【正文】 塑 料模具發(fā)展 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達到國外同類產(chǎn)品水平。 20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計制造也已達到相當(dāng)高的水平。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低， CAD/CAE按術(shù)的普及率不高，許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。國外發(fā)達國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達到較高水平，實現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本 。塑料模具 生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時， “ 小而專 ” 、 “ 小而精 ” 仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。三是多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展。六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛。十是模具技術(shù)含量將不斷提高中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場走勢的變化。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計的復(fù)雜化、裝夾的自動化 、 取件全部自動化。本此設(shè)計的目標(biāo)，就是通過確定成型零件、推出機構(gòu)等的合理結(jié)構(gòu)并進行計算校驗，設(shè)計出一個結(jié)構(gòu)合理、操作簡單、動作可靠、使用壽命長的模具。不溶于大部分非極性溶熔劑，如烴、脂類、低級醇等，但溶解于強極性溶劑，如苯酚、濃硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、細菌和蟲蛀。 PA1010 成型工藝分析 PA1010原料加工前應(yīng)在 90℃ 左右烘箱中干燥處理。成型制品后要用油或水浴（溫度 95℃ 左右）加熱 4h。 由塑件的結(jié)構(gòu)特征可知，其內(nèi)部有一倒鉤式凸臺，因此需要內(nèi)抽芯機構(gòu)，內(nèi)抽芯不同于一般的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，因為它不能有很大的抽拔距，也很難利用開模合模動力；由于制件外圍有一圓環(huán)凸緣，脫模機構(gòu)的簡單與否對模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和制造成本有很大的影響；由于該材料為尼龍 1010，其成型工藝比較復(fù)雜，根據(jù)本材料的成型工藝特性，設(shè)計合格的模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)的選定是其又一個難點；考慮到耗費，成本，成型周期，生產(chǎn)效率及后序加工方面，要畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 5 采 用合適的澆注系統(tǒng)。塑件的尺寸公差可依據(jù) SJ137278塑件公差值標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。塑件的表面粗糙度主要與模具型腔表面的粗糙度有關(guān)，一般要求模具型腔表面的粗糙度比塑件低 1~2級。同時，塑件有一定的壁厚可以承受脫模推出力。經(jīng)過測量，該零件的壁厚較為均勻大致為 ~3mm，其值在推薦值之間，易于成型。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。 在多型腔模具的實際設(shè)計中，型腔數(shù)目的確定方法主要有兩種： a. 首先確定注射機的型號，在根據(jù)注射機的技術(shù)參數(shù)和塑件的技術(shù)經(jīng)濟要求，計算出要求選取型腔的數(shù)目。 綜合考慮，因此模具型腔為一模兩腔，所以在模板上 位于 中心位置。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 8 分型面設(shè)計是注射模的一個關(guān)鍵步驟，分型面的選擇影響塑件的成型與脫模、模具的結(jié)構(gòu)與制造等。 澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應(yīng)能夠順利的引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。 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。~6176。 澆口套一般采用碳素工具鋼，如 T8A、 T10A等材料制造，經(jīng)熱處理淬火硬度范圍為 53~57HRC。最終決定本設(shè)計采用臺階固定形式。多型腔膜局一定要設(shè)置分流道，大型塑件由于使用多澆口進料也 應(yīng) 設(shè)置分流道。 b. 分流道較長時，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。 a. 分流道的形狀 分流道設(shè)計在動模或定模的一側(cè)或兩側(cè)，在設(shè)計時，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，可以使其熱量損失減少。常用圓形截面分流道直徑為 mmd 10~2? ；流動性較好的塑料，在分流道較短時可以取 2mm，流動性差的塑料可取 10mm。 L的長度根據(jù)型腔的多少和型腔大小決定，本設(shè)計中分流道的尺寸為 L=50mm。 澆口是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它起著調(diào)節(jié)控制料流速度，補料時間及防止倒流等作用。 圖 直接澆口用于成型大中型，長流程深型 腔筒形或殼形塑件，適宜高粘度塑料成型，而且適于單型腔模具。 根據(jù)常用塑料所適應(yīng)的澆口形式查表，并對塑件的外形分析，本設(shè)計采用澆畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 13 口形式為側(cè)澆口，分流道、澆口和塑件在分型面同一側(cè)的結(jié)構(gòu)形式。由計算結(jié)果知，所設(shè)計的家口尺寸在誤差允許的范圍內(nèi)，設(shè)計符合要求。 確定澆口的位置的基本原則可歸納如下： a. 盡量縮短流動距離比，保證迅速充模并考慮分析定向的影響； b. 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件缺陷，可適當(dāng)加大澆口截面尺寸； c. 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處，保證熔體收縮時能得到及時補縮； d. 減少熔接痕提高塑件強度。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還有便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。本設(shè)計中，冷料穴直徑 D與主流道末端大徑差不多，深度為 。 Z字形拉料桿靠 Z形鉤將凝料拉出澆口套，反錐度穴拉料靠動模板錐度穴將凝料拉出后，由推桿在后面強制將其推出。 在設(shè)計成型零部件時，應(yīng)該根據(jù)塑料的性能、塑件的結(jié)構(gòu)，充分考慮分型面和澆口的位置、脫模方式和排氣等。 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模通常也稱之為型腔是成型塑件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同可以分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)。如圖 。 對于本次設(shè)計，從簡化凹模的加工工藝，減少熱處理變形和節(jié)約貴重金屬模具鋼出發(fā)，將采用組合式凹模結(jié)構(gòu)。 a. 主型芯 的結(jié)構(gòu)設(shè)計 按結(jié)構(gòu)主型芯可以分為整體式和組合式兩種。 本次設(shè)計選用 整體 式結(jié)構(gòu) ，其結(jié)構(gòu)牢固，成型塑件質(zhì)量好。 a. 模具成型零件尺寸精度的因素 模具成型零件的加工精度直接影響塑件的尺寸精度。模具成型零件的不均勻磨損、銹蝕、使其表明光潔度降低，而從 新研磨拋光也會造成模具成型零件的磨損，其中以塑料塑件的脫模對模具成型零件的磨損最大。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 17 c. 利用注射模成型塑料塑件時，同樣也會產(chǎn)生毛邊。 在設(shè)計模具過程中，應(yīng)該根據(jù)影響塑件尺寸精度的因素對塑件的成型零件尺寸進行設(shè)計計算。模具成型零件制造誤差一般取塑件公差的 1/3~1/4，或取 IT7~IT8級作為制造公差。凡是孔都是按照基孔制公差下限為零，公差等于上偏差 ( ??0sL )；凡是軸都是按照基軸制公差上限為零，公差等于下偏差 ( 0??sL )[5]。型腔的平均磨損為 2/z? ，考慮到平均收縮率，則型腔基本尺寸公式[3]： SLLL ssczm ?????? ????????? ????? 2222 ?? 略去較小的 2/? 與 S ， c? 取 6/? ， z? 取 3/? 。 型芯尺寸： 0000 ])1[()( ZZ sm lSl ?? ?? ???? = 0 0 1 ]%)[( ?? ????? 0101 ])1[()( ZZ sm lSl ?? ?? ???? = 0 0 0 ]%)[( ?? ????? 0202 ])1[()( ZZ sm lSl ?? ?? ???? = 0 ]%)[( ?? ????? 0303 ])1[()( ZZ sm lSl ?? ?? ???? = 0 ]%)[( ?? ????? c. 型腔深度的計算 已知塑件基本尺寸： 0 )( ?? ?ZsH ? 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 19 根據(jù)公式： ZZ sm HSH ?? ?? ???? 0000 ])1[()( （ ） = ]%)[( ?? ????? d. 型芯高度尺寸計算 已知塑件基本尺寸： 3)( ?? ?Zsh ? 根據(jù)公式： 0000 ])1[()(ZZ sm hSh ?? ?? ???? （ ） = 0 ]%)[( ?? ????? 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 20 6 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計 注射模架的選取 模架是設(shè)計和制造注射模的基礎(chǔ)部件，在設(shè)計注射模 時選用標(biāo)準(zhǔn)注射模架，可以有效地提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期。 墊塊的設(shè)計 用于支撐動模成型部分，并形成推出機構(gòu)運動空間的零件稱為墊塊，又稱支承塊。 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 合模導(dǎo)向機構(gòu)是保證動、定模或在上、下模合模時，正確的定位和導(dǎo)向的零件。 導(dǎo)柱的材料應(yīng)該具有這樣的特性：表面硬而耐磨，內(nèi)芯堅韌不易折斷。在設(shè)計過程中，保證導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離為導(dǎo) 柱直徑的 1~。導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)見圖 。 配合精度要求：帶套導(dǎo)套用 H7/m6或 H7/k6過渡配合鑲?cè)肽０逯校瑢?dǎo)套固定部分的粗糙度為 mRa ?? 。 本次設(shè)計中采用圖 （ b)的 斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，斜導(dǎo)柱的工作部分與斜導(dǎo)孔配合為 H11/b11，固定端與模板配合為 H7/m6，材料為 T8A，硬度 56HRC? 。由受力分析及理論計算，斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 取 3322 ?? 比較理想，在一般的設(shè)計過程中取 ??25? ，最常用的是 ???? 2212 ? 。 當(dāng)側(cè)型芯滑塊的抽芯方向與開合模方向垂直時，斜導(dǎo)柱的工作長度 L與抽芯距 S以及傾斜角 ? 的關(guān)系如下式所示 [6]： 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 23 ?sinSL? （ ） mmhS )3~2(?? （ ) 由公式得 S=9mm， ??16? ，則斜導(dǎo)柱的工作長度 mmL 3416sin/9 ??? 。通常情況是：如果抽芯距長時 ? 可取大些，抽芯距短時可取 小些；抽芯力大時 ? 可取小些，抽芯力小時 ? 可取大些 [6]。斜導(dǎo)柱的傾斜角一般來說有三種較為常見的情況：抽芯方向與開合模方向垂直；抽芯方向向動模一側(cè)傾斜；抽芯方向向定模一側(cè)傾斜。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 22 7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 斜導(dǎo)柱的形狀如圖 (SJ/T —1994)： (a) (b) 圖 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 斜導(dǎo)柱的材料通常為 T T10等碳素工具鋼，亦可以采用 20鋼滲碳處理 (SJ/T —1994)。 導(dǎo)套的材料可與導(dǎo)柱相同， 20鋼或 T8A，選用 T8A熱處理硬度 HRC50~55。 導(dǎo)套設(shè)計 a. 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式有直導(dǎo)套（ I型導(dǎo)套），其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合；帶頭導(dǎo)套（ II型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，此種導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時加工。導(dǎo)柱固定端的表面粗糙度為 mRa ?? ，導(dǎo)向部分的表面粗糙度為 mR a ?~? 。 a. 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 如圖 ，本設(shè)計采用 的是帶頭 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式，帶頭導(dǎo)柱除臺肩外，長度部分基本尺寸一致，只是各部分公差不同。在設(shè)計中，不采用整體結(jié)構(gòu)，墊塊和動模 座板分開設(shè)計，采用材料為 45鋼，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) —84。 由本設(shè)計的情況可知，本設(shè)計是一模兩腔，推桿推出，斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯，單分型面，設(shè)計選用的注射機為臥式注射機。 該塑件的成型零 件尺寸均按平均值法計算 .查有關(guān)手冊得 PA1010的收縮率為 ％～ ％ ,故平均收縮率為 )( m inm a x ??? SSS ％ 。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 (全套 CAD 圖紙 ) 36396305 18 a. 型腔尺寸的計算 塑件的公差等級為 MT6級，查塑件公差值表 (GB/T 14486—1993)，可得塑件尺寸的公差值 ? 。 對于小型塑件，如塑料端蓋，其主要的誤差來源是收縮率波動誤差、模具制造誤差和磨損誤差，其他誤差在計算成型尺寸時一般可以忽略。 計算成型零部件尺寸使用到的公式 [3]： 收縮率波動誤差： ? ? ss LSS ??? m i nm a x? () 塑件的成型誤差： ajscz ?????? ????? () 成型零件實際尺寸： ? ?SLL sm ?? 1 () 塑料的平均收縮率： 2/)( m inm a x SSS ?? () 式中 sL ——塑件基本尺寸； z? ——制造誤差； c? ——磨損誤差；