模具2 - 图文(4)

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(2)分型方向确定后，分型面应设计在此方向上的塑件外形最大处。 (3)尽可能使分型面的设置有利于塑件脱模。 (4)尽可能使分型面具有良好的加工工艺性。 (5)使模具具有良好的排气效果。

(6)尽可能避免侧向分型或抽芯机构，使得模具结构简单。

根据分型面选择的原则，通过综合分析比较，确定以下的两个方案：单分型面和双分型面。

方案一：双分型面

选用双分型面形式的优点：模具进料均匀、平稳。

选用双分型面形式的缺点：增加模具的结构复杂性，增加模具的厚度，而且在制品的外表面易留下点浇口的痕迹。不符合模具的加工经济性。

方案二：选用单分型面结构的示意图如图5所示：

选用单分型面的优点：使模具的结构简单化，减小模具的厚度，也节省了模具材料，且在脱模后塑料制件的外表面无浇口的痕迹。进料的距离也大大的缩短了。

从以上的两个方案进行比较，采用方案二（单分型面）比采用方案一（双分型面）更符合要求，方案二符合了模具的加工经济性，因此，本模具宜采用单分型面的形式。

图5单分型面示意图

3.5 浇注系统的设计

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浇注系统的设计是注射模具设计的一个重要完节，它对获得优良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接应响，是模具设计者重视的技术问题。

对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循如下基本原则： (1)采用尽量短的流程，以减少热量与压力损失； (2)浇注系统设计应有利于良好的排气； (3)便于修整浇口以保证塑件外观质量； (4)浇注系统应结合型腔布局同时考虑。

从给出的塑料制件看，既要保证塑件的外观要求，又要考虑浇注系统设计的几项原则。

3.6主流道的设计

主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。浇口套的选用：进料口直径：D=d+(0.5～1)mm=3＋0.5≈4mm式中d为注塑机喷嘴口直径。球面凹坑半径：R=r+(0.5～1)mm=10+0.5＝10.5mm式中r为注塑机喷嘴球头半径。

浇口套在工作过程中会重复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。其结构形式如图6所示。

主流道的设计参考教材《塑料成型工艺与模具设计》P114表2主流的部分尺寸：

表2

符号 d SR h a L D 名称 主流道小直径 主流道球面半径 球面配合高度 主流道锥角 主流道长度 主流道大端直径 尺寸 注射喷嘴直径+（0.5~1） 喷嘴球面半径+（1~2） 3~5 2゜~6゜ 尽量≤60 d+2Ltga/2

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dSR3°L1.6h 图6主流道结构图

查《模具设计与制造简明手册》P386表2-40常用热塑性塑料注射机型号和主要技术规格G54-S200/400：

喷嘴球半径=R18㎜；主流道小端直径=4㎜。 则主流道小端直径d=4+1=5㎜; 球面配合高度h取4㎜； 主流道锥角α取40；

主流道球面直径SR=18+3=21㎜; L和D还待定。 3.7 分流道设计

分流道的设计应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失尽可能小，能使塑料熔体均衡地分配到各个型腔。

在设计时考虑到以上的原则有两种设计形式：圆形截面分流道和梯形截面分流道。下面是这两种形式的比较：

圆形截面分流道：在相同截面积的情况下，其比面积最小，它的流动性和传热性都好。

梯形截面分流道：在相同截面积的情况下，其比面积大，塑料熔体热量散失及流动阻力均不大。

比较以上的两种形式，再考虑加工的经济性，采用圆形截面分流道更符合设计的要求，故本模具的分流道设计形式采用了圆形截面分流道的形式。形状如图7所示

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图7分流道形式

3.8 浇口的设计

浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，其截面积约为分流道的0.03～0.09，长度约为0.5mm～2mm。浇口形式有直浇口、侧浇口、点浇口和潜伏性浇口等，选浇口时利用Moldflow软件分析。经过Moldflow软件的分析遥控器的浇口应选择潜伏性浇口较好但考虑到加工较困难。而侧浇口常设在多型腔模具上，一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧填充模具型腔，其截面形状多为矩形（扁槽），如图8所示。侧浇口的位置可根据塑料制件的形状特点灵活的选择，加工和修整方便，是应用较广泛的一种浇口形式。

侧浇口的优点是可以根据塑件的形状特征选择其位置，模具浇口的深度及宽度在试模以后根据需要可加深或加宽。其缺点是在塑件一端侧壁处进料，流程较长，容易形成熔接痕，缩孔，气孔等缺陷，注射压力损失较大，深型腔底部易生气孔，影响塑件质量。从外侧进料的侧浇口，一般宽度b=1.5-5mm, 深度t=0.5-2.0mm， 长度l=0.7-2.0mm， 图： 因此本模具采用侧浇口。

图8侧浇口结构形式

3.9 冷料井的设计

冷料井又称冷料穴，它是为贮存两次注塑间隔产生的冷料头。防止冷料头进入型腔造成制品熔接不牢，影响制品质量，甚至堵住浇口，而造成成型不良。冷料井常主流道

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末端。冷料井的直径稍大于主流道大端直径，长度一般取主流道直径的1.5～2倍。冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。这里采用最常用的Z形头拉料杆冷料井。如下图9所示

图9拉料杆结构

3.10 排溢系统设计

当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填料等缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此设计时必须考虑排气问题。注射模成型时排气通常以如下四种方式进行：

(1)利用配合间隙排气； (2)在分型面上开设排气槽排气； (3)利用排气塞排气； (4)强制排气。

根据塑件的结构特点和型芯型腔以及模具的结构，本副模具因为型芯是采用镶拼结构，固采用利用间隙配合排气，同时，钳工在加工时，适当在分型面上开设很小的排气槽（ABS排气槽深度为0.03㎜）。 3.11 锁模力计算

锁模力是指注射机构在工作中对模具所能施加的最大夹紧力。锁模力与注射容量全面地反映了设备的主要特征和加工能力。

在实际注射成型中，由于制品形状不同，所采用树脂品种不同，注射工艺条件及模具结构不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在选用注射机时,要对其合模力进行计算。通常，可采用下列公式进行：

F?Pm(NAs?Aj) (4.1-1)

式中: F-----注射机最大合模力(MN);

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