四分光器上蓋注塑模設(shè)計(jì)

學(xué)校代碼：10410 序 號(hào)：20050373本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 四分光器上蓋注塑模設(shè)計(jì) 二OO九年 五 月摘要塑料成型模具是利用特定的形狀，通過(guò)一定的方式來(lái)成型塑料制品的工藝裝備或工具。我國(guó)的塑料成型模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)比較晚，整體水平還比較低。目前單型腔、簡(jiǎn)單型腔仍占主導(dǎo)地位。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出了材料為ABS的四分光器上蓋注射模。要設(shè)計(jì)的塑件是一個(gè)壁厚為3mm的零件，因在塑件上側(cè)有凸臺(tái)、內(nèi)部有凹槽、下側(cè)有四個(gè)小孔，有側(cè)向抽芯，采用斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯，為了便于型芯的加工，采用整體式型芯。本設(shè)計(jì)對(duì)型腔的數(shù)量和布局的確定、注射機(jī)的選擇、流道和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模板及其標(biāo)準(zhǔn)件的選用、成型零部件的設(shè)計(jì)等給出了詳細(xì)的過(guò)程。該模具具有很多優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、操作方便、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、冷卻效果好、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)效率高。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)；整體式型芯；抽芯；推桿；注射模AbstractThe plastic model was a kind of technological equipment or instrument which was made into particular shape to form plastic products by specific way. Because the design and making of plastic die developed lately in our country, the level of design die in our country is rather low compared to the developed country. At present the single or sample cavity occupies dominate position. The design of materials designed for ABS cover a quarter of optical injection mold. Must design models is a wall thickness is the 3mm components, Because in models a on side to have the lug boss, the interior has the scoop channel, the breast has four eyelets, has laterally pulls out the core, uses the slanting slide rod inside to pull out the core, for ease of the core processing, uses the integral type core. The detail declaration for the every process was mainly included the determination of the lay-out and quantity of the cavity, the chosen of the injective machine, the design of the feed inlet and the coolant system, the selects of the follow and its standard letter ,the design of the spare part for taking shape and so on. There are many advantages in the dies, such as compact-structure, credibility-working, convenient-manipulation, steady-revolution, high-cooling-effectiveness, long-life, high-production-coefficient, and high-accuracy-standard and so on.Keywords: Design; integral type core; Loose core; Push pole; Injection die目錄1 緒論61.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位61.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹71.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析102 塑件材料及尺寸對(duì)模具的影響112.1 塑料材料性能分析112.1.1 ABS工藝性能分析112.1.2 ABS主要技術(shù)指標(biāo)：122.1.3、ABS的注射成型工藝122.2 塑件的工藝分析、確定方案132.2.1 塑件的尺寸132.2.2 塑件的尺寸精度132.2.3 脫模斜度133 注塑成型的準(zhǔn)備133.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)介143.2 注塑成型工藝條件153.3注塑機(jī)的選擇163.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介163.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)173.3.3選擇注塑機(jī)173.4 注射機(jī)的校核183.4.1 最大注塑量的校核183.4.2 鎖模力的校核193.4.3 塑化能力的校核193.5 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇194 模具設(shè)計(jì)194.1 塑料配方說(shuō)明194.2分型面的確定204.3型腔數(shù)目的確定204.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)204.4.1主澆道的設(shè)計(jì)214.4.2分澆道的設(shè)計(jì)214.4.3冷料穴的設(shè)計(jì)214.4.4 澆口的設(shè)計(jì)214.5排氣設(shè)計(jì)225 成型零件和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)235.1成型零件的選材245.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)246 模具其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)256.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)256.1.1機(jī)構(gòu)的功用266.1.2導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)266.1.3導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)266.1.4導(dǎo)套的設(shè)計(jì)276.2推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及校核276.3 溫度系統(tǒng)的控制286.3.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)286.3.2 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響286.3.3 對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求296.4 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)：296.5 復(fù)位機(jī)構(gòu)的選擇30參考文獻(xiàn)31致謝321 緒論模具是塑性成形加工方法的主要工藝裝備,模具的設(shè)計(jì)與制造直接影響制件的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。20 世紀(jì)發(fā)展起來(lái)并逐漸成熟的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造(CAD/CAM) 技術(shù)為提高模具設(shè)計(jì)水平與制造質(zhì)量和效率起到了重要作用,目前已得到廣泛而深入的應(yīng)用。塑料模具是大批生產(chǎn)塑料制品的現(xiàn)代化專(zhuān)用成型工藝裝備的總稱(chēng)。塑料模具包括塑料模：注射模、壓縮模、傳遞模、擠出模、中空吹塑模、真空成型模等多種塑料成型模具。在高速發(fā)展中，注射模又將其它成型模具的優(yōu)點(diǎn)吸納、融合和發(fā)展形成了更加完善，更加優(yōu)越也更加先進(jìn)的一種新型技術(shù)。 1.1 模具工業(yè)在國(guó)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)）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(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)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(guó)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(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)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(guó)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。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹1、四分光器的原理四分光器作用是把入射光分為四束光，在攝影、生物技術(shù)、軍事等許多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。如圖13所示為分光器在生物技術(shù)中的應(yīng)用，分光器下面的是顯微鏡，分光器上面的是探測(cè)器。如果就在攝影技術(shù)中，把探測(cè)器換成攝像機(jī)，可以拍攝到絢麗的畫(huà)面。圖13 分光器的應(yīng)用其工作原理示意圖、外形圖和剖面圖如下（圖11，圖12，圖14）。分光器是一種無(wú)源器件，它們不需要外部能量，只要有入射光即可。一束光通過(guò)光圈1到透鏡2，聚光后通過(guò)可調(diào)光圈（遮光門(mén)），再由透鏡4轉(zhuǎn)為平行光，平行光射到四棱鏡5折射后經(jīng)反光鏡6反射，再通過(guò)光柵7慮光和透鏡8聚光，然后通過(guò)9進(jìn)入探測(cè)器或攝像機(jī)等設(shè)備。這樣就可以在9處看到四個(gè)不同的像。1光圈;2、4、8凸透鏡;3可調(diào)光圈;5棱鏡;6反光鏡;7光柵;9探測(cè)器圖11 分光器工作原理示意圖 圖12 分光器外形圖圖14 分光器剖面圖分光器的剖面圖如下圖14 所示： 2、設(shè)計(jì)任務(wù)本人設(shè)計(jì)的塑料件為四分光器的上蓋，根據(jù)四分光器的工作原理示意圖、外形圖和剖面圖可設(shè)計(jì)出塑件的外殼模型圖,塑件圖如下圖15，圖16所示。塑件圖15塑件圖161.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析所謂經(jīng)濟(jì)性就是以最小的投資獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益。在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)利益是生產(chǎn)者首先要考慮的因素。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量，完成產(chǎn)品數(shù)量的情況下，獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益是生產(chǎn)者們生產(chǎn)的目標(biāo)。塑料件的制造成本包括成本費(fèi)、材料費(fèi)、加工費(fèi)（包括工人工資，車(chē)間費(fèi)等）和模具費(fèi)等。產(chǎn)品成本受很多因素的影響，如產(chǎn)品的產(chǎn)量，材料的價(jià)格，加工的效率等。企業(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益就要考慮很多降低成本的因素，但是在此之上的前提是一定要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，確保消費(fèi)者的利益。降低成本的措施包括增產(chǎn)和節(jié)約兩個(gè)方面。增產(chǎn)可以降低成本的費(fèi)用，而節(jié)約更能產(chǎn)生直接的效果，它們都是降低成本的最重要的途徑。在此套模具中，經(jīng)濟(jì)問(wèn)題主要出現(xiàn)在生產(chǎn)效率，模具加工費(fèi)用和材料費(fèi)用等等。而實(shí)際上，平衡經(jīng)濟(jì)技術(shù)問(wèn)題是很困難的。例如模具的加工費(fèi)用，現(xiàn)在越來(lái)越成為模具成本最重要的一部分。往往，模具的材料和設(shè)計(jì)費(fèi)用都比不過(guò)模具的加工費(fèi)用。本套模具考慮使用標(biāo)準(zhǔn)模架，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)模架本身省去了加工費(fèi)用。專(zhuān)業(yè)模架工廠生產(chǎn)的模架要比自己加工經(jīng)濟(jì)實(shí)惠而且精度高?？刂瞥尚土慵募庸べM(fèi)用便成了關(guān)鍵。2 塑件材料及尺寸對(duì)模具的影響2.1 塑料材料性能分析2.1.1 ABS工藝性能分析1、使用性能：綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸對(duì)ABS幾乎無(wú)影響。尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。2、成型性能：無(wú)定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250 C左右比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取 5060 C，要求光澤及耐熱型料宜取 6080 C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180230 C，注射壓力為 100140 MPa，螺桿式注塑機(jī)則取 160220 C，70100 MPa為宜。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)斜流的阻力，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。ABS在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1 以上。在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。3、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70C左右熱變形溫度約為93C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。2.1.2 ABS主要技術(shù)指標(biāo)：表1-1 熱物理性能密度(g/ cm)1.02105比熱容(Jkg-1K-1)12551674導(dǎo)熱系數(shù)(Wm-1K-110-2)13.831.2線膨脹系數(shù)(10-5K-1)5.88.6滯流溫度(C)130表1-2 力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（MPa）50抗拉強(qiáng)度(MPa)38斷裂伸長(zhǎng)率()35拉伸彈性模量(GPa)1.8抗彎強(qiáng)度(MPa)80彎曲彈性模量(GPa)1.4抗壓強(qiáng)度(MPa)53抗剪強(qiáng)度(MPa)24沖擊韌度(簡(jiǎn)支梁式)無(wú)缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 電氣性能表面電阻率（）1.21013體積電阻率（m）6.91014擊穿電壓（KV/mm）介電常數(shù)（106Hz）3.04介電損耗角正切（106Hz）0.007耐電弧性(s)50852.1.3、ABS的注射成型工藝1、注射成型工藝過(guò)程（1）預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓-冷卻-脫模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脫模劑-合模-注射2、ABS的注射成型工藝參數(shù)（1）注射機(jī)：螺桿式 （2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（選30）（3）預(yù)熱和干燥：溫度（C） 8085 時(shí)間 (h) 23（4）密度（g/ cm）:1.021.05 （5）材料收縮率（）：0.30.8（6）料筒溫度（C）：后段 150157 中段 165180前段 180200（7）噴嘴溫度（C）：170180 （8）模具溫度（C）：5080（9）注射壓力（MPa）：70100（10）成形時(shí)間（S）：注射時(shí)間 2090 高壓時(shí)間 05 冷卻時(shí)間 20120 總周期 50220（11）適應(yīng)注射機(jī)類(lèi)型：螺桿、柱塞均可（12）后處理：方法 紅外線燈、烘箱 溫度（C）70 時(shí)間（h）242.2 塑件的工藝分析、確定方案2.2.1 塑件的尺寸 塑件的尺寸取決于塑料的流動(dòng)性。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尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸較小。塑件外形尺寸還受成型設(shè)備的限制。從能源、模具制造成本和成型工藝條件出發(fā)，只要能滿(mǎn)足塑件的使用要求，應(yīng)將塑件設(shè)計(jì)得盡量緊湊、尺寸小巧一些。2.2.2 塑件的尺寸精度 影響塑件尺寸精度的因素很多，一般認(rèn)為，其中的模具制造誤差、塑料的收縮率的波動(dòng)引起的誤差以及由模具的磨損、變形、熱膨脹造成的誤差各占塑件尺寸誤差的1/3。實(shí)際上，對(duì)于小尺寸的塑件，模具制造誤差對(duì)塑件尺寸的影響大一些；而對(duì)于大尺寸的塑件，收速率波動(dòng)引起的誤差則是影響塑件尺寸精度的主要因素。 在此零件中，因?yàn)樗芰铣叽巛^小，大多數(shù)部位都采用厚度為3mm的形式，而高度為52mm，因此影響零件尺寸精度的因素主要有是模具原因和塑料原因。模具加工的精度，對(duì)零件尺寸影響最大，模具精度高，零件的尺寸保持就好，相反，模具精度低，模具局部尺寸就不易保持。模具結(jié)構(gòu)形式和基本結(jié)構(gòu)也是模具影響塑料件尺寸精度的重要原因。塑料件個(gè)部分之間尺寸不是很大，有的部分甚至直接相連，因此模具的型芯不適合采用分開(kāi)的拼裝式結(jié)構(gòu)，而采用型芯的整體成型方法，這就有會(huì)反饋到模具的加工精度的問(wèn)題上。整體加工為了保證其經(jīng)濟(jì)性和適用性，目前大多數(shù)采用數(shù)控中心自動(dòng)加工或利用電極進(jìn)行電蝕加工。兩種方法中，各部分之間的配合公差和共同基準(zhǔn)的選擇，都較拼裝式的型腔有了提高。塑料的因素也是影響塑件尺寸精度的重要原因。ABS的收縮率比較小，因此塑料的原因不是特別明顯。只要保證模具成型部分尺寸的均勻性，使塑件收縮時(shí)均勻進(jìn)行，可以保證其較小的變形率。 還有幾個(gè)次要原因，即和成型工藝有關(guān)的原因和和成型后時(shí)效有關(guān)的原因。例如由于成型條件變化造成的收縮率的波動(dòng)、脫模頂出時(shí)的塑料變形、彈性恢復(fù)、殘余應(yīng)力、殘余變形引起的變化等，由于對(duì)于此零件來(lái)說(shuō)，其影響不是很大，因此可以此要考慮。在成型工藝設(shè)計(jì)中，只要保證零件頂出力均勻，在冷卻適當(dāng)時(shí)才進(jìn)行脫模，就可以忽略此種原因產(chǎn)生的影響。2.2.3 脫模斜度 由于塑料冷卻后，產(chǎn)生收縮，會(huì)使塑件緊緊包住模具型芯或模具型腔中凹進(jìn)的部分，為了使塑件易于從模具中脫出，并且避免脫模時(shí)拉傷或擦傷塑件，因此，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮到塑件內(nèi)外表面沿脫模方向均應(yīng)有足夠的脫模斜度。 經(jīng)查表得出，ABS的拔模斜度為40130，經(jīng)思考后，模具用脫模斜度為13 注塑成型的準(zhǔn)備3.1 注塑成型工藝簡(jiǎn)介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個(gè)階段的工作，如圖31所示 圖3-1 注塑成型壓力時(shí)間曲線（1）物料準(zhǔn)備；成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。（2）注塑過(guò)程；塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過(guò)程可以用如圖所示3.1所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿(mǎn)熔體（T=T1）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時(shí)間T1到T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng)，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)，分子定向的程度越高。從螺桿開(kāi)始后退到結(jié)束（時(shí)間從T2到T3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。（3）制件后處理；由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。故有的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對(duì)制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的1020度至熱變形溫度以下1020度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為121，加熱溫度為100121，保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取29小時(shí)）。3.2 注塑成型工藝條件1）溫度；注塑成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。2）壓力；注射成型過(guò)程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像ABS流動(dòng)性好的料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為3.427.5MPA。3）時(shí)間；完成一次注塑成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為35秒，保壓時(shí)間一般為20120秒，冷卻時(shí)間一般為30120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表3-2所示。表3-2 成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5 10 2.5 35 1.0 15 3.0 45 1.5 22 3.5 65 2.0 28 4.0 85 3.0344.51053.3注塑機(jī)的選擇3.3.1 注塑機(jī)簡(jiǎn)介1956年制造出世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注塑機(jī),這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一.注塑機(jī)的分類(lèi)方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法.常用的說(shuō)法有:（1）按設(shè)備外形特征分類(lèi):臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；（2）按加工能力分類(lèi):超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類(lèi)和按合模裝置的特征分類(lèi),但日常生活中用的較少。3.3.2 注塑機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱(chēng)注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開(kāi)合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買(mǎi)和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).(1)公稱(chēng)注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.(2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱(chēng)為注射壓力.(3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿(mǎn)型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度.常用的注射速率如表3-4所示。表3-4 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時(shí)間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5(4)塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期.(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi).(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開(kāi)距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.(7)開(kāi)合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開(kāi)模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停.(8)空循環(huán)時(shí)間；在沒(méi)有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間.3.3.3選擇注塑機(jī)（1）由公稱(chēng)注射量選定注射機(jī)由注射量選定注射機(jī).由PRO/E建模分析得（材料密度取）總體積V=29.0 cm； 總質(zhì)量M=30.4 g；流道凝料V=0.5V(流道凝料的體積(質(zhì)量)是個(gè)未知數(shù),根據(jù)手冊(cè)取0.5V(0.5M)來(lái)估算,塑件越大則比例可以取的越小)；實(shí)際注射量為:V=29.01.5=43.5 cm；實(shí)際注射質(zhì)量M=1.5M=30.41.5=45.6 g；根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱(chēng)注射量原則, 即： 0.8V V 故 V= V/0.8=43.50.8=54.38 cm；（2）由鎖模力選定注射機(jī)FF=AP=2P=23010=127.36 （KN）式中F注射機(jī)的鎖模力（N）；A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；P型腔壓力，取P=30MP；D取的是塑件的平均直徑，D= mm； 結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，并考慮到模具的最大厚度，確定注塑機(jī)為表3-5所示，查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取SZ-160/1000,主要技術(shù)參數(shù)如下。表3-5 國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ-160/1000技術(shù)參數(shù)表特性?xún)?nèi)容特性?xún)?nèi)容結(jié)構(gòu)類(lèi)型臥拉桿內(nèi)間距(mm)360260理論注射容積（cm）179移模行程(mm)280螺桿(柱塞)直徑(mm)44 最大模具厚度(mm)360注射壓(MP)132最小模具厚度(mm)170注射速率(g/s) 110鎖模形式(mm) 液壓塑化能力(g/s) 10.5模具定位孔直徑(mm)120螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10150噴嘴球半徑(mm)SR10鎖模力(KN) 1000噴嘴口直徑-3.4 注射機(jī)的校核3.4.1 最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱(chēng)注塑量的35%75%范圍內(nèi)，最大可達(dá)80%，最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%80%。V =43.5 cm； V80 cm；=54.38%滿(mǎn)足要求。3.4.2 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力：FK AP 1.223010269.1 KN滿(mǎn)足要求。 式中 F注塑機(jī)額定鎖模力：450 KN； K安全系數(shù)，通常取1.11.2，取K=1.2； 3.4.3 塑化能力的校核由3.2.3初定的成型周期為30秒計(jì)算，實(shí)際要求的塑化能力為即： =1.45（g/s），小于注塑機(jī)的塑化能力10.5（g/s），說(shuō)明注射機(jī)能完全滿(mǎn)足塑化要求。3.5 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 注射模具在結(jié)構(gòu)上存在相似性，除了凹模和型芯取決于塑件外，其余的模具零件極其相似，連各個(gè)模具零件的裝配關(guān)系都有著一致性。即使是較為復(fù)雜的雙分型面模具和三分型面模具，也是在兩板式模具的基礎(chǔ)上增加了一塊或兩塊模板，結(jié)構(gòu)的相似性，才使模具零件和模架的標(biāo)準(zhǔn)化成為可能。目前，國(guó)內(nèi)外已有許多標(biāo)準(zhǔn)化的模架形式供用戶(hù)訂購(gòu)。選用標(biāo)準(zhǔn)模架有如下優(yōu)點(diǎn)。 簡(jiǎn)單方便、買(mǎi)來(lái)即用、不必庫(kù)存。 能使模具成本下降。 簡(jiǎn)化了模具的設(shè)計(jì)和制造。 縮短了模具生產(chǎn)周期，促進(jìn)了塑件的更新?lián)Q代。 模具的精度和動(dòng)作可靠性得到保證。 提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修。根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，選用的標(biāo)準(zhǔn)模架為250x250型。4 模具設(shè)計(jì)4.1 塑料配方說(shuō)明塑料配方設(shè)計(jì)是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣,也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)塑料進(jìn)行改性的過(guò)程,其技術(shù)含量極高.一個(gè)成功配方的產(chǎn)生是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局.塑料是以高分子聚合物為主要成分,加入一定量添加劑而組成的一種混合物,添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物,通常為填充劑,增塑劑,穩(wěn)定劑,潤(rùn)滑劑,著色劑等.根據(jù)ABS的特性及使用性能要求,配方中應(yīng)含有以下添加劑.光穩(wěn)定劑氧化鋅；塑料制品在日光或強(qiáng)熒光下，由于吸收紫外光的能量，引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或內(nèi)在性能變壞，這一過(guò)程稱(chēng)為光氧化或光老化。潤(rùn)滑劑硬脂酸及其鹽類(lèi)；對(duì)塑料的表面去潤(rùn)滑作用,防止塑料在成型加工時(shí)黏模,同時(shí)提高塑料制品表面光潔度。著色劑黑色；在塑料制品中，需要著色的大約占80%左右，著色的目的有1：增加制品美感，以吸引消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望2：提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過(guò)著色劑防紫外線功能而實(shí)現(xiàn)的。4.2 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則：1、便于塑件脫模；2、在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模；、3、外觀不遭到損壞；4、有利于排氣和模具的加工方便。 結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),分型面確定在塑件的最大投影面積上。4.3型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產(chǎn)效益；（4）模具制造難度?？紤]到該塑件是一般日用品,查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦4級(jí),所以初定為一模一腔最合理。4.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用普通流道澆注系統(tǒng)，它有主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。普通流道澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下：1.了解塑料的成型性能和塑料的流動(dòng)性能； 2.采用盡量短的流程，以減小熱量和壓力的損失； 3.應(yīng)有利于良好的排氣；4.防止型心變形和嵌件位移；5.便于修整澆口以保證塑件的外觀；6.澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔的布局同時(shí)考慮；7.流動(dòng)距離和流動(dòng)面積比的校核；4.4.1主澆道的設(shè)計(jì)主澆道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)。主要參數(shù)： 錐角=3；內(nèi)表面粗糙度Ra=0.63；小端直徑D=d+(0.51)mm； 半徑R=R+(12)mm；材料T8A；由于主澆道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以，一般不將主澆道直接開(kāi)在模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)在主澆道襯套中。4.4.2分澆道的設(shè)計(jì) 分澆道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。對(duì)于小型塑件單型腔的注射模，通常不設(shè)分澆道，對(duì)于大型塑件采用多點(diǎn)進(jìn)料或多型腔注射模都需要設(shè)置分澆道。此注射模在分型面上設(shè)置分澆道。4.4.3冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫，此外，開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。但并非所有的注射模都要開(kāi)設(shè)冷料穴，有時(shí)由于塑料的性能和注射工藝的控制，很少有冷料穴產(chǎn)生或是塑件要求不高時(shí)可以不設(shè)冷料穴。因此此注射模沒(méi)有設(shè)置冷料穴。4.4.4澆口的設(shè)計(jì) 1 澆口的作用：形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。設(shè)置澆口有很大的好處：1）熔體充模后，首先在澆口處凝固，當(dāng)注射機(jī)的螺桿退回時(shí)，可防止熔體向流道回流；2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)，產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；3）易于切除澆口凝料，二次加工方便；4）對(duì)于多型腔模具，澆口能用來(lái)平衡進(jìn)料，對(duì)于多澆口單型腔模具，澆口既能用來(lái)平衡進(jìn)料，又能控制熔合紋在塑件中的位置。2 澆口的類(lèi)型：直澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤(pán)形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等。本次設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口,因?yàn)辄c(diǎn)澆口相對(duì)于其它澆口類(lèi)型，對(duì)本零件有很多好處：1）點(diǎn)澆口得位置可以靈活自由的確定，正適合本件?？紤]到零件的形狀復(fù)雜，澆口的位置設(shè)計(jì)到零件表面圓盤(pán)處，點(diǎn)澆口的位置可以根據(jù)零件上表面的形狀選擇，而不必拘泥于其他澆口類(lèi)型的特定位置。2）澆口附近變形小。由于澆口設(shè)立在零件表面，保證零件的形狀尺寸就成了關(guān)鍵，點(diǎn)澆口的這一特點(diǎn)正好符合本零件的成形特征。3）為了保證零件的注射速度和尺寸均勻性，需要設(shè)置多個(gè)澆口。而點(diǎn)澆口容易平衡澆注系統(tǒng)，對(duì)于投影面積大的塑件或易變形的塑件，采用多個(gè)點(diǎn)澆口能夠取得理想的效果。3 澆口的尺寸：澆口的截面的形狀常用矩形或圓形，澆口的長(zhǎng)度約為0.52mm，澆口的設(shè)計(jì)應(yīng)取小值，以便在試模時(shí)，加以逐步修正。由于零件的形狀復(fù)雜，為了增加塑料的充型能力，交口尺寸不易過(guò)大。但考慮到塑件材料的原因，其充型能力不是很強(qiáng)，故應(yīng)選用較大的澆口尺寸。本設(shè)計(jì)選取澆口直徑為1.5mm，長(zhǎng)度為1.5mm4 澆口位置的確定：澆口開(kāi)設(shè)的位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，澆口位置的選擇適當(dāng)與否，將直接系到制品的成型質(zhì)量及注射過(guò)程是否能順利進(jìn)行。本模具澆口選擇在零件分型面上，距每一個(gè)凸起的距離應(yīng)該相似（包括零件下表面的凸起），以達(dá)到進(jìn)料均勻。4.5排氣設(shè)計(jì)型腔內(nèi)氣體的來(lái)源，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。塑料熔體向注射模型腔填充過(guò)程中，必須要考慮把這些氣體順序排出，否則，不僅會(huì)引起物料注射壓力過(guò)大，熔體填充型腔困難，造成充不滿(mǎn)模腔，而且，氣體還會(huì)在壓力作用下滲進(jìn)塑料中，使塑件產(chǎn)生氣泡，組織疏松，熔接不良。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮排氣問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，事先較難估計(jì)發(fā)生氣阻的準(zhǔn)確位置。所以，往往需要通過(guò)試模來(lái)確定其位置，然后再開(kāi)排氣槽。排氣槽一般開(kāi)設(shè)在型腔最后被充滿(mǎn)的地方。排氣的方式有開(kāi)設(shè)排氣槽排氣和利用模具零件配合間隙排氣。1、開(kāi)設(shè)排氣槽排氣應(yīng)遵循的原則：1）排氣槽最好開(kāi)設(shè)在分型面上，因?yàn)榉中兔嫔弦蚺艢獠郛a(chǎn)生飛邊，易隨塑件脫出。2）排氣槽的排氣出口不能正對(duì)操作人員，以防熔體料噴出而發(fā)生工傷事故。3）排氣槽最好開(kāi)設(shè)在靠近嵌件和塑件最薄處，因?yàn)檫@樣的部位最容易形成熔接痕，宜排出氣體，并排出部分冷料。4）排氣槽的寬度可取1.51.6mm，其深度以不大于所用塑料的溢邊值為限，通常為0.020.04mm。2、間隙排氣大多數(shù)情況下，可利用模具分型面或模具零件間的配合間隙自然地排氣，可不另設(shè)排氣槽。特別是對(duì)于中小型模具。因此此模具不另設(shè)排氣槽，利用模具分型面和模具零件間的配合間隙排氣。5 成型零件和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、甚至上幾十萬(wàn)次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。5.1成型零件的選材對(duì)于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求：1、機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。2、拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，Ra0.05m。要求鋼材硬度在HRC3540為宜。過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無(wú)疵斑和針點(diǎn)。3、耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。4、具有耐腐蝕性。對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)，再依照上述標(biāo)準(zhǔn)，故在設(shè)計(jì)成型零件(凹模，即斜滑塊)中選用了鏡面鋼P(yáng)MS。PMS（10Ni3CuAlVS）的供貨硬度為HRC30，易于切削加工。而后在真空環(huán)境下經(jīng)過(guò)500550，以510h時(shí)效處理。鋼材彌散析出復(fù)合合金化學(xué)物，使鋼材硬化，具有HRC4045，耐磨性好且處理過(guò)程變形小。由于材質(zhì)純凈，可作鏡面拋光，還有較好的電加工及抗銹蝕性能。5.2側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件的側(cè)壁帶有孔、凹槽或凸臺(tái)時(shí)，成型這類(lèi)塑件的模具結(jié)構(gòu)需制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，并在塑件脫模之前，將模具的可側(cè)向移動(dòng)的成型零件從塑件中抽出。帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng)的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱(chēng)為側(cè)向分型與側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。分析塑件圖15、圖16可知，塑件上側(cè)有凸臺(tái)，側(cè)壁有孔和凹槽,因此需設(shè)計(jì)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu),但由于凹槽深度較淺、凸臺(tái)尺寸較小,故凹凸處可采用強(qiáng)制脫模形式,但考慮到側(cè)壁四面有一小孔，故應(yīng)通過(guò)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，此設(shè)計(jì)采用斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯，導(dǎo)滑塊將兩斜滑塊固定在型芯上，在斜滑塊內(nèi)兩側(cè)設(shè)計(jì)出一小凸圓柱，同時(shí)也在斜導(dǎo)桿上設(shè)計(jì)出一小凸圓柱，當(dāng)開(kāi)模時(shí)，斜滑塊通過(guò)安裝其上的四根彈簧施加的力向側(cè)向滑移，由限位滑塊限制行程，隨著開(kāi)模距離的不斷加大，斜滑塊行走的距離不斷加大。當(dāng)斜滑塊移動(dòng)到最大值時(shí)，斜滑塊上的小圓柱已離開(kāi)塑件,接著由推桿將塑件頂出時(shí)，斜導(dǎo)桿前端在受力之后將向中間靠攏,這時(shí),即可使塑料件脫離開(kāi)型芯。斜滑塊和斜導(dǎo)桿的塑件圖如圖51、圖52、圖53所示。圖54圖51斜滑塊圖53斜導(dǎo)桿圖52斜滑塊 6模具其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類(lèi)型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模