【正文】 影響。 因為本次設(shè)計選取的注塑機(jī)為液壓 — 機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī) ,所以其最大開模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定 ,其校核公式如下 : S≥H1 + H2+ a (5～ 10)mm S— — 注塑機(jī)最大開模行程 (mm)。 此模具中 ,H1=， H2=188mm， a=， 故 H1+ H2+ a=252mm 由設(shè)備參數(shù)知道 ,注塑機(jī)的開模距離為 500mm,則滿足設(shè)備的要求。 2） 組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度等要求。 根據(jù)型腔是否進(jìn)行熱處理，注塑模具的加工程序可分為兩種：型腔需要進(jìn)行熱處理的模具，其加工程序為銑加工→熱處理→平面磨削→坐標(biāo)磨削→電加工→拋光→組裝；型腔不需進(jìn)行熱處理的模具，其加工程序為銑加工→電加工→拋光→組裝。 劉雪梅：塑料水壺外殼模具設(shè)計 32 第七章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 （ 4）在裝配過程中 盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； （ 5）組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； （ 6）組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。 最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。學(xué)了這么多年，總得能做出點什么，到完成的這一刻，所有的勞累和憂慮全都消失的無 影無蹤，只剩下說不清的滿足感與釋然。該塑件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為空間曲面結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用到了 PRO/E 曲面造型設(shè)計。學(xué)會了從大局出發(fā)，謹(jǐn)慎對待各種細(xì)節(jié)問題，養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)致的從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)。零件造好后便開始設(shè)計模具分型面、建立澆注系統(tǒng)、冷卻水道、初選模架等等，一步一步設(shè)計過來，每走一步都會遇到或多 或少的問題，還有時弄完之后突然發(fā)現(xiàn)錯了或又想到了更好的解決方案，只好改過重來。設(shè)計前期主要工作是查閱和收集相關(guān)資料，并填寫開題報告，而后正式開始設(shè)計。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 35 第八章 設(shè)計總 結(jié) 本次的畢業(yè)設(shè)計為短暫而美好的大學(xué)四年畫上了句號，作為對大學(xué)學(xué)習(xí)成果最后的檢測與驗收，這個畢業(yè)設(shè)計無疑是非常重要的。 模具的維護(hù) 模具在使用過程中，那么優(yōu)化設(shè)計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導(dǎo)致用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。 ① 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 1動模座板； 2墊塊； 3螺釘； 4導(dǎo)柱； 5動模固定板； 6導(dǎo)套； 7動模固定板； 8定模座板；9螺釘 ； 10型腔； 11型芯； 12定位環(huán)； 13斜導(dǎo)柱； 14鎖緊楔； 16側(cè)滑塊 3； 17澆口稱套；18限位螺釘； 19螺釘； 20復(fù)位彈簧； 21頂桿固定板； 22螺釘； 23頂桿固定板； 24拉料桿； 25頂桿； 26垃圾釘； 27復(fù)位桿； 28銷釘； 29銅塞； 30膠圈； 31側(cè)滑塊 1； 32斜導(dǎo)柱； 33鎖緊楔； 34螺釘； 35鎖緊楔； 36側(cè)滑塊 2； 37限位擋板； 38型芯 圖 71 塑料水壺外殼模具裝配總圖 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 上圖 71 為該模具的總裝配圖 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合 精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31 模 板 的加工 上、下模板用于安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及動、定模固定板、澆口稱套等零件，對它們的技術(shù)要求如下： 1）上下兩平面應(yīng)保持平行，平行度偏差不應(yīng)超過規(guī)定的數(shù)值。 4） 為了鑒別注塑成型件的質(zhì)量，裝配好 的模具必須在生產(chǎn)條件下（或試模機(jī)）試模，并根據(jù)試模存在的問題進(jìn)行修訂，直至試出合格的成型件為止。制造模具時，須滿足制造精度高、使用壽命長、制造周期短和模具成本低等幾個基本要求。 H2—— 包括流道凝料在內(nèi)的制品高度 (mm)。 3)需利用開模行程完成側(cè)向抽芯。開模行程的校核有 3 種情況 : 1)最大開模行程與模具的厚度無關(guān) ,由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定 。 PP 一般取 P=60MPa,故 F=100*15000=1500 000(N)=1500(kN)小于額定鎖模力3 500(kN),故合格。 鎖模力校核 被成型制品在成型時所需要的鎖模力必須小于注射機(jī)的額定鎖模力?？梢圆捎?Cr12，經(jīng)過調(diào)質(zhì)，淬火加低溫回火，正火。 101 ? 型腔的深度尺寸 Lm=[（ 1+ Scp） ] 0+? z ? ? ? ? ? 型芯計算 型芯的徑向尺寸 228+ 0 Hm= [（ 1+Scp） Hs+ ] 0Z?? ? 100 ? ? 99 ? ? 98 ? ? Φ6 ? 35 ? 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 續(xù) 表 51 成型零件尺寸 模具型腔壁厚的確定 如果是利用計算公式的話比較煩瑣，且不能保證在生產(chǎn)中的精確性，我們 可以根據(jù)書中的經(jīng)驗值來取的。而本塑件模具溫度為 15～ 65℃，故無需加熱裝置。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 降低模溫，一般采用定模通常溫水（ 20℃左右），動模通凍水（ 5℃左右）來實現(xiàn)，這就需要建立冷卻系統(tǒng)。 6） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉。 2） 不同的表面質(zhì)量、不同結(jié)構(gòu)的模具要求不同的模具溫度。 6） 提高外觀質(zhì)量。 2） 防止收縮凹陷：利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少制品成型收縮的波動，保證制品的尺寸精度，提高制品的合格率。 圖 46 處理后的頂桿 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 不同的塑料具有不同的成型工藝性，并且各種制品的表面要求和結(jié)構(gòu)不同 。 5） 為使制品在頂出時受力均勻，同時避免因真空吸附而使制品 發(fā)生變形，往往采用復(fù)合頂出或特殊形式的頂出機(jī)構(gòu)。 在設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)的頂出位置時，應(yīng)遵循下列原則： 1） 為使制品不至于因頂出產(chǎn)生變形，推力點應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為48～ 55HRC，也可采用 T8A 或 T10A 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。 5) 保持機(jī)構(gòu)運動平穩(wěn) 對于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有使機(jī)構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。 2) 定位作用 保證動、定模按一定的方位合模，避免模具在裝配時，因方向弄反而損壞成型零件，合模后要保持型腔的正確形狀。 3) 滑塊定位裝置設(shè)計：滑塊的定位裝置用于保證開模后滑塊停留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，合模時使斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的孔內(nèi)，順利合模。滑塊與導(dǎo)滑槽之間的導(dǎo)滑部位通常采用 H7/f7 或 H8/h8 的間隙配合，配合部分表面粗糙度 Ra≤ 。滑塊的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度來保證，滑塊的最終位置由鎖緊楔保證。 機(jī)動抽芯又可分為斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯、斜滑塊側(cè)向抽芯、彎銷側(cè)向抽芯等多種抽芯形式，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)特征，采用斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動模的斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，如圖 42 所示。采用螺釘緊固。 型腔設(shè)計 采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無需設(shè)計排氣槽。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 圖 36 采用 Z 形拉料桿的冷卻穴 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 塑料熔體在填充模具 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。如下圖 35 所示： 劉雪梅：塑料水壺外殼模具設(shè)計 16 圖 35 分流道澆口 其中， A 的取值范圍為 ～ 2mm，取 A=；、 B 最小不應(yīng)小于 ，最大也不用大于 4mm，故取 B=2mm： C 最小不能小于 。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。 4澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。 塑件澆口開設(shè)部位的選擇，要易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料，澆口截面積約為分流道截面積的 ～ ，澆口的長度約為 ～ 2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。該模具分流道設(shè)計若下圖圖 34 所示： 圖 34 分流道截面 澆口的設(shè)計 澆口是熔融塑料經(jīng)分流道注入型腔的進(jìn)料口，是主流道、分流道與型腔制件華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 的連接部分，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其主要作用如下： 1） 使熔融塑料快速進(jìn)入并充滿型腔，并在保壓過程中進(jìn)行補料。 7) 當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)時或分流道延伸較長時，應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè)置鉤料桿。 3) 分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長度的比最大為好。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及 U形。 為避免組裝和澆注時發(fā)生錯位，直接將澆口稱套主流道延伸至分型面處，故 L=110mm。 為了便于將為了便于將凝料從主流道中拔出，應(yīng)將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為 2176。主流道襯套定位圈與澆口套分開設(shè)計，主流道襯套與定模板采用 H7/m6 的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用 H9/m9 的過渡配合。 考慮到塑件的外觀要求較高，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為頂出方便以及能順利將廢料拉出，澆口 采用分便加工修整、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側(cè)澆口，模具采用單分型面結(jié)構(gòu)兩板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍劉雪梅：塑料水壺外殼模具設(shè)計 12 內(nèi)。 （ 3）系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。 綜合上述條件，本例的分型面設(shè)計如下圖 31 所示： 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 圖 31 水壺外殼分型面 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道，一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 （ 2） 確保之塑件的尺寸精度：為保證美觀，分型面 應(yīng)盡量不破壞制品光滑的外觀面；為保證制品尺寸，當(dāng)制品外形比較長，應(yīng)考慮減小脫模斜度造成塑件大小端尺寸的差異。 分型面設(shè)計原則 分型面出售排位影響外，還受制品的形狀、外觀 、精度、澆口位置、滑塊、頂出及加工等多種因素影響。所以模具應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)难h(huán)水冷卻，成型模具度控制在 30~50℃。 根據(jù)以上所述及計算結(jié)果，可選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)。 注射壓力：采用較高注射壓力（ 15001800bar）和保壓壓力（約為注射壓力的 80%）。 熔化溫度： PP 的熔點為 160175℃ ，分解溫度為 350℃ ，但在注射加工時溫度設(shè)定不能超過 275℃ 。 所以塑件的質(zhì)量為 M=V*ρ =Vg*ρ =*=。的拔模斜度。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 1） 從圖紙看來，該塑件的外形為空間曲面，壁厚大體均勻，且符合最小壁厚要求。 塑料水壺外殼材料的成型特性與工藝參數(shù) PP 化學(xué)名稱聚丙烯，無色、無味、無毒的，外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明是一種半結(jié)晶性材料，不吸水、光澤好、易著色，密度小，它比 PE 更堅硬且具有更高的熔點，為 160~175℃，具有良 好的電性能和高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫時變脆、不耐磨、易老化，經(jīng)改善后可作為一種工程材料，廣泛應(yīng)用于家用電器、管材等多個領(lǐng)域，改性 PP 用作汽車配件具有十分廣闊的開發(fā)前