模腔模具設計論文

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一注塑成型作為加工熱塑性高分子材料的主要方法之一

它能制得外形比較復雜，尺寸比較精確，并且能帶有金屬嵌件的產品，對各種聚合物加工的適應性也強，比較易于實現自動化生產加工。模具是現代工業生產的重要工藝裝備之一，它具有節能節材、生產成本底、生產效率高及產品的一致性好等顯著的特點。因而掌握注塑模具的設計方法具有重要的現實意義。在注塑過程中，塑件收縮率的波動及模具制造誤差是影響塑件尺寸精度的主要因素。我們知道，任何一種塑件都會或多或少的要有一定的強度和剛度，為了達到其自身要求的強度和剛度，這就需要塑件要有一定的壁厚。對于同一個塑件，我們設計時，應盡可能設計出相同的壁厚，因為不同的壁厚，它們會因冷卻或固化速度的不同而產生附加應力。熱塑性塑料會在后壁處產生氣泡、縮孔等。誠然，要做到塑件的每一處壁厚都百分百的一樣也是不現實的，但是我們要盡可能做到壁厚大致相同。在注塑過程中，塑料由于熱脹冷縮的緣故，冷卻后會產生收縮而包在型芯上，或由于其粘附的作用，塑件會緊粘在型腔上，從而不便進行脫模。所以，我們要設計出合理的脫模斜度以便于脫模，并且防止在脫模時劃傷、擦毛塑件表面。注射模最終是要安裝在注射機上進行注射成型生產的，所以我們還要處理好注射模與注射機之間的關系。這就要求我們模具設計人員在設計模具之前，不但要知曉注射成型工藝規格，也應知曉注射機的技術規范和使用性能，這樣才能使設計出來的注射模能在注射機上正確安裝和使用。模具型腔是成型塑件外表面的模具零件，在生產時，熔體能否充滿模具型腔與注射機的最大注射量是直接相關的，我們在設計模具時應保證注射模內所許熔體總量小于注射機實際的最大注射量。

二在注射成型時

當原料以高壓注進型腔內時，型腔內熔體對模具還具有漲開力，會對模具產生一個撐開的力量，注塑機為了克服這種張開力，會施加給模具一個鎖緊力，這個鎖緊力稱為鎖模力。影響鎖模力的因素主要有兩個。其一是模腔沿模具分型面上的最大投影面積，如果投影面積超過了注射距的允許使用的最大成型面積，則成型過成中將會出現漲模、溢料現象。另一個因素是模腔壓力，模腔的壓力來自熔體流動的阻力，一般來說，模腔壓力在注射壓力的0.4—0.6倍之間。分型面是動模和定模在閉合時接觸的部分，分型面的設計是模具設計成敗的關鍵因素之一，對于分型面的選擇，我們遵循五個利于：利于脫模、利于簡化模具結構、利于排氣、利于產品質量、利于加工。模具的澆注系統是模具設計工作者十分重視的技術問題，澆注系統的設計直接影響著塑料產品的外觀、性能及成型效率。主流道應設計成圓錐形，便于流道凝料的脫出。但錐角要合理，錐角過大會產生湍流或渦流，卷入空氣，反之會使凝料脫模困難。

三設計分流道時

應根據塑件的形狀、體積、壁厚、注射速率、分流道長度等因素來確定其尺寸和形狀。澆口是塑料熔體進入型腔的最后關口，是分流道和型腔的通道，具有兩個功能：使從流道來的熔體快速進入并充滿型腔；型腔充滿后能迅速冷卻封鎖型腔，防止型腔內還未固化的塑料倒流。澆口的設計和塑件的結構，大小、材料性能、注射工藝等因素有關。進行澆口設計時，應在不影響產品性能及效率前提下，一般盡量縮短其長度、寬度和深度。澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：①盡量選在分型面上。②熔料的流動距離最短。③有利于排氣。④對著型腔寬敞壁厚處。⑤避免產生溶劑痕。⑥不影響塑料制品外觀。模具設計時，塑件的形狀與尺寸體現在成型零件上，成型零件包括型芯、凹模、鑲塊、成型桿和成型環等。成型零件工作時，直接與熔體接觸，承受熔體的高壓沖刷，脫模摩擦等。因此，成型零件必須要有準確的幾何形狀，較高的尺寸精度，較低的表面粗糙度和較高的耐磨性。模具機構設計包含合模導向機構和推出結構兩個部分的設計。合模導向機構用于保證動、定模閉合的定位與定向。推出結構能保證塑件在開模時從模具中順利推出。塑料的形狀和塑料的性能決定著推出機構的形式、推出方法及推出部分的尺寸、數量和位置的選擇。

作者：郭佳俊任禮英單位：重慶青年職業技術學院