項(xiàng)目6-分型面的確定與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)培訓(xùn)資料

項(xiàng)目6分型面的確定(quèdìng)與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)入一相關(guān)知識(shí)

二項(xiàng)目實(shí)施

三第一頁，共37頁。一、項(xiàng)目(xiàngmù)引入本任務(wù)以成型燈座（如圖1-1所示）和電池盒蓋（如圖5-1所示）為載體，訓(xùn)練學(xué)生合理(hélǐ)選擇選擇分型面和設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的能力。圖1-1燈座(dēnɡzuò)二維圖形

圖5-1電池盒蓋

第二頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（一）型腔數(shù)量的確定(quèdìng)及布置1．型腔（cavity）數(shù)量(shùliàng)的確定

(1)按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量。

式中n―型腔數(shù)量；

m―單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量，cm3或g;

mj―澆注系統(tǒng)凝量，cm3或g;k―注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8;

mn

―注射機(jī)最大注射量，cm3或g;(切記算出之?dāng)?shù)值不能四舍五入,只能取小)

第三頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（一）型腔數(shù)量的確定(quèdìng)及布置1．型腔（cavity）數(shù)量(shùliàng)的確定(2)按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量。

式中―注射機(jī)的額定鎖模力，N;

A―單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2;

Aj―澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2,;

p―塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa)查表;型腔壓力一般是注射壓力的30~40％。注射壓力大小見表5-3第四頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（一）型腔數(shù)量的確定(quèdìng)及布置1．型腔（cavity）數(shù)量(shùliàng)的確定（3）按塑件的精度要求確定型腔的數(shù)目實(shí)踐證明，每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度約降低4％。成型高精度塑件時(shí)，型腔不宜過多，通常不超過4腔，因?yàn)槎嘈颓浑y以使型腔的成型條件一致。

設(shè)塑件的典型尺寸（基本尺寸）為L(mm)，塑件尺寸偏差為(mm），單型腔時(shí)塑件可能達(dá)到的尺寸公差為％(POM為士0.2%,PA為士0.3%,PC、PVC、ABS等非結(jié)晶形塑料為士0.05%)，則有

≤

對(duì)于高精度塑件，通常最多采用一模四腔。

第五頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（一）型腔數(shù)量(shùliàng)的確定及布置1．型腔（cavity）數(shù)量(shùliàng)的確定（4）按經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目

式中N―需要生產(chǎn)塑件的總數(shù)；Y―每小時(shí)注射成型加工費(fèi)；t―成型周期；Cl―每一型腔的模具費(fèi)用，元。注：模具型腔數(shù)目必須取中的最小值(切記算出之?dāng)?shù)值不能四舍五入,只能取小)，可供參考。若型腔數(shù)目接近時(shí)，則表明可以取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。此外，還應(yīng)注意模板尺寸、脫模結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等方面的限制。

第六頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（一）型腔數(shù)量(shùliàng)的確定及布置2．一模多腔模具(mújù)的排列①盡可能采用平衡式

②型腔布置防止模具受偏載而出現(xiàn)溢料現(xiàn)象③盡可能使型腔排列得緊湊，以減小模具的外形尺寸④型腔布置模板尺寸較小，容易加工圖6-1型腔布置力求對(duì)稱圖6-2型腔布置力求緊湊第七頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（二）分型面1．分型面的形狀(xíngzhuàn)圖6-4分型面的不同(bùtónɡ)形狀在圖紙上表示分型面的方法是在分型面的延長面上畫出一小段直線表示分型面的位置。為更清楚地表示出開模方向，可用箭頭表示開模方向或模板可移動(dòng)的方向。若其中一方不動(dòng)，另一方移動(dòng)，用符號(hào)表示；若雙向移動(dòng)，用表示（如圖6-4所示）。如果是多分型面，則用大寫字母（如“A—A”、“B—B”、“C—C”，也可用羅馬數(shù)字）表示開模的前后順序。第八頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（二）分型面2．分型面的選擇(xuǎnzé)原則（1）分型面必須在塑件斷面輪廓最大的地方，才能保證塑件順利地從模腔中脫出。（2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量（4）分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工（5）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣（6）長型芯作主型芯，短型芯作側(cè)型芯（7）投影面積大的作主分型面（8）采用機(jī)動(dòng)式側(cè)向(cèxiànɡ)分型抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量采用動(dòng)模邊側(cè)向(cèxiànɡ)分型抽芯第九頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)1．普通(pǔtōng)澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則（1）普通澆注系統(tǒng)的組成

澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等部分組成澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體充滿型腔，并將注射壓力傳遞到模腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑件。第十頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)1．普通澆注系統(tǒng)(xìtǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則（2）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）首先應(yīng)了解塑料熔體的流動(dòng)行為（2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕（3）有利于型腔中氣體的排出（4）防止型芯的變形和嵌件的位移（5）盡量采用較短的流程充滿型腔（6）流動(dòng)距離比的校核（7）修整方便，保證制品外觀質(zhì)量（8）應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施第十一頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通澆注(jiāozhù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）尺寸

（mm）

（mm）

內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra<0.8μm；主流道未端與分流道連接處呈圓角過渡，其圓角半角r=1～3mm；主流道長度L<60mm。定位圈高度H=5～10mm,大型模具15mm。注射機(jī)固定模板定位孔與模具定位圈取較松動(dòng)的間隙配合h11/b11或0.1mm的小間隙可拆卸的主流道襯套（俗稱澆口套）內(nèi)，襯套一般選用碳素工具鋼如T8A、T10A等熱處理要求53~57HRC，襯套與定模板的配合可采用H7/m6或H7／k6。可在此處增設(shè)局部鑲塊。

定位圈設(shè)計(jì)要易于加工、連接可靠并消除反壓脫?，F(xiàn)象。圖主流道襯套及其與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系（1）主流道設(shè)計(jì)第十二頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通澆注系統(tǒng)(xìtǒng)設(shè)計(jì)（2）冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì)1）作用：用來儲(chǔ)存前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔；分模時(shí)兼起拉凝料的作用。2）位置:主流道、分流道未端3）形狀（與拉料桿對(duì)應(yīng)）一種是推桿形式的拉料桿，固定在推桿固定板上；另一種是僅適于推件板脫模的拉料桿，固定在動(dòng)模板上。圖6-15臥式注射機(jī)用模具的冷料穴①底部帶有拉料桿的冷料穴第十三頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通澆注(jiāozhù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì)②底部帶有推桿的冷料穴圖6-16模具的冷料穴1—制品2—螺紋型芯3—拉料桿4—推桿5—?jiǎng)幽?—推件板③底部無拉料桿的冷料穴圖6-17底部帶有推桿的冷料穴第十四頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通澆注系統(tǒng)(xìtǒng)設(shè)計(jì)圖6-19分流道的截面形狀（3）分流道２）分流道的形狀與尺寸1）原則物料熱量、壓力損失盡可能小。

均衡進(jìn)料（同時(shí)充滿，同時(shí)凝固）。1）分流道斷面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比（流道效率=））小，以減小熱量損失和壓力損失；其形狀順序?yàn)椋簣A、正、梯、矩；還需考慮加工難度。第十五頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通澆注(jiāozhù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（3）分流道表6-2 常用分流道橫截面及其尺寸 （mm）d56（7）8（9）101112R2.53（0.5）4（4.5）55.56H67（8.5）10（11）12.513.515x156（7）8（9）101112R1～51～5（1～5）1～5（1～5）1～51～51～5h3.54（4.5）5（6）6.578第十六頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通(pǔtōng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置形式在多型腔模具中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類

第十七頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通(pǔtōng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）澆口的設(shè)計(jì)

澆口是澆注系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，按對(duì)流體的約束作用,澆口的特征可分：直接澆口（非限制性澆口或主流道澆口）限制性澆口（點(diǎn)澆口、潛伏澆口、側(cè)澆口、扇形澆口等）按位置：中心澆口、邊緣澆口按形狀：扇形、環(huán)形、盤形、輪輻式、薄片式、點(diǎn)澆口按特殊性：潛伏式、護(hù)耳式。按澆口寬度大?。赫瓭部诤蛯挐部诘谑隧?，共37頁。澆口的形式(xíngshì)及特點(diǎn)序號(hào)名稱簡(jiǎn)圖尺寸/mm說明1直接澆口(主流道型澆口)塑料流程短，流動(dòng)阻力小，進(jìn)料速度快，適用于高粘度類大而深的塑件。澆口去除不便。2側(cè)澆口(邊緣澆口、矩形澆口、標(biāo)準(zhǔn)澆口)B=1.5~5h=0.5~2L=0.7~2澆口流程短、截面小、去除容易，模具結(jié)構(gòu)緊湊，加工維修方便，適用于各種形狀的塑件。第十九頁，共37頁。澆口的形式(xíngshì)及特點(diǎn)序號(hào)名稱簡(jiǎn)圖尺寸/mm說明3扇形澆口h=0.25~1.0B為塑件長度的1/4L=(1~1.3)hL1=6適用于寬度較大的薄片塑件。4平縫澆口h=0.20~1.5B為型腔長度的1/4至全長L=1.2~1.5適用于大面積扁平塑件,進(jìn)料均勻，流動(dòng)狀態(tài)好，避免熔接痕。第二十頁，共37頁。澆口的形式(xíngshì)及特點(diǎn)d=0.5~1.5l=1.0~1.55盤形澆口（環(huán)形）h=0.25~1.6L=0.8~1.8適用于圓筒形或中間帶孔的塑件。6輪輻澆口h=0.5~1.5寬視塑件大小而定L=1~2澆口去除方便，適用范圍同環(huán)形澆口，但塑件留有熔接痕。7點(diǎn)澆口（橄欖形或菱形澆口）截面小，塑件剪切速率高，開模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，適用于盒形及殼體類塑件。第二十一頁，共37頁。澆口的形式(xíngshì)及特點(diǎn)8潛伏式澆口（隧道式或剪切式澆口）L=2~3屬點(diǎn)澆口的變異形式，容易脫模，塑件表面不留痕跡，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。９護(hù)耳式澆口1-耳槽2-澆口3-主流道4-分流道H=1.5倍分流道直徑b0=分流道直徑t0=(0.8～0.9)壁厚l0=(150～300)mm具有點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，可有效地避免噴射流動(dòng)，適于熱穩(wěn)定性差、粘度高的塑料。第二十二頁，共37頁。表6-4 常用塑料(sùliào)所適應(yīng)的澆口形式第二十三頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通澆注(jiāozhù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)②澆口位置的選擇原則a．澆口位置的設(shè)置應(yīng)使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少。b．澆口位置的設(shè)置應(yīng)避免熔體破裂。顯的熔接痕。c．應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮。d．避免塑件變形。e．減少或避免產(chǎn)生熔接痕，提高熔接痕的強(qiáng)度。f．應(yīng)考慮高分子取向?qū)λ芰现破沸阅艿挠绊?。g．考慮塑件受力狀況。h．防止型芯變形。i．校核流動(dòng)比K。第二十四頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（三）澆注(jiāozhù)系統(tǒng)2．普通(pǔtōng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)②澆口位置的選擇原則第二十五頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（四）排氣與引氣系統(tǒng)(xìtǒng)設(shè)計(jì)（1）危害阻止快速充模，燒焦，造成氣孔、組織疏松等缺陷(quēxiàn)（2）來源：空氣；原料中的水分；分解氣體；添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。（3)分布

最后充滿的部位；分布在整個(gè)塑件上；從氣泡的分布狀況，可以判斷氣體的來源，從而選擇合理的排氣部位。（4）排氣方式注射模的排氣方式：分型面;配合間隙;排氣槽或排氣孔;燒結(jié)金屬排氣

1.排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二十六頁，共37頁。二、相關(guān)(xiāngguān)知識(shí)（四）排氣與引氣系統(tǒng)(xìtǒng)設(shè)計(jì)2.引氣系統(tǒng)(xìtǒng)設(shè)計(jì)是制品脫模的需要，其目的消除真空負(fù)壓。常見的引氣形式有：

(1)鑲拼式側(cè)隙引氣(2)氣閥式引氣

第二十七頁，共37頁。三、項(xiàng)目(xiàngmù)實(shí)施（一）基本(jīběn)訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步成型塑料制件—燈座（如圖1-1所示），結(jié)合項(xiàng)目5訓(xùn)練，繼續(xù)完成以下內(nèi)容：①確定型腔數(shù)及布置；②選擇分型面；③設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；④設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)；⑤設(shè)計(jì)引氣系統(tǒng)。第二十八頁，共37頁。三、項(xiàng)目(xiàngmù)實(shí)施（一）基本(jīběn)訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步1.確定(quèdìng)型腔數(shù)及布置根據(jù)項(xiàng)目5初選螺桿式注射機(jī)，選擇XS—ZY—500型號(hào)，注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表5-4所示。（1）按注射機(jī)的最大注射量確定(quèdìng)型腔數(shù)n1≤式中：—

最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；mmax—

注射機(jī)的最大注射量，cm3；mj—

澆注系統(tǒng)及飛邊體積或質(zhì)量，cm3；mi—

單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量，cm3。第二十九頁，共37頁。三、項(xiàng)目(xiàngmù)實(shí)施（一）基本(jīběn)訓(xùn)練—燈座模具設(shè)計(jì)初步1.確定型腔數(shù)及布置(bùzhì)（2)按注射機(jī)的鎖模力大小確定型腔數(shù)n2式中：

F0

—

注射機(jī)的額定鎖模力；

p

—

塑料熔體對(duì)型腔的平均成型壓力，p

=

39.2MPa，見表5-3；

A

—

單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2；

Aj

—

澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2?！?/p>

結(jié)合項(xiàng)目5分析結(jié)論：大型薄壁塑件、深腔類塑件、需三向或四向長距離抽芯塑件等，為保證塑件成型，通常只能采用一模一腔。所以成型塑料制件—燈座模具的型腔數(shù)量我們選用一模一腔，型腔布置在模具的中間，這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。第三十頁，共37頁。三、項(xiàng)目(xiàngmù)實(shí)施（一）基本訓(xùn)練—燈座(dēnɡzuò)模具設(shè)計(jì)初步2．選擇(xuǎnzé)分型面圖6-39分型面的選擇第三十一頁，共37頁。三、項(xiàng)目(xiàngmù)實(shí)施（一）基本訓(xùn)練(xùnliàn)—燈座模具設(shè)計(jì)初步3．澆注(jiāozhù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)目5計(jì)算結(jié)果（如表5-4所示）可得XS—ZY—500型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴球半徑：R

=

18

mm，噴嘴孔直徑：d

=

5

mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R

=

R0＋(1～2)mm，

d

=

d0

+

0.5

mm。取主流道球面半徑：R

=

20

mm。取主流道的小端直徑：d0

=

5.5

mm。為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為

=

2°～6°，表面粗糙度Ra≤0.4μm，拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利拔出。同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r

=

3

mm的圓弧過渡。第三十二頁，共37頁。三、項(xiàng)目(xiàngmù)實(shí)施（一）基本訓(xùn)練(xùnliàn)—燈座模具設(shè)計(jì)初步3．澆注(jiāozhù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）分流道的設(shè)計(jì)分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大，塑件原料選用黏度較大的PC，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料方式，縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。本項(xiàng)目從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道。查《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得分流道半徑R

=

6

mm，分流道長度取決于澆口位置，末端延伸一部分起冷料穴作用。第三十三頁，共37頁。