发布时间 : 星期三 文章MP3上壳叠层式塑料注射模具毕业设计更新完毕开始阅读d2dc16c789eb172ded63b7f2
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4.4.2 分流道的设计
由于是多型腔模具，所以必须设计分流道。分流道是主流道与浇口之间的通道。在设计分流道时主要考虑的是尽量减少熔体流动时的压力损失和温度降低，同时尽量减少分流道的容积。常用的截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等。在分流道的设计中既要有大的截面积以减少熔体流动的压力损失；同时又要求流道的表面积小，以减少熔体的传热损失。因此，常用流道的截面积与周长之比来表示流道的效率。该比值越大，表示流道的效率越高。查得圆形和正方形流道的效率最高。但正方形截面的流道不利于冷凝料的推出，圆形的需开设在分型面两侧，且对应两部分必须相吻合，加工较困难。最常用的是梯形和U形截面，因加工方便，且热量的损失和流动阻力不大，在实际生产中的到了广泛的应用[7]。
综合起来看，分流道的截面宜采用U形，分流道的表面的粗糙度Ra的值取1.6μm，其具体的截面形状尺寸如图4－6所示。
图4－6 分流道
4.4.3 浇口的设计
浇口是连接流道—型腔的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度、补偿时间及防止倒流等作用，对于多型腔模具，浇口还能用来平衡进料。
浇口的形状、尺寸和进料位置对塑件的质量影响很大，塑件上的一些质量问题，如缺料、缩孔、白斑、熔接痕、翘曲等现象，常常是由于浇口的设计不合理而造成的。因此正确设计浇口，对保证塑件的质量是一个重要的环节。
浇口的类型主要有直接浇口、侧浇口、护耳浇口、轮辐浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏浇口等。其中直接浇口适用于体积较大的深腔壳体塑件及高粘度塑料；侧浇口适用于中小型塑件的多型腔模具，其直接优点是截面形状简单、易于加工、便于试模后修正，缺点是在制件的外表面留有浇口痕迹；爪形浇口适用于内孔小且同轴度要求较高的细长管状塑件；点浇口常用于成型各种壳类、盒类零件，其优点是浇口位置能灵活的确定，浇口痕迹较小，易于自动断料，缺点是由于浇口截面积小，流动阻力大，需要提高注射压力，另外，采用点浇口时，为了取出流道凝料，必须使用三板式双分型面模具或二板式热流道模具，
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费用较高，而本叠层模具如采用点浇口，模具的厚度增加太多。
综合以上分析MP3上壳的浇口采用适合中小型塑件多型腔模具使用的矩形侧浇口，其具体形状尺寸及位置如图4－7所示。
图4－7 浇口形状尺寸及位置
4.4.4冷却穴的设计
（1）主流道冷料穴及拉料杆的的设计
常见的主流道冷料穴结构有带Z形头拉料杆的冷料穴、带球形头的冷料穴、带尖锥头拉料杆的冷料穴及无拉料杆的冷料穴。
本模具采用较为常见的带Z形头拉料杆的冷料穴，结构尺寸如图4－8所示。塑件脱模后，穴内冷料与拉料杆的钩头搭接在一起，拉料杆固定在推杆固定板上。开模时，拉料杆通过钩头拉住穴内冷料，使其主流道凝料脱出型腔板，然后随推出机构运动，将凝料与塑件一起推出型芯。
图4－8 带Z字形拉料杆的冷料穴 图4－9 分流道冷料穴
（2）分流道冷料穴的设计
冷料穴的作用是收集熔体前锋的冷料，以防止熔体冷料进入型腔，影响塑件质量。冷料穴常常设计在主流道正对面的动模板上，或者在分流道的末端。冷料穴分两种：一种是专门用于收聚储存冷料的；另一种是既有储存冷料又兼有拉出主流道冷凝料功能的。分
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流道的冷料穴就属于前一种。冷料穴的长度一般取流道直径的1.5～2倍[8]。所以本设计中冷料穴的长度取9mm。其具体尺寸如图4－9所示。
4.5模架的确定
4.5.1成型零件的型腔壁厚和底板厚度的计算
确定成型零件的型腔壁厚和底板厚度的方法有计算法、经验法和图表法三种。计算法又有传统的力学分析法和有限元或者边界元法等现代数值分析方法。有限元法或边界元法等现代数值分析方法技术先进，分析结果较可靠，特别适用于模具结构复杂、模具精度要求较高的场合，但由于受计算机硬件和软件等经济和技术条件的限制，目前应用尚不普遍。传统的力学分析法则根据模具结构特点和受力情况，建立力学模型，分析计算其应力和变形量，控制其在型腔材料许用应力和型腔许用刚度范围内。
考虑到实际条件的限制，MP3上壳的型腔壁厚采用传统的力学分析计算法，按照整体嵌入式矩形型腔的壁厚计算公式为：
4cpa Sc?3 （式4.1）
E?底板厚度的计算公式为：
4?cpb Sh?3 （式4.2）
E?以上两式中各字母的含义如下： C——L/a决定的常数； L——型腔长度，mm； a——型腔深度，mm； b——型腔宽度，mm；
c?——L/b决定的常数，
E——型腔所用材料的弹性模量，MPa； P——型腔内熔体压力，MPa； δ—型腔材料的许用变形量，mm
MP3上壳的成型零件的材料初步选用40Cr，淬火处理。其参数可取为： 许用的应力[?]＝400MPa 弹性模量 E＝2.0×105MPa 型腔的长度L＝90mm 型腔的深度a＝8.94mm 型腔的宽度b＝69.11mm
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则L/a＝10.067，查《实用模具设计简明手册》一书表15－33，得系数c＝10 L/b＝1.30，查《实用模具设计简明手册》一书表15－34，得系数c?＝0.0209 对以低粘度塑料，δ取0.025mm～0.04mm，因为ABS为低粘度塑料，所以许用变形量δ可取0.025mm 。
为了保险起见，型腔内熔体压力p的计算可以选用保守公式：P＝KP。（实际的注射压力也许没有这么高）
其中K为压力损耗系数，可取K＝0.4，P。为注射机的注射压力，P。＝104MP 所以P＝KP。＝0.4×104MP＝41.6MP
将上述数据代入型腔壁厚计算公式（4.1）可得：
4410?41.6?8.94cpaSc?3E?＝32.1?105?0.025?7.97mm
将上述数据代入型腔底板厚度计算公式（4.2）可算得：
44?cpb0.0209?41.6?69.11Sh?3E?＝32.1?105?0.025?15.59mm
4.5.2型腔的结构设计
整体式型腔结构简单，牢固可靠，强度高，成型的塑件无接缝痕迹。本模具中型腔较多，但是型腔的深度较浅，只有9mm，容易加工，所以采用整体式型腔，型腔直接在型腔板上加工。
4.5.3 型芯的结构设计
型芯用于成型塑件内表面的零部件，也可以分为整体式和组合式两大类。
整体式型芯与模板为一整体，其特点是结构牢固，成型的塑料制品质量好，但机械加工不方便，钢材消耗量大，主要适用于形状简单的小型型芯。当塑件内表面形状复杂而不便于机械加工时，可采用组合式型芯。
本模具的内表面比较复杂，故采用组合式模具，用内六角螺钉将其固定在型芯板上。
4.5.4 成型零件尺寸的计算
成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸（含长，宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。
成型零部件工作尺寸的计算方法有平均值法和公差带法两种。平均值法是按塑件的收缩率，成型零件的制造公差和摩损量均为平均值时，制件获得的平均尺寸来计算的。公差带法是使成型后的塑件尺寸均在规定的公差带范围内，具体求法是按最大塑料收缩率时满
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