塑料機(jī)殼模具課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： </p><p>　　學(xué) 院 名 稱(chēng)： 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)

2、 業(yè)： 材料成型及控制工程 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　姓 名： 學(xué) 號(hào) </p><p>　　指

3、導(dǎo) 教 師： 職 稱(chēng) </p><p>　　定稿日期： 年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1引言1</b></p><p>　　2塑件成形工藝性分析2</p>

4、<p>　　2.1塑件的分析2</p><p>　　2.2塑件材料的確定5</p><p>　　2.3塑件材料的性能分析5</p><p>　　2.4塑件的脫模斜度6</p><p>　　2.5分型面的設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.6確定型腔數(shù)量及型腔布局8</p><p&g

5、t;　　2.7模架的選擇9</p><p>　　2.8模具零件材料的選擇11</p><p>　　2.9注射機(jī)型號(hào)的選擇11</p><p>　　2.10注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核13</p><p>　　2.11本章小結(jié)15</p><p>　　3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16</p><p>

6、　　3.1主流道的設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.2冷料穴的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.3分流道的設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.4澆口的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.5本章小結(jié)22</p><p>　　4模具成型零部件的設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計(jì)23</p><p>　　4.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.3成型零部件的工作尺寸的計(jì)算26</p><p>　　5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29</p><p>　　5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)29</p><p>　　5.2導(dǎo)柱設(shè)計(jì)29</p><p>　　5.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì)

8、30</p><p>　　5.4本章小結(jié)31</p><p>　　6脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32</p><p>　　6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則32</p><p>　　6.2頂桿頂出機(jī)構(gòu)32</p><p>　　6.3脫模力的計(jì)算與校核33</p><p>　　6.4本章小結(jié)33&l

9、t;/p><p>　　7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34</p><p>　　7.1 冷卻水管的工藝計(jì)算34</p><p>　　7.2 冷卻水管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35</p><p>　　8模具的工作過(guò)程原理36</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><

10、b>　　1引言</b></p><p>　　在現(xiàn)代化的生產(chǎn)當(dāng)中，模具是用來(lái)生產(chǎn)各種大批量產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀經(jīng)過(guò)一定的方式方法使原料成型。由于模具成型具有質(zhì)量好、產(chǎn)量多、省材料和成本低等特點(diǎn)，現(xiàn)如今已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)得到應(yīng)用，特別是汽車(chē)、航天航空、機(jī)械制造、家用電器、儀器儀表和石油化工以及輕工日用品等部門(mén)。因?yàn)槟＞呤撬芰铣尚图庸さ囊环N重要的工藝裝備，因此模具生產(chǎn)的

11、最終產(chǎn)品的價(jià)值是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍，所以說(shuō)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)是模具工業(yè)，模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，無(wú)形之中已經(jīng)變成衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展，我國(guó)今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體的發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，更加專(zhuān)業(yè)和精度高是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)層次上來(lái)說(shuō)，是為了滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)模具制造的 “精度高”、“質(zhì)量好”、“交貨期短”、“價(jià)格低”的要求。[1]

12、</p><p>　　我們需要通過(guò)對(duì)塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計(jì)算，合理的選用注塑機(jī)型號(hào)，并對(duì)注塑機(jī)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)出一副經(jīng)濟(jì)，合理，適用的塑料注塑模具。</p><p>　　我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度與國(guó)外相比較，還有一定的差距，國(guó)外通常為七成到八成，而我國(guó)只有三成左右。假如可以廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期四分之一以上，而且可減少由于使用者自制模具件而導(dǎo)致的工時(shí)浪費(fèi)。應(yīng)

13、用計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)設(shè)計(jì)模具已經(jīng)較為普遍，推廣和使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)部分資源的共享，這將會(huì)大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)、提高模具的精密度有著重要的意義。</p><p>　　2塑件成形工藝性分析</p><p><b>　　2.1塑件的分析</b></p><p><b>　　2.1.

14、1塑件</b></p><p>　　如圖2-1所示：圖中尺寸為塑料機(jī)殼塑件實(shí)際測(cè)量尺寸。</p><p>　　圖2-1 塑料機(jī)殼塑件產(chǎn)品圖</p><p>　　2.1.2塑件的結(jié)構(gòu)及成形工藝性分析</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)分析如下：該塑件是塑料機(jī)殼，外形為薄壁不規(guī)則體，制件表面有加強(qiáng)筋、孔、錐柱圓柱等一系列結(jié)構(gòu)，所以在模具

15、設(shè)計(jì)和制造上要有精度的定位措施和良好的加工工藝以保證塑件精度。由于該塑件為中型薄壁件，為保證在頂出塑件時(shí)不在產(chǎn)品顯眼處留下痕跡影響美觀，所以在塑件底面腹部用18根頂針同時(shí)頂出塑件，見(jiàn)圖2-2。</p><p>　　圖2-2塑件頂針頂出示意圖</p><p>　　（2）成型工藝分析如下：</p><p>　　由于該塑件產(chǎn)品的外表面要求平整、光潔、美觀棱角清晰，所以將分

16、型面設(shè)置在塑件產(chǎn)品的底面最大截面處，具體見(jiàn)下一章節(jié)分型面的分析。 </p><p>　　精度等級(jí)：采用高精度MT2級(jí)；</p><p>　　脫模斜度：該塑料件長(zhǎng)度為198mm，寬度為98mm，雖然由于原料在注射時(shí)流動(dòng)性比較好，但是型腔和型芯與塑件接觸面積較大,頂針頂出塑件需要克服塑件與型腔和型芯之間的摩擦力較大，因此，塑件脫模斜度為3°。</p><p>

17、　　（3）塑件的成型工藝參數(shù)確定的三大要素：溫度、壓力和時(shí)間。</p><p>　　溫度：注射成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。</p><p>　　料筒溫度：料筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好順利注射，而不會(huì)引起塑料分解</p><p>　　噴嘴溫度：料筒和噴嘴溫度的選擇應(yīng)與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴溫度對(duì)成型條件及塑件的物理力學(xué)性能影響

18、十分顯著。</p><p>　　模具溫度：模具溫度對(duì)塑件的內(nèi)在性能和表現(xiàn)質(zhì)量有很大影響。模具溫度根據(jù)塑件是否結(jié)晶、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)要求等確定的。</p><p>　　壓力：注射成型過(guò)程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們都直接影響塑</p><p>　　料的塑化和塑件的質(zhì)量。</p><p>　　塑化壓力:注射過(guò)程中塑化壓力的大小是隨塑桿

19、的設(shè)計(jì)、塑件質(zhì)量的要求以及塑件的種類(lèi)等的不同而異。</p><p>　　注射壓力:注射壓力的大小取決于注射成型機(jī)的類(lèi)型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑件種類(lèi)和注射成型工藝等。</p><p>　　時(shí)間： 一次注射成型周期包括注射時(shí)間（充模時(shí)間和保壓時(shí)間）、閉模冷卻時(shí)間。</p><p>　　生產(chǎn)中充模時(shí)間為3～5s。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間所占比例較大，約為20～</p&

20、gt;<p>　　120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前，保壓時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)塑件尺寸精度有直接影響，而澆口處凝結(jié)之后則無(wú)影響。保壓時(shí)間以塑件的收縮波動(dòng)范圍最小的時(shí)間為準(zhǔn)。</p><p>　　冷卻時(shí)間取決于塑件厚度，塑件的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫度。冷卻時(shí)間約為30～120s。冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)復(fù)雜塑件造成脫模困難。溫度、壓力和時(shí)間。這三大成型工藝控制因素都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結(jié)構(gòu)來(lái)選定

21、。[2]</p><p>　　2.2塑件材料的確定</p><p>　　考慮到塑料機(jī)殼的工作條件，是在日常用品中使用，且與人們生活有關(guān)，因此必須要無(wú)毒，無(wú)臭，無(wú)味的材料制成。又由于是用手觸摸使用，必須耐酸、穩(wěn)定性要好；硬度、耐磨性、抗拉強(qiáng)度要高，綜合的機(jī)械性能要好。擁有這些條件的塑料一般第一考慮：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名稱(chēng):Acrylonitrile Butadiene Styren

22、e ，稱(chēng)：ABS）。</p><p>　　2.3塑件材料的性能分析</p><p><b>　　2.3.1使用性能</b></p><p>　　綜合性能良好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件、家用塑料制品件、傳動(dòng)零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。</p><p><b>　　2.3.2

23、成型性能</b></p><p>　?。?）無(wú)定性料，流動(dòng)性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢邊值為0.04毫米左右。</p><p>　?。?）吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。</p><p>　?。?）成型時(shí)宜取高料溫、高模溫，但料溫過(guò)高易分解（分解溫度為≧250℃）。</p><

24、;p>　　2.3.3 ABS的主要性能指標(biāo)</p><p>　　ABS塑料主要的性能指標(biāo)： </p><p>　　密度 (g.cm-3) 1.02-1.14 </p><p>　　收縮率 % 0.3~0.8</p><p>　　熔 點(diǎn) ℃

25、 130~160</p><p>　　熱變形溫度 45N/cm 65~98</p><p>　　彎曲強(qiáng)度 Mpa 80</p><p>　　拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49</p><p>　　拉伸彈性模量 GPa 1.8</p>&l

26、t;p>　　彎曲彈性模量 Gpa 1.4</p><p>　　壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39</p><p>　　缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20</p><p>　　硬 度 HR R62~86[3]</p><p>　　2.4塑件的脫模

27、斜度</p><p>　　2.4.1脫模斜度的意義和影響</p><p>　　通常情況下塑件在冷卻后會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，會(huì)產(chǎn)生包緊力，該力作用在凸?；蛘叱尚偷男托旧?；也可粘附作用，塑件是緊貼在凹模的型腔內(nèi)或包在型芯上。為了容易脫模，還要防止塑件表面在脫模時(shí)刮傷和擦毛，在設(shè)計(jì)的時(shí)候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。</p><p>　　2.4.2脫模斜度的確定&

28、lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用3°的拔模斜度，這樣從外表面到內(nèi)表面，模具的脫模斜度基本正常，能保證正常的脫模斜度要求</p><p><b>　　2.5分型面的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.5.1分型面的選擇原則</p><p>　　模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面

29、是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)、充填性能及塑件的脫模。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度，及塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類(lèi)型、模具排氣、模具制造及其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設(shè)計(jì)，分型面的選擇考慮七個(gè)方面：</p><p>　?。?）分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無(wú)法取出。</p><p>　　（2）

30、考慮塑件的外觀，使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀。</p><p>　?。?） 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度要求。</p><p>　　（4） 有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。</p><p>　　（5） 分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果，所以應(yīng)盡量設(shè)置在塑件熔體充滿(mǎn)的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。</p><

31、;p>　?。?） 考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。</p><p>　?。?） 使成型零件便于加工。</p><p>　　2.5.2分型面的選擇</p><p>　　在前面章節(jié)塑件成型分析中得知塑件脫模斜度為3°，對(duì)于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底部最大截面處，且塑件外形無(wú)明顯分型的痕跡。</p><p&

32、gt;　　分型面選擇與開(kāi)模方向垂直，且設(shè)置在塑件產(chǎn)品底部最大截面處，塑件產(chǎn)品比較容易取出，如圖2-3所示。此處分模，塑件產(chǎn)品脫模行程最小，脫模力減小，使得塑件容易順利脫模；而且分型面設(shè)置在此處，使得整個(gè)塑件的排氣間隙增加，容易排出型腔內(nèi)的氣體，避免成型不飽滿(mǎn)等缺陷；而且分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的底部處，不易察覺(jué)、不影響美觀，容易去除且使得塑件外觀無(wú)缺陷，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。</p><p>

33、;　　圖2-3 分型面形式以及位置</p><p>　　2.6確定型腔數(shù)量及型腔布局</p><p>　　2.6.1型腔數(shù)量的確定</p><p>　　當(dāng)塑件分型面確定后，就需要考慮是采用單腔模還是多型腔模，型腔數(shù)的確定，主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)，該塑件生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，故可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同

34、時(shí)，考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系，加之制造成本和經(jīng)濟(jì)利益的因素，決定選用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)形式。</p><p><b>　　2.6.2型腔布局</b></p><p>　　A.型腔排列的一般原則</p><p>　　（1） 流動(dòng)長(zhǎng)度要適當(dāng)，流道廢料盡量少，澆口位置要合適統(tǒng)一，進(jìn)料要平衡，還要使型腔壓力平衡；</p>&

35、lt;p>　?。?） 排位應(yīng)保證流道、澆口套距定模型腔邊緣有一定距離，以滿(mǎn)足封膠要求；</p><p>　?。?） 排位應(yīng)滿(mǎn)足模具結(jié)構(gòu)等的空間要求；</p><p>　?。?） 為了使模具達(dá)到較好的冷卻效果，排位應(yīng)注意螺釘、推桿對(duì)冷卻水孔的影響，預(yù)留冷卻水孔的位置； </p><p>　?。?） 排位要盡可能緊湊，以減小模具的外形尺寸，且長(zhǎng)寬比例要適中，同時(shí)

36、也要考慮注射機(jī)的要求。[5] </p><p>　　B.型腔排列形式的確定主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)。一模多穴排位時(shí)，要考慮到進(jìn)膠的平衡性，如果有行位應(yīng)優(yōu)先考慮朝X或Y 方向運(yùn)動(dòng)便于加工。產(chǎn)品之間沒(méi)有流到時(shí)，可適當(dāng)縮小產(chǎn)品之間的間距，最小間距可以做到50-100mm，若有流到通過(guò)，則間距做到100-150mm。綜合考慮上述排列原則及加工難度、經(jīng)濟(jì)

37、性、效率、成本等因素，又由于本設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用縱向上下對(duì)稱(chēng)排列，如圖2-4：</p><p>　　圖2-4 型腔布局圖</p><p><b>　　2.7模架的選擇</b></p><p>　　由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用CI-4055-A106-B85-C120(GB/T12556-20

38、06)此種較合適的標(biāo)準(zhǔn)模架，其基本結(jié)構(gòu)如圖2-5所示,模架的各模板尺寸如表2-1所示。[6]</p><p>　　圖 5 模架結(jié)構(gòu)示意圖 </p><p><b>　　表2-1各模板尺寸</b></p><p><b>　　單位：mm</b></p><p>　　2.8模具零件材料的選擇<

39、/p><p>　　由于該模具為一模兩腔，考慮到型腔型芯加工的方便性、維修更換零件的方便性，型腔型芯采取組合嵌入式結(jié)構(gòu)，又考慮到型腔型芯是直接與塑膠接觸的零件，對(duì)材料的剛硬度和耐腐蝕性有比較高的要求，因此型腔型芯的材料要比定動(dòng)模板的材料好，因此型腔型芯選用比較好的進(jìn)口模具不銹鋼S136H，而定動(dòng)模板選用國(guó)產(chǎn)材料2Cr13。模具中其他模板及零件的選材見(jiàn)表2-2。</p><p>　　表2-2 各零

40、件選材表</p><p>　　2.9注射機(jī)型號(hào)的選擇</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注塑模時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。</p><p>　　注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、

41、最大和最小模具厚度、推(頂)出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶(hù)已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行校核，倘若不能滿(mǎn)足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶(hù)取得商量再進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　2.9.1對(duì)塑件體積、質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于該設(shè)計(jì)，用戶(hù)提供了塑件的圖樣及尺寸，使用UG軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟

42、件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形體積，ABS密度平均值1.05g/cm3</p><p>　　塑件體積 V1 ≈98.59cm3</p><p>　　塑件質(zhì)量 m1 ≈ =1.05×98.59≈103.5g</p><p>　　2.9.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算</p><p>　　可按塑件體積的0.6倍估算，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為：

43、</p><p>　　V2= V1×0.6＝103.5×0.6 ≈ 62.1cm3</p><p>　　2.9.3該模具一次注射所需塑料</p><p>　　體積 V0 = 2V1+V2 = 2×103.5+62.1 ≈269.1cm3</p><p>　　質(zhì)量 m0 = = 1.05

44、15;269.1 ≈ 282.6g</p><p>　　2.9.4注射機(jī)型號(hào)的選定</p><p>　　近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)注射機(jī)型號(hào)很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的《注射機(jī)使用說(shuō)明》上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上計(jì)算一次注射量以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺

45、寸大小等因素，由以上數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)知，該模具一次注塑所需98.59cm3塑料，該模具的整體尺寸為550x450x391mm(LxHx厚度)參考設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選定型號(hào)為XS—ZY-1000型臥式螺桿注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，見(jiàn)下表2-3：[7]</p><p>　　表2-3 XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.10注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p>

46、<p>　　2.10.1注射機(jī)的工藝參數(shù)的校核</p><p><b>　?。?）注射量校核</b></p><p>　　注射量以容積表示,最大注射容積為</p><p>　　0.85×1000=850 cm3</p><p>　　式中 ---模具型腔和流道的最大容積（cm3）；</p>

47、;<p>　　V ---指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積（cm3），該注射機(jī)為1000cm3；</p><p>　　---注射系數(shù)，取0.75～0.85，該處取0.85。</p><p>　　每次注射的實(shí)際注射量容積應(yīng)滿(mǎn)足，而＝269.1cm3, 0.85×1000=850cm3 ,故符合要求。</p><p>　?。?）最大注射壓力的校核&

48、lt;/p><p>　　注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力Pmax=121,應(yīng)該大于注射成型所需用的注射壓力,即</p><p>　　式中 ——安全系數(shù)，常?。?.25～1.4。實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力為50～60。代值計(jì)算符合要求。</p><p>　　2.10.2 安裝尺寸的校核</p><p><b>　　

49、（1）噴嘴尺寸</b></p><p>　?、僦髁鞯赖男《酥睆紻大于注射機(jī)噴嘴d,通常為</p><p>　　D=d+(0.5～1)mm</p><p>　　在該注射機(jī)中d=3.0mm,在該模具中D=3.5mm,符合要求。</p><p>　?、谥髁鞯廊肟诘陌记蛎姘霃絊R0應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為

50、 </p><p>　　SR0＝SR+(1～2)mm</p><p>　　在該注射機(jī)中SR=15mm,在該模具中SR0=16mm,符合要求。</p><p><b>　?。?）定位圈尺寸</b></p><p>　　該模具中定位圈安裝孔尺寸為Φ100mm,定位圈尺寸為Φ99.8mm，兩者之間從呈較松動(dòng)的間隙配合

51、，符合要求。</p><p>　?。?）最大與最小模具厚度</p><p>　　參考我國(guó)塑料注塑模具模架?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在2006年發(fā)布的《塑料注塑模模架技術(shù)條件》(GB/T12556-2006)和《塑料注塑模架》(GB/T12555-2006) ，前者適用于模板尺寸小于560mm×900mm的模架；后者適用于模板尺寸為630mm×630mm至1250m×1250m

52、m的模架。本模具采用的型號(hào)為CI-4055-A106-B85-C120(GB/T12556-2006)的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外形尺寸為550mm×450mm，模具閉合高度H=391mm。查資料得XS—ZY-1000型注射機(jī)拉桿空間尺寸為650mm×550mm,即動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸為650mm×550mm，允許模具的最小厚度Hmin=300mm,最大厚度Hmax=700mm。即模具的外形尺寸550mm

53、15;450mm在注射機(jī)動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸650mm×550mm的空間范圍內(nèi)，由附件總裝圖測(cè)量知該模具閉合高度度H=391mm滿(mǎn)足Hmin≤H≤Hmax的安裝條件，故該模具滿(mǎn)足XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)的安裝要求。[8]</p><p>　　2.10.3 開(kāi)合模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核</p><p>　?。?）開(kāi)合模行程校核</p><p>　

54、　注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，取出制品所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，本模具為單分型面注射模具，XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模厚有關(guān)，校核關(guān)系為</p><p><b>　　L>S+Hmax</b></p><p>　　式中L—注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程（mm）,在該注塑機(jī)中其值為700mm, </p><p>

55、;　　S—移動(dòng)模板行程（mm）,取55mm</p><p>　　Hmax—模具最大厚度（mm）,其值為</p><p>　　Hmax=391mm（附件總裝圖測(cè)量所得），</p><p>　　上式右邊391+55=446mm<700mm，符合要求。</p><p><b>　　（2）推出機(jī)構(gòu)校核</b></p&

56、gt;<p>　　該注射機(jī)推出行程為70mm,大于H1=65mm（附件總裝圖測(cè)量得知）,符合要求。</p><p>　　以上分析證明：XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)能滿(mǎn)足要求，故可以采用。[9]</p><p><b>　　2.11本章小結(jié)</b></p><p>　　本章設(shè)計(jì)了塑件材料、注塑機(jī)型號(hào)、模具脫模斜度、模具分型面、

57、模具模架和注塑機(jī)重要參數(shù)的校核等，最終確定了最理想的方案。并在圖上給出參考的指示。</p><p><b>　　3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑料質(zhì)量影響很大，它的作用是：將塑料熔體均勻地送到每個(gè)型腔，并將注射壓力有效地傳送到型腔的每個(gè)部位，以獲得形狀完整、質(zhì)量?jī)?yōu)良的

58、塑件。它分為普通流道系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置,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）都有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則：</p><p>　　A、型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。</p><p>　　B、型腔和澆

59、口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。</p><p>　　C、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。</p><p>　　D、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。滿(mǎn)足型腔充滿(mǎn)的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。</p>

60、<p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。</p><p><b>　　3.1主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔時(shí)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

61、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)。主流道套通常用高碳工具鋼制造并熱處理淬硬，本次設(shè)計(jì)采用3Cr13。</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中,在臥式或立式注射機(jī)用模具中，主流道垂直于分型面。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)剪斷

62、，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐度為2°，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8um,以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p>　　3.1.1主流道尺寸</p><p>　　主流道小端直徑 D＝ 注射機(jī)噴嘴直徑＋（0.5～1） </p><p>　?。?3＋（0.5～1），取D=3.5mm<

63、;/p><p>　　主流道球面半徑: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，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑,主流道球面半徑SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑SR＋（1～2）＝15＋（1～2），取SR0＝16mm </p><p>　　球面配合高度 由于小端前面是球面，其深度為3~5mm。取h = 3mm。</p><p><b>　　主流

64、道大端直徑 </b></p><p>　?。ò脲F角為1º～2 º，此模具設(shè)計(jì)中取＝1 º），=6.28mm</p><p>　　澆口套總長(zhǎng)L0=57.096mm</p><p>　　3.1.2主流道襯套的形式</p><p>　　主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模

65、具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口道，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼或高硬度模具鋼等，在此選擇3Cr13,熱處理硬度為48HRC～52HRC,如圖3-1所示。由于該模具主流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，定位圈的選材和熱處理要求同澆口套一樣，其定位圈結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-1澆口套3D結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>

66、　　圖3-2定位圈3D結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　3.2冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.2.1主流道冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前面的熔體塑料的溫度較低，形成冷凝料頭，為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，在進(jìn)料口的末端的定模板上開(kāi)設(shè)一洞穴或者在流道的末端開(kāi)設(shè)洞穴，這個(gè)洞穴就是冷料穴

67、。由于該模具的分型面在產(chǎn)品底面，冷料穴應(yīng)該開(kāi)在進(jìn)料口的末端及動(dòng)模板上，開(kāi)模時(shí)，冷料穴中的凝料及塑件同時(shí)被頂針和拉料桿拉出。</p><p>　　該模具采用Z字變異形拉料桿的結(jié)構(gòu)形式。冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注塑間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端的直徑。為了使主流道凝料能順利地從主流道襯套中脫出，往往是冷料穴兼有開(kāi)模時(shí)將主

68、流道凝料從主流道拉出而附在動(dòng)模一邊的作用。冷料穴及拉料桿3D結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3-3。</p><p>　　圖3-3冷料穴結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　3.3分流道的設(shè)計(jì)</b></p><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。</p><p>　　（1）在保證足夠的注塑壓

69、力使塑料熔體能順利的充滿(mǎn)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)冷料穴。對(duì)于此模來(lái)說(shuō)在分流道上不須開(kāi)設(shè)冷料穴。</p><p>　　（3）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，本模設(shè)置在定模板上。</p><p>

70、　　（4）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>　　3.3.1分流道的布置形式</p><p>　　分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有平衡式和非平衡式兩種，此塑件模具中，為保證各型腔均衡送料和同時(shí)充滿(mǎn)整個(gè)型腔，使各型腔的塑件力學(xué)性能基本一致 ，采用平衡均布式。見(jiàn)圖3-4</p><p>　　3.3.2分流道的長(zhǎng)度 <

71、/p><p>　　根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道甚至三次分流道，分流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱郏员銣p少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。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。根據(jù)該模具的結(jié)構(gòu)形式，由設(shè)計(jì)圖中得該模具分流道的長(zhǎng)度為單邊為53.7mm，分流道總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2×53.7

72、＝107.4mm。</p><p>　　圖3-4分流道的分布位置</p><p>　　圖3-5分流道截面3D示意圖</p><p>　　3.3.3分流道的形狀及尺寸</p><p>　　為了便于加工及凝料的脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中的截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）盡量小，在溫度較高塑料熔體和溫度相對(duì)較低的

73、模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。常采用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比表面積最小，但需開(kāi)設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對(duì)中吻合；梯形及U形截面分流道加工較易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和U形截面分流道略大，在設(shè)計(jì)中也有采用；矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動(dòng)阻力也大，故在設(shè)計(jì)中不常采用。為方便模具

74、分流道的加工，開(kāi)設(shè)半圓形分流道最好，其半徑為4.2mm，分流道截面圖見(jiàn)圖3-5。但在加工和安裝時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)半圓的同心度和最大錯(cuò)位距離。</p><p>　　3.3.4分流道的表面粗糙度</p><p>　　由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63～1.6，這樣表面稍有不光滑，有助于增大塑料熔體

75、的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處Ra＝1.25。</p><p><b>　　3.4澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且長(zhǎng)度最短的部分，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。其作用表現(xiàn)為：由于塑料熔體為非牛頓液體，通過(guò)澆口時(shí)剪切速率增加，同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高、黏

76、度降低，從而提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充型。同時(shí)在注射過(guò)程中，塑料充型后在澆口處及時(shí)凝固，防止熔體的倒流，成形后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。但是澆口的尺寸過(guò)小會(huì)使壓力損失增大，冷凝加快，補(bǔ)縮困難。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍～0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度為0.5mm～2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。</

77、p><p>　　3.4.1澆口類(lèi)型及位置的確定</p><p>　　該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時(shí)從所提供塑件圖樣中可看出，在塑料機(jī)殼的側(cè)面中心處設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開(kāi)設(shè)在分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便的調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而又成為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類(lèi)澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活的選擇進(jìn)料位置，因此它是

78、廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。</p><p>　　3.4.2澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算</p><p>　　側(cè)澆口各數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)取值</p><p>　　參照其它同種塑料的其他塑件產(chǎn)品的模具的澆口經(jīng)驗(yàn)值初步確定側(cè)澆口各尺寸：</p><p>　　高度 長(zhǎng)度 寬度 </p><p>　

79、　其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。[11]</p><p><b>　　3.5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)主流道和分流道以及澆口等進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)證。</p><p>　　4模具成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸

80、的零部件，包括凸模、凹模、行位和斜頂?shù)取?lt;/p><p>　　4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于該設(shè)計(jì)中的型腔是比較小的，一些突出的和凹槽的地方加工的時(shí)候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工，多做幾個(gè)零件備用，也可以在今后使用中零件損壞時(shí)及時(shí)更換。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)樗芗男螤顬椴灰?guī)則的曲面形狀，所對(duì)應(yīng)的凹模形狀也不規(guī)則，故凹模的加工有一定難度，考慮到型腔加工的方便性、維修更

81、換零件的方便性，凹模采取組合嵌入式結(jié)構(gòu)，如下圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1凹模組合式及尺寸示意圖</p><p>　　4.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于該設(shè)計(jì)中的型芯是比較小的，一些突出的和凹槽的地方加工的時(shí)候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工，多做幾個(gè)零件備用，也可以在今后使用中零件損壞時(shí)及時(shí)更換。在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)樗芗男螤顬椴灰?guī)

82、則的曲面形狀，所對(duì)應(yīng)的凹模形狀也不規(guī)則，故凸模的加工也有一定難度，考慮到型芯加工的方便性、維修更換零件的方便性，凸模也采取組合嵌入式結(jié)構(gòu)，如下圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2凸模（型芯）組合式及尺寸示意圖</p><p>　　4.3成型零部件的工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　4.3.1型腔的工作尺寸的計(jì)算</p><p>&l

83、t;b>　?。ü?.5）</b></p><p>　　式中 ——模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸；</p><p>　　——塑件的計(jì)算收縮率，由查閱ABS塑件的收縮率經(jīng)驗(yàn)曲線可知，此塑件的平均收縮率為0.6%；</p><p>　　——塑件在常溫下的實(shí)際尺寸；</p><p>　　——修正系數(shù)，由于實(shí)際應(yīng)用中影響模具

84、磨損的因素復(fù)雜多變，一般不考慮此處修正，所以X取0；</p><p>　　δz –此塑件選用IT7級(jí)，參考表4-1。</p><p>　　模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設(shè)計(jì)時(shí)，成形零件的制造公差δz 可選為塑件公差△的1/3-1/14，或選IT7級(jí)左右公差精度，表面粗糙度Ra為0.8-0.4um。[11]</p>&

85、lt;p>　　型腔重要尺寸計(jì)算見(jiàn)下表4-2。</p><p>　　表4-1模具成形零件制造公差值</p><p>　　表4-2 型腔重要尺寸計(jì)算表</p><p>　　4.3.2型芯工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　型芯的工作尺寸的計(jì)算同型腔一樣，如下表4-3：</p><p>　　表4-3 型芯重要尺寸計(jì)算表

86、</p><p>　　5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置時(shí)，則需設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。</p><p>　　5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课唬?/p>

87、其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。</p><p>　　（2）該模具采用4根導(dǎo)柱，為不使在裝配和維修時(shí)出錯(cuò)，在均勻分布的基礎(chǔ)上把其中一根導(dǎo)柱偏移2mm。</p><p>　?。?）該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上，后面有墊塊支撐，導(dǎo)套安裝在定模板上，后面有定模座板支撐。</p><p>　?。?）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套

88、在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。</p><p>　　（5）在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。</p><p>　?。?）動(dòng)定模板采用合并加工，可保證同軸度要求。</p><p><b>　　5.2導(dǎo)柱設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）該模具

89、采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，如圖5-1所示。</p><p>　?。?）為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形先導(dǎo)部分。</p><p>　　（3）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度。</p><p>　　（4）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6的過(guò)渡配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/g7或H8/g7的間隙配合。</p&g

90、t;<p>　　（5）導(dǎo)柱工作的部分的表面粗糙度為Ra＝0.4。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上，此處采用40Cr。</p><p><b>　　圖5-1導(dǎo)柱示意圖</b>

91、;</p><p><b>　　5.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精密的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)有兩種形式：直導(dǎo)套（GB/T4169.2－1984）、帶頭導(dǎo)套（GB/T4169.3－ 1984）。[12]</p><p>　　（1）結(jié)構(gòu)形式分別采用帶頭

92、導(dǎo)套（T型），如圖5-2所示。</p><p>　?。?）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)套孔最好做成通孔，有利于排出孔內(nèi)剩余空氣。</p><p>　?。?）導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/g7或H7/g7的間隙配合，表面粗糙度為0.4。導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6的過(guò)渡配合。</p><p>　?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或含油銅（青銅合金）等耐磨材料制成，該模具中采用含油銅。

93、</p><p><b>　　圖5-2導(dǎo)套示意圖</b></p><p><b>　　5.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套等導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算，加深了了解 。</p><p>　　6脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射成型每一循環(huán)中，塑件必

94、須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的型腔中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　塑件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。</p><p>　?。?）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。&l

95、t;/p><p>　　（2）推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。</p><p>　　（3）推桿應(yīng)均勻布置。</p><p>　　（4）保證塑件不因推出而變形損壞。</p><p>　　（5）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠。</p><p>　?。?）良好的塑件外觀。</p><p>　?。?）合模時(shí)準(zhǔn)確復(fù)位。<

96、/p><p><b>　　6.2頂桿頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用圓柱型頂桿，為了使頂桿能較好的將塑件推出，而且又要有成型面的要求，所以需要有一定的形狀和較大的截面積，還要對(duì)頂桿進(jìn)行精加工。本次設(shè)計(jì)采用18跟頂針頂出塑件，其結(jié)構(gòu)和位置如下圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1頂針頂出結(jié)構(gòu)示意圖</p><

97、;p>　　6.3脫模力的計(jì)算與校核</p><p>　　脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需施加的外力，需克服塑件對(duì)型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。</p><p>　　脫模力是注射模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。但脫模力的計(jì)算非常復(fù)雜。其計(jì)算方法有簡(jiǎn)單的估算和分析算法?，F(xiàn)用簡(jiǎn)單估算發(fā)進(jìn)行對(duì)模具的脫模力的計(jì)算。</p><p>　　式中

98、 A——塑件包裹型芯的面積，在UG中可以計(jì)算得出A=4355.5mm2</p><p>　　——塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.2～0.5，去＝0.35</p><p>　　——拔模斜度，本塑件沒(méi)有拔模斜度，＝3°。</p><p>　　——塑件對(duì)型芯單位面積的包緊力，一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件取0.8×107～1.2×107，此塑件取1

99、.0×107。</p><p>　　上式中Ft=548N，而該注塑機(jī)的頂出力為2000N，因此符要求。</p><p><b>　　6.4本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)頂出脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。并且對(duì)設(shè)計(jì)中的頂桿，推板頂出機(jī)構(gòu)，作了一些介紹，加深了了解 。</p><p><b>　

100、　7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在塑件注塑成型過(guò)程中溫度對(duì)產(chǎn)品塑件有一定的影響，使塑件變形，尺寸精度發(fā)生改變，力學(xué)性能和表面質(zhì)量也會(huì)改變。</p><p>　　模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)兩個(gè)方面，需要根據(jù)塑料的品種以及產(chǎn)品塑件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、生產(chǎn)效率和成型工藝對(duì)模具的要求來(lái)確定對(duì)模具加熱還是冷卻。</p><p>　　冷卻

101、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常是在型腔、型芯或滑塊等部位合理的設(shè)置冷卻水管，并通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來(lái)控制模具溫度，從而對(duì)模具進(jìn)行冷卻。對(duì)模具進(jìn)行冷卻是為了保證模具正常工作，防止制品出現(xiàn)問(wèn)題。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)仔細(xì)的比較之后采用循環(huán)水冷卻方法。</p><p>　　7.1 冷卻水管的工藝計(jì)算</p><p><b>　　產(chǎn)品塑件：ABS；</b></p><p&

102、gt;　　產(chǎn)品塑件的成型周期：8s；</p><p>　　產(chǎn)品成型周期內(nèi)塑件的質(zhì)量：103.5g；</p><p>　　水的密度：1g/cm3。</p><p><b>　　通過(guò)計(jì)算求：</b></p><p>　　塑件固化時(shí)每分鐘放出的熱量Q：</p><p>　　塑件每分鐘的產(chǎn)量：W=w1&#

103、215;t=103.5/8×60≈776.25g/min （7.1）</p><p>　　查表得ABS的單位熱流量度Q1為：7×102KJ/Kg</p><p>　　所以Q=WQ1≈70J</p><p>　　7.1.1 冷卻水管的直徑計(jì)算</p><p>　　求冷卻水的體積流量qv：</p>

104、<p>　　qv= （7.2）</p><p>　　= =6.4×10-3 m/min；</p><p>　　式中C表示水的熱比容， T1 和T2各自表示冷卻水管進(jìn)出處的溫度。</p><p>　　根據(jù)計(jì)算算出的冷卻水的體積流量，查表得：</p>&

105、lt;p>　　冷卻水的體積流量在5.0× m/min時(shí)：</p><p>　　冷卻水管道可以為最小的直徑d=10mm；</p><p>　　最低流速為v=1.66m/s；</p><p>　　7.2 冷卻水管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　冷卻水管分布在型腔和型芯上，直徑是10mm。定模板和動(dòng)模板上分別開(kāi)有冷卻水道，每個(gè)塑件

106、上下各有兩道冷卻水道，實(shí)現(xiàn)了最大冷卻效果，如下圖7-1所示；</p><p>　　圖7-1冷卻水管的設(shè)計(jì)圖</p><p>　　8模具的工作過(guò)程原理</p><p>　　模具完成一次注塑塑件產(chǎn)品主要有以下流程：</p><p>　?。?）對(duì)塑料ABS：對(duì)其色澤、粒度及雜質(zhì)檢驗(yàn)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍铮?lt;/p><p>　　（

107、2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，將模具裝上注塑機(jī)并合模鎖緊模具，對(duì)注塑機(jī)和模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)定為80-85℃，預(yù)熱時(shí)間2-3小時(shí)；</p><p>　?。?）將ABS塑料粒倒入注塑機(jī)，對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，對(duì)注塑機(jī)設(shè)置以下參數(shù)：</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30 </p><p>　　料筒溫度（℃）后段：150～170 中段：165～1

108、80 前段：180～200 </p><p>　　噴嘴溫度（℃）170～180 </p><p>　　模具溫度（℃）：50～80 </p><p>　　注射壓力（Mpa）：60～100</p><p>　　保壓壓力（Mpa）：60～100</p><p>　　成型時(shí)間（s）：注射20～90；保壓0～5；冷卻時(shí)間20

109、～120；</p><p>　　成型周期：50～100</p><p>　?。?）開(kāi)始注射，注射過(guò)程包括充模、保壓、放氣、固化成型、脫模等；</p><p>　?。?）脫模工作工程及原理</p><p>　　如下圖8-1所示開(kāi)模時(shí)，開(kāi)合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模右移一段距離，此距離稱(chēng)為移動(dòng)模板行程，移動(dòng)模板行程至少要大于此塑件產(chǎn)品在脫模方向長(zhǎng)度的兩倍，以

110、便于塑件產(chǎn)品取出容易，動(dòng)、定模分型后由于塑件與型芯的包緊力大于與型腔的包緊力，從而使塑件產(chǎn)品留在動(dòng)模一側(cè)，塑件包在型芯上，主流道凝料也被拉料桿拉出與塑件連在一起。當(dāng)開(kāi)模完全后，動(dòng)模停在遠(yuǎn)處不動(dòng)，注塑機(jī)推桿推動(dòng)頂針板往左走，頂針板及頂針固定板帶動(dòng)頂針往左頂出塑件產(chǎn)品，隨后塑件及凝料自動(dòng)脫落，澆口部分自動(dòng)斷開(kāi)。</p><p><b>　　（6）塑件的后處理</b></p><

111、;p>　　放到烘箱里，繼續(xù)熱固化完全，并消除應(yīng)力。[8]</p><p>　　圖8-1 模具脫模運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 ，屈華昌主編，高等教育出版社，2001年8月第一版</p><p>　　[2]《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，史鐵梁主編

112、，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年1月第一版</p><p>　　[3]《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 ，楊占堯主編，清華大學(xué)出版社，2004年9月第一版</p><p>　　[4]《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》電子版，李志鋼主編，中國(guó)機(jī)械工程協(xié)會(huì)，2006年1月第一版</p><p>　　[5]《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版 ，機(jī)械工業(yè)出版社，1994年5月第一版</p>&l

113、t;p>　　[6]《塑料模具參考資料匯編》 ，鄒繼強(qiáng)主編，清華大學(xué)出版社</p><p>　　[7]《模具工業(yè)》2001.NO.12 ，奉雙（文章作者），模具工業(yè)刊物出版社，2001年第12期</p><p>　　[8]《實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)》 ，陸寧主編，中國(guó)輕工業(yè)出版社，1997年5月第一版</p><p>　　[9]《注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例》 ，許鶴峰主編，