均均均 Q鎖模力 (N)； 均r 型芯的平均半徑 （ cm）； ? 塑料的彈性模量 （ N/cm178?！?1176?！?1176。） 則 Q= 河南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中，選用推桿脫模 推出零件尺寸的確定 在推出機(jī)構(gòu)中最主要的零件是推件板和推桿，推件板的厚度和推桿的直徑的確定又是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。原則上寧多勿少，直徑寧小勿大，個(gè)別情況例外； 為使推桿不觸及型芯，推桿外周距型芯應(yīng)留有不小于 ～ 的距離(依型芯大小而定 )，且當(dāng)推桿孔磨損時(shí)，有更換較大截面推桿的余地； 推桿的前端，原則上應(yīng)高出于型腔表面 ～ ，以免塑件上留有推桿突起痕跡，但應(yīng)依塑件要求而定； 推桿在閉模時(shí)，有可能與側(cè)抽芯沖突，應(yīng)采用推桿先復(fù)位機(jī)構(gòu)； 當(dāng)塑件上有加強(qiáng)筋及突臍時(shí)，推桿應(yīng)設(shè)在其上； 塑件為矩形殼體時(shí)，由于隅角部位散熱不良，推桿不宜設(shè)在隅角部位； 當(dāng)采用潛伏澆口時(shí)，推澆口的推桿端部可以略低于澆道表面； 推桿與推桿孔之間的雙邊間隙， 應(yīng)能保證不溢料而又能排氣。 推桿的材料： 45鋼 其計(jì)算公式為： d=K（ EFLn2） 41 式中： d推桿的最小直徑 ， mm； K安全系數(shù)，可取 K=； F脫模力， N； n推桿的數(shù)目； E鋼材的彈性模量，查得 E=?105 aMP ； 參考選定的標(biāo)準(zhǔn)模架的參數(shù)，初選推桿長(zhǎng)度為 90mm，個(gè)數(shù) n=1。如圖 81所示。如遇到脫模機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)相互干擾時(shí)，必須在脫模機(jī)構(gòu)上增設(shè)復(fù)位裝置。 在本設(shè)計(jì)中選用復(fù)位桿復(fù)位，如圖 82。熱塑性塑料在注射成型過程中，根據(jù)其品種的不同 ，模溫的要求也有所不同。對(duì)于熔融粘度較高，流動(dòng)性差的塑料，則要求較高的模具。C以上時(shí)需對(duì)模具進(jìn)行加熱。當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水 道至型腔表面的距離最好相等，但是當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，厚的地方冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡一些。 。因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，在它的附近設(shè)冷卻水的入口，而在溫度較低的遠(yuǎn)處只需通過經(jīng)熱交換后的溫水即可。如果冷卻水道較長(zhǎng)，則入水與出水的溫差就較大，這樣就會(huì)使模具的溫差分布不均勻，為了避免這個(gè)現(xiàn)象，可以通過改變冷卻水 道的排列方式來克服這個(gè)缺陷。 。 常見冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 常見的冷卻系統(tǒng)由直流式、直流循環(huán)式、循環(huán)式、噴流式。目前普遍采用的是電加熱溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如果加熱介質(zhì)采用各種流體，那么其設(shè)計(jì)方法類似于冷卻水道的設(shè)計(jì)，這里就不再介紹。 經(jīng)過 ABS材料性能以及制品要求分析無需較熱系統(tǒng)，只需制品成型后預(yù)熱干燥即可。合模導(dǎo)向裝置主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位。導(dǎo)柱導(dǎo)向裝置的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 導(dǎo)向裝置的作用 （ 1）、導(dǎo)向作用。 （ 2）、定位作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起到了定位作用，便于裝配和調(diào)整。塑料注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)面壓力，或由于成型設(shè)備精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力。 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)原則 （ 1）、導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位 ，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)發(fā)生變形。對(duì)于小型模具，通常只用兩個(gè)直徑相同且對(duì)稱分布的導(dǎo)柱；如果模具的凸模與凹模合模時(shí)有方位要求，則用兩個(gè)直徑不同的導(dǎo)柱或用兩個(gè)直徑相同，但位置錯(cuò)開的導(dǎo)柱；對(duì)大中型模具，為了簡(jiǎn)化加工工藝，可采用三個(gè)或四個(gè)直徑相同的導(dǎo)柱，但數(shù)量分布不對(duì)稱或?qū)е恢脤?duì)稱，但中心距不同。在不妨礙取模的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)置在型芯高出分型面的一 側(cè)。 （ 5）、為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處制有承屑槽，一般都是削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角。 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及用途 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具結(jié)構(gòu)大小及塑件生產(chǎn)批量的不同而不同。 （ 1）臺(tái)階式導(dǎo)柱 注射模常用的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階式導(dǎo)柱有帶頭和有肩的兩類。有肩導(dǎo)柱一般與導(dǎo)套配合使用，導(dǎo)套內(nèi)徑與導(dǎo)柱直徑相等，便于導(dǎo)柱固定孔和導(dǎo)套固定孔的