【正文】 為了充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在 50％～ 80％。最小注射量應大于公稱注射量的 20％。由于 本次采用流道簡單，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 B 0BHH01 2 3 4 5S HS(a) (b)K mSK S 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 16 倍來計算，故一次注入模具型腔熔體體積的總體積為 ： 35 0 5 5)( cmVV =+= 塑總 () 選擇注塑機 根據(jù)第二步計算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量 V 總 = cm179。根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為 500 cm179。 表 注射機主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量 500 cm179。 (2) 鎖模力校核 ① 塑件在分型面上的投影面積 塑A ， 則 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 17 222 )4*150(4/∏ mmA ==塑 () ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 塑澆 AA =。 ④ 模具型腔內(nèi)的脹型力 KNPAF * ==模總脹。 對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進行。 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 18 澆注系統(tǒng)設(shè)計影響因素 澆注系統(tǒng)設(shè)計合理與否影響塑件的內(nèi)在性能質(zhì)量、 尺寸精度、外觀質(zhì)量、成型效率、塑料利用率等。 (2) 結(jié)合型腔布局考慮 ① 盡可能保證在同一時間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，盡量采用平衡式布局，以便設(shè)置平衡式分流道 。 ③ 使型腔及澆注系統(tǒng)在 分型面上投影的中心與注射機鎖模機構(gòu)的鎖模力作用中心相重合，以使鎖?？煽?、鎖模機構(gòu)受力均勻 。 (3) 熱量及壓力損失要小 盡量縮短澆注系統(tǒng)的流程，特別是對于較大的模具型腔，增加斷面尺寸，盡量減少彎折，控制表面粗糙度。 (5) 防止型芯變形和嵌件位移 應盡量避免塑料熔體直接沖擊細小型芯和嵌件，以防止熔體沖擊力使細小型芯變形、使嵌件位移。 (7) 降低成本，提高生產(chǎn)效率 在滿足各型腔充滿的前提下，盡可能減小澆注系統(tǒng)的容積，以減少塑料的消耗；盡可能使塑件不進行或少進行后加工，以縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率。 主流道位于模具中心線上，和注射機噴嘴中心線重合。 dd 13421rr 1 圖 主流道的安裝及尺寸 1澆口套； 2定模座板； 3定位圈； 4注射機噴嘴 由于制件較大、壁較薄，為了提高成型效果，采用直接澆口從外凸球面頂部進料，這種澆口由主流道直接進料，熔體壓力損失小，成型容易，但也存在一些缺點，由于澆口處固化慢，容易造成成型周期延長，容易產(chǎn)生較大的殘余應力，超壓填充，交口處易產(chǎn)生裂紋，澆口凝料切出后制件上疤痕較大 [5]。 主流道的表面精度 流道壁表面粗糙度取 mRa = ，且加工使應沿流道軸向拋光。 (2) 主流道小端直徑 d1=注射機噴嘴尺寸 +(~1)mm=(1+)mm=. () 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 20 (3) 主流道大端直徑 mmLdd 10≈αtan*212 += () (4) 主流道球面半徑 SR=注射劑噴嘴球頭半徑 +(1~2)mm=(20+2)mm=22mm () (5) 球面的配合高度 h=3mm 主流道當量半徑 mmR n 3 7 )( =247。 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 21 澆口套的設(shè)計 澆口套的固定形式 如圖所示為將主流道襯套 和定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；主流道襯套和定位圈設(shè)計成兩個零件，以臺階的形式配合固定在定模座板上，其中為澆口套穿過定模座板和定模板的形式 [6]。 （ 2）澆口套與定位圈采用 H9/f9 的間隙配合。定位圈外徑由注射機固定模板定位孔直徑確定。 H7/m6H7/m6H9/f9H7/m6H9/f9 圖 澆口套的配合關(guān)系 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 22 澆口的計算 ah3 ～8Lr r r rrrdd111 1此處充滿塑料主流道襯套 注射機噴嘴 圖 模具澆口套與注射機噴嘴的配合 d=噴嘴孔直徑 +(~)mm=（ 3+） mm=； () D≤ 2t； () α=20~60 取 α=40； r=1~3mm,取 r=2mm； L60 為佳，取 L=20mm。 定位圈與模具座板的連接 一般采用 M6 內(nèi)六角螺釘，共 4 個 。 為了使模具在注射機上安裝準確、可靠，應使主流道的中心線與噴嘴的中心線重合，定位圈與定位孔之間取較松的間隙配合，通常為 H9/f9。 圖 定位孔 圖 定位圈 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 24 冷料穴的設(shè)計 主流道冷料穴開設(shè)在主流道對面的動模板上，冷料穴直徑與主流道大端直徑相同或略大些，深度約為直徑的 1～ 倍，其體積要大于冷料的體積。 常見的冷料穴結(jié)構(gòu)有三類 (1) 底部帶有推桿形式拉料桿的冷料穴 冷料穴底部由一根推桿形式的拉料桿組成，拉料桿固定在推桿固定板上，其中最常見的是帶 Z 形（鉤形）頭的拉料桿，見圖。 同類型的還有倒錐形冷料穴圖和圓環(huán)槽冷料穴圖，開模時靠倒錐或圓環(huán)槽將主流道凝料拉出，脫模時利用推桿強制推出。 6 0176。 ～5176。5176。拉料桿固定于動模部分的型芯固定板上，因此不隨脫模機構(gòu)運動。 菌形頭圖和錐形頭圖，加工較球形頭容易。尖錐的分流作用較好，常用在單型腔成型帶中心孔的塑件中，如塑料齒輪注射模具。 5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計模具時： （ 1）應根據(jù)材料的性能、塑件的 使用要求確定型腔總體結(jié)構(gòu)、澆口位置、分型面、排氣部位、脫模方式。 （ 3）對關(guān)鍵成型零部件進行強度與剛度校核。 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模用于成型塑件的外表面，又稱陰模、型腔。 總體來說，整體式強度、剛度好，但不適用于復雜的型腔。 （ 1）整體式 由整塊金屬材料直接加工而成，如圖 所示，用于形狀簡單的中小模具。 圖 整體式凹模 （ 2）整體嵌入式 將整體式凹模作為一種凹模塊直接嵌入到固定板中，或嵌入?？蛑?，?？蛟偾度氲焦潭ò逯?。 特點是加工方便，易損件便于更換。 圖 整體嵌入式凹模的兩種結(jié)構(gòu) (a) (b) H7/f6 H8/f7 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 27 （ 3）局部鑲嵌式 當凹模局部形狀復雜，或某一部分容易損壞需要經(jīng)常 更換，常采用局部鑲嵌式結(jié)構(gòu)。 圖 局部鑲嵌式凹模 （ 4）大面積鑲嵌式 對于底部或側(cè)壁形狀復雜的凹模，為了便于加工，保證精度，將凹模做成通孔式的，再鑲上底，或?qū)寄１谧龀设偳秹K。是側(cè)壁和底部大面積鑲拼的凹模結(jié)構(gòu)；為底部大面積鑲嵌的結(jié)構(gòu)，采用圓柱面配 合。這種結(jié)構(gòu)牢固、受力大，工程中常采用。在四個角處，嵌入的半徑 R 應大于固定板 (或?？?)的轉(zhuǎn)角半徑 r。按凹模結(jié)構(gòu)的不同將其分為整體式、組合式和鑲拼式四種。 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模用于成型塑件的內(nèi)表面，又稱型芯、陽模或成型桿。 凸模按結(jié)構(gòu)也分為整體式和組合式兩類。成型桿通常單獨制造，再嵌入到模板中去。 （ 1）整體式 整體式凸模，用一整塊材料加工而成，結(jié)構(gòu)簡單、牢固，塑件成型質(zhì)量好，但鋼材消耗大，適用于小型模具，如圖所示。組合式凸模按尺寸及復雜程度又有小直徑組合式、大直徑組合式、復雜型芯組合式之分。 組合式適用于大中型模具，便于設(shè)置凸模的冷卻回路。 圖 組合式凹模 （ 3）成型桿 (小型芯 )組合式 成型桿 (小型芯 )通常單獨制造，再嵌入模板中。圖 (b)采用過渡配合或小間隙配合，另一端鉚 死。圖 (d)成型桿靠軸肩和圓柱墊塊與墊板連接或用螺釘壓緊，適用于細長型芯，便于加工和固定。通過對塑件結(jié)構(gòu)的分析，由于制件采用對合擺塊型芯，故采用組合式凸模 。又因為該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用 P20(美國牌號 )。 成型零件工作尺寸的計算 . 模腔工作尺寸的計算 ， 凸模、凹模組成的模腔工作尺寸計算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。 凹模徑向尺寸 0δ)]δδΔ(21)1([ zczcpsm SDD +++= () 0 +=mD (a) (b) (c) (d) (e) 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 31 凹模深度尺寸 0δ)]δΔ(21)1([ zzcpsm SHH ++= () 0 =mH 凸模徑向尺寸 zcSdd zcpsm δ0)]δδΔ(21)1([ ++++= () =md 凸模深度尺寸 zzcpsm Shh δ0)]δΔ(21)1([ +++= () =mh mD ———— 凹模徑向尺寸 SD ———— 制件外壁徑向尺寸 cpS ———— 塑料平均收縮率 md ———— 凸模徑向尺寸 zδ ———— 模具制造公差 cδ ———— 模具磨損公差 sd ———— 制件內(nèi)壁徑向尺寸 Δ ———— 塑件公差 型腔側(cè)壁和底板厚度計算 塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度的計算有兩類 [10]： 基于強度計算和基于剛度計算 ,工程中的模具既不允許因強度不足而產(chǎn)生明顯的變形甚至破壞，也不允許因剛度不足而產(chǎn)生過大變形。 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 32 整體式圓形型腔側(cè)壁的厚度計算 (1) 側(cè)壁剛度計算公式 ])δ[/( 4 EphS = () S= (2) 側(cè)壁強度計算公式 )12 p)]σ/([]σ([ 21rS = () S= S ———— 圓形型腔側(cè)壁的厚度 h ———— 型腔有效高度 p ———— 性強壓力 E ———— 模具材料彈性模量 ]σ[ ———— 模具材料許用應力 ]δ[ ———— 模具材料剛度條件 R ———— 型腔半徑 圖 整體式圓形型腔受力圖 整體式圓形型腔底板厚度計算 (1) 底板剛度計算公式 武漢科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 33 21)E[ δ[/( prrhs = () hs= (2) 底板強度計算公式 21])[σ/( prhs = () hs= hs———— 圓形型腔底板厚度 r———— 型腔半徑，可取塑件半徑 圖 整體式圓形型腔受力圖 6 模架的確定 標準模架 標準 模架組合構(gòu)成了模具的基本骨架。在模架的基礎(chǔ)上再加工、添加成型零部件和其他功能結(jié)構(gòu)件可以構(gòu)成任何形式的注射模具 [11]。 123456789101112131415161718192021 圖 注射模的典型結(jié)構(gòu) 各模板尺寸的確定 由制件尺寸在分型面上的投影寬度 W 為 150mm,長度 1L 為 150m