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目 錄
引言……………………………………………………………………1
設(shè)計(jì)指導(dǎo)書……………………………………………………………2
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題……………………………………………………4
二、塑件及材料分析…………………………………………………5
三、擬定的成型工藝…………………………………………………6
四、型腔數(shù)目確定……………………………………………………7
五、型腔布局…………………………………………………………7
六、分型面與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………7
七、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………9
八、成型零件設(shè)計(jì)……………………………………………………11
九、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………15
十、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………16
十一、模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………18
十二、注射模與注射機(jī)的關(guān)系………………………………………20
十三、模具裝配草圖及工作原理……………………………………22
十四、設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………23
十五、參考資料………………………………………………………24
設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
1. 設(shè)計(jì)前應(yīng)明確的事項(xiàng)
（1） 明確制品的幾何形狀及使用要求。對(duì)于形狀復(fù)雜的制品，有時(shí)除看懂其圖樣外，還需參考產(chǎn)品模型或樣品，考慮塑料的種類及制品的成型收縮率、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、允許變形范圍等范圍，即充分了解制品的使用要求，因?yàn)檫@不僅是模具設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，而且還是減少模具設(shè)計(jì)者與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者已意見(jiàn)分歧的手段。
（2） 估算制品的體積和重量及確定成型總體方案。計(jì)算制品重量的目的在于選擇設(shè)備和確定成型總體方案。成型總體方案包括確定模具的機(jī)構(gòu)形式，型腔數(shù)目，制品成型的自動(dòng)化程度，采用流道的形式（冷流道或熱流道），制品的側(cè)向型孔是同時(shí)成型還是后序加工，側(cè)凹的脫模方式等。
（3） 明確注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)則。只有確定采用什么型號(hào)和規(guī)則的注射成型機(jī)，在模具設(shè)計(jì)時(shí)才能對(duì)模具上與注射機(jī)有關(guān)的結(jié)構(gòu)和尺寸的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。
（4） 檢查制品的工藝性。對(duì)制品進(jìn)行成型前的工藝性檢查，以確認(rèn)制品的各個(gè)細(xì)小部分是否均符合注射成型的工藝性條件。
2. 基本程序
模具及其操作必須滿足各種要求，其模具設(shè)計(jì)的最佳方法是綜合考慮，系統(tǒng)制定設(shè)計(jì)方案，模具設(shè)計(jì)流程圖表示了各條件間的相互關(guān)系，以及必須滿足主功能的邊界條件和附加條件的關(guān)系。
3. 注射模設(shè)計(jì)審核要點(diǎn)
（1） 基本結(jié)構(gòu)審核
1） 模具的結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)是否與注射機(jī)規(guī)格匹配。
2） 模具是否具有合模道向機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。
3） 分型面選擇是否合理，有無(wú)產(chǎn)生飛邊的可能，制品能否滯留在設(shè)有推出脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)模（或定模）一側(cè)。
4） 模腔的布置與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理。澆口是否與塑料原料相適應(yīng)，澆口位置是否恰當(dāng)，澆口與流道的幾何形狀及尺寸是否合適，流動(dòng)比數(shù)值是否合理。
5） 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。
6） 推出脫模機(jī)構(gòu)與側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)是否合理、安全和可靠。它們之間或它們與其它模具零部件之間有無(wú)干涉或碰撞的可能，脫模板（推板）是否會(huì)與凸模咬合。
7） 是否需要排氣結(jié)構(gòu)，如果需要，其設(shè)置情況是否合理。
8） 是否需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如果需要，其熱源和冷卻方式是否合理。溫控元件隨是否足夠，精度等級(jí)如何，壽命長(zhǎng)短如何，加熱和冷卻介質(zhì)的循環(huán)回路是否合理。
9） 支承零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。
10） 外形尺寸能否保證安裝，緊固方式選擇是否合理可靠，安裝用的螺栓孔是否與注射動(dòng)、定模固定板上的螺孔位置一致，壓板槽附近的固定板上是否有緊固用的螺孔。
（2） 設(shè)計(jì)圖樣審核要點(diǎn)
1） 裝配圖。零部件的裝配關(guān)系是否明確，配合代號(hào)標(biāo)注得是否恰當(dāng)合理，零件標(biāo)注是否齊全，與明細(xì)表中的序號(hào)是否對(duì)應(yīng)，有關(guān)的必要說(shuō)明是否具有明確的標(biāo)記，整個(gè)模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度如何。
2） 零件圖。零件號(hào)、名稱、加工數(shù)量是否有確切的標(biāo)注，尺寸公差和形位公差標(biāo)注是否合理齊合。成型零件容易磨損是部位是否預(yù)留了修磨量。哪些零件具有超高精度要求，這種要求是否合理。各個(gè)零件的材料選擇是否恰當(dāng)，熱處理要求和表面粗糙度要求是否合理。
3） 制圖方法。 制圖方法是否正確，是否合乎有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（包括工廠企業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)）。圖面表達(dá)的幾何圖形與技術(shù)內(nèi)容是否容易理解。
（3） 模具設(shè)計(jì)質(zhì)量審核要點(diǎn)
1） 設(shè)計(jì)模具時(shí)，是否正確地考慮了塑料原材料的工藝特性、成型性能，以及注射機(jī)類型可對(duì)成型質(zhì)量產(chǎn)生的影響。對(duì)成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷是否在模具設(shè)計(jì)時(shí)采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。
2） 是否考慮了制品對(duì)模具導(dǎo)向精度的要求，導(dǎo)向結(jié)果設(shè)計(jì)得是否合理。
3） 成型零部件的工作尺寸計(jì)算是否合理，能否保證制品的精度，其本身是否具有足夠的強(qiáng)度和剛度。
4） 支撐部件能否保證模具具有足夠的整體強(qiáng)度和剛度。
5） 設(shè)計(jì)模具時(shí)是否考慮了試模和修模要求。
（4）裝拆及搬運(yùn)條件審核要點(diǎn)有無(wú)便于裝拆時(shí)用的橇槽、裝拆孔和牽引螺釘，對(duì)其是否作出了標(biāo)記。有無(wú)供搬運(yùn)用的吊環(huán)或起重螺栓孔，對(duì)其是否也作出了標(biāo)記。
一、 設(shè)計(jì)課題
把手封條注塑模
二、塑件及材料分析
1， 塑件形狀分析
此塑件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，外觀光滑，只是制品的凹槽涉及到的脫模必須是兩次頂出，塑件上有四條槽
2， 材料分析
材料選用PE，是聚乙烯的簡(jiǎn)寫，是由乙烯聚合而成的的聚合物，作為塑料使用時(shí)，其平均相對(duì)分子質(zhì)量要在1萬(wàn)以上。根據(jù)聚合物條件不同，實(shí)際平均相對(duì)分子質(zhì)量可從1萬(wàn)到幾百萬(wàn)不等。生成的PE乙烯單體大部分是由石油裂解得到
聚乙烯是樹脂中分子結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，它原料來(lái)源豐富，價(jià)格較低，具有優(yōu)異的電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，易于成型加工，并且品種較多，可滿足不同性能要求，因此它從問(wèn)世以來(lái)發(fā)展很快，是目前產(chǎn)量最大的樹脂品種，用途極廣泛
PE材料的性能特點(diǎn):質(zhì)軟,機(jī)械性能差,表面硬度低,化學(xué)穩(wěn)定性好,但不耐強(qiáng)氧化劑,耐水性好
PE的成型特點(diǎn):成型前不可預(yù)熱,收縮大,易變形,冷卻時(shí)間長(zhǎng),成型效率不高,塑件有淺側(cè)凹可強(qiáng)制脫模
PE材料在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):澆注系統(tǒng)應(yīng)盡快保證充型,須設(shè)冷卻系統(tǒng),使用溫度一般為<800C
PE材料的品種多，根據(jù)塑件的要求及特點(diǎn)，我們選用低密度聚乙烯來(lái)作為注塑材料
PE材料的品種很多，在此低密度聚乙烯（LDPE）作為塑件的注塑材料。LDPE是在高溫和特別高的壓力下通過(guò)典型的自由基聚合過(guò)程得到的。早在20世紀(jì)40年代初，LDPE已用于電線包覆，是PE家族中最早出現(xiàn)的產(chǎn)品。LDPE綜合了許多優(yōu)良的性能，如透明性、封合性、易于加工，是當(dāng)今聚合物工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的材料之一。
LDPE通常可采用管式和釜式反應(yīng)器兩種生產(chǎn)工藝制備，聚合時(shí)壓力為（150～350）Mpa，聚合溫度在150～260℃之間，并加入適量的引發(fā)劑。
與其他工藝過(guò)程得到的線性PE不同，高壓自由基聚合歷程易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，得到的聚合物存在大量的支鏈結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使LDPE具有透明、柔順，易于擠出等特定性能。通過(guò)控制平均相對(duì)分子質(zhì)量（MW）、結(jié)晶度和相對(duì)分子質(zhì)量分布（MWD），可以是LDPE樹脂獲得多種應(yīng)用。
聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量是用組成聚合物的所有分子鏈的平均尺寸來(lái)表達(dá)的，為方便起見(jiàn)，在塑料工業(yè)中采用熔體流動(dòng)速率（MFR）作為平均相對(duì)分子質(zhì)量的量度，MFR的單位為g/10min，MFR的值與平均相對(duì)分子質(zhì)量的大小成反比。
LDPE的結(jié)晶度與樹脂中的短支鏈的含量有關(guān)，結(jié)晶度通常為30%～40%，結(jié)晶度的提高是LDPE的剛性、耐化學(xué)藥品性、阻隔性、拉伸強(qiáng)度和耐熱性增加。而沖擊強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐應(yīng)力開裂性能降低。
3， 塑件正投影面積，體積及質(zhì)量計(jì)算。
根據(jù)塑件，可算出體積及質(zhì)量
如圖2所示，可把塑件分成幾個(gè)部分來(lái)計(jì)算，具體計(jì)算如下： 塑件有4個(gè)槽，把相對(duì)的兩個(gè)槽合起來(lái)計(jì)算就相當(dāng)與計(jì)算一個(gè)圓住的體積根據(jù)圖紙可以知道塑件的體積等于上端長(zhǎng)方體的體積加上下端長(zhǎng)方體的體積減掉凸模所形成的凹槽再減掉兩個(gè)圓柱的體積：
設(shè)：上端長(zhǎng)方體的體積為V上則
V上=18x1.7x70=2142mm3
下端長(zhǎng)方體的體積為V下
V下=15x67x（7.7-1.7）=6030mm3
凹槽的體積V凹=(15x1.7x2)x(7.7-1.7)x(67-1.7x2)
=4426.56mm3
根據(jù)圖中所示,可設(shè)一個(gè)圓柱的長(zhǎng)為L(zhǎng)1=64mm體積為V1
另一個(gè)取L2=12mm體積為V2
V1=πr2L1=3.14x0.62x64=7.2345mm3
V2=πr2L2=3.14x0.62x12=1.35648mm3
V1+V2=7.23456+1.35648=8.59mm3
V總=2142+(6030-4426.56)-8.59=3746.49mm3
因?yàn)镻E材料選用的是底密度乙烯,所以密度ρ=0.91g/cm3
m總=3746.49x10-3x0.91=3.4g
三、擬定的成型工藝
1、制品的成型方法
熱塑性塑料指定采用注射成型，本設(shè)計(jì)選用熱塑性塑料PE，可用注射成型。
2、制品的成型參數(shù)
根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選定的原料PE，可擬定如下工藝參數(shù)）。
塑料名稱： PE
密度（g/cm3）： 0.910`~0.925
計(jì)算收縮率（%）：0.3~0.8
預(yù)熱溫度（℃）： 70~80
預(yù)熱時(shí)間（h）： 1~2
料筒溫度（℃） 前段 170~200
后段 140~160
模具溫度（℃）： 35~55
注射壓力（MPa）：60~100
成型時(shí)間（s）： 注射時(shí)間 15~60
高壓時(shí)間 0~3
冷卻時(shí)間 20~90
總周期 50~160
適應(yīng)注射機(jī)類型： 柱塞式
四、型腔數(shù)目
型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn) 來(lái)確定
（1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目:根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則,并忽略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)
（2）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目,當(dāng)成型大型平板制件時(shí)常用這種方法
（3）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在磨具中每增加一個(gè)型腔,制品尺寸精度要降低4%,對(duì)于高精度制品,由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件一致,故推薦型腔數(shù)目不超過(guò)4個(gè)
（4）、由于塑件的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單,只是四周多了四個(gè)槽,并可以使用限位桿來(lái)實(shí)行強(qiáng)制脫模,磨具本身的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單,塑件的質(zhì)量也很輕,故可以用一模兩腔注射成型
同時(shí)根據(jù)塑件體積v=3746.79mm3，初步確定注射機(jī)為SZ-40/32
注射機(jī)各參數(shù)如下：
項(xiàng)目 SZ-40/32
結(jié)構(gòu)形式 立式
理論注射容量（cm3） 40
螺桿直徑（mm） 24
注射壓力（MPa） 150
注射速率（g/s）
塑化能力（Kg/h）
螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）
鎖模力（KN） 320
拉桿內(nèi)向距（mm） 205
移模行程（mm） 160
最大模具厚度（mm） 160
最小模具厚度（mm） 130
模具定位孔直徑
模具定位孔直徑（mm）
噴嘴球半徑（mm） 10
噴嘴口孔徑（mm） 3
五、型腔布局
由于塑件比較簡(jiǎn)單，而且比較小，直線形分布。為提高生產(chǎn)效率，可以采用一模兩腔的方法。
六、分型面與排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1、分型面選擇：
選擇分型面即是決定型腔空間在模內(nèi)應(yīng)占有的位置。
選擇時(shí)應(yīng)遵行如下原則：
1）、復(fù)合塑件脫模。為使塑件能從模內(nèi)取去，分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸大的部位。4）、確保塑件質(zhì)量。分型面應(yīng)不要選擇在塑件光滑的外表面，避免影響外觀質(zhì)量；將塑件要求同軸度的
5）、有利于塑件脫模。由于模具脫模機(jī)構(gòu)通常只設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，故選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。這對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)使用的模具尤其顯得重要。
6）、考慮側(cè)向軸拔距。一般機(jī)械式抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向拔距都較小，因此選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的方向置于動(dòng)、定模的開合模方向上，而將短抽拔距做為側(cè)向分型或抽芯。并注意將側(cè)抽芯放在動(dòng)模邊，避免定模抽芯。
7）、鎖緊模具的要求。側(cè)向合模鎖緊力較小，故對(duì)于投影面積較大的大型塑件，應(yīng)將投影面積大的方向放在動(dòng)、定模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面。
8）、有利于排氣。當(dāng)分型面作為主要排氣渠道時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)在塑料熔體的末端，以利于排氣。
9）、模具零件易于加工。選擇分型面時(shí)，應(yīng)使模具分割成便于加工的零件，以減小機(jī)械加工的困難。
根據(jù)以上分型面選擇原則及塑件本身的特點(diǎn)，確定為一次分型（如圖3）
圖3 2、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
當(dāng)排氣不良時(shí)將在塑件上形成氣泡，銀文，云霧，接縫，使表面輪廓不清，甚至沖模不滿；嚴(yán)重時(shí)在塑件表面產(chǎn)生焦痕；降低沖模速度，影響成型周期；形成斷續(xù)注射，減低生產(chǎn)效率。因此我們一般用以下的幾種排氣方法：
1：排氣槽排氣 對(duì)于成型大中型塑件的模具，需排住的氣體量多，通常都應(yīng)開設(shè)排氣槽
2：分型面排氣 對(duì)于小型模具，可利用分型面間隙排氣，但分型面須位于容體流動(dòng)末端 3拼鑲件縫隙排氣 對(duì)于組合的凹?；蛐托荆衫闷淦春系目p隙排氣
4推桿間隙排氣 利用推桿與模板或型芯的配合間隙排氣
5粉末燒結(jié)合金塊排氣
七、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
七、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6排氣井排氣 在塑料熔體匯合處的外側(cè)，設(shè)置一個(gè)空穴，使氣體排入其中，也可以獲得良好的排氣效果
7強(qiáng)制性排氣 在封閉氣體的部位，設(shè)置排氣桿
七、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3拼鑲件縫隙排氣 對(duì)于組合的凹?；蛐托荆衫闷淦春系目p隙排氣
4推桿間隙排氣 利用推桿與模板或型芯的配合間隙排氣
5粉末燒結(jié)合金塊排氣
6排氣井排氣 在塑料熔體匯合處的外側(cè)，設(shè)置一個(gè)空穴，使氣體排入其中，也可以獲得良好的排氣效果
7強(qiáng)制性排氣 在封閉氣體的部位，設(shè)置排氣桿
七、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注射 模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它 對(duì)注射成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響。設(shè)計(jì)時(shí)須遵循如下原則：
1．結(jié)合型腔布局考慮，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：
1）盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。
2）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。
3）型腔排列要盡量可能緊湊，以減少模具外形尺寸。
2． 熱量及壓力損失要小 為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少?gòu)澱郏砻娲植诙纫汀?
3. 確保均衡進(jìn)料 盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。
4．塑料耗量要少 在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量要小，以減少塑料的耗量。
5．消除冷料 澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的“冷料”，防止其進(jìn)入型腔，影響塑件的質(zhì)量。
6．排氣良好 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個(gè)角落，使型腔的氣體能順利排出。
7．防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過(guò)大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。
8．塑件外觀質(zhì)量 根據(jù)塑件大小、形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無(wú)損塑件的美觀和使用。
9．生產(chǎn)效率 盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工，成形周期短，效率高。
10．塑料熔體流體特性 大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為，以充分利用。
（一）主流道的設(shè)計(jì)
主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定錐度，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：
1：主流道圓錐角為a=20~60，對(duì)流動(dòng)性差的可取30~60，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63m
2：主流道大端成圓角，半徑r=1~3mm，以減小料轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)的阻力
3：在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道盡可能短，一般小于60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響流體的順利充型
4：對(duì)于小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，主流道襯套與定模板采用H7/m6過(guò)度配合與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合
5：主流道襯套一般選用T8 T10制造，熱處理強(qiáng)度為52~56HRC
根據(jù)“常用塑料直澆口尺寸”表，選主流道始端尺寸d=2.5mm,大端尺寸D=4mm，澆口套始端半徑R=機(jī)床噴嘴小經(jīng)d +（0.5~1）=10+(0.5~1)=11mm，半錐角a=2o。其長(zhǎng)度尺寸取L=40mm，其余尺寸見(jiàn)圖。主流道內(nèi)壁粗造度Ra=0.63，拋光時(shí)要沿軸向進(jìn)行。
根據(jù)主流道尺寸，可求出主流道體積：
V主=1/3Lπ（R2+Rr+r2）
=1/3x3.14x40（1.252+1.25x2+4）= 0.334cm3
（二）冷料穴設(shè)計(jì)
冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”防止“冷料”進(jìn)入行腔而影響塑件質(zhì)量；開模時(shí)又可以將主流道的冷凝料拉出，冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。其類型可分為四大類
（1） 底部帶有推桿的冷料穴
這類冷料穴的底部由一跟推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此他常于推桿或推管脫模機(jī)構(gòu)連用。
（2） 底部帶有拉料桿的冷料穴
這類冷料穴的底部有一根拉料桿構(gòu)成，拉料桿裝于型芯固定板上，因此它不隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)
（3）底部無(wú)桿的冷料穴
對(duì)于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右兩半模的中心線上，當(dāng)開模時(shí)分型面左右分開，塑件與流道凝料取出，冷料穴底部不必設(shè)計(jì)桿件。
（4）分流道冷料穴
當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的盡頭沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的1.5～2倍。
（二）分流道設(shè)計(jì)
分流道是主流道與澆口之間的通道。多行腔模具一定設(shè)置分流道 ，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也需設(shè)置分流道。由于模具有四條分流道，要從行腔側(cè)面注入，分流道應(yīng)是側(cè)澆，設(shè)計(jì)成圓形并四周交叉分布，這樣效率比較高。因?yàn)樗芗谋诤駷?.7〈3mm，質(zhì)量3.4〈200g，所以可以根據(jù)公式D=0.2654W1/2L1/4來(lái)計(jì)算
D — 分流道的直徑（mm）
W — 塑件的質(zhì)量 （g）
L — 分流道的長(zhǎng)度 （mm）
因?yàn)樾颓粸橐荒Ｋ那话磮A周均勻分布，兩個(gè)小型腔的最小直線距離在7mm～8mm，在這里取8mm，這樣計(jì)算分流道長(zhǎng)度為15mm
圖6
其直徑尺寸可按下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：
把W=3.4mm和L=15mm帶入上式得：
D=0.2654X3.4?X15?=0.96mm
分流道直徑D=0.96mm,不符合直徑限于3.2～9.5mm條件。應(yīng)取5mm
（三）澆口設(shè)計(jì)
澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其形狀、位置、尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：（1）行腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；（2）易于切除澆口凝料；（3）對(duì)于多行腔模具，用以平衡進(jìn)料；對(duì)于多澆口單行腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口截面面積通常為分流道截面面積的0.03~0.09。澆口截面形狀有矩形和圓形兩種。澆口長(zhǎng)度為0.5~2mm左右，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。在這我們?nèi)∠拗菩詽部谥械膫?cè)澆口，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便調(diào)整充模時(shí)的剪切速度和澆口封閉時(shí)間，因而也稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口的特點(diǎn)是澆口截面形狀簡(jiǎn)單，加工方便，能對(duì)澆口尺寸進(jìn)行精密加工。
澆口截面積通常為分流道截面積的0.03~0.09。
S澆=S分（0.03~0.09）=?πx32x0.09=?πd2澆則d澆=3X0.3=0.9
澆口長(zhǎng)度一般取0.5~2mm，取L=1mm
圖6
八、成型零件設(shè)計(jì)
由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以下一些性能:1:必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受塑料熔體的高壓，2:有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)到HRC40以上3:對(duì)于成型會(huì)產(chǎn)生腐濁性氣體的塑料還應(yīng)選擇耐腐濁的合金鋼處理4:材料的拋光性能好，表面應(yīng)該光滑美觀。表面粗造度應(yīng)在Ra0.4以下5:切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好6:熔焊性能要好,以便修理7:成型部位應(yīng)須有足夠的尺寸精度?？最惲慵镠8~H10，軸類零件為h7~h10。
（一） 型芯和成型桿設(shè)計(jì)
因?yàn)榘咽址鈼l注塑模本身比較簡(jiǎn)單,只是塑件四周有凹槽,因此不容易脫模,為了便于脫模,把型芯和成型桿單獨(dú)制作,然后將成型桿嵌入型芯中,使之成為型芯的一部分,并能單獨(dú)做為頂桿,以便方便于第二次和限位桿配合脫模
圖7
確定型芯尺寸：
lm=［ls（1+s）+ 3/4△］ 0 -δz
把ls=11.6，收縮率取s=0.009，精度等級(jí)系數(shù)取 △=0.72， δz=△/3=0.24帶入上式得：
lm=［11.6(1+0.009)+0.75x0.72］ 0 -δz=12.20-0.24mm
型芯的工作高度尺寸：
hm=［hs（1+s）+2/3 x △］ 0 -δz
把hs=6，收縮率s=0.009,△=0.56， δz=△/3=0.18帶入上式得
hm=［6x1.009+2/3 x 0.56］0-0.18=6.4 0-0.18mm
（二）凹模徑向尺寸的計(jì)算
凹模用于成型塑件的外表面，按起結(jié)構(gòu)的不同，可分為6種1：整體式凹模2：整體嵌入式凹模3：局部鑲嵌式凹模4：大面積鑲嵌式凹模5：四壁拼合式凹模6：拼塊式凹模。塑件本身比較簡(jiǎn)單，應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸來(lái)確定凹模的尺寸和形狀
徑向尺寸計(jì)算：
Dm=［Ds（1+s）- 3/4 △］+δ0
把D1m=18 D2m =15 S=0.009，△=0.30 δz=△/3=0.1
D1m=［18x1.009-0.75 x 0.3］0+0.1=17.940+0.1mm
D2m=［15x1.009-0.75 x 0.3］0+0.1= 14.910+0.1mm
凹模套的高度尺寸：
Hm=［Hs（1+s）-2/3 x △］+δz 0
把H1m=7.7，H2m=1.7，H3m=6，s=0.009，△1=0.64，△2=0.42，△3=0.56，δz=△/3依次帶入上式得：
H1m=［7.7x1.009-2/3 x 0.64］0+0.21=7.340+0.21mm
H2m=［1.7x1.009-2/3 x 0.42］0+0.42=1.440+0.21mm
H3m=［6x1.009-2/3 x 0.56］0+0.56=5.680+0.56mm
（三）凹模壁厚計(jì)算
在注射過(guò)程中，凹模套承受塑料熔體的高壓作用，因此模具的凹模套應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度。凹模套強(qiáng)度不足將發(fā)生塑件變形，甚至破裂；剛度不足將產(chǎn)生過(guò)大彈性變形，導(dǎo)致凹模套向外膨脹，并產(chǎn)生溢料間隙。
型腔壁厚計(jì)算應(yīng)以最大型腔壓力為準(zhǔn)。一副模具要能正常生產(chǎn)，即不允許行腔強(qiáng)度不足，也不允許其剛度不足，因此行腔壁厚應(yīng)該同時(shí)考慮其強(qiáng)度條件和剛度條件。據(jù)分析，大尺寸行腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度計(jì)算，小尺寸行腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力已超過(guò)許用應(yīng)力，因此強(qiáng)度不足是主要矛盾，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算
按剛度計(jì)算為：
S最小≥0.31L1（aPL1/EA［δ］）1/3mm
E — 模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為2.1x10 5 MPa
P — 型腔壓力，一般取25～45Mpa
A— 型腔側(cè)壁全高度mm L1—型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度mm
a—型腔側(cè)壁受壓高度mm
［δ］— 剛度條件，即許用變形量（mm），由表3可查
［σ］— 模具材料的許用應(yīng)力（MPa），一般取1.8x10 3 ～2.2x10 3 MPa
表3
粘度特性
塑料品種
［δ］值的許用范圍（mm）
高粘度
PC、PPO、PSF、HPVC
0.06～0.08
低粘度
PA、PE、PP、POM
0.025～0.04
4、為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。
5、導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。
6、一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。
7、除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。
8、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。
一次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：
導(dǎo)柱固定在固定模板上，與固定模板為H7/m6的過(guò)渡配合。導(dǎo)柱直徑參考標(biāo)準(zhǔn)，取D=12mm，導(dǎo)柱頭部做成半圓形。
導(dǎo)柱長(zhǎng)度與主流導(dǎo)長(zhǎng)度點(diǎn)澆口長(zhǎng)度以及塑件長(zhǎng)度等有關(guān)。
Lg= L型芯固板+L型腔固板+L支撐板+6～8
=20+35+6～8
=63mm 導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合如下圖
十、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成模具脫模。
脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則：
1、 塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2、 防止塑件結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及所部位，有針對(duì)性的選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。
由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。
3、 力求良好的塑件外觀，在選擇頂相互位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗绊懖淮蟮牟课?。在采用推桿脫模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。
4、 結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模結(jié)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且有足夠的強(qiáng)度和剛度。
依據(jù)以上脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及模具自身特點(diǎn)（如多小型芯、形狀復(fù)雜等），當(dāng)頂桿將制品從型芯上頂出，型腔板嵌在制品凹槽內(nèi)而一道移動(dòng)，當(dāng)型芯完全抽出后，限位桿被拖板擋住，型腔板停止移動(dòng)，制品從型腔板中強(qiáng)制脫出。
脫模力的計(jì)算：
F脫=fF正=PA
f-摩擦系數(shù)，一般取0.15~1
F 正— 因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）：
P — 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般P≈8～12MPa，薄件取小值，厚件取大值；
A — 塑件包緊型芯的側(cè)面積（mm2）
對(duì)與不通孔的殼體塑件脫模時(shí)，還需要克服大氣壓力造成的阻力F阻，其值為 F阻=0.1A1
（A1為型芯端面面積mm2）
故總的脫模力為：
F總脫=F1脫+F阻
=PA+0.1A1
=10x[（67-1.7x2）x6x2+（15-1.7x2）x6x2]+0.1x737.76
=9024+73.77
=9097.77N=9.1KN
由于所設(shè)計(jì)的是兩個(gè)型腔，所需要的脫模離為9097.77x2=18195.54=18.2KN
型芯推桿長(zhǎng)度尺寸：
L1=L推桿固板+L型芯固板+L型腔固板+L支撐板+33-1.7
=10+16+16+20+33-1.7
=93.3mm
推桿徑向尺寸：圓形推桿的直徑可由歐拉公式簡(jiǎn)化得：見(jiàn)圖13；
d=k（L2F脫/nE）1/4
式中d—推桿直徑（mm）
L—推桿長(zhǎng)度（mm）
F脫——塑件脫模力（N）
E—推桿材料的彈性模量
（MPa）一般取2.1x105
n—推桿的數(shù)量 取8
k—安系數(shù)，取k=1.5
d=1.5（93.32 x18195.54/8x 2.1x105）1/4
=4.7mm
推桿直徑確定后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度效核，其計(jì)算式為：
d ≥4 F脫/nπ［σ］ ［σ］ — 材料的許用應(yīng)力（MPa），一般取1.8x10 3 ～2.2x10 3 Mpa
4x18195.54/8x3.14x2.2x10 3
=1.32mm
推桿的直徑4.7≥1.32 可以應(yīng)用，推桿與型芯的配合如下圖所示：
復(fù)位桿長(zhǎng)度尺寸：
L4=L頂桿固定板+L支撐板+L塑型腔板+L型芯板+33
=10+20+32+33
=95mm
復(fù)位桿徑向尺寸參考標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)尺寸，取d=6mm。
十一、 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響：
熱塑性塑料熔體注入型腔后，釋放大量熱量而凝固。不同的塑料品種，需要模腔維持在某一適當(dāng)?shù)臏囟?，模溫?duì)塑件質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在下面的六個(gè)方面：
1、改善成形性 每一種塑料都有其濕度的成形模溫，在生產(chǎn)過(guò)程中若能始終維持相適應(yīng)的模溫則其成形性可得到改善，若模溫過(guò)低，會(huì)降低塑件熔體流動(dòng)性，使塑件輪廓不清，甚至充模不滿；模溫過(guò)高，會(huì)使塑件脫模時(shí)和脫模后發(fā)生變形，使其形狀和尺寸精度降低。
2、 成形收縮率 利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收縮的波動(dòng)，提高塑件的合格率。采用允許的的模溫，有利于減少塑料的成形收縮率，從而提高塑件的尺寸精度。并可縮短成形周期，提高生產(chǎn)率。
3、 塑件變形 模具型芯與型腔溫差過(guò)大，會(huì)使塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形。尤以壁厚不均和形狀復(fù)雜的塑件為甚。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，消除塑件翹曲變形。
4、 尺寸穩(wěn)定性 對(duì)于結(jié)晶性塑料，使用高模溫有利于結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，避免在存放和使用過(guò)程中，尺寸發(fā)生變形；對(duì)于柔性塑料（如聚烯烴等）采用低模溫有利用塑件尺寸穩(wěn)定。
5、 力學(xué)性能 適當(dāng)?shù)哪兀墒顾芗W(xué)性能大為改善。例如，過(guò)低模溫，會(huì)使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，或產(chǎn)生明顯的熔接痕。對(duì)于粘性大的剛性塑料，使用高模溫，可使其應(yīng)力開裂大大的降低。
6、 外觀質(zhì)量 適當(dāng)提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質(zhì)量。過(guò)低模溫會(huì)使塑件輪廓不清，產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無(wú)光澤或粗糙度增加等。
模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響：
就注射成形過(guò)程講，可把模具看成為熱交換器。塑料熔體凝固時(shí)釋放出的熱量中約有5％以輻射、對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由模具的冷卻介質(zhì)（一般是水）帶走。因此模具的生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)的熱交換效果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射成形周期的2/3至4/5，因此縮短注射成形周期內(nèi)的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。故在設(shè)計(jì)過(guò)程中冷卻時(shí)間應(yīng)適當(dāng)控制。
冷卻時(shí)間的確定：
在注射過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿欣腔起的可以開模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。這一段時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一定強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)。這段冷卻時(shí)間一般占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的80％。下式可計(jì)算：
t=s2/π2.a ln［4/π . （Ts-Tm）/（TE-TM）］
a — 塑件熱擴(kuò)散系數(shù)（m2/s） 由課本可查表得低密度聚乙烯
的a值為6.2x10-4
s — 制品壁厚（mm）
t= 1.72/π2x6.2x10-4 /360 x ［4/π x （200-50）/（100-50）］
=5.1 S
表4
塑料名稱
TS（℃）
TM（℃）
TE（℃）
PS
200～500
40～60
60～100
AS
200～260
40～60
60～100
ABS
200～260
40～60
60～100
PE
150～250
50～70
70～110
冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一般注射模具內(nèi)的塑料熔體溫度為200度左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60度以下，所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：
1、 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。
2、 冷卻水孔的數(shù)量約多，孔徑約大，則對(duì)塑件的冷卻效果約均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的1～2倍（常位12～15mm），冷卻水孔中心距約為水孔直徑的3～5倍，水孔直徑約為8～12mm。
3、 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于10mm。
4、 澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻。即冷卻水從澆口附近流入。
5、 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過(guò)大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件，料溫越流越低，對(duì)于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫差不大于5℃。
6、 合理選擇冷卻水道的形式。對(duì)于收縮大的塑件（入聚乙烯）應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔。
7、 合理確定冷卻水管的接頭的位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具的同一側(cè)。
8、 冷卻系統(tǒng)的水道應(yīng)盡量避免與模具上其它機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。
9、 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。最好在進(jìn)口和出口處分別打出標(biāo)志，如“IN”（進(jìn)口）和“OUT”（出口）等。
冷卻系統(tǒng)的計(jì)算：
通常對(duì)于中小型模具以及對(duì)塑件制品要求不太嚴(yán)格時(shí)，一般可忽略空氣對(duì)流，輻射以及與注射機(jī)接觸傳走的熱量，同時(shí)也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。所謂簡(jiǎn)單計(jì)算就是以塑料熔體釋放出的熱量Q為總熱量，全部由冷卻介質(zhì)傳走。
1、計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量（Q總=Q1）：
1）計(jì)算每次需要的注射量（Kg或cm3）
G=nG件+G澆 n=2
=3.4x10-3x2+0.334x0.91x10-3
=0.007Kg
）確定生產(chǎn)周期（s）
t=t注 + t冷 + t脫
=60s（式中數(shù)值查表得）
3）求使用的塑料單位熱流量Qs（Kj/Kg）
查表得LDPE單位熱流量 590～690 Kj/Kg
4）求每小時(shí)需要注射的次數(shù)
N=3600/60=60次
5）求每小時(shí)的注射量（Kg/h）
W=N.G
=60x0.007
=0.42Kg/h
6）求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（Kj/h）
Q總=Q1=N.G.Qs=W.Qs=0.42 x 600=252 Kj/h
2、求冷水的體積流量（m3/min）
V=q.v=Q/60 / ρ1.C1（T出 – T進(jìn)）
式中，ρ為水密度 103Kg/m3，C1為水的比熱熔 C1=4.187J/（Kg.℃），T出為水管出口設(shè)定溫度，T進(jìn)為水管進(jìn)口設(shè)定溫度，實(shí)驗(yàn)表明1/3的熱量是凹模帶走，其余2/3有型芯帶走，也有資料說(shuō)前者帶走40%而后者帶走60%。Q實(shí)為凹模帶走的熱量，但在這里是以簡(jiǎn)單的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算Q的總量，因此也把Q凹模帶走的熱量當(dāng)做Q總量（Kj/h）取ΔT=T進(jìn)-T出=5℃
q.v=1/3 x 252/60 / [10x4.187x5]℃
=6.67x10-3 m3/min
如下表所示，冷卻水管的最低流速是1.32v（m/s）
冷卻水管的的直徑應(yīng)該是10mm
表5
冷卻水管直徑d（mm）
最低流速v（m/s）
冷卻水體積流量v（m3/min
8
1.66
5.0 x 10-3
10
1.32
6.2 x 10-3
12
1.10
7.4 x 10-3
15
0.87
9.2 x 10-3
20
0.66
12.4 x 10-3
十二、注射模與注射機(jī)的關(guān)系
注射機(jī)選定為Sz-40/32
1、 注射壓力的校核：
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，成型所需注射壓力大致如下：
1：塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚者所需注射壓力通常選為70Mpa
2：塑料熔體粘度較底，塑件形狀一般，精度要求一般者，選為70~100Mpa
3：塑料熔體一般具有中等粘度（改性PS，PE等）塑件形狀一般，有一定精度要求，選為70~140Mpa
4：塑料熔體具有較高粘度，塑件壁厚，尺寸大，或厚壁不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格的塑件，所選大約在140~180MPa
校核所選用注射機(jī)的公稱壓力P公能否滿足塑件成型所需要的注射壓力P0，塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料流動(dòng)性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定，塑件的壁厚為中等壁厚件為100—120具體可參考表6（通常要求P公＞P0）；
查表6 得 P0=120<150，即 P0 < P公。
表6 MPa
材料
注射條件
厚壁件
中等壁厚件
難流動(dòng)的薄壁窄澆口件
聚乙烯
70——100
100——120
120——150
聚甲醛
85——100
100——200
120——150
ABS
80——110
100——130
130——150
聚苯乙烯
80——100
100——120
120——150
有機(jī)玻璃
100——120
110——150
>150
聚酰胺
90——101
101——140
>140
2、鎖模力的校核
鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大加緊力。當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，既：
F鎖≥F脹=A分.P型
式中，F(xiàn)鎖——注射機(jī)的額定鎖模力（N）；
P型——模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa），一般為注射機(jī)壓力的0.3～0.65倍，通常為20～40MPa；
A分——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2）。
將P型=35MPa，A分=5274.24 mm2帶入上式，得：
F鎖=35x5274.24=N
=184.6KN<320KN
即F鎖>F脹。
3、開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核
開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程S。由于是單分型面，所以根據(jù)下面的公式計(jì)算：
S機(jī)≥H=H1+H2+（5～10）mm
式中， H1——塑件推出距離（也可作為凸模高度）（mm）；
H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm）；
H——所需塑件開模行程（mm）。
將各值帶入上式，得：
H=6+47.7+10
=63.7mm<160mm
即S機(jī)>H。
4、 安裝部分相關(guān)尺寸校核
模具與注射機(jī)安裝部位的的相關(guān)尺寸主要有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、拉桿間距、最大模具厚度與最小模具厚度以及模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系。
1） 噴嘴尺寸：注射機(jī)的噴嘴與模具的澆口套（主流道襯套）關(guān)系主要有：主流道始端的球面半徑R應(yīng)比注射機(jī)噴嘴頭球面半徑R0大1～2mm；主流道小端直徑d應(yīng)比噴嘴直徑d0大0.5～1mm，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。
R=11mm，R0=10mm。
即 R-R0=11-10=1mm∈0.5～1mm
2） 定位圈與注射機(jī)固定板的關(guān)系：模具定模座板上的定位圈要求與主流道同心，并與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合。定位圈的高度，對(duì)小型模具為8～10mm，對(duì)大模具為10～15mm。此外，對(duì)中、小型模具一般只在定模座板上設(shè)定位圈，而對(duì)大型模具，可在動(dòng)模座板、定模座板上同時(shí)設(shè)定位圈。
H=8mm∈8～10mm
3） 模板規(guī)格與拉桿間距的關(guān)系：模具的安裝有兩種方式，即從注射機(jī)上方直接吊裝入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝，或先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝。而模具的外形尺寸受到拉桿間距的限制，因以重視。
注射機(jī)拉桿間距為 205x205mm ，模具的外形尺寸為 190x190mm。
4） 模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系：兩者之間關(guān)系應(yīng)滿足：
Hmin≤Hm≤Hmax
而 Hmax= Hmin+ΔH
式中，Hm——模具閉合后總厚度（mm）；
Hmax——注射機(jī)允許的最大模具厚度（mm）；
Hmin——注射機(jī)允許的最小模具厚度（mm）；
ΔH——注射機(jī)在模具厚度方向的調(diào)節(jié)量（mm）。
當(dāng) Hm< Hmin時(shí)，可以增加模具墊塊高度，但當(dāng)Hm> Hmax時(shí)，則模具無(wú)法閉合，尤其是機(jī)械—液壓式鎖模的注射機(jī)，因其肘桿無(wú)法撐直。
Hm=155mm，Hmax=160mm，Hmin=130mm
130mm < 155mm < 160mm
5） 模具與注射機(jī)的安裝關(guān)系：模具的安裝固定形式有壓板式與螺釘式兩種。當(dāng)用壓板固定時(shí)，只有模具座板以外的附近有螺孔就能固定，很靈活方便，當(dāng)用螺釘直接固定使，模具座板上必須設(shè)安裝孔，同時(shí)還要與注射機(jī)模板上的安裝孔完全吻合，并且很麻煩，固生產(chǎn)成廣泛采用前者。使用壓板時(shí)，動(dòng)模、定模各用2～4個(gè)壓板即可。
十三、模具裝配草圖及工作原理
1、 模具裝配草圖：
具體草圖見(jiàn)圖16；
2、模具工作原理：
由于模具本身和模具結(jié)構(gòu)都