畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一模多腔的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析

1、畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）題目：一模多腔的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析（英文）： the design of multi-cavity injection mould for multi-way buttons and simulation analysis 院 別： 機(jī)電學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造與其自動(dòng)化(cad/cam) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2011年5月 一模多腔的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析摘要本次設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)是根據(jù)moldflow軟件仿真模流分析來指導(dǎo)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。moldflow軟件模擬塑料熔體在整個(gè)注射過程中的充填、冷卻及流動(dòng)情況，確保獲得高質(zhì)量制件。打破傳統(tǒng)

2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的試模、修模等過程，達(dá)到降低成本，提高生產(chǎn)率的目的。在得到仿真分析最佳質(zhì)量效果的數(shù)據(jù)、參數(shù)之后用來作為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。本次設(shè)計(jì)主要包括：（1）模流仿真分析 注射成型時(shí)熔體在型腔中的流動(dòng)過程非常復(fù)雜，與許多因素如聚合物性能、制件結(jié)構(gòu)、溫度、壓力、時(shí)間、模具結(jié)構(gòu)及注射設(shè)備等有關(guān)。仿真定量地給出成型過程的成型窗口狀態(tài)參數(shù)(如壓力、溫度、速度等)。（2）依據(jù)仿真的成型窗口狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行整個(gè)注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如注射機(jī)的選擇、澆注系統(tǒng)、成型零件、合模機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，繪制模具零件圖和裝配圖等。關(guān)鍵詞：仿真分析；模具設(shè)計(jì)；一模六腔；proe建模the design of mul

3、ti-cavity injection mould for multi-way buttons and simulation analysisabstractthe main features of the design is based on software simulation flow analysis moldflow to guide the design of die structure. moldflow software to simulate the injection of plastic melt in the process of filling, cooling a

4、nd flow, ensuring access to high-quality parts. breaking traditional mold structure design test mode, the process of repair molds, to reduce costs, improve productivity purposes. obtained the best quality in the simulation results of the data, parameters after the design used as the basis for the mo

5、ld. the design includes: （1）moldflow injection molding simulation of melt flow in the cavity is very complex process with many factors. such as polymer properties, parts structure, temperature, pressure, time, and injection mold structure and other related equipment. quantitative simulation of the m

6、olding window molding process given the state parameters (such as pressure, temperature, speed, etc.). (2) simulation based on the parameters of the molding window state the structural design of the injection mold. such as the choice of injection machine, injection system, molded parts, mold bodies,

7、 stripping institutions and cooling system design, drawing die part and assembly drawings, etc. keywords: simulation analysis；mold design ；six-cavity mold；proe modeling目錄1緒論11.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位11.2我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀11.3未來模具發(fā)展方向11.4論文的提出及研究意義22多向按鍵工藝分析及模具方案的初步確定32.1塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析42.2塑件的原材料分析42.3模具方案的初步確定62.3

8、1 模具結(jié)構(gòu)各個(gè)部件的分析確定62.32 總體結(jié)構(gòu)方案的論證和初步確定63運(yùn)用moldflow進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)有限元仿真分析73.1介紹其功能73.2 moldflow分析的流程73.3應(yīng)用moldflow進(jìn)行分析83.31 劃分產(chǎn)品網(wǎng)格83.32 選擇成型材料93.33 確定最佳澆口位置103.34 創(chuàng)建澆注系統(tǒng)及優(yōu)化113.35 創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)及優(yōu)化133.36 成型窗口分析163.37 選擇分析類型173.38 注射工藝參數(shù)的優(yōu)化204多向按鍵的注塑模具結(jié)構(gòu)的最終確定244.1型腔數(shù)目及布局的確定244.2注塑機(jī)的選擇254.3分型面的設(shè)計(jì)274.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)294.41主流道的設(shè)計(jì)及計(jì)算

9、294.42定位圈304.43分流道的設(shè)計(jì)304.5澆口的設(shè)計(jì)324.51澆口形狀的分析與確定324.52澆口位置的確定334.6排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)344.7模架的確定344.8推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)344.81頂桿的設(shè)計(jì)及計(jì)算354.82復(fù)位桿的設(shè)計(jì)364.83推板和推桿固定板的設(shè)計(jì)374.9合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)374.10成型零件的設(shè)計(jì)394.101計(jì)算成型零件的工作尺寸404.11冷卻系統(tǒng)424.12模具工作原理445設(shè)計(jì)總結(jié)46參考文獻(xiàn)47致謝49附錄50一模多腔的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析1緒論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）

10、的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。1.2我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代以來，國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時(shí)為模具的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模

11、具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”已經(jīng)取得了共識(shí)。目前，中國有17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，cad/cae/cam技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生

12、產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。1.3未來模具發(fā)展方向與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。（1） 注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2） 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（3） 推廣cad/cam/cae技術(shù)；模具cad/cam/cae技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證

13、明，模具cad/cam/cae技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。（4） 重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。1.4論文的提出及研究意義(1)提出：在傳統(tǒng)的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，塑料制件和模具都是依經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和試模修正進(jìn)行，結(jié)果導(dǎo)致開發(fā)周期長、成本高。并且制件與模具質(zhì)量難以得到保證。注射成型cae技術(shù)根據(jù)塑料加工流變學(xué)和傳熱學(xué)的基本理論。建立塑料熔體在模具型腔中的充填、流動(dòng)、冷卻的數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)值計(jì)算理論構(gòu)造其求解方

14、法，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)屏幕上形象、直觀地模擬出實(shí)際成型中熔體的動(dòng)態(tài)充填、冷卻過程。定量地給出成型過程的狀態(tài)參數(shù) (如壓力、溫度、速度等)。這就是我們進(jìn)行模具、塑料仿真分析的原因所在。同時(shí)塑料產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪惺殖Ｒ娂氨夭豢缮?，通過對(duì)多向按鍵的現(xiàn)狀分析，了解到多向按鍵的用處很廣泛，不管是機(jī)械，家用，還是娛樂、工作用的都特別的多。它的用途既可以控制電流的接通或斷開也可以是各種功能的實(shí)現(xiàn)如手機(jī)的方向鍵、游戲機(jī)的方向鍵等。它的用途很簡單但它的作用卻很大，它直接關(guān)系著工作能否順利進(jìn)行。目前市場上的塑料模具也非常多,設(shè)計(jì)的很有創(chuàng)意也非常實(shí)用.此套模具設(shè)計(jì)的著重點(diǎn)主要是簡單實(shí)用,滿足市場需求的

15、經(jīng)濟(jì)型模具。(2)設(shè)計(jì)的目的與意義：在于掌握注塑模模具設(shè)計(jì)的大體思路，懂得如何著手分析和考慮問題，掌握零件的造型和加工方法，能獨(dú)立的設(shè)計(jì)出一套完整的模具，且能將它應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。通過moldflow軟件的仿真分析，不斷改變注射工藝的參數(shù)，優(yōu)化塑件的壁厚、澆口數(shù)量、位置及流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)等?？梢钥焖俚卦O(shè)計(jì)出最優(yōu)的塑料制品。(3)設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新思路：根據(jù)多向按鍵的工件特點(diǎn)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中結(jié)合moldflow軟件進(jìn)行仿真分析及優(yōu)化，得出各個(gè)最優(yōu)參數(shù)。最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品最佳效果。達(dá)到以模擬分析減少工作量，提高效率。2多向按鍵工藝分析及模具方案的初步確定多向按鍵的造型：圖2.01 多向按鍵主視圖 圖2.02

16、 多向按鍵俯視圖 2圖2.03 多向按鍵左視圖2.1塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 1）塑件的結(jié)構(gòu)分析 該零件的總體形狀為圓形及弧狀，結(jié)構(gòu)比較簡單。 2）塑件尺寸精度的分析 該零件的重要尺寸，如，22.70.09mm 的尺寸精度為 3 級(jí)，次重要尺寸 2.50.07mm和1.20.07mm的尺寸精度為 4級(jí)，其它尺寸均無公差要求，一般可采用8 級(jí)精度。 由以上的分析可見，該零件的尺寸精度屬中等偏上，對(duì)應(yīng)模具相關(guān)零件尺寸的加工可保證。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為1.4mm，最小處為 0.7mm，壁厚差為 0.7mm，較為均勻。 3）表面質(zhì)量的分析 該零件的表面要求無凹坑等缺陷外， 表面無

17、其它特別的要求， 故比較容易實(shí)現(xiàn)。 綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。2.2塑件的原材料分析模具設(shè)計(jì)時(shí)要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)塑件的使用性能上分析，必須具備有一定的綜合機(jī)械性能，包括良好的機(jī)械強(qiáng)度，一定的彈性和耐油性，耐水性，耐磨性，化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能。該塑件要求大批量生產(chǎn)、精度一般。根據(jù)其用途產(chǎn)品要求材料熱穩(wěn)定好，表面光潔，無毒，abs材料完全滿足這些要求，從材料的來源以及材料的成本和調(diào)配顏色來看，abs比較合適。（1）基本特性 abs 具有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的

18、耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。abs有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。（2）主要用途abs在機(jī)械工業(yè)中用來制造齒輪、泵頁輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。abs還可以用來制作水表外殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。（3）成型特點(diǎn)abs 在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；abs易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，含水量應(yīng)應(yīng)小于 0.3%，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時(shí)間預(yù)熱干燥；流動(dòng)性中等，溢邊料 0.04 左右

19、；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 5060c，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在 6080c。模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡。脫模斜度宜取 2以上。表2.21 abs的主要技術(shù)指標(biāo)密度比溶吸水率收縮率熱變形溫度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉強(qiáng)度拉伸彈性模量彎曲強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度體積50mpa1.8x10780mpa11hb9.7hb4.9x10表2.22

20、abs的注射工藝參數(shù)注射機(jī)類型螺桿轉(zhuǎn)數(shù)噴嘴形式噴嘴溫度 螺桿式50-70直通式180-190。料筒的溫度模具溫度注射壓力保壓力190-200 200-220170-19050-7060-90mpa30-60 mpa注射時(shí)間保壓時(shí)間冷卻時(shí)間成型周期3-5 s15-30 s10-30 s30-702.3模具方案的初步確定2.31 模具結(jié)構(gòu)各個(gè)部件的分析確定一初步確定型腔的數(shù)量及布局 根據(jù)產(chǎn)品是多向按鍵的形狀大小，表面精度不是非常高，為提高生產(chǎn)率，可以為一模六腔的平行排布布局，同時(shí)其形狀不需要設(shè)計(jì)側(cè)滑塊。二分型面的初步確定 使用proe的分模指令陰影曲面分模方法在產(chǎn)品模型的側(cè)凸部位比較容易實(shí)現(xiàn)。因此

21、初步考慮在側(cè)凸部位作為模具動(dòng)定模的分型面。三澆注系統(tǒng)的選擇 制件產(chǎn)品尺寸較小，注射體積不大同時(shí)均為平行排布無需分布太多的主流道。因此采用中心主流道布置，中心主分流道和伸向側(cè)邊的次分流道與澆口相連接，主流道、分流道的形狀初步考慮為圓錐形、圓形，便于實(shí)現(xiàn)凝料的順利脫開定模。澆口截面形狀的考慮，根據(jù)加工的經(jīng)濟(jì)性與方便性原則，同時(shí)產(chǎn)品形狀特點(diǎn)采用圓形澆口，矩形澆口均可以。四脫模方式的實(shí)現(xiàn) 由于產(chǎn)品沒有側(cè)孔、側(cè)凹，所以不需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。只需要上下模實(shí)現(xiàn)分開，實(shí)現(xiàn)上下模分開可以為拉料桿、推桿等方式。2.32 總體結(jié)構(gòu)方案的論證和初步確定a、 第一種 該種方案采用垂直分型脫模機(jī)構(gòu)，其澆口套設(shè)在定模固定板上，

22、用頂桿實(shí)現(xiàn)脫模，澆口設(shè)在定模固定板上，采用圓形澆口，用垂直分型鑲塊來成型型腔。適合于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的塑件。b、 第二種 采用外螺紋對(duì)合滑塊模具結(jié)構(gòu)，其澆口設(shè)在定模板上，用頂板實(shí)現(xiàn)脫模，用對(duì)合滑塊來和抽芯機(jī)構(gòu)來成型型腔。采用爪形澆口，使用于管狀塑件，在成型時(shí)可起到定位作用，使塑件有較篙的同心度。但采用爪形澆口時(shí)，進(jìn)料口越多則熔接痕數(shù)量也越多，排氣性差。比較上兩種方案，分析多向按鍵的結(jié)構(gòu)較簡單，成型相對(duì)容易。而第一種方案中各個(gè)機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)比較簡單，利于實(shí)現(xiàn)。3運(yùn)用moldflow進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)有限元仿真分析3.1介紹其功能moldflow plastic insight(mpi)是一個(gè)提供深入制件和模具

23、設(shè)計(jì)分析的軟件包，它提供強(qiáng)大的分析功能、可視化功能和項(xiàng)目管理工具。這些工具使客戶可以進(jìn)行深入的分析和優(yōu)化。mpi使用戶可以對(duì)制件的幾何形狀、材料的選擇、模具設(shè)計(jì)及加工參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。共有三個(gè)分析優(yōu)化模塊：（1） 注塑流動(dòng)模擬mpi的流動(dòng)分析模擬了塑料熔體在整個(gè)注塑過程中的流動(dòng)情況，確保用戶獲得高質(zhì)量的制件。使用流動(dòng)分析用戶可以優(yōu)化澆口位置和加工參數(shù)、預(yù)測制件可能出現(xiàn)的缺陷、自動(dòng)確定取得流動(dòng)平衡的流道系統(tǒng)尺寸。（2） 冷卻模擬注塑和保壓過程得到了優(yōu)化后，可以進(jìn)行冷卻系統(tǒng)造型：包括流道、模具外形、鑲塊等，并進(jìn)行冷卻分析。（3） 結(jié)構(gòu)模擬mpi的翹曲分析可以預(yù)測塑料制件的收縮和翹

24、曲。可以使用線性和非線性方法來精確預(yù)測翹曲的變形量，并指出引起翹曲的主因。mpi的模內(nèi)殘余應(yīng)力修正算法(crims)使用戶可以精確分析moldflow數(shù)據(jù)庫中500種材料的翹曲情況。mpi應(yīng)力分析功能可以分析塑件的在外力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)性能，它提供一個(gè)線性分析方法在概念設(shè)計(jì)階段，快速預(yù)測制件是否符合設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要求。采用非線性方法來確定由于外載荷而導(dǎo)致的永久變形。3.2 moldflow分析的流程用pro/e軟件將零件轉(zhuǎn)為iges格式 用moldflow軟件讀入幾何模型（iges）有限元網(wǎng)格劃分并進(jìn)行模型檢查(model check)選擇成型材料確定最佳進(jìn)澆位置 創(chuàng)建澆注系統(tǒng)創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)成型窗口分析

25、選擇分析類型設(shè)置成型參數(shù) 立即分析后置處理，分析計(jì)算結(jié)果得到流動(dòng)、冷卻、翅曲文件夾圖3.2 moldflow軟件多向按鍵成形分析流程圖3.3應(yīng)用moldflow進(jìn)行分析3.31 劃分產(chǎn)品網(wǎng)格劃分產(chǎn)品網(wǎng)格是為了得到質(zhì)量上乘的網(wǎng)格，才能保證分析的精度和效果好壞的前提條件。網(wǎng)格區(qū)配率不高將無法進(jìn)行冷卻及翹曲分析。同時(shí)網(wǎng)格中不能出現(xiàn)有相交單元、完全重疊單元、復(fù)制柱體以及最大縱橫比不能超過16。通過細(xì)分網(wǎng)格及不斷的網(wǎng)格優(yōu)化如（1）修補(bǔ)問題網(wǎng)格通過合并節(jié)點(diǎn)來降低最大縱橫比。（2）修補(bǔ)塌陷面、自由邊、重疊單元。（3）修補(bǔ)零面積單元。通過網(wǎng)格修補(bǔ)、優(yōu)化后得到符合分析精度的網(wǎng)格信息、質(zhì)量。如下面是分析截圖得到細(xì)

26、分網(wǎng)格質(zhì)量比較好用于模流分析：圖3.31 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)3.32 選擇成型材料根據(jù)前面的塑件的原材料分析，最適合選用abs材料。因此選用ge的pc+abs，牌號(hào)為62031。軟件中選擇材料品牌截圖如下： 圖圖3.32選擇成型材料3.33 確定最佳澆口位置初步確定為以下型腔數(shù)量及布局進(jìn)行分析，在創(chuàng)建澆注系統(tǒng)前應(yīng)先確定產(chǎn)品上的最佳進(jìn)澆位置。澆口位置不正確導(dǎo)致性能不良的影響有：流動(dòng)熔料前沿形狀導(dǎo)致的熔合線和空氣氣穴都可能影響零件的外觀，特別是增強(qiáng)纖維材料，其機(jī)械性能將會(huì)受到影響。更改加工條件對(duì)這些影響也是無濟(jì)于事。如果澆口設(shè)在模制件的較薄部分，厚壁的部分會(huì)形成收縮痕跡和空隙。盡管厚壁部分需要更長的保壓時(shí)間

27、，但由于材料在薄壁部分結(jié)晶較快(圖1)，厚壁部分將不再有熔料供應(yīng)。結(jié)果除了會(huì)產(chǎn)生光學(xué)和機(jī)械問題之外，還會(huì)在厚壁區(qū)域增大收縮量，在非增強(qiáng)型塑料中甚至?xí)?dǎo)致翹曲變形。經(jīng)過moldflow的模擬分析，得到以下結(jié)果： 圖3.33 最佳澆口位置根據(jù)澆口選擇原則及從分析圖中可知最佳澆口位置在各個(gè)凸緣部分最為合適，因此選擇靠近中間位置的凸緣為澆口進(jìn)澆位置。3.34 創(chuàng)建澆注系統(tǒng)及優(yōu)化澆注系統(tǒng)是熔融塑膠由機(jī)臺(tái)料筒進(jìn)入模具型腔的通道，將處于高壓下的熔融塑膠快速、平穩(wěn)地引入型腔。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不好將導(dǎo)致制品變形和翹曲，其流道和澆口的選擇是否合適，對(duì)于制品的性能、外觀以及成型周期和生產(chǎn)成本都有很大影響。同時(shí)有些塑料還

28、會(huì)因?yàn)闈部谠O(shè)計(jì)不當(dāng)而導(dǎo)致澆口表壁與熔體之間產(chǎn)生較大摩擦，從而引起塑料褪色。一模多腔時(shí)，應(yīng)使各模腔的容積不致相差太多，否則難以保證制品質(zhì)量，如圓形澆口與矩形澆口分析對(duì)比：方案一、二圓形澆口與矩形澆口的充填時(shí)間分析對(duì)比：充填時(shí)間 充滿型腔的時(shí)間及到達(dá)各個(gè)部位的時(shí)間，充填時(shí)間太慢會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本上升及周期提高，因此在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量提高充填時(shí)間。 圖圖3.341 圓形澆口充填時(shí)間圖3.342 矩形澆口充填時(shí)間方案一、二圓形澆口與矩形澆口澆注系統(tǒng)的縮痕指數(shù)分析對(duì)比：縮痕指數(shù) 指產(chǎn)品表面產(chǎn)生縮痕的概率，指數(shù)高的部位往往是在低壓力或零壓力狀態(tài)下完成凝固，沒有得到充分的補(bǔ)收縮和壓實(shí)，出現(xiàn)

29、縮水的可能性高。負(fù)縮痕指數(shù)表示那些部位存在過保壓現(xiàn)象，在頂出過程中可能會(huì)粘模。從型腔中取出后在沒有外力的約束下，收縮的指數(shù)是最高的?？s痕指數(shù)過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在最后成型時(shí)收縮太多而產(chǎn)品尺寸減少，達(dá)不到理想的產(chǎn)品質(zhì)量要求。 圖3.343 圓形澆口縮痕指數(shù) 圖3.344 矩形澆口縮痕指數(shù)通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)充填時(shí)間圓形澆口比矩形澆口要花3倍多的時(shí)間，縮痕指數(shù)矩形澆口較好。由于圓形澆口比較難加工而且矩形澆口分析得到的制品效果更好，因此選用矩形澆口作為制品與分流道的中間連接部分。3.35 創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)及優(yōu)化冷卻系統(tǒng)對(duì)于塑料成型有著重要的影響。通過優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的布局, 可以達(dá)到使塑件快速、 均衡冷卻的目的,從而縮短

30、注射成型的冷卻時(shí)間, 提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率,提高制品質(zhì)量，減小廢品率。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮不均勻，從而使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到要求。為了分析不同冷卻系統(tǒng)的效果，設(shè)置兩道不同水路進(jìn)行模擬分析對(duì)比。方案一、二交叉形冷卻系統(tǒng)與平行冷卻系統(tǒng)所有變形量的分析對(duì)比：變形，所有因素：變形 總變形量顯示的是產(chǎn)品上每一點(diǎn)變形量。在形成最終產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)品每個(gè)部位的變形量多少。冷卻系統(tǒng)的好壞將會(huì)影響產(chǎn)品冷卻不均勻，從而收縮不均勻，最終導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸不合格，質(zhì)量要求不夠。在注射過程中，塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑件收縮的不均勻，這種收縮差別導(dǎo)致彎曲力矩的產(chǎn)生而使塑件發(fā)生翹曲。 圖3.351交叉形冷卻系統(tǒng)的變形 圖3

31、.352 平行冷卻系統(tǒng)的變形方案一、二交叉形冷卻系統(tǒng)與平行冷卻系統(tǒng)回路冷卻介質(zhì)溫度的分析對(duì)比：回路冷卻介質(zhì)溫度 回路冷卻介質(zhì)溫度指冷卻回路進(jìn)水口和出水口的溫度差。冷卻回路溫差不宜超過2-3度。溫差過大會(huì)使模具溫度不均，特別是塑件型腔和模板尺寸很大時(shí)，為使塑件的冷卻速度基本一致，可以改變冷卻水管排列形式。冷卻管道的溫差越小，說明冷卻的效果越好。經(jīng)過分析得出交叉形冷卻系統(tǒng)回路介質(zhì)溫度溫差只有0.08度，而平行冷卻系統(tǒng)溫差有0.22度。圖3.353 交叉形冷卻系統(tǒng)的回路冷卻介質(zhì)溫度 圖3.354 平行冷卻系統(tǒng)的回路冷卻介質(zhì)溫度對(duì)比仿真分析的充填時(shí)間、塑件所有變形因素、回路冷卻介質(zhì)溫度，交叉排布冷卻系

32、統(tǒng)冷卻效果相對(duì)好些，又出于成本考慮，型芯部分的冷卻因?yàn)橛袕?fù)位桿、推桿不能與型腔上下相平行的排布冷卻，又因?yàn)榻徊媾挪嫉睦鋮s回路與上下相平行的冷卻效果差不多，為了模具結(jié)構(gòu)的方便性制造，選用交叉排布的冷卻回路。以上截圖是根據(jù)冷卻系統(tǒng)原則創(chuàng)建的：直徑為6mm距離制品高度為10mm.以下是根據(jù)交叉排布冷卻系統(tǒng)尺寸數(shù)據(jù)得出的分析效果截圖，制品最高溫度、整體溫度都不會(huì)很高，說明冷卻布局合理。 圖3.355 交叉形冷卻系統(tǒng)的溫度與制品的關(guān)系3.36 成型窗口分析確定了矩形澆口的澆注系統(tǒng)、交叉形冷卻系統(tǒng)才能進(jìn)行成型窗口分析。完成以上步驟后，moldflow會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的幾何形狀、采用的成型材料、進(jìn)澆位置和設(shè)定的工

33、藝參數(shù)范圍，經(jīng)過一系列的快速計(jì)算，得出不同的成型參數(shù)組合，獲得產(chǎn)品成型效果。區(qū)域（成型窗口） 橫向?yàn)橄到y(tǒng)推薦的熔溫值范圍，縱向?yàn)橄到y(tǒng)推薦的模溫值范圍，模溫、熔溫和注射時(shí)間對(duì)制品質(zhì)量的影響有綠色區(qū)域、黃色區(qū)域、紅色區(qū)域。成型參數(shù)在黃色區(qū)域內(nèi)表示：（1）制品不會(huì)發(fā)生短射。（2）最高注射壓力不會(huì)超過機(jī)臺(tái)最高射壓。圖圖3.361成型窗口分析結(jié)果1成型窗口日志分析結(jié)果：3.362 成型窗口分析結(jié)果2分析得出了最佳注射時(shí)間、最佳模具溫度和最佳熔體溫度，然后根據(jù)成型窗口的最佳成型參數(shù)進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)置。3.37 選擇分析類型（1）填充：分析熔融塑膠在注塑段的填充行為。（2）流動(dòng)，即填充+保壓：分析熔融塑膠在注

34、塑段的填充行為和保壓效果。（3）冷卻：分析保壓結(jié)束后運(yùn)水管道的冷卻效果。（4）冷卻+流動(dòng)+翹曲：分析熔融塑膠的流動(dòng)和冷卻管道的冷卻效果得出產(chǎn)品收縮值。分析類型如：選擇冷卻+流動(dòng)+翹曲進(jìn)行分析：首先進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)置選用成型窗口推薦參數(shù)進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)置。冷卻回路： 圖3.371冷卻回路設(shè)置流動(dòng)回路： 圖3.372 流動(dòng)回路設(shè)置翹曲設(shè)置： 圖3.373 翹曲設(shè)置完成這三步后點(diǎn)擊立即分析、軟件進(jìn)行自動(dòng)分析。產(chǎn)生分析結(jié)果：flow cool warp三個(gè)分析文件夾。1 flow文件夾：分析用于預(yù)測熱塑性高聚物在模具內(nèi)的流動(dòng)，其分析結(jié)果主要有填充時(shí)間、熔接痕指數(shù)、體積收縮率、氣穴及熔接痕等。填充時(shí)間： 充

35、滿型腔的時(shí)間及到達(dá)各個(gè)部位的時(shí)間。氣穴數(shù)量： m01dflow分析結(jié)果直接給出了成型后氣穴的分布及數(shù)量。在模型的上下邊緣聚集著許多氣穴，但這些氣穴由于處于分型面位置，都會(huì)通過分型面排出；因此，不記錄處于分型面處的氣穴數(shù)。氣穴數(shù)越小越好?？s痕指數(shù)：縮痕指數(shù)指產(chǎn)品表面產(chǎn)生縮痕的概率，指數(shù)高的部位往往是在低壓力或零壓力狀態(tài)下完成凝固，沒有得到充分的補(bǔ)收縮和壓實(shí)，出現(xiàn)縮水的可能性高。負(fù)縮痕指數(shù)表示那些部位存在過保壓現(xiàn)象，在頂出過程中可能會(huì)粘模。熔接痕： moldflow分析結(jié)果直接給出了熔接痕數(shù)目及位置。對(duì)于處于分型面或者對(duì)實(shí)際外觀基本沒有影響位置的熔接痕不予記錄。熔接痕當(dāng)然也是越少越好。體積收縮率：

36、是指產(chǎn)品在成型溫度下的尺寸與產(chǎn)品在室溫下的尺寸之差。產(chǎn)品的整體收縮值應(yīng)趨于均勻，這樣可以有效減少產(chǎn)品翹曲和縮水。2 cool文件夾： 冷卻分析用來分析模具內(nèi)的熱傳遞，主要包含翅件和模具的溫度、冷卻時(shí)間等。冷卻階段對(duì)制件質(zhì)量影響非常大，冷卻的好壞直接影響著制件的最終表面質(zhì)量、制件殘余應(yīng)力和結(jié)晶度等。冷卻時(shí)間的長短決定了制件脫模時(shí)的溫度和成型周期的長短，直接影響到產(chǎn)品成本的高低。溫度制品：產(chǎn)品不同部位的溫度差異，尤其是型芯和型腔溫差較大是引起產(chǎn)品翹曲、延長成型周期的主要原因。模具溫度：模具溫度顯示的是和產(chǎn)品表面接觸的模壁的溫度，是顯示產(chǎn)品整體溫度均勻性的一個(gè)重要結(jié)果。3 warp文件夾：變形，所有

37、因素：變形?？傋冃瘟匡@示的是產(chǎn)品上每一點(diǎn)變形量。變形，不同的冷卻：變形。是指冷卻因素引起的變形量。變形，不同的收縮：變形。指收縮因素引起的變形量。變形，取向因素：變形。指分子取向因素引起的變形量。在這三項(xiàng)因素中，引起翹曲的主要原因是產(chǎn)品收縮不均。3.38 注射工藝參數(shù)的優(yōu)化完成了moldflow分析的基本操作步驟后，分析引起制件注塑效果不佳的各方面因素：1熔融塑料流動(dòng)的影響 注射成型最重要的是控制塑料在模具中的流動(dòng)方式。引起制件缺陷(如氣穴、熔接痕/熔接線、短射、制件的翹曲)的原因、流動(dòng)時(shí)間的長短等都與熔料在模具中的流動(dòng)方式有關(guān)。因此需要不斷改進(jìn)澆注系統(tǒng)的流道、澆口的形狀來達(dá)到最佳流動(dòng)方式從而

38、獲得最佳制件效果。2 冷卻系統(tǒng)的影響 冷卻系統(tǒng)對(duì)模具和制品溫度場的影響, 優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的布局, 達(dá)到使塑件快速、 均衡冷卻的目的,從而縮短注射成型的冷卻時(shí)間, 提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率,提高制品質(zhì)量，減小廢品率,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。3 影響制品產(chǎn)生翹曲的因素主要有三個(gè)：冷卻差異 由于模腔內(nèi)溫度分布不均勻 在公母模之間存在度差異 導(dǎo)致產(chǎn)品在厚度上有溫度差異 溫度高的一面冷卻較慢 這收縮較大 產(chǎn)品會(huì)向冷的一面拱起 造成翹曲變形。收縮差異 這里指的產(chǎn)品不同部位的體積收縮差異 由于塑制品一般存在厚度差別 薄壁和厚壁部分的結(jié)晶度不同造成收縮不均勻 引起翹曲取向差異 取向收縮實(shí)際上是平行分子排列方向與垂直分子列方

39、向的收縮差異，一般說來 塑料流動(dòng)方向和垂直流動(dòng)方向上的收縮是不一樣的 特別是加入玻纖材料后造成取向上的巨大收縮差異引起翹曲。根據(jù)影響注塑效果不好的各方面因素逐一進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。由于在創(chuàng)建澆注系統(tǒng)時(shí)已對(duì)澆口形狀、冷卻系統(tǒng)的布局進(jìn)行了分析優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行工藝注射參數(shù)的優(yōu)化：方案一、二不同的注射工藝參數(shù)進(jìn)行仿真分析對(duì)比：（1）熔接痕 moldflow分析結(jié)果直接給出了熔接痕數(shù)目及位置。對(duì)于處于分型面或者對(duì)實(shí)際外觀基本沒有影響位置的熔接痕不予記錄。熔接痕當(dāng)然也是越少越好。在分析中方案一成型推薦注射參數(shù)的熔接痕比方案二中少，說明制品中遺留熔接痕少，產(chǎn)品最終外表美觀，成型質(zhì)量也好。成圖3.381 成型

40、推薦注射參數(shù)的熔接痕 圖3.382 非成型推薦注射參數(shù)的熔接痕（2）充填時(shí)間 充填時(shí)間太慢會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本上升及周期提高，因此在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量提高充填時(shí)間。根據(jù)分析的結(jié)果得出成型推薦參數(shù)的充填時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于非成型推薦參數(shù)的充填時(shí)間。說明成型參數(shù)的工藝參數(shù)相對(duì)合理，有助于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。成 圖3.383 成型推薦注射參數(shù)充填時(shí)間 圖3.384 非成型推薦注射參數(shù)充填時(shí)間（3）變形，所有因素：變形 在形成最終產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)品每個(gè)部位的變形量多少。工藝參數(shù)的模具溫度、熔體溫度高低不同影響冷卻系統(tǒng)的溫度高低進(jìn)而影響產(chǎn)品冷卻不均勻，從而收縮不均勻，最終導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸不合格，

41、質(zhì)量要求不夠。在注射過程中，塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑件收縮的不均勻，這種收縮差別導(dǎo)致彎曲力矩的產(chǎn)生而使塑件發(fā)生翹曲。 成成圖3.385 成型推薦注射參數(shù)的所有變形 圖3.386 非成型推薦注射參數(shù)的所有變形（4） 縮痕指數(shù) 指產(chǎn)品表面產(chǎn)生縮痕的概率，縮痕指數(shù)過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在最后成型時(shí)收縮太多而產(chǎn)品尺寸減少，達(dá)不到理想的產(chǎn)品質(zhì)量要求。在分析中成型推薦參數(shù)的縮痕指數(shù)為0.1249，非成型推薦參數(shù)的縮痕指數(shù)為0.3246。對(duì)比可以看出縮痕指數(shù)越少越好，代表產(chǎn)品收縮不會(huì)很大，產(chǎn)品尺寸最終變化誤差在允許變化范圍之中。圖3.387 成型推薦注射參數(shù)縮痕指數(shù) 圖3.388 非成型推薦注射參數(shù)縮痕指數(shù)（

42、5）冷卻變形：專指冷卻系統(tǒng)方面對(duì)產(chǎn)品變形收縮的影響大小，分析得出成型推薦參數(shù)冷卻變形量小些，說明成型推薦參數(shù)的模溫、熔體溫度合理，適合冷卻系統(tǒng)的冷卻。圖3.389 成型推薦注射參數(shù)冷卻變形 圖3.3810 非成型推薦注射參數(shù)冷卻變形通過對(duì)比成型推薦參數(shù)和其它注射參數(shù)，得出了其充填時(shí)間、縮痕指數(shù)、所有因素變形、熔接痕都比較好。分析其它參數(shù)的情況得出成型窗口的工藝參數(shù)比較合理，注塑成型的制品質(zhì)量都比其它注射參數(shù)高。根據(jù)模擬仿真情況，對(duì)比不同工藝注射參數(shù)得出了制品效果，發(fā)現(xiàn)熔體溫度為255.79度、模具溫度為60度、注射時(shí)間為0.1241s、最大設(shè)計(jì)注射壓力為180.00mpa、最大設(shè)計(jì)鎖模力為70

43、00.22tonne為這個(gè)制品的最佳注射工藝參數(shù)，將會(huì)得到質(zhì)量比較高的塑料產(chǎn)品。完成以上分析后，可以從軟件moldflow仿真模擬分析及優(yōu)化得出了最佳澆口位置，澆注系統(tǒng)的主流道、分流道、澆口形狀參數(shù)，冷卻系統(tǒng)的位置及布局、尺寸，最大設(shè)計(jì)鎖模力、最大設(shè)計(jì)注射壓力、推薦的模具溫度、推薦的熔體溫度、推薦的注射時(shí)間。這些數(shù)據(jù)將用于指導(dǎo)實(shí)際的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了產(chǎn)品質(zhì)量。改變長期以來塑料制件和模具都是依經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和試模修正進(jìn)行，結(jié)果導(dǎo)致開發(fā)周期長、成本高。并且制件與模具質(zhì)量難以得到保證的問題。這是運(yùn)用moldflow進(jìn)行仿真分析的最大優(yōu)勢。下面根據(jù)分析的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。4多向按鍵的注塑模具結(jié)

44、構(gòu)的最終確定4.1型腔數(shù)目及布局的確定一 其數(shù)目的決定與下列條件有關(guān)： 1）模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費(fèi)比例看，多腔模比單腔模具低。 2）注塑成形的生產(chǎn)效益 多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高。但是多腔模所使用的注射機(jī)大，每一注射循環(huán)期長而維持費(fèi)較高，所以要從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù)。 3）制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。 塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時(shí)間，保壓時(shí)間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和同何形狀的

45、復(fù)雜程度。 本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)小而要求大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，考慮型腔布局方式，采用一模六腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣比一模一腔模具的生產(chǎn)效率高，同時(shí)結(jié)構(gòu)更為合理。二 型腔的分布 模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、h形排列、直線排列、對(duì)稱排列及復(fù)合排列等。型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，同時(shí)采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差異、應(yīng)力形成及脫模困難等問題。從分析產(chǎn)品的體積、形狀、尺寸均比較小，綜合考慮，因此模具型腔為一模六腔，布置在模板上的位于中心位置。型腔布局如下圖：

46、 圖4.1 型腔的布局4.2注塑機(jī)的選擇臥式注射機(jī)較常用，根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則, 即： 0.8v公 v 選用xs-zy-60/40。它的主要參數(shù)如下：表4.2 注射機(jī)參數(shù)注塑機(jī)型號(hào)xs-zy-60/40額定注射量60cm3螺桿（柱塞）直徑35mm注射壓力135mpa注射方式螺桿式鎖模力400kn模具最大厚度250mm模具最小厚度150mm噴嘴球半徑r10mm頂出形式兩側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出動(dòng)、定模固定板尺寸428x458mm注塑機(jī)的校核：(1) 模具閉合高度的校核安裝模具的高度應(yīng)滿足： hminhhmax設(shè)計(jì)模具高度為h總=222mm由于xs-zy-60/40型注射機(jī)所允許

47、模具的最小厚度為hmin150mm，最大厚度為hmax250mm,所以，模具閉合高度能滿足安裝要求。（2）模具開模行程校核模具開模行程應(yīng)滿足：smsz其中：sz為最大開模行程，查注射機(jī)xs-zy-60/40型sz=270mm， sm為模具的開模行程；sm=塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+頂件的頂出高度+（5-10）mm =93mm可見smsz ，xs-zy-60/40滿足其開模行程。4.3分型面的設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)階段，要確定產(chǎn)品分型面的位置，才能進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。分型面是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面，直接關(guān)系到塑件質(zhì)量，模具力的工藝性和注射成型效率。故確定分型面是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，選擇時(shí)應(yīng)考慮以下問題：1

48、.據(jù)塑件的某些技術(shù)要求，確定成型零件在動(dòng)，定模上的配置。2.塑件的生產(chǎn)批量。3.澆注系統(tǒng)的形式和位置。4.型腔的溢流和排氣條件。5.模具加工的工藝性。選擇分型面的原則：（1）保持塑件外觀整潔（2）應(yīng)利于排氣：分型面盡量和物料流動(dòng)的末端相重合。（3）開模時(shí)塑件留在動(dòng)模一側(cè)：以利于塑件的頂出脫模。（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求。（5）應(yīng)力求簡單適用并易于加工：對(duì)開頭較復(fù)雜的分型面應(yīng)選擇貫通的結(jié)構(gòu)形式。（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)。（7）分型面應(yīng)與注射機(jī)的參數(shù)相適應(yīng)。（8）考慮脫模斜度的影響。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)于某一塑件，以上分型面原則有時(shí)可能發(fā)生矛盾同， 不能全部符合，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，以滿足

49、主要要求為宜。此模具的分型面如圖： 圖4.31 分型面正面 圖4.32 分型面反面 圖4.33 鑲件分型面4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.41主流道的設(shè)計(jì)及計(jì)算設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1.為便于凝料取出，主流道采用=24的圓錐孔。流動(dòng)性較差的塑料稍大些但不宜過大。2.出料端直徑d盡量小，以減小與模腔的接觸面積，從而減小模腔內(nèi)部壓力對(duì)其的反作用力。3.材質(zhì)選取用優(yōu)質(zhì)鋼t8a，并淬硬處理。其硬度應(yīng)低于注射機(jī)噴嘴以防后者被碰壞。4.錐孔內(nèi)壁粗糙度ra=0.63m以增加其耐磨性并減小注射阻力，錐孔大端應(yīng)有12的過渡圓角以減小料流在轉(zhuǎn)向時(shí)的流動(dòng)阻力。5.澆口套端面與定模相配合部分的平面高度一致。6.澆口套長度l盡量短，因?yàn)閘

50、越大，壓力損失越大，物料溫度越，影響注射成型。主流道尺寸的計(jì)算： （1）主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.51 取 d =3（mm） （2）主流道球面半徑 sr=10+12 取 sr=11（mm） （3）球面配合高度 h=35 取h=4（mm） （4）主流道長度 l，盡量小于 60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具的結(jié)構(gòu) 取 l=48（mm） （5）主流道大端直徑 d=d+2ltg（/） （取 =2） 4.50 取 d=4.5（mm） 得： l總18+30 取l 總=48（mm） 4.42定位圈澆口套的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是整體式，即定位圈與澆口套為一體，并壓配于定模板內(nèi)，一般用于小型模具；另一種

51、為將澆口套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在模板上，主要用于中、大型模具。本設(shè)計(jì)的模具為一副小型模具，故采用前一種結(jié)構(gòu)形式。 圖4.42 定位圈 4.43分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用?？傇瓌t：應(yīng)使熔融的塑料在流經(jīng)分流道時(shí)，壓力及熱量損失最小，且產(chǎn)生的分流道凝料最小。一 分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.截面積盡量小。 (1）過小會(huì)降低注射速度，延長填充時(shí)間還可出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等缺陷； (2）過大會(huì)增大凝料的回收量，并延長了物料的冷卻時(shí)間。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用較小的截面積，以便試模時(shí)有修正的斜地。2.分流道和型腔的分布應(yīng)排列緊湊間距合理，以軸對(duì)稱或中心對(duì)稱而平衡，

52、盡量縮小成型區(qū)域的總面積。并使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心與鎖模力的中心重合。3.分流道的形狀要考慮分流道的截面積與周長比最大為好，以減小熔料的散熱面積和磨擦阻力，減少壓力損失。4.分流道長度應(yīng)盡量短以減少壓力損失；多腔模具各腔分流道長度盡量相等；分流道較長時(shí)應(yīng)在其末端設(shè)冷料穴，防止空氣和冷料進(jìn)入模具型腔。5.分流道上轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量小，轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓角過渡，不能有尖角。6.內(nèi)表面不必很光。ra=1.6um即可。目的是使流料外層在摩擦阻力作用下流動(dòng)小些，形成冷卻皮層，利于對(duì)熔融塑料的保溫。7.分流道在定模一側(cè)或分流道延伸較長時(shí)，要設(shè)分流道拉料桿，以便開模時(shí)拉出分流道的凝料，并與塑件一起

53、頂出。二 分流道的截面形狀在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到以上的原則有兩種設(shè)計(jì)形式：圓形截面分流道和梯形截面分流道。下面是這兩種形式的比較：圓形截面分流道：在相同截面積的情況下，其比面積最小，它的流動(dòng)性和傳熱性都好。梯形截面分流道：在相同截面積的情況下，其比面積大，塑料熔體熱量散失及流動(dòng)阻力均不大。比較以上的兩種形式，再考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，采用圓形截面分流道更符合設(shè)計(jì)的要求，故本模具的分流道設(shè)計(jì)形式采用了圓形截面分流道的形式。常用分流道斷面尺寸推薦3-10 mm綜合考慮，經(jīng)仿真分析效果很好，中心分流道直徑為4mm、長度38mm和伸向兩側(cè)的直徑為3mm、長度為10mm。4.5澆口的設(shè)計(jì)4.51澆口形狀的分析與確定澆口是流道和型腔的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用為：1、 使從流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入充滿型腔。2