蜜餞盒蓋注塑模具設(shè)計(jì)

蜜餞盒蓋注塑模具設(shè)計(jì),蜜餞,盒蓋,注塑,模具設(shè)計(jì) 附件1：外文資料翻譯譯文 塑件均一的帶嵌塊注射模 摘要 制造光碟的注射模定義了一個(gè)可打開(kāi)的模具型腔和帶有信息的圓盤，該圓盤通過(guò)模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕，這樣在必要時(shí)為了使嵌塊易于拆除和更換。 該發(fā)明涉及的注塑模具，包括至少兩個(gè)模具零件,這兩個(gè)模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動(dòng)，在內(nèi)部形成一個(gè)空型腔。該型腔連通了一個(gè)壓力管道，用該壓力管道來(lái)給型腔中的高溫塑料加壓，在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個(gè)可打開(kāi)的位置取出某形狀的產(chǎn)品，這個(gè)打開(kāi)的位置在正對(duì)著至少一個(gè)用來(lái)固定嵌塊的空腔壁面上，通過(guò)保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。 這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤是帶中心孔的圓盤，上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列，光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤狀嵌塊的形狀是互補(bǔ)的。 制造圓盤必須滿足高要求，即產(chǎn)品必須符合嚴(yán)格的尺寸精度的規(guī)范。 帶有互補(bǔ)信息的圓盤要制造成嵌塊的形式，需要非常準(zhǔn)確的定位和正對(duì)模具壁。在模具打開(kāi)的時(shí)候，例如，取出一個(gè)光碟時(shí)，鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。 在整個(gè)停滯期間內(nèi)有一個(gè)嵌塊準(zhǔn)確和永久正確定位的方法，例如用于制造1000個(gè)單位的產(chǎn)品，一方面采取抓緊圓盤中央洞的圓邊的方法；另一方面在圓盤周圍抓緊圓盤，但是，它必須保證替換嵌塊不會(huì)損失過(guò)大，一方面是考慮縮短停滯時(shí)間，另一方面防止它轉(zhuǎn)形成另外一種類型的圓盤，換句話說(shuō)，將改變一系列產(chǎn)品。 塑料模具通常是昂貴的。但是，使用帶有采用特殊正確手段來(lái)安置并且在預(yù)先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外，嵌塊容易替換的力有助于進(jìn)一步提高模具的價(jià)格。 這項(xiàng)發(fā)明已經(jīng)為它的產(chǎn)品提供了注塑模具，這樣的模具可用于制造大量簡(jiǎn)單且便宜的產(chǎn)品，然而仍保持準(zhǔn)確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。 為了了解這一產(chǎn)品，該發(fā)明提出了一種類型注塑模具，序言中所提到的是采用連接一個(gè)低壓液體源來(lái)定位，部分是由于低壓或每個(gè)嵌塊正對(duì)相關(guān)的壁作為保障手段制造而成的。 制造塑料薄片如圓盤形的或上面描述的光碟時(shí)，這種模具可以顯示嵌塊被安排正對(duì)平壁的特征，該壁顯示至少有一個(gè)凹槽連接了負(fù)壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。 在這種情況下，最好是每個(gè)凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內(nèi)，并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。 在一個(gè)實(shí)際設(shè)備中制造出來(lái)的薄片模型有中央洞，同時(shí)通過(guò)機(jī)械手段能夾住薄片。 當(dāng)模具打開(kāi)時(shí)，為了澆口的釋放容易完成，推薦的方法是壓力管道中的變體通過(guò)分開(kāi)部分的模具出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腔中。 就具體的物體來(lái)說(shuō)，是可取的，甚至是對(duì)帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個(gè)目的采用的后處理是眾所周知的。然而，為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造，這樣經(jīng)過(guò)后處理去掉殘留應(yīng)力?？梢蕴貏e地制造使變體顯示它的特點(diǎn)，沖壓手段包括一個(gè)圓柱零件的組成部分是一個(gè)模具的部分零件，上述的圓柱零件前面有一個(gè)圓周邊緣的結(jié)構(gòu)適應(yīng)從一個(gè)物體中被打出一個(gè)洞的形狀，正在軸心的零件移開(kāi)，并且附著另一半的模具，而且調(diào)整的意味著來(lái)調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對(duì)面其他部分模具之間的距離。在這種情況下，整手段才能加以管制，，當(dāng)使用不同塑料時(shí)，以確保不同形狀的物體的最好的質(zhì)量，而這種方式也有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，所以可以制成冷注射和熱注射。 特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性，有一種可成型的變體，其中調(diào)整手段可以從外面操作?？梢允菆?zhí)行在注射過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)，在注射成型中逐漸進(jìn)展，例如從一個(gè)最高的位置距預(yù)先選定的位置的最小距離，例如O的距離，可以用具體設(shè)備造，在注射成型期間，該具體設(shè)備進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加熱，成型，最后取出產(chǎn)品。 傾向于一種設(shè)備，它顯示了型腔壁在壓力管口的對(duì)面顯出一個(gè)與該型腔會(huì)和的中央凹槽的特點(diǎn)，該凹槽的底部的形成是通過(guò)一個(gè)排出器的底表面，該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西，由通道通向廢料區(qū)。 進(jìn)一步的發(fā)明已經(jīng)在此類型注射模之前為它的注塑產(chǎn)品描述過(guò)了。這樣一個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)是在模具打開(kāi)時(shí)驅(qū)動(dòng)負(fù)壓源，進(jìn)行加工。 這項(xiàng)發(fā)明將在所附的幾個(gè)主觀選擇的實(shí)例的基礎(chǔ)上解釋，該發(fā)明不能全部解釋，不管怎樣是被限制的。在圖中： 圖中1-5顯示根據(jù)發(fā)明在一個(gè)生產(chǎn)周期的不同階段是通過(guò)注塑模具縱切； 圖中6顯示詳細(xì)的解釋了帶有機(jī)械和負(fù)壓手段的插入盤的穩(wěn)定性； 圖中7根據(jù)圖6顯示了VII的細(xì)節(jié)； 圖中8顯示了一個(gè)視角相當(dāng)于圖6中的變體，其中插入盤由負(fù)壓?jiǎn)为?dú)地夾住變體； 當(dāng)根據(jù)圖8時(shí)，圖中9顯示一個(gè)變體； 圖中10顯示注塑模具的凹槽的細(xì)節(jié)，凹槽與吸的方法連接，用多孔材料充滿； 圖中11和12顯示兩個(gè)注射模具的脫離模，其中包括外加工的沖壓調(diào)節(jié)手段和加工手段。 根據(jù)發(fā)明圖中1顯示了注塑模具1，這包括前端模2和后模具3 。緊靠前表面4鎳盤5可以放在一個(gè)提供的中心孔6中，盤5可以通過(guò)一個(gè)閥座壓板7固定在前表面4。為此，閥座壓板7穩(wěn)固地與后模具3連接，用螺栓8和螺紋襯套9 。凸緣10，在圖7中可以更加清楚地看到它的形狀，抓緊中心孔6的邊緣。通過(guò)操作螺紋襯套9，通過(guò)一個(gè)齒輪聯(lián)軸器定一個(gè)直角，閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動(dòng)到相應(yīng)模具3的型腔14，確保鎳盤5緊靠前表面4。 模具1習(xí)慣用來(lái)制造光碟。針對(duì)圖中的左側(cè)是鎳盤5，為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度0.300mm與寬度0.025mm。根據(jù)一個(gè)具體光盤的厚度，改變環(huán)16使圓盤的總厚度可以與腔14的肩部17的厚度持平。 鎳盤5依靠閥座壓板7夾緊在盤5的中間。夾緊的盤進(jìn)一步保證了與管道21連接的環(huán)形槽18。后模具3顯示一個(gè)為了冷卻流體的螺旋形的管道22。 圖2顯示了模具2的結(jié)構(gòu)，以及與后模具3 之間的合作，共同約束一輪圓盤狀的形式腔23。因此，也可以明顯的是，圖2顯示了模具1封閉位置。這里的形式腔連接23通過(guò)壓力管道24，對(duì)不同的腔23，和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對(duì)位移的表示，注射噴嘴25到達(dá)工作的位置。 壓力管道24一直延伸到前面的模具2 的中心位置26。 圖 3顯示如何由落后的流離失所，按照箭頭27注射噴嘴25通過(guò)的運(yùn)作春季墊圈28日，中央位置是26轉(zhuǎn)移到左側(cè)，例如，一個(gè)29澆道圓錐形狀相應(yīng)的，在不同的壓力管道24可釋放。 29表示，光盤30的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段，可以安排在光盤30的中心孔。沖床是被做成沖壓元件31的形式，直徑在32前緣相當(dāng)于與中央腔33在前面模具2，其中中央部分26。這樣凸緣32和沖孔機(jī)31共同操作，柱形空腔33的邊緣34位于它對(duì)面的一個(gè)核心部分，由光盤30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個(gè)洞。 在沖壓機(jī)31是通過(guò)在壓力下輸送流體到壓力管道36，其中活塞37流離到左側(cè)。活塞是37是由兩半聯(lián)結(jié)圈與沖孔機(jī)31連接的。 這里認(rèn)為分開(kāi)的聯(lián)結(jié)圈38，其中合作的兩個(gè)凸緣39，40的分別是活塞37和沖孔機(jī)31錐形面上的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)于上述表面的形狀。表面上看，這種通過(guò)連接聯(lián)結(jié)圈38的兩半未抽出意味著一個(gè)非常簡(jiǎn)單但可靠的嚙合關(guān)系在活塞37與沖孔機(jī)31之間獲得。 圖5顯示中央部分35和錐形澆道29共同構(gòu)成一個(gè)整體被固定在沖孔機(jī)31的正表面上。這一情況的結(jié)果，即一個(gè)外表腔41在沖孔機(jī)31內(nèi)，當(dāng)形成了光碟，引起部件42的形成，在中心光盤并延伸到腔41，該部件42由于逐漸形式的腔，與一個(gè)非釋放沖孔機(jī)連接。腔41的底部是由噴射器43的前表面組成，其中所取代左邊的箭頭根據(jù)45對(duì)壓力形成一個(gè)彈簧44可以套用釋放力針對(duì)部件42左側(cè)，即彈出廢料29,35,42。 該型光碟30現(xiàn)在可以被機(jī)器人46與吸力墊47移除，按照?qǐng)D示表明，為了進(jìn)一步處理，該光碟被運(yùn)送到另一工作臺(tái)進(jìn)行加工，最后再運(yùn)送到工作臺(tái)進(jìn)行包裝。 在負(fù)壓下吸力通道21與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產(chǎn)品并且在里面通過(guò)控制手段被驅(qū)動(dòng)，圖5所示的任何階段，即在處置澆道及相關(guān)材料和產(chǎn)品廢料的清除。 根據(jù)此前討論的設(shè)備與閥座壓板7不一致，在其前圓柱49前表面上，圖6指出的閥座壓板48可以提供，即可直接形成理想的光碟的中心孔。  注 塑 模 課 程 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目：盒蓋注塑模設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院： 目錄 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 二、塑件的工藝性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 （一）塑件的模型建立2D圖一、3D圖二，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 （二）塑料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、化學(xué)和成型使用性能，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 （三）塑件工藝參數(shù)、模具型制品的收縮率、壁外形及圓角、脫模斜度．．．．．．5 三、分型面設(shè)計(jì)與型腔．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 （一）確定制品分型分型面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 （二）型腔數(shù)量的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 四、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 （一）計(jì)算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 （二）選擇注射機(jī)的類型和型號(hào)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 （三）塑件注射工藝參數(shù)的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 （四）查表填寫原材料的注射工藝參數(shù)及塑件模塑的工藝卡 ．．．．．．．．．．11 五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （二）成型零件的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 （三）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 （四）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 （五）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 六、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 七、模架的選擇及校核．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24 八、模具裝配圖和零件圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 參考文獻(xiàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 盒蓋注塑模設(shè)計(jì) 一、前言 塑料，由于具有一系列優(yōu)異的物理力學(xué)性能、化學(xué)性能和易成形加工工藝性能而在輕工、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、航天航空、機(jī)械制造、建筑材料、交通運(yùn)輸?shù)炔块T與人們的日常生活密切相關(guān)的諸多方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。塑料件蜜餞盒蓋就是塑料運(yùn)用的實(shí)例。 盒蓋是一個(gè)典型的塑料件，該零件大小適中，適合采用一模兩腔的兩板模生產(chǎn)。 通過(guò)設(shè)計(jì)該模具可較全面地熟悉塑料模具的設(shè)計(jì)過(guò)程，鍛煉自己綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑料的重要條件。 由于塑模生產(chǎn)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，以三維模型為基礎(chǔ)的以CAD/CAM/CAE技術(shù)為代表的模具計(jì)算機(jī)應(yīng)用的集成化生產(chǎn)模式獲得了快速的發(fā)展和進(jìn)步。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70％～89％。PRO-E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM/CAE的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。CAE技術(shù)在歐美已逐漸成熟。在塑料模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的充模過(guò)程，分析冷卻過(guò)程，預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能發(fā)生的缺陷。同時(shí)我在塑料件盒蓋的模具設(shè)計(jì)中,也運(yùn)用了CAD繪圖軟件。 二、塑件工藝分析 （一）建立塑料件的模型 圖1 塑件2D圖 圖2 塑件3D圖 （二）、塑料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、化學(xué)和成型性能 1、基本特性 本制品的材料采用PS塑料：屬于熱塑性塑料，無(wú)色透明，無(wú)毒無(wú)味，落地時(shí)可發(fā)出清脆的金屬聲，密度約為1.05g/cm3 ，其塑件硬而脆，具有優(yōu)良的絕緣性，一定的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，成型收縮率：0.4%～0.7%，成型溫度：170℃～250℃。 2、成型性能 無(wú)定形料，吸溫小，不需要充分干燥，不宜分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，流動(dòng)性較好，可用螺桿或柱塞式注塑機(jī)成型。宜用高溫料，高模溫，低注射壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔,變形。可用各種形式澆口，頂出要均勻，塑件壁厚要均勻，最好不帶鑲塊，如有鑲塊應(yīng)預(yù)熱。 3、模具設(shè)計(jì)方面 （1）可以使用所有常規(guī)類型的澆口。若用點(diǎn)澆口，直徑為0.8～1.0mm。 （2）PS 性脆易開(kāi)裂，設(shè)計(jì)恰當(dāng)合理的頂出脫模機(jī)構(gòu)，防止因頂出力過(guò)大或不均勻而導(dǎo)致制品開(kāi)裂，選擇較大的脫模斜度。 4、注塑工藝條件 （1）干燥處理：除非儲(chǔ)存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為80度,2～3小時(shí)。 （2）料筒溫度：180～280度。對(duì)于阻燃型材料其上限為250度。 （3）模具溫度:50～80度 （4）注射壓力：20～60MPa。 （5）注射速度：注射速度宜適當(dāng)高些以減弱熔接痕，但因注射速度受注射壓力影響大，過(guò)高的速度可能會(huì)導(dǎo)致飛邊或出模時(shí)粘膜以及頂出時(shí)頂白頂裂等問(wèn)題。 5、共混改性塑料 （1）PS+PVC 共混成為性能較好的不燃塑料。 （2）PPO 改善PPO加工性、降低吸濕性、降低成本、提高PS耐熱性、沖擊性。 5、主要用途 聚苯乙烯在工業(yè)中可制儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等；在電氣方面可制作絕緣性能良好的零件（如接線盒、電池盒等）。在日常用品方面廣泛地用于 包裝材料、各種容器、玩具等。 （三）、塑件工藝參數(shù)、模具型制品的收縮率、壁外形及圓角、脫模斜度． 1、塑件工藝參數(shù) （1）塑件的質(zhì)量和精度 塑料制品的表面質(zhì)量指的是塑料制品成型后的表面缺陷狀態(tài)，如常見(jiàn)的填充不足、飛邊、收縮凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、繞曲4變形，頂白，白斑，尺寸不穩(wěn)定及粗糙度等。塑料制品的表面粗糙度應(yīng)遵循表3-4中GB/T 14234-93《塑料件表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)—不同加工方法和不同材料所能達(dá)到的表面粗糙度》。一般模具型腔粗糙度要比制品的要求低1～2級(jí)。塑件PS公差等級(jí)為MT5，它的表面粗糙度Ra1.60～3.20。查《塑料模具成形模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （2）塑件的尺寸分析 這里尺寸是指塑件的總體尺寸，而不是指壁厚，孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件與產(chǎn)品圖中的尺寸行使程序，即所獲得的尺寸的準(zhǔn)確度。塑料尺寸的大小與塑料的流動(dòng)性有關(guān)。注射成型的塑件尺寸還要受到注射機(jī)的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制。 2、成型收縮的形式 PS（聚苯乙烯）收縮率在0.4%～0.7%之間。常用收縮率0.5%。PS的流動(dòng)性極好，成型加工容易。成型收縮主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （1）塑料件的線性尺寸收縮 由于熱脹冷縮，塑料件脫模時(shí)的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е铝怂芰霞撃＠鋮s到室溫后其尺寸縮小。為此，設(shè)計(jì)模具時(shí)對(duì)于型腔個(gè)尺寸必須于以補(bǔ)償。 (2)收縮方向性 成形時(shí)分子按照方向排列，使塑料件呈現(xiàn)各向異性，沿料方向的收縮大，強(qiáng)度高。與料流方向相垂直，則收縮小強(qiáng)度低。此外，成形時(shí)由于塑料件各部分密度及填料分布不均，故收縮也不均勻。產(chǎn)生收縮差會(huì)使塑料件發(fā)生繞曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時(shí)，其方向性更為明顯。所以，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮收縮的方向性，按照塑料件的形狀、料流的方向來(lái)選取收縮率為宜。 （3）后收縮性 塑料件成形時(shí)，由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不均、填料分布不均、模溫不均、硬化不均及塑性變形等因素的影響，引起了一系列應(yīng)力變化，在粘流狀態(tài)時(shí)不能全部消除，故塑料在應(yīng)力狀態(tài)下成形時(shí)則存在著殘余應(yīng)力。 （4）后處理收縮 根據(jù)塑料件的使用性能及工藝要求，在成形之后需要進(jìn)行（時(shí)效）熱處理，處理后也會(huì)導(dǎo)致塑料件尺寸。因此，設(shè)計(jì)成形模具時(shí)，對(duì)高精度塑料件應(yīng)當(dāng)考慮后收縮及后處理收縮性能給尺寸造成偏差，并予以修正。 3、壁厚外形及圓角、脫模斜度 熱塑性塑料易于成型薄壁制品，壁厚可小至0.75mm，推薦壁厚2mm。查表3-6常用塑料的壁厚值《注射模具設(shè)計(jì)》。圓角最小轉(zhuǎn)角圓弧為0.5～0.8，PS脫模斜度50’～ 2°查表3-5常用塑料的脫模斜度《注射模具設(shè)計(jì)》。 三、分型面設(shè)計(jì)與型腔 （一）確定制品分型分型面 為將塑件從密閉的模腔內(nèi)取出，以及為了安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)等，必須將模具分成兩個(gè)或幾個(gè)部分，一般將分開(kāi)模具能取出塑件的面稱為分型面。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件位置幾其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、頂出方法、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，模具排氣，模具制造及操作等各種因素的影響。因此，在選擇時(shí)要認(rèn)真分析、綜合比較，從幾個(gè)方案中找出一個(gè)比較合理的方案。 分型面是模具動(dòng)模和定模的結(jié)合處，在塑件最大形處，是為了塑件和凝料取出而設(shè)計(jì)的。分型面的方向盡量與注塑成型機(jī)開(kāi)模方向垂直的方向，特殊情況下采用與注塑成型機(jī)開(kāi)模方向平行的方向。分型面有單分型面和雙分型面之分。 分型面選擇的原則：分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處；分型面的選取應(yīng)有利于塑件的留模方式，便于塑件順利脫模，一般都應(yīng)盡可能留在動(dòng)模部分；保證塑件的精度要求；滿足塑件外觀的要求；便于模具的制造；減少成形面積；增強(qiáng)排氣效果。 由于本產(chǎn)品的分型面簡(jiǎn)單，選擇塑件最大輪廓處為分型面，該塑件分型面比較簡(jiǎn)單，用單分型面。分型面如圖3所示。 圖3 塑件分型面 （二）型腔數(shù)量的確定 由于本產(chǎn)品塑件外觀質(zhì)量要求高，精度方面也有要求較高，所以采取一模兩腔的方式。多腔模具設(shè)計(jì)分布有平衡式和非平衡式排布兩種，此處必須采用平衡布置分流道的方式，從主流道到分流道進(jìn)入各型腔，要保持一定溫度和壓力平衡，在相同時(shí)間注滿型腔。也保證塑件的成形精度、形狀、斷面尺寸分布對(duì)稱性對(duì)應(yīng)相等。非平衡式與之相反，容易造成注射時(shí)溫度和壓力不平衡，使模具在注射時(shí)有一定的脹行力，會(huì)加快損壞模具。后面這種方式是不允許采取的。此塑件的排布采用平衡式如圖4。 圖4 型腔分布 四、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制 （一）、計(jì)算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量 根據(jù)畫出來(lái)的三維模型圖，用CAD軟件查詢，工具/面域/質(zhì)量特性可以查詢到塑件的體積 V= 10.5297176 cm3,取V=10.53 cm3而澆注系統(tǒng)的體積應(yīng)為塑件的0.6倍，所以澆注系統(tǒng)的體積為V澆=0.6×10.53 cm3=6.318 cm3.又由于是一模兩腔的方式，便一次注射所需要地塑料為V=V塑×Ni＋ V，所以V澆=10.53×2+6.318=27.378 cm3 本產(chǎn)品采用PS材料，密度為1.054 g/cm3,計(jì)算一個(gè)塑件的質(zhì)量M=Pv塑=1.054×10.53=11.09862g。 （二）選擇注射機(jī)的類型和型號(hào) 我國(guó)采用注射量來(lái)表示注射機(jī)的規(guī)格成型熱塑性塑料，類型和規(guī)格很多，本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀，一模兩腔的方式選擇臥式螺桿式注射成型設(shè)備，查《塑料成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-3選取型號(hào)：J54-S-200/400國(guó)產(chǎn)注射機(jī), 該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示： 型 號(hào) 項(xiàng) 目 J54-S-200/400 額定的注射量 cm3 200~400 螺桿的直徑 mm 55 注射壓力 MPa 109 注射行程 mm 160 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 16、28、48 注射方式 螺桿式 鎖模力 KN 2540 最大成形面積 c㎡ 645 最大的開(kāi)合模行程 mm 260 模具最大厚度 mm 406 模具的最小厚度 mm 165 動(dòng)、定模固定板尺寸 mm×mm 532×634 拉桿空間 mm×mm 290×368 合模方式 液壓-機(jī)械 定位圈尺寸 mm 125 噴嘴球頭半徑 mm SR18 頂出形式 中心頂出 頂桿中心距 mm 機(jī)器外形尺寸 mm×mm 1700×1400×1800 （三）、塑件注射工藝參數(shù)的確定 塑 料 項(xiàng) 目 PS 注射機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 30~48 噴嘴 形式 直通式 溫度/oC 170~180 料筒溫度/oC 前段 150~170 中段 165~180 后段 180~280 模具溫度/oC 50~80 注射壓力/Mpa 20～60 保壓壓力/Mpa 50~70 注射時(shí)間/s 20~90 保壓時(shí)間/s 0~5 冷卻時(shí)間/s 20~120 總周期/s 50~220 （四）、查表填寫原材料的注射工藝參數(shù)及塑件模塑的工藝卡． 塑料注射成型工藝卡 資料編號(hào) 車 間 共 頁(yè) 第 頁(yè) 零件名稱 盒蓋 材料牌號(hào) PS 設(shè)備型號(hào) 裝配圖號(hào) 材料定額 每模件數(shù) 零件圖號(hào) 單件重量 11.1g 工 裝 號(hào) 材料干燥 設(shè)備 J54-S-200/400 溫度/oC 80~85 時(shí)間/h 2~3 料筒溫度 (oC) 后段/oC 180~280 中段/oC 165~180 前段/oC 150~170 噴嘴/oC 170~180 模具溫度/oC 50~80 時(shí)間 注射 20~90 保壓 0~5 冷卻 20~120 壓力 注射壓力 /Mpa 20~60 背壓 /Mpa 后處理 溫度/oC 70 時(shí)間定額 輔助/min 時(shí)間/h 2~4 單件/min 檢驗(yàn) 編制 校對(duì) 審核 組長(zhǎng) 車間主任 檢驗(yàn)組長(zhǎng) 主管工程師 五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的塑料熔體通道。它的作用是將塑料溶體平穩(wěn)地且有順序地充填和凝固的過(guò)程中，把注射壓力充分傳剃到各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰飽滿的內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)其組成部分有：主流道、分流道、澆口和冷料穴份組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，這對(duì)于塑料件的性能、表現(xiàn)質(zhì)量及成形的工藝性能等都有很大的影響。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要注意幾個(gè)原則： 1、 適應(yīng)塑料注射成形的工藝特性 2、 有利于型腔內(nèi)氣體的排出 3、 盡量減少塑料熔體的熱量損失和壓力損失 4、 避免塑料熔體直沖細(xì)小型心或嵌件 5、 要便于進(jìn)行擰了的修整和不影響塑料件的外觀質(zhì)量 6、 防止塑料件繞曲變形 7、 預(yù)測(cè)熔接痕的位置 8、 盡量減少成形中物料的消耗和減少模具的形狀尺寸 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，模具設(shè)計(jì)者必須予以足夠重視。 主流道是指緊接著設(shè)機(jī)噴嘴到分流道為止那一段錐形流道，它與注塑機(jī)噴嘴在同一軸心線上，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過(guò)它。其直徑的大小與塑料流速及充模時(shí)間的長(zhǎng)短有密切關(guān)系。直徑太大時(shí)，則造成回收冷料過(guò)多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，而流道空氣過(guò)多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時(shí)，熔融的熱量損失會(huì)增大，流動(dòng)性降低，注射壓力損失增大，造成成型困難；直徑太小時(shí)，則增加熔體的流動(dòng)阻力，同樣不利于成型。 為了便于塑料從主流道中拉出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角a=2°~4°,對(duì)于粘度較大的塑料熔體可以增大到6°主流道錐孔內(nèi)壁粗糙度Ra應(yīng)為低于0.4，主流道的始端也應(yīng)設(shè)計(jì)成凹形球面狀，球面半徑R根據(jù)注射機(jī)噴嘴球面半徑來(lái)確定，主流道要和注塑機(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，其半徑一般比噴嘴大1~2mm，凹坑深度常取3~5mm.主流道大端與分流道有過(guò)渡圓角，以減小塑料熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，其圓角半徑一般取r1～3mm，或者取r=D/8（D為主流道大端的直徑）。所以需對(duì)塑件的成形過(guò)程及對(duì)選用的模架分析，選擇主流道。其襯套的固定用定位圈配合固定在模具的定模座板上。 主流道襯套和注塑機(jī)噴嘴的配合如圖6所示。 圖6 連接主流道與澆口的熔體通道叫分流道，分流道起分流和轉(zhuǎn)向作用。熔融塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求它盡快地充滿型腔，流動(dòng)中熱量損失要盡可能小，流動(dòng)阻力要盡可能低。同時(shí)，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。盡量使分流道長(zhǎng)度最短，但是，塑料以低溫成型時(shí)，為提高成型空間的壓力來(lái)減少成型制品收縮凹陷時(shí)，或欲得壁厚較厚的成型制品而延長(zhǎng)保壓時(shí)間，減短流道長(zhǎng)度并非絕對(duì)可行。因?yàn)榱鞯肋^(guò)短，則成型制品的殘留應(yīng)力增大，且易產(chǎn)生飛邊，塑料的流動(dòng)不均，所以流道長(zhǎng)度應(yīng)以適合成型制品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)為宜。排位的形狀分“O”形、“H”形、“X”形、“S”形，分流道截面形狀有：圓形、半圓形、梯形、“U”形、矩形和正六角形。常用的形式有圓形、梯形和“U”形。較小的截面周長(zhǎng)有利于減少熔融塑料的熱量散失；但截面尺寸過(guò)小時(shí)，則材料的流動(dòng)阻力大，延長(zhǎng)了充模時(shí)間，易造成充填不足、燒焦、銀紋、收縮凹陷等缺陷，或者必須提高注射壓力來(lái)填滿，故流道截面大小應(yīng)根據(jù)材料的流動(dòng)性、成型制品的質(zhì)量及投影面積適度確定。設(shè)計(jì)原則：必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小，既在分流道長(zhǎng)度一定的情況下，要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小。PS流動(dòng)性好，分流道粗糙度為0.3，流道直徑3.2～9.5mm，在此取6mm.分流道如圖6 圖6 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿型腔。它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔體倒流。設(shè)計(jì)時(shí)須要考慮產(chǎn)品尺寸、截面積尺寸、模具結(jié)構(gòu)、成型條件及塑料性能。澆口應(yīng)盡量短小，與產(chǎn)品分離容易，不造成明顯痕跡。當(dāng)熔融塑料通過(guò)狹窄的澆口時(shí)，流速增高，剪切速率加大，熔體溫度也隨之升高，這對(duì)充填型腔是有利的。同時(shí)，狹小的澆口在適當(dāng)?shù)谋貉a(bǔ)縮后，首先凝固而封閉型腔，是型腔內(nèi)的熔料在無(wú)壓力狀態(tài)下自由收縮、凝固成形，因而塑料件內(nèi)殘余應(yīng)力較小，可減小塑料件的變形與破裂。此外，狹小的澆口便于使?jié)驳滥吓c塑料件進(jìn)行分離也便于修整塑料件，成形周期短。雖然如此，但是澆口截面尺寸也不能過(guò)小。如果澆口尺寸過(guò)小，則使注射成形時(shí)壓力將增大，冷凝快、補(bǔ)縮困難而造成塑料件缺料、縮孔或產(chǎn)生真空泡等缺陷，甚至還會(huì)產(chǎn)生熔體破裂而形成噴射現(xiàn)象，使塑料件表面出現(xiàn)凹凸不平。同時(shí)，澆口的截面 尺寸也不能過(guò)大。澆口尺寸過(guò)大會(huì)降低注射速率，溫度降低增加，塑料件表面會(huì)產(chǎn)生云層現(xiàn)象等缺陷。 一般，澆口的尺寸很難用理論公式進(jìn)行計(jì)算，通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，制作時(shí)取下限，先作得小一些，然后根據(jù)試模時(shí)塑料件所表現(xiàn)出的質(zhì)量情況進(jìn)行修正。通常，澆口的截面面積約為分澆道截面面積的3%～8%，截面形狀多為矩形或圓形，澆口的長(zhǎng)度約為0.5～2.0mm，其表面粗糙度一般為Ra0.4～0.2um。 冷料穴是為儲(chǔ)存因熔體與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)生的冷料而設(shè)置的，這些冷料如果進(jìn)入型腔將減慢熔體填充速度，最終影響制品的成形質(zhì)量。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，分流道較長(zhǎng)時(shí)，分流道的末端也應(yīng)設(shè)冷料穴。 一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為5～6mm，深度為5～6mm。對(duì)于大型制品，冷料穴的尺寸可適當(dāng)加大。對(duì)于分流道冷料穴，其長(zhǎng)度為1～1.5倍的流道直徑。 （二）、成型零件的設(shè)計(jì) 在模具結(jié)構(gòu)中，決定塑料件幾何形狀和尺寸的零件叫做成形零件。塑料注射模具的成形零件包括凹模、型心（有時(shí)也叫凸模）、鑲塊、成形螺桿、成形螺環(huán)等 成形零件工作時(shí)，直接與塑料相接觸，承受塑料熔體的高壓料流的沖刷；在脫模過(guò)程中還要與塑料件產(chǎn)生摩擦；在整個(gè)成形過(guò)程中有可能還要接觸程度不同的腐蝕性氣體。因此，成形零件要求要有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度、較低的表面粗糙度值和一定的耐腐蝕能力；從結(jié)構(gòu)上來(lái)講，成形零件還要求結(jié)構(gòu)合理，便于加工與裝配，具有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 (1）型腔 型腔是成型塑件制品外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合式兩類。整體式凹模由整塊材料加工而成，其特點(diǎn)是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會(huì)使制品產(chǎn)生拼接線痕跡。而組合式凹模在使用中則出現(xiàn)制品產(chǎn)生拼接線痕跡的幾率高一些。所以，此處采用整體式凹模。如圖7 圖7 (2）型芯 型芯是成型塑件內(nèi)表面的零件。主要有主型芯和小型芯。對(duì)于簡(jiǎn)單的容器，如殼、罩、蓋之類的塑件，成型其主要部分內(nèi)表面的零件稱主型芯，而將成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種。此處采用組合式。如圖8 圖8 （三）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在注射模中，將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中安全無(wú)損壞地推出的機(jī)構(gòu)稱為脫模系統(tǒng)，也叫推出系統(tǒng)或頂出系統(tǒng)安全無(wú)損壞是指制品被推出時(shí)制品不變形，不損壞，不粘膜，無(wú)頂白，推桿位置不影響制品美觀，制品被推出時(shí)不會(huì)對(duì)人或模產(chǎn)生安全事故。 注射模的脫模系統(tǒng)包括： 1、 推桿、推管、推板、推塊等推出零件。 2、 復(fù)位桿、復(fù)位彈簧及推桿板先復(fù)位機(jī)構(gòu)等推出零件的復(fù)位零件。 3、 推桿固定板和推桿底板等推出零件的固定零件。 4、 高壓氣體推出的氣閥等配件。 5、 內(nèi)螺紋脫模系統(tǒng)中的齒輪、齒條、馬達(dá)、油缸等配件。 脫模系統(tǒng)的動(dòng)作方向與模具的開(kāi)模方向是一致的。 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)則： 1、盡量設(shè)法使塑件留于動(dòng)模； 2、保證塑件不變形不損壞完整脫出； 3、盡量不損壞塑件的外觀； 4、結(jié)構(gòu)可靠； 5、每副模具的推桿的直徑相同，方便加工； 6、塑件推出模具10mm左右，對(duì)型腔斜度較大者，頂出塑件深度2/3即可。 頂出力的計(jì)算 脫模力包括如下四點(diǎn)： 1、 制品在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，產(chǎn)生抱緊力； 2、 不帶通孔殼體類制品，推出時(shí)要克服大氣壓力； 3、 脫模系統(tǒng)（如推桿、推管和推板等）本身運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力； 4、 制品與模具之間的粘附力。 在開(kāi)始頂出塑件的瞬間所需克服的阻力最大，稱為初始頂出力，以后還需的力稱為相繼頂出力，后者要比前者小，所以計(jì)算頂出力時(shí)，總是計(jì)算初始頂出力。 單個(gè)塑件所需的頂出力為： Q=Ahp(fcosa-sina) =0.363×0.018×1.2×107×(0.2-0.017) =14300N 所以兩個(gè)塑件所需的頂出力為28600N 式中： Q——頂出力（N）； f——摩擦系數(shù)，聚苯乙烯取0.1~0.2，其余取0.2~0.3,此處取0.2 a——脫模斜度，a為50′~2°，此處取1°； A——活動(dòng)型芯被塑件包緊的斷面形狀周長(zhǎng)，m； h——成型部分深度，m； P——單位面積的正壓力，一般取7.84×10~1.176×10Pa，此處取1.2×10Pa； 推出機(jī)構(gòu)的類型分為一級(jí)頂出機(jī)構(gòu)、二級(jí)頂出機(jī)構(gòu)。 其中一級(jí)頂出機(jī)構(gòu)又可分為頂桿頂出機(jī)構(gòu)、頂管頂出機(jī)構(gòu)、推板頂出機(jī)構(gòu)、頂塊頂出機(jī)構(gòu)、氣壓頂出機(jī)構(gòu)、成型鑲件和型腔頂出。 本次設(shè)計(jì)是使用單分型面，且塑件可一次推出，所以采用一級(jí)頂出機(jī)構(gòu)中的頂桿頂出機(jī)構(gòu)。頂桿頂出機(jī)構(gòu)是頂出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于頂桿截面多為圓形，制造、修配方便、頂出效果好，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。有于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時(shí)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠。而推出零件固定板即推桿固定板，則與推桿一起運(yùn)動(dòng)，將塑件頂出型芯。 單個(gè)塑件推桿的根數(shù)及直徑可通過(guò)以下公式計(jì)算并校核。 D=K[64F脫（uL）2/Nπ2E] 0.25 式中： D——推桿直徑，mm； K——安全系數(shù)，可取1.4～1.8,此處取1.6； F脫——脫模力，N； u——摩擦系數(shù)，一端固定時(shí)u為0.7，兩端固定時(shí)u為0.5，此處取0.7； L——推桿長(zhǎng)度，mm； N——推桿根數(shù)； E——穩(wěn)定系數(shù)，此處取5×106。 若N為3，則 D=K[64F脫（uL）2/Nπ2E] 0.25 =1.6×[64×14300×（0.7×108）2/3×3.142×5×106] 0.25 =7.5mm 所以本設(shè)計(jì)中推桿直徑采用8mm符合要求。 若D為8，則 N= 64F脫（uL）2/[(D/K)4π2E] =64×14300×（0.7×130）2/[(3.5/1.6)4×3.142×5×106] =2.5 所以本設(shè)計(jì)中單個(gè)塑件所需的推桿根數(shù)為3符合要求，所以總共有6根推桿。 推桿應(yīng)力校核： [б]= 4K2F脫/D2Nπ=4×1.62×14300/42×3×3.14=276 N/cm2。 而推桿的許用應(yīng)力為32000 N/cm2。故符合要求。 （四）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在塑料注射成型中，注入模腔中的熔體的溫度一般在200～300度之間，熔體在模腔中成型、冷卻、固化成制品，當(dāng)制品從模具中取出時(shí)，溫度一般在60度左右，熔體釋放出的熱量都傳遞給模具。為保證正常生產(chǎn)，模具必須將這部分熱量及時(shí)傳遞出去，是模具的溫度始終控制在合理的范圍內(nèi)。模具中將這部分熱量及時(shí)傳遞出去的結(jié)構(gòu)叫做冷卻系統(tǒng)。熱傳遞的方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。模具中熱傳導(dǎo)的介質(zhì)主要是冷卻水（包括常溫水和凍水）冷卻介質(zhì)最普遍的是用水冷卻，因?yàn)樗臒崛萘看螅瑐鳠嵯禂?shù)大，成本低廉，有時(shí)也用油和鈹銅。冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通，無(wú)滯留部位。 （1）冷卻回路所需的總表面積計(jì)算 經(jīng)查表及計(jì)算可得, 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹(shù)脂的質(zhì)量為77.76 kg /h，模具成形表面的溫度θ1為50 oC,冷卻水的平均溫度為25 oC, 冷卻水在該溫度下的密度為1000 kg/ ，冷卻水的流速v 為2m/s, 冷卻水孔直徑d 為0.006m。 冷卻回路所需總面積可按下式計(jì)算 A=Mq/3600(θ1-θ2) 式中 ——冷卻回路總表面積， ——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹(shù)脂的質(zhì)量，kg /h ； ——單位質(zhì)量樹(shù)脂在模具所內(nèi)釋放的熱量， J·kg，值查表得4×105J·kg ； ——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， /(·k) ； θ1——模具成形表面的溫度，oC ； θ2——冷卻水的平均溫度，oC 。 A＝(77.76 X 4 X 105)/3600 X 9673 X (50-25)＝0.0357 （2）冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可以以下公式計(jì)算 =(pv)0.8/d0.2 =(v)0.8/ d0.2 =7.95 X (1000 X 2）0.8/0.0060.2 =9673 /(·k) 式中 ——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，/(·k) ； ——冷卻水在該溫度下的密度，kg/ m3 ； v——冷卻水的流速，m/s ； d——冷卻水孔直徑，m ； ——與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)。 3）冷卻回路的總長(zhǎng)度計(jì)算 冷卻回路總長(zhǎng)度可用下式計(jì)算 =1000A/πd =1000x0.0357/3.14x6 =1.895 m 在設(shè)計(jì)和制造冷卻系統(tǒng)的時(shí)候一般大于理論數(shù)值就可以了,而無(wú)需按照計(jì)算出來(lái)的尺寸來(lái)制造。 在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：快速冷卻，均勻冷卻，加工簡(jiǎn)單，并盡量保證模具的熱平衡，使制品收縮均勻。 序號(hào) 原則 簡(jiǎn)圖及說(shuō)明 1 冷卻水道可設(shè)計(jì)成單回路或多回路 冷卻水道必須是一個(gè)回路，使水道中的水循環(huán)。當(dāng)水道較長(zhǎng)時(shí)，隨著水溫的升高，模具的溫度不均勻，可設(shè)計(jì)成多個(gè)回路 2 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 圖a的冷卻水道為五個(gè)，直徑較大，型腔的表面溫度較均勻，溫度在60～60.5°C之間；圖b的冷卻水道為兩個(gè)，直徑較小，型腔的表面溫度不均勻，溫度在53.33～58.38°C之間 3 冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)盡量相等 當(dāng)塑件壁厚較均勻時(shí)，冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)相等；當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，厚的地方，冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)近些，冷卻水道的間距也應(yīng)小些。冷卻水道的孔邊與型腔表面之間的距離一般應(yīng)大于10mm，常用12~15mm 4 冷卻水道的入口宜選在澆口附近 塑料熔體在填充型腔時(shí)，模具的澆口處是最熱的部分，距澆口越遠(yuǎn)的地方溫度越低，為了得到等溫的型腔表面，冷卻水的入口宜選在澆口附近，出口選在熔體流動(dòng)的末端 5 冷卻水道的出、入口溫差應(yīng)盡量小 圖a的冷卻水道較長(zhǎng)，其出、入口溫差會(huì)加大；圖b的冷卻水道較短，其出、入口溫差會(huì)減小。為了減小出、入口的溫差，必要時(shí)，要在模具上設(shè)置多對(duì)冷卻水道的出口和入口 （五）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料注射模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是 其動(dòng)模部分和其定模部分在模具工作時(shí)， 進(jìn)行正確的導(dǎo)向與定位。不僅如此，有的比較精密的模具，為了保證頂出機(jī)構(gòu)平穩(wěn)的工作，不使塑料件在頂出過(guò)程中產(chǎn)生變形等質(zhì)量問(wèn)題，還在頂出機(jī)構(gòu)中設(shè)置了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)套定位和錐面定位兩種形式，一般都是采用導(dǎo)柱導(dǎo)向與定位。 導(dǎo)向作用 模具在合模過(guò)程中，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)模部分和定模部分準(zhǔn)確地閉合，避免型心先進(jìn)入型腔過(guò)程中造成模具相關(guān)成形零件的損壞。 定位作用 模具閉合之后，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還同時(shí)保證動(dòng)模部分和定模部分進(jìn)行 正確的定位，也就是要保證各分型面兩側(cè)型腔的形狀與尺寸的準(zhǔn)確。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的加工和裝配過(guò)程中也起到了定位的作用，給模具的裝配和調(diào)整帶來(lái)了方便。 增加了模具相關(guān)零件的強(qiáng)度 由于導(dǎo)向裝置在模具工作過(guò)程中，承受了一定的側(cè)向壓力（塑料熔體在充型過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生側(cè)向的壓力），或者由于成形設(shè)備精度下降的影響，也會(huì)使導(dǎo)柱承受一定的側(cè)向壓力。所以，模具的正常工作得以保證。如果側(cè)向壓力很大時(shí)，就不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承受，那么，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式必須注意： 1、數(shù)量及布置布局 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具的尺寸來(lái)選取 關(guān)于導(dǎo)柱的直徑的選取和布置的位置可參考標(biāo)準(zhǔn)模架來(lái)選取。為了不使模具在裝配或合模時(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。 2、長(zhǎng)度 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8～12mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型心先進(jìn)入型腔。 3、形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以便能夠使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 4、配合精度 導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分的配合為H8/f7，導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定部分的配合都按H8/f7配合。 5、材料 導(dǎo)柱的材料應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，韌而不易折斷的心部，因而多選用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或選用T8、T10A鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50～55HRC。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為Ra0.8um，而導(dǎo)向部分的表面粗糙度為Ra0.4um。 設(shè)計(jì)導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式必須注意： 1、形狀 為使導(dǎo)柱能夠順利進(jìn)入導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，于是，在導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)計(jì)有倒角或圓角。導(dǎo)柱孔一般都設(shè)計(jì)制作成通孔，以利于孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料的排出。如果模板較厚，導(dǎo)柱孔 做成不通孔時(shí)，可在不通孔的側(cè)面打一小孔進(jìn)行排氣。 2、材料 用于導(dǎo)套的材料可與導(dǎo)柱的材料相同，也可使用銅合金等耐磨材料來(lái)制造，其硬度一般低于導(dǎo)柱的硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間被拉毛。導(dǎo)套固定部分的表面粗糙度為Ra0.8um，而導(dǎo)向孔的表面粗糙度為Ra0.4um。 3、固定形式與配合精度 I型導(dǎo)套與模板之間為H7/p6或H7/s6的配合形式。 六、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體注入模具型腔時(shí)，必須依次排出澆注系統(tǒng)和型腔中的空氣以及塑料受熱或凝固過(guò)程中所產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔中因各種原因而產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，那么，一方面將會(huì)在塑料件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清、充填缺料等成形缺陷；另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫將可能導(dǎo)致塑料制品局部燒焦與碳化。 注射模成形模具工作時(shí)，排氣通常采取以下四種方式： 1、 利用配合間隙排氣 2、 在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣 3、 推桿排氣 4、 利用鑲件排氣 排氣槽位置設(shè)計(jì)選擇原則 1) 排氣槽要設(shè)計(jì)在熔體流程的最終端。 2) 排氣槽要設(shè)置布局在兩股料流的匯合處。 3) 排氣槽要設(shè)置在型腔中容易滯留氣體的部位。 4) 排氣槽要設(shè)置在型腔中不通孔的底部。 5) 盡量將排氣槽設(shè)置在模具的分型面上。 6) 排氣槽的方向不要對(duì)著操作者的方位，盡管有安全門檔著。 七、模架的選擇及校核 模架是設(shè)計(jì)、制造塑料注射模具的基礎(chǔ)部分。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定中小型模架的周界尺寸范圍為大于260mmX900mm。本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)資料和設(shè)計(jì)需要，選用了塑料注射模中小型模架的派生型的P2型號(hào)模架結(jié)構(gòu)。根據(jù)《注塑模具設(shè)計(jì)》表4-16的標(biāo)準(zhǔn)模架參數(shù)：N×L=220×300mm. （一）、注射機(jī)最大注射量校核 塑件連同澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的重量一般不應(yīng)大于注射機(jī)公稱注射量的80%，注射機(jī)多以公稱容量來(lái)校核 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量之和，即 V＝nV1＋V2 式中： V— 一個(gè)成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積（cm3）； n—型腔數(shù)目； V1—單個(gè)塑件的容量（cm3）； V2—澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量（cm3）。V2＝0.6 V1 故有 V＝nV1＋V2≤0.8 Vg 式中： Vg—注塑機(jī)額定注射量（400cm3）。 V＝nV1＋V2 ＝2×27.378＋0.6×27.378 ＝71.1828 cm3 V＝71.1828 ≤ 0.8×400=320 cm3 （滿足要求） （二）、注射壓力的校核 注射機(jī)的公稱壓力要大于成型的壓力，即 P公≥P注 式中 P公——注射機(jī)的最大注射壓力； P注——塑件成形所需的實(shí)際注射壓力；P注= KP0； K---安全系數(shù),常取K為1.25～1.4，此處取1.3； P0——成型時(shí)所需的注射壓力P0；在實(shí)際生產(chǎn)中P0通常取70～100MPa范圍，此處取80MPa。 根據(jù)注射機(jī)的類型，可得注射機(jī)最大注射壓力為109 MPa，又塑件成形所需的實(shí)際注射壓力P注= KP0＝1.3×80＝104 MPa 故可知P公=109 MPa≥P注=104 MPa，滿足要求。 （三）鎖模力的校核 由于高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的推力，這個(gè)力應(yīng)小于注射機(jī)的公稱鎖模力，否則將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，即： F鎖≥pA分 式中：F鎖——注射機(jī)公稱鎖模力（N）,查表得F鎖為2.54×106 N； p——注射時(shí)型腔內(nèi)注射的壓力，它與塑料品種和塑件有關(guān)（MPa）查表得p為30 MPa； A分——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和（m3）。 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積為A2，在模具設(shè)計(jì)前還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔的統(tǒng)計(jì)分析，A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.2~0.5倍，因此可用0.35A1來(lái)進(jìn)行估算，所以 A分＝nA1＋A2＝nA1＋0.35 A1＝0.037 m2 F= pA分＝30×106×0.037＝1.11×106 N < F鎖＝2.54×106 N 故滿足要求 （四）模具安裝部分得尺寸校核 （1）噴嘴尺寸 注射機(jī)的噴嘴頭部的球面半徑R1應(yīng)與模具主流道始端的球面半徑R2吻合，以免高壓熔體從縫隙處溢出。一般球面半徑R2應(yīng)比噴嘴頭半徑R1大1～2mm，否則主流道內(nèi)的塑件凝料無(wú)法脫出。 此模具主流道始端的球面半徑R=20mm＞注射機(jī)的噴嘴頭部球面半徑R＝18mm，因此符合要求 （2）定位圈尺寸 為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合，模具定模板上的定位圈或主流道襯套與定位圈的整體式結(jié)構(gòu)的外尺寸應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合，同時(shí)其大端的圓盤凸出定模端面高度5~10mm。本次設(shè)計(jì)模具定模板上的定位圈直徑為60mm，與所選注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合，因此符合要求。 （3）最大、最小模厚 在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模具的總厚度位于注射機(jī)可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間。同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸，使得模具能從注射機(jī)拉桿之間裝入。而注射機(jī)可安裝模具的最大厚度是406mm，最小厚度是165mm，本次設(shè)計(jì)模具的總厚度為在這個(gè)范圍內(nèi)，故滿足要求。 （4）螺孔尺寸 注射模具的動(dòng)模板、定模板應(yīng)分別與注射機(jī)動(dòng)模板、定模板上的安裝方法有螺孔相適應(yīng)。模具在注射機(jī)上的安裝方法有螺栓固定和壓板固定兩種形式。本此設(shè)計(jì)采用螺釘固定。 （5）開(kāi)模行程和頂出裝置的校核 注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出。開(kāi)模距離一般可分為兩種情況：一是當(dāng)注射機(jī)采用液壓、機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開(kāi)模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定，并不受模具厚度的影響即注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)；二是當(dāng)注射機(jī)采用液壓機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開(kāi)模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定，并受模具厚度的影響即注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)。 因?yàn)檫x用的注射機(jī)的合模方式為液壓－機(jī)械式合模方式，模具為單分型面，而注射機(jī)最大開(kāi)模 行程與模具厚度無(wú)關(guān)，它的行程大小由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定。 對(duì)于單分型面注射模，開(kāi)模行程可按下式校核： S≥H1 + H2 +（5~10） 式中： S——注射機(jī)的最大開(kāi)模行程（mm），查表得S＝260 mm； H1——塑件推出距離，mm； H2——制品高度，mm。 塑件推出距離H1一般等于型芯高度H1=25，H2=65 mm。 則： S＝260 mm≥H1 + H2 +（5~10）＝25＋20＋（5~10）＝50～60（mm） 故符合要求。 八、模具裝配圖和零件圖 (一)模具零件圖 見(jiàn)零件圖附件。 （二）模具裝配圖 見(jiàn)裝配圖附件。 致謝 為了鞏固自己所學(xué)的知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路、方向，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)實(shí)際的工作能力；根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求和設(shè)計(jì)方法、步驟，參照各種設(shè)計(jì)有關(guān)資料，基本上獨(dú)立地完成了該注塑模的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，模具工作性能的好壞，影響到生產(chǎn)制作的效率、質(zhì)量、成本、直接關(guān)系到企業(yè)的利益。因此對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的選擇或依據(jù)現(xiàn)在設(shè)備進(jìn)行量身定做模具，更是占有舉足輕重的地位。通過(guò)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在工藝分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫技術(shù)文件和查閱文獻(xiàn)方面受到一次綜合訓(xùn)練，增強(qiáng)了我的實(shí)際工作能力。 由于編寫水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，如果文中有欠妥之處，懇請(qǐng)各位老師指點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) 1、塑料成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 主編 ：吳生緒；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 2、典型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 編著：王樹(shù)勛 朱亞林 梅伶 龍國(guó)梁；廣州: 華南理工大學(xué)出版社，2005； 3、公差配合與測(cè)量 主編：胡容華 甘澤新 ；北京:清化大學(xué)出版社，2005； 4、機(jī)械制圖 主編：高玉勞 卜桂玲 5、沖壓與塑料成型機(jī)械設(shè)備 主編：馬 廣 張國(guó)文 6、塑料模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程 編著：張維合 27