【正文】 圖 27 模具爆炸圖 40 8 成型零件的加工工藝設(shè)計 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計完畢后，就可以進行加工工藝 的編寫（各零件圖如附件所示） 。 36 圖 22 定模小型芯分型面 圖 23 中部型芯分型面 至此，分型面已創(chuàng)建完畢。 根據(jù) 300 450mm260 360mm(拉桿空間 )，故校核合格。 為使 凹模和型芯 能得到充分冷卻， 需要 根據(jù)兩模腔的實際布 置情況 來 加以修改。但為了安全起見，還應(yīng)該對推桿進行強度校核。 因為該塑件的分型面簡單， 有一定壁厚， 結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推 桿推出 的脫模機構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護帶來方便。 ② B 板尺寸。 mmmmAA ????? 23 根據(jù)計算結(jié)果分析，計算出動模墊板厚度過厚 ，這會使設(shè)計的模具過于笨重 ，為了減少模具重量和模架高度方向的尺寸，現(xiàn)考慮通過增加 2 根支承柱來對動模墊板底部進行支撐，支承柱的直徑取 25mm，長度由墊塊高度決定為 70mm，初定兩支承柱與模具中心對稱布置，布置距離為 230mm。 圖 10 側(cè)凹結(jié)構(gòu)尺寸 19 表 4 型腔成型尺寸 類型 塑件上的尺寸（ mm） 計算公式 制造公差 Z? 收縮率 Scp% 計算結(jié)果（ mm） 型腔徑向尺寸 104 ? ?? ? ZsM lSc pL ???? *%1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? Φ 18 ?? ? ?SR 其它 R25 ? ? 2%1 ZSM LSc pL ????? Z? ： IT7 級精度 Scp%=% ?R R8 ?R 53 ? ? ? 18 ? ?R R1 ?R 高度尺寸 12 ? ?? ? ZsM HS cpH ???? *%1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? 型腔凸塊尺寸 5 ? ?? ? ZSM lSc pl ????? %1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? 6 ? 20 表 5 各型芯成型尺寸 類型 塑件上的尺寸 （ mm） 計算公式 制造公差 Z? 收縮率 Scp% 計算結(jié)果 （ mm） 型芯徑向尺寸 ? ? ZSM LS cpL ????? %)1( Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? Φ 4 Φ ? SR ? 3 ? ? 104 ? ?? ? ZSM lSc pl ????? %1 Z? ： IT6 級精度 Scp%=% ? Φ 18 Φ ? 9 ? ? Φ Z? ： IT7 級精度 Scp%=% Φ ? Φ Φ ? 6 ? ?SR ? 5 ? 21 續(xù)上表 型芯高度尺寸 1 ? ?? ? ZsM HScph ???? *%1 Z?： IT7 級精度 Scp%=% ? 2 ? 其它 R23 ? ? 2%1 ZSM LSc pL ????? Z? ： IT6 級精度 Scp%=% ?R R6 Z? ： IT7 級精度 Scp%=% ?R 53 ? 8 ? 成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 在注塑成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強度和剛度。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料等成型缺陷， 還 會導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。它能很快適時冷卻，封閉，防止型腔內(nèi)塑料熔體倒流。各 形狀如 下圖 5示 。 ② 主流道大端與分流道交接處應(yīng)該倒圓 角 R=1～ 3mm，以減小料流阻力。 ② 分型后塑件應(yīng)盡可能留在動模一側(cè)，以便方便取出塑件。腔體深 10mm， 除局部地方壁厚受結(jié)構(gòu)影響外， 總體壁厚均勻為 2mm，屬于厚壁塑件，這有利于 減少塑料填充型腔 時 的阻力和收縮的均勻性。 塑件的材料分析 根據(jù) 中 對塑件的 分析 要求 ， 同時考慮原材料價格 要 低廉，現(xiàn)決定選用應(yīng)用廣泛的 ABS 工程塑料。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。單輛摩托車約有零件 2021種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。 本設(shè)計 是用 Pro/E 軟件 進行 的 塑料模具設(shè)計 ，又是計算機輔助設(shè)計這一抽象概念的一個具體體現(xiàn) ，在此，可以了解到利用 Pro/E 軟件進行模具設(shè)計的具體操作步驟 。 該設(shè)計充分體現(xiàn)了 Pro/E 軟件在模具設(shè)計的優(yōu)越性。 2 單 一個型號的汽車所需模具 就 達(dá)幾千副，價值上億元。 隨著現(xiàn)代工業(yè)特別是汽車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)咨 分析認(rèn)為，我國模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的 ,未來的模具市場中 , 注塑模具的發(fā)展速度將高于其它模具 ,并且在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。 在模具設(shè)計方面， Pro/E 軟件 也 是其中一款 在國內(nèi) 外 應(yīng)用廣泛的三維軟件，它有專門面向塑料模設(shè)計模塊，通過利用其方便快捷的標(biāo)準(zhǔn)模架庫外掛（ ），模具設(shè)計中的一些繁瑣工作變得尤為簡單 ， 其智能式的設(shè)計可對零件實現(xiàn)自動裝配 ，并能隨心所欲地進行修改 ，直到得出滿意的方案。 考慮到塑件表面質(zhì)量高時，其模具的加工成本也會增高，根據(jù)塑件的使用要求和模具加工成本綜合考慮，塑件外表面的粗糙度取 ，而塑件的內(nèi)表面沒有較高的粗糙度要求。 8 表 2 XS— ZY— 125 注射機主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 值 標(biāo)稱注射量 / 3cm 125 螺桿直徑 /mm 42 注射壓力 /MPa 150 注射行程 /mm 160 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 10～ 140 注射時間 /s 注射方式 螺桿式 合模力 /N 5109? 最大成型面積 / 2cm 360 模板最大行程 /mm 300 模板最大厚度 /mm 300 模板最小厚度 /mm 200 拉桿空間 /mm 260 360 合模方式 液壓 — 機械 推出形式 中心 推出 電動機功率 /kW 11 噴嘴球 半徑 /mm 12 噴嘴孔直徑 /mm 4 定位圈尺寸 /mm 100 機器外形尺寸 /m 成型工藝參數(shù) 塑件注射成型工藝參數(shù)如下表所示，試模時，可根據(jù)實際情況進行必要調(diào)整。 11 圖 4 型腔排布 澆注系統(tǒng)的設(shè)計與計算 主流道設(shè)計 主流道是連接噴嘴與分流道入口處之間的一段通道?，F(xiàn) 材料選用 T10A，熱處理淬火表面硬度為 50HRC－ 55HRC。 （ 5） 分流道的截面尺寸 根據(jù)半圓形截面面積與當(dāng)量直徑為 分D 的圓面積的相等關(guān)系可得分流道直徑，有： ???? 分Dd （ 6） 分流道的凝料體積 33232 ??????? ?? dLALV分分分分 （ 7） 剪切速率校核 ① 計算分流道體積流量： s/????? 塑分分 VVq （注射時間 為 t， 根據(jù)查表可確定 t=，下同 ） ② 剪切速率： 131333 2 ??? ???????）（分分分 R?? 由計算知， 該分流道的剪切速率都處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率 14 132 105~105 ??? s之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 另外 從大型芯中分出的中部 型芯需要防止轉(zhuǎn)，因為其成型輪廓有對應(yīng)的位置 ，現(xiàn)決定用 圓柱銷 止轉(zhuǎn) 。 5 主要零部件的設(shè)計計算 成型零件工作尺寸計算 該塑件的 尺寸 精度要求比較低，又沒有什么配合要求，所以各尺寸均未標(biāo) 注公差。模具型腔內(nèi)的壓力在上面的計算中已取為 30MPa。 故現(xiàn)決定采用 FUTABA_2P 標(biāo)準(zhǔn)中 型號 為 SA 型標(biāo)準(zhǔn)模架， 規(guī)格為 W L=300 450mm。 ③ 結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護 和能獲得良好的塑件外觀 。 ①圓 形推桿直徑的估算 由公式得： mmmmnE FLkd ) 27 95120()( 4152412 ??? ???? 其中，安全系數(shù) ?k ； 推桿長度 mmL 120? （ 初步 估算值）； 27 F 為單模腔總脫模力，為 2795N； 推桿數(shù)量 n=9； 推桿材料的彈性模量 MPaE ?? 。 3） 計算冷卻水的體積流量 vq 設(shè)冷卻水道入水溫度為 C?222 ?? ，出水口的水溫為 C?251 ?? ， 取水的密度3/1000 mkg?? ，水的比熱容 )/( CkgkJc ??? 。 ③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積 總A ，有： 22 2 6 0 9) 1 2 0 5(2n ?????? mmAAA ）（ 澆塑總 ④模具型腔內(nèi)的脹型力 漲F NNNAF ?????? 模總漲 該注射機的公稱鎖模力 為 NF 5109??鎖 ,鎖模力安全系數(shù)為 ~ ? ，這里取? ，則有： NFNNF 5552 ???????? 鎖漲 。 單擊 圖標(biāo) ，設(shè)置調(diào)入 2個衣架模型 (在此要保證黃色箭頭方向為開模方向 )，并確定兩模型中心距 ，然后單擊 圖標(biāo) 選擇按比例收縮并 設(shè)置模型收縮率為（ ABS 材料的收縮率） ， 之后再單擊 圖標(biāo)， 使用 自動 功能 創(chuàng)建出長方形工件 毛坯 （ 300 450 85） ，結(jié)果如 下 圖 20 所示 。 如下圖所示。 表 6 動模大型芯加工工藝 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯尺寸 160 145 48 2 熱處理 退火： HB180～ 220；調(diào)質(zhì)： HRC28～ 32 3 銑削 銑 毛坯 上下表 面，到尺寸 4 平面磨削 磨上下面到尺寸0 ? 到要求 5 數(shù)控銑 ① 鉆中 間孔 ?? 為 ? 鉆通 ；并鉸孔到要求，鉸孔深度為 7； ② 鉆推桿孔 ??? 鉆通 ，并鉸孔至符合要求，鉸孔深度為16； ③ 銑頂面周邊 的 圓角 ?R 到要求，銑削深度為 8； ④ 工件翻面，擴 中間 19? 孔 和 26? 孔到要求； ⑤ 鉆 59 ?? 推桿孔到要求，深度為 30；并鉆 83 M? 底孔到要求； 6 線切割 切割 側(cè) 邊外形到符合要求 7 電火花 打 頂面周邊 9個凹槽到要求 8 鉗工 ① 劃線，鉆 5個 8? 水孔到要求； ② 攻絲，攻水孔端口 103 M? 螺紋絲到要求；并攻 83 M? 絲孔到要求； ③ 用砂紙打磨成型表面和線切割表面，達(dá)圖樣要求。 之后根據(jù)理論計算出的澆注系統(tǒng)尺寸，在定模一側(cè)創(chuàng)建出流道，最后應(yīng)用 命令，創(chuàng)建出鑄件。 開模行程的校核 模具的開模行程 mmmmmmmmHHS 3 0 095~90)10~5(2560)10~5(21 ???????? 其中 1H 為塑件的高度（含澆注系統(tǒng)的高度，澆注系統(tǒng)高度約為 60mm，塑件高度也被包含其中 ） ； 塑件被推出距離 為 2H 。 圖 15 定模水路布置 圖 16 動模水路布置 31 為了防止漏水，水路在穿過兩模板之間應(yīng)該要可靠密封， 根據(jù)水路直徑為 8mm，按裝配技術(shù)要求選取 標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格為 Φ D=16， Φ d= 的 “ O” 型密封圈 進行密封 。 本設(shè)計采用推桿固定板固定，同時，因為頂桿與塑件接觸處均為平面，并無特定的方向，所以推桿無須設(shè)置止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。因三角形 轉(zhuǎn)換成矩形較合理，現(xiàn)按照面積的等效轉(zhuǎn)換將三角形轉(zhuǎn)換成矩形。 C 板高度尺寸可按：墊塊 =推出行程 +推桿固定板厚度 +推板厚度 +（ 510）mm=16+20+25+（ 510） mm=(6671)mm,初步選定 C為 70mm。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 因為 FUTABA（福踏板） 模架庫比較豐富 ，而且被廣泛使用 ，所以本設(shè)計中， 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇以 現(xiàn)在比較流行的 FUTABA_2P 為 標(biāo)準(zhǔn) 。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，不能僅憑經(jīng)驗確定。其作用是捕足料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量；通過在冷料穴末端設(shè)置拉料桿，主流道冷料穴在開模時又能起到把主流道的凝料拉出的作用。從型腔的邊緣進料，去除澆口容易，澆口去除后不留明顯痕跡，對產(chǎn)品外觀影響很小。 ② 分流道表面不要求過分光滑，通常 mRa ?? 。 （ 1） 主流道尺寸確定 ① 主流道長度：根據(jù)主流道設(shè)計要點 和 對 模具尺寸估算 ，現(xiàn)初取 L=60mm 進行設(shè)計。