注塑模具設(shè)計說明書.doc

重 慶 機(jī) 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院緒 論模具作為重要的生產(chǎn)工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重在作用。通過模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點(diǎn)，在汽車、機(jī)械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，對塑料模具的需求越來越大，對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，用不可代替。塑料模具是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀，通過一定的方式來成型塑料制品的工藝裝配或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素約占80%，然而模具的質(zhì)量好壞又直接與模具的設(shè)計與制造有很大的關(guān)系隨著國民經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期也和質(zhì)量提出了更高的要求，這就促使塑料模具設(shè)計和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)以及機(jī)械加工工業(yè)的告訴發(fā)展，可以說，模具技術(shù)，特別是設(shè)計與制造大型，精密，長壽命的模具技術(shù)便成為衡量一個國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。模具在世界上占有的比列大，我作為一個學(xué)模具專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)在學(xué)完所學(xué)的知識之后來很好的進(jìn)行模具設(shè)計。我們進(jìn)行設(shè)計之前，不許具備機(jī)械制圖，公差與技術(shù)測量，機(jī)械原理及零件，模具材料及熱 處理，模具制造技術(shù)，塑料制品成型工藝及模具設(shè)計等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，并且通過教學(xué)和生產(chǎn)實習(xí)，初步了解塑料制品的生產(chǎn)過程，熟悉多種塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。近幾年來，我國模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如cad/cae/cam技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。 縱觀發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進(jìn)口模具的依賴。 現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。 目 錄緒論模具類型2塑料成型工藝分析21、制品的分析22、注射成型工藝的設(shè)計33 注射機(jī)的選用8模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計91、 塑件成型位置及分型面的選擇92、 型腔的排列形式及流道布局的確定93、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計104、 主流道的設(shè)計115、分流道的設(shè)計126、 澆口的設(shè)計137、冷料穴的設(shè)計158、排氣系統(tǒng)的設(shè)計159、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計1610、 推桿的設(shè)計要求1713、 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計1714、 模架的選擇1815、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計1916、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計與計算1917、 模具的安裝20參考資料2223模具類型塑料模具分類的方法很多，按照塑料制作的成型方法不同可分為以下幾類：注射模，壓縮模，擠出模，壓注模。本次設(shè)計主要是注射模，又叫注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將粒狀或粉末狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推動下，以一定的流速通過料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)，注射入閉合的模具型腔中，經(jīng)過一定的時間后，模具在模內(nèi)硬化成型，近幾年來，熱固性塑料注射成型的應(yīng)用也在逐漸增加。塑料制件主要是靠成型模具獲得的，而它的質(zhì)量是靠模具的正確結(jié)構(gòu)和模具成型零件的正確形狀，精確尺寸及較低的表面粗糙度來保證的。由于塑料成型工藝的飛速發(fā)展，模具的結(jié)構(gòu)也日益趨于多功能和復(fù)雜化，這對模具的設(shè)計工作提出了更高的要求。雖然模具制作的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，但合格的塑料制作首先取決于模具的設(shè)計與制造的質(zhì)量，其次取決與合理的成型工藝。塑料成型加工技術(shù)發(fā)展很快，塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷的創(chuàng)新，我們在學(xué)習(xí)成型的同時，還應(yīng)注意了解塑料模具的新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展動態(tài)，學(xué)習(xí)和掌握新知識，為振興我國的塑料成型加工技術(shù)做出貢獻(xiàn)。 塑料成型工藝分析1、制品的分析1.1 制品的設(shè)計要求本次設(shè)計制品的用途是電器盒，該制品結(jié)構(gòu)形狀較簡單，形狀尺寸小，壁厚均勻，基本對稱，精度要求中等。1.2 制品的生產(chǎn)批量本制品為大批量生產(chǎn)，為了縮短周期，提高生產(chǎn)率，制品使用一模四腔和全自動化生產(chǎn)，澆口形式可采用側(cè)澆口。該塑件很小，壁不厚，因此只采用一個點(diǎn)進(jìn)料，都可以滿足充滿型腔，利用模具的頂出機(jī)構(gòu)，將制品推出模腔，再利用拉料桿和二次脫模機(jī)構(gòu)使制品流道凝料脫落。為了提高生產(chǎn)率，制品在模具中直接成型。1.3 制品成型設(shè)計該制品使用單分型機(jī)構(gòu)，采用側(cè)澆口形式，雖然其他的澆口形式還有直接澆口、點(diǎn)澆口、扇形澆口、薄片式澆口、環(huán)行澆口、輪輻澆口、爪形澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等，但是由于側(cè)澆口的澆口截面小，減小了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡，故選用側(cè)澆口。2、注射成型工藝的設(shè)計2.1塑料制品分析本制品采用abs為原料苯乙烯丁二烯丙烯氰共聚物。abs主要技術(shù)指標(biāo)：表1-1 熱物理性能密度(g/ cm)1.02105比熱容(jkg-1k-1)12551674導(dǎo)熱系數(shù)(wm-1k-110-2)13.831.2線膨脹系數(shù)(10-5k-1)5.88.6滯流溫度(c)130表1-2 力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（mpa）50抗拉強(qiáng)度(mpa)38斷裂伸長率()35拉伸彈性模量(gpa)1.8抗彎強(qiáng)度(mpa)80彎曲彈性模量(gpa)1.4抗壓強(qiáng)度(mpa)53抗剪強(qiáng)度(mpa)24沖擊韌度(簡支梁式)無缺口261布氏硬度9.7r121缺 口11表1-3 電氣性能表面電阻率（）1.21013體積電阻率（m）6.91014擊穿電壓（kv/mm）介電常數(shù)（106hz）3.04介電損耗角正切（106hz）0.007耐電弧性(s)5085（1）無定性料，流動性中等，比聚苯乙烯、as差，但比 聚氯乙烯好，溢邊值為0.04 mm左右。（2）吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑料須經(jīng)長時間的預(yù)熱干燥。（3）成型時宜取高料溫，但料溫過高易分解（分解溫度250），對精度較高的塑料，模溫宜取5060，對光澤要求較高的耐熱塑料模溫宜取6080，注射壓力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射機(jī)成型時，料溫為180200，注射壓力為10001400mpa，用螺桿式注射機(jī)成型時，料溫為160220，注射壓力為700100010mpa。（4） abs的其他成型工藝參數(shù)注射機(jī)類型：螺桿式制品收縮率：0.30.8%預(yù)熱溫度：8085 時間：23 h料筒溫度：后段 150170 中段 165180 前段 180200噴嘴溫度：170180 模具溫度：5080注射壓力：60100 mpa成型時間：注射時間2090 s 保壓時間05 s冷卻時間20120 s 總周期50220 s 螺桿轉(zhuǎn)速：30 r/min 適用注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可 后處理方法：紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱 溫度70 時間24 h2.2 制品成型方法及工藝流程本制品采用注射成型，工藝流程包括模前準(zhǔn)備，模塑成型和后處理及二次加工工藝流程步驟如下：（1）預(yù)熱abs吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑料須經(jīng)長時間的預(yù)熱干燥。（2）注射 注射過程包括加料、塑化、注射冷卻和脫模幾個步驟。加料由于注射成型是一個間歇過程，因而須定量加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。加料過多。受熱的時間過長等容易引起物料的熱降解，同時注射及功率損耗增多；加料過少，料筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì)，型腔中塑料融化壓力降低，難于補(bǔ)料，容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。塑化加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱，由固體顆粒轉(zhuǎn)化成粘流態(tài)，并且受到良好的剪切力作用。通過料筒對物料加熱，使聚合物分子松弛，出現(xiàn)由固體向液體轉(zhuǎn)變；一定的溫度使塑料得到變形、熔融和塑化的必要條件，螺桿的剪切作用能在塑料中產(chǎn)生更多的摩擦熱，促進(jìn)了塑料的塑化，因而螺桿式注射機(jī)對塑料的溫度盡量均勻一致，還有使熱分解物的含量達(dá)到最小值，并且能提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料以保證產(chǎn)生連續(xù)并順利的進(jìn)行，這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機(jī)的塑化裝置的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。注射不論何種形式的注射機(jī)，注射的過程可分為充模，保壓倒流，澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾個階段。2.3 塑件的后處理 注射成型的塑件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工之后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。退火處理是將注射塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱烘箱中靜置一段時間，塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種處理方法，其目的是使制作的顏色、性能以及尺寸得到穩(wěn)定。本次設(shè)計采用退火后處理。工藝流程圖解： 2.4 成型工藝條件 注射成型的核心問題，就是采用一切措施得到塑化良好的塑料。熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件。達(dá)到所要求的質(zhì)量，影響注射成型工藝的重要參數(shù)是塑化流動和。冷卻的溫度、壓力以及影響的各個作用時間。（1）注射成型過程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩個溫度主要影響塑件的塑化和流動，而后一個溫度主要是影響塑件的流動和冷卻，料筒溫度的選擇與各種塑料的特性有關(guān)。每種塑料都具有不同的粘流態(tài)溫度，為了保證塑件溶體的正常流動不使物料發(fā)生質(zhì)分解，料筒最合適的溫度范圍應(yīng)在粘流態(tài)溫度和熱分解溫度之間。柱塞式和螺桿式柱塞注射機(jī)由于其塑化過程不同，因而選擇料筒也不同，通常后者選擇的溫度低一點(diǎn)，料筒溫度在7093之間，噴嘴溫度稍低于料筒溫度，在6590之間，模溫在要求塑件光澤時控制在6080之間。（2）壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，他們直接影響塑料的塑化和塑料質(zhì)量。塑化壓力是指背壓，是指采用螺桿式注射機(jī)時，螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力，塑化壓力在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，其具體數(shù)值時隨所用塑料的品種而異的，但通常很少超過20mp，注射壓力是指柱塞式螺桿頭部對塑件熔體所施加的壓力。在注射機(jī)上常用表壓指示注射壓力的大小，一般在40130mp之間。其作用式克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔體一定的充型速率以及對熔體進(jìn)行壓實等。（3）完成一次注射成型過程所需要的時間稱成型周期，成型周期直接影響到勞動生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，因此在生產(chǎn)中，在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個階段的有關(guān)時間，一般生產(chǎn)中，充模時間為35s，保壓時間為2025s，冷沖壓時間一般在30120s。3 注射機(jī)的選用注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是要確定注射機(jī)的型號，使塑料、塑件、注射模、注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)點(diǎn)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍之內(nèi)，即要滿足所需的參數(shù)在額定的范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需的參數(shù)點(diǎn)。3.1 注射機(jī)的兩種類型的優(yōu)缺點(diǎn)采用臥式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是注射部分和鎖模部分在同一水平線上，工作位置低，操作方便，穩(wěn)定性好，頂出后塑件可以自動脫落，是應(yīng)用廣泛的注射機(jī)，適用于大、中、小個各型注射機(jī)，但唯一的缺點(diǎn)是占地面積大。采用立式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，缺點(diǎn)是操作位置高，對于注射量大的注射機(jī)，勢必使注射機(jī)高度增加，操作臺升高，操作不方便，注射機(jī)的工作穩(wěn)定性也減小。因此，立式注射機(jī)多限于小型注射機(jī)。3.2 選用注射機(jī)按流量選擇注塑機(jī)，選擇xs-zy-125立式注射機(jī)，表1.2為該注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)。 表1.2 注射機(jī)xs-zy-125的技術(shù)參數(shù)額定注射量/cm3125螺桿直徑/mm42注射壓力/mpa119模具最大厚度/mm450模具最小厚度/mm300拉桿空間/mm260290注射行程/mm115注射方式螺桿式鎖模力/kn900最大成型面積/cm2320模板最大行程/mm300頂出形式動模板設(shè)有頂桿，開模是通過動模板與頂桿相碰，機(jī)械頂出塑件合模方式液壓-機(jī)械液壓泵流量/（l/min)100,12動、定模固定板尺寸/mm428450液壓泵壓力/mpa6.5噴嘴弧半徑/mmsr12孔半徑/mm模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計1、 塑件成型位置及分型面的選擇分型面即打開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設(shè)密切相關(guān)。 分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）不影響塑件外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品；2）有利于保證塑件的精度要求；3）有利于模具加工，特別是型腔的加工；4）有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計;5）便于制件的脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊.6）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽心；7）分型面應(yīng)取塑件尺寸最大處；8）拔模斜度小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件的中間部位。2、 型腔的排列形式及流道布局的確定2.1 型腔數(shù)目確定方法常見的有四種：1）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔樹木2）根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔樹木3）根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目4）根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目對于高精度制品，由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致。故通常推薦型腔數(shù)目不超過6個，本設(shè)計為兩型腔注射模。2.2 型腔數(shù)量的確定該制品精度要求不高，屬于小零件，又要大量的生產(chǎn)，為了考慮生產(chǎn)效率和模具制造費(fèi)用低點(diǎn)，給公司帶來更多的效益，因此本設(shè)計初步擬定于一模八腔模具的形式生產(chǎn)。根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目，即只要滿足下式，就符合要求式中：型腔數(shù)目 g注射機(jī)的最大注射量，g； w1單個制品的質(zhì)量，g； w2澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，g；2，因此一模兩腔符合要求。2.3 型腔的排列在設(shè)計時要注意以下幾點(diǎn)1）盡可能采用平衡式排列確保制品的質(zhì)量的均一和穩(wěn)定2）型腔布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，盡量使型腔排的緊湊，以便減少模具的外形尺寸。3、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)通常由主流道 分流道 澆口料穴等組成。 澆注系統(tǒng)是塑料容體由注射機(jī)的噴嘴向模具型腔的流動通道。因此它應(yīng)該保證容體迅速順利有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在優(yōu)良的塑料件。對于澆注系統(tǒng)設(shè)計的具體要求有： 1 重點(diǎn)考慮型腔布局。2 熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(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。3 均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置。4 塑料耗量要少，滿足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.5 消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”。6 排氣良好。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。8 保證塑件外觀質(zhì)量。9 較高的生產(chǎn)效率。10 塑料熔體流動特性。4、 主流道的設(shè)計主流道是指連接注射機(jī)噴嘴與風(fēng)流道或型腔的進(jìn)料通道。負(fù)責(zé)將塑料溶體從噴嘴引入模具，其形狀，大小直接影響塑料的流速及填充時間。主流道是塑料容體進(jìn)入模具型腔時經(jīng)過的部分，它將注射機(jī)的噴嘴注出的塑料容體導(dǎo)入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于容體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來。主流道的尺寸直接影響到塑料容體的流動速度和充填時間。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。4.1 主流道的尺寸半錐角一般在13內(nèi)選取，主流道帶錐度是為了在模具打開時使主流道凝料容易脫離定模。本設(shè)計選取錐度為3。主流道徑向尺寸的小端（與噴嘴連接的一端）應(yīng)大于噴嘴口孔徑0.51.0。當(dāng)主流道與噴嘴同軸度有偏差時，可以防止主流道凝料不易從定模一側(cè)拉下來。d=d+（0.51）式中：d注射機(jī)噴嘴口直徑 d澆口套進(jìn)料口直徑凹球面半徑應(yīng)比噴嘴球徑大12，可以；保證注射過程中噴嘴與模具緊密接觸，防止兩球面之間產(chǎn)生間隙而使容體充入這間隙中，妨礙主流道凝料順利從定模上拉出。 主流道內(nèi)壁的表面粗糙度在0.8um以下，主流道的長度l一般根據(jù)模板的厚度而定，為了減少壓力損失和物料損耗。應(yīng)盡可能減少主流道的長度，一般控制在60mm以內(nèi)。主流道出口處的圓角半徑較小，一般取r=d主流道上開設(shè)澆口套。將主流道開設(shè)在一個專用零件主流道襯套上而不是直接加工在定模板上的方法較好，因為主流道的表面粗糙度和硬度要求一般都比定模板高，可以選用較好的鋼材。損壞后也容易更換，一般選用t8或t10制作，淬火硬度為5055hrc，澆口套的形式如下圖（a） （b） （c） （e） （f） （g） 澆口套的形式（a） 是澆口套和定位圈做成一體，僅適用于小型模具； （b） 采用螺釘將定位圈和定模座板連接，防止?jié)部谔资苋蒹w的反壓力而脫出，是常用結(jié)構(gòu)；（c） 用定位圈的凸肩將其壓在注射機(jī)的固定板下，當(dāng)澆口套端面尺寸較小時，僅靠注射機(jī)噴嘴的推力就能將澆口套壓緊，也是常用結(jié)構(gòu)；（d） 通過澆口套上挖出凹坑來減少主流道的長度；（e） 直接在定模座板上開主流道，適用用于小型模具的小批生產(chǎn)，上述幾種情況適用與注射機(jī)為球面的情況。（f） 用于噴嘴頭為平面的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是接觸面積大，密封好容體不外溢，缺點(diǎn)是對注射機(jī)的精度要求很高；本設(shè)計采用（c）圖的結(jié)構(gòu)5、分流道的設(shè)計分流道是指主流道與模具型腔澆口之間的一段流道，在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應(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通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 5.1 分流道的布置常用塑料的分流道直徑列于下表，由表可見，對于流動性極好的塑料，當(dāng)分流道很短時，其直徑可小到2mm左右；對于流動性差的塑料，分流道直徑可以大到13mm；大多塑料所用分流道的直徑為6mm10mm。在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式。平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長度、斷面形狀、尺寸都相等的布置形式。它要求各對應(yīng)部分的尺寸相等，這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，使成型的塑件力學(xué)性能基本一致。但是這種布置使分流道較長。非平衡式布置是指分流道到各個型腔澆口的長度相等的布置。這種布置使塑料進(jìn)入各個型腔有先后順序，因此不利于均衡送料，但對型腔數(shù)量多的模具，為不使流道過長，也常采用。為了達(dá)到同時充滿型腔的目的，各個澆口的斷面尺寸要制作得不相同，在試模的時候要多修改才能實現(xiàn)。 （a） （b） 分流道的平衡布置示意圖 分流道的非平衡布置示意圖 本設(shè)計中為了成型的塑件力學(xué)性能基本一致，采用圖（a）結(jié)構(gòu)，分流道的平衡布置。6、 澆口的設(shè)計 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 澆口的主要作用： 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； 易于切除澆口尾料； 對于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。當(dāng)塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高，黏度降低，提高流動性能，有利于充型，但是澆口尺寸過小會使壓力增大，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。6.1 澆口類型的選擇澆口是典型的矩形截面澆口，有以下優(yōu)點(diǎn):1 澆口的位置一般都在分型面上，從塑件的外側(cè)進(jìn)料。2 塑件容易形成熔接紋、縮孔，凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，對殼體件排氣不良。3 截面形狀簡單，加工方便。4 位置選擇靈活，去除澆口方便，痕跡小。5 廣泛用于兩板式多型腔模具以及斷面尺寸較小的塑件。 本設(shè)計采用側(cè)澆口的結(jié)構(gòu)形式。6.2 澆口位置的選擇模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：1 避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷2 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；3 有利于塑件熔體流動；4 有利于型腔排氣；5 考慮塑件使用時的載荷狀況；6 減少或避免塑件的熔接痕；7 考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀? 考慮澆口位置和數(shù)目對塑件成型尺寸的影響；9 防止將型芯或嵌件擠歪變形。6.3 澆注系統(tǒng)的平衡對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)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時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)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、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。顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。7、冷料穴的設(shè)計冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及塥體流動的前鋒冷料，以防止溶體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，冷料穴底部常作成曲折的鉤行或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道襯套中拉出，并留在動模一側(cè)的作用。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小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1025mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的11.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為z字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。8、排氣系統(tǒng)的設(shè)計塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的空氣，除此之外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體，這些氣體必須及時排出，否則，被壓縮的氣體會產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起強(qiáng)度下降，甚至充填不滿等。一般有以下幾種排氣方式；l 排氣槽排氣對于大中型塑件的模具，通常在分型面上的凹模一邊開設(shè)排氣槽，排氣槽的位置以處于熔體流動末端好。l 分型面排氣 對于小型模具可利用分型面間隙排氣，但分型面必須位于熔體流動末端。l 利用型心、頂桿、鑲拼件等的間隙排氣 9、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具中凹、凸模上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。9.1 設(shè)計原則脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計時必須遵循以下原則：l 因為塑料收縮時抱緊凸模，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模；l 頂出力應(yīng)作用在剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)肋、凸緣、厚壁等處，作用面積也盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞；l 為保證得到良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量射在塑件的內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位；l 若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基面上時，為不影響塑件的尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm；否則塑件會出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。9.2 對脫模機(jī)構(gòu)的基本要求l 運(yùn)動靈活順暢，具有足夠的強(qiáng)度、剛度。工作穩(wěn)定可靠。容易制造和裝配，更換方便。l 接觸塑料件的配合間隙無溢料現(xiàn)象。l 對塑料件的頂推力分布均勻合理。對塑料件的外觀無明顯損壞，不會引起塑料件變形或使塑料件破裂。l 有利于將塑料件和流道凝料帶向動模一側(cè)。l 復(fù)位要可靠。脫模機(jī)構(gòu)的動力來源，對于簡單模具，可以用人工完成，但它只用于形狀簡單、生產(chǎn)量很小的小型塑料件，或在沒有脫模機(jī)構(gòu)的定模一側(cè)脫下塑料件。最普遍采用的是機(jī)動脫模機(jī)構(gòu)，即通過動、定模分開時動模的運(yùn)動，借助注射機(jī)的頂出元件（機(jī)械推桿或頂出油缸），推出模具內(nèi)設(shè)置的脫模機(jī)構(gòu)使塑料件從型腔內(nèi)或型芯上脫出。機(jī)動脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計是注塑模設(shè)計中主要任務(wù)之一。9.3 脫模機(jī)構(gòu)的選用脫模機(jī)構(gòu)的類型有很多，如簡單的推出機(jī)構(gòu)、二級脫模機(jī)構(gòu)、定模脫模和雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)。由于本設(shè)計的塑料件壁薄而且表面積大，而脫模板脫模機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是推出面積大、推力均勻，塑件不易變形，表面無推出痕跡，結(jié)構(gòu)簡單，模具無需設(shè)置復(fù)位桿，適用于大筒形塑件或薄壁容器以及各種罩殼型塑件。因此本塑件選用推桿脫模機(jī)構(gòu)。10、 推桿的設(shè)計要求l 在保證順利脫模的前提下，力求減少推桿的數(shù)量，以保證推件時的協(xié)調(diào)，以減小塑料件表面的影響。l 布置推桿時，要考慮脫模阻力的平衡，保證制品在推出時受力均勻，推出平穩(wěn)，不變形。l 推桿固定端與推桿固定板徑向應(yīng)留的間隙，避免在多推桿的情況下，由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。10.1 推桿的選用推桿的機(jī)構(gòu)形式也有很多，有普通推桿、錐面推桿、盤狀推桿。下圖為普通推桿的兩種形式。 圖（a）的結(jié)構(gòu)為圓柱頭推桿，應(yīng)用最廣，是最普通的形式，用在對推桿無特殊要求的場合，這種推桿一般直徑為632，長度為100630。圖（b）的形式是帶肩推桿，推桿靠近安裝凸肩一端的直徑較大，而頂推塑料件一端工作段直徑較小，當(dāng)模具結(jié)構(gòu)允許的推桿頂推面很有限，又必須使推桿較長時，為了增加推桿工作時的穩(wěn)定性，將推桿靠近安裝一端直徑增大。有時推桿靠近安裝凸肩一端直徑較小，而頂推塑料件一端的工作段直徑增大，這種推桿用在要求增加頂推面的場合，例如壁較薄的塑料件，特別是脆性塑料件，增加頂推面可減小塑料件單位面積承受的頂推力，防止變形和推裂。本設(shè)計的塑料件采用的是脫模板脫模因此采用圖（b）的形式推桿。13、 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計13.1設(shè)計原則1) 結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動準(zhǔn)確，可靠。靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度。 2) 保證塑件不變形，不損壞 3) 保證塑件外觀良好 4) 盡量使塑件留動模以便以便借助與開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作13.2 對脫模機(jī)構(gòu)的基本要求運(yùn)動靈活順暢，具有足夠的強(qiáng)度、剛度。工作穩(wěn)定可靠。容易制造和裝配，更換方便。接觸塑料件的配合間隙無溢料現(xiàn)象。對塑料件的頂推力分布均勻合理。對塑料件的外觀無明顯損壞，不會引起塑料件變形或使塑料件破裂。有利于將塑料件和流道凝料帶向動模一側(cè)。復(fù)位要可靠。脫模機(jī)構(gòu)的動力來源，對于簡單模具，可以用人工完成，但它只用于形狀簡單、生產(chǎn)量很小的小型塑料件，或在沒有脫模機(jī)構(gòu)的定模一側(cè)脫下塑料件。最普遍采用的是機(jī)動脫模機(jī)構(gòu)，即通過動、定模分開時動模的運(yùn)動，借助注射機(jī)的頂出元件（機(jī)械推桿或頂出油缸），推出模具內(nèi)設(shè)置的脫模機(jī)構(gòu)使塑料件從型腔內(nèi)或型芯上脫出。機(jī)動脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計是注塑模設(shè)計中主要任務(wù)之一。14、 模架的選擇 14.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇根據(jù)注塑機(jī)的類型選用lkmci型模架塑件的模架15、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向。定位。以及承受一定的側(cè)向壓力。本設(shè)計中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)適用與精度要求高，生產(chǎn)批量大的模具。對于小批量模具可不采用導(dǎo)套，直接與模體間隙配合。同時在設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)套時還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度；2）導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯凸模端面的高度高出68mm以免型芯進(jìn)入凹模時與凹模想碰而損壞；3）導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度采用20低碳剛經(jīng)滲0.5 0.8mm，淬火4855hrc，也可采用t8a碳素工具剛，經(jīng)淬火處理；4）為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角；5）導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式；6）一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按h8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套部分配合按h7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按h7/k6；7）除了動模，定模之間設(shè)導(dǎo)柱，導(dǎo)套外一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動；8）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取采用直徑為25的帶頭導(dǎo)柱。 16、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計與計算1）盡量保證塑件收縮均勻，維持 模具的熱平衡。2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。根據(jù)經(jīng)驗，一般水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的12倍冷卻水孔中心距約為水孔直徑的35倍，水孔的直徑一般為612mm。3）盡可能便冷卻水孔至型腔邊面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔邊面的距離應(yīng)處處相等。4）澆口處加強(qiáng)冷卻。5）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。6）合理選擇冷卻水管的形式。對于收縮大的塑件應(yīng)治收縮方向開設(shè)冷卻水孔。7）合理確定冷卻水管接頭位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)。8）冷卻系統(tǒng)的水管應(yīng)盡量避免于模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時通盤考慮。9）冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損害，最好在進(jìn)口和出口初打出。17、 模具的安裝模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下：。1. 對高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯(hips)進(jìn)行烘干，并裝入料斗。2. 清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。3. 合模、鎖緊模具。4. 對塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。5. 注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。6. 脫模過程。詳見裝配圖。定距分型機(jī)構(gòu)保證定模板與定模座板首先沿a-a而分型，滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下進(jìn)行側(cè)抽芯；抽芯結(jié)束后，定模型腔板在定距螺釘?shù)淖饔孟率鼓＞哐豣面分開，塑件留在型芯上，繼續(xù)開模時，由脫模板推出塑件。7. 塑件的后處理。切除塑件上的澆注系統(tǒng)凝料，對塑件進(jìn)行調(diào)濕處理。17.1 模具的安裝原則模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注射機(jī)所在地并安裝在指定的注射機(jī)上的全過程。其具體要求因企業(yè)特定，生產(chǎn)條件、模具調(diào)試的不同而不盡相同，但要遵循以下原則：l 要注意操作者的安全；l 要確保模具和設(shè)備在調(diào)試中不被損壞。在安裝模具時，要將注射機(jī)的按扭選擇在“調(diào)試”的位置上，使機(jī)器的全部功能置于調(diào)試者手動控制之下。在吊裝模具中，要將電源關(guān)閉，以免發(fā)生意外事故。17.2 模具的裝配順序（1）確定裝配基準(zhǔn)；（2）裝配前要對零件進(jìn)行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；（3）調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。（4）在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查；（5）組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模