畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）打印機(jī)壓輪塑料注塑模具設(shè)計(jì)（單獨(dú)論文不含圖）

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1、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文i摘要摘要本次設(shè)計(jì)的題目為打印機(jī)壓輪設(shè)計(jì)。由于制件的形狀復(fù)雜，考慮到脫模過(guò)程比較困難，所以采用兩次分型。第二次為側(cè)向分型，直接制件從型腔中取出的脫模思路。本次設(shè)計(jì)的塑件的材料為聚乙烯，生產(chǎn)批量為小批量。根據(jù)塑件材料、結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口、一模兩腔、二次分型、斜導(dǎo)柱滑塊側(cè)向抽芯、零件間隙排氣、熱電偶調(diào)節(jié)模具溫度以及循環(huán)冷卻，加工簡(jiǎn)便，便于安裝，制冷效果好。注射機(jī)選用 TTF-200 型注射機(jī)。另外，所有模具設(shè)計(jì)都經(jīng)過(guò)仔細(xì)校核，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：澆口 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu) 分型面 脫模機(jī)構(gòu) 冷卻系統(tǒng)全套完整版圖紙，聯(lián)系全套完整版圖紙，聯(lián)系 153893706打印機(jī)

2、壓輪iiTitleTitle TheThe presspress wheelwheel ofof thethe printerprinterAbstractAbstractThis design subject is the design of printers press wheel. Due to the model is very complexity, considering take off the shell is very difficulty, so two disjoin the model is adopted. The second is side disjoin the

3、 model; the mind is that direct model is disjoined from the room of the model.The material is polyethylene, the batch is small.According to the material、structure, the model of model、two cavity of the same model, divide the type two times, inclined lead the pillar slippery a side to take out the pol

4、e ,the spare parts cleft row spirit, the thermocouple regulates the molding tool temperature and cools off circularly, process simple, easy to gearing, make cold and effective. Inject the machine chooses to inject the machine with the types TTF-200s.Moreover, all molding tool the designs all pass by

5、 the careful school pit, attain to expect the design request.KeywordsKeywords：Sprinkle, Side to the type of the cent with take out the structure of pole, Divide a noodles, Take off the mold organization, Cooling system長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文目目 錄錄1、設(shè)計(jì)選題背景.11.1 設(shè)計(jì)目的 .11.2 塑料成型的加工發(fā)展趨勢(shì) .12、設(shè)計(jì)依據(jù)及有關(guān)結(jié)論.32.1 塑料件有關(guān)資料 .

6、32.2 塑料注射模具應(yīng)注意的問(wèn)題 .42.3 注射模具的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) .42.4 模具的分類(lèi) .52.5 本塑件的質(zhì)量的計(jì)算 .62.6 塑料制件的參數(shù) .62.7 彈簧的選用 .73模具設(shè)計(jì).103.1 注射模的總體設(shè)計(jì) .103.2 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .113.3 型芯零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .113.4 鎖模機(jī)構(gòu) .133.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .143.6 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .193.7 注射模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .203.8 限位桿設(shè)計(jì) .223.9 定位桿的設(shè)計(jì) .223.10 塑料模具設(shè)計(jì)如下.233.11 彈簧的有關(guān)數(shù)據(jù) .314設(shè)計(jì)總結(jié).32參考資料.33長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11、設(shè)計(jì)選題背景、設(shè)

7、計(jì)選題背景1.11.1 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的1.通過(guò)對(duì)模具的設(shè)計(jì)，能夠大致掌握設(shè)計(jì)步驟和解決設(shè)計(jì)模具過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。2.懂得如何協(xié)調(diào)各種約束條件，使設(shè)計(jì)更加趨于完善，如何在有限時(shí)間完成任務(wù)的能力。3理解模具設(shè)計(jì)與加工工藝之間的關(guān)系了解模具加工過(guò)程。4了解加工中定位處理及尺寸標(biāo)注之間的關(guān)系，大致了解各種加工機(jī)床的性能。5掌握制圖和識(shí)圖能力。1.21.2 塑料成型的加工發(fā)展趨勢(shì)塑料成型的加工發(fā)展趨勢(shì)成型塑料制品的模具稱(chēng)為塑料模具。對(duì)塑料模具的全面要求是：能夠生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，以便用模具角度，要求高效率、自動(dòng)化，操作方便，從模具制造角度要求結(jié)構(gòu)合理，制造

8、容易，成本低廉，批量大?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝，高效設(shè)備，選擇先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)因素。尤其塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和制造設(shè)計(jì)起重要作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備，也只能裝上自動(dòng)化生產(chǎn)模具才能發(fā)揮其效能。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)品需求量很大，對(duì)塑料模具也提出了越來(lái)越高的要求。因此，促使塑料成型模具生產(chǎn)不斷有長(zhǎng)足的發(fā)展。塑料成型模具的發(fā)展趨勢(shì)是：(1) 加深理解研究。(2) 高效率、自動(dòng)化。(3) 超大型與超小型及高精度。(4) 革新模具制造工藝。(5) 使模具導(dǎo)柱，模板標(biāo)準(zhǔn)化。不同的塑性成型方法使用著模具的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各不相同。以注射機(jī)型模具為例

9、，塑料先加在注射機(jī)的加熱筒內(nèi)，塑料受熱熔融，在注射機(jī)的螺桿或打印機(jī)壓輪2活塞的推動(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)硬化定型，這就是注射成型的簡(jiǎn)單過(guò)程。注射成型使用的模具稱(chēng)為注射模具。注射模具主要用于熱塑料制品定型。但近年來(lái)也用于熱固性塑料成型。注射成型在塑料制品中占有很大的比重。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文32 2、設(shè)計(jì)依據(jù)及有關(guān)結(jié)論、設(shè)計(jì)依據(jù)及有關(guān)結(jié)論2.12.1 塑料件有關(guān)資料塑料件有關(guān)資料2.1.1、對(duì)塑料件性能進(jìn)行分析：本塑料件為用于精確調(diào)節(jié)水的流量的閥桿。閥桿的較大部位有 O 形密封卷的環(huán)行槽。手柄端為空心。較小端為推頂端，對(duì)于這種塑件，表面質(zhì)量要求不高。因此我

10、選用了聚乙烯 PE。它的溢料間隙為 0.0250.04mm。2.1.2、聚乙烯的工藝參數(shù)。注射成型機(jī)類(lèi)型：柱塞式密度：0.940.96)/(3cmg計(jì)算收縮率 S：1.53.6預(yù)熱和干燥溫度()：7080時(shí)間 T（h）聊筒溫度()后段：140160中段：-后段：170200噴嘴溫度()：-模具溫度()：6070注射壓力 P（Mpa）：60100成型時(shí)間 t(s)注射時(shí)間：150保壓時(shí)間：03冷卻時(shí)間：1560總周期：40130說(shuō)明：高壓聚乙烯模溫為 35-50C，其余均相同。(以上由書(shū) 33 頁(yè)表 2-1 常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數(shù))2.1.3、本熱塑性塑料性能及注意幾點(diǎn)：1無(wú)定形料，其

11、品種牌號(hào)很多，各種料的機(jī)電性能及成形特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。2吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 03，必須充分干燥，須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。打印機(jī)壓輪43流動(dòng)性中等，溢邊料。4宜取高料溫，模溫(對(duì)耐熱，高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫宜取更高)料溫對(duì)物理性能影響較大。料溫過(guò)高易分解(分解溫度為 250左右)，對(duì)要求精度較高的塑件模溫宜取 5060，要求光澤及耐熱型料宜取 6080。5脫模斜度宜取 2以上。2.22.2 塑料注射模具應(yīng)注意的問(wèn)題塑料注射模具應(yīng)注意的問(wèn)題設(shè)計(jì)注射模具應(yīng)考慮：塑料熔體流動(dòng)行為等塑料加工工藝要求方面的問(wèn)題。模具制造裝配等模具結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題 1)了解塑料熔體的流動(dòng)阻

12、力，考慮塑料在流道和型腔各處流動(dòng)阻力、流動(dòng)速度、校核最大流動(dòng)長(zhǎng)度。根據(jù)塑料模具內(nèi)流動(dòng)方向考慮塑料在模具內(nèi)重新熔化和模腔內(nèi)空氣導(dǎo)出問(wèn)題2)考慮冷卻過(guò)程中塑料收縮補(bǔ)縮問(wèn)題。3)通過(guò)模具設(shè)計(jì)老控制塑料在模具內(nèi)結(jié)晶取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)力。4)澆口和分型面選擇問(wèn)題。5)制件的橫向分型抽芯及頂出問(wèn)題。6)模具的有關(guān)尺寸與所用注射機(jī)的關(guān)系，力、裝模尺寸等的關(guān)系。包括與注射機(jī)最大注射量、鎖模7)模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡(jiǎn)單合理；模具應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木群凸鉂嵍?、?qiáng)度和剛度，8)易于制造和裝配。以上問(wèn)題，相互影響，應(yīng)綜合考慮。2.32.3 注射模具的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)注射模具的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)注射模具的結(jié)構(gòu)由注射機(jī)的形式和制件的復(fù)雜

13、程度等因素決定。凡是注射模具均可以分為動(dòng)模和定模兩部分，注射時(shí)動(dòng)模和定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)。開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模與定模分開(kāi)，取出制件。定模安裝在注射機(jī)定模固定板上，根據(jù)模具零件的作用可分為以下幾個(gè)部分。2.3.1 成型零部件型腔是直接成型塑料制件的部分，形狀)，凹模(成型零件外部形狀)，2.3.2 澆注系統(tǒng)。將塑料由注射機(jī)噴嘴引向型腔流道稱(chēng)為澆注系統(tǒng)，由主流道，澆口，冷料長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文5穴組成。 2.3.3 導(dǎo)向部分為確保動(dòng)模與定模準(zhǔn)確對(duì)中而設(shè)計(jì)了導(dǎo)向零件。通常由導(dǎo)柱，導(dǎo)套，導(dǎo)向孔及設(shè)在動(dòng)?；蚨Ｉ匣ハ辔呛系膬?nèi)孔錐面組成。有的注射模具的頂出裝置為避免在頂出過(guò)程中頂出歪斜還沒(méi)有導(dǎo)向零件，使

14、頂出板水平運(yùn)動(dòng)。2.3.4 分型抽芯機(jī)構(gòu)外側(cè)凹和側(cè)孔的塑件在被頂出之前，必須進(jìn)行側(cè)向分型：抽出側(cè)芯，然后方能順利脫模。2.3.5 頂出機(jī)構(gòu)在開(kāi)模過(guò)程中將塑件從模具中頂出的裝置。2.3.6 冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)為了滿足注射工藝對(duì)模具溫度的要求，模具有冷卻和加熱系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)一般是在模具內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水道；而加熱系統(tǒng)則在模具內(nèi)部與周?chē)惭b加熱元鏟如電加熱元件等。2.3.7 排氣系統(tǒng)為了在注射過(guò)程中將型腔內(nèi)原有空氣排出，常在分型面設(shè)有排氣槽，但小型制件排氣量不大，可以直接利用分型面排氣。許多模具頂桿，型芯及模具之間有配合間隙，具有排氣作用，故不必設(shè)置排氣槽。2.42.4 模具的分類(lèi)模具的分類(lèi)按注射模具的總

15、體結(jié)構(gòu)分為以下幾種：2.4.1 單分型面注射模具。亦稱(chēng)雙板式注射模具。它是最簡(jiǎn)單的一種，構(gòu)成型腔的一部分在案動(dòng)模上，另一部分在定模。臥式，立式，注射機(jī)單型面注射模具，主流道高在定模一側(cè)，動(dòng)模上沒(méi)有頂出裝置，以便頂出制件和流道凝料2.4.2 橫向分型抽芯機(jī)構(gòu)注射模具當(dāng)塑件有側(cè)空或側(cè)凹時(shí)，在自動(dòng)操作的模具里沒(méi)有斜導(dǎo)柱或斜滑塊等側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。在開(kāi)模的時(shí)候，利用開(kāi)模力帶動(dòng)側(cè)型芯作橫向移動(dòng)，使其與制造脫離，也有在模具上沒(méi)有液壓缸或氣壓缸等，帶動(dòng)側(cè)向型芯作橫向移動(dòng)。另外，還有幾種形式的模具：雙分型注射模具，帶有活動(dòng)鑲件的注射模具，自動(dòng)卸螺紋注射模具，定模設(shè)有頂出裝置的注射模具，無(wú)流道注射模具本塑件采用

16、三次分型，自動(dòng)脫澆口式注射模具，專(zhuān)用抽芯機(jī)構(gòu)，機(jī)械脫螺紋。打印機(jī)壓輪62.52.5 本塑件的質(zhì)量的計(jì)算本塑件的質(zhì)量的計(jì)算通過(guò)計(jì)算得出塑件的質(zhì)量為 45g。由于用戶(hù)設(shè)有提出型腔數(shù)目的要求，故根據(jù)生產(chǎn)批量并考慮成型時(shí)模具受力均衡等因素，決定采用一模兩腔，初步設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)并估算冷凝質(zhì)量約為 15g。 2V+=2 45+= 91g08150815所需注射機(jī)的最大注射量為 91g 因塑料制件形狀復(fù)雜，需要分型次數(shù)多，因此模板行程需要量大，綜合各方面因素我選用技術(shù)參數(shù)： 鏍桿（柱塞）直徑 mm：50 注射容量 cm 或 g：250 注射壓力 105Pa：1300 鎖模力 10KN：180 最大注射面積 m

17、m：500 模具厚度 mm 最大：350最小：250 模板行程 mm：350 噴嘴 mm 球半徑：18 孔半徑：2 推板兩側(cè) mm 孔徑：40 孔距：280根據(jù)模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)285 頁(yè)，表 2-33 熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格選擇。2.62.6 塑料制件的參數(shù)塑料制件的參數(shù)塑料制件參數(shù)與塑料成型方法和塑料品種性能不同而有所差異。75,0075,002,5040,0014,00R3 R3?16,0054,00100,00205,00245,00長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文72.6.1 尺寸和精度 對(duì)塑料制件的精度影響因素十分復(fù)雜，首先是模具制造精度，其次是塑件收縮率的精度波動(dòng)。同

18、時(shí)由于磨損大呢感原因，造成模具尺寸不斷變化。會(huì)使制件尺寸不穩(wěn)定。塑料制件未要求的自由尺寸采用 8 級(jí)精度。2.6.2 脫模斜度為了使塑件制品易于從模具中脫出，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證制品的內(nèi)外壁具有足夠的拔模斜度，脫模斜度與塑料品種和制品形狀及模具結(jié)構(gòu)有關(guān)。由于本制品是圓柱形件，所以不用再另加拔模斜度。 2.6.3 塑件厚度 塑件厚度取決于使用要求，但根據(jù)成型工藝要求，應(yīng)盡量體現(xiàn)制件各部分 壁厚均勻。避免某處過(guò)薄或過(guò)厚。否則，成型后因收縮率不均勻而使制品變形 而產(chǎn)生縮孔、凹陷、燒傷，以及填充不均勻等缺陷。2.6.4 加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋的作用是在不增加制件厚度的情況下增加制品剛度和強(qiáng)度，在制品 中應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。

19、還可以防止翹曲變形。加強(qiáng)筋的厚度 M050.7H，加強(qiáng)筋長(zhǎng)度 L7 時(shí)，每端的死圈約為 l175 圈。這種彈簧端部的結(jié)構(gòu)有很多形式，最常見(jiàn)的有兩個(gè)端面圈均與鄰圈并緊且磨平的 YI 型，并緊不磨平的 YIII 型和加熱卷繞時(shí)彈簧絲兩端鍛扁切鄰圈并緊(端面圈可磨平，也可不磨平)的 YII 型。在重要場(chǎng)合，應(yīng)采用 YI 型，以保證兩支承端面與彈簧軸線重合垂直，從而使彈簧受壓時(shí)不致傾斜。彈簧絲直徑 d05mm 時(shí)，彈簧的兩支承面可不必磨平。dO5mm 的彈簧兩支承面則需要磨平。磨 v6 分應(yīng)不小于圓周長(zhǎng)的 34端頭厚度一般不小于 d8，端面粗糙度應(yīng)低于。本模具所采用的彈簧鋼材為 65Mn低錳彈簧鋼。這

20、種彈簧鋼與碳素彈簧鋼相比，優(yōu)點(diǎn)是淬透性較好和強(qiáng)度較高；缺點(diǎn)是淬火后容易產(chǎn)生裂紋及熱脆性。但由于價(jià)格便宜，所以一般機(jī)械上常用的尺寸不大的彈簧可以用此種材料制造。普通圓柱螺旋彈簧的主要幾何尺寸有：外徑 D、中徑 D2、內(nèi)徑 D1、節(jié)距P、螺旋升角及彈簧絲直徑 d。它們的關(guān)系為： d=arctgP2D式中彈簧的螺旋升角，對(duì)圓柱螺旋壓縮彈簧一般應(yīng)在 59 范圍內(nèi)選取。彈簧的旋向可以右旋或左旋，但無(wú)特殊要求時(shí)，一般都是右旋。普通圓柱螺旋壓縮及拉伸彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式見(jiàn)下表。表 1參數(shù)名稱(chēng)及代號(hào)壓縮彈簧備注中徑 D2D2=cd按表 165 取標(biāo)注值內(nèi)徑 D1外徑D1=D2-d外徑 DD=D2+d旋繞比

21、CC=D2/d壓縮彈簧長(zhǎng)細(xì)比 bB=H0/D2b 在 1-5.3 的范圍內(nèi)選取長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文9自由高度或長(zhǎng)度 H0H0Pn+(1.52)d兩端并緊磨平H0Pn+(33.5)d兩端并緊磨平工作高度或長(zhǎng)度H1、H2、HnHn=H0-nn-工作變形量總?cè)?shù) n1n1=n=(22.5)冷卷n1=n=(1.52)YII 型熱圈有效圈數(shù)根據(jù)要求變形量按要求計(jì)算N 2 n=Gd Mas/8PmaxC3節(jié)距 pP=(0.280.5)D2軸向間距=P-d展開(kāi)長(zhǎng)度 LL1=d2n1/cos螺旋角=arctg(p/D2)對(duì)壓縮螺旋彈簧推薦=59 質(zhì)量 msMs=Lrd42R 為材料的密度對(duì)各種鋼R=770

22、0kg/m3打印機(jī)壓輪103模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)3.13.1 注射模的總體設(shè)計(jì)注射模的總體設(shè)計(jì)3.1.1 確定型腔的數(shù)目根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目，并參考實(shí)際生產(chǎn)是否合理、方便。設(shè)注射機(jī)最大注射量為 G(g)，單個(gè)制品重量為 W1(g)，澆注系統(tǒng)重量為 W2(g)。則有12/ )8 . 0(WWGn綜合各方面因素，由 n=(0.8250-15)/73.3=2.4 所以本模具型腔數(shù)目為 2。3.1.2 確定分型面分型面是分開(kāi)模具取出制品的面。注射模分別有一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)分型面的模具。分型面的位置有垂直于開(kāi)模方向的，有平行于開(kāi)模方向的，有傾斜于開(kāi)模方向的。分型面的形狀有平面有曲面。分型面是否合理對(duì)于塑

23、件的質(zhì)量、操作的難易程度以及模具的制造都有很大的影響。3.1.3 型腔的方位一般只采用一個(gè)與注射機(jī)開(kāi)模方向相垂直的分型面，只有在特殊情況下才采用較多的分型面。應(yīng)設(shè)法避免與開(kāi)模方向相垂直的側(cè)向分型和側(cè)向抽芯。因?yàn)檫@會(huì)增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。因此在安排制件在型腔內(nèi)的位置時(shí)，要盡量避免與開(kāi)模方向相垂直的方向有側(cè)孔或側(cè)凹。3.1.4 型面形狀 一般的分型面是與注射機(jī)開(kāi)模方向相垂直的平面，但也有根據(jù)制品要求而設(shè)計(jì)的曲面、斜面等特殊形狀面。3.1.5 分型面位置除了必須開(kāi)設(shè)在制件輪廓最大的地方才能射制品順利的從型腔中脫出來(lái)。還應(yīng)考慮下面幾個(gè)因素：a、因?yàn)榉中兔娌豢杀苊獾囊谥萍狭粝乱缌虾圹E或拼合縫痕跡，故

24、制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處最好不開(kāi)設(shè)分型面b、從制件的頂出考慮，分型面要求盡可能的把制件留在動(dòng)模一側(cè)。c、從保證制件各部分同心度出發(fā)，同心度要求高的制件，取分型面時(shí)最好把同心度要求高的部分放在同一側(cè)。d、有側(cè)凹和冊(cè)孔的制件，應(yīng)當(dāng)采用自動(dòng)側(cè)向抽芯。除了液壓抽芯能獲得較大的側(cè)向抽芯距離外，一般分型面抽芯機(jī)構(gòu)距離都較小。取分型面時(shí)首先要考慮將抽芯和分型距離較長(zhǎng)的以便放在定模以便。而將短的一邊放在動(dòng)模的一側(cè)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文11作側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。由于側(cè)向滑塊復(fù)合模時(shí)鎖緊力較小，對(duì)于投影面積較大的大型制件，可以將制件投影面積大的分型面放在動(dòng)定模板主平面上，而將投影面積較小的分型面放在側(cè)向。3

25、.23.2 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體注射入型腔的時(shí)候，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽不能順利排 出。將在制品上形成氣泡，使接縫、表面輪廓不清，不能完全充滿型腔。同時(shí)，因氣體壓縮而產(chǎn)生的高溫使制件產(chǎn)生焦痕。而氣體被壓縮而產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低沖模速度，影響注射周期并會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，使熔接線處強(qiáng)度降低，以及不能成形。其次是在開(kāi)模時(shí)造成型腔及型芯貼字塑件而脫摸時(shí)成為真空。對(duì)于成型一些料流速度較小的塑件時(shí)，在大多數(shù)場(chǎng)合，可以利用模具分型面及活動(dòng)零件間隙排氣。3.33.3 型芯零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成型腔的零件稱(chēng)為成型零件。它包括：凸模，凹模，型芯，鑲件，各種成型桿及成型環(huán)。由于型腔直接關(guān)系

26、到塑件質(zhì)量。它要求有足夠的硬件，強(qiáng)度，光潔度，耐腐蝕性以及承受塑件的擠壓力和料流摩擦力。足夠的精度及表面粗糙度。光潔度一般在 0.8 以下，以保證塑件制品表面光潔美觀，容易脫摸。一般進(jìn)行熱處理使其硬度 HRC 在 45 以上，如果成型產(chǎn)生腐蝕氣體應(yīng)選擇耐腐蝕的模具鋼。3.3.1 成型零部件尺寸計(jì)算聚乙烯的收縮率 p 的平均值為 0.02。400.004 =1.2 =1/3=0.4 Lm=Ls+Lsp-1.2 43z0 =40+40 0.021.2434 . 00 =39.94 . 00160.004 =0.80 =1/33 . 0 Lm=Ls+Lsp-0.843z0打印機(jī)壓輪12 =16+16

27、*0.020.8433 . 00 =15.723 . 0075 0006. 06 . 1315 . 0Hm=(1+)Hs-p32z0 =(1+0.02)-75326 . 15 . 00 =75.85 . 00 54 0006. 04 . 1315 . 0Hm=(1+)Hs-p32z0 =(1+0.02) -54324 . 15 . 00=54.185 . 00100 0006. 00 . 2317 . 0Hm=(1+)Hs-p32z0 =(1+0.02)- 1000 . 2327 . 00 =100.77 . 00205 0006. 03 . 3311 . 1Hm=(1+)Hs-p32z0 =

28、(1+0.02)- 2053 . 3321 . 10 =207.11 . 10245 06 . 36 . 3312 . 1Hm=(1+)Hs-p32z0 =(1+0.02)- 2456 . 3322 . 10 =249.8962 . 10長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文1314 0006. 08 . 0313 . 0Hm=(1+)Hs-p32z0 =(1+0.02)- 148 . 0323 . 00 =13.783 . 00型芯設(shè)計(jì)如下：4.00128.5075.00150.005262.00圖 13.43.4 鎖模機(jī)構(gòu)鎖模機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑件是必不可少的部分，因?yàn)樵谀＞唛]合時(shí)要求有一定的方向和位置

29、。所以必須設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。又知導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，所以本模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)放在動(dòng)模的一邊。3.4.1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的這、作用有定位、導(dǎo)向和承受一定的側(cè)壓力。推板導(dǎo)柱還起支撐的作用。定位作用。為避免裝配時(shí)方位發(fā)生錯(cuò)誤而損壞模具并且在模具閉合后 使型腔保持正常的形狀，不致因?yàn)槲恢闷贫鹚芗诤癫痪?。?dǎo)向作用。動(dòng)、定模合模時(shí)，必須使動(dòng)、定模正確閉合。承受一定側(cè)壓力。塑料模具導(dǎo)柱進(jìn)入型腔會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力。3.4.2 對(duì)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)要求。打印機(jī)壓輪14長(zhǎng)度。導(dǎo)柱長(zhǎng)度要求要比凸模端面高度高出 68mm，以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正 方向就進(jìn)入型腔而使型腔損壞。形狀。導(dǎo)柱的端面為圓柱形或錐形，以便順利進(jìn)入導(dǎo)正方向孔。

30、材料。導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，因此采用 T8A。配合精度。導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔的配合為 H7f5。光潔度。配合部分要求光潔度 32 以上3.53.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.5.1 澆注系統(tǒng)是以注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)管道它分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)制 品性能和成型的難易成型程度影響很大，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：塑料的成型特性。根據(jù)塑件大小、形狀設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)滿足所有塑料的成型特性的要求，以保證塑件的質(zhì)量。 塑件的大小及形狀，根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、技術(shù)要求等因素綜合選擇分型面。同時(shí)考慮澆注系統(tǒng)的形成，進(jìn)料口數(shù)量及位置保證正常成型，還應(yīng)該

31、注意防止料流直接沖擊嵌件及細(xì)微型芯或使型芯受力不均勻。還應(yīng)考慮到可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和錯(cuò)位的問(wèn)題。從而采用相應(yīng)的措施或留有修整的余地。模具成型塑件的型腔數(shù)，設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔。澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。塑件外觀。澆注系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口是否方便。注射機(jī)安裝模板的大小。當(dāng)塑件投影面積較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開(kāi)模設(shè)進(jìn)料口、選擇注射機(jī)壓力不同。成形效率。在大批量生產(chǎn)是設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，減小端面面積，縮短填充及冷卻時(shí)間。即縮短了成型周期又減少了澆注系統(tǒng)損耗的塑料。冷料穴。

32、在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料穴必須去除。防止折射型腔影響塑料件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)間應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的各種措施。3.5.2 普通澆注系統(tǒng)的組成普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴幾部分組成的。主流道系統(tǒng)是指緊接注射機(jī)噴嘴到分流道為止那一段流道。熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過(guò)它，它與注射機(jī)在同一軸線，物料在主流道中并不改變流動(dòng)方向，主流道斷面一般為圓形，其斷面尺寸可能是變化的，也可能是不變的。分流道：?jiǎn)吻蛔⑸淠Ｍǔ２挥梅至鞯?，但多腔注射?；蚬ぜ^大是必須開(kāi)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文15設(shè)分流道由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和

33、壓力下降都盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)分流道應(yīng)設(shè)計(jì)的短而粗，但過(guò)短過(guò)粗又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。分流道排布應(yīng)盡量平衡。分流道的截面形狀分流道的尺寸需根據(jù)制品壁厚、體積、形狀復(fù)雜程度及所用塑料的性能等因素而定。 分流道表壁的表面粗糙度不宜太小。當(dāng)分流道設(shè)計(jì)的比較長(zhǎng)時(shí)，末端應(yīng)設(shè)置冷料穴。應(yīng)將熱量損失和流動(dòng)阻力作為主要矛盾進(jìn)行考慮。料穴：冷料穴是為了去除料流的前鋒冷料而設(shè)置的，

34、在注射過(guò)程的循環(huán)中，由于噴嘴與低溫模具接觸，使噴嘴端有一段低溫料，常稱(chēng)冷料，在注射入模時(shí)，冷卻在料流最前端，冷料進(jìn)入型腔將造成冷接縫，甚至在未進(jìn)入型腔前料頭澆口堵塞而不能進(jìn)料。拉料桿設(shè)計(jì)如下：6.003.005.0049.002.004.0065.005.00R0.504.00142.004.0075.005.00R0.504.0014圖 2打印機(jī)壓輪163.5.3 澆口系統(tǒng)。澆口系統(tǒng)將從主流到末端將塑料引入型腔的狹窄部分，除了主流道澆口以外各種澆口其斷面尺寸一般都比分流道斷面尺寸短。直接澆口限制澆口。限制澆口是指澆道與型腔采用一段距離很短，截面很小的澆口相連。當(dāng)熔融塑料通過(guò)狹窄的澆口時(shí)，流速

35、增高，并因摩擦使料溫也增高，有利于填充型腔。當(dāng)充滿型腔后，由于模具散發(fā)熱量，熔融逐漸變冷卻，塑料由于接觸模具部分開(kāi)始漸漸向中心層固化，而進(jìn)料口比型腔部分要薄，因此，首先固化封閉注射壓力就不能繼續(xù)傳遞到型腔里面去，型腔內(nèi)的熔料即可在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下自由收縮固化成形。因此塑件內(nèi)殘余應(yīng)力小，可減少弊病。3.5.4 本模具采用點(diǎn)澆口，其特點(diǎn)是 a、澆口位置能較自由地選定，不受限制。b、剪切速率高；能使流程比增大。但剪切速率過(guò)高時(shí)，澆口附近易引起熔體破裂、白化。c、多點(diǎn)進(jìn)料或多腔時(shí)，容易平衡。d、澆口必須用三板模切斷。e、可用于人澆道。f、澆口附近變形小。g、加工比較困難。3.5.5 在塑料制品澆口上開(kāi)設(shè)部

36、分選擇。澆口的開(kāi)設(shè)位置歲質(zhì)量影響很大，采用什么樣的澆口應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。a、免熔體破裂現(xiàn)象在制品上產(chǎn)生。b、考慮定向方位時(shí)對(duì)塑件性能的影響。c、有利于流動(dòng)、排氣、補(bǔ)料。當(dāng)制件壁厚相差較大時(shí)，應(yīng)在避免噴射下把澆口開(kāi)設(shè)在接近截面最厚處，當(dāng)制件壁厚相差較大時(shí)，應(yīng)在避免噴射的前提下，把澆口開(kāi)在接近截面最厚處，當(dāng)制件設(shè)有加強(qiáng)筋時(shí)，可以利用加強(qiáng)筋作為改善塑件的通道。d、校核流動(dòng)距離比。在設(shè)計(jì)澆口和確定大型制品澆口數(shù)量時(shí)，必須考慮流動(dòng)比。因?yàn)樾颓缓穸炔淮?，流?dòng)流動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)應(yīng)力增大等原因，會(huì)導(dǎo)致制件出現(xiàn)缺陷。澆道：是指熔料由澆口注入型腔前的過(guò)度部分。作用是通過(guò)澆道截面及方向變化使熔料平穩(wěn)的按流向注入型腔，澆

37、道的形狀及尺寸應(yīng)滿足愛(ài)相等截面積時(shí)其周長(zhǎng)為最小的要求從而可減少熔料散熱面積和摩擦阻力。3.5.6 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文17a、澆道不必精修的很光華(一般在 7 左右)。因?yàn)榱狭鲗恿鲃?dòng)要小一些好，但必須避免有凸起和凹入，以免分型和脫模不良。b、流道和進(jìn)料口采用斜面及圓角連接。以便于避免分型和脫模不良。塑料流動(dòng)及填充否則會(huì)使塑料流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生反壓力，消耗動(dòng)能。c、澆道的長(zhǎng)度在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下應(yīng)盡量取短，以免模具尺寸加大，塑料流動(dòng)及填充。否則會(huì)使塑料流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生融料冷卻快但澆道過(guò)短，也會(huì)去除澆道不便。d、澆道分布有時(shí)只設(shè)只在定模和動(dòng)模一方，有時(shí)則定動(dòng)模都開(kāi)設(shè)澆道，合模后成各種形狀截面

38、，這取決于模具結(jié)構(gòu)、塑料性能及加工水平。動(dòng)定模都分設(shè)澆道則對(duì)料的流動(dòng)有利，但加工困難，要求兩模一定對(duì)準(zhǔn)。e、在保證熔料充滿型腔的情況下，澆道斷面尺寸及長(zhǎng)度應(yīng)盡量取小。特別對(duì)小型塑件顯得更加重要，澆道轉(zhuǎn)折處應(yīng)有圓弧過(guò)渡。f、澆道較長(zhǎng)時(shí)，末端設(shè)有冷料穴。g、一模多腔時(shí)流道截面積應(yīng)為各進(jìn)料口截面積之和。3.5.7 進(jìn)料口位置的選擇塑料流動(dòng)能量損失小a、進(jìn)料口位置應(yīng)使填充型腔各部分流程最短，并保證充滿型腔。b、進(jìn)料口的位置應(yīng)使料流變向越少越好。c、進(jìn)料口的位置應(yīng)使最終壓力有效傳遞到塑件較厚部分以減少縮孔，但應(yīng)注意保證薄壁部分也能充滿。應(yīng)按塑件壁厚分布情況而定，一般進(jìn)料口的位置應(yīng)設(shè)在塑件的壁厚部分上，如

39、果有幾個(gè)壁厚部分、則應(yīng)布置在這個(gè)壁厚之間一般壁厚上，使壓力能均勻傳遞到各部分，如當(dāng)增強(qiáng)筋能夠縮孔，進(jìn)料口設(shè)置在加強(qiáng)筋上。d、進(jìn)料口的位置要避免造成收縮變形。e、進(jìn)料口的位置應(yīng)減少或者避免塑件的熔接痕。f、對(duì)有鑲件的模具，進(jìn)料口的位置不能使流動(dòng)塑料沖擊鑲件，但也不能離進(jìn)料口太遠(yuǎn)，否則塑料流動(dòng)鑲件附近變冷，熔接不好。g、進(jìn)料口的位置及大小要考慮對(duì)型芯的影響，要盡量避免進(jìn)入的塑料正面沖擊型芯，尤其對(duì)于較小的直徑芯。否則使注射壓力損耗或使型芯彎曲變形。h、外觀要求高的塑件，進(jìn)料口不允許設(shè)在表面上，同時(shí)要考慮清理簡(jiǎn)便，不損壞塑件為好。以上各原則應(yīng)用時(shí)會(huì)產(chǎn)生某種程度的矛盾，必須以保證塑件優(yōu)良為主。基于以上

40、原則，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)如下：打印機(jī)壓輪18SCALE B 5:1SCALE A 8:14.001.00R0.8010144.002.41R3.003020.50圖 3熔料在碰到有 60 圓錐頭的型芯之前，注入型腔的自由噴射材料有點(diǎn)變冷，變冷的熔料流束會(huì)側(cè)壁偏流，并迫使它達(dá)到外壁，然后在那里保持不動(dòng)，形成一個(gè)極不規(guī)則的粗糙表面。采用右圖所示的進(jìn)料口避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)。如圖所示，進(jìn)料口朝注塑件方向必須擴(kuò)大，進(jìn)料口不是用尖角而是圓角與塑件相連也十分重要。只有采用這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)噴流才能完全充滿閥桿的實(shí)心錐頂，并且有光滑表面。這種結(jié)構(gòu)的唯一缺點(diǎn)是在注塑件上留有進(jìn)料痕跡，但是并不影響閥桿的正常工作。澆注系統(tǒng)的橫

41、腔排列方式：圖 4確定脫模方式長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文19該模具采用澆口，必須去除分流道、點(diǎn)澆口后脫模，故該模具采用 3 次分型脫模結(jié)構(gòu)。本材料的脫模斜度是型腔為 25一 453.63.6 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在注射成型每一個(gè)循環(huán)中，塑料必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu) 稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成，即頂出零件。他直接與塑件接觸。將塑件頂出型腔，頂出桿需要固定。為了使頂出過(guò)程平衡，頂出零件不致于彎曲或卡死，常設(shè)有頂出系統(tǒng)的導(dǎo)柱和導(dǎo)套，對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的要求有以下幾點(diǎn)：3.6.1 塑料制件留在動(dòng)模。模具結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證塑料制件在開(kāi)模過(guò)程中留在具有脫模裝置的動(dòng)模上，若因

42、塑件幾何形狀的關(guān)系，不便留在動(dòng)模上，應(yīng)考慮對(duì)塑料的外形進(jìn)行修改或在模具的結(jié)構(gòu)上采取強(qiáng)制脫模措施。3.6.2 塑件不變形損壞，要保證塑件中不變形，這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的最基本要求。要做到這一點(diǎn)，必須對(duì)塑料對(duì)型腔附著力的大小和所在部位進(jìn)行分析，以便模具的脫模力能得到均勻合理的分布。由于制件收縮時(shí)包緊型芯，因此，頂出部分應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)頂出力應(yīng)施于制件剛度、強(qiáng)度最大部位，在加強(qiáng)筋、凸緣殼體側(cè)壁處，作用面積也盡可能大些。塑件與型腔的附著力大多由塑件冷卻時(shí)收縮引起，它與塑件的幾何形狀、模溫、冷卻時(shí)間、脫模斜度以及型腔的表面光潔度有關(guān)。由于影響因素很多，計(jì)算脫模力比較困難。常用類(lèi)似產(chǎn)品比較法，即收縮率大

43、，壁愈厚，型芯形狀復(fù)雜，脫模斜度小以及型腔光潔度低時(shí)，脫模力就大，反之則小。該模具采用三次分型脫模機(jī)構(gòu)。第一次分型使制件與分流道及澆口由澆口處分開(kāi)。第二次分型將分流道及澆口用推板及彈簧推桿頂出去除。第三次分型由頂桿將停留在動(dòng)模型腔的制件頂出脫模。3.6.3 脫模力的計(jì)算塑料制件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小。而將型芯或凸模包緊，在塑件脫模時(shí)必須克服這一包緊力。此處還有需克服機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)摩擦阻力及塑件和鋼材之間的粘附力。開(kāi)始脫模時(shí)，瞬間所要克服的阻力很大。稱(chēng)為初始脫模力。塑件包緊型芯、凸模，在抽拔力的作用下脫模。3.6.4 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形。推力分布依脫

44、模阻力的大小要合理安排。推桿分布不可太大，以免造成塑件的被頂出部分產(chǎn)生局部隙裂。打印機(jī)壓輪20推桿強(qiáng)度及剛性足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形。推桿位置痕跡須不影響塑件外觀脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)保持靈活、可靠，不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作。3.6.5 相關(guān)公式及尺寸塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)234 頁(yè) 公式 5-94 厚壁圓形件：2trt2rk)f1)(km1 (fLSEr2Q22Q-脫模力（N）T-塑件平均厚度（cm）E-塑件彈性模量（N/cm2）S-塑料平均成型收縮率（mm/mm）L-包容凸模的長(zhǎng)度（cm）f-塑料與鋼的磨擦系數(shù)m-塑料的泊松比r圓柱形半徑（cm）由手冊(cè)查得：t=0.3m r=2.6cm E=9104N/

45、cm2 S=0.02 L=4cm f=0.2 m=0.3K19. 86 . 23 . 023 . 06 . 222trt2r2222Q=)0.21)(19. 83 . 01 (02. 02 . 041096 . 24 .312)f1)(km1 (fLSEr24 =2065.7N3.6.6 推桿的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在其頂出過(guò)程中防止其歪斜和扭曲是很重要的，否則會(huì)造成頂桿變形、折斷或者使推板與型腔磨損研傷。因此在脫模機(jī)構(gòu)中必須設(shè)計(jì)導(dǎo)直裝置，導(dǎo)柱還有支撐作用以減少中間桿彎曲。構(gòu)在完成塑料脫模以后，為了進(jìn)入下一個(gè)行程，必須回到初始位置，除了推板脫模以外，其它脫模機(jī)構(gòu)都沒(méi)有回程桿。3.73.7 注射模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)

46、計(jì)注射模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)塑料注射模具時(shí)，必須考慮用冷卻和加熱的方法來(lái)調(diào)節(jié)模具溫度，溫度對(duì)塑料質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文213.7.1 成型收縮率利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)保持模具溫度恒定能減少制品成型收縮率的波動(dòng)，提高制品尺寸精度。3.7.2 變形模具的型芯和型腔溫度差別過(guò)大，會(huì)使制件翹曲變形，影響制品的美觀和實(shí)用。特別是對(duì)壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑料制品，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因收縮率不均勻而變形的情況。因此，必須采用合適的冷卻回路，才能使模具型腔的各個(gè)部分基礎(chǔ)上保持均勻，從而使制件各處都能同時(shí)凝固。3.7.3 尺寸穩(wěn)定性除模具溫度波動(dòng)會(huì)影響制品尺寸穩(wěn)定性外，模具的大小也會(huì)影響

47、尺寸的穩(wěn)定性。對(duì)于結(jié)晶型塑料，為保證制品尺寸穩(wěn)定、合理控制模溫，這樣可以使塑料均勻結(jié)晶。否則在制件存放和使用時(shí)，其尺寸由于塑料結(jié)晶不均勻而發(fā)生變化。3.7.4 力學(xué)性能對(duì)于結(jié)晶性塑料，結(jié)晶度越高，制品的應(yīng)力開(kāi)裂傾向也越大。這時(shí)降低模溫是有利的。3.7.5 表面粗糙度提高模溫能改變?nèi)秉c(diǎn)聽(tīng)表面狀態(tài)，過(guò)低溫度會(huì)使制品表面粗糙度降低。以上綜合考慮。一般注射模具從注射到型腔熔體溫度為 190左右。其中 5%以熱輻射形式散發(fā)到大氣中去，其余 95%由冷卻介質(zhì)帶走。因此模具冷卻時(shí)間主要決定于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)232 頁(yè)，注射周期每?jī)纱伍]模之間的時(shí)間間隔其中包括：充模時(shí)間 Ti升壓及保壓

48、時(shí)間 Tn冷卻時(shí)間 Tc升閉模及取件時(shí)間 Tr注射周期 TT=Ti+Tn+Tc+TrTn=0.3(S+2S2) =0.3(3+32)=6.3s Ti 由 14 表 1-4 得 Ti=1560s 取 40s. Tc=1660s 取 40s.打印機(jī)壓輪22 Tr 取 30s. 則：T=6.3+40+40+30=116.3120s該模具成型 PE 的產(chǎn)量。W=29.32g/min為獲得良好的塑料制件，應(yīng)使模具在工作中維持適當(dāng)而均勻的溫度。這由型腔的幾何形狀和模具的總體積以及注射機(jī)周?chē)h(huán)境并非易事。主要靠經(jīng)驗(yàn)的積累來(lái)大致確定冷卻孔數(shù)和到工作面的位置。3.83.8 限位桿設(shè)計(jì)限位桿設(shè)計(jì)為使本模具結(jié)構(gòu)緊湊

49、、設(shè)計(jì)合理。故使用限位桿限位螺釘，開(kāi)模一定的距離后，順利的取出塑料制件既澆口套中的費(fèi)料。限位桿限位釘設(shè)計(jì)如下：圖 53.93.9 定位桿的設(shè)計(jì)定位桿的設(shè)計(jì)總的來(lái)說(shuō)，精密零件應(yīng)該有很高零件加工精度，模具裝配精度、足夠的剛度、良好的冷卻系統(tǒng)、合理的澆注系統(tǒng)、正確協(xié)調(diào)的模具動(dòng)作。應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼材制造，使模具經(jīng)久耐用，要達(dá)到上述要求，就與模具的導(dǎo)向和機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。本模具型芯較長(zhǎng)，所以要保證型芯的正確位置就要有定位機(jī)構(gòu)。本模具采用四個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)套定位，圓柱銷(xiāo)輔助定位，避免了型芯的前后左右竄動(dòng)，以及由此而損壞上下模的模面。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的尺寸、形狀如下：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文23圖 63.10

50、3.10 塑料模具設(shè)計(jì)如下塑料模具設(shè)計(jì)如下左視圖：打印機(jī)壓輪24R10.00限位深4-?34.0075.0075.00spspspspspspspspspKO170.00170.0090.0090.00155.00155.00155.0075.00sp225.00225.00150.00150.0064.0064.00112.0092.0058.0038.0015.0015.0038.0058.0092.00112.00155.006-M875.0060.0060.00117.00117.0030.0030.000.00125.00125.0080.0050.0080.00110.00145.

51、00145.00170.00170.0035.0035.000.00主視圖：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2565.0075.0075.00?3.002310.00BA151411105.00131298765413240.0060.0090?20.0040.005.001475.00R38.00?40.00?55.00?1215.00?100.00打印機(jī)壓輪26右視圖：R10.0090.0090.0090.00170.00170.0015.0015.0035.0035.00225.00225.00125.00125.00145.00155.00155.0075.0075.000.00150.001

52、17.00117.0030.0030.0060.0060.0090.00150.000.00長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文27俯視圖： 3.10.1 模具和注射機(jī)的關(guān)系我們知道每副模具只能安裝在與其想適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)。因此，模具的設(shè)計(jì)與使用關(guān)系十分密切，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出合乎要求的模具。從模具的設(shè)計(jì)角度來(lái)看，應(yīng)該了解的技術(shù)規(guī)范有：注射機(jī)的最大注射量、最大注射壓力、最大頂出力、最大成型面積、模具的最大厚度及最小厚度、最大開(kāi)模行程、以及機(jī)床安裝模板螺釘孔（或丁形槽）的位置與尺寸。3.10.1.1 最大注射量的校核主流道 擴(kuò)大計(jì)算按 d=6mm 圓柱計(jì)算。3215

53、5.56)26(2mmV分流道25.0025.0025.002322620.005.00212019181716?4.0040.0020.001.00155.00?34.00117.0050.0040.0025.0020.0030.0010.001.0030.0090.00110.0070.0030.0045.0015.0010.001410打印機(jī)壓輪2833262.943)26(4311042mmV工件質(zhì)量3394.22489mmV gmmgvm82.21/1097. 094.224893333總質(zhì)量為：gVm97. 01097. 0)62.94355.56(31212gmmm61.4482

54、.21297. 02312注射機(jī)的注射容量為 250g則：2500.8=200g44.16g注射量符合要求。3.10.1.2 鎖模力的校核當(dāng)高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，使模具沿分型面脹開(kāi)，其值等于制件和澆注系統(tǒng)的面積之和的投影乘以型腔內(nèi)的塑料的壓力。作用在這個(gè)面積上的總力應(yīng)該小于射機(jī)的鎖模力，否則在注射高壓塑料時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生逸料現(xiàn)象。根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)181 頁(yè)注射基本壓力 P=PBKcKs 5-23P型腔內(nèi)注射壓力強(qiáng)度（Mpa）PB基本壓力（Mpa）Kc依材料的系數(shù)Ks依塑料幾何形狀的復(fù)雜程度而異的系數(shù) Ks=11.5平均壁厚 t=3mm最長(zhǎng)流程為 86+7+55=14

55、8mm由圖 5-53 壁厚為 3mm 時(shí) L/t=148/3=49.350Ps=17.5Mpa由表 5-25 查得 Kc=1塑件形狀復(fù)雜 Ks=1.5 由公式 5-23 求得：P=17.511.5=26.2527Mpa2 腔的總投影面積為：2225 .1953527.19491104)2/31(2cmmmA由公式 5-24 F=1.5PA0.1F所需鎖模力（KN）長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文29P型腔單位面積的注射壓力（MPa）A型腔（包括澆注系統(tǒng)）的投影面積（cm2）F=1.52719.50.1=78.97579(KN)F=79KN50+80+10= 140mm滿足開(kāi)模行程要求。3.10.1.5

56、 推桿的強(qiáng)度校核。推桿的應(yīng)力校核根據(jù)塑料模具手冊(cè)244 頁(yè)打印機(jī)壓輪30)/(dn4Q22cmNs式中推桿應(yīng)力（N/cm2）s推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度（N/cm） 一般中碳鋼2/32000cmNs 合金結(jié)構(gòu)鋼2/42000cmNs 則：222/32000/59.73347 .20654cmNscmN推桿的強(qiáng)度合格。推桿的有效位置：mmmmL1285.122 .2023.10.1.6 推板的強(qiáng)度校核。推板的厚度 H 按下式計(jì)算：H=0.54L（）1/3 （cm）EBYQH推板厚度（cm）L推板間距（cm）Q總脫模力（N）E鋼材的彈性模量（N/cm2）一般中碳鋼 E=2.1107B推板寬度（cm）Y

57、推板允許的最大變形量（cm）則：5cm. 1774cm. 0)003. 08 .14102.12065.7(1154. 0H3/17推板強(qiáng)度合格推板與推桿孔之間的雙邊間隙，應(yīng)保證即不溢料而又能排氣，對(duì)于流動(dòng)性較好的塑料聚乙烯，應(yīng)大大于 0.030.04mm。3.10.1.7 凹模及模局底板校核。a、組合式凹模側(cè)壁剛度校核15mm. 2215cm. 0) 1125. 0103006 . 2003. 0101 . 2103006 . 2003. 0101 . 225. 01(55. 1) 11urPErPEu1( rh111511 本模具選 5mm 2.155模具側(cè)壁合格。b.組合式凹模底板剛度校

58、核。長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文31h2=0.588cm=5.88mm34Pr74. 0E31145003. 0101 . 255. 11030074. 0本模具選 10mm 5.8810模具底板合格。以上出自模具制造與設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)416 頁(yè)表 2-1583.113.11 彈簧的有關(guān)數(shù)據(jù)彈簧的有關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)369 頁(yè)表 25-10 常用壓縮彈簧主要尺寸和基本性能（GB2089-80）a、d=0.6mm,D=6mm,p3.08mm,Flim=13.04N,f=2.213mm,H0=948mm, n=2.514.4 圈，n 取 6 圈，1=18.84mm,q=0.041810-3kg,

59、D1=D-2d=6-20.6=4.8mm LI 型 Ho=(n+1)d+D1(6+1)0.6+4.8=9mmb、d=1.2mm,D=14mm,p7.44mm,Flim=41.3N,f=5.575mm,Ho=22115mm, n=2.514.5 圈,n 取 10 圈，1+43.98mm,q=0.694210-3kg,D1=D-21.2=11.6mmLI 型 Ho=(n+1)d+D1=(10+1)1.2+11.6=24.8mmc、d=1.6mm,D=14mm,p5.87mm,Film=89.4N,f=3.825mm,Ho=1790mm, n=2.514.5 圈，n 取 14.5 圈，1=43.98

60、mm,q=0.694210-3kg, D1=D-2d=14-21.6=10.8mm, LI 型 Ho=(n+1)d+D1=(14.5+1)1.6+108.=35.6mm選用兩個(gè)端面均勻與鄰圈并緊并磨平的型打印機(jī)壓輪324設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方向和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用進(jìn)行了一次全面的實(shí)踐，圍繞著“以人為本，工程技術(shù)與藝術(shù)相融合”的原則，對(duì)傳統(tǒng)的臺(tái)式鉆床進(jìn)行了一次全新的設(shè)計(jì)，從機(jī)械設(shè)計(jì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)中得到了一次鍛煉。特別是在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過(guò)程中，我深深的了解到，作為一名設(shè)計(jì)人員，不但要求有廣闊靈活的創(chuàng)造性思維，還要擁有廣博的知識(shí)，這樣才能對(duì)設(shè)計(jì)有全面的了解，才能產(chǎn)生優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。

61、設(shè)計(jì)不是孤立的，它是各種知識(shí)的綜合運(yùn)用，是一種知識(shí)分散重組的創(chuàng)造性活動(dòng)。存在的問(wèn)題:一方面，由于時(shí)間和條件有限，而且，簡(jiǎn)化了部分設(shè)計(jì)計(jì)算步驟，缺少部分計(jì)算過(guò)程。另一方面，由于對(duì)許多領(lǐng)域知識(shí)掌握不足和尚缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)一定程度的欠缺和不完善。但通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，熟練了所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了運(yùn)用知識(shí)的能力 ，學(xué)習(xí)到了許多新知識(shí)和積累了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也看了自己的不足，為以后的設(shè)計(jì)工作奠定了基礎(chǔ)。長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文33參考資料參考資料1、馮炳亮 、 韓秦英 、 殷振海 、蔣文森編 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 上海出版社 2、由塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編 塑料模設(shè)

62、計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 3、宋王恒 主編 塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 航空工業(yè)出版社 4、田克華 主編 互換性與測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 5、大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室 機(jī)械制圖 高等教育出版社 6、陳作模 、孫恒 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 7、濮良貴 、紀(jì)各剛 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社 打印機(jī)壓輪34聲發(fā)射聲發(fā)射(AE)監(jiān)測(cè)沖壓監(jiān)測(cè)沖壓 B.S 金第一部分第一部分:信號(hào)特征和胚料硬度的影響信號(hào)特征和胚料硬度的影響前言前言隨著高速?zèng)_壓床在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用,由于沖床操作時(shí)的安全可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)變得益重要,其重要的理由用是可籍以避免模具和機(jī)床的嚴(yán)重?fù)p壞,并及早發(fā)現(xiàn)異常操作條件而

63、減少昂貴的停機(jī)時(shí)間和模具費(fèi)用.送料錯(cuò)誤,潤(rùn)滑失效,零件松動(dòng)和廢料堵塞等這些沖床的典型損壞形式,在未被覺(jué)察的情況下,產(chǎn)生大量的不良的產(chǎn)品并加速成工具磨損和斷裂或使機(jī)架過(guò)載，這時(shí)高速部床來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重，某些損壞可用光電管，微動(dòng)開(kāi)關(guān)或由監(jiān)視儀所控制的應(yīng)變儀檢測(cè)，然而這些監(jiān)視的性能是有有限的，但聲信號(hào)分析對(duì)全過(guò)程檢測(cè)具有更大的潛力。沖床聲信號(hào)分析不是一個(gè)新概念。Aleen Steward 和 Koss 等人早已把空氣傳播的聲間分析技術(shù)應(yīng)用于噪聲控制和振動(dòng)分析，Mallick 也用這種方法監(jiān)測(cè)沖床，這種新概念也應(yīng)用在 Mallick 的工作中。他把一個(gè)附有加速度計(jì)的拾音器裝與沖床的和成套模具附近，以探測(cè)沖

64、壓時(shí)經(jīng)空氣傳播的沖床信號(hào)，測(cè)量沖床的每一個(gè)完整沖程的信號(hào)強(qiáng)度。在政策條件下，人們認(rèn)為作為機(jī)器特征的聲信號(hào)是保持相對(duì)穩(wěn)定的，因此，信號(hào)強(qiáng)度的任何變化都可以視為異常的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。雖然在和一系列成功地探測(cè)了一些異常的操作情況，但難以提高進(jìn)一步的診斷信息，該系統(tǒng)的局限性在于以分析發(fā)自沖床的復(fù)雜信號(hào)的原始信號(hào)處理方法本身。而且用拾音器探測(cè)空氣傳播的聲信號(hào)，這一方法受到有限的頻率范圍，空氣中信號(hào)的耗散環(huán)境噪聲干擾的限制。若采用聲發(fā)射技術(shù)則可以克服這些限制。因?yàn)槁暟l(fā)生技術(shù)采用接觸式壓電晶傳感器和更多的信號(hào)處理技術(shù)各大學(xué)工業(yè)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和工程師發(fā)展了聲發(fā)生技術(shù)，因此本文不再做詳細(xì)的討論，文獻(xiàn)中集中介紹了聲發(fā)射

65、技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用，Lorol 最近的文章對(duì)聲發(fā)生領(lǐng)域作了全面的回顧。過(guò)去幾年中，西部電子公司工廠研究中心的工程師發(fā)展了一種微處理機(jī)控制了實(shí)時(shí)聲發(fā)生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以探測(cè) Minster3 沖床（額定壓力 22 噸）的模擬故障形式作為該研究的一個(gè)重要部分，對(duì)實(shí)際沖孔階段發(fā)射的聲發(fā)射信號(hào)作了完備的分類(lèi)，從沖床循環(huán)時(shí)的輸出信號(hào)作了完備的分支，從沖床循環(huán)時(shí)的輸出信號(hào)長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文35通過(guò)源鑒別，相對(duì)時(shí)間以及聲發(fā)射信號(hào)每一成分的振幅作了徹底的分析，在鉛筆芯在空氣中折斷的簡(jiǎn)單情況中，聲發(fā)射信號(hào)特征一般分為信號(hào)上升時(shí)間，下降衰減等等。然而來(lái)自沖床的復(fù)雜信號(hào)是如此復(fù)雜，以致以上信號(hào)特征不能提供任何有用的

66、信息，本文所研究的聲發(fā)射信號(hào)的真實(shí)，有意義的特征是用鑒別，相對(duì)時(shí)間以及沖孔階段發(fā)射信號(hào)的影響。正如所料，這些信號(hào)特征取決于包括機(jī)床在內(nèi)的許多因素，典型的影響參數(shù)有材料新能和材料厚度，模具的大小和形狀，模具間隙，沖壓速度等。本文對(duì)用于這些實(shí)驗(yàn)的硬件在第二節(jié)中加以描述，而典型的聲發(fā)射信號(hào)的全部特征在第三節(jié)中說(shuō)明，上述的影響參數(shù)中胚料硬度和影響在第四節(jié)中描述，第五節(jié)是關(guān)于研究的概要，其實(shí)參數(shù)如胚料厚度，模具大小和模具磨損的影響將在第二部分發(fā)表。二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)全部實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由沖床、信號(hào)處理器和微型計(jì)算機(jī)三部分組成。沖床型號(hào)是Minster3#(額定電壓)22 噸，行程次數(shù) 150 次/分鐘，行程 5 厘米。信號(hào)處理器裝在外罩殼中，其示意圖見(jiàn)圖 1。壓力波和剪切波傳感器分別裝在墊板和底版上，可從其中任一傳感器接受聲發(fā)射信號(hào)，如放大信號(hào)的包絡(luò)線超過(guò)預(yù)置門(mén)檻值，其強(qiáng)度就由電壓/頻率轉(zhuǎn)換器作數(shù)字化處理，凸模的相對(duì)位置由裝在沖床架和滑塊間的線電壓一位移傳感器（LVDT）同時(shí)測(cè)出。此外，安裝在飛輪軸上的光傳感器可與線電壓位移傳感器結(jié)合。信號(hào)處理器在一特定階段測(cè)量的數(shù)字化包絡(luò)強(qiáng)度即為聲發(fā)射計(jì)數(shù)。目前