【正文】 模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿 過 拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。 式中 Hm ——所設(shè)計(jì)的模具厚度 301 mm； Hmin ——注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 170 mm； Hmax ——注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 360 mm； 模具安裝尺寸校核 注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或 “T”形槽，用于安裝固定模具。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法），模具動(dòng)，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。 開模行程校核 所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。 S開 ≧ H1+H2+（ 5~10） mm （ 3— 5） 280 ≧ 15+67+10 280≧ 92 滿足要求。 4 模具設(shè)計(jì) 塑料配方 說明 塑料配方設(shè)計(jì)是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié) ,設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使 用性能的優(yōu)劣 ,也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)塑料進(jìn)行改性的過程 ,其技術(shù)含量極高 .一個(gè)成功配方的產(chǎn)生是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局 .塑料是以高分子聚合物為主要成分 ,加入一定量添加劑而組成的一種混合物 ,添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物 ,通常為填充劑 ,增塑劑 ,穩(wěn)定劑 ,潤(rùn)滑劑 ,著色劑等 .根據(jù) PS 的特性及使用性能要求 ,配方中應(yīng)含有以下添加劑 . 填充劑 ——玻璃微珠 ； PS成型后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 ,添加玻璃微珠使塑料的流動(dòng)性好 ,殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻 ,使光的漫反射率為 80%~88%。 光穩(wěn)定劑 ——氧化鋅 ； 塑料制品在日光或強(qiáng)熒光下，由于吸收紫外光的能量，引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或內(nèi)在性能變壞，這一過程稱為光氧化或光老化。 著色劑 ——粉紅色 ； 在塑料制品中，需要著色的大約占80%左右，著色的目的有 1：增加制品美感，以吸引消費(fèi)者的購(gòu)買欲望 2：提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過著色劑防紫外線功能而實(shí)現(xiàn)的 。塑料抗菌改性是在樹脂中加入抗菌劑，其逸出塑料表面后，可將沾在塑料表面的細(xì)菌殺死或抑制細(xì)菌的繁殖，保持自身的清潔狀態(tài) 。 結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) ,分型面確定在塑件的最大投影面積上 .如圖 41 所示 。 考慮到該塑件是一般日用品 ,查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦4級(jí) ,這個(gè)產(chǎn)品是兩個(gè)殼件的組合 ,所以初定為一模兩腔最合理 .排列形式如圖 42 所示。 模具材料的選擇 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) 圖 42 型腔的排布形式 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 ,要求材料來源廣 ,價(jià)格低 。 臨界溫度 （ ℃ ） AC1： 820 ； AC3： 1100； 線膨脹 系數(shù) ： (在 20~100℃ ) 熱導(dǎo)率 ： .()1 (在 20℃ 左右 ) 彈性模量 （ MPa ） 210000~223500 (20℃ 左右 ) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。 主流道 主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)，如圖所示： 主要參數(shù)： 錐角 ? =3176。 分流道 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減 少壓力損失，熱量損失和流道凝料。 表 41 流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱 分流道斷面直徑mm 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm ABS， AS 聚乙烯 尼龍類 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 ~ ~ ~ ~10 8~10 8~ 5~10 5~10 8~10 聚苯乙烯 軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 ~10 ~10 ~16 ~ ~ ~10 ~10 ~10 ~13 分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U形和六角形。在該模具上取圓形斷面形狀 ，直徑為 6mm。澆口的類型有很多，有點(diǎn)澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定， 該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性 : ① 形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； ② 試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改； ③ 能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間； ④ 對(duì)于殼體形塑件，流 動(dòng)充填效果較佳 。 (經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明， H的取值范圍在 ~，若按澆口處壁厚計(jì)算則 H=5=3mm,超出了經(jīng)驗(yàn)值，而且由于澆口是易磨損部位，所以開始時(shí)取小值是有好處的，這有利于以后的修模 ) (2) 側(cè)澆口寬度尺寸 W 的確定 W= 30An （ 41） A型腔一側(cè)的表面積 : A=V/t ； V澆注體積 ： V=103 mm3 ； t 取平均壁厚 ? = 取 3mm。對(duì)一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計(jì)算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示： R=? （ 42） 式中 qv ——體積流量（ CM 3 /S）； R3n ——澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半 徑 （ CM） 。= （ CM3 /S） T 注射時(shí)間， T=（ S） ； Rn = 4 21 dd? =（ CM） Rn 主流道的平均當(dāng)量截面半徑 ； d1 主流道小端直徑 ， d1 = （ CM） ； d2 主流道大端直徑， d2 =（ CM） R主 =?= ??=103 S 1? （ 2）分流道剪切速率的校核 第一級(jí)分流道 ： Q 1分 = 2主Q = =27（ CM3 /S） Rn 1 =（ CM） R 1分 =? = ?? =103 S 1? 第 二級(jí)分流道 ： Q 2分 = 21分Q ? （ CM3 /S） 因?yàn)楫?dāng)量半徑和第一級(jí)，相同 所以 ， R 2分 = R 1分 /2 ? 5102 S 1? （ 3）澆口剪切速率的校核 R澆 =? = ??=104 S 1? Q澆 = Q 2分 =（ cm3 /s） ； 澆口面積 S=13=3mm3 ,當(dāng)量面積 S=? R 2當(dāng)n 取 R 當(dāng)n =1mm。 模架的確定 型腔壁厚和底版厚度計(jì)算 在注塑成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。與此同時(shí)，若剛度不足將導(dǎo)致過大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。 根據(jù)大型模具按剛度條件設(shè)計(jì)，按強(qiáng)度校核；小型模具按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)，按剛度校核原則： 模具結(jié)構(gòu)形式如圖 44 所示： 側(cè)壁厚度 計(jì)算公式 ： S≧ (][4?Ecph)31 （ 43） =( 40301 5 4?? ??)31 = mm 式中 C—與型腔深度對(duì)型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)之比 h/L 1 有關(guān)的系數(shù)；查表 C=1； 圖 44 模具結(jié)構(gòu)形式 p ——型腔壓力， p 取 30MPa ； h ——型腔深度， h =40； E——模具材料的彈性模量（ MP a ）， E 取 105 ； [? ]——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量 (mm)，取 [? ]=。 模架的選用 注塑模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國(guó)的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)， 該設(shè)計(jì)采用龍記 標(biāo)準(zhǔn)模架。 （ 2） 凸、凹模尺寸的確定 凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進(jìn)行強(qiáng)度或剛度校核來確定。所以凸、凹模尺寸為 270400 mm。凹模的底板因?yàn)槭桥c注塑機(jī)的工作臺(tái)接觸的，所受的力傳遞到工作臺(tái)上，所以凹模底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計(jì)取凹模底板厚度為 30 mm。如果 C 板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯，如圖 45 所示： 需要滿足關(guān)系： H－ h1－ h2－ h3－ h＞ 0 H——C 板高度 ； h1——擋銷高度； h2——推板厚度； h3 推桿固定板厚度； h——推出距離； 完成了以上的工作，確定模具尺寸為 270400 mm， A板厚度 70 mm， B 板厚度 80 mm， C 板厚度 圖 45 推出距離關(guān)系 100，為了保證凸、凹模不碰傷， A板和 B 板之間 取 1 mm 間隙。 Hh1h2h3h 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有： 1） 合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。 3） 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導(dǎo) 套外徑的配合精度采取 H7/k6。 4） 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)模或定模，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則： 1）塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 3）結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說明之前，需要對(duì)脫模力做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。 ? = 2 ? = 取 26176。 F3 = F3 ′= F1 sin? 。 F脫 =( F4 － F3 ′) cos? =(? F1 cos? － F1 sin? ) cos? = F1 cos? (? cos? － sin? ) 所以，脫模力的計(jì)算公式為： 圖 47 受力 分析圖 F脫 = F1 cos? (? cos? － sin? ) （ 45） 又 F1 =Lc h 包p （ 46） 式中 Lc － 凸模成型 型部分的截面周長(zhǎng)； h－ 模被制件包緊部分的高度； 包p － 制件對(duì)凸模的單位包緊力，其數(shù)值與制件的幾何特點(diǎn)及塑料的性質(zhì)有關(guān)，一般可取 8~12MPa。 B 段： F/1 ＝ Lc h 包p ＝ ? D/ h 包p ＝ 5510 3? 1010 3? 9106 =15543(N) B 段 兩端截面周長(zhǎng)不等，取等效截面周長(zhǎng)在 中間 D/ =D/2。所以 A段 F脫 = F1 ； B 段脫模斜度為 26176。 因?yàn)橹萍?duì)型芯的力總是阻礙脫模，所以，在 (? cos? － sin? )為負(fù)時(shí)我們?nèi)∑浣^對(duì)值 。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。 1） 推桿尺寸計(jì)算 ： 本設(shè)計(jì)采用的是推管和推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿或推管做出 初步的直徑預(yù)算并進(jìn)行