蜜餞盒蓋注塑模具設(shè)計

蜜餞盒蓋注塑模具設(shè)計,蜜餞,盒蓋,注塑,模具設(shè)計 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可打開的模具型腔和帶有信息的圓盤，該圓盤通過模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕，這樣在必要時為了使嵌塊易于拆除和更換。 該發(fā)明涉及的注塑模具，包括至少兩個模具零件,這兩個模具零件在封閉的空間內(nèi)可相互移動，在內(nèi)部形成一個空型腔。該型腔連通了一個壓力管道，用該壓力管道來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可打開的位置取出某形狀的產(chǎn)品，這個打開的位置在正對著至少一個用來固定嵌塊的空腔壁面上，通過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)確的定位和正對模具壁。在模具打開的時候，例如，取出一個光碟時，鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。 在整個停滯期間內(nèi)有一個嵌塊準(zhǔn)確和永久正確定位的方法，例如用于制造1000個單位的產(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損失過大，一方面是考慮縮短停滯時間，另一方面防止它轉(zhuǎn)形成另外一種類型的圓盤，換句話說，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)一步提高模具的價格。 這項發(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低壓液體源來定位，部分是由于低壓或每個嵌塊正對相關(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，這種模具可以顯示嵌塊被安排正對平壁的特征，該壁顯示至少有一個凹槽連接了負(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。 在一個實際設(shè)備中制造出來的薄片模型有中央洞，同時通過機(jī)械手段能夾住薄片。 當(dāng)模具打開時，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分開部分的模具出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腔中。 就具體的物體來說，是可取的，甚至是對帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個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，沖壓手段包括一個圓柱零件的組成部分是一個模具的部分零件，上述的圓柱零件前面有一個圓周邊緣的結(jié)構(gòu)適應(yīng)從一個物體中被打出一個洞的形狀，正在軸心的零件移開，并且附著另一半的模具，而且調(diào)整的意味著來調(diào)整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對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，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。可以是執(zhí)行在注射過程中運(yùn)轉(zhuǎn)，在注射成型中逐漸進(jìn)展，例如從一個最高的位置距預(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，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面顯出一個與該型腔會和的中央凹槽的特點，該凹槽的底部的形成是通過一個排出器的底表面，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)品描述過了。這樣一個產(chǎn)品的特點是在模具打開時驅(qū)動負(fù)壓源，進(jìn)行加工。 這項發(fā)明將在所附的幾個主觀選擇的實例的基礎(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)明在一個生產(chǎn)周期的不同階段是通過注塑模具縱切； 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顯示了一個視角相當(dāng)于圖6中的變體，其中插入盤由負(fù)壓單獨地夾住變體； 當(dāng)根據(jù)圖8時，圖中9顯示一個變體； 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可以放在一個提供的中心孔6中，盤5可以通過一個閥座壓板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。通過操作螺紋襯套9，通過一個齒輪聯(lián)軸器定一個直角，閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動到相應(yīng)模具3的型腔14，確保鎳盤5緊靠前表面4。 模具1習(xí)慣用來制造光碟。針對圖中的左側(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通過壓力管道24，對不同的腔23，和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對位移的表示，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位于它對面的一個核心部分，由光盤30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個洞。 在沖壓機(jī)31是通過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)?；钊?7是由兩半聯(lián)結(jié)圈與沖孔機(jī)31連接的。 這里認(rèn)為分開的聯(lián)結(jié)圈38，其中合作的兩個凸緣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，這種通過連接聯(lián)結(jié)圈38的兩半未抽出意味著一個非常簡單但可靠的嚙合關(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對壓力形成一個彈簧44可以套用釋放力針對部件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，按照圖示表明，為了進(jìn)一步處理，該光碟被運(yùn)送到另一工作臺進(jìn)行加工，最后再運(yùn)送到工作臺進(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)品并且在里面通過控制手段被驅(qū)動，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 設(shè)計題目：盒蓋注塑模設(shè)計 姓 名： 學(xué) 號： 班 級： 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、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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （二）成型零件的設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 （三）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 （四）冷卻系統(tǒng)設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 （五）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 六、排氣系統(tǒng)設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．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 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)用的實例。 盒蓋是一個典型的塑料件，該零件大小適中，適合采用一模兩腔的兩板模生產(chǎn)。 通過設(shè)計該模具可較全面地熟悉塑料模具的設(shè)計過程，鍛煉自己綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力。 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、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)域計算機(jī)應(yīng)用的獨特優(yōu)勢，以三維模型為基礎(chǔ)的以CAD/CAM/CAE技術(shù)為代表的模具計算機(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、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達(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，同時可獲得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，還可以在設(shè)計時進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計和工藝的合理性。CAE技術(shù)在歐美已逐漸成熟。在塑料模設(shè)計中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的充模過程，分析冷卻過程，預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。同時我在塑料件盒蓋的模具設(shè)計中,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、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，無色透明，無毒無味，落地時可發(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，延長注射時間有利于降低內(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)計方面 （1）可以使用所有常規(guī)類型的澆口。若用點澆口，直徑為0.8～1.0mm。 （2）PS 性脆易開裂，設(shè)計恰當(dāng)合理的頂出脫模機(jī)構(gòu)，防止因頂出力過大或不均勻而導(dǎo)致制品開裂，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。 （2）料筒溫度：180～280度。對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，過高的速度可能會導(dǎo)致飛邊或出模時粘膜以及頂出時頂白頂裂等問題。 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。塑件PS公差等級為MT5，它的表面粗糙度Ra1.60～3.20。查《塑料模具成形模具設(shè)計手冊》 （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的流動性極好，成型加工容易。成型收縮主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 （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)計模具時對于型腔個尺寸必須于以補(bǔ)償。 (2)收縮方向性 成形時分子按照方向排列，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)生收縮差會使塑料件發(fā)生繞曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時，其方向性更為明顯。所以，在模具設(shè)計時，必須考慮收縮的方向性，按照塑料件的形狀、料流的方向來選取收縮率為宜。 （3）后收縮性 塑料件成形時，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)時不能全部消除，故塑料在應(yīng)力狀態(tài)下成形時則存在著殘余應(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（時效）熱處理，處理后也會導(dǎo)致塑料件尺寸。因此，設(shè)計成形模具時，對高精度塑料件應(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》。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》。 三、分型面設(shè)計與型腔 （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或幾個部分，一般將分開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，模具排氣，模具制造及操作等各種因素的影響。因此，在選擇時要認(rèn)真分析、綜合比較，從幾個方案中找出一個比較合理的方案。 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。分型面的方向盡量與注塑成型機(jī)開模方向垂直的方向，特殊情況下采用與注塑成型機(jī)開模方向平行的方向。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)品的分型面簡單，選擇塑件最大輪廓處為分型面，該塑件分型面比較簡單，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，在相同時間注滿型腔。也保證塑件的成形精度、形狀、斷面尺寸分布對稱性對應(yīng)相等。非平衡式與之相反，容易造成注射時溫度和壓力不平衡，使模具在注射時有一定的脹行力，會加快損壞模具。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）、計算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量 根據(jù)畫出來的三維模型圖，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,計算一個塑件的質(zhì)量M=Pv塑=1.054×10.53=11.09862g。 （二）選擇注射機(jī)的類型和型號 我國采用注射量來表示注射機(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)計手冊》表1-3選取型號：J54-S-200/400國產(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 項 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 最大的開合模行程 mm 260 模具最大厚度 mm 406 模具的最小厚度 mm 165 動、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 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 注射時間/s 20~90 保壓時間/s 0~5 冷卻時間/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 車 間 共 頁 第 頁 零件名稱 盒蓋 材料牌號 PS 設(shè)備型號 裝配圖號 材料定額 每模件數(shù) 零件圖號 單件重量 11.1g 工 裝 號 材料干燥 設(shè)備 J54-S-200/400 溫度/oC 80~85 時間/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 時間定額 輔助/min 時間/h 2~4 單件/min 檢驗 編制 校對 審核 組長 車間主任 檢驗組長 主管工程師 五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開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程中，把注射壓力充分傳剃到各個部位，以獲得組織致密、外形清晰飽滿的內(nèi)在質(zhì)量優(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)計是否合理，這對于塑料件的性能、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)計要注意幾個原則： 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)計是一個非常重要的問題，模具設(shè)計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)入模具時首先經(jīng)過它。其直徑的大小與塑料流速及充模時間的長短有密切關(guān)系。直徑太大時，則造成回收冷料過多，冷卻時間增長，而流道空氣過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，熔融的熱量損失會增大，流動性降低，注射壓力損失增大，造成成型困難；直徑太小時，則增加熔體的流動阻力，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)計成圓錐形，其錐角a=2°~4°,對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)噴嘴球面半徑來確定，主流道要和注塑機(jī)的噴嘴緊密對接。主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，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渡圓角，以減小塑料熔體流動轉(zhuǎn)向時的阻力，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）。所以需對塑件的成形過程及對選用的模架分析，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時，要求它盡快地充滿型腔，流動中熱量損失要盡可能小，流動阻力要盡可能低。同時，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。盡量使分流道長度最短，但是，塑料以低溫成型時，為提高成型空間的壓力來減少成型制品收縮凹陷時，或欲得壁厚較厚的成型制品而延長保壓時間，減短流道長度并非絕對可行。因為流道過短，則成型制品的殘留應(yīng)力增大，且易產(chǎn)生飛邊，塑料的流動不均，所以流道長度應(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。較小的截面周長有利于減少熔融塑料的熱量散失；但截面尺寸過小時，則材料的流動阻力大，延長了充模時間，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填滿，故流道截面大小應(yīng)根據(jù)材料的流動性、成型制品的質(zhì)量及投影面積適度確定。設(shè)計原則：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)計時須要考慮產(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)熔融塑料通過狹窄的澆口時，流速增高，剪切速率加大，熔體溫度也隨之升高，這對充填型腔是有利的。同時，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小。如果澆口尺寸過小，則使注射成形時壓力將增大，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，澆口的截面 尺寸也不能過大。澆口尺寸過大會降低注射速率，溫度降低增加，塑料件表面會產(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)行計算，通常是根據(jù)經(jīng)驗來確定，制作時取下限，先作得小一些，然后根據(jù)試模時塑料件所表現(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，分流道較長時，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。對于大型制品，冷料穴的尺寸可適當(dāng)加大。對于分流道冷料穴，其長度為1～1.5倍的流道直徑。 （二）、成型零件的設(shè)計 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（有時也叫凸模）、鑲塊、成形螺桿、成形螺環(huán)等 成形零件工作時，直接與塑料相接觸，承受塑料熔體的高壓料流的沖刷；在脫模過程中還要與塑料件產(chǎn)生摩擦；在整個成形過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。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。此處采用組合式。如圖8 圖8 （三）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計 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)安全無損壞是指制品被推出時制品不變形，不損壞，不粘膜，無頂白，推桿位置不影響制品美觀，制品被推出時不會對人或模產(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)的動作方向與模具的開模方向是一致的。 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計規(guī)則： 1、盡量設(shè)法使塑件留于動模； 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，對型腔斜度較大者，頂出塑件深度2/3即可。 頂出力的計算 脫模力包括如下四點： 1、 制品在模具中冷卻定型時，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)動的摩擦阻力； 4、 制品與模具之間的粘附力。 在開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，所以計算頂出力時，總是計算初始頂出力。 單個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——活動型芯被塑件包緊的斷面形狀周長，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)的類型分為一級頂出機(jī)構(gòu)、二級頂出機(jī)構(gòu)。 其中一級頂出機(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)計是使用單分型面，且塑件可一次推出，所以采用一級頂出機(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)中最簡單、最常見的一種形式。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，推桿推出時阻力小，推出動作靈活可靠。而推出零件固定板即推桿固定板，則與推桿一起運(yùn)動，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)計中單個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 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，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，因為水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低廉，有時也用油和鈹銅。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(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)流動暢通，無滯留部位。 （1）冷卻回路所需的總表面積計算 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 。 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：快速冷卻，均勻冷卻，加工簡單，并盡量保證模具的熱平衡，使制品收縮均勻。 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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(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 （五）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計 塑料注射模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是 其動模部分和其定模部分在模具工作時， 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程中產(chǎn)生變形等質(zhì)量問題，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 模具在合模過程中，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動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)還同時保證動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程中也起到了定位的作用，給模具的裝配和調(diào)整帶來了方便。 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程中，承受了一定的側(cè)向壓力（塑料熔體在充型過程中會產(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，就不能單靠導(dǎo)柱來承受，那么，設(shè)計時就應(yīng)考慮增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。 設(shè)計導(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)模架來選取。為了不使模具在裝配或合模時將方向搞錯，導(dǎo)柱的布置方式常采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置或不等直徑導(dǎo)柱的對稱布置方式。 2、長度 導(dǎo)柱的長度應(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)計有倒角或圓角。導(dǎo)柱孔一般都設(shè)計制作成通孔，以利于孔內(nèi)空氣及殘渣廢料的排出。如果模板較厚，導(dǎo)柱孔 做成不通孔時，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 當(dāng)塑料熔體注入模具型腔時，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，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、 推桿排氣 4、 利用鑲件排氣 排氣槽位置設(shè)計選擇原則 1) 排氣槽要設(shè)計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、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)計中采用標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)資料和設(shè)計需要，選用了塑料注射模中小型模架的派生型的P2型號模架結(jié)構(gòu)。根據(jù)《注塑模具設(shè)計》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(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(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會產(chǎn)生一個很大的推力，這個力應(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0.35A1來進(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的間隙配合，同時其大端的圓盤凸出定模端面高度5~10mm。本次設(shè)計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的間隙配合，因此符合要求。 （3）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(jī)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(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)計模具的總厚度為在這個范圍內(nèi)，故滿足要求。 （4）螺孔尺寸 注射模具的動模板、定模板應(yīng)分別與注射機(jī)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(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)計采用螺釘固定。 （5）開模行程和頂出裝置的校核 注射機(jī)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(jī)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(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，最大開模行程由連桿機(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)最大開模行程與模具厚度無關(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，最大開模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定，并受模具厚度的影響即注射機(jī)最大開模行程與模具厚度有關(guān)。 因為選用的注射機(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)最大開模 行程與模具厚度無關(guān)，它的行程大小由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定。 對于單分型面注射模，開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 見零件圖附件。 （二）模具裝配圖 見裝配圖附件。 致謝 為了鞏固自己所學(xué)的知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思路、方向，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)實際的工作能力；根據(jù)生產(chǎn)實際要求和設(shè)計方法、步驟，參照各種設(shè)計有關(guān)資料，基本上獨立地完成了該注塑模的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 在現(xiàn)實生產(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。因此對于模具的設(shè)計和對生產(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。通過模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，在工藝分析、工藝方案論證、工藝計算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、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)了我的實際工作能力。 由于編寫水平有限，時間倉促，如果文中有欠妥之處，懇請各位老師指點。 參考文獻(xiàn) 1、塑料成型模具設(shè)計手冊 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 編著：王樹勛 朱亞林 梅伶 龍國梁；廣州: 華南理工大學(xué)出版社，2005； 3、公差配合與測量 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 張國文 6、塑料模具設(shè)計實用教程 編著：張維合 27