電視機(jī)遙控器外殼注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

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Haunter from American has first invented the plastic celluloid through natural polymer materials, to 1903, A. Eichengreen from Germany invented the plastic injection molding process.the development of plastics industry has been going on for nearly two centuries. Nowadays, all kinds of plastic products have infiltrated into every aspect of our lives, and plastic has become an indispensable part of modern life.Today, injection molding has become the most promising and most commonly used molding method for plastic products. In the process of injection molding, whether the mold is qualified directly affects the quality of plastic products. Whether the surface of the product is smooth; Whether it has sufficient strength, hardness, wear resistance and heat resistance; Whether the appearance is beautiful; Whether can have higher productivity, have direct relation with the structure of mold.This book of life common after the remote shell as an example, from the plastic analysis, the choice of plastics materials, contains the mold material selection, mold structure design, casting, exhaust, cooling system design process, such as for the reader to show a complete design process of plastic mold. This book was aimed to design a plastic mould with simple processing, reasonable design, low cost and quick efficiency. The design of the mold adopted a two-cavity, two-plate mold structure; The ejection mechanism adopts the scheme of push rod, which is convenient and quick. The design also adopts the ladder parting, and the partial parting surface is the surface.Key words: Injection mold; PCR mold steel; Two lumens; Curved parting surface; Latent gate.III目 錄摘 要IABSTRACTII1 緒 論11.1 塑料模具簡介11.2 塑料模具行業(yè)的發(fā)展情況11.3 選題的目的和意義11.4 主要研究內(nèi)容22 塑件分析32.1 塑件材料的選擇32.2 ABS的物理性能和力學(xué)性能32.3 ABS的成形條件43 選擇注塑機(jī)并校核53.1測量制品的物理特性53.2 注塑機(jī)的選擇53.3 確定注射機(jī)工藝參數(shù)與安裝參數(shù)74 模具材料的選擇94.1 塑料模具對材料的性能要求94.2 選擇合適的模具材料105 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)135.1 分型面的確定135.2 確定型腔的具體尺寸135.3 型腔數(shù)目的確定175.4 模架的選擇175.5 模具鑲件195.6 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇196 澆注系統(tǒng)206.1澆注系統(tǒng)的作用206.2流道及澆口設(shè)計(jì)207 排氣和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)247.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)247.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)248 脫模機(jī)構(gòu)278.1 取出機(jī)構(gòu)278.2 脫出機(jī)構(gòu)278.3 確定開模行程、頂出行程278.4 脫模力289 模具工作原理2910 試模驗(yàn)收及模具維護(hù)3110.1 試模與驗(yàn)收3110.2 模具維護(hù)31總 結(jié)32參考文獻(xiàn)33附錄一：外文文獻(xiàn)翻譯34附錄二：外文文獻(xiàn)原文45致謝531 緒 論1.1 塑料模具簡介塑料成型模具又稱塑料模，是指在高分子材料加工時(shí)用于塑料制品成型的模具。在現(xiàn)今高分子材料加工領(lǐng)域中，塑料模的優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分重要的一部分。在塑料制品的生產(chǎn)過程中，塑料模具設(shè)計(jì)對產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量都起著至關(guān)重要的作用。尤其當(dāng)加工工藝、制品材料與制品結(jié)構(gòu)都已經(jīng)確定時(shí)，模具設(shè)計(jì)的重要性尤為明顯。例如，制品的尺寸、形狀精度；內(nèi)應(yīng)力的高低；制品表面的質(zhì)量和物理力學(xué)性能等指標(biāo)，均會受到模具的模腔、流道尺寸；分型面、進(jìn)澆與排氣位置不同；脫模方式的選擇以及表面粗糙度等因素的影響。而且，制品加工時(shí)，操作的是否復(fù)雜也在很大程度上受塑料模具的結(jié)構(gòu)是否合理影響。另外，制品成本高低也在一定程度上受塑料模具的影響。一般情況下，制模的費(fèi)用是非常高的；只有少量的簡易模具的制作成本較低。所以，只有在裝上可以自動生產(chǎn)的模具的前提下，全自動化的高效設(shè)備才能將它的作用最大化的發(fā)揮出來。而且模具結(jié)構(gòu)的更新也是塑料制品更新的前提。由此可見，在實(shí)現(xiàn)塑料制品的加工工藝、使用要求、和外觀造型要求上，合理的塑料模具起著舉足輕重的作用。因此有人戲稱，塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”，就是先進(jìn)的模具、高效率的設(shè)備以及合理的加工工藝。1.2 塑料模具行業(yè)的發(fā)展情況如今，國外的塑料模具先進(jìn)水平還是在很大程度上領(lǐng)先于我國的。例如在模具材料方面，國外的專用塑料模具鋼的品種多于我國，規(guī)格也較全，質(zhì)量水平也相較我國更加穩(wěn)定。同時(shí)也應(yīng)該看到我國在塑料模具領(lǐng)域的進(jìn)步。例如，我國已經(jīng)大規(guī)模地開發(fā)了塑料模具的各種設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，同時(shí)CAPP、CAD等技術(shù)的應(yīng)用也得到了大規(guī)模的普及?？梢哉f，近幾年塑料模具在我國的發(fā)展非常迅速。我國在2001年11月28日至12月1日派出代表團(tuán)參加了EuroMold 2001模具技術(shù)展覽會。在展會上展示了例如先進(jìn)的加工設(shè)備與軟件技術(shù)、激光焊接與檢測技術(shù)、無模成形與快速成形技術(shù)以及各種國外先進(jìn)的模具技術(shù)等各種國外先進(jìn)的模具技術(shù)。使我國深切的認(rèn)識到我國的模具工業(yè)與世界先進(jìn)水平的差距。我國也制定了明確的目標(biāo)，大力發(fā)展我國的塑料模具領(lǐng)域。1.3 選題的目的和意義隨著當(dāng)今社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民的生活水平越來越高，電子產(chǎn)品已經(jīng)成為人民生活中不可或缺的一部分。而人們的需求也隨之多樣化。因此在現(xiàn)代的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，人性化設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)人員的一個(gè)重要目標(biāo)，因此遙控器的出現(xiàn)也就不足為奇了，而遙控器日益多變的結(jié)構(gòu)和形狀，也對模具結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，作為一名機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生，在經(jīng)過對自身能力與模具工業(yè)的發(fā)展情況的綜合考慮之后，在老師的建議下，我選擇了電視機(jī)遙控器外殼的注塑模具設(shè)計(jì)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。希望我能運(yùn)用我所學(xué)的知識，盡可能利用最簡單的模具來注出人們滿意的遙控器。1.4 主要研究內(nèi)容 塑件材料的選擇 注塑機(jī)的選擇及參數(shù)校核 模具材料選擇和模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 試模驗(yàn)收及模具維護(hù)2 塑件分析2.1 塑件材料的選擇本次設(shè)計(jì)為電視機(jī)遙控器外殼的注塑模具，要求制品要有足夠的強(qiáng)度來保護(hù)內(nèi)部的元件，還應(yīng)有一定的耐磨性，表面要光滑美觀等?？紤]制品需要滿足的各項(xiàng)指標(biāo)后，計(jì)劃選用ABS材料作為制品的材料。ABS材料的主要特性如下： 較高的強(qiáng)度和韌性，可有效地防止因碰撞引起的開裂。 具有較高的硬度和熱穩(wěn)定性，可保證在各種環(huán)境下可正常使用。 具有良好的耐腐蝕性和絕緣性。 價(jià)格低廉。 易與有機(jī)玻璃熔接，易對其進(jìn)行機(jī)械加工。2.2 ABS的物理性能和力學(xué)性能2.2.1 ABS的物理性能計(jì)算收縮率：0.30.8%；吸水率（24小時(shí)）：0.20.4%；密度： 1.021.16g/cm3；比體積：0.860.98cm3/g。2.2.2 ABS的力學(xué)性能抗剪強(qiáng)度： 24Mpa；彎曲彈性模量： 1.4Gpa；斷裂伸長率： 35%；屈服強(qiáng)度： 50Mpa；抗彎強(qiáng)度： 80Mpa；抗壓強(qiáng)度： 53Mpa；抗拉強(qiáng)度： 38Mpa；拉伸彈性模量： 1.8Gpa；沖擊韌度（無缺口）：261 KJ/m2； （有缺口）：11 KJ/m2 ；2.3 ABS的成形條件 預(yù)熱： 8085， 23h； 料筒溫度： 后段： 150170； 中段： 165180； 前段： 18200；噴嘴溫度： 170180；模具溫度： 50-80 ；注射壓力： 60100PMa；成型時(shí)間： 成型時(shí)間： 2090s； 保壓時(shí)間： 05s ；冷卻時(shí)間： 20120s； 總周期： 50220s ；螺桿轉(zhuǎn)速： 30r/min；后處理： 方式： 紅外線燈、烘箱； 溫度： 70度； 時(shí)間： 23小時(shí)。3 選擇注塑機(jī)并校核3.1測量制品的物理特性塑件使用ABS材料制作，其相關(guān)性能可通過查手冊得知。ABS收縮率： 0.3% - 0.8%ABS密度： 1.09g/ cm3ABS平均收縮率： 0.55%對塑件進(jìn)行三維建模，再用PRO.E測量其體積,測得塑件體積Vs=45 cm3，則塑件質(zhì)量可通過下式計(jì)算： Ms=V=1.0945=49.05g (3-1) 式中：塑料密度，單位是g/cm3.2 注塑機(jī)的選擇3.2.1 注塑機(jī)的分類1.按注塑機(jī)成形能力分類超小型注塑機(jī)：合模力 160KN；理論注射量 mm.根據(jù)以上計(jì)算設(shè)計(jì)定模型芯的最小側(cè)壁厚大小為:23mmmm;故經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)型腔的強(qiáng)度符合預(yù)期設(shè)計(jì)。模具采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，兩個(gè)型腔之間的距離，如圖5-5。通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來取。經(jīng)驗(yàn)公式為 . (5-4)11.5 模具的兩個(gè)型腔分別由兩個(gè)不同的型芯組成，所以大小滿足要求。 5.3 型腔數(shù)目的確定由于遙控器外表面不允許出現(xiàn)澆口痕跡，所以此次設(shè)計(jì)選擇了潛伏式澆口。考慮到澆注系統(tǒng)的平衡性，初步確定采用一模兩腔、兩板模的模具結(jié)構(gòu)。又考慮到每一次的注射量必須小于注射機(jī)最大注射量的80%，即型腔數(shù)目應(yīng)滿足下式的關(guān)系： n (0.8VgVj)/Vs (5-5) 式中：Vg注塑機(jī)最大注塑量cm3或gVj澆注系統(tǒng)凝料量cm3或g Vs單個(gè)塑件的容積或質(zhì)量cm3或g 所以 n (0.83503)/（452）=3.1所以對此模具，一模兩腔結(jié)構(gòu)符合要求。5.4 模架的選擇綜上所述，確定型腔（凹模）的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架手冊（大水口系統(tǒng)），確定出本設(shè)計(jì)及所使用的模架型號為3540型模架，查表得其主要參數(shù)為：面板規(guī)格： ，動模板厚度： 60mm，定模板厚度： 60mm，吊環(huán)螺紋孔直徑： M20。模架結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖5.6 a）圖5.6 b）圖5.6 模具結(jié)構(gòu)示意圖5.5 模具鑲件本次設(shè)計(jì)中，遙控器尾部成型由定模型芯，頭部則成型于動模型芯成型。同時(shí)為了保證型腔的工藝性能，一般在模具設(shè)計(jì)時(shí)會加入鑲件，本模具中有二種鑲件結(jié)構(gòu)，分別位于定模、動模上。其結(jié)構(gòu)如圖5.7所示。 a）動模鑲件b）定模鑲件圖5.7 鑲件結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)本次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)，模具一共需要10個(gè)鑲件，其中定模鑲件8個(gè)，動模鑲件2個(gè)。它們的具體的裝配位置在裝配圖體現(xiàn)。5.6 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇模具的標(biāo)準(zhǔn)件可通過查閱盤起標(biāo)準(zhǔn)件手冊來選取。具體所選的標(biāo)準(zhǔn)件種類、規(guī)格、數(shù)量、裝配情況見裝配圖。6 澆注系統(tǒng)6.1澆注系統(tǒng)的作用澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分，是指溶體自注塑機(jī)碰觸后流向模腔的通道。設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循如下原則： 綜合考慮型腔的布局，盡量選用平衡式分流道。 為了使壓力損失與沖模時(shí)間最大化的減少，應(yīng)使塑料的流程盡量短。 澆口尺寸、位置和數(shù)量選擇應(yīng)有利于熔體流動，并有利于排氣和原材料的補(bǔ)充。 盡量減少溶體對模具型腔和嵌件的沖擊，以免發(fā)生變形或者位移。 設(shè)計(jì)應(yīng)使凝料與制品分開方便，或者使其方便切削。 合理的選擇熔接痕的部位與形態(tài)。 澆注系統(tǒng)的內(nèi)表面應(yīng)保證合適的硬度與精度，尤其澆口處要保證合適的表面粗糙度。 還要考慮到冷卻過程對澆注系統(tǒng)的影響。 模板中心和主流道中心之間的距離要盡量縮小，條件允許的話二者要重合。6.2流道及澆口設(shè)計(jì)6.2.1 流道設(shè)計(jì)6.2.1.1 主流道設(shè)計(jì) 自注射計(jì)的噴嘴開始到第一個(gè)分流道的這一段，叫做主流道。在模具工作時(shí)，主流道是溶體首先經(jīng)過的部分，它的各項(xiàng)指標(biāo)直接影響制品的生產(chǎn)效率與制品質(zhì)量。其截面為圓形，截面面積的大小尤為重要。若截面面積過大，則模具中的壓力過小，容易產(chǎn)生氣泡，影響制品質(zhì)量；也不利于溶體的冷卻，延長冷卻時(shí)間，拖慢了制作效率；同時(shí)也在一定程度上加重了材料的浪費(fèi)。若截面面積過小，則會加劇模具中的壓力浪費(fèi)，還會使注射時(shí)間加長，熱量損失加重，影響制品質(zhì)量。主流道形狀并不是圓形，而是設(shè)計(jì)成內(nèi)壁光滑，半錐角為1的圓錐形。這種結(jié)構(gòu)可以時(shí)溶體冷卻凝固后更易于取出。其小端直徑，長取48。主流道大端處應(yīng)呈的圓角，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。襯套的球形凹坑深度常取，并且其半徑應(yīng)滿足下式： (6-1)為了保護(hù)主流道在高溫環(huán)境下與注塑機(jī)的噴嘴碰撞損壞，一般情況下主流道會被設(shè)計(jì)成可拆卸的結(jié)構(gòu)，稱作澆口套。由于主流道在穿過不同的模板使可能會由于精度不足等問題發(fā)生溢料等風(fēng)險(xiǎn)，所以也應(yīng)設(shè)計(jì)成可拆卸的澆口套結(jié)構(gòu)，澆口套的主要作用是：1）有利于模具與注塑機(jī)更合理的連接，也保證不同模具零件的連接處不發(fā)生因裝配或精度問題引起的溢料或氣泡問題。2）主流道作為澆注系統(tǒng)的一部分，要確保溶體合理完全的注入型腔，同時(shí)保證制品的品質(zhì)，本身也應(yīng)該拆卸方便。澆口套的設(shè)計(jì)過程通常通過選取標(biāo)準(zhǔn)件來取代，由于注塑機(jī)噴嘴球半徑為18.5mm，根據(jù)以上要求，選取進(jìn)料口半徑為20mm的澆口套，如圖6-1所示。圖6.1 一般注塑機(jī)配對模具的主流道結(jié)構(gòu)圖6.2.1.2 分流道設(shè)計(jì)主流道與模具型腔之間的流道成為分流道，分流道是保證溶體順利流入型腔的關(guān)鍵，合理的分流道設(shè)計(jì)應(yīng)使溶體在澆注系統(tǒng)中合理的分流轉(zhuǎn)向，順利地流入各個(gè)型腔并且保持合適的溫度和粘性，從而保證得到符合設(shè)計(jì)要求的制品。1.分流道的截面形狀分流道的截面形狀并不一定為圓形，而是根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同會有各種形狀，常見的分流道截面形狀有圓形、正方形、U型、正六邊形、梯形等。若要盡量增大其受熱面積，則應(yīng)選用正方形截面；若要求盡量節(jié)省壓力損失，則圓形截面最能符合要求；若要考慮加工的方便快捷，則可以選用U型或者梯形截面。而在本次設(shè)計(jì)中，選擇半圓面作為分流道地截面形狀。圖6.2 分流道直徑尺寸曲線2.分流道的截面尺寸在設(shè)計(jì)塑料模具分流道的尺寸時(shí)，主要考慮的影響因素有塑件的體積、塑件壁厚、分流道長度、所用塑料工藝特性、塑件形狀、注射速率等。截面尺寸過大，會使流道內(nèi)壓強(qiáng)過小，易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣泡，分流道截面過大，主流道截面就應(yīng)更大，會造成材料損失；也不利于散熱冷卻，降低生產(chǎn)效率。截面尺寸不足，則會使流道內(nèi)壓力過大，對型腔的沖擊與摩擦過大造成磨損，同時(shí)與主流道之間的壓力差過大會損壞模具；注射時(shí)間過長，造成熔體溫度不足，流動性下降，造成壓力損失。通常，當(dāng)分流道截面為圓形時(shí)，其直徑一般根據(jù)制品要求不同在2-12mm之間選擇。就本次設(shè)計(jì)來看，所設(shè)計(jì)的模具分流道尺寸的選擇應(yīng)綜合考慮塑件的材料、質(zhì)量。尺寸等因素后，由圖6-2所示的經(jīng)驗(yàn)曲線來選定。圖中從左至右分別為S=1，1.5，2，2.5，3，3.5，4，4.5，5所對應(yīng)的曲線。S為制品壁厚。經(jīng)查圖可知，分流道直徑D=4.25mm。再查相關(guān)手冊可得修正系數(shù)=0.94，則分流道直徑經(jīng)修正后為 ： (6-2)6.2.1.3 冷料穴與拉料桿設(shè)計(jì)在注射間隔時(shí)會產(chǎn)生一些冷料頭，若冷料頭進(jìn)入型腔會造成成品密度不均勻，影響制品質(zhì)量。設(shè)計(jì)冷料穴的作用就是放著這種情況發(fā)生通常為了方便冷料流入，注塑機(jī)上的冷料穴的直徑應(yīng)比主流道的直徑略大。注塑機(jī)為立式或者臥式時(shí)，冷料穴的位置一般都在主流道對面的動模上，也就是主流道的末端。若注塑機(jī)為直角式，一般以主流道的延長部分來作為冷料穴，也可以是分流道的延長部分。綜合考慮各方面因素后，用于本次設(shè)計(jì)的模具選用的是倒錐形凹槽式的冷料穴。6.2.2 澆口設(shè)計(jì)在塑料模具中的澆注系統(tǒng)之中，分流道與模具型腔之間有一段狹窄部分，稱作澆口，也可以稱作進(jìn)料口和內(nèi)流道。交口的作用主要是使溶體在進(jìn)入型腔之前形成一個(gè)加速度，使塑料熔體迅速，全面的噴入型腔，不留氣泡，同時(shí)還可以保證熔體不會反向流出，起到控制方向的作用。澆口的設(shè)計(jì)也是塑件能否與流道中的材料順利分離的關(guān)鍵。本次設(shè)計(jì)采用了潛伏式澆口，它的結(jié)構(gòu)如圖6.3所示。潛伏式澆口是由點(diǎn)澆口發(fā)展而來的，它除了具有點(diǎn)澆口的特點(diǎn)之外，由于他的澆筑點(diǎn)一般在塑件內(nèi)部，有利于形成光滑的外表面，也在冷卻后方便塑件與流道中的材料分離。圖6.3 典型潛伏式澆口 7 排氣和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑機(jī)對模具進(jìn)行注射時(shí)，必然會使流道和型腔內(nèi)的空氣被排出，若空氣沒有合理的排出，就會導(dǎo)致空氣排出不完全，產(chǎn)生氣泡甚至使塑件制品不完全，所以設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)是否合理直接關(guān)系到模具是否能合理工作。設(shè)計(jì)合理的排氣系統(tǒng)的作用主要有： 確保型腔被完全的緊密的充滿，降低熔體流動的阻力，保證塑件完整，棱邊清晰。 保證塑件的力學(xué)性能，確保制品表面的光滑平整，不出現(xiàn)流動或熔接的痕跡。 保證制品內(nèi)部充實(shí)完整，質(zhì)量達(dá)標(biāo)，無氣泡、氣孔、剝層等缺陷。 保證型腔內(nèi)的壓強(qiáng)與溫度合理穩(wěn)定，防止因氣體殘留導(dǎo)致壓強(qiáng)和溫度升高造成制品或模具的損壞。 保證沖模速度，提高制品的生產(chǎn)效率。 在一些情況下，模具零部件之間的微小縫隙也可以起到排氣的作用。在制品尺寸較小，結(jié)構(gòu)較為簡單時(shí)，可在設(shè)計(jì)時(shí)將排氣口設(shè)置于分型面處，借助零件連接處的微小縫隙，也可以在保證排氣的同時(shí)保證塑件的質(zhì)量完好，方便了模具的生產(chǎn)加工。本次設(shè)計(jì)采用的是階梯分型面，而動模上的凸臺和定模上的凹槽的側(cè)面不是配合面，故也可以選用此種排氣方案設(shè)計(jì)。7.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在進(jìn)行塑料制品的生產(chǎn)時(shí)，合理的控制溫度對制品的品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用，而模具在塑料制品的生產(chǎn)過程中不僅僅起著定型作用，也在溫度的調(diào)節(jié)之中扮演著至關(guān)重要的角色。模具是否能合理的起溫度調(diào)節(jié)的作用直接影響著制品是否會發(fā)生變形，是否能保證要求的精度，是否有符合要求的表面質(zhì)量和力學(xué)性能。 通常溶體剛被注射到模具中時(shí)模具的溫度應(yīng)保持在200度左右，而在冷卻后，溶體凝固取出前，模具內(nèi)的溫度應(yīng)要降到60度左右，具體的材料溫度與模具溫度的選擇與制品的材料有關(guān)，可以通過表7.1查出具體的溫度。模具的冷卻方式有風(fēng)冷和水冷兩種方式，一般情況下采用最多的是水冷，即冷卻介質(zhì)是水。原因在于水的比熱容大，導(dǎo)熱性好，獲取方便。水冷可以在模具外或者型腔內(nèi)設(shè)置水道，使冷卻水不斷循環(huán)達(dá)到降低并保持溫度的作用。表7.1 幾種塑料的成型溫度與模具溫度4塑料名稱塑料溫度/模具溫度/塑料名稱塑料溫度/模具溫度/聚苯乙烯200-25040-60醋酸纖維素160-25090-12AS200-26040-60硬聚氯乙烯180-21040-60ABS200-26040-60軟聚氯乙烯170-19045-60塑料名稱塑料溫度/模具溫度/塑料名稱塑料溫度/模具溫度/丙烯酸樹脂180-25040-60有機(jī)玻璃220-27045-60聚乙烯150-25050-70氯化聚醚190-24030-60聚丙烯160-26040-60聚苯醚280-34040-60聚酰胺200-30055-65聚砜300-340100-150聚甲醛180-22080-120PBT250-27060-80聚碳酸酯280-32080-110 冷卻裝置有五種基本結(jié)構(gòu)形式，分別是簡單流道式、螺旋式、隔片導(dǎo)流式、噴流式和導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型芯式。本模具設(shè)計(jì)選用簡單流道式作為冷卻裝置的結(jié)構(gòu)，即在模具上直接打孔通水冷卻。本次設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)并聯(lián)的循環(huán)通路對模具進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)的分布如圖7.1所示。圖7.1 (a)圖7.1 (b)圖7.1 冷卻水道分布圖8 脫模機(jī)構(gòu)脫模分為兩個(gè)動作，分別是脫出和取出。脫出即在動模與定模分開后，先使制品與模具松動，方便取出。取出即將冷卻凝固的塑料成品從模具中取出。能否合理，快速的完成脫模動作是衡量脫模機(jī)構(gòu)時(shí)候設(shè)計(jì)合理的關(guān)鍵。8.1 取出機(jī)構(gòu)針對本次設(shè)計(jì)而言，最理想的取出方式是在制品脫出后，使制品能夠在重力作用下自行掉落，即制品自行完成取出動作。在第六章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用的是潛伏式澆口設(shè)計(jì)，故塑件可以在脫出后在重力作用下自行取出。8.2 脫出機(jī)構(gòu)本次模具采用的是頂桿頂出的方案，具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、尺寸及裝配形式見模具裝配圖。8.3 確定開模行程、頂出行程1. 頂出行程頂出行程的估算公式為： (8-1) 式中 所需頂出行程，mm； 型芯成型高度，mm； 頂出行程富裕量，mm。 即 2. 開模行程 下式可以先對開模行程進(jìn)行估算： (8-2) 式中 開模行程（mm）； 塑件及澆注系統(tǒng)在開模方向上的總投影高度，mm； 動定模型芯突出分型面的高度總和，mm； 取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量，mm。 即 在實(shí)際操作時(shí)，還要根據(jù)實(shí)踐情況，合理的增減開模行程進(jìn)行。8.4 脫模力脫模力為脫模機(jī)構(gòu)在使塑件脫出時(shí)需要的力的大小。力太小無法正常完成脫出動作，力過大會直接將模具頂出，甚至損壞模具。通過下式可先對脫模力進(jìn)行估算： (8-3) 式中 脫模力（N）； 制品對型芯包緊的脫模阻力，N； 使封閉殼體脫模需克服的真空吸力 ，N。，這里0.1的單位為MPa，為型芯的橫截面積，mm2。 包緊力計(jì)算: (8-4)上式中 矩形型芯斷面的兩邊長度（mm）； E塑料的拉身彈性模量（MPa）； 塑料的平均成形收縮率； 塑料的泊松比； 型芯脫模方向高度（mm）； 脫模斜度修正系數(shù)； 制品的計(jì)算系數(shù)； 比例系數(shù)； 制品壁厚（mm）。計(jì)算出=649.5N，帶入式8-3得=3606.3N。另外，本模具結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)型腔，所以實(shí)際的脫模力大約為。9 模具工作原理本此設(shè)計(jì)的塑件制品結(jié)構(gòu)較為簡單，故模具的動作與結(jié)構(gòu)較為簡單。主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有兩塊模板，潛伏式澆口等。模具結(jié)構(gòu)如圖9.1所示。圖9.1 模具結(jié)構(gòu)圖1頂桿 2定模 3動模 4彈簧 5復(fù)位桿 6頂桿墊板 7頂桿固定板 8頂桿 9導(dǎo)柱 10頂模塊注射過程完成后，經(jīng)過保壓和冷卻，模具在注射機(jī)的作用下開始分型。由于是兩板模，所以動模3、定模2直接分離，到達(dá)開模行程后，動模3停止運(yùn)動，注射機(jī)頂出機(jī)構(gòu)開始動作，當(dāng)螺桿接觸到定模塊10后，頂桿墊板6和頂桿固定板7開始推動頂桿1和推桿8運(yùn)動。當(dāng)它們的位移等于行程后，注塑機(jī)停止，操作人員將制品取出（由于是潛伏式澆口，所以凝料會在重力的作用下自動掉落）。頂出螺桿在經(jīng)過一段時(shí)間（一般為幾秒）的停留后快速退回，而頂桿墊板6和頂桿固定板7則在彈簧4的作用下回復(fù)到原位。 圖9.2 模具開模和頂出示意圖上述動作完成后，注射機(jī)開始合模動作。合模過程中，導(dǎo)柱9起導(dǎo)向作用，當(dāng)合模厚度等于預(yù)先調(diào)好的型厚值時(shí)，注射機(jī)停止動作，完成合模，全部動作結(jié)束，之后便開始下一次塑件的制作。有關(guān)模具的開合模過程可參照圖9.1和圖9.2進(jìn)行理解。10 試模驗(yàn)收及模具維護(hù)10.1 試模與驗(yàn)收模具裝配完成后就要進(jìn)行試模。在試模前，首先應(yīng)再次檢查設(shè)計(jì)方案，檢查設(shè)計(jì)方案是否合理，計(jì)算是否正確，模具是否符合設(shè)計(jì)方案，同時(shí)要對制作出的模具進(jìn)行仔細(xì)的檢查。檢查的內(nèi)容包括： 模具的尺寸是否符合設(shè)計(jì)方案，注塑機(jī)的選擇是否符合條件。 有無用于模具搬運(yùn)的吊環(huán)。 在模具搬運(yùn)時(shí)是否設(shè)有鎖緊板來保證不會發(fā)生模具分開等緊急情況。安裝好模具后也應(yīng)該在一次驗(yàn)算各種參數(shù)，再次確定各項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)確無誤。10.2 模具維護(hù) 在模具的使用和維護(hù)過程中要做到： 合理安排操作規(guī)程，確保在安全前提下操作。 操作仔細(xì)，確保無人為操作失誤。 愛護(hù)實(shí)用工具，嚴(yán)格按照工具的使用規(guī)程使用。 操作過程中也要嚴(yán)格遵照操作規(guī)程進(jìn)行。 建立模具檔案?？?結(jié)本次設(shè)計(jì)包含了一個(gè)塑料模具的設(shè)計(jì)全過程，最終設(shè)計(jì)出了符合設(shè)計(jì)要求的注塑模具。本次設(shè)計(jì)出的注塑模具的特點(diǎn)是，采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，潛伏式澆口設(shè)計(jì)，有助于提高制品的質(zhì)量和提升制品的生產(chǎn)效率。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有塑件材料的選取、模具材料的選取、注塑機(jī)的選擇、模具結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、排氣與溫控系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等過程。其中重點(diǎn)是注塑機(jī)的選擇、模具結(jié)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。注塑機(jī)主要根據(jù)塑件的大小和材料的特性來選擇，初步確定注塑機(jī)型號后要對注塑機(jī)的工藝參數(shù)、安裝參數(shù)與開模行程進(jìn)行校核，確保注塑機(jī)能合格合理的完成工作。其中，注塑機(jī)的開模行程要在模具的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行比較，保證注塑機(jī)的開模行程大于模具的需要開模行程。模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是型腔尺寸、型腔壓力、型腔壁厚的計(jì)算，最終確定了一模兩腔的結(jié)構(gòu)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于主流道與分流道截面形狀的確定，截面尺寸的計(jì)算，流道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、澆口設(shè)計(jì)等。為了保證塑件質(zhì)量采用了潛伏式澆口結(jié)構(gòu)?？傮w而言，本次設(shè)計(jì)出的注塑模具結(jié)構(gòu)合理，同時(shí)結(jié)構(gòu)有所創(chuàng)新，鍛煉了自己的專業(yè)知識和實(shí)踐能力，達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的初衷與要求。我相信，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出的作品在將來的實(shí)踐生產(chǎn)值匯總會是一種出色的，各項(xiàng)性能處于相關(guān)同類型產(chǎn)品前列的作品?？偟膩碚f，在這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了眾多的寶貴的東西，不僅僅鞏固了我四年大學(xué)生活中學(xué)到的專業(yè)知識，還學(xué)習(xí)到了許多在校園里學(xué)不到的知識。而且，我還領(lǐng)悟到了許多做人的道理，相信這些收獲會是我在未來的發(fā)展之中的寶貴財(cái)富，會使我在將來擁有更加美好的未來。參考文獻(xiàn)1羅曉曄.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)M.浙江:浙江大學(xué)出版社,2008-1-1.2王暉,李大成.模具拆裝及測繪實(shí)訓(xùn)教程M.重慶:重慶大學(xué)出版社,2007-10-01.3胡曉楠.基于CAD/CAE的冰箱接水盒注塑模具設(shè)計(jì)D.沈陽:東北大學(xué),2008.4譚國文.LED光學(xué)模具設(shè)計(jì)與分析D.廣州:廣東工業(yè)大學(xué),2014.5吳宏獻(xiàn).蛋糕該注塑模具的設(shè)計(jì)與制造D.長沙:湖南大學(xué),2013.6宋滿倉.注塑模具設(shè)計(jì)M.北京:電子工業(yè)出版社,2010:1-326.7王加龍.熱塑性塑料注塑生產(chǎn)技術(shù)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2004:1-195.4李志剛.中國模具設(shè)計(jì)大典M.南昌.第一版;李志剛,2003: 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