JX048塑料電話接線盒注射模設(shè)計(jì)

JX048塑料電話接線盒注射模設(shè)計(jì),jx048,塑料,電話,接線,注射,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文用紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 系 別 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題 目 塑料電話接線盒注射模設(shè)計(jì) 學(xué) 生 李 娟 指 導(dǎo) 教 師 錢 應(yīng) 平 湖北工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械工程學(xué)院 模具設(shè)計(jì)及制造 課題組 學(xué)生姓名 李 娟 班號(hào) 01模具（二）班 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 塑料電話接線盒注射模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與要求 1、認(rèn)真分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性，確定成型工藝參數(shù) 2、確定正確合理的模具結(jié)構(gòu) 3、繪制模具總裝圖和零件圖 4、用Plastic Advicor分析模具結(jié)構(gòu)性能 5、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 6、翻譯一篇相關(guān)的英文資料 7、圖紙總量4A0：模具裝配圖、注塑零件圖、所有模具零件圖。 指導(dǎo)老師：錢 應(yīng) 平 2005年5月28日 目 錄 摘 要 Abstract····························································3 第一章 模具設(shè)計(jì)概論 ··············································5 第二章 產(chǎn)品工藝性分析············································7 第一節(jié) 產(chǎn)品材料分析················································7 第二節(jié) 塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度分析 ·· ····································8 第三章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ··············································14 第一節(jié) 總體方案擬訂···············································14 第二節(jié) 成型零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算·······································17 第三節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)···············································24 第四節(jié) 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)···········································29 第五節(jié) 頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·············································30 第六節(jié) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)·············································32 第七節(jié) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·············································33 第八節(jié) 側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)··············································34 第九節(jié) 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ··············································34 第四章 成型設(shè)備選擇·············································36 第一節(jié) 估算塑件體積···············································36 第二節(jié) 初選注射機(jī)·················································36 第三節(jié) 注射機(jī)的校核···············································36 第五章 模具材料的選擇···········································39 第一節(jié) 模具的動(dòng)作過程·················································40 設(shè)計(jì)總結(jié) ··························································41 參考文獻(xiàn) ··························································43 摘要：本次設(shè)計(jì)分析了電話接線盒的塑件工藝特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了電話接線盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的過程以及要點(diǎn)。重點(diǎn)介紹了電話接線盒的塑件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，分析和闡述了注射機(jī)的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，模架的選擇方法，模具分型面，排氣系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)過程。該塑件注射模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是點(diǎn)澆口形式的雙分型面注射模。 關(guān)鍵詞：電話接線盒　塑料注射?！∧＞呓Y(jié)構(gòu)　點(diǎn)澆口 　 Abstract: The injection technological characteristics of the telephone connects the line box are analyzed, and the design of structure of The telephone connects the line box and the design main points of mould are also introduced. The most advanced technology of mold design is adopted. The design method of plastic structure is mainly introduced. The selection of sidewall thickness, the decision of the mould cavity number, the selection of injection machine, and the designing process of the parting plane, the exhaust system and feed system are stated. The design structure characteristics of the telephone connects the line box are two times parting planes with pin gate style, and side core-drawing structure. Key words: The telephone connects the line box Plastic injection mould Mould structure mould structure Pin gate 第一章　模具設(shè)計(jì)概論 塑料是20世紀(jì)才發(fā)展起來的新材料，目前世界上塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)趕上和超過了鋼材，成為當(dāng)前人類使用的一大類材料。我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。塑料工程通常是指塑料制造與改性，塑料成型與制品加工。塑料制品與模具設(shè)計(jì)是塑料工程中的重要部分，是塑料工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具，如金屬制品成型的壓鑄模，鍛壓模，澆鑄模，非金屬模制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。 采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，模具成型已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向。模具是機(jī)械，電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起著越來越大的作用。 一個(gè)國家模具生產(chǎn)能力的強(qiáng)弱，水平的高低，直接影響著許多工業(yè)部門的新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。我國為了優(yōu)先發(fā)展模具工業(yè)，制訂了一系列優(yōu)惠政策，并把它放在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要的戰(zhàn)略地位。對(duì)塑料模具的全面要求就是能高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品。 塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具應(yīng)能生產(chǎn)并滿足給定的形狀、尺寸、外觀和內(nèi)在性能要求的制品。要求模具能被高效率的應(yīng)用，且操作簡便，并達(dá)到自動(dòng)化水平。要求模具有合理的結(jié)構(gòu)，制造容易且成本低廉。也要求模具有足夠的使用壽命。 近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率，自動(dòng)化，大型，精密，長壽命模具總產(chǎn)量中所占比例越來越大，在各種塑料模具中來看，注射模具在生產(chǎn)中占的比例是最大的，在生產(chǎn)中起著重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融后，在注射機(jī)的螺桿式活塞推動(dòng)下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，塑料在模具型腔內(nèi)固化定型，這就是注塑成型的簡單過程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，但是近幾年來也越來越多的用于熱固性塑料成型。注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中的約半數(shù)以上為注塑模具。 在這次設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中來，在設(shè)計(jì)的塑料件也是利用注射模具來成型的，本套設(shè)計(jì)說明書主要放在塑件結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，如注射機(jī)的選擇和校核、分型面的選擇、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分流道的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面。在設(shè)計(jì)過程中主要用到的設(shè)計(jì)軟件有Pro/ENGINEE和AutoCAD。首先用Pro/ENGINEE進(jìn)行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行三維造型，然后根據(jù)三維造型通過AutoCAD來設(shè)計(jì)注射模具。在設(shè)計(jì)的過程中由于經(jīng)驗(yàn)不足，難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)?jiān)?，并給出指正。 第二章　產(chǎn)品工藝性分析 第一節(jié) 產(chǎn)品材料分析 該塑件材料選用的是工程塑料ABS，ABS是廣泛使用的工程塑料。ABS屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一種堅(jiān)韌而有剛性的非結(jié)晶性工程塑料。具有良好的綜合力學(xué)性能，良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的成型性、機(jī)加工性和耐沖擊性，以及較好的韌性和耐溫性等。 ABS常用來制造各種殼體和結(jié)構(gòu)件，以及經(jīng)電鍍等表面處理的裝飾件。 1、其成型特點(diǎn)為： a.ABS樹脂吸水性較大，在加工前應(yīng)對(duì)ABS樹脂進(jìn)行預(yù)干燥處理，使其含水量下降至0.1％以下。 b.ABS的流動(dòng)性較好，溢邊值為0.04mm左右，易于充模。ABS的最大流動(dòng)長度與制品的厚度之比為190:1。 c.ABS的使用溫度為－40～－100℃，260℃時(shí)即分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì)，其熱變形溫度在載荷為1.82MPa時(shí)約為93℃。 d.當(dāng)模具溫度為40℃時(shí)，成型收縮率最小，故模溫控制在40℃左右為宜。料溫應(yīng)低于260℃。 e.為了獲得內(nèi)應(yīng)力較小的制品，要求保力不宜過高。ABS樹脂注射壓力對(duì)于薄壁、長流程、小澆口的制品或耐熱、阻燃等品級(jí)，要求較高些；對(duì)于厚壁、大澆口的制品則可低些。 f.模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力較小，進(jìn)口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置、形式，頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)表面呈現(xiàn)白“色痕”。 2．注射成型工藝參數(shù)： 預(yù)熱和干燥：80～85℃ 螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min 料筒溫度：前部200～210℃ 中部210～230℃ 后部180～200℃ 模具溫度：50～70℃ 注射壓力：70～90MPa 保壓壓力：50～70MPa 注射時(shí)間：3～5S 保壓時(shí)間：15～30S 冷卻時(shí)間：15~30S 總周期：40~70S 3．其它參數(shù)： 相對(duì)密度：1.02～1.06 密度：1.0～1.1g/cm3 收縮率：0.3％～0.6％ 查《塑料成型與模具設(shè)計(jì)》　　　 表2-1 比熱容 單位熱流量 導(dǎo)熱率 注射壓力 1047 J/kg·℃ 30-40 104 J/kg 1055 J/m·h·℃ 60-100 M Pa 表2-2 工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 螺桿式 密度 1.03-1.07　Kg/dm3 收縮率 0.3-0.8　 第二節(jié) 塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度分析 塑件結(jié)構(gòu)工藝性，直接關(guān)系到其成形模具結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)周期與成本。只有符合模塑工藝要求塑件設(shè)計(jì)，才能順利成形，確保內(nèi)在與外觀質(zhì)量，達(dá)到高效率生產(chǎn)和低成本的目地。 一、其塑件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如下： 圖2-1 技術(shù)說明： 1.材料為ABS 2.按自由公差 3.表面不允許有流紋 二、產(chǎn)品形狀分析 1）側(cè)孔與側(cè)凹 在塑件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免側(cè)孔與側(cè)凹，從產(chǎn)品圖圖1可以看出，產(chǎn)品的兩側(cè)壁上各有一大凹方孔和一小凸臺(tái)。這些孔是無法避免的，它們與其它零件都有裝配關(guān)系，是電話接線盒的必要部分。 故在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須給予充分的考慮和重視，針對(duì)本產(chǎn)品的凹孔與凸臺(tái)，模具結(jié)構(gòu)采用了鑲塊配和型芯機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)塑件的完整和功能要求。 2） 脫模斜度 由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型心或行腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)塑件的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計(jì)時(shí)或者在模具設(shè)計(jì)時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。目前并沒有精確的計(jì)算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)資料。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制件形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取0.5度，最小為15分到20分。下表為常用的脫模斜度： 表2-3 幾種塑料的常用脫模斜度 制品斜度 聚酰胺 通用 聚酰胺 增強(qiáng) 聚乙稀 聚甲基丙稀酸甲脂 聚丙烯 聚碳酸脂 ABS塑料 脫模 斜度 型腔 20′-40′ 20′-50′ 20′-45′ 20′-40′ 25′-45′′ 35′-1o 35′-1o30′′ 型心 25′-40′ 20′-40′ 20′-45′ 30′-1o 20′-45′ 30′-50′ 35′-1o 由于塑料制品的產(chǎn)品圖可知，塑件四壁均有1o的自帶斜度，此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫模斜度范圍內(nèi)，此結(jié)構(gòu)本身就有利于脫模，且此塑料制品的材料為ABS，故我們?cè)诿撃?o的自帶斜度在經(jīng)驗(yàn)的35′---1o30′和30′—1o之間，故無需另行設(shè)計(jì)。 3）塑件壁厚 塑料制品應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也是為了塑料在成型時(shí)有良好的流動(dòng)狀態(tài)。 塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會(huì)因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮孔，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。熱塑性塑料的壁厚應(yīng)該控制在1mm—4mm之間。太厚，會(huì)產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時(shí)也不易冷卻。 由產(chǎn)品圖可知，其形狀較為規(guī)則，結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜：從產(chǎn)品的壁厚上來看，壁厚最大處為2.0mm，最小處為1.0 mm，壁厚較均勻，有利于零件的成型；為便于脫模，產(chǎn)品內(nèi)表面設(shè)30′的脫模斜度，這里采用half模具，因此外表面不需設(shè)脫模斜度；該產(chǎn)品的孔邊距約為2mm，符合要求。 4）加強(qiáng)肋 支撐面 為使塑件具有一定的強(qiáng)度和剛性，又不使塑料件截面壁太厚，而產(chǎn)生成型缺陷，行之有效的方法就是，在塑件結(jié)構(gòu)允許的位置適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)肋或者增設(shè)防止變形結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)肋不僅可防止塑件變形，而且有利于改善塑件模塑成型的充模狀況。設(shè)置加強(qiáng)肋后，可能出現(xiàn)背部塌坑，但只要位置設(shè)置得當(dāng)，壁厚合適，既可避免。 5） 圓角 塑件的邊緣和邊角帶有圓角，可以增強(qiáng)塑件某部位或者整個(gè)塑件的機(jī)械強(qiáng)度從而改善成型時(shí)塑料在模腔內(nèi)流動(dòng)條件，也有利于塑件的頂出和脫模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出現(xiàn)圓角外，應(yīng)該盡量采用圓角特征。塑件上采用還可以使模具成型零部件加強(qiáng)，排除成型零部件熱處理或使用時(shí)可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中問題。由塑件的產(chǎn)品圖可知：產(chǎn)品所有邊緣均帶有圓角特征，最大圓角特征R=1mm，最小圓角特征r=0.3mm 從理論分析，邊緣圓角特征與塑件壁厚存在如下的關(guān)系： 圖2-2 圖2-3 p___外力負(fù)荷，T___厚度，R___圓角半徑。 由于邊緣修飾與張力集中圖我們可知：邊緣圓角對(duì)塑件的影響，圓角應(yīng)盡量使壁厚平滑過渡，使壁厚均勻一致，對(duì)于 c03產(chǎn)品圖季提供了圓角，考慮了塑件受應(yīng)力的影響，和它的外觀要求合乎模具設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的要求，故而，即依據(jù)c03塑件產(chǎn)品圖設(shè)計(jì)模具型芯和型腔，而不另行設(shè)計(jì)計(jì)算。 6）尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又在相當(dāng)大程度的影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。對(duì)于本產(chǎn)品，圖紙未注明尺寸精度，我們?nèi)T10級(jí)精度。IT8=0.72mm. 此值由下表查知： 表2-4 精度等級(jí)選用推薦值： 類別 塑料品種 建議采用的等級(jí) 高精度 一般精度 低精度 1 PS 3 4 5 ABS 聚甲苯丙烯酸甲脂 PC PSU 聚砜 PF 氨基塑料 30％玻璃纖維增強(qiáng)塑料 2 聚酰胺6.66 610 9.10 10 4 5 6 氯化聚乙醚 PVC硬 3 POM 5 6 7 PP PE低密度 4 PVC 6 7 8 PE高密度 由于沒有規(guī)定制品尺寸精度，查表3-2取4-5級(jí)精度。 7）表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有流紋、缺陷、毛刺，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 第三章　模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 總體方案擬訂 對(duì)任何塑料件的模具設(shè)計(jì)都有一定的程序，首先要確定該塑件使用哪一種澆口形式，因?yàn)槟壳皾部诘男问胶芏?，并且用不同的澆口形式可以得到不同的塑件效果，得到的塑件表面質(zhì)量也不同等，因此確定澆口形式也是至關(guān)重要的。再就是要確定在塑件的什么地方進(jìn)澆，對(duì)于這個(gè)問題我們都沒有定論，只有借助PTC公司的PRO/E內(nèi)的MOLD ADVISOR模塊來進(jìn)行分析后再確定澆口位。接著要確定一模幾腔，只有把這些前期工作都做好之后 才能夠順利的進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。計(jì)算部分。 一、型腔數(shù)目的確定 對(duì)于一個(gè)塑件的模具設(shè)計(jì)的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。 單型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是：塑件精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短。缺點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。 多型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點(diǎn)是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長。多型腔模具適用于大批量、長期生產(chǎn)的小塑件。 確定型腔數(shù)目的方法： 1）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性：n=[NYt/(60C1)]1/2 式中n--每副模具中型腔的數(shù)目 N--計(jì)劃生產(chǎn)塑件的總量 Y--單位小時(shí)模具加工的費(fèi)用 t--成型周期（min） C1--每個(gè)型腔的模具加工費(fèi)用（元） 2）根據(jù)鎖模力：n=[(Q/p)-A2]/A1 式中Q--注射機(jī)鎖模力）（KN） p--型腔內(nèi)熔體的平均壓力（Mpa） A2--澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A1--每一個(gè)塑件在分型面上的投影面積 3）根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具中每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%，由于沒有規(guī)定制品尺寸精度，且產(chǎn)品較小，產(chǎn)量較大，所以選擇采用一模四腔。 4）根基注射量：n=（0.8G-m2）/m1 式中G--注射機(jī)的最大注射量（g） m1--單個(gè)塑件的重量（g） m2--澆注系統(tǒng)的重量（g） 根據(jù)產(chǎn)品需要，該塑件為一模四腔。 二、 型腔的排列 根據(jù)根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，鏡像分布。 圖 3-1 三、分型面的設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì)在注射模的設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)重要的位置，分型面的設(shè)計(jì)可以對(duì)塑件的質(zhì)量、模具的整體結(jié)構(gòu)、工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。 分型面的設(shè)計(jì)原則： 一、分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處。 二、分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的留模及脫模。 三、保證塑件的精度要求。 四、滿足塑件外觀的要求。 五、便于模具的制造。 六、減小成型面積。 七、增強(qiáng)排氣效果。 八、應(yīng)使側(cè)抽芯行程較短。 跟據(jù)該塑料制品的形狀特點(diǎn)及以上原則，其分型面設(shè)計(jì)在塑件下端。 第二節(jié) 成型零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 一、標(biāo)準(zhǔn)模架的選取 由產(chǎn)品圖可知產(chǎn)品的最大高度尺寸為15mm，為適應(yīng)模具加工，便于推件板，鑲塊的設(shè)置安全起見，我們?nèi)?x15=30mm，查閱注射機(jī)的模具安裝尺寸，考慮到模具的總高度，由于塑件較小，故而我們盡量選擇小型模架，從而使模具的結(jié)構(gòu)盡量小，結(jié)構(gòu)緊奏，考慮到便于加工我們?nèi)≌?0mm，查閱標(biāo)準(zhǔn)模架圖，取80-43.60=36.2mm的加工余量。參照標(biāo)準(zhǔn)模架圖，我們選取FAI型23系列的23型模架。 二、成型零部件尺寸分析 成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算主要指成型部分，與塑件接觸部分的尺寸計(jì)算。而對(duì)于塑件尺寸精度的影響因素主要有以下方面： 1）成型零部件的磨損 其主要是塑料熔體在在成型行腔中的流動(dòng)以及脫模時(shí)塑件與型腔或型心的摩擦，而一后者為主。為簡化設(shè)計(jì)計(jì)算，一般只考慮與塑件脫模方向平行的磨損量，對(duì)于垂直方向的不于考慮，而忽略不計(jì)。中小形塑件我們?nèi)ˇ腸=1/6Δ。 2）成型零部件的制造誤差 成型零部件的制造包括成型零部件的加工誤差和安裝，配合誤差兩個(gè)方面，設(shè)計(jì)時(shí)一般將成型零部件的制造誤差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右 ，δz=1/3Δ ,通常取IT6—IT9級(jí)精度。 3）塑件的收縮率 收縮率不僅是塑件的固有特性，而且與制品的結(jié)構(gòu)，工藝條件等方面的因素有關(guān)。生產(chǎn)中由于設(shè)計(jì)選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及塑件成型工藝條件的波動(dòng)，材料批號(hào)的變化而造成塑件收縮率的波動(dòng)，由此導(dǎo)致塑件尺寸的變化值為： δs=(Smax-Smin)*Ls 式中：Smax________塑件的最大收縮率； Smin _______塑件的最小收縮率； Ls__________塑件的名義尺寸。 由上式可以看出，收縮率對(duì)塑件的尺寸影響較大，故而應(yīng)認(rèn)真對(duì)待。 4）配合間隙引起的誤差δj 比如：采用活動(dòng)型心時(shí)，由于型環(huán)的間隙配合，將引起塑件孔的位置誤差或中心距誤差等，為了滿足以上因素對(duì)塑件造成的誤差總和最小且小于塑件的公差值，必須滿足以下條件： δz+δc+δs+δj≤Δ 式中：δz---------成型零部件的制造誤差； δc---------成型零部件的磨損量； δs---------塑料的收縮率波動(dòng)引起的塑件尺寸變化； δj---------配合間隙引起的誤差； Δ---------塑件的公差。 三、成型零部件設(shè)計(jì)計(jì)算 1）型腔采用組合式，型芯為整體式，型芯及鑲塊均采用軸肩固定的方法，并用小間隙與模板配合，考慮到精度要求，故需螺釘和定位銷進(jìn)行固定和定位。 2）工作尺寸計(jì)算 圖3-2 產(chǎn)品視圖 制品為ABS，收縮率為0.3-0.8%，未要求尺寸精度，按IT5級(jí)精度，如上圖 1、half模型腔直徑 　　按平均值法　 介于IT9-IT10之間 按公差帶法初算 校核塑件最大尺寸 合要求 按IT12制造，公差帶法結(jié)果最，利于修模，故：凹模直徑為 2、half模模腔深度 按IT10　 按IT7　 平均值法 公差帶法初算 了　　　 校核： 合理 按公差帶法計(jì)算的結(jié)果大，利于修模，故： 3、凸模直徑　 按IT7級(jí)　 按平均值法 按公差帶法 校核: 24.952－0.021－0.147－0.8%×24＝24.592＞24　滿足要求，按平均值法結(jié)果大，利于修模，故：mm 4、凸模高度 按IT7　 　平均值法 公差帶法 校核： 19.173－19×0.3%－0.88＝18.236＜19　合格 這里凸模為軸肩連接組合式結(jié)構(gòu)，試模與修模時(shí)修磨固定板上平面，因此取小值有利于修模，故：mm 5、兩型芯中心距 介于IT10-IT11之間取IT10　 6、螺紋型環(huán) M30粗牙螺紋由有關(guān)手冊(cè)查得ds小=26.21mm, ds中=27.73mm, 螺距Ps=3.5mmm，由表6-5知螺紋中徑公差Δ中=0.31mm,由表6-3查得螺紋型環(huán)制造公差δ大=0.04mm，δ中=0.03mm, δ小=0.04mm。 則:　 由于塑件紋長很短，故不考慮螺距的收縮，螺紋型環(huán)，螺距直接取塑件螺距，制造公差δz=0.04mm, Pm=3.5±0.02mm。 7、成型腔壁厚的計(jì)算 查表知ABS的溢邊值為0.04 對(duì)小尺寸型腔，在發(fā)生較大彈性形變以前，其內(nèi)應(yīng)力超過許用應(yīng)力，因此按強(qiáng)度計(jì)算。 壁厚　 r—型腔內(nèi)半徑mm p—型腔內(nèi)壓力Pa 50 σ—型腔材料的許用應(yīng)力 8、型腔底板厚度計(jì)算 　　　由于型腔底板部分為圓環(huán)，若按圓板計(jì)算 　　　則　板厚 鋼材：μ=0.25 　　　　　　　 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架，取t=32mm 主要尺寸對(duì)照： 第三節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 流道設(shè)計(jì)包括主流道、冷料穴和分流道的設(shè)計(jì)。 一、主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。由于主流道要與高溫塑料熔體及注射要機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套。根據(jù)注射機(jī)噴嘴的尺寸，選擇澆口套如下圖： 圖3-3 為了使塑料熔體按順序的向前流動(dòng)，開模時(shí)塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有2°～6°的錐角，內(nèi)壁有Ra0.8μm以下的表面粗糙度，拋光時(shí)應(yīng)沿軸向進(jìn)行。若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)相凹凸面，使主流道凝料難以拔出。 在直角式注射機(jī)上使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計(jì)成等粗的圓柱形。 熱塑性塑料的主流道襯套與注射機(jī)噴嘴的尺寸：主流道始端直徑D=d+（0.5～1）mm，球面凹坑半徑R2=R1+（0.5～1）mm，半錐角a為1°～2°，盡可能縮短長度L（小于60mm為佳）。 本套模具主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)是： ①為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α=3° ，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63um，整個(gè)主流道都在襯套中，并未采取分段組合形式。 ②主流道大端處呈圓角，其半徑R=1mm，以減小料流在轉(zhuǎn)向時(shí)過渡的阻力。 ③為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注射機(jī)的噴嘴緊密接觸，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑R2 = R1 +( 1~2 )mm，取主流道球面半徑R2 =13mm。其小端直徑d1 =d2 +( 0.5~1 ) mm,取d1=5mm。凹坑深取h=3 mm。 二、分流道設(shè)計(jì) 　分流道是主流道與澆口之間的通道。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在單型腔的模具中，有時(shí)則可省去分流道。在分流道的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免溫度的降低，同時(shí)還要考慮減小流道容積。分流道截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，以減少熱量和壓力損失，常見的分流道的截面形狀為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式；分流道截面尺寸視塑件尺寸、塑料品種、注射速率以及分流長度而定，要求分流道截面尺寸應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保證填充時(shí)間。通常圓形截面分流道的直徑為2～12mm，分流道的長度通常為主流道直徑的1～2.5倍，一般取8～30mm。截面選為半圓形分流道，由表（5-3）取R=6mm. 三、澆口設(shè)計(jì) 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度，補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀，尺寸和進(jìn)料位置等對(duì)塑件成型質(zhì)量影響很大，塑件上的一些質(zhì)量缺陷，如縮孔，缺料，白斑，拼接縫，質(zhì)脆和翹曲等往往是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的，因此正確設(shè)計(jì)澆口是提高塑料件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。 澆口設(shè)計(jì)與塑料性能，塑件形狀，截面尺寸，模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素有關(guān)?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時(shí)在充滿后能適時(shí)冷卻封閉，因此澆口的截面要小，長度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。澆口的截面積通常為分流道的截面面積的0.03～0.09。澆口截面積通常有矩形和圓形兩種。澆口長度約為0.5～2mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步修正。 在注塑模具中常用的澆口形式有如下幾種：直接澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重迭式澆口、扇形澆口、平縫式澆口、盤形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護(hù)耳澆口。澆口的開設(shè)的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口的位置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各個(gè)角落都可以同時(shí)填滿的位置。 2）澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚斷面流向薄斷面，以利于補(bǔ)料。 3）澆口的部位應(yīng)選在易于排除型腔內(nèi)空氣的位置。 4）澆口的位置應(yīng)選在能避免制品表面產(chǎn)生熔合紋的部位。當(dāng)無法避免產(chǎn)生熔合紋的產(chǎn)生時(shí)，澆口的位置的選擇應(yīng)考慮到熔合紋產(chǎn)生的部位是否合適。 5）澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。 6）澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位。 7）不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口，一般制品澆口附近的強(qiáng)度較差。 由于設(shè)計(jì)零件是表面要求較高的塑件，又因?yàn)樵撃＞卟捎靡荒Ｋ那粸?板模機(jī)構(gòu)，故選擇點(diǎn)澆口為佳。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從產(chǎn)品底部中心處進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采用鑲拼式型芯，有利于填充、排氣。 四、冷料穴設(shè)計(jì) 冷料穴的作用是貯存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴般設(shè)在主流道的末端，當(dāng)分流道較長時(shí)，在分流道的末端也要開設(shè)冷料穴。 1）底部帶有推桿的冷料穴：這類冷料穴的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此它通常與推桿或推管脫模機(jī)構(gòu)連用。 2）底部帶有拉料桿的冷料穴：這類冷料穴的底部由一根拉料桿構(gòu)成，拉料桿、裝于型芯固定板上，因此不隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。 3）底部無桿的冷料穴：對(duì)于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右產(chǎn)模的中心在線，當(dāng)開模時(shí)分型面左右分開，塑件與流道一道取出，不必設(shè)推桿。 第四節(jié) 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 塑料模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝不同，模具溫度也要求不同。因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)必須考慮用加熱或冷卻裝置來調(diào)節(jié)模具的溫度。對(duì)于一般的熱塑性塑料注射成型時(shí)只需考慮冷卻裝置。 一、溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 主要有以下幾個(gè)方面 a．尺寸精度 利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來保持模具溫度的恒定或采取較低的模溫，可減少塑件成型收縮率的波動(dòng)，提高塑件精度。 b．形狀精度 模具型芯與型腔各部分溫差過大，會(huì)使塑件收縮不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，影響塑件的美觀和使用。特別對(duì)于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況，必須采用合適的冷卻回路，使模具型腔各個(gè)部位的溫度基本上均勻。 c．表面粗糙度 模溫過低會(huì)使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的熔合紋，提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，使塑件的表面粗糙度降低。 d．塑件的力學(xué)性能 二、溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)力的影響 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)力的影響主要由冷卻時(shí)間來體現(xiàn)。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為200℃左右，塑件從型腔中取出的溫度在60℃以下。熔體在成型時(shí)釋放的熱量中約有5%以輻射、對(duì)流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需冷卻水帶走，否則由于塑料熔體的反復(fù)注入將使模溫升高。為了保持模溫的恒定，在每一循環(huán)中，必須由冷卻系統(tǒng)把塑料熔體的熱量帶走。因此模具的冷卻時(shí)間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。一般的模具的冷卻時(shí)間占整個(gè)注射循環(huán)周期的2/3，因此縮短成型周期中的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。 三、模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 本塑件在注射成型時(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。 1、由于制品為空心，按平板類計(jì)算其冷卻時(shí)間 θ—冷卻所需的時(shí)間s t—塑件厚度mm Tm—塑料熔體注塑溫度℃ 查表取170-180 Tw—模具溫度℃　　　　　　　　　　查表取50-80　　　　 Ts—塑料熱變形溫度℃　　　　　　　查表取83-103　　　 α—塑料的熱擴(kuò)散率mm2/s　　　　　9.6×10-4m2/h → 0.267mm2/s　 二、冷卻介質(zhì)體積流量計(jì)算 　　　　 qv—冷卻介質(zhì)的體積流量m3/h G—單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量kg/h Qi—塑料成型凝固時(shí)釋放的熱量J/kg 40×104J/kg Cp—冷卻介質(zhì)的比熱容J/kg·℃ ρ—介質(zhì)的密度kg/m3 t1—冷卻介質(zhì)的出口溫度℃ 30 t2—冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度℃ 20 設(shè)定模具平均工作溫度為40oC，用常溫20oC的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30oC，產(chǎn)量為（初算0.5套/min）0.657kg/h.塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q3,查表3-24得ABS的單位熱流量為33x104J/kg,即 Q3 = WQ2 = 0.657x33x104=21.68X104(J/kg) 冷卻水的體積流量V由式(3-65)得 V = nm△h/60ρcp(t1-t2)=WQ1/PC1(T1-T2)=0.86x10-4(m3/min) 由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量較小， 故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 第五節(jié) 頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、澆口凝料的頂出 由于本套模具采用點(diǎn)澆口澆注，為了確保分流道的脫落，還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計(jì)。 對(duì)于澆口凝料進(jìn)行受力分析可知，脫澆口必須克服拉斷澆口及凝料對(duì)型腔的包緊力，考慮到自動(dòng)化程度，決定采用限位拉桿脫料裝置。 工作過程為：開模時(shí)，拉料桿隨著動(dòng)模的下行將澆口凝料拉出，與定模貼和靜止不動(dòng)。凝料在拉料桿作用下與制品分離并留在定模側(cè)，當(dāng)?shù)诙畏中烷_始后，隨動(dòng)模一起運(yùn)動(dòng)流道凝料從點(diǎn)澆口處被拉斷，從而使凝料從主流道及拉料桿上脫落，完成脫料動(dòng)作。 主要尺寸的計(jì)算： 圖3-4 拉料桿拉料端采用球形結(jié)構(gòu)（如上圖所示），按照經(jīng)驗(yàn)取球側(cè)槽深度5mm，拉料桿直徑為8 mm。 b、 塑料件的頂出 對(duì)制件進(jìn)行受力分析塑料件對(duì)凸模的包緊力主要集中在四個(gè)地方：中間型環(huán)對(duì)型芯的包緊力，中間定位特征對(duì)型芯的包緊力，圓柱齒側(cè)工藝槽對(duì)型芯的包緊力，以及加強(qiáng)筋對(duì)凸模的包緊力。 縱觀整個(gè)包緊力分布場可知：包緊力分布較為分散，而且包緊面較小，包緊力因此也很小，所以塑料件的脫?？梢圆徊捎枚畏帜C(jī)構(gòu)，而只需在包緊力集中的地方增加推桿作用。 在圓柱齒側(cè)，由于塑料件的形狀較為復(fù)雜，而且結(jié)構(gòu)形狀要求較高，必須另設(shè)推桿作用，以使其平穩(wěn)脫模。 頂桿的固定 由于該套模具頂桿的數(shù)量較多，頂桿的固定宜采用頂桿軸肩固定在壓板的方式。 主要參數(shù)計(jì)算： 經(jīng)CAD分析可知：塑料件在脫模方向的投影最大距離為20mm，因此開模距離為L=20+(5～10)mm。 取L=25mm 中間脫模桿直徑為d1=4mm,脫模桿間隙為0.05mm. 圓柱齒側(cè)脫模桿直徑為d2=1mm,脫模桿間隙為0.05mm. 另一側(cè)脫模桿直徑為d3=2mm,脫模桿間隙為0.05mm. 推板及壓板按標(biāo)準(zhǔn)選取規(guī)格： 推板的厚度為20mm。 壓板的厚度為15mm。 第六節(jié)　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，注射模必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具有以下作用： １、定位作用。模具合模時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以保證動(dòng)模和定模的位置正確，以便使型腔的運(yùn)送和尺寸精確；另外導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整。 ２、導(dǎo)向作用。合模時(shí)，模具的導(dǎo)向零件首先接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定模準(zhǔn)確合模，避免由于某種原因，使得型芯或型腔錯(cuò)誤接觸面而造成的損壞。 ３、承受一定的側(cè)向壓力。塑料熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個(gè)方向都承受壓力，如果塑件是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計(jì)成非平衡進(jìn)料形式，就會(huì)產(chǎn)生單邊的側(cè)向壓力，設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以承受一定的側(cè)向壓力。 設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意：導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻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)柱的年度應(yīng)比型芯端面的高度高出6-8mm，以免在錯(cuò)誤定位時(shí)，型芯進(jìn)入凹模型腔相碰而損壞。 該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向形式。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套，如圖所示： 圖3-5 第七節(jié)　排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具型腔在塑料的填充過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時(shí)，考慮排氣是很必要的。一般是在塑料填充同時(shí)，必須將氣體排出模外。否則，被壓縮的氣體產(chǎn)生的高溫會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至阻礙塑件填充等。為了使這些氣體能從型腔中及時(shí)排出，可采用排氣槽等方法。 當(dāng)塑件熔體充填型腔時(shí)，必須順序的排出型腔以及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出，塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺陷；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化。 考慮該塑件尺寸，屬于中小型簡單型腔模具，故可以利用推出機(jī)構(gòu)與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為0.03mm。 第八節(jié) 側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu) 模具抽芯機(jī)構(gòu)有斜導(dǎo)柱抽芯與液壓抽芯兩種： 一、斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，動(dòng)作可靠，勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)效率高。借助機(jī)床開模力和開模行程來完成抽芯動(dòng)作，廣泛用于延時(shí)抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。 二、液壓抽芯機(jī)構(gòu)。這種形式的抽芯距及抽拔力較大，抽芯動(dòng)作平穩(wěn)，但必須設(shè)置液壓裝置。一般用于表面積大，端面幾何形狀復(fù)雜的大型塑件的抽芯。 該模具結(jié)構(gòu)較為簡單，兩側(cè)凹臺(tái)與凸耳均設(shè)計(jì)鑲塊和型芯配合來成型。所以不需設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)。 第九節(jié)　脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)原則 1、塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。 2、正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對(duì)性的選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于塑料收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施與塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，作用面積也應(yīng)盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。 3、保證良好的外觀。在選擇頂出位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。 4、結(jié)構(gòu)合理可靠。脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 二、頂出部件 1．推出部件的設(shè)計(jì)： 推出部件由推桿支承板、推桿固定板、以及推桿組成。針對(duì)該塑件可知，使用推桿推出是合適的，且這種推桿易于加工。但其中有多根推桿的頭部是弧面，要想單獨(dú)加工到精確尺寸是比較困難的，所以選擇在裝配時(shí)進(jìn)行加工。并且在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)推桿，在目前的生產(chǎn)中都采用英制頂針，該模具所用推桿均為大同標(biāo)準(zhǔn)頂針。 本套模具采用頂桿脫模機(jī)構(gòu)。頂桿適用于筒形塑件或塑件帶孔部分的推出，由于頂桿以圓形接觸塑件，故推頂塑件力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。 頂桿的組合形式如下圖，其外徑與模板配合： 　　 圖3-6頂出機(jī)構(gòu) 第四章　成型設(shè)備選擇 一、估算塑件體積 經(jīng)Pro/E三維造型后測得實(shí)際體積約為10.7cm3，因需要采用一模四腔。初步設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并估算凝料體積約為6cm3，因此一次注射需要的物料體積約為27.4 cm3。 二、初選注射機(jī) 根據(jù)物料體積初選注射機(jī)為　XS-Z-60 其工藝參數(shù)如下： 注射壓力：　　1220×105Pa 鎖模力：　　　50×10KN 最大注射面積：130 cm2 模具厚度：　　70-200 mm 范本行程：　　180mm 噴嘴：　　　　球半徑　R12　孔徑　R2 三、 注射機(jī)的校核 1）注射量的校核 根據(jù)注射機(jī)的使用性能以及經(jīng)驗(yàn)，模具設(shè)計(jì)是，必須使得在一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。 在一個(gè)注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量為制品和澆注系統(tǒng)兩部分容量或質(zhì)量之和。即： V = n 經(jīng)CAD分析知： 澆口凝料的體積為 =85.3mm3 所以，注射總量 V= n=2×3.5213203×103＋85.3=7.13×103 mm3 < 3×104×80%=2.4×104 mm3 即注射量符合注射機(jī)的要求 2） 鎖模力的校核 注射時(shí)，為防止模具分型面被模腔壓力頂開，必須對(duì)模具施加足夠的鎖緊力，否則在分型面處產(chǎn)生溢料。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注射機(jī)的鎖模力大于模具將分型面脹開的力。 即 式中 F為鎖模力（N） 分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（） 為塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力（Mpa） 經(jīng)CAD分析可知： 制品在分型面上的垂直投影面積為540，澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積32 注射機(jī)注入的塑料熔體流經(jīng)噴嘴，流道，澆口，和型腔，將產(chǎn)生壓力損耗，一般型腔內(nèi)平均壓力僅為注射壓力的25%~50% 取=0.4Po=0.4×100=40 Mpa 所以， =40×10×（2×540+32）×10=44480N 250KN 故鎖模力在要求的范圍內(nèi)。 3）最大注射壓力校核 ABS的流動(dòng)性一般，塑件形狀復(fù)雜度一般，精度要求較低，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值注射壓力取70~100 Mpa ＜122　符合要求 4）開模行程的校核 模具開模后為了便于取出塑料件，要求有足夠的開模距離，而注射機(jī)的開模行程是有限制的，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行注射機(jī)開模行程的校核。 對(duì)于本套模具，由于是雙分型面注射模，因此 s=H1+H2+a+(5~10)mm 式中a為取出澆注系統(tǒng)凝料所需固定模板與澆口板之間的距離 在第一章中分析可知，塑件在脫模方向的高度為23mm，塑料件脫模需推出的距離為30mm。取出澆注系統(tǒng)凝料所需固定模板與澆口板之間的距離為67mm。 所以 s=23+30+67+10=130<160mm 故開模行程合符要求。 圖4-1 第五章 模具材料的選擇 定模底板，動(dòng)模底板選用45號(hào)鋼。 脫料板選用3Gr2Mo. 支承板選用T7A. 推桿固定板選用45號(hào)鋼。 澆口套選用CrWMn. 復(fù)位桿選用T10A。 拉料桿選用T10A. 推桿選用50CrV，熱處理至45～50HRC。 滑塊選用40CrNiMo，熱處理至35～40HRC。 限位釘選用45號(hào)鋼，熱處理至30～35HRC。 導(dǎo)柱，導(dǎo)套選用T10A，熱處理至55～60HRC。 圖5-1 模具的動(dòng)作過程 經(jīng)過以上的過程，經(jīng)過全面的考慮最終可以設(shè)計(jì)出該塑件的模具結(jié)構(gòu)圖。在圖中設(shè)定在上模板與水口推板之間的分開面為1，水口推板與凹模之間的分開面為2。其完全的工作過程是首先將模具安裝在注塑機(jī)上夾緊，并要注意注射機(jī)噴嘴和模具中心的位置。在充塑結(jié)束后，模具在注射機(jī)的作用下開始開模，1分型面先隨動(dòng)模動(dòng)作開始分型，拉料桿隨著動(dòng)模的下行將澆口凝料拉出，與定模貼和靜止不動(dòng)。凝料在拉料桿作用下與制品分離并留在定模側(cè)，當(dāng)限位拉桿的凸臺(tái)碰到中間板而停止運(yùn)動(dòng)后，第二次分型開始，隨動(dòng)模一起運(yùn)動(dòng)流道凝料從點(diǎn)澆口處被拉斷，從而使凝料從主流道及拉料桿上脫落。此時(shí)即為分型面的打開。當(dāng)開到一定的距離后停止，接著在注射機(jī)頂桿的作用下帶動(dòng)頂針頂出塑件，到此模具的一個(gè)過程全部完成。 到現(xiàn)在為止模具的設(shè)計(jì)已經(jīng)全部完成，這樣的模具設(shè)計(jì)圖是可以同時(shí)適合加工和裝配的，加工中心的編程員會(huì)針對(duì)在設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)來進(jìn)行分模，再將每一個(gè)部件調(diào)出進(jìn)行加工的刀具路徑編制，最后將程序調(diào)入加工中心開始模具的加工。模具裝配完成后要進(jìn)行試模，只有進(jìn)行試模才能知道模具設(shè)計(jì)是否合理，如果有的地方不合理，有的地方出現(xiàn)充不滿等一些問題，都要重新修模，并想辦法解決，得到最好的效果。 附錄一　參考文獻(xiàn) 1、《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組　編著，《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1985。 2、屈華昌 主編，《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，1995 3、馮炳堯　韓泰榮　殷振?！≈骶?，《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)》，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1996。 4、李海梅　申長雨　主編，《注塑成型及模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2002。 5、王桂萍　邱以云　主編，《塑料模具的設(shè)計(jì)與制造問答》，機(jī)械工業(yè)出版社，1995。 6、徐佩弦　主編，《塑料制品與模具設(shè)計(jì)》，中國輕工業(yè)出版社，2001。 設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過了一年對(duì)模具專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，自覺收獲頗多，領(lǐng)會(huì)了模具設(shè)計(jì)的要領(lǐng)，但經(jīng)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，方覺自身知識(shí)欠缺太多，思維局限于書本，許多實(shí)際生產(chǎn)方面的知識(shí)極其欠缺。 就該制品整體結(jié)構(gòu)而言并不是很復(fù)雜，塑件本身精度要求不高，但由于采用鑲塊結(jié)構(gòu)和一模四腔的形式。因此這里采用兩次分型。由于本人缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在開始設(shè)計(jì)時(shí)所選的方案都有太多漏洞，不適合實(shí)際生產(chǎn)，為此，從開始標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，到最后圖紙的繪制，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中不斷的修改設(shè)計(jì)方