【正文】 核。它被安裝在塑料注塑機上，由塑料注塑機將塑料顆粒融化成熱熔體，經(jīng)過合模、高壓注塑、高壓冷卻定型、開模、推出制件等工序，獲得所需的塑料制品。 近 10 年來，由于塑料具有的良好特性，使得塑料制品獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用，塑料模已成為廣泛使用的一類模具。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。通過合理設(shè)計制造出來的模具不僅能順利的成型高質(zhì)量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價值的目的。側(cè)澆口又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口，這種澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體內(nèi)側(cè)或外側(cè)注入型腔，其截面形狀多為矩形，改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時間。該套模具的工作原理是當(dāng)注射結(jié)束時，模具在開模力的作用下 從分型面分型，當(dāng)動模向后移動一定距離后推出機構(gòu)開始工作，推桿推動推件板把塑 件從型芯上推下 ,完成整個開模過程。 塑料模具 CAD 技術(shù)是一種全新的設(shè)計技術(shù)，有助于提高產(chǎn)品及模具設(shè)計的質(zhì)量和實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能。 此 油缸油窗端蓋 結(jié)構(gòu)比較簡單，精度要求低，運用常用的推 桿 、頂桿、通過充模、保壓、開模至推出塑件。 由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。 制件原料的工藝性能 制件材料的選擇 PS（聚苯乙烯）是無色透明并有金屬光澤的非結(jié)晶型線性結(jié)構(gòu)的高聚物，落地式發(fā)出類似金屬的聲音，密度為 。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的顏色。 主要用途 和成形特點 選材的用途： 聚苯乙烯是僅次 于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品種。 成型特點 ： 聚苯乙烯成型性能優(yōu)良，吸水性小，可不進(jìn)行干燥處理。聚苯乙烯可采用注射，擠出，真空等多種方法成型。脫模斜度，型芯取 30′脫模斜度。 制件的詳細(xì)尺寸見零件圖，如下圖 12 所示： 圖 12 制品零件圖 制件各個尺寸的相關(guān)要求如下： 制件內(nèi)輪廓徑向尺寸 44 和側(cè)壁成型孔尺寸 1 4 為 MT3，其余尺寸，為一般精度 MT5。 因 此 ， 一 模 內(nèi) 塑 料 總 體 積 大 概 為 ：V=2V1+V2= 再換算為立方厘米，即為 70cm3 最大投影面積，即為開模方向上的制件最大外向輪廓出的面積，依據(jù)制件的形狀，很易計算得出，最大投影面積即為： S=26060=72 cm3 選擇 注塑機 由《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表 常用塑料的注射工藝參數(shù)中可以看到材料為 PS 的塑料適用的各項工作參數(shù)如下： 注射機類型：螺桿式柱塞式皆可，鑒于螺桿式應(yīng)用較為廣泛，故在此選用螺桿式注塑機； 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ ）： 29103 范圍內(nèi)皆可； 噴嘴形式：球頭式 。C： 40～ 80； 注射壓力 /MPa： 70～ 120； 保壓壓力 /MPa： 50～ 60； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 注射時間 /s： 0～ 5； 保壓時間 /s： 20～ 60； 冷卻時間 /s： 15～ 50； 成型周期 /s： 40～ 120； 由以上條件初步選 XSZ125 的注射壓力機，由表 常用國產(chǎn)注射機的規(guī)格和性能可知該壓力機的各項參數(shù)如下： 額定注射量 /cm3： 125 cm3 螺桿（柱塞）直徑 /mm： 42 注射壓力 /MPa： 120 注射行程 /mm： 115 注射方式：螺桿式 注射時間： 鎖模力 /KN： 900 最大成型面積 /cm2： 320 最大開合模行程 /mm： 260 模具最大厚度 /mm： 300 模具最小厚度 /mm： 200 噴嘴圓弧半徑 /mm： SR12 頂出形式：兩側(cè)頂出 動定模固定板尺寸 /mm： 428179。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 9 3 擬定 模具 結(jié)構(gòu)的 設(shè)計 型腔 數(shù)目的確定及排列方式 該套模具采用的時一模兩腔的型腔平衡平衡分布的模具結(jié)構(gòu)，采用平衡結(jié)構(gòu)有以下特點：從主流道到各個型腔澆口的分流道的長度、截面形狀與尺寸均對應(yīng)相同，可實現(xiàn)各型腔均勻進(jìn)料和達(dá)到同時充滿型腔的目的，從而能更好的保證制件的精度要求。 澆口的確定 PS 料流動性很好，模具設(shè)計時應(yīng)注意選擇澆口位置、形式。該澆口的特點是它一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié) 時間。 主流道的設(shè)計 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，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀和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 必須使熔體的溫度將和壓力損失最小。再根據(jù)澆口套的小端直徑應(yīng)比噴嘴直徑大 的一般原則，選擇澆口套小端直徑 d=，再選取錐角 a=2176。查閱相關(guān)書籍，選擇定位圈的基本尺寸為外徑為 D=120mm 的型號。 分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U 形和六角形。查相應(yīng)手冊，可得材料 PS 對應(yīng)的半圓形的分流道的合理取值范圍是： ，在這里，取分流道直徑為 D=8，完全開在定模一側(cè)。 澆口設(shè)計 澆口是連接流道與型腔之間的一般細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。 澆口的類型及位置的確定 該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時從所提供的塑件中可以看出，在中部 ￠ 33 的圓 周上設(shè)置側(cè)澆口比較合適。 表 31 塑料材料系數(shù) n 塑料系數(shù) PE、 PS POM、 PC、 PP PA、 PMMA、 PVAC PVC n 注：源自參考文獻(xiàn) [1]表 由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)列于表 32 表 32 側(cè)澆口的推薦尺寸 塑件壁厚 /mm 側(cè)澆口尺寸 /mm 澆口長度 L/mm 深度 h 寬度 w 0~ 0~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 注：源自參考文獻(xiàn) [4] 綜上得側(cè)澆口尺寸 ：深度 h= 寬度 w= 長度 l= 其尺寸實際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗與改進(jìn)。 流過澆注系統(tǒng)各截面熔體的體積計算 V3=V塑 = 3cm ； V2 =V塑 + V梯 = 3cm ； V 1 =2V2 + V主 = 3cm ； 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計算與校核 根據(jù)經(jīng)驗澆注系統(tǒng)各段的γ取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。 3）主流道剪切速率 γS =3nSRq?= 123 ???? s?，合理。 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔是成型塑件外表面的主要零件，按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式的和組合式的，整體式的是在整塊金屬模版上加工而成，其特點是牢固，不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡，但缺點是加 工困難，熱處理不方便，而故常用于形狀簡單的中小型模具上。 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯是成型塑件內(nèi)表面的主要零件，主要有主型芯、小型芯、螺紋型芯、和螺紋型環(huán)等。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 （ 2） 組合式型芯的結(jié)構(gòu)特點：加工方便，這種結(jié)構(gòu)是將型芯單獨加工后，再鑲?cè)肽０逯校@種結(jié)構(gòu)的型芯與整體式結(jié)構(gòu)相比可以節(jié)省材料，而且由于可以更換，故而相對而言，模具的壽命要高于整體式模具。一般而言，側(cè)型芯同主型芯一樣，也分為整體式和組合式。型腔型芯的工作尺寸的 精度直接影響塑件的精度，該塑件是普通的圓柱形塑件而且精度不高，所以塑件精度容易保證。故而對于本制件精度要求較高的尺寸，須通過提高相應(yīng)部分的模具尺寸精度來實現(xiàn)。塑件上各個尺寸的公差值如圖 36 所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 21 圖 36 塑件尺寸公差 成型零部件尺寸計算 從附錄 B 中查 的該 材料 的最 大 收縮率 Smax=%,最小 收縮 率Smin=%, 由此該塑件的平均收縮率 S=（ %+%） 247。 ]0? =? （ hm2） 0???=[(1+S)hs+xD] 0??? =[(1+)179。 44＋ 179。 ] 0??? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 23 =? 上述兩式中修正系數(shù) x=1/2～ 2/3，即當(dāng)塑件尺寸較大、精度要求低時取小值，反之取大值。 179。 12 = 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 Cm2=（ 1＋ S） Cs =（ 1＋ ）179。 L≤ 560mm179。 2021mm)。 由于該模具采用一模兩腔根據(jù)塑件的大小、高度、壁厚的計算以及模架的空間能夠裝下螺釘還有一些冷卻系統(tǒng)，選用模架的大小為 180X250,即1825 型模架，再結(jié)合本制件的成型特點，選取 AI 型號的模架，即模架由河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 25 定模座板，定模板，動模板，動模座板，動模支撐板，墊塊，推板，推板固定板組成。模架的大略圖如圖 37 所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 26 圖 37 模架示意圖 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 支承板的設(shè)計 支承板又稱動模墊板，是墊在動模型腔下面的一塊平板，其作用是承受成型時塑料熔體對動模型腔或型芯的作用力，以防止型腔底部產(chǎn)生過大的撓曲變形或防止主型芯脫處型芯固定板。 墊塊的設(shè)計 用于支承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。 動模座板：使動模固定在注射機的移動工作臺面上的模板 設(shè)計模板在注射機上安裝時需注意： 模板外形尺寸不受注射機拉桿間距的影響；小型模具一般只在定模座板上設(shè)置定位孔，大型模具則在定、動模板上均需設(shè)置定位孔，設(shè)備的定位孔徑與模具的定位圈尺寸需配合良好；定、動模安裝孔的位置和孔徑與注射機固定板及移動模板的一系列螺紋孔相匹配，以便安裝、壓緊模具。錐面定位機構(gòu)用于動定模之間的精密對中定位。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量大，特別對于大型，精密模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強度校核。 （ 2）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用 20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理）或者 T T10 鋼（經(jīng)淬火處理），該模具的材料選用的是 T8 鋼，進(jìn)行表 面滲碳和淬火處理，其硬度為 56～ 60 HRC。 （ 4）配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用 H7/m6 或 H7/k6 的過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分常采用 H7/f7 或 H8/f7 的間隙配合 。如果模板較厚，導(dǎo)空必須做成盲孔時，可在盲孔的側(cè)面打一個小孔排氣或在導(dǎo)柱的側(cè)壁磨出排氣孔。 （ 2） 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7,低精度時可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/k6。 推出 機構(gòu)一般由推桿、復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成。c osαsinα) （ 39） 式中 A—— 塑件包絡(luò)型芯的面積； P—— 塑件對型芯單位面積上的包緊力。模內(nèi)冷卻的塑件， P 取 179。 h （ 310） =2179。（ 212－ 102）＋ 2179。 107 Pa 181。 8179。 = 推桿的設(shè)計 (1)推桿脫模機構(gòu)是最簡單最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。本設(shè)計采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為： d=k179。 K—— 安全系數(shù)，取 K=； F 脫 —— 總的脫模力； F 脫 =2179。 （ 3）：推桿位置的選擇 推桿的位置應(yīng)盡量選擇在脫模阻力最大的地方，還要考慮制件的相關(guān)要求。另外，為防止承受推出力時，耳邊可能出現(xiàn)的變形甚至折斷，故在布置具體作用位置的時候，避免單獨 讓耳邊全部承受推出力，其示意圖如下圖所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 32 圖 39 推桿位置示意圖 （ 4）：推桿與模體的配合 推桿與模體的配合性質(zhì)一般為 H8/f7 或 H7/f7，配合間隙以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。對于成型側(cè)向凸臺的情況，常常稱為側(cè)向分型 。 抽芯機構(gòu)分類： （按動力源分）手動、氣動 、液壓和機動抽芯機構(gòu) 1) 按動力來源分類 : （ 1）手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)手動抽芯機構(gòu) （ 2） 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)斜導(dǎo)柱分型與抽芯機構(gòu) （ 3） 液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)氣動抽芯機構(gòu) 2) 按模具結(jié)構(gòu)分類：（力的轉(zhuǎn)換機構(gòu)） （ 1） 斜導(dǎo)柱 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) （ 2） 彎銷 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) （ 3） 斜滑塊 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) （ 4） 斜導(dǎo)槽 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) （ 5） 齒輪齒條側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)