【正文】 318 所示。防護(hù)罩屬于深腔薄殼類零件，推出阻力大，故采用推件板推出機(jī)構(gòu)。模具合模時(shí)，當(dāng)推件板碰到定模板厚停止運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。 3 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 防護(hù)罩注射成型模具的冷卻分為兩部分，一部分為型腔冷卻，另一部分為型芯冷卻。 模具厚度校核 由于注射機(jī)可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計(jì)模具的閉合厚度 Hm必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度 Hmax 及最小模具厚度 Hmin 之間，即 m a xm in HHH m ?? (43) 代入數(shù)據(jù)得： Hm=30+20+70+20+30+30+100+25=325mm 因?yàn)?Hmin=165mm≤Hm=325mm≤Hmax=406mm，所以符合要求。這對(duì)我走向社會(huì)后繼續(xù)學(xué)習(xí)打下了重要的基礎(chǔ)。剛開始時(shí)的分模，澆口的形式和位置等遇到了問題，但是通過請(qǐng)教老師和同學(xué)，這些問題都基本得到了解決。然后，我要感謝答辯小組老師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和教誨，我會(huì)更加努力，達(dá)到自己所定的目標(biāo)，爭(zhēng)取早日對(duì)社會(huì)進(jìn)一點(diǎn)綿薄之力。我設(shè)計(jì)的課題比較復(fù)雜，根據(jù)我的制件，應(yīng)該選雙分型面模具結(jié)構(gòu)，這是我之前沒有遇到的，臧老師仔細(xì)地為我講解雙分型面的結(jié)構(gòu)特征和開模順序，直到我理解了為止。根據(jù)分析結(jié)果為注塑模具設(shè)計(jì)提供了許多重要的數(shù)據(jù)，并且還可以預(yù)測(cè)注塑模具設(shè)計(jì)結(jié)果可能產(chǎn)生的各類缺陷。 代入數(shù)據(jù)得： H =260mm＞ 50+70+10=130 mm 所以符合要求。 圖 320 定模板冷卻水道 32 圖 321 型芯的冷卻 33 第 4章 注塑機(jī)的校核 最大鎖模力校核 注射機(jī)鎖模力 F 鎖的校核關(guān)系式應(yīng)為： P Fq? (41) 式中 F——塑件加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積； q——行腔內(nèi)塑料熔體的單位面積壓力 (MPa)； P——注塑機(jī)額定鎖模力 (KN)。C? )； 31 t1——冷卻水出口的溫度， C? ； t2——冷卻水入口的溫度， C? ； h? ——從熔融狀態(tài)的塑料進(jìn)入型腔時(shí)的溫度到冷卻脫模為止，塑料所放出的熱量 (J/kg)(經(jīng)查文獻(xiàn) [6]得 ~) V ）2030（4 1 8 71 0 0 060 . 0 3 2 3 5??? ???? = ）min/m（1027 33?? 2 冷卻管道直徑的確定 根據(jù)冷卻水體積流量 V 得可初步確定冷卻管道直徑，可以看出生產(chǎn)該塑件所需要的冷卻水體積 V 很小，在設(shè)計(jì)是可以不考慮冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。開模時(shí)，整個(gè)動(dòng)模隨注射機(jī)動(dòng)模板移動(dòng)，當(dāng)推板遇到注射機(jī)上的頂桿時(shí)不再移動(dòng)，推桿也就頂住推件板不動(dòng)，動(dòng)模再移動(dòng)，就將之間從型芯中脫出。 (3)推件板脫模機(jī)構(gòu) 29 凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出，推件板推出機(jī)構(gòu)又稱頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。 28 3)氣動(dòng)脫模 利用壓縮空氣的壓力將塑件直接從型腔中推出。機(jī)構(gòu)動(dòng)作要準(zhǔn)確可靠、運(yùn)動(dòng)靈活，機(jī)構(gòu)本身具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以抵抗脫模阻力。 2)材料 可用與導(dǎo)柱相同的材料，或用銅合金等耐磨材料制造導(dǎo)套，但其硬度應(yīng)略低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 拉桿導(dǎo)柱的作用： 1)支承模板及推料板的重量 2)導(dǎo)向作用 (4)導(dǎo)柱的位置 因罩殼注塑模具模座較小，通常用大拉桿 (拉桿導(dǎo)柱 )導(dǎo)向代替導(dǎo)柱導(dǎo)向，其位置也于標(biāo)準(zhǔn)模座的導(dǎo)柱位置，如圖 316 所示。 2） 形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與其相鄰圓柱直徑的 1/3，前端應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。 (1)導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，使動(dòng)定模按正確方位閉合，避免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具，或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷。 圖 312 模架的結(jié)構(gòu) 23 小拉桿的設(shè)計(jì) 小拉桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 1） 小拉桿直徑確定：小拉桿是定距分型機(jī)構(gòu)中限制流道推板和定模板之間開模距離的零件，它用螺釘緊固在流道推板上。 確定模架類型 模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模。 4010 .715 04010 0 0 .1 7C2R21640221515 .546 14? 5R1041 .31+ 0 .0 9 038 .42+ 0 .4 0 032R67ΦΦΦΦ 圖 311 側(cè)滑塊零 件圖 對(duì)這副模具的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)做如下說明 : 側(cè)滑塊安裝在推板上，開模是推件板推出塑件，滑塊也會(huì)跟隨推件板運(yùn)動(dòng)；斜導(dǎo)柱安裝在中間板上；滑塊的定位零件為彈簧拉桿。 滑塊導(dǎo)軌高度一般選擇 3mm、 5mm、 7mm、 8mm。 滑塊寬度和長(zhǎng)度的選取要考慮導(dǎo)滑孔 [5]。斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度與抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑和傾斜角以及斜導(dǎo)柱固定板的厚度等有關(guān)。此處選 8mm。斜導(dǎo)柱裝在定模扳上，滑塊裝在推件板上 [5]。這種結(jié)構(gòu)當(dāng)配合不緊密時(shí)有可能被拔出來，如在型芯的下部鉚接，則可克服上述缺點(diǎn)。 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種形式。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量 15 直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性，以承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?(一般 Ra在 )，以保證塑料制品表面的光亮美觀、容易脫模 [5]。點(diǎn)澆口直徑為 ，點(diǎn)澆口長(zhǎng)度為 1mm，頭部球 R 為 2mm，錐角 ? 為 6176。 (2)分流道的長(zhǎng)度 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、兩次分流道甚至三次分流道。 查表 32 可知點(diǎn)澆口尺寸的要求 ， 依次設(shè)計(jì)點(diǎn)澆口直徑為 ，點(diǎn)澆口長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 1mm，頭部半徑 2mm，錐角 6176。同時(shí)，由于高速摩擦生熱，熔體溫度升高，黏度下降，這使熔體的流動(dòng)性提高，有利于型腔的充填。 定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。 取主流道球面半徑； R=20mm。 (1)主流道尺寸 為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角 ?為 2176。分析澆注系統(tǒng)在充模、保壓補(bǔ)縮和倒流各階段中型腔內(nèi)塑料的溫度、壓力變化情況，以便設(shè)計(jì)出適合塑料工藝特性的理想澆注系統(tǒng)，保證塑件的質(zhì)量。 分型面的確定 塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，如圖 33 所示。 1n ≤imaxM MKM 澆? (33) 式中 M——注塑成型塑件單件的質(zhì)量或體積； M 澆 ——澆注系統(tǒng)及飛邊的質(zhì)量或體積； Mmax——注射機(jī)的最大注射量； K ——注射機(jī)注射量的理論利用系數(shù)，一般取 ； n1——型腔數(shù)。 澆注系統(tǒng)冷凝料的質(zhì)量 (取塑件總體積的 —1 倍 [1]，這里取 )。計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機(jī)及確定型腔數(shù)。 6 塑件材料注塑工藝 ABS 樹脂是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三元共聚物。 ABS 通常為淺黃色或乳白色的粒料非結(jié)晶性樹脂。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。 國(guó)外注塑模具制造行 業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。目前，美國(guó)、德國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具工業(yè)產(chǎn)值均已超過其機(jī)床總產(chǎn)值；我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的模具工業(yè)也以每年 35%以上的年增長(zhǎng)率迅速發(fā)展；我國(guó)大陸地區(qū)模具工業(yè)近幾年更是飛速地發(fā)展，尤其是塑料模具，在模具設(shè)計(jì)和制造水平上都有了很大進(jìn)步。而模具生產(chǎn)是多品種小批量生產(chǎn)，乃至 單件生產(chǎn) 。 三、設(shè)計(jì)目標(biāo)： 通過對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析，科學(xué)設(shè)計(jì)模具成型機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)等模具主要結(jié)構(gòu)。正確計(jì)算成型零件尺寸、型腔布局合理、零件工藝性好、模具工作可靠。其特點(diǎn)為：品種多樣化；生產(chǎn)過程多樣化；生產(chǎn)能力復(fù)雜化。 模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀 注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法，世界上注塑模的產(chǎn)量約占模具產(chǎn)量的百分之五十以上。主球的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品生產(chǎn)率。 國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著模具技術(shù)的發(fā)展，世界各國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展都十分重視，但由于基礎(chǔ)和體制的不同，其發(fā)展速度及發(fā)展水平也有明顯的差距。 ABS 為使用最廣泛非通用塑料之一。其中 A代表丙烯睛、 B 代表丁二烯、 S 代表苯乙烯。由手冊(cè)差的 ABS 的塑料密度 ρ=，所以，塑件質(zhì)量為。 澆V =2V=2= 3cm (31) 8 澆M = 澆V ρ== (3)塑件成型每次需要的注射量。 1n ≤imaxM MKM 澆? = ?? ≈ (34) 因此滿足一模兩腔的要求， 其布置如圖 32 所示： 70 圖 32 型腔布置 分型面的確定 分型面的選擇原則 分開模具取出塑件的面，通稱為分型面。圖 33b 的分型面選擇在軸線上，這種選擇會(huì)使塑件表面留下分型面痕跡，影響塑件表面質(zhì)量，同時(shí)這種分型面也使側(cè)向抽芯困難；圖 33a 的分型面選擇在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表面光滑，僅在側(cè)向抽芯處留有分型面痕跡。 (2)排氣良好。~6176。 取主流道的小端直徑； d=。定位圈外徑比注射機(jī)定模板上的定位孔徑小 。便于控制澆口 凝固時(shí)間，即保證補(bǔ)料，又防止倒流，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了成型周期，提高了生產(chǎn)效率。 。分流道的長(zhǎng)度要盡可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。分流道采用半圓截面流道，其半徑為 。 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔的設(shè)計(jì) 型腔零件是成型塑件外表面的主要零件。整體式主型芯，其結(jié)構(gòu)牢固，但不便于加工，消耗較多的模具鋼，主要用于工藝實(shí)驗(yàn)或小型模具上的簡(jiǎn)單型芯。 2)最常用的是軸肩和墊板連接。 左右滑塊對(duì)應(yīng)分布 2 個(gè)型腔，因此滑塊寬度相對(duì)較小，滑塊采用單斜導(dǎo)柱進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 17 圖 38 滑塊導(dǎo)向機(jī)構(gòu) (2) 脫模力的計(jì)算 由于防護(hù)罩側(cè)孔壁厚度較薄，尺寸小，可以得知其拔力很小。斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度為 ）（ 10522 254321 ~s i n αSt a n αdc o s αht a n αdLLLLLL z ?????????? (35) 式中 zL ——斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度， (mm)； 2d ——斜導(dǎo)大端直徑， (mm)； h ——斜導(dǎo)柱固定板厚度， (mm)； d——斜導(dǎo)柱工作部分直徑， (mm)； S——抽芯距， (mm)； α——斜導(dǎo)柱傾斜角。一般來說，滑塊上標(biāo)注 A 的位置 d 2LsL1sL2L4L5L3 圖 39 抽芯時(shí)斜導(dǎo)柱總長(zhǎng) 在工作時(shí)會(huì)受力，尺寸要選擇大一點(diǎn)，至少要 15mm 左右。小滑塊受尺寸限制，一般選 3~5mm，大滑塊選 5~8mm。 成型零部件的尺寸計(jì)算 計(jì)算模具成型零件的基本公式為 [4] LM=Ls+LsS (37) 20 式中 ML ——模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸； sL ——塑料在常溫下的實(shí)際尺寸； S——塑料成型的收縮率， %。采用拉桿導(dǎo)柱和小拉桿控制分型面的打開距離，分型面 Ⅰ (推料板和定模板的接觸面 )的打開距離應(yīng)大于 40mm，方便取出澆口。其直徑可按表 34 選 表 34 小拉桿直徑設(shè)計(jì) 模架寬度 300 以下 300~450 450~600 600 以上 小拉桿直徑 16? 20? 25? 30? 2)小拉桿數(shù)量的確定：模寬小于或等于 250mm 時(shí)取兩支，模寬大于 250mm時(shí)取四支，注意小拉桿的位置不要影響流道凝料取出 [7]。因此，設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型芯至少高出 6～ 8mm。 3） 公差配合 安裝段與模板采用過渡配合 H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔采用間隙配合 H7/f7。 當(dāng)設(shè)計(jì)較大產(chǎn)品模具時(shí)，則要保留導(dǎo)柱。 3)固定形式及配合精度 直導(dǎo)套用 H7/r6 過盈配合鑲?cè)肽０澹瑸榱嗽黾訉?dǎo)套想入的牢固性，防止開模時(shí)導(dǎo)套被拉出來，可以用止動(dòng)螺釘緊固。 (2)不影響塑件外觀，不造成塑件變形 推出件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或隱蔽處，以免損壞塑件外觀，保證塑件在脫模過程中不擦傷、不變形。 (2)按機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 由于塑件形狀的不同，脫模機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)以及帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)等。 推件板的特點(diǎn)是：推出力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且不會(huì)在塑件表面留下推出痕跡，因此，應(yīng)用十分普遍。 推出距離的確定 推出距離 L=A+(5~8)mm， A 為型芯的高度。所以冷卻回路所需要的總表面