【正文】 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁 共 38 頁 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)完成了本次設(shè)計(jì)。 （ 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(jī)允許的最大模厚 maxH 注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計(jì)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(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。制件的后處理主要有退火和調(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(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。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。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|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(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)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。在確定澆口位 置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。 （ 3）、定位環(huán)的固定 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 共 38 頁 定位環(huán)采用 2 個(gè) M6 的螺絲直接鎖附固定。 相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計(jì)算脫模力 時(shí)，一般蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 38 頁 計(jì)算初始脫模力。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強(qiáng)度，也要 校核模具局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS2=116177。 凹模寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換： LM1=120177。 在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定成型零部件的工 作尺寸及精度等級(jí)。 把型腔排列成一模兩腔可得長(zhǎng)為 330mm，寬為 170mm， 模架的長(zhǎng) 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(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架 尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。 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。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對(duì)注 射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要求時(shí)，則用兩個(gè)直徑不同的導(dǎo)柱，或用兩個(gè)直徑相同，但錯(cuò)開位置的導(dǎo)柱。 推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 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。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。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) 模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。型腔布局由圖所示。 計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D測(cè)量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)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 。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(jì)得低 一些。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。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。亦有特別等級(jí)可供選用。料溫低時(shí)方向性明顯﹐尤其是低溫高壓時(shí)更明 顯。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。 ABS 不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 38 頁 第 2章 塑件分析 塑件圖 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)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。 塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 38 頁 （ CAE）技術(shù)。定模部分安裝在注射機(jī)的固定 板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。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?？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。 CAD drawing twodimensional map。附上說明書，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型 質(zhì)量的主要因素。其中 MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分： MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡(jiǎn)稱 MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱 MPI）， MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡(jiǎn)稱 MPX）。ABS 的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。由于結(jié)晶， ABS 的收縮率相當(dāng)高，一般為 ~%。 (3) 冷卻速度快﹐澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢。這些儀器板通常均已填入如滑石 /玻璃合成 物等填料。通常塑件的脫模斜度約取 ～ ? ，塑件材料 ABS 的型腔脫模斜度為 ～ 1? 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～ 1? 。本產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為 3mm 左右。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是 取決于模具型腔表面粗糙度。 分型面的選擇 型腔數(shù)的確定 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 38 頁 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。 脫模機(jī)構(gòu)的選擇 脫模機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用 ,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。 （ 2） 導(dǎo)套有套筒式 `臺(tái)階式 `凸臺(tái)式 （ 3） 為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。由于 各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。 模架的選擇 根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 38 頁 GB/《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下： CI型模架圖 CI 型模具定模采用一塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口，潛入式澆口，采用斜頂側(cè)抽芯的注射成形模具。考慮推桿的頂出行程要求，支撐板取 100mm 以滿足頂出要求。在此取 IT8 級(jí)，型芯工作尺寸公差取 IT7 級(jí)。 =,相應(yīng)的塑件制造公差 HM1=[(1+SCP) 1z? +HS1+ 2z? X1Х P1]=[(1+) 1z? +50+ 2z? ]= 式中， 21 xx、 是系數(shù)，一般在 ~ 之間，此處取 , 21 ?? xx 。模具的各種成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件均有強(qiáng)度、剛度的要求，足夠的強(qiáng)度才可以保證模具能正常工作。 ③ 機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。 主流道的設(shè)計(jì) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。 拉料桿的設(shè)計(jì) 側(cè)澆口主流道需要設(shè)置拉料桿，使開模時(shí)分流道與產(chǎn)品分離，澆口尺寸如CAD 圖所示， 根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。當(dāng)熔融樹脂在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，須控制螺桿的移動(dòng)速度（射出速度），并在樹脂充滿模腔后用壓力（保壓力）進(jìn)行控制。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(duì) 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。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(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。 在設(shè)計(jì)和三維建模過程中也遇到了一些問題，通過對(duì)問題的探索與分析，最后得到圓滿解決，更另深刻的知道了模具設(shè)計(jì)各個(gè)階段的重要性和嚴(yán)謹(jǐn)性，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。 橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :中國(guó)輕工業(yè)出版社 , [10] [德 ]，吳崇峰主譯 .注射模具 130例（原著第三版） [M].化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年； [11] 吳生緒 .塑料成形模具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年； [12]賀斌，田福祥 .軸套注塑模的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .工程塑料應(yīng)用 .2021（ 7） [13]., Injection Mould Design4thEd., by Longman Scientific amp。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 38 頁 第 6章 模具結(jié)構(gòu)總圖 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁 共 38 頁 總 結(jié) 本次塑料模具設(shè)計(jì)，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計(jì)算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計(jì)是合理可行的。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 型號(hào) 單位 160 2A 160 2B 160 2C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 40 45 48 理論注射容量 cm3 253 320 364 注射重量 PS g 230 291 331 注射壓力 Mpa 202 159 140 注射行程 mm 201 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~230 料筒加熱功率 KW 鎖模力 KN 1600 拉桿內(nèi)間距 (水平垂直 ) mm 455 455 允許最大模具厚度 mm 500 允許最小模具厚度 mm 180 移模行程 mm 420 移模開距 (最大 ) mm 920 液壓頂出行程 mm 140 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 油箱容積 l 240 機(jī)器尺寸 (長(zhǎng)寬高 ) m 機(jī)器重量 t 5 最小模具尺寸 (長(zhǎng)寬 ) mm 320 320 表 1 海天 160XB注塑機(jī)參數(shù) (部分 ) 最大注塑量校核 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。 （ 3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而 敷在模具表面上的一種助劑。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 38 頁 第 5章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 注射成型工藝過程分析 如圖所示從料頭把樹脂擠入料筒中，通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)將熔體輸送至機(jī)筒的前端。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。 由于本設(shè)計(jì)中煙灰缸塑件外裝配質(zhì)量要求較不高，所以選用 側(cè)澆口 。如上圖所示。 c． 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力