塑料成型工藝培訓(xùn)教程模板

第六節(jié)頂出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及脫模力計(jì)算一、頂出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)從模具中頂出塑件及其澆注系統(tǒng)凝料機(jī)構(gòu)稱為頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖5-62所表示，圖中頂桿1將塑件從型腔中頂出。頂桿需要固定，所以設(shè)置頂出固定板2和頂出板5，兩板由螺釘連接。注射機(jī)上頂出力作用在頂出板上，為了使頂出過(guò)程平穩(wěn)可靠，常設(shè)置導(dǎo)柱4和導(dǎo)套3。頂出板在頂出塑件后復(fù)位依靠回程桿7實(shí)現(xiàn)。拉料桿6拉住澆注系統(tǒng)凝料，使它隨同塑件一起留在動(dòng)模內(nèi)。擋銷8使頂出板和底板之間產(chǎn)生間隙，方便清除污垢，同時(shí)還可經(jīng)過(guò)調(diào)整擋銷厚度來(lái)控制頂桿位置及預(yù)出距離。設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)是：使塑件在頂出過(guò)程中不會(huì)變形損壞；確保塑件在開模過(guò)程中留在設(shè)置有頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)模內(nèi)；若塑件需留在定模內(nèi)，則要在定模上設(shè)置頂出機(jī)構(gòu)。二、頂出機(jī)構(gòu)類型頂出機(jī)構(gòu)類型取決于塑件形狀、塑料性能及注射機(jī)頂出結(jié)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)常見類型有以下多個(gè)。1．一次頂出機(jī)構(gòu)一次頂出機(jī)構(gòu)是最常見頂出機(jī)構(gòu)(圖5-62所表示)，此機(jī)構(gòu)只需—次動(dòng)作就能使塑件脫模。圖5-63所表示為一次頂出機(jī)構(gòu)常見多個(gè)形式，其中，a)所表示為頂桿頂出機(jī)構(gòu)，頂桿頂出是應(yīng)用最廣、頂出位置所受限制最少一個(gè)頂出方法，這種機(jī)構(gòu)關(guān)鍵用于頂出箱類異形塑件；b)所表示為頂管頂出機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)關(guān)鍵用于頂出中心帶孔圓形塑件或圓形凸臺(tái)塑件；c)所表示為推板頂出機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)關(guān)鍵用于頂出支承面很小塑件(如薄壁容器等)，另外在不許可留有頂桿殘痕情況下，也常采取這種推板頂出機(jī)構(gòu)；d)所表示為聯(lián)合頂出機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)采取以推板為主、頂桿或頂管為輔頂出方法，關(guān)鍵用于型芯內(nèi)部阻力大、僅用推板或頂桿易使塑件變形或損壞情況下。圖5-62頂出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)1—頂桿2—頂出固定板3—導(dǎo)套4—導(dǎo)柱5—頂出板6—拉料桿7—回程桿8—擋銷圖5-63一次頂出機(jī)構(gòu)常見多個(gè)形式a)頂桿頂出b)頂管頂出c)推板頂出d)聯(lián)合頂出圖5-63一次頂出機(jī)構(gòu)常見多個(gè)形式a)頂桿頂出b)頂管頂出c)推板頂出d)聯(lián)合頂出在以下兩種情況需要采取二次頂出機(jī)構(gòu)：一是一些形狀塑件，一次頂出難于將塑件從型腔中取出或不能使塑件自動(dòng)脫落，所以必需再增加一次頂出才能使塑件脫落；二是采取二次頂出是為了避免一次頂出時(shí)塑件受力過(guò)大而變形或開裂。比如，對(duì)于薄壁深腔塑件，因?yàn)樗芗湍＞呓佑|面積很大，若一次頂出易使塑件破裂或變形，這時(shí)就需采取二次頂出方案。二次頂出機(jī)構(gòu)較多，下面列舉其中四種。1)彈簧二次頂出機(jī)構(gòu)彈簧二次頂出機(jī)構(gòu)圖5-64所表示。這種機(jī)構(gòu)利用彈簧1彈性恢復(fù)使塑件脫離型芯，完成第一次頂出動(dòng)作(見圖5-64b))，然后用頂桿2使塑件脫離型腔，完成第二次頂出動(dòng)作(見圖5-64c))。這種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是彈簧易失效，要時(shí)常更換，故它僅用于小型塑件注射模具。2)雙頂出板二次頂出機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)有兩塊頂出板，圖5-65所表示。頂動(dòng)型腔1用頂桿2固定在一次頂出板7上，頂出塑件用頂桿3固定在二次頂出板8上。在一次頂出板和二次頂出板之間有定距塊5，它固定在一次項(xiàng)出板7上。開模時(shí)，注射機(jī)頂桿6頂動(dòng)一次頂出板7，經(jīng)過(guò)定距塊5使二次頂出板8同時(shí)頂動(dòng)塑件，這時(shí)型腔和塑件一起運(yùn)動(dòng)，和型芯脫離，完成第一次頂出。當(dāng)一次頂出板7接觸到八字形擺桿4，因?yàn)榘俗中螖[桿和一次頂出板接觸點(diǎn)距支點(diǎn)距離比和二次頂出板接觸點(diǎn)距支點(diǎn)距離小，所以二次頂出板移動(dòng)距離大于一次頂出板移動(dòng)距離，這么，頂桿3就能將塑件從型腔中頂出。3)拉桿式二次頂出機(jī)構(gòu)拉桿式二次項(xiàng)出機(jī)構(gòu)圖5-66所表示。當(dāng)模具分型一段距離后，拉桿3拉住推板4，進(jìn)行第一次頂出動(dòng)作。動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，固定在動(dòng)模固定板上凸塊1接觸到拉桿3上長(zhǎng)銷2，使拉桿轉(zhuǎn)動(dòng)并脫離推板4，完成第一次頂出動(dòng)作。動(dòng)模再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，由頂出系統(tǒng)完成第二次頂出動(dòng)作，在此頂出過(guò)程中彈簧5起復(fù)位作用。這種機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠，但因?yàn)樵诙Ｉ习惭b了拉桿，增大了模具尺寸。圖5-64彈簧二次頂出機(jī)構(gòu)1—彈簧2—頂桿圖5-65雙頂出板二次頂出機(jī)構(gòu)圖5-65雙頂出板二次頂出機(jī)構(gòu)1—型腔2—頂桿3—頂桿4—八字形擺桿5—定距塊6—注射機(jī)頂桿7—一次頂出板8—二次頂出板圖5-66拉桿式二次頂出機(jī)構(gòu)1圖5-66拉桿式二次頂出機(jī)構(gòu)1—凸塊2—長(zhǎng)銷3—拉桿4—推板5—彈簧這種機(jī)構(gòu)采取U形限制架和擺桿來(lái)完成二次頂出動(dòng)作，圖5-67所表示。圖a)所表示為合模狀態(tài)，U形限制架4固定在動(dòng)模底板上，擺桿3一端固定在頂出固定板上且夾在U形限制架內(nèi)，圓柱銷1固定在型腔上。開模時(shí)，注射機(jī)頂桿5頂動(dòng)頂出板。頂出動(dòng)作開始時(shí)，因?yàn)橄拗萍芟拗?，擺桿只能向前運(yùn)動(dòng)，頂動(dòng)圓柱銷1使型腔和頂桿7同時(shí)起頂出塑件作用，然后塑件脫離型芯8，完成第一次頂出動(dòng)作。當(dāng)頂出至圖b)所表示位置時(shí)，擺桿脫離了限制架，限位螺釘9阻止型腔繼續(xù)向前移動(dòng)，同時(shí)圓柱銷1將兩個(gè)擺桿3分開。當(dāng)注射機(jī)頂桿繼續(xù)頂出時(shí)，頂桿7從型腔中頂出塑件(圖c)所表示)，完成第二次頂出動(dòng)作。在第二次頂出過(guò)程中彈簧2使擺桿復(fù)位。3．動(dòng)定模雙向頂出機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)上應(yīng)使塑件能留在動(dòng)模一邊，但有時(shí)因?yàn)樗芗螤钐厥?，塑件既可能留在定模一邊，又可能留在?dòng)模一邊，這時(shí)應(yīng)在定模上也設(shè)置輔助頂出機(jī)構(gòu)。圖5-68示出兩種常見結(jié)構(gòu)形式。圖5-68a)所表示是利用彈簧力使塑件首先從定模上脫出留在動(dòng)模內(nèi)，然后再利用動(dòng)模上頂出機(jī)構(gòu)將塑件頂出例子。這種形式適適用于塑件對(duì)定模粘附力不大、頂出距離不長(zhǎng)情況。圖5-68b)所表示是利用杠桿作用實(shí)現(xiàn)定模頂出例子。開模時(shí)，固定在動(dòng)模上滾輪壓動(dòng)杠桿，使定模頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，迫使塑件留在動(dòng)模一邊，然后再利用動(dòng)模上頂出機(jī)構(gòu)將塑件頂出。圖5-67U形限制架二次頂出機(jī)構(gòu)圖5-67U形限制架二次頂出機(jī)構(gòu)1—圓住銷2—彈簧3—擺桿4—U形限制架5—注射機(jī)頂桿6—轉(zhuǎn)動(dòng)銷7—頂桿8—型芯9—限位螺釘圖5-68雙向頂出機(jī)構(gòu)1—型芯2—型腔4．側(cè)凸凹脫模機(jī)構(gòu)塑件脫模方向通常全部和注射機(jī)開、閉方向相同。不過(guò)，有部分塑件在成型側(cè)面有凸臺(tái)或凹槽，使脫模方向和開模方向不一致，阻礙了塑件從型腔或型芯上直接頂出。這時(shí)就須考慮采取活動(dòng)型芯等方法處理脫模問(wèn)題。對(duì)于內(nèi)側(cè)有凸凹塑件，常見活動(dòng)鑲件方法，而對(duì)于外側(cè)有凸凹塑件，常見斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。采取活動(dòng)鑲件脫模機(jī)構(gòu)圖5-69所表示。圖5-69a)所表示機(jī)構(gòu)，先將活動(dòng)鑲件和塑件一起頂出模外，然后再將塑件從鑲件上取下。圖5-69b)所表示機(jī)構(gòu)，將活動(dòng)鑲件固定在模具上，塑件脫模時(shí)，鑲件和塑件一起移動(dòng)一段距離但不和模具分離，然后用人工方法將塑件從鑲件上取下。對(duì)于軟質(zhì)塑件，若其內(nèi)側(cè)凸凹形狀很淺，則可利用材料彈性用推板將塑件強(qiáng)制脫模。圖5-69采取活動(dòng)鑲件脫模機(jī)鉤1—塑件2—活動(dòng)鑲件5．螺紋塑件脫模機(jī)構(gòu)螺紋塑件脫模方法有以下三種，1)活動(dòng)型芯或型環(huán)脫模方法這種方法是先將型芯或型環(huán)隨塑件一道脫出模外，然后用人工方法將型芯或型環(huán)旋下。這種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，故它只適適用于小批量生產(chǎn)。2)拼合型芯或型環(huán)脫模方法圖5-70a)所表示為利用拼合型環(huán)脫外螺紋模具，圖5-70b)所表示為利用拼合型芯脫內(nèi)螺紋模具。這兩種方法脫模可靠，且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但在螺紋部分有分型線，輕易產(chǎn)生飛邊，難以清除飛邊。3)機(jī)動(dòng)脫螺紋方法a)b)圖5-70利用拼合型環(huán)或型芯脫螺紋a)b)圖5-70利用拼合型環(huán)或型芯脫螺紋表5-7脫螺紋基礎(chǔ)方法塑件移動(dòng)（塑件外圓周止轉(zhuǎn)）型芯或型環(huán)移動(dòng)（塑件端面止轉(zhuǎn)）脫模前脫模動(dòng)作三、脫模力計(jì)算脫模力計(jì)算是設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)依據(jù)。不過(guò)計(jì)算形狀復(fù)雜塑件脫模力是相當(dāng)困難。這里僅介紹殼形件和筒形件脫模力計(jì)算公式，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，這些公式可用作通常形狀塑件脫模力粗略計(jì)算。1．脫模力計(jì)算將塑件從包緊型芯上脫出時(shí)所需克服阻力稱為脫模力，它關(guān)鍵包含由塑件收縮引發(fā)塑件和型芯摩擦阻力和大氣壓力。脫摸力大小和塑件厚薄及其形狀相關(guān)。表5-8給出厚壁和薄壁圓形塑件和矩形塑件脫模力計(jì)算公式。表5-8脫模力計(jì)算公式圓環(huán)形斷面脫模力（N）矩形斷面脫模力（N）＞0.05厚壁塑件(5-51)(5-52)≤0.05薄壁塑件(5-53)(5-54)表5-8中，k1為無(wú)因次系數(shù)，隨λ和φ而異；λ=r/δ(為圓環(huán)形斷面時(shí)δ=δ1、為矩形斷面時(shí)δ=δ2)；k1=2λ2/（cos2φ+2λcosφ）；k2為無(wú)因次系數(shù)，k2=1+fsinφcosφ≈1；r為型芯平均半徑，r=d/2(mm)；S為塑料平均收縮率（%）；E為塑料彈性模量（MPa）；L為塑件對(duì)型芯包容長(zhǎng)度（mm）；f為塑件和型芯之間靜摩擦系數(shù)，常取為0.1～0.2；φ為模具型芯脫模斜度（°）；μ為塑料泊松比；δ1為圓環(huán)形塑件壁厚（mm）；δ2為矩環(huán)形塑件平均壁厚（mm）；a、b為矩形型芯（指厚壁塑件）斷面尺寸（mm）；A為盲孔塑件型芯在脫模方向上投影面積（mm2），通孔塑件A=0。2．頂出機(jī)構(gòu)零件尺寸確實(shí)定1）推板厚度確實(shí)定對(duì)于筒形或圓形塑件，若依據(jù)剛度計(jì)算來(lái)確定，則推板厚度公式為（mm）（5-55）式中——系數(shù)，隨R/r值而異，按表5-9選擇，其中r為推板環(huán)形內(nèi)孔(或型芯)半徑(mm)；E——塑料彈性模量(MPa)；R——作用在推板上頂桿半徑(mm)；δ——推板中心所許可最大變形量，通常取塑件在被頂出方向上尺寸公差1／5～1／10(mm)；F——脫模力(N)，由表5-8中公式計(jì)算。表5-9系數(shù)和推薦值1.251.502.003.004.005.000.00510.02490.08770.20900.29300.35000.2270.4280.7531.2051.5141.745若依據(jù)強(qiáng)度計(jì)算來(lái)確定(多用于小型模具)，則推板厚度公式為(mm)(5-56)式中k3——系數(shù)，隨R/r值而異，按表5-9選擇；[σ]——推板材料許用應(yīng)力(MPa)；F——脫模力(N)，由表5-8中公式計(jì)算。對(duì)于橫斷面為矩環(huán)形或異環(huán)形塑件，若依據(jù)剛度計(jì)算來(lái)確定，則推板厚度公式為（mm）（5-57）式中L0——在推板長(zhǎng)度方向上兩頂桿最大距離(mm)；B——推板寬度(mm)；δ——推板中心所許可最大變形量，同式(5-55)；E——塑料彈性模量(MPa)；F——脫模力(N)。2)頂桿直徑確實(shí)定依據(jù)壓桿穩(wěn)定公式，可得頂桿直徑公式為（mm）（5-58）式中ψ——安全系數(shù)，取ψ=1.5；L——頂桿長(zhǎng)度（mm）；F——脫模力（N）；n——頂桿數(shù)目；E——塑料彈性模量（MPa）。第七節(jié)側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖5-71帶有側(cè)孔和側(cè)凹塑件a)側(cè)孔b)側(cè)凹圖5-71帶有側(cè)孔和側(cè)凹塑件a)側(cè)孔b)側(cè)凹一、抽芯機(jī)構(gòu)類型側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力起源可分為手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓和機(jī)動(dòng)四種類型。1.手動(dòng)抽芯在頂出塑件前用手工將活動(dòng)型芯取出方法稱為手動(dòng)抽芯。手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，故僅適適用于小型塑件小批量生產(chǎn)。手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)圖5-72所表示。圖5-72a)所表示型芯成型圓形孔，在頂出塑件前，用扳手旋出活動(dòng)型芯。圖5-72b)所表示型芯成型非圓形側(cè)孔，在抽芯時(shí)活動(dòng)型芯只作水平移動(dòng)。圖5-72手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)圖5-72手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)2.液壓或氣動(dòng)抽芯當(dāng)側(cè)孔較深需要較大抽拔力和抽拔行程時(shí)，能夠采取液壓傳動(dòng)或氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將活動(dòng)型芯抽出。液壓傳動(dòng)比氣壓傳動(dòng)平穩(wěn)，且可得到較大抽拔力和較長(zhǎng)抽芯距離，但因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)和體積限制，油缸尺寸往往不能太大。在液壓或氣壓抽芯機(jī)構(gòu)中，側(cè)向活動(dòng)型芯移動(dòng)是經(jīng)過(guò)油缸(或氣缸)活塞及控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠不受開模時(shí)間和頂出時(shí)間影響。圖5-73示出利用氣動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)側(cè)向型芯抽出和合模情況。當(dāng)氣缸壓力不能使側(cè)向型芯鎖緊不動(dòng)時(shí)應(yīng)該考慮設(shè)置鎖緊裝置。圖5-74所表示為液壓抽芯機(jī)構(gòu)。開模時(shí)，首先由液壓抽芯系統(tǒng)抽出側(cè)向型芯，然后再頂出塑件。頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位后，側(cè)向型芯再?gòu)?fù)位。注射成型時(shí)，為預(yù)防側(cè)向型芯移動(dòng)，利用定模上壓緊塊鎖緊側(cè)向型芯。圖5-73氣動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)圖5-74液壓抽芯機(jī)構(gòu)3．機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)動(dòng)抽芯是利用注射機(jī)開模力，經(jīng)過(guò)傳動(dòng)零件將活動(dòng)型芯抽出。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但抽芯不需人工操作，故生產(chǎn)效率高。機(jī)動(dòng)抽芯有彈簧、斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊、楔塊、斜槽、齒輪、齒條等多個(gè)抽芯形式，本書只介紹使用最廣泛斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽和斜滑塊四種。二、斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)圖5-75所表示，圖a）為閉模狀態(tài)，圖b）開模狀態(tài)。斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)由斜導(dǎo)柱3和滑塊8等零件組成。斜導(dǎo)柱固定在定模板2上，為了確保抽芯動(dòng)作正確可靠，還設(shè)有限位擋塊9和壓緊塊1。側(cè)向活動(dòng)型芯5用銷4固定在滑塊上。開模時(shí)，開模力經(jīng)過(guò)斜導(dǎo)柱作用于滑塊，迫使滑塊在動(dòng)模板7導(dǎo)滑槽內(nèi)向左移動(dòng)，當(dāng)斜導(dǎo)柱全部脫離滑塊上斜孔后，側(cè)向型芯便完全從塑件中抽出，完成抽芯動(dòng)作，然后，頂出機(jī)構(gòu)頂出塑件。限位擋塊9、螺釘11、彈簧10組成滑塊定位裝置，它使滑塊保持抽芯后最終位置，方便閉模時(shí)斜導(dǎo)柱能正確地進(jìn)入滑塊斜孔，使活動(dòng)型芯復(fù)位。壓緊塊1用以預(yù)防成型時(shí)滑塊因受到側(cè)向注射壓力而發(fā)生位移。圖5-75斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)1—壓緊塊2—定模板3—斜導(dǎo)柱4—銷5—型芯6—頂管7—?jiǎng)幽０?—滑塊9—限位擋塊10—彈簧11—螺釘斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)有以下四種不一樣結(jié)構(gòu)形式1.斜導(dǎo)柱在定模上、滑塊在動(dòng)模上圖5-75所表示為最常見一個(gè)結(jié)構(gòu)形式。2.斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上圖5-76示出斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)無(wú)頂出機(jī)構(gòu)。圖5-77示出帶有頂出機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上一個(gè)結(jié)構(gòu)。圖5-76斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上結(jié)構(gòu)(無(wú)頂出機(jī)構(gòu))1圖5-76斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上結(jié)構(gòu)(無(wú)頂出機(jī)構(gòu))1—定模板2—斜導(dǎo)柱3—滑塊4—塑件5—?jiǎng)幽?．斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模上圖5-79所表示為利用頂出機(jī)構(gòu)抽出活動(dòng)型芯例子三、彎銷抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)彎銷抽芯機(jī)構(gòu)原理和斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)相同，二者差異是在結(jié)構(gòu)上用矩形斷面彎銷替換了斜導(dǎo)柱。這種機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)在于彎銷傾斜角較大，所以在開模距離相同條件下，其抽芯距大于斜導(dǎo)柱抽芯距。不過(guò)彎銷機(jī)構(gòu)機(jī)加工比斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)機(jī)加工困難。圖5-80所表示為彎銷抽芯機(jī)構(gòu)經(jīng)典結(jié)構(gòu)。彎銷通常安裝在模板外側(cè)。圖中，彎銷一端固定在定模上，另一端由支承板3支承，故能承受較大抽拔阻力。裝在模板外側(cè)彎銷還能夠減小模板面積，減輕模具重量?；瑝K1由定位銷4定位，由支承板3阻止其在注射時(shí)可能產(chǎn)生位移。圖5-77斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上結(jié)構(gòu)(有頂出機(jī)構(gòu))1—定模板2—型腔3—導(dǎo)柱4—推板5—?jiǎng)幽０?—底板7—型芯8—斜導(dǎo)柱9—鎖緊塊10—滑塊11—定位釘12—彈簧圖5-78斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模上結(jié)構(gòu)l—限位釘2—擺鉤3—彈簧4—定模板5—導(dǎo)柱6—定模套7—推板8—墊板9—斜導(dǎo)柱10—側(cè)滑塊11—型芯圖5-79斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模上結(jié)構(gòu)1—滑塊2—推板3—頂桿4—鎖緊塊四、斜導(dǎo)槽抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)當(dāng)側(cè)向活動(dòng)型芯抽拔距較大時(shí)，在側(cè)向活動(dòng)型芯外側(cè)可用斜導(dǎo)槽替換斜導(dǎo)柱，圖5-81所表示。經(jīng)過(guò)改變斜導(dǎo)槽形狀，能夠調(diào)整側(cè)向型芯抽拔時(shí)間。斜導(dǎo)槽分為二段，第一段傾斜角小，能夠得到很大鈾拔力，而第二段傾斜角大，能夠得到很大抽拔位移量。圖5-80彎銷抽芯機(jī)構(gòu)1—滑塊2—彎銷3—支承板4—定位銷圖5-81斜導(dǎo)槽抽芯機(jī)構(gòu)1—?jiǎng)幽０?—頂出板3—?jiǎng)幽|板4—拉板（彎銷）5—銷6—滑塊7—止動(dòng)銷五、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)適適用于成型面積較大、側(cè)孔或側(cè)凹較淺塑件。圖5-82所表示為由四瓣斜滑塊組合而成模具結(jié)構(gòu)。塑件帶有外側(cè)凹，開模時(shí)要求塑件從型芯5及四瓣斜滑塊3中脫出。在頂桿1作用下，四瓣沿斜塊向上運(yùn)動(dòng)并向四側(cè)分離。其側(cè)向分離是經(jīng)過(guò)固定在滑塊外側(cè)導(dǎo)滑圓銷7和錐模套4上對(duì)應(yīng)于圓銷位置開設(shè)半圓導(dǎo)滑槽來(lái)完成，導(dǎo)滑圓銷傾斜方向和斜滑塊傾斜方向一致，滑塊向上移動(dòng)位置由限位螺釘6來(lái)控制。這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，適合于側(cè)凹較淺大、中、小型塑件側(cè)抽芯。圖5-82四瓣斜滑塊拼合機(jī)構(gòu)1—頂桿2—?jiǎng)幽|板3—斜滑塊4—模套5—型芯6—限位螺釘7—導(dǎo)滑圓銷六、斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)和計(jì)算（一）斜導(dǎo)柱尺寸及安裝形式斜導(dǎo)柱形狀及尺寸見圖5-83和表5-10，在設(shè)計(jì)時(shí)α、L1、L值依據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定。斜導(dǎo)柱材料多用45鋼、T8、T10，和20鋼，經(jīng)滲碳處理后，淬火硬度在HRC55以上，磨削加工后確保有Ra0.8μm表面粗糙度。圖5-83斜導(dǎo)柱形狀表5-10斜導(dǎo)柱關(guān)鍵尺寸（mm）121710152012202515253015303520354020404525斜導(dǎo)柱安裝形式圖5-84所表示。d為斜導(dǎo)柱直徑，它和導(dǎo)柱孔之間應(yīng)保持0.5～1mm間隙，α為斜導(dǎo)柱傾斜角，S為抽拔距。斜導(dǎo)柱和滑塊之間采取較松配合是因?yàn)樾睂?dǎo)柱不僅能驅(qū)動(dòng)滑塊，而且使滑塊靈活運(yùn)動(dòng)?；瑝K運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽和滑塊之間配合精度確保，滑塊最終位置由壓緊塊確保。確定斜導(dǎo)柱傾斜角時(shí)要兼顧抽拔距和斜導(dǎo)柱所受彎曲力，通常采取15?～20?，通常小于25°。圖5-84斜導(dǎo)柱安裝形式（二）斜導(dǎo)柱工作參數(shù)斜導(dǎo)柱工作參數(shù)包含傾斜角α、抽拔力Q、抽拔距S、直徑d、斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度L及開模行程H。1.抽拔力計(jì)算抽拔力是將側(cè)向活動(dòng)型芯從塑件中抽出力。設(shè)計(jì)時(shí)以初始抽拔力為準(zhǔn)。抽拔力計(jì)算和第六節(jié)脫模力計(jì)算相同，請(qǐng)參閱表5-8公式(5-51)～(5-54)。2.抽拔距計(jì)算抽拔距是將活動(dòng)型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動(dòng)距離，圖5-85中S。通常抽拔距取側(cè)孔深度加2～5mm，也可按下式計(jì)算：（mm）(5-59)式中S——抽拔距(mm)；H——斜導(dǎo)柱完成抽拔距所需開模行程(mm)；α——斜導(dǎo)柱傾斜角(o)，通常取15o～20o。3．斜導(dǎo)柱所受彎曲力計(jì)算圖5-85所表示，斜導(dǎo)柱所受彎曲力P關(guān)鍵取決于抽拔力Q和傾斜角α，其簡(jiǎn)化計(jì)算公式：(5-60)圖5-85抽拔距計(jì)算關(guān)系式中——斜導(dǎo)柱所受彎曲力（N）；其它符號(hào)含義同前述公式一樣。4.斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算斜導(dǎo)柱直徑取決于它所承受最大彎曲力，按斜導(dǎo)柱所受最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)，可推導(dǎo)出斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算公式為：（5-61）或（5-62）式中——斜導(dǎo)柱直徑(mm)；——抽芯孔中心和A點(diǎn)垂直距離(mm)(見圖5-86)；——A點(diǎn)到彎曲力作用點(diǎn)B之間距離(mm)；——斜導(dǎo)柱材料許用彎曲應(yīng)力(MPa)，可?。?00MPa；其它符號(hào)含義同前述公式一樣。5.斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度和最小開模行程計(jì)算圖5-87所表示，斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度依據(jù)活動(dòng)型芯抽拔距S、斜導(dǎo)柱直徑d及傾斜角α確定。有效工作長(zhǎng)度L2由側(cè)型芯抽芯距和斜導(dǎo)柱傾斜角α確定，其計(jì)算公式為（mm）(5-63)式中L2——斜導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度；其它符號(hào)含義同前述公式一樣。圖5-86斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算關(guān)系1—墊板2—滑塊3—定模板4—斜導(dǎo)柱5—擋塊圖5-87斜導(dǎo)柱各尺寸關(guān)系當(dāng)滑塊抽拔方向和開模方向垂直(見圖5-87)時(shí)，完成抽拔距S所需最小開模行程圖5-87斜導(dǎo)柱各尺寸關(guān)系(mm)（5-64）式中，各符號(hào)含義同前述公式一樣。當(dāng)滑塊抽拔方向和開模方向不垂直而成一定交角β時(shí)，仍可采取斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，其抽拔方向能夠傾向動(dòng)模一邊，圖5-88a)所表示，也能夠傾向定模一邊，圖5-88b)所表示。圖5-88a)所表示為滑塊向動(dòng)模方向傾斜情況，，為斜導(dǎo)柱有效傾角，通常采取15°～20°，通常小于25°。這種情況開模行程為（mm）(5-65)和滑塊不傾斜(β＝0)情況相比，當(dāng)模具開模行程相同、滑塊向動(dòng)模方向傾斜時(shí)，將得到較大抽拔距，但此時(shí)斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度也應(yīng)增加。圖5-88b）所表示為滑塊向定模方向傾斜情況，，為斜導(dǎo)柱有效傾角，取值同，這種情況開模行程為（mm）(5-66)和滑塊不傾斜情況相比，當(dāng)模具開模行程相同、滑塊向定模方向傾斜時(shí)，將得到較小抽拔距。圖5-88滑塊傾斜斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)七、滑塊和壓緊塊設(shè)計(jì)（一）滑塊設(shè)計(jì)圖5-89滑塊和型芯連接形式1．滑塊和型芯連接形式圖5-89滑塊和型芯連接形式滑塊和型芯連接形式有整體式和組合式兩種。在實(shí)際中廣泛采取組合式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，型芯單獨(dú)制造，然后安裝在滑塊上，這么能夠節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，且機(jī)械加工輕易?；瑝K和型芯連接形式圖5-89所表示。當(dāng)型芯較小時(shí)，往往將嵌入滑塊部分型芯尺寸加大，便于用銷釘連接，圖5-89a)所表示。當(dāng)型芯較大時(shí)，可采取燕尾槽式連接，圖5-89b)所表示。小型芯有時(shí)也能夠用螺釘固定，圖5-89c)所表示。對(duì)于多頭型芯，可用壓板固定形式，圖5-89d)所表示。2.滑塊導(dǎo)滑形式滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn)、靈活，不應(yīng)發(fā)生上下竄動(dòng)和卡緊現(xiàn)象。滑塊和導(dǎo)滑槽配合常見形式圖5-90所表示。其中，圖a)所表示為整體導(dǎo)滑槽形式，常見于滑塊寬度較小時(shí)候；圖b)和圖c)所表示為組合導(dǎo)滑槽形式，導(dǎo)滑槽蓋板用螺釘固定在模板上并以銷釘定位。圖5-90滑塊導(dǎo)滑形式3．滑塊導(dǎo)滑長(zhǎng)度滑塊導(dǎo)滑長(zhǎng)度不能太短(圖5-91所表示)，滑塊在完成抽拔動(dòng)作后，留在導(dǎo)滑槽中長(zhǎng)度L不應(yīng)小于滑塊長(zhǎng)度L12／3，不然滑塊在開始復(fù)位時(shí)輕易傾斜。4．滑塊定位裝置開模后滑塊必需停留在確定位置上，不可任意滑動(dòng)，不然閉模時(shí)斜導(dǎo)柱將不能正確地進(jìn)入滑塊。常見滑塊定位裝置圖5-92所表示。其中，圖a)所表示是采用擋塊定位形式，即依靠彈簧彈力使滑塊?？吭趽鯃D5-91滑塊導(dǎo)滑長(zhǎng)度塊上定位，彈簧彈力應(yīng)是滑塊自重力1.5～2倍，種形式適適用于滑塊在模具上面或側(cè)面情況；圖b)所表示是采取擋塊定位形式，和圖a)所不一樣是，滑塊利用自重力停留在擋塊上，不需借助于彈力，這種形式僅適適用于滑塊在模具下面情況。圖c)所表示是采取銷和彈簧頂住滑塊定位形式，圖d)所表示是采取鋼球和彈簧頂住滑塊定位形式，這兩種形式均適適用于滑塊在模具左、右側(cè)情況?；瑝K內(nèi)型芯材料可選擇鉻鎢錳合金鋼、T8、T10或45鋼，淬火硬度在HRC50以上；滑塊材料可用T8、T10或45鋼，淬火硬度在HRC40以上?；瑝K和導(dǎo)滑槽配合公差可視具體情況采取間隙配合H8/f7～H9/f9。圖5-92滑塊多個(gè)定位裝置（二）壓緊塊設(shè)計(jì)成型時(shí)活動(dòng)型芯會(huì)受到塑料熔體推力，這個(gè)力經(jīng)過(guò)滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而通常斜導(dǎo)柱均為細(xì)長(zhǎng)桿件，受力后輕易變形，所以在抽芯機(jī)構(gòu)中必需設(shè)置壓緊塊方便在合模時(shí)壓緊滑塊，承受來(lái)自活動(dòng)型芯推力。壓緊塊和模具連接方法可依據(jù)推力大小來(lái)選定。圖5-93示出壓緊塊多個(gè)常見連接形式。圖5-93a)所表示是將壓緊塊和定模固定板做成整體形式，這種結(jié)構(gòu)牢靠可靠，但消耗鋼材較多，故這種形式適適用于側(cè)向推力較大場(chǎng)所。圖5-93b)所表示是采取螺釘和銷釘在定模板上固定壓緊塊形式，這種形式結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)單，故應(yīng)用較廣。圖5-93c)所表示是采取嵌入方法將壓緊塊緊固形式，圖5-93d)所表示是采取楔形塊和螺釘固定壓緊塊形式，這兩種形式適適用于側(cè)向推力很大場(chǎng)所。圖5-93壓緊塊多個(gè)連接形式壓緊塊楔角是個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，圖5-94所表示。設(shè)計(jì)時(shí)壓緊塊楔角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱傾斜角，這么做才能確保當(dāng)模具開模時(shí)壓緊塊就能脫開，不然斜導(dǎo)柱將無(wú)法帶動(dòng)滑塊作抽撥動(dòng)作。在通常情況下，壓緊塊楔角比斜導(dǎo)柱傾斜角大2°～3°。圖5-94壓緊塊楔角和斜導(dǎo)柱傾斜角關(guān)系第八節(jié)注射模溫度調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、溫度調(diào)整對(duì)塑件質(zhì)量影響1．成型收縮率模具溫度穩(wěn)定能降低塑件成型收縮率波動(dòng)，提升塑件合格率。在可能情況下采取較低模溫將有利于減小塑件成型收縮率，有利于提升塑件尺寸精度。2．變形模具型腔和型芯溫差過(guò)大，造成塑件收縮不均勻，從而使塑件產(chǎn)生翹曲變形，所以必需采取適宜冷卻回路，使模具型腔和型芯溫度基礎(chǔ)上保持均勻，從而使塑件各處能同時(shí)凝固。3．尺寸穩(wěn)定性塑件尺寸穩(wěn)定性不僅受模溫波動(dòng)影響，而且還受模溫大小影響。成型結(jié)晶形塑料，要提升模具溫度，使塑料均勻地結(jié)晶，才能使塑件尺寸穩(wěn)定。假如在模內(nèi)塑料結(jié)晶不均勻，脫模后塑件尺寸會(huì)發(fā)生改變。4．力學(xué)性能結(jié)晶形塑料在成型時(shí)結(jié)晶度愈高，塑件應(yīng)力開裂傾向愈大，故這時(shí)應(yīng)降低模溫。但聚碳酸脂(PC)一類高粘度無(wú)定形塑料在成型時(shí)卻需要提升模溫才能減小應(yīng)力開裂傾向。5．表面粗糙度模溫提升能改善塑件表面狀態(tài)，模溫過(guò)低會(huì)使塑件輪廓不清楚，產(chǎn)生顯著熔合紋，并使塑件表面粗糙度升高。二、溫度調(diào)整對(duì)生產(chǎn)效率影響注射到模腔內(nèi)塑料熔體溫度為200℃左右，塑件出模溫度在60℃左右。成型過(guò)程釋放熱量中約有95％由冷卻介質(zhì)(通常是水)帶走，其它5％以輻射、對(duì)流方法散發(fā)到大氣中。模具冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射循環(huán)周期2／3。依據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具中帶走熱量為（5-67）式中——冷卻介質(zhì)從模具中帶走熱量(J)；——冷卻通道孔壁和冷卻介質(zhì)間傳熱系數(shù)[J／(m2·h·℃)]；——冷卻介質(zhì)傳熱面積(m2)；——模具和冷卻介質(zhì)之間溫度差值(℃)；——冷卻時(shí)間(s)。由式(5-67)可知，當(dāng)所需帶走熱量Q不變時(shí)，縮短冷卻時(shí)間路徑有以下三條：1.提升傳熱系數(shù)當(dāng)冷卻通道直徑和冷卻介質(zhì)溫度不變時(shí)，增加冷卻介質(zhì)流速，能夠提升傳熱系數(shù)。2．提升模具和冷卻介質(zhì)之間溫度差當(dāng)模溫一定時(shí)，合適降低冷卻介質(zhì)溫度，有利于縮短模具冷卻時(shí)間。3．增大冷卻介質(zhì)傳熱面積在模具上開設(shè)尺寸盡可能大和數(shù)量盡可能多冷卻管道，能夠增大冷卻介質(zhì)傳熱面積。三、冷卻管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為了提升冷卻系統(tǒng)效率和使型腔表面溫度分布均勻，在設(shè)計(jì)冷卻管道時(shí)應(yīng)遵照以下標(biāo)準(zhǔn)。1.合理地確定冷卻管道中心距及冷卻管道和型腔壁距離，冷卻管道間距極為關(guān)鍵。a.冷卻管道直徑大且間距小，型腔表面溫度分布均勻，圖5-95a)所表示；b.冷卻管道直徑小，且間距大，所以型腔表面溫度改變很大，造成塑件各部分不均勻地收縮，圖5-95b)所表示。圖5-95型腔表面溫度改變2.依據(jù)塑件壁厚，合理部署冷卻管道。當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，盡可能使全部冷卻管道孔分別到各處型腔表面距離相等，圖5-96a)所表示。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，應(yīng)在厚壁處開設(shè)間距較小冷卻管道孔，圖5-96b)所表示。a)b)圖5-96冷卻管道部署a)塑件壁厚均勻時(shí)冷卻管道部署b)塑件壁厚不均勻時(shí)冷卻管道部署3.應(yīng)加強(qiáng)澆口處冷卻當(dāng)塑料熔體充填模具時(shí)，澆口周圍溫度最高，通?？蓪⒗鋮s回路入口設(shè)在澆口周圍，這么可使冷水首先流過(guò)澆口周圍，使?jié)部谠谳^低水溫下冷卻，圖5-97所表示。a)b)圖5-97循環(huán)冷卻回路部署a)側(cè)澆口循環(huán)冷卻水回路b)多個(gè)點(diǎn)澆口循環(huán)冷卻水回路4.降低入水和出水溫度差進(jìn)入模具和流出模具水溫差小有利于型腔表面溫度均勻分布。圖5-98所表示模具，冷卻管道采取圖a排列形式合理，圖b排列形式不合理。a)b)a)b)圖5-98冷卻管道排列a)合理b)不合理5.應(yīng)避免將冷卻管道開設(shè)在塑件熔合紋部位型腔中多股料流匯合處將產(chǎn)生融合紋，因?yàn)樵谌酆霞y處溫度較低，為了不深入降低熔體溫度，確保熔合質(zhì)量，應(yīng)盡可能不在熔合紋部位開設(shè)冷卻管道。6.合理確定水管接頭位置進(jìn)、出水管接頭位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具同一則，為了不影響操作，通常應(yīng)設(shè)在注射機(jī)后面，同時(shí)水管接頭處必需密封，以免漏水。四、冷卻回路形式（一）型腔冷卻回路1.簡(jiǎn)單直流冷卻回路圖5-99所表示為直流冷卻回路，即采取軟管將直通管道連接起來(lái)。這種單層冷卻回路通常見于較淺型腔。圖5-99簡(jiǎn)單直流循環(huán)式冷卻回路圖5-100內(nèi)部溝通直流循環(huán)式冷卻回路2.內(nèi)部溝通直流冷卻回路為了避免設(shè)置外部管接頭，冷卻管道之間能夠采取內(nèi)部鉆孔方法溝通，非進(jìn)、出口均用螺塞堵住，并用堵頭或隔板使冷卻水沿所要求回路流動(dòng)，其常見結(jié)構(gòu)圖5-100所表示。3.左右兩組對(duì)稱冷卻回路對(duì)于大面積淺型腔，可采取左右兩組對(duì)稱回路冷卻，且兩組回路入口均靠近澆口，這么部署使型腔表面溫度分布均勻，圖5-101所表示。4.多層冷卻回路對(duì)于矩形塑件能夠分層設(shè)置相同矩形冷卻回路，對(duì)型腔壁進(jìn)行冷卻，圖5-102所表示。5.圓環(huán)形冷卻水溝槽當(dāng)整體鑲?cè)胧桨寄Ｍ庑螢閳A形時(shí)，可在圓形鑲塊外圓開設(shè)環(huán)形冷卻槽，圖5-103所表示。圖a所表示，在圓形鑲塊外圓上加工環(huán)形槽，加工輕易；圖b所表示，在模板上加工環(huán)形槽，加工較困難。因?yàn)樵阼倝K和模板配合面上開設(shè)冷卻水槽，必需在水槽兩側(cè)設(shè)置密封圈，以預(yù)防冷卻水泄漏。圖5-101左右對(duì)稱冷卻回路圖5-102多層冷卻回路a)b)圖5-103圓環(huán)形冷卻水溝槽（二）型芯冷卻回路1．斜交叉式管道冷卻法斜交叉式管道冷卻法關(guān)鍵適適用于小型芯冷卻，圖5-104所表示。圖5-104斜交叉式冷卻管道2．直孔隔板式管道冷卻法圖5-105所表示直孔隔板式管道冷卻法適適用于大型芯或多型芯冷卻。圖5-105直孔隔板式冷卻管道3．臺(tái)階式管道冷卻法圖5-102所表示，在型芯表面周圍開設(shè)有冷卻管道，形成臺(tái)階式冷卻回路。4．噴流式冷卻法圖5-106所表示噴流式管道冷卻法適適用于深腔型芯冷卻。圖5-106噴流式冷卻管道第六章注射模新技術(shù)應(yīng)用熱固性塑料注射模設(shè)計(jì)一、概述熱固性塑料關(guān)鍵采取壓制和壓注成型方法，但這兩種方法效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、制品質(zhì)量不穩(wěn)定。注射成型方法是對(duì)熱固性塑料成型方法重大改革。熱固性塑料注射成型原理是將塑料從注射機(jī)料斗送入料筒內(nèi)加熱并在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，經(jīng)過(guò)螺桿高壓推進(jìn)，使熔體以高速經(jīng)過(guò)料筒前端噴嘴注射進(jìn)入高溫型腔，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間保壓補(bǔ)縮和交聯(lián)反應(yīng)以后，固化成型為塑件，然后開模取出塑件。熱固性和熱塑性兩種塑料注射成型工藝過(guò)程關(guān)鍵差異表現(xiàn)在熔體注入模具后固化成型階段。幾乎全部熱固性塑料均可采取注射成型，如酚醛、不飽和聚酯、氨基塑料、電酯塑料（DAP、鄰苯二甲酸二烯丙酯）、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺塑料，酚醛用量最多。二、熱固性塑料注射成型對(duì)注射機(jī)要求（1）能嚴(yán)格控制塑料加熱溫度和加熱時(shí)間。用水或油加熱，溫度均勻穩(wěn)定（±1℃）。（2）螺桿驅(qū)動(dòng)采取液壓馬達(dá)或帶擺線針輪減速器結(jié)構(gòu)，防過(guò)載，0~90r/min無(wú)級(jí)變速。（3）合模機(jī)構(gòu)宜采取增壓式鎖模，能快速開合模，便于排氣，鎖模力應(yīng)較大。（4）為預(yù)防塑化過(guò)熱和縮短在料筒內(nèi)停留時(shí)間，螺桿L/D=14~20，壓縮比0.8~1.4。螺桿內(nèi)應(yīng)通水冷卻。三、熱固性塑料注射模具設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)模具和熱塑性相同，但因?yàn)榕艢饬看螅鲃?dòng)性好，注射壓力和注射速度全部較高，所以要考慮排氣、溢料、磨損、防腐等問(wèn)題。1．模具材料選擇因?yàn)闊峁绦宰⑸淠Ｄ馗撸?60~190℃，局部甚至大于250℃），動(dòng)模比定模高10～15℃。故應(yīng)選擇切削性好、熱處理變形小、鏡面加工性好、耐磨性好、耐蝕性好、耐熱性好、供給充足材料。2．對(duì)分型面要求（1）降低分型面接觸面積以改善合模狀態(tài)。（2）盡可能降低分型面上孔穴或凹坑，Ra＜0.2mm。（3）分型面應(yīng)有足夠硬度（大于30HRC）。3．對(duì)滑動(dòng)零件要求預(yù)防出現(xiàn)過(guò)大磨損、咬合現(xiàn)象。（1）配合間隙在0.03mm以下（飛邊僅為樹脂，而無(wú)填料）。（2）配合面Ra＜0.2um，最好Ra＜0.1um。（3）表面硬度54~58HRC，特殊60HRC。（4）縮短配合長(zhǎng)度（L=2~3d）。4．對(duì)嵌件安放要求模內(nèi)安放應(yīng)注意：（1）提升嵌件和模具配合精度，預(yù)防移位。（2）增強(qiáng)嵌件定位穩(wěn)定性。（3）固定嵌件部分可設(shè)計(jì)成活動(dòng)鑲塊，以處理難定位嵌件安放。5．澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）主流道和冷料穴主流道較熱塑性小（流動(dòng)性好，省料，升溫快），錐度1~2°；冷料穴形式為Z形、倒錐形。（2）分流道多用梯形截面（傳熱面大，便于塑料加溫），w=4~6mm，h=2/3w。表面粗糙度Ra盡可能小，常取Ra0.2um.。（3）澆口澆口厚度可比熱塑性大，通常h=0.8~1.5mm，b=2.5~5mm，l=1~3mm。6．排氣槽因?yàn)槌尚瓦^(guò)程中水分和揮發(fā)物較多，故設(shè)排氣槽。假如排氣不良，制件表面會(huì)產(chǎn)生氣泡、表面凹痕、麻點(diǎn)及光澤降低、燒焦等現(xiàn)象。分型面上排氣槽深度及寬度為h=0.03~0.05mm，b=4~6mm。7．推出形式絕大部分采取圓形推桿推出。采取推板或推塊推出時(shí)，應(yīng)留出較大推出空間，便于飛邊清理。第二節(jié)精密塑料注射成型和模具一、精密注射成型概念及制品公差要求精密制品是指尺寸和形狀精度很高，表面粗糙度很小制品。制品公差：中國(guó)采取IT9級(jí)（GB1800~1804—79）或SJ1372—781、2級(jí)。德國(guó)DIN16901標(biāo)準(zhǔn)：尺寸0~160mm,公差0.06~0.4mm。前蘇聯(lián)TOCT11710標(biāo)準(zhǔn)：尺寸0~180mm,公差0.025~0.1mm。日本：尺寸0~100mm最小界限0.003~0.08mm，四腔實(shí)用界限0.008~0.25mm。美國(guó)SPI標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每種塑料全部單獨(dú)要求精密塑件尺寸公差，其中PA公差尺寸0~160mm，公差0.065~0.25mm。模具精度制訂中國(guó)和英國(guó)取模具制造公差為對(duì)應(yīng)塑件公差值1/3。德國(guó)DIN16749標(biāo)準(zhǔn)：尺寸0~160mm，型腔公差0.02~0.10mm。二、精密注射成型對(duì)塑料要求及常見塑料1．對(duì)塑料要求（1）良好成型特征（熔體流動(dòng)、凝固復(fù)現(xiàn)性，收縮率小而穩(wěn)定）。（2）形狀和尺寸穩(wěn)定性好，線膨脹系數(shù)小，吸水率低。采取短纖維，線膨脹系數(shù)靠近金屬；采取碳纖維增強(qiáng)，線膨脹系數(shù)比金屬小很多。（3）應(yīng)能滿足機(jī)械性能（彈性系數(shù)應(yīng)大）、耐熱性和適應(yīng)環(huán)境要求。2、常見塑料PC、POM、改性PPO、熱塑性聚酯PET、PA、PBT、ABS。精密注射成型工藝特點(diǎn)（1）注射壓力高一般注射為40～200MPa；精注：180～250MPa，最高達(dá)415MPa（密度大，線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定）。（2）注射速度快。有利于成型復(fù)雜制品，降低尺寸公差。（3）溫度控制嚴(yán)格。（4）成型工藝穩(wěn)定性（工藝參數(shù)穩(wěn)定）。四、精密注射成型對(duì)注射機(jī)要求（1）注射系統(tǒng)①應(yīng)裝備能正確控制小注射量注射裝置。②螺桿捏合作用好，塑化均勻，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。③高注射功率（高注射壓力和注射速度）。（2）合模系統(tǒng)①模板、拉桿、機(jī)架等剛度要大，鎖模力均勻。②定模板和動(dòng)模板之間平行應(yīng)正確。③應(yīng)采取高靈敏度、低壓試合模裝置，以保護(hù)模具。④合模機(jī)構(gòu)啟閉速度快，通常40m/min左右。（3）液壓系統(tǒng)除一般機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)有一樣要求外，還有下列要求：①油路應(yīng)節(jié)能又可實(shí)現(xiàn)多級(jí)或無(wú)級(jí)壓力。采取百分比壓力閥、百分比流量閥或伺服變量泵百分比系統(tǒng)，流量轉(zhuǎn)換快，能消除油路系統(tǒng)壓力波動(dòng)或沖擊。②液壓剛度好，合模部分油路和注射部分油路分開（節(jié)能且合模力穩(wěn)定）。③液壓系統(tǒng)反應(yīng)速度高。選擇高靈敏度、響應(yīng)快元件，采取插裝百分比技術(shù)、或縮短控制元件至實(shí)施件油路步驟，加裝蓄能器可提升系統(tǒng)反應(yīng)速度和吸振穩(wěn)定壓力作用。（4）冷卻加熱系統(tǒng)①料筒和噴嘴溫度采取PID（百分比、積分、微分）控制器、溫度控制在±0.5度。②應(yīng)裝油溫穩(wěn)定控制裝置（油溫改變→黏度改變→壓力等參數(shù)改變）。③專用模溫控制系統(tǒng)，確保每個(gè)模腔溫度改變均勻。（5）工藝參數(shù)控制精度高（時(shí)間、壓力、速度、位移）。注射量、注射壓力、注射速度、保壓壓力、背壓、螺桿轉(zhuǎn)速等采取多級(jí)反饋控制。五、精密注射模設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)一般注射模設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)適適用于精密注射模設(shè)計(jì)。但應(yīng)注意以下：1．精密注射成型對(duì)模具要求（1）模具制造精度高（零件制造精度、裝配精度）；（2）模具剛性好，承受內(nèi)、外壓力時(shí)不致于產(chǎn)生過(guò)大變形；（3）成型件冷卻要均勻；（4）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合適，成型收縮率盡可能小，方向性也要??；（5）各成型周期模具各部分成型動(dòng)作要正確（復(fù)現(xiàn)性）；（6）長(zhǎng)久工作模具磨損和變形要小，保持高精度。2．模具制造精度（1）成型零件尺寸采取極限值法計(jì)算，而不用平均值法。求得尺寸需進(jìn)行極限值校核，不滿足要求時(shí)，應(yīng)提升模具加工精度，選擇收縮率波動(dòng)小塑料成型。（2）成型收縮率估量，應(yīng)考慮：成型材料種類；制件形狀和壁厚；澆口形狀和尺寸，收縮率和熔體流動(dòng)方向受其影響；其它原因（注射壓力、模溫、冷卻時(shí)間等）影響。（3）為提升合模精度，采取錐面（楔面）或圓柱銷精定位。3．加工精度和模具結(jié)構(gòu)合理模具結(jié)構(gòu)對(duì)確保零件加工精度十分關(guān)鍵（采取鑲拼結(jié)構(gòu)較多）；精密模具型腔和型芯部分不直接在模板上加工，而常采取鑲?cè)胧胶推春辖Y(jié)構(gòu)，原因在于：①便于加工和提升加工精度；②便于成型零件合理選材；③便于更換和維修，延長(zhǎng)模具壽命。拼合結(jié)構(gòu)關(guān)鍵：保持模板含有足夠剛度，不因注射壓力出現(xiàn)過(guò)大變形；另外，還需考慮冷卻水道、推桿部署問(wèn)題。4．模具剛性大注射壓力和大鎖模力對(duì)模具剛度提出高要求，尤其是支撐型腔、型芯鑲塊支撐板，可采取支撐柱加強(qiáng)剛度。5．流道配置及澆口平衡流道配置取決于型腔數(shù)和澆口方法，成型件數(shù)應(yīng)盡可能少，通常2~4件，最多大約8個(gè)型腔。澆口平衡對(duì)精密模是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，可借助于計(jì)算機(jī)模擬確定流道部署和澆口尺寸等（c-moldmoldflow）。6．成型件脫模（脫模斜度較小）預(yù)防脫模變形十分關(guān)鍵，應(yīng)關(guān)鍵：①頂桿直徑盡可能大，數(shù)量盡可能多，或采取推板和推桿共同推出；②頂桿頂出力應(yīng)均衡；③型腔、型芯脫模斜面研磨方向應(yīng)和脫模方向一致。7．模具冷卻：必需使成型件各部分冷卻均勻。溫控系統(tǒng)最好能對(duì)各個(gè)型腔溫度進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，避免使用串聯(lián)水路（由專門冷卻水供給系統(tǒng)供水，可單獨(dú)調(diào)整各出水口水溫）。水溫調(diào)整誤差應(yīng)在±0.5℃內(nèi)；入水口和出水口溫差小于2℃；型芯、型腔溫差小于1℃。不易開設(shè)水孔部位，可采取導(dǎo)熱性好材料間接冷卻（可澆注低熔點(diǎn)合金）。8．正確選擇模具材料依據(jù)樹脂種類、模具壽命、模具精度要求、成型方法等，進(jìn)行精密模具材料選擇。（1）鏡面加工用模具材料：YAG、HPM38（PMS）、HPM17、HPM50①精密光學(xué)透鏡用YAG（馬氏體時(shí)效硬化鋼）06Ni6CrMoVTiAl(06Ni)。②耐蝕鏡面加工用HPM38—光學(xué)磁盤（馬氏體不銹鋼）。③一般鏡面加工用HPM17、HPM50（預(yù)硬化鋼）。（2）耐蝕用模具材料：PSL、HPM38（PCR）0Cr16Ni4Cu3Nb5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)、8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)(易切削鋼)。（3）耐磨用模具材料：HPM31、HAP、ViKingHPM—高耐磨工程材料模具用鋼，生產(chǎn)PA齒輪、金屬纖維增強(qiáng)導(dǎo)電性塑料、塑料磁鐵等。HAP—高硬、高韌性粉末冶金高速鋼。（4）易切削性模具材料：HPM1、HPM2、8Cr2S、5NiSCa（易切削預(yù)硬鋼）（5）其它精密塑料模具材料：HPM50—為預(yù)硬鋼，精密紋面、鏡面、加工面一致性好。YHD50—時(shí)效硬化鋼，為非磁性高硬度模具鋼，用于磁性塑件生產(chǎn)。ZX10—銅系合金模具鋼，導(dǎo)熱率為鐵系材料5倍，用于制造短周期、高速注射用鋼。ViKing—含有高耐磨性、高韌性。第三節(jié)氣體輔助注射成型和模具一、氣體輔助注射成型原理及特點(diǎn)大型厚壁塑件成型質(zhì)量問(wèn)題：①縮孔及縮痕；②生產(chǎn)周期長(zhǎng)；③制品機(jī)械性能和表觀質(zhì)量差。對(duì)策：①改善模具結(jié)構(gòu)、提升注射機(jī)性能、調(diào)整工藝參數(shù)，但效果不佳；②采取氣體輔助注射成型，方便、根本處理問(wèn)題。氣輔形式：①表面氣體成型②封閉式氣體注射成型，氣體在制品內(nèi)部。1