【正文】 2 、公差等級的選用 公差等級的選用，在模具設(shè)計中是一向項重要的工作。一般采用 45 鋼，經(jīng)熱處理 235HB 或 50 鋼、 40Cr、 40MnB 等調(diào)質(zhì) 235HB，或結(jié)構(gòu) 鋼 Q235～ Q275。 ⑨ 冷卻水管進出接頭應埋入模板內(nèi) ，以免模具在搬運過程中造成損壞。熱塑性塑料在注射成形后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑料質(zhì)量。 塑件內(nèi)腔 鑲塊 高度尺寸轉(zhuǎn)換： 湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 h1s =12 014014?? mm=12 ? mm, 相應的塑件制造公差1?= h 1M =[(1+Scp )h1S x1 Δ 1 ]01z??=[(1+)?? ]? =? =12 ?? mm 塑料模具型腔在成型過程中受到熔融體得高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。固定板壓住型芯的臺階方式進行連接。嵌入部分與凹模采用過渡配合 H7/m6。 ⑤ 為防止滑塊在成性過程中受力而移動，需用鎖緊楔鎖緊。 這種模具脫出塑件的運動有兩種情況： 一是開模時優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件； 二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進行。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣 。一般在制品形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 澆口的主要作用有如下幾點： 1）熔體充模后，首先在澆口處凝結(jié)，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流； 2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時會產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助 于充模； 3）易于切除澆口尾料； 4）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 本設(shè)計采用材料 T8A 定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸 定位圈是對澆口套的固定和對注射方向的導正 圖 定位圈 主流道襯套的固定 湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 主流道襯套的固定 分流道的設(shè)計 在多型腔或單型腔多澆口時應設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的動通道，其作用是 通過流道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔 。 本設(shè)計選用適用于流動性較好的塑料制品 :點澆口 主流道的設(shè)計 主 流道通常位于模具中心塑料熔體 的入口處，它將注射機噴射出的熔體導入分流道或型腔中。 1. 技術(shù)參數(shù)根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目。） 130 最 大 開 合 模 行 程（ mm） 180 模具最大厚度（ mm） 200 模具最小厚度（ mm） 70 合模方式 液壓 — 機械 噴嘴球頭半徑（ mm） SR12 頂桿中心距（ mm） 噴嘴孔徑（ mm） 4 注射機及各個參數(shù)的校核 U 盤外殼 的原料為 ABS，所需注射為 60100MPa，而所選注射機壓力為 122 MPa，所以注射壓力符合要求。 6 ABS 不宜在高溫炮筒內(nèi)停留時間過長（應小于 30 分鐘），否則易分解發(fā)黃 湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 計 算 獲得 塑件體積 估算塑件體積和質(zhì)量： 該產(chǎn)品材料為 ABS，查書本得知其密度為 ，計算其平均密度為 g/cm3，平均收縮率為 ﹪。 應用 Pro/E的塑料顧問對其進行模仿 CAE的注塑之后，發(fā)現(xiàn)會給 U盤外殼 的表面帶來更多的熔接痕和氣孔。 進行畢業(yè)設(shè)計的過程當中， 雖 遇 到了一些困難，但在老師的悉心指導和自己的不懈努力下，我堅持完成 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，由于學生的水平有限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中存在不妥之 處，再所難免，懇請各位老師給予斧正，學生定會盡力完善設(shè)計，爭取做到最好。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點是制造簡、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。 在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。 塑料模具的設(shè)計是模具制造中的關(guān)鍵工作。也可以利用模具的可靠的精度來定位，但是這樣的話成本太高，而且易造成模具損壞。 使用 PRO/E 軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。 最大注塑量的校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的 80%。 注射機的最大注射量為 )(gG ， 單個制品質(zhì)量為 W1 克， 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 W2 克。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。分流道最理想的設(shè)計就是把流動樹脂在流道中的壓降降到最小。此處取 Ra= m。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以 控制熔接痕的位置。 分流道平衡 對于多型腔模具，為了達到各型腔同時充滿的目的，可通過調(diào)整分流道的長度及截面面積，改變?nèi)哿显诟鞣至鞯乐械牧髁浚_到澆注平衡的目的。 推出機構(gòu)的設(shè)計 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構(gòu)，稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。 側(cè)向抽芯機構(gòu)的分類及特點 ： 側(cè)向抽芯機構(gòu)按其動力來源可分手動 、機動、氣動或液壓三大類。 ⑥ 為使滑塊在抽芯完畢，停留 在規(guī)定位置上，必須用定位裝置。 （ 4） 四壁拼合式 凹模 對于大型的復雜凹模，可以采用將凹模四壁單獨加工后鑲?cè)肽Ｌ字校缓笤俸偷装褰M合的方式。 根據(jù) 對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要求足夠的剛度、強度和耐磨性及良好的抗疲勞性能，童年故事考慮它的機械加工性能和拋光性能，有因為改塑件用于大批量生產(chǎn)，主要成型塑件的大型心選用高合金工具鋼 T8A。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚和支承板的厚度。 模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。 對于粘度低、流動性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等），因為成形工藝要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具進行冷卻，以使塑件在模內(nèi)加快冷卻定型縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。 冷卻裝置的理論計算（僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強制對流的散熱，而忽略其它因數(shù)） 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進行初步的和簡略的計算，該制品平均厚度為 2mm，其冷卻時間略為 30s，成型總周期在 50～ 60s，既每分鐘注射一次： 1） 求塑件在固化時每小時釋放的熱量 Q 查表得 聚乙烯 單位 質(zhì)量放 出的 熱量 Q1= ～ ? 210 KJ/Kg，取湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 Q1=? 210 KJ/Kg，故 Q=WQ1=? 210? （ Kg/min） ? 8? 210 ? 60 =式中 W— 單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（ Kg/min） ，該模具每分鐘注射一次，所以 W=?=? 210? （ Kg/min） 2） 求冷卻水的體積流量 )( 211 1 ?????? Cwqv ）（??????????322 ）（ min/ 33 m??? 式中 ? — 冷卻水的密度，為 3/1000 mkg 1C — 冷卻水的比熱容，為 CKgKJ ??（）/ ； 1? — 冷卻水的出口溫度，為 25度； 2? — 冷卻水的入口溫度，為 20度。還起到了支承的作用，其要承受成形壓力導致的模板彎曲應力。這是因為，公差等級的高低，直接影響到模具的使用性能和經(jīng)濟性。但在特殊情況下，也 可以采用基軸制。同時為了順利產(chǎn)生第二次分型 ,設(shè)置了限位螺釘以控制定模的開模行程 ,上面還開設(shè)了分流道和澆口 . 3 中間板 在本設(shè) `計中 ,中間板 是用以成型塑件的外部表面的 ,邊上設(shè)有導滑槽起著導軌的導向和定位的作用采用 H7/f7 的配合 .配以瓣合模分型的斜導柱 ,與瓣合模采用的是 H7/m6 的配合 .板合模的材料是相當于是型腔板 ,故應選用型腔的材料 . 4 型心固定板 在本設(shè)計中，是型心的固定板，也是斜導柱的固定板 5 支承板 支承板的作用是防止型腔、型芯、導柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。 ⑧ 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮。C以下。 排氣系統(tǒng)對確保塑件成型質(zhì)量起著重要的作用，排氣方式有以下幾種： 利用排氣槽； 利用型芯、鑲件、推桿 等配合間隙； 對于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時造成真空而變形，必須設(shè)置進氣裝置。 塑件內(nèi)部先鑲塊 高度尺寸計算 。 在此設(shè)計中，采用組合式凸模，將模具型芯和動模座板采用階梯連接，型芯的側(cè)面和動模墊板與型芯固定板之間的銷釘共同定位，采用螺釘連接型芯固定板。 （ 3） 局部鑲拼式凹模 對于形狀復雜易損壞的凹模，將難以加工或易損壞的部分設(shè)計成鑲件形式，嵌入型腔主體上，以方便加工和更換。 ④ 滑塊在導滑槽中活動必須平穩(wěn)順利，不得發(fā)生卡死或跳動現(xiàn)象。此推桿與模板上的推桿孔采用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊 ；工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra ? ，推桿的材料常用T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50. 推桿如下圖： 湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 ． 9 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 當塑件上具有于開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時，除極少數(shù)情況可以強制脫模外，一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個塑件從模具中取出，完成側(cè)向活動型心的抽出和復位的這種機構(gòu)就叫做抽芯機構(gòu)。 熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小， 特別是不采用鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔， 在開模時空氣無法進入型腔與制件之間， 使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚， 因此， 必須引入引氣系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計時應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成形。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)量影響很大。= L=65mm D=6 本設(shè)計在保證塑件質(zhì)量的前提下，從經(jīng)濟和加工的角度分析，最終采用了半圓形截面 . 表 部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍 塑料名稱 分流道斷面尺寸 mm 塑料名稱分流道 斷面尺寸 mm ABS、 AS ～ 聚苯乙烯 ～ 10 聚乙烯 ～ 軟聚氯乙烯 ～ 10 尼龍類 聚甲醛 ～ ～ 10 硬聚氯乙烯 聚氨酯 ～ 16 ～ 聚丙烯 5～ 10 聚苯醚 ～ 10 丙烯酸塑料 8～ 10 聚砜 ～ 10 分流道長度 長度應盡量短，且少彎折，該模具分流道的長度為： 140， 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 ～湖南科技大學本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層 流動阻力。由于該模具主流道較長設(shè)計成分體式較宜。 （ 6）澆口位置要適當，盡量避免沖擊嵌件和細小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應影響塑件的外觀。該制品外觀質(zhì)量要求 較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般側(cè)澆口，并可初步擬定采用兩型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)形式，其中雙分型面為：水平、垂直分型面。） 60 螺桿 (柱塞 )直 （ mm） 38 注射壓力（ MPa） 122 注射行程（ mm） 170 注射時間 (s) 鎖模力（ kN） 500 最大成型面積（ cm178。生產(chǎn)較大產(chǎn)品時，定模（前模）溫度一般比動模（后模）略高 5℃左 右為宜。由于 U盤外殼的主體作用是起固定作用（它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就相應的給注塑帶來了一定的難度。 自我歸納 認真聽取和學習模具設(shè)計與制造專業(yè)的相關(guān)課程后，我已經(jīng)能夠初步熟練掌握機械制圖、機械原理、機械設(shè)計等專