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1 螺紋蓋注塑模設(shè)計(jì) 緒論 塑料制件主要是靠成型模具獲的 而它的質(zhì)量是靠模具的正確結(jié)構(gòu)和模具成 型零件的正確形狀 精確尺寸及較低的表面粗糙度來(lái)保證的 由于塑件成型工藝 的飛速發(fā)展 模具的結(jié)構(gòu)也日益趨于多功能化和復(fù)雜化 這對(duì)模具的設(shè)計(jì)工作提 出了更高的要求 雖然 塑料制件的質(zhì)量與許多因素有關(guān) 但合格的塑料制件首 先取決于模具的設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量 其次取決于合理的成型工藝 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的和要求 目的 了解聚苯乙烯的物理性能 流動(dòng) 性 成型過(guò)程中的物理 化學(xué)變化及塑料的組成 分類(lèi)及性能 了解塑料成型的 基本原理和工藝特點(diǎn) 正確分析成型工藝對(duì)模具的要求 能掌握各種成型設(shè)備對(duì) 各類(lèi)模具的要求 掌握各類(lèi)成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法 具有初步分析 解決成型現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的能力 包括具有初步分析成型缺陷產(chǎn)生的原因和提出克 服辦法的能力 其基本要求 合理地選擇模具結(jié)構(gòu) 正確地確定模具成型零件的尺寸 設(shè)計(jì) 的模具應(yīng)當(dāng)制造方便 充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色 盡量減少后加工 設(shè)計(jì)的模具應(yīng) 當(dāng)效率高 安全可靠 模具零件應(yīng)耐磨耐用 模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性 模具設(shè)計(jì)水平的高低 加工設(shè)備的好壞 制造力量的強(qiáng)弱 模具質(zhì)量的優(yōu)劣 直接影響著許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代 影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益 的提高 美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為 模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石 日本則稱(chēng) 模具是促 進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力 事實(shí)上在儀器儀表 家用電器 交通 通訊和輕工業(yè) 等各行業(yè)的產(chǎn)品零件中 有 70 以上是采用模具加工而成的 工業(yè)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó) 家 其模具工業(yè)產(chǎn)值早已超過(guò)機(jī)床行業(yè)的產(chǎn)值 據(jù) 1991 年統(tǒng)計(jì) 日本模具工業(yè) 已實(shí)現(xiàn)了高度的專(zhuān)業(yè)化 標(biāo)準(zhǔn)化和商品化 在全國(guó)一萬(wàn)多家企業(yè)中 生產(chǎn)塑料模 和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占 40 新近統(tǒng)計(jì)的韓國(guó)模具工業(yè)情況表明 全國(guó)模具專(zhuān) 業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占 43 9 新加坡全國(guó)有 460 家企業(yè) 60 生產(chǎn)塑料模 從 以上事實(shí)可以看出 由于塑料成型工業(yè)的發(fā)展 到目前為止 塑料模具已處于同 沖壓模具并駕齊驅(qū)的地位 1 理想的模具結(jié)構(gòu)能充分發(fā)揮成型設(shè)備的能力 如合理的型腔數(shù)目和自動(dòng)化水 平等 在絕對(duì)可靠的條件下使模具本身的工作最大限度地滿(mǎn)足塑件的工藝技術(shù) 要求 如塑件的幾何形狀 尺寸精度 表面光潔度等 和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求 成本低 效率高 使用壽命長(zhǎng) 節(jié)省勞動(dòng)力等 由于影響因素很多可先從以下幾個(gè)方面 做起 按塑件形狀的形狀結(jié)構(gòu)合理確定其成型位置 因成型位置在很大程度上影 2 響模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 根據(jù)塑件的形狀大小 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 尺寸精度 批量大小以 及模具制造的難易 成本高低等確定型腔的數(shù)量與排列方式 分型面的位置要有 利于模具加工 排氣 脫氣 脫模 塑件的表面質(zhì)量及工藝操作等 考慮開(kāi)模 分型的方法和順序 拉料桿 推桿等脫模零件的組合方式 合模導(dǎo)向與復(fù)位機(jī)構(gòu) 的設(shè)置以及側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì) 如何將模具的各個(gè)組成部分通過(guò) 支撐塊 模板 銷(xiāo)釘 螺釘?shù)戎闻c連接零件 按照使用與設(shè)計(jì)要求組合成一體 獲得模具的總體結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)方案的擬定 是設(shè)計(jì)者工作的基本環(huán)節(jié) 它既是設(shè)計(jì)者的構(gòu)思過(guò)程 也 是設(shè)計(jì)對(duì)象的胚胎 設(shè)計(jì)者應(yīng)將其結(jié)果用簡(jiǎn)圖和文字加以描繪與記錄 作為設(shè)計(jì) 的依據(jù)與基礎(chǔ) 以上所體現(xiàn)的各個(gè)方面 都與模具設(shè)計(jì)有著非常密切的關(guān)系 一副設(shè)計(jì)合 理的模具 就有 85 成功的希望 其余就得靠設(shè)備和模具制造工人的熟練程度來(lái) 達(dá)到 所以 提高塑料注射模具的設(shè)計(jì)水平就顯得尤為重要 本套模具在設(shè)計(jì)的 中 結(jié)合前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和這幾年模具發(fā)展新成果 采用了很多更具合理的模具 結(jié)構(gòu) 例如 本套模具在開(kāi)始模具設(shè)計(jì)之前 考慮了多種設(shè)計(jì)方案 衡量了每種 方案的優(yōu)缺點(diǎn) 從中選擇一種最具合理方案 本模具采用最新的三板模結(jié)構(gòu) 及 模具在開(kāi)模過(guò)程中有二次分型 采用這些新型結(jié)構(gòu) 不僅使模具更具簡(jiǎn)單化 而 且還因?yàn)檫@些零件都一標(biāo)準(zhǔn)化 縮短了加工周期 節(jié)約了大量成本 本模具在設(shè)計(jì)時(shí)遇到的問(wèn)題及解決的方法 此模具采用的是點(diǎn)澆形式 為了 將澆注系統(tǒng)的凝料取出 要增加一個(gè)分型面 模具第一次分型僅將主流道凝料取 出 待主分型面打開(kāi)后 塑件和流道凝料就會(huì)被一起頂出 為實(shí)現(xiàn)順序脫模采用 了主流道型定距拉緊機(jī)構(gòu) 本模具采用的是模外手工脫螺紋的方式 在開(kāi)模時(shí)塑 件和螺紋型芯易留在定模 為保證螺紋型芯留在動(dòng)模 設(shè)置了一個(gè)卡環(huán)裝置 這 種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但為保證生產(chǎn)的連續(xù)性 需要多個(gè)螺紋型芯以便循環(huán)使用 以 及機(jī)外的輔助取芯機(jī)構(gòu) 3 第 1 章 模塑工藝規(guī)程的編制 該塑件是一個(gè)螺紋蓋 其零件圖如下圖所示 本塑件的材料采用 PS 生產(chǎn)類(lèi) 型為小批量生產(chǎn) 635M01 圖 1 1 1 塑件的工藝性分析 1 1 1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用 PS 即聚苯乙烯 屬于熱塑性塑料 聚本乙烯是苯乙烯聚合 而成的 合成方法有本體聚合 溶液聚合和乳液聚合 PS 分子主鏈?zhǔn)呛斜净鶄?cè) 基的飽和 鏈 分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng) 加之本環(huán)體積的影響 使大分子鏈不易發(fā)生旋 轉(zhuǎn) 因而具有較大的剛性 并且難以形成有序的結(jié)構(gòu) 因此 PS 是典型的非晶態(tài) 線(xiàn)型高分子化合物 制造各種塑料制品 PS 其分子量通常在 45000 70000 范圍 聚苯乙烯是僅次于聚乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種 無(wú)色透明 無(wú)毒無(wú)味 落 地時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲 密度為 1 05kg cm 它的力學(xué)性能與聚合方法 相對(duì) 2 分子量大小 定向度和雜質(zhì)量有關(guān) 聚苯乙烯熔點(diǎn)較低 約 90 具有較寬的熔融溫度范圍 其熔體充模流動(dòng)性 好 加工成型性很好 聚本乙烯制品以注塑為主大約用在電氣儀表零件文教用品 工藝美術(shù)品 發(fā)泡成型生產(chǎn)的發(fā)泡 PS 廣泛應(yīng)用作包裝材料 保溫裝璜制品 其 他塑料成型方法也有所應(yīng)用 但不普通 具有很小的吸水率 在潮濕環(huán)境中形狀 和尺寸的變化很小 適用于制造要求尺寸穩(wěn)定的制品如儀表殼體等 聚苯乙烯的 4 缺點(diǎn)就是脆性大 形狀復(fù)雜 制品成型后存在較大內(nèi)應(yīng)力時(shí) 常會(huì)在使用中自行 開(kāi)列 為了改善它的脆性加入少量丁二烯可明顯降低脆性 提高沖擊韌性 成型特點(diǎn) 流動(dòng)性和成型型優(yōu)良 成品率高 但易出現(xiàn)裂紋 成型塑件的脫 模斜度不宜過(guò)小 但頂出要均勻 由于熱膨脹系數(shù)高 塑件不宜有嵌件 否則因 兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大導(dǎo)致開(kāi)裂 塑件壁后應(yīng)均勻 宜用高料溫 高模溫 低注射壓力成型并延長(zhǎng)注射時(shí)間 以防止縮孔及變形 降低內(nèi)應(yīng)力 但料溫過(guò)高 容易出現(xiàn)銀絲 因流動(dòng)性好 模具設(shè)計(jì)中大多采用點(diǎn)澆口形式 因具有良好的可 塑流動(dòng)性及較小的成型收縮率 是成型工藝性最好的塑料品種之一 容易制造形 狀復(fù)雜的制品 1 1 2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 1 1 2 1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析 該零件總體形狀為圓形 在塑件內(nèi)部有一 段內(nèi)螺紋 塑件總高度為 15mm 螺紋高為 5mm 為了防止塑件使螺紋型心一起 轉(zhuǎn)動(dòng) 保證塑件表面質(zhì)量 增加塑件的外形美觀 對(duì)塑件表面加以裝飾 在塑件 表面設(shè)置了花紋 這可遮掩成型過(guò)程中在塑件表面上形成的疵點(diǎn) 絲痕 波紋等缺陷 其目的 是為了增大么擦力 便于工作時(shí)施力 該塑件采用了圓形截面的花紋 采用較普 通 由標(biāo)準(zhǔn)查的花紋的半徑為 3mm 高度為 0 8R 塑件花紋的設(shè)計(jì)應(yīng)與脫模方 向一致 并且有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?因此模具設(shè)計(jì)時(shí)要有螺紋型心 又因?yàn)闆](méi)有凸 起或側(cè)凹故不用設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu) 該零件屬于中等復(fù)雜程度 1 1 2 2 尺寸精度分析 由塑件的零件圖可知 該塑件的尺寸屬于未標(biāo)注公差尺 寸 又因該塑件采用聚苯乙烯 所以該塑件的尺寸精度等級(jí)為 IT5 級(jí) GB T14486 1993 螺紋的公差等級(jí)取 IT7 級(jí) 由以上分析可見(jiàn) 該零件的 3 尺寸精度為一般精度 對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證 塑件壁厚均勻 有利于零件的成型 1 1 2 3 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷 毛刺 內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜 質(zhì)外 沒(méi)有特別表面質(zhì)量要求 故比較容易實(shí)現(xiàn) 一般情況下 模具粗糙度低于 制品 1 2 個(gè)等級(jí) 塑料制品的粗糙度一般在 Ra0 2 0 8 之間 綜上分析可以看出 注塑時(shí) 在工藝參數(shù)控制得好的情況下 零件的成型要 求可以得到保證 1 2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量主要是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔 5 塑件體積計(jì)算 V V1 V 2 V 3 V 4 V 5 5200mm3 塑件質(zhì)量計(jì)算 W V 5200 1 05310 6g 1 3 選用成型設(shè)備 注射模是安裝在注射機(jī)上的 模具與注射機(jī)應(yīng)當(dāng)相互適應(yīng) 這樣關(guān)系到塑件 的質(zhì)量 均勻性及有效的成型周期 一副模具放在許多型號(hào)和規(guī)格的注射機(jī)上使 用 均可能取得令人滿(mǎn)意的效果 但是惟有包括該模具預(yù)想的量 鎖模力 注射 速度和總的循環(huán)操作的機(jī)型才能取得最佳的效果 選擇注射機(jī)時(shí) 必須保證制品 的注射量小于注射機(jī)允許的最大注射量 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 制品注射量一般不超過(guò) 注射機(jī)的最大注射量的 80 此模具采用一模兩腔 考慮其外形尺寸 塑件所需 的壓力和工廠現(xiàn)有的設(shè)備 初步選用注塑機(jī)為 XS Z 60 4 1 4 注射量的校核 模具型腔能否充滿(mǎn)與注塑機(jī)允許的最大注塑量密切相關(guān) 設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證 注塑模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 注射機(jī)的最 大注射量是允許最大注射量的 80 經(jīng)計(jì)算 滿(mǎn)足使用要求 1 5 注射壓力校核和鎖模力校核 注射壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿(mǎn)足制品成型的需要 注 射壓力的大小與制品復(fù)雜程度 模具結(jié)構(gòu) 塑件品種 注射速度流動(dòng)比 噴嘴及 模具流道系統(tǒng) 以及注射機(jī)類(lèi)型等因素有關(guān) 聚苯乙烯的注射壓力為 60 110MPa 而 XS Z 60 型注射機(jī)的注射壓力為 122Mpa 故滿(mǎn)足注射壓力 5 的需要 注射成型時(shí) 模具所需的鎖模力與塑件在水分型面上的投影面積有關(guān) 為了 可靠地鎖模 不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象 應(yīng)使塑料熔體對(duì)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 nA1 A2 P F 經(jīng)計(jì)算滿(mǎn)足上式要求 故滿(mǎn)足使用要求 塑件工藝參數(shù)的確 6 通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況 聚苯乙烯的成型工藝參數(shù) 可作如下選擇 試模時(shí) 可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整 注塑溫度包括料筒溫度和噴嘴溫度 料筒溫度 后段溫度 t1 選用 150 前段溫度 t2 選用 180 噴嘴溫度 選用 165 注射壓力 選用 88Mpa 注射時(shí)間 選用 35s 保壓 選用 40 保壓時(shí)間 選用 10s 冷卻時(shí)間 選用 40s 成型收縮率 0 4 0 8 7 第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括 分型面選擇 模具型腔數(shù)目的確定 型腔的排 列方式 冷卻水道布局 澆口位置設(shè)置 模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)等內(nèi)容 2 1 分型面的選擇 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 這些可以分離的部分的 接觸面分開(kāi)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(chēng)為模具的分型面 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素 它與模 具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系 并直接影響著塑件熔體的流動(dòng)充模 性及塑件的脫模 因此 分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵 如何確定分型面 需要考慮的因素很復(fù)雜 由于分型面受到塑件在模具中的 位置 澆口位置的設(shè)計(jì) 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度 推出方法 模具的制造 排 氣 操作工藝等多種因素的影響 因此選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較 選出較為 合理的方案 考慮到分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 有利的留模方式 應(yīng)保 證塑件的精度要求 滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求和對(duì)成型面積的影響及排氣效果 根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面 該塑件為螺紋蓋 表面 無(wú)特殊要求 該零件的高度為 15mm 且垂直于軸線(xiàn)的截面形狀 比較簡(jiǎn)單和規(guī) 范而且有利于脫模 為了將澆注系統(tǒng)凝料取出 要增加一個(gè)分型面 因此該模具 采用二次分型 可降低模具的復(fù)雜程度 減少模具加工難度又便于成型后出件 2 2 確定型腔的排列方式 在設(shè)計(jì)實(shí)踐中 有先確定注射機(jī)型號(hào) 再根據(jù)所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范及 塑件的經(jīng)濟(jì)要求計(jì)算能夠選取的型腔數(shù)目 也有根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先確定型腔數(shù)目 然后 根據(jù)生產(chǎn)條件 如注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行校核計(jì)算 看選定的型腔數(shù)目是 否滿(mǎn)足要求 此設(shè)計(jì)采用的是后者 由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān) 因而型腔的排布在多型腔模具設(shè) 計(jì)中加以綜合考慮 型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力總均等地 8 分得所需的足夠的壓力 以保證塑件被熔體同時(shí)均勻地充滿(mǎn)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最短 同時(shí) 采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等 合理的型腔排布可以避免 塑件尺寸的差異 應(yīng)力形成及脫模困難等問(wèn)題 本塑件在只射時(shí)采用一模兩腔 即模具需要兩個(gè)型腔 綜合考慮澆注系統(tǒng)模 具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素 擬采用下圖所示的型腔排列方式 這便于成型和脫模 圖 2 2 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴出來(lái)后 到達(dá)型腔之前在模具中所流經(jīng) 的通道 其作用是將熔融狀態(tài)的塑料從噴嘴處平穩(wěn)的引入模具型腔 并在熔體充 填和固化定型的過(guò)程中 將注射壓力和保壓力傳遞到塑料制品各部位 以獲得組 織致密 外形清晰 表面光潔和尺寸精確的塑料制品 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注 系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩大類(lèi) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的 環(huán)節(jié) 它對(duì)獲得優(yōu)良性能的理想外觀的塑料制件以及最優(yōu)良的成型效率有直接的 影響 是模具設(shè)計(jì)工作者十分重視的技術(shù)問(wèn)題 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素 塑件的成型特性 制品大小及形狀 模具成型制品的型腔數(shù) 制品外觀 注射機(jī)安裝模板的大小 成型效率 冷料等 澆注系統(tǒng)由主流道 分流道 澆口和冷料穴等部分組成 2 3 1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸引到分流道為止的一段料流通道 負(fù)責(zé) 將塑料熔體從噴嘴引入模具 當(dāng)模具閉和后 注射機(jī)噴嘴壓緊模具主流道襯套 并封緊注射機(jī)與模具之間的間隙 熔體材料直接從料筒流入主流道 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查的 XS Z 60 型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑 d0 4mm 噴嘴前端球面半徑 R0 12mm 6 注射機(jī)噴嘴頭的球面半徑 R1 與模具主流道始端的球面半徑必須吻合 以防 9 止高壓塑料熔體從縫隙中溢出 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R R0 1 2 mm D d0 0 5 1 mm 取主流道球面半徑 R 13mm 取主流道小端直徑 d 4 5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出 將主流道設(shè)計(jì)圓錐形 其斜度為 1 3 經(jīng)換算得主流道大端直徑 D 8 5mm 為了使熔料順利進(jìn)入分流道 可在主流 道出料端設(shè)計(jì)半徑 r 5mm 的圓弧過(guò)度 主流道部分在成型過(guò)程中 其小端入口出與注射機(jī)噴嘴及一定溫度 壓力的 塑料熔要冷熱交替地反復(fù)接觸 屬易損件 對(duì)材料的要求高 因而模具的主流道 部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套 以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼單獨(dú)進(jìn)行加工和 熱處理 采用 T10A 熱處理要求淬火 53 57HRC 主流道襯套設(shè)置在模具的對(duì) 稱(chēng)中心線(xiàn)上 并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴為同一軸心線(xiàn) 襯套長(zhǎng)度應(yīng)與 定模配合部分的厚度一致 主流道出口處的端面不得突出在分型面上 否則不僅 會(huì)造成溢料 而且還會(huì)壓壞模具 襯套與定模之間的配合采用 H7 m6 其結(jié)構(gòu) 所示 圖 3 2 3 2 分流道設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道 分流道是指主流道未流與澆口之 間這段塑料熔體的流動(dòng)通道 它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔 之前 通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)的過(guò)度段 因此要求所設(shè)計(jì)的分 流道應(yīng)能滿(mǎn)足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài) 使塑料熔體盡快地流經(jīng)分 流道 充滿(mǎn)型腔 并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能的小 能將塑料熔體均衡地分 配到各個(gè)型腔 分流道的截面形狀一般可分為圓形 梯形 U 形 半圓形及矩形 等 分流道截面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu) 所用塑料的工藝特性 成型工藝 條件及分流道的長(zhǎng)度 塑件的體積 壁厚形狀的復(fù)雜程度等因素來(lái)確定 由理論 10 分析可知 圓形截面的流道總是比任何其他截面的流道可取 因?yàn)樵谙嗤孛娴?情況下 其比表面積最小 因此從流動(dòng)性 傳熱性等方面考慮 圓形截面是分流 道比較理想的形狀 本塑件的形狀不復(fù)雜 熔體填充型腔比較容易 根據(jù)型腔的 排列方式 可知分流道的長(zhǎng)度較短 為了便于加工起見(jiàn) 選用截面形狀為半圓形 的分流道 查表得 R 4mm 7 分流道的長(zhǎng)度 要盡可能短且少?gòu)澱?便于注射過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)地使用原材料 和注射機(jī)的能耗 減少壓力損失和熱量損失 一般 1 2 5 D 此分流道取 16mm 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有 中心部位的塑料熔體較為理想 因而分流道的內(nèi)表面的粗糙度 Ra 并不要求很低 一般取 1 6um 左右即可這樣表面稍不光滑 有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定 從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差 以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪 切速度和剪切熱 2 3 3 澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口 是連接分流道與型腔的通道 除直接澆口外 它是澆注系 統(tǒng)中截面積最小部分 但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式 選用點(diǎn)澆口較為理想 澆口尺寸一 般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定 取其下限 然后在試模時(shí)加以修正 澆口斷面積與分流道端面 積之比約為 0 03 0 09 端面積為圓形 查表可知 直徑 d 一般在 0 8 2 0 范圍 內(nèi)選取 常用直徑是 0 8 1 5mm 初選尺寸為 d 1mm 澆口長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短 對(duì)減小塑料熔體流動(dòng)阻力和增大流速均有利 通常澆口長(zhǎng)度 L 可取 0 7 2 0mm 初選 1 5mm 澆口與型腔及分流道的連接處應(yīng)做成 R0 5 的圓角 以防制品與澆口部分凝料分離時(shí)剝傷制品 為有利于熔體流動(dòng) 澆口與分流道的 接合應(yīng)平穩(wěn)過(guò)渡用小圓弧光滑連接 有時(shí)還需修改澆口的尺寸 無(wú)論采用什么形式的澆口 其開(kāi)設(shè)的位置 對(duì)塑 件的成型性能及成型質(zhì)量影響均很大 因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高塑件 質(zhì)量的重要環(huán)節(jié) 同時(shí)澆口位置的不同還會(huì)影響模具結(jié)構(gòu) 總之 如果要使塑件 具有良好的性能和外表 要是塑件的成型在技術(shù)上可行 經(jīng)濟(jì)上合理 一定要認(rèn) 真考慮澆口位置的選擇 一般選擇澆口位置時(shí) 需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征 成型質(zhì)量和技術(shù)要求 并綜合考慮塑料熔體在模內(nèi)的流動(dòng)特性 成型條件等因素 綜合考慮 該塑件的澆口位置選在塑件的上端面 2 3 4 冷料穴的設(shè)計(jì) 11 冷料穴一般設(shè)在主流道末端 其標(biāo)稱(chēng)直徑與大端直徑相同或略大一些 深度 約為直徑的 1 1 5 倍 最終要保證冷卻的體積小于冷料穴的體積 由于該塑件 的塑性好 采用帶球頭拉料桿的冷料穴 它使用于推件板脫模的拉料桿形式的冷 料穴 拉料桿固定在動(dòng)模板上 其球頭直徑為 8 5mm 深度為 9mm 其冷料穴 的作用是收集每次注射成型時(shí)流動(dòng)熔體前端的冷料頭 避免了這些冷料進(jìn)入到型 腔影響制品質(zhì)量 或防止這些冷料堵塞澆口造成制品缺料 2 3 5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí) 必須順序推出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱 或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體 如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干 凈 一方面會(huì)在塑件上形成氣泡 接縫 表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷 另一方面氣體受壓 體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部炭化或燒焦 同時(shí)積存 的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度 因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題 排氣的方式有利用配合間隙排氣 在分型面上開(kāi)排氣槽排氣 利用排氣塞排氣 強(qiáng)制性排氣 本模具屬小型模具的簡(jiǎn)單型腔 利用推桿 活動(dòng)型心與模板的配合 間隙進(jìn)行排氣 其間隙為 0 04mm 8 2 3 6 成型零部件設(shè)計(jì) 成型零部件在注射過(guò)成中 直接與塑料熔體接觸 需要受高溫 壓力及塑料 熔體的沖擊和摩擦作用 長(zhǎng)期工作之后 容易發(fā)生磨損 變形和斷裂 設(shè)計(jì)注射 模時(shí)應(yīng)針對(duì)塑料制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 生產(chǎn)批量 使用要求以及模具的使用壽命等 合理確定成型零部件的結(jié)構(gòu) 滿(mǎn)足精度 粗糙度 剛度及強(qiáng)度的要求 2 3 5 1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式 考慮加工的難易程 度和材料的見(jiàn)價(jià)值利用等因素 凹模采用整體式結(jié)構(gòu) 該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是牢固 使 用不易發(fā)生變形 不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線(xiàn)痕跡 但由于加工困難 熱處理不方便 因此常用在形狀簡(jiǎn)單的中小型模具上 可在型板上直接加工出型腔 模具一般不 進(jìn)行熱處理 根據(jù)本模具分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求 分流道與澆口均設(shè)在凹模上 凹模上 的階梯孔用于安放型芯 2 3 5 2 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔 按其結(jié)構(gòu)可 分為整體式和組合式兩種 該模具中采用整體式結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)牢固但不便加工 消 耗的模具鋼較多 主要用于工藝或試驗(yàn)或小型模具上的形狀簡(jiǎn)單的型芯 此塑件 12 需要兩個(gè)型芯 一是螺紋型芯 用于成型塑件底部的內(nèi)螺紋 另一個(gè)是小型芯 用于成型塑件頂部的小孔 螺紋型芯 在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件收縮率 表面粗糙度要小 螺紋始端和末 端按塑料螺紋結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì) 以防止從塑件上擰下時(shí) 拉毛塑料螺紋 安裝在模 具上 成型時(shí)要可靠定位 不能因合模振動(dòng)或料流沖擊而移動(dòng) 開(kāi)模時(shí)能與塑件 一道取出并便于裝卸 螺紋型芯在模具上安裝連接時(shí) 采用 H8 f8 配合 將型 芯作成圓柱形的臺(tái)階來(lái)定位 利用外圓柱面配合 防止塑料注入螺紋型芯下沉 螺紋型芯的非成型端應(yīng)制成方形 以便在模外用于工具將其旋入 成型塑件上小孔的型芯 單獨(dú)制造成臺(tái)階式的 再嵌入模板中 安裝在模具 上時(shí) 用臺(tái)肩固定 上面用墊板壓緊 是常用的形式 且牢固可靠 13 第 3 章成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成塑件的尺寸 主要有型芯和型腔 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等 任何塑料制件都 有一定的幾何形狀和尺寸要求 在模具設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確 定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí) 影響塑件尺寸精度的因素 相當(dāng)復(fù)雜 其影響因素有 塑件收縮率 模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的摩損 模具安裝配合的誤差 這些影響因素應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù) 本設(shè) 計(jì)中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸 平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn) 行計(jì)算的 查文獻(xiàn) 表 14 1 得 聚苯乙烯的收縮率為 S 0 4 0 8 故平均收縮率 9 為 Scp 0 4 0 8 2 0 6 考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有的條件 模具制造公 差取 3 z 3 1 型腔的工作尺寸計(jì)算 由公差等級(jí) 可查的各尺寸的上 下偏差 35 10 026 026 15 026 839 012 6 由計(jì)算公式 LM LS L SSCP 43 Z 0 35 35 0 6 0 195 87 0 35 015 087 LM LS L SSCP 43Z 0 14 39 8 39 8 0 6 0 195 087 39 84 087 HM HS H SSCP 32Z 0 15 15 0 6 0 13 67 0 14 88 067 HM HS H SSCP 32 Z 0 6 6 0 6 0 03 4 0 6 04 式中 L M 凹模徑向尺寸 S CP 塑料的平均收縮率 L S 塑件尺寸 凹模制造公差 z 塑件公差值 H S 凹模深度尺寸 3 2 小型芯的計(jì)算 塑件的尺寸 6 12 0 02 計(jì)算公式 LM LS L SSCP 430Z 6 6 0 6 0 09 04 6 126 04 HM HS H SSCP 320Z 2 2 0 6 0 013 03 式中 L M 凸模徑向尺寸 H M 塑件低部高度 3 3 螺紋型芯的計(jì)算 15 螺紋連接的種類(lèi)很多 配合性質(zhì)也各不相同 影響塑件螺紋連接的因素比較 復(fù)雜 目前尚無(wú)塑料螺紋的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 也沒(méi)有成熟的計(jì)算方法 因此要滿(mǎn)足塑件 螺紋配合的準(zhǔn)確要求是比較難的 螺紋型芯的工作尺寸屬于型芯類(lèi)尺寸 為了提 高成型后塑件的旋入性能 適當(dāng)?shù)脑黾勇菁y型芯的徑向尺寸 由于螺紋中徑是決 定螺紋配合性質(zhì)的最重要參數(shù) 它決定著螺紋的可旋入性和連接的可靠性 所以 計(jì)算中的模具螺紋大 中 小徑的尺寸均以塑件螺紋中徑公差為依據(jù) 螺紋型芯的中徑尺寸的計(jì)算 dM 中 dS 中 dS 中 SCP 中 0中 29 350 29 350 0 6 0 212 03 29 74 03 螺紋型芯的外徑尺寸的計(jì)算 dM 外 d S 外 d S 外 SCP 中 0中 30 30 0 6 0 212 04 30 3 04 螺紋型芯的內(nèi)徑尺寸的計(jì)算 dM 內(nèi) dS 內(nèi) dS 內(nèi) SCP 中 0中 28 97 28 97 0 6 0 212 04 29 35 04 螺紋型芯高度的計(jì)算 塑件尺寸 5 12 0 HM hs h sScp 320 5 5 0 6 0 08 04 5 11 04 式中 16 dM 中 螺紋型芯中徑名義尺寸 d S 外 塑件螺紋外徑名義尺寸 dS 中 塑件螺孔中徑名義尺寸 dS 內(nèi) 塑件螺孔內(nèi)徑名義尺寸 dM 外 螺紋型芯外徑名義尺寸 d M 內(nèi) 螺紋型芯內(nèi)徑名義尺寸 3 4 型腔側(cè)厚壁和底板厚度的計(jì)算 注射模在其工作過(guò)程中需要承受注射壓力 保壓力 鎖模力和脫模力等各種 外力 如果這些外力過(guò)大 注射模及其成型零部件會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞 導(dǎo)致整個(gè)模具失效 因此 設(shè)計(jì)成型零部件時(shí) 應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校核 另外 在外力 作用比較大時(shí) 即使模具產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞 也有可能產(chǎn)生較大的彎曲變 形 引起成型零部件在它們的對(duì)接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙 因此而發(fā)生溢 料及飛邊現(xiàn)象 導(dǎo)致制品無(wú)法滿(mǎn)足技術(shù)要求 因此同過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型 腔壁厚 尤其對(duì)重要的精度高的或大型模具的型腔更不能單憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔側(cè) 壁和底板厚度 但理論分析和實(shí)踐證明模具對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求并非同時(shí)兼顧 對(duì)小尺寸型腔強(qiáng)度不足是主要問(wèn)題 應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算 原則是 寧可有余而不 可不足 3 4 1 型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 整體式型腔的側(cè)壁可以看作是封閉的厚壁圓筒 根據(jù)整體式圓形型腔側(cè)厚壁 計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算 h r 12 MP h mm h 20mm16 式中 r 凹模型腔內(nèi)半徑 材料的許用應(yīng)力 120MPa H 凹模側(cè)壁厚度 PM 模腔壓力 選定值 PM 40MPa 3 4 2 凹模底板厚度的計(jì)算 根據(jù)整體式型腔底板厚度的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算 H PMr43 21 式中 17 PM 40MPa r 30mm 120MPa P 考慮模具的整體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)取 H 15mm 第 4 章 成型零件材料的選用 成型零件選用要求如下 機(jī)械加工性良好 要選用易于切削且加工后能得到 高精度零件的鋼種 拋光性能良好 注塑模成型零件工作表面 多需拋光達(dá)到鏡 面 要求鋼材硬度 35 40HRC 過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難 鋼材顯微組織應(yīng)均勻致 密 耐磨性和抗疲勞性能好 注塑模不僅受高壓塑料熔體沖刷而且還受冷熱溫度 交變的應(yīng)力的作用 具有耐磨性能 選用鋼種 應(yīng)按塑料制品 生產(chǎn)批量 塑料物料品種及塑料精度與表面質(zhì)量 要求確定 根據(jù)零件材料選用原則 凹模的材料選用 1Cr13 熱處理采用淬火 硬度可 達(dá) 54 58HRC 小型芯采用 T10A 熱處理采用淬火 硬度也可達(dá) 54 58HRC 螺紋型芯采用 Cr12 熱處理采用淬火 硬度可達(dá) 54 58HRC 1 18 第 5 章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證定?；蛏舷履：夏r(shí)正確定位和導(dǎo)向的零件 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式 通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位 該模具采用導(dǎo)柱 導(dǎo)向定位 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套 該模具采用帶頭導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工方便 小批量生產(chǎn)一般不需要用導(dǎo)套 是導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔配合 因此該模具采用導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔 配合 導(dǎo)柱前端應(yīng)作成錐臺(tái)形 以使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)向孔 導(dǎo)柱應(yīng)有硬而耐磨的 表面 堅(jiān)韌不易折斷的內(nèi)芯 因此采用 20 鋼經(jīng)滲碳淬火處理 硬度為 50 55HRC 導(dǎo)柱表面部分粗糙度 Ra 為 0 8um 導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 0 4um 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻分布在模具分型面四周 導(dǎo)柱中心到模具邊緣應(yīng)有足夠 的距離 以保證模具強(qiáng)度 為確定和模時(shí)只能按一個(gè)方向合模 導(dǎo)柱固定端與模 板之間采用 H7 m6 的過(guò)渡配合 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分通常采用 H7 h7 的配合 19 第 6 章 脫模頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 此模具采用模外手動(dòng)脫模 開(kāi)模后只需在螺紋型芯上施加一頂出力 將型芯 和塑件一起推出 然后在機(jī)外將螺紋型芯取出 所以此模具采用推桿頂出機(jī)構(gòu) 6 1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)榇四＞咴O(shè)計(jì)采用手動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 而手動(dòng)推出 一般在開(kāi)模后 塑件留在 定模 螺紋型芯又是一個(gè)活動(dòng)型芯 所以螺紋型芯也很容易留在定模 為了保證 螺紋型芯和塑件留在動(dòng)模一側(cè) 便于由推出機(jī)構(gòu)推出 因此設(shè)置一個(gè)由環(huán)形拉簧 和卡環(huán)組成的卡環(huán)裝置 在模具打開(kāi)時(shí) 由于彈簧的拉力 將活動(dòng)螺紋型芯留在 了動(dòng)模 推出原理是利用杠桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的 用圓柱銷(xiāo)將杠桿固定在墊塊和推板上 開(kāi)模時(shí) 手板動(dòng)杠桿 杠桿推動(dòng)推板 推板又帶動(dòng)推桿將螺紋型芯和塑件一起頂 出 合模時(shí)扳動(dòng)杠桿使推桿復(fù)位 裝入螺紋型芯 然后合模 20 6 2 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 帶螺紋制品的脫模機(jī)構(gòu)通常制品的內(nèi)螺紋依靠螺紋型芯成型 由于螺紋具有 側(cè)向凹溝槽 所以帶螺紋的制品需要特殊的脫模機(jī)構(gòu) 該模具采用模外手動(dòng)脫模 的方式 注射前先將活動(dòng)型芯以一定的配合在模內(nèi)安放定位 然注射后分型脫模 活動(dòng)型芯隨塑件一起推出模外 然后用手工的方法 將活動(dòng)型芯 從塑件內(nèi)取下 準(zhǔn)備下次注射使用 但是又因?yàn)辄c(diǎn)澆口在模具的定模部分 為了將澆注系統(tǒng)凝料 取出 要增加一個(gè)分型面 這種結(jié)構(gòu)的澆注系統(tǒng)是人工取出 因此模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但是生產(chǎn)率低 勞動(dòng)強(qiáng)度大 第 7 章 其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 7 1 推桿 推桿應(yīng)有足夠的剛性 以承受彈簧的拉力 為此只要條件允許 盡可能使用 大直徑推桿 直徑由標(biāo)準(zhǔn)查得初選 16 其形狀為圓形截面的推桿 尾部用臺(tái)肩 的形式 推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H8 f7 的配合 推桿固定端與推板采 用單邊 0 5mm 的間隙 其固定方法采用軸肩墊板連接 材料選用 T10 熱處理后 硬度達(dá) 50HRC 工作端配合部分的表面粗糙度 Ra0 6um 其長(zhǎng)度為 L 50 20 10 40mm 其圖如下 圖 4 7 2 復(fù)位桿 21 為了使推出元件合模后能回到原來(lái)的位置 推桿固定板上同裝有復(fù)位桿 常 用的復(fù)位桿均采用圓形截面 一般每副模具設(shè)置四根復(fù)位桿 其位置設(shè)在推桿固 定板的四周 以便推出機(jī)構(gòu)合模時(shí)復(fù)位平穩(wěn) 復(fù)位桿端面與所在動(dòng)模分型面平齊 材料選用 T8A 查標(biāo)準(zhǔn)初選復(fù)位桿直徑為 10 其長(zhǎng)度為 L 50 20 25 20 75mm 836R0 51410 圖 5 7 3 模板設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn)查得模板尺寸為 160mm 200mm GB T4169 81984 材料為 45 鋼 7 4 墊塊設(shè)計(jì) 由標(biāo)準(zhǔn)查得墊塊尺寸為 32mm 200mm 50mm GB T4169 6 1984 材料 選用 Q235 7 5 支撐柱 由標(biāo)準(zhǔn)查得支撐柱的尺寸為 32 63mm GB T4169 10 1984 材料采用 45 鋼 7 6 推板 12536 圖 6 22 由標(biāo)準(zhǔn)查得推板尺寸為 73 125 16mm GB T4169 7 1984 材料采用 45 鋼 第 8 章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 注射成型過(guò)程中 模具的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng) 固化成型 生產(chǎn)率 制品的形狀和尺寸精度 機(jī)械強(qiáng)度 應(yīng)力開(kāi)裂和表面質(zhì)量等均有影響 為保證制 品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率 模具溫度必須適當(dāng) 穩(wěn)定 均勻 本塑件在注射成型時(shí)不要求有太高的模溫 因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng) 是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下計(jì)算 設(shè)定模具平均工作溫度為 40 用 20 的常溫水作為模具冷卻介質(zhì) 其出 口溫度為 30 產(chǎn)量為 初算每 2 分鐘 1 套 0 3 h 8 1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q3 查表的聚苯乙烯的單位熱量為 27 104J 12 Q3 WQ2 0 3 27 104J 8 2 求冷卻水的體積流量 求冷卻水的體積流量 V V 203 187 406 3 421 tPWQC 0 27 m3 min4 由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管直徑非常小 由上述計(jì)算可知 因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s體積流量很小 故可不設(shè)冷卻 系統(tǒng) 依靠空冷的方式冷卻模具即可 23 第 9 章 模具閉合高度的確定 由前面的設(shè)計(jì)中 確定的出 定模板 H1 25mm 上固定板 H2 20mm 凹模 板 H3 32mm 動(dòng)模板 H4 16mm 支撐板 H5 20mm 動(dòng)模座板 H6 20mm 根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的尺寸確定墊塊 H7 63mm 因而確定模具閉合高 度 H H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 25 20 32 16 20 20 63 196mm 24 第 10 章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為 250 200 196mm XS Z 60 型注射機(jī)模板最大安 裝尺寸為 350mm 280mm 故能滿(mǎn)足模具的安裝要求 由上述計(jì)算模具的閉合高度 H 190mm XS Z 60 型注射機(jī)所允許模具的 最小厚度 Hmin 70mm 最大厚度 Hmax 200mm 即模具滿(mǎn)足安裝條件 Hmin H Hmax 開(kāi)模行程的校核 經(jīng)查資料 XS Z 60 型注射機(jī)的最大開(kāi)模行程 S 180mm 滿(mǎn)足頂出塑件要 求 S H 1 H 2 a 5 10 mm 15 32 10 40 92mm 經(jīng)驗(yàn)證 XS Z 60 型注射機(jī)能滿(mǎn)足使用要求 故可采用 25 第 11 章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件工作圖 本模具總裝圖如圖所示 本模具的工作原理 模具安裝在注射機(jī)上 定模部分固定在注射機(jī)的定模板 上 動(dòng)模板固定在注射機(jī)的動(dòng)模板上 合模后 注射機(jī)通過(guò)噴嘴將熔料經(jīng)流道注 入型腔 經(jīng)保壓 冷卻后塑件成型 開(kāi)模時(shí) 動(dòng)模部分隨動(dòng)模板一起運(yùn)動(dòng)漸漸從 分型面打開(kāi) 此時(shí)鎖鉤 17 在彈簧 18 的作用下使支撐板 5 動(dòng)模板 6 及定模板 7 成閉鎖狀態(tài) 所以分型面只能沿 面分型 當(dāng)螺母 3 限制住定模板后 繼續(xù) 開(kāi)模時(shí) 鎖鉤 17 被強(qiáng)行脫開(kāi)支撐板 從而使 面分型 為保證螺紋型芯 10 在開(kāi)模時(shí)被帶往動(dòng)模 1 設(shè)置可由環(huán)形拉簧 11 及卡環(huán) 12 組成的卡環(huán)裝置 頂出動(dòng)作為手動(dòng)頂出 頂出時(shí)扳動(dòng)杠桿 14 由推板帶動(dòng)推桿 13 將螺紋型芯 10 借同制品同時(shí)頂出 然后用扳手卸掉螺紋型芯 合模前 扳動(dòng)杠桿 14 使推桿 13 復(fù)位 裝入螺紋型芯 10 然后合模 26 第 12 章 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我學(xué)完大學(xué)全部課程之后 進(jìn)行的一次系統(tǒng)的 綜合性的總復(fù)習(xí) 也是參加工作前的一次綜合性訓(xùn)練 它直接關(guān)系到我今后的模具設(shè)計(jì)能力 在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中 收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì) 成型工藝 成型設(shè)備 機(jī)械加 工 特種工藝等有關(guān)資料 讓我了解了塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng) 的課程 它的主要內(nèi)容都是在生產(chǎn)實(shí)踐中逐步積累和豐富起來(lái)的 通過(guò)對(duì)資料的 查閱和對(duì)塑件制圖的消化 了解塑件的用途 分析塑件的工藝性 尺寸精度等技 術(shù)要求 如 塑件的原材料表面形狀 顏色與透明度 使用性能與要求 塑件的 幾何結(jié)構(gòu) 斜度等情況 熔接痕 縮孔等成型缺陷出現(xiàn)的可能與允許程度 澆口 頂桿等可以設(shè)置的部位 有無(wú)涂裝 電鍍 膠接 鉆孔等后加工等 此類(lèi)情況對(duì) 塑件設(shè)計(jì)均有相應(yīng)要求 分析工藝資料 了解所用的塑料的物理性能 成型特性以及工藝參數(shù) 如材 料與制件必須的強(qiáng)度 剛度 彈性 所用塑料的結(jié)晶性 流動(dòng)性 熱穩(wěn)定性 材 料的密度 比熱容 收縮率 成型溫度 成型壓力 成型周期等 并注意收集與 模具設(shè)計(jì)計(jì)算有關(guān)的資料與參數(shù) 在選擇成型設(shè)備這一過(guò)程中 通過(guò)查閱有關(guān)資料 我學(xué)到了模具與設(shè)備必須 配套使用 因?yàn)槎鄶?shù)情況下都是根據(jù)成型設(shè)備的種類(lèi)進(jìn)行模具設(shè)計(jì) 為此 在設(shè) 計(jì)模具之前 首先要選擇好成型設(shè)備 這就需要了解各種成型設(shè)備的規(guī)格 性能 與特點(diǎn) 以注塑機(jī)來(lái)說(shuō) 如注射容量 鎖模力 注射壓力 模具安裝尺寸 頂出 方式與距離 噴嘴直徑與噴嘴球面半徑 定位孔尺寸 模具最大與最小厚度 模 板行程等 都將影響到模具的結(jié)構(gòu)尺寸與成型能力 同時(shí)還應(yīng)初估模具外形尺寸 判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝與使用 此模具的澆口設(shè)計(jì)采用的是點(diǎn)澆口形式 這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)塑料的流動(dòng) 特性來(lái)設(shè)計(jì)的 聚苯乙烯的流動(dòng)性大 而點(diǎn)澆口的截面小 長(zhǎng)度短 使從流道來(lái) 的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔 快速冷卻封閉 脫模后塑件上的澆口 殘痕不明顯 不需要再修正澆口痕跡 但采用這種澆口時(shí) 常常要在模具上增加 一分型面 以便澆口凝料脫模 該模具頂出機(jī)構(gòu)為手動(dòng)推出 而手動(dòng)推出 一般 在開(kāi)模后 塑件留在定模 螺紋型芯又是一個(gè)活動(dòng)型芯 所以螺紋型芯也很容易 27 留在定模 為了保證螺紋型芯和塑件留在動(dòng)模一側(cè) 便于由推出機(jī)構(gòu)推出 因此 設(shè)置一個(gè)由環(huán)形拉簧和卡環(huán)組成的卡環(huán)裝置 在模具打開(kāi)時(shí) 由于彈簧的拉力 將活動(dòng)螺紋型芯留在了動(dòng)模 推出原理是利用杠桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的 用圓柱銷(xiāo)將杠桿固 定在墊塊和推板上 開(kāi)模時(shí) 手板動(dòng)杠桿 杠桿推動(dòng)推板 推板又帶動(dòng)推桿將螺 紋型芯和塑件一起頂出 合模時(shí)扳動(dòng)杠桿使推桿復(fù)位 裝入螺紋型芯 然后合模 該模具采用模外手動(dòng)脫模的方式 注射前先將活動(dòng)型芯以一定的配合在模內(nèi)安放 定位 然注射后分型脫模 活動(dòng)型芯隨塑件一起推出模外 然后用手工的方法 將活動(dòng)型芯從塑件內(nèi)取下 但由于螺紋型芯和塑件的接觸面積大 拆卸難 因而 增加了勞動(dòng)強(qiáng)度 為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性 螺紋型芯應(yīng)有備件 以供循環(huán)適用 28 致謝 在過(guò)去近三年的學(xué)習(xí)中 我學(xué)完了模具專(zhuān)業(yè)中所學(xué)的理論知識(shí) 在畢業(yè)前夕 又通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的這一實(shí)踐性環(huán)節(jié) 進(jìn)行已學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和應(yīng)用 鞏固了過(guò) 去所學(xué)的基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課知識(shí) 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 使我深深認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)踐 相結(jié)合的重要性 平時(shí)在學(xué)習(xí)中所注意不到的細(xì)節(jié)性問(wèn)題 往往成為設(shè)計(jì)工作中 難以克服的難點(diǎn) 在這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)中 不僅促使我重新溫習(xí)了三年來(lái)的專(zhuān)業(yè)基 礎(chǔ)課 而且也使我掌握了很多在課本上學(xué)不到的東西 同時(shí)提高了我的綜合能力 的培訓(xùn)及擴(kuò)大了對(duì)模具領(lǐng)域的新知識(shí)學(xué)習(xí) 這些都為我以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ) 強(qiáng)化了所學(xué)知識(shí) 增強(qiáng)了動(dòng)手能力 更深切地體會(huì)了 溫故而知新 的長(zhǎng) 遠(yuǎn)意義 還有獨(dú)立解決問(wèn)題的能力的提高 這些是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)留給我的最寶貴 的財(cái)富 本設(shè)計(jì)的完成得益于河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校材料工程系各位老師的指導(dǎo)和幫 助 特別是楊占堯老師的親切指導(dǎo)與幫助 在此對(duì)各位老師表示我最崇高的敬意 和由衷的感謝 真心的說(shuō)一聲 你們辛苦了 謝謝 同時(shí) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也 得到了許多同學(xué)的熱心幫助和支持 才使的論文能夠得以順利的完成 在此再一 次向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)表示最衷心的感謝 由于本人水平有限和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺 在此次設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和不妥 之處 懇請(qǐng)各位老師同學(xué)批評(píng)指正 29 參考文獻(xiàn) 1 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)大學(xué)出版社 1996 4 2 楊占堯 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 2004 3 王孝培 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 4 李海梅等 塑料成型及模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 2002 5 黃雁等 塑料模具制造技術(shù) 華南理工大學(xué)出版社 2003 6 賈潤(rùn)禮等 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國(guó)輕工業(yè)出版社 2000 7 劉昌祺 塑料模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 199814 8 美 J B 戴姆著主編 注射模具與模具成型實(shí)用手冊(cè) 沈金堂譯 化學(xué) 工業(yè)出版社 1987 9 唐志玉 塑模具設(shè)計(jì)師指南 國(guó)防工業(yè)出版社 1996 6 10 薛彥成主編 公差配合與技術(shù)測(cè)量 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 6 11 金國(guó)珍主編 工程塑料 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 1 12 org Menges Walter Michacli Paul Mohren 注射模具制造工程 化 德 學(xué)工業(yè)出版社 2003 30