模腔模具设计论文

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一注塑成型作为加工热塑性高分子材料的主要方法之一

它能制得外形比较复杂，尺寸比较精确，并且能带有金属嵌件的产品，对各种聚合物加工的适应性也强，比较易于实现自动化生产加工。模具是现代工业生产的重要工艺装备之一，它具有节能节材、生产成本底、生产效率高及产品的一致性好等显著的特点。因而掌握注塑模具的设计方法具有重要的现实意义。在注塑过程中，塑件收缩率的波动及模具制造误差是影响塑件尺寸精度的主要因素。我们知道，任何一种塑件都会或多或少的要有一定的强度和刚度，为了达到其自身要求的强度和刚度，这就需要塑件要有一定的壁厚。对于同一个塑件，我们设计时，应尽可能设计出相同的壁厚，因为不同的壁厚，它们会因冷却或固化速度的不同而产生附加应力。热塑性塑料会在后壁处产生气泡、缩孔等。诚然，要做到塑件的每一处壁厚都百分百的一样也是不现实的，但是我们要尽可能做到壁厚大致相同。在注塑过程中，塑料由于热胀冷缩的缘故，冷却后会产生收缩而包在型芯上，或由于其粘附的作用，塑件会紧粘在型腔上，从而不便进行脱模。所以，我们要设计出合理的脱模斜度以便于脱模，并且防止在脱模时划伤、擦毛塑件表面。注射模最终是要安装在注射机上进行注射成型生产的，所以我们还要处理好注射模与注射机之间的关系。这就要求我们模具设计人员在设计模具之前，不但要知晓注射成型工艺规格，也应知晓注射机的技术规范和使用性能，这样才能使设计出来的注射模能在注射机上正确安装和使用。模具型腔是成型塑件外表面的模具零件，在生产时，熔体能否充满模具型腔与注射机的最大注射量是直接相关的，我们在设计模具时应保证注射模内所许熔体总量小于注射机实际的最大注射量。

二在注射成型时

当原料以高压注进型腔内时，型腔内熔体对模具还具有涨开力，会对模具产生一个撑开的力量，注塑机为了克服这种张开力，会施加给模具一个锁紧力，这个锁紧力称为锁模力。影响锁模力的因素主要有两个。其一是模腔沿模具分型面上的最大投影面积，如果投影面积超过了注射距的允许使用的最大成型面积，则成型过成中将会出现涨模、溢料现象。另一个因素是模腔压力，模腔的压力来自熔体流动的阻力，一般来说，模腔压力在注射压力的0.4—0.6倍之间。分型面是动模和定模在闭合时接触的部分，分型面的设计是模具设计成败的关键因素之一，对于分型面的选择，我们遵循五个利于：利于脱模、利于简化模具结构、利于排气、利于产品质量、利于加工。模具的浇注系统是模具设计工作者十分重视的技术问题，浇注系统的设计直接影响着塑料产品的外观、性能及成型效率。主流道应设计成圆锥形，便于流道凝料的脱出。但锥角要合理，锥角过大会产生湍流或涡流，卷入空气，反之会使凝料脱模困难。

三设计分流道时

应根据塑件的形状、体积、壁厚、注射速率、分流道长度等因素来确定其尺寸和形状。浇口是塑料熔体进入型腔的最后关口，是分流道和型腔的通道，具有两个功能：使从流道来的熔体快速进入并充满型腔；型腔充满后能迅速冷却封锁型腔，防止型腔内还未固化的塑料倒流。浇口的设计和塑件的结构，大小、材料性能、注射工艺等因素有关。进行浇口设计时，应在不影响产品性能及效率前提下，一般尽量缩短其长度、宽度和深度。浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：①尽量选在分型面上。②熔料的流动距离最短。③有利于排气。④对着型腔宽敞壁厚处。⑤避免产生溶剂痕。⑥不影响塑料制品外观。模具设计时，塑件的形状与尺寸体现在成型零件上，成型零件包括型芯、凹模、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与熔体接触，承受熔体的高压冲刷，脱模摩擦等。因此，成型零件必须要有准确的几何形状，较高的尺寸精度，较低的表面粗糙度和较高的耐磨性。模具机构设计包含合模导向机构和推出结构两个部分的设计。合模导向机构用于保证动、定模闭合的定位与定向。推出结构能保证塑件在开模时从模具中顺利推出。塑料的形状和塑料的性能决定着推出机构的形式、推出方法及推出部分的尺寸、数量和位置的选择。

作者：郭佳俊任礼英单位：重庆青年职业技术学院