【正文】 模架的寬 W=160+復(fù)位桿的直徑 +型腔壁厚 ? 350mm 模架的長 L=200+復(fù)位桿的直徑 +螺釘?shù)闹睆?+型腔壁厚 ? 400mm。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。C 左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。 推桿穿過的孔要保證垂直度，保證推桿能順暢地推出和返回。 推桿數(shù)目：每個塑件 3 根，一模兩腔，因此推桿數(shù)目總共 6 根。 推桿的截面形狀 由于塑件的幾何形狀及凹模型芯結(jié)構(gòu)不同，所以設(shè)置在凹模、型芯上的推桿橫截面形狀也不盡相同，常見的推桿橫截 面形狀為圓形、方形、半圓形等，設(shè)計模具時，為了便于推桿和推桿孔的加工，應(yīng)盡可能采用圓形橫截面的推桿。 在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體， 26 塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。 此處設(shè)計導(dǎo)套采用帶頭導(dǎo)套 (I 型 )，如圖 所示。小型模具采用帶頭直通式導(dǎo)柱，大型模具采用有肩導(dǎo)柱。一般導(dǎo)向分為動、定模之間的導(dǎo)向，推板的導(dǎo)向， 推件板的導(dǎo)向。螺紋型環(huán)用于成型塑件外螺紋或固定帶有外螺紋的金屬嵌件。 鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 其設(shè)計如下圖 圖 冷料穴示意圖 5 注塑模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計 21 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。 3)分流道凝料體積 分流道截面面積 A=π(D/2)2= 分流道凝料體積 V 分 =LA= () 4)分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取 ～ 。 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應(yīng) 18 能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。 (2)模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計。 選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮： (1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； (2)使塑件在開模后留在動模上； (3)分型面的痕跡不影響塑件 的外觀； (4)澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； (5)使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； (6)使塑件易于脫模。 注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。 注射機(jī)的選擇和校核 經(jīng)過測量得塑件質(zhì)量為 17g，塑件體積 。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟 (白油 )，硅油，對 ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用? (1)成型前對原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標(biāo)，對原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT3 級精度，未注采用 MT5 級精度。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計孔時孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。塑件壁厚一般在 1～ 4mm，最常用的數(shù)值為 2～ 3mm。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(fèi)原材料。 ABS 比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。m1既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。 采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模， CAE 技術(shù)提供了從制品設(shè)計到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機(jī)上對整個注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設(shè)計，而不是等到試模以后再返修模具。 注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時間。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都 可以采用此方法成型。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 mold design。附上說明書，系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字，簡明的示意圖和計算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%～ 80%的零部件都要依靠模具成 形。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架 系統(tǒng)等組成。 注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。 傳統(tǒng) 的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。 ABS 價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。C 耐氣候性差 ，在紫外線作用下 ABS 易變硬發(fā)脆。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50~ 60176。 圖 3D 視圖 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為 1mm。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。 塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多為 ，內(nèi)部為 。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。 型腔數(shù)目的確定 飲水機(jī)水龍頭屬于小型塑件，大批量生產(chǎn)，該塑件精度要求不大高。如果這一數(shù)值 超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。 圖 型腔布局方式 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計中采用普通點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。 (1)主流道的尺寸 設(shè)計中選用的注射機(jī)為海天 80XB，其噴嘴直徑為 ，噴嘴球面半徑為 20mm，根據(jù)圖 ，主流道各具體尺寸如下： ?2?? 20218 ???R mm ?H mm ?L 90 mm 22 ?t anLdD ?? =7mm () 17 圖 主流道 (2)主流道襯套的形式 選用如圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。 2)分流道直徑 19 流過分流道的塑件質(zhì)量 M=pV 塑 =＜ 200g () 但該塑件壁厚在 2mm～ 3mm 之間，一般采用經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道直徑。在確定澆口位置時，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： (1)熔體在型腔內(nèi)流動時，其動能損失最小。 冷料穴一般開設(shè)在主流 道對面的動模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 6mm， 最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。在溫度 550~570℃ 進(jìn)行回火，該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。 圖 型芯 3D 圖 螺紋型環(huán)的結(jié) 構(gòu)設(shè)計 螺紋型芯和螺紋型環(huán)是分別用來成型塑件上內(nèi)螺紋和外螺紋的活動鑲件。 向機(jī)構(gòu)設(shè)計 每套塑料模具都要設(shè)有 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在模具工作時，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以維持動模 24 與定模的正確合模，合模后保持型腔的正確形狀。 導(dǎo)柱設(shè)計 導(dǎo)柱主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是帶頭直通式導(dǎo)柱，一般用于簡單模具。為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒一圓角 R。 (2)固定方法 本設(shè)計導(dǎo)柱、導(dǎo)套都依靠臺階來固定 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 排氣是注射模設(shè)計中不可忽視的一個問題。 塑件推出方式有推桿、推件板、氣壓推出等方式。細(xì)長型推桿可將后部加粗成階梯形推桿。否則會影響塑件使用。由于各種塑料的性能和成型工藝 要求不同，對模具溫度的要求也不相同。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方 便加工與組裝。 由分型面分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。 所以就取 BL=270300 的模架，塑件的厚度為 ， 塑件的全部膠位動、定模各留一半，該模具型腔結(jié)構(gòu)簡單，型芯、型腔的固定是固定總高度的加 3050mm， B 板的厚度取 10mm， 滿足 強(qiáng)度要求， A 板為 70mm， C 板為 80mm 。 模架的選用 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(jī)構(gòu)的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。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。 本設(shè)計中采用機(jī)動推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。本設(shè)計塑件左右兩側(cè)的推桿采用沉孔固定推桿，如圖 所示。 推桿的結(jié)構(gòu)形式 [5] 如圖 所示。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過 程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板之間的定 位選取 H7/k6 的過渡配合。 本設(shè)計采用有肩導(dǎo)柱，且不加油槽；導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架選定，導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。本設(shè)計塑件外螺紋精度要求不高，這里采用組合式螺紋型環(huán)，兩半瓣中間用十 字槽沉頭螺釘固定在定模型腔板和動模型腔板上。 圖 型腔 3D 圖 22 凸模的計算 本設(shè)計中零件結(jié)構(gòu)較為簡單， 深度不大，但經(jīng)過對塑件實(shí)體的仔細(xì)觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式型芯。 側(cè)型芯： 45Cr，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪?后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性。 冷料穴的設(shè)計 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。對于流動性不太好的塑料或薄壁塑件，通常采用圓形流道，為了減小熔體的流動阻力和熱量損失，這里設(shè)計采用圓形截面分流道，平衡式分流道，如圖 、 所示。 (5)冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。型腔布局由圖所示。 (3)頂出裝置的校核 在設(shè)計模具推出機(jī)構(gòu)時，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。校核公式為： mmnm %8021 ?? () 式中 n型腔數(shù)量 1m 單個塑件的體積 (cm3) 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積 (cm3) 12 本設(shè)計中： n=2 ?1m 2m = cm3 M=2+= 注塑機(jī)額定注塑量為 113g 113g 注射量符合要求。側(cè)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，空調(diào)渦輪組裝后，澆口被遮擋起來。制件的后處理主要 10 有退火和調(diào)濕處理。 (2)料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)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(jī) (主要是料筒 )進(jìn)行清洗或拆 換。塑料制品的表面粗糙度一般為 ～ ，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的 1/2，即 ～ 。該塑件的材料為 ABS，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。在無特殊要求時，塑件的各連接角處均有半徑不小于 ～ 1mm 的圓角。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。3 塑料的工藝分析 6 3 塑件的工藝分析 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。m) 1014 擊穿電壓 (KV/m