【正文】 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)。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。 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。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。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。 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。 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。 3. 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特征分類，分為簡(jiǎn)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(jí)推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的推出機(jī)構(gòu)等。～ 3176。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。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。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?？紤]到加工的方 便行，該模具使用兩錐面直接配合。 材料：選 T8A 鋼 ， 淬 火處 理 ， HRC 50～ 55 數(shù)目：四個(gè) 布置：等徑不對(duì)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(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場(chǎng)合；帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場(chǎng)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)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。 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。 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(duì)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) 。 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 。 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(jiǎn)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。 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(duì)面的動(dòng)模板上，其作用是冷料、拉料和頂料。 對(duì)于該副模具只有兩腔所以無需考慮分流道的布置，只是簡(jiǎn)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。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。其應(yīng)設(shè)置在模具的對(duì)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。襯套和型腔的配合為 H7/n6。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? 。 （ 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 ～ 。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。 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(duì)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。 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(duì)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(cè)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。 Vg—注射機(jī)的額定注射量 單個(gè)塑件體積 Vz=179。 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。 注射成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等。 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%。從形態(tài)上看， ABS 是非結(jié)晶性材料。 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)。這對(duì)我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊。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)。 （ 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。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。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn) 本次設(shè)計(jì)中得到了 各位 老師的指點(diǎn) ，在此非常感謝。 through the correct analysis of the technology, designed mold two cavity of the plastic mold. Detailed account of the molding parts includes a front template, the former mold, mold, after the mold, after the mold inserts in the design and fabrication process, an important part of the process parameter selection and calculation, the agency launched and pouring system and other structural design process, the prehensive treatment of the appearance of the product requirements and gate location and demoulding ways between issues, and the tryout and product have been introduced. Key Words: Mold Design and Manufacturing、 Conventional Plastic Materials 4 前 言 隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在 “ 實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興 ” 口號(hào)的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。 本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；通過對(duì) 塑件 工藝的正確分析，設(shè)計(jì)了一副一模兩腔的塑料模具。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： （ 1）全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) 模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。 （ 4）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。使我國的投資環(huán)境將更為寬松、透明、穩(wěn)定， 9 我國的利用外資領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大，我國的市場(chǎng)體系將更加完善 和發(fā)達(dá)。由于 ABS 的吸水率大約為 %～ %，容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量 %。缺點(diǎn)是耐候性，耐熱性差，且易燃。 ABS 材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。注射成型也能加工某些熱固性塑料，如酚醛塑料等。注射成型是一種比較先進(jìn)的成型工藝，目前正繼續(xù)向著高速化和自動(dòng)化方向發(fā)展。 初擇 注射機(jī) 根據(jù)零件的三維模型，利用 UG 軟件可查詢到塑件的體積為： V1= 澆注系統(tǒng)的體積： V2=25%V1 = 一次注射所需的塑料總體積為（一模兩 件）： V= (2V1+V2)/ = mm3≈13 cm3 塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量： M=ρ V= 根據(jù)塑件的體積，取一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，結(jié)合計(jì)算數(shù)據(jù)，查表 33[1]選用螺桿式注射機(jī) XSZY125A， 其基本參數(shù)如下 ： 表 33 XS－ ZY－ 125A 型注塑機(jī) 參數(shù) 螺桿直徑 /㎜ 注射容量 /㎝ 3 注射壓力 /MPa 鎖模力 /KN 14 Ф42 220 150 900 拉桿內(nèi)間距 /㎜ 最大模具厚度㎜ 最小模具厚度 /㎜ 注射方式 360360 350 220 螺桿式 移模行程 /㎜ 噴嘴球半徑 /㎜ 噴嘴孔直徑 /㎜ 定位圈直徑 /㎜ 325 12 ф4 Ф100 注塑機(jī)參數(shù)校核 最大注塑量 本制品材料采用丙烯氰 —丁二烯 —苯乙烯共聚物也就是 ABS，查書《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》附錄得知其密度為 ／ cm3，收縮率為 % 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注塑機(jī)在 注塑 ABS 塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的 75%，為了提高制件質(zhì)量及尺寸的穩(wěn)定，表面光澤、色調(diào)的均勻，擬選定注射量為標(biāo)定注射量的 50% V=nVz+Vj ≥nVz+Vj 式中 V—個(gè)成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積 cm179。 注射壓力校核 ABS 塑料推薦注射壓力為 70~90Mpa，考慮到本制件壁厚較小，充模阻力較大取注射壓力為 80Mpa，安全系數(shù)取 ， 80Mpa=104Mpa，注塑機(jī)的注塑壓力為 150 Mpa，104Mpa﹤ 150 Mpa，注塑壓力校核合格。 選擇模具分型面時(shí)，通常應(yīng)考慮如下有關(guān)問題： （ 1）