【正文】 構等。 型腔設計 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結構與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產批量及模具的加工方法等有關，常用的結構形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 d)、塑件外觀：設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除、修整進料口方便，同時不影響塑件 的外表美觀。型腔布局由圖所示。 計算塑件的體積、質量和表面積 本次設計中，塑件的質量和體積采用 3D 測量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的表面積 197 2cm ,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量為 。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XX 學院畢業(yè)設計說明書 9 度設計得低 一些。一般外圓弧半徑大于壁厚的 倍，內圓角半徑應是壁厚的 。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應盡量小。 塑件材料主要用途 ABS 在機械工業(yè)上用來制造殼體蓋、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池 槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用 ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調節(jié)導管等，還可用 ABS 夾層板制小轎車車身。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70C? 左右，熱變形溫度約為 93 C?耐氣候性差，在紫外線作用下 ABS 易變硬發(fā)脆。這三種組分的各自特性，使 ABS 具有良好的綜合理學性能。 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產前，由于設計人員憑經驗與直覺設計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現問題后，不僅需要重新 設置工藝參數，甚至還需要修改塑料制品和模具設計，這勢必增加生產成本，延長產品開發(fā)周期。 注射模、塑料原材料和注射機通過注射成型工藝聯系在一起。 注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統(tǒng)等組成。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學材料，在國民經濟中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產品中， 60%～ 80%的零部件都要依靠模具成形。本模具采用一模二件，點澆口進料，注射機采用 海天 80XB 型號，設置冷卻系統(tǒng)， CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。 CAD drawing twodimensional map?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽纾⒃诔尚凸袒蟊３制浼鹊眯螤疃话l(fā)生變化。因此廣泛用于塑料 制件的生產中，其產口占目前塑料制件生產的 30%左右。定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成 型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。 塑料模具的設計不但要采用 CAD 技術，而且還要采用計算機輔助工程（ CAE）技術。 XX 學院畢業(yè)設計說明書 6 第 2章 塑件成型工藝分析 塑件 二維工程圖和三維立體圖 在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結構、尺寸大小、精度等級和表面質量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具結構和模具精度。既有較好的抗沖擊強度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油XX 學院畢業(yè)設計說明書 7 性，耐水性，化學穩(wěn)定性和電氣性能。因此，成型加工前應進行干燥處理； ABS 在升溫時黏度增高，黏度對剪切速率的依賴性很強，因此模具設計中大都采用點澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產生熔接痕，模具設計時應 該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響及小。通常塑件的脫模斜度約取 ～ ? ，根據文獻 [1]，塑件材料 ABS的型腔脫模斜度為 ～ 1? 30/ ，型芯脫模斜度為 30/～ 1? 。本產品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為 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，一般都應將制品的結構設計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是 取決于模具型腔表面粗糙度。 分型面的選擇 型腔數的確定 因為本設計中采用點澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經 濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產成本和提高生產效率，采用一模二腔，進行加工生產。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道 5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設計澆注系統(tǒng)時應考慮下列有關因素： a)、塑料成型 特性：設計澆注系統(tǒng)應適應所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質量。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分。 型芯 3D圖 XX 學院畢業(yè)設計說明書 13 脫模結構設計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機構稱為脫模機構。 導向與定位機構設計 導向機構的作用：保證模具在進行開合模時，保證公母模之間一定的方向XX 學院畢業(yè)設計說明書 14 和位置。 3. 導套和導向孔 （ 1） 無導套的 導向孔，直接開在模板上，模板較厚時，導向孔必須做成盲孔，側壁增加排氣孔。 排氣及引氣系統(tǒng)的設計 XX 學院畢業(yè)設計說明書 15 排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題。一般注射到模具內的塑料粉體的溫度為 C?200 左右，熔體固化成為塑件后，從 C?60 左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內通入冷卻水，將熱量帶走。 由分型面分型面的選擇而選擇模具的導柱導套的安裝方式，經過考慮分析，導柱導套選擇選正裝。 塑件經成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 ABS 材料的平均收縮率為 %，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： BBA ?? 式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B — 塑件在常溫下實際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1/3～ 1/4，或取 IT7～ 8 級作為模具制造公差。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強度，也要校核模具局部結構的強度。 相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計算脫模力時，一般計算初始脫模力。 （ 3）、定位環(huán)的固定 定位環(huán)采用 2 個 M6X20 的螺絲直接鎖附固定。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點： 1. 熔體在型腔內流動時，其動能損失最小。因為最先流入的塑料因接觸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影響制品的質量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（ 7/16~9/16 英吋），在此取 8mm。 柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難，因為柱塞式料筒內的存料量較大而不易對其轉動，清 洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～ 3小時。 注塑機的開模行程是有限的，設計模具必須校核所選注射機的開模行程，以便與模具的開模距離相適應。由于經驗不足和對專業(yè)知識的了解不夠透徹，在設計時常常遇到一些問題無法理解，老師則耐心而認真的加以指導幫助，讓我學到了書本上學不到的知識，既增長了見識也充實了自己。 XX 學院畢業(yè)設計說明書 25 第 6章 模具結構總圖 XX 學院畢業(yè)設計說明書 26 總結 本 次塑料模具設計，全面考慮了塑料成型性能，模具結構特點，注射工藝參數，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數據計算生產操作上論證該設計是合理可行的。注射方式為螺桿式，其有關性能參數為： 海天 80XB 型號 單位 80 B 參數 螺桿直徑 mm 36 理論注射容量 cm3 124 注射重量 PS g 113 注射壓力 Mpa 183 注射行程 mm 122 螺桿轉速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 鎖 模力 KN 800 拉桿內間距 (水平垂直 ) mm 365 365 允許最大模具厚度 mm 380 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距 (最大 ) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數量 PC 5 XX 學院畢業(yè)設計說明書 23 油泵電動機功率 KW 11 油箱容積 l 200 機器尺寸 (長寬高 ) m 機器重量 t 最小模具尺寸 (長寬 ) mm 240 240 最大注塑量校核 模具設計時，必須使得在 一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的 80%以內。 （ 3）、脫模劑的選用 XX 學院畢業(yè)設計說明書 22 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。 在那個過程中，在加熱器的作用下加熱使機筒內的樹脂材料受熱，在螺桿的剪切應力作用下使樹脂成為熔融狀態(tài)，將相當于成型品及主流道，分流道的熔融樹脂滯留于機筒的前端（稱之為計量），螺桿的不斷向前將材料射入模腔。 XX 學院畢業(yè)設計說明書 20 模具冷卻系統(tǒng)的設計 制品所需冷卻時間的計算 冷卻介質一邊所需傳熱面積的設計計算 設計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當而有效率的冷卻。 2. 有效地排出型腔內的氣體。本設計中由于塑件排布比較緊湊 ,且采用點澆口。 b． 塑件收縮率，彈性模量 E越大，脫模力越大。校核時應從強度與彎曲兩個方面分別計算，選取較大的尺寸。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值，中心距偏差為雙向對稱分布。 把型腔排列成 一 出 二 腔可得長為 210mm，寬為 160mm， 模架的長 L=210+復位桿的直徑 +螺釘的直徑 +型腔壁厚 ? 300mm 模架的寬 B=160+復位桿的直徑 +型腔壁厚 ? 270mm 根據內模仁的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其他螺絲導柱等零件對模架尺寸的影響，在設計中避免干涉。 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，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴格。 一般情況下 ,導柱與導套共同使用 ,用于保證動模與定模兩大部分內零件的準確對合和塑料部品的形狀 ,尺寸精度 ,并避免模內零件互相碰撞與干涉 ,起到合模導向的作用 . 順序分型機構設計 順序分型機構是根據塑件脫模或側抽芯的某些特殊要求，在開模時按預定的順序要求，先在某一分型面開模至一定距離，之后依次在第二分型面、第三分型面按一定順序一定距離依次開模。 1. 導向結構的總體設計 （ 1） 導向零件應合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。 脫模機構的選用原則 （ 1） 使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）； （ 2） 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排； （ 3） 推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產生隙裂； （ 4） 推桿的強度及剛性應足夠，在推出動作時不產生彈性變形； （ 5） 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀； 脫模機構類型的選擇 推出機構按其推出動作的動力來源分為手動推出機構，機動推出機構，液壓和氣動推出機