【正文】 模架選擇與校核 模架選擇 確定各板的尺寸 板的尺寸（ 300x350mm、厚 60mm） 用于固定 凹 模、導(dǎo)套。材料為 Q235A。注射機(jī)最大的開(kāi)模行程的大小直接影響模具所形成的塑件高度，太小時(shí)塑件無(wú)法從動(dòng)定模之間取出。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鞏固且擴(kuò)充了“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) ”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握了塑料模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，知道如何運(yùn)用相關(guān)資料、書(shū)籍與手冊(cè)、圖表等來(lái)查閱設(shè)計(jì)中所需的相關(guān)數(shù)據(jù)和內(nèi)容。進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，培養(yǎng)和提高了獨(dú)立工作的能力。 S max≥S= H1+H2+(5~10) 式中 S max注射機(jī)的最大開(kāi)模行程（ mm） S模具所需開(kāi)模距離（ mm） H1塑件脫模距離（ mm） H2包括澆注流道凝料在內(nèi)的塑件高度（ mm） S=21+12+10=43mm﹤ 325mm（注塑機(jī)開(kāi)模 行程） 故該注塑機(jī)的開(kāi)模行程滿(mǎn)足要求。 通過(guò) 4 個(gè) M14 的內(nèi)六角圓柱螺釘與墊塊、動(dòng)模固定板連接，通過(guò) 4個(gè) M10 的內(nèi)六角圓柱螺釘與墊塊連接， 推板的尺寸（ 180mm350mm、厚 25mm） 材料為 45 鋼。 其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用 H7/k6 配合，定模與澆口套采用 H7/m6 配合； 板的尺寸（ 300x350mm、厚 70mm） 用于固定 凸 模、導(dǎo)柱。排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要。當(dāng)模溫不均勻時(shí)，型芯和型腔溫差過(guò)大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。當(dāng)塑件不許可 38 有頂出痕跡，可用頂出耳的形式脫模后將頂出耳剪掉。 本設(shè)計(jì)采用的推出機(jī)構(gòu)是推桿推出機(jī)構(gòu)。否則斜導(dǎo)柱無(wú)法帶動(dòng)滑塊。 型芯與滑塊的連接形式如圖所示 : 圖 822 連接形式 側(cè)滑塊的 導(dǎo)滑 側(cè)滑塊是在導(dǎo)滑槽內(nèi)按一定的精度和沿一定的方向往復(fù)移動(dòng)的零件。在特殊情況下（例如斜導(dǎo)柱固定在動(dòng)模、滑塊固定在定模的結(jié)構(gòu)），為了使滑塊的運(yùn)動(dòng)滯后于開(kāi)模動(dòng)作，以便分型面打開(kāi)一定的縫隙，讓塑件與凸模之間先松動(dòng)之 33 后再驅(qū)動(dòng)滑塊作側(cè)抽芯，這時(shí)的間隙可放大至 2～ 3mm。設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形時(shí)必須注意斜角θ應(yīng)大于斜導(dǎo)柱傾斜角，一般θ =a+2186。 第八章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凹穴、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí)，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向 成型零件，否則就無(wú)法脫模，帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng)（抽拔與復(fù)位）的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱(chēng)為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。也可以直接在模板上開(kāi)設(shè)導(dǎo)向孔，而不用獨(dú)立的導(dǎo)套，這種形式的孔加工簡(jiǎn)單，適用于 生產(chǎn)批量小，精度要求不高的 TBBBG 模具。在不妨礙脫模取件的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)置在型芯高 出分型面較多的一側(cè) 5. 導(dǎo)向孔 導(dǎo)向孔可以直接開(kāi)設(shè)在模板上，且設(shè)計(jì)為通孔，這種形式的孔加工簡(jiǎn)單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求較高的模具。若側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。 在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會(huì)超過(guò)塑料冷卻時(shí)的收縮值?？紤]到鼠標(biāo)模具較簡(jiǎn)單制造成本低，設(shè)計(jì)時(shí)間短故按平均收縮率法計(jì)算成型尺寸較簡(jiǎn)單易行。冷料穴直徑應(yīng)大于主流道大端直徑主要有以下幾類(lèi)： ① 底部帶有推桿的冷料穴 這類(lèi)冷料穴的地步由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上。其表面粗糙度為—。沿分型面引入 各個(gè)型腔的那一段流道，因此它開(kāi)設(shè)在分型面上。 定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式，如圖 522 所示 圖 522 主流道襯套 主流道襯套的固定 主流道襯套的固定形式一般以?xún)?nèi)六角螺釘進(jìn)行緊固，其需要與定模座板緊密配合， 21 在襯套上一般設(shè)置 兩 個(gè)螺釘進(jìn)行緊固，其形式簡(jiǎn)單，連接可靠。 注： ① 由于主流道需要與 高溫塑料和噴嘴頻繁接觸，設(shè)置主流道襯套是很有必要的。 主流道錐角 ? ＝ 2176。 （ 7）單型腔塑件投影面積較大時(shí)，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)避免在模具的單面開(kāi)設(shè)澆口，不然會(huì)造成注射時(shí)模具受力不均。并且由主流道 、分流道、澆口、冷料井等幾部分組成。此塑件為中等批量，精度等級(jí)較高 ， 表面質(zhì)量要求很高。 第四章 分型面的選擇 分型面的設(shè)計(jì)方案 在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法用模具成型。 澆注系統(tǒng)凝料體積 Vj=179。 表 3— 2 ABS 注射成 型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格 預(yù)熱和干燥 溫度： 150℃ 時(shí)間： 2～ 3h 成型時(shí)間 S 注射時(shí)間： 20～ 90 保壓時(shí)間： 0～ 5 冷卻時(shí)間： 20～ 120 總周期： 50～ 220 料筒溫度℃ 后段： 150～ 170 中段： 165～ 180 前段： 180～ 200 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 30 噴嘴溫度℃ 170～ 180 后處理 方法：紅外線(xiàn)、烘箱 溫度℃： 70 13 模具溫度℃ 50～ 80 時(shí)間 h： 2～ 4 注射壓力 MP 60～ 100 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)基本參數(shù) 注塑 機(jī)的技術(shù)規(guī)范 、 類(lèi)型 、 最大注射量 、 最大注射壓力 、 最大鎖模力、最大成型面積、最大最小模厚、最大開(kāi)模引程、定注孔尺寸、嘴噴的球面半徑、注射機(jī)動(dòng)模板的頂出孔、機(jī)床模板安裝螺釘孔或丁字槽的位置與尺寸。周期的長(zhǎng)短取決于制品的壁厚、大小、形狀、注射成型機(jī)的類(lèi)型以及所采用的塑料品種和工藝條件等。 ABS 是吸水的塑料，于室溫下， 24 小時(shí)可吸收 %～ %水分，雖然這種水分不至于對(duì)機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若濕度超過(guò) %，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對(duì) ABS 進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先干燥，且干燥后的水分含量應(yīng)小于 %。中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯 丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 材料 ABS 的注塑成型參數(shù) 注射機(jī)：螺桿式； 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min）： 48； 料筒溫度（ ℃ ）：前段 200～ 220； 中段 180～ 200； 后段 160～ 180； 噴嘴溫度（ ℃ ）： 170～ 180； 模具溫度（ ℃ ）： 50～ 80； 注射壓力（ MPa）： 70～ 100； 成型時(shí)間（ s）：注射 20～ 60，保壓 0～ 3，冷卻 20～ 90，總周期 50～ 另一方面也促進(jìn)國(guó)內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提高社會(huì)勞動(dòng)效率，促使企業(yè)苦練內(nèi)功，提高管理水平。 加入世貿(mào)組織后，我國(guó)將獲得一個(gè)更加穩(wěn)定的國(guó)際經(jīng)貿(mào)環(huán)境，從而有利于我國(guó)的改革開(kāi)放．有利于我國(guó)與各國(guó)、各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易合作，有利于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的 CAD 數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的 “逆向工程 ”。 雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。 由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論技術(shù)有限，設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評(píng)指正。在日本，模具被譽(yù)為 “ 進(jìn)入富裕的原動(dòng)力 ” ，德國(guó)則冠之為 “ 金屬加工業(yè)的帝王 ” ，在羅馬尼亞則更為直接： “ 模具就是黃金 ” 。因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。 近年來(lái)，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來(lái)越大。浙江寧波和黃巖地區(qū)的 “模具之鄉(xiāng) ”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模 具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 “交貨期短 ”、 “精度高 ”、 “質(zhì)量好 ”、 “價(jià)格低 ”的要求服務(wù)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80%左右。我國(guó)加入 WTO 同時(shí)也將為各國(guó)、各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好、更穩(wěn)定的市場(chǎng)進(jìn)入機(jī)會(huì)。 圖 2 塑件 名稱(chēng)： 修正帶上蓋 材料： ABS 塑料 數(shù)量：大批量生產(chǎn) 質(zhì)量： 壁厚： 1mm 注射成型過(guò)程 10 對(duì) ABS 的色澤、細(xì)度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)。 ABS 為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹(shù)脂，無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低，具有 良好的綜合物理機(jī)械性能，如優(yōu)良的電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和表面光澤等，且 11 易于加工成型。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料部可用此法成型。其成型制品占目前全部塑料制品的 20～ 30％。 注射面積核定 ； 最大注射面積指模具分型面上 允許的塑件最大投影面積 . 作用于該面積上的型腔總壓力小于注射機(jī) 。 而本人選定的注塑機(jī)注塑容量為： 220cm3，所以滿(mǎn)足要求。因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。對(duì)塑件檢查如果發(fā)現(xiàn)制造會(huì)留下 飛邊，頂白、熔接痕等弊端，則考慮改善制造工藝，實(shí)在不行再考慮對(duì)模具進(jìn)行修模，以適應(yīng)塑件的制造。 （ 2）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮去除澆口方便，修正澆口時(shí)在塑件上不留痕跡，使塑件達(dá)到外觀(guān)審美要求。 （ 10）能順利地引導(dǎo)塑料熔體填充各個(gè)部位，并在填充物過(guò)程中不致產(chǎn)生塑料熔體渦流、紊流現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排出模外。過(guò)小錐角會(huì)使凝料脫模困難，充模時(shí)流動(dòng)阻力大，表面積增加，熱量損失增加?！?4176。主流道襯套 與定模座板緊密配合。 3）分流道的布置 對(duì)于該副模具只有兩腔所以無(wú)需考慮分流道的布置，只是簡(jiǎn)單的平衡式分布，并且截面形狀為 U 形，其具體值會(huì)在以后的設(shè)計(jì)與校核中可見(jiàn)。 圖 531 分流道 截面 多分腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置為佳，所謂平衡式的布置，就是從流道到各個(gè)腔的分流道其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的，這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。 ③ 底部無(wú)桿的冷料穴 對(duì)具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右兩半模的中心線(xiàn)上，當(dāng)開(kāi)模時(shí)分型面左右分開(kāi)，塑件與流道凝料一起去 除 ，冷料穴底部不用設(shè)置桿件。塑件屬于一般精度要求，其他尺寸因未注明公差等級(jí)，按 MT3， A 類(lèi)受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差查表查取公差。 由 于型腔的形狀、結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 3. 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用 20 鋼滲碳處理淬火處理或碳素工具鋼（ T T10）經(jīng)淬火處理硬度 50～ 55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 ，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 ～ 。 29 (3) 導(dǎo)套的精度與配合 一般 A 型用二級(jí)精度過(guò)度配合， B 型用 二級(jí)精度靜配合。 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來(lái)確定，材料為 T8A， 硬 度 HRC50～ 55， 或采用20 鋼滲碳 ～ 厚，淬硬到 HRC56～ 60。 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 的分 類(lèi) 根據(jù)動(dòng)力來(lái)源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓（液動(dòng)）或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類(lèi)。為了減少斜導(dǎo)柱與滑塊上斜導(dǎo)孔之間的摩擦，可在斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度部分的外圓輪廓銑出兩個(gè)對(duì)稱(chēng)平面。 斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算 斜導(dǎo)柱的直徑為： d= 3 2 αcos]σ[10wFcHw 式中 w? ——斜導(dǎo)柱所用材料的許用彎曲應(yīng)力。 因此，必須設(shè)計(jì)側(cè)滑塊的定位裝置，這里采用定位鋼珠。 對(duì)推出機(jī)構(gòu)的要求 : 1. 塑件留于動(dòng)模。 推桿設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)： 1. 推 出位置 推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方，推桿不宜設(shè)在塑作最薄的處，以免塑件變形或損壞，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要頂在薄壁處時(shí)，可增加推出面積來(lái)改善塑件受力狀況。圓形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣。一般注塑到模具內(nèi)的塑料溫度為 200℃ 左右，熔體固化成為制品后，從 60℃ 左右的模具內(nèi)脫模內(nèi)，溫度的降低依靠在模具通入冷卻水將熱量帶走。其實(shí)通常我們 41 都是利用模具的分型面和配合間隙來(lái)排氣。 通過(guò) 4 個(gè) M14 的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過(guò) 4 個(gè) M5 的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為 H9/f9 配合。 模架結(jié)構(gòu)如圖 121 所示 擬選用龍記（ LKM）公司大水口 CI 形模架， CI3035A60B70C90 圖 121 大水口 CI 形模架 成型設(shè)備的校核計(jì)算 模具閉合高度的確定 T=25mm A=60mm B=70mm C=90mm E=20mm F=25mm L=25mm 43 H =T+A+B +C+L=270mm 模具閉合高度的校核 由于 XSZY125A 型注塑機(jī)所允許 的模具最小厚度 Hmin=200mm，模具最大厚度Hmax=350mm，而計(jì)算所得 模具實(shí)際厚度 H=290mm， m a xm in HHH ?? ， 即模具閉合高度滿(mǎn)足安裝條件。這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有著很大的幫助和作用。從而從中也學(xué)到了許多