3417 手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)及成型

3417 手機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)及成型,手機(jī)外殼,注塑,模具設(shè)計(jì),成型 I手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)摘 要本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是手機(jī)外殼的注塑模的設(shè)計(jì)，該模具有重量輕、耐腐蝕老化、使用壽命長(zhǎng)，制作方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)本課題采用 Pro/E 軟件和 CAD 對(duì)手機(jī)外殼及模具進(jìn)行了三維造型和模架選取，采用 Pro/E 的數(shù)值模擬技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算相結(jié)合的方法優(yōu)化設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)通過對(duì)多種相似塑件的模具結(jié)構(gòu)參考，設(shè)計(jì)的是 ABS 塑件，采用的是一模雙腔注射。該產(chǎn)品采用側(cè)澆口注射和組合是式型腔設(shè)置。依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以單分型面注塑模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本次的設(shè)計(jì)中參考了大量的文獻(xiàn)，還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計(jì)過程比較完整。關(guān)鍵詞：注塑模具；手機(jī)外殼；CAD 軟件；ABS、IIAbstractThe design is the cell phone case graduated from the injection mold design, the mold is light weight, corrosion-resistant aging, insulation, production convenience, low prices, and other characteristics.The product and mold of the cell phone case was 3D designed and mold-base by Pro/E software and CAD. An optimized design was made by numerical simulation techniques of Pro/E and experience. According to the product quantity and the plastic handicraft function have ascertained that to be allotted a type only producing plastic articles by injection moulding face to face, the model way carries out design，we use the ABS as the raw material. As the pieces of plastic injection mold of performance requirements in the cooling system, in the mold design have also carried out in the design. The reference in the design of a large number of documents, also on the Internet to find information, more comprehensive design process.Keywords Injection mold ；cell phone case ；CAD software ；ABSIII目 錄摘 要 ..............................................................IABSTRACT...........................................................II目 錄 ............................................................III1 緒論 ..............................................................11.1 注塑模具基本概念 ...............................................11.1.1 塑料制件 ...................................................11.1.2 本文研究的外殼模型 .........................................31.2 注塑模結(jié)構(gòu)的組成及分類 .........................................42 塑件的成型工藝分析 ................................................62.1 ABS 的注塑工藝條件 .............................................72.1 零件結(jié)構(gòu)分析 ..................................................103 注射設(shè)備的選擇 ...................................................113.1 有關(guān)塑件的計(jì)算 ................................................113.2 注塑機(jī)型號(hào)的確定 ..............................................113.3 注塑機(jī)及型腔數(shù)量的校核 ........................................123.4 注塑機(jī)及參數(shù)量的校核 ..........................................123.4.1 注射量的校核 ..............................................123.4.2 注塑模結(jié)構(gòu)的組成及分類 ....................................133.5 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 ..........................133.6 最大注射壓力校核 ..............................................143.6.1 模具與注射機(jī)安裝部分的校核 ................................143.6.2 開模行程校核 ..............................................154 分型面的選擇 .....................................................164.1 分型面的形式 ..................................................164.2 分型面的設(shè)計(jì)原則 ..............................................165 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì) .......................................195.1 主流道的設(shè)計(jì) ..................................................195.1.1 主流道的尺寸 ..............................................205.1.2 主流道襯套的形式 ..........................................215.2 主流道冷料井的設(shè)計(jì) ...........................................225.3 分流道冷料井設(shè)計(jì) ..............................................235.4 分流道的設(shè)計(jì) ..................................................235.4.1 分流道的截面形狀 ..........................................235.4.2 分流道的截面尺寸 ..........................................245.4.3 分流道的長(zhǎng)度 ..............................................245.4.4 分流道的表面粗糙度 ........................................255.4.5 分流道的布置形式 ..........................................25IV5.4.6 分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu) ................................265.5 澆口的設(shè)計(jì) ....................................................265.5.1 澆口尺寸的確定 ............................................265.5.2 澆口位置的選擇 ............................................275.6 澆注系統(tǒng)斷面尺寸計(jì)算 ..........................................275.6.1 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾?γ ......................................285.6.2 確定體積流率 Q.............................................286 標(biāo)準(zhǔn)件的選用和模架的確定 .........................................307 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...............................................337.1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) ............................................337.1.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) ................................................337.1.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) ................................................347.2 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................358 成型零件的設(shè)計(jì) ...................................................378.1 成型零件的選材 ................................................378.2 凹模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................378.2.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式 ............................................378.2.2 凹模尺寸的計(jì)算 ............................................388.2.3 凹模的結(jié)構(gòu)圖 ..............................................398.2.4 凸模尺寸的計(jì)算 ............................................408.2.5 凸模形狀的確定 ............................................419 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) .....................................................439.1 模具溫度及其調(diào)節(jié)的重要性 ......................................439.2 模具溫度與塑料成型溫度的關(guān)系 ..................................439.3 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ................................................449.3.1 常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 ....................................449.3.2 冷卻水路的布置 ............................................4410 模具的裝配 ......................................................4810.1 模具的裝配順序 ...............................................4810.2 開模過程分析 .................................................49結(jié)論 ...............................................................51致謝 ...............................................................52參考文獻(xiàn) ...........................................................53附錄 ...............................................................54附錄 1............................................................54附錄 2............................................................5411 緒論1.1 注塑模具基本概念1.1.1 塑料制件是現(xiàn)代新興產(chǎn)品之一，猶如空氣，塑料時(shí)刻圍繞在人們的身旁。如今我們可謂是生存在塑料世界里。由于塑料具有密度小，化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性能高，比強(qiáng)度大等優(yōu)異性能，再加上原料豐富，制作方便及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，所以在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域等方面應(yīng)用甚廣。無論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸，郵電通信，軍事國(guó)防，儀器儀表，文體醫(yī)衛(wèi)及建筑五金，還是能源開發(fā)，海洋利用等，各行各業(yè)都有這種新穎，性能特異的塑料產(chǎn)品。 塑料是從石油生產(chǎn)出來的合成樹脂加入增塑劑，穩(wěn)定劑，填充劑及著色劑等物質(zhì)而組成的，原料為小顆粒或粉狀。將這些小顆粒塑料加熱溶化成粘流狀，注塑到一個(gè)具有所需產(chǎn)品形狀的型腔中，待塑料冷卻后取出來，就得到了與型腔形狀一樣的塑件，這個(gè)具有型腔的東西稱為模具，因?yàn)樗鼘ｉT用于制作塑料件，所以通常稱為注塑模具。 塑料工業(yè)是當(dāng)今極具活力的一門產(chǎn)業(yè)。塑料是現(xiàn)代主要的工業(yè)結(jié)構(gòu)材料之一，廣泛應(yīng)用于汽車，宇航，電子通信，儀器儀表，文本用品，化工，紡織，醫(yī)生衛(wèi)生，建筑五金，家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。至 2004 年，我國(guó)塑料制件的年產(chǎn)量已突破 2500 萬 T。展望 21 世紀(jì)，高分子合成材料將進(jìn)入質(zhì)的飛躍發(fā)展時(shí)期。縱觀世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時(shí)，產(chǎn)品暢銷，自然要求模具的制造技術(shù)能跟上。目前。世界模具市場(chǎng)仍供不應(yīng)求，可見研究和發(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)展具有特別重要的意義。在日本被譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”，在德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)中的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”。可以斷言，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的迅速發(fā)展，人們生存在“塑料世界”中，注塑模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中將處于十分重要的地位。 2我國(guó)塑料模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很大的差別。但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和改革及開發(fā)方針引導(dǎo)下，我國(guó)注塑模得到迅速發(fā)展，高效率，自動(dòng)化，大型，微型，精密，無流道，氣體輔助，高壽命模具在整個(gè)塑料模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)方面來看，注塑成型模具的發(fā)展趨勢(shì)可歸納以下幾方面。1） 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)已由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論計(jì)算設(shè)計(jì)方面發(fā)展，尤其是注塑時(shí)熔體流動(dòng)引起的取向，這使塑件的質(zhì)量會(huì)得到很大的提高。 2） 高效率，自動(dòng)化 大量采用各種高效率，自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，高速自動(dòng)化的注塑成型機(jī)械配以先進(jìn)的模具，對(duì)改善制件質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本起了很大的作用。 3） 大型，超小型及高精度 由于塑料具有異常的特性，應(yīng)用范圍十分廣闊。為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性能且易加工，熱處理變形小，導(dǎo)熱性優(yōu)異的模具材料。 4） 標(biāo)準(zhǔn)化 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量及降低模具的制造成本。 5） 擴(kuò)大研究各種特殊結(jié)構(gòu)的注塑模具 為了滿足塑料制件的功能要求，應(yīng)進(jìn)一步探索具有特殊性能的模具結(jié)構(gòu)。 6） 全面推廣 CAD/CAE/CAM 技術(shù) CAD/CAE/CAM 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，實(shí)踐證明，CAD/CAE/CAM 技術(shù)是模具制造的發(fā)展方向。現(xiàn)在，全國(guó)普及 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的條件已基本成熟。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡(jiǎn)化。 7） 進(jìn)一步加強(qiáng)快速原型制造技術(shù) 快速成型原理制造技術(shù)是美國(guó)首先推出的。RPM 技術(shù)是精密機(jī)械制造，計(jì)算機(jī)，NC 技術(shù)，激光成型技術(shù)和材料科學(xué)最新發(fā)展的高科技技術(shù)，被公認(rèn)為是繼 NC 技術(shù)之后的一次技術(shù)革命。這種方法制造模具具有技術(shù)先進(jìn)，成本較低，設(shè)計(jì)制造周期短，精度適中等特點(diǎn)，從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所需時(shí)間的 1/3 和成本的 1/4 左右。RPM 技術(shù)還可以解決石墨電極壓力振動(dòng)（研磨）成型法中母模制造的困難問題。38） 超精加工和復(fù)合加工 航空航天等部門已應(yīng)用納米技術(shù)，必須要有超高精度的模具制造超精度的零件。隨著具向精密化和大型化方向發(fā)展，加工精度超過 1 微米的超精度加工技術(shù)和集電，化學(xué)，超聲波，激光等技術(shù)綜合在一起的復(fù)合加工技術(shù)在今后的模具制造中將有廣泛的前景。 注塑成型業(yè)稱注射成型，它是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一，可用來生產(chǎn)空間幾何形狀非常復(fù)雜的塑料制件。由于它具有應(yīng)用面廣，成型周期短，花色品種多，制件尺寸穩(wěn)定，產(chǎn)品易更新?lián)Q代，生產(chǎn)效率高，模具服役條件好，塑件尺寸精度高，生產(chǎn)操作容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等諸方面的優(yōu)點(diǎn)，因此，在整個(gè) 塑料制件生產(chǎn)行業(yè)中，注塑成型占有非常重要的地位。目前，除了少數(shù)幾種塑料品種外，幾乎所有的塑料（即全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料）都可采用注塑成型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注塑制件約占所有塑料制件總產(chǎn)量的 30%，全世界每年生產(chǎn)的注塑數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的 50%。 注塑成型原理：將塑料顆粒定量加入到注塑機(jī)的料筒內(nèi)，通過料筒的傳熱，以及螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的剪切摩擦作用使塑料逐步熔化呈粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推擠下，以很大的流速通過機(jī)筒前端的噴嘴注入到溫度低的閉合模具的型腔中。由于模具的冷卻作用，使模腔內(nèi)的熔融塑料逐漸凝固并定型，最后開啟模具便可從模腔中推出具有一定形狀和尺寸的注塑件。上述過程大致可以歸納為： 加料—塑料熔融—冷卻定型—塑件脫模。1.1.2 本文研究的外殼模型當(dāng)今世界，隨著通信行業(yè)的發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)是日常生活中的必需品，由于手機(jī)的大量需求，手機(jī)塑料外殼也需要批量生產(chǎn)，而且現(xiàn)在很多消費(fèi)者都注重手機(jī)的美觀性，外殼作為手機(jī)的一部分，它的美觀性也是很重要的。本設(shè)計(jì)正是基于 cad 的手機(jī)外殼的注塑模具設(shè)計(jì)，利用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)在較短模具開發(fā)周期，較低模具生產(chǎn)成本，使整個(gè)產(chǎn)品更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。手機(jī)模型 k680 如圖所示4圖 1-1 k680 手機(jī)模型圖1.2 注塑模結(jié)構(gòu)的組成及分類注塑成型生產(chǎn)中使用的模具簡(jiǎn)稱注塑模，它具有實(shí)現(xiàn)注塑成型生產(chǎn)的工藝裝備。注塑模，塑料原材料和注塑機(jī)通過成型工藝聯(lián)系在一起，形成注塑成型生產(chǎn)單元。注塑模具主要用來成型熱塑性塑料制件，但近年來越來越廣泛地用于成型熱固性塑料制件。 1）從模具的使用和注塑機(jī)上的安裝來看 每一付注塑模都可分成兩大部分，即定模部分和動(dòng)模部分。成型時(shí)動(dòng)模與定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時(shí)動(dòng)模與定模分離取出塑件。 2）從模具上各個(gè)部件所起的作用來看 根據(jù)模具上各個(gè)部件的不同作用，可細(xì)分為以下幾個(gè)部分： （1）成型零部件 （2）澆注系統(tǒng) （3）導(dǎo)向部件 （4）脫模機(jī)構(gòu) （5）側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) （6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) （7）排氣系統(tǒng) （8）其他零部件 5注塑模的分類方法很多，按照不同的劃分依據(jù)，通常有以下幾類： 1）按塑料成型材料類別分為熱塑性注塑模，熱固性塑料注塑模。 2）按模具型腔數(shù)目分為單型腔注塑模，多型腔注塑模。 3）按模具安裝方式分為移動(dòng)式注塑模，固定式注塑模。 4）按注塑機(jī)類型分為臥式注塑模，立式注塑模和直角式注塑模。 5）按塑件尺寸精度分為一般注塑模，精度注塑模。 6）按注塑模的總體結(jié)構(gòu)特征，可分為以下幾種：（1）單分型面注塑模（二板式注塑模）（2）雙分型面注塑模（三板式注塑模）（3）帶活動(dòng)成型零部件的注塑模（4）帶側(cè)向分型抽芯的注塑模（5）自動(dòng)卸螺紋注塑模（6）定模設(shè)推出裝置的注塑模（7）無流道注塑模62 塑件的成型工藝分析聚酰胺(PA)通稱尼龍，由二元胺和二元酸通過縮聚反應(yīng)制取或氨基酸自聚而成。它有以下成型特性：1）成型時(shí)流動(dòng)性好 2）易吸濕，成型后尺寸變化大 3）成型時(shí)制品的收縮率范圍大收縮率大，制品易翹曲變形 4）熔融溫度范圍窄。尼龍有良好的力學(xué)性能，其抗沖擊強(qiáng)度比一般塑料有顯著提高，本身無毒，無味，不霉?fàn)€其吸水性強(qiáng)，收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。尼龍具有良好的消音效果和自潤(rùn)滑性能，耐化學(xué)性能良好，對(duì)酸、堿、鹽性能穩(wěn)定，耐溶劑性能和耐油性也好，但電性能不是良好，穩(wěn)定性差。成型加工時(shí)，尼龍具有較低的熔融粘度和良好的流動(dòng)性，生產(chǎn)的制件容易產(chǎn)生飛變。因其吸水性強(qiáng)，成型加工前必須進(jìn)行干燥處理。熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差。由于尼龍的較好力學(xué)性能，被廣泛地使用在工業(yè)上制作各種機(jī)械，化學(xué)和電氣零件。對(duì)模具和成型條件的要求：1）對(duì)模具結(jié)構(gòu)要求。模具剛度大，排氣孔要淺，冷卻系統(tǒng)良好。2）成型工藝條件。1）溫度。熔料溫度：230oC～280oC。模具溫度80oC～90oC，當(dāng)壁厚大于 3mm 時(shí)，建議使用 20oC～40oC 的低溫模具。料筒溫度：PA6 一般為 230oC，PA66 為 250oC～270oC。2）注射壓力：75MPa～125MPa。3）注射速度：高速。3）成型前應(yīng)充分干燥。ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物） 。ABS 有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。 ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為 1.02~1.05g/cm3。ABS 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿和酸類對(duì) ABS 幾乎無影響。ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS 的缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70oC 左右，熱變形溫度為 93oC 左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS 在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS 易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量少澆7注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。因此，ABS 一般用來制作水表殼，紡織器材，家用電器外殼，文育用品教體，玩具，電子琴及家具等。經(jīng)過兩種材料各方面地對(duì)比，該塑件使用 ABS 材料。2.1 ABS 的注塑工藝條件1）溫度在注射成型過程中需要控制的溫度又料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等三種溫度。其中料筒溫度、噴嘴溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)，模具溫度則影響塑料的流動(dòng)和冷卻定型。（1）干燥處理：ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為 80～90°C 下最少干燥 2 小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于 0.1%。 （2）料筒溫度：料筒溫度的選擇與塑料的品種、特性有關(guān)。不同的塑料具有特定的粘流態(tài)溫度或熔點(diǎn)，為了保證塑料熔體的正常流動(dòng)，不使物料發(fā)生過熱分解，料筒最適合的溫度范圍應(yīng)在粘流溫度或熔點(diǎn)溫度和熱分解溫度之間。但應(yīng)注意，料筒溫度太高時(shí)塑料易產(chǎn)生低分子化合物和分解成氣體，使使塑料表面變色，產(chǎn)生氣泡、銀絲及斑紋，導(dǎo)致性能下降。料筒溫度太高還會(huì)使得模腔中塑料內(nèi)外冷卻不一致，塑件易產(chǎn)生應(yīng)力和凹痕。同時(shí)，熔料的溫度高，流動(dòng)性好，易產(chǎn)生溢料、溢邊等缺陷。料筒溫度太低時(shí)。熔體流動(dòng)性差。易產(chǎn)生熔接痕、充填不足、波紋等缺陷。同時(shí)，由于料筒溫度太低，塑料冷卻時(shí)易產(chǎn)生應(yīng)力，塑件容易產(chǎn)生變形或開裂等現(xiàn)象。料筒的溫度分布一般采用前高后低的原則，即料筒的加料口（后段）處溫度最低，噴嘴處的溫度最高。料筒后段溫度應(yīng)比中段、前段溫度低 5~10°C。在注射同一種塑料時(shí)，螺桿式注射機(jī)料筒溫度可比柱塞式注射機(jī)料筒溫度低 10~20°C.為了避免熔料在料筒中過熱降解，必須控制熔料在料筒中內(nèi)的滯留時(shí)間。通常，提高料筒溫度以后，都要適當(dāng)縮短熔體在料筒內(nèi)的滯留時(shí)間。一般料筒溫度：后段 150~170°C，中段165~180°C，前段 180~200°C。（3）噴嘴溫度：噴嘴溫度一般略低于料筒的最高溫度。噴嘴溫度太高，熔料在噴嘴處產(chǎn)生流延象，塑料容易產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象。但噴嘴溫度也不能太低，8否則易產(chǎn)生冷塊或僵塊，使熔體產(chǎn)生早凝，其結(jié)果是凝料堵塞噴嘴，或是將冷料注入模具型腔，導(dǎo)致成品缺陷。一般噴嘴溫度 170~180°C。（4）模具溫度：模具溫度對(duì)熔體的充模流動(dòng)能力、塑件的冷卻速度和成型后的塑件性能等有直接影響。模具溫度選擇取決于塑料的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、塑件的結(jié)構(gòu)及性能要求和其他成型工藝條件（熔體溫度、注射溫度、注射壓力和模塑周期等） 。對(duì)塑料熔體來說，注射過程都是冷卻過程。為了使塑料成型和順利脫模，模具的溫度應(yīng)低于塑料的玻璃化溫度和工業(yè)上常用的熱變形溫度。在滿足注射過程要求的溫度下，采用盡可能低的模具溫度，以加快冷卻速度，縮短冷卻時(shí)間，還可以把模具溫度保持在比熱變形溫度稍低的狀態(tài)下，使塑件在比較高的溫度下脫模，然后自然冷卻，可以縮短塑件在模內(nèi)的冷卻時(shí)間。一般模具溫度：25～70°C（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低。）2）壓力注射成型過程中的壓力包括塑化壓力、注射壓力和保壓壓力三種，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。（1）塑化壓力：塑化壓力又稱螺桿背壓，它是指采用螺桿式注射機(jī)注射時(shí)，螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所受到的壓力。這種壓力的大小可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥調(diào)整。注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設(shè)計(jì)、塑件質(zhì)量的要求以及塑料的種類等的不同而確定的。一般操作中，在保證塑件質(zhì)量的前提下，塑化壓力越低越好，其具體數(shù)值隨塑料的品種而定，一般為 6~20MPa。（2）注射壓力：就是指柱塞或螺桿軸向移動(dòng)時(shí)其頭部對(duì)塑料熔體所施加的壓力。在注射機(jī)上常用壓力表指示出注射壓力的大小，一般在 40~130MPa 之間，壓力的大小可通過注射機(jī)的控制系統(tǒng)來調(diào)整。注射壓力的大小取決于注射機(jī)的類型、塑料的品種以及模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程的大小等，關(guān)系十分復(fù)雜，目前難以作出具有定量關(guān)系的結(jié)論。（3）保壓壓力：型腔充滿后，繼續(xù)對(duì)模內(nèi)熔料施加的壓力稱為保壓壓力。保壓壓力的作用是使熔料在壓力下固化，并在收縮時(shí)進(jìn)行補(bǔ)縮，從而獲得健全的塑件。保壓大小也會(huì)對(duì)成型過程產(chǎn)生影響，保壓壓力太高，易產(chǎn)生溢料、溢9邊，增加塑件的應(yīng)力；保壓壓力太低，會(huì)造成成型不足。保壓壓力等于或小于注射時(shí)所用的注射壓力。3）時(shí)間（成型周期）完成一次注射成型過程所需的時(shí)間稱成型周期。它包括合模時(shí)間、注射時(shí)間、保壓時(shí)間、模內(nèi)冷卻時(shí)間和其他時(shí)間等。（1）合模時(shí)間：合模時(shí)間是指注射之前模具閉合的時(shí)間。合模時(shí)間太長(zhǎng)，則模具溫度過低，熔料在料筒中停留時(shí)間過長(zhǎng)；合模時(shí)間太短，模具溫度相對(duì)較高。（2）注射時(shí)間：注射時(shí)間是指注射開始到充滿模具型腔的時(shí)間。在生產(chǎn)中。小型塑件注射時(shí)間一般為 3~5s，大型塑件注射時(shí)間可達(dá)幾十秒。注射時(shí)間中的充模時(shí)間與充模速度成反比；注射時(shí)間縮短、充模速度提高，取向下降、剪切速率增加，絕大多數(shù)塑料的表現(xiàn)粘度均下降，對(duì)剪切速率敏感的塑料尤其這樣。（3）保壓時(shí)間：保壓時(shí)間是指型腔充滿后繼續(xù)施加壓力的時(shí)間，一般為20~25s，特厚塑件可高達(dá) 5~10min。保壓時(shí)間過短，塑件不緊密，易產(chǎn)生凹痕，塑件尺寸不穩(wěn)定等；保壓時(shí)間過長(zhǎng)，加大塑件的應(yīng)力，產(chǎn)生變形、開裂、脫模困難。（4）模內(nèi)冷卻時(shí)間：模內(nèi)冷卻時(shí)間是指塑件保壓結(jié)束至開模以前所需的時(shí)間。冷卻時(shí)間主要決定于塑件的厚度、塑料的熱性能、結(jié)晶性能以及模具溫度等。冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)以脫模時(shí)塑件不引起變形為原則，冷卻時(shí)間一般在30~120s 之間。冷卻時(shí)間過長(zhǎng)，不僅延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率，對(duì)復(fù)雜塑件還將造成脫模困難、易變形、結(jié)晶度高等；冷卻時(shí)間過短，塑件易產(chǎn)生變形等缺陷。（5）其他時(shí)間：其他時(shí)間是指開模、脫模、噴涂脫模劑、安放嵌件等時(shí)間。模具的成型周期直接影響到生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，因此，生產(chǎn)中在保證質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量縮短成型周期中各個(gè)階段的有關(guān)時(shí)間。整個(gè)成型周期中，以注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要，他們對(duì)塑件的質(zhì)量均有決定性影響。4）注射速度：中高速度。10分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。由于上表面為工作表面對(duì)其精度要求較高，下表面為非工作面，精度要求相對(duì)較低，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級(jí)：四級(jí)。具體 ABS 的注射工藝參數(shù)見表 2-1。表 2-1 注塑機(jī)主要參數(shù)注射機(jī)類型 螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速/(r·min -1) 30~60形式 直通式噴 嘴溫度/℃ 180~190前段 200~210中段 210~230料筒溫度/℃后段 180~200模具溫度 /℃ 50~70注射壓力/MPa 70~90保壓壓力/MPa 50~70注射時(shí)間 /s 3~5保壓時(shí)間 /s 15~30冷卻時(shí)間 /s 15~30成型周期 /s 40~702.1 零件結(jié)構(gòu)分析（1）結(jié)構(gòu)分析塑件為手機(jī)外殼的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有手機(jī)的按鍵及手機(jī)顯示屏，后面有與后蓋聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)表面粗糙度要求不高。（2）工藝性分析精度等級(jí)：采用 5 級(jí)低精度脫模斜度：在塑料制品的成型中，為了便于將制品從模具內(nèi)脫出，制品的內(nèi)外壁必須油足夠的脫模斜度。脫模斜度與塑料品種，制品形狀，模具結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，一般情況下在 30'～3°之間選取。塑件外表面 40′－1°20′ 塑件11內(nèi)表面 30′－1°（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。 ）123 注射設(shè)備的選擇除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過較核來設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。3.1 有關(guān)塑件的計(jì)算估算塑件體積和質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為 ABS，查書本得知其密度為 1.13-1.14g/cm3，收縮率為0.5%，計(jì)算其平均密度為 1.135 g/cm3，平均收縮率為 0.5﹪。使用 PRO/E 軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。體積 = 3.9420934 （cm3） 曲面面積 = 8.7216837 （cm 2）密度 = 1.05 (g/ cm3）質(zhì)量 = 4.1391980 (g)3.2 注塑機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)塑件的體積初步選定用 XS-Z-60（臥式）型注塑機(jī)。SZ-60/40（臥式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如表 3-1：表 3-1 注塑機(jī)的主要參數(shù)理論注射容積(cm3） 60 螺桿直徑(mm) 30注射壓力(MPa) 180 注射速率(g/s) 70塑化能力(g/s) 35 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 0—200鎖模力(kN) 400 拉桿有較距離(mm) 220×30013移模行程(mm) 250 模具最大厚度(mm) 250模具最小厚度(mm) 150 鎖模形式 雙曲肘模具定位孔直徑(mm) ￠80 噴嘴球半徑(mm) SR10噴嘴口孔徑(mm) ￠3 模板尺寸(mm) 200×3153.3 注塑機(jī)及型腔數(shù)量的校核1、主流道的體積約為：V(cm3) = 3.14×0.632×2.5 = 3.9882、分流道與澆口的體積約為：V(cm3) = 13×1.1304 = 14.69523、該模具總共需填充塑件的體積約為：V(cm3) = 2 × 3.9420934 + 3.988 + 14.6952 = 26.56723.4 注塑機(jī)及參數(shù)量的校核3.4.1 注射量的校核注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即V = nVz + Vj或 M = nm z + mj 式（3.1）式中 V（m）——一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm3或 g） ；n ——型腔數(shù)目Vz（m z）——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量(cm3或 g） 。Vj（m j）——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm3或 g） 。14故應(yīng)使nVz + Vj ≤ 0.8V g或 nm z + mj ≤ 0.8m g式中 Vg（m g）——注射機(jī)額定注射量(cm3或 g） 。根據(jù)容積計(jì)算nVz + Vj = 26.5672 ≤0.8V g可見注射機(jī)的注射量符合要求3.4.2 注塑模結(jié)構(gòu)的組成及分類型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響?？筛鶕?jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù) n式(3.2)12mKNn??式中 K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取 0.8；mN——注射機(jī)允許的最大注射量；m 2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g 或 cm3） ；m 1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（g 或 cm3） 。所以需要 8942.3683.108. ????nn=2 符合要求3.5 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核注射時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔內(nèi)仍然存在較大的壓力，它會(huì)使模具從分型面漲開。為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力。它同注射量一樣，也反映了注射機(jī)的加工能力，是一個(gè)重要參數(shù)。15注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會(huì)出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系：nA1 + A2 ﹤ A式中 A——注射機(jī)允許使用的最大成型面積(mm 2）其他符號(hào)意義同前。注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力，即：(nA1 + A2)p ﹤ F式中符號(hào)意義同前。所以需要2×40×95+9×80=83200﹤A查得 ABS 的平均成型壓力為 30（cm 2/MPa）（2×4×9.5+0.9×8）×30=83.2×30=2.5﹤F符合要求3.6 最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力 pmax,應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即：pmax﹥Kp 0很明顯，上式成立，符合要求。3.6.1 模具與注射機(jī)安裝部分的校核噴嘴尺寸 注射機(jī)頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。模具厚度 模具厚度 H（又稱閉合高度）必須滿足：16Hmin﹤H﹤H max式中 H min——注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開距；Hmax——注射機(jī)允許的最大模厚。注射機(jī)允許厚度150﹤H﹤250符合要求。3.6.2 開模行程校核開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對(duì)于單分型面注射模：Smax ≥ s = H 1 + H2 + 5—10mm式中 H 1——摧出距離（脫模距離） （mm） ；H2——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm） 。開模距離取 H 1 = 20包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H 2 = 40余量取 8 則有：Smax ≥ s = 20+20+28 =68符合要求。174 分型面的選擇塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵4.1 分型面的形式注射模具的只有一個(gè)分型面，有的有多個(gè)分型面。在多個(gè)分型面的模具中，將脫模時(shí)取出塑件的那個(gè)分型面稱為主分型面，其他的分型面稱為輔助分型面，輔助分型面時(shí)為了達(dá)到某種目的而設(shè)計(jì)的。分型面的形狀有直分型面，傾斜分型面，階梯分型面，曲面分型面，瓣合分型面。4.2 分型面的設(shè)計(jì)原則由于分型面受塑件在模具中的成型位置，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，塑件結(jié)構(gòu)工藝分析性及尺寸精度，嵌件的位置，塑件的推出，排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，以選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 塑件在動(dòng)，定模的方位確定后，其分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處，否則塑件會(huì)無法從型腔中脫出，這是最基本的選擇原則。2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模 由于注塑機(jī)的頂出裝置在動(dòng)模一側(cè)，所以分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后在動(dòng)模一側(cè)，這樣有助于在動(dòng)模部分設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)工作，若在定模內(nèi)設(shè)置推出機(jī)構(gòu)就會(huì)增加模具的復(fù)雜程度。3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度合表面質(zhì)量 同軸度的要求較高的塑件，選擇分型面時(shí)最好把有同軸度要求的部分放置在模具的同一側(cè)。184）分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工 通常在模具設(shè)計(jì)中，選擇平直分型面居多。但為了便于模具的制造，應(yīng)根據(jù)模具的實(shí)際情況選擇合理的分型面。5）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮，為了使型腔有良好的排氣條件，分型面應(yīng)盡量設(shè)置在塑料融體流動(dòng)方向的末端該塑件的模具只有一個(gè)分型面，垂直分型。根據(jù)以上原則，確定該模具的分型面圖 4-1, 4-2, 4-3 所示：第一次分型：圖 4-1 第一分型面第二次分型：圖 4-2 第二分型面（1）19圖 4-3 第二分型面料（2）205 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道.普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、尺寸、內(nèi)在質(zhì)量、外在質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用等有較大影響。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循以下基本原則：1) 了解塑料的成型性能 了解被成型的塑料熔體的流動(dòng)特性、溫度、剪切速率對(duì)粘度的影響等十分重要，設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)一定要適應(yīng)所用塑料的成型性能，保證成型塑件的質(zhì)量。2) 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 在選擇澆口位置時(shí)，應(yīng)注意避免熔接痕的產(chǎn)生。3) 有利于型腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體有序地排出，避免因氣阻產(chǎn)生凹陷等缺陷。4) 盡量采用較短的流程充滿型腔 在選擇澆口位置的時(shí)候，對(duì)于較大的模具型腔，要力求以較短的流程充滿型腔，使塑料熔體的壓力損失和熱量損失減小到最低限，以保持較理想的流動(dòng)狀態(tài)和有效的傳遞最終壓力，保證塑件良好的成型質(zhì)量。5) 流動(dòng)距離比的校核 對(duì)于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可能因其流動(dòng)距離過長(zhǎng)或流動(dòng)阻力太大而無法充滿整個(gè)型腔。5.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為 2°—6°。 215.1.1 主流道的尺寸（1） 主流道小端直徑 主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴直徑+2～3=3+2～3 取 d=5（mm） 。（2） 主流道的球半徑主流道的球半徑 SR=10+1～2 取 SR=12（mm） 。（3） 球面配合高度球面配合高度為 3～5 取 3（mm） 。（4） 主流道長(zhǎng)度主流道長(zhǎng)度 L，應(yīng)盡量小于 60mm，上標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取L=32（mm）（5） 主流道錐度主流道錐角一般應(yīng)在 2°—6°，取 α=4°，所以流道錐度為 α/2=2°。（6） 主流道大端直徑主流道大端直徑 D=d+2Ltg（α/2） （α=4°）≈6.3（mm）（7） 主流道大端倒圓角倒角 D/8≈0.6（mm）根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道 5-1：圖 5-1 主流道形式225.1.2 主流道襯套的形式主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套） ，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如 T8A、T10A 等，熱處理要求淬火 53 ～ 57 HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對(duì)稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同一軸心線。如圖 5-2圖 5-2 主流道的位置主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在固定在模板上。該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式。設(shè)計(jì)出主流道襯套的尺寸如圖 4-3 所示：23圖 5-3 主流道的具體尺寸主流道襯套的固定形式如圖 5-4 所示：圖 5-4 襯套的固定形式5.2 主流道冷料井的設(shè)計(jì)主流道冷料井設(shè)計(jì)成帶有摧桿的冷料井，底部由一根摧桿組成，摧桿裝于摧桿固定板上，與摧桿脫模機(jī)構(gòu)連用。冷料井的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出。當(dāng)其被摧出時(shí)，塑件和流料凝道能自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。主流道冷料井的設(shè)計(jì)如圖 5-5 所示：24圖 5-5 主流道冷料井的設(shè)計(jì)5.3 分流道冷料井設(shè)計(jì)當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料井，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的 1.5～2 倍。5.4 分流道的設(shè)計(jì)該模具為一模兩腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動(dòng)過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。5.4.1 分流道的截面形狀常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、U 字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最?。?，由于正方形流道凝料脫模困難，實(shí)際使用側(cè)面具有斜度為 5°～10°的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大） ，通常不采用，當(dāng)分型面為平面時(shí)，可采用梯形或 U 字型截面的分流道。從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型截面。255.4.2 分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長(zhǎng)度等因素來確定。（1）對(duì)于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200g 以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑：D = 0.2654W L 式（5.1）其中 D—流道直徑（mm） ；W—塑件的質(zhì)量（g） ；L—分流道的長(zhǎng)度（mm） 。此式計(jì)算的分流道直徑限于 3.2 ～ 9.5 mm。根據(jù)前面的計(jì)算數(shù)據(jù)，有D = 0.265×4.139 ×55 ≈1.5 （mm）故不在適應(yīng)范圍。（2）根據(jù)分流道截面形狀與流動(dòng)理論長(zhǎng)度的關(guān)系和《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》表 5-3，再考慮到 ABS 的成型工藝性能，可確定分流道直徑為 6mm.因此，分流道截面形狀如圖 5-6 所示：圖 5-6 分流道截面5.4.3 分流道的長(zhǎng)度分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱邸?6分流道長(zhǎng)度為：L=(50+15)×2=110（mm）5.4.4 分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取0.63～1.6μm，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。5.4.5 分流道的布置形式分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，采用平衡式布置。平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。該模具分流道為圓形截面，在定模座板和定模板上都開有分流道。其形式如圖 5-7：圖 5-7 分流道的設(shè)計(jì)275.4.6 分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)圓形分流道與矩形澆口的連接形式狀圖 5-8 澆口形5.5 澆口的設(shè)計(jì)綜合點(diǎn)澆口呼側(cè)澆口兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用剪切澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時(shí)，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動(dòng)化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個(gè)剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。5.5.1 澆口尺寸的確定澆口結(jié)構(gòu)尺寸可由經(jīng)驗(yàn)公式，并由《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》之《輕工模具手冊(cè)之一》中圖 3-31 查得，澆口深度 h=0.5～2.0h=nt=0.8 取 h=1（mm）式中 h—澆口深度（mm）;n—塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定；28t—塑件壁厚（mm）.澆口寬度 b=1.5～5.0式（5.2）取 b=1.8（mm）式中 A—塑件型腔表面積。澆口長(zhǎng)度 l=0.5～1.75為了去除澆口方便，澆口長(zhǎng)度 l 也可取 0.7～2.5。所以可取 l =1.0（mm）5.5.2 澆口位置的選擇澆口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則：① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷；② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；③ 有利于塑料熔體的流動(dòng)；④ 的利于型腔的排氣；⑤ 考慮塑件受力情況；⑥ 增加熔接痕牢度；⑦ 流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響；⑧ 澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件變形的影響；⑨ 校核流動(dòng)比；⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量