機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化畢業(yè)論文---榨汁機(jī)內(nèi)支架塑料模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　榨汁機(jī)內(nèi)支架塑料模具設(shè)計(jì)</p><p>　　Plastic mould design of Juice-extractor part</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的

2、一項(xiàng)重要行業(yè)。近年來(lái)，模具一直朝著高質(zhì)量、高效率、低成本、短周期的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)中,模具設(shè)計(jì)者們是利用二維CAD軟件來(lái)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)的。然而，現(xiàn)在，三維模具設(shè)計(jì)已經(jīng)被廣泛使用，它使設(shè)計(jì)過(guò)程接近標(biāo)準(zhǔn)化，使初步設(shè)計(jì)得以迅速實(shí)現(xiàn)。在本設(shè)計(jì)中，將對(duì)榨汁機(jī)內(nèi)支架的模具通過(guò)Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行講解。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，首先對(duì)塑件結(jié)構(gòu)、材料特性、用途以及參數(shù)進(jìn)行分析，

3、確定模具采用一模兩腔，并使用點(diǎn)澆口填充型腔的總體布局形式。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，分型面的設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)，進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。最后通過(guò)對(duì)注塑機(jī)參數(shù)校核和生產(chǎn)驗(yàn)證，證明模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。</p><p>　　通過(guò)本次模具設(shè)計(jì)，可以看出，三維模具設(shè)計(jì)可以縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，大大的增加工作效率。</p><p>　　關(guān)鍵字：榨汁機(jī)內(nèi)支架；注塑模具；

4、一模兩腔；側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The die and mould industry is an important industry of the national economy. In recent years, mould is developing towards high quality,

5、high efficient, low cost and short- period. In traditional mould design , mould designers was using 2D CAD Software & Tools to proceed the preliminary design . However, 3D mould design already has been used extensive

6、ly nowadays, which makes mould design approach to standardization and makes preliminary design quickly realize. In this article, it presents 3D moul</p><p>　　In this design, at first , it have analyzed the p

7、lastic part structure , material properties , use , and parameters , ascertained the mould layout form of One to Two cavities , and adopted the general distribution form of pin-point gate filling with cavity. In this mou

8、ld design process, it has introduced in detail for side Core-Pulling mechanism , the design of parting surface, gating system and venting system, cooling system, ejection mechanism. Finally, through checking and producti

9、on proofing</p><p>　　Through this mould design, it may find out that 3D mould design can shorten design cycle, raise design quality and largely increase the working efficiency.</p><p>　　Key word

10、s: Juice-extractor part; Plastic injection mould; One mould two cavities; </p><p>　　Side Core-Pulling mechanism</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b&

11、gt;</p><p>　　1.1我國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 主要發(fā)展方向1</p><p>　　第2章 材料與塑件分析3</p><p>　　2.1 塑料及其工業(yè)3</p><p>　　2.2 塑件分析3</p><p>　　2.3 塑件材料的選擇及材料

12、的工藝特性4</p><p>　　2.4 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算6</p><p>　　第3章 模具設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 確定型腔數(shù)及其排列方式7</p><p>　　3.2 分型面的設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.4 成型

13、零件的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.4.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.4.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.1 主流道的設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.1.1 主流道襯套設(shè)計(jì)11</p><p&

14、gt;　　4.1.2 定位圈設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.2 分流道設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.3 澆口的設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.4 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.4.1 拉料桿的設(shè)計(jì)16</p><p>　　第5章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選定17</p>&l

15、t;p>　　5.1 注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架17</p><p>　　5.2 支承零部件的設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.2.1 固定板、支承板17</p><p>　　5.2.2 支承件18</p><p>　　5.2.3 動(dòng)定模座板19</p><p>　　5.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)20</p&

16、gt;<p>　　5.3.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用20</p><p>　　5.3.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)20</p><p>　　第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　6.1模具溫度與塑料成型的關(guān)系22</p><p>　　6．2冷卻時(shí)間的確定23</p><p>　　6.3冷卻參數(shù)計(jì)算23&

17、lt;/p><p>　　第7章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)27</p><p>　　7.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成與分類27</p><p>　　7.1.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成27</p><p>　　7.1.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求27</p><p>　　7.2 推出機(jī)構(gòu)28</p><p>　　第8

18、章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)29</p><p>　　8.1 抽拔力與抽拔距的計(jì)29</p><p>　　8.2 斜導(dǎo)柱分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)30</p><p>　　第9章 注塑機(jī)的選擇32</p><p>　　9.1 注射機(jī)的選擇32</p><p>　　9.2 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核33</p&g

19、t;<p>　　9.2.1 最大注射量的校核33</p><p>　　9.2.2 注射壓力的校核33</p><p>　　9.2.3 鎖模力校核34</p><p>　　9.2.4 開(kāi)模行程較核34</p><p>　　9.2.5 模具安裝尺寸的校核34</p><p>　　第10章 模具設(shè)計(jì)總

20、圖36</p><p><b>　　結(jié) 論38</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p>　　附錄1.英文資料40</p><p>　　附錄2.中文翻譯51</p><p><b>　　致 謝58</b>&

21、lt;/p><p><b>　　三維圖59</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1我國(guó)模具發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國(guó)雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)

22、80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。</p><p>　　成

23、型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。</p><p>　　在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的

24、企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具C

25、AD/CAM技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　1.2 主要發(fā)展方向</p><p>　　1.提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。</p><p>　　2.在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一

26、步普及創(chuàng)造良好的條件。</p><p>　　3.推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。</p><p>　　4.開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。</p

27、><p>　　5.提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。</p><p>　　6.應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。</p><p>　　7.研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采

28、用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。</p><p>　　第2章 材料與塑件分析</p><p>　　2.1 塑料及其工業(yè)</p><p>　　塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物，樹(shù)脂分為天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂兩大類，塑料大多采用合成樹(shù)脂。在一定溫度和壓力下

29、，塑件具有可塑性，可以利用模具將其制成具有一定形狀和尺寸精度的塑料制件。塑料按樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)及其特性可以分成熱塑性和熱固性塑料兩類。熱塑性塑料是由可以多次反復(fù)加熱而仍具有可塑性的合成樹(shù)脂制得的塑料。熱固性塑料為一次成型塑料，不能反復(fù)加熱成型，廢品不能回收利用。</p><p>　　塑料制件在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用，是由于它們具有一系列特殊的優(yōu)點(diǎn)。塑料密度小，質(zhì)量輕，大多數(shù)塑料的密度在1.0～1.4 g/cm3。

30、塑料的比強(qiáng)度高 (按單位質(zhì)量計(jì)算的強(qiáng)度稱比強(qiáng)度),絕緣性能好，介電損耗低。塑料的化學(xué)穩(wěn)定性高，對(duì)酸、堿等化學(xué)藥品都具有良好的耐腐蝕能力。此外，塑料的減振和隔音性能也好，因此，塑料已成為各行業(yè)不可缺少的重要材料。</p><p><b>　　2.2 塑件分析</b></p><p>　　圖1.1為榨汁機(jī)內(nèi)支架的三維立體圖,該產(chǎn)品用于榨汁機(jī)上，對(duì)榨汁機(jī)起支撐作用，該產(chǎn)品

31、形狀比較復(fù)雜，精度較高，表面不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比較合理。從整體結(jié)構(gòu)分析：制品表面積較小、高度不大但是壁薄、零件的曲面復(fù)雜，型腔、型芯加工困難。從整體工藝性分析：根據(jù)制品外觀要求與結(jié)構(gòu)要求選擇點(diǎn)澆口，制品冷卻必須均勻而充分，脫模力合理分布，要求頂出機(jī)構(gòu)頂出均勻。</p><p>　　圖2.1 塑件三維立體圖</p><

32、;p>　　榨汁機(jī)內(nèi)支架工藝參數(shù)表</p><p>　　該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有3處側(cè)凹現(xiàn)象，需要設(shè)置抽心機(jī)構(gòu)，另外考慮到制件的體積和形狀，應(yīng)采用一模兩腔，三板式結(jié)構(gòu)，塑料從4個(gè)點(diǎn)澆口進(jìn)入行腔。</p><p>　　2.3 塑件材料的選擇及材料的工藝特性</p><p>　　塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)

33、行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。</p><p>　　根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設(shè)計(jì)為注塑設(shè)計(jì)，所以采用熱塑性塑料。</p><p>　　通過(guò)對(duì)各種塑料的比較，選用聚氯乙烯（PVC）為塑件材料。下面將對(duì)聚氯乙烯（PVC）的特性、成型特點(diǎn)和成型條件進(jìn)行詳

34、細(xì)的介紹。</p><p><b>　　1）基本特性：</b></p><p>　　聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一，其價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛。聚氯乙烯樹(shù)脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑件可呈現(xiàn)出不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹(shù)脂中加入適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。純聚氯乙烯的密度為1.4g/cm3,加入增塑

35、劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為1.15～2.00 g/cm3。硬聚氯乙烯的密度為1.38～1.42 g/cm3，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料，但軟化點(diǎn)低。軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長(zhǎng)率、耐寒性會(huì)增加，但脆性、硬度、拉伸強(qiáng)度回降低。聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用作低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也較好。聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性和耐光性較差。它的軟化溫度接近分解溫度，因此在加工時(shí)要加穩(wěn)定劑和增塑劑。聚氯乙烯在

36、70～80℃軟化，150～170℃時(shí)呈熔融態(tài)，190℃以上分解并放出有毒的氯化氫。</p><p><b>　　2）主要用途：</b></p><p>　　硬聚氯乙烯制品有有管及棒、板、焊條、離心泵、通風(fēng)機(jī)、輸油管、容器。軟聚氯乙烯制品有貯槽、薄板、日用品、電線絕緣層、密封蓋等。在日常生活中，聚氯乙烯還用于制造玩具、人造革、日用品、零件等。</p>&l

37、t;p><b>　　3）成型特點(diǎn)：</b></p><p>　　聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。因此，在成型時(shí)必須加入穩(wěn)定劑和增塑劑，并嚴(yán)格控制溫度及熔料的滯留時(shí)間。不能用一般的注塞式注射成型機(jī)成型聚氯乙烯塑料，因?yàn)榫勐纫蚁┠蜔嵝院蛯?dǎo)熱性不好，而用注塞式注射機(jī)需要將料筒內(nèi)的物料溫度加熱到166～ 193℃，會(huì)引起聚氯乙烯分解。所以，應(yīng)采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機(jī)注射成型，模具

38、澆注系統(tǒng)也應(yīng)粗短，進(jìn)料口截面宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置。</p><p>　　表2.1 聚氯乙烯（PVC）技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　表2.2 PVC注射工藝參數(shù)</p><p>　　2.4 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　設(shè)計(jì)中，材料選用聚氯乙烯（PVC），密度為1.15～2g/cm3，此處取1.5g/cm3。通過(guò)Pro/E軟件的分

39、析計(jì)算功能，分別計(jì)算出塑件、澆口的體積V和質(zhì)量M。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算得:V件=18.06cm3；質(zhì)量為M=18.06x1.5=27.1g。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算得:V澆=12.97cm3；質(zhì)量為M=12.97x1.5=31.0g。</p><p><b>　　第3章 模具設(shè)計(jì)</b></p><p>

40、;　　3.1 確定型腔數(shù)及其排列方式</p><p>　　根據(jù)塑件的三維結(jié)構(gòu)形式，考慮了一模一腔和一模具兩腔的兩套方案。介紹如下：</p><p>　　1．如果采用一模一腔，可以通過(guò)點(diǎn)澆口上端進(jìn)料，容易保證零件的質(zhì)量；同時(shí)，模具尺寸小，降低了模具成本，但塑件壁厚較厚，造成塑件充型不均勻，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證；充型時(shí)間常，不能適應(yīng)大批量的生產(chǎn)要求，大大降低了生產(chǎn)效率。 </p>&

41、lt;p>　　2．如果采用一模兩腔的布置，雖然模具的尺寸增大，制造成本有所提高，但是保證產(chǎn)品的精度，而且生產(chǎn)效率較高，適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求。</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)以上兩套方案進(jìn)行比較，由于塑件本身的形狀尺寸較小，而且本身結(jié)構(gòu)特殊，考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計(jì)，所以采用一模兩腔的形式。模具的型腔排列方式如下圖所示：</p><p>　　圖3.1模具的型腔排列方式

42、</p><p>　　3.2 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當(dāng)?shù)胤譃閮蓚€(gè)或者多個(gè)部分，這些可以分離部分的接觸表面,即為分型面。</p><p>　　分型面形式由塑件的具體情況而定，常見(jiàn)的有水平分型面、斜分型面、階梯形分型面、曲面分型面及垂直分型面。</p><p>　　分型面對(duì)制品

43、的表面質(zhì)量，尺寸精度，脫模，型腔型芯結(jié)構(gòu)和排氣以及進(jìn)料澆口和模具制造都有直接影響。因此，在選擇和確定分型面的時(shí)候，應(yīng)該全面分析、比較和考慮，選擇較為有利的方案。</p><p>　　分型面確定的要點(diǎn)如下：</p><p>　　1．應(yīng)選在制品的最大外形尺寸之處，否則，制品無(wú)法脫模。同時(shí)還應(yīng)選在使制品留在動(dòng)模之處，有利于脫模。</p><p>　　2．不能影響制品外觀，

44、尤其是對(duì)表面質(zhì)量有要求的制品。</p><p>　　3．便于澆口進(jìn)料，利于成型，易于排氣。</p><p>　　4．利于型腔加工，從而使制品的精度易于得到保證。</p><p>　　5．利于嵌件的安裝以及活動(dòng)鑲件和彈性活動(dòng)螺紋型芯的安裝。</p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并根據(jù)澆口形式，采用雙分型面，三板式注射模具。

45、第一分型面分型取出澆注系統(tǒng)凝料，為輔助分型面；第二分型面為主分型面，分型后取出塑件。在一模兩腔的模具布局形式下，首先以塑件的最大面，即中心面為第二分型面，這樣分開(kāi)上下型腔；在定模部分增加一塊中間板為第一分型面，取出凝料；塑件外表有凸臺(tái)和側(cè)孔，增加兩個(gè)側(cè)抽機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗芗辛_紋和凹槽，制作兩個(gè)鑲件。</p><p>　　圖3.2塊的形狀示意圖</p><p>　　3.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)<

46、/p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時(shí)，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過(guò)程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模具外邊。如果型腔內(nèi)的氣體不能被排出干凈，塑件上就會(huì)形成氣孔、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外，氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，影響產(chǎn)品質(zhì)量,因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮行腔的排氣問(wèn)題。</p><p>　　注射模通常有三種排氣方法，即在分型面上開(kāi)設(shè)排

47、氣槽、利用配合間隙排氣以及利用排氣塞排氣。</p><p>　　排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　1．保證迅速、有序、通暢，排氣速度應(yīng)與注射速度相適應(yīng)。</p><p>　　2． 排氣槽設(shè)在塑料流末端。</p><p>　　3．應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)：①便于加工和修整；②若產(chǎn)生氣體起邊，容易脫模和去除。</p><

48、p>　　4． 盡量設(shè)在塑件較厚的部位。</p><p>　　5．設(shè)在便于清理的位置以免積存冷料</p><p>　　6．排氣方向應(yīng)避開(kāi)操作區(qū)，以防高溫熔料濺出傷人。</p><p>　　7． 其深度與塑料流動(dòng)性及注射壓力、溫度有關(guān)。</p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)中，并不需要另開(kāi)設(shè)排氣槽，而是利用分型面和側(cè)向滑塊的間隙、頂桿配合間隙進(jìn)

49、行排氣。由于這些間隙是客觀存在的，并不需要刻意加工，故叫自然排氣。由于這種方式需另設(shè)排氣裝置，因此結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，也是注塑模中經(jīng)常采用的一種排氣形式。</p><p>　　3.4 成型零件的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)</p><p>　　成型零件是直接成型塑件的零件，在本設(shè)計(jì)中主要包括凹模、凸模、型芯、鑲塊等。成型零件形狀復(fù)雜、精度高，表面粗糙度低。</p><p>　　3.4.

50、1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件。它一般裝在定模固定板上，根據(jù)塑件成型的需要和加工與裝配的工藝要求，凹模有整體式和組合式兩類。而且組合式凹模的組合方式也是多種多樣的，常見(jiàn)的有組合方式有以下幾種：</p><p>　　1.整體嵌入式組合凹模</p><p><b>　　2.局部鑲嵌式凹模</b>&l

51、t;/p><p><b>　　3.鑲拼組合式凹模</b></p><p><b>　　4.瓣合式凹模</b></p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)中因?yàn)槭且荒汕唬矣需偧?，所以使用的是組合式中的整體嵌入式凹模，凹模的三維圖如下圖片所示：</p><p>　　圖3.3凹模的設(shè)計(jì)示意圖</p>

52、<p>　　圖3.4 鑲塊的位置示意圖</p><p>　　3.4.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凸模亦稱型芯，是成型塑件外表面的成型零件。凸模同樣分為整體式和組合式。跟凹模的設(shè)計(jì)一樣，在本設(shè)計(jì)中使用的同樣是組合式中的整體嵌入式凹模，凸模的三維設(shè)計(jì)如下圖所示： </p><p>　　圖3.5凸模設(shè)計(jì)示意圖</p><p&

53、gt;　　圖3.6鑲塊的形狀示意圖 </p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的的進(jìn)料通道。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的作用：</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順

54、利地充滿型腔的各個(gè)部位，并在充填保壓過(guò)程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制品。</p><p>　　對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求是：</p><p>　　1．腔的填充迅速有序:</p><p>　　2．時(shí)充滿各個(gè)型腔;</p><p>　　3．量和壓力損失較小;</p><p>　　4

55、．能消耗較少的塑料;</p><p>　　5．使型腔順利排氣:</p><p>　　6．系統(tǒng)凝料容易與塑料分離或切除;</p><p>　　7．使冷料進(jìn)入型腔;</p><p>　　8．痕跡對(duì)塑件外觀影響很小;</p><p>　　澆注系統(tǒng)的基本組成是四部分：主流道，分流道，澆口，冷料穴。</p><

56、;p>　　4.1 主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。</p><p>　　4.1.1 主流道襯套設(shè)計(jì)</p><p>　　在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主

57、流道垂直于分型面。主流道通常設(shè)計(jì)在模具的澆口套中，如圖。為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角a為1°～6°。由于小端的前面是球面，其深度為3～5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1～2mm。在本模具設(shè)計(jì)中，澆口套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件的形式，并以臺(tái)階的形式固定在定模板上。</p><p>　　圖4.1道形狀及澆口套

58、形狀</p><p>　　設(shè)計(jì)效果如下圖所示：</p><p>　　圖4.2澆口套形狀及主流道形狀</p><p>　　4.1.2 定位圈設(shè)計(jì)</p><p>　　定位環(huán)主要是用來(lái)固定澆口套，并且是連接模架和注塑機(jī)的零部件。澆口套與定位圈采用H7/f9的配合。定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。定位

59、圈外徑比注射機(jī)定模板上的定位孔徑小0.2mm以下。</p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)中，定位環(huán)的設(shè)計(jì)效果如下圖所示：</p><p>　　圖4.3定位形狀圈示意圖</p><p><b>　　4.2 分流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆

60、口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道開(kāi)設(shè)在動(dòng)定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，在溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。常見(jiàn)分流道的截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。其尺寸大小要根據(jù)澆口套和注塑機(jī)的尺寸進(jìn)行確定。分流道的布置取決于型腔的布局，兩者互相影響。分流道的

61、布置形式分平衡式和非平衡式兩種。</p><p><b>　　1．平衡式布置 </b></p><p>　　平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。</p><p><b>　　2．非平衡式布置&l

62、t;/b></p><p>　　非平衡式布置的主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔的分流道長(zhǎng)度各不相同。為了使各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。</p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，分流道采用U形平衡式布置，而且本模具的一次分流道長(zhǎng)85mm,二次分流道長(zhǎng)為28.7mm，一次和二次分流道的直徑為7mm，其分流道的布置如下圖所示：</p><p>　　圖

63、4.4 分流道的設(shè)計(jì)示意圖</p><p><b>　　4.3 澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇的恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好地高質(zhì)量的注射成型。也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，熔融的塑料經(jīng)過(guò)澆口進(jìn)入型腔。</p><p>　　澆口可分為限制性澆口和非限制性澆口兩

64、大類。限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過(guò)截面積的突然變化，使分流道送來(lái)的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口是整個(gè)澆口系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對(duì)大中型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用。</p><p><b>　　澆口的位置選擇：<

65、/b></p><p>　　如前所述，澆口開(kāi)設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能和成型質(zhì)量影響都很大，因此，合理選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。選擇時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特性和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮。</p><p>　　1．盡量縮短流動(dòng)距離；</p><p>　　2．避免熔體

66、破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；</p><p>　　3．澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚處；</p><p>　　4．減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度；</p><p>　　5．初始值應(yīng)取較小，為試模時(shí)必要的修正留有余地。時(shí)必要的修正留有余地。</p><p>　　澆口的結(jié)構(gòu)形式較多。按照澆口形狀、大小、位置的不同，澆口的形式是多種多樣的，但通常的澆口，其種類大致分為以

67、下幾種：</p><p><b>　?。?）直接澆口 </b></p><p><b>　　（2）盤形澆口</b></p><p><b>　?。?）分流式澆口</b></p><p><b>　　（4）輪輻式澆口 </b></p><

68、p><b>　　（5）爪形澆口</b></p><p><b>　?。?）點(diǎn)澆口</b></p><p><b>　　（7）側(cè)澆口 </b></p><p><b>　?。?）環(huán)形澆口 </b></p><p><b>　?。?）潛狀式澆口

69、 </b></p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，根據(jù)塑件的使用材料和形狀尺寸以及厚度要求，采用點(diǎn)澆口。因?yàn)檫@種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降，流動(dòng)性增強(qiáng)，有利于型腔的充填。而且在制品成型后，在頂出時(shí)會(huì)與塑件自動(dòng)拉斷，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖4.5

70、澆口的設(shè)計(jì)示意圖</p><p>　　4.4 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低，為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)一洞穴或者在流道的末端開(kāi)設(shè)洞穴，這個(gè)洞穴就叫冷料穴。</p><p>　　冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，

71、以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，又影響成型塑件的質(zhì)量。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還有便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時(shí)，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。需要指出，點(diǎn)澆口形式澆注系統(tǒng)的三板式模具，在主流道末端是不允許設(shè)置拉料桿的，否則模具無(wú)法分型。三板式模具的拉料桿一般回設(shè)置在中間板上。</p><p

72、>　　冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，也就是塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1－1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z字形和拉料桿的形式相同，具體形式要根據(jù)塑料性能合理選用。本模具中的冷料穴的具體位置和形狀如圖中所示：</p><p>　　圖4.6 冷料穴的設(shè)計(jì)示意圖</p><p>　　4.

73、4.1 拉料桿的設(shè)計(jì)</p><p>　　為了使主流道凝料能夠順利地從主流道襯套中脫出，往往使冷料穴兼有開(kāi)模時(shí)將主流道凝料從主流道拉出而附在動(dòng)模一邊的作用，根據(jù)拉料的方式的不同，常見(jiàn)的冷料穴和拉料桿結(jié)構(gòu)形式有下列幾種：</p><p>　　1．帶鉤形拉料桿的冷料穴</p><p>　　2．帶球形拉料桿的冷料穴</p><p>　　3．無(wú)拉料

74、桿的冷料穴</p><p>　　由于本模具在設(shè)計(jì)中，采用的是點(diǎn)澆口形式澆注系統(tǒng)的三板式模具，因此在主流道末端是不能夠設(shè)置拉料桿的，而將拉料桿設(shè)計(jì)在中間板上。拉料桿的形式如下圖所示：</p><p>　　圖4.7 拉料桿的設(shè)計(jì)示意圖</p><p>　　第5章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選定</p><p>　　注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部

75、件主要包括注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架、注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支承零部件主要由固定板（動(dòng)、定模板）、支承板、墊板和動(dòng)、定座板組成。</p><p>　　5.1 注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架</p><p>　　模架是注射模的骨架和基體，其他部件的設(shè)計(jì)與制造均依賴于它，通過(guò)它將模具的各個(gè)部分有機(jī)地聯(lián)系成為一個(gè)整體。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模座板、動(dòng)模板、動(dòng)模支承板、墊塊、推桿固定板、推板、導(dǎo)柱

76、、導(dǎo)套以及復(fù)位桿等組成。選擇模架要根據(jù)制品的尺寸及大小，同時(shí)考慮注射機(jī)的參數(shù)。本次設(shè)計(jì)參照生產(chǎn)實(shí)例，采用工廠中常用的上海龍記公司的模架。模架基本尺寸為400×330mm，定模固定板尺寸為400×400mm。模架鋼材統(tǒng)一參照國(guó)標(biāo)。其具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖5.1 模架的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　5.2 支承零部件的設(shè)計(jì)</p>&l

77、t;p>　　模具的支承零部件主要指用來(lái)安裝固定或支承成型零件及其他結(jié)構(gòu)零件的零部件。支承零部件主要包括固定板、墊板、支承件及模座。</p><p>　　5.2.1 固定板、支承板</p><p>　　固定板（動(dòng)模板、定模板）在模具中起安裝和固定成型零件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及推出脫模機(jī)構(gòu)等零部件的作用。為了保證被固定零件的穩(wěn)定性，固定板應(yīng)具有一定的厚度和足夠的剛度和強(qiáng)度，一般采用碳素結(jié)構(gòu)

78、剛制成，當(dāng)對(duì)工作條件要求較嚴(yán)格或?qū)δ＞邏勖筝^長(zhǎng)時(shí)，可采用合金結(jié)構(gòu)剛制造。固定板的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：</p><p>　　圖5.2定模固定板 圖5.3 動(dòng)模固定板</p><p>　　支承板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零件脫出固定板，并承受固定部件傳遞的壓力，因此它要具有較高的平行度、剛度和強(qiáng)度。一般用45剛制成，經(jīng)熱處理

79、調(diào)質(zhì)至28～32HRC（230 ~ 270HBS）。在固定方式不同或只需固定板的情況下，支承板可以省去。</p><p><b>　　5.2.2 支承件</b></p><p>　　常見(jiàn)的支承件有墊塊和支承柱。</p><p><b>　　1.墊塊（支承塊）</b></p><p>　　墊塊的作用主

80、要是在動(dòng)模支承板與動(dòng)模座板之間形成推出機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)作空間。另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)模具安裝厚度要求的作用。常見(jiàn)的墊塊結(jié)構(gòu)形式如圖所示。該結(jié)構(gòu)為平行墊塊，使用比較普遍，適用于大中型模具，在本模具設(shè)計(jì)中也是采用該形式。墊塊一般用中碳鋼制造，也可以用Q235鋼制造，或用HT200等。</p><p>　　在模具組裝時(shí)，應(yīng)注意所有墊塊高度須一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動(dòng)模支承板和動(dòng)

81、模板之間一般用螺栓連接，要求高時(shí)可用銷釘定位。</p><p>　　對(duì)于大型模具或墊塊間跨距較大的情況，要保證動(dòng)模支承板的剛度和強(qiáng)度，動(dòng)模板厚度必將大大增加。這時(shí)，通常在動(dòng)模支承板下面加設(shè)圓柱形的支柱（空心或?qū)嵭模?，以減小墊板的厚度，有時(shí)，支承柱還能起到對(duì)推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向的作用。</p><p><b>　　圖5.4墊塊示意圖</b></p><p&g

82、t;　　5.2.3 動(dòng)定模座板</p><p>　　與注射機(jī)的動(dòng)定固定模板相連接的模具底版稱為動(dòng)定模座板，如圖所示：</p><p>　　圖5.5動(dòng)模座板 圖5.6定模座板 </p><p>　　設(shè)計(jì)或選用標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)定模座板時(shí)，必須要保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動(dòng)定固定模板相匹配，另外，在動(dòng)定模板上開(kāi)設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)（如

83、螺栓孔、壓板臺(tái)階等）也必須與注射機(jī)動(dòng)定模固定板上安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。</p><p>　　動(dòng)定模座板在注射機(jī)成型過(guò)程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證動(dòng)定模座板具有足夠的剛度和強(qiáng)度，動(dòng)定模座板也應(yīng)具有一定的厚度，一般對(duì)于小型模具，其厚度不小于15mm，而一些大型模具的動(dòng)定模座板，厚度可達(dá)75mm以上。動(dòng)定模座板的材料多用碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)達(dá)28~32HRC（230~270HBS）。對(duì)于生產(chǎn)批

84、量小或鎖模力和成型力不大的注射模，其動(dòng)定模座板有時(shí)也可采用鑄鐵材料。</p><p>　　5.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　再模具進(jìn)行裝配或成型時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其它零件準(zhǔn)確對(duì)合，以確保塑料制件的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。</p><p>　　5.3.1

85、 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用</p><p>　　1．定位作用 模具裝配或閉合過(guò)程中，避免模具動(dòng)、定模的錯(cuò)位，模具閉合后保證型腔形狀和尺寸的精度。</p><p>　　2．導(dǎo)向作用 動(dòng)、定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向零件相互接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免成型零件先接觸而可能造成成型零件的損壞。</p><p>　　3．承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在注入型腔過(guò)程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力，

86、或由于注射機(jī)精度的限制，會(huì)使導(dǎo)柱在工作中不可避免受到一定的側(cè)向壓力。當(dāng)側(cè)向壓力很大時(shí)，不能僅靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，還需加設(shè)錐面定位裝置。</p><p>　　5.3.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</p><p>　　導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是比較常見(jiàn)的一種形式，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。</p><p><b>　　1．導(dǎo)柱</b></p><p>　　

87、（1）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖5.7 導(dǎo)柱示意圖</p><p>　　這種形式是有肩導(dǎo)柱形式，用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相配合，導(dǎo)套的外徑與導(dǎo)柱的固定軸肩直徑相等，也即導(dǎo)柱的固定孔徑與導(dǎo)套的固定孔一樣大小，這樣兩孔可同時(shí)加工，以保證同軸度要求。導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分設(shè)計(jì)加工出導(dǎo)滑槽，以便潤(rùn)滑和集塵，提高使用壽命。</p><p>　　

88、（2）導(dǎo)柱的技術(shù)要求</p><p>　　導(dǎo)柱的端面一般制成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度需比凸模端面高出6~8mm。以免導(dǎo)柱未導(dǎo)準(zhǔn)方向而型芯先進(jìn)入型腔與其可能相碰撞而損壞。導(dǎo)柱的表面應(yīng)具有較好的耐默性，而芯部堅(jiān)韌，不易折斷。因此，多采用低碳鋼（20鋼）經(jīng)滲碳淬火處理，或碳素工具鋼（T8、T10）經(jīng)淬火處理（硬度為50~55HRC）。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra一般為0.8μm，導(dǎo)柱

89、配合部分的表面粗糙度Ra一般為0.8~0.4μm。導(dǎo)柱固定部分與模板之間一般采用H7/m6或H7/k6的過(guò)度配合。根據(jù)注射模具具體結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，導(dǎo)柱一般可設(shè)置4個(gè)，小型模具可以設(shè)置2個(gè)，圓形模具可設(shè)置3個(gè)。導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度。</p><p><b>　　2．導(dǎo)套</b></p><p>　　導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)

90、形式如圖所示：</p><p>　　圖5.8定模導(dǎo)套 圖5.9動(dòng)模導(dǎo)套</p><p>　　這種導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式較復(fù)雜，用于精度要求高的場(chǎng)合，導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時(shí)加工。為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)套孔最好作成通孔，否則會(huì)由于孔中的氣體無(wú)法逸出而產(chǎn)生反壓，造成導(dǎo)柱導(dǎo)向困難。導(dǎo)套一般采用淬火鋼或青銅等耐磨材

91、料制造，其硬度應(yīng)比導(dǎo)柱低，以改善摩擦，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套固定部分表面粗糙度Ra一般為0.8μm。導(dǎo)套與模板固定部分采用H7/m6或H7/k6的過(guò)度配合。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合精度通常采用H7/f7或H8/f7。</p><p>　　第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1模具溫度與塑料成型的關(guān)系</p><p>　　一、模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度

92、。模具的溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔體的沖模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。因此，通過(guò)控制模具的溫度，能夠使成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。</p><p>　　1.對(duì)制品質(zhì)量有很大影響</p><p>　　模溫不均勻及波動(dòng)和模溫的不合適都會(huì)使制品的質(zhì)量下降。模溫直接影響制品的成型收縮率。模溫的波動(dòng)會(huì)使批量生產(chǎn)的制品尺寸不穩(wěn)定，從而降低了

93、制品的尺寸精度。模具型腔溫度分布不均勻，如模具型芯壁與型腔壁有明顯的過(guò)大溫差，會(huì)導(dǎo)致塑件厚壁的截面上殘余應(yīng)力分布不均勻，固化后會(huì)出現(xiàn)翹曲變形。塑件中局部范圍殘余應(yīng)力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂。</p><p>　　2.對(duì)生產(chǎn)效率的影響</p><p>　　冷卻時(shí)間占整個(gè)注塑周期的50%～80%的時(shí)間。在保證塑件質(zhì)量的前提下限制和縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。而模具內(nèi)熔體的散熱量絕大部分都是由冷卻水

94、帶走的。</p><p>　　二、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　1. 冷卻水道與分型面各處距離相等，且其排列與成型面形狀相符。</p><p>　　2.冷卻水道應(yīng)使成型零件表面冷卻均勻，模具的溫差不大。</p><p>　　3. 水道直徑取得要適當(dāng)，太小不易加工，太大對(duì)冷卻效果有不良的影響。</p><p>

95、　　4. 水道與成型面的距離要適當(dāng)，太遠(yuǎn)冷卻效果差；太近則冷卻不均且影響成型零件強(qiáng)度。</p><p>　　5. 水道應(yīng)首先通過(guò)澆口部位并沿熔融料流方向流動(dòng)。</p><p>　　6. 防漏水，特別不能滲透到成型區(qū)域，當(dāng)水道必須通過(guò)鑲件、模板縫必密封。</p><p>　　7. 動(dòng)、定模分別單獨(dú)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，特別是成型平板類塑件時(shí)，動(dòng)、定模冷卻需均衡。</p&

96、gt;<p>　　8.循環(huán)式的冷卻水道中，冷卻介質(zhì)的冷卻路線應(yīng)相等。</p><p>　　9. 應(yīng)避開(kāi)塑件可能出現(xiàn)熔接痕的部位，以免該部位形成低溫區(qū)，產(chǎn)生熔接痕。</p><p>　　10. 進(jìn)出水口設(shè)在不影響操作的方位，通常設(shè)在注射機(jī)操作對(duì)面或模具下方。</p><p>　　11. 在模具總體設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)給冷卻水道留出足夠的空間。</p>

97、;<p>　　12. 本著節(jié)約用水原則，必要時(shí)應(yīng)設(shè)冷卻水的循環(huán)裝置如冷卻塔。</p><p>　　6．2冷卻時(shí)間的確定</p><p>　　確定恰當(dāng)?shù)臒峤粨Q（冷卻）時(shí)間，是模具設(shè)計(jì)者的重要任務(wù)。為此，首先分析影響冷卻時(shí)間的因素。</p><p><b>　　1．模具材料</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)

98、選用的模具材料為鋼材。如只考慮材料的冷卻效果時(shí)，則熱率越高，從熔融塑料吸收熱量越迅速，冷卻得越快。</p><p>　　2．冷卻介質(zhì)溫度及流動(dòng)狀態(tài)</p><p>　　本塑件采用冷卻水做冷卻介質(zhì)。我們知道水的比熱大，以冷卻水出、入水嘴處溫差小為好，一般控制在5以內(nèi)。冷卻水在通道中的流速，以盡可能高為好，其流動(dòng)狀態(tài)以湍流為佳，即雷諾準(zhǔn)數(shù)Re>104為宜。</p><

99、p>　　3．模塑材料（塑料）</p><p>　　塑料的熱性能，對(duì)冷卻時(shí)間有重大影響。絕大多數(shù)塑料的熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率都很低，但可通過(guò)加入添加劑、改性劑加以改善。</p><p>　　根據(jù)表6-1確定冷卻時(shí)間（表6-1見(jiàn)《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》221頁(yè)表3-42）</p><p>　　表6-1塑件壁厚與冷卻時(shí)間的關(guān)系</p><p>　　根據(jù)

100、上表，本塑件材料為PVC，壁厚為3.5mm，故冷卻時(shí)間為21.7s。</p><p><b>　　6.3冷卻參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　1.計(jì)算所需冷卻水體積流量：</p><p>　　應(yīng)用公式：= （6-1） </p><p>　　式中： —冷卻水的體積流量(m3/min

101、)</p><p>　　——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）</p><p>　　——塑料成型時(shí)在模內(nèi)釋放的熱量（J/kg）</p><p>　　——冷卻水的比熱容(J/kg·K)</p><p>　　——冷卻水的密度（kg/m3）</p><p>　　——冷卻水的出口溫度（℃）</p>

102、<p>　　——冷卻水的進(jìn)口溫度（℃）</p><p>　　塑件質(zhì)量M塑=11.004g,用Pro/E作出澆注系統(tǒng)的三維圖，計(jì)算出澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量為7.287g，每小時(shí)注射240次，</p><p>　　=（54.2+31.0）240/1000=20.4Kg；</p><p>　　計(jì)算得 ==20.4×3×105/60/103/420

103、0/（25-20）=4.910-3(m3/min)</p><p>　　參考《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》，選定冷卻水道直徑為8mm 。</p><p>　　2.求冷卻水在水孔內(nèi)的傳熱速度</p><p>　　==4×4.9X0-3/3.14/(4/1000)2/60=6.5(m/s)</p><p>　　3.求冷卻水孔與冷卻水間的傳熱系數(shù)&

104、lt;/p><p>　　==8.4×(996×6.5)0.8/0.0080.2</p><p>　　=2.47×104（W/m2·K） (=8.4)</p><p>　　4.傳熱水孔總傳熱面積的計(jì)算：</p><p>　　公式 A= （6-2）&l

105、t;/p><p>　　式中： A——冷卻水孔總傳熱面積(m2)</p><p>　　G——單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量（kg/h）</p><p>　　——冷卻水的傳熱系數(shù)（W/m2·K）</p><p>　　C——冷卻水的比熱容(J/kg·K)</p><p>　　——冷卻水的密度（kg/m3）<

106、;/p><p>　　TW——模具溫度（℃）</p><p>　　——冷卻水的平均溫度（℃）</p><p><b>　　計(jì)算得： A = </b></p><p>　　=20.4×3×105/3600/2.47/104/「40-（25-20）/2」</p><p>　　=0.003

107、9（m2）</p><p>　　則傳熱水孔總傳熱面積應(yīng)為0.0039m2</p><p>　　5.冷卻水孔總長(zhǎng)度計(jì)算</p><p>　　公式 L= （6-3）</p><p>　　式中 L——冷卻水孔總長(zhǎng)度(m)</p><p><b>　　L==0.95m&l

108、t;/b></p><p>　　則冷卻水孔總長(zhǎng)度應(yīng)為0.95m。 </p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，水道的噴嘴即水道進(jìn)水口設(shè)置在A板和B板上，結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖6.1 水道入 口的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　同時(shí)，把水道設(shè)計(jì)在凸模和凹模上，其回路分布如下圖所示：</p><p>　

109、　圖6.2 水道的布局示意圖</p><p>　　第7章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束后，都必須將模具打開(kāi)，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出，完成推出脫模的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的頂桿或液壓缸來(lái)完成的。</p><p>　　7.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成與分類</p

110、><p>　　7.1.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)一般由推出元件、復(fù)位元件和導(dǎo)向元件組成?，F(xiàn)以設(shè)計(jì)中的推出機(jī)構(gòu)具體說(shuō)明推出機(jī)構(gòu)的組成與作用。</p><p>　　凡與塑件直接接觸并將塑件從模具型腔中或型芯上推出脫下的元件，成為推出元件，如推桿，它們固定在推桿固定板上。為了推出時(shí)推桿有效工作，在推桿固定板后設(shè)置推板，兩者之間用螺釘連接。推出機(jī)構(gòu)進(jìn)行

111、推出動(dòng)作后，在下次注射前必須復(fù)位，復(fù)位元件是為了使推出機(jī)構(gòu)能回復(fù)到塑件被推出時(shí)的位置而設(shè)置的，。在模具中還設(shè)有支承釘，支承釘使推板與動(dòng)模座板間形成間隙，易保證平面度，并有利于廢料、雜物的去除，此外還可以減少動(dòng)模座板的機(jī)加工工作量和通過(guò)支承釘厚度的調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)整推桿工作端的裝配位置等。</p><p>　　7.1推板 7.2 推桿固定板</p><p

112、>　　7.1.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1．推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)注射機(jī)動(dòng)模一側(cè)的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下模具的 推出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。正是由于這種原因，在考慮塑件在模具中的位置時(shí)，應(yīng)盡量使是模具分型后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。</p><p>　　2．塑件在推出過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞 為使塑件不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)時(shí)

113、應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行考慮，合理選擇推出方式。</p><p>　　3．合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯及帶有鑲件的模具設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的預(yù)先復(fù)位問(wèn)題。</p><p>　　4．推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠、靈活，容易制造。</p><p><b>　　7

114、.2 推出機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　　1．推桿推出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　在注射模設(shè)計(jì)和注射生產(chǎn)中，最簡(jiǎn)單、使用最為廣泛的是推桿推出機(jī)構(gòu)。在本模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)具體分析后，采用了頂桿推出機(jī)構(gòu)脫模，因?yàn)橥茥U制造簡(jiǎn)單，更換方便，滑動(dòng)阻力小，脫模效果好，設(shè)置的位置自由度大，且容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。整個(gè)脫模過(guò)程包括開(kāi)模具、推出、取件、閉模、推出機(jī)

115、構(gòu)復(fù)位等過(guò)程。</p><p>　　在本模具設(shè)計(jì)中推桿桿的結(jié)構(gòu)和位置如下圖所示：</p><p>　　圖7.3 頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖 圖7.4 頂桿固定板的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　這種推桿為直痛式推桿，尾部采用臺(tái)肩固定，通常在d>3mm時(shí)采用，是最常用的形式。推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用H8/f7 ～H8/f