飲水機(jī)分流閥塑料模具設(shè)計(jì)【11張CAD圖紙+PDF圖】

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Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design.Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; injection machine selection目 錄1 緒論11.1 塑料簡介11.2 注塑成型及注塑模12 塑料材料分析42.1 塑料材料的基本特性42.2 塑件材料成型性能52.3 塑件材料主要用途53 塑件的工藝分析63.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.2 塑件尺寸及精度83.3 塑件表面粗糙度83.4 塑件的體積和質(zhì)量84 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定94.1 注射成型工藝過程分析594.2 澆口種類的確定94.3 型腔數(shù)目的確定104.4 注射機(jī)的選擇和校核10 4.4.1注射量的校核11 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核12 4.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核135 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)155.1 分型面的設(shè)計(jì)155.2 型腔的布局165.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16 5.3.1 澆注系統(tǒng)組成16 5.3.2 確定澆注系統(tǒng)的原則16 5.3.3 主流道的設(shè)計(jì)17 5.3.4 分流道的設(shè)計(jì)18 5.3.5 澆口的設(shè)計(jì)19 5.3.6 冷料穴的設(shè)計(jì)205.4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)22 5.4.1成形收縮率22 5.4.2模具成形零件的制造誤差22 5.4.3零件的磨損22 5.4.4模具的配合間隙的誤差225.5型腔和型芯尺寸計(jì)算23 5.5.1型腔徑向尺寸計(jì)算23 5.5.2型腔的深度尺寸23 5.5.3型芯的徑向尺寸23 5.5.4型芯的高度尺寸23 5.5.5中心距尺寸計(jì)算235.6 動模板的強(qiáng)度校核245.7 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)255.8 成型零部件工作尺寸的計(jì)算265.9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì)27 5.9.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型27 5.9.2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定295.10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)30 5.10.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇30 5.10.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)315.11 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)33 5.11.1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響33 5.11.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則335.12 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)335.13 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用34 5.13.1 模架的選用34 5.13.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)356 模具材料的選用386.1 成型零件材料選用386.2 注射模用鋼種387 總結(jié)39參考文獻(xiàn)40致謝41畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明.42畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明.43V畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 緒論模具制造是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。1.1 塑料簡介塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽纾⒃诔尚凸袒蟊３制浼鹊眯螤疃话l(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能1。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。1.2 注塑成型及注塑模將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動。注射成型時(shí)動模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個(gè)階段，即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。目前國際市場上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動模擬分析軟件有澳大利亞的MOLDFLOW、美國的CFLOW、華中科技大學(xué)的H-FLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡稱MPX）。采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對整個(gè)注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2 塑料材料分析2.1 塑料材料的基本特性 ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02-1.05。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對ABS幾乎沒有影響， ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會引起應(yīng)力開裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS易變硬發(fā)脆。ABS的性能指標(biāo)： 密度 1.021.05（），收縮率 ，熔點(diǎn)，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)，收縮率 范圍內(nèi)。ABS的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。2.2 塑件材料成型性能ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時(shí)黏度增高，黏度對剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用側(cè)澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2.3 塑件材料主要用途 ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造殼體、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、產(chǎn)品、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。83 塑件的工藝分析在模具設(shè)計(jì)之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。分流閥如圖3.1所示，呈90彎管結(jié)構(gòu)，兩端接頭為外螺紋，成型時(shí)采用型芯，型腔直接成型，中通結(jié)構(gòu)采用抽芯機(jī)構(gòu)，滑塊側(cè)抽芯成型，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。圖3.1 分流閥3D視圖3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 脫模斜度由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.51.5，根據(jù)文獻(xiàn)1，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35130/，型芯脫模斜度為30/1(2) 塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在14，最常用的數(shù)值為23。該產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為2左右。(3) 塑件的圓角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.51的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。(4) 孔塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。3.2 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級確定精度等級。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)2表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級精度，未注采用MT5級精度。3.3 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.021.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高，為Ra0.8，內(nèi)部為Ra1.2。3.4 塑件的體積和質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測量，如圖3.2,在軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測量塑件的體積，再乘以材料密度，即可可出產(chǎn)品質(zhì)量（ABS的密度為1.05），該塑件制品的單個(gè)質(zhì)量為8.9克。圖3.2 分流閥3D測量畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定4.1 注射成型工藝過程分析5根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為：第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。(1) 成型前對原材料的預(yù)處理ABS材料具有吸濕性，加工前的干燥很重要。干燥條件為100到200，23小時(shí)。加工前的濕度必須小于0.02%。(2) 料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 (3) 脫模劑的選用脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用。第二? 注射成型過程完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過程。第三步：制件的后處理注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚康氖菫榱讼嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為ABS，就采用退火處理13小時(shí)。4.2 澆口種類的確定注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。由于本設(shè)計(jì)中分流閥塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)入式澆口。側(cè)入式澆口在端面處，成形后切除澆口, 零件組裝時(shí)澆口被遮擋起來。側(cè)入式澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。4.3 型腔數(shù)目的確定因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)入式澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一出四腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。4.4 注射機(jī)的選擇和校核由于采用一出四腔，需要至少注射量為8.9x4=35.6g，流道水口廢料5g（測量和計(jì)算方法與產(chǎn)品相同），總注塑量達(dá)到40.6g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天120W1B。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：表 海天120W1B注塑機(jī)參數(shù)型號參數(shù)單位120W1B螺桿直徑mm40理論注射容量cm3214注射重量PSg195注射壓力Mpa171注射行程mm170螺桿轉(zhuǎn)速r/min0190料筒加熱功率KW9.75鎖模力KN1200拉桿內(nèi)間距(水平垂直)mm410410允許最大模具厚度mm450允許最小模具厚度mm150移模行程mm360移模開距(最大)mm810液壓頂出行程mm120液壓頂出力KN33液壓頂出桿數(shù)量ABS5油泵電動機(jī)功率KW13油箱容積l280機(jī)器尺寸(長寬高)m4.831.261.96機(jī)器重量t4.6最小模具尺寸(長寬)mm2902904.4.1注射量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型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)。校核公式為： (4.1)式中：-型腔數(shù)量 -單個(gè)塑件的重量(g) -澆注系統(tǒng)所需塑料的重量(g)本設(shè)計(jì)中：n=4 8.9 g =5 g M=4x8.9+5=40.6g注塑機(jī)額定注塑量為214g所以注射量符合要求。4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。 (4.2)式中：n -型腔數(shù)目 -單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 -澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=4 =1120 =555 =4x1120+555=5035注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即： （）P F (4.3)式中： P塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）F注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP（）P=5035x30x1.1x0.001=166KN1200KN鎖模力符合要求圖4.1 產(chǎn)品投影面積3D測量4.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核(1) 模具厚度（閉合高度）模具閉合高度必須滿足以下公式 (4.4)式中：-注射機(jī)允許的最大模厚 -注射機(jī)允許的最小模厚本設(shè)計(jì)中模具厚度為281mm，150H450，符合要求(2) 開模行程（S）的校核模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。對于臥式注射機(jī)，其開模行程與模具厚度有關(guān)，對于單分型面注射模應(yīng)有：SmaxS= H1 + H2 + H3 + C (4.5)式中：H1-模具厚度 H2-頂出行程H3 -包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度H4為塑件外抽心的脫模距離，此模具中為140mm；C 安全距離本設(shè)計(jì)中=810 = 281 mm =15mm H3 =120mm H4 =140mm C取30mm總的開模距離需要S=586mm以上. 經(jīng)計(jì)算，符合要求。(3) 頂出裝置的校核在設(shè)計(jì)模具推出機(jī)構(gòu)時(shí)，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時(shí)模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。海天120W1B型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。36畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 分型面的設(shè)計(jì)將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：a. 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；b. 使塑件在開模后留在動模上；c. 分型面的痕跡不影響塑件的外觀；d. 澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；e. 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；f. 使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處如圖5.1，開模后塑件留在動模一側(cè)。圖5.1 分型面的選擇5.2 型腔的布局型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。型腔布局由圖5.2所示：圖5.2 型腔布局設(shè)計(jì)5.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)入式澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。5.3.1 澆注系統(tǒng)組成普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分：1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道5澆口 6型腔 7冷料穴5.3.2 確定澆注系統(tǒng)的原則在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：a. 塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。b. 模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是單型腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。c. 塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。d. 塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。e. 冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲存冷料的措施。 5.3.3 主流道的設(shè)計(jì)流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。(1) 主流道的尺寸設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天120W1B，其噴嘴直徑為4，噴嘴球面半徑為16，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下圖5.3：圖5.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖中，d=噴嘴孔徑+1mm；R=噴嘴球面半徑+23mm；a=24；r=D/8；H=（1/32/5）R。主流道直徑的經(jīng)驗(yàn)公式為： （5.1）式中:D主流道大頭直徑，mm；V流經(jīng)主流道的熔體體積（包括各個(gè)型腔、各級分流道、主流道以及冷料穴的容積），mm；K因熔體材料而異的常數(shù)，查手冊1得PC的K=1.5。取D=9.6mm，噴嘴孔徑為4mm，噴嘴球面半徑為18mm則d=5mm，R=20mm，r=2mm，H=8mm。(2) 主流道襯套的形式選用如圖5.4所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。圖5.4 主流道襯套及其固定形式(3) 主流道襯套的固定主流道襯套的固定，采用2個(gè)M620的螺絲直接鎖附固定。5.3.4 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用一出四側(cè)入式澆口。流道布局如圖5.5所示：圖5.5 流道布局(1) 分流道的截面尺寸 應(yīng)根據(jù)塑件的體積、形狀、壁厚、所用塑料的工藝性能、注射速率以及澆道的長度等因素來確定。1對于壁厚小于3 mm，質(zhì)量在200g一下的塑件可用一下經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑。 （5.2）式中：D分流道的直徑，mm；W流經(jīng)分流道的塑料量，g；L分流道長度，mm。經(jīng)計(jì)算得，本模具分流道直徑D=5 mm。(2) 分流道的布置分流道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種。本模具采用平衡式布置形式。5.3.5 澆口的設(shè)計(jì)澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會倒流。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)入式澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。澆口的位置選擇原則：澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：a. 熔體在型腔內(nèi)流動時(shí)，其動能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使(1)流程(包括分支流程)為最短；(2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；(3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；(4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。b. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，本設(shè)計(jì)采用側(cè)入式澆口。澆口的截面積一般取分流道截面積的3%6%，澆口的長度約11.5mm，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取最小值，試模時(shí)逐步修正。澆口的形狀有矩形（厚度和寬度比為1： 3）、圓形、梯形和U形。澆口的類型有直接口、側(cè)澆口、平縫式澆口、扇形澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、潛伏式澆口和護(hù)耳澆口等。本模具采用的側(cè)澆口，側(cè)澆口位置開設(shè)在模具的分型面上，從零件的邊緣進(jìn)料。優(yōu)點(diǎn)：截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正。缺點(diǎn)：在制品的表面留有澆口痕跡。澆口的大小由厚度、寬度和長度決定。厚度確定澆口的固化時(shí)間，在實(shí)踐中通常是在允許的范圍內(nèi)先將側(cè)交口的厚度加工的薄一些，試模式在進(jìn)行修正。 5.3.6 冷料穴的設(shè)計(jì)主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為5mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的z形式有多種，這里采用Z倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。5.4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)該對成型零件的結(jié)構(gòu)形式、計(jì)算尺寸、強(qiáng)度校核給以足夠的重視。(1) 模具成型零件尺寸精度的因素模具成型零件的加工精度直接影響塑件的尺寸精度。實(shí)踐表明，因模具成型零件的加工而造成的誤差約占塑料塑件成型誤差的三分之一。通常模具的制造精度等級為34級即可。(2) 模具成型零件的磨損量 模具在使用過程中，由于料流的流動，塑料塑件的脫模，都會使模具成型零件受到磨損。模具成型零件的不均勻磨損、銹蝕、使其表明光潔度降低，而從新研磨拋光也會造成模具成型零件的磨損，其中以塑料塑件的脫模對模具成型零件的磨損最大。因此通常認(rèn)為凡與脫模方向垂直的面不考慮磨損，與脫模方向平行的面才加以考慮。磨損量隨著生產(chǎn)批量的增加而增大。計(jì)算模具成型零件工作尺寸時(shí)，對于模具生產(chǎn)批量較小的模具取小值，甚至可以不考慮其磨損量。(3) 毛邊厚度對塑件塑件尺寸精度的影響在敞開式和半閉合式壓模中，沿塑料塑件型腔周圍設(shè)有擠壓邊，把在該擠壓邊框上形成的塑料層叫毛邊。毛邊的厚度與加入的壓制材料的數(shù)量及壓制比壓有關(guān)。利用注射模成型塑料塑件時(shí)，同樣也會產(chǎn)生毛邊。由于分型面上有渣滓，或者鎖模力不夠大，或者模具零件加工精度不高，使模具零件不能緊密貼合也會形成毛邊.(4) 成型工藝條件的控制及操作技術(shù)對塑料塑件尺寸精度的影響 成型工藝條件包括料筒溫度、注射壓力、保壓時(shí)間、模具溫度、每次注射量、注射速度、冷卻時(shí)間、成型周期、原料的預(yù)熱及干燥等，對其進(jìn)行正確的控制和管理，有利于獲得穩(wěn)定的尺寸，質(zhì)量優(yōu)異的塑料塑件，并對經(jīng)濟(jì)價(jià)值也有大的影響。各種工藝條件是互相關(guān)聯(lián)的，僅對一個(gè)工藝因素進(jìn)行正確地控制，并不容易提高塑件的質(zhì)量，必須進(jìn)行全面地正確的控制。工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級確定相應(yīng)的成型部件工作尺寸與精度。5.4.1成形收縮率在實(shí)際工作中，成形收縮率的波動很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為：s=(Smax-Smin)Ls （5.3）式中：s為件收縮波動而引起的塑件尺寸誤差（mm）；Smax為塑料的最大收縮率（%）；Smin為塑料的最小收縮率（%）；Ls為塑件尺寸（mm）。一般情況下，由收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差1/3以內(nèi)。5.4.2模具成形零件的制造誤差實(shí)踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在IT7IT8級之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。5.4.3零件的磨損模具在使用過程中，由于種種原因會對型腔和型芯造成磨損，對于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6。5.4.4模具的配合間隙的誤差模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。綜上所述，在模具型腔與型芯的設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各種影響成形零件尺寸的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)償。由于影響因素很不穩(wěn)定，補(bǔ)償值應(yīng)在試模后進(jìn)行逐步修訂。通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡化后的計(jì)算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進(jìn)行計(jì)算，從收縮率的定義出發(fā)，按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計(jì)算。5.5型腔和型芯尺寸計(jì)算5.5.1型腔徑向尺寸計(jì)算 （5.4）式中：Dm為型腔的最小基本尺寸；D為塑件的最大基本尺寸；Scp為注塑件塑料的平均收縮率；為塑件的尺寸公差；x為系數(shù)，x=3/4；M為模具制造公差,按IT9級公差選取而精度要求不高的塑件按（1/3-1/6）選取。因?yàn)樵撍芗纫蟛桓?，所以按?/4）選取。5.5.2型腔的深度尺寸 （5.5）式中：Hm為型腔深度的最小基本尺寸；H為塑件的最大基本尺寸；x為系數(shù)，x=2/3；其余符號同上。5.6動模板的強(qiáng)度校核動模墊板由于受到成型壓力的作用而發(fā)生變形，若此變形過大，就會導(dǎo)致塑件的壁厚發(fā)生變化，還會發(fā)生溢料現(xiàn)象，因此必須將其最大變形量限制到0.10.2mm以下。計(jì)算公式如下：p=K2P1Bh2，P1=FP （5.6）式中：P1為動模受的總壓力，MPa；F為塑件及澆注系統(tǒng)在動模上的投影面積，5053cm2；P為型腔壓力一般取2545MPa；K為修正系數(shù)，取0.60.75，此處取為0.7；B為動模墊板的寬度，270mm；L為支撐塊的跨距，164mm。計(jì)算得，在動模上的總投影面積約為5053cm2，則四個(gè)型腔所受的壓力為166MPa，動模墊板所受應(yīng)力為11.09MPa，小于材料的許用應(yīng)力p=1279MPa。成型零件工作尺寸的計(jì)算塑件尺寸塑件尺寸公差塑件等級模具尺寸公差（1/4）公式系數(shù)x模具尺寸計(jì)算結(jié)果660.3840.063（5.2）0.7533.50.2640.065（5.2）0.75620.3240.080（5.2）0.7529.50.2440.060（5.2）0.75640.3240.080（5.2）0.7531.50.2640.065（5.2）0.7520.1240.030（5.3）0.67100.1840.045（5.3）0.6760.1640.040（5.3）0.6740.1440.035 （5.4） 0.6750.1440.035（5.4）0.6750.1440.035（3）0.675.7 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。(1) 型腔的設(shè)計(jì)型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。圖5.6 型腔3D圖(2) 型芯的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，深度不大，經(jīng)過對塑件實(shí)體的仔細(xì)觀察研究確定：塑件采用嵌入式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)，型芯與動模板的配合可采用。圖5.7 型芯3D圖5.8 成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開零部件的工作尺寸。塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為0.6%，剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為：A=B+0.006B （5.7）式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78級作為模具制造公差。在此取IT8級，型芯工作尺寸公差取IT7級。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。5.9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì)5.9.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型一般指的模具的行位機(jī)構(gòu)，即凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動作來拖出產(chǎn)品倒扣，低陷等位置的機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中模具是采用單邊抽芯即可，兩個(gè)抽芯機(jī)構(gòu)抽芯行程較大，需要較長的斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)，見圖5.8。圖5.8下圖5.9列出模具的常用行位結(jié)構(gòu)。從作用位置分為下模行位、上模行位、斜行位（斜頂） 從動力來分，為機(jī)動側(cè)向行位機(jī)構(gòu)和液壓（氣壓）側(cè)向行位機(jī)構(gòu)圖5.9a. 滑塊的設(shè)計(jì) 滑塊設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于滑塊與側(cè)向型芯連接以及注射成型時(shí)制品尺寸的準(zhǔn)確性和移動的可靠性，滑塊分為整體式和組合式兩種。滑塊材料常用45鋼或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。 b. 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8?；瑝K的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長度的2/3，導(dǎo)滑槽材料通常用45鋼制造，調(diào)質(zhì)至HRC 28HRC32，c. 滑塊定位裝置設(shè)計(jì)由于我們采用的是后模行位的形式，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，采用行位壓板的方式，主要作用為固定與導(dǎo)向作用。d. 楔緊塊設(shè)計(jì)楔緊角應(yīng)比斜導(dǎo)柱的傾斜角大23。e. 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了抽芯機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式。(1) 斜導(dǎo)柱在定模上、滑塊在動模上的結(jié)構(gòu) 1)設(shè)計(jì)時(shí)必須注意，滑塊與推桿在合模復(fù)位過程中不能發(fā)生“干涉”現(xiàn)象。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復(fù)位先于推桿的復(fù)位致使活動側(cè)向型芯與推桿相碰撞，造成活動側(cè)向型芯或推桿損壞。 2) 如果發(fā)生干涉，常用的先復(fù)位附加裝置有彈簧先復(fù)位、楔形滑塊先復(fù)位、擺桿先復(fù)位等多種形式。(2) 斜導(dǎo)柱在動模上、滑塊在定模上的結(jié)構(gòu)(3) 斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模上(4) 斜導(dǎo)柱和滑塊同在動模上5.9.2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定a. 抽芯距S型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離叫理論抽芯距，用S表示。為了安全起見，實(shí)際抽芯距離S通常比理論抽芯距離S大23mm，即S = S+（23）mm （5.8）本次設(shè)計(jì)中兩邊抽芯，分別抽芯距離為S1=63mm，S2=48mm所以S1 =63+366mm。S2 =48+351mm。b. 斜導(dǎo)柱傾斜角導(dǎo)柱傾斜角是決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作效果的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅決定了開模行程和斜導(dǎo)柱長度，而且對斜導(dǎo)柱的受力狀況有著重要影響。決定傾斜角大小時(shí)，應(yīng)從抽芯距、開模行程和斜導(dǎo)柱受力幾個(gè)方面綜合考慮。實(shí)際生產(chǎn)中，一般取=1232。本次設(shè)計(jì)取=25。c. 斜導(dǎo)柱直徑d斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算公式為 (5.9)式中：斜導(dǎo)柱直徑，mm； 脫模力，N；側(cè)型芯滑塊受的脫模力作業(yè)線與斜導(dǎo)柱中心線的交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離，mm； 斜導(dǎo)柱所用材料的許用彎曲應(yīng)力，MPa； 斜導(dǎo)柱傾斜角。本次模具設(shè)計(jì)中，計(jì)算如下：=11.73mm (5.10)取d為12mm。d. 斜導(dǎo)柱的總長度斜導(dǎo)柱總長度計(jì)算公式為 （510）mm (5.11)式中：斜導(dǎo)柱總長度，mm； 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑，mm； 斜導(dǎo)柱傾斜角； 斜導(dǎo)柱固定板厚度，mm； 斜導(dǎo)柱工作部分直徑，mm； 抽芯距，mm。本次模具設(shè)計(jì)中，計(jì)算如下： S1斜導(dǎo)柱計(jì)算（510）mm178mm.S2斜導(dǎo)柱計(jì)算（510）mm213mm圖5.10 斜導(dǎo)柱抽芯距離與長度設(shè)計(jì)5.10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，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。5.10.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇脫模機(jī)構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、套管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等。本設(shè)計(jì)中采用推桿推出機(jī)構(gòu)和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：a. 使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；b. 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；c. 推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；e. 推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；f. 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀。5.10.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)a. 推桿布置該塑件采用了6mm大小推桿，其分布情況如圖5.11所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。圖5.11 推桿布置b. 推桿的設(shè)計(jì)7本設(shè)計(jì)中采用臺肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計(jì)時(shí)推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑，見圖。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，ABS塑料的溢料間隙為。 c. 推桿橫截面積直徑校核由于該塑件的底面尺寸有限，所以只能憑經(jīng)驗(yàn)定推桿的直徑為