【正文】 02[ 2 0 2 0 0 . 5 5 % 0 . 5 5 ]3 ?? ? ? ? ? = mm? （ 3）凸模尺寸計(jì)算 ① 凸模徑向尺寸計(jì)算 02 2 2[ ( 0 . 5 ~ 0 . 8 ) ]ZM S S C PL L L S ??? ? ? ? 0 0 . 0 9 2[1 0 8 1 0 8 0 . 5 5 % ( 0 . 5 ~ 0 . 8 ) 0 . 5 5 ] ?? ? ? ? ? = mm? ② 凸模高度尺寸計(jì)算 02 2 2 2[]3 ZM S S C PH H H S ??? ? ? ? 0[1 9 1 9 0 . 5 5 % 0 . 5 5 ]3 ?? ? ? ? ? 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 19 ?? （ 4）型腔壁厚及底板厚度計(jì)算 此模具采用如圖 315，矩形整體式型腔。整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制造，也便于維修和更換，一致性較好。澆口套常用鋼材是 T8A、 T10 熱處理要求：（ 5055） HRC。 根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則及 分析，型腔設(shè)計(jì)成中心澆口，流道開(kāi)在型腔板上。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面和澆口的位置，然后選擇模具的結(jié)構(gòu)。如圖 35 所示的是帶有活動(dòng)鑲件的注射模。 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯結(jié)束后，側(cè)型心滑塊應(yīng)有準(zhǔn)確的位置，以便在合模時(shí)斜導(dǎo)柱能順利插入滑塊的斜導(dǎo)孔中使滑塊復(fù) 位。因塑件包緊在型芯上，這時(shí)澆注系統(tǒng)凝料在澆口處自行拉斷，然后在 A 分型面之間自行脫落或由人工取出。 圖 32 單分型面注射模 1— 動(dòng)模板 2— 定模板 3— 冷卻水道 4— 定模座板 5— 定位圈 6— 澆口套 7— 型芯 8— 導(dǎo)柱 9— 導(dǎo)套 10— 動(dòng)模座板 11— 支承板 12— 支承釘 13— 頂板 14— 頂板固定板 15— 主流道拉料桿 16— 頂板導(dǎo)柱 17— 頂板導(dǎo)套 18— 頂桿 19— 復(fù)位桿 20— 墊板 圖 33 雙分型面注射模 1— 支架 2— 支承板 3— 型芯固定板 4— 推件板導(dǎo)柱 5— 導(dǎo)柱 6— 限位銷 7— 彈簧 8— 定距拉板 9— 推板 10— 推桿固定板 11— 推桿 12— 導(dǎo)柱 13— 中間板 14— 定模座板 15— 導(dǎo)套 16— 澆口套 17— 型芯 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 13 雙分型面注射模 雙分型面注射模具有兩個(gè)分型面， 如圖 33 所示。這種模具只有一個(gè)分型面。國(guó)產(chǎn)注塑機(jī)的型號(hào)表示為： XSZY125/90，型號(hào)中： X 表示成型， S 表示塑料， Z 表示注射， Y 表示螺桿式注射機(jī)， 125 表示額定注射量為 125 cm3，90 表示最大鎖模力為 9010 kN。 按用途分 可分為通用型和專用型。 按外形分 可分為立式、臥式和角式三種，應(yīng)用較多的是臥式注塑機(jī)。 成型周期是指完成一次注塑工藝全過(guò)程所用的時(shí)間，包括合模時(shí)間、注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間、開(kāi)模時(shí)間、頂出時(shí)間及其他時(shí)間（如放嵌件、噴脫模劑等）。如聚酰胺塑化壓力必須較低，否則塑化速率將很快降低。當(dāng)注射壓力過(guò)大而澆口較小時(shí)，熔體在型腔內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生噴射現(xiàn)象，造成氣泡和銀絲等缺陷。 模具溫度 模具溫度的高低決定于塑料的結(jié)晶性、塑件的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其他工藝條件（熔料溫度、注射壓力及注射速度、成型周期等）。但料筒溫度過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，塑料的熱降解量增大，塑件的質(zhì)量會(huì)受到很大影響。m 。塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜 度、加強(qiáng)筋、支承面、圓角、孔、螺紋、齒輪、嵌件、文字、符號(hào)及標(biāo)記等。 （ 3）退火溫度 塑件使用溫度加 10～ 20℃ ，或塑件變形溫度減 10～ 20℃ 。在這個(gè)階段中，部件在模具中停留某一規(guī)定時(shí)間。由于塑料冷卻過(guò)程中會(huì)收縮，這增加了收縮痕、氣空、尺寸不穩(wěn)定性等瑕疵。 塑化、注射：隨著壓力增強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)螺桿被推向后壓直到積累了足夠的塑料能夠發(fā)射。 設(shè)定模具溫度時(shí)，考慮塑料的成型收縮率及成型時(shí)模具溫度范圍。 為使注塑成型過(guò)程順利進(jìn)行和保證塑件質(zhì)量，成型前應(yīng)該對(duì)所用塑料原料和設(shè)備作好一些準(zhǔn)備工作。 （ 3）流動(dòng)性中等。 (6)在模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中將全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) (7)設(shè)計(jì)人員普遍使用三維軟件設(shè)計(jì)，如 Pro/E， UG 等設(shè)計(jì)產(chǎn)品和模具，利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬開(kāi)合模，更好地節(jié)約時(shí)間和成本。 其中塑料模具又包括：注射模、壓縮模、傳遞模、擠出模、中空吹塑模、真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉(zhuǎn)成型模、發(fā)泡成型模和空氣輔助成型模和水輔助成型模等多種模具。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。由于塑件有較復(fù)雜外形輪廓及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品倒鉤距離較長(zhǎng)需做油缸斜抽芯 ,對(duì)模具結(jié)構(gòu)型腔排布的限制和生產(chǎn)數(shù)量等生產(chǎn)成本綜合考慮 ,確定在該設(shè)計(jì)中，型芯型腔為便于加工盡量使用鑲嵌件，以減少生產(chǎn)成本，保證塑件制品的加工成型精度。故在 設(shè)計(jì)中選 ABS（ 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ） ，潛澆口以保證其外觀要求。這些項(xiàng)目的成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)注塑模 CAD 技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國(guó)注塑模 CAD 技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高。 相對(duì)于過(guò)去落后的模具手工業(yè)制造，現(xiàn)在的模具制造趨向機(jī)械化，批量化，標(biāo)準(zhǔn)化，這樣對(duì)模具加工設(shè)備性能的要求更高，設(shè)備的操作人員專業(yè)化，模具設(shè)計(jì)師的能力要求更高 模具的類型通常是按照加工對(duì)象和工藝的不同進(jìn)行分類，從行業(yè)角度的區(qū)分來(lái)看主要有塑料模具、橡膠模具、金屬冷沖模具、金屬冷擠壓模具和熱擠壓模具、金屬拉拔模具、粉末冶金模 具、金屬壓鑄模具、金屬精密鑄造模具、玻璃模具等等。進(jìn)一步發(fā)展柔性加工系統(tǒng)（ FMS），從而形成，制品設(shè)計(jì) ——模具設(shè)計(jì) ——模具制造 ——檢測(cè) ——制品生產(chǎn) ——檢測(cè) ——包裝 的完整過(guò)程的 CIMS 系統(tǒng)。水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 %，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。根據(jù)塑件材料為 ABS 和塑件的外形特征和使用要求，選擇最佳的成型方法就是注射成型。 設(shè)定料筒溫度時(shí)，考慮塑料的玻璃化溫度、熔點(diǎn)、分解溫度。加熱溫度在 265 至 500 華氏度之間。當(dāng)模具型腔充滿的時(shí)候，熔融的塑料便開(kāi) 始冷卻。固化成型階段完成之后，冷卻階段便開(kāi)始了。 （ 2）退火工具 烘箱或液體介質(zhì)（如熱水、熱油等）。只有塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足成型工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，以防止成型時(shí)產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷及開(kāi)裂等缺陷，達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。本課題采用Ra（ ~） 181。料筒溫度高 ，有利于注射壓力向模具型腔內(nèi)傳遞，另外，使熔體粘度降低，提高流動(dòng)性，從而改善成型性能，提高生產(chǎn)率，降低制品表面粗糙度。但對(duì)于熱固性塑料一般都將噴嘴溫度的取值高于料筒溫度，這樣一方面使其自身具有良好的流動(dòng)性，另一方面又能接近硬化溫度的臨界值，即保證了注射成型，又有利于硬化定型 。注射壓力過(guò)低，則熔體難以充滿型腔，造成熔接痕、填充不滿等缺陷；注射壓力過(guò)高，可能造成飛邊、粘模、頂白等缺陷。一般操作中，塑化壓力應(yīng)在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，具體數(shù)值隨所選用的塑料品種而變化，通常很少超過(guò) 6 MPa。 成型周期決定模具的勞動(dòng)生產(chǎn)率，因此越短越好。 注塑機(jī)的分類方法有三種：按外形分，按塑化方式分、按用途分和按傳動(dòng)方式分。立式注射機(jī)與直角式注射機(jī)結(jié)構(gòu)為柱塞式，不宜加工流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料制品；臥 式注塑機(jī)結(jié)構(gòu)多為螺桿式，螺桿可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，亦可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 一般用注塑機(jī)的額定注射量和鎖模力同時(shí)來(lái)表示注塑機(jī)的加工能力，并以此作為注塑機(jī)的系列規(guī)格。它是注射模中最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)形式。推出機(jī)構(gòu)靠復(fù)位桿復(fù)位并準(zhǔn)備下一次注射。動(dòng)模繼續(xù)后移， B 分型面分型。合模時(shí)，復(fù)位桿使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，斜導(dǎo)柱使側(cè)型芯滑塊向內(nèi)移動(dòng)復(fù)位，最后由楔緊塊鎖緊。這種方法的缺點(diǎn)是操作時(shí)安全性差，生產(chǎn)效率較低。 在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法用模具成型。 對(duì)澆注系統(tǒng)的簡(jiǎn)要分析 澆口位置的選擇原則：（ 1）盡量縮短流動(dòng)距離；（ 2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處；（ 3）必須盡量減少熔接痕；（ 4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出；（ 5）考慮分子定向影響；（ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；（ 7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；（ 8）注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。 （ 2）澆口套設(shè)計(jì) 澆口套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖 312 所示。 對(duì)于本課題，選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的 凹模結(jié)構(gòu)。 （ 1）平均收縮率 查表 23，可知 ABS 的收縮率 minS =%， maxS =%，則其平均收縮率 cpS =（ minS + maxS ） /2 圖 312 澆口套 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 18 =（ %+%） /2 =% （ 2）凹模尺寸計(jì)算 ① 凹模徑向尺寸計(jì)算 11 1 1 1 0[ ( 0 . 5 ~ 0 . 8 ) ]ZM S S C PL L L S ??? ? ? ? 0 . 0 9 20[1 1 0 1 1 0 0 . 5 5 % ( 0 . 5 ~ 0 . 8 ) 0 . 5 5 ] ?? ? ? ? ? = mm? 式中 1? 、 2? ——塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）； 1Z? 、 2Z? —— 塑 件 上 相 應(yīng) 尺 寸 制 造 公 差 ， 對(duì) 于 中 小 型 塑 件 取 1 0 .0 9 26Z mm? ? ? ? （下同）； 由前面算得 1 ?? ， 2 ?? 。 定位作用 模具閉合后，保證動(dòng)、定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精度。導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 (0 . 1 5 t a n 4 0 39。推桿直徑 d 的確定可根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式求得 12 4()LFd nE?? 12 4512 5 18 41 6. 161. 5 ( )4 2. 1 10??? ?? ? 式中 ?——是安全系數(shù)，取 ?? ； L——是推桿的長(zhǎng)度， L=125mm； n 是推桿根數(shù) n=4， E 是推桿材料的彈性模量（ MPa）。成型的塑料品種不同，塑件的質(zhì)量要求不同，對(duì)模具的溫度要求也 不同。 （ 2）型芯冷卻回路 本設(shè)計(jì)采用單層冷卻回路，在型芯上定模板四周鉆孔，冷卻水在定模板水道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。 圖 317 基本型模架結(jié)構(gòu) (A1～ A4) 圖 318 派生型模架結(jié)構(gòu) (P1～ P9) 在本課題中 選 用基本型 A2，定模和動(dòng)模均為兩塊模板 ,采用推板推出機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過(guò)程外，還應(yīng)對(duì)所選用注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。 圖 319 (a)C 型（無(wú)支承板）（ b） A 型（有支承板） 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 25 通過(guò)計(jì)算可得，該產(chǎn)品的投影面積 S=11064=7040mm2 選擇 A 型結(jié)構(gòu)，可手冊(cè)查得： A=55mm， D=32mm 則模具寬度 W=（ 55+32） +64=238mm 長(zhǎng)度 L=（ 55+32） 2+110=284mm 動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在初選標(biāo)準(zhǔn)模架： WL=250mm300mm 這個(gè)范圍內(nèi)，墊塊之間的跨度大約為 250mm50mm50mm=150mm。國(guó)標(biāo)中模架的形式由其品種、系列、規(guī)格以及導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝形式等項(xiàng)內(nèi)容決定。 在本課題中采用通過(guò)冷卻水道來(lái)調(diào)節(jié)模具的溫度。復(fù)位桿一般為 4 根，對(duì)稱布置在推出板得四周，直徑根據(jù)模具的大小確定。 推桿的設(shè)計(jì) 推桿又 稱頂桿，在注射模中應(yīng)用很廣泛。因此，推桿應(yīng)設(shè)置在塑件承力較大的位置； 對(duì)塑件推出阻力較大的部位，須有足夠的推出力，以保證塑件各部位均勻推出； 推桿孔須與推板運(yùn)動(dòng)方向平行，與推桿的配合不能過(guò)緊或過(guò)松，避免推桿折損或產(chǎn)生毛邊，造成不易推出，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用 H7／f6 配合。若側(cè)向壓力很大或精度要求高時(shí)，則不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)側(cè)向壓力。c 是 L/b 決定的常數(shù)； E 是彈性模量，鋼材取 10 MPa? ； ? 是允許變形量； P 是型腔內(nèi)熔體壓力，一般取 25~45MPa。 對(duì)于本課題，選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模。本設(shè)計(jì)主要涉及對(duì)凹模和型芯的設(shè)計(jì)。主流道如圖 311 所示。通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)分析 ，進(jìn)行一模一腔（圖 37）和一模兩腔（圖 38）對(duì)比設(shè)計(jì)，考慮澆口位置的設(shè)計(jì)，由于塑件中等尺寸，產(chǎn)量不大，采用一模一件即可滿足生產(chǎn)需要，采用直澆口（圖 39），塑件質(zhì)量容易保證，從零件上端中心進(jìn)料，料流比較順暢，不易產(chǎn)生熔接痕與氣泡缺陷。 圖 35 帶有活動(dòng)鑲件的注射模 1— 定模板 2— 導(dǎo)柱 3— 活動(dòng)鑲塊 4— 型芯座 5— 動(dòng)模板 6— 支承塊 8— 彈簧 9— 推桿 10— 推桿固定板 11— 推板 數(shù)碼相機(jī)面殼模具設(shè)計(jì) 15