【正文】 嵌件成型推桿 型性芯、型腔 形狀復(fù)雜，要求耐腐蝕的高精度型腔、型芯 3Cr2W8V、 38CrMoA1A 形狀復(fù)雜，精度要求較高，產(chǎn)量大的熱塑性塑料注射模型腔、型芯、鑲塊 5Cr2MnWMoVS 5CrNiMnMoVSCa 需冷壓加工的型腔、型芯 20Cr 2）本設(shè)計(jì)的材料選用 表 3— 2 本設(shè)計(jì)中的材料選用 零件名稱 選用材料 零件名稱 選用材料 動(dòng)、定模座板 45 凹?；瑝K 5CrNiMo 推板 45 導(dǎo)柱 T10A 推桿固定板 45 定模型芯 CrWMn 墊塊 A3 澆口套 T10A 支撐板 45 拉料桿 T10A 楔緊塊 T10A 限位螺釘 T10A 彎銷 T10A 定模板 45 定位圈 45 型芯固定板 45 3）該套模具所用材料的性能比較 表 3— 3 材料性能比較 鋼號(hào) 切削加工性 淬透性 淬火不變形性 耐磨性 耐熱性 Q235A 優(yōu) 差 差 45 優(yōu) 差 差 中 差 T8A 優(yōu) 差 差 中 差 T10A 良 差 差 良 差 40Cr 良 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 良 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 12 頁(yè) 模具的精度要求 模具是一種高精密成型工具。高精密性是模具企業(yè)的立業(yè)之本。因此，模具設(shè)計(jì)與制造者，必須具有強(qiáng)烈的質(zhì)量和精密性意識(shí)及精度概念，依據(jù)制件的形狀、尺寸及位置配合精度要求，進(jìn) 行設(shè)計(jì)與制造。以保證所設(shè)計(jì)與制造的模具生產(chǎn)精度與質(zhì)量合格、互換性很強(qiáng)、確保一定的生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)質(zhì)制品來(lái)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁(yè) 4 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具的結(jié)構(gòu)形式，是指設(shè)計(jì)過程中的注射機(jī)的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇，成型零件的設(shè)計(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件的設(shè)計(jì)和裝配圖設(shè)計(jì)。 確定型腔數(shù)量 當(dāng)塑料制件的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，并選定所用塑料后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。與多型腔模相比，單型腔模具有以下優(yōu)點(diǎn)： 塑料制件的形狀與尺寸 精度始終一致； 工藝參數(shù)易于控制； 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，設(shè)計(jì)制造、維修大為簡(jiǎn)化。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 制品外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀質(zhì)量要求較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機(jī)構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般點(diǎn)澆口，并可初步擬定采用單型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)形式。 注射機(jī)型號(hào)的確定 注塑模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注塑模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù) 規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注塑機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 14 頁(yè) 注射機(jī)的選用原則 計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī) 額定容量（體積或容量）的 倍； 模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力； 模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力； 模具的閉模高度應(yīng)在注塑機(jī)最大，最小閉合高度之間； 模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程； 模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì) 應(yīng)，注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足脫件條件。 有關(guān)制品的計(jì)算 根據(jù)零件圖提供的樣品，便可以根據(jù)樣品測(cè)繪得出制品體積，同時(shí)也可以借助計(jì)算機(jī)輔助軟件 (如： Moldflow 軟件等 )建立制品模型（對(duì)于沒有提供樣品的設(shè)計(jì)，也可以由所提供的制品圖樣建立模型），這樣既便于較精確的計(jì)算制品的各個(gè)參數(shù)，又更為直觀、形象。因條件所限 ,本設(shè)計(jì)是由測(cè)繪所的體積： 1）制品的體積為： V1=（ cm179。） 質(zhì)量為： m=179。? cm179。= 2）初步估計(jì)澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的 倍： V2=? =（ cm179。） 本設(shè)計(jì)中取 V2=（ cm179。） 3）該模具一次注射共需塑料的體積約為： V0=V1+ V2 =（ cm179。） 注射機(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為 XS— ZY— 125 的注射機(jī)。近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)注射機(jī)的機(jī)型很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 15 頁(yè) 模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的“注射機(jī)使用說明書”上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。 根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為 XS— ZY— 125 的注射機(jī)，其主要 技術(shù)參數(shù)表 41。 表 41 XS— ZY— 125 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 額定注射量（ cm179。） 125 螺桿 (柱塞 )直徑（ mm） 42 注射壓力（ MPa） 119 注射行程（ mm） 115 注射時(shí)間 (s) 鎖模力（ kN） 900 最大成型面積（ cm178。） 320 最大開合模行程（ mm） 300 模具最大厚度（ mm） 300 模具最小厚度（ mm） 200 合模方式 液壓 — 機(jī)械 噴嘴球頭半徑（ mm） SR12 機(jī)器重量（ Kg） 3500 噴嘴孔徑（ mm） 4 注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核 注射壓力的校核： 該注射機(jī)的注射壓力為 119MPa，由于塑件較簡(jiǎn)單，所以取 P=100Mpa。 所以能夠滿足要求。 由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 n： 1 23600/ M MKMTn ?? K= T=50s M= M2= cm179。 M1= cm179。 上式右邊 =? 1 （符和要求） 式中 K—— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 M—— 注射機(jī)的額定塑化量（ g/h 或 cm179。/h） T—— 成形周期 M2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（ g 或 cm179。） M1—— 單個(gè)制品的質(zhì)量和體積（ g 或 cm179。） 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 16 頁(yè) 1 2MMKMn n ?? = ? 1（符合要求） 式中 Mn—— 注射機(jī)允許的最大注射量（ g 或 cm179。） 按注射機(jī)的鎖模（合模）力的校核： 注射模從分型脹開的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，既 F? P（ n A1+ A2） 式子的右面為 （符合要求） 式中 F—— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N） A1—— 單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積（ mm178。） A2—— 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ mm178。） p—— 塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（ MPa），通常模腔內(nèi)的壓力為20~40Mpa；成型一般制品為 24~34Mpa；精密制品為 39~44Mpa。 本設(shè)計(jì)中取模腔內(nèi)的平均壓力為 40Mpa。 n—— 型腔個(gè)數(shù) 開模行程的校 核： Smax? S=Hm+H1+H2+a+（ 5～ 10） 上式右邊 S=77+15+70+（ 5~10） mm =170 mm 而注射機(jī)的最大開模行程是 300mm，所以（符合要求） 式中 Smax—— 注射機(jī)最大開模行程（ mm） H1—— 推出距離（脫模距離）（ mm） H2—— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（ mm） Hm—— 模具閉合厚度（ mm） a —— 取出澆系統(tǒng)凝料所需的分模距離（ mm） 分型面位置確定 模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 17 頁(yè) 分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模具 ,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本 .在制品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法用模具成形。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。 分型面的選擇原則 分型面應(yīng)選 擇在制品的最大截面處 ,無(wú)論塑件以何方位布置型腔 ,都應(yīng)將此作為首要原則； 有利于保證制品的外觀質(zhì)量 ,分型面上型腔壁面稍有間隙 ,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊； 盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè) ,因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行； 有利于保證制品的尺寸精度； 盡可能滿足制品的使用要求； 盡量減少制品在合模方向上的投影面積 ,以減小所需鎖模力； 長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開模方向 ,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí) ,將較短的型心設(shè)置在 4 側(cè)抽芯方向 ,有利于減小抽拔距離； 有利于排氣； 有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) ,應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯； 在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。 對(duì)于該設(shè)計(jì)，在進(jìn)行制品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，從所提供樣品采用的分型面可知：第一分型面與開模方向垂直；進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，在充分考慮上述原則的基礎(chǔ)上，可得出：第二分型面與制品推出方向平行。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處 ,以獲得外形輪廓清晰 ,內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件 。 它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 18 頁(yè) 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料穴、澆口。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上 ,應(yīng)有壓降 ,流量和溫度的分布的均衡布置； 結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置； 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間； 澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料； 避免高壓熔體對(duì)模具型