【正文】 塑化能力 （ g/s），說明注射機(jī)能完全滿足塑化要求。 噴嘴尺寸校核 在實(shí)際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始 端的球面半徑 R2 取比注射機(jī)噴嘴球面半徑 R1 大1~2 mm，主流道小端直徑 D取比注射機(jī)噴嘴直徑 d 大 ~1 mm， 如圖 所示， 以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。 定位圈尺寸校核 圖 32 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系 注塑機(jī)固定模板臺面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。注塑模端面凸臺徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主 流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺高度應(yīng)小于定位孔深度。 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺面 的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，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(jī)的工作臺面上。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax （ 3— 4） 170? 301? 360 滿足要求。 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(jī)模板臺面上對應(yīng)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 300400 屬中，小型模具， 所以采用壓板固定法（ 一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在 500500內(nèi)為中，小模具）。 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。此時最大開模行程 S開 等于注塑機(jī)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 （ 3— 5） 280 ≧ 15+67+10 280≧ 92 滿足要求。 式中 S開 ——注塑機(jī)移模行程 280 mm； H1——推出距離 15 mm； H2——流道凝料與塑件高度 67 mm。 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)對塑料進(jìn)行改性的過程 ,其技術(shù)含量極高 .一個成功配方的產(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性好 ,殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻 ,使光的漫反射率為 80%~88%。 增韌劑 ——SBS,ABS,EPR； PS 的沖擊性能很差 ,是一種十分脆的材料 ,增韌改性是必須的 。 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。 潤滑劑 ——硬脂酸及其鹽類 ； 對塑料的表面去潤滑作用 ,防止塑料在成型加工時黏模 ,同時提高塑料制品表面光潔度 。 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 。 抗菌劑 ——磷酸鋯 系銀離子抗菌劑 ； 考慮到該產(chǎn)品人們可能會作為玩具把玩 ,因此需要做此設(shè)計(jì) .很多塑料制品的表面會滋生致病細(xì)菌，與人接觸后可能導(dǎo)致如感冒，咽炎，流行性腦膜炎，肺結(jié)核等疾病的傳播。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) 。 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則 ： （ 1） 便于塑件脫模 ； （ 2） 在開模時盡量使塑件留在動模 ； 41 分型面的位置 （ 3）外觀不遭到損壞； 分型面（ 4）有利于排氣和模具的加工方便。 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 。 型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關(guān)因素 ： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2） 模具制造成本 ； （ 3） 注塑成型的生產(chǎn)效益 ； （ 4） 模具制造難度 。 考慮到該塑件是一般日用品 ,查手冊得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦4級 ,這個產(chǎn)品是兩個殼件的組合 ,所以初定為一模兩腔最合理 .排列形式如圖 42 所示。 澆口確定 PS 料的流動性好 ,可適用于各種澆口 ,為了不影響外觀 ,簡化模局結(jié)構(gòu) ,確定使用側(cè)澆口 。 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 ,設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi) 。 在選擇模具鋼時 ,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能 ,從使用性能考慮 :硬度是主要指標(biāo)之一 ,模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變 ,必須有足夠的硬度 ,當(dāng)承受沖擊載荷時還要考慮折斷 ,崩刃問題 ,所以韌性也是一重要指標(biāo) ,耐磨性是決定模具壽命的重要因素 ,從 PS 特性看 ,這三項(xiàng)指標(biāo)是必須要滿足的 ,此外還有紅硬性 ,抗壓屈服強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度和熱疲勞能力的指標(biāo) 。 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 ,價格低 。 查手冊選擇模仁的材料是 ,該鋼機(jī)械加工性能較好 ,經(jīng)熱處理 (淬火及回火 )后 ,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能 ,拋光性能 ,較高的強(qiáng)度和耐磨性 ,適于制造承受高負(fù)荷 ,高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具 ,透明塑料制品模具等 .有關(guān)參數(shù)如下 : 物理性能 。 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通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。 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。； 內(nèi)表面粗糙度 Ra= m? ； 小端直徑 D=d+(~1)mm； 半徑 R2 =R1 +(1~2)mm； 材料 T8A； 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。 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。常用分流道斷面尺寸推薦如表 41 所示。 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。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀 ，直徑為 6mm。 冷料穴 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入 型腔而形成冷接縫，此外，開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸 圖 43 冷料穴的尺寸 宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑，冷料穴的尺寸如圖 43 所示： 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對 塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。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 試模時如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時修改； ③ 能相對獨(dú)立地控制填充速度及封閉時間； ④ 對于殼體形塑件，流 動充填效果較佳 。 (1) 側(cè)澆口深度尺寸 H 的確定 主流道拉料桿H=nt = = n 塑料系數(shù) PS料取 ； t 塑件在澆口位置處的壁厚 ， 該設(shè)計(jì)取殼體中間壁厚 t= mm。 (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。 W= 30/tVn = 30 3 ??? = 取 3mm 澆口尺寸如 圖 43 所示： 剪切速率的校核 生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率 R=5102 ~5103 S 1? 、澆口的剪切速率R=104 ~105 S 1? 時，所成型的塑件質(zhì)量最好。對一般熱塑性塑料，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） 。 （ 1） 主流道剪切速率校核 Q主 v = /T =247。= （ CM3 /S） T 注射時間， T=（ S） ； Rn = 4 21 dd? =（ CM） Rn 主流道的平均當(dāng)量截面半徑