【正文】 2） 標 準公差數值 模具設計中所用的標準公差數值，可直接查相關的表，不須進行計算，供設計時選用。 墊塊的高度計算： h 墊塊 =63mm （ 310?315，厚 25mm） 其所有的尺寸是按標準選取，其注射機頂桿孔為 248。 ⑤ 導熱桿及導熱型心式：在型心上鑲有導熱性好的合金，冷卻水與合金的全部或尾部接觸，以提高冷卻效率。 冷卻介質：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因為水的熱容量大，傳熱系數大，成本低。所以必須用溫度調節(jié)系統對模具的溫度進行控制。 排氣系統的設計 排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題。影響塑件尺寸精度的主要因素有： （ 1） 塑件收縮率波動所引起的尺寸誤差 s? （ 2） 模具成型零 件的制造誤差 z? 成型零件加工精度越低，成型塑件的尺寸精度也越低。凸模結構有整體式及組合式兩種類型。成型過程中成型零件受到熔體的高壓作用，料流的沖刷，脫模時與塑件間發(fā)生摩擦。 24 液壓或氣動抽芯：在模具上配置專門的油缸或氣缸，通過活塞的往復運動來進行側向抽芯。 2. 制品推出的基本方式 22 推桿推出：推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形、“ D”形。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下： BGV=LgLrSg? 式中 Sg—— 澆口的截面積， mm2。 澆口結構的形式 注射模的澆口結構形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點及應用情況個不相同。 冷料穴的設計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內 約10～ 25mm 的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。 （ 2）分流道較長時，在分流道的末端應開設冷料井。 （ 2） 主流道大端呈圓角，其半徑取 r=1～ 3mm,以減少流速轉向過渡的阻力，r=3mm. （ 3） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。 普通澆注系統由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 H1： 頂出距離， 40mm； H2： 包括澆注系統在內的塑件高度， 15mm。?179。同時具有吸濕性強，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。而傳統的模具設計是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進行的，已經很難滿足這種發(fā)展變化的需要。模具標準化程度不高，系列化 ]商品化尚待規(guī)?；?； CAD、 CAE、 Flow Cool 軟件等應用比例不高；獨立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、 冷壓模具等各種模具。塑料制 2 品的造型和精度直接與模具設計和制造有關系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。塑件材料為 ABS，生產批量為大批量，模具公差按設計要求進行轉換。 3 ABS 的熔融粘度屬中等，比 PS、 HIPS、 AS 均較高，需采用較高的注射壓力 匹配 。 8 近年來我國引進注射機的機型很多，國內注射機生產廠的新機型也日益增多。 慮。 （ 2）型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形 尺寸。本設計中結合該模具的結構取 L=25（ mm） 4）主流道大端直徑 D=d+2Ltgα （半錐角 α 為 2176。為了減少流道內的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。 其中 D為主流道大端直徑 ,該模具取 d=D=9 (mm), 其中 2為主流道的冷料穴，這樣設計的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料， 分流道冷料穴 當分流道較長時，可將分流道的端部沿料流前進方向延長作為分流道冷料穴，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的 ～ 2倍。有 19 利于實現制動化操 作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動切斷澆口凝料 ~ 澆口結構尺寸的經驗計算 根據模具的實際情況，再結合所提供經驗值得，點澆口的直徑為 1，長度為1。這些氣體必須及時排出。 利用成型零件推出制品的脫模：使用于螺紋型環(huán)一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件 多元聯合式脫模：對于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復雜制品，為防止其出現缺陷，常采 用兩種或兩種以上的推出機構聯合動作以完成脫模過程。 ~25176。 （ 1） 整 體式凹模 凹模由整塊材料制成，結構簡單，成型塑件的質量較好，模具強度高，不易變形。 （ 2） 小型芯的結構 小型芯成型塑件上的小孔或槽。 凹模尺寸計算 塑件外部尺寸的轉換： l1s =52 ?? mm=? mm，相應的塑件制造公差 ? 1s = l2s =30 ?? mm=? mm，相應的塑件制造公差 2s? = l 1M =[(1+Scp )l1s x1 Δ 1 ] 10z?? =[(1+)??] ? =30 ? =30 ?? mm l 2M =[(1+Scp )l2s x2 s? ] 20z?? =[(1+)??] ? =15 ? =15 ?? 式中： x1 、 x2 為系數， 查參考文獻 [2]表 210 可知 x1 =， x2 =. 縮率 Scp = 2 ? =； x x2 為系數， 參考文獻 [2]表 210 可知x1=， x2 =056； ? 1s 、 2s? 分別是塑件上相應尺寸的公差（下同）； 1z? 、 2z? 、3z? 、 4z? 是塑件上相應尺寸制造公 差，對于小型塑件取 z? =? /6(下同 )。從塑料制件上氣泡的分布狀況，可以判斷氣體的來源，從而選擇合理的排氣部分。C 以上時，模具應設加 熱系統。 ④ 澆口處加強冷卻，一般在注射成型時，澆口附近的溫度最高。 模架尺寸確定之后，對模具有關零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當，尤其時對大型模具，這一點尤為重要。因此，模具設計與制造者，必須具有強烈的質量和精密性意識及精度概念，依據制件的形狀、尺寸及位置配合精度要求，進行設計與制造。 模具形位公差的選用 在模具設計中，正確選擇形位公差，能保證模具零件的使用要求，并便于加工、提高模具的整體質量和精度 形位公差項目的選擇 零件的形位公差項目是按幾何要素 的形狀特征制定的，因此要素的幾何形狀特征是選擇單一公差項目的依據。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濟性。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。 冷卻裝置的理論計算（僅考慮冷卻介質在管內作強制對流的散熱，而忽略其它因數） 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 質量放 出的 熱量 Q1= ～ ? 210 KJ/Kg，取 32 Q1=? 210 KJ/Kg，故 Q=WQ1=? 210? （ Kg/min） ? 8? 210 ? 60 =式中 W— 單位時間（每分鐘）內注入模具中的塑料質量（ 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。 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，以使塑件在模內加快冷卻定型縮短成型周期，提高生產率。 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。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。 根據 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，主要成型塑件的大型心選用高合金工具鋼 T8A。 （ 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入模套中，然后再和底板組合的方式。 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。 側向抽芯機構的分類及特點 ： 側向抽芯機構按其動力來源可分手動 、機動、氣動或液壓三大類。 推出機構的設計 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，稱為脫模機構，也常稱為推出機構。 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，可通過調整分流道的長度及截面面積，改變熔料在各分流道中的流量，達到澆注平衡的目的。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。此處取 Ra= m。分流道最理想的設計就是把流動樹脂在流道中的壓降降到最小。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。 注射機的最大注射量為 )(gG ， 單個制品質量為 W1 克， 澆注系統的質量為 W2 克。 最大注塑量的校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的質量或體積（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%。 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。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。 塑料模具的設計是模具制造中的關鍵工作。 在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設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。用塑料模生產成型零件的主要優(yōu)點是制造簡、材料利用率高、生產率高、產品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產的機電產品，更能獲得價廉物美的經濟效果。 進行畢業(yè)設計的過程當中， 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)設計的任務，由于學生的水平有限，經驗不足，設計中存在不妥之 處，再所難免，懇請各位老師給予斧正，學生定會盡力完善設計，爭取做到最好。 應用 Pro/E的塑料顧問對其進行模仿 CAE的注塑之后，發(fā)現會給 U盤外殼 的表面帶來更多的熔接痕和氣孔。 6 ABS 不宜在高溫炮筒內停留時間過長（應小于 30 分鐘），否則易分解發(fā)黃 7 第三章 模具的結構設計 計 算 獲得 塑件體積 估算塑件體積和質量： 該產品材料為 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 ﹪。） 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。 1. 技術參數根據注射機的最大注射量確定型腔數目。 本設計選用適用于流動性較好的塑料制品 :點澆口 主流道的設計 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。 本設計采用材料 T8A 定位圈的結構尺寸 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 15 圖 主流道襯套的固定 分流道的設計 在多型腔或單型腔多澆口時應設置分流道，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)地轉換流向注入型腔 。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 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，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流； 2）熔體在流經狹窄的澆口時會產生摩擦熱，使熔體升溫，有助 于充模； 3）易于