图4-2 分流道截面形状及尺寸
4.3.3浇口（进料口）类型与尺寸确定
浇口是指连接分流道和型腔的进料通道，是浇注系统中截面尺寸最小且长度最短的部分，其作用表现为：由于塑料熔体为非牛顿液体，通过浇口时剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高、粘度降低，从而提高了塑料的流动性，有利于冲型；同时在注射过程中，塑料冲型后在浇口处及时凝固，防止熔体的倒流；成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离，但浇口的尺寸过小会使压力损失增大，冷凝加快，补缩困难。在实际使用中，浇口的尺寸常常需要通过试模，按成型情况加以修正。
常见的浇口形式有直接浇口（主流道型浇口）、侧浇口（边缘浇口）、扇形浇口、平缝式浇口、环形浇口、轮辐式浇口、点浇口（橄榄形、菱形浇口）和潜伏式浇口（隧道式）等几种。由于点浇口模具多用于外表面要求精度较高的塑件注塑模，故取点浇口较合适。
浇口位置的选择是浇口设计中十分重要的一方面，若选择不当会使塑件产生变形、熔接痕、凹陷、裂纹等缺陷。浇口位置选择所遵循的原则有：
(1)浇口应设置在能使型腔的各部位、各角落能同时充满的位置；
(2)浇口应设置在塑件较厚的部位，以使熔料从厚断面移入薄断面，以利于补料； (3)浇口应设置在有利于排除型腔中气体的部位； (4)浇口应设置在避免塑件表面产生熔合纹的部位；
(5)对于带有细长型芯的模具，浇口应设置在能使进料沿型芯轴向均匀进行，以免型芯被熔体冲击而变形；
(6)浇口的设置应不影响塑件的外观； (7)浇口的设置应避免熔体的断裂；、
(8)浇口不要设置在塑件使用中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位。
17
由于点浇口一般设在型腔底部，排气通畅，成型良好，塑件无不良痕迹，适用于成型壳盒行零件，是一种常用的浇口形式，能自动切断浇口溢料。选用较合适。
浇口的截面积一般为分流道截面积的3%～9%,截面形状多为矩形（宽度与厚度的比为3：1）或圆形；浇口的长度约为1～1.5mm。在设计浇口时，应取小值，以便在试模时加以修正。其尺寸确定如下：
d=0.5～1.5mm，取d=1mm； L=1.0～1.5mm,取L=1mm； α=6°～15°,取α=10°； β=60°～90°,取β=60°。
图4-3 浇口形状及尺寸
4.3.4冷料穴和拉料杆设计
在主流道末端一般应设置冷料穴，其作用是为了防止冷料进入浇注系统和型腔，影响塑件性能。在冷料穴底部应设置拉料杆，以便开模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出。常见的结构有：带Z形头拉料杆的冷料穴、带推杆的倒锥形冷料穴、圆环槽形冷料穴、带球形头拉料杆的冷料穴、蘑菇形拉料杆和锥形拉料杆。在上述几种形式中，由于尖锥的分流效果好，常用在成型带中心孔的塑件上。本次设计斜齿轮中心为型芯，可采用这种形式。
由于选用的是锥形拉料杆，属于带推件板推料的冷料穴，冷料进入冷料穴后，紧包在拉料杆的锥形头部上，开模时便可将主流道凝料从主流道中拉出，当推件板从型芯中推出塑件时，同时也将主流道凝料刮下，其主要适用于带推件板的模具。
18
图4-4 冷料穴形状及尺寸
4.4成形零件的设计
成形零件是决定塑件几何形状和尺寸的零件，它是模具的主要部分，主要包括：凹模（型腔）、型芯（凸模）及镶件等。塑料成形有其特殊性，其零件的设计与冷冲模凸凹模有所不同。
4.4.1凹模和型芯的结构设计
凹模有整体式和组合式两类，而组合式又可分为整体嵌入式、局部镶拼式和四壁拼合式。由于所设计的斜齿轮精度要求较高，需要顺利脱模，选择整体嵌入式较合适。凹模与模板之间采用过渡配合H7/m6。
型芯是成形塑件内表面的凸状零件（压缩模中称为凸模）。型芯也有整体式和组合式两种。组合式型芯可分为整体嵌入式和镶拼式。整体嵌入式的凸模是将凸模单独加工后镶入模板中组成，可节省模具材料，便于加工，精度易于保证。选择斜齿轮注塑模较合适，凸模与固定板的配合采用过渡配合H7/m6。 4.4.2成形零件的工作尺寸
成形零件的工作尺寸是指凹模和型芯直接构成塑件的尺寸。影响成形零件尺寸的因素有：
(1)成形收缩：塑料聚甲醛POM的平均注塑成型收缩率S=(Smax+Smin) ／2×100%=(3%+2%)／2=2.5%
查表得：聚甲醛收缩率为2%～3%[9],在计算工作尺寸时，通常按平均收缩率计算。S为
19
塑件的平均收缩率，Smax为塑件的最大收缩率，Smin为塑件的最小收缩率。
(2)模具成形零件的制造公差：它直接影响塑件的尺寸公差，成形零件精度高是塑件精度高的前提。模具设计时，成形零件的制造公差 δz可选为塑件公差△的1/3～1/4，或选IT7～IT8级精度，表面粗糙度Ra为0.4～0.8um,取Ra=0.5um，δz=1/4△=0.10mm .查表3.4[12]得：ITI7=0.025mm ,IT8=0.039mm。
查表[9]得：塑件尺寸公差值△=0.40mm。
(3)模具成形零件的磨损 ：模具使用过程中由于塑料熔体、塑件对模具的作用，成形过程中可能产生的腐蚀气体的锈蚀以及模具维护时重新打磨抛光等，均有可能使成形零件发生磨损。在计算成形零件工作尺寸时，磨损量δc应根据塑件的产量、塑件品种、模具材料等因素来确定。一般来说，对中小型塑件，最大磨损量δc可取塑件公差△的1/6，对于大型塑件则取塑件公差△的1/6以下。
取δc=1/6△=1/6×0.40=0.067mm
此外，模具安装、配合的误差，塑件的脱模斜度等都会影响塑件的尺寸精度。 成形零件的工作尺寸是根据塑件成形收缩率、成形塑件的制造公差和模具成形零件磨损量来确定的，常采用的方法是平均收缩率法。
凹模和型芯的径向尺寸：
凹模(LM)0+δz=[(1+S)Ls-x△]0+δz=[(1+2.5%)×42-0.75×0.40]0+0.10=42.750+0.10mm 型芯(lM)-δz0=[(1+S)ls+x△]-δz0=[(1+2.5%)×42＋0.75×0.40]-0.100=43.35-0.100mm 式中LM 、lM分别为凹模和型芯的径向工作尺寸， S为塑件的平均收缩率2.5%, Ls、ls为塑件的径向尺寸,
△ 为塑件的尺寸公差，x为修正系数， 当塑件尺寸较大、精度级别较低时，x=0.5； 当塑件尺寸较小、精度级别较高时，x=0.75。 凹模深度和型芯的高度尺寸：
凹模(HM)0+δz=[(1+S)Hs-x△]0+δz=[(1+2.5%)×3-1/2×0.40]0+0.10=2.8750+0.10mm 型芯(hM)-δz0=[(1+S)hs+x△]0-δz=[(1+2.5%)×3+1/2×0.40]0-0.10=3.2750-0.10mm HM、hM为凹模型芯高度的工作尺寸， Hs、hs为塑件高度尺寸， x为修正系数，
当塑件尺寸较大、精度级别较低时，x=1/3； 当塑件尺寸较小、精度级别较高时，x=1/2。
塑件上凸台之间、凹槽之间或孔的中心等这一类尺寸成为中心距尺寸。在计算时不考虑磨损量。而本次设计的凹模和型芯为组合式，结构较简单，没有凸凹台间的中心距计算。
按平均收缩率法计算模具工作尺寸有一定误差，这是因为在上述公式中的及系数取值凭经验确定，为保证塑件实际尺寸在规定的公差范围内，尤其是对于尺寸较大且收缩率波动较大的塑件，需要对成形尺寸进行校核，其校核条件是塑件成形尺寸公差应小于塑件尺寸公差。
20
相关推荐：
loading