【正文】 模架參數(shù)表 圖 推出距離與墊塊高度關(guān)系 由以上計(jì)算， 查 [1]P434 表 202 選取標(biāo)準(zhǔn)模架為 A3250450 GB/T 表 41 模架參數(shù)表 項(xiàng) 目 材料 尺 寸（ mm） 定模座板 45 鋼 25 300 450 定模板 45 鋼 80 250 450 動(dòng)模板 45 鋼 25 250 450 支撐板 45 鋼 35 250 450 墊塊 Q235 48 100 450 動(dòng)模座板 45 鋼 25 300 450 推板 45 鋼 20 150 450 推板壓板 45 鋼 15 150 450 導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類(lèi)型。配合長(zhǎng)度通常取配合直徑的 ~2 倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。 用計(jì)算的方法確定推出零件的尺寸十分繁瑣，一般在模具設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)模具的外形尺寸設(shè)計(jì)好以后，可選擇推薦模架，推薦板的厚度就可以確定，而推桿的直徑可根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸、模具的結(jié)構(gòu)及推桿的數(shù)量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇，只有當(dāng) 脫模力較大，模具選擇太小或推桿太細(xì)，才進(jìn)行校核計(jì)算。 ⑷ 推桿與模體的配合：推桿和模體的配合性質(zhì)一般為 H8/f7 或 H7/f6，配合間隙值以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。流動(dòng)性差的塑料如 PC， POM 等，要求模具溫度高，溫度過(guò)低會(huì)影響塑料的流動(dòng)，增大流動(dòng)剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。 ④ 澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳； ⑤ 應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過(guò) 5℃ ⑥ 冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好，對(duì)于矩形模具，通常沿寬度方向開(kāi)設(shè)水孔。所以，一個(gè)周期內(nèi)所需的塑料溶體的總量必須在注射機(jī)的額定注射量的 80%以內(nèi)。 由表 32 可得注塑機(jī)的拉桿間距為 320 320mm，而模板坐的尺寸為 25 300 450mm，故滿足要求。 S開(kāi) ≧H1+H2+（ 5~10） mm 310≧ 59+101+10 310≧ 170 滿足要求。 ⑵合模過(guò)程：注塑機(jī)合模時(shí)，移動(dòng)板帶動(dòng)動(dòng)模部分向靠近定模部分的方向移動(dòng)，在復(fù)位桿的作用下，使推板帶動(dòng)推桿和拉料桿向遠(yuǎn)離定模部分移動(dòng)，當(dāng)模具完全閉合后，脫模機(jī)構(gòu)也已經(jīng)復(fù)位。通過(guò)學(xué)習(xí)這些知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)的過(guò)程有了清晰的認(rèn)識(shí)，以及在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該要注意些什么問(wèn)題都有個(gè)大概的了解。 CAE 軟件在模具設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用，提高了模具設(shè)計(jì)的精確性和速度，降低了制造成本。隨著科技的進(jìn)步及注射理論的突破，熱流道模具發(fā)展的越來(lái)越迅速，隨著技術(shù)的成熟，熱流道模的生產(chǎn)控制將會(huì)變得比以前更為輕松，產(chǎn)品質(zhì)量將會(huì)得到更好提高，所以，以后注射模具的研究會(huì)以熱流道模具為主。在王老師的指導(dǎo)下，使我在這次模具設(shè)計(jì)中學(xué)到不少知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到一些難以解決的問(wèn)題，王老師都認(rèn)真負(fù)責(zé)地給我分析講解，使我找到了解決問(wèn)題的辦法。但是由于 46 沒(méi)有找到在樣的專(zhuān)業(yè)軟件，因此在設(shè)計(jì)上我只有盡量的使模具得到良好的冷卻。 EMX（專(zhuān)家模架系統(tǒng)），這個(gè)軟件的方便、快捷真正體現(xiàn)了現(xiàn)代 模具工業(yè)的高效率、高質(zhì)量的特點(diǎn)。 為了做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我 找了很多有關(guān)模具設(shè)計(jì)方面的書(shū)籍，進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。 動(dòng)模板、支撐板、墊塊和動(dòng)模板坐用內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M14 155 連接 在一起 ， 動(dòng)模板和 支撐板 用直徑為φ 6，長(zhǎng)為 28mm 的圓柱定位銷(xiāo)定位。 開(kāi)模行程校核 所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開(kāi)模行程受模具厚度影響。 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。冷卻水道的直徑均為 8m 圖 凹模第一層冷卻水回路 圖 凹模第二層冷卻水回路 圖 上型腔中冷卻水道的分布 36 ⑶ 凸模冷卻水 道的設(shè)計(jì) 為了提高生產(chǎn)效率和塑件的均勻冷卻，在距分型面高度為 15mm 的平面上設(shè)計(jì)冷卻水道。 ⑴ 設(shè)計(jì)原則 ① 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； ② 冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越好； ③ 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 B 大約為 ~，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為 ~。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在注塑成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 本設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿復(fù)位的形式。 本設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)單的推桿脫模機(jī)構(gòu)，且推出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型為一次推出機(jī)構(gòu)。 ⑵ 導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出 6~8 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。如圖 所示 ,墊塊高度 H需滿足如下關(guān)系式： H－ h1－ h2－ h3－ h＞ 0 32 H—— C板高度； 1—— 擋銷(xiāo)高度； h2—— 推板厚度； h3推桿固定板厚度； h—— 推出距離； 完成了以上的工作， 確定模具尺寸為 2504 50 mm， A板厚度 80 mm， B 板厚度 25 mm。 P=?=. ][? —— 型腔材料的許用應(yīng)力；查 [3]P128 取 ][? =90MPa 30 ② 按剛度計(jì)算 由 [3]P129 公式 55得 mmEphs ][ 3 543 4 ??? ???? ? E—— 型腔材料的彈性模量， E= ? MPa h—— 型腔高度， h=59mm ][? —— 型腔許用變形量，查 [3]P127 表 51取 ][? = ⑵ 型腔腔底厚度的計(jì)算 ① 按剛度條件計(jì)算 由 [3]P130 公式 56得 mmEprh s ][ 5 43 4 ??? ???? ? r—— 由型腔具體形狀折中取 r=41mm ② 按強(qiáng)度條件計(jì)算 由 [3]P130 公式 57得 mmprh s ][ 22 ????? ? ⑶ 支撐板厚度的計(jì)算 支撐板按組合式矩形型腔底板計(jì)算 ① 按強(qiáng)度計(jì)算 由 [1]P324 表 1532 得 公式][432?Bpblt? 式中： t—— 支撐板厚度 b—— 底板受壓寬度， b=320mm P—— 底板所受平均壓力 l —— 兩墊塊之間的跨度， l =150mm B—— 底板總寬度， B=450mm ][? —— 模具材料的許用應(yīng)力， ][? =90MPa 模內(nèi)平均壓力 P1 =，支撐板所受平均壓力 P= MP aA AP 411 ?? ???? , 式中 :A 為模型在分型面上的投影面積，由前面 分析得出A= mm? 1A 為支撐板的面積， 1A = 25101 2 5 02 5 0 mm??? 將以上數(shù)據(jù)代入公式中得： mmBpblt ][4322 ??? ????? ? 31 ② 按剛度 計(jì)算 由 [1]P324 表 1532 公 式得 mmEBpblt ][32 5 3 5 43 4 ????? ????? ? 式中 E= ? MPa, ][? =,其他數(shù)據(jù)同上式中。 29 圖 逃氣和融合 線 分析 通過(guò)以上分析，塑件成型質(zhì)量滿足要求， 塑料也很容易填滿型腔， 且不會(huì)出現(xiàn)短射等不良現(xiàn)象。比正常值低時(shí)，表示那個(gè)區(qū)域冷卻時(shí)間快，也是將潛在有遲滯或短射現(xiàn)象。 圖 品質(zhì) 預(yù)測(cè) ⑷ 冷卻質(zhì)量分析 初始條件是 ⑵ 分析中的模具溫度、熔解溫度、注射時(shí)間最佳配合點(diǎn)。過(guò)飽壓一 般發(fā)生在最短填充時(shí)間的部分。分析結(jié)果顯示模具溫度、熔解溫度、注射時(shí)間的最佳配合點(diǎn)是模具溫度為 C。 ⑴ 凸模徑向尺寸的計(jì)算： 凸模尺寸如圖 (b)所示。 圖 塑件基本尺寸 凹模工作尺寸的計(jì)算 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過(guò)程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸變大。 澆口 等效 直徑 d=，長(zhǎng)度 l=。截面形狀和尺寸如圖 。 查[1]P457 表 2033 選擇 B型澆口套，公稱(chēng)尺寸 d=16mm。制造小型塑料模具，用調(diào)質(zhì)處理可獲得較高的硬度和較好的強(qiáng)韌性。 結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) ,分型面確定在塑件的最大投影面積上 。 圖 逃氣 綜合以上分析，可以看出，該塑件結(jié)構(gòu)很合理，壁厚均勻，脫模斜度適當(dāng)，選用的材料成型工藝性好，可以進(jìn)行注射工藝性操作。 初始條件：與塑料流動(dòng)性分析相同 分析結(jié)果：塑件有少于 1%的縮痕面積。 圖 塑料表面溫度的變異量 ② 凝固時(shí)間的變異量 一個(gè)區(qū)域的冷卻時(shí)間比正常值大時(shí)，就表示那個(gè)區(qū)域?qū)⒁罄鋮s補(bǔ)償集中在那個(gè)區(qū)域。 ⑥品質(zhì) 預(yù)測(cè) 如圖 ，綠色為品質(zhì) 較好區(qū)域，黃色表示品質(zhì) 中等 。 圖 塑料在模穴中射壓 ③ 壓降 紅色區(qū)域?yàn)閴航底畲髤^(qū)域，藍(lán)色區(qū)域?yàn)閴航底钚^(qū)域。 圖 塑料填充 下面主要分析塑件可能存在的質(zhì)量問(wèn)題及其原因。 遲滯現(xiàn)象是指由于較厚的區(qū)域造成流體在較薄區(qū)域速度下降，冷卻加速，無(wú)法填滿 模具的 現(xiàn)象。紅色區(qū)域顯示塑件的澆口和材料沒(méi)有任何好的處理?xiàng)l件組合，需要改變澆口位置或材料。圖中沒(méi)有出現(xiàn)紅色區(qū)域，說(shuō)明沒(méi)有澆口最差點(diǎn)。以這些信息作為分析的初始條件。 塑件 2D 圖 由以上對(duì)塑件要求的分析，繪制塑料制品圖，見(jiàn)圖紙 ZJTMJ02 和 ZJTMJ03。根據(jù)精度等級(jí)選用表， PP 的高精度為 3 級(jí)，一般精度為 4 級(jí) ，未注公差尺寸等級(jí)為 6 級(jí)。在塑件的高度比較小時(shí)也可以不需要脫模斜度。 材料選擇 通常 ,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求 ,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù) .對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō) ,要考慮的主要是材料的力學(xué)性能 ,如屈服應(yīng)力 ,彈性模量 ,彎曲強(qiáng)度 ,表面硬度等 .該塑件 屬于日常生活用品，沒(méi)有什么特別的要求，因此主要從容易成型方面選擇材料。 Pro/E 模具設(shè)計(jì)的基本流程如圖 零件成品 (Design Model） 零件設(shè)計(jì)（ Part Design） 零件裝配（ Assembly Design） 模具裝配 （ Mold Assembly） 參照零件（ Reference Part） 工件（ Workpiece） 模型檢驗(yàn) （ Model Check） 厚度檢驗(yàn)（ Thickness Check） 拔模檢驗(yàn)（ Draft Check） 設(shè)置收縮率 （ Apply Shrinkage） 模流分析 （ Analysis of Mold Flows） 4 圖 Pro/E 模具設(shè)計(jì)的基本流程 課題意義 在傳 統(tǒng)塑料模具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，一般要二到三個(gè)月的時(shí)間；設(shè)計(jì)成本高，需要往返數(shù)次制模，修模；產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，對(duì)流體在模腔內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，冷卻狀況缺乏了解。這就是 RP+RT 3 技術(shù)產(chǎn)生根本原因。 ⑴ 模具三維設(shè)計(jì)直觀再現(xiàn)了未來(lái)加工出的模具本體，設(shè)計(jì)資料可以直接用于加工，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM 一體化和少、無(wú)圖樣加工； ⑵ 模具三維設(shè)計(jì)解決了二維設(shè)計(jì)難以解決的一系列問(wèn)題，如干涉檢查、模擬裝配、 CAE 分析等； ⑶ 模具三維設(shè)計(jì)能對(duì)模具的可制造性加以評(píng)價(jià)，大大減少了設(shè)計(jì)失誤。 ⑽ 、模具技術(shù)含量將不斷提高。 ⑸、 隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 在注塑模具方面， 2021 年，注塑模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高，注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國(guó)最大的注塑模具單套重量已超過(guò) 50 噸，最精密的注塑模具精度已達(dá)到 2 微米。 到 2021 年，全國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已達(dá) 3 萬(wàn)多家，從業(yè)人員 50多萬(wàn)人；模具銷(xiāo)售總額高達(dá) 610 億元，比上年增長(zhǎng) 25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務(wù)飽滿、訂單充足。 與 2021 年相比， 2021 年中國(guó)的模具生產(chǎn)值增加了 125%，以 610億人民幣居世界第三位。 ⑵、 模具的精度將越來(lái)越高。 ⑺ 、快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。先進(jìn)制造技術(shù)的出現(xiàn)正急劇改變著制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程 ，對(duì)模具行業(yè)也是如此。并行工程、分散化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)為模具快速制造提供了有效的實(shí)施平臺(tái)。 制造模式的改變 —— 信息流驅(qū)動(dòng)的模具制造 先進(jìn)制造生產(chǎn)模式對(duì)模具工業(yè)的影響主要體現(xiàn)在信息的流動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的模具具有更高的質(zhì)量，更大的準(zhǔn)確性。最大剪切應(yīng)力為。 加強(qiáng)肋 塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以防止 塑件的翹曲變形；沿著物料流動(dòng)方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高 熔 體流動(dòng)性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的