【正文】 具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 UG、 Pro/Engineer、 IDEAS、 EuclidIS 等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、 CFlow、 DYNAFORM、 Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 “交貨期短 ”、 “精度高 ”、 “質(zhì)量好 ”、 “價(jià)格低 ”的要求服務(wù)。 （ 2）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。國外發(fā)達(dá)國家一般為 80%左右。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積 (TiN、 TiC等 )、等離子噴涂等 技術(shù)。我國加入 WTO 同時(shí)也將為各國、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場進(jìn)入機(jī)會(huì)。這對我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。 圖 2 塑件 名稱： 修正帶上蓋 材料： ABS 塑料 數(shù)量：大批量生產(chǎn) 質(zhì)量： 壁厚： 1mm 注射成型過程 10 對 ABS 的色澤、細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)。 采用調(diào)濕處理，其熱處理?xiàng)l件查參考文獻(xiàn)，溫度為 70℃ ；保濕時(shí)間為 2～ 4 小時(shí)。 ABS 為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，無毒、無味、吸水率低，具有 良好的綜合物理機(jī)械性能，如優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，且 11 易于加工成型。從形態(tài)上看， ABS 是非結(jié)晶性材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 ABS 尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金 (共混物 )，如 PC/ABS、ABS/PC、 ABS/PVC、 PA/ABS、 PBT/ABS 等，使之具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域， ABS若與 MMA 摻混可制成透明 ABS，透光率可達(dá) 80%。除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料部可用此法成型。 注射成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等。其成型制品占目前全部塑料制品的 20～ 30％。 塑料蓋 的注射成型工藝參數(shù)如表 3— 2 所示，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整。 注射面積核定 ； 最大注射面積指模具分型面上 允許的塑件最大投影面積 . 作用于該面積上的型腔總壓力小于注射機(jī) 。 Vg—注射機(jī)的額定注射量 單個(gè)塑件體積 Vz=179。 而本人選定的注塑機(jī)注塑容量為： 220cm3，所以滿足要求。 在確定型腔的數(shù)量后確定注射機(jī)的類型，參考教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 n≤FPA2/PA1 式中 F——注射機(jī)的額定鎖模力（ N）； A1——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（ mm2）； A2——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ mm2）； P——塑料容體對型腔的成型壓力 (MPa)，其大小一般是注射壓力大小 由上面的公式得 F≥PA2+PA1n p=80 Mpa， A1=2828mm2， A2=458mm2， 故 F≥80458＋ 8028282 = 查參考設(shè)計(jì)手冊得 XS－ ZY－ 125A 型 螺桿式 注射機(jī)鎖模力為 900KN； 故注射機(jī)的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。 圖 41 分型面選擇 確定型腔數(shù)及排列方式 當(dāng) 修正帶上 蓋 的分型面已經(jīng)確定后，便開始對塑件的型腔數(shù)進(jìn)行初步的擬定，以及型腔數(shù)的布局，根據(jù)型腔數(shù)主要由投影面積、批量大小、塑件的質(zhì)量、塑件的精度、幾何形狀 (有無抽芯 )以及經(jīng)濟(jì)效益等相關(guān)因素確定，在確定 時(shí)必須進(jìn)行協(xié)調(diào)以保證滿足其主要條件和使用要求。對塑件檢查如果發(fā)現(xiàn)制造會(huì)留下 飛邊，頂白、熔接痕等弊端，則考慮改善制造工藝，實(shí)在不行再考慮對模具進(jìn)行修模，以適應(yīng)塑件的制造。澆注系統(tǒng)是指從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具開始，到型腔入口為止的那一段流道。 （ 2）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮去除澆口方便，修正澆口時(shí)在塑件上不留痕跡，使塑件達(dá)到外觀審美要求。 （ 6）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，流道應(yīng)盡量少彎折，表面粗糙度為 Ra ～ 。 （ 10）能順利地引導(dǎo)塑料熔體填充各個(gè)部位，并在填充物過程中不致產(chǎn)生塑料熔體渦流、紊流現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排出模外。否則可能會(huì)讓塑料 熔體反噴，出現(xiàn)溢邊致使脫模困難錐孔壁粗造度 Ra m? 。過小錐角會(huì)使凝料脫模困難，充模時(shí)流動(dòng)阻力大，表面積增加，熱量損失增加。襯套和型腔的配合為 H7/n6?！?4176。其應(yīng)設(shè)置在模具的對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴為同一軸心線。主流道襯套 與定模座板緊密配合。因此，分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。 3）分流道的布置 對于該副模具只有兩腔所以無需考慮分流道的布置，只是簡單的平衡式分布，并且截面形狀為 U 形，其具體值會(huì)在以后的設(shè)計(jì)與校核中可見。 對于該副模具只有兩腔所以無需考慮分流道的布置，只是簡單的平衡式 分布，并且截面形狀為 U 形，其具體值會(huì)在以后的設(shè)計(jì)與校核中可見。 圖 531 分流道 截面 多分腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置為佳，所謂平衡式的布置，就是從流道到各個(gè)腔的分流道其長度、形狀、斷面尺寸都是對應(yīng)相等的，這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。 澆口 的 形式 如圖 54所示 圖 54 澆口形式 冷料井設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對面的動(dòng)模板上，其作用是冷料、拉料和頂料。 ③ 底部無桿的冷料穴 對具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右兩半模的中心線上，當(dāng)開模時(shí)分型面左右分開，塑件與流道凝料一起去 除 ，冷料穴底部不用設(shè)置桿件。 考慮到加工的工藝性，型芯、型腔采用整體式， 因?yàn)椴捎玫氖钦w式 型腔 和整體式 型芯 模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到 型腔、型芯上 ，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取模仁的大小為 160200 mm 25 成型零件工作尺寸的計(jì)算 常用型腔成型尺寸的計(jì)算方 法主要有兩種：平均收縮率法和公差帶法，兩種計(jì)算方法的區(qū)別在于平均收縮率法計(jì)算公式是建立在塑件的成型收縮率和成型零件工作尺寸的制造偏差及其磨損量分別等于它們各自平均值基礎(chǔ)上，當(dāng)塑件的尺寸精度要求較高或塑件尺寸比較大時(shí)，這種誤差有可能會(huì)顯著增加，這時(shí)一些模具設(shè)計(jì)單位就采用公差帶法來進(jìn)行尺寸計(jì)算，平均收縮率法計(jì)算簡單無需驗(yàn)算而公差帶法計(jì)算復(fù)雜需要經(jīng)過多次初算驗(yàn)算，且考慮因素較多。塑件屬于一般精度要求，其他尺寸因未注明公差等級，按 MT3， A 類受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差查表查取公差。 由于模具的特殊性，剛度計(jì)算條件一般從下面三個(gè)方面來考慮： （ 1） 模具成型過程中不發(fā)生溢料 ； （ 2） 保證塑件尺寸精度 ； （ 3） 保證塑件順利脫模 。 由 于型腔的形狀、結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的。 第 七 章 導(dǎo)向 與定位 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)有一定的方向 和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 28 3. 承受一定側(cè)壓力 塑料注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時(shí)，導(dǎo)柱能承擔(dān)一部分側(cè)壓力。 3. 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用 20 鋼滲碳處理淬火處理或碳素工具鋼（ T T10）經(jīng)淬火處理硬度 50～ 55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 ，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 ～ 。導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，也可設(shè)置在定模一側(cè)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定。 29 (3) 導(dǎo)套的精度與配合 一般 A 型用二級精度過度配合， B 型用 二級精度靜配合。 材料：選 T8A 鋼 ， 淬 火處 理 ， HRC 50～ 55 數(shù)目：四個(gè) 布置：等徑不對稱布置，設(shè)置在定模一側(cè) 配合精度：固定端與模板之間采用 H7k6 的過渡配合導(dǎo)向部分采用 H7/f7 的間隙配合 30 圖 7 1 2 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 1. 分類 導(dǎo)套有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(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)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時(shí)加工。 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來確定，材料為 T8A， 硬 度 HRC50～ 55， 或采用20 鋼滲碳 ～ 厚，淬硬到 HRC56～ 60?？紤]到加工的方 便行，該模具使用兩錐面直接配合。 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 的分 類 根據(jù)動(dòng)力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓（液動(dòng)）或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類。但半球形車制時(shí)較困難，所以絕大部分均設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形。為了減少斜導(dǎo)柱與滑塊上斜導(dǎo)孔之間的摩擦，可在斜導(dǎo)柱工作長度部分的外圓輪廓銑出兩個(gè)對稱平面。由于斜導(dǎo)柱在工作過程中主要用來驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊作往復(fù)運(yùn)定，側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證，而合模時(shí)滑塊的最終準(zhǔn)確位置由楔緊塊決定，因 此，為了運(yùn)動(dòng)的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合 H11／ b11，或在兩者之間保留 ～ 1mm的間隙。 斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算 斜導(dǎo)柱的直徑為： d= 3 2 αcos]σ[10wFcHw 式中 w? ——斜導(dǎo)柱所用材料的許用彎曲應(yīng)力。在側(cè)向分型與抽芯過程中，塑件的尺寸精度和側(cè)滑塊的移動(dòng)的可靠性都要靠其運(yùn)動(dòng)的精度來保證。 因此，必須設(shè)計(jì)側(cè)滑塊的定位裝置，這里采用定位鋼珠?！?3176。 對推出機(jī)構(gòu)的要求 : 1. 塑件留于動(dòng)模。 3. 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特征分類，分為簡單脫模機(jī)構(gòu)、動(dòng)定模雙向推出機(jī)構(gòu)、順序推出機(jī)構(gòu)、二級推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的推出機(jī)構(gòu)等。 推桿設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)： 1. 推 出位置 推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方，推桿不宜設(shè)在塑作最薄的處，以免塑件變形或損壞，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要頂在薄壁處時(shí)，可增加推出面積來改善塑件受力狀況。 4. 數(shù)量 在保證塑件質(zhì)量，能夠順利脫模的情況下，推桿的數(shù)量不宜 過多。圓形結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最廣。 39 布局 如圖所示 ： 圖 95 推 桿布局示意圖 第 十 章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量，模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和粘模；溫度過低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。一般注塑到模具內(nèi)的塑料溫度為 200℃ 左右，熔體固化成為制品后，從 60℃ 左右的模具內(nèi)脫模內(nèi)，溫度的降低依靠在模具通入冷卻水將熱量帶走。即塑料熔體注入模腔同時(shí)，必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體。其實(shí)通常我們 41 都是利用模具的分型面和配合間隙來排氣。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 45 鋼或40Cr 制成。 通過 4 個(gè) M14 的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過 4 個(gè) M5 的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為 H9/f9 配合。 墊塊的高度為： H=h1+h2+h3+s+δ=5+25+20+4+21+15=90mm h1——頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具采用了限位釘限位，故其值?5mm； h2——推板厚度 25mm； h3——推桿固定板厚度 20mm； h4——墊圈的厚度 4mm， s——推出行程 21mm； δ——限位塊的高度，取 15mm； 動(dòng)模座板的尺寸（ 350mm350mm、厚 25mm） 材料為 45 鋼。 模架結(jié)構(gòu)如圖 121 所示 擬選用龍記（ LKM）公司大水口 CI 形模架， CI3035A60B70C90 圖 121 大水口 CI 形模架 成型設(shè)備的校核計(jì)算 模具閉合高度的確定 T=25mm A=60mm B=70mm C=90mm E=20mm F=25mm L=25mm 43 H =T+A+B +C+L=270mm 模具閉合高度的校核 由于 XSZY125A 型注塑機(jī)所允許 的模具最小厚度 Hmin=200mm，模具最大厚度Hmax=350mm，而計(jì)算所得 模具實(shí)際厚度 H=290mm， m a xm in HHH ?? ， 即模具閉合高度滿足安裝條件。本模具為單分型面注射模具，注射機(jī)的最大開模行程與模厚無關(guān)， XSZY125A 型 螺桿式 注塑機(jī)的最大開模行程 S max=325mm。這對以后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的幫助和作用。且學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)。從而從中也學(xué)到了許多