燈座注射模設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、燈座注射模設(shè)計(jì)摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)容是燈座注射模設(shè)計(jì)，材料為PC。塑料模具注射成型的最大特點(diǎn)是：成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度高的塑料零件；對(duì)各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng)；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。注射成型的過(guò)程是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔融塑化成為黏流態(tài)的流體，在螺桿的高壓推動(dòng)下，使熔體通過(guò)噴嘴以較高壓力注入模具型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，冷卻定型后，然后開模分型脫模后得到塑料制品。設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行的工作首先是對(duì)塑料進(jìn)行工藝性能的分析并畫出塑件零件圖，在這次的設(shè)計(jì)中，要用到側(cè)抽芯，所以要進(jìn)行側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)（斜推桿和斜導(dǎo)槽）的設(shè)計(jì)，以與主、分流道的設(shè)計(jì)、模具型腔的分布并畫出它們

2、的零件圖，模架的選擇和校核，注塑機(jī)的選取和校核等，最重要的是對(duì)模具結(jié)構(gòu)中型腔、型芯各徑向和高度尺寸的計(jì)算過(guò)程，這些的設(shè)計(jì)過(guò)程要查閱大量的資料，所有的計(jì)算和設(shè)計(jì)完成后，最后要畫出模具設(shè)計(jì)的總裝配圖和模具的結(jié)構(gòu)零件圖。關(guān)鍵詞：燈座，注射模具，PCInjection mold basesAbstractGraduation is the holder of the design content design of injection mold, the material is PC. plastic mold injection molding characteristic is: molding

3、cycle is short, forming a complex shape can be the size of high precision plastic parts; on the adaptability of various plastics; production efficiency, product quality is stable, easy to automate production. Injection molding process is the plastic material into the barrel through the plastics melt

4、 into the fluid viscous flow, driven by high pressure in the screw, so that the higher pressure of the melt through the nozzle into the mold cavity, after cooling, solidification stage, the cooling is formed, and then type mold plastic products obtained after stripping. Mainly for the design work is

5、 the first analysis of process performance plastics and painted plastic parts parts diagram, in this design, the use to the inner core pulling, so the inner core pulling (oblique putter and the oblique guide groove) design, as well as the main, the design of shunt, the distribution of the mold cavit

6、y and draw part of their plans, the selection and verification mold, injection molding machine such as the selection and verification, the most important medium-sized cavities on the mold structure, core size of the radial and height calculations, the design process to access large amounts of data,

7、all the calculation and design is complete, the final mold design to draw the general assembly drawing and die structure Parts. Keywords: lamp holder, injection mold, PC第一章 緒論1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的塑料模畢業(yè)設(shè)計(jì)是在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)了畢業(yè)實(shí)習(xí)，在畢業(yè)之前進(jìn)行的最后一個(gè)實(shí)踐教學(xué)的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，其主要目的：1、提高學(xué)生技術(shù)資料的收集、整理、編譯和運(yùn)用能力，加強(qiáng)技術(shù)文件的撰寫能力，是其語(yǔ)言文字在技術(shù)文件上的運(yùn)用、疏理、歸納和總

8、結(jié)得到一個(gè)全面的訓(xùn)練。2、綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)理論知識(shí)、生產(chǎn)實(shí)踐和設(shè)計(jì)實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行難度較大的塑料模具設(shè)計(jì)的實(shí)踐訓(xùn)練，從而全面培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。3、鞏固和擴(kuò)充塑料模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的容，掌握塑料模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握塑料模具設(shè)計(jì)的基本技能如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉模具標(biāo)準(zhǔn)與其他有關(guān)的的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)并在模具設(shè)計(jì)中加以貫徹。4、初步掌握三維造型(繪圖)軟件、熟練掌握二維繪圖軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。進(jìn)一步熟悉塑料模具設(shè)計(jì)中的各種專業(yè)零件標(biāo)準(zhǔn)，并能合理地運(yùn)用于模具設(shè)計(jì)之中，能有效地簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和加快設(shè)計(jì)進(jìn)程。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的容畢業(yè)設(shè)計(jì)的容主

9、要包括：塑件分析（確定塑件設(shè)計(jì)要求，明確塑件的生產(chǎn)批量，計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量），成型方法的確定，成型工藝條件的確定（成型時(shí)間，成型溫度，成型壓力），分型面的設(shè)計(jì)，模具型腔數(shù)量的確定，型腔的排列和流道布局以與澆口位置的設(shè)置，注射成型機(jī)的選擇，注射機(jī)參數(shù)的校核，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論計(jì)算，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿形式的選擇，排氣方式的設(shè)計(jì)，模具總體尺寸的確定，選擇模架，模具安裝尺寸的校核，繪制模具裝配圖和零件圖，編寫和整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書等。1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求畢業(yè)設(shè)計(jì)是在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以要求形狀比較復(fù)雜且需要二次分型、推出或抽芯的注射模，根據(jù)塑件的復(fù)雜程

10、度可以設(shè)計(jì)成單型腔和多型腔；其流道形式根據(jù)塑件批量和塑件種類可以設(shè)計(jì)成普通流道或熱流道。要求模具結(jié)構(gòu)合理，理論分析計(jì)算充分。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中要求學(xué)生注意培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和保質(zhì)、保量，按時(shí)完成任務(wù)的習(xí)慣，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須做到：1、合理地選擇模具結(jié)構(gòu)，正確地確定模具成型零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸與其技術(shù)要求。使所設(shè)計(jì)的模具制造工藝良好，造價(jià)便宜。2、充分利用塑料成型優(yōu)良的特點(diǎn)，盡量減少后加工。3、設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)能高效、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生產(chǎn)，且模具使用壽命長(zhǎng)。1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的步驟畢業(yè)設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程和步驟見(jiàn)表1-1表1-1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備接受設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，現(xiàn)場(chǎng)參觀，實(shí)驗(yàn)室裝拆模具，熟悉了解

11、與設(shè)計(jì)相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)，閱讀塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料、繪圖用具或計(jì)算機(jī)模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論分析與計(jì)算塑件在模具中的成型位置，分型面和型腔數(shù)量的確定，澆注系統(tǒng)形式和澆口的位置選擇和設(shè)計(jì)，成型零件的設(shè)計(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，模架選擇等裝配圖的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)初繪模具裝配草圖，各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)好零件之間的裝配關(guān)系，最后完成裝配工作圖成型零件工作圖設(shè)計(jì)繪制成型零件的工作圖編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書整理和編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)，完成答辯準(zhǔn)備工作1.5 畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題1、塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生

12、獨(dú)立完成的，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次較全面的工裝設(shè)計(jì)訓(xùn)練。學(xué)生應(yīng)明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，認(rèn)真設(shè)計(jì)。每個(gè)階段完成后要認(rèn)真檢查，提倡獨(dú)立思考，有錯(cuò)誤要認(rèn)真修改，精益求精。2、塑料模具設(shè)計(jì)進(jìn)程的個(gè)階段是互相聯(lián)系的。設(shè)計(jì)時(shí)，零部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由計(jì)算確定的，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性以與標(biāo)準(zhǔn)化等要求。由于影響零部件結(jié)構(gòu)尺寸的因素很多(如加熱或冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布局)，隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展，考慮的問(wèn)題會(huì)更全面、合理，故后階段設(shè)計(jì)要對(duì)前階段設(shè)計(jì)中的不合理結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行必要的修改。所以設(shè)計(jì)要邊計(jì)算、邊繪圖，反復(fù)修改，計(jì)算、設(shè)計(jì)和繪圖交替進(jìn)行。3、學(xué)習(xí)和善于利用前人所積累的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資料，可以加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，避免

13、不必要的重復(fù)勞動(dòng)，是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證，也是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。然而，任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)均可能有多種決策方案，應(yīng)從具體情況出發(fā)，認(rèn)真分析，既要合理地吸收，又不可盲目地照搬、照抄。4、在設(shè)計(jì)中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化與通用化，可以保證互換性、降低成本、縮短設(shè)計(jì)周期，是模具設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則之一，也是設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)熟悉和正確采用各種有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，并應(yīng)注意一些尺寸需要圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。同時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。第二章 塑件成型工藝性分析2.1 產(chǎn)品基本尺寸與要求產(chǎn)品名稱：燈座（如圖2-1，2-2、2-3）； 生產(chǎn)批量：大批量； 產(chǎn)品材料：PC（Polyca

14、rbonate,聚碳酸酯）； 公差等級(jí)：未注公差取MT5級(jí)精度。圖2-1圖2-2圖2-32.2 塑件的工藝性分析塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，其具體容如下：2.2.1 塑件的原材料分析與主要用途聚碳酸酯為線型結(jié)構(gòu)非晶體材料，透明。材料使用溫度小于130，耐寒性好，脆化溫度為100。有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等。聚碳酸酯透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強(qiáng)（含水率不得超過(guò)0.2%），且吸水后會(huì)降解。力學(xué)性能很好，抗沖擊與抗蠕變性能優(yōu)異，但耐磨性差。其成型熔融溫度高，但熔體黏度大，流動(dòng)性差（溢邊值為0.06mm）；流動(dòng)

15、性對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快；成型收縮率；容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)品主要在機(jī)械上用作齒輪、凸輪、渦輪、滑輪等；電機(jī)電子產(chǎn)品零件，光學(xué)零件等。通過(guò)以上對(duì)原材料的分析在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意一下兩點(diǎn)：、熔融溫度高且熔體黏度大，因此在模具設(shè)計(jì)中對(duì)大于200g的塑件成型時(shí)應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)成型，噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴(yán)格控制模具溫度，一般在70120為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼并淬火。、因材料水敏性強(qiáng)，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲與強(qiáng)度明顯下降現(xiàn)象。、易產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后須退火處理，消除應(yīng)力；塑件壁不宜太厚；應(yīng)避免尖角、缺口和金屬嵌件造成的應(yīng)力集中問(wèn)題；脫模斜度宜取2&#

16、176;其主要性能指標(biāo)據(jù)表9-6常用熱塑性塑料的主要技術(shù)指標(biāo)2查得如下：表2-1 聚碳酸酯的主要性能指標(biāo)密度/Kg·dm-31.341.35抗拉屈服強(qiáng)度/MPa84比體積/cm3·g-10.740.75拉伸彈性模量/MPa6.5×103吸水率（%）0.090.15抗彎強(qiáng)度/MPa134收縮率（%）0.050.5沖擊韌度/KJ·m-257.8熔點(diǎn)/235245硬度/HB13.5熱變形溫度/146149體積電阻系數(shù)/·cm10172.2.2 塑件的尺寸和精度分析塑件的總體尺寸受到塑料流動(dòng)性的限制。在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動(dòng)性好的塑料可以成型較大

17、尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸就較小。此外，塑件外形尺寸還受到成型設(shè)備的限制。而影響塑件精度的因素很多，如模具制造精度與其使用后的磨損程度，塑料收縮率的波動(dòng)，成型工藝條件的變化，塑件的形狀，脫模斜度與成型后的尺寸變化等。 對(duì)塑件的零件圖尺寸分析后發(fā)現(xiàn)該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，所以尺寸均為自由尺寸，按要求取MT5級(jí)精度。據(jù)表2-4國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)塑件尺寸公差（GB/T14486-1993）1查取公差值，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）：、外形尺寸：690-0.86 、700-0.86、1270-1.28、1290-1.28、1700-1.6、1370-1.28、R50-0.24、30-0.2、

18、1330-1.28。、形尺寸：630+0.74、640+0.74、1140+1.14、1210+1.28、1230+1.28、1310+1.28、1640+1.6、R20+0.2、600+0.74、320+0.56、300+0.50、80+0.28。、孔尺寸：100+0。32、120+0.32、1370+1.28、1640+1.6、4.50+0。24、20+0.2、50+0.24?？拙喑叽纾?4±0.28、96±0.50、150±0.57。2.2.3 塑件表面質(zhì)量分析 塑件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和外觀質(zhì)量等，塑件表面粗糙度的高低主要與模具型腔各成型表面的粗糙度有

19、關(guān)。一般模具型腔表面粗糙度值要比塑件的要求低12級(jí)。一般來(lái)說(shuō)，原材料的質(zhì)量、成型工藝（各種參數(shù)的設(shè)定、控制等人為因素）和模具的表面粗糙度等都會(huì)影響到塑件的表面粗糙度，尤其以型腔壁上的表面粗糙度影響最大。另外對(duì)于透明塑件，特別是光學(xué)元件，要求凹模和型芯兩者有一樣的表面粗糙度。該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)與熔接痕，粗糙度可取Ra0.4mm.而塑件部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求，因此塑件通過(guò)注射成型的方法獲得，據(jù)表2-5不同加工方法和不同材料所能達(dá)到的塑件表面粗糙度1,塑件表面粗糙度可取Ra0.8mm或Ra1.6mm。2.2.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析2.2.4.1 塑件的幾何形狀與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

20、塑料制品的形狀一般是普通使用形狀、藝術(shù)形狀、工程（功能）形狀等三種情況之一或者是它們的結(jié)合。塑件制品的形狀直接決定了相應(yīng)模具的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。制品設(shè)計(jì)方面的某些簡(jiǎn)單要求往往會(huì)造成模具制造和成型的困難；反之，對(duì)制品的結(jié)構(gòu)作有利于模具設(shè)計(jì)的優(yōu)化，往往又能大簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)或改善成型工藝。塑件制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括壁厚、脫模斜度、加強(qiáng)肋、支承面、圓角、孔的設(shè)計(jì)與塑件的表面形狀等方面。 壁厚塑件的壁厚對(duì)其質(zhì)量有很大的影響，壁厚過(guò)小難以滿足使用強(qiáng)度和剛度的要求，對(duì)于大型復(fù)雜件難以充滿型腔；壁厚太大，不但浪費(fèi)原材料，而且在塑件部容易產(chǎn)生氣泡，外部易產(chǎn)生凹陷等缺陷，同時(shí)還會(huì)增加冷卻時(shí)間。另外，同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能均勻

21、一致，以避免造成收縮不一致而導(dǎo)致變形或開裂。塑件壁厚一般在16mm圍，最大可達(dá)8mm.最常用的壁厚值為1.83mm,這都隨塑件類型和用途而定。由表27 常用熱塑性塑件最小壁厚與推薦壁厚1查得聚碳酸酯的最小壁厚為0.95mm推薦壁厚圍為1.45mm3.2mm.分析本設(shè)計(jì)中的零件圖2.11知該塑件的壁厚都為3mm,且外形為回轉(zhuǎn)體，其壁厚均勻，符合最小壁厚要求。 脫模斜度由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮時(shí)會(huì)緊緊包在凸模上，或由于粘附作用而緊貼在型腔。為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時(shí)出現(xiàn)頂白、頂傷、劃傷等。在塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其表面具有合理的脫模斜度，塑件上的脫模斜度大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因數(shù)、塑件壁

22、厚和幾何形狀有關(guān)。因此選取脫模斜度時(shí)應(yīng)考慮到塑件的精度要求、塑件的尺寸大小、塑件的形狀是否復(fù)雜、塑件的收縮率大小和塑件的壁厚值。據(jù)表210 常用塑件的脫模斜度1查得聚碳酸酯的凹模脫模斜度為3540，型芯的脫模斜度為3050。又此塑件的外觀要求較高且高度尺寸較大、孔和凹槽較多，為方便脫模，因此統(tǒng)一取凹模和型芯的脫模斜度為2°。 圓角塑件設(shè)置圓角不但使其成型時(shí)熔體流動(dòng)性能好，成型順利進(jìn)行，而且能減少應(yīng)力集中。因?yàn)楫?dāng)塑件帶有尖角時(shí)，往往會(huì)在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動(dòng)時(shí)發(fā)生斷裂。據(jù)圖25 圓角半徑R和厚度T與應(yīng)力的關(guān)系1:當(dāng)R/T<0.3時(shí)，應(yīng)力容易集中；當(dāng)R/T>0

23、.8時(shí)，則應(yīng)力集中不明顯。由零件圖知該塑件有兩個(gè)圓角R2和R5，塑件壁厚為3mm。易知R/T為0.7和1.7，顯然塑件底部?jī)蓚€(gè)圓角不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中。 孔的設(shè)計(jì)塑件的上的孔有通孔、不通孔、形狀復(fù)雜的孔和螺紋孔等。這些孔絕大多數(shù)與塑件同時(shí)成型。由于塑件的成型特性，設(shè)計(jì)事應(yīng)注意孔的極限尺寸、孔間距、孔的類型。 孔的極限尺寸 原則上，塑件上的孔均能用一定的型芯成型。但考慮到型芯因高壓沖擊而彎曲變形和加工的難度。因此對(duì)塑件孔的最小直徑和孔的最大深度加以限制。據(jù)表215 熱塑性塑料孔的極限尺寸1查得聚碳酸酯的最小直徑d=0.35mm和通孔的最大深度h=6d.本設(shè)計(jì)的塑件均為通孔且最小孔徑d=2mm，顯然符

24、合孔的極限尺寸要求。 孔間距 注射成型時(shí)塑件熔體遇到成型孔的小型芯時(shí)會(huì)被分成兩部分，在料流的背面容易產(chǎn)生熔接痕，使塑件孔的強(qiáng)度降低。因此，孔邊與孔邊之間，孔邊與塑件邊緣之間應(yīng)該有一定的距離，以保證塑件有足夠的強(qiáng)度。孔間距、孔邊距與孔徑。對(duì)該設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)塑件有三組孔徑不同的通孔，分別為2mm、5mm、5.5mm；對(duì)應(yīng)的孔邊距和孔間距分別為17mm和12mm，13.5mm和15.5mm、7.5mm和7mm。據(jù)表216 塑件孔間距、孔邊距與孔徑關(guān)系1分析各孔的數(shù)據(jù)，得出此塑件的孔都能與塑件同時(shí)成型，且能保證塑件有足夠的強(qiáng)度。 孔的類型 塑件上常見(jiàn)的孔有通孔、不通孔、螺釘固定孔和異型孔等。本

25、設(shè)計(jì)零件的孔為通孔和螺釘固定孔。且各孔的深度均為塑件的壁厚，容易成型。 塑件的凸臺(tái)設(shè)計(jì) 對(duì)本設(shè)計(jì)的塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該塑件在直徑121的外圓筒的圓周上均勻分布有四個(gè)高h(yuǎn)=3.5mm，寬b=11mm的凸臺(tái)，因此在模具設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)將在后面的模具設(shè)計(jì)章節(jié)詳細(xì)表述。2.3 PC的注射成型過(guò)程與工藝參數(shù) 注射成型又稱注射模塑，是熱塑性塑料制品的一種主要成型方法。除個(gè)別熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可用此方法成型。注射成型模具占整個(gè)塑料模的90%左右。近年來(lái)，注射成型已成功地用來(lái)成型某些熱固性塑料制品。注射成型可成型各種形狀的塑料制品，它的特點(diǎn)是成型周期短，能一次成型

26、外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品，而且生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，所有廣泛用于塑料制品的生產(chǎn)中。2.3.1 注射成型工藝過(guò)程注射成型工藝過(guò)程包括注射前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程和制品的后處理三個(gè)主要階段。 注射前的準(zhǔn)備 為了使注射成型順利進(jìn)行，保證塑件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行原料預(yù)處理、清洗料筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑。 原料的預(yù)處理 對(duì)PC的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測(cè)，因PC的吸濕性較強(qiáng)，但若有些微量水分存在則制品產(chǎn)生其他色澤或氣泡，故必須密封干燥，同時(shí)成型時(shí)也須預(yù)備干燥；干燥處理的溫度t=110120,干燥處理的時(shí)間h>24h。 清洗的料筒 生產(chǎn)中如需要改變塑料品種、更換物料、調(diào)換

27、顏色，或發(fā)現(xiàn)成型過(guò)程中出現(xiàn)了熱分解或降解反應(yīng)，均應(yīng)對(duì)注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗，對(duì)于螺桿式注射機(jī)，可以采用對(duì)空注射清洗法。 脫模劑的選用 為了便于脫模，生產(chǎn)中常使用脫模劑。常用的脫模劑有三種：硬脂酸鋅、液態(tài)石蠟和硅油。硬脂酸鋅除尼龍塑料外，其余均可使用。 注射過(guò)程完整的注射過(guò)程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個(gè)步驟。 制品的后處理塑件在成型過(guò)程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向以與冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件部不可避免地存在一些應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過(guò)程中變形或開裂，因此應(yīng)該設(shè)法消除掉。消除應(yīng)力的方法有退火處理和調(diào)濕處理。據(jù)表3-2 常見(jiàn)塑料注射成型時(shí)的

28、注意事項(xiàng)1得PC須在130135的烘箱中或自來(lái)水中退火處理1h，然后緩慢冷卻。2.3.2 注射成型工藝參數(shù)在注射成型過(guò)程中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，主要工藝條件是影響塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。 溫度在注射成型中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩者影響塑料的塑化流動(dòng)；后一種溫度主要影響充型和冷卻。料筒的溫度分布一般遵循前高后低的原則，即從料斗一側(cè)（后側(cè)）起至噴嘴（前端）止，是逐步升高的。噴嘴溫度一般為防止熔體在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象，通常將噴嘴溫度控制在略低于料筒的最高溫度，即大致與料筒中斷溫度一樣。模具溫度對(duì)塑料熔體

29、的流動(dòng)性、塑件的在性能和外觀質(zhì)量影響很大，模具必須保持一定溫度。(見(jiàn)表2-2)表2-2 PC成型溫度表工藝參數(shù)PC料筒后段溫度/220240料筒中段溫度/230280料筒前段溫度/240285噴嘴溫度/240250模具溫度/701202.壓力注射成型過(guò)程需要控制的壓力有塑化壓力、注射壓力、保壓壓力和型腔壓力4種，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。塑化壓力所代表的是塑料塑化過(guò)程中所承受的壓力；注射壓力是指柱塞或螺桿頂部對(duì)塑料熔體所施加的壓力；保壓壓力是指型腔充滿后，注射壓力對(duì)模熔體的壓實(shí)；型腔壓力是注射壓力在經(jīng)過(guò)注射機(jī)噴嘴、模具的流道、澆口等的壓力損失后，作用在型腔單位面積上的壓力。一般型腔壓力

30、是注射壓力的0.30.65倍，大約為2040MPa。(見(jiàn)表2-3)表2-3 PC成型壓力系數(shù)壓力/MPa注射70130保壓40503.注射速率 注射速率主要影響熔體在型腔的流動(dòng)行為。通常隨著注射速率的增大，熔體流速增加，剪切作用加強(qiáng)，熔體粘度降低，熔體溫度因剪切發(fā)熱而升高，所以有利于充型。制品個(gè)部分塑料熔體的熔接處的溶接強(qiáng)度也得以增加。但是，由于注射速率增大可能使熔體從層流狀態(tài)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起熔體在模噴射而造成模空氣無(wú)法排出。4.成型周期完成一次注射成型工藝過(guò)程所需的時(shí)間稱為成型（或生產(chǎn)）周期。它是決定注射成型生產(chǎn)率與塑件質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素。它包括以下幾部分：注射時(shí)間（充型時(shí)間和保壓

31、時(shí)間）、合模冷卻時(shí)間、其他時(shí)間（開模、脫模、涂脫模劑和合模時(shí)間）。成型周期直接影響生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率，應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型、冷卻過(guò)程。注射時(shí)間和冷卻時(shí)間的多少對(duì)塑件制品的質(zhì)量有決定性影響。(見(jiàn)表2-4)表2-4 PC各成型時(shí)間時(shí)間/s注射時(shí)間15保壓時(shí)間2090降溫固化時(shí)間2090成型周期50130 其它工藝參數(shù)塑件的工藝參數(shù)除了以上所述的各工藝參數(shù)外，還有如下的工藝參數(shù)要求，如下表2-5表2-5 其它工藝參數(shù)螺桿轉(zhuǎn)速/r·min-12540噴嘴結(jié)構(gòu)直通式注射機(jī)類型螺桿式螺桿結(jié)構(gòu)形式通用型第三章 注射成型工藝與注塑機(jī)的選擇3.1 概述 注射成型的原理是將顆粒狀或

32、粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體，在注射機(jī)柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)噴嘴注入模具型腔，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓、冷卻定型后可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。注射成型所用的設(shè)備是注射機(jī)。目前注射機(jī)的種類很多，但普遍采用的是柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。在對(duì)燈座進(jìn)行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過(guò)程分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射機(jī)的型號(hào)與安裝尺寸的確定。3.2 型腔數(shù)量與排列方式選擇本設(shè)計(jì)的零件等座屬中小型塑件，為回轉(zhuǎn)體，形狀規(guī)則，精度要求為一

33、般，且為批量生產(chǎn)，但塑件的外筒壁有凸臺(tái)，需要進(jìn)行側(cè)抽芯，考慮到經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益，并結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)，防止模具結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，初步擬定采用一模一腔，零件尺寸如圖3-1所示：圖3-13.3 注射機(jī)選型3.3.1 注射量計(jì)算通過(guò)Pro/E建模，如圖2-3所示，通過(guò)“分析”“模型”“質(zhì)量屬性”得塑件體積v=218.06cm³，塑件質(zhì)量m1=294.4g（取PC的密度為1.35Kg/dm3），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0.2倍來(lái)估算。從上述分析中確定為一模一腔，所以注射量為：m=1.2nm1=1.2×1×294.4=353.28gv=m/p=353.28&

34、#247;1.35=261.69cm3圖3-2 Pro/E質(zhì)量屬性分析圖3.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.21倍來(lái)估算，由于本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按照塑件體積的0.2倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和一個(gè)塑件體積之和）為v總=（1+0.2）v塑=1.2×261.69=314.03cm33.3.3 選擇注塑機(jī) 注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。從模具設(shè)

35、計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)有：公稱注射量、公稱注射壓力、公稱鎖模力、模具安裝尺寸以與開模行程等。根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總量v總=314.03cm3，并結(jié)合式（4-18）1則有：v總/0.8=314.03/0.8=392.54cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，據(jù)附錄G 部分國(guó)產(chǎn)注射成型機(jī)的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)1初步選定公稱注射量為500cm3，注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-500的臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)參見(jiàn)表3-2。表3-2 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)注射壓力/MPa104MPa注射行程/mm200螺桿轉(zhuǎn)速/r/min2080r/min注射時(shí)間/s2.7合模力/N35×105最大成

36、型面積/cm²1000模板最大行程/mm500最大模具厚度/mm450拉桿空間/mm500×440最小模具厚度/mm300噴嘴球半徑/mm18噴嘴孔直徑/mm7.5定位孔直徑/mm150模板尺寸/mm700×8503.3.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核1、注射量的校核 選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際實(shí)際需要的注射量來(lái)初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、開模行程以與模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)：為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于或等于某注射機(jī)的公稱注射

37、量的80%，由3.3.3知本設(shè)計(jì)中所選注射機(jī)的原則和方式剛好與此吻合。所以設(shè)計(jì)中所選的注射機(jī)的注射量符合要求，在此不再進(jìn)行過(guò)多的校核2、注射壓力的校核注射機(jī)壓力的校核是校核設(shè)計(jì)所選注射機(jī)的公稱壓力P公能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射壓力P0。塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料流動(dòng)性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以與澆注系統(tǒng)類型等因素決定，其值一般為70150MPa，通常要求為：P公P0 查表4-1 部分塑料所需的注射壓力P0 1可知，PC所需注射壓力為100120MPa，這里取p0=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力p公=104MPa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.251.4，這里取k1=1.3，則：k1p0=1

38、.3×100=130>p公所以，注射機(jī)注射壓力不合格。但考慮到本設(shè)計(jì)中的燈座在日常使用中其功能和性能要求不高，僅起到固定作用。綜合考慮注射量的要求和注射機(jī)注射壓力值，最終決定選用此注射機(jī)。2、鎖模力的校核鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填型腔時(shí)，沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。因此，注射機(jī)的鎖模力必須大于該脹型力。 塑件在分型面上的投影面積A塑，則A塑=（170÷2）2=22686.5 mm2 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。A澆是每個(gè)塑件在分

39、型面上的投影面積A塑的0.20.5倍。由于本例流道設(shè)計(jì)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)取小一些。這里取A澆=0.3A塑。 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積A總，則A總=n（A塑A澆）=n（A塑+0.3A塑）=1×1.3A塑=1×1.3×22686.5 =29492.45mm2 模具型腔的脹型力F脹，則F脹=A總p模式中，p模是型腔的平均計(jì)算壓力值。p模是模具型腔的壓力，通常取注射壓力的0.30.65，大致圍是2540MPa。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑件制品應(yīng)取較大值。PC屬高粘度塑料與有精度要求的塑件，故p模取40MPa。所以F脹=A總p模

40、=29492.45×40 =1179.7KN 查表3-2可得該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=3500kN，鎖模力安全系數(shù)為k2=1.11.2這里取k2=1.2，則k2 F脹=1.2F脹=1.2×1179.7=1415.64KNF鎖所以，注射機(jī)鎖模力合格。對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)流程中是最為關(guān)鍵的一步，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其直接影響到設(shè)計(jì)的合理性和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可執(zhí)行性，因此需要特別重視。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型芯和型腔的結(jié)構(gòu)確定、推件方式、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、模

41、具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)等。4.1 分型面位置和形式的確定分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型與排氣條件、澆口形式等有關(guān)。在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，首先就要確定分型面的位置和澆口的形式，然后才能確定模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。該塑件為燈座，外形要求美觀，無(wú)斑點(diǎn)和熔接痕

42、，表面質(zhì)量要求較高，在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以與成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。其一，選塑件小端底平面作為分型面，如圖4-1所示；選擇這種方案，側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在定模部分，模具結(jié)構(gòu)需用瓣合式，這樣在塑件表面會(huì)有熔接痕，同時(shí)增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖4-2所示，采用這種方案?jìng)?cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)動(dòng)模部分，模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。所以選塑件大端底平面作為分型面較為合適。 A A圖4-1A A圖4-24.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)所謂注射模的澆注系統(tǒng)，是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔

43、中，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑件極為重要。注射成型的基本要在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔，影響順利充模的關(guān)鍵之一就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。4.2.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。其頂部設(shè)計(jì)成半球形凹坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半

44、徑比噴嘴球頭半徑大1mm2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無(wú)法一次脫出。由于主流道與注射機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，材料選用45鋼，并經(jīng)局部熱處理球面硬度55HRC62HRC，設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來(lái)安裝模具時(shí)起定位作用，主流道襯套的進(jìn)口直徑略大于噴嘴直徑0.5mm1mm以避免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截現(xiàn)象，其關(guān)系如圖4-3所示。圖4-2 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系1、主流道尺寸 主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴直徑d0（0.51）=7.5（0.51），取d=8mm 主流道球面半徑：SR=注射機(jī)噴嘴球半徑SR0（12）=18+（12），取SR=20mm 球面

45、配合高度： h=35mm，取h=4mm 主流道長(zhǎng)度： 盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，初取L0=50mm 主流道大端直徑： D=d+2Ltan11mm（半錐角為1°2°，這里取1.5°） 澆口套總長(zhǎng)： L=L0+h=50+4=54mm 主流道的凝料體積V主=L主（R2主+r2主+R主r主）/3=3.14×50×(5.52+42+5.5×4)/3=1152.07mm3=1.15cm3 主流道當(dāng)量半徑Rn=(5.5+4)/2mm=4.75mm 澆口套的形式與其固定方式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

46、嚴(yán)格，因而在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，以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼（T8A或T10A）或合金鋼等，熱處理表面硬度為5256HRC。本設(shè)計(jì)由于主流道比較長(zhǎng)，凝料面積比較大，因此把襯套和定位圈設(shè)計(jì)成分體式結(jié)構(gòu)。如圖4-4所示。圖4-4 澆口套固定形式1.定位圈 2.定模座板 3.澆口套 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴也稱冷料井。冷料穴一般設(shè)在主流道和分流道的末端，其作用就是存放兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料和料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成各種缺陷。根據(jù)冷料穴的所處的位置不同，冷料穴可分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。本設(shè)計(jì)僅設(shè)計(jì)主流道

47、冷料穴，采用球形拉料桿。4.2.2 分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必須設(shè)置分流道，單型腔大型塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。分流道是塑料熔體進(jìn)入型腔前的通道，可通過(guò)優(yōu)化設(shè)置分流道的橫截面形狀、尺寸大小與方向，使塑料熔體平穩(wěn)充型，從而保證最佳的成型效果。分流道的橫截面形狀：通常分流道的橫截面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和正六邊形等。 分流道的布置形式在設(shè)計(jì)分流道是應(yīng)考慮盡量減少在流道壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式布置。如圖4-5所示。圖4-5 分流道形式 分流道的長(zhǎng)度由圖

48、4-5知，此燈座的分流道的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，分流道較長(zhǎng)，單邊分流道長(zhǎng)度L分取170/2mm為85mm。豎直方向的長(zhǎng)度尺寸暫定為50mm。 分流道的當(dāng)量直徑因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量由3.3.1知m塑=m1=294.4g200g。據(jù)公式（4-16）1:D=0.2654 =0.2654×× =13.83mm對(duì)于流動(dòng)性能差的塑料，比如：HPVC、PC、PMMA等，分流道較長(zhǎng)時(shí)，直徑可達(dá)1013mm。但分流道直徑在8mm以上時(shí)，再增大其直徑，對(duì)改善流動(dòng)的影響已經(jīng)很小。所以取分流道的直徑D分=13mm 分流道截面形狀分流道的截面形狀：通常分流道的橫截面形狀有圓形、矩形、梯形、

49、U形和正六邊形等。為了減少流道的壓力損失和傳熱損失，希望流道的橫截面積大、表面積小，通過(guò)比較圓形截面的效率最高，但相對(duì)加工難度大。正方形流道凝料脫模困難且流道效率低。梯形截面的流道相對(duì)于圓形有較大的熱量損失，但梯形橫截面的流道便于選擇加工刀具同時(shí)加工容易，又比較容易脫模，因此梯形橫截面使用較為廣泛，特別對(duì)于雙分型面模具。因此本模具設(shè)計(jì)采用梯形橫截面。所以據(jù)表4-51得：H=0.76D=0.76×13=9.88mm B=1.14D=1.14×13=14.82mm取H=10mm，B=15mm5分流道截面尺寸設(shè)梯形的上底寬度為x，底面圓角半徑R=1mm，則該梯形的截面積為：A分=

50、(x+B)×H/2再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為13mm的圓面積相等，可得A分=（x+15）×10÷2= D分2/4=3.14×132÷4即得：x12mm。6凝料體積 分流道的長(zhǎng)度：L分=170mm。 分流道截面積：A分=（15+12）×10÷2mm2=135mm2 凝料體積：V分=L分A分=170×135=22100mm223cm3 7校核剪切速率 確定注射時(shí)間：查表4-81，可得t=2.5s。 計(jì)算分流道體積流量：q分=（V分+ V塑）/2.5=（23+261.69）÷2.5=113.88cm3/s 由式（

51、4-20）1可得剪切速率 =3.3×113.88×103÷(3.14×(13/2)3) =4.4×102s-1該分流道的剪切接近澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5×102s-15×103s-1,所以，分流道熔體的剪切速率合格。8分流道表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很高，一般取Ra1.252.5um即可，此處取Ra1.6um，另外脫模斜度一般在5°10°之間，在這里取脫模斜度為8°。9.分流道的布置和分流道與澆口的連接 本設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品因其質(zhì)量和體積相對(duì)較大，考慮到產(chǎn)品的成型條件和

52、脫模，此成型模具采用雙分型面，因此分流道采用平衡式的單排列式，以利于塑件充型。 分流道與澆口的連接處在加工時(shí)應(yīng)加工成斜面并用圓弧過(guò)渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)與充填。本設(shè)計(jì)中的分流道分一級(jí)分流道和二級(jí)分流道，一級(jí)分流道橫截面為梯形，二級(jí)分流道為豎直方向，考慮到加工的難易程度，因此二級(jí)分流道和澆口的連接采用圓形分流道和圓形澆口。以便于加工且在之后的修模時(shí)降低了難度。4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，其作用是使從分流道流過(guò)來(lái)的塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿后，澆口部分的熔體能迅速地凝固而封閉澆口，防止型腔的熔體倒流。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很

53、大。注射成型時(shí)許多缺陷都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的，所以要特別重視澆口的設(shè)計(jì)。該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模一腔注射，采用圓形點(diǎn)澆口。1 澆口尺寸的確定 計(jì)算澆口的直徑，據(jù)表4-101得經(jīng)驗(yàn)公式：式中 點(diǎn)澆口直徑；型腔的表面積；塑料材料系數(shù)，見(jiàn)表4-101得：n=0.8 k制品壁厚的函數(shù)值，見(jiàn)表4-101得：k=0.206,t=3mm。得k=0.36d=0.8×0.36×3.77mm；又據(jù)表4-101經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：d=0.32mm,所以取d=2mm. 計(jì)算澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)表4-101經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得澆口的長(zhǎng)度L澆一般選用0.72.5mm，這里取L澆

54、=1mm。2 澆口剪切速率的校核 計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。此澆口為圓形點(diǎn)澆口，得R澆=d/2=1mm。 校核澆口的剪切速率。1）確定注射時(shí)間：查表4-81知t=2.5s。2）計(jì)算澆口的體積流量：q澆=V塑/t=261.69÷2.5=104.68cm3/s。3）計(jì)算澆口的剪切速率：由式（4-20）1可得：則：=（3.3×104.68×103）÷（3.14×13） =1.1×105該點(diǎn)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5×102s-15×103s-1之間,所以，澆口的剪切速率校核合格。4.2.4 校核主流道的剪切

55、速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的大小可以忽略不計(jì)）以與主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。 計(jì)算主流道的體積流量 q主=（V主+V分+nV塑）/t=（1.15+23+1×261.69）/2.5=114.34 cm3/s 計(jì)算主流道的剪切速率=（3.3×114.34×103）÷（3.14×4.753）s-1 =1.12×103 s-1 主流道熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5×102s-15×103s-1之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。4.2.5

56、冷料穴的設(shè)計(jì)與計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的模具為雙分型面模具，僅有主流道冷料穴。拉料桿設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)以在模具第一次分型時(shí)能夠順利拉出主流道位置的塑料，并在第二次分型時(shí)把分流道冷凝料拉出，方便工作人員取出冷凝料。第五章 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸、型腔和型芯的深度尺寸和中心距尺寸等。在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸和精度要求與塑料收縮率來(lái)確定成型零件尺寸和制造誤差，但影響塑件的尺寸與公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，因而確定成型零件尺寸時(shí)應(yīng)綜合考慮各種影響因素。由于在一般