【正文】 并且，通過這次設(shè)計，我了解了注射模設(shè)計概況，熟悉了注射設(shè)備，基本掌握了注射成型的一般原理。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計。 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。 澆口的設(shè)計 澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。 ② 不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力 。 凹模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換： HS1=50177。 綜合考慮強(qiáng)度要求，定模板厚度取 120mm, 動模板的厚度取 100mm。 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 38 頁 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的 作用：保證模具在進(jìn)行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側(cè)。 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。 (2) 流動性極好﹐易于成型。共聚物型的 ABS 材料有較低的熱扭曲溫度（ 100℃ ）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。本模具采用一模兩腔， 側(cè)澆口 進(jìn)料，注射機(jī)采用 海天 160XB型號，設(shè)置冷卻系統(tǒng)， CAD和 UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能 好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。注射成型時動模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。 本設(shè)計課題 煙灰缸如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 38 頁 （ 1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。 （ 4）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 38 頁 第 3章 塑件成型方案設(shè)計 分型面選擇 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 38 頁 推桿布置 （ 2）、推桿的設(shè)計 [7] 本設(shè)計中采用臺肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計時推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑，見圖 9。 在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。 在設(shè)計中，如果有斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，還需要考慮側(cè)抽芯對模具設(shè)計中模架外形尺寸的影響。 = 1=， LM1=[(1х SCP) 1z? +LS1+ 2z? X1 Х P1]=[(1Х ) 1z? +120+ 2z? Х]= 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 共 38 頁 式中 ， cpS 是塑件的平均收縮率， ABS 的收縮率 為 %~%,所以平均收縮率 2 ???cpS； 1x 、 2x 是系數(shù)， x 一般在 ~ 之間，此處取 ?? xx ； 21 ??、 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）； 2 zz ?? 是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對于中小型零件取 ??61z?（下同）。 整體性強(qiáng)度主要針對型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計算尺寸并取整。 流道與布局 分主流道的設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 7mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動，清洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒。 注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。 相信這次設(shè)計中獲得的經(jīng)驗(yàn)及處理問題的能力將會對今后的學(xué)習(xí)和工作有所啟示和幫助。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚康氖菫榱讼嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定 性。 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。 初始脫模力，開始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力。 =，相應(yīng)的塑件制造公差 LM2=[(1+SCP) 1z? +LS+ 2z? XХ P]= [(1+) 1z? +116+ 2z? ] = MM 式中， x 是系數(shù)，一般在 ~ 之間，此處取 ?x 。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 38 頁 第 4 章 模具零件設(shè)計 模具成型零件尺寸計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。對于要求較低模溫（一般小于 C?80 ）的塑料，如本設(shè)計中的 ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 （ 2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 24個導(dǎo)柱。 本設(shè)計中采用嵌入式型腔，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。 (5) 注意控制成型溫度。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易 于實(shí)現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。 mold design。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。 采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模， CAE 技術(shù)提供了從制品設(shè)計到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機(jī)上對整個注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設(shè)計，而不是等到試模以后再返修模具。并且收縮率的方向均勻性比 PEHD 等材料要好得多。高度結(jié)晶的 ABS 也日益受歡迎，因?yàn)槠浣Y(jié)晶程度可以令熱塑性塑料更加堅(jiān)硬、更能抵抗高溫或破壞、 ABS 亦適宜制造安全帶及支柱。 （ 3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra ～ m? 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的 1/2，即 Ra ～ m? 。 d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、套管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等。 一 般情況下 ,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用 ,用于保證動模與定模兩大部分內(nèi)零件的蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 共 38 頁 準(zhǔn)確對合和塑料部品的形狀 ,尺寸精度 ,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉 ,起到合模導(dǎo)向的作用 . 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計 排氣是注射模設(shè)計中不可忽視的一個問題。 由分型面分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導(dǎo) 柱導(dǎo)套選擇選正裝。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)?稱分布。 由于模具形式較多，計算也不盡相同且較復(fù)雜，實(shí)際生產(chǎn)中，采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計和 強(qiáng)度 校核相結(jié)合的方法，通過強(qiáng)度校核來調(diào)整設(shè)計，保證模具能正常工作。 （ 1）、主流道的尺寸 設(shè)計中選用的注射機(jī)為海天 160XB，其噴嘴直徑為 ，噴嘴球面半徑為 10mm ，依此主流道各具體尺寸設(shè)計如下： 主流道與澆口套 （ 2）、主流道襯套的形式 選用如下圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。本設(shè)計采用 4mm 大小拉料桿。當(dāng)螺桿位置，注射壓力達(dá)到一定值時可以將速度控制切換成壓力控制。 AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 1A = 13862 2mm 2A = 239 2mm 21 AnA? =2x13862+239=27963 2mm 注射成型時為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 共 38 頁 參考文獻(xiàn) [1] 沈言錦 .林章輝 .塑料模課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) [M] .長沙：湖南大學(xué)出版社， .9173 [2] 申開智 .塑料成型模具（第二版） [M]中國輕工業(yè)出版社 ， 2021年 [3] 翁其金 .塑料模塑成型技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年 [4] 李建軍 .李德群 .模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具 CAD[M].北京 :機(jī)械工程出版社 ,. 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