【正文】 ................................................................ 28 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 ............................................................... 29 開模行程校核 .................................................................................................. 29 第 6 章 模具結(jié)構(gòu)總圖 ............................................................................................. 30 總 結(jié) ......................................................................................................................... 31 致 謝 ......................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 33 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 38 頁 1 緒論 模具制造是國家經(jīng)濟建設(shè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計。本模具采用一模兩腔， 側(cè)澆口 進(jìn)料，注射機采用 海天 160XB型號，設(shè)置冷卻系統(tǒng)， CAD和 UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。 CAD drawing twodimensional map。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是 其它加工制造方法所不能比擬的?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用 塑料的可擠壓性和可模塑性。定模部分安裝在注射機的固定 板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。 塑料模具的設(shè)計不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用計算機輔助工程蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 38 頁 （ CAE）技術(shù)。 目前國際市場上主要流行的，運用范圍最廣的注射模流動模擬分析軟件有澳大利亞的 MOLDFLOW、美國的 CFLOW、華中科技大學(xué)的 HFLOW 等。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 38 頁 第 2章 塑件分析 塑件圖 在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。共聚物型的 ABS 材料有較低的熱扭曲溫度（ 100℃ ）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。 ABS 不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。對于相同 MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高 。均聚物型和共聚物型的 ABS材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。 (2) 流動性極好﹐易于成型。料溫低時方向性明顯﹐尤其是低溫高壓時更明 顯。 目前，汽車業(yè)大量應(yīng)用 ABS，用以制造緩沖器及儀器板。亦有特別等級可供選用。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。塑件壁厚一般在 1～ 4mm ，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm 。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 倍。 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計得低 一些。 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。 計算塑件的體積、質(zhì)量 本次設(shè)計中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D測量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的體積 3cm ，因 ABS 的密 度為 3/cmg ，即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量約為 。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側(cè)。型腔布局由圖所示。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模單腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計 。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè) 計 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的表面質(zhì)量。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。 推桿推出機構(gòu)設(shè)計 （ 1）、推桿布置 該塑件采用了 圓形截面 推桿，其分布情況如圖所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 38 頁 導(dǎo)向機構(gòu)的 作用：保證模具在進(jìn)行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要求時，則用兩個直徑不同的導(dǎo)柱，或用兩個直徑相同，但錯開位置的導(dǎo)柱。 3. 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔 （ 1） 無導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，直接開在模板上，模板較厚時，導(dǎo)向孔必須做成盲孔，側(cè)壁增加排氣孔。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注 射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽 ，熱油和電阻絲加熱等。 模具冷卻水路圖 模架選用 確定模具的基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型 面注射模、帶有活動成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機構(gòu)的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。 把型腔排列成一模兩腔可得長為 330mm，寬為 170mm， 模架的長 L=330+復(fù)位桿的直徑 +螺釘?shù)闹睆?+模板壁厚 ? 450mm 模架的寬 W=170+復(fù)位桿的直徑 +型腔壁厚 ? 300mm 根據(jù)內(nèi)模仁的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對模架 尺寸的影響，在設(shè)計中避免干涉。 綜合考慮強度要求，定模板厚度取 120mm, 動模板的厚度取 100mm。 在模具設(shè)計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工 作尺寸及精度等級。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 ABS 材料的平均收縮率為 %，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： BBA ?? 式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B — 塑件在常溫下實際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1/3～ 1/4，或取 IT7～ 8 級作為模具制造公差。 凹模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換： LM1=120177。 凹模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換： HS1=50177。 凸模長度的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS2=116177。 普通意義上的模具強度包括模具的強度、剛度。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強度，也要 校核模具局部結(jié)構(gòu)的強度。 ② 不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力 。 相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計算脫模力 時，一般蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 共 38 頁 計算初始脫模力。 d． 排除大氣壓力和塑件對型芯的粘附等因素，則型芯斜角大到，塑件則自動脫落 。 （ 3）、定位環(huán)的固定 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 38 頁 定位環(huán)采用 2 個 M6 的螺絲直接鎖附固定。 澆口的設(shè)計 澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。在確定澆口位 置時，應(yīng)考慮以下幾點： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動時，其動能損失最小。 側(cè)澆口 直接在側(cè)面處進(jìn)膠，煙灰缸組裝后，澆口被遮擋起來。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道最好設(shè)置是在型芯塊與型腔塊 內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。在那個過程中，在加熱器的作用下加熱使機筒內(nèi)的樹脂材料受熱，在螺桿的剪切應(yīng)力作用下使樹脂成為熔融狀態(tài)，將相當(dāng)于成型品及主 流道，分流道的熔融樹脂滯留于機筒的前端（稱之為計量），螺桿的不斷向前將材料射入模腔。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。校核公式為： mmnm %8021 ?? 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 共 38 頁 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個塑件的重量 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量 本設(shè)計中： n=2 ?1m g 2m = m=+= g 注塑機額定注塑量為 320g，注射量符合要求 鎖模力校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 （ 2）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 m axm in HHH ?? 式中 minH 注射機允許的最大模厚 maxH 注射機允許的最小模厚 本設(shè)計中模具厚度為 381mm 180H500 符合要求 開模行程校核 模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。并且，通過這次設(shè)計，我了解了注射模設(shè)計概況，熟悉了注射設(shè)備，基本掌握了注射成型的一般原理。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 共 38 頁 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計中，特別感謝指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助，給予了我充分的信心和把握，讓我按時完成了本次設(shè)計。 Technical,London,1989 [14]., Injection molds and MoldingA Practical Manual, by Nostrand Reinhold Company,New [15]Hallum,.,Fundamentals of injection Engineering v 118 n 6 Jun ,7072