【正文】 藝與模具設(shè)計(jì) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995. [16] 正鋼精密模具有限公司．正鋼塑膠模用標(biāo)準(zhǔn)配件 [M]．臺灣： 2022. [17] 石艷，黃亞純，黃文權(quán) .注塑模具的 CAD/CAM[J].重慶工學(xué)院學(xué)報 .2022年 11 月 .第 19卷 第11期 31— 33， 43. VE 瓶蓋模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工 26 致 謝 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，使我在解決問題時能把理論與實(shí)際相結(jié)合，使自己學(xué)得到了一次較好的鍛練，提高了我獨(dú)立思考問題、解決問題的能力，為我以后從事實(shí)際工程技術(shù)工作奠定了一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并且大多數(shù)零件都采 用通用零件。 刀具參數(shù)：直徑 28mm， 20mm， 32mm，切削長度為 15mm，刀長 30mm，刀尖角度 118mm，刀及刀柄總長 100mm。 刀具的選擇 本設(shè)計(jì)中，加工平面時選用端銑刀和砂輪；加工直孔時選用麻花鉆，擴(kuò)孔刀和鉸刀；加工與斜導(dǎo)柱配合的斜孔時，因此孔中有沉孔，為了保證其同軸 度，所以選用組合刀具（鉆刀與平刀的組合）；加工分流倒槽時，由于其截面為圓狀，所以選用球形銑刀；加工型腔時選用立式銑刀。根據(jù)對工件的加工的初步分析，在毛坯的初次裝夾后可以完成加工，故選用毛坯的初始輪廓面為裝夾基準(zhǔn)。 加工表面及其要求 :矩形配合面的表面粗糙度 Ra=，側(cè)面的表面粗糙度Ra=, 內(nèi)輪廓表面的粗糙度為 Ra=。 4 模具的三維造型 典型零件的造型 圖 41 凹模的三維造型 模架的三維造型 進(jìn)入建模模塊后， 根據(jù)所繪制的二維圖的尺寸， 利用拉伸，旋轉(zhuǎn)，倒圓角，螺旋掃描等命令，分別完成 定位圈，澆口套，螺釘，定模固定板，定模板，動模板，動模支承板，推桿固定板，推板，墊塊，動模固定板，拉料桿，推桿，導(dǎo)套，導(dǎo)柱，復(fù)位桿，堵 塞和水嘴的三維造型，然后在裝配模塊中，利用匹配，對齊等裝配方式，依次將各個零件裝配起來， 最后的 裝配圖如下： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2022 19 圖 42 模具三維裝配圖 5 型腔工藝分析及加工仿真 定模的工藝性審查 （ 1）定模型腔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 定模型腔（零件圖見附圖），該零件是注塑模的型腔部分，以矩形配合面與定模固定板配合，凹進(jìn)部分與動模型芯形成閉合空間，注入熔融工程塑料 ABS 經(jīng)冷卻后形成所需的塑料瓶蓋。塑件、澆注系統(tǒng)在分型面投影面積在 100～ 200 之間。圖 39 為矩形凹模及模套最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線，表 37為型腔側(cè)壁厚度經(jīng)驗(yàn)公式，表 38為動模墊板厚度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，凹模強(qiáng)度的計(jì)算也以矩形為主。 計(jì)算型腔壁厚以最大型腔壓力為準(zhǔn)。嚴(yán)重時還會不能脫模。工作狀態(tài)下所 發(fā)生的彈性變形，對塑件的質(zhì)量有很大的影響，尤其是對于尺寸精度高的塑件。 （ 8）注射機(jī)定位孔與模具 定位圈配合校核 為了使模具安裝在注射機(jī)上，其主流道中心線應(yīng)與注射機(jī)噴嘴中心線重合，其模具的定位圈與注射機(jī)定模板上的定位孔應(yīng)呈較松的間隙配合，定位圈的高度對于小型模具為 810mm。 注射機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核 由于每副模具都只有安裝在與其相適應(yīng)的注塑機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計(jì)與所用的注射機(jī)關(guān)系十分密切。推板厚度為15mm。 故在設(shè)計(jì)當(dāng)中采用推桿推板聯(lián)合脫出方式。脫模機(jī)構(gòu)的動作包括脫出和取出，即首先塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。導(dǎo)向裝置包括兩個部件，即導(dǎo)柱和導(dǎo)套，導(dǎo)柱一般安裝在動模上，導(dǎo)套安裝在定模上。本設(shè)計(jì)采用φ 16mm 的圓形推桿。推桿與其配合孔采用 H6/f6 配合，保持一定同軸度。 根據(jù)以上原則及推出機(jī)構(gòu)的類型，以及制品的結(jié)構(gòu)特征，選用推桿推出機(jī)構(gòu)。 (2)推管推出機(jī)構(gòu) 適用于環(huán)形、桶形塑件或塑件上中心帶孔部分的頂出，過薄的塑件盡量不要用這種機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫^薄的推管加工困難，且易損壞。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： (1)模具的推出機(jī)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度及剛度，使塑件出模后不致于變形； (2)推力要均勻。推出機(jī)構(gòu)VE 瓶蓋模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工 12 一般由推桿、推管、推板、推桿固定板等零件組成。澆口類型的選擇取決于制品外觀的要求、尺寸和形狀的制約以及所使用的塑料種類等因素。 同時，還要用改變流道長度的辦法來調(diào)節(jié)阻力大小，以保證各個型腔同時填充。設(shè)計(jì)時，分流道應(yīng)平衡布置，特別是對于多型腔模具，應(yīng)盡量使其布置均衡，使熔料幾乎能同時到達(dá)每個型腔的進(jìn)料口。主流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動和脫模的尖角毛刺等。本模具設(shè)計(jì)采用的 注射機(jī)是 XS－ ZY－ 60，其噴嘴球徑為 12mm，取 澆口套的球半徑為 20mm。 a） 與噴嘴接觸的始端直徑與噴嘴直徑的關(guān)系為 D = d + ( ～ 1)㎜ =4+1=5㎜； b） 球面凹坑半徑 R2 = R1 + (1 ～ 3)㎜ =12+2=14㎜ 半錐角α = 2176。如下圖所示。根據(jù)文獻(xiàn)[6]中的 P559，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮以下設(shè)計(jì)原則： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2022 9（ 1）澆口要設(shè)在不影響 塑件外觀質(zhì)量的地方及部位； （ 2）澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)塑料的成型特性，以保證成型周期及塑件質(zhì)量； （ 3）澆注系統(tǒng)根據(jù)型腔數(shù)的多少和布局確定； （ 4）澆注系統(tǒng)根據(jù)成型塑件的形狀及尺寸確定； （ 5）澆注系統(tǒng)盡量采用短流程，以減少熱量和壓力的損耗及節(jié)約原材料； （ 6）澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于良好的排氣，并防止型芯的變形及嵌件的位移； （ 7）澆注系統(tǒng)的確定應(yīng)考慮注射機(jī)的安裝尺寸，防止單邊安裝。 （ 8） 一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動方向的末端，以利于排氣。 （ 5） 頭部有圓弧的塑件，采用圓弧部分分型會損傷塑件外觀。 下表為 XSZY60 型注射機(jī)的參數(shù)： 螺桿直徑 ? 38mm 最大注射容量 60g 注射壓力 122MPa 鎖模力 500kN 最大注射面積 130cm2 最大模具厚度 200mm 最小模具厚度 70mm 模板最大距離 380mm 模板行程 180mm 噴嘴圓弧半徑 12mm 噴嘴孔徑 4? mm 噴嘴移動距離 120mm 定位孔直徑 ?? mm 頂出形式 中心頂桿，機(jī)械頂出 3 具體設(shè)計(jì) VE 瓶蓋模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工 8 分型面的確定 分型面的確定要遵守以下原則： （ 1） 分型面塑件應(yīng)盡可能留在動?；蛳履?，以便從動?；蛳履ｍ敵?，簡化模具結(jié)構(gòu)。按照 SJ/T 10628— 95標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 2級超精密級塑件，宜一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時可以一模二腔。的拔模斜度。一般選取3176。脫模斜度的大小與塑件的形狀，脫模方向的長度，塑件表面質(zhì) 量有密切關(guān)系。塑件沿脫模方向常用的斜度值對熱塑性塑件為176?？偟恼f來，用于制作塑料模具的材料，在質(zhì)量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的強(qiáng)度和韌性，再次是易于加工。 塑件尺寸精度 塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮塑料的性能及成型工藝的特點(diǎn)。對于精度較高的塑件， 模溫宜取 50℃～ 60℃，對光澤、耐熱塑件，模溫宜取 60℃～80℃。 使用性能： 綜合性能較好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度一般，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好，易于成形和機(jī)械加工。 （ 2） 在材料的應(yīng)用上需要注意以下 一 點(diǎn)： 避免一味減少強(qiáng)度風(fēng)險，什么部件都用 PC 料而導(dǎo)致成型困難和成本增加； 在對強(qiáng)度沒有完全把握的情況下，模具 供應(yīng) 時應(yīng)該明確告訴模具供應(yīng)商，可能會先用 PC+ABS生產(chǎn) T1的產(chǎn)品，但不排除當(dāng)強(qiáng)度不夠時后續(xù)會改用 PC料的可能性。 VE 瓶蓋模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工 4 測量的主要尺寸如下圖： 圖 21 塑件的主要尺寸 塑件的造型 零件測繪草圖出來以后，應(yīng)該根據(jù)零件的測繪圖，對零件的進(jìn)行三維造型。我們最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我們所取的塑件是千千萬萬個塑件中的一個，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的會產(chǎn)生一定的變形，因此對該零件的測量數(shù)值需要進(jìn)行分析處理。下面是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。拉料銷主要是保證澆注系統(tǒng)的凝料從定模澆口套中拉出，留在動模一側(cè)，便于取出。分流道表面不必很光，可以使熔融塑料的冷卻皮層固定，有利于保溫。澆口套要進(jìn)行淬火處理，這樣可以延長模具的使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效率。要確保塑件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過注射機(jī)最大容量的 80％。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、等步驟造型。 2）制定模具中非標(biāo)零件工藝規(guī)程。 2）制品工程圖繪制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及三維造型。 有專家預(yù)測，不遠(yuǎn)的將來，中國將成為世界最大的制造中心，這給我國的模具行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。但是直到現(xiàn)