【正文】 本設(shè)計選用的導(dǎo)柱直徑 D 為 25mm， d 為 20mm，長度 L 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)取 L 為100mm， L1 為 25mm， S 為 4mm， R 為 。對于要求不高的模具，也可不加油槽 ； （ 2）導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面的高度高出 6~8mm，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向之前凸模先進(jìn)入型腔相碰而損壞。 導(dǎo)向、定位機構(gòu)主要用如下功能： （ 1） 定位作用 ： 為避免模具裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不會因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均 ； （ 2） 導(dǎo) 向作用 ： 動定模合模時，首先導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，以保證不損壞成型零件 ； （ 3） 承受一定的側(cè)壓力 ： 塑料注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機精度的影響，使導(dǎo)柱在工作中承受了一定的側(cè)壓力。當(dāng)然選用模架時要考慮到塑件的 成型、流道的分布形式以及頂出機構(gòu)的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。 （ 1） 復(fù)位桿復(fù)位： 一般的塑料模具中均采用復(fù)位桿復(fù)位，復(fù)位桿的工作端面頂在定模的固定板上，青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 由于定模固定板沒有熱處理，為 防止在模具工作中復(fù)位桿將定模固定板頂出凹坑，一般在固定板上鑲?cè)氪慊饓|塊，復(fù)位桿的另一工作面與固定頂桿的頂出固定板相連，在模具閉模時，由復(fù)位桿推動頂桿固定板 ,帶動頂桿回程。 開始脫模時的瞬間所要克服的阻力最大，稱為初始脫模力，以后脫模所需的力稱為相繼脫模力，后者要比前者小，所以計算脫模力的時候，總是計算初始脫模力。 （ 4） 結(jié)構(gòu)可靠 ： 脫模機構(gòu)要工作可靠、運動靈活、無卡死與干涉現(xiàn)象、且制造方便、配合容易。雙脫模機構(gòu)又分為順序脫模機構(gòu)和二級脫模機構(gòu)。 （ 3）從保證制品順利脫模出發(fā) 如果塑料熔體的壓力使模具產(chǎn)生過大的彈性變形，大變形值大于制件的熱收縮值時，制件的周邊將被型腔緊緊包住而難以脫出，強制頂出易造成劃傷或破裂，因此型腔允許彈性變形值應(yīng)小于制品收縮值。 （ 3）塑料的收縮率波動。 （ 5）四壁 拼合的組合式凹模，用于尺寸較大，熱處理宜易變形的模具。 注射成型時，模內(nèi)氣體主要來源 （ 1）型腔中原有的空氣 ； 壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 24 （ 2）塑料原料中所含水份在注射溫度下蒸發(fā)而 形成的水蒸氣 ； （ 3）注射溫度過高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體 ； （ 4）塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)發(fā)應(yīng)產(chǎn)生的氣體 。 此壓蓋的注塑成型模具是推件板頂出塑件的模具，因為選用 球形頭拉料桿 ，具體結(jié)構(gòu)見下圖 53： 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 53 拉料桿 Fig. 53 sprue puller 6 成型零部件的設(shè)計 型腔是模具上直接用以成型制品的部分，成型零件是指構(gòu)成型腔的零件，通常包括凹模、凸模、成型桿、成 型環(huán)等。 綜合以上所有分析，澆注系統(tǒng)的設(shè)計完成，最后澆注系統(tǒng)會形成如下的凝料，具體結(jié)構(gòu)見下圖 52： 壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 22 圖 52 凝料 Fig. 52 clotting material 冷料井和拉 料桿的設(shè)計 冷料井是為了除去料流中的前鋒冷料而設(shè)置的。 （ 10）直接式澆口 ： 又叫中心澆口，主流道型澆口。但澆口的斷面積不宜大于分流道的橫斷面積。 （ 2）潛伏式澆口 ： 又名隧道式澆口、剪切澆口。物料通過時有很高的剪切速率，對于降低牛頓液體中假塑性液體的表觀粘度是有益的，還有摩擦生熱提高料溫的優(yōu)點。 澆口的設(shè)計 澆口的作用 澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口以外），是塑料注入型腔的入口。 因 ABS 的推薦斷面直徑為 ~，部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。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。熱處理硬度為 HRC52~56。 對于，模具型腔的壓力周期的分析和研究，有助于選擇型腔能承受的最大壓力，一般來講，在向模內(nèi)補料階段模腔內(nèi)的壓力將會產(chǎn)生一個峰值，而在充模階段壓力快速上升達(dá)到這個峰值，在倒流階段模內(nèi)壓力下降，但會在冷卻階段產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 本模具為 單 分型面模具， 開模行程可按下式校核 1 0 m m521 ～??? HHS （ 4－ 5） 1H — 塑件脫模（推出）距離， mm 2H — 塑件高度，包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)， mm S — 注塑機最大開模（移動模板行程）， mm 由公式 得 mm3 4 0mm1 4 0~1 2 51 0 m m~58040mm10~521 ??????? HH 開模行程小于注射機移模行程，故滿足要求。 模具厚度的校核 注射機規(guī)定的模具最大厚度 Hmax 與最小厚度 Hmin 是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時動模板和定模板的最大與最小距離，因此，所設(shè)計模具的厚度 Hm 應(yīng)落在注射機規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，即 m axm in HHH m ?? （ 4－ 4） 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 mH — 模具閉合厚度 ， mm minH — 注射機允許的最小模具厚度，即注射機動、定模固定板之間的最小開距 ，mm maxH — 注射機允許的最大模具厚度 ， mm 否則不能獲得規(guī)定的鎖模力。 ABS 注射成型壓力為 70~100MPa， SZY300 注射壓力為 125MPa，故滿足要求。） ； 4）按塑化裝置分：螺桿塑化裝置，柱塞塑化裝置 ； 5）按操作：手動，半自動，自動 。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。 綜以上所述，結(jié)合壓蓋形狀，本設(shè)計中采用單分型面雙板式注射模具。動模上設(shè)有頂出裝置，用于頂出制件和流道澆料。 （ 6）冷卻加熱系統(tǒng) ： 也叫溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具的型腔由動模和定模有關(guān)部分聯(lián)合構(gòu)成。 （ 1）了解塑料熔體的流動行為，考慮塑料在流道和型腔各處的流動阻力，流動速度，校 驗最大流動長度。 （ 3） 流動性中等，溢邊料 左右（流動性比聚苯乙烯、 AS 差，但比聚碳酸脂 、 聚氯乙烯好）。有極好的沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。 綜合分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，該制品的成型要求可以得到保 證。在設(shè)計塑件時，還應(yīng)考慮其模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出機構(gòu)簡單。 塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)模化和現(xiàn)代化 發(fā)展的同時，高精度、高效率、自動化、精密、高壽命仍然是模具發(fā)展必然的趨勢。而且從總體上來看，與國際先進(jìn)水平相比差距還很大。 國內(nèi)外塑料模具現(xiàn)狀 我國塑料模具的質(zhì)量、技術(shù)和制造能力近年來發(fā)展很快，有些已達(dá)到或接近國際水平。采用這種方法既可以生產(chǎn)小巧的電子器件和醫(yī)療用品，也可以生產(chǎn)大型的汽車配件 和建筑構(gòu)件，生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)效率高和消耗低的特點，有很大的市場需求和良好的發(fā)展前景。在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求 ， 滿足塑料制件的使用要求 ， 降低塑料制件的成本起著重要的作用。 塑料是近代興起的一門新興產(chǎn)業(yè)，在人民生活、工業(yè)生產(chǎn)、國防等多方面都得到了越來越大的應(yīng)用。塑料制件在工業(yè)中應(yīng)用日趨普遍，這是由于它的一系列特殊的優(yōu)點所決定的。一副好的注塑?？沙尚蜕习偃f次，這與模具的設(shè)計、模具材 料及模具的制造有著很大的關(guān)系。據(jù)統(tǒng)計，注射制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的 30%，全世界每年生產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的 50%。隨著改革開放政策的不斷深入 ，國外先進(jìn)制造技術(shù)的不斷引進(jìn)，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)在塑料模的設(shè)計制造上應(yīng)用已越來越普遍，特別是 CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，已經(jīng)取得了很大成績。主要表現(xiàn)在以下方面：塑料模具生產(chǎn)技術(shù)水平不高，與國外先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)；我國塑料模制造企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率比國外低很多，且設(shè)備不配套 、利用率低的現(xiàn)象十分嚴(yán)重；開發(fā)能力低，在市場上處于被動地位，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益方面，國內(nèi)有些企業(yè)是微利甚至虧損；國內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯；我國塑料模具市場總體上供不應(yīng)求，特別是大型、復(fù)雜、長壽命塑料模產(chǎn)需矛盾十分明顯。從技術(shù)上來說，主要有以下幾個方面： （ 1） CAD/CAM/CAE 技術(shù)將全面推廣； （ 2）快速原型制造（ RPM）、高銑削加工、熱流道技術(shù)、氣體輔助注射技術(shù)、高壓注射成型及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展； （ 3）開發(fā)新的模具材料，如采用粉末冶金及噴射成型工藝制作出硬制合金、陶瓷及復(fù)合材料； （ 4）模具表面強化熱處理新技術(shù)應(yīng)用，如我國研制的 PMS 鏡面塑料模具，就是壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 4 在低級材料中加入 Ni、 Cr、 Al、 Cu、 Ti 等合金元素后，經(jīng)過毛坯淬火與回火處理，使其硬度 ≤ 30HRC，然后加工成型，再進(jìn)行時效處理，使模具硬度上升到40~50HRC，從而大大提高了模具的使用壽命。塑件設(shè)計時應(yīng)注意以下事項： （ 1）塑料的物理機械性能， 如強度、剛性、韌性、彈性、對應(yīng)力的敏感性 ； （ 2）塑料的成型工藝性，如流動性 ； （ 3）塑件形狀應(yīng)有利于沖模流動、排氣、補縮，同時能適應(yīng)高效冷卻硬化 ； （ 4）塑件在成型以后的收縮情況及各向收縮率的差異 ； （ 5）模具的總體結(jié)構(gòu)，特別抽芯與脫出塑件的復(fù)雜程度 ； 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 （ 6）模具零件的形狀及其制造工藝 ； 對于 流動性差 、 收縮率大 、 易變形 、 精度要求高 、 形狀復(fù)雜 、 內(nèi)應(yīng)力不平衡的制品 ，其 尺寸 都 不易過大。 塑料制件 材料的選 用分析 塑料 可 分為兩種 ： 熱固性塑料和熱塑性塑料 ； 其中熱塑性塑料又分為四大類：烴類塑料（非極性塑料）、含有極性基團的乙烯 基類塑料、工程塑料和纖維素類塑料 。水、無機鹽、堿、酸類對 ABS 幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。 （ 4） 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高 抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。根據(jù)塑料在模具內(nèi)流動方向（即充模順序），考慮塑料在模具內(nèi)重新熔合和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的問題 ； （ 2）考慮冷卻過程中塑料收縮及補縮問題 了； （ 3）通過模具設(shè)計來控制塑料在模具內(nèi)結(jié)晶、取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)力 ； （ 4）進(jìn)澆點和分型面的選擇問題 ； （ 5）制件的橫向分型抽芯及頂出問題 ； （ 6）模具的加熱和冷卻問題 ； （ 7）模具有關(guān)尺寸與所用注射機的關(guān)系，包括與注射機的最大注射量、鎖模力、裝模部分的尺寸等關(guān)系 ； （ 8）模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡單合理，模具應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木?、光潔度、強度和剛度，易于制造?裝配。其中型腔個數(shù)是由用戶要求，產(chǎn)量要求和注射機要求來確定的，應(yīng)對稱布置。模具內(nèi)設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。 雙分型面注射模具 （ 1） 帶有活動鑲件的注射模具 ： 由于塑件的特殊要求，模具上設(shè)有活動的螺紋型芯或側(cè)向型芯或哈夫塊等。 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 確定型腔數(shù)量 （ 1） 按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 n； （ 2） 按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù) ； （ 3） 按制品的精度要求確定型腔數(shù) ： 生產(chǎn)經(jīng)驗認(rèn)為，增加一個 型腔，塑件的尺寸壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 10 精度將降低 4%。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推 出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。 （ 2）注射成 型的結(jié)構(gòu)組成 1）注射系統(tǒng)：料斗，塑化部件（料筒，螺桿，電熱圈）噴嘴 ； 2）鎖模系統(tǒng)：實現(xiàn)模具的啟閉，鎖緊，塑件頂出 ； 3）傳動操作控制系統(tǒng) 。 鎖模力的校核 鎖模力又稱合模力，是為了克服在注塑充模階段和保壓補縮階段，模腔壓力可產(chǎn)生使模具分開的張模力的作用，合模系統(tǒng)必須對模具施以閉緊力。 本模具的厚度為 264mm，注射機規(guī)定的最大厚度為 355mm，最小厚度為130mm，滿足要求。 壓蓋塑料注塑模具設(shè)計 16 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動通道，其主要作用式輸送流體和傳遞壓力。殘余應(yīng)力的大小對脫模產(chǎn)生很大的影響，如果殘余應(yīng)力太大，所需脫模力就較大，在頂出制品時就會產(chǎn)生劃傷、卡住或破裂現(xiàn)象，但如果殘余應(yīng)力為負(fù)壓，則會造成制品收縮率較大或產(chǎn)生凹痕、縮孔等缺陷。有時將主流道襯套大端的圓盤突出定模端面5~10mm，并與注射機定模板的定位孔成為動配合，起定位環(huán)作用。 分流道設(shè)計要點 （ 1）在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。分流道要減小壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，同時因考慮加工的方便性。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大，是澆注系統(tǒng)