注塑模具畢業(yè)設(shè)計-八孔肥皂盒底殼注射模具設(shè)計 (含CAD圖紙)

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模具，是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。 模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國競爭力 1、塑件的工藝分析 1.1塑件模型的建立： 塑件2D圖如圖1所示，其中A為13。 模型3D圖如圖2所示。 圖一 圖二  1.2塑件參數(shù)的設(shè)計。 1.2.1塑料的工藝分析： 塑料品種、結(jié)構(gòu)特點、使用性能、化學穩(wěn)定性能、成型性能。 該塑料采用ABS材料。ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，價格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一。ABS無毒、無味，為呈黃色或白色不透明粒料，形成的塑料有較好的光澤，密度為1.02~1.05g/cm3。 ABS是由三種組分組成的，故它有三種組分的綜合力學性能，而每一組分又在其中起著重要的作用。丙烯腈使ABS具有良好的表面硬度、耐熱性和耐化學腐蝕性，丁二烯使ABS堅韌，笨乙烯使它有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。 ABS的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。 其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70°C左右，熱變形溫度約為93°C左右。不透明，耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略的差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。 使用ABS注射成形塑料制品時，由于其熔體黏度比較高，所需的注射成形力也要高些，因此，塑件對型芯的包緊力較大，故塑件需要較大的脫模斜度。同時，熔體黏度較高，使ABS制品易于產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計應(yīng)該注意盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力。且ABS易于吸水，成形加工前要對其進行干燥處理。在正常的成形條件下，ABS塑料件的制品的尺寸穩(wěn)定性較好,當要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50°C～60°C，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在60°C～80°C，ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短；ABS的表面現(xiàn)黏度對剪切速度的依賴性很強，因此模具設(shè)計中大都采用點澆口形式。 塑件的精度分析 塑件（塑料制作的簡稱）尺寸是指塑件的總體尺寸，而不是指避厚，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確度。 塑件尺寸公差應(yīng)根據(jù)公差應(yīng)根據(jù)GB/T 14486《工程塑料的模塑件尺寸的標準》確定，該標準塑件尺寸公差的代號為M5公差等級為5級。（《查塑料模具設(shè)計與制造》齊衛(wèi)東主編，高等教育出版社出版） 塑件的表面質(zhì)量分析 a、塑件表面質(zhì)量包括粗糙度和表面質(zhì)量。 b、塑件的外觀要求越高，表面粗糙度值越低，塑件表面粗糙的高低，主要與模具表面粗糙度值越低。一般來說，模具表面的表面粗糙度比塑件低1~2級，塑件的表面質(zhì)量的是塑件成形后的表觀缺陷狀態(tài)。 c、由于其塑件的外觀要求比較高，塑料件的表面粗糙度的值應(yīng)越低。其Ra的高低，主要與模具的型腔表面粗糙度有關(guān)。一般來說，模具粗糙度要比塑件的Ra低1-2級。其塑料件的表面粗糙度可參照GB/T14234《塑料件表面粗糙度標準---不同的加工方法和不同的材料所能達到的表面粗糙度》來選取，查《塑料模設(shè)計》表1-13得Ra3.2~25之間，可知ABS的粗糙度值Ra3.2。 1.2.2塑件的收縮率、塑件的壁厚、撥模斜度。 查表可得ABS的收縮率為1.0060。本設(shè)計要求塑件的壁厚為2mm，拔模斜度為30’～ 1°，此處取拔模斜度a＝1°。 1.2.3分型面設(shè)計 分型面是模具動模和定模的結(jié)合處，在塑件最大形處，是為了塑件和凝料取出而設(shè)計的。分型面有單分型面和雙分型面之分。 分型面選擇的原則： a， 分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處； b， 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； c， 保證塑件的精度要求； d， 滿足塑件外觀的要求； e， 便于模具的制造； f， 減少成形面積； g， 增強排氣效果 由于本產(chǎn)品的分型面簡單，所以采用單分型面。分型面如圖3所示。 圖3 1.2.4確定型腔數(shù)量以及排列方式。 由于要求是大批量生產(chǎn)，所以本次設(shè)計采用多型腔注射模具，而塑件的尺寸不會很大，故采用一模兩腔的方式。多型腔模具型腔的分布有平衡式排布和非平衡式排布兩種，其中平衡式排布的特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度、截面形狀、尺寸分布對稱性對應(yīng)相同，可實現(xiàn)各型腔均勻進料和達到同時充滿型腔的目的；而非平衡式與之相反。故采用平衡式排布，其排布如圖4所示。 圖4 2、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制。 2.1計算塑件、澆注系統(tǒng)的體積 根據(jù)塑件地三維模型，利用UG軟件畫圖并查詢到塑件的體積為V塑=25.6733966 cm3 ，取25.67 cm3。而澆注系統(tǒng)的體積為塑件的0.6倍，所以澆注系統(tǒng)的體積為V澆=0.6×25.67cm3=15.402 cm3 。又由于使一腔兩模結(jié)構(gòu)，故一次注射所需地塑料為V＝V塑×Ni＋ V澆＝25.67×2 ＋15.402=66.602 cm3。 2.2計算塑件的質(zhì)量 本產(chǎn)品采用ABS材料，其密度為1.02~1.05g/cm3，此處取密度為1.05g/cm3。則一個塑件的質(zhì)量M1＝ρV塑＝1.05×25.67＝26.95 g。而一次注射所需塑料地總質(zhì)量為M2＝ρV＝1.05×66.602＝69.9321 g。 2.3選擇注射機的類型和型號 根據(jù)塑件的形狀，取一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，同時結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)成型設(shè)備和注射的塑料件的質(zhì)量，選擇臥式螺桿式的注射成型機設(shè)備，查注射機相關(guān)手冊可知選用的螺桿注射機的型號為：G54-S200/400的國產(chǎn)注塑機。 該注射機的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。 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 注射方式 螺桿式 鎖模力/KN 2540 最大成形面積/ c㎡ 645 最大的開合模行程/mm 260 模具最大厚度/mm 406 模具的最小厚度/mm 165 噴嘴圓弧半徑/mm 18 噴嘴孔直徑/mm 4 動、定模固定板尺寸/mm×mm 532×634 2.4塑件注射工藝參數(shù)的確定 2.4.1查表填寫原材料的注射工藝參數(shù) 塑 料 項 目 ` ABS 注射機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 30-60 +噴嘴 形式 直通式 溫度/oC 180-190 料筒溫度/oC 前段 200-210 中段 210-230 后段 180-200 模具溫度/oC 50-70 注射壓力/Mpa 70-90 保壓壓力/Mpa 50-70 注射時間/s 3-5 保壓時間/s 15-30 冷卻時間/s 15-30 成形周期/s 40-70 3、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。它的作用是使塑料溶體平穩(wěn)有序地填充到型腔中，并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部位，以獲得組織緊密、外形清晰地塑件。 而設(shè)計澆注系統(tǒng)應(yīng)遵循以下基本原則： a，了解塑料的成形性能； b，盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕； c，有利于型腔中氣體的排除； 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。主流道是熔體最先經(jīng)流模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。其作用是其截面尺寸直接影響到塑件的流動速度和填充時間 主流道為圓錐體，錐度為2°～6°，經(jīng)對塑件的成形過程及對選用的模架分析，選擇直徑為16的主流道。其襯套的固定用定位圈配合固定在模具的定模座板上。 其平面圖及3D圖如圖5和圖6所示。 圖5 圖6 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。 分流道的長度應(yīng)盡量可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。常用的分流道的截面形狀有圓形、梯形、U形、和六角形等。流道的截面積越大，壓力的損失越??；流道的表面積越大，熱量的損失越小。經(jīng)查《塑料模設(shè)計手冊》（第3版）中表5－42流道面積形狀比較，可知截面形狀為圓形的分流道熱量損失小、流動阻力小、效果最佳。其平面圖和3D圖如圖7和圖8所示。 圖7 圖8 由圖7即平面圖可看出，分流道直徑是6mm，最大長度是140mm。 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。其作用是：a)，澆口通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體提高注射壓力，使塑料熔體通過澆口的流速有一突變性增加，提高塑料熔體的減切速率，降低黏度，使其成為理想的流動狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。對于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達到同時進料的目的。b)，澆口還起著較早固化、防止型腔中熔體倒流的作用。c)，澆口通常是澆注系統(tǒng)最小截面部分，還有利于在塑件的后加工中塑件與澆口凝料的分離。經(jīng)綜合分析采用截面形狀為矩形的側(cè)向澆口。 冷料穴的作用是：a)，容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。b)，便于在主流道末端處設(shè)置主流道拉料桿。采用其截面形狀為半圓形的冷料穴。整個澆注系統(tǒng)如圖9所示。 圖9 3.2成型零件設(shè)計、加工工藝方案的制訂。 成型零件主要有型腔和型芯等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，承受塑料熔 體的高壓、料流的沖刷，脫模時與制品間還要發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度；此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 3.2.1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，其特點是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會使制品產(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。 3.2.2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。對于簡單的容器，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。此處采用整體式，并有小型芯插入。 中小型模具模板的長度和寬度在500mm以下的模具(從模具的力學角度劃分,而不是從塑件質(zhì)量來劃分).這類模具強度,只要模板的型腔長度.寬度尺寸不大于其長度和寬度的百分之六十,深度不超過其長度的百分之十時可以不必通過計算，在工廠中，常常用經(jīng)驗數(shù)據(jù)查表手冊得b=40mm,底板厚t=30mm 依據(jù)前面的計算數(shù)據(jù),選用龍記/LKM，CI型的模架，具體尺寸數(shù)據(jù)如下: 系列B×L 導柱 模板A、B尺寸/mm 墊塊高度C/mm 400×500 35 75、70 120 查表得ABS的收縮率為（0.3-0.8）%，平均收縮率為0.55%。制件的重要尺寸采用GB/T14486中MT3選取，次要尺寸采用MT5級 制件尺寸轉(zhuǎn)換： 外形尺寸（采用基軸制，公差取之負偏差） 108±0.78 → 108-0.78 78±0.66 → 78-0.66 內(nèi)部尺寸（采用基孔制，公差取之正偏差） 104±0.78 → 104+0.78 74±0.66 → 74+0.66 中心距尺寸 9±0.36 → 9±0.18 13±0.38 → 13±0.19 17±0.40 → 17±0.20 45±0.56 → 45±0.28 25±0.48 → 25±0.24 74±0.66 → 74±0.33 高度尺寸 2±0.32 → 2＋0.32 6±0.34 → 6-0.34 8±0.36 → 8＋0.36 3.2.3型腔、型芯加工工藝的確定 塑料注射模具的主要零件多采用結(jié)構(gòu)鋼制造,只需調(diào)質(zhì)處理,其硬度一般不高,因此,其加工工藝性較好.塑料盒體的注射模具為單型腔注射模,采用側(cè)向澆口進料,推桿推出制品. 型腔加工工藝步驟為： a、下料：根據(jù)型芯的外形尺寸下料 b、畫線：以模仁基準畫各加工線位置 c、粗銑：粗銑出型腔外形、各加工面留余量 d、精銑：精銑型腔達到制品要求的外形尺寸 e、鉆孔：鉆鉸出澆口套安裝孔 f、拋光：腔表面拋光，以滿足制品表面要求 g、鉆孔：鉆出定模板上的冷卻水孔 型芯加工工藝步驟為： a、下料：根據(jù)型芯的外形尺寸下料 b、粗加工：采用刨床或銑床粗加工為六面體 c、磨平面：將六面磨平 d、精銑：精銑出型芯的外形 e、鉆孔：加工推出桿孔 f、拋光：將成形表面拋光 g、研配：鉗工研配、將型芯裝進型芯固定板固定 h、鉆孔：鉆出動模板上的冷卻水孔 型芯固定板加工工藝步驟為： a、畫線:以與定模板相同的基準角為基準,畫各加工線位置b、粗銑:粗銑出安裝固定槽,個面留加工余量 c、精銑:精銑出安裝固定槽 d、研配:將安裝固定槽與型芯研配,保證型芯的安裝精度 3.3頂出機構(gòu)設(shè)計 頂出機構(gòu)即推出機構(gòu)。從模具中推出塑料制品及其澆注系統(tǒng)凝料的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過注射機上的頂桿或液壓缸來完成的。 推出機構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機構(gòu)的導向與復(fù)位部件等組成。 推出機構(gòu)的設(shè)計應(yīng)遵循如下規(guī)則： a,塑件留在動模； b,塑件在推出過程中不變形、不損壞； c,不損壞塑件的外觀尺寸； d,合模時應(yīng)使推出機構(gòu)正確復(fù)位； e,推出機構(gòu)動作可靠； f,推出機構(gòu)本身要有足夠的強度和剛度； g,盡量選擇在垂直壁厚的下方； h,每副模具的推桿的直徑相同，方便加工； i,塑件推出模具10mm左右，對型腔斜度較大者，頂出塑件深度2/3即可。 脫模力的計算： 將塑件從抱緊的芯上推出所需克服的阻力稱為脫模力。脫模力主要是由于塑件收包緊型芯而造成的塑件與型芯的摩擦阻力，而對于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時，大氣壓力也是脫模阻力的一大組成部分，而本次設(shè)計有通孔，故可不計 大氣壓力。單個塑件所需的脫模力為： F=AP（cos-sin） =0.013x1.2x107x(0.2-0.017) =28548 N 所以四個塑件所需的脫模力為114192N 式中： F——脫模力（N）； ——塑料對模具鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3,此處取0.2 ——脫模斜度，為30′～1°，此處取1°； A——塑件包容型芯的面積（m）； P——塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻 塑件P約取(2.4～3.9)×10Pa；模內(nèi)冷卻的塑件P約取(0.8～1.2)×10Pa。 推出機構(gòu)的類型可分為4種，分別是一次推出機構(gòu)、二次推出機構(gòu)、動定模雙向推出機構(gòu)、帶螺紋制品的脫模機構(gòu)。 其中一次推出機構(gòu)又可分為推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、推件板推出機構(gòu)、活動件及型腔推出機構(gòu)、多元推出機構(gòu)等5大類。 本次設(shè)計是使用單分型面，且塑件可一次推出，所以采用這5種中的第1種，即推桿推出機構(gòu)，即推出零件是推桿。采用推桿推出的理由是：推桿推出機構(gòu)是整個推出機構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。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，容易達到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時阻力小，推出動作靈活可靠，損壞后也便于更換，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。而推出零件固定板即推桿固定板，則與推桿一起運動，將塑件頂出型芯。 單個塑件推桿的根數(shù)及直徑可通過以下公式計算并校核。 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u為0.7，兩端固定時u為0.5，此處取0.7； L——推桿長度，mm； N——推桿根數(shù)； E——穩(wěn)定系數(shù)，此處取5×106。 若N為6，則 D=K[64F脫（uL）2/Nπ2E] 0.25 =1.6×[64×28548×（0.7×200）2/6×3.142×5×106] 0.25 =5.3mm 所以本設(shè)計中推桿直徑采用6mm符合要求。 若D為6，則 N= 64F脫（uL）2/[(D/K)4π2E] =64×28548×（0.7×200）2/[(6/1.6)4×3.142×5×106] =3.7 所以本設(shè)計中單個塑件所需的推桿根數(shù)為6符合要求，所以總共有24根推桿。 推桿應(yīng)力校核： [б]= 4K2F脫/D2Nπ=4×1.62×28548/62×6×3.14=431 N/cm2。而推桿的許用應(yīng)力為32000 N/cm2。故符合要求。 推出機構(gòu)的導向與復(fù)位 為了保證推出機構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn)，推出機構(gòu)需要設(shè)計導向裝置；而在每次合模后，推出機構(gòu)要回到原來的位置上，以組成完整的型腔，推出機構(gòu)需要設(shè)計復(fù)位裝置。 導向機構(gòu)可以保證推板在座板和動模墊板之間的推出和復(fù)位，防止推板的重 量全由推桿來承受而使推桿變形和折斷。 設(shè)計復(fù)位裝置的理由是因為推出機構(gòu)在開模推出塑件后，為下一次的注射成型座準備，以便恢復(fù)完整的模腔。復(fù)位裝置的類型有復(fù)位桿復(fù)位裝置和彈簧復(fù)位裝置。本次設(shè)計采用彈簧復(fù)位。 3.4冷卻系統(tǒng)設(shè)計 冷卻回路尺寸的確定 冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導的 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)流動暢通，無泄留部位。 1）、冷卻回路所需的總表面積計算 冷卻回路所需總面積可按下式計算 A=Mq/3600(θ1-θ2) 式中 ——冷卻回路總表面積， ——單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，kg /h ； ——單位質(zhì)量樹脂在模具所內(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 。 2）、冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可以以下公式計算 =(pv)0.8/d0.2 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)。 經(jīng)查表及計算可得, 單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量77.76 kg /h，為 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,為7.95。 所以 =(v)0.8/ d0.2 =7.95 X (1000 X 2）0.8/0.0060.2 =9673 /(·k) A＝(77.76 X 4 X 105)/3600 X 9673 X (50-25)＝0.0357 3）、冷卻回路的總長度計算 冷卻回路總長度可用下式計算 =1000A/πd =1000x0.0357/3.14x6 =1.895 m 在設(shè)計和制造冷卻系統(tǒng)的時候一般大于理論數(shù)值就可以了,而無需按照計算出來的尺寸來制造。 在設(shè)計冷卻系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下原則： 序號 原則 簡圖及說明 1 冷卻水道可設(shè)計成單回路或多回路 冷卻水道必須是一個回路，使水道中的水循環(huán)。當水道較長時，隨著水溫的升高，模具的溫度不均勻，可設(shè)計成多個回路 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，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，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 當塑件壁厚較均勻時，冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)相等；當塑件壁厚不均勻時，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，模具的澆口處是最熱的部分，距澆口越遠的地方溫度越低，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，其出、入口溫差會加大；圖b的冷卻水道較短，其出、入口溫差會減小。為了減小出、入口的溫差，必要時，要在模具上設(shè)置多對冷卻水道的出口和入口 3.5導向機構(gòu)設(shè)計 為了保證注射模的準確開模和合模，注射模具必須設(shè)置導向機構(gòu)。合模導向機構(gòu)主要有導柱和錐面定位兩種形式 導向機構(gòu)作用： a、定位作用 模具合模時，導向機構(gòu)可以保證動模和定模的位置正確，以便使型腔的形狀和尺寸精確；另外，導向機構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方 便模具的裝配和調(diào)整。 b、導向作用 合模時，模具的導向零件首選接觸，引導動、定模準確合模，避免由于某種原因，使得型芯或型腔錯誤接觸而造成的損壞。 c、承受一定的測向壓力 塑料熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個方向都承受壓力，如果塑件是非對稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計成非平衡進料形式，就會產(chǎn)生單邊的測向壓力，設(shè)置導向結(jié)構(gòu)可以承受一定的側(cè)向壓力。 本次設(shè)計采用導柱導向機構(gòu)。 設(shè)計導柱導向機構(gòu)式必須注意： a、導柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角，導柱至模具的尺寸來選取，關(guān)于導柱的直徑的選取和布置的位置可參考標準模架來選取。為了不使模具在裝配或合模時將方向搞錯，導柱的布置方式常采用等直徑導柱不對稱布置或不等直徑導柱的對稱布置方式 b、導柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出6～8mm，以免在錯誤定位時，型芯進入凹模型腔相碰而損壞。 c、導柱設(shè)置在動模一側(cè)可以起到保護型芯及塑件脫模時，支撐推件板的作用，設(shè)置在定模一側(cè)可以起到方便塑件脫模支撐澆道板的作用，在設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)具體情況，來選擇導柱的設(shè)置，但一般設(shè)置在動模一側(cè)。 d、導柱的導滑部分的配合為H8/f7，導柱、導套固定部分的配合都按H8/f7 e、除了在動模和定模之間設(shè)置導柱，導套以外，還需要在推板與動模座之間設(shè)置導柱、導套，以保證推板的順利推出。 如圖11所示。 圖11 由圖11可知導套外徑d1=54mm,長L1=75mm導柱直徑d2=35mm,L2=140mm 3.6排氣系統(tǒng)設(shè)計 當塑件熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利的排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點；甚至固氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。 注射模的排氣通常采取以下四種方式： ① 利用配合間隙排氣； ② 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； ③ 利于排氣塞排氣； ④ 強制性排氣 本設(shè)計采用利用配合間隙排氣 4、模架的選擇及校核 經(jīng)過對塑件的成型特點及型腔數(shù)目等的分析，本次設(shè)計采用龍記/LKM大水口模架，規(guī)格為4050，型號為CI型。其中A板為75，B板為70。 1）、注射機最大注射量校核 塑件連同澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的重量一般不應(yīng)大于注射機公稱注射量的80%，注射機多以公稱容量來校核 在一個注射成形周期內(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—注塑機額定注射量（400cm3）。 V＝nV1＋V2 ＝4×25.67＋0.6×25.67 ＝118.082 cm3 V＝118.082 cm3 ≤ 0.8×400=320 （滿足要求） 2）、注射壓力的校核 注射機的公稱壓力要大于成形的壓力，即 P公≥P注 式中 P公——注射機的最大注射壓力 P注——塑件成形所需的實際注射壓力；P注= KP0 K---安全系數(shù),常取K為1.25～1.4，此處取1.3 P0——成型時所需的注射壓力P0；在實際生產(chǎn)中P0通常取70～100MPa范 圍，此處取80MPa。 根據(jù)注射機的類型，可得注射機最大注射壓力為109 MPa，又塑件成形所需的實際注射壓力P注= KP0＝1.3×80＝104 MPa 故可知P公=109 MPa≥P注=100 MPa，滿足要求。 3）、鎖模力的校核 由于高壓塑料熔體充滿型腔時會產(chǎn)生一個很大的推力，這個力應(yīng)小于注射機的公稱鎖模力，否則將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，即： F鎖≥pA分 式中：F鎖——注射機公稱鎖模力（N）,查表得F鎖為2.54×106 N。 p——注射時型腔內(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)計前還是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔的統(tǒng)計分析，A2是每個塑件在分型面上的投影面積A1的0.2~0.5倍，因此可用0.35nA1來進行估算，所以 A分＝nA1＋A2＝nA1＋0.35 A2＝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 4）、模具安裝部分得尺寸校核 A、噴嘴尺寸 注射機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)的塑件凝料無法脫出。 此模具主流道始端的球面半徑R=20mm＞注射機的噴嘴頭部球面半徑R＝18mm 因此符合要求 B、定位圈尺寸 為了使模具主流道的中心線與注射機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d應(yīng)與注射機固定模板上的定 位孔呈較松動的間隙配合。本次設(shè)計模具定模板上的定位圈直徑為100mm，與所選注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合，因此符合要求。 C、最大、最小模厚 在模具設(shè)計時應(yīng)使模具的總厚度位于注射機可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間。同時應(yīng)校核模具的外形尺寸，使得模具能從注射機拉桿之間裝入。本次設(shè)計模具的總厚度為335mm，而注射機可安裝模具的最大厚度是406mm，最小厚度是165mm，故滿足要求。 D、螺孔尺寸 注射模具的動模板、定模板應(yīng)分別與注射機動模板、定模板上的安裝方法有螺孔相適應(yīng)。模具在注射機上的安裝方法有螺栓固定和壓板固定兩種形式。本此設(shè)計采用螺釘固定。 E、開模行程和頂出機構(gòu)的校核 注射機的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。開模距離一般可分為兩種情況：一是當注射機采用液壓、機械聯(lián)合作用的鎖模機構(gòu)時，最大開模行程由連桿機構(gòu)的最大行程決定，并不受模具厚度的影響即注射機最大開模行程與模具厚度無關(guān)；二是當注射機采用液壓機械聯(lián)合作用的鎖模機構(gòu)時，最大開模行程由連桿機構(gòu)的最大行程決定，并受模具厚度的影響即注射機最大開模行程與模具厚度有關(guān)。 因為選用的注射機的合模方式為液壓－機械式合模方式。  5、模具裝配圖和零件圖 5.1模具3D圖形繪制（附圖） 5.2模具及其零件2D圖形繪制（附圖） 6、畢業(yè)小結(jié) 歲月如梭，轉(zhuǎn)眼間三年的學習將畫上圓滿的句號，我們即將走上社會。通過這三年里的學習使我成長了許多，學習到了更多的知識并使我養(yǎng)成了好的學習習慣，鍛煉自己得膽量和提高了學習效率和水平。 在即將踏上社會工作前完成的這個畢業(yè)設(shè)計，更讓我看到了自己的不足之處，讓我意識到學習是無止境的，只有不斷向前，才能使自己的水平不斷提高。正所謂臺上一分鐘，臺下十年功，這句話是非常正確的。而三年來多學的知識就在這次畢業(yè)設(shè)計中得到了檢驗，同時也看出自己存在的缺點和不足。 回顧這次畢業(yè)設(shè)計，給我的感覺是有煩惱、也有急躁，有沮喪、也有懊悔，但也有快樂、喜悅和收獲。在設(shè)計的過程中的確遇到了不少問題，正如老師之前所講的那樣，做完這次的設(shè)計就等于溫習之前所學的知識。在一些尺寸數(shù)據(jù)上的計算中，并不象之前所想的那樣簡單，直接從資料書上找一些數(shù)據(jù)代入公式中計算便得到答案。而是找了再找，算了再算，對了再對，有時做得都快沒心情了，不想繼續(xù)做了，但就在這時，自己想起了當初來讀大學前得那種雄心壯志，那種要有作為的信念，覺得自己不能在這個時候放棄，無論如何，自己也要完成，因為這是走向社會的必經(jīng)之路。所以自己給自己打氣，自己為自己加油。所以在接下來的很多計算中，我都是從容面對，一步一步的取完成。同時我也積極的向老師請教，與同學們交流。 諸如此類的問題很多，但我沒以因為問題多而后退和膽卻，我還是勇敢的取面對，繼續(xù)的堅持下去，最解決了自己所遇到的問題。完成了我的畢業(yè)設(shè)計。 在這次設(shè)計中得到了老師的輔導和同學們的幫助，讓我學到了更多，同時也糾正了自己的以些錯誤，找到了自己本身存在的不足，讓自己得到了更多的鍛煉，為我以后的工作奠定基礎(chǔ)。在這里感謝我的指導老師和同學們。 完成這此設(shè)計，大學時光從此就成為了我的回憶，我想這將會是我人生中的以段值得取回想的回憶。它也將陪伴我走上社會。 22 致謝 23 參考文獻 參考文獻 1、 《塑料模具設(shè)計與制造》 主編：齊衛(wèi)東. 北京高等教育出版社出版2004年7月第1版； 2、《塑料模設(shè)計手冊》 編寫組. 北京機械工業(yè)出版社出版2006年3月 第3版； 3、《模具課程設(shè)計指導》 主編：梅伶. 機械出版社出版 2007年2月 第1版; 4、《塑料成型基礎(chǔ)及模具設(shè)計》 主編：龐祖高 副主編：郭新玲、黃尙猛 重慶大學出版社出版 2004年8月 第1版。 5、《模具設(shè)計指導》 主編：史鐵梁。北京機械工業(yè)出版社出版2007年1月第一版 24