【正文】 摩擦系數(shù)，一般取 f=～ 。 F 正 —— 因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）（ N） 。 F 脫 —— 脫模力（ N Fx=0 F 脫 =F 阻 排氣設計原則 通常，選擇排氣槽的開設位置時，應遵循以下原則： 1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故； 2）最好開設在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； 3）最好設在凹模上，以便于模具加工和清模方便； 4）開設在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端； 5）開設在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕； 6）若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時，可在型腔相應部位鑲嵌燒結的多孔金屬塊，以供排氣 。 7）高速注射薄壁型制件時，排氣槽設在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出； 若制件具有高深的型腔，那么在脫模時需要對模具設置引氣系統(tǒng)，那是因為制件表面與型心表面之間在脫模過程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結構的深型腔，在開模時空氣無法進入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入引氣系統(tǒng)。 本模具的排氣孔設計在分型面上。 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 22 第四章 模架選用 模體也稱模架，是注射模的骨架和基體，模具的每一部分都寄生在其中，通過它將模 具各個部分有機地聯(lián)系在一起。 設計模具時，開始就要選定模架。當然選用模架時要考慮到塑件的成型、流道的分布形式以及頂出機構的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。本套模具選用標 準塑膠模架，其規(guī)格如下：細水口系統(tǒng)的標準型， 4540（即 450 ㎜ 400 ㎜），定模座板的厚度為 32mm,凹模固定板的厚度為 30mm,整體式凹模厚度為 120mm,推件板厚度 30mm,整體式凸模厚度為 50mm,墊塊高度為 106mm,動模座板厚度為 32mm， 整個模具的厚度是400mm。模架的形狀及尺寸見說明書的附頁。一般導向分為動、 定模之間的導向，推板的導向，推件板的導向。一般導向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時間之后，其配合精度降低，會直接影響制品的精度，因此對精度要求較高的制品必須另行設計精密導向定位裝置。當采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下，設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導向定位裝置，則須由設計人員根據(jù)模具結構進行具體設計。 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 23 第五章 注射機的選擇 注塑機的技術規(guī)范 注塑機的主要 技術規(guī)范 有 ：額定 注射量 、額定 注射壓力 、 注射速度 、 塑化能力 、額定 鎖模力 、模具安裝尺寸、 開合模 速度 、 空循環(huán)時間等 .這些參數(shù)是設計 、 制造 、 購買和使用注塑機的主要依據(jù) ，在設計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的有關“注射機使用說明書”上標明的技術規(guī)范。因為同一規(guī)格的注射機，生產(chǎn)廠家不同，其技術規(guī)格也略有差異。 (1)公稱 注射容 量 ： 指在對空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時 ,注射裝置所能達到的最大注射量 ,反映了注塑機的加工能力 。 (2)注射壓力 ： 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 ,澆道和型腔時的流動阻力 ,螺桿 (或柱塞 )對熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力 。 (3)公稱注射質(zhì)量：注射機對空注 射時，螺桿作一次最大注射行程所能射出的 ABS塑料質(zhì)量，以克 (g)表示。 (3)注射速率 ： 為了使熔料及時充滿型腔 ,除了必須有足夠的注射壓力外 ,熔料還必須有一定的流動速率 ,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度 。 常用的注射速率如表 61所示。 表 51 注射容量與注射時間的關系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 2022 4000 6000 10000 注射速率 /CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2022 注射時間 /S 1 3 5 (4)塑化能力 ： 單位時間內(nèi)所能塑化的物料量 ， 塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調(diào) ,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長 ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會加長成型周期 。 (5)鎖模力 ： 注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力 ,在此力的作用下模具不應被熔融的塑料所頂開 。 (6)合模裝置 的基本尺寸 ： 包括模板尺寸 ,拉桿空間 ,模板間最大開距 ,動模板的行程 ,湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 24 模具最大厚度與最小厚度等 ， 這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍 。 (7)開合模速度 ： 為使模具閉合時平穩(wěn) ,以及開模 ,推出制件時不使塑料制件損壞 ,要求模板在整個行程中的速度要合理 ,即合模時從快到慢 ,開模時由慢到快 再 到停 。 (8)空循環(huán)時間 :在沒有塑化 ,注射保壓 ,冷卻 ,取出制件等動作的情況下 ,完成一次循環(huán)所需的時間 。 注塑機的選用 選用注射機時 ， 通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該 機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。 以實際注射量初選某一公銷注射量的注射機型號： 由圖 1 經(jīng)計算可得， 33 cmcmV ???實 實V —— 實際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積 。 由于剛加入注射機料的塑料是疏散松顆粒狀，故成型時所需要的塑料體積為：實壓 VKV ??2 2V —— 每次注射需要的實際塑料體積； 壓K —— 塑料的壓縮比，經(jīng)查表可知， 壓K = 那么， 根據(jù)實際注射量應小于 ： 壓公 KVV ??? 計算得： 公V = 3cm 結合上面的計算，初步確定注塑機為表 62 所示，查國產(chǎn)注射機主要技術參數(shù)表取SZ25/25,主要技術參數(shù)如下。 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 25 表 52 國產(chǎn)注射機 SZ25/25技術參數(shù)表 注射機的校核 注射壓力的校核 該項工作是校核所選注射機的公稱壓力 P公 能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力0P ,塑件成型時所需要的壓力一般由塑料的流動性 \塑件的結構和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定 ,其值一般為 70～ 150MPa。 ABS所需的注射壓力 0P 如表 63所示。 表 63 ABS 所需的注射壓力 0P 塑料 注射條件 厚壁件 中等厚壁件 難流動的薄壁窄澆口件 ABS 80～ 100 100～ 130 130～ 150 由上可知， P公 ≥ 0P ,滿足條件。 鎖模力的校核 鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大的夾緊力。當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖模力必須大于該脹型力。 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機的額定鎖模力： 鎖F ＞ K A分 P型 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 結構類型 立 拉桿內(nèi)間距 (mm) 205 理論注射容積（ cm3 ） 25 移模行程 (mm) 160 螺桿 (柱塞 )直徑 (mm) 20 最大模具厚度 (mm) 160 注射壓 力 (MPa ) 150 最小模具厚度 (mm) 130 注射速率 (g/s) 模具定位孔直徑 (mm) 塑化能力 (g/s) 噴嘴球半徑 (mm) 10 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 噴嘴口直徑 鎖模力 (KN) 250 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 26 式中 鎖F 注塑機額定鎖模力： 250KN； K 安全系數(shù)，通常取 ～ ，取 K=； 開模行程與推出機構的校核 開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，用 H 表示，它必須小于注射機移動模板的最大行程 S。對 單分型面注射模，所需要開模行程 H為： S≥ H= 1H + 2H +（ 5～ 10） mm。 [8] 式中， 1H — 塑件推出的距離（也可作為凸模高度） (mm)。 2H — 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 (mm)。 S— 注射機移動板最大行程 (mm)。 知： 1H =。 2H =65mm。 S=160mm。滿足要求。 安裝部分相關尺寸的校核 噴嘴尺寸：注射機的噴嘴與模具的澆套關系如圖 61 所示。主流道的始端球面半徑 R 應比注射機噴嘴頭球面半徑 R0 大 1～ 2mm；主流道小端直徑 d 應比噴嘴直徑 d0 大～ 1mm，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸應小于注塑機工作臺面的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑圖 51 注射機噴嘴與主流道始端的配合關系 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 27 機拉桿間距相適應，模具至少有一個方向的尺寸能穿 過 拉桿間的空間裝在 注塑機的工作臺面上。 開模行程與模具厚度的校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax 即： 130140160 式中 Hm —— 所設計的模具厚度 140 mm； Hmin —— 注塑機所允許的最小模具厚度 130mm； Hmax —— 注塑機所允許的最大模具厚度 160 mm； 模具安裝尺寸校核 注塑機的動模板，定模板臺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。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具常用這種方法），模具動，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（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。 該模具外形尺寸為 295 185 屬中小型模具 [9]，所以采用壓板固定法（一般認為當尺寸在 500500 內(nèi)為中小模具）。 開模行程校核 所選注塑機為全液壓式鎖模機構，最大開模行程受模具厚度影響。此時最大開模行程 S開 等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。 S開 ≧H1+H2+（ 5～ 10） mm S 開 》 14+65+（ 5~10） 式中 S開 —— 注塑機移模行程 160mm； H1—— 推出距離 14mm； H2—— 流道凝料與塑件高度 65mm。 第六章 模具的工作過程 在合模之間先對模具預熱一定的時間，再合模，然后進行注塑，再冷卻一定時間，湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 28 然后開模，開模時 ,制品留動模 ,注塑機推桿推動推板 21帶動推桿 17和推件板 5，將制品脫出動模型芯完成脫模過程；合模時注塑機頂出 桿即推桿復位，推板 21，推桿 17，推件板5復位回到初始狀態(tài)，動，定模板完全閉合回到成型位置，進入下一個工作循環(huán)。 1— 導柱 2— 定模嵌塊（ 1） 3— 定模嵌塊（ 2） 4— 型芯（ 1） 5— 型芯（ 2） 6— 銷釘 7— 定模板 8— 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 9— 推桿 10— 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 11— 銷釘 12— 推桿固定板 13— 推板 14— 模具 15— 內(nèi)六角螺釘 16— 支撐板 17— 型芯固定板 18— 脫模板 19— 定模 參考文獻 [1] 徐灝 . 機械設計手冊 . 機械工業(yè)出版社 [M]， 1991 B[1]《中國模具設計大典》 . 圖 61 模架圖 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計 29 [2] 邱建新 、 李發(fā)根等模具工業(yè)發(fā)展趨勢綜述 CAD/CAM與制造業(yè)信息化 . 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