蓋板注塑模具的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　注塑成型是受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品的方法。該方法適用于形狀復(fù)雜部件的批量生產(chǎn)，是重要的加工方法之一。</p><p>　　本文是關(guān)于蓋板注塑模具的設(shè)計(jì)，首先對(duì)制件進(jìn)行了工藝和成型特性分析，介紹了塑件的材料ABS的有關(guān)特性。用軟件制作出塑件的三維造型，計(jì)算出塑件的體積，從而

2、選擇出注塑機(jī)的型號(hào)，可以確定注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)。根據(jù)分型面的選擇要求，合理的選擇分型面。根據(jù)塑件的形狀尺寸等，確定型腔數(shù)目，選定標(biāo)準(zhǔn)模架，確定有關(guān)參數(shù)。采用平均收速率法計(jì)算出凸模鑲塊，凹模鑲塊，型芯的徑向尺寸以及軸向尺寸。根據(jù)澆注系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)出澆注系統(tǒng)的主流道，分流道和冷料穴以及澆口的形狀和尺。設(shè)計(jì)模具的排氣系統(tǒng)以及合模導(dǎo)向裝置。最后設(shè)計(jì)出模具的脫模機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確定冷卻水管的數(shù)目以及冷卻水道的分布形式，并對(duì)注塑機(jī)的有關(guān)

3、參數(shù)進(jìn)行校核以及對(duì)注塑機(jī)的主要零部件進(jìn)行加工工藝分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注射模具； ABS塑料； 蓋板；澆注系統(tǒng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Injection molding is heated to melt the material injected into the mold c

4、avity from the high pressure, after solidification by cooling, a method to obtain a molded article. This method is suitable for mass production of components of complex shape is important processing methods.</p>&

5、lt;p>　　This article is about the cover injection mold design, first of all parts of the process and molding characteristics for analysis, introduces the ABS plastic material related properties. Use the software to pro

6、duce three-dimensional modeling of plastic parts, calculate the volume of plastic parts, injection molding machine to select a model, you can determine the relevant parameters of the injection machine. Using the average

7、closing rate method to calculate the size of the structure forming com</p><p>　　Key words: Injection mold; ABS plastic; Cover; Gating system</p><p><b>　　目 錄</b></p>&l

8、t;p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 本課題的目的和意義1</p><p>　　1.2 塑料模具的發(fā)展簡(jiǎn)史1</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外在塑料模具方面的研究情況2</p><p>　　1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2</p><p&g

9、t;　　1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容3</p><p>　　1.5 本章小結(jié)3</p><p>　　2 制件工藝分析4</p><p>　　2.1 塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析4</p><p>　　2.2 原料的成型特性與工藝參數(shù)4</p>

10、<p>　　2.2.1 物料性能5</p><p>　　2.2.2 成型性能5</p><p>　　2.2.3 力學(xué)性能6</p><p>　　2.2.4 熱學(xué)性能6</p><p>　　2.2.5 電學(xué)性能6</p><p>　　2.2.6 環(huán)境性能6</p>

11、<p>　　2.3 本章小結(jié)6</p><p>　　3 注射設(shè)備的選擇7</p><p>　　3.1 估算塑件體積7</p><p>　　3.2 選擇注射機(jī)7</p><p>　　3.3 模架的選定8</p><p>　　3.4 本章小結(jié)8</p><p>　　

12、4 分型面設(shè)計(jì)與型腔布局9</p><p>　　4.1 分型面的設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.2 型腔數(shù)的確定9</p><p>　　4.3 型腔的布置10</p><p>　　4.4 本章小結(jié)11</p><p>　　5 成型零部件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算12</p><p>　

13、　5.1 型腔的徑向尺寸12</p><p>　　5.2 型芯的計(jì)算12</p><p>　　5.2.1 型芯徑向尺寸的計(jì)算12</p><p>　　5.2.2 型芯高度尺寸的計(jì)算13</p><p>　　5.3 模具型腔壁厚的計(jì)算13</p><p>　　5.4 本章小結(jié)13</p&g

14、t;<p>　　6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14</p><p>　　6.1 主流道設(shè)計(jì)14</p><p>　　6.2 冷料井設(shè)計(jì)15</p><p>　　6.3 分流道設(shè)計(jì)15</p><p>　　6.3.1 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)16</p><p>　　6.3.2 分流道的斷面16</p

15、><p>　　6.3.3 分流道的長(zhǎng)度16</p><p>　　6.4 本章小結(jié)16</p><p>　　7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　7.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)17</p><p>　　7.2 本章小結(jié)17</p><p>　　8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)18</p

16、><p>　　8.1 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循的原則18</p><p>　　8.2 推桿的設(shè)計(jì)18</p><p>　　8.3 本章小結(jié)19</p><p>　　9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　9.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21</p><p>　　9.2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)

17、計(jì)22</p><p>　　9.3 本章小結(jié)22</p><p>　　10 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核及注塑機(jī)開(kāi)合模過(guò)程23</p><p>　　10.1 最大注射量的校核23</p><p>　　10.2 鎖模力的校核23</p><p>　　10.3 注射壓力的校核23</p>&

18、lt;p>　　10.4 模具與注射機(jī)安裝部分的校核24</p><p>　　10.5 推出裝置的校核25</p><p>　　10.6 模具的開(kāi)合模過(guò)程26</p><p>　　10.7 本章小結(jié)26</p><p>　　11 重要零部件的工藝分析27</p><p>　　11.1 凸模和凹

19、模的加工工藝分析27</p><p>　　11.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的加工工藝分析27</p><p>　　11.3 本章小結(jié)28</p><p><b>　　結(jié) 論29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　

20、致 謝31</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 本課題的目的和意義</p><p>　　本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使我掌握注射模的模具結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)CAD，Proe等一系列造型軟件的應(yīng)用熟練，培養(yǎng)自己綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測(cè)量與控制及其它相關(guān)工業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能

21、力，在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高本課題接近生產(chǎn)生活，讓我們能更快適應(yīng)未來(lái)的生產(chǎn)和工作。</p><p>　　1.2 塑料模具的發(fā)展簡(jiǎn)史</p><p>　　在1800年初人工第一次合成塑料-聚氯乙烯。 法國(guó)化學(xué)家亨利經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的研發(fā)之后，研發(fā)了這種塑料。在整個(gè)19世紀(jì)，這是在熱固性材料中一直使用傳統(tǒng)的成型方法。 熱固性塑料在制造過(guò)程中，塑料熔體進(jìn)入模具，成型并冷卻。然后，塑料

22、固化后，即使在極端高，溫下不再變形。這種成形方法生產(chǎn)，產(chǎn)量高，制造商幾乎是不可能的不采用的。</p><p>　　到1919年，由德國(guó)科學(xué)家努力開(kāi)發(fā)出更穩(wěn)定的塑料-醋酸纖維素。 伴隨著這種新材料，成功地制造了塑料注塑機(jī)（美國(guó)版利奧貝克蘭）。 于1909年，貝克蘭在酚醛樹(shù)脂注射方面申請(qǐng)了專利。 它是商業(yè)上第一個(gè)成功合成的塑料之一，今天仍然在使用。 注塑機(jī)的設(shè)計(jì)和塑料擠出型材化學(xué)在隨后的幾十年里取得了進(jìn)展，但這個(gè)基本

23、原理仍然是相同的。</p><p>　　塑料注塑涉及到加熱模具的冷卻方式和熱塑性塑料的冷卻方式。 熱塑性塑料具有可塑性，它允許加熱時(shí)軟化和硬化時(shí)再次冷卻，如此可以反復(fù)多次進(jìn)行。熱塑性塑料在成型加工過(guò)程當(dāng)中，一般只有物理變化，沒(méi)有化學(xué)變化。</p><p>　　熱固性塑料是帶有體型網(wǎng)狀的高聚物，在加熱之前，因分子呈線性結(jié)構(gòu)，具有可溶性和可塑性，可塑制成一定形狀的塑件，樹(shù)脂變成不溶的體型結(jié)構(gòu)，

24、形狀就會(huì)固定下來(lái)。如再加熱，也不再軟化，不具有可塑性。這一變化過(guò)程中既有物理變化，又有化學(xué)變化，因而其變化過(guò)程是不可逆轉(zhuǎn)的。</p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，新型塑料的產(chǎn)生和對(duì)塑件多樣化的要求，促進(jìn)了塑料成型技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。近年來(lái)，出現(xiàn)了許多新的塑料成型工藝，如注射成型技術(shù)方面的無(wú)流道凝料注射成型、熱塑性塑料注射成型、排氣注射成型、反應(yīng)注射成型以及多品種的共注射成型；生產(chǎn)復(fù)合多層容器、片材和型材的多臺(tái)擠

25、出機(jī)，將不同塑料送入共擠出模具的擠出成型；發(fā)泡塑料制件的注射和擠出技術(shù)。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外在塑料模具方面的研究情況</p><p>　　1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　我國(guó)在注塑模技術(shù)開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國(guó)外知名度較高的注塑模系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科

26、研院所也開(kāi)始了注塑模系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)工作，我國(guó)注塑模CAD/CAE/CAM研究始于70年代末，發(fā)展較為迅速多年來(lái),我國(guó)對(duì)注塑模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分重視，在“八五”期間,由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進(jìn)行了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題“注塑模CAD/CAE/CAM集成系統(tǒng)”，并于1996年通過(guò)鑒定，部分成果己投入實(shí)際應(yīng)用，使我國(guó)的注塑模研究和應(yīng)用水平有了較大提高.目前擁有自主版權(quán)的軟件有，華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的塑料注

27、塑模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)HscZ0，鄭州工業(yè)大學(xué)研制的2一MOLD分析軟件等.這些軟件正在一些模具企業(yè)中推廣和使用，有待在試用中逐步完善。這些項(xiàng)目的成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)注塑模技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國(guó)注塑模技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。因此，放眼未來(lái)，模</p><p

28、>　　1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　近二十多年間，國(guó)外注塑模技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開(kāi)展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。80年代中期注塑模進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1.澳大利亞

29、MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2.美國(guó)PTC公司的Pro/Engineer 軟件；3.美國(guó)UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系統(tǒng)等等.這些先進(jìn)軟件的熟練掌握極大地促進(jìn)了國(guó)外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的方向發(fā)展。</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　對(duì)塑料蓋

30、板的工藝性能和成型性能進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一套用于蓋板注射成型的模具，蓋板如圖1.1所示，設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：</p><p>　　(1)對(duì)制件進(jìn)行三維造型，并對(duì)塑件的工藝性能和成型性能進(jìn)行分析；</p><p>　　(2)選擇注射機(jī)型號(hào)，并確定注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù);</p><p>　　(3)參考模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，完成整個(gè)模具的分析、計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、包括模具的分型面和型腔數(shù)目

31、及位置的確定、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，給出完整的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。</p><p><b>　　圖1.1 蓋板</b></p><p><b>　　1.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了塑料模具發(fā)展展史、國(guó)內(nèi)外在塑料模具方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的主要

32、內(nèi)容等。介紹了本次設(shè)計(jì)的目的和意義、簡(jiǎn)述了塑料模具的發(fā)展史和國(guó)內(nèi)外在塑料模具研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，最后介紹了本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。</p><p>　　2 制件工藝分析 </p><p>　　2.1 塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p><b>　　圖2.1 蓋板</b></p><p>　　2.2 原料的成型特

33、性與工藝參數(shù)</p><p>　　ABS樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。</p><p>　　2.2.1 物料性能<

34、/p><p>　　綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好.與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理。有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件.</p><p>　　2.2.2 成型性能 </p><p>　　無(wú)定形料,流

35、動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí).宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度.如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?lt;/p><p>　　如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面

36、發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。</p><p>　　冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼。料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過(guò)低會(huì)造成缺料，表面無(wú)光澤，銀絲紊亂料溫過(guò)高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡。模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，模溫低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度

37、大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)。</p><p>　　成型收縮率小，易發(fā)生熔融開(kāi)裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理。</p><p>　　熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高。</p><

38、p>　　2.2.3 力學(xué)性能</p><p>　　塑料ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；塑料ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。</p><p>　　2.2.4 熱學(xué)性能<

39、/p><p>　　塑料ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。</p><p>　　2.2.5 電學(xué)性能</p><p>　　塑料ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。</p><p>　　2

40、.2.6 環(huán)境性能</p><p>　　塑料ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類、氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。</p><p><b>　　2.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)塑料制件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)工藝性分析

41、，介紹了塑件的材料ABS的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能以及成型性能等。對(duì)塑料的原材料ABS的物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和成型性能能進(jìn)行了深入的說(shuō)明，為以后制造出滿足要求的塑件奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　3 注射設(shè)備的選擇</p><p>　　3.1 估算塑件體積</p><p>　　估算塑件體積和質(zhì)量：</p><p>　　該塑件

42、材料為ABS，密度為1.13-1.14g/cm3，收縮率為，取平均密度為1.135 g/cm3，平均收縮率為0.55﹪。</p><p>　　使用PRO/E軟件畫出三維實(shí)體圖，如圖3.1所示，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。另預(yù)置澆道凝料為2 cm3因此估算塑件體積為30.002 cm3。</p><p>　　3.2 選擇注射機(jī)</p><p>&l

43、t;b>　　圖3.1 塑件</b></p><p>　　根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，可選定注塑機(jī)型號(hào)為SZ-100/60</p><p>　　注塑機(jī)的參數(shù)如表3.1。</p><p>　　表3.1 注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)</p><p>　　3.3 模架的選定</p><p>　　根據(jù)塑件選定模架為：S2

44、030—B—I—35—35—70。見(jiàn)圖3.2</p><p><b>　　圖3.2 模架</b></p><p><b>　　3.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要根據(jù)塑件的三維造型算出了塑件的體積，從而選定了注射機(jī)的型號(hào)及注射機(jī)最大注射量、注塑壓力、注塑速率、塑化能力、鎖模力、注射機(jī)拉桿間距等參數(shù)，并且

45、選定了標(biāo)準(zhǔn)模架，確定了相關(guān)尺寸。</p><p>　　4 分型面設(shè)計(jì)與型腔布局 </p><p>　　4.1 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來(lái)，必須將模具型腔打開(kāi)，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則：</p><p>　　（1）分型面

46、的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)有利于

47、保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。</p><p>　　（4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無(wú)須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。</p><p>　　綜合考慮，最后確定分型面的位置如圖4.1。</p><p>　　圖4.1 分型面的選擇</p><p>　

48、　4.2 型腔數(shù)的確定</p><p>　　為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。常用如下四種方法。</p><p>　　（1）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目</p><p>　　根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi)。</p><p>　

49、　設(shè)型腔數(shù)目為n，塑件總數(shù)目為N,每一個(gè)型腔所需要的模具費(fèi)用為C1，與型腔無(wú)關(guān)的模具費(fèi)用為C0,,每小時(shí)注塑成型的加工費(fèi)用為Y，成型周期為t，則</p><p>　　模具費(fèi)用Xm=nc1+c0 （元）</p><p>　　成型加工費(fèi)用Xj=Nyt/（60n） （元）</p><p>　　總成型加工費(fèi)用X=Xm+Xj</p><p>　　（2

50、）根據(jù)注塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)</p><p>　　設(shè)注塑機(jī)的額定鎖模力為F，型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為p，澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為A1，單個(gè)塑件在分型面上的投影面積為A2，則型腔數(shù)目n為</p><p>　　n≤F-pA1/（pA2）</p><p>　?。?）根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每增加一個(gè)型腔

51、，塑件尺寸精度要降低4%。設(shè)模具的型腔數(shù)目為n，塑件的基本尺寸為L(zhǎng)，塑件的尺寸公差為δ，單型腔模具注塑生產(chǎn)可能產(chǎn)生的尺寸誤差百分比為△，不同材料單型腔的尺寸誤差如表4.1所示</p><p>　　表4.1 不同材料單型腔的尺寸誤差</p><p>　?。?）根據(jù)注塑機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目設(shè)注塑機(jī)的最大注射量為G（g），單個(gè)塑件的質(zhì)量為W1（g），澆注系統(tǒng)的質(zhì)量W2（g），設(shè)型腔數(shù)目n

52、為</p><p>　　n≤（0.8G-W2）/W1</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，塑件材料為ABS，如果采用單型腔模具，尺寸誤差較大，塑件精度不高，由于每增加一個(gè)型腔，塑件尺寸精度都會(huì)降低4%，綜合考慮，最終設(shè)定型腔數(shù)目為2.</p><p>　　4.3 型腔的布置</p><p>　　模具型腔數(shù)確定以后，應(yīng)考慮型腔的布局。注塑機(jī)的

53、料筒通常置于定模固定板中心軸線上，由此確定了主流道的位置，各型腔到主流道的相對(duì)位置應(yīng)該滿足一下基本要求。</p><p>　?。?）盡量保證各型腔從總的注射壓力中均勻分得所需的型腔壓力，同時(shí)均勻充滿，并均衡補(bǔ)料，以保證各塑件的性能、尺寸盡可能一致。</p><p>　?。?）各型腔的流程短，以降低廢料率。</p><p>　　(3)各型腔間距應(yīng)該盡可能大，以便在空間

54、設(shè)置冷卻水道、推桿等，并具有足夠的面積，以承受注射壓力。</p><p>　　(4)型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的中心應(yīng)該盡量靠近注射機(jī)鎖模力的中心，一般與模板中心重合。對(duì)各種型腔的布局進(jìn)行比較，最終采用對(duì)稱布置。</p><p><b>　　4.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原則，確定了分型面的位置，根據(jù)選擇型腔數(shù)

55、的四種方法，最終選擇型腔數(shù)為2,。選定型腔數(shù)之后，根據(jù)型腔布置的原則，選定型腔的布置形式為對(duì)稱式。</p><p>　　5 成型零部件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算</p><p>　　5.1 型腔的徑向尺寸</p><p>　　型腔的徑向尺寸（LM）0+δ=[（1+S）Ls-(0.5～0.75)△] 0+δ</p><p>　　=[1.008×

56、Ls-0.75△] 0+δ</p><p>　　其中LM為型腔的基本尺寸公差值為正偏差，Ls塑件的基本尺寸。塑件公差△為負(fù)偏差，S為塑料的平均收縮率，δz為模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△，模具型腔按六級(jí)精度制造，型腔如圖5.1所示 。</p><p><b>　　圖5.1 凹模型腔</b></p><p>　　根據(jù)型腔的尺寸，代入數(shù)

57、據(jù)得表5-1。</p><p>　　表5.1 凹模型腔的有關(guān)尺寸</p><p>　　5.2 型芯的計(jì)算 </p><p>　　5.2.1 型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　型芯徑向尺寸LM=[（1+S）Ls+3/4△]，其各字母的含義與前相同，型芯按六級(jí)精度制造，根據(jù)型芯的基本尺寸，代入數(shù)據(jù)得

58、表4.2。</p><p>　　表4.2 型芯的徑向尺寸</p><p>　　5.2.2 型芯高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　HM=[（1+S）Hs+3/4△] -Ó0,按六級(jí)精度制造</p><p>　　Hs=15mm 經(jīng)計(jì)算得： HM=15.4870-0.13mm;</p><p>　　5.3 模

59、具型腔壁厚的計(jì)算</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。必須具有一定的強(qiáng)度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因?yàn)锳BS沒(méi)有腐蝕性。可以采用Cr12，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)，淬火加低溫回火，正火。HRC≥55HRC?？梢匀バ颓槐诤駷椋?.20L+17=33mm。</p><p><b>　　5.4 本章小結(jié)<

60、;/b></p><p>　　本章主要對(duì)成型零部件中凸模、凹模、型芯以及模具型腔壁厚進(jìn)行了設(shè)計(jì)，根據(jù)平均收縮率法公式確定了相關(guān)的參數(shù)。</p><p>　　6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模兩腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有

61、直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則：</p><p>　?。?） 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。</p><p>　?。?） 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。</p><p>　?。?） 系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小

62、。</p><p>　?。?）對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。</p><p>　　（5）滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。</p><p>　?。?）澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。</p><p><

63、;b>　　6.1 主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過(guò)的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動(dòng)，開(kāi)模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來(lái)，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開(kāi)在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常

64、又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為3°內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8微米,孔徑為0.5毫米。</p><p>　　主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：</p><p>　　為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)

65、成圓錐形，因ABS的流動(dòng)性為中性，故其錐度取3度，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為R0.8um。</p><p>　　主流道大端呈圓角，其半徑取r=1～3mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過(guò)渡的阻力，r=1.5mm.</p><p>　　在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多影響注射成形。</p><p

66、>　　為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主</p><p>　　流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(1～2),其小端直徑D=d+(0.5～1),凹坑深度常取3～4mm。在此模具中取r2=11～12mm。</p><p>　　由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材

67、單獨(dú)加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長(zhǎng)度H=5～10mm。同時(shí)因蓋板采用ABS，需加熱，所以在主流道處采用電加熱以提高料溫。</p><p>　　主流道設(shè)計(jì)如圖6.1所示</p><p><b>　　圖6.1 主流道</b></p><p>　　6.2 冷料井設(shè)計(jì)</p><p>　　冷料井位于主流

68、道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑?；诒敬卧O(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井，這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝于型芯固定板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用Z形的拉料桿配合冷料井。</p><p>　　6.3 分流道設(shè)計(jì)</p>

69、<p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最小（流道表面積于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。</p><p>　　6.3.1 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)</

70、p><p>　?。?）在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)度。</p><p>　?。?）分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料井。對(duì)于此模來(lái)說(shuō)在分流道上不須開(kāi)設(shè)冷料井。</p><p>　?。?）分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。&

71、lt;/p><p>　?。?）分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)度。</p><p>　　6.3.2 分流道的斷面</p><p>　　分流道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形的體積，塑件的壁厚，塑件的形狀和所用塑料的工藝性能，注射速率和分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。</p><p>　　因ABS的推薦斷面直徑為4.5～9.5，部分塑件常用斷面尺寸推

72、薦范圍。分流道要減小壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，同時(shí)因考慮加工的方便性。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動(dòng)阻力小，比表面和小等問(wèn)題，由于采用的是潛伏式二級(jí)分流道對(duì)熱損失及流動(dòng)提出了較高的要求，采用圓形的份流道，為了保證外形無(wú)澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保證熔融的塑料不回流，同時(shí)可隔斷注射壓力對(duì)型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切

73、除。同時(shí)它的效果與S澆注系統(tǒng)有同樣的效果，有利于補(bǔ)塑。最終確定采用圓形截面，截面半徑為2mm。</p><p>　　6.3.3 分流道的長(zhǎng)度</p><p>　　分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。</p><p>　　根據(jù)固定圈的長(zhǎng)度和定模固定板的長(zhǎng)度綜合考慮，最終確定分流

74、道長(zhǎng)度為20mm。</p><p>　　6.4 本章小結(jié) </p><p>　　本章主要介紹了主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并確定了主流道的尺寸和形狀。根據(jù)分流道的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定了分流道的截面尺寸和分流道的長(zhǎng)度。最后，設(shè)計(jì)了冷料井。 </p><p>　　7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞?/p>

75、在閉合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。</p><p>　　為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?lt;/p><p>　　7.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</p><p>　　動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；?/p>

76、型芯先進(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。</p><p>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如圖7.1,圖7.2：</p><p><b>　　圖 7.1 導(dǎo)套</b></p><p><b>　　圖7.2 導(dǎo)柱</b></p>

77、;<p><b>　　7.2 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要設(shè)計(jì)了模具的合模導(dǎo)向裝置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，確定了相關(guān)的尺寸和精度要求，可以保證模具合模時(shí)的精度。</p><p>　　8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循的原則</p><p>　　在對(duì)蓋板塑件進(jìn)行脫模是必

78、須遵循以下原則：</p><p>　　（1）因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。因?yàn)樗芗谋诤竦年P(guān)系我們可以利用推板。</p><p>　　（2）頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)筋，壁厚等處。作用面積盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。</p><p>　?。?）為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不

79、大的部位。將頂桿設(shè)計(jì)在塑件的內(nèi)部型腔。</p><p>　　（4）若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，對(duì)不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm；否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。</p><p>　　由于蓋板為薄壁矩形塑件，用頂管、推板脫模機(jī)構(gòu)和。為了縮短頂桿與型芯配合長(zhǎng)度以減少磨擦，可以將頂管配合孔的后半段直徑減少，一般減少3——5mm.這是最常用的一種脫

80、模機(jī)構(gòu)，這些頂桿一般只起頂出作用。有時(shí)根據(jù)塑件的需要，頂桿還可以參加塑件的成型，這時(shí)可以將頂桿做成與塑件某一部分相同形狀或作為型芯。頂桿多用T8AV、T10A材料，頭部淬火硬度達(dá)50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于0.8微米，和頂桿孔呈H8/f8配合。 由于推桿脫模機(jī)構(gòu)具有制造簡(jiǎn)單，更換方便，頂出效果好的特點(diǎn)，故采用推桿脫模機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　8.2 推桿的設(shè)計(jì)</b>&l

81、t;/p><p>　　由于只需要推桿端面參與成型，故采用普通推桿成型。由于推桿直徑較小，且不需要頂出較大的距離，故采用單節(jié)式推桿。</p><p>　　由于推出阻力較大，分布均勻。推桿與推桿孔的配合一般為h8/f8或者H7/e7.表面粗糙度一般為Ra=0.8um。推桿在固定板中的固定形式：采用最常用的推桿固定形式。固定孔直徑d1=d+0.75mm=16.75mm。設(shè)計(jì)出的推桿如圖8.1所示&l

82、t;/p><p><b>　　圖8.1 推桿</b></p><p><b>　　8.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對(duì)脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，根據(jù)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，確定了脫模方式為推桿脫模，設(shè)計(jì)了推桿，確定了推桿的有關(guān)尺寸及公差。 </p><p>　　9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)<

83、/p><p>　　在注射成型過(guò)程 中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開(kāi)裂性和表面質(zhì)量等，并且對(duì)生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過(guò)程中，冷卻時(shí)間占注射成型周期的約80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對(duì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑

84、料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。</p><p>　　低的模具溫度可降低塑件的收縮率。</p><p>　　模具溫度均勻、冷卻時(shí)間短、注

85、射速度快，可降低塑件的翹曲變形。</p><p>　　對(duì)結(jié)晶性聚合物，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，避免后結(jié)晶現(xiàn)象，但是將導(dǎo)致成型周期延長(zhǎng)和塑件發(fā)脆的缺陷。</p><p>　　（3）隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開(kāi)裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對(duì)于高粘度的無(wú)定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開(kāi)裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補(bǔ)料時(shí)間是有利的。</

86、p><p>　?。?）提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量。</p><p>　　在注射成形過(guò)程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為2000C左右，而從模具中取出塑件的溫度約為600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過(guò)調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 。因蓋板使用的塑料是ABS，要求模溫高，若模具

87、溫度過(guò)低則會(huì)影響塑料的流動(dòng)性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開(kāi)始時(shí)，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱。 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：</p><p>　　（1）確定加熱或是冷卻；</p><p>　　（2）模溫均一，塑件各部分同時(shí)冷卻；</p><p>　?。?/p>

88、3）采用低的模溫，快速且大量通冷卻水；</p><p>　?。?）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉。</p><p>　　9.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于3根都是可行的。這樣做同時(shí)可實(shí)現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取4根，冷卻水

89、口口徑為6mm.</p><p>　　另外，具冷卻系統(tǒng)的過(guò)程中，還應(yīng)同時(shí)遵循：</p><p>　　冷卻水孔到型腔表面的距離相等；</p><p>　　冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大；</p><p>　　冷卻水孔道不應(yīng)穿過(guò)鑲快或其接縫部位，以防漏水。</p><p>　　進(jìn)水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模

90、具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。</p><p>　　冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處，而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄。</p><p>　　根據(jù)查表，可以確定，冷卻時(shí)間為20.5s。</p><p><b>　　傳熱面積的計(jì)算：</b></p><p>　　冷卻水的體積流量q=wQ1/PC1

91、(t2-t1)</p><p>　　式中C1=42000,P=1000,Q1=355,W=85g/s=5.1kg/min.由于ABS的成型溫度為200-270℃，取t1=240℃，t2在40-80℃之間取值，，取t2=60℃.</p><p>　　所以Qv=5.1×355/（1000×4200×1000×180）=2.39L/min。</p&g

92、t;<p>　　冷卻水在穩(wěn)定湍流情況下，查表可以查冷卻水管的直徑d=8mm，最低流速為1.66L/s。</p><p>　?。?）冷卻管道總的傳熱面積A:</p><p>　　A=60WQ1/(ht)=60×5.1×355/180=0.707375㎡。</p><p>　?。?）冷卻水孔數(shù)的計(jì)算：n=A/(＆dl) =4.<

93、/p><p>　　(4)冷卻水導(dǎo)直徑的選擇要易于加工和清理，一般為6-12mm，取冷卻水管道直徑為10mm。</p><p>　　（5）冷卻回路的布置：因?yàn)樾颓缓軠\，可以采用（1）型冷卻水管回路。</p><p>　　9.2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　因在ABS要求的熔融溫度為200攝氏度。而且流動(dòng)性能為中性，同時(shí)在注射時(shí)模具溫

94、度要求為50—70攝氏度，所以該模具必須加熱。模具加熱方法包括：熱水，熱空氣，熱油及電加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可調(diào)節(jié)范圍大。</p><p>　　因?yàn)槟＞叩墓ぷ鳒囟葹?0-80℃，不需要采用加熱系統(tǒng)。</p><p><b>　　9.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則，確定了冷卻水道分布的

95、形式，冷卻水管的數(shù)目以及冷卻面積以及冷卻水的流量及流速等。</p><p>　　10 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核及注塑機(jī)開(kāi)合模過(guò)程</p><p>　　10.1 最大注射量的校核</p><p>　　設(shè)計(jì)模具時(shí)，注射成型所需要的總的注射量應(yīng)該小于所選擇的注射機(jī)的最大公稱注射量，即n×V1+V2≤K×V</p><p>　

96、　式中：n表示型腔數(shù)目；</p><p>　　V1表示單個(gè)塑件的體積；</p><p>　　V2表示澆注系統(tǒng)凝料的體積；</p><p>　　V表示注射機(jī)的最大注射量；</p><p>　　K表示注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，可以取0.7-0.9.實(shí)際注射的時(shí)候，為了保證塑件質(zhì)量，注射一次成型的的塑料質(zhì)量（塑件和凝料之和）應(yīng)該在最大注射量的35

97、%-75%范圍內(nèi)，最大可達(dá)80%，最小應(yīng)不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%-80%。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中n=2，V1=29.002，V2=2,V=100,滿足n×V1+V2≤K×V。</p><p>　　10.2 鎖模力的校核</p><p>　　注射時(shí)，高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，存在著較大的壓力，

98、會(huì)產(chǎn)生使模具從分型面分開(kāi)的合模力。為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具，保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力。</p><p>　　脹模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面 的總的投影面積乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，才能使注射時(shí)不發(fā)生溢料與脹?，F(xiàn)象，即PA≤F，式中：F表示注射機(jī)的額定鎖模力，查得F=600MPa;</p><p>　　A表示塑件和澆注系統(tǒng)在模具分型面上的總的投影

99、面積，計(jì)算A=123×59=7257m㎡；</p><p>　　P表示型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力，MPa。</p><p>　　型腔內(nèi)塑料熔體的壓力為注射壓力經(jīng)過(guò)噴嘴，流道到達(dá)型腔后的殘余的壓力，比注射壓力小得多，一般為注射壓力的二分之一到三分之一，隨著塑料品種，澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和尺寸，塑件形狀，成型工藝條件以及塑件復(fù)雜程度不同而不同。常用塑料注射成型時(shí)所選用的型腔壓力，查得ABS的型

100、腔壓力為30MPa。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中PA=30×5257≤F=6000000Pa.滿足使用條件。</p><p>　　10.3 注射壓力的校核</p><p>　　注射壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射力能不能滿足該塑件成型的需要，所選用</p><p>　　的注射機(jī)的壓力必須大于塑件成型所需要的壓力。塑件成型所

101、需要的注射壓力是由塑料的流動(dòng)性，塑件大小和形狀，注射機(jī)類型，噴嘴形狀和澆注系統(tǒng)的壓力等原因確定的。流動(dòng)性差的塑料或者細(xì)薄，流程長(zhǎng)的塑件，注射壓力應(yīng)該取得大一些：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，成型所需要的注射壓力大致如下:</p><p>　　(1)塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚，注射壓力可以小于70MPa；</p><p>　　(2)塑料熔體流動(dòng)性較好，塑件形狀復(fù)雜度一般，精度要求一般，壓力可取70-1

102、00MPa；</p><p>　　(3)塑料熔體中等黏度，塑件形狀復(fù)雜度一般，精度要求一般，壓力可取70-100MPa；</p><p>　　(4)塑料熔體具有較高的黏度，塑件壁薄，尺寸大，壁厚不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格，可以取值140-180MPa。</p><p>　　由于蓋板尺寸一般，ABS塑料熔體流動(dòng)性較好，壁厚較為均勻，注射機(jī)的注射壓力為170MPa，大于1

103、40MPa，滿足要求。</p><p>　　10.4 模具與注射機(jī)安裝部分的校核</p><p>　　注射模具是安裝在注射機(jī)上的，必須使模具的有關(guān)安裝尺寸與注射機(jī)相匹配。模具的有關(guān)安裝尺寸包括澆口套的尺寸，定位圈的尺寸，模具外形尺寸，厚度要求等。</p><p>　　(1)澆口套尺寸校核，模具澆口套（主流道襯套）始端凹坑的球面半徑r1應(yīng)比注射機(jī)頭部的半徑r略大，一

104、般r1=r+（1-2）mm，否則，主流道凝料沒(méi)法脫出。主流道始端直徑d1應(yīng)該比噴嘴孔直徑d略大，通常d1=d+（0.5-1）mm，以利于塑料熔體順利注入模具。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，噴嘴球直徑13mm，噴嘴直徑3mm。噴嘴凸球半徑r=6.5+1.5=8mmm。</p><p>　　噴嘴 d=3mm，流道小端d1=d+(0.5-1)=3.75mm.</p><p&

105、gt;　　大端直徑d2=d1+2Ltan（a/2）=3.75+0.1398L=8mm。</p><p>　　d1﹥d，塑料熔體可以順利注入模具；</p><p>　　r1=6.5﹥r(jià)=4.5mm，主流道凝料可以順利脫出。</p><p>　　(2)定位圈尺寸校核。注射機(jī)固定板臺(tái)面上中心有一個(gè)規(guī)定尺寸的孔，稱為定位孔。模具定模座板上設(shè)計(jì)有凸出的與主流道同心的定位圈。為

106、了使模具在注射機(jī)上安裝正確，可靠，可使主流道的中心線與噴嘴中心線重合，定位圈與定位孔之間取較松的間隙配合，通常為H9/f9.另外定位圈高度應(yīng)該小于定位孔深度。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，定位圈的高度為H1=10mm，定位孔的深度為H2=25mm，H2＞H1，滿足要求。</p><p>　　(1)模具的厚度和外形尺寸校核。各種規(guī)格的注射機(jī)對(duì)安裝模具的最大和最小厚度均有限制。模具厚度必須在

107、最大厚度和最小厚度制件，即</p><p>　　Hmin≤Hm≤Hmax</p><p>　　式中：Hm表示模具厚度，mmm；</p><p>　　Hmax表示注射機(jī)允許的模具最大厚度；</p><p>　　Hmin表示注射機(jī)允許的模具最小厚度；</p><p>　　在設(shè)計(jì)中Hm=180mm，Hmax=300mm，Hm

108、in=170mm，滿足</p><p>　　Hmin≤Hm≤Hmax</p><p>　　(2)模具安裝尺寸校核。注射機(jī)的動(dòng)定模安裝在固定板臺(tái)面上許多不同間距的螺釘孔，用于安裝固定模具，模具固定安裝有兩種方法：壓板固定和螺釘固定。中小型模具一般采用螺釘固定。用壓板固定時(shí)，只要在模具的固定模板附近有螺釘孔就行，有較大的靈活性，而用螺釘固定時(shí)，必須使模具動(dòng)模與定模板尺寸與注射機(jī)的動(dòng)模固定板和定

109、模固定板上的裝模用的螺釘孔的大小和位置完全吻合，螺釘和壓板數(shù)目最常見(jiàn)為2-4個(gè)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，采用螺釘固定，有較大的靈活性，滿足要求。</p><p>　　(3)開(kāi)模行程的校核。各種規(guī)格的注射機(jī)都規(guī)定有最大開(kāi)模行程，取出塑件所需要的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模行程，否則塑件不能取出。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開(kāi)模機(jī)構(gòu)可按如下校核：</p><p&g

110、t;　　注射機(jī)最大開(kāi)模行程與其模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)。這主要是指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓-機(jī)械聯(lián)合作用的開(kāi)模行程，其最大開(kāi)模行程不受模厚影響，而由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定。對(duì)于但分型面注射模，其開(kāi)模行程可按下式校核，即S≥H1+H2+5-10（mm）</p><p>　　式中：H1表示塑件脫模距離，mm，一般為塑件的高度；</p><p>　　H2表示包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm；</p>

111、<p>　　S表示注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mm；</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，H1=9mm,H2=35mm,S=70≥H1+H2+(5-10)=52mm,滿足要求。</p><p>　　10.5 推出裝置的校核</p><p>　　各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置，推出形式和最大推出距離也各不相同，設(shè)計(jì)的模具應(yīng)該與之相適應(yīng)。國(guó)產(chǎn)注射機(jī)索模裝置大致可分為以下幾類：&l

112、t;/p><p>　　(1)中心桿機(jī)械頂出；</p><p>　　(2)中心頂桿液壓推出與兩側(cè)雙頂桿機(jī)械聯(lián)合推出作用；</p><p>　　(3)中心頂桿液壓推出與其他輔助油缸聯(lián)合作用；</p><p>　　(4)注射機(jī)推出裝置的最大推出距離應(yīng)該滿足模具推出塑件的要求。</p><p>　　在以中心頂桿推出的注射機(jī)上使用的

113、模具，應(yīng)該對(duì)稱的固定在注射機(jī)動(dòng)模固定板中心的位置上，以便注射機(jī)的頂出桿在模具推板的中心位置；而在兩側(cè)雙頂桿上注射機(jī)上使用的模具，模具的推板長(zhǎng)度應(yīng)該足夠長(zhǎng)，以便使注射機(jī)的頂桿能夠頂在模具的推板上。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，推板長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=118mm，兩側(cè)推桿間距為L(zhǎng)1=100mm，L2﹥L1，滿足要求。 </p><p>　　10.6 模具的開(kāi)合模過(guò)程</p><

114、;p>　　模具的裝配圖如圖10.2。</p><p>　　圖10.2 模具裝配圖</p><p>　　開(kāi)模時(shí)，注射機(jī)從分型面把動(dòng)模拉開(kāi)后退，當(dāng)模具的頂出機(jī)構(gòu)與機(jī)床頂桿接觸時(shí)，迫使推板向前運(yùn)動(dòng)，推板上的推桿推出塑件。</p><p>　　閉模時(shí)，由彈簧使推桿復(fù)位。</p><p><b>　　10.7 本章小結(jié)</b&g