【正文】 水來加強(qiáng)冷卻效率，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)塑件質(zhì)量及成型效率直接有關(guān)，尤其在高速，自動(dòng)成型時(shí)更應(yīng)研究，必須重視。 所以模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮冷卻或加熱裝置來調(diào)節(jié)模具溫度。過低則會(huì)影響注射熔料的流動(dòng)性，使塑件應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料制品缺陷。 側(cè)抽芯抽拔力和抽芯距的計(jì)算 塑件在冷凝收縮時(shí)產(chǎn)生包緊力，緊緊包住活動(dòng)的側(cè)抽芯。 ～ 25176。 機(jī)構(gòu)類型的選擇 這里本設(shè)計(jì)選擇機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，一般是指借助注射機(jī)的開模力或頂出力進(jìn)行模具側(cè)向分型，抽芯及復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)．這類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，效率高 ，動(dòng)作可靠，實(shí)用性強(qiáng)，這里具體使用的機(jī)構(gòu)是，斜滑塊分型抽芯結(jié)構(gòu)。 (1)手動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，設(shè)有此類分型抽芯機(jī)構(gòu)的模具結(jié)構(gòu)比較 簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，抽芯力有限，故有特殊場(chǎng)合才采用。取 150 F 脫模力， N。（ ABS ） 本設(shè)計(jì)采用的推桿如圖 61 所示。開模后，壓縮氣體通過氣路和氣閥進(jìn)入型腔，將制品推離模具。 （ 3） 推板類脫模系統(tǒng) 推板類推出是在型芯根部安裝一與它密切配合的推板或推塊，推板或推塊通過復(fù)位桿或推桿固定的推桿版上，以與 開模相同的方向?qū)⒅破吠齐x型芯。 機(jī)動(dòng)脫模 機(jī)動(dòng)脫模系統(tǒng)包括推桿類脫模系統(tǒng)、推管類脫模系統(tǒng)、推板類脫模系統(tǒng)、氣動(dòng)脫模系統(tǒng)、內(nèi)螺紋機(jī)脫模系統(tǒng)及復(fù)合推出。 脫模系統(tǒng)的分類 按動(dòng)力來源分可分為三類。 5）對(duì)導(dǎo)柱直徑的校核。注射模的導(dǎo)柱一般取 2～ 4根，本設(shè)計(jì)選 2 根對(duì)稱布置。本設(shè)計(jì)材料選用低碳鋼（ 20），滲碳淬火，硬度為 50～ 55HRC。 本模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，由整塊材料加工制成。 澆口套設(shè)計(jì) 澆口套有以下幾種形式 。它適用于單型腔制品。 （ 3） 點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口常用于三板模的澆注系統(tǒng)，熔體可由型腔任何位置一點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)入型腔。 3 成型并被頂出的塑件，較容易與澆注系統(tǒng)分離。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響整個(gè)質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道中的冷凝料拉出。 在臥式或立式注射機(jī)用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬澆口套內(nèi)，為了使塑料凝料能從流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有 ? =2～ 4176。其直徑的大小與塑料流速及充模時(shí)間的長短有密切關(guān)系。為不影響產(chǎn)品外觀，應(yīng)盡量將澆口設(shè)置于制品的隱蔽部位。 其開模行程如圖 31 示 ： 圖 31 單分型面注射模開模行程校核 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 4 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng) 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。 每一臺(tái)注塑機(jī)的固定模板上都有一個(gè)起定位作用的基準(zhǔn)孔，能使模具安裝到注塑機(jī)上后其主流道中心線與注塑機(jī)噴嘴中心線同軸，模具上的定位圈應(yīng)該與這一定位孔成間隙配合。 80% 煙灰缸 的模型建好后，利用 UG 軟件 測(cè) 得 制品投影面積 ： A= ? ㎡ 查表得 ABS 型腔壓強(qiáng) : P=40Mpa 鎖模力 ： F= 40 610 247。所以選擇注射機(jī)的注射量時(shí)可以用公式 31 或公式 32 計(jì)算。 初步估算質(zhì)量 ： M=V? 1. 02= 取 ABS 的密度為 1. 02g/cm179。立式注射機(jī)與直角式注射機(jī)為柱塞 式。缺點(diǎn)是重心高，不穩(wěn)定，加料較困難，推出的塑料制品需要人工取出，不易實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化生產(chǎn)。 綜上所述，利用 UG 設(shè)計(jì)的煙灰缸塑件如圖 21 所示。塑件的收縮率大，收縮產(chǎn)生的包緊力大，也宜采取較大斜度。 尺寸和精度 塑件的流動(dòng)性影響制件尺寸的設(shè)計(jì)，注射成型制件尺寸要受注射機(jī)的注射量，鎖模力的限制。 圖 11Abs材質(zhì)的煙灰缸 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 2 章 塑件結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 塑件工藝性分析 （ 1）塑料選用： ABS 線脹系數(shù) ： ～ ～ （ 105? ℃ 1? ） 。 PVC 是熱敏性塑料，受熱會(huì)分解出一種對(duì)人體有毒，對(duì)模具有腐蝕性的氣體。聚丙烯具有突出的延伸性和抗疲勞性能，屈服強(qiáng)度高，有很高的 疲勞壽命。 聚乙烯 PE PE 按聚合時(shí)所給的壓力不同，可分為 LDPE 和 HDPE。具有優(yōu)良的成型加工性，尺寸穩(wěn)定性好，著色性能、電鍍性能好（是所有塑料中電鍍性最好的）。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 寸 （約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具， 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以 能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 二十多年來，國外的注塑模 CAD 技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60%～ 90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上 都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、摩托車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） (2020 屆 ) 題 目： 基于 UG的煙灰缸注塑模設(shè)計(jì) 所 屬 系 ： 機(jī)械工程技術(shù)系 班 級(jí)： 模具 1011 學(xué) 生 姓 名： 李可 學(xué) 號(hào)： 2020554122 指 導(dǎo) 教 師： 李銳 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 塑料成型是塑料加工中最普遍的方法，作為塑料成型加工的工具之一的塑料注塑模具，在質(zhì)量，精度，制造周期，以及注塑過程中的生產(chǎn)效率等方面影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)量，成本。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)， 21 世紀(jì)機(jī)械，制造工業(yè)的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都將依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。 70 年代已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。近年來，每年都以 15％ 的增長速度快速發(fā)展。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。缺點(diǎn)是不耐有機(jī)溶劑，耐氣候性差，在紫外線下易老化。 LDPE 耐沖擊、耐低溫性極好，但耐熱性及硬度都 低。聚丙烯料缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性不足、耐侯性差，具有后收縮 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 現(xiàn)象，脫模后易老化、變脆、易變形。主要用于供水管道，家用管道，房屋墻板等 。 成形收縮率 ： ～ ～ （ ％ ） 。 影響模塑精度的因素十分 復(fù)雜。脫模過程，塑件一般是受到壓縮載荷，因此抗壓強(qiáng)度大的塑件，可承受較大壓縮載荷，可以取較小的脫模斜度。 圖 21 塑件的 UG模型 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 注塑?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑機(jī)的選擇 每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計(jì)與所用的注塑機(jī)關(guān)系十分密切，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)詳細(xì)了解注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范。 ③ 直角式注射機(jī) 直角式注射機(jī)的注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線為相互垂直。 ② 螺桿式注塑機(jī) 螺桿式注塑機(jī)，螺桿可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，亦可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 (2) 估算澆注系統(tǒng)所消耗的塑料體積和重量。 ①以容量計(jì)算時(shí) ： V?注V件 （ 31） 式中 ： 注V —— 注射機(jī)最大注射量 件V （ cm179。 =350KN 小于額定鎖模力 500 KN，滿足要求。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 這里定位圈直徑為 100 mm。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。若無法 做到，則應(yīng)使?jié)部谌菀浊谐?，切除后在制品上留下的痕跡很小。直徑太大時(shí)，則造成回 收冷料過多，冷卻時(shí)間增長，而流道空氣過多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時(shí)，熔體的熱量損失會(huì)增大，流動(dòng)性降低，注射壓力損失增大，造成 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 成型困難；直徑太小時(shí)，則增加熔體的流動(dòng)阻力，同樣不利于成型。的錐角本設(shè)計(jì)取3176。冷料井直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 澆口的類型： 澆口形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、環(huán)形澆口、傘形澆口及二次澆口等。點(diǎn)澆口的 優(yōu)點(diǎn)： ① 位置有較大自由度，方便多點(diǎn)進(jìn)料 ； 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ② 澆口可自行脫落 ； ③ 澆口附近殘余應(yīng)力小 。 直接澆口 的優(yōu)點(diǎn) ： ① 無分流道及澆口，節(jié)省流道加工 ； ② 無分流道。如圖 42。整體式凹模的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)大，塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼縫、殘痕，中小型凹模的機(jī)械加工也比較便利；如采用冷壓制模法，就可直接在整塊鋼材上壓出凹模，但對(duì)大型模具而言，由于鋼材體積大 ， 機(jī)械加工不便，而 且切削也大，造成鋼材浪費(fèi)，延長了制模周期。 ②導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面的高度高出 6～ 8mm，以免在錯(cuò)誤定位時(shí)，型芯進(jìn)入凹模型腔相碰而損壞。 2）導(dǎo)套設(shè)計(jì) 這里與導(dǎo)柱配合選擇帶頭導(dǎo)套。 對(duì)導(dǎo)柱直徑的校核可以以下式校核： 413 )364( ??Ewld ? w一根導(dǎo)柱承受的模板重力（ N），若整個(gè)模板重力為 W，導(dǎo)柱的根數(shù)為 n ，則 w=W/n． L模板重心距導(dǎo)柱肩部距離 (mm) 。 （ 1） 手動(dòng)脫模系統(tǒng) 指當(dāng)模具分開后，用人工操作脫模系統(tǒng)使制品脫出，它可分為模內(nèi)手工推出和模外手工推出兩種。 （ 1） 推桿推出 推桿包括圓推桿、 扁推桿及異型推桿。推板類推出的優(yōu)點(diǎn)是推出均勻，力量大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)穩(wěn)定，制品不易變形，制品表面無推桿痕跡。 （ 6） 二次推出 有些制品無論是采用單一還是復(fù)合脫模系統(tǒng)，由于特殊形狀或自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，在一次推出動(dòng)作完成后，仍難于從型腔中取出或不能自行脫落，此時(shí)就必須再增加一次或數(shù)次推出動(dòng)作才能使制品脫落，有時(shí)為避免一次推出制品受力過大，也采用不止一次推出，以保證制品質(zhì)量，不止一次推出塑料制品的機(jī)構(gòu)稱為多次脫模機(jī)構(gòu)。 圖 61 推桿示意圖 推桿固定方式 本設(shè)計(jì)中采用的推桿的固定方式如圖 62（ a）所示 。 取 6416N 經(jīng)計(jì)算得 t=9mm （ 2）推桿直徑的確定 推桿 的 直徑（ mm）公式 d=K( nEFL2 ) 41 式中： K 安全系數(shù)，可取 K= L 推桿的長度， 130mm F 脫模力， 5505 N n 推桿數(shù)目 ， 4 E 鋼 材的彈性模量 ， 105Mpa 經(jīng)計(jì)算 d= 為安全起見取 6mm （ 3）有的塑件在內(nèi)側(cè)或外側(cè)，如果帶有較淺的凸凹形的環(huán)或槽，可以利用塑件的彈性，在不損傷塑件表面的前提下，強(qiáng)制地將凸凹部分頂出。 (2)機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，一般是指借助注塑機(jī)的開模力或頂出力與合模力進(jìn)行模具側(cè)向分型，抽芯及其復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)見圖紙。之間選取。抽芯機(jī)構(gòu)所需的抽拔力，必須克服因包緊力而產(chǎn)生的抽拔阻力以及機(jī)械傳動(dòng)的摩擦力才能抽出活動(dòng)型芯。 塑料注射模溫度調(diào)節(jié) 塑料注射模溫度調(diào)節(jié)能力，不僅影響到塑件的質(zhì)量，而且也決定著生產(chǎn)效率。一般當(dāng)成形時(shí)料另外，在個(gè)別情況時(shí)也需冷卻及加熱同時(shí)使用或交 替使用。 影響冷卻效果的因素： ① 冷卻介質(zhì)的多少 ； ② 冷卻通道與成型區(qū)域的接近程度 ； ③ 冷卻水道的長度和設(shè)置布局 ； ④ 冷卻通道的直徑以及冷卻介質(zhì) 的流動(dòng)狀態(tài) ； ⑤ 從入口到出口冷卻介質(zhì)的溫差，一般不超過 5℃ ； ⑥ 熔融塑料與模具的溫差。 （ 5）冷卻水孔管路一般最好不開設(shè)在型腔塑料熔接