【正文】 必須大于注射壓力，即： KAqF? 式中 F — 注射機(jī)的額定鎖模力（ N），取 F =1800 310? N； A— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（ cm178。； q— 模具型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（ MPa），取 q =50 Mpa； K— 安全系數(shù)，通常取 ~。 N= 10179。 所以鎖模力符合要求。 分型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切 的關(guān)系，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。此外，還應(yīng)考慮以下幾項(xiàng)基本原則 [6]： （ 1）盡量使塑件在開模后留在動(dòng)模； （ 2）應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位； （ 3）應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 48 頁 （ 4）盡量保證塑件外觀質(zhì)量要求； （ 5）應(yīng)確保塑件的位置及尺寸精度； （ 6）盡量使成型零件便于加工，且有利于模具制造； （ 7）應(yīng)有利于防止溢料并考慮飛邊在塑件上的部位； （ 8）應(yīng)有利于排氣； （ 9）考慮對(duì)塑件造成的脫模阻力大小； （ 10）考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。 圖 3 方案二 如圖 3 所示的方案二，取 AA 為分型面，則塑件內(nèi)壁處的凸筋無法抽芯，且澆注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 48 頁 口的位置很難 確定，側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)很復(fù)雜，需要很大的抽芯距，增加了模具設(shè)計(jì)的難度。 確定型腔的數(shù)目及排列方式 注射模的型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化能力 、 最大注射量及合模力等參數(shù)有關(guān)，還受塑件的精度和生產(chǎn)的 經(jīng)濟(jì)性等因素的影響。 按注射機(jī)的塑化能力確定型腔的數(shù)量 1NsjpmmtKm ?? 3600 （ 1） 式中 1N — 型腔的數(shù)量； K — 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； pm — 注射機(jī)的額定塑化量（ g/h 或 cm179。g/h。），取 jm = sm — 單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。），取 Im =250cm179。 由于型腔的數(shù)目為一腔，所以這里就不需要再確定型腔的排列方式了。澆注系統(tǒng)是注塑模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件的質(zhì)量（如外觀 、 物理性能 、 尺寸精度）都有著直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則 [7]： （ 1）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。 （ 3）系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太 大則塑料耗費(fèi)大）；盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。 （ 5）在滿足型腔能夠充滿的前提下，澆注系統(tǒng)的容積盡量小，以減少塑料的耗量。澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。 ~4176。 ~6176。 ，內(nèi)壁表面的粗糙度為 Ra=。主流道與注射機(jī)噴嘴應(yīng)緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形的凹坑，則有： R=R0 +(1~2)mm D=d0 +(~1)mm 取主流道球面半徑 R=20mm； 取 主流道的小端直徑 d=φ 5mm； 凹坑的深度為 h=5mm。在保證塑料良好成型的前提下，主流道長(zhǎng)度 L 應(yīng)盡量短，以減少凝料，降低壓力損失。 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口， 是連接流道與型 腔之間的一段細(xì)短通道（直接澆口除外），是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部 分，其主要作用為： （ 1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，可以防止熔體倒流。澆口截面積約為分流道截面積的~，澆口的長(zhǎng)度約為 ~2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步糾正。但澆口尺寸過小會(huì)使壓力損失大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象， 影響塑件質(zhì)量 [7]。 （ 2）澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮。 （ 4）澆口位置的設(shè)計(jì)應(yīng)減少或避免生成熔接痕。 澆口的形式和位置如下所示： 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 48 頁 圖 5 點(diǎn)澆口 如圖 5 所示為 點(diǎn)澆口，采用點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 因點(diǎn)澆口截面積小，熔料通過時(shí)有很高的剪切速率和摩擦，從而產(chǎn)生熱量，提高熔料溫度，同時(shí)降低了黏度，利于流動(dòng) ，使塑件外觀清晰，表面光潔。 （ 3）點(diǎn)澆口一般開在塑件的頂部，注射流程短，拐角小，排氣好，易于成型。由于該塑件的壁厚為 ，采用雙分型面結(jié)構(gòu)加大了模具設(shè)計(jì)的困難，使得生產(chǎn)成本增高，所以該模具不適合采用點(diǎn)澆口。 （ 2）消除了塑件在脫 模時(shí)內(nèi)部形成真空，脫模困難的問題。所以該模具不適合采用輪輻式澆口。 （ 2）模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，便于加工，流程短，壓力損失小。 （ 4）有利于排氣及消除熔接痕。 冷料井 和拉料桿 的設(shè)計(jì) 冷料井 位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。基于本次設(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井 ，其配合如圖 8 所示 。開模時(shí)，拉料桿通過鉤頭拉住井內(nèi)的冷料，使主流道凝料脫出定模，然后隨推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，將凝料與塑件一起推出動(dòng)模。其 形狀如圖 9 所示： 圖 8 冷料井與拉料桿的配合 圖 9 拉料桿 模流分析 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 48 頁 用 Proe 塑料顧問對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，得到的圖形如下： 圖 10 最佳澆口位置 圖 10 所示 為最佳澆口位置的分析結(jié)果，從圖中可以看出，塑件內(nèi)孔處為最佳澆口位置，所以澆口位置的選擇合理。圖中塑件的顏色為綠色，說明填充狀況良好。圖中顯示，澆口處的注射壓力最大 ，塑件左壁處的注射壓力最小，所以該處為最后填充的位置。 圖 14 溫度變化 圖 14 所示為注射時(shí)的溫度變化的狀況， 從圖中可以看出，在整個(gè)注射的過程中，溫度的變化不明顯，因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到塑件的冷卻，即必須設(shè)置冷卻系統(tǒng)。 綜合上述的分析結(jié)果可以看出，澆口位置的 選擇合理。 注射模內(nèi)的氣體有以下幾個(gè)來源： （ 1）進(jìn)料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣； （ 2）塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣； （ 3）由于注射溫度過高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體； （ 4）塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡 、 接縫 、 表面輪廓不清及填料等缺陷；另一方面 氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生的高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮排氣問題[9]。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和 型芯 、 型腔以及模具的結(jié)構(gòu)，本副模具因?yàn)樾托竞托颓痪遣捎?鑲嵌式 結(jié)構(gòu)，可以利用配合間隙排氣。同時(shí)， 氣體還可以通過分型面和側(cè)型芯的間隙排出。 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 48 頁 本次模具設(shè)計(jì)中采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮到塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及加工的難易程度和材料的利用價(jià)值等因素，凹模采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式如圖 16 所示： 圖 16 凹模 圖中件 2 為左滑塊，其上 3 用于安放左斜導(dǎo)柱， 4 用于安放左側(cè)型芯。圖中件 9 為右滑塊，其上 10 用于安放右斜導(dǎo)柱， 11用于安放右側(cè)型芯。 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯主要是與凹模 相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位 、 導(dǎo)向和承受一定的側(cè)壓力。 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。若側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)，需增設(shè)錐面定位作用 [10]。 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或 半球形，以使導(dǎo)柱能順利的進(jìn)入導(dǎo)套。 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此導(dǎo)柱采用 T8A 鋼（經(jīng)淬火處理），硬度為 50~55HRC。 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7/k6 的 過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用 H7/f7 的間隙配合 [11]。導(dǎo)向孔要做成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。 本副模具采用直導(dǎo)套，直導(dǎo)套用 H7/r6 過盈配合鑲?cè)肽０?。在設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，須遵循以下原則 [12]： （ 1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)計(jì)在動(dòng)模的一側(cè)； （ 2）推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件不應(yīng)推出而變形損壞； （ 3）推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確 、 靈活 、 可靠； （ 4）選擇合適的脫模方式和恰當(dāng)?shù)耐瞥鑫?置，使塑件平穩(wěn)脫出，保證塑件不變形，不影響塑件外觀。 考慮到該塑件的內(nèi)壁上有兩個(gè)凸筋，僅靠推桿直接推是不可能把塑件推出去的 ，所以還必須加上其它的方式。 脫模力的計(jì)算 注射成型后，塑件在模具中冷卻定型，由于體積收縮，會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，塑件必須克服摩擦阻力和大氣壓力才能從模具中脫出。），取 A =178。 ），取 ? =1176。 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 48 頁 ? ? 1c os1s i 1t a os0000 ??????????????dF ??? ? N 推桿尺寸的計(jì)算及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了能夠 更好的與斜滑塊配合，方便塑件的整體脫模及不對(duì)塑件損壞，所以推桿的數(shù)量為 4 根，其 在支撐板上的 分布如圖 20 所示： 圖 20 推桿分布圖 （ 1）推桿受力的計(jì)算 每一根推桿的平均受力，計(jì)算公式如下： nFF d? （ 4） 式中 dF — 脫模力（ N）； n— 推桿的數(shù) 目； F — 每根桿所受的力（ N）。 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算得： 0 4 ????d mm 由于推桿是標(biāo)準(zhǔn)件，故其直徑可取為 216。推桿的結(jié)構(gòu)圖如圖 21 所示： 圖 21 推桿 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿 復(fù)位，用 4 根復(fù)位桿。12mm，其結(jié)構(gòu)圖如圖 22 所示： 圖 22 復(fù)位桿 側(cè)抽芯機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì) 高壓瓶蓋注射成型工藝分析與模具設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 48 頁 該塑件側(cè)壁上有兩個(gè)小孔，把手處還有一個(gè)長(zhǎng)孔， 另外，塑件內(nèi)壁上還有兩個(gè)凸筋，它們阻礙成型后塑件從模具中脫出。完成側(cè) 型芯抽出和復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)叫側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。 （ 1）手動(dòng)抽芯。手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)效率低 、 勞動(dòng) 強(qiáng)度大 、 抽拔力有限，僅在特殊場(chǎng)合使用，因此本次設(shè)計(jì)中不采用。 液壓或氣動(dòng)抽芯是指?jìng)?cè)向分型的活動(dòng)型芯可由液壓傳動(dòng)或氣壓傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)抽出。 （ 3）機(jī)動(dòng)抽芯。機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是抽芯不需要人工操作 、 抽拔力較大，具有靈活 、 方便 、 生產(chǎn)效率高 、 容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作 、 無需另外添置設(shè)備等優(yōu) 點(diǎn)，在生產(chǎn)中被廣泛采用。 塑件左側(cè)小孔的抽芯 側(cè)壁上的小孔和長(zhǎng)孔的抽芯設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。左側(cè)小孔的抽芯 結(jié)構(gòu)如圖 23 所示： 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 48 頁 圖 23 左側(cè)抽芯結(jié)構(gòu) 滑塊裝在 導(dǎo)槽內(nèi)，可沿著抽拔方向平穩(wěn)滑移，驅(qū)動(dòng)滑塊的斜導(dǎo)柱與開模運(yùn)動(dòng)方向成斜角安裝，斜導(dǎo)柱與定模板采用 H7/m6 的配合，與滑塊上對(duì)應(yīng)的孔采用留有一定間隙的配合 。迫使滑塊完成抽芯機(jī)構(gòu)。圖中的限位擋釘和彈簧的作