【正文】 000 臺，其中注射成型設(shè)備約 27600 臺。 0 目 錄 第一章 緒論 ??????????????????????????? 1 第二章 注射成型工藝分析 ????????????????????? 3 第一節(jié) 概述 ??????????????????????? 3 第二節(jié) 產(chǎn)品零件的分析 ?????????????????? 4 第三章 注塑機的選擇 ??????????????????????? 8 第四章 型腔布置 ????????????????????????? 10 第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 ??????????????? ???????? 14 第一節(jié) 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則 ????????????? 14 第二節(jié) 流道及澆口設(shè)計 ?????????????????? 16 第六章 模架的確定及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ????????????????? 21 第七章 分型面與排氣系統(tǒng)的設(shè)計 ?????????????????? 22 第八章 成型零件的設(shè)計 ?????????????????????? 25 第九章 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 ????????????????????? 34 第十章 推出機構(gòu)的設(shè)計 ?????????? ???????????? 37 第一節(jié) 推桿的基本概況 ?????????????????? 37 第二節(jié) 脫模力及推桿的尺寸計算及校核 ??????????? 38 第十一章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 ??????????????????? 41 第十二章 零件的加工 ??????????????????????? 43 設(shè)計體會 ???????????????????????????? 47 參考文獻 ???????????????????????????? 48 第一章 緒論 塑料是樹脂為主要 成分的高分子有機化合物，簡稱高聚物。我國現(xiàn)在塑料制品年產(chǎn)量已超過 2021 萬噸以上，其中注射成型產(chǎn)品占約 30%左右。十多年來，國內(nèi)外塑料成型行業(yè)在改進和提高模具設(shè)計與制造方面投入了大量的資金和研究力量，取得了許多成果。當(dāng)模具再次閉合以后，下一個注射成型周期開始。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70186。 二、關(guān)于 ABS 塑料的數(shù)據(jù) (物理、熱性能 ) 密度： ～ 質(zhì)量體積： ～ 吸水率（ 24h 長時間）： ～ % 熔點（或黏流溫度）： 130～ 160186。C 7 后處理時間： 2～ 4/h 四、削皮器的塑料模成型分析 該削皮器外形的零件圖如下： 此塑料件為削皮器外觀圖，外表要求光潔美觀，為不規(guī)則塑件。對于柱塞式的注射機，其最大注射能力在國際上規(guī)定以一定聚苯乙烯塑料的最大克數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)參數(shù)包括鎖模力、最小和最大注射量、塑化能力、模板尺寸、制品尺寸精度和流變參數(shù)等。 型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損失 澆注系統(tǒng)作為充填型腔的流動通道，要求流經(jīng)其內(nèi)的塑料熔體熱量損失及壓力損失減小到最低程度，以保持較理想的流動狀態(tài)及有效地傳遞最終壓力。過小的錐角會使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。這是因為梯形分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大，這里采用梯形截面的分流道。澆口寬度 W 的大小對熔體的體積流量有直接影響。分型面的形狀可以是平面、階梯面 或曲面。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，另一方面氣體受壓力，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或（褐色斑紋），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。 1）整體式凹模 整體式凹模由整塊材料加工而成。其具體的形式參見圖紙。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸精度的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求高。 1) 強度條件計算式如下： ①整體式圓形型腔側(cè)壁厚度的計算公式如下： 若 h/l? 則： S=(][22?pl)1/2 31 =? l（][?p） 1/2 若 h/l? 則： S=（][32?ph） 1/2 =（][?p） 1/2 式中： h 為型腔深度， l 為型腔的長邊長度 塑件的型腔深度為 6mm，平均邊長度為 200mm h/l=6/200= 則： Smin=（][32?ph） 1/2 =（][?p） 1/2 =?6?(50/160)1/2 = ② 整體式矩形型腔底板厚度 Tmin=(][22?pb)1/2 =(][?p)1/2 =?40? (50/160)1/2 = 32 式中 b 為短邊的長度。 三、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)、特點及選用 常用的導(dǎo)柱有帶頭導(dǎo)柱、帶肩導(dǎo)柱、推板導(dǎo)柱、斜導(dǎo)柱及合模銷等。 推桿主要有以下幾種形式： 單節(jié)式推桿，除頭部帶凸肩供安裝外，一般直徑為 6~32mm，長度 為 100~630mm。材料選用 T8A，熱處理后要求硬度達到 HRC50 以上。 ABS 成型的手機充電器外殼因為其模具溫度一般小于 80186。 二、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計計算 該設(shè)計可做如下處理：注射 ABS 制品的土豆削皮器，產(chǎn)量為 ，用 20186。由式（ ）有 ??? dLAn ? = 孔 取 8 孔。 6）劃線：劃出各孔的中心位置，并在中心鉆中心孔。 gT X Rm 6 X 4 N Gp P $v S T T amp。 g T X Rm 6 X4 N G p P$ v S TT amp。 UE 9 a Q G n8 x p$ R amp。 g T X Rm 6 X4 N G p P$ v S TT amp。 k s v* 3t n G K8 ! z 8 9 Am YW pa z ad N u K Namp。 gT X Rm 6 X 4 N Gp P $ vS T T amp。 g T X Rm 6 X 4 N Gp P $v S T T amp。 g T X Rm 6 X 4 N Gp P $v S T T amp。 Q A 9 w k xF ye Q ^! dj s X u y U P2 k N X pR W Xm Aamp。 2）鍛造：將棒料鍛成較大的方形毛坯。 h 冷卻水管的布置以均勻為前提。 推桿直徑的確定 推桿推出制品或推頂推件板時應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性，其受力狀態(tài)可簡化為一端固定、一端鉸支的壓桿穩(wěn)定性模型。 推桿應(yīng)設(shè)在排氣困難的地方。由于推桿位置設(shè)置有較大的自由度，因而用于推頂箱體等異型制品，以及塑料件局部需要教大脫模力的場合，常用推桿為圓形截面，也有矩形和半圓形等。 導(dǎo)柱在模具上的布置方式 導(dǎo)柱零件的設(shè)置位置 導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的位置應(yīng)避開型腔板在工作時應(yīng)力最大的部位。 模具型腔厚度的計算，應(yīng)以最大壓力為準(zhǔn)。 凹模采用鏡面鋼 PMS(10Ni3CuAlVS)，它的供貨硬度為 30HRC，易于切削加工。 凸模 凸模和型芯均是成型塑件內(nèi)表面的零件。 一、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 構(gòu)成型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括凹模，凸模、型芯、鑲塊各種成型桿，各種成型環(huán)由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力和足夠的精度和表面粗糙度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來說成型零件都應(yīng)進行熱處理，使其具有 HRC40 以上的硬度，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等。 8）對側(cè)向抽芯的影響 當(dāng)塑件需要側(cè)向抽芯時，為保證側(cè)向型芯的放置及抽芯機構(gòu)的動作順利，在選定分型面時，應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺作為抽芯方向，將較深的凹孔或較高的凸臺放置在合模方向，并盡量把側(cè)向抽芯機構(gòu)放置在動模一側(cè)。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面多為矩形狹縫（也有用半圓形的注入口），調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此要求所設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失 18 盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。 普通流道的澆注系統(tǒng)從總體來看，有如下作用： 將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時使型腔內(nèi)的氣體能及時順利排出。 4n 可供參考，當(dāng)型腔數(shù)目接近 13 n4 時，表明可以取得很好的經(jīng)濟效應(yīng)。所以，在這里采用多型腔設(shè)計。 第三章 注射機的選擇 注射模是安裝在注射機上進行注射成型生產(chǎn)的，在進行模具設(shè)計之前，我們應(yīng)該先對注射機的技術(shù)規(guī)范和使用性能進行了解。C 料筒溫度（后期）： 180～ 200186。模具設(shè)計時應(yīng)注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。水、無機鹽、堿、酸類對 ABS幾乎無影響 ,在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但于烴長期接觸會軟化溶脹。在保壓一段時間后，通往模腔流道內(nèi)的物料已經(jīng)凝固到不能再流動的程度。此外，塑料生產(chǎn)及產(chǎn)品更新均以模具制造和更新為前提。由此可知，推動模具技術(shù)的進步應(yīng)是刻不容緩的策略。 在高分子材料加工過程中，用于塑料制品成型的模具，稱為塑料成型模具 ,簡稱塑料模。 目前，我國的塑料模設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)、 CAD 技術(shù)、 CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用。合模系統(tǒng)調(diào)節(jié)位于動模板和定模板之間的模具。這種塑料的基本情況如下： 基本特性 ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。 主要用途 ABS 在機械工業(yè)中用來制造齒輪、泵頁輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。C 熱變形溫度（ ）： 83～ 103186。由零件實物及經(jīng)驗可知，該零件采用注射法成型比較合適。從模具設(shè)計角度出發(fā)，首先應(yīng)了解注射機的最大注射量，最大注射壓力 ，最大鎖模力，最大成型面積，模具最大厚度和最小厚度，最大開模行程，以及最大注射量的校核。實際所需鎖模力應(yīng)小于注射機的名義鎖模力，為保險起見用 計算，因此，實用公式為： cc Ap FApFn / ?? ? 個 12 注射機的注射量 設(shè)注射機公稱注射量為 G（ cm3），單個制品的體積為 V（ cm3），流道和澆口的總體積為 C（ cm3），則最大的型腔數(shù)目為： VCGn ??2 生產(chǎn)中每次注射量應(yīng)為公稱注射量 G 的（ ～ ）倍，現(xiàn)取 進行計算。 第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 第一節(jié) 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴射出之后到達型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。 澆澆口套的材料選為 T8A 工具鋼制作，經(jīng)淬火洛氏硬度為 50～ 55HRC。 澆口的主要作用如下： 熔體充模后，首先在澆口處凝固，當(dāng)注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 通常分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后留在動模一側(cè)，這樣有助于動模內(nèi)設(shè)置推出機構(gòu)動作，否則在定模內(nèi)設(shè)置推出機構(gòu)往往會增加模具整體的復(fù)雜性。 第八章 成型零件的設(shè)計 型腔是模具中直接用以成型制品的部分。整體凹模的外形多采用帶臺階的圓柱體，從下部嵌入到凹模固定板中。 具備以上特點的注射模常用鋼種有以下幾種： 1）碳素鋼 2）合金鋼 小型芯和鑲件常以棒料的形式供應(yīng)，采用淬火變形 小、淬透性好的高碳合金鋼，經(jīng)熱處理后在磨床上直接研磨至鏡面。 ABS成型的土豆削皮器制品取一般精度 IT3級 ,取 IT9 級作為模具的制造公差。導(dǎo)向零件主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位。 這里選用帶頭導(dǎo)套。它與型芯或模板的錐孔相配合，無間隙地貼合，推桿無摩擦卡滯，并有引錐作用，可降低脫模力。脫模力是注射模脫模機構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。 41 并要首先保證型芯的冷卻。查表 （《中國模具設(shè)計大典》第 2 卷）得 ABS 單位重量放出的熱量 Q1= 102kJ/Kg。 一、凹模的加工 由于凹模為不規(guī)則的零件，型腔部分須采用電火花加工。 12）精磨：精磨四個導(dǎo)柱孔。 k sv * 3t n G K8 ! z 89 A m YW pa za d N u K Namp。 ks v *3t n G K 8! z8 9 Am Y Wp az a d Nu K Namp。 M uW F A5 u x Y7 Jn D 6 Y W Rr W w c^ v R 9 Cp b K! zn % M z8 4 9 Gx ^ G8 9 Am U E 9a Q Gn 8 xp $ R amp。 ks v *3t n G K 8! z8