3531 套筒注塑模設(shè)計(jì)

3531 套筒注塑模設(shè)計(jì),套筒,注塑,設(shè)計(jì) - 1 -套筒注塑模設(shè)計(jì)緒 論塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來(lái)都高位運(yùn)行，發(fā)展迅速，塑料模具也快速發(fā)展。2000 年，我國(guó)（未包括港澳臺(tái)統(tǒng)計(jì)，下同）塑料模具產(chǎn)值約 100億元，2004 年已發(fā)展到 212 億元，4 年平均增長(zhǎng)率為 21%，高于模具行業(yè)總體發(fā)展速度近 4 個(gè)百分點(diǎn)。1. 塑料模具市場(chǎng)情況我國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具已供過于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈；一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過于求。2.塑料模具水平及發(fā)展趨向近年來(lái)，我國(guó)塑料模具水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá) 50t 以上的注塑模，精密塑料模的精度已可達(dá)到 3μm，制件精度為 0.5μm 的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn) 4m/min 以上擠出速度的高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)大，高速加工及 RP/RT 等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來(lái)越多。模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高。 經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在塑料模具的開發(fā)、結(jié)構(gòu)和企業(yè)管理等方面已顯示出了一些新的趨向，現(xiàn)綜合如下： - 2 -（1）模具的質(zhì)量、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來(lái)越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，這已成為一種趨勢(shì)。為滿足用戶的這一要求，各方面的工作必須跟上。 （2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無(wú)明確的用戶對(duì)象之前進(jìn)行開發(fā)（這需要在有較大把握和敢冒一定風(fēng)險(xiǎn)的情況下進(jìn)行），變被動(dòng)為主動(dòng)。目前，電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已經(jīng)采用這種方法，手機(jī)和電話機(jī)模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長(zhǎng)期以來(lái)模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面。事實(shí)證明，這種做法不但使模具廠變被動(dòng)為主動(dòng)，而且對(duì)開發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利，受到用戶的歡迎。青島海爾模具公司等企業(yè)的“你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式及太倉(cāng)求精模塑公司和浙江陶氏模具集團(tuán)有限公司等企業(yè)主動(dòng)開發(fā)的辦法已被越來(lái)越多企業(yè)所接受，這可能也是今后發(fā)展的一種趨向。 （3）隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說(shuō)：“模具是一種工藝品”的概念已逐漸被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來(lái)越高，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，鉗工比例越來(lái)越低，最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高，正在被社會(huì)所接受。我國(guó)模具行業(yè)，目前已有 4 個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，近百個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨向相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，技藝型人才仍是十分重要的，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對(duì)技藝的依靠。 （4）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化方面迅速發(fā)展，這也是一種趨向。21 世紀(jì)，信息越來(lái)越多，信息技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)發(fā)達(dá)，信息已與人們的生產(chǎn)和生活休戚相關(guān)。在目前的信息社會(huì)中，高水平的模具，現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM 的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的CAE、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP 等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已被行業(yè)所共認(rèn)。（5）隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，模具必然會(huì)向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機(jī)遇，開拓市場(chǎng)，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過，任務(wù)忙不過來(lái)，利潤(rùn)水平和職工收入都很好， - 3 -日子紅紅火火。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個(gè)趨向，使自己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和整體實(shí)力及進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 （6）世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)形式：一是遷廠，二是投資，三是采購(gòu)。這一趨向雖然并非近幾年才有，但近幾年更加明顯。我們應(yīng)抓住機(jī)遇，加快發(fā)展步伐。3.存在的主要問題 我國(guó)塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比，主要存在 6 個(gè)方面的問題。 （1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到相當(dāng)高的水平，個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平，但總體來(lái)看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有 10 年以上的差距。 （2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國(guó)外，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。 （3）大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，更重要的是觀念落后，對(duì)開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具開發(fā)，而且要重視產(chǎn)品開發(fā)。 （4）管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國(guó)內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯，管理的差距所帶來(lái)的問題往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重。同一個(gè)企業(yè)，設(shè)備不變，人員不變，管理一變，立竿見影，這樣的例子并不少見。 （5）供需矛盾一時(shí)還難以解決。2004 年，國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率不足74%，其中大型、精密、長(zhǎng)壽命模具滿足率還要低，估計(jì)不足 60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具正在加速向我國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)際采購(gòu)越來(lái)越多，國(guó)際市場(chǎng)前景很好。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。 （6）體制和人才問題的解決尚待時(shí)日。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國(guó)有和集體所有制原來(lái)的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已越來(lái)越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個(gè)問題，但要得到較好解決尚待時(shí)日。 - 4 -展望未來(lái)，由于國(guó)際、國(guó)內(nèi)宏觀環(huán)境良好，國(guó)內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問題通過國(guó)內(nèi)外交流與合作。全行業(yè)的共同努力和各方面的支持，不久的將來(lái)，定會(huì)得到較好的解決。 4.發(fā)展展望 在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，把自己帶入到國(guó)際市場(chǎng)中去，促進(jìn)我國(guó)整個(gè)模具行業(yè)的快速發(fā)展。 隨著市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對(duì)模具的要求也一定會(huì)越來(lái)越高。為了滿足市場(chǎng)的需要，未來(lái)的塑料模具無(wú)論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工技術(shù)都必將會(huì)有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代發(fā)展步伐。展望未來(lái)，下列幾方面發(fā)展趨勢(shì)預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。當(dāng)然，這是需要開拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。 （1)超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具將得到發(fā)展。 （2)多樣材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。（3)各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的 RP/RT 技術(shù)將得到快速發(fā)展。 （4)模具設(shè)計(jì)、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展，CAD/CAM/CAE/CAPP 及 PDM 等將向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5)更加高速、更加高精度、更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6)更高性能及滿足特殊用途的各種模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之而來(lái)的也會(huì)產(chǎn)生一種特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 （7)各種模具型腔表面處理技術(shù)、涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。 （8)逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。 （9)熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其他注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 （10)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。“十一五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，廣大模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來(lái)，模 - 5 -具工業(yè)必將得到更好的發(fā)展。第 1 章 塑料工藝規(guī)程的編制該塑件為一套筒，零件圖如下圖 1-1，本塑件材料選用尼龍1010。生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。圖 1-1：產(chǎn)品零件圖1.1 塑件的工藝性分析：1.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料為尼龍 1010，屬于熱塑性塑料。半透明、韌而脆、具有高強(qiáng)度和良好的沖擊強(qiáng)度，耐磨性好、適用于耐磨傳動(dòng)受力零件和減摩自潤(rùn)滑零件，如套筒、軸套等。尼龍中酰胺基團(tuán)極易吸水，使制品在高溫下水解，尺寸穩(wěn)定性及耐藥品性下降。當(dāng)相對(duì)濕度>30%時(shí)，吸濕后的尼龍，在加工過程中會(huì)遇到很多困難，如熔體粘度下降、制品表面出現(xiàn)氣泡、銀紋等表面缺陷，而且所得制品力學(xué)性能也明顯下降。所以成型前必須對(duì)材料進(jìn)行干燥處理，把含水量控制在 0.3%以下，最好在 0.1%以下。由于尼龍?jiān)诟邷叵乱妆谎趸凶兩徒到獾膬A向，因此最好采用真空干燥。 - 6 -??281.1.2、塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析：（1） 、結(jié)構(gòu)分析：從零件圖可知：該塑件形狀比較對(duì)稱，壁厚均勻。由于制件為較長(zhǎng)的套筒，考慮到模具開模行程應(yīng)采用側(cè)向分型抽芯結(jié)構(gòu)，而且抽芯長(zhǎng)度達(dá) 180mm 左右，故應(yīng)該采用齒輪齒條抽芯較好。該零件屬于中等復(fù)雜程度的零件。另外，塑件上有 7 個(gè)、兩種通孔，應(yīng)盡可能開設(shè)在不減弱塑件機(jī)械強(qiáng)度的位置，孔的形狀為圓形，與其他形狀的孔比較可以給模具制造帶來(lái)方便，相鄰兩孔之間的距離，大于孔的直徑。因?yàn)槭峭撞捎脙啥朔謩e固定的對(duì)頭成型桿與大型芯來(lái)成型。同時(shí)為了使熔體易于流動(dòng)和避免應(yīng)力集中，應(yīng)在塑件轉(zhuǎn)角處加設(shè)圓角，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量保證塑件的壁厚均勻。本塑件設(shè)置的轉(zhuǎn)角處內(nèi)圓角為 ，外圓角為2Rm?，比較合理。14Rm???12（2） 、尺寸精度分析：塑件的尺寸大小與塑件流動(dòng)性有關(guān)，在注塑成型時(shí)，流動(dòng)性差的塑件及壁厚薄的塑件等的尺寸不能設(shè)計(jì)過大。大而厚的塑件在塑件未充滿型腔時(shí)已經(jīng)固化，或勉強(qiáng)能充滿但料的前鋒已不能很好融合而形成冷接縫，影響塑件的外觀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。注塑成型的塑件尺寸還要受到注塑機(jī)的注塑量、鎖模力和模板尺寸的限制。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲得制件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨損程度，其次是塑件收縮率的波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化，塑件成型后時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)形狀等。因此塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)該在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。由于制件采用尼龍 1010，零件尺寸精度沒有具體要求，精度選擇可參照表 2-30 塑件制品尺寸公差，選自由級(jí)，可得各部分尺寸為： 、 、 、 、 、 、 、0.413??0.49?0.528??01.62?0.73??0.2?0.24、 、 、 、 、 、 、 、.2?.?7.?0.70.250.38.2?、 、 、 、以上尺寸單位均為 mm。0.24R?0.2?0.24R?0.2? ??12（3） 、塑件壁厚設(shè)計(jì)塑件壁厚設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是塑件的使用要求，例如強(qiáng)度、鋼度、絕緣性、重 - 7 -量、尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關(guān)系等。壁厚設(shè)計(jì)也需考慮到塑件成型時(shí)的工藝性要求，如對(duì)熔體的阻力，頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度等。在滿足工作要求和工藝要求的前提下，塑件壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下兩項(xiàng)基本原則：一是盡量減小壁厚，這樣不僅可以節(jié)約材料，節(jié)約能源，也可以縮短成型周期；二是盡可能保持壁厚均勻，塑件壁厚不均勻時(shí)，收縮率也不同，容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形，因此設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡可能減小各部分的壁厚差別，一般情況下應(yīng)使壁厚差別控制在30%以內(nèi)。從該塑件壁厚來(lái)看，各部分較為均勻，都是 2mm，而根據(jù)表 2-7（塑件制品的最小壁厚及常用壁厚推薦值）可知該制件推薦壁厚值為 1.5mm-4.2mm，最小可達(dá) 0.45mm。該制件壁厚波動(dòng)率很小在 30%以內(nèi)，符合注塑成型壁厚條件。??1（4） 、表面質(zhì)量分析：塑件的外觀要求越高，表面粗糙度值應(yīng)越低，在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)，除此之外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。模具的表面粗糙度一般要比塑件的要求低 1-2 級(jí)，模具在使用過程中，由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，所以應(yīng)隨時(shí)予以拋光復(fù)原。制品表面質(zhì)量沒有特殊要求，圓弧過度較好。 ??1綜上分析可知：注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制比較好時(shí)，零件的成型要求可以得以滿足。1.2、計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量，初選注塑機(jī)型號(hào)。計(jì)算塑件體積和質(zhì)量的目的是為選擇注塑機(jī)和確定型腔數(shù)目。（1） 、塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算：根據(jù)零件圖，利用 Pro.e 畫出制件立體圖經(jīng)粗測(cè)可以得到套筒體積大約為,根據(jù)尼龍 1010 的密度在 1.04~1.06 之間，選擇 ，故30.4Vm? 31.05dmkg??每個(gè)塑件質(zhì)量 1.053.41Wg?????（2） 、型腔數(shù)目的確定：考慮到澆注系統(tǒng)質(zhì)量約為 ，需要注塑量大概為2g??1084g?? - 8 -可以初選 型注塑機(jī)。則型腔數(shù)目125XSZY?0.8125.7144n????但是同時(shí)考慮到塑件的長(zhǎng)度比較大，注塑機(jī)模板尺寸有限和側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的難度，最終選擇一模兩腔結(jié)構(gòu)。 ??12（3） 、注塑機(jī)參數(shù)選擇：根據(jù)尼龍 1010 的注射壓力通常為 ，同時(shí)考慮到注塑機(jī)類型、??95130MPa?機(jī)筒溫度分布、制品形狀和尺寸，模具流道及澆口結(jié)構(gòu)等因素決定。由于注塑機(jī)的注塑壓力為 ，也符合要求：125XSZY? ??8具體參數(shù)可以根據(jù)表 2-40（常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格）可知 ：??5螺桿直徑： 42m?注射容量： 315c注塑壓力： 9MPa鎖模力： 0KN最大注射面積： 2c模具厚度： ax:3;in:0m模板行程：噴嘴：球面直徑 ；孔直徑14?定位孔直徑 0.54??頂出兩側(cè)：孔徑 ；孔距2m2301.3、塑件工藝參數(shù)的確定：由表 2-36（常見熱塑性塑料注塑成型工藝參數(shù)）可選尼龍 1010 具體參數(shù)如下： 注塑機(jī)類型：螺桿式預(yù)熱和干燥：溫度 95℃；時(shí)間 2.53h?料筒溫度：后段 195℃；中段 230℃；前段 205℃噴嘴溫度：210℃模溫：60℃注射壓力：85 Mp成型時(shí)間（ ）：高壓（4） ；保壓（35） ；冷卻（30） ；成型周s - 9 -期（80） ；螺桿轉(zhuǎn)速：35 minr后處理：方法（水或油） ；溫度（95℃） ；時(shí)間（7 ）h說(shuō)明：真空干燥 ??5第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模的基本結(jié)構(gòu)都是由定模和動(dòng)模兩大部分組成的。定模部分安裝在注塑機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)板上。注塑成型時(shí)，動(dòng)模部分和隨液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)模部分經(jīng)導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合，塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔；注塑成型冷卻后開模，即定模和動(dòng)模分開，一般情況下塑件留在動(dòng)模上，模具頂出機(jī)構(gòu)將塑件推出模外。主要內(nèi)容：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道的布局、澆口位置的設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，下面就主要問題進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ??122.1、分型面的選擇：分型面的選擇是否合理對(duì)于塑件質(zhì)量，模具制造和使用性能都有著很大影響。模具設(shè)計(jì)是應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、脫模方法，排氣條件及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：（1） 、制品或制品組件的正視圖，應(yīng)盡量相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱分布，以便于成型。（2） 、制品的方位應(yīng)便于脫模，開模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型 - 10 -設(shè)備脫模。（3） 、當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔，槽時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案。（4） 、如果制品的安裝有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案。（5） 、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品，如果將他的長(zhǎng)軸安裝在開模方向上，而不能開模和取出制品；或是管接頭來(lái)制品，要求兩個(gè)分型面分型，應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安裝在與開模方向相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時(shí)需要采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)，如本設(shè)計(jì)采用齒輪齒條的側(cè)向抽芯。（6） 、最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口位置、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。選擇分型面的原則是：塑件脫出方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì)量、設(shè)備利用合理。根據(jù)分型面的選擇原則和塑件成型要求，該塑件為套筒表面質(zhì)量沒有特殊要求，結(jié)構(gòu)相對(duì)軸線比較簡(jiǎn)單對(duì)稱，又需要側(cè)向長(zhǎng)距離抽芯，因此可以選在軸線方向上，以一個(gè)制件為例如下頁(yè)圖 2-1： ??1圖 2-1：分型面簡(jiǎn)圖2.2、確定型腔的排列方式：本塑件在注塑成型時(shí)采用一模兩件，即模具需要兩個(gè)型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素?cái)M采用如下圖 2-2 所示的型腔排列方式。采用此排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，若只是設(shè)置一個(gè)澆口熔料進(jìn)入型腔后到兩端的料流長(zhǎng)度較大，因此采用雙點(diǎn)式點(diǎn)澆口，可以保證成型。 ??1 - 11 -圖 2-2：型腔排列方式2.3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的通道，他由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。2.3.1、主流道設(shè)計(jì)：主流道是熔料注入模具最先經(jīng)過的一段流道，其形狀大小直接影響塑件的流動(dòng)速度和填充時(shí)間，根據(jù) 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸可以知道：125XSZY?噴嘴前端孔徑 ；04dm??噴嘴前端球面半徑 012R再根據(jù)模具主流道與噴嘴尺寸的關(guān)系：； ??012Rm?????0.5Ddm???可以取主流道球面半徑為： ；3R取主流道小端直徑為 。5d?為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，斜的為 ，經(jīng)換算主02流道大端直徑為 ，為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可以在主流道出料端設(shè)計(jì)一9D?半徑為 的過度圓角。3rm??12.3.2、分流道的設(shè)計(jì)： - 12 -分流道是熔料從主流道進(jìn)入型腔前的過度部分，其作用是通過流道截面及方向變化使熔料平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。參照表 2-49（常用分流道截面形狀及尺寸）選取平衡式分流道布置形式如下圖 2-3，取 的截面如圖中3;6RmH?所示： ??2圖 2-3：平衡式分流道布置形式及截面圖2.3.3、澆口設(shè)計(jì)：根據(jù)塑件的成型要求和型腔的排列方式，考慮到制件的形狀、尺寸，且壁厚很小可以選用雙點(diǎn)式澆口，如下圖 2-4 所示：采用多點(diǎn)同時(shí)送料可以縮短流程，保證注塑質(zhì)量。圖 2-4：澆口簡(jiǎn)圖 - 13 -采用圖中切入是澆口形式進(jìn)料，可以減少熔接痕，提高熔接強(qiáng)度，且有利于型腔排氣。 ??22.4、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：本塑件為一較長(zhǎng)的空心套筒，而且空心部分布置垂直于開模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出，因此成型空心部分的型心必須做成活動(dòng)型心、 ，又考慮到抽芯距離很大，達(dá) 180mm，必須采用齒輪齒條傳動(dòng)的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，由于生產(chǎn)批量為小批生產(chǎn)，因此可用手動(dòng)抽芯形式比較好。2.4.1、確定抽芯距離：抽芯距離一般應(yīng)該大于成型孔的深度，本制件中垂直于開模方向 的小3m?孔可由手動(dòng)將小型心直接抽出，而長(zhǎng)筒部分則需要由齒輪齒條傳動(dòng)抽芯，根據(jù)零件圖可以看出孔深： ??1802Hm??另外加 的抽芯安全距離，可以取得抽芯距：??35m?182S抽2.4.2、根據(jù)零件尺寸及原材料可以根據(jù)有關(guān)資料查得尼龍 1010 的脫模斜度為，取較大值 ，即 。??2540??36???0.6??12.4.3、單個(gè)制品抽芯力的計(jì)算：以其中齒輪齒條帶動(dòng)的大型心為例，根據(jù)抽芯力計(jì)算公式： ??cosincFAP????——塑件包絡(luò)型心側(cè)面的面積 - 14 -——塑件對(duì)側(cè)型心的單位收縮率，取P10PMp?——塑件在熱狀態(tài)下對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，取 =0.2? ?——側(cè)型心的脫模斜度，?0.6?式子中只有 為未知量，A ??2525168241???????.m?因此 ?000.cos.in.6cF165.3N??72.4.4 傳動(dòng)齒輪的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)：（1） 、根據(jù)抽芯力 ，可以粗咯估計(jì)到傳動(dòng)齒條的受力近似等于cF165.3?，根據(jù)齒輪齒條間傳動(dòng)受力關(guān)系，可以認(rèn)為齒輪齒面上正壓力23.cFN?的分力大小為n；231.cN?t/osntF?根據(jù)公式 ，及1Tdt 5119.0n?——齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩1 ??Nm——齒輪傳遞的名義功率1PKW——齒輪的轉(zhuǎn)速1n??minr——齒輪的分度圓直徑1d——嚙合角，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪?02??（2） 、初步選擇齒輪的齒數(shù)為 ； 各部分參數(shù)如下：30z?421dmcos1.b - 15 -3.142.56pmm????cosbP??.82根據(jù)公式可得：519.106.832mstTnFd???1b????1d??取（3） 、校核齒的彎曲疲勞輪強(qiáng)度：由式子（16-4）得校核公式 ??tFasFKYMPabm???確定式子中各參數(shù)數(shù)值：：圓周力已知：○ 1 231.cFN?t：查取應(yīng)力校正系數(shù)：由表 3-8 查得○2. 11.5;.62FasaY：計(jì)算載荷系數(shù)：○ 3 081.253vAFK?????：查取彎曲疲勞強(qiáng)度極限及壽命系數(shù)。由圖 3-58 查得○ 4 lim1450;FMPa?由圖 3-56 查得 。1FN?：計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。取彎曲疲勞安全系數(shù)為 ，由式子 3-28○ 5 1.4FS?得： ??lim11 45032..FNKMPaS????：校核計(jì)算：○ 6 ??1 1.352..68.532.404F FMPa?????因?yàn)辇X頂圓直徑為 ，可以選擇使用鑄造方法制成實(shí)心齒輪，又因?yàn)?0adm? - 16 -6.2816.4me????故采用齒輪軸形式做成一體的。 ??34?02.5、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：注射過程經(jīng)過加料、塑化、注射及冷卻幾個(gè)步驟以后，塑件及澆注系統(tǒng)的凝料被從模具型腔推出，推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上或液壓缸來(lái)完成。推出機(jī)構(gòu)主要由推出零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。下面以推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為例說(shuō)明：推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1） 、推桿應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件能承受較大力的部位，盡量使推出的塑件受力均勻、但推桿不要與型芯或鑲件距離過近，以免得影響凸凹模強(qiáng)度。（2） 、推桿的直徑不宜過細(xì)，要有足夠的承受推力的能力，一般取直徑為，本設(shè)計(jì)中取 ，設(shè)計(jì)成階梯式。??.51m??8m??（3） 、推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動(dòng)，其端面應(yīng)高出行腔 ，采取壓入??0.51m?式固定方式。（4） 、塑件澆口處盡量不設(shè)推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而破碎。（5） 、推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿與抽芯機(jī)構(gòu)干擾，但是本設(shè)計(jì)中無(wú)法避開側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因此應(yīng)設(shè)計(jì)優(yōu)先復(fù)位機(jī)構(gòu)，本設(shè)計(jì)中采用了彈簧30（裝配圖中）實(shí)現(xiàn)推出機(jī)構(gòu)預(yù)先復(fù)位。（6） 、推桿與模體的配合間隙不大于所用塑件的溢邊值，而 ，的溢邊值由10PA表 2-79（常用塑料溢邊值）知道為 0.02mm。 ??122.6、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：為保證注射模的準(zhǔn)確開模和合模，注射模具必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種方式，本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：（1） 、導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具的邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的尺寸來(lái)選擇，關(guān)于導(dǎo)柱的 - 17 -直徑的選取與布置的位置可參照標(biāo)準(zhǔn)模架來(lái)選擇。為了不使模具在裝配時(shí)或合模時(shí)將方向搞錯(cuò)，導(dǎo)柱的布置方式常采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置或不等直徑導(dǎo)柱的對(duì)稱布置方式，本設(shè)計(jì)采用前者。（2） 、導(dǎo)柱設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，可以起到保護(hù)型芯和塑件脫模時(shí)支撐推件裝置的作用。（3） 、導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分的配合為 ，導(dǎo)柱導(dǎo)套固定部分的配合都按照 。87Hf 87Hs（4） 、除動(dòng)模和定模之間設(shè)置導(dǎo)柱，導(dǎo)套以外，還需要在推板和動(dòng)模座之間設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套，以保證推板的順利推出。 ??12.7、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：注塑模具閉合時(shí)，成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化后形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時(shí)需克服與塑件的黏著力。在上萬(wàn)次、甚至幾十萬(wàn)次的注塑周期后，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性決定了塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的成型壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性是影響模具工作壽命的主要因素。成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)然是以成型符合質(zhì)量要求的塑件制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提高而提高。 ??12.7.1、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式和組合式。而采用鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模，對(duì)于改善模具加工工藝性有明顯好處；而且適用于側(cè)向分型的模具，由瓣合式模塊、定位銷和模套組成。2.7.1.1、在凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用鑲拼結(jié)構(gòu)有以下好處：（1） 、簡(jiǎn)化凹模型腔加工，將復(fù)雜的凹模內(nèi)形體的加工變成鑲件的外形加工。降低了凹模整體的加工難度。 - 18 -（2） 、鑲件可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小，可用專用磨床研磨復(fù)雜形狀和曲面。凹模中使用鑲件的局部型腔有較高的精度，經(jīng)久的耐磨性并可置換。（3） 、可節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，尤其對(duì)于大型模具更是如此。（4） 、有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的通道的設(shè)計(jì)和加工。盡管有以上好處，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：（1） 、凹模的強(qiáng)度和剛度因此會(huì)有所削弱，故?？虬鍛?yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。（2） 、鑲件之間、鑲件和?？蛑g應(yīng)盡量凹凸槽相互扣鎖，以減小整體凹模在高壓下的變形和鑲件的位移。鑲件必須準(zhǔn)確定位，并有可靠緊固。（3） 、鑲拼接縫必須配合緊密，轉(zhuǎn)角和曲面處不能設(shè)置拼縫，拼縫線方向應(yīng)與脫模方向一致。（4） 、鑲拼件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于加工、裝配和調(diào)換。鑲拼件的形狀和尺寸精度應(yīng)有利于凹?？傮w精度，并保證動(dòng)模和定模的對(duì)中性，還應(yīng)有避免誤差累積的措施。??1本設(shè)計(jì)中所使用的鑲拼結(jié)構(gòu)如下圖 2-5 所示：圖 2-5：鑲拼凹模塊2.7.1.2、模板的選擇：根據(jù)分型和成型需要以及圖 2-26 中 型注塑機(jī)的模板尺寸可以125XSZY?看出本模具中需要兩塊模板，都由表 2-95 選擇 - 19 -規(guī)格的模板。再根據(jù)圖 2-68 可以看出凹模最45063BLHm???小壁厚為 ，本設(shè)計(jì)中采用最小壁厚值；根據(jù)表 2-99（模架組合形式）可以查2出模套的最小壁厚：；在滿足上述要求的前提下，再根據(jù)塑件的尺寸??708%517.20sm??和所查標(biāo)準(zhǔn)模板可以確定其基本輪廓如圖 2-6 中所示： ??5圖 2-6：凹模板輪廓圖2.7.2、型芯和成型桿的設(shè)計(jì)：型芯和成型桿是成型塑件的內(nèi)表面的部分，大的型芯也稱凸模，是成型塑件中較大的主要內(nèi)形的零件；型桿一般指成型塑件的孔或凹槽的小型芯。（1） 、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)中采用最常用的圓柱型芯結(jié)構(gòu)，側(cè)向型芯部分根據(jù)制品套筒的內(nèi)長(zhǎng)孔輪廓與齒條傳動(dòng)部分做成一體，這里主要論述成型六個(gè) 部分的型芯。采用5m?軸肩和墊板的固定方式，定位配合部分長(zhǎng)度為 ，用小間隙或過度配合。??3?非配合長(zhǎng)度上擴(kuò)孔后，有利于排氣。型芯軸肩高度在嵌入后必須高出模板裝配平面 ，經(jīng)研磨成同一平面后再與墊板連接，采用 的配合形式。這種從0.51m? 76Hm模板背面壓入型芯的方法，稱之為反嵌法。具體結(jié)構(gòu)見圖 2-7 中所示： ??1 - 20 -圖 2-7：圓柱型芯的常用結(jié)構(gòu)（2） 、成型塑件大口端部異形型芯的設(shè)計(jì)：非圓形的異形型芯大都采用反嵌法，在型腔板上加工出相配合的異形孔。但支撐和軸肩部分均為圓柱形體，以便于加工和裝配。如下圖 2-8 所示： ??1圖 2-8：異形型芯的結(jié)構(gòu)圖 - 21 -2.7.3、成型零件剛材選用：成型零件材料選用要求如下：（1） 、機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的的鋼種。因此中碳鋼和中碳合金鋼是最常選用的，這對(duì)大型模具尤其重要。對(duì)需要電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。（2） 、拋光性能優(yōu)良好。注塑模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面， 。要求鋼材的硬0.5aRm??度 為宜，表面過硬會(huì)使拋光困難。剛才的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少3540HRC?雜質(zhì)，無(wú)斑疵或針點(diǎn)。（3） 、耐磨性和抗疲勞性能好。注塑模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼，可以經(jīng)過熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)于 30 萬(wàn)以上的注塑次數(shù)和玻璃纖維增強(qiáng)的塑料注塑生產(chǎn)尤其重要。（4） 、鋼種有時(shí)應(yīng)具有耐腐蝕性能。選用鋼種時(shí)應(yīng)按塑料制品的生產(chǎn)批量、塑料物料品種及塑件精度和表面質(zhì)量要求確定：根據(jù)以上基本要求，考慮到各種具體條件和塑件要求根據(jù)表 2-177（塑料模零件常用材料及熱處理）選用成型零件材料均為 ，經(jīng)過粗加工40Cr后經(jīng)淬火處理硬度可達(dá) 。548HRC???19 - 22 -第 3 章：模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算成型零件的工作尺寸，是成型零件上直接用來(lái)成型塑料制品的那部分尺寸。成型零件分為兩大類：即光滑成型零件，他們是型腔、型芯；還有螺紋成型零件，本設(shè)計(jì)中只用到光滑成型零件，只設(shè)計(jì)這部分。成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差和波動(dòng)；溢料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸計(jì)算，要考慮塑件制品的尺寸公差，所成型 - 23 -塑料的收縮率、溢料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可以達(dá)到的水平的因素。 ??1本設(shè)計(jì)中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。查表 2-1（熱塑性塑料的成型收縮率） 的成型收縮率為 ，故平10PA0.3%1.5?均收縮率為 ，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具??0.315%.92Q???平制造公差取 。z??型腔及型芯的工作尺寸的具體有關(guān)計(jì)算如下表 3-1 所示：模具零件名稱 尺寸類型 塑件尺寸 計(jì)算公式 型芯或型腔工作尺寸0.736??0.2358??.2 .10.41 0.3.2R? .79R?凹模鑲塊型腔 型腔內(nèi)徑 0. ??34DQ?????平模 0.58??.17286??0.24 0.4.R .7R0.25? 0.5?.49 .1390.2 0.742各成型型芯型芯外徑 .3????34dQ?????平模 .?? - 24 -0.382? 0.1829?型芯高度 . ??23hQ?????平模 .7501.6? 03?.4 .14凹模鑲塊型腔 型腔深度 0.2 23H??平模 0.789875? 26?. .15中心邊距 中心邊距 104??342LlQ?????平 磨模 0注：（1） 、 型腔徑向尺寸D?模塑件外形基本尺寸塑件平均收縮率Q平（2） 、按公式計(jì)算塑件公差應(yīng)符合：塑件外形尺寸的偏差為下偏差；內(nèi)形尺寸的偏差為上偏差；中心邊距為雙向等值偏差。 ??12第 4 章：模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算本塑件在注射乘虛時(shí)不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)計(jì)算：4.1、冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算：設(shè)定模具平均工作溫度為 ，用 的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出40oC02口溫度為 ，產(chǎn)量為（初算每 5 分鐘一套） 。03C.576kgh（1） 、求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為 ，查表 3-81 得尼龍 1010 的單位熱3Q - 25 -流量為 ，這里取 ，則??70.1486.kJg?427510JkgQ??320.6W?41Jkg（2） 、求冷卻水的體積流量：求冷卻水的體積流量 V??12433460.0.7/minQVCt??????由體積流量 查表 9-2 可知所需的冷卻水管直徑為 。V3m????14.2、型芯冷卻水道的設(shè)置（1） 、橫向大型芯的冷卻水道設(shè)置：由于需要冷卻的型芯尺寸較長(zhǎng)，可采用銅管插入型芯。在制作時(shí)首先應(yīng)保證型芯有足夠的力學(xué)強(qiáng)度，其次，銅管與型芯內(nèi)孔的配合要適當(dāng)。由于本模具采用一模兩腔，其型芯的冷卻方式可分為串聯(lián)冷卻和并聯(lián)冷卻兩種，串聯(lián)冷卻水道具有流動(dòng)有力的特點(diǎn)，但存在隨型芯數(shù)目增加，溫度梯度變化的缺點(diǎn)。并聯(lián)冷卻水道隨溫度梯度變化不大，但流動(dòng)不夠有力，其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致對(duì)不同型芯冷卻效果不均勻?？紤]本模具的型腔數(shù)目只有兩個(gè)可以優(yōu)先考慮采用串聯(lián)冷卻水道形式：如下頁(yè)圖 4-1 中所示： ??1 - 26 -圖 4-1：串聯(lián)式冷卻水道（2） 、直徑為 的小型芯的冷卻水道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：5m??直徑較小的的（通常小于 ）且尺寸較較長(zhǎng)的型芯，由于表面積小，使6得熱傳導(dǎo)非常困難。在成型過程中，因細(xì)長(zhǎng)型芯散熱不良，會(huì)引起制品在這一部位出現(xiàn)變形、縮孔等缺陷。因此，必須采用特殊的冷卻方式對(duì)細(xì)長(zhǎng)型芯的溫度加以控制。對(duì)于這類型芯結(jié)構(gòu)，通常在設(shè)計(jì)時(shí)采用下列幾種冷卻方式：、冷卻水圍繞型芯?！?1、采用傳熱導(dǎo)率較高的材料制造細(xì)長(zhǎng)型芯。等方法可以考慮應(yīng)用。本模具采用○ 2冷卻水圍繞型芯的形式。 ??1第五章：模具閉合高度的確定根據(jù)注塑機(jī)的型號(hào) 注塑機(jī)的模板尺寸可如前面選擇凹模板的模125XSZY?板尺寸為 ，在根據(jù)凹模板尺寸選擇表 2-95 中注塑模中、小模架組合450m?形式?？芍鞑糠殖叽纾憾Ｗ澹?；兩塊凹模均為 ；1Hm?2350Hm?動(dòng)模板： ；支承板 ，動(dòng)模座板為： 。463H?506因此模具的閉合高度為： 123456???506102 - 27 -31m?考慮到注塑機(jī)的模具厚度為 ，可以調(diào)整一下支承板厚度為20?，可以確定閉合高度為 。經(jīng)檢驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求。580Hm?93H??15第六章：注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為就是根據(jù) 型注塑機(jī)的模板尺寸選出的模架125XSZY?組合，所以不需要檢驗(yàn)?zāi)＞咄庑纬叽绾妥⑺軝C(jī)的最大安裝尺寸。（1） 、模具厚度的校核：由上述計(jì)算模具的閉合高度為 ， 型注塑機(jī)所允許的293Hm?125SZY?模具的厚度為 ，即滿足模具的安裝條件。203m? - 28 -minaxH?由于 型注塑機(jī)的最大開模行程 ，滿足式頂出塑件要求。125XSZY?30S???130H???251m??即使模具的側(cè)向抽芯距離很大，但仍然有足夠的開模行程，注塑機(jī)的開模行程足夠。經(jīng)過檢驗(yàn)， 注塑機(jī)能滿足使用要求，故可以采用。XSZY? ??1（2） 、注塑量的校核：由前面計(jì)算可知塑件重量為 ，澆注系統(tǒng)約為 ，則每次注射所需熔融14g20g塑料量為（按一模量腔） 。注塑機(jī)的最大注塑量為??208???，能滿足要求。??1250.848g?????1第 7 章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖本模具的總裝圖見裝配圖所示。非標(biāo)準(zhǔn)件圖見零件圖。本模具的特點(diǎn)及工作原理如下：特點(diǎn)：該模具采用雙點(diǎn)式澆口進(jìn)料，澆口與制品自動(dòng)斷離。采用齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)抽側(cè)向型芯，一模兩腔。工作原理：開模時(shí)，由固定在定模座板 17 上的主動(dòng)齒條 24 帶動(dòng)齒輪 5 轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒條滑座 26 完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。分型面在彈簧 21 作用下分型，分型距離由定距拉桿 22 限定。隨后，分型面分型，由推桿 4 推出制品。為防止推桿與型芯干 - 29 -涉，采用彈簧 30 實(shí)現(xiàn)推出機(jī)構(gòu)預(yù)先復(fù)位。注：此處參考設(shè)計(jì)原始資料第 8 章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制在此僅對(duì)型腔的加工工工藝過程進(jìn)行分析，見下頁(yè)表 8－1。表 8-1序號(hào) 工藝名稱 工藝內(nèi)容01 下料 鋸取符合成型型腔方形塊料鍛壓，并進(jìn)行鍛后退火處理。02 銑床加工 ①粗刨六個(gè)端面②磨六端面并使達(dá)到設(shè)計(jì)要求03 劃線加工孔 在端面上劃線，并鉆床加工 ㎜的型芯孔和主流道的線切割工藝孔5?04 線切割加工 線切割加工主流道和成型型腔。05 數(shù)控銑加工 用數(shù)控銑床加工型芯的外輪廓以及階梯型孔。06 鉆孔、攻螺紋 加工固定型芯的螺孔。07 熱處理 對(duì)工件進(jìn)行淬火、回火，并檢查硬度達(dá)到 62HRC。 - 30 -08 拋光 對(duì)型芯，型腔進(jìn)行拋光處理，使其達(dá)到精度要求。第 9 章 模具的安裝與調(diào)試：9.1 模具的安裝：料模的裝配順序有兩種方式：一是當(dāng)動(dòng)、定模在合模后有正確配合要求，易于對(duì)中時(shí)，以其主要工作零件如型芯、型腔和鑲件等作為裝配基準(zhǔn)，再加工裝配導(dǎo)柱、導(dǎo)套。另一種是當(dāng)塑料件結(jié)構(gòu)形狀使型芯、型腔在合模后難找正或者模具設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)，把事先裝好的導(dǎo)柱、導(dǎo)套、作為模具的裝配基準(zhǔn)進(jìn)行裝配。結(jié)合本副模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，采用第二種方式比較合適。模具裝配的過程如下：⑴ 裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零件以及其他零件的尺寸。⑵ 鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，將定模、墊板、推件板和動(dòng)模疊合在一起，使分模面緊密接觸并夾緊，鏜導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，在孔內(nèi)壓入工藝定位銷后加工模板的側(cè) - 31 -面作為垂直基準(zhǔn)。⑶ 加工動(dòng)定模組合，以上述垂直基準(zhǔn)來(lái)確定模板上主型芯和鑲件的實(shí)際位置，并以此為基準(zhǔn)來(lái)銑各模板圓形階梯孔以及通孔。⑷ 按照上述方式鏜動(dòng)模部分的動(dòng)模墊板和固定板上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，以及確定鑲套的位置，并銑削加工模板型孔。⑸ 壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套。在模具各模板上分別壓入導(dǎo)柱、導(dǎo)套，使導(dǎo)向可靠，滑動(dòng)靈活。⑹ 裝配型芯。首先將定模座、定模墊板和推件板合攏，把主型芯和三個(gè)滑塊配合后一起放入定模墊板和推件板型孔內(nèi)，然后反向把主型芯壓入定模座的型孔中。用螺孔復(fù)印法使主型芯緊固在定模座上。⑺ 通過主型芯來(lái)引鉆定模座、定模墊板和推件板上的限位拉桿配合孔。然后并依次引鉆動(dòng)模板和動(dòng)模墊板上的限位拉桿配合孔。⑻ 把鑲套和鑲套分別壓入動(dòng)模板和動(dòng)模墊板內(nèi)，使其位置對(duì)應(yīng)。⑼ 組裝活動(dòng)型芯機(jī)構(gòu)。先將已和轉(zhuǎn)軸裝配好的兩瓣活動(dòng)型芯放入鑲套內(nèi)，擱放位置要精確，然后將楔柱和連桿放入動(dòng)模固定板內(nèi)，確保楔柱和連桿與兩瓣活動(dòng)型芯裝配合理，運(yùn)動(dòng)自如。使楔柱連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)行靈活，工作行程能夠開模要求。⑽ 加工定模座板。加工螺孔、銷釘孔和導(dǎo)柱孔，并將定位環(huán)壓入定模座用螺釘固定。⑾ 裝配定模部分。用平行夾頭把定模中上述已裝配好的各模板夾緊。然后攻、鉆螺孔，最后用螺釘和銷釘固定定模部分。⑿ 按上述方法裝配動(dòng)模部分，并校驗(yàn)和修正楔柱連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)作參數(shù)。⒀ 總裝動(dòng)、定模，保證模具結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向定位精度。⒁ 試模，并投產(chǎn)驗(yàn)收。9.2 模具的調(diào)試：注射模裝配成以后。也要按正常的生產(chǎn)條件進(jìn)行試模，以了解模具的實(shí)際使用性能是否滿足生產(chǎn)要求、有無(wú)不完善的地方進(jìn)行改進(jìn)或作調(diào)整。通過試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析，排除故障。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型條件，成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)及制造精度，塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初 - 32 -次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。在試模過程中，應(yīng)做詳細(xì)記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格。如需返修，則應(yīng)提出返修意見。在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意要點(diǎn)，最好能附加上加工出的制件，以供參考。試模后，將模具清理干凈，涂上防銹漆，然后分別入庫(kù)和返修。設(shè)計(jì)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜且需要細(xì)心和耐心的工作，設(shè)計(jì)過程中涉及的知識(shí)面比較廣泛，有的是我們課本上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找所需要的資料，以達(dá)到設(shè)計(jì)所需要的要求；還有很多設(shè)計(jì)與計(jì)算，需要謹(jǐn)慎的態(tài)度和認(rèn)真的精神，完成這樣復(fù)雜的工作確實(shí)是一次很好的鍛煉和提高。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)體系系統(tǒng)的總結(jié)運(yùn)用一下，使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)和技巧；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，也在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后參加工作打下可堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容為套筒注塑模設(shè)計(jì)，通過對(duì)套筒注塑模具的設(shè)計(jì)，基本掌握 - 33 -了對(duì)塑料注塑模設(shè)計(jì)的方法及步驟，對(duì)塑料模有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)模具的制造方法和制造過程有了新的認(rèn)識(shí)和心得。本設(shè)計(jì)共分九章，分別對(duì)零件工藝性分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備的選擇、工藝計(jì)算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝等幾方面進(jìn)行了闡述。由于本人水平有限，很多知識(shí)掌握的還不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，由于有了課程設(shè)計(jì)老師的不吝指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)趨于完善。同一塑件由不同的人設(shè)計(jì)有多種多樣的方案，這里只是一種方案，通過這次設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了除了要正確掌握和應(yīng)用書本知識(shí)外，吸取他人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和查閱重要資料也是非常重要的。在工作實(shí)習(xí)期間能夠有此機(jī)會(huì)搞設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)踐和理論的結(jié)合確實(shí)是一次很好的時(shí)期，更加深了對(duì)工作實(shí)際和課本理論之間距離的把握。致謝在本次設(shè)計(jì)過程中得到了楊占堯教授、翟德梅老師、原紅玲老師、于智宏老師等幾位的指導(dǎo)、大力支持和幫助，在此向他們表示誠(chéng)摯的感謝。由于本人水平有限，收集資料范圍有限，如果有不盡人意的地方，懇請(qǐng)幾位導(dǎo)師不吝賜教，多提寶貴意見。 - 34 -參考文獻(xiàn)[1]、楊占堯 主編。塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)。清華大學(xué)出版社，2004[2]、王孝培 主編。塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，2000[3]、史建國(guó) 主編。齒輪齒條在注塑模側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。[4]、模具制造雜志，總第 45 期，2005.4[5]、馮炳堯 朝泰榮 蔣文森 編 丁戰(zhàn)生審。模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)， （第二版）。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998[6]、陳錫棟 周小玉 主編。使用模具技術(shù)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，2002[7]、許發(fā)樾 主編。實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，2002[8]、李海梅 申長(zhǎng)雨 主編。注射成型及模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2002[9]、王樹勛 主編。模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊(cè)。華南理工大學(xué)出版社，1995[10]、徐起賀 孟玲琴 劉靜香 主編?，F(xiàn)代機(jī)械原理。陜西科學(xué)技術(shù)出版社， - 35 -2004[11]、劉明保 李宏德 王志偉 等編著。機(jī)械設(shè)計(jì)。吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2003