塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和設(shè)備的“效益放大器”，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。因此，模具工業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”，模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。隨著我國(guó)

2、加入WTO，我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國(guó)的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注。“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識(shí)。注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在家電行業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等都有廣泛的應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)效率高和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場(chǎng)需求和良好的發(fā)展前景。</p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具

3、的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)該是既能滿足大量需要，又有較高 技術(shù)含量，特別是目前國(guó)內(nèi)尚不能自給，需大量進(jìn)口的模具和能代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展 有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由

4、于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景 好的原則選擇重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)品，而且所選產(chǎn)品必須目前已有一定技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品。</p><p>　　振興和發(fā)展我國(guó)塑料模具工業(yè)，特別是注射模具模日益受到人們的重視和關(guān)注?，F(xiàn)在對(duì)于“模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”這一點(diǎn)，已經(jīng)取得了共識(shí)。在電子、汽車

5、、通訊等產(chǎn)品中，60%～80%的零件都要依靠塑料模具，尤其是注射模具來(lái)成型。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍，上百倍。同時(shí)加深了解塑料模具設(shè)計(jì)流程。</p><p>　?。?塑件成型工藝分析</p><p><b>　　1.1 塑件分析</b>

6、</p><p>　　圖1-1為該塑件形狀，從該塑件的外觀可以看出為了要使此塑件的外觀光滑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以采用側(cè)澆口。該塑件采用ABS（苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚體），色調(diào)為黑色。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1.1.1 精度等級(jí)：采用一般精度５級(jí)；脫模斜度：1°。塑件內(nèi)孔以型芯小端為準(zhǔn)；塑件外

7、形以型腔大端為準(zhǔn)。</p><p>　　一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。當(dāng)要求開(kāi)模后塑件留在型腔內(nèi)時(shí)，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)不大于塑件外表面的脫模斜度。</p><p>　　1.1.2 結(jié)構(gòu)分析：該塑件為殼體，與其他殼體相配合，所以必須保證塑件的垂直度和平面度，以保證該塑件能與其他殼體配合良好。</p><p>　　1.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量&

8、lt;/p><p>　　1.2 熱塑性塑料（ABS）的注射成型工藝</p><p>　　1.2.1 注射成型工藝過(guò)程：</p><p>　?。?）預(yù)烘干→裝入料斗→預(yù)塑化→注射裝置準(zhǔn)備注射→注射→保壓→冷卻→脫?！芗拖鹿ば?lt;/p><p>　　（2）清理嵌件、預(yù)熱；清理模具、涂脫模劑——→放入嵌件——→合?！⑸?lt;/p>

9、<p>　　1.3 ABS的注射成型工藝參數(shù) </p><p>　?。?）注射機(jī)：螺桿式</p><p>　　（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30</p><p>　?。?）預(yù)熱和干燥：溫度（°C） 80——85 時(shí)間（ h ）2——3</p><p>　?。?）料筒溫度（°C） 后段 150——170

10、</p><p>　　中段 165——180</p><p>　　前段 180——200</p><p>　?。?）噴嘴溫度（°C） 170——180； 噴嘴形式 自鎖式</p><p>　?。?）模具溫度（°C） 50——80</p><p>　　（7）注射壓力（MPa） 60——100<

11、;/p><p>　?。?）成型時(shí)間（ s ） 注射 20——90 高壓 0——5</p><p>　　冷卻 20——120 成型周期 50——220 </p><p>　?。?）后處理 ：方法 紅外線燈、烘箱</p><p>　　溫度（°C） 70 </p><p>　　時(shí)

12、間（ h ） 2—4 </p><p>　　1.3 ABS的性能分析</p><p>　　1.3.1 使用性能：綜合性能較好，沖擊韌性、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好；易于成型與機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。適用于作一般機(jī)械零件、減磨耐磨零件、傳動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。因此滿足此塑件的要求。</p><p>

13、;　　1.3.2 成型性能：</p><p>　?。?）無(wú)定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能幾成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成形方法和成形條件。</p><p>　?。?）吸濕性強(qiáng)，含水兩應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。</p><p>　　（3）流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右。</p><p&

14、gt;　　（4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高），料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解，對(duì)要求精度較高塑件模溫宜取50~60°C要求光澤及耐熱型料宜取60~80°C，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯要高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180~230°C，注射壓力為100~140MPa，螺桿式注射機(jī)則取160~220°C，70~100MPa為宜。</p>

15、<p>　?。?）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意進(jìn)料口位置、形式，頂出力過(guò)大或機(jī)械加工是塑件表面呈現(xiàn) “白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失），脫模斜度取1°。</p><p>　　1.3.3 ABS的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　表1-1 ABS的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　2 擬定模具結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　2.1

16、 確定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。</p><p>　　由以上分析初步擬定采用一模四腔，其排列方式如圖2-1：</p><p>　　2.2 模具結(jié)構(gòu)形

17、式的確定</p><p>　?。?）多型腔單分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）多型腔多分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。</p><p>　　該塑件外觀質(zhì)量要求一般，并可以看出：分型面的位置、塑件推出機(jī)構(gòu)的痕跡、澆口為側(cè)澆口?？沙醪綌M定四型腔單分型面的結(jié)構(gòu)。

18、</p><p>　　圖2-1 型腔排列方式</p><p>　　3 注塑機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和

19、模具相匹配的注塑機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。</p><p>　　3.1 有關(guān)塑件的計(jì)算</p><p>　　3.1.1 該塑件的體積為：V1=0.61（cm³） </p><p>　　質(zhì)量為：m1==1×0.61=0.61g<

20、;/p><p>　　流道凝料的質(zhì)量m2 還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來(lái)估算，從上述分析中確定為一模四腔，所以流道凝料的質(zhì)量為m2=0.6m=0.6×0.61=0.366g。</p><p>　　所以注射質(zhì)量為 m=4m1+4m2=2.44+1.464=3.905g</p><p>　　3.1.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算

21、</p><p>　　流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A1，即澆道凝料（包括澆口），在分型面上的投影面積A2的數(shù)值可以按多行腔模具的統(tǒng)計(jì)分析確定，大致是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A2 的0.2倍～0.5倍 ，由于本設(shè)計(jì)的流道較簡(jiǎn)單，分流道相對(duì)較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小些。在這里:A=n(A1+A2)=n(A1+0.2A1) =4×(392+0.2×392)</p&g

22、t;<p>　　=1881.6mm2=18.816cm2</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　A1=0.392cm</p><p>　　F=AP=1881.6×35=65.856kN</p><p><b>　　式中 </b></p>

23、<p>　　型腔壓力P取35mp。 </p><p>　　3.2注射機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為XZ—ZS—22（臥式）的注射機(jī)。</p><p>　　注射機(jī)的主要參數(shù)如下表：</p><p>　　表3-1 注射機(jī)的主要參數(shù)</p><p>　　3.3 注射機(jī)及型腔數(shù)

24、量的校核</p><p>　　3.3.1 型腔數(shù)量的校核</p><p>　　（1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n：</p><p>　　上式右邊=4 （符和要求） </p><p>　　式中 K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8</p><p>　　M——注射機(jī)的額定塑化

25、量（g/h或cm³/h）19</p><p>　　T——成型周期 20s</p><p>　　m2——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g或cm³）</p><p>　　m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g或cm³）</p><p>　?。?）按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量n：</p><p>　

26、　上式右邊=7.254 （符合要求）</p><p>　　式中 F——注射機(jī)的額定鎖模力250（KN）</p><p>　　A1——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積39200（mm²）</p><p>　　A2——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積7840（mm²）</p><p>　　p——塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（

27、MPa）一般是注射壓力的0.3—0.65</p><p>　　3.3.2注射機(jī)的校核：</p><p>　　（1）注射壓力的校核：該注射機(jī)的注射壓力為78MPa，但注射機(jī)的公稱壓力為75～117MPa，所以能夠滿足要求。</p><p>　　（2）注射量以及鎖模力在上面已經(jīng)校核，符合要求。 </p><p>　　3.3.3模具厚度的校核：

28、</p><p>　　模具厚度H必須滿足：Hmin≤Ｈ≤Ｈmax</p><p>　　該模具厚度為 H=32+32+50+50+100+32</p><p>　　=296mm（符合要求）</p><p>　　式中 Hmin——注射機(jī)允許的最小模厚，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距</p><p>　　Hmax——注射機(jī)允許

29、的最大模厚</p><p>　　3.3.4開(kāi)模行程的校核：SmaxS=H1+H2+5～10</p><p>　　上式右邊S=32-4+32+25+5~10 =100~105mm（符合要求）</p><p>　　式中 Smax——注射機(jī)最大開(kāi)模行程（mm）</p><p>　　H1——推出距離（脫模距離）（mm）</p><

30、;p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm）</p><p>　　4 分型面位置確定</p><p>　　分型面即打開(kāi)模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開(kāi)設(shè)密切相關(guān)。</p><p>　　分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　有利于保證塑件的精度要

31、求；</p><p>　　不影響塑件外觀，尤其是對(duì)外觀有明確要求的制品；</p><p>　　有利于模具加工，特別是型腔的加工；</p><p>　　有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；</p><p>　　便于制件的脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。</p><p>　　對(duì)于該模具：分型面與開(kāi)模方向垂直； （

32、如圖4-1）</p><p>　　圖4-1 分型面的確定</p><p>　　5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后達(dá)到型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料（熱流道）澆注系統(tǒng)。</p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料井、澆口。&l

33、t;/p><p>　　5.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1.重點(diǎn)考慮型腔布局。</p><p>　　2.熱量及壓力損失要小，為澆此注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短，截面尺寸應(yīng)盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低。</p><p>　　3.均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置。</p><p>　　4.塑料耗量要少，滿足

34、各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量。</p><p>　　5.消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”。</p><p><b>　　6.排氣良好。</b></p><p>　　7.防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力。</p><p>　　8.保證塑件外觀質(zhì)量。&

35、lt;/p><p>　　9.較高的生產(chǎn)效率。</p><p>　　10.塑料熔體流動(dòng)特性（充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為）。</p><p>　　5.2 主流道的設(shè)計(jì) </p><p>　　5.2.1 主流道尺寸 </p><p>　　主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)流道。&

36、lt;/p><p>　?。?）主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5～1）</p><p>　　=2+（0.5～1） </p><p><b>　　取d =3（mm）</b></p><p>　?。?）主流道球面半徑SR=12+1～2 </p><p>　　取SR=14（mm）</p>

37、<p>　?。?）球面配合高度 h=3～5</p><p><b>　　取h=4（mm）</b></p><p>　　（4）主流道長(zhǎng)度L，由標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具的結(jié)構(gòu) </p><p>　　取 L=50（mm）</p><p>　　（5）主流道大端直徑 D=d+2Ltanα（取α=1°）<

38、/p><p>　　=3+3.5=6.5（mm）</p><p>　　流道襯套的形式 </p><p>　　主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，一般采用碳素工具鋼，如：T8A、T10A等，熱處理硬度為53～57HRC。主流道襯套和定位圈

39、設(shè)計(jì)成整體式，用于小型模具，中大型模具設(shè)計(jì)成分體式。但由于該模具主流道較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成分體式較宜。其定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p>　　圖5-1 澆口定位圈</p><p>　　5.2.3主流道凝料體積為：</p><p>　　V主=L主(R2主+r2主+R主+r主)/3</p><p>　　=50×（3.252+1.52+3

40、.25+1.5）×3.14/3=925.65mm2</p><p>　　5.2.4主流道當(dāng)量半徑</p><p><b>　　Rn=</b></p><p>　　由經(jīng)驗(yàn)公式5.2.4主流道剪切速率校核</p><p>　　1)計(jì)算主流道的體積流量：</p><p><b>　　

41、q主=</b></p><p>　　計(jì)算主流道剪切速率：</p><p><b>　　r==</b></p><p>　　主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5×～5×之間，所以，主流道德剪切速率合格。</p><p>　　5.2.5 主流道襯套的固定：</p>

42、<p>　　圖5-2 主流道襯套的固定</p><p><b>　　5.3冷料井的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型

43、性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴）。</p><p><b>　　主流道冷料井 </b></p><p>　　開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出來(lái)，所以冷料井的直徑宜稍大于主流道大端直徑，深度約為直

44、徑的1～1.5倍。</p><p>　　主流道冷料穴形式如下，圖5-3所示</p><p>　　該模具采用Z形推料桿的冷料穴，如圖中a：</p><p>　　5.3.2分流道冷料井</p><p>　　當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料井，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的1.5～2倍。</p>

45、<p>　　該模具的分流道冷料井與流道的截面相同.</p><p>　　圖5-3 常用冷料穴與拉料桿形式</p><p>　　主流道；2—冷料穴；3—拉料桿；4—推桿；5—脫模板；6—推塊</p><p>　　(a)Z形推料桿的冷料穴；（b）倒錐孔冷料穴；（c）圓環(huán)槽冷料穴；（d）圓頭形冷料穴；</p><p>　?。╡）菌頭形冷

46、料穴；（f）圓錐頭形冷料穴；</p><p>　　5.4 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　在多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。</p><p>　　分流道最理想的設(shè)計(jì)就是把流動(dòng)樹(shù)脂在流道中的壓降降到最小，在多種常見(jiàn)截面當(dāng)中，圓形截面的壓降是最小的。但由于圓形的分流道必須在上下模板上都加工出半圓槽，工藝性不

47、好，故此設(shè)計(jì)中采用工藝性更為合理而壓降也比較小且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大的U形截面或梯形截面。該模具采用梯形分流道</p><p>　　分流道的布置形式 </p><p>　　分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。如圖所示：</p><

48、;p>　　圖5-4 分流道的布置形式</p><p>　　5.4.2 分流道長(zhǎng)度 長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱邸?lt;/p><p>　　該模具分流道的長(zhǎng)度為： </p><p><b>　　第一級(jí)分流道：</b></p><p><b>　　第二級(jí)分流道：</b></p><

49、p>　　5.4.3 分流道的形狀及尺寸 </p><p>　　為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等。</p><p>　?。?）工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸：</p><p>　　式中 B―梯形大

50、底邊的寬度（mm）</p><p>　　m―塑件的重量（g）</p><p>　　L―分流道的長(zhǎng)度（mm）</p><p>　　H－梯形的高度（mm）</p><p>　　注意：上式的適用范圍：即塑件厚度在1~2之間，重量在1g以下，且計(jì)算結(jié)果在mm范圍內(nèi)才合理。</p><p>　　由于 D=0.2654=0.2

51、654</p><p>　　=1.82（mm）（故不在適用范圍）</p><p>　　查表得，D=6（mm）</p><p><b>　　=4（mm）</b></p><p>　　從理論上說(shuō)L2要比L1截面小10%，但為了刀具的統(tǒng)一和加工的方便，在分型面上的分流道采用一樣的截面。</p><p>

52、　　5.4.4 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63～1.6μm，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 在此取1.6μm。</p><p>　　圖5-5分流道截面形狀</p><p>　　底部圓角r=

53、1～3（mm），取r=1（mm）其截面形狀及尺寸如圖5-5。</p><p>　　5.4.6 凝料體積</p><p>　　分流道長(zhǎng)度L=(40+7.5+25)×2=145mm，</p><p>　　分流道截面積A=×4=19.6mm2　 </p><p>　　凝料體積V=LA=145×19.6=2842mm3

54、=2.842cm3</p><p>　　考慮到圓弧的影響取V=2.5cm3</p><p>　　5.4.7 分流道剪切速率校核</p><p><b>　　采用經(jīng)驗(yàn)公式，=</b></p><p><b>　　=2.3×</b></p><p>　　故取值在5之間

55、，剪切速率校核合理。</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　式中 t──注射時(shí)間　取0.86s</p><p>　　A──梯形面積（A=0.196）；</p><p>　　C──梯形周長(zhǎng)（C=15.8cm）。</p><p>　　5.4.7 分流道冷料穴 <

56、;/p><p>　　在分流道端部加長(zhǎng)11mm(約1.5倍dn)作分流道冷料穴。</p><p>　　5.5 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。</p><p><b>　　澆口的主要作用：</b></p><p>　　型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒

57、流；</p><p><b>　　易于切除澆口尾料；</b></p><p>　　對(duì)于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。</p><p>　　澆口截面積通常為分流道截面積的0.07～0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度約為0.5～2mm左右。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)逐步修正。</p>

58、<p>　　澆口類型的確定 澆口類型有很多，常見(jiàn)的有以下幾種：</p><p><b>　　側(cè)澆口</b></p><p><b>　　重疊式澆口</b></p><p><b>　　點(diǎn)澆口</b></p><p><b>　　潛伏式澆口</b&

59、gt;</p><p><b>　　扇形澆口</b></p><p><b>　　平衡式澆口</b></p><p><b>　　盤形澆口</b></p><p><b>　　輪輻式澆口</b></p><p><b>　

60、　爪形澆口</b></p><p><b>　　環(huán)形澆口</b></p><p><b>　　護(hù)耳形澆口</b></p><p><b>　　隙澆口</b></p><p><b>　　直接澆口</b></p><p>

61、<b>　　多重澆口</b></p><p>　　對(duì)于該模具，是中小型塑件的多型腔模具，采用側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面沖模，其截面形狀多為矩形狹縫。</p><p>　　a澆口加工容易，修整方便；</p><p>　　b可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置；</p>

62、;<p>　　c澆口與分流道部分開(kāi)設(shè)在型腔對(duì)面的模板上；</p><p>　　d普遍用于中小型塑件的多型腔模具；</p><p>　　e對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；</p><p>　　5.5.2 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算</p><p>　　1) 側(cè)澆口的尺寸確定</p><p>　?。?）計(jì)算側(cè)澆口

63、的額深度：</p><p>　　h=nt=0.7×1=0.7mm</p><p>　　式中 t—塑件厚度,這里取t=1</p><p>　　n—塑料系數(shù),對(duì)于ABS取n=0.7</p><p>　　（2）j計(jì)算側(cè)澆口的寬度，根據(jù)本節(jié)參考文獻(xiàn)【1】表2-6，可得側(cè)澆口的寬度B的計(jì)算公式為：</p><p&

64、gt;　　式中n為塑料成型系數(shù)，對(duì)于ABS取0.7，A為凹模的內(nèi)表面積的（約等于塑件的外表面積）。</p><p>　?。?）計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)本節(jié)參考文獻(xiàn)【1】表2-6可得，側(cè)澆口的長(zhǎng)度L澆=0.75mm</p><p>　　2）側(cè)澆口剪切速率的校核</p><p>　?。?）確定注射時(shí)間：查表本節(jié)參考文獻(xiàn)表2-3，可取t=0.86s</p>&

65、lt;p>　?。?）計(jì)算交口的體積流量： </p><p>　　（3）計(jì)算澆口的剪切速率：對(duì)于矩形澆口可得則</p><p><b>　　剪切速率合格</b></p><p>　　式中Rn為矩形澆口的當(dāng)量半徑，即</p><p>　　5.5.3 澆口位置的選擇，應(yīng)遵循如下原則：</p><p&

66、gt;　?。?）避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷（避免噴射有兩種方法：a 加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；b 采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動(dòng)狀況。）該模具采用方法a；</p><p>　　（2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處；</p><p>　?。?）有利于塑件熔體流動(dòng)；</p><p>　?。?）有利于型腔排氣；</p><p>　?。?）考慮塑件

67、使用時(shí)的載荷狀況；</p><p>　?。?）減少或避免塑件的熔接痕；</p><p>　?。?）考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀?lt;/p><p>　?。?）考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件成型尺寸的影響；</p><p>　　（9）防止將型芯或嵌件擠歪變形。</p><p>　　5.6 澆注系統(tǒng)的平衡</p>

68、<p>　　對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。</p><p>　　5.6.1 分流道平衡 </p>&l

69、t;p>　　對(duì)于多型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的，可通過(guò)調(diào)整分流道的長(zhǎng)度及截面面積，改變?nèi)廴跇?shù)脂在各分流道中的流量，達(dá)到澆注平衡的目的。</p><p><b>　　計(jì)算公式如下：</b></p><p>　　式中 Q1，Q2——熔融樹(shù)脂分別在流道1和流道2中的流量，cm3/s；</p><p>　　d1,d2——分流道1和分流道

70、2的直徑， cm;</p><p>　　L1，L2——分流道1和分流道2的長(zhǎng)度，cm。</p><p>　　5.6.2 澆口平衡</p><p>　　在多型腔非平衡分流道布置時(shí)，由于主流道到各型腔的分流道長(zhǎng)度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融樹(shù)脂同時(shí)充滿各型腔。</p><p>　　澆口平衡簡(jiǎn)稱為BGV（bal

71、anced gate value）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。</p><p>　　對(duì)于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　BGV=</b></p><p>　　式中 Sg——澆口的截面積，mm2;</p><p>　　Lg——澆口的長(zhǎng)度，mm;<

72、;/p><p>　　Lr——分流道的長(zhǎng)度，mm。</p><p>　　該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。</p><p>　　式中 γ—熔體在流道中的剪切速率（s-1）</p><p>　　Q—熔體在流道中的體積流率（cm3/s）</p><p>　　Rn—澆注

73、系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（cm）</p><p>　　6 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用</p><p>　　以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。</p><p>　　模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其是對(duì)大型模具

74、，這一點(diǎn)尤為重要。</p><p>　　由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架200×L，其中L取200mm，可符合要求。</p><p>　　模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向零件定位；推出固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)模或定模固定板定位；模具通

75、過(guò)澆口套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動(dòng)模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。</p><p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。</p><p>　　兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。分模隙常見(jiàn)形式如下圖

76、10：</p><p>　　圖6-1 分模間隙的形式</p><p><b>　　6.1 定模座板</b></p><p>　　200×200，厚20mm</p><p>　　通過(guò)4個(gè)ø16的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接；</p><p>　　定模座板通常就是模具與注射機(jī)連接

77、處的定模板。</p><p><b>　　定模固定板</b></p><p>　　220×200，厚35mm</p><p>　　用于固定型芯（凸模）、導(dǎo)套。為了保證凸?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235A制成，最好調(diào)質(zhì)230～270HB；</p><p>　　導(dǎo)套

78、孔與導(dǎo)套為H7/m6或H7/k6配和；</p><p>　　主流道襯套與固定孔為H7/m6過(guò)渡配合；</p><p>　　型芯與其孔為H7/m6過(guò)渡配合。</p><p>　　6.3 動(dòng)模固定板</p><p>　　200200，厚35mm</p><p><b>　　有四個(gè)型腔固定孔；</b>

79、</p><p><b>　　有四個(gè)型芯固定孔；</b></p><p>　　其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為H7/m6過(guò)渡配合；</p><p>　　其推桿孔與推桿為單邊間隙0.5mm。</p><p>　　6.4 動(dòng)模墊板（又稱支承板）</p><p>　　200200，厚35mm</p>

80、<p>　　墊板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼，經(jīng)熱處理235HB或50鋼、40Cr、40MnB等調(diào)質(zhì)235HB，或結(jié)構(gòu)鋼Q235～Q275。還起到了支承板的作用，其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。</p><p><b>　　6.5 墊塊</b

81、></p><p>　　50250，厚33mm</p><p>　　6.5.1 主要作用</p><p>　　在動(dòng)模座板與動(dòng)模墊板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。</p><p>　　6.5.2 結(jié)構(gòu)型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊）</p>

82、<p>　　6.5.3 墊塊一般用中碳鋼制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨鑄鐵等。</p><p>　　6.5.5 模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板損壞。</p><p><b>　　6.6 動(dòng)模座板</b></p><p>　　250300，厚32mm</p>

83、<p>　　7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)向零件的作用：模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，保證動(dòng)、定模之間一定的方向和位置，導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力，起導(dǎo)向和定位作用。</p><p>　　當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。</p>&l

84、t;p>　　7.1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。</p><p>　　2.該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置。</p><p>　　3.該模具導(dǎo)柱安裝在定模固定板上，導(dǎo)套安裝在動(dòng)模固定板上。</

85、p><p>　　4.為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角。。</p><p>　　5在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。</p><p>　　6.當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。</p><p>　　7.2 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</p>&l

86、t;p>　　1.該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽。</p><p>　　2為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。</p><p>　　3.導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為ø32）。</p><p>　　4.導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H

87、7/f7或H8/f7的間隙配合。</p><p>　　5導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理,硬度為55HRC以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55HRC以上。</p><p>　　7.3 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</p><p>　　1導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。</p>&l

88、t;p>　　2.導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為Ra0.4μm。導(dǎo)套外徑按H7/m6或H7/k6配合鑲?cè)肽０濉?lt;/p><p>　　8 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　制件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推

89、出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　　1.推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) </p><p>　　2.保證塑件不因推出而變形損壞 </p><p>　　3.機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 </p><p>　　4.良好的塑件外觀 </p><p>　　5.合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位 </p>

90、;<p>　　6.推出結(jié)構(gòu)與注塑機(jī)的機(jī)構(gòu)及附屬的制品取出機(jī)構(gòu)（如機(jī)械手）的動(dòng)作要匹配。</p><p>　　8.2 制品推出的基本方式</p><p>　　1.推桿推出：推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式。常用的推桿形式有圓形、矩形、“D”形。</p><p>　　2.推件板推出：對(duì)于輪廓封閉且周長(zhǎng)較長(zhǎng)的制品，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推

91、出部分的形狀根據(jù)制品形狀而定。</p><p>　　3.氣壓推出：對(duì)于大型深型腔制品，經(jīng)常采用輔助采用氣壓推出方式。</p><p>　　本套模具的推出機(jī)構(gòu)形式較為簡(jiǎn)單，用一根長(zhǎng)方形推桿推出。</p><p>　　8.3 塑件的推出機(jī)構(gòu)</p><p>　　1.推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方；</p><p>　　2.推

92、桿應(yīng)均勻布置；</p><p>　　3.推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大處；</p><p>　　4.推桿直徑與模板上的推桿孔采用H8/f7或H8/f8的間隙配合；</p><p>　　5通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.05～0.10mm；</p><p>　　8.4推桿推出力的校核：</p><

93、p>　　(1)推桿推出面積：設(shè)長(zhǎng)方形推桿長(zhǎng)為5mm，寬為2mm，那么推出面積為：</p><p>　　A桿=4×5×2=40mm2</p><p>　　(2)推桿推出應(yīng)力，根據(jù)本節(jié)參考文獻(xiàn)【1】表2-12取許用應(yīng)力=16Mpa</p><p><b>　　,合格</b></p><p><

94、b>　　8.5脫模力的計(jì)算</b></p><p>　　塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于1/20，為薄壁殼體形塑件，且塑件斷面為矩形，故所需脫模力的計(jì)算公式如下： </p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——型芯的脫模斜度；</p><p>　　——塑料對(duì)鋼的摩擦因數(shù)；</

95、p><p>　　A——塑件包容型芯的面積；</p><p>　　P——塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，膜外冷卻的塑件p約取2.4～3.9×107Pa; 膜內(nèi)冷卻的塑件p約取0.8～1.2×107Pa。</p><p>　　由以上公式可以看出：脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力的因素很多，如推

96、出機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝的條件的波動(dòng)等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，而且也只是個(gè)近似值，所以上式中</p><p>　　=5.68×10×0.182</p><p><b>　　=10.36N</b></p><p>　　9 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算</p>

97、<p>　　模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能拋光性

98、能。</p><p>　　9.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。凹模是成品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式、和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式凹模，如圖9—1所示。</p><p>　?。?）凸模的額結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（型芯）。凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組

99、合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯，如圖9—2所示，因塑件的包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。</p><p>　　圖9—1凹模嵌件結(jié)構(gòu) 圖9—2凸模結(jié)構(gòu)</p><p>　　9.2成型零件鋼材的選用</p><p>　　根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時(shí)考慮它的機(jī)械加

100、工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20。對(duì)于成型塑件內(nèi)的表面積型芯來(lái)說(shuō)，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此選用P20鋼進(jìn)行滲氮處理。</p><p>　　9.3成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　中心距的尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　9.3型腔零件強(qiáng)度、剛度的校核</p&

101、gt;<p>　　型腔是模具中直接用以成形制品的部分。成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、凸模、成型桿、成型環(huán)等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此外由于塑料熔體有很高的壓力，還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。</p

102、><p>　　模具型腔壁厚的計(jì)算，應(yīng)以最大壓力為準(zhǔn)。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)；而對(duì)于小尺寸的模具型腔，強(qiáng)度不足是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。以強(qiáng)度計(jì)算和以剛度計(jì)算所需的壁厚相等時(shí)的型腔內(nèi)尺寸即為強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算的分界值。在分界值不知道的情況下，應(yīng)分別按強(qiáng)度條件和剛度條件算出壁厚，取其中較大值作為型腔壁厚。</p><p

103、>　　對(duì)于該套模具，采用的是組合矩形型腔的結(jié)構(gòu)形式。型腔的強(qiáng)度、剛度校核如下：</p><p>　　最薄部分型腔側(cè)壁厚度的校核</p><p><b>　　（1）按強(qiáng)度校核</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得，S1＜12</p><p>　　式中 p---型腔壓力，35MPa</p>&

104、lt;p>　　[δ]-----模具材料（Cr12MoV）的許用應(yīng)力</p><p>　　10 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　101 排溢設(shè)計(jì) </p><p>　　排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。</p><p>　　10.2 引氣設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于一些大型腔殼形塑件，注

105、射成型后，整個(gè)型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，此</p><p>　　時(shí)塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當(dāng)塑件脫模時(shí)，由于受到大氣壓的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢(shì)必使塑件發(fā)生變形或損壞，因此必須加引氣裝置。</p><p>　　10.3 排氣系統(tǒng)有以下幾種方式</p><p>　　利用排氣槽；利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙；有時(shí)為了防止制品

106、在頂出時(shí)造成真空而變形，必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。</p><p>　　10.4 該套模具的排氣方式有</p><p>　　1.利用塑件推桿的配合間隙；</p><p>　　2.分型面以及動(dòng)模型芯與動(dòng)模固定板的配合面、定模型芯與定模固定板的配合面。</p><p>　　11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模設(shè)計(jì)

107、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。</p><p>　　11.1 加熱系統(tǒng)</p><p>　　對(duì)于某些熔融黏度高，流動(dòng)性差的熱塑性塑料要求有較高的模具溫度，此時(shí)需要對(duì)模具進(jìn)行加熱。這些塑料若模溫過(guò)低，則會(huì)影響塑料的流動(dòng)性，產(chǎn)生較大的流動(dòng)剪切力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力增大，甚至海會(huì)出現(xiàn)冷流痕、銀絲、輪廓不清等缺陷。通常對(duì)模具溫度要求在80℃以

108、上的熱塑性塑料，其模具就要有加熱裝置。此外對(duì)熱固性塑料的成型模具，要求有加熱裝置。</p><p>　　由于該套模具的模溫要求在80ºC以下工作，所以不需設(shè)置加熱裝置。</p><p>　　11.2 冷卻系統(tǒng)</p><p>　　一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200ºC左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60ºC以下。熱塑性塑料在

109、注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。</p><p>　　ABS的成型溫度和模具溫度分別為200～260ºC、40～60ºC。</p><p>　　11.2.1 冷卻介質(zhì)：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。

110、 </p><p>　　11.2.2 冷卻裝置的理論計(jì)算（僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流的散熱，而忽略其它因數(shù)）</p><p>　　1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W</p><p>　　（1）塑料制品的體積</p><p>　　V=V主+V分+nV塑=0.925+2.5+4&#

111、215;0.61=5.865cm3</p><p>　　(2)塑料制品的質(zhì)量</p><p>　　m=V5.865×1=5.865g=0.005865kg</p><p>　　(3)塑件壁厚為1mm，則注射周期為40s～70s,這里取50S,由此得出，</p><p>　　每小時(shí)的注射次數(shù)為N=72次。</p><

112、;p>　?。?）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：</p><p>　　W=Nm=72×0.0058=0.417kg/h</p><p>　　2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固是所放出的熱量Qs</p><p>　　查本節(jié)參考文獻(xiàn)【1】表4-35直接可知ABS的單位熱流量QS的值的范圍在（310～410）KJ/(kg.C)之間，故可取QS</

113、p><p>　　3) 計(jì)算冷卻水的體積流量qv</p><p>　　設(shè)冷卻水道入水口的水溫為2=22℃，，出水口的水溫為1=25℃，取水的密度為1000kg/m3</p><p>　　水的比熱容C=4.187KJ/(kg．℃)。則根據(jù)公式可得：﹥</p><p><b>　　qv=</b></p><p&

114、gt;　　4）確定冷卻水路的直徑d</p><p>　　當(dāng)qv= 時(shí)，查本節(jié)參考文獻(xiàn)【1】表4-30可知，為了是冷卻誰(shuí)處于湍流狀態(tài)，去模具冷卻水孔的直徑d=5mm。</p><p>　　5）冷卻水在管內(nèi)的流速V</p><p><b>　　V=﹥1.66合理</b></p><p>　　6) 冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系

115、數(shù)h</p><p>　　因?yàn)槠骄疁貫?3.5℃，查本節(jié)參考文獻(xiàn)【1】表4-31可得f=0.627,則有：</p><p><b>　　h=</b></p><p>　　7) 求冷卻管道的總傳熱面積A</p><p><b>　　A=</b></p><p>　　8) 計(jì)算

116、模具冷卻水管的總長(zhǎng)度L</p><p><b>　　L=</b></p><p>　　9) 冷卻水路的根數(shù)x</p><p>　　設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為則冷卻水路的根數(shù)為：</p><p><b>　　根</b></p><p>　　10）冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式</p>

117、<p>　　該模具塑料釋放的總熱量不大，只要在模具型腔周圍開(kāi)設(shè)冷卻水道即可，因此可采用簡(jiǎn)單流道式。</p><p><b>　　12 注射模具選材</b></p><p>　　12.1 模具材料選用原則：</p><p>　　用于注塑模具的鋼材，大致應(yīng)滿足如下要求：</p><p>　　a．機(jī)械加工性能優(yōu)良

118、：易切削，適于深孔、深溝槽、窄縫等難加工部位的加工；</p><p>　　b．拋光性能優(yōu)良：沒(méi)有氣孔等內(nèi)部缺陷，顯微組織均勻，具有一定的使用硬度；</p><p>　　c．良好的表面腐蝕加工性：要求鋼材質(zhì)地細(xì)而均勻，適于花紋腐蝕加工；</p><p>　　d．耐磨損，有韌性：可以在熱交變負(fù)荷的作用下長(zhǎng)期工作，耐摩擦；</p><p>　　e．

119、熱處理性能好：具有良好的淬透性和很小的變形，易于滲氮等表面處理；</p><p>　　f．焊接性好：具有焊接性，焊后硬度不發(fā)生變化，且不開(kāi)裂、變形等；</p><p>　　g．熱膨脹系數(shù)小，熱傳導(dǎo)效率高：防止變形，提高冷卻效果；</p><p>　　在選擇注射模具鋼材時(shí)，要綜合考慮塑件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、復(fù)雜程度、體積大小和外觀要求等因素。對(duì)于塑件生產(chǎn)批量大、尺寸

120、精度要求高的場(chǎng)合，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或體積比較大的塑件應(yīng)選用易切削鋼。外觀要求高的塑件可以選用鏡面鋼材。</p><p>　　12.2 注塑模具常用材料</p><p>　　12.2.1 型腔、型芯類零件 由于這些零件直接于塑料接觸，因此要求具有一定的強(qiáng)度、表面耐磨性好、熱處理性能好、淬火變形??；對(duì)塑料具有腐蝕的模具，材料還應(yīng)有抗蝕能力。目前如P20、718、NAK80、

121、NAK55、SKD61、H13、CrWMn、SKD11等材料較為常用，耐蝕模具鋼有HPM38、U420、3Cr13、Stavax等。</p><p>　　12.2.2 導(dǎo)向類零件 這類零件包括各種導(dǎo)柱、導(dǎo)套和導(dǎo)向銷等。這類零件在使用中起導(dǎo)向作用。開(kāi)、合模時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，成型過(guò)程中要承受一定的壓力或偏載負(fù)荷。因此要求表面耐磨性好，心部具有一定的韌性。目前如SUJ2、T8A、T10A等材料較為常用。</p&g

122、t;<p>　　12.2.3 澆注系統(tǒng)零件 澆注系統(tǒng)零件包括澆口套、拉料桿、分流錐等。這類零件的工作條件與成型零件相近，要求具有良好的耐磨表面、耐蝕性和熱硬性。如P20、T8A、T10A等材料較為常用。</p><p>　　12.2.4 模板類零件 這類零件是模具中主要承力零件，因此要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。目前應(yīng)用最普遍的是45鋼，有時(shí)也用55鋼；為延長(zhǎng)使用壽命，可調(diào)質(zhì)至230~270HBS