【文章內(nèi)容簡介】 門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 35 頁 圖 33 軸承新建模型 步驟 3 創(chuàng)建拉伸特征 1）單擊【拉伸】 命令進(jìn)入【草圖】 繪制軸承制品的外部形狀，單擊 √按鈕 ， 輸入拉伸高度為 。得出如圖 34 所示效果 圖 34 創(chuàng)建拉伸特征 2）重復(fù) 1），創(chuàng)建 ? 12mm、高 和 ? 10mm、高 的圓柱，效果如圖 35 所示 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 35 頁 圖 35 制品整體外觀 步驟 4 建立拔模特征 單擊【拔?！?命令，進(jìn)入拔模界面，選取上表面，然后單擊【參照】，在拔模曲面選項(xiàng)中選取 ? 12mm實(shí)體曲面，在角度欄中輸入 5， 如圖 36 所示 圖 36 拔模界面 然后單擊 ，即完成斜度為 85℃的 ? 12mm實(shí)體。 步驟 5 創(chuàng)建孔特征 單擊【孔】 命令，進(jìn)入放置孔特征界面，按照?qǐng)D 37 所示設(shè)置孔的參數(shù)及放置位置 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 35 頁 圖 37 創(chuàng)建孔界面 單擊 ，即完成孔特征的創(chuàng)建。 步驟 6 倒圓角 單擊【倒圓角】 命令，按住 ctrl 鍵，選擇所倒圓角的兩個(gè)面，輸入圓角的半徑，如圖 38 所示設(shè)置 圖 38 倒圓角 單擊 ，完成倒圓角特征。 完成后的零件模 型效果如圖 31，圖 32 所示。 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 35 頁 4 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 塑料注射成型模具一定要安裝在與其相適應(yīng)的塑料注射成型機(jī)上才能進(jìn)行生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)塑料注射成型模具時(shí)，必須熟悉所選用注射劑的技術(shù)規(guī)范，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。 從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范有：公稱注射量、公稱注射壓力、公稱鎖模力、模具安裝尺寸以及開模行程等。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的有關(guān) “注射機(jī)使用說明書 ”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范。因?yàn)榧词雇灰?guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略 有差異。 注射機(jī)的選用 選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。 由軸承材料 POM 密度： ρ=179。，在 proe 工具欄分析里的模型分析可計(jì)算出單個(gè)制品的質(zhì)量為體積 ，質(zhì)量，如圖 41 所示 圖 41 塑件體積 質(zhì)量 根據(jù)制品的質(zhì)量及其體積及行腔數(shù)， 選擇 XSZS22 型號(hào)的臥式注射成型機(jī)，此型號(hào) 注塑機(jī)合模方式為液壓 機(jī)械，注射方式為雙柱塞 。此型號(hào)注射機(jī)的 主要技術(shù)參數(shù)如下： 理論注射容量為 :20 3cm 螺桿直徑： 20 2mm 注射壓力： 117MPa 鎖模力： 250KN 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 35 頁 移模行程： 160mm 最大模具厚度： 180mm 最小模具厚度： 60mm 最大注射量的校核 一次注塑成型所用塑料最好為注塑機(jī)最大注射量的 80%。過小會(huì)造成制品缺料、制品疏松而強(qiáng)度降低等缺陷；過大，塑料在料筒中停留時(shí)間過長會(huì)發(fā)生分解變質(zhì)。當(dāng)注塑機(jī)最大注射量的單位為 cm179。，按下列公式校核 KV0 ≥ V = nVi + V 澆 （ 41） 式中： V0—— 注塑機(jī)最大注射容積（ cm179。） V—— 包括制品、澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)的總體積 （ cm179。） Vi—— 單個(gè)制品的體積（ cm179。） V 澆 —— 澆注系統(tǒng)的體積 （ cm179。） n—— 行腔數(shù) K—— 注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取 K = 由模型中可計(jì)算出澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)的總體積為 600mm179。，那么有 V = nVi + V 澆 = 4 10178。 mm179。+600mm179。 =3820 mm179。= cm179。﹤ KV0 = 20cm179。=16 cm179。 由此可知，校核合格。 鎖模力的校核 鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力 [8]，即： F 鎖 ? F 脹 = A 分 P 型 （ 42） F 鎖 — 注射機(jī)的額定鎖模力（ N）； P 分 — 模具型腔內(nèi)塑料熔體平 均壓力（ MPa）；一般為注射壓力的 ～ 倍，有 P 型 =（ ～ ） 117 MPa= MPa～ MPa，這里選 50 MPa。 A 分 — 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（ mm2） ∴ F 鎖 ? F 脹 = A 分 P 型 = mm178。 50 MPa 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 35 頁 = mm178。 50 N/mm178。 0= 22608 N ≈ KN F 鎖 =250 KN ﹥ F 脹 = KN ，校核合格。 開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 開模行程是指從模具中取出塑料所需要的最小開合距離，用 H表示，它必須 小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程 S。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開模行程可按以下兩種情況進(jìn)行校核：一種是開模行程與模具厚度無關(guān)，二種是開模行程與模具厚度有關(guān)，我們這里選用的是開模行程與模具厚度有關(guān)，單分型面注射模具。 當(dāng)開模行程與模具厚度有關(guān)時(shí) 這種情況主要是指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓 機(jī)械聯(lián)合作用的注射機(jī)，其模板行程是由連桿機(jī)構(gòu)的做大沖程決定的，而與模厚度是無關(guān)的。此情況又 兩種類型： ⑴ 對(duì)單分型面注射模，所需開模行程 H 為： S ? H + H1 + H2 + （ 5～ 10） mm （ 43） 式中： H — 模具厚度 （ mm） H1— 塑件推出距離（也可以作為凸模高度） （ mm） H2— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑高度 （ mm） S — 注射機(jī)移動(dòng)板最大行程 （ mm） 本設(shè)計(jì)中的模具為兩板模，由公式（ 43）可得： S? 28+30+24+5=87mm 即最小開模行程為 87mm﹤ S=160mm，所以校核合格。 分型面的選擇 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜，我們在這里選用與合模方向垂直的分型面。 分型面的形式 分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，我們常見的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 35 頁 分型面的選擇原則 a）、便于塑件脫模： Ⅰ、 在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi) Ⅱ 、應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 Ⅲ 、應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位； b）、考慮和保證塑件的外觀不遭損壞 c）、盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同軸度等） d）、有利于排氣 e）、有利于模具的加工 單分型面注射模 單分型面塑料注射成型模具也稱為二板式塑料注射成型模具。 單分型面塑料注射成型模具一般又動(dòng)模和定模組成，其型腔一部分設(shè)在動(dòng)模上，一部分設(shè)在定模上，主流道設(shè)在定模上，分流道和澆口設(shè)在分型面上，開模后塑件 連同流道凝料一起留在動(dòng)模一側(cè)，動(dòng)模一側(cè)設(shè)有推出機(jī)構(gòu)，用以推出塑件和流道凝料（又稱脫模）。這類模具的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)塑件成型的適應(yīng)性很強(qiáng)。所以應(yīng)用十分的廣泛。 多分型面注射模 多分型面注射模是指有兩個(gè)或者兩個(gè)以上分型面的注射模統(tǒng)稱，這類模具又可分為雙分型面和三分型面（包括垂直分型面和水平分型面），以雙分型面注射模最為常見。 在本設(shè)計(jì)中選用的模具為二板模，模具的分型面設(shè)置在軸承直徑為 ? 12mm的實(shí)體上，距離 ? 10mm實(shí)體的上表面的距離為 ，如圖 41 所示。 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 35 頁 圖 41 分型面視圖 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 35 頁 5 型腔數(shù)目的確定 為了是模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高是生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定行腔數(shù)目。常用的方法有兩大類：一是按技術(shù)參數(shù)確定行腔數(shù)目；二是按經(jīng)濟(jì)性確定行腔數(shù)目。 一次注射只能生產(chǎn)一個(gè)塑料產(chǎn)品的模具稱為單型腔模具，如果一副模具一次注射能生產(chǎn)兩件或者兩件以 上的塑料產(chǎn)品，則稱為多型腔模具。 與單型腔模具相比較，多型腔模具最大的優(yōu)勢在于提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體生產(chǎn)成本。 本設(shè)計(jì)中，根據(jù)制品的尺寸及其特性，宜選用多型腔模具。此次設(shè)計(jì)中選用的是一模四出，如圖 51 所示。 圖 51 型腔數(shù)及布置 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 35 頁 6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則 所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓 清晰的塑件。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。而澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。我們在這里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成，如圖 61 所示： 1— 澆口襯套 2— 主流道 3— 制品 4— 分流道 5— 澆口 圖 61 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為： 基于 Pro/E 的塑料門軸承的注塑模具設(shè)計(jì) 第 19 頁 共 35 頁 ⑴ 主流道圓錐角 α=2o～ 6o，對(duì)流動(dòng)性差的塑件可取 3 o～ 6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra﹤ 。 ⑵ 主流道大端呈圓角，半徑 r=1～ 3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。 ⑶ 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于 60mm，過長則會(huì)影響熔體的順利充型。 ⑷ 對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用 H7/m6 過渡配合，與定位圈的配合采用 99hH 間隙配合。 ⑸主流道 襯套一般選用 T T10 制造，熱處理強(qiáng)度為 52～ 56HRC。 分流道的設(shè)計(jì) 分流道就是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必定設(shè)計(jì)分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。 ① 分流道的截面形狀：通常分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、 U 形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，提高效率及其工藝性，選用截面為圓形的分流道，如圖 62 所示。 圖 62 分流道截面 ② 分流道的尺寸：因?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差 異，所以可以根據(jù)塑料的品種來粗略地估計(jì)分流道的直徑。對(duì)于圓形截面的分流道，其直徑有 D=Tmax+