【正文】 . 70 致謝 ............................................................... 71 參考文獻(xiàn) ........................................................... 72 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 1 引言 工程塑料質(zhì)量輕，不腐蝕，絕緣性好，易成型，越來越被汽車業(yè)界認(rèn)識(shí)和接受，工程塑料在汽車中應(yīng)用也就變得越來越廣泛，所以，塑料模具的應(yīng)用也越來越廣泛。 然后，應(yīng)用 Moldflow 分析軟件劃分網(wǎng)格，對(duì)澆口位置進(jìn)行模擬，對(duì) 注塑過程進(jìn)行填充、料流、翹曲進(jìn)行模擬 ，在確定澆注系統(tǒng)時(shí)得到理想的塑料熔體流動(dòng)形式、控制熔接痕的形成位置、減小制品可能發(fā)生的翹曲變形；同時(shí)，對(duì)幾種冷卻通道布置進(jìn)行冷卻分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇最佳設(shè)計(jì)方案，并確定該通道合適的水流速度、水溫、模具溫度等參數(shù)，從而優(yōu)化成型工藝參數(shù)，確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。 所選注塑機(jī)的最大注射量以最大注射容積標(biāo)定，按如下公式校核： 131 VVK ? 式中， 1K ─利用系數(shù)， ?K ； 3V ─注塑機(jī)最大注射量 33 2622cmV ? ； 331 cmVK ??? 31 cmV ? 故 131 VVK ? ，注塑機(jī)滿足要求。 組合式 型芯裝在型芯固定板上，需用螺釘緊固，并用楔塊定位。Ll 圖 42 整體式矩形凹模 此類結(jié)構(gòu)按剛度條件進(jìn)行計(jì)算，?？蚝穸葹椋? 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 3133132 ?????????????????? ?????? ???hSCEphHlLSp?? 式中， p ─ 模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力， p 取 35 MPa； h─凹模型腔深度，查圖 41 得： mmh 34?上 ， mmh 41?下 ； H ─查圖 41 得： mmH 55?上 ， mmH 65?下 ； l ─矩形凹模型腔中塑件長(zhǎng)度，查圖 41 得： mml 427?長(zhǎng) ， mml 265?短 ； L ─矩形凹模型腔長(zhǎng)度查圖 41 得： mmL 480?長(zhǎng) ， mmL 320?短 ； S? ─矩形凹模型腔側(cè)壁厚度； C ─根據(jù) ?lh ，查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ， ?C ， ?? ； 3? ─查《中國模具設(shè)計(jì)大典》圖 ，根據(jù) ??? lb? 得： ?? ； E ─一般中碳鋼的彈性模量取 105 MPa； p? ─許用變形量； 故 型腔凹模長(zhǎng)邊厚度為： 034 34355532 427480 3135 ??????????????????? ??????????????長(zhǎng)S 型腔凹模短邊厚度為： 034 34355532 265320 3135 ??????????????????? ??????????????短S 型芯凹模長(zhǎng)邊厚度為： 041 41356532 427480 3135 ??????????????????? ???????????????長(zhǎng)S 型芯凹模短邊厚度為： 041 41356532 265320 3135 ??????????????????? ???????????????短S 4 成型零件設(shè)計(jì) 10 通過以上計(jì)算， 查 《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ， 型腔凹模固定板選用： 500 mm710 mm；型芯凹模固定板選用： 500 mm710 mm； 強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn) ?lh ，所以選用公式 ? ?? ?22m ax 13 SSph ?? ?? ??? 型腔凹模長(zhǎng)邊厚度校核 ? ?? ? ??? ?? 22m a x 13 SSph ??? ? ?? ? p22 P ???? ????? 型腔凹模短邊厚度校核 ? ?? ? ??? ?? 22m a x 13 SSph ??? ? ?? ? pMP a ???? ????? 22 型芯凹模長(zhǎng)邊厚度校核 ? ?? ? ??? ?? 22m a x 13 SSph ??? ? ?? ? pMP a ???? ????? 22 型芯凹模短邊厚度校核 ? ?? ? ??? ?? 22m a x 13 SSph ??? ? ?? ? pMP a ???? ????? 22 式中， p ─ 模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力， p 取 35 MPa ； h─凹模型腔深度，利用 UG 求，查圖 41 得： mmh 34?上 ， mmh 41?下 ； p? ─一般中碳鋼 p? 為 160 MPa； 12ll?? ； ?─根據(jù) 1 ?lh ，查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 得： ?? ； S─矩形凹模厚度 mmS 902 320500 ???短， mmS 1152 480710 ???長(zhǎng)； S? ─矩形凹模型腔側(cè)壁厚度 ； 經(jīng)強(qiáng)度校核，所選用模板滿足要求。 圖 45 定位楔塊 （ 2） 型腔固定板上定位楔塊設(shè)計(jì) 長(zhǎng)邊方向上定位楔塊，如圖 46 所示。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。85 圖 54 水平分流道 ② 豎直分流道設(shè)計(jì) 豎直分流道采用圓錐形，與水平分流道連接處直徑采用點(diǎn)澆口公 式進(jìn)行計(jì)算，如下： 4 1AnCd? 4 ???? ? 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 式中， n — 塑料材料系數(shù)，查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ， ?n ； C— 塑件壁厚的函數(shù)值，查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ， ?C ； 1A — 型腔表面積； 取直徑 小d 為 ，后經(jīng) Moldflow 分析，小端直徑太小，體積剪切速率太大，容易導(dǎo)致塑料裂解，所以將 小d 設(shè)為 mm4 。此外，它還是對(duì)型腔壁厚、墊板等模具零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核的理論依據(jù)。 模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響 據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)成型時(shí)間的三分之二，因此，縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的重要因素。C），通常出入口水溫相差應(yīng)在 5176。C； u — 結(jié)晶型塑料的熔化質(zhì)量焓（ kgkJ/ ），查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ，0?u ； ? ?? ? kgkJQ / ????? ? ? m i n/ 333 mq v ?????? ?? 查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ， m in/ 33 mq v ??? ，選用冷卻通道直徑 mm8 ，最低流速 smv /? ，保證冷卻水的穩(wěn)定湍流； 冷卻水在圓管中的流速為 smv /? 即為最低流速； 為了保證密封，在型腔與固定板之間應(yīng)加密封圈，防止冷卻水從縫隙中流出，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 ，選用材料為氯丁橡膠，內(nèi)徑 mmd ?? ，截面直徑mmd ?? 的 O 形橡膠密封圈。導(dǎo)套外徑的配合精度采用 H7/k6。 ② 推桿尺寸的確定 根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式推導(dǎo)，公式如下： 412????????? nEQlKd e 式中， d — 推桿直徑，查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表 ，選用 mmd 10? 的標(biāo)準(zhǔn)推9 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 32 桿，材料為 T8A； K— 安全系數(shù)，通常取 2~?K ； l— 推桿長(zhǎng)度，根據(jù)所選模架，取 mml 320? ； eQ — 脫模力； E— 推桿材料的彈性模量（ MPa），取 105MPa； n— 推桿根數(shù)； 4152 2 1 3 3 5 . 8 03 2 0210 ???????????? n即 ?n ，選用 17 根推桿。 抽拔距計(jì)算 抽拔距一般取側(cè)孔深度加上 2～ 3mm，公式如下： 3~21 ??SS 式中， 1S — 側(cè)凹分開至不影響塑件脫模的距離（ mm），利用 UG 測(cè)得： mmS 51 ? ； mmSS 83~21 ??? 斜推桿的斜角 ? 已知脫模行程 mmS 80?脫 ，側(cè)抽距 mmS 8? ，計(jì)算斜角 ? 得： ???? a ncSt a nc arSar 脫? 所以，斜推桿的斜角 ? 取 6176。 圖 125 縱橫比診斷 使用 Mesh Tools 中的 Merge Nodes、 Swap Edge、 Insert Nodes、 Align Nodes 等修復(fù)工山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 41 具修復(fù)網(wǎng)格，直至所有網(wǎng)格均小于 10，查看 Mesh Statistics，根據(jù)圖 126 可知，所有網(wǎng)格的縱橫比均小于 10。為了保證模具結(jié)構(gòu)均勻分布，可將澆口設(shè)在遠(yuǎn)離側(cè)抽芯的長(zhǎng)邊上。 成型過程模擬 46 (a) 澆口偏右 (b) 澆口在中間 (c) 澆 口偏左 圖 1212 澆口處壓力 澆口偏右 注射壓力為 110MPa； 澆口偏左 注射壓力為 105MPa； 澆口在中間 注射壓力為 102MPa； 由以上結(jié)果可知，澆口在中間 注射壓力 最小，注塑機(jī)所需提供的壓力也最小。 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 45 (a) 澆口偏右 (b) 澆口在中間 (c) 澆口偏左 圖 1211 體積剪切速率 澆口偏右 的體積剪切速率范圍： 0～ 93845 1?s ； 澆口偏左 的體積剪切速率范圍： 0～ 86357 1?s ； 澆口在中間 的體積剪切速率范圍： 0～ 101600 1?s ； 由以上結(jié)果可知，澆口偏左的體積剪切速率最小，澆口在中間的體積剪切速率最大，澆口位置越偏離中間，體積剪切速率越小，所以可將澆口設(shè)在中間偏左一點(diǎn)，這樣，有利于減小體積剪切速率，防止塑料熔體裂解等。為了縮短流道長(zhǎng)度，便于充填，可將側(cè)澆口設(shè)在長(zhǎng)邊上。 圖 124 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì) （ 1） 縱橫比診斷 網(wǎng)格縱橫比指的是三角形的最長(zhǎng)邊與三角形的高的比值，過大的縱橫比會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，推薦值取 6～ 10。 （ 2） 彈簧設(shè)計(jì) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 得：彈簧端部結(jié)構(gòu)形式采用兩端圈并緊并磨平，支承圈數(shù) 2?zn ； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表 得：選用標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋壓縮彈簧，初選彈簧直徑mmd 4? ，彈簧中徑 mmD 40? ，節(jié)距 mmt ? ，有效圈數(shù) ~?n （選用 ），變形量 nfs ? ，最大心軸直徑 mmDx 32? ； 有上列尺寸推算所選彈簧的其余尺寸，如下： ① 總?cè)?shù) 1n ????? znnn 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 35 ② 彈簧自由高度 0H ? ? mmdnntH z 5 )(0 ????????? ③ 并壓高度 bH ? ? mmdnH b ????? 經(jīng)過以上計(jì)算，最終選用 M30,公稱長(zhǎng)度 mml 200? 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘，其中，螺紋長(zhǎng)度 mm20 ，起限位作用；彈簧選用直徑 mmd 4? ，彈簧中徑 mmD 40? ，節(jié)距 mmt ? ，有效圈數(shù) ~?n （選用 ），變形量 nfs ? ，最大心軸直徑 mmDx 32? ，限位裝置如圖 94 所示。 ； 山東大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 則： ?? ?? ?? ?? c oss in1 s inc osffK f os3s 3s in3c ????? ???? ??? ??18 fc hKtEQ 3 ?? ?????? 因?yàn)?NAQ bb 1 1 6 1 ????? 所以 NQ bce 1 3 3 51 1 6 1 7 2 5 ????? 推桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1） 推出零件設(shè)計(jì) ① 推桿設(shè)計(jì)原則 推桿除了起推出作用，同時(shí)端部作為成型部分，起到成形塑件作用，為了防止圓柱頭推桿旋轉(zhuǎn)，可選用標(biāo)準(zhǔn)圓柱頭推桿，然后對(duì)頭部進(jìn)行加工，如圖 91 所示。 （ 2）導(dǎo)套設(shè)計(jì) 參考《先進(jìn)注塑模 330 例設(shè)計(jì)評(píng)注》圖 47，采用帶頭導(dǎo)套，用于比較厚的模板，根據(jù)導(dǎo)柱，查 《中國模具設(shè)計(jì)大典》 表 得：選用 mmd 40? 標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)套Ⅰ型，安裝在型腔固定板上，其參數(shù)如下： mmd 40? ， mmL 125? ， 材料選用 20 鋼，熱處理 滲碳 ～ 淬硬 56～ 60HRC； mmd 40? ， mmL 160? ， 材料選用 20 鋼，熱處理滲碳 ～ 淬硬 56～ 60HRC； （ 3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)位置設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度； 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7。C； 1? — 塑料塑件在推出時(shí)的溫度（ 176。C；