【正文】 面質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。 0 目 錄 第一章 緒論 ??????????????????????????? 1 第二章 注射成型工藝分析 ????????????????????? 3 第一節(jié) 概述 ??????????????????????? 3 第二節(jié) 產(chǎn)品零件的分析 ?????????????????? 4 第三章 注塑機(jī)的選擇 ??????????????????????? 8 第四章 型腔布置 ????????????????????????? 10 第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ??????????????? ???????? 14 第一節(jié) 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則 ????????????? 14 第二節(jié) 流道及澆口設(shè)計(jì) ?????????????????? 16 第六章 模架的確定及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ????????????????? 21 第七章 分型面與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ?????????????????? 22 第八章 成型零件的設(shè)計(jì) ?????????????????????? 25 第九章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????? 34 第十章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ?????????? ???????????? 37 第一節(jié) 推桿的基本概況 ?????????????????? 37 第二節(jié) 脫模力及推桿的尺寸計(jì)算及校核 ??????????? 38 第十一章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ??????????????????? 41 第十二章 零件的加工 ??????????????????????? 43 設(shè)計(jì)體會(huì) ???????????????????????????? 47 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????? 48 第一章 緒論 塑料是樹(shù)脂為主要 成分的高分子有機(jī)化合物，簡(jiǎn)稱高聚物。其次，塑料模對(duì)塑料成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模具外，一般說(shuō)來(lái)制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型模具更是如此。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2021 年全國(guó)塑料加工設(shè)備的總生產(chǎn)量約 33000 臺(tái)，其中注射成型設(shè)備約 27600 臺(tái)。尤其是塑料模對(duì)實(shí)現(xiàn)塑件加工工藝要求、塑件使用要求和塑件外觀造型要求，起著無(wú)可替代的作用。 第二章 注射成型工藝分析 第一節(jié) 概述 注射成型工藝的特點(diǎn)是允許在一個(gè)單獨(dú)的加工過(guò)程中用一套集成的功能元件（例如，軸承、導(dǎo)柱、壓板、樞軸和彈簧）加工出 非常復(fù)雜的成型制品，這一生 3 產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度非常高。在注射過(guò)程中，螺桿沿軸線向合模系統(tǒng)方向移動(dòng)，將塑化好的塑料快速地注入模具的模腔，同時(shí)合模系統(tǒng)使模具一直保持緊閉狀態(tài)（第一步注射）。在注射充模過(guò)程中，模腔中的壓力通常有 100Mpa 或更高。密度為 ～ 。C 左右，熱變形溫度約為 93186。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 50～ 60186。C 熔融指數(shù)（ MFI）： 200186。 K) 燃燒性：慢 三、 ABS 的成型條件 注射機(jī)成型類型：螺桿式 密度： ～ 計(jì)算收縮率： ～ % 預(yù)熱溫度： 80～ 85186。該零件的重量為 37g，壁厚為 6mm，投影面積約為 6700mm2。由于零 8 件有兩個(gè)孔，用于安裝條形刀片和圓形刀片，削皮器的表面設(shè)計(jì)成對(duì)直接適宜手持結(jié)構(gòu)精度，這樣在對(duì)果蔬進(jìn)行切削時(shí)，可以在直接削除光滑表皮的同時(shí)又對(duì)局部斑點(diǎn)進(jìn)行處理。故注射聚苯乙烯塑料時(shí)，制件的重量加上澆注系統(tǒng)（主流道，分流道和澆口）的重量，應(yīng)不超過(guò)注射機(jī)的規(guī)定克數(shù)，其實(shí)最好是在額定注射量的 80%以內(nèi)。雖然與多型腔模具相比，單型腔模具具有形狀和尺寸一致、工藝參數(shù)易于控制、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、設(shè)計(jì)自由度大、制造成本低周期短等優(yōu)點(diǎn)，但是，對(duì)于長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)而言，多型腔模具是更為有益的方式。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要是指 nw的多少對(duì)制品成本的影響?，F(xiàn)取 C= 進(jìn)行估算，因此其實(shí)用公式為： VGn ? = ? 個(gè) 其中：零件的體積 V=m/ρ =37/=(cm3) 零件的質(zhì)量 m=37g 零件的密度ρ =制品精度 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具中每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度就要降低 4%。 盡可能使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。它的設(shè)計(jì)合理與否，直接影響著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工 14 藝操作的難易。為此，在保證塑件的成型質(zhì)量，滿足型腔良好的排氣效果的前提下，應(yīng)盡量縮短 流程，同時(shí)還應(yīng)控制好流道的表面粗糙度，并送減少流道的彎折等，這樣就能夠縮短填充時(shí)間，克服塑料熔體因熱量損失和壓力損失過(guò)大所引起的成型缺陷，從而縮短成型周期，提高成型質(zhì)量，并可減少澆注系統(tǒng)的凝料量。 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。所以，取中間值α =2186。冷料穴分兩種，一種專門用于收集、貯存冷料，另一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用。 其側(cè)面斜角α取 5186。 澆口可分為限制性澆口和非限制性澆口兩種。澆口長(zhǎng)度 L 在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的情況下以短為好。 設(shè)計(jì)模具時(shí)，開(kāi)始就要選定模架。在一般情況下，只采用一個(gè)與開(kāi)模方向相垂直的分型面，在特殊情況下才采用較多的分型面。 23 5）便于模具加工制造 為了便于模具加工制造，應(yīng)盡量選擇平直分型面或易于加工的分型面。有時(shí)在注射成型過(guò)程中，為保證型腔充填量的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強(qiáng)度，還需在塑料 最后充填到的部位開(kāi)設(shè)溢流槽以容納余料，也可容納一定的氣體。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。它的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度高，不會(huì)使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。在高壓熔體作用下易造成墊板變形。 成型零件的鋼材選用 用作注射成型零件的鋼材，應(yīng)具備以下性能： 1）機(jī)械加工性能良好。這種鋼材是將模板預(yù)硬化后以硬度 36~38HRC 供應(yīng)，其抗拉強(qiáng)度為 133Mpa。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度要求。并規(guī)定：塑件外形最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，與之相對(duì)應(yīng)的模具型腔的最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；塑件內(nèi)形最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值，與之相對(duì)應(yīng)的模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值；中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。 2）剛度的校核 ①整體式矩形型腔側(cè)壁厚度 S=(][4??ECph)1/3 =h (][??ECph)1/3 其中： C=96)/(2 )/(3 4444?hl hl b/l=1 ? =1 b/l= ? = 所以 C=3?（ 2021/64） /[2?（ 2021/64） +96] = 模具鋼的彈性模量 E=?105MP； 模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力為 δ =160Mpa； 模具鋼材的泊松比 K=； 型腔壓力為 30MPa，代入計(jì)算時(shí)深度尺寸為 6mm [δ ]=25i， w=80 i=?801/5+80? = m [δ ]=25? = m = 33 則： 3/11 )( pECphhS ??? = 3/15 ) (6 ??? ??? = 所以整體式矩形型腔的壁厚至少為 ②整體式矩形型腔底板厚度的核算 T= 5/14 )][39。 導(dǎo)柱數(shù)量 塑料注射成型模具導(dǎo)柱數(shù)量一般需要 2~4 個(gè)。 本設(shè)計(jì)中采用帶肩導(dǎo)柱，材料選為 20 鋼。 零件圖如下： 36 第十章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件在從模具上取下以前，還有一個(gè)從模具的成型零件上脫出的過(guò)程，使塑件從成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。 臺(tái)肩式推桿，推桿切削加工成臺(tái)階，改善了穩(wěn)定性，最細(xì)的工作段長(zhǎng)度應(yīng)等于配合長(zhǎng)度與脫模行程之和再附加 5~6mm。一般不允許頂桿端面低于塑料件成型表面。工作端配合部分的表面粗糙度 Ra≤ m。土豆削皮器塑件的 10660 ??? trcp? ，所以為薄壁制品，除此之外，該零件還可視為薄壁矩形制品。C，故不設(shè)置加熱系統(tǒng)。 管道直徑經(jīng)揣流計(jì)算，一般取 d=8~25mm。C的水作為冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 27186。由（式 ）得 60)1000/9( 232 ?? ?????dqv V? =⑤ 求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱模系數(shù) h。 型腔部分的冷卻按照上述計(jì)算原則取兩邊各 1 孔，其尺寸位置參見(jiàn)裝配圖。 3）可以“以柔克剛” 由于電火花加工直接利用電能和熱能來(lái)除去金屬材料，與工件材料的強(qiáng)度和硬度等關(guān)系不大，因此可以用軟的工具電極加工硬的工件，實(shí)現(xiàn)“以柔克剛”。 7）鉆孔：加工四個(gè)導(dǎo)柱孔，四個(gè)銷孔，四個(gè)螺紋孔 45 8）銑：銑床加工型腔外 圍。本文介紹了一副土豆削皮機(jī)的注射模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程，其中包括了型芯、型腔、定位、連接、頂出、等零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，主要零件的加工工藝過(guò)程的編制。 k sv * 3t n G K8 ! z 8 9 Am YW pa za d N u K Namp。 ks v* 3t n G K 8! z8 9 Am YW p az ad N u K Namp。 ks v *3 t n G K 8! z 89 Am Y Wp az a d Nu K Namp。 k sv * 3t n G K8 ! z 89 A m YW pa za d N u K Namp。 8 4 9 Gx ^ Gj q v^ $ U E9 w E w Z Qc UE % amp。 k s v* 3t n G K 8! z 8 9 Am YW pa z ad N u K Namp。 ks v *3 t n G K 8! z 89 Am Y Wp az a d Nu K Namp。 8 49 G x^ G j q v ^$ U E 9 w E w Z Q c U E% amp。 g T XR m 6 X 4 N G pP $ vS T T amp。 q Y p E h5 p D x2 z Vk um amp。 q Yp Eh 5p D x 2z V k um amp。 g T X Rm 6 X4 N G p P$ v S TT amp。 qY p E h 5p D x 2z V ku m amp。 q Y p E h5 p D x2 z Vk um amp。 q Yp E h 5p D x 2z V k um amp。 q Yp E h 5p D x 2z V k um amp。 6a * C Z7 H $ dq 8 K qq f H V ZF ed s w Sy X T yamp。 10）仿行加工：對(duì)型腔進(jìn)行仿形加工，并留電火花加工余量 1mm。 下面是凹模（整體式）的零件圖： 44 凹模的加工工藝過(guò)程如下： 1）下料：用扎制的棒料在鋸床上切斷。 43 第十三章 零件 的加工 現(xiàn)代模具制造工藝中，由于凹、凸模及與其相關(guān)的成型零件用的金屬材料多為優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼，多須在高硬度（ 58~62HRC）或在 62HRC 以上的狀態(tài)下，進(jìn)行二維、三維型面的高效、精密成型加工。C 時(shí) )，再由式 ()有 )1000/9( )()( ?????? dvfh ? = 102kJ/(m2C模具的寬度為 315mm。進(jìn)水和出水的接頭盡量在模具的一側(cè)，并置于不妨礙注塑操作的方向。這里就只采用冷卻系統(tǒng)。 薄壁矩形制品對(duì)型芯等的脫模阻力計(jì)算式如下： ???? 18 fc hKtEQ 式中： E 塑料的拉伸彈性模量（ MPa）； 39 ? 塑料的平均成型收縮率； ? 塑料的泊松比； h 型芯脫模方向高度； fK 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算式為：?? ?? c ossin1 sinc osffK f ? ??， f 為制品與鋼材表面之間的靜摩擦系數(shù)， ? 為型芯的脫模斜 度； 由上式得： ???fK（此處 ? 近似取 0） 脫模阻力 cQ 及需克服的真空吸力計(jì)算如下： ???? 18 fc hKtEQ= 23 ? ??????? ? =12497N 3 6 03 6 0 ???? bb AQ N 所以，脫模力的計(jì)算如下： 1 2 8 5 73 6 01 2 4 9 7 ????? bce Q N 二、推出零件的校核 推出零件在推出制品時(shí)要承受脫模阻力，因此其尺寸應(yīng)進(jìn)行校核。推桿固定端與推桿固定板通常采用單邊 的間隙。 不要讓澆口對(duì)準(zhǔn)推桿端面，因?yàn)檫^(guò)高的 壓力會(huì)損傷推桿。 異形推桿，推桿的工作端面是非圓形的，但安裝支撐部分還是圓形的。 第一節(jié) 推桿的基本概況 用推桿推頂塑料制件是最簡(jiǎn)單，也是應(yīng)用最廣的脫模機(jī)構(gòu)。選用的導(dǎo)柱的零件圖如下： 35 四、導(dǎo)套和導(dǎo)向孔的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及用途 導(dǎo)套的主要結(jié)構(gòu)形式有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。 模具型腔及尺寸 導(dǎo)柱直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸選用，必須保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和足夠