項(xiàng)目四單分型面注射模設(shè)計一、項(xiàng)目引入二、相關(guān)知識（一）注射模的工作原理與結(jié)構(gòu)組成（二）注射模的分類（三）塑料注塑機(jī)（四）注射模與注塑機(jī)的匹配（五）型腔數(shù)目的確定與布排（六）分型面的形式、選擇與確定（七）普通澆注系統(tǒng)設(shè)計（八）流動比的校核（九）澆注系統(tǒng)流動平衡（十）模具的排氣（十一）成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計（十二）成型零部件工作尺寸的計算（十三）成型零部件的壁厚計算（十四）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計（十五）其他結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計（十六）標(biāo)準(zhǔn)模架（十七）推出機(jī)構(gòu)計算（十八）一次推出機(jī)構(gòu)設(shè)計（十九）二次推出機(jī)構(gòu)（二十）點(diǎn)澆口凝料脫出和自動墜落（二十一）潛伏式點(diǎn)澆口凝料脫出和自動墜落三、項(xiàng)目實(shí)施（二十二）定模脫模機(jī)構(gòu)（二十三）帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)（二十四）模具溫度的調(diào)節(jié)（二十五）冷卻系統(tǒng)設(shè)計（二十六）加熱系統(tǒng)設(shè)計一、項(xiàng)目引入本項(xiàng)目以圖1-1所示的塑料殼體的單分型面注射模設(shè)計為載體,綜合訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計單分型面注射模的初步能力。該制件所用材料為聚甲醛(POM),屬于大批量生產(chǎn)。通過本項(xiàng)目的實(shí)施,使學(xué)生掌握單分型面注射模的典型結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)組成、分型面的確定、成型零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計與工作部分尺寸的計算、澆注系統(tǒng)的設(shè)計等知識,并完成以下幾個方面的工作:①完成整套單分型面注射模的設(shè)計;②繪制模具裝配圖;③繪制型腔和型芯等主要零件的零件圖。（一）注射模的工作原理與結(jié)構(gòu)組成通過歸納、分析之后發(fā)現(xiàn)，無論各種注射模結(jié)構(gòu)之間差別多大，但在工作原理和基本結(jié)構(gòu)組成方面都有一些普遍的規(guī)律和共同點(diǎn)。注射模的典型結(jié)構(gòu)

1-動模板2-定模板3-冷卻水道4-定模座板5-定位環(huán)6-澆口套7-凸模8-導(dǎo)柱9-導(dǎo)套10-動模座板11-支承板12限位銷13-推板14-推桿固定板15-拉料桿16-推板導(dǎo)柱17-推板導(dǎo)套18-推桿19-復(fù)位桿20-墊板21-注塑機(jī)頂桿二、相關(guān)知識成型零部件澆注系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)加熱和冷卻系統(tǒng)排氣結(jié)構(gòu)注射模的結(jié)構(gòu)組成：（二）注射模的分類注射模結(jié)構(gòu)形式多種多樣，分類方法很多。按成型工藝特點(diǎn)可分為：熱塑性塑料注射模、熱固性塑料注射模、低發(fā)泡塑料注射模和精密注射模；按其使用注塑機(jī)的類型可分為：臥式注塑機(jī)用注射模、立式注塑機(jī)用注射模和角式注塑機(jī)用注射模；按模具澆注系統(tǒng)可分為：冷流道注射模、絕熱流道注射模、熱流道注射模和溫流道注射模；按模具安裝方式可分為：移動式注射模和固定式注射模等。1．單分型面注射模開模時，動模和定模分開，從而取出塑件，稱單分型面模具，又稱雙板式模具，其典型結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖4-1單分型面注射模

1-動模板2-定模板3-冷卻水道4-定模座板5-定位環(huán)6-澆口套7-凸模8-導(dǎo)柱9-導(dǎo)套10-動模座板11-支承板12限位銷13-推板14-推桿固定板15-拉料桿16-推板導(dǎo)柱17-推板導(dǎo)套18-推桿19-復(fù)位桿20-墊板21-注塑機(jī)頂桿2．雙分型面注射模雙分型面注射模有兩個分型面，在定模部分增加了一塊可以局部移動的中間板，所以也叫三板式（動模板、中間板、定模板）注射模具，它常用于點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔或多型腔的注射模具。圖4-2雙分型面注射模1-動模座板2-支承板3-動模板4-推件板5-導(dǎo)柱6-限位銷7-彈簧8-定距拉板9-凸模10-澆口套11-定模板12-中間板13-導(dǎo)柱14-推桿15-推桿固定板16-推板3．帶有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的注射模圖4-3帶側(cè)向抽芯注射模1-動模座板2-墊塊3-支承板4-凸模固定板5-擋塊6-螺母7-彈簧8-滑塊拉桿9-鎖緊塊10-斜導(dǎo)柱11-側(cè)型芯滑塊12-凸模13-定位環(huán)14-定模板15-澆口套16-動模板17-導(dǎo)柱18-拉桿19-推桿20-推桿固定板21-推板當(dāng)塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時，需采用可側(cè)向移動的型芯或滑塊成型。4．帶有活動成型零部件的注射模由于塑件的某些特殊結(jié)構(gòu)，要求注射模設(shè)置可活動的成型零部件，如活動凸模、活動凹模、活動鑲件、活動螺紋型芯或型環(huán)等，在脫模時可與塑件一起移出模外，然后與塑件分離。圖4-4帶有活動鑲塊的注射模1-推板2-推桿固定板3-推桿4-彈簧5-動模座6-動模墊板7-動模板8-型芯9-活動鑲塊10-導(dǎo)柱11-定模座5．自動卸螺紋注射模對帶有螺紋的塑件，當(dāng)要求自動脫模時，可在模具上設(shè)置能夠轉(zhuǎn)動的螺紋型芯或型環(huán)，利用開模動作或注塑機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，或設(shè)置專門的傳動裝置，帶動螺紋型芯或螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動，從而脫出塑件。圖4-5自動卸螺紋注射模螺紋型芯2-墊塊3-動模墊板4-定距螺釘5-動模板6-襯套7-定模板8-注塑機(jī)開合模絲杠6.無流道注射模無流道注射模是指采用對流道進(jìn)行絕熱或加熱的方法，保持從注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的塑料呈熔融狀態(tài)，使開模取出塑件時無澆注系統(tǒng)凝料。前者稱絕熱流道注射模，后者稱熱流道注射模。圖4-6熱流道注射模1、8-動模板2-支架3、4-推板5-推桿6-動模座板7-導(dǎo)套9-凸模10-導(dǎo)柱11-定模板12凹模13-支架14-噴嘴15-熱流道板16-加熱器孔道17-定模座板18-絕熱層19-澆口套20-定位環(huán)21-注塑機(jī)噴嘴7.直角式注射模直角式注射模具僅適用于角式注塑機(jī)。與其它注射模截然不同的是該類模具在成型時進(jìn)料的方向與開合模方向垂直。圖4-7直角式注射模1-定模座板2-澆道鑲塊3-定模板4-凹模5-導(dǎo)柱6-推件板7-動模板8-凸模9-限位螺釘10-推板11-推桿12-墊塊13-支承板8.脫模機(jī)構(gòu)在定模上的注射模在大多數(shù)注射模中，其脫模裝置均是安裝在動模一側(cè)，這樣有利于注塑機(jī)開合模系統(tǒng)中頂出裝置的工作。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于某些塑件受形狀的限制，將塑件留在定模一側(cè)對成型更好一些，為了使塑件從模具中脫出，就必須在定模一側(cè)設(shè)置脫模機(jī)構(gòu)。圖4-8定模部分帶有脫模裝置的注射模1-動模座板2-支承板3成型鑲塊4-拉板緊固螺釘5-動模板6-定距螺釘7-推件板8-拉板9--定模板10-定模座板11-凸模12-導(dǎo)柱（三）塑料注塑機(jī)1.注射機(jī)的基本組成注射機(jī)全稱塑料注射成型機(jī),它由注射裝置、合模裝置、電氣和液壓控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、機(jī)身等組成,如下圖所示分別是普通柱塞式和螺桿式注射機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。2.注射機(jī)的工作過程下面以最常用的螺桿式注射機(jī)為例,說明其工作過程,如下圖所示。如下圖所示為注射機(jī)工作過程循環(huán)框圖。3.注射機(jī)的分類按照注射機(jī)的外形結(jié)構(gòu),注射機(jī)可分為臥式、立式和直角式三種類型。

臥式注射機(jī):注射系統(tǒng)與合模鎖模系統(tǒng)的軸線都呈水平布置的注射機(jī)。

立式注射機(jī):注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線垂直于地面的注射機(jī)。

直角式注射機(jī):注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線為相互垂直布置的注射機(jī)。注射模在注射機(jī)上的安裝關(guān)系如下圖所示。（四）注射模與注塑機(jī)的匹配1.最大注射量的校核在一個注射成型周期內(nèi),注射模內(nèi)所需的塑料熔體總量mi與模具澆注系統(tǒng)的容積和型腔容積有關(guān),其值用下式計算。mi=Nms+mj設(shè)計注射模時,必須保證mi小于注射機(jī)允許的最大注射量mI,二者的關(guān)系為mi=(0.1~0.8)mI因聚苯乙烯塑料的密度是1.05g/cm3,近似于1g/cm3,因此規(guī)定注塞式注射機(jī)的允許最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的最大克數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)的;而螺桿式注射機(jī)是以體積表示最大注射量的,與塑料的品種無關(guān)。2.鎖模力校核注射成型時,當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時,會產(chǎn)生使模具分型面脹開的力Fl,這個力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓力,即Fl=(Aj+As)Pl塑料熔體在分型面上的脹開力F1應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力FI,才能保證注射時不發(fā)生溢料現(xiàn)象。為了可靠地閉鎖型腔,二者的關(guān)系為Fl≤(0.8~0.9)FI3.注射壓力校核注射壓力的校核就是核定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力。同時,注射壓力與塑料熔體在模具中的流動比有關(guān),對于初步選擇確定的模具結(jié)構(gòu),還應(yīng)對其流動比所需用的注射壓力進(jìn)行校核,以保證它不超過注射機(jī)允許使用的最大注射壓力。4.開模行程校核開模行程也叫做合模行程,指模具開合過程中動模固定板的移動距離,用符號S表示。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同,開模行程可按下面兩種情況校核。①注射機(jī)最大開模行程與模具厚度無關(guān)時的校核:對于帶有液壓—機(jī)械式合模系統(tǒng)的注射機(jī),它們的開模行程均由連桿機(jī)構(gòu)的沖程或其他機(jī)構(gòu)的沖程確定,其最大值(Smax)僅與沖程的調(diào)節(jié)量有關(guān),不受模具厚度影響,如右圖所示。Smax≥H1+H2+(5~10)mm②注射機(jī)最大開模行程與模具厚度有關(guān)時的校核:對于合模系統(tǒng)為全液壓式的注射機(jī)以及帶有絲杠傳動合模系統(tǒng)的直角式注射機(jī),它們的最大開模行程直接與模具厚度有關(guān),即Smax=Sk-HM在上述兩類注射機(jī)上使用單分型面如下圖所示,可用下面方法校核模具所需的開模距離是否與注射機(jī)的最大開模行程相適應(yīng)。Smax=Sk-HM≥H1+H2+(5~10)mm或Sk≥HM+H1+H2+(5~10)mm5.推出裝置校核各種型號注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離不盡相同,設(shè)計時應(yīng)使模具的推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)相適應(yīng)。國產(chǎn)注射機(jī)的推出裝置大致可分以下幾類:①中心頂桿機(jī)械頂出,如臥式XS-Z60、XS-ZY350、立式SYS-30、直角式SYS-45及SYS-60等型號的注射機(jī);②兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出,如臥式XS-Z30和XS-ZY125等型號的注射機(jī);③中心頂桿液壓頂出與兩側(cè)頂桿機(jī)械頂出聯(lián)合作用,如臥式XS-ZY250和XS-ZY500等型號的注射機(jī);④中心頂桿液壓頂出與其他開模輔助油缸聯(lián)合作用,如XS-ZY1000注射機(jī)。6.模具在注射機(jī)上的安裝與固定尺寸校核

①模具外形尺寸與注射機(jī)拉桿間距:模具外形的長度尺寸不能同時大于與它們對應(yīng)的拉桿間距。如果模具的長度尺寸中有一個超過了拉桿間距,必須考慮注射機(jī)動、定模兩個固定板處于最大間距位置時模具是否有可能在拉桿空間內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

②定位圈尺寸:注射機(jī)定模固定板中心都開有一個定位孔,要求模具定模板上凸出的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。注射模上定位圈的形狀如下圖所示。

③噴嘴尺寸:主流道小端直徑要比噴嘴直徑略大,以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。角式注射機(jī)噴嘴多為平面,模具的相應(yīng)接觸處也是平面。注射機(jī)的噴嘴如下圖所示。

④模具的安裝尺寸與動、定模固定板上的螺孔:為了安裝壓緊模具,注射機(jī)上的動模和定模兩個固定板上都開有許多間距不同的螺孔。因此,設(shè)計模具時必須注意模具的安裝尺寸應(yīng)當(dāng)與這些螺孔的位置及孔徑相適應(yīng)。模具與注射機(jī)固定板的聯(lián)接固定方式有兩種:一種是在模具的安裝部位設(shè)置螺栓通孔,用螺栓穿過此孔擰入注射機(jī)的固定板;另一種方法采用壓板壓緊模具的安裝部位。

⑤最大、最小模具厚度:由于絕大多數(shù)注射機(jī)的動模與定模固定板之間的距離都具有一定的調(diào)節(jié)量,因此它們對安裝使用的模具厚度均有限制。一般情況下,實(shí)際模具厚度必須小于注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度且大于注射機(jī)允許安裝的最小模具厚度。一次注射只能生產(chǎn)一件產(chǎn)品的模具稱為單型腔注射模。如果一副模具一次注射生產(chǎn)兩件或兩件以上的產(chǎn)品,則這樣的模具稱為多型腔注射模,下圖為單型腔和多型腔成型的塑件。（五）型腔數(shù)目的確定與布排1.型腔數(shù)量的確定和校核(1)按注射機(jī)的塑化能力確定型腔數(shù)量N1(2)按注射機(jī)的額定合模力確定型腔數(shù)量N2(3)按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量N3(4)按制品要求的尺寸精度確定型腔數(shù)量N4(5)按生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)量N52.單型腔、多型腔的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍單型腔、多型腔的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍見下表所示。3.單型腔和多型腔模具塑件在模具中的位置(1)單型腔模具塑件在模具中的位置單型腔模具有塑件在動模部分、定模部分及同時在動模和定模中的結(jié)構(gòu)，如下圖所示。(2)多型腔模具型腔的布排平衡式布排:平衡式多型腔布排如圖(a)、(b)、(c)所示。非平衡式布排:非平衡式多型腔布排如圖(d)、(e)、(f)所示。（六）分型面的形式、選擇與確定1.分型面的形式模具閉合時動模和定模相配合的接觸平面,叫做分型面。在模具制造不良或鎖模力不足的情況下,模內(nèi)熔融塑料能通過分型面濺出,在塑件上形成較厚的飛邊,經(jīng)修整后留下明顯的殘痕,影響塑件質(zhì)量。分型面有多種形式,常見的有水平分型面、階梯分型面、斜分型面和異型分型面等,如下圖所示。2.分型面的選擇與確定(1)塑件脫模方便塑件在動、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,否則塑件會無法從型腔中脫出,這是最基本的選擇原則;其次要求塑件在動、定模打開時盡可能滯留在動模一側(cè),因?yàn)槟＞叩拿撃C(jī)構(gòu)在動模一側(cè),如下圖所示。(2)模具結(jié)構(gòu)簡單如下圖所示的塑件,形狀比較特殊,若按照(a)方案,將分型面設(shè)計成平面,型腔底面不容易切削加工,不如將分型面設(shè)計為斜面,使型腔底面成為平面,便于加工,如(b)所示。(3)確保塑件尺寸精度如果精度要求較高的制品被分型面分割,則會因?yàn)楹夏２粶?zhǔn)確造成較大的形狀和尺寸偏差,達(dá)不到預(yù)定的精度要求(4)型腔排氣順利型腔氣體的排除,除了利用頂出元件的配合間隙外,主要靠分型面,排氣槽也都設(shè)在分型面上。因此,分型面應(yīng)盡量與最后才能充填熔體的模腔表壁重合,這樣對注射成型過程中的排氣有利,如下圖所示。(5)無損塑件外觀分型面不僅應(yīng)選擇在對制品外觀沒有影響的位置,而且還必須考慮如何能比較容易地清除或修整掉分型面處產(chǎn)生的溢料飛邊。在可能的情況下,還應(yīng)避免分型面處產(chǎn)生飛邊,如下圖所示。(6)合理利用設(shè)備一般注射模的側(cè)向抽芯,都是借助模具打開時的開模運(yùn)動,通過模具的抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽芯,在有限的開模行程內(nèi),完成的抽芯距離有限制。因此,對于帶有互相垂直的兩個方向都有孔或凹槽的塑件,應(yīng)避免長距離抽芯,如下圖所示。1.澆注系統(tǒng)的組成與作用澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中,并在填充和凝固過程中把壓力充分傳遞到各個部位,以獲得組織緊密、外形清晰的塑料制件。普通澆注系統(tǒng)分直澆口式（左圖）和橫澆口式（右圖）兩種類型。（七）普通澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)的組成

主流道:由注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起到分流道為止的一段流道。分流道:主流道與澆口之間的一段流道,它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段,能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。澆口:是分流道與型腔之間的狹窄部分,也是最短小的部分。冷料穴:一般設(shè)在主流道末端,當(dāng)分流道較長時,在它的末端也應(yīng)開設(shè)冷料穴。2.主流道、澆口套、定位圈設(shè)計(1)主流道設(shè)計主流道的幾何形狀和尺寸如下圖所示。直澆口式主流道的截面形狀一般為圓形,設(shè)計時應(yīng)注意下列事項(xiàng)。①主流道的尺寸大小適中。②為了便于取出主流道凝料,主流道應(yīng)呈圓錐形,錐角約取2°~4°。對流動性差的塑料可取到6o~10o。③主流道出口端應(yīng)有圓角,圓角半徑R約取0.3~3mm或取0.125D2。④主流道表壁的表面粗糙度應(yīng)小于Ra0.63~1.25。⑤主流道長度一般小于或等于60mm。(2)澆口套設(shè)計對于小型注射模,可將澆口套與定位圈設(shè)計成一個整體,但在多數(shù)情況下均分開設(shè)計,澆口套的長度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致,主流道出口處的端面不得突出在分型面上,否則不僅會造成溢料,而且還會壓壞模具。(3)定位圈設(shè)計定位圈與注射機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合,其作用是為了使主流道與噴嘴和機(jī)筒對中。對于小型模具,定位圈與定位孔的配合長度可取8~10mm,對于大型模具則可取10~15mm。3.分流道設(shè)計分流道開設(shè)在動、定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè),其截面形狀如左圖所示。分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚、體積、形狀復(fù)雜程度以及所用塑料的性能等因素而定,具體可參考右圖所示設(shè)計。分流道表壁的表面粗糙度不宜太小,一般要求達(dá)到Ra1.25~2.5mm即可。4.冷料穴設(shè)計(1)冷料穴與Z形拉料桿匹配冷料穴底部裝一個頭部為Z形的圓桿,動、定模打開時,借助頭部的Z形鉤將主流道凝料拉向動模一側(cè),頂出行程中又可將凝料頂出模外。左、右圖所示分別為適用于頂桿、頂管脫模機(jī)構(gòu)的拉料形式和不宜采用Z形拉料桿的塑件。(2)錐形或圓環(huán)槽形冷料穴與推料桿匹配如下圖(b)、(c)所示分別表示錐形冷料穴和圓環(huán)槽形冷料穴與推料桿的匹配。將冷料穴設(shè)計為帶有錐度或帶一環(huán)形槽,動、定模打開時冷料本身可將主流道凝料拉向動模一側(cè),冷料穴之下的圓桿在頂出行程中將凝料推出模外。這兩種匹配形式也適用于除脫件板脫模機(jī)構(gòu)以外的模具。(3)冷料穴與帶球形頭部的拉料桿匹配當(dāng)模具采用脫件板脫模機(jī)構(gòu)時,不能采用上述幾種拉下主流道凝料的形式,應(yīng)采用端頭為球形的拉料桿，如圖(a)、(b)所示。與球形拉料桿作用相同的還有菌形拉料桿和尖錐形拉料桿,分別如圖(c)、(d)所示。5.澆口設(shè)計限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位,其作用如下:①使塑料熔體通過澆口的流速有一突變性增加。對于多型腔模具,調(diào)節(jié)澆口的尺寸,還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時進(jìn)料的目的。②澆口還起著較早固化、防止型腔中熔體倒流的作用。③澆口通常是澆注系統(tǒng)最小截面部分,這有利于在塑件的后加工中塑件與澆口凝料的分離。非限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位,它主要是對中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用。(1)澆口的設(shè)計①直澆口直澆口又稱為主流道型澆口,它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具,熔融塑料經(jīng)主流道直接注入型腔,如下圖所示。直澆口的位置一般是設(shè)在制品表面或背面。直澆口大多用于注射成型大、中型長流程深型腔塑件,尤其適合于如聚碳酸酯、聚砜等高黏度塑料。②中心澆口中心澆口是直澆口的一種特殊形式,如左圖所示。在設(shè)計時,環(huán)形的厚度一般不小于0.5mm。③環(huán)形澆口與盤形澆口如右圖所示，環(huán)形澆口和盤形澆口均適用于長管形塑件。環(huán)形澆口的澆口設(shè)計在型芯上,澆口的厚度t=0.25~1.6mm,長度l=0.8~1.8mm;盤形澆口的尺寸可參考環(huán)形澆口設(shè)計。④輪輻澆口輪輻澆口的適用范圍類似于環(huán)形澆口或盤形澆口,它將環(huán)形澆口和盤形澆口的圓周進(jìn)料改成了幾段小圓弧,這樣,不僅可以較容易地去除澆口凝料,澆口用料也隨之減少,同時還能使型芯上部留出位置進(jìn)行定位,但它的制品上具有多條熔接痕,對制品強(qiáng)度有影響。輪輻澆口的尺寸可參考下圖進(jìn)行設(shè)計。⑤側(cè)澆口如下圖所示，側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上,塑料熔體從模腔側(cè)面充模,其截面形狀多為矩形狹縫,改變截面高度和寬度可以調(diào)整熔體充模時的切變速率及澆口的凝固時間。在側(cè)澆口進(jìn)入或連接型腔的部位,應(yīng)成圓角以防劈裂。側(cè)澆口尺寸計算的經(jīng)驗(yàn)公式如下:⑥扇形澆口如下圖所示，扇形澆口是側(cè)澆口的變異形式,是一種沿澆口方向?qū)挾戎饾u增加、厚度逐漸減小的呈扇形的側(cè)澆口,常用于扁平而較薄的塑件,如蓋板、標(biāo)卡和托盤類等。通常在與型腔接合處形成長l=1~1.3mm、厚t=0.25~1.0mm的進(jìn)料口,進(jìn)料口的寬度b視塑件大小而定,一般取6mm到澆口處型腔寬度的1/4,整個扇形的長度L

可取6mm左右。⑦平縫澆口平縫澆口又稱薄片澆口,如左圖所示。平縫澆口的寬度b

一般取塑件長度的25%~100%,厚度t=0.2~1.5mm,長度l=1.2~1.5mm。⑧爪形澆口爪形澆口如右圖所示,爪形澆口加工較困難,通常用電火花成型,主要適用于成型內(nèi)孔較小且同軸度要求較高的細(xì)長管狀塑件。⑨點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)點(diǎn)澆口又稱針點(diǎn)澆口,如圖4-43所示，它是一種截面尺寸很小的澆口,因此又稱小澆口。⑩潛伏澆口潛伏澆口又稱剪切澆口、隧道澆口,它是由點(diǎn)澆口變異而來,這種澆口具備點(diǎn)澆口的一切優(yōu)點(diǎn),因而已獲得廣泛應(yīng)用。

?護(hù)耳澆口護(hù)耳澆口采用截面積較小的澆口加護(hù)耳的方法來改變塑料熔體流向。護(hù)耳長度約取15~20mm,寬度約為長度的一半,厚度可為澆口處模腔厚度的7/8。澆口位于護(hù)耳側(cè)面的中央,長度約為1mm,截面寬度約為1.6~3.2mm,截面高度等于護(hù)耳的80%或完全相等。護(hù)耳縱向中心線與制品邊緣的間距宜控制在150mm以內(nèi),當(dāng)制品尺寸過大時,可采用多個護(hù)耳,護(hù)耳間距控制在300mm以內(nèi)。（八）流動比的校核流動比就是指流道的長度與厚度之比,如下圖所示。對于圖(a)對于圖(b)（九）澆注系統(tǒng)流動平衡1.流動支路平衡這種情況適用于各個型腔為相同(形狀、大小、厚度完全相同)的小型塑件的大批量生產(chǎn)。流動支路平衡是指相對于主流道按一定布局分布的各個型腔,從主流道到達(dá)各個型腔的分流道、澆口,其長度、斷面形狀和尺寸都完全相同,即到達(dá)各型腔的流動支路是完全相同的,如下圖所示。只要對各個流動支路加工的誤差很小,就能保證澆注系統(tǒng)平衡、各個型腔同時充模。如下圖所示就是一模十六腔注射模流動支路平衡的具體實(shí)例。2.熔體壓降平衡當(dāng)各型腔所成型的塑件不同,或者型腔數(shù)量太多以及由于模具總體結(jié)構(gòu)所限,難于采用上述各流動支路平衡方法時,可以使到達(dá)各個型腔的分流道的斷面形狀和大小相同,但長度不同,進(jìn)入各個型腔的澆口斷面大小也因而不同,如下圖所示。應(yīng)該指出:目前尚無一個準(zhǔn)確計算方法確定各型腔澆口斷面尺寸,主要是靠試模后修正澆口尺寸。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),可能存在如下兩種情況:①型腔愈遠(yuǎn),澆口愈大。②型腔愈遠(yuǎn),澆口愈小。3.實(shí)際生產(chǎn)中澆口系統(tǒng)的平衡調(diào)整①首先將各澆口的長度、寬度和厚度加工成對應(yīng)相等的尺寸。②試模后檢驗(yàn)每個型腔的塑件質(zhì)量,特別要檢查一下晚充滿的型腔其塑件是否產(chǎn)生補(bǔ)縮不足所產(chǎn)生的缺陷。③將晚充滿、有補(bǔ)縮不足缺陷型腔的澆口寬度略微修大。盡可能不改變澆口厚度,因?yàn)闈部诤穸雀淖儗毫p失較為敏感,澆口冷卻固化的時間也會前后不一致。④用同樣的工藝方法重復(fù)上述步驟直至塑件質(zhì)量滿意為止。

（十）模具的排氣1.排氣結(jié)構(gòu)的作用在排氣不良的模具中,注射模內(nèi)的氣體經(jīng)受很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力,這種反壓力阻止熔融塑料的正常快速充模,而且,氣體壓縮所產(chǎn)生的熱也能使塑料燒焦。在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下,氣體在一定的壓縮程度下能滲入塑料內(nèi)部,造成熔接不牢、表面輪廓不清、充填不滿、氣孔和組織疏松等缺陷。2.設(shè)計要點(diǎn)①排氣要保證迅速、完全,排氣速度要與充模速度相適應(yīng);②排氣槽(孔)盡量設(shè)在塑件較厚的成型部位;③排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在分型面上,但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應(yīng)不妨礙塑件脫模;④排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在料流的終點(diǎn),如流道、冷料穴的末端;⑤為了模具制造和清模的方便,排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在凹模的一面;⑥排氣槽排氣方向不應(yīng)朝向操作面,防止注射時漏料燙傷人;⑦排氣槽(孔)不應(yīng)有死角,防止積存冷料。3.常見的排氣形式（十一）成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1.型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)整體式整體式型腔是用整塊模具材料直接加工而成的,其典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。這種型腔的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,牢固可靠,不容易變形,成型出來的制品表面不會帶有鑲拼接縫的溢料痕跡。采用整體式型腔,雖然有較高的強(qiáng)度和剛度,但加工較困難,需用電火花、立式銑床加工。同時,模具的排氣性較差。為了滿足注射成型的排氣要求,應(yīng)注意其內(nèi)部開設(shè)一些不會妨礙制品成型質(zhì)量的排氣孔或排氣槽。整體式型腔僅適合于形狀簡單的中小型塑件。(2)組合式無底型腔加工后裝上底板,構(gòu)成凹模整體型腔,稱之為組合式凹模。它是一種大面積的鑲嵌。其底板面積或大于凹模型腔底面,或者就是凹模板,如下圖所示。組合式凹模的強(qiáng)度和剛度較差。在高壓熔體作用下組合底板變形時,見圖(a)所示,熔體趁機(jī)侵入連接面,在塑件上造成橫向飛邊,造成脫模困難并損傷棱邊。圖(b)、(c)所示,這兩種組合結(jié)構(gòu),制造成本雖高些,但由于配合面密閉可靠,能將橫向飛邊轉(zhuǎn)變成縱向飛邊2.型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)整體式整體式型芯使用整塊模具材料直接加工而成,其典型結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。主要適用于一些小型塑料制品。對于一些大中型塑料制品采用整體式型芯結(jié)構(gòu)時,為節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼,便于機(jī)加工和熱處理,也便于動模與定模對準(zhǔn),可以將整體式型芯的成型部分安裝固定部分分開加工,然后再用緊固件連接起來,如圖(b)、(c)、(d)所示。(2)組合式(1)小型芯的固定形式最常見的圓柱型芯結(jié)構(gòu),如上圖(a)所示。有多個小型芯時,則可采用如上圖(b)、(c)所示的結(jié)構(gòu)。若模板較厚時,可采用下圖(a)、(b)所示的結(jié)構(gòu)。倘若模板較薄,則用下圖(c)所示的結(jié)構(gòu)。3.型芯的固定對于成型3mm以下的盲孔的圓柱型芯可采用正嵌法,將型芯從型腔表面壓入。結(jié)構(gòu)與配合要求如左圖所示,須注意此方法的可靠性,圓柱型芯結(jié)構(gòu)和安裝實(shí)例如右圖所示。(2)異形型芯的固定形式對于需要嵌入模具的異形型芯或異形鑲塊,可以只將成型部分按制品形狀加工,在固定板上加工出相配合的異形孔。但支承和軸肩部分均為圓柱體,以便于加工與裝配。非圓的異形型芯大都采用反嵌法,如圖(a)所示。對徑向尺寸較小的異形型芯可用正嵌法的結(jié)構(gòu),如圖(b)所示。(3)復(fù)雜鑲拼型芯的固定形式當(dāng)制品內(nèi)型比較復(fù)雜、凸模加工制造難度比較大時,也可以對凸模采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu),以便于加工、維修或更換。如下圖所示的鑲拼結(jié)構(gòu),可大大改善加工和熱處理的工藝性。(1)螺紋型環(huán)螺紋型環(huán)按其用途分有兩類:一類直接用于成型塑料制品上的外螺紋;另一類則用來在模內(nèi)固定帶有外螺紋的金屬嵌件。成型塑件外螺紋的螺紋型環(huán)在模具閉合前裝在型腔內(nèi),成型后隨制件一起脫模,在模外卸下。常見的有兩種結(jié)構(gòu),一種是整體式的螺紋型環(huán)，第二種形式為組合式螺紋型環(huán)，如下圖所示。4.螺紋型芯與型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(2)螺紋型芯按照用途來分,螺紋型芯有兩種形式,一種是直接在制件上成型螺紋,另一種是成型時用以裝固螺紋嵌件。成型制件螺紋的螺紋型芯表面粗糙度的值應(yīng)達(dá)到Ra0.2以上,裝固嵌件的螺紋型芯表面粗糙度達(dá)到Ra0.63~1.25即可。螺紋型芯在模具上安裝連接形式有六種,如下圖所示,一般均是采用H8/f8配合。對于上模或合模時沖擊振動較大的臥式注射機(jī)模具動模邊,當(dāng)型芯插入時應(yīng)有彈性連接裝置,以免合模時型芯落下或移位造成制品報廢、模具損傷,如下圖所示。（十二）成型零部件工作尺寸的計算成型零件的工作尺寸是指型腔和型芯直接構(gòu)成塑件的尺寸。成型零件的工作尺寸是根據(jù)塑件在成型收縮率、塑件的尺寸公差和模具成型零件磨損量等來確定。圖4-58成型零件工作尺寸與塑件尺寸的關(guān)系圖（1）型腔和型芯的徑向尺寸（2）型腔深度和型芯高度尺寸（3）中心距尺寸（4）工作尺寸校核（十三）成型零部件的壁厚計算1.型腔的強(qiáng)度及剛度要求理論分析和實(shí)踐證明,模具對強(qiáng)度及剛度的要求并非要同時兼顧。對大尺寸型腔,剛度不足是主要問題,應(yīng)按剛度條件計算;對小尺寸型腔,強(qiáng)度不足是主要問題,應(yīng)按強(qiáng)度條件計算。強(qiáng)度計算的條件是滿足各種受力狀態(tài)下的許用應(yīng)力。剛度計算的條件則由于模具特殊性,可以從以下幾個方面加以考慮:①防止溢料②保證塑件精度③有利于脫模2.成型零部件的壁厚計算成型零部件的壁厚計算一般常用計算法和查表法,但計算方法比較復(fù)雜且繁瑣,而計算結(jié)果卻與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較接近,因此,在進(jìn)行模具設(shè)計時,一般采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或查有關(guān)表格。矩形型腔的壁厚經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4-15所示。圓形型腔的壁厚經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4-16所示。型腔底壁厚度th的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4-17所示。（十四）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計1.導(dǎo)柱設(shè)計導(dǎo)柱可以安裝在動模一側(cè),也可以安裝在定?！獋?cè),但更多的是安裝在動模一側(cè)。因?yàn)樽鳛槌尚土慵闹餍托径嘌b在動模一側(cè),導(dǎo)柱與主型芯安裝在同—側(cè),在合模時可起保護(hù)作用。生產(chǎn)實(shí)際中使用的導(dǎo)柱如下圖所示。(1)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)導(dǎo)柱的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種,一種是除安裝部分的凸肩外,長度的其余部分直徑相同,稱為帶頭導(dǎo)柱,如上圖所示。另一種是除安裝部分的凸肩外,使安裝的配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大,稱為帶肩導(dǎo)柱，如下圖所示。(2)導(dǎo)柱尺寸的確定導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定,模板尺寸愈大,導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大,所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外,導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定，如表4-25所示。導(dǎo)柱安裝時模板上與之配合的孔徑公差按H7確定,安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取D+(1~2)。導(dǎo)柱長度尺寸應(yīng)能保證位于動、定模兩側(cè)的型腔和型芯開始閉合前導(dǎo)柱已經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)孔的長度不小于導(dǎo)柱直徑,如下圖所示。(3)導(dǎo)柱布置一副模具最少要用兩根導(dǎo)柱,模板外形尺寸大的模具,最多用4根導(dǎo)柱。為了使模具在使用、維修時的拆裝過程中不會發(fā)生動、定模認(rèn)錯方向,導(dǎo)柱的布置可采取如下幾種方案。2.導(dǎo)套設(shè)計(1)結(jié)構(gòu)和尺寸導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式也有兩種,一種不帶安裝凸肩,另一種帶安裝凸肩,相應(yīng)地稱為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套,GB/T4169.2—2006和GB/T4169.3—2006分別規(guī)定了它們的尺寸規(guī)格和公差,同時給出了材料指南和硬度要求,規(guī)定了標(biāo)記方法,如表4-26、表4-27所示。(2)安裝方法帶頭導(dǎo)套安裝需要墊板,裝入模板后復(fù)以墊板即可,直導(dǎo)套用于模板后面不帶墊板的結(jié)構(gòu),可以采用如下幾種方法固定到模板中:導(dǎo)套安裝時模板上與之配合的孔徑公差按H7確定。帶頭導(dǎo)套安裝沉孔視導(dǎo)套直徑可取為D+(1~2)。導(dǎo)套長度取決于含導(dǎo)套的模板厚度,其余尺寸隨導(dǎo)套導(dǎo)向孔直徑而定。3.錐面對合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)當(dāng)要求對合精度很高時,必須采用錐面對合方法。當(dāng)模具比較小時,可以采用帶錐面的導(dǎo)柱和導(dǎo)套,如上圖所示。對于尺寸較大的模具,必須采用動、定模模板各帶錐面的對合機(jī)構(gòu)與導(dǎo)柱導(dǎo)套聯(lián)合使用。如下圖所示為圓形型腔兩種錐面對合設(shè)計方案。（十五）其他結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計1.推桿GB/T4169.1—2006規(guī)定了塑料注射模用推桿的尺寸規(guī)格和公差,同時還給出了材料指南和硬度要求,并規(guī)定了推桿的標(biāo)記,如表4-28所示。2.墊塊GB/T4169.6—2006規(guī)定了塑料注射模用墊塊的尺寸規(guī)格和公差,同時還給出了材料指南,并規(guī)定了墊塊的標(biāo)記,如表4-29所示。（十六）標(biāo)準(zhǔn)模架1.模架組成零件的名稱塑料注射模模架以其在模具中的應(yīng)用方式,分為直澆口與點(diǎn)澆口兩種型式,其組成零件的名稱分別見下圖所示。2.模架組合型式(1)直澆口模架直澆口模架為12種,直澆口基本型分為A型、B型、C型和D型4種,其組合型式見右表。直身基本型分為ZA型、ZB型、ZC型、ZD型4種。直身無定模座板型分為ZAZ型、ZBZ型、ZCZ型和ZDZ型4種。(2)點(diǎn)澆口模架點(diǎn)澆口模架為16種，點(diǎn)澆口基本型分為DA型、DB型、DC型和DD型4種,其組合型式見右表。直身點(diǎn)澆口基本型分為ZDA型、ZDB型、ZDC型和ZDD型4種。點(diǎn)澆口無推料板型分為DAT型、DBT型、DCT型和DDT型4種。直身點(diǎn)澆口無推料板型分為ZDAT型、ZDBT型、ZDCT型和ZDDT型4種。3.簡化點(diǎn)澆口模架簡化點(diǎn)澆口模架為8種,其中簡化點(diǎn)澆口基本型2種、直身簡化點(diǎn)澆口型2種、簡化點(diǎn)澆口無推料板型2種、直身簡化點(diǎn)澆口無推料板型2種。簡化點(diǎn)澆口基本型分為JA型和JC型。直身簡化點(diǎn)澆口型分為ZJA型和ZJC型。簡化點(diǎn)澆口無推料板型分為JAT型和JCT型。直身簡化點(diǎn)澆口無推料板型分為ZJAT型和ZJCT型。4.基本型模架組合尺寸①組成模架的零件應(yīng)符合GB/T4169.1~4169.23—2006的規(guī)定。②組合尺寸為零件的外形尺寸和孔徑與空位尺寸。③基本型模架組合尺寸見圖4-113、圖4-114和表4-32所示。4.模架導(dǎo)向件與螺釘安裝形式①根據(jù)模具使用要求,模架中的導(dǎo)柱導(dǎo)套可以分為正裝與反裝兩種形式,導(dǎo)柱在動模、導(dǎo)套在定模為正裝形式,反之為反裝形式。②根據(jù)模具使用要求,模架中的拉桿導(dǎo)柱可以分為裝在內(nèi)側(cè)與裝在外側(cè)兩種形式,以導(dǎo)柱導(dǎo)套位置為界,拉桿導(dǎo)柱裝在內(nèi)側(cè)的為裝在內(nèi)側(cè)形式,反之為裝在外側(cè)形式。③根據(jù)模具使用要求,模架中的墊塊可以用螺釘單獨(dú)固定在動模座板上。④根據(jù)模具使用要求,模架中的推板可以加裝推板導(dǎo)柱及限位釘,一般大型模具加裝推板導(dǎo)柱及限位釘。⑤根據(jù)模具使用要求,模架中的定模板厚度較大時,導(dǎo)套長度可以小于定模板厚度。5.模架的型號、系列、規(guī)格及標(biāo)記①型號。每一組合形式代表一個型號。②系列。同一型號中,根據(jù)定、動模板的周界尺寸(寬×長)劃分系列。③規(guī)格。同一系列中,根據(jù)定、動模板和墊塊的厚度劃分規(guī)格。6.模架的標(biāo)記標(biāo)記:①模架;②基本型號;③系列代號;④定模板厚度A,以mm為單位;⑤動模板厚度B,以mm為單位;⑥墊塊厚度C,以mm為單位;⑦拉桿導(dǎo)柱長度,以mm為單位;⑧標(biāo)準(zhǔn)代號,即GB/T12555—2006。

示例1:模板寬200mm、長250mm,A=50mm,B=40mm，C=70mm的直澆口A型模架標(biāo)記為:模架A2025—50×40×70GB/T12555—2006。示例2:模板寬300mm、長300mm,A=50mm,B=60mm，C=90mm,拉桿導(dǎo)柱長度200mm的點(diǎn)澆口B型模架標(biāo)記為:模架DB3030-50×60×90-200GB/T12555—2006。（十七）推出機(jī)構(gòu)計算1.推出機(jī)構(gòu)驅(qū)動方式(1)手動脫模(2)機(jī)動脫模(3)液壓或氣動推出(4)帶螺紋塑件的推出機(jī)構(gòu)2.推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求(1)塑件留在動模(2)塑件在推出過程中不變形、不損壞(3)不損壞塑件的外觀質(zhì)量(4)合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位(5)推出機(jī)構(gòu)動作可靠(6)推出機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度和剛度3.推出力的計算注射成型過程中,型腔內(nèi)熔融塑料因固化收縮包在型芯上,為使塑件能自動脫落,在模具開啟后就需在塑件上施加一推出力。推出力是確定推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和尺寸的依據(jù),其近似計算式為F=Ap(mcosα-sinα)從上式可以看出,推出力的大小隨著塑件包容型芯的面積增加而增大,隨著脫模斜度增大而減小,同時也和塑料與鋼(型芯材料)之間的摩擦系數(shù)有關(guān)。（十八）一次推出機(jī)構(gòu)設(shè)計1.推桿脫模機(jī)構(gòu)(1)推出機(jī)構(gòu)組成和動作原理推桿脫模是最典型的一次推出機(jī)構(gòu),它結(jié)構(gòu)簡單,制造容易且維修方便,其機(jī)構(gòu)組成和動作原理如右圖所示。(2)推桿的設(shè)計國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4169.1—2006規(guī)定的推桿有三種:推桿、扁推桿、帶肩推桿,推桿的設(shè)計已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。推桿的位置應(yīng)布置合理,其原則是:根據(jù)制品的尺寸,盡可能使推桿位置均勻?qū)ΨQ,以及使制品所受的推出力均衡,并避免推桿彎曲變形。如果因?yàn)橹破返哪承┨厥庑枰?推出位置必須設(shè)在制品的外表面時,可在推桿的工作端面加工一些裝飾性標(biāo)志。生產(chǎn)實(shí)踐中使用的推桿如下圖所示。(3)推桿的固定方法(4)推桿的裝配推桿與推桿孔間為滑動配合,一船選H7/f6,其配合間隙兼有排氣作用,但不應(yīng)大于所用塑料的排氣間隙,以防漏料。配合長度一般為推桿直徑的2~3倍。推桿端面應(yīng)精細(xì)拋光,因其已構(gòu)成型腔的一部分。為了不影響塑件的裝配和使用,推桿端面應(yīng)高出型腔表面0.1mm。(5)復(fù)位裝置最常用的方法是復(fù)位桿復(fù)位,這種復(fù)位桿又名回程桿。這種方法經(jīng)濟(jì)、簡單,回程動作穩(wěn)定可靠。有時,需要在模具閉合之前使推桿或推套復(fù)位，就應(yīng)當(dāng)采用彈簧復(fù)位的辦法，如右圖所示。(6)導(dǎo)向裝置對大型模具設(shè)置的推桿數(shù)量較多或由于塑件推出部位面積的限制,推桿必須作成細(xì)長形時以及推出機(jī)構(gòu)受力不均衡時，推出后,推板可能發(fā)生偏斜,造成推桿彎曲或折斷,此時應(yīng)考慮設(shè)置導(dǎo)向裝置,以保證推板移動時不發(fā)生偏斜。一般采用推板導(dǎo)柱,也可加上推板導(dǎo)套來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向。推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套的設(shè)計已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。推板導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔或推板導(dǎo)套的配合長度不應(yīng)小于10mm。當(dāng)動模墊板支撐跨度較大時,推板導(dǎo)柱還可兼起輔助支撐作用。推桿推出是應(yīng)用最廣的一種推出形式,適用于各種形狀塑件的脫模。2.推管脫模機(jī)構(gòu)推管脫模機(jī)構(gòu)適于環(huán)形、筒形塑件或帶有孔的部分塑件的推出。由于推管整個周邊接觸塑件,故推出塑件的力量均勻,塑件不易變形,也不會留下明顯的推出痕跡。生產(chǎn)實(shí)踐中使用的推管如下圖所示。推管脫模機(jī)構(gòu)有三類形式。

長型芯：型芯緊固在模具底板上,如圖(a)所示。結(jié)構(gòu)可靠,但底板加厚,型芯延長，只用于脫模行程不大的場合。

中長型芯：推管用推桿推拉,如圖(b)所示。該結(jié)構(gòu)的型芯和推管可較短些,但動模板因容納脫模行程而增厚。

短型芯：如圖(c)所示，這種結(jié)構(gòu)使用較多。為避免型芯固定凸肩與運(yùn)動推管相干涉,型芯凸肩須有缺口,或用鍵固定,致使型芯固定不可靠,且推管必須開窗,或剖切成(2~3)個腳,致使推管被削弱,制造困難。3.推板脫模機(jī)構(gòu)對于薄壁容器、殼體以及表面不允許有推出痕跡的制品,需要采用推板推出機(jī)構(gòu),推板也稱推件板。推板脫模機(jī)構(gòu)不需要回程桿復(fù)位。推板應(yīng)由模具的導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向定位,以防止推板孔與型芯間的過度磨損和偏移，如下圖所示。推板與型芯之間要有高精度的間隙、均勻的動配合。為防止過度磨損和咬合發(fā)生,推板孔與型芯應(yīng)淬火處理。對于大型深腔容器模具,特別是軟質(zhì)塑料模具,為防止過大脫模力使制品壁產(chǎn)生皺折,應(yīng)該給成型時所形成的真空腔引氣,如右圖所示就是這種裝置。4.推塊脫模機(jī)構(gòu)對于端面平直的無孔塑件,或僅帶有小孔的塑件,為保證塑件在模具打開時能留到動模一側(cè),一般都把型腔安排在動模一側(cè),如果塑件表面不希望留下推桿痕跡,必須采用推塊機(jī)構(gòu)推出塑件,如下圖所示。對于齒輪類或一些帶有凸緣的制品,如果采用推桿推出容易變形或者是采用推板推出容易使制品黏附模具時,也需采用推塊作為推出零件。5.拉板脫模機(jī)構(gòu)拉板脫模機(jī)構(gòu)是推板脫模機(jī)構(gòu)的特殊形式,適用的塑件與一般推板脫模機(jī)構(gòu)相同。但拉板不是由推桿推動,而是由定距拉桿、伸縮性定距拉桿或鏈條拉動。這些拉動零件的兩端分別與動、定模相連,模具打開時動模后退,這些零件拉動拉板將塑件從主型芯上脫下。下圖所示即為伸縮性定距拉桿拉動的拉板脫模機(jī)構(gòu),脫模距等于L1+L2+L3。6.多元件組合推出脫模機(jī)構(gòu)對于一些深腔殼體、薄壁制品以及帶有局部環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品,如果對它們只采用某一種推出零件,往往容易使制品在推出過程中出現(xiàn)缺陷,可采用兩種或兩種以上的推出零件,如下圖所示。（十九）二次推出機(jī)構(gòu)1.彈開式二次推出機(jī)構(gòu)如圖4-84所示是彈開式二次推出機(jī)構(gòu)。圖4-82彈開式二級脫模機(jī)構(gòu)（a）未推出狀態(tài)(b)第一次推出(c)推出完成1-型芯2-動模型腔3-推桿4-彈簧5-型芯固定板2.斜楔滑塊式二次推出機(jī)構(gòu)如圖4-83所示為斜楔滑塊式二次推出機(jī)構(gòu)。開模一定距離后，注塑機(jī)的推推裝置通過推桿底板12同時驅(qū)動推桿9和凹模型腔板7移動，使制品與凸模8脫離，實(shí)現(xiàn)第一次推出動作。一旦一次推出結(jié)束，推桿2會墜落在滑塊4的圓孔中，這樣凹模型腔板7便停止運(yùn)動。而推桿9在繼續(xù)運(yùn)動，直到把制品從凹模型腔板中脫出，實(shí)現(xiàn)第二次推出。圖4-83斜楔滑塊式二次推出機(jī)構(gòu)1-動模座2-推桿3-壓縮彈簧4-滑塊5-限位銷6-斜楔7-凹模型腔板8-凸模9-推桿10-復(fù)位桿11-推桿固定板12-推桿底板（二十）點(diǎn)澆口凝料脫出和自動墜落1.利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料如圖4-84所示是利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料的結(jié)構(gòu)，在分流道盡頭鉆一斜孔，開模時由于斜孔內(nèi)冷凝塑料的限制，澆注系統(tǒng)凝料在澆口處與塑件拉斷，然后由于球形拉料桿的作用，拉住澆注系統(tǒng)凝料從澆口套中脫出。圖4-84利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料的結(jié)構(gòu)2．利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料的結(jié)構(gòu)如圖4-85所示。圖4-85利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料1-定模固定板2-拉料板3-流道推板4-分流道板

5-定模型腔6、7-限位拉桿8-推板9-型芯10-推桿（二十一）潛伏式澆口凝料脫出和自動墜落1.開設(shè)在定模部分的潛伏澆口推出潛伏澆口開設(shè)在定模部分塑件外側(cè)的結(jié)構(gòu)形式如圖4-86所示。圖4-86潛伏澆口在定模部分的結(jié)構(gòu)１-澆道推桿２-推桿３-動模支承板４-型芯５-動模板６-定模板2.開設(shè)在動模部分的潛伏澆口潛伏澆口開設(shè)在動模部分塑件外側(cè)的結(jié)構(gòu)形式如圖4-87所示。圖4-87潛伏澆口在動模部分的結(jié)構(gòu)１-流道推桿２-推桿３-凸模４-動模板５-定模板６-定模型芯（二十二）定模脫模機(jī)構(gòu)與設(shè)置動模一側(cè)的推出系統(tǒng)相似,定模一側(cè)的推出系統(tǒng)也是由推桿、復(fù)位桿、推桿固定板、墊板、導(dǎo)向裝置等組成。不同的是,定模部分沒有為完成推出動作所需要的動力源,只能依靠開模時動、定模之間的相對運(yùn)動,由動模帶動定模的推出機(jī)構(gòu)完成推出工作。因此,這種結(jié)構(gòu)的推出機(jī)構(gòu)必須在動模與推出系統(tǒng)之間,設(shè)置拉桿或鏈條來傳遞動力。

下圖所示是用鏈條牽引定模推板使塑件脫模的機(jī)構(gòu)。所需鏈條為2根或4根,每根鏈條受力要均衡。另外,還要設(shè)連接座,保證合模時鏈條不被卡住。開模行程等于L1+L3?？紤]到注射機(jī)的開模行程誤差較大,故脫模行程L2=L1+(10~20)mm。（二十三）帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)1.人工驅(qū)動脫螺紋如左圖所示是機(jī)內(nèi)手動脫螺紋型芯的結(jié)構(gòu),此種形式在設(shè)計時必須注意螺紋型芯的非成型端的螺距要與成型端的螺距相等,如果不等,則在脫出螺紋型芯時會將塑件損壞。2.強(qiáng)制脫螺紋實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制脫螺紋的對象是聚烯烴類柔性塑料成型的內(nèi)螺紋如右圖所示,通常用推板強(qiáng)制推出,塑件被推的應(yīng)是平面。型芯外圓和推板孔應(yīng)有3°~5°斜度,單面間隙最大為0.05mm。3.開模力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)脫模利用開模力和開模方向的直線運(yùn)動實(shí)現(xiàn)螺紋塑件的旋退,模內(nèi)結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜,但效率高,并可實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn),應(yīng)用較普遍。開模力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)脫模機(jī)構(gòu)用固定在定模部分的齒條導(dǎo)柱來實(shí)現(xiàn)。如果成型螺紋的旋轉(zhuǎn)軸線垂直于開模方向,用帶齒輪的螺紋型芯就可實(shí)現(xiàn),如圖所示。如果成型螺紋的軸線與開模方向一致,則要在齒輪齒條傳動后,再用圓錐齒輪或螺旋斜齒輪來改變方向。此種模具一般一模多件,由齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動各螺紋型芯或型環(huán)轉(zhuǎn)動，如右圖所示。（二十四）模具溫度的調(diào)節(jié)1.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用（1）保證塑件質(zhì)量首先，塑料品種很多，每一種塑料成型的最佳溫度不同，通過溫調(diào)系統(tǒng)，可以得到最佳模溫，使塑料有良好的成型性。

其次，溫調(diào)系統(tǒng)可使型腔、型芯的溫度相近和均勻，對減少塑件變形大有好處。

再則，穩(wěn)定的模溫，可使塑料的力學(xué)性能大為改善，使塑件具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，能有效地減少塑件成型時收縮的波動，保證塑件的尺寸精度，改善塑件外觀質(zhì)量，使塑件表面光滑，具有光澤。（2）提高生產(chǎn)效率塑料熔體在注塑成型時溫度很高，充模后應(yīng)冷卻、固化后才能開模取出塑件，一般來說，模具的冷卻時間約占成型周期的2/3～4/5，而模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是要在較短的時間內(nèi)使模溫降低，以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。

因此，縮短成型周期內(nèi)的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。2.模具的冷卻與加熱①對于黏度低、流動性好的塑料,可采用常溫水對模具進(jìn)行冷卻,并通過調(diào)節(jié)水的流量大小控制模具溫度。②對于黏度高、流動性差的塑料,成型工藝要求有較高的模具溫度,經(jīng)常需要對模具采取加熱措施。③對于黏流溫度或熔點(diǎn)不太高的塑料,一般采用常溫水或冷水對模具進(jìn)行冷卻;對于高黏流溫度或高熔點(diǎn)塑料,可采用溫水控制模溫。④對于熱固性塑料,模具成型溫度要求在150~200℃,必須對模具采取加熱措施。⑤由于制品幾何形狀影響,制品在模具內(nèi)各處的溫度不一定相等,可對模具采用局部加熱或局部冷卻方法,以改善制品溫度分布。⑥對于流程很長、壁厚又比較大的制品,或者是黏流溫度或熔點(diǎn)雖然不高、但成型面積很大的制品,可對模具采取適當(dāng)?shù)募訜岽胧?對于小型薄壁制品,且成型工藝要求的模溫也不太高時,可直接依靠自然冷卻。⑦對于工作溫度要求高于室溫的大型模具,可在模內(nèi)設(shè)置加熱裝置。⑧為了實(shí)時準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)和控制模溫,必要時可在模具中同時設(shè)置加熱和冷卻裝置。注射模中溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成零件有堵頭、快速接頭、螺塞、密封圈、密封膠帶、軟管、噴管件、隔片和導(dǎo)熱桿等,如下圖所示。（二十五）冷卻系統(tǒng)設(shè)計1.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則①冷卻水道的位置取決于制件的形狀和不同的壁厚。原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料向模具熱傳導(dǎo)困難的地方,根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則,冷卻水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品,且盡量排列均勻一致,如下圖所示,由于頂出裝置的影響,動模的冷卻水道排列不能與定模的冷卻水道排列完全一致。②在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下,冷卻水道應(yīng)安排得盡量緊密,盡可能設(shè)置在靠近型腔(型芯)表面,如下圖所示。冷卻水道的直徑應(yīng)優(yōu)先采用大于8mm,且各水道的直徑應(yīng)盡量相同,避免由于因水道直徑不同而造成的冷卻液流速不均。③水道出入口的布置應(yīng)該注意兩個問題,即澆口處加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。如下圖所示分別為直澆口型芯、超寬側(cè)澆口、側(cè)澆口和中心點(diǎn)澆口型芯冷卻水道的布置形式。④冷卻液在模具中的流速,以盡可能高一些為好,但就其流動狀態(tài)來說以湍流為佳。⑤制品較厚的部位應(yīng)特別加強(qiáng)冷卻。⑥充分考慮所用模具材料的熱傳導(dǎo)率。2.冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)型芯冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計通常,型芯中冷卻水道的設(shè)置有下列幾種方式。對于成型制品壁較薄,尺寸較小的型芯,可采用如左圖所示的結(jié)構(gòu),由于冷卻水道距型芯表面的距離不等,所以冷卻效果不均勻。如右圖所示是一種冷卻效果均勻、制品散熱很好的冷卻水道排列方法。常用于尺寸較大的型芯。在型芯尺寸、力學(xué)強(qiáng)度允許的前提下,在型芯中加入帶有螺旋的水槽鑲件,如下圖所示的方式對其溫度進(jìn)行控制,可獲得極佳的效果。但是這種鑲件形狀復(fù)雜,會因加工難度大而增加模具的制造費(fèi)用。對于直徑較小且尺寸較長的型芯,由于表面積小,使得熱傳導(dǎo)非常困難。在成型過程中,因細(xì)長型芯散熱不良,會引起制品在這一部位出現(xiàn)變形、縮孔等缺陷。因此,必須采取特殊的冷卻方式對細(xì)長型芯的溫度加以控制，如下圖所示。(2)凹模冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計通常,凹模冷卻系統(tǒng)的設(shè)置有下列幾種方式，如下圖所示。(3)相交水道通常采用過盈配合方式插入鑲件,使冷卻液改變流向如上圖所示。(4)一般情況下,模板中的冷卻水道常采用鉆床加工。加工時,一般規(guī)定兩條相交錯的水道，長度小于150mm時,最小間距為3mm,長度大于150mm時,最小間距為5mm,如下圖所示。（二十六）加熱系統(tǒng)設(shè)計1.電阻絲加熱將電阻絲繞制成螺旋狀,再將它套上瓷管或帶孔的陶瓷元件,安放在加熱板或模具的加熱孔中,如下圖所示。2.電熱棒加熱在電阻絲與金屬管內(nèi)填充以石英砂或氧化鎂等耐熱材料,在管內(nèi)的兩端墊有云母片或石棉墊片,在電阻絲出口處用瓷塞塞住,電阻絲兩端頭通過瓷塞上的兩個小孔引出,如下圖所示,這樣組成的電加熱元件俗稱電熱棒。3.電熱套加熱電熱套加熱就是在模具型腔外圍套上電熱套(圈)或裝上幾塊(2~4塊)電熱套,以補(bǔ)充模具加熱量的不足。電熱套應(yīng)與模具外形相吻合,最常見的有矩形和圓形兩種,如下圖所示。三、項(xiàng)目實(shí)施（一）確定模具結(jié)構(gòu)形式本模具的結(jié)構(gòu)形式采用單分型面注射模。采用一模兩腔,頂桿推出,流道采用平衡式,澆口采用側(cè)澆口。為了縮短成型周期,提高生產(chǎn)率,保證塑件質(zhì)量,動、定模均開設(shè)冷卻通道。（二）確定型腔數(shù)量和排列方式該塑件精度要求不高,尺寸較小,可以采用一模多腔的形式。考慮到模具制造成本和生產(chǎn)效率,初定為一模兩腔的模具形式。該塑件為長方體,形狀很規(guī)則,可以采用如右圖所示的排列方式。（三）分型面位置的確定根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式,最大截面為底平面,故分型面應(yīng)選在底平面處,如下圖所示。（四）注塑機(jī)的選擇1.注射量計算通過計算或三維軟件建模分析,可知塑件體積單個約4.65cm3，兩個約9.3cm3。按經(jīng)驗(yàn)公式計算總體積:1.6×9.3cm3=14.88cm3。查相關(guān)手冊得聚甲醛(POM)的密度為1.41g/cm3。故所需塑料質(zhì)量為1.41×14.88=20.98g。2.鎖模力計算通過計算或三維軟件建模分析,可知單個塑件在分型面上的投影面積約1534mm2,兩個約3068mm2。按經(jīng)驗(yàn)公式計算得：1.35×3068=4141.8(mm2)。又聚甲醛(POM)成型時型腔的平均壓力為35MPa(經(jīng)驗(yàn)值)。故所需鎖模力為Fm=4141.8×35=144963×10-3kN=144.963kN≈145kN。3.注射機(jī)的選擇根據(jù)以上計算選用XS-ZY-125注射機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。（五）澆注系統(tǒng)設(shè)計1.主流道設(shè)計(1)主流道尺寸根據(jù)所選注射機(jī),則主流道小端尺寸為d=注射機(jī)噴嘴尺寸+(0.5~1)mm=4+1=5mm主流道球面半徑為SR=注射機(jī)噴嘴球面半徑+(1~2)mm=12+1=13mm(2)主流道襯套形式本設(shè)計雖然是小型模具,但為了便于加工和縮短主流道長度,將襯套和定位圈設(shè)計成分體式,主流道襯套長度取57.5mm。主流道設(shè)計成圓錐形,錐角取5°,內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4mm。襯套材料采用T10A鋼,熱處理淬火后表面硬度為53~57HRC2.分流道設(shè)計(1)分流道布置形式分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài),使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡地分配到各個型腔。本模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式,考慮結(jié)構(gòu)特點(diǎn),決定采用平衡式分流道,如下圖所示。(2)分流道長度分流道只有一級,對稱分布,考慮到澆口的位置,取總長為26mm。(3)分流道的形狀、截面尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模,分流道的截面形狀常采用加工工藝性比較好的圓形截面。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),分流道的直徑一般取2~12mm,比主流道的大端小1~2mm。本模具分流道的直徑取5mm,以分型面為對稱中心,分別設(shè)置在定模和動模上。(4)分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度Ra,一般取0.8~1.6mm即可,在此取1.6mm。3.澆口設(shè)計塑件結(jié)構(gòu)較簡單,表面質(zhì)量無特殊要求,故選擇采用側(cè)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在模具的分型面上,從制品側(cè)面邊緣進(jìn)料。它能方便地調(diào)整澆口尺寸,控制剪切速率和澆口封閉時間,是廣泛采用的一種澆口形式。本模具側(cè)澆口的截面形狀采用矩形,長為2mm,寬為3mm,高為0.8mm。4.冷料穴和拉料桿設(shè)計本模具只有一級分流道,流程較短,故只在主流道末端設(shè)置冷料穴。冷料穴設(shè)置在主流道正面的動模板上,直徑稍大于主流道的大端直徑,取6mm,長度取為10mm。拉料桿采用鉤形拉料桿,直徑取6mm。拉料桿固定在推桿固定板上,開模時隨著動、定模分開,將主流道凝料從主流道襯套中拉出。在制品被推出的同時,冷凝料也被推出。（六）排氣系統(tǒng)設(shè)計由于制品尺寸較小,排氣量很小,利用分型面和推桿、型芯間的配合間隙排氣即可。該套模具較小,設(shè)置了6根推桿,因此不需單獨(dú)開設(shè)排氣槽。（七）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具采用一模兩腔、側(cè)澆口的成型方案。型腔和型芯均采用鑲嵌結(jié)構(gòu),通過螺釘和模板相連。采用Pro/E或UG等三維軟件進(jìn)行分模設(shè)計,得到如上圖所示的型腔和如下圖所示的型芯。1.型腔塑件表面光滑,無其他特殊結(jié)構(gòu)。塑件總體尺寸為60mm

×30mm×12mm,考慮到一模兩腔以及澆注系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)置,型腔鑲件尺寸取120mm×100mm,深度根據(jù)模架的情況進(jìn)行選擇。為了安裝方便,在定模模板上開設(shè)相應(yīng)的型腔切口,并在直角上鉆直徑為10mm的孔以便于裝配。2.型芯與型腔一致,型芯的尺寸也取120mm×100mm,并在動模模板上開設(shè)相應(yīng)的型芯切口。（八）成型零件尺寸計算該塑件所用的材料POM是一