【文章內(nèi)容簡介】 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第四章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模架的選擇 通過塑件分析，選用龍記模胚 3040，模架簡圖如圖 所示。 圖 模板 注塑機(jī)的選擇 根據(jù)塑件的形狀及尺寸，計算其在分型 面上的投影面積和塑件以及澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，計算所需鎖模力、總注射物料量，然后才能初選設(shè)備。 由于制品的外觀由許多孔和凸臺組成，形狀復(fù)雜，首先利用 Pro/E 軟件的分析功能對制品的體積和在分型面上的投影面積進(jìn)行計算與測量。在 Pro/E軟件里打開三維模型，利用其質(zhì)量屬性分析對表面積、體積、質(zhì)量進(jìn)行分析與計算。根據(jù)軟件計算得出結(jié)果如下： 塑件在分型面上的投影面積： 塑件體積： V= 塑件密度： ? =所以塑件的質(zhì)量： m = ()= 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 根據(jù)塑件的注塑量、分型面的投影面積和模具的合模高度選擇注塑機(jī)的型號如表 表 型號為 XSZY125的注塑機(jī)參數(shù) 模具參數(shù)校核 1. 注射量的校核 : 要求注射量不超過注射機(jī)的最大注射量，在注塑生產(chǎn)中，注塑機(jī)每一個成型周期向模具腔內(nèi)注入的塑料熔體體 積或質(zhì)量稱為塑件的注射量，其中包括澆注系統(tǒng)內(nèi)所存留的塑料熔體體積，選擇注塑機(jī)時，必須保證塑件的注射量小于注塑機(jī)的最大注射量的（ 80～ 85） %，最小注射量不小于注塑機(jī)注射量的 20%，根據(jù)式 kMmax?M M=n?Mi+m 式中 g 臥式 額定注射量 (cm3) 125 螺桿直徑 (㎜ ) ? 40 注射壓力 (MPa) 120 注塑時間 (S) 注射行程 (mm) 115 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 2 4 5 6 8 101 鎖模 力 (KN) 900 拉桿內(nèi)間距 (㎜ ) 260 290 最大開模行程 (mm) 300 最大模具厚度 (㎜ ) 300 最小模具厚度 (㎜ ) 200 鎖模形式 雙曲肘 模具定位孔直徑 (㎜ ) ? 125 噴嘴球半徑 (㎜ ) SR15 噴嘴孔徑 (㎜ ) ? 4 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 Mmax—— 注塑機(jī)最大注射量 /mm3； Mi—— 澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量或體積 /mm3； m—— 單個制件質(zhì)量或體積 /mm3； n—— 型腔數(shù)目 /個； k—— 注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取 。 125?+≈ 。 故：注射機(jī)注射量滿足要求。 2. 注射壓力的校核 塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑件形狀以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。注射壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。 所選的塑料原料為 ABS，制件結(jié)構(gòu)合理，流體流動性能好，其注射壓力在（ 70～100） Mpa 之間，其值在所選的注射機(jī) 成型范圍之內(nèi)，故能滿足要求。 3. 鎖模力的校核 注射時塑料熔體充滿型腔的時候，存在較大的壓力，它會使模具從分型面漲開，該壓力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的最大鎖模力，才能使注射時不發(fā)生溢料和漲?，F(xiàn)象。 為了保證注射成型過程當(dāng)中型腔能夠可靠的鎖閉，必須滿足： （ nA1+Aj） p? Fn? (+6?) ? 120?80%=265kN900kN 故：注射機(jī)鎖模力滿足要求。 4. 安裝部分尺寸校核 模具厚度校核： 由于注射機(jī)的動模和定模固定板之間的距離都有一定的調(diào)節(jié)量 ? H，因此，對安裝使用的模具厚度有一定的限制，一般情況下，模具的實(shí)際厚度 H 必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度和最小模具厚度之間。 所選用的注射機(jī)的模具最大厚度 Hmax為 300mm，最小模具厚度 Hmin為 200mm。所設(shè)計的模具總厚度為 265mm，此值在所選注射機(jī)的最大模具厚度和最小模具厚度之間。因此，設(shè)計的模具厚度滿足注射機(jī)對模具的合模要求。 成型零部件設(shè)計 模具合模后，在動模板與定模板之間的某些零部件組成一個能填充塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀的與尺寸就決定了塑料制件的形狀與尺寸。構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包 括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件；凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi) 表面的零件，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。凹、凸模按結(jié)構(gòu)不同主要可分整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。 1）整體式的凹模和凸模是指直接在整塊模板上加工出凹、凸形狀的結(jié)構(gòu)形式。其特點(diǎn)是牢固、不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是加工困難，熱處理不方便，整體式凸模還有消耗模具鋼多、浪費(fèi)材料等缺點(diǎn)。所以整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡單的單個型腔中、小型模具或工藝試驗(yàn)?zāi)＞摺? 2）組合式凹模、凸模結(jié)構(gòu)是 指由兩個或兩個以上的零件組合而成的凹模或凸模。按組合方式的不同，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式等形式。，整體嵌入式多用于小型塑件多型腔的成型，使的各個型腔和型芯可以單獨(dú)加工，通過 H7/m6 的配合壓入到模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，拆裝方便，容易保證形狀和尺寸精度。局部鑲嵌式多用于型腔、型芯有些局部不易加工成型或需要經(jīng)常更換的模具結(jié)構(gòu)。四壁拼合式主要用于大型和形狀復(fù)雜的凹模，通過把型腔四壁和底板分別加工，經(jīng)研磨后壓入模套中組成型腔。 成型零部件的工作尺寸計算 影響塑件的尺寸精度的因素很多， 概括的說，有塑料原材料的、塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝、模具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝配、模具使用中的磨損的因素。在一般情況下，原材料收縮率的波動、模具的制造公差和成型零件的磨損是影響塑件的主要原因。因?yàn)槭湛s率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件尺寸的增大而增大，因此，生產(chǎn)大型塑件時，收縮率波動是影響塑件精度的主要因素，若單靠提高模具制造精度是困難和不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較小的塑料；生產(chǎn)小型塑件時，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素，因此，應(yīng)提高模具制造精度等級和減少磨損。 收縮率的確定 ABS 塑料的收縮率為 %～ %，該塑料的平均收縮率 S 為 min max( ) / 2S S S?? =（ %+%） /2 =% 精度的確定 對于 ABS塑料而言，對于標(biāo)注公差，高精度選用 MT2，一般精度選用 MT3，對于未注公差選用 MT5。 型腔和型芯相關(guān)尺寸計算 （ 1）上型腔鑲塊尺寸的計算： 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 上型腔鑲塊 徑向尺寸的計算 00[ (1 ) 0 .7 5 ]zzmL s L s??? ? ? ? ? 式中 mL —— 模具型腔徑向基本尺寸； sL —— 塑件外表面的徑向基本尺寸； △ — 塑件外表面的徑向基本尺寸的公差； z? —— 模具成型零件制造公差； S —— 塑件平均收縮率。 L1 =[(1+)**] =+ L2=[(1+)**] =+ L3=[(1+)**] =+0 高度尺寸的計算： 00[ (1 ) 0 .7 5 ]zzmsH s H????? ? ? ? 式中 mH —— 模具型腔徑向基本尺寸； sH —— 塑件凸起部分高度基本尺寸； △ —— 塑件外表面的徑向基本尺寸的公差； z? —— 模具成型零件制造公差； 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 S —— 塑件平均收縮率。 H1=[（ 1+） **] =+ H2=[（ 1+） **] =+ （ 2）下型腔鑲塊的尺寸計算： 圖 下型腔鑲塊 徑向尺寸的計算： L1 =[(1+)**] =+ L2=[(1+)**] =+ L3 =[(1+)**] =+ L4=[(1+)**] =+ L5 =[(1+)**] =+ L6 =[(1+)**] =+ L7 =[(1+)**] =+ 高度尺寸的計算： H1=[（ 1+） **] = 三江 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 H2=[（ 1+） **] = H3=[（ 1+） **] = （ 3） 凸模鑲塊的尺寸計算：