【正文】 2） 標(biāo) 準(zhǔn)公差數(shù)值 模具設(shè)計(jì)中所用的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，可直接查相關(guān)的表，不須進(jìn)行計(jì)算，供設(shè)計(jì)時(shí)選用。 墊塊的高度計(jì)算： h 墊塊 =63mm （ 310?315，厚 25mm） 其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取，其注射機(jī)頂桿孔為 248。 ⑤ 導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型心式：在型心上鑲有導(dǎo)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(zhì)：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。所以必須用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)模具的溫度進(jìn)行控制。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題。影響塑件尺寸精度的主要因素有： （ 1） 塑件收縮率波動(dòng)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(jié)構(gòu)有整體式及組合式兩種類型。成型過(guò)程中成型零件受到熔體的高壓作用，料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間發(fā)生摩擦。 24 液壓或氣動(dòng)抽芯：在模具上配置專門的油缸或氣缸，通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行側(cè)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(duì)于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下： BGV=LgLrSg? 式中 Sg—— 澆口的截面積， mm2。 澆口結(jié)構(gòu)的形式 注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點(diǎn)及應(yīng)用情況個(gè)不相同。 冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)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(jī)料筒以內(nèi) 約10～ 25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。 （ 2）分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)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(zhuǎn)向過(guò)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(zhǎng)度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多影響注射成形。 普通澆注系統(tǒng)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(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， 15mm。?179。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，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(tǒng)的模具設(shè)計(jì)是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進(jìn)行的，已經(jīng)很難滿足這種發(fā)展變化的需要。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化 ]商品化尚待規(guī)模化； CAD、 CAE、 Flow Cool 軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)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(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。塑件材料為 ABS，生產(chǎn)批量為大批量，模具公差按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)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(lái)我國(guó)引進(jìn)注射機(jī)的機(jī)型很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)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(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)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(nèi)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(shè)計(jì)的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時(shí)還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料， 分流道冷料穴 當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料穴，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的 ～ 2倍。有 19 利于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)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(dòng)切斷澆口凝料 ~ 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 根據(jù)模具的實(shí)際情況，再結(jié)合所提供經(jīng)驗(yàn)值得，點(diǎn)澆口的直徑為 1，長(zhǎng)度為1。這些氣體必須及時(shí)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(lián)合式脫模：對(duì)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(fù)雜制品，為防止其出現(xiàn)缺陷，常采 用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作以完成脫模過(guò)程。 ~25176。 （ 1） 整 體式凹模 凹模由整塊材料制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成型塑件的質(zhì)量較好，模具強(qiáng)度高，不易變形。 （ 2） 小型芯的結(jié)構(gòu) 小型芯成型塑件上的小孔或槽。 凹模尺寸計(jì)算 塑件外部尺寸的轉(zhuǎn)換： l1s =52 ?? mm=? mm，相應(yīng)的塑件制造公差 ? 1s = l2s =30 ?? mm=? mm，相應(yīng)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(shù)， 查參考文獻(xiàn) [2]表 210 可知 x1 =， x2 =. 縮率 Scp = 2 ? =； x x2 為系數(shù)， 參考文獻(xiàn) [2]表 210 可知x1=， x2 =056； ? 1s 、 2s? 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）； 1z? 、 2z? 、3z? 、 4z? 是塑件上相應(yīng)尺寸制造公 差，對(duì)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(lái)源，從而選擇合理的排氣部分。C 以上時(shí)，模具應(yīng)設(shè)加 熱系統(tǒng)。 ④ 澆口處加強(qiáng)冷卻，一般在注射成型時(shí)，澆口附近的溫度最高。 模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。因此，模具設(shè)計(jì)與制造者，必須具有強(qiáng)烈的質(zhì)量和精密性意識(shí)及精度概念，依據(jù)制件的形狀、尺寸及位置配合精度要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。 模具形位公差的選用 在模具設(shè)計(jì)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(zhì)量和精度 形位公差項(xiàng)目的選擇 零件的形位公差項(xiàng)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(xiàng)目的依據(jù)。這是因?yàn)?，公差等?jí)的高低，直接影響到模具的使用性能和經(jīng)濟(jì)性。還起到了支承的作用，其要承受成形壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。 冷卻裝置的理論計(jì)算（僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流的散熱，而忽略其它因數(shù)） 如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡(jiǎn)略的計(jì)算，該制品平均厚度為 2mm，其冷卻時(shí)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(shí)每小時(shí)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 32 Q1=? 210 KJ/Kg，故 Q=WQ1=? 210? （ Kg/min） ? 8? 210 ? 60 =式中 W— 單位時(shí)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。 對(duì)于粘度低、流動(dòng)性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等），因?yàn)槌尚喂に囈竽囟疾惶?，所以常用常溫水?duì)模具進(jìn)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。 模具溫度過(guò)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(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚和支承板的厚度。 根據(jù) 對(duì)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(qiáng)度和耐磨性及良好的抗疲勞性能，童年故事考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能，有因?yàn)楦乃芗糜诖笈可a(chǎn)，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(duì)于大型的復(fù)雜凹模，可以采用將凹 模四壁單獨(dú)加工后鑲?cè)肽Ｌ字?，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(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn) ： 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按其動(dòng)力來(lái)源可分手動(dòng) 、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓三大類。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無(wú)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(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。 分流道平衡 對(duì)于多型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的，可通過(guò)調(diào)整分流道的長(zhǎng)度及截面面積，改變?nèi)哿显诟鞣至鞯乐械牧髁浚_(dá)到澆注平衡的目的。對(duì)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(shè)計(jì)就是把流動(dòng)樹(shù)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(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 注射機(jī)的最大注射量為 )(gG ， 單個(gè)制品質(zhì)量為 W1 克， 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 W2 克。 最大注塑量的校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)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(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的 80%。 使用 PRO/E 軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)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(lái)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(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。 在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)、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(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中， 雖 遇 到了一些困難，但在老師的悉心指導(dǎo)和自己的不懈努力下，我堅(jiān)持完成 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，由于學(xué)生的水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中存在不妥之 處，再所難免，懇請(qǐng)各位老師給予斧正，學(xué)生定會(huì)盡力完善設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取做到最好。 應(yīng)用 Pro/E的塑料顧問(wèn)對(duì)其進(jìn)行模仿 CAE的注塑之后，發(fā)現(xiàn)會(huì)給 U盤外殼 的表面帶來(lái)更多的熔接痕和氣孔。 6 ABS 不宜在高溫炮筒內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（應(yīng)小于 30 分鐘），否則易分解發(fā)黃 7 第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 計(jì) 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(shū)本得知其密度為 ，計(jì)算其平均密度為 g/cm3，平均收縮率為 ﹪。） 130 最 大 開(kāi) 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(jī)械 噴嘴球頭半徑（ mm） SR12 頂桿中心距（ mm） 噴嘴孔徑（ mm） 4 注射機(jī)及各個(gè)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(jī)壓力為 122 MPa，所以注射壓力符合要求。 1. 技術(shù)參數(shù)根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。 本設(shè)計(jì)選用適用于流動(dòng)性較好的塑料制品 :點(diǎn)澆口 主流道的設(shè)計(jì) 主 流道通常位于模具中心塑料熔體 的入口處，它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。 本設(shè)計(jì)采用材料 T8A 定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸 定位圈是對(duì)澆口套的固定和對(duì)注射方向的導(dǎo)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(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)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(dòng)通道，其作用是 通過(guò)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 。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(diǎn)： 1）熔體充模后，首先在澆口處凝結(jié)，當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流； 2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助 于充模； 3）易于