按鍵面板注射模具設(shè)計(jì)論文

1 按鍵面板 注射 模具設(shè)計(jì) MOLD DESIGN OF KEY-PRESS FACE PLATE 摘要 ： 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行該塑料件的注射模設(shè)計(jì)。分別對抽芯機(jī)構(gòu)、 連桿機(jī)構(gòu)、 鑲件的固定 方式、模流分析、 澆口形式、分模面的選取 方式等進(jìn)行了 設(shè)計(jì)，通過對按鍵面板注射模具的設(shè)計(jì)充分認(rèn)識了模具設(shè)計(jì)的一般流程：制品功能分析、使用要求、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具的選材、材料的熱處理技術(shù)、表面處理技術(shù)、 各成型零件設(shè)計(jì)、 尺寸 計(jì)算、強(qiáng)度校核、 注射機(jī) 參數(shù)校核、模具動(dòng)作過程分析及特點(diǎn)、 繪制模具裝配圖 、 零件圖 、以及整 個(gè)設(shè)計(jì)過程的心得體會(huì)。 ABSTRACT Injection molding is one of the main techniques of plastics processing at present. The paper introduce the process of designing an injection mould for a screw nut with two wings . This mould which make two products every time adopts edge gate. At the same time use shaft, ball bearing and rack-and-pinion steering gear to revolve the core .The size of parts was calculated detail, and the parts match closely . 關(guān)鍵詞： 注射模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具的選材，熱處理技術(shù)，表面處理技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)， ABS， 抽芯機(jī)構(gòu) ，連桿機(jī)構(gòu)， 鑲件的固定 方式，模流分析， 澆口形式 ， 分模面的選取方 式 ，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ； Key words:injection molding, injection mould, heat treatment , simulation-analyse,ABS,edge-gate,mould-configuration-design,rack-and-pinion steering gear. 2 1.引言 隨著注射成型技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料制品已經(jīng)深入到日常生活中的每 個(gè)角落。由于塑料件具有重量輕 ， 生產(chǎn)方便，價(jià)格便宜，大到 國防工業(yè)產(chǎn)品 ，小到 日常生活的方方面面 ，幾乎全部 都有 采用塑料 生產(chǎn)。 因此 塑料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 是一個(gè)有相當(dāng)前景的行業(yè) ， 而 企業(yè) 的 實(shí)際生產(chǎn) 則需要先進(jìn)且合理的模具設(shè)計(jì)來做技術(shù)準(zhǔn)備， 本文根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn) 具體要求 進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 1.1 模具設(shè)計(jì)與制造業(yè)的現(xiàn)狀及存在的主要問題 （ 1） 高學(xué)歷高技術(shù)的專業(yè)人才奇缺 。 （ 2） 根據(jù)國家發(fā)展委員會(huì)數(shù)字顯示 目前 我國注塑行業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，大多數(shù)是原國家輕工業(yè)部管轄下五、六十年代建的塑料制品廠，其特點(diǎn)生產(chǎn)規(guī)模小、分散廣、科技力量不強(qiáng)、市場開發(fā)應(yīng)變能力薄弱、中低檔產(chǎn)品偏多、企業(yè)老 、 負(fù)擔(dān)重、資金缺乏。而國內(nèi)一些原料生產(chǎn)基地和大型家電集團(tuán)、汽車制造廠 、建材廠自己投資搞注塑配件、其生產(chǎn)規(guī)模、科學(xué)技術(shù)水平和產(chǎn)品市場擁有率大大超過原有企業(yè)水平，市場競爭的地理化和本土化，這種上游產(chǎn)品往下發(fā)展，而下游產(chǎn)品往上發(fā)展，使我國處于中間狀態(tài)的注塑企業(yè)發(fā)展空間越來越小，注塑產(chǎn)品單一，企業(yè)生存和發(fā)展越來越難，瀕臨破產(chǎn)倒閉。 （ 3）目前我國注塑行業(yè)市場存在混亂狀況。個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)私人企業(yè)，由于其負(fù)擔(dān)輕、稅賦低、勞動(dòng)成本低、偷工減料以低檔次、低價(jià)格傾銷產(chǎn)品沖擊市場，阻礙我國注塑行業(yè)的健康有序發(fā)展。 （ 4）注塑行業(yè)重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能過剩、產(chǎn)品互相削價(jià)，致使經(jīng)濟(jì)效益大幅度滑坡。 （ 5）國內(nèi)多 數(shù)注塑產(chǎn)品企業(yè)整體技術(shù)裝備水平與發(fā)達(dá)國家比還處于較落后狀態(tài)、產(chǎn)品開發(fā)能力差、創(chuàng)新少、深度加工跟不上市場需求。 （ 6）原材料供應(yīng)方面。國內(nèi)自己生產(chǎn)原料品種牌號少，選擇余地小，不能滿足加工廠需求，每年還需大量進(jìn)口原材料 （ 7）注塑制品加工離不開注塑設(shè)備和模具，而目前國內(nèi)能制造的最大注塑機(jī)鎖模力只有 3600 噸左右，注塑量未超過 5 萬克，同時(shí)全國模具廠缺乏龍頭企業(yè)，模具開發(fā)能力尚不及先進(jìn)發(fā)達(dá)國家。 1.2 塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1.2.1 塑料模具現(xiàn)狀 （ 1）應(yīng)用范圍廣。目前各種形狀復(fù)雜塑料注塑成型的結(jié)構(gòu)件、功能件以及 特殊用途的精密件已廣泛的應(yīng)用到交通、運(yùn)輸、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、郵電、通訊、建筑、家電、汽車、計(jì)算機(jī)、航空航天、國防尖端等國民經(jīng)濟(jì)的所有領(lǐng)域，已成為不可缺少的重要的生產(chǎn)資料和消費(fèi)資料。 （ 2）沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的注塑產(chǎn)品檔次接近港臺(tái)同類產(chǎn)品的水平。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)高速增長，急需注塑產(chǎn)品的配套服務(wù)，給注塑行業(yè)發(fā)展帶來機(jī)遇。目前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)廣東、浙江、上海、江蘇和山東等省市注塑產(chǎn)品產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量 65%，且從過去勞動(dòng)密集型逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)、資本密集型發(fā)展，生產(chǎn)力布局日趨合理。 由于先進(jìn)技術(shù)引進(jìn) 目前 這些地區(qū) 注塑行業(yè) 年加工能力 350萬噸以上，單機(jī)注塑加工容量可從 4克 -5 萬克，甚至將有 6萬克注塑機(jī)問世。 （ 3）成型工藝方技術(shù)、多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和 3 抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟 ,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29 34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù) ,一些廠家還使用了 C-MOLD氣輔軟件 ,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開始推廣 ,有的廠采用率達(dá) 20%以上 ,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置 ,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置 ,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到 10%,與國外的 50 80%相比 ,差距較大。 （ 4）在制造技術(shù)方面 ,CIMS/CAPP/CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階 ,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表 ,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM系統(tǒng) ,如美國 EDS的 UG、美國 Parametric Technology公司的 Pro/Emgineer、美國 CV公司的 CADS5、英國 Deltacam公司的 DOCT5、日本 HZS公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、 美國 AC-Tech公司的 C-Mold及澳大利亞 Moldflow公司的 MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn) ,雖花費(fèi)了大量資金 ,但在我國模具行業(yè)中 ,實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM的集成 ,并能支持 CAE技術(shù)對成型過程 ,如充模合冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬 ,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 ,促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來 ,我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展 ,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的 CAXA系統(tǒng)、華 中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及 CAE軟件等 ,這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn) ,為進(jìn)一步普及模具 CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 （ 5）新形塑料模具鋼才開發(fā)應(yīng)用。如 P20、 3Cr2Mo、 PMS、 SM、 SM等 ,對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響 ,但總體使用量仍較少。 （ 6）塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用 ,并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在 30%以下 ,和國外先進(jìn)工業(yè)國家已達(dá)到 70%-80%相比 ,仍有很大差距。 （ 7） 據(jù)有關(guān)方面預(yù)測 ,模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的 ,在未來的模具市場中 ,塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具 ,在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展 ,對塑料模具提出越來越高的要求是正常的 ,因此 ,精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí) ,由于近年來進(jìn)口模具中 ,精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù) ,所以 ,從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā) ,這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展 ,使各種異型材擠出模具、 PVC塑料管材管接頭模具成為模具市場 新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn) ,高速公路的迅速發(fā)展 ,對汽車輪胎也提出了更高要求 ,因此子午線橡膠輪胎模具 ,特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平 ；以塑代木 ,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大 ；家用電器行業(yè)在“十一五”期間將有較大發(fā)展 , 4 特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大 ；而電子及通訊產(chǎn)品方面 ,除了彩電等音像產(chǎn)品外 ,筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展 ,這些都是塑料模具市場的增長點(diǎn)。 1.2.2塑料模具技術(shù)的發(fā)展方向 （ 1）塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAPP/CAD/CAM/CAE技術(shù)。 （ 2）提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平 。 （ 3）開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具 。 （ 4）提高 模具 標(biāo)準(zhǔn)化 、系列化、商品化 的使用率 。 （ 5）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。 （ 6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù) 。 （ 7）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程 。 （ 8） 企業(yè)與國家應(yīng)大力支持 模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng) 。 （ 9）國家應(yīng)輔助發(fā)展 模具龍頭企業(yè) 。 （ 10） 國家 應(yīng)對 模具 行業(yè)的健康起指導(dǎo)建設(shè)作用 。 2.塑件介紹 及設(shè)計(jì)要求 按鍵面板注射模具的設(shè)計(jì)，以 ABS（丙烯青 丁 二烯 共物）為原料，其單件質(zhì)量為 15g， 該塑料件用于 開關(guān)的面板控制，其中有兩個(gè) 鑲件 M4x1 75mm，和螺栓連接 ， 整個(gè)塑料件料厚 1.75mm，產(chǎn)品外觀為乳白色，要求生產(chǎn) 20萬件，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。 2.1 模具 設(shè)計(jì) 的 基本組成 如下 ： （ 1）定模機(jī)構(gòu) 定模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)的固定模板上的部分型腔。由定位環(huán) 、主流道體 、 定模底板 、 定模板 、 凹模組成一體 ， 在注射機(jī)上固定不動(dòng)。 （ 2）動(dòng)模機(jī)構(gòu) 動(dòng)模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)動(dòng)模板上的部分型腔。由凸模 、 動(dòng)模板 、導(dǎo)柱 、 動(dòng)模墊板組成一體，在注射機(jī)的鎖模裝置的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 （ 3）澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道。通常由主流道 、 冷料穴 、 分流道和澆口等組成。 （ 4）導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是用以保證動(dòng)模和定模閉和時(shí)位置準(zhǔn)確。它由導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成。 （ 5）頂出機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制品脫模的裝置。常見有頂桿式，頂管式，推板式等。 （ 6）抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)制品上帶有側(cè)孔或側(cè)凹結(jié)構(gòu)時(shí)，在頂出機(jī)構(gòu)工作前，先要將可作側(cè)向運(yùn)動(dòng)的型芯從制品中抽出，該側(cè)向運(yùn)動(dòng)是由抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。 （ 7）冷卻和加熱裝置 加熱是為了滿足注射成型工藝對模具溫度的要求，冷卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型。 5 （ 8）排氣系統(tǒng) 排氣 系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑料受熱過程中分解的氣體排出，而在模具分型面處開設(shè)的排氣槽。 2.2 塑件的測繪與相關(guān)尺寸如下圖 2-1： 圖 2-1 2.3 塑件 的結(jié)構(gòu)功能 分析 （ 1）內(nèi) 抽芯 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與介紹。 從圖 2-2與 2-3可以看出， 塑件 需 內(nèi) 抽芯機(jī)構(gòu)才能成型， 而 該塑料件的 內(nèi)抽芯結(jié)構(gòu)并不是很難 塑料件， 故 模具的抽芯距離 比較小 ， 但是它的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較麻煩，不但要保證塑件的正常脫出 ， 還要考慮推出機(jī)構(gòu)的 制造 工 、裝配等 藝性能， 這就需要認(rèn)真考慮選擇 推出 機(jī)構(gòu)。 即 既 要達(dá)到抽芯目的，又要確保模具結(jié)構(gòu)緊湊且加工方便。 6 圖 2-2 圖 2-3 選擇方案 對比方案 （ 2） 塑件內(nèi)部鑲件 M2x1 75mm固定形式分析 。 從圖 2-4與 2-5比較 鑲件 M2x1 75mm在模具上增加安裝固定型芯的 方法與 位置 比較 。 即 既要能確保鑲件注射成功，又要保證操作 、安裝、更換方便經(jīng)濟(jì)可靠。 圖 2-4 圖 2-5 選擇方案 對比方案 7 3.注塑產(chǎn)品材料及工藝 ABS 塑料為通用的熱塑性塑，成型性好、流動(dòng)性好、成型收縮性?。ㄍǔ?0.30.8） 無味、無毒、微黃色、 密度為（ 1.02 1.05） g 3 ；在塑筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，制品光澤較好，沖擊韌性、力學(xué)強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、電性能、化學(xué)腐蝕性好、易于成型和機(jī)加工。 缺點(diǎn)是吸水性較大，因此，成型前必須充分干燥，可以在柱塞式或螺桿式臥式注射機(jī)上成型。 3.1 常用材料模塑件公差等級選用 1： 材料： 丙烯晴 -丁二烯 -苯乙烯 （ ABS） 公差等級： MT5 模塑件尺寸公差表 1： MT5 表 3-1-1 塑件尺寸公差表 3 3 6 6 10 10 14 14 18 18 24 24 30 30 40 40 50 50 65 A 0.16 0.20 0.24 0.28 0.30 0.34 0.38 0.42 0.48 0.56 B 0.36 0.40 0.44 0.48 0.50 0.54 0.58 0.62 0.68 0.76 （ 注： A 不受模具活動(dòng)的影響 B 受模具活動(dòng)的影響） 公 差值計(jì)算公式 6： MT4 0.0246 0.004764（ LS） 0.0726（ LS） 0.1 0.0288（ LS） 1/3 其中： LS 塑件公稱尺寸（）。 當(dāng)計(jì)算值為模具活動(dòng)部分尺寸公差，則須增加附加值，其增加值原則為： MT1，MT2 級取附加值 0.10 ,MT3 MT7 級取附加值 0.20 。 3.2 成型工藝流程 其產(chǎn)品成型工藝流程如下 7： 8 表 4-2-1 產(chǎn)品成型工藝流程圖 3.3 一般塑膠收縮 率 成型加工溫度，模具溫度及射出成型過程的一般塑膠收縮率 材 料 標(biāo) 稱 密度 玻璃纖維含量 平均比熱 加工溫度 模具溫度 收 縮 率 g/cm3 % KJ/(kg x K) % 聚苯乙烯 PS 1.05 1.3 180-280 10 0.3-0.6 聚苯乙烯，中 .高沖擊性 HI-PS 1.05 1.21 170-260 5-75 0.5-0.6 聚苯乙烯 -丙烯晴 SAN 1.08 1.3 180-270 50-80 0.5-0.7 丙烯晴 -丁二烯 -苯乙烯 ABS 1.06 1.4 210-275 50-90 0.4-0.7 苯烯晴 -苯乙烯 -丙烯酸 ASA 1.07 1.3 230-260 40-90 0.4-0.6 低密度聚乙烯 LDPE 0.954 2.0-2.1 160-260 50-70 1.5-5.0 高密度聚乙烯 HDPE 0.92 2.3-2.5 260-300 30-70 1.5-3.0 聚丙烯 PP 0.915 0.84-2.5 250-270 50-75 1.0-2.5 聚本烯 -GR PPGR 1.15 30 1.1-1.35 260-280 50-80 0.5-1.2 聚異丁烯 IB 150-200 預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化 注射裝置 準(zhǔn)備注射 清理嵌件 預(yù)熱 清理模具 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 注射裝置 準(zhǔn)備裝料 冷卻 取出塑件 9 聚甲基戊烯 PMP 0.83 280-310 70 1.5-3.0 軟質(zhì)聚氯乙烯 PVC-soft 1.38 0.85 170-200 15-50 0.5 硬質(zhì)聚氯乙烯 PVC-rigid 1.38 0.83-0.92 180-210 30-50 0.5 聚氟亞乙烯 PVDF 1.2 250-270 90-100 3.0-6.0 聚四氟乙烯 PTFE 2.12-2.17 0.12 320-360 200-230 3.5-6.0 氟化乙烯基丙烯共聚物 FEP 聚甲基丙烯酸甲脂（丙烯） PMMA 1.18 1.46 210-240 50-70 0.1-0.8 聚氧甲烯（乙縮烯） POM 1.42 1.47-1.5 200-210 90 1.9-2.3 聚苯撐氧或聚氧化亞苯 PPO 1.06 1.45 250-300 80-100 0.5-0.7 聚苯撐氧 -GR PPO-GR 1.27 30 1.3 280-300 80-100 150 0.2 熱塑性聚亞胺脂 PUR 1.2 1.85 195-230 20-40 0.9 酚 甲醛樹脂 GP PF 1.4 1.3 60-80 170-190 1.2 三聚氰胺甲醛 GP MF 1.5 1.3 70-80 150-165 1.2-2 三聚氰胺酚甲醛 MPF 1.6 1.1 60-80 160-180 0.8-1.8 聚脂樹脂 UP 2.0-2.1 0.9 40-60 150-170 0.5-0.8 環(huán)氧樹脂 EP 1.9 30-80 1.7-1.9 ca.70 160-170 0.2 a 注意與流動(dòng)方向及橫向的不同收縮率，制程影響。 b 共聚物 3.4 確定 塑件與澆注系統(tǒng)的質(zhì)量 (1)根據(jù) 樣 件測得 其質(zhì)量為 15g，取 ABS 的密度為 1.07 g 3 因此，塑件的體積 V = Mz/r =15 / 1.07 =14 3 (2)估算澆注系統(tǒng)的體積 Vj，根據(jù)澆注系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案 （圖 3-1）進(jìn)行估算Vj=12 3則澆注系統(tǒng)的質(zhì)量 Mj = Vj*r =12 * 1.07=12.84(g) 圖 3-1 11 3.5 注射機(jī)的確定 根據(jù)計(jì)算的結(jié)果選擇 XS-ZY-125 臥式注塑機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下 : 注塑機(jī)最大注塑量： 120cm3； 鎖模力： 1000KN； 注塑壓力： 70Mpa； 最小模厚： 215mm； 最大模厚 350mm； 注塑機(jī)定位孔直徑 ： 5 0mm； 注塑機(jī)拉桿的間距： 400 x 250mm 4.主要工藝參數(shù)校核 1.根據(jù)注塑機(jī)制品的重量，計(jì)算出注塑機(jī)應(yīng)具備 的注射量 當(dāng)注塑機(jī)制品是用 ABS 制造的，注塑機(jī)應(yīng)具備的注射量為 Wps Wabs（制品重澆口系統(tǒng)總重） （ 0.75 0.90） 即 Wps（ 1.3 1.1） ( 制品重澆口系統(tǒng)總重 ) 當(dāng)制品的品質(zhì)要求較高的時(shí)候，上式中的系數(shù)應(yīng)該取大值。 如果制品是其他塑料（命名為 X 塑料），仿照上法，先計(jì)算出其應(yīng)具有該種塑料的理論注塑量為 Wx Wx（ 1.3 1.1） （制品重澆口系統(tǒng)總重） 但是不能簡單地用 WX 值決定注塑機(jī)地注射量，必須換成 Wps 值，換算公式是 Wps=Wx （ 1.05Vx ） 式中 Vx 某種塑料的比重 例：設(shè)一注塑制品用聚乙烯 (PE)作，已計(jì)算出制品本身重 180 克，估計(jì)澆口系統(tǒng)重 20 克，用以上公式先計(jì)算出： Wx 1.2 （ 180 20） 240 克 從手冊查出 PE 料的比重為 Vx=0.92 所以 Wps 240 （ 1.050.92 ） 273.9 應(yīng)該選購我公司的 11.5 盎司（ 328 克）注塑機(jī)為好。 2.制品的形狀 根據(jù)注塑機(jī)制品在模板（定模板或動(dòng)模板）的垂直投影面積，計(jì)算鎖模力 P： 鎖模力鎖模力常數(shù) 制品的投影面積 即 P=KpS 式中 P 鎖模力 （ t） S 制品在模板的垂直投影面積（ cm 2 ） Kp 鎖模力常數(shù)（ T/cm 2 ） Kp 值例于下列表中（表 5） 塑料名稱 PS PE PP ABS PA POM PMMA 其它 Kp( T/cm 2 ) 0.32 0.32 0.32 0.3-0.48 0.64-0.72 0.64-0.72 0.65-0.8 0.6-0.85 由制品高度確定注塑機(jī)應(yīng)有的開模行程 12 開模行程 2 制品高度 水口長度 3.根據(jù)制品的材料、制品的壁厚選擇螺桿的型號 通用塑料如 PE、 PP、 PS、 ABS 等，壁厚較薄的制品，選用 A 、 B 型螺桿 工程塑料如 PC、 PMMA 、 PPO 等，壁厚較厚的制品，選用 B 、 C 型螺桿 4.由模具的外形輪廓尺寸，決定注塑機(jī)拉桿（導(dǎo)柱）的內(nèi)間距尺寸、最小模厚 拉桿內(nèi)距 模具寬度 + （ 10-20） mm 容模量最小值 模具厚度 P 模 A 式中： P 模 熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（ 50MPa 100 Mpa手冊可查 ）； A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上 的投影面之和 8000mm2 F 鎖機(jī) 注塑機(jī)的額定鎖模力， KN 故 F 鎖機(jī) P 模 A=70000000 x 0.008 KN=560(KN) 此處選定的注塑機(jī)為 1000KN，滿足要求。 4.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核： 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相適合：模具長 x 寬 拉桿面積 ；模具的長 x寬為 360mm x 210mmHm Hmin，故滿足要求。 開模行程校核： 所選注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： Smax - Hm H1+H2+（ 5 10） mm 13 因?yàn)?:Smax - Hm =350 - 215 = 135mm H1+H2+（ 5 10） mm=(50+20+15)mm=85mm 式中： H1 推出距離， mm； H2 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， mm； S 機(jī) 注塑機(jī)最大開模行程， mm。 故滿足要求。 5.注 塑模具結(jié)構(gòu)及成型零件設(shè)計(jì) 5.1 型腔 數(shù)的確定、排列與及分型面確定要點(diǎn) 5.1.1 型腔數(shù)的確定、排列 模具的型腔數(shù)的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀（有無抽芯機(jī)構(gòu)）、制品的精度、批量與及經(jīng)濟(jì)效益來確定。以下因素是型腔數(shù)確定的主要依據(jù)： （ 1） 制品的重量與注射機(jī)的注射量； （ 2） 制品的投影面積與注射機(jī)的鎖模力 （ 3） 模具外形尺寸與注射機(jī)安裝的有效面積或注射機(jī)拉桿之間距； （ 4） 制品有無惻抽芯及處理方法； （ 5） 制品的經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)批量； （ 6） 制品的精度與顏色； （ 7） 長期大批量生產(chǎn)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)； （ 8） 制品較小時(shí)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)； （ 9） 供貨日期集 中，量大，適于采用多型腔結(jié)構(gòu)； （ 10）制品復(fù)雜或精度高，多型腔一致性差，制造困難，故適于單型腔結(jié)構(gòu)； 以上這些因素是相互制約的，因此，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證滿足主要條件。 此按鍵面板注射模具的設(shè)計(jì)，以 ABS（丙烯青 丁二烯 共物）為原料，其單件質(zhì)量為 15g，其中有兩個(gè) 鑲件 M4x1 75mm，和螺栓連接 ， 整個(gè)塑料件料厚 1.75mm，產(chǎn)品外觀為乳白色，要求生產(chǎn) 20 萬件，所以其型腔數(shù)的確定方法有以下幾種形式： 合同：此制品要求供應(yīng) 200000 件 /半年，六個(gè)月完成、生產(chǎn)安排兩班制生產(chǎn)，問模具型腔為幾腔？（廢品率為 0.5-0.6%）。 N（型腔） =W（產(chǎn)量） / 6*24（天） * 14（小時(shí)） * 0.6 * 60（分鐘） =2.75 件 /分鐘 因此，按此生產(chǎn)批量須選用多型腔； 14 注： 1.五天工作制，每月按平均 30 天計(jì)算，月工作 24 天； 2.兩班制生產(chǎn)，每班工作按 7小時(shí)計(jì)算； 型腔數(shù)量確定之后 ， 便進(jìn)行型腔的排列 ， 即型腔位置的布置 ， 型腔的排列涉及模具尺寸 ， 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、 澆注系統(tǒng)的平衡 、 抽 芯 （滑塊 ） 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 、 鑲件及型芯的設(shè)計(jì) 、 熱交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ， 以上這些問題又與分型面及澆口位置的選擇有關(guān) ， 所以具體設(shè)計(jì)過程中 ， 要進(jìn)行必要的調(diào)整 ， 以達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)。 下圖 5-1 與 5-2 型腔的排列的方式比較，在老師的指導(dǎo)下選擇圖 5-1方案，此有利于 5.1.2分型面確定的要點(diǎn) 分型面對制品的表面質(zhì)量 、尺寸精度、形狀精度、位置精度、脫模、型心、型腔結(jié)構(gòu)、排氣、進(jìn)料口、模具的制造都有直接影響，因此，在選擇分型面時(shí)，應(yīng)全面分析、比較和考慮，選定較為有利的方案。 （ 1）不影響 制品 外觀 ，尤其是表面質(zhì)量有要求的制品； （ 2）有利于保證產(chǎn)品的精度、模具加工、特別是型腔的加工； （ 3）有利于澆 口進(jìn)料 、 方便 排氣 和 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； （ 4）有利于開模、脫模、并確保在開模時(shí)塑見留于動(dòng)模一惻； （ 5）應(yīng)選在制品的最大外形尺寸之處，否則，制品無法脫模； （ 6）有助于避免惻抽芯或有利于惻抽芯 ； （ 7） 方便金屬 嵌的安裝； 在老師的指導(dǎo)下與結(jié)合分型面的確定要點(diǎn)，設(shè)計(jì)出下面兩中分型面方式，經(jīng)過充分的考慮和驗(yàn)證決定選擇方案一（圖 4-1） ；因?yàn)榉桨敢皇前研托淖龀汕秹K，這樣有利于型心的加工和保證制品的質(zhì)量，大大降低了各工藝的工作量。 15 圖 4-1 圖 4-2 選擇方案 對比方案 5.2 排氣和溢流設(shè)計(jì) 模具合模后，在模具內(nèi)的所有空間如澆道、型腔內(nèi)以及各零件組合的空隙內(nèi)都?xì)埩粲锌諝?。另外，熔融的塑料射入型腔后也?huì)分解出一些氣體。這些氣體在塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)的同時(shí)不能順利排出模外，將會(huì)產(chǎn)生下述種種危害： （ 1）對射入流道的熔融塑料產(chǎn)生阻力，降低流動(dòng)速度，從而降低制品的質(zhì)量 ，甚至難以充滿整個(gè)型腔，造成凹陷或缺料，制品報(bào)廢等。 （ 2）降低連續(xù)注射的速度，影響生產(chǎn)率。因此，良 好的 排氣系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 對確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。 為解決此缺陷，并根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)通常有以下幾種方法可以解決，分別是在熔料的匯合處設(shè)置溢流槽或儲(chǔ)料井。 排氣槽的設(shè)計(jì)原則 及排氣方式 1、熔料流程最遠(yuǎn)處； 2、型腔內(nèi)氣易于儲(chǔ)蓄之處； 3、型腔中盲孔底部； 4、利用分型面排氣； 5、利用設(shè)有排氣的排氣桿排氣； 6、利用型心和型心鑲件的配合排氣； 5.3 成型件的設(shè)計(jì) 5.3.1成型件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于凹、凸模直接與高溫、高壓的 熔融 塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度 、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。 通過調(diào)查和老師的指導(dǎo)得知凹凸模結(jié)構(gòu)形式用的最多的是整體嵌入式和局部鑲拼式，因此，在這次設(shè)計(jì)中凹凸模的結(jié)構(gòu)均采用整體嵌入式。 16 1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品外表面的成型零件，是制品的外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。凹模按其結(jié)構(gòu)的不同可分為： （ 1）整體式凹模 （ 2）整體嵌入式凹模 （ 3）局部鑲拼式凹模 （ 4）四壁接合式凹模架 （ 5）螺紋型環(huán)等形式 1.整體結(jié)構(gòu)凹模 ，這是直接在模板上加工出制品的外表面要求的形狀、尺寸精度和質(zhì)量的成型件。整體式結(jié)構(gòu)制 造簡單，制品上無鑲拼結(jié)構(gòu)留下的拼接痕，制品質(zhì)量搞好，制造中省去了 鑲拼組合所需的工時(shí)和費(fèi)用，相同鋼材的截面尺寸，比強(qiáng)度較高；但整體式結(jié)構(gòu)的凹模只適用于形狀比較簡單， 精度要求不高，使用壽命短的中小型模具。（整體式結(jié)構(gòu)一般用 45#調(diào)質(zhì)鋼） 2.整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模，中小型塑料制品，尤其是多型腔結(jié)構(gòu)的模具常采用整體鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu)的凹模。整體鑲?cè)胧桨寄５膬?yōu)點(diǎn)是可以選用優(yōu)質(zhì)的鋼材加工且用材不多，其結(jié)構(gòu)便于加工，也便于維修和更換，一致性較好，其外形根據(jù)制品的形狀結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)需要，可以是圓形、方形、矩形或其他形狀。 3.局部鑲 拼結(jié)構(gòu)的凹模，對于型腔內(nèi)部易于磨損或較為復(fù)雜的部分，采用局部鑲拼組合的結(jié)構(gòu)，可使易損部位的修理或更加方便快捷。 （ 2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 3）成型零件鋼材選用 5.3.2成型 零件的 尺寸計(jì)算 1.型腔尺寸的計(jì)算方式有： a)按平均尺寸對凹模型腔尺寸的徑向計(jì)算 （ 1）按平均尺寸計(jì)算 Lm = （ 1 Scp） Ls-X z0 （ 2）按極限尺寸計(jì)算 Lm = （ 1 Smax） Ls- z0 校核 Lm + Lm = （ 1 Scp） Ls-X z0 式 中 ： Lm 凹模徑 向 公稱 尺寸（） Scp 塑料平均收縮率 （ %） ABS 值為 0.7% 17 Ls 制品的 徑向公稱 尺寸（），為 101 制品公差為 1.14(mm) c 型腔磨損量（ mm） z 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（ /3 /6） mm，取 /4，則為 1.14/4 0.285 X 修正系數(shù)，由書 注射成型模具 Page236 塑件尺寸公差表可知， 101mm、MT5 制品尺寸公差為 1.14，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù) X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的 X值取 3/4。 則： Lm （ 1 0.7%） 101 3/4 1.14 +0.2850 =(101.707-0.855) +0.2850 =100.852 +0.2850（） b)按平均尺寸對 凹模 型腔尺寸的軸向計(jì)算 Ls 制品的軸向公稱尺寸（），為 40.5 制品公差為 0.64 z 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（ /3 /6） mm，取 /4，則為 0.64/4 0.16 X 修正系數(shù)，由書注射成型模具 Page236 塑件尺寸公差表可知， 40.5mm、MT5 制品尺寸公差為 0.64，按平 均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù) X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的 X值取 3/4。 則： =（ 1 0.7%） 40.5 3/4 0.64 +0.160 =（ 40.7835-0.48） +0.160 = 40.3035 +0.160 c)凹模型腔尺寸的深度計(jì)算 （ 1）按平均尺寸計(jì)算 Hm = （ 1 Scp） Hs-X z0 （ 2）按極限尺寸計(jì)算 Hm = （ 1 Scp） Hs- z z0 18 校核 Hm - Smax Hs + Hs Hm = （ 1 Scp） Hs- z z0 式中： Ls 制品的軸向公稱尺寸（），為 20.5 制品公差為 0.44 z 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（ /3 /6） mm，取 /4，則為 0.44/4 0.11 X 修正系數(shù)，由書注射成型模具 Page236 塑件尺寸公差表可知， 20.5mm、MT5 制品尺寸公差為 0.44，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù) X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的 X值取 1/2。 則： =（ 1 0.7%） 20.5 0.11 +0.110 =（ 20.6435-0.11） +0.110 = 20.5335 +0.110 2.型芯尺寸的計(jì)算方式有： a)按平均尺寸對凸模型芯的徑向尺寸計(jì)算 （ 1）按平均尺寸計(jì)算 Lm = （ 1 Scp） LS-X 0 z （ 2）按極限尺寸計(jì)算 Lm = （ 1 Smin） LS+ 0 z 校核 Lm c- z- SmaxLS LS 式中： Lm 凸模徑向公稱尺寸（） Scp 塑料平均收縮率（ %） ABS 值為 0.7% Ls 制品的徑向公稱尺寸（），為 96.5 制品公差為 (mm) c 型芯磨損量（ mm） 19 c 型腔磨損量（ mm） z 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（ /3 /6） mm，取 /4，則為 1/4 0.25 X 修正系數(shù)，由書注射成型模具 Page236 塑件尺寸公差表可知， 96.5mm、MT5 制品尺寸公差為 1，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù) X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的 X 值取 3/4。 則： =（ 1 0.7%） 96.5 3/4 1 0 0.25 =（ 97.1755-0.75） 0 0.25 = 96.4255 0 0.25 b)按平均尺寸對 凸 模型 芯 軸向 尺寸的 計(jì)算 Ls 制品的軸向公稱尺寸（），為 37 制品公差為 0.56 z 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（ /3 /6） mm，取 /4，則為 0.56/4 0.14 X 修正系數(shù)，由書注射成型模具 Page236 塑件尺寸公差表可知， 37、 MT5制品尺寸公差為 0.56，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù) X 的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的 X 值取 3/4。 則： =（ 1 0.7%） 37 3/4 0.56 0 0.14 =（ 37.259-0.42） 0 0.14 = 36.839 0 0.14 c)凸模型 芯 尺寸的高度計(jì)算 （ 1）按平均尺寸計(jì)算 Hm = （ 1 Scp） Hs+X 0 z （ 2）按極限尺寸計(jì)算 Hm = （ 1 Smin） Hs+ 0 z 校核 Hm - Smax Hs - z Hs Hm = （ 1 Smin） Hs+ 0 z 20 式中： Hs 制品的軸向公稱尺寸（），為 18.75 制品公差為 0.44(mm) z 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（ /3 /6） mm，取 /4，則為 0.44/4 0.11 X 修正系數(shù)，由 書注射成型模具 Page236 塑件尺寸公差表可知， 18.75mm、MT5 制品尺寸公差為 0.44，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù) X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的 X值取 1/2。 則： =（ 1 0.7%） 18.75 1/2 0.44 0 0.11 =（ 18.88125-0.22） 0 0.11 = 18.661250 0.11 3.中心距的計(jì)算 Lm = （ 1 Scp） Ls 5.4 型腔惻壁、底板與及其他 零件（定模板、） 的計(jì)算 在注塑成型過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此凹模與凹、凸模的底板必須具有足 夠的強(qiáng)度和剛度。 因此， 型腔的惻壁和底板的厚度均要進(jìn) 行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算加以確定。避免因強(qiáng)度不夠產(chǎn)生變形甚至開裂損壞，同時(shí)避免因剛度不足產(chǎn)生 擾 曲變形，不可能脫?；虍a(chǎn)生大量飛邊溢料，降低制品精度。型腔壁厚的計(jì)算應(yīng)以熔體充滿型腔時(shí)的瞬間最大壓力進(jìn)行計(jì)算。 大尺寸的型腔，主要進(jìn)行剛度計(jì)算，強(qiáng)度計(jì)算在其次；尺寸小的型腔模具主要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，剛度計(jì)算其次。 剛度、強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮的要點(diǎn)如下： （ 1）保證制品順利脫模，為達(dá)到此目的，型腔允許的彈性變形量不能大于而只能小于制品的收縮值， 即 s 21 型腔允許的彈性 變形量 (mm)； 制品平均厚度； S 塑料的平均收縮率； 否則，制品成型后，其周圍被變形的型腔緊緊包住無法脫模。 （ 2）當(dāng)制品某部分或某一尺寸，同時(shí)有幾項(xiàng)要求，應(yīng)以其中最嚴(yán)格的要求來計(jì)算剛度。 （ 3）當(dāng)型腔尺寸的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算分界值難以分明的情況下，則應(yīng)分別進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，并取其最大值，作為壁厚和底板的厚度。 5.4.1 巨形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 5.4.2 圓形 型腔 的 結(jié)構(gòu) 尺寸計(jì)算 5.4.3 型腔惻壁厚度計(jì)算： 按 剛度計(jì)算 ，型腔惻壁厚度為： S=r E /rP-+1/ (E /rP-1 1/2-1 = (E +0.75 rP)/ ( E -1.25 rP)1/2-1 按強(qiáng)度計(jì)算，型腔惻壁厚度為： S= / ( -2P)1/2-1 式中 : S 型腔側(cè)壁厚度 （ mm）； r 型腔半徑（ mm） ； 型腔 允許變形量 （ mm）； 模具材料的許用應(yīng)力 （ Mpa） ； P 型腔所受壓力 （ Mpa） ； E 模具材料的彈性模量 取 2.06*105 MPa； 模具材料的泊松比 ,碳鋼為 0.25 型腔底板厚度計(jì)算 按剛度要求， h=(Pr2/120EB )*(30l 3-45 Lr2+64r3)1/3 按強(qiáng)度要求， h=rP(3 L-8r)/(2B )1/2 由于注塑成型受溫度、壓力、塑料特性及塑件形狀復(fù)雜程度等因素的影響，所以以上計(jì)算并不能完全真實(shí)的反映結(jié)果。通常模具設(shè)計(jì)中，型腔壁厚及支承板厚度不通過計(jì)算確定，而是憑經(jīng)驗(yàn)確定。所以，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定壁厚及底板厚度，具體厚度見模具裝配圖。 6.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1.主流道與分流道的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì)原則：有利于徘氣，不產(chǎn)生渦流、紊流現(xiàn)象；減小壓力損失， 22 因此流道設(shè)計(jì)盡 可能短；澆注系統(tǒng)質(zhì)量取最小值；有利于型腔和鑲件的變形保護(hù) ，澆口有利于修正和加工等。 （ 1） 主流道分為兩段，一段在澆口套內(nèi)，一段在定模板的鑲塊內(nèi)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，主流道設(shè)計(jì)為圓錐形，其錐角為 3。因?yàn)樵跐M足成型與脫模的前提下 , 錐角小 ,流道柄廢料少 ,提高了原材料的成品率。主流道內(nèi)壁應(yīng)光滑 ,表面粗糙度 Ra取 0.40 0.20 ，拋光方向與脫模方向平行。主流道長度在考慮到模板厚度的情況下越短越好，一般小于 60mm，本次設(shè)計(jì)取 50mm。 第一段：主流道始端直徑： mmdD 15.0 3 d 為機(jī)床噴嘴直徑 d = 3 mm D = 3 + 1 = 4 mm 球面凹坑半徑： mmRR 15.012 3 1R 為噴嘴球頭半徑 R1 = 15 mm R2 =15 + 1 =16 mm 球面凹坑深度為 mmh 53 取 mmh 3 （ 2）分流道的設(shè)計(jì) 在多腔模中要降低流動(dòng)阻力，應(yīng)使分流道盡量短且轉(zhuǎn)彎少。此外分流道的斷面尺寸要足夠大， 降低壓力損失和溫度損失，縮短充模時(shí)間，使能生產(chǎn)出高質(zhì)量的塑件。但是過大的流道斷面增加了澆注系統(tǒng)回頭料重量，增加了回頭料配用比例，不但多耗能，且降低制品質(zhì)量，此外粗大流道要求較長的冷卻時(shí)間，延長作業(yè)周期，降低了機(jī)器效益。分流道的截面形狀設(shè)計(jì)為梯形，該流道只切削加工在一個(gè)模板上，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損失均不太大。 第二段 分流道 的始端直徑比第一段的末端直徑略 小 ，取 6mm。其形式如下圖 分流道的設(shè)計(jì)形式 23 6.2 澆口的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí) ， 首先是選擇澆口的位置 。 澆口位置選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品成型質(zhì)量及注射過程的順利進(jìn)行，澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則： 澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理； 澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致，并使具流程為最短； 澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí)，對型腔中寬暢，厚壁部位，以便于塑料順利流入； 澆口位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處； 避免塑料在流下型腔時(shí)直沖型腔壁 、 型芯或嵌件 ， 使塑料能盡快流入到型腔各部位 ， 并避免型芯或 嵌件變形； 盡量避免使制品產(chǎn)生熔接痕，或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不重要部位； 澆口位置及其塑料流入方向 ， 應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí) ， 能沿著型腔平行的方向均勻地流入 ， 并有利 于型腔內(nèi)氣體的排出； 澆口應(yīng)設(shè)置在制品上最易清除的部位，同時(shí)盡可能不影響產(chǎn)品外觀 該制品有壁厚差，在避免噴射的前提下，澆口應(yīng)開設(shè)在制品截面最厚處，以利于熔體流動(dòng)，排氣和補(bǔ)料，避免制品產(chǎn)生縮孔或表面凹陷，故澆口位置選擇在產(chǎn)品最厚處； 由于本次設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，側(cè)澆口設(shè)置在模具分型面處，從塑件的外側(cè)進(jìn)料，截面為矩形澆口，圖示如下圖 澆口確定形式 24 6.3 澆口套的設(shè)計(jì) 澆口套要求耐磨性好，因此采用 45 鋼，需要表面淬火，硬度 55HRC 澆口套的形狀尺寸如 圖 所示： 澆口套的形狀 尺寸 6.4 抽芯距 與斜銷長度計(jì)算 S0 ( 2(1)抽芯距 S孔深 S0 4mm 3 )mm ,該件側(cè)則 S 4 2 6mm (2)斜導(dǎo)柱的 長度計(jì)算 傾斜角度取 18 度，其計(jì)算過程如下： L L 1 L2 L3 L4 L5 2Dtan cosh2dtan aSsin ( 5 10 ) 220tan 030 030cos25 215 tan 030 030sin5 ( 5 10 ) 5.8 28.9 6.5 10 10 61.2 (mm) 取整數(shù) L 62 mm 25 6.5 斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng) 動(dòng)作原理及設(shè)計(jì) ：是利用成型的開模動(dòng)作用 ， 使斜撐梢與滑塊產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)趨勢 ， 使滑塊沿開模方 向及水平方向的兩 種運(yùn)動(dòng)形式，使之脫離倒勾。 26 6.6 滑塊的鎖緊及定位方 由于制品在成型機(jī)注射時(shí)產(chǎn)生很大的壓力 ,為防止滑塊與活動(dòng)芯在受到壓力 而位移 ,從而會(huì)影響成品的尺寸及外觀 (如跑毛邊 ),因此滑塊應(yīng)采用鎖緊定位， 通常稱此機(jī)構(gòu)為止動(dòng)塊或后跟塊。 常見的鎖緊方式如下圖： 6.7 滑塊的定位方式 滑塊在開模過程中要運(yùn)動(dòng)一定距離 ,因 此 ,要使滑塊能夠安全回位 ,必須給滑塊 安裝定位裝置 ,且定位裝置必須靈活可靠 ,保證滑塊在原位不動(dòng) ,但特殊情況下 可不采用定位裝置 ,如左右側(cè)跑滑塊 ,但為了安全 27 起見 ,仍然要裝定位裝置 .常 見 的定位裝置如 下： 6.8 滑塊入子的連接方式 滑塊頭部入子的連接方式由成品決定，不同的成品對滑塊入子的連接方式可能 不同，具體入子的連接方式大致如下 ： 28 6.9 滑塊的導(dǎo)滑形 塊在導(dǎo)滑 中 ,活動(dòng)必須順利、平穩(wěn) ,才能保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生卡滯或 跳動(dòng)現(xiàn)象 ,否則會(huì)影響成品質(zhì) 品 ,模具壽命等。 (壓板規(guī)格超級鏈接 ) 常用的導(dǎo)滑形式如下圖所示。 29 7.傾斜滑塊參數(shù)計(jì)算 由于成品的倒勾面是斜方向 ,因此滑塊的運(yùn)動(dòng)方向要與成品倒勾斜面方向 一致 ,否側(cè)會(huì)拉傷成品。 1.滑塊抽芯方向與分型面成交角的關(guān)系為滑塊抽向動(dòng)模 。 如下圖所 示： =d - b d +b 25 c = +(2 -3 ) H=H1-S*sinb S=H1*tgd /cosb 2.滑塊抽芯方向與分型面成交角的關(guān)系為滑塊抽向定模。 如下圖所示： 1 =d -b d-b 25 c =a +(2 30 S=H1+tgd /cosb 經(jīng)過認(rèn)真的分析此按鍵注射模具的斜銷設(shè)計(jì)為下圖方式： 7.1抽心力的計(jì)算及強(qiáng)度校 核 （ 1） 抽芯力的計(jì)算 由于塑料在模具冷卻后 ,會(huì)產(chǎn)生收縮現(xiàn) 象 ， 包括模仁型芯及其它機(jī)構(gòu)零 件 (如斜梢 .滑 塊 .入子等 )因此 ,在設(shè)計(jì)滑塊 時(shí)要考慮到成 品對滑塊的包緊力 ,受力狀態(tài)圖如下： F=F4*cos -F3cos =(F4-F3)*cos 式中： F- 抽芯力 (N)； F3- F2的側(cè)向分力 (N)； F4- 抽芯阻力 (N)； - 脫模斜度 .由于一般較 小 ,故 cos =1 即 ： F=F4-F3 而 ： F2=F1-cos F3=F2tg =F1cos *tg =F1*sin F4=F2*= -F1cos