【文章內(nèi)容簡介】 而對塑件的質(zhì)量產(chǎn)生影響，而且使熔料能夠順利充滿型腔。冷料井的形式有三種：一是與推桿匹配的冷料井；二是無粒料桿的冷卻井；三是與拉料桿匹配的冷卻井。 這里我們采用第一種與推桿匹配的倒錐形冷料井。 華東交大畢業(yè)設(shè)計 設(shè)計分流道 分流道是主流道與澆口相連的通道，通常是設(shè)計在分型面上，起到的作用是轉(zhuǎn)向和分流。如果是單個大型塑料件或者是多型腔擇一定要設(shè)計分流道。分流道的截面形狀分為多種，有圓形，提醒， U形正六角形等，下面就幾個典型的略作說明： 表 分流道截面外形和特征的比較 截面形狀 特征 熱量損失 流動阻力 加工性能 效果 圓形 小 小 較難 最佳 U形 較小 較小 易 良 矩形 大 大 易 不良 經(jīng)過對比和分析，設(shè)計的分流道采用圓形截面。 設(shè)計澆口 型腔和分流道之間并不是直接相連的，它們之間有一個過渡便是澆口，是澆注系統(tǒng)三大組成部分中的一員，一般情況下澆口的橫截面是圓形，長度一般在 毫米，截面面積是分流道截面面積的 到 倍，澆口的結(jié)構(gòu)形式分為多種，比如扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口，以及薄片澆口，點(diǎn)澆口。在設(shè)計中澆口采用的形式是側(cè)澆口，在 毫米之間，澆口的橫截面積S=**= = ，所以澆口是符合要求的。在設(shè)計澆口是還要考慮到一些因素： （ 1） 澆口位置要方便型腔排氣； （ 2） 澆口的位置要能夠使得熔料能充分充型； （ 3） 澆口應(yīng)該盡量設(shè)計在不影響產(chǎn)品外觀、不產(chǎn)生熔紋的位置； （ 4） 對于那些產(chǎn)品細(xì)又長的，澆口應(yīng)該設(shè)計在中心，并且從上部慣料的方式。 （ 5） 澆口的設(shè)計要在型腔壁較厚的部位，這樣可以起到一定程度的補(bǔ)縮作用。 肥皂盒注塑模具設(shè)計 15 澆注系統(tǒng)的示意圖如下： 圖 41 動模澆注系統(tǒng)圖 圖 42 定模澆注系統(tǒng)圖 華東交大畢業(yè)設(shè)計 第 五章 分模以及型腔布置 分型面的選擇需要仔細(xì)的考慮，因為這直接影響塑件的充型與脫模過程，制造成本有著千絲萬縷的聯(lián)系。因此必須重視分型面的設(shè)計與選擇。分型面的選擇有一下原則： （ 1）使塑件易于脫模，塑件不容易發(fā)生變形，還可以提高生產(chǎn)率效率，提高正品率； （ 2）分型面的選擇不同，塑件的復(fù)雜程度也會相應(yīng)改變，分型好了可以讓模具的結(jié)構(gòu)得到很大程度的簡化； （ 3）最基本的一條，一定要保證塑件的質(zhì)量達(dá)到符合預(yù)定要求，提高塑件的質(zhì)量； （ 4）分型面的選擇要盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)，是模具的加工難度得到減小，此外還要考慮到型腔的結(jié)構(gòu)； （ 5）布局澆注系統(tǒng)要合理，保證塑件充型的完整； （ 6） 分型面不 能 影響 到 產(chǎn)品外觀， 塑件光滑表面上應(yīng)該避免選擇分型面就是為了不影響產(chǎn)品的外官 ，分型面必須禁止有尖角分型面， 還 要考慮模具的使用壽命。盡量采用橫向的分型面，切勿采用直線分型面。 根據(jù)我們設(shè)計的肥皂盒，我們選取的分型面如下圖： 圖 上蓋分型面 肥皂盒注塑模具設(shè)計 17 圖 下蓋分型面圖 在上述兩個圖當(dāng)中加亮部分便是該零件的分型面，本設(shè)計最后是采用的方法是對這兩個零件單獨(dú)進(jìn)行分模，再挨個裝配的辦法進(jìn)行型腔的設(shè)計。最后裝配出來的零件時一模兩腔的型芯和型腔。 型腔的布置 模具設(shè)計中注塑模具型腔數(shù)目的確定是一個在理論上充滿矛盾的地方。降低制造成本與提高產(chǎn)品質(zhì)量精度等之間的矛盾；要經(jīng)過大量的計算所需要的時間與較短的模具設(shè)計周期的矛盾；在型腔數(shù)目確定公式中需要留到凝料的質(zhì)量與型腔數(shù)目不確定，無法計算得到凝料體積的矛盾。所以在這些問題上要做充分的考慮和周詳?shù)陌盐铡＞C上考慮我們采用一 模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。 在這里設(shè)計是采用先單個進(jìn)行分型然后在逐個裝配進(jìn)來的辦法，一個產(chǎn)品通過一次成型得出上下兩部分，也就是一模兩腔。它們的結(jié)構(gòu)圖如下所示： 華東交大畢業(yè)設(shè)計 圖 裝配定模圖 圖 型腔裝配圖 兩個裝配圖都是經(jīng)過裝配和編輯的，并且澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)都是在裝配環(huán)境下編輯而出的。 肥皂盒注塑模具設(shè)計 19 第六章 合模導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)設(shè)計 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為兩種，導(dǎo)柱導(dǎo)向、錐面定位導(dǎo)向。具體看下面圖所示。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是用來保證動模具與定模之間的開合模的開合運(yùn)動和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向定 位運(yùn)動，并且承受一定的側(cè)向壓力。錐面定位機(jī)構(gòu)用于定模和動模之間精密的對中定位。在這里我們這種介紹導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，因為本設(shè)計中就是采用這種機(jī)構(gòu)。 圖 61 導(dǎo)柱導(dǎo)向圖 在設(shè)計中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)套與模板是過渡配合的帶頭套的導(dǎo)套機(jī)構(gòu)我們都是從標(biāo)準(zhǔn)模架里面調(diào)出來的。在設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)注意： （ 1） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)該要有強(qiáng)度能耐磨以提高模具的壽命； （ 2） 導(dǎo)柱要合理的分布在模具分型面的周圍，導(dǎo)柱還應(yīng)對模具的邊緣保持足夠的距離，這樣做是為了保證整個模具的強(qiáng)度； （ 3） 導(dǎo)柱的長度要比凸模端面高出 68毫米，保證型芯進(jìn)入凹模里時型芯和型腔發(fā)生碰撞，產(chǎn)生損壞； （ 4） 導(dǎo)柱的設(shè)置要基于需要來確定裝配方式； （ 5） 通常請況下導(dǎo)套和導(dǎo)柱配合是 H8/f8，然而在這里導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定分配時按 H7/k6； （ 6） 導(dǎo)柱的直徑取決于模具的大小，具體的數(shù)據(jù)可以參考標(biāo)準(zhǔn)模架中數(shù)據(jù)。 華東交大畢業(yè)設(shè)計 第七章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 脫模結(jié)構(gòu)的組成 當(dāng)模具完成一次成型之后都要把成型好的塑件從模具型芯或者是型腔取出，在模具里面有一種用來完成這種任務(wù)的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)成為脫模機(jī)構(gòu)。 脫模機(jī)構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、推桿固定板、推桿墊板、纖維釘）、導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)套、推桿導(dǎo) 柱）、復(fù)位部件（復(fù)位桿）。 脫模機(jī)構(gòu)分類以及選擇 脫模機(jī)構(gòu)分為好多種，按照不同的分類方式來進(jìn)行區(qū)分。 驅(qū)動方式分為：機(jī)動推出機(jī)構(gòu)、液壓推出機(jī)構(gòu)、手動推出機(jī)構(gòu)； 推出元件分：推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推薦板推出機(jī)構(gòu)； 模具結(jié)構(gòu)分：簡單推出機(jī)構(gòu)（一次推出機(jī)構(gòu)）、復(fù)雜推出機(jī)構(gòu)（多元聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)自動切斷推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)）。 在動模上施加一次推出力就可以實現(xiàn)塑件脫模的機(jī)構(gòu)稱為一次脫模機(jī)構(gòu)，而我們本次設(shè)計中才用到的脫模機(jī)構(gòu)就是這種，這種機(jī)構(gòu)簡單，高效非常實用。 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計原則 （ 1）不能破壞或者改變塑件的外觀尺寸； （ 2）有意識的避免塑件保持在動模一側(cè)，可以順勢借助于開模力帶動脫模機(jī)構(gòu)，而且動模的推出機(jī)構(gòu)簡單； （ 3）推出機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度鋼度要足夠好，保障推出運(yùn)動準(zhǔn)確可靠順暢高效。 肥皂盒注塑模具設(shè)計 21 推桿的結(jié)構(gòu) 推桿有多種結(jié)構(gòu)，如下圖： 圖 推桿形狀圖 在本設(shè)計中運(yùn)用到的推桿就是第一種，可以看到推桿圓形截面。在模架里面調(diào)出推桿比較簡單，在調(diào)推桿之前我們要在型芯上面建立好相應(yīng)的點(diǎn)，這些點(diǎn)的參照一定要是零件的參照面，建 立好點(diǎn)后我們單擊 然后進(jìn)入了頂桿設(shè)置的對話框，單擊點(diǎn)然后在取到我們之前在型芯上建立的點(diǎn)。然后在設(shè)置頂桿的地面 ,我們在設(shè)計中選擇 F板的上表面來作為頂桿的地面。在單擊勾選按扭，系統(tǒng)會在默認(rèn)下自動生成所需要的頂桿。 脫模力的計算 脫模力的計算公式有四個，根據(jù)塑件的圓形內(nèi)孔半斤與壁厚之比 m=tr （矩形塑件 m= tbaπ? ）與 10進(jìn)行比較，再然 后根據(jù)塑件橫截面形狀是矩形還是圓形。 設(shè)計中塑件是矩形，截面是圓形 m的值經(jīng)過計算比是大很多，所以塑件屬于薄壁零件橫截面形狀是矩形，采用的計算公式為： F=21ta nfc ost8 KESL ）（ ）（? ??? ?+ 華東交大畢業(yè)設(shè)計 F是脫模力（ N）； E= 是塑料的彈性模量（ MPa）； S= 是塑料成型的平均收縮率（ %）； t= 是塑料件的壁厚（ mm）； L=35 是被包型芯的長度（ mm） ；? = 是塑料的泊松比； ? =10 是脫模斜度； f= 是塑件與鋼材之間的摩擦因素； r 是型芯的平均半徑（ mm）； a=115 是矩形星星的短邊長度（ mm）； b=156是矩形型芯的長邊長度（ mm） A 是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（ mm2 ），因為我們所設(shè)計的肥皂盒模型是底部有孔的， A項視為零； K2 是由 f和 ? 決定的無因次數(shù)， K2 =1fsin? cos? 。 帶入數(shù)據(jù)算得 F=55N。 肥皂盒注塑模具設(shè)計 23 第八章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以分為冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，其中中最主要的環(huán)節(jié)是冷卻系統(tǒng)，它是用來為成型了的塑件降溫。在產(chǎn)品成型的過程中，模具的溫度會對我們材料的充型、定型、成型和產(chǎn)品的質(zhì)量有著密切的關(guān)系，并且對我們產(chǎn)品的成型周期起著至關(guān)重要的最用，所以冷卻系統(tǒng)的合理設(shè)計是整個模具設(shè)計中不可或缺的一環(huán)。一般而言，我們塑料在熔體形態(tài)時，它的溫度有二百攝氏度左右，待 其成型完成之后它的溫度依然很高，而我們要把產(chǎn)品從模具中取出，要求他的溫度在六十?dāng)z氏度以下，我們采取對模具降溫的辦法，來降低產(chǎn)品的溫度，以實現(xiàn)塑件更快的從模具中脫離出來，這對提高生產(chǎn)效率影響很大。 冷卻水線的分布原則 （ 1）冷卻口大，多分布均勻?qū)χ破返睦鋮s效果越好； （ 2）制品的壁厚和澆口的地方要加強(qiáng)冷卻； （ 3）冷卻水進(jìn)出口的溫差低，能夠說明說明模具內(nèi)的溫度分布； （ 4）冷卻水線應(yīng)遠(yuǎn)離熔接的地方，可以防止熔接不良使得塑件強(qiáng)度減??； （ 5）如果有些部位熱量積聚打，溫度高擇要加強(qiáng)冷卻； （ 6）水孔和 型芯、型腔表面每個地方要有相同的距離，位置排列和型芯型腔吻合。 確定冷卻水線的分布 冷卻水線指的是直接在模板上面開設(shè)冷卻水線。我們的冷卻系統(tǒng)主要針對型芯，根據(jù)我們產(chǎn)品是小型模具的特點(diǎn)，把冷卻系統(tǒng)安置在了型芯上。如果冷卻水線開設(shè)在模板上，要盡量使水線靠近型芯的表面，但是也有一定的要求：冷卻水線要避免干涉和薄壁現(xiàn)象的產(chǎn)生。根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，冷卻水線是用來開設(shè)冷卻孔的，開完孔之后要離型芯的下表面有 1015 毫米的距離，離型芯的上表面也要保持 1015個毫米的距離。具體體現(xiàn)如下圖所示： 華東交大畢業(yè)設(shè)計 圖 冷卻水線圖 冷卻計算 冷卻時間的確定，在注射過程中，從塑件開始充型到充型結(jié)束并且能吧塑件此乃型腔中取出的這段時間定義為冷卻時間。這個時間標(biāo)準(zhǔn)通常是以充分固化定型，而且保證了制品具備一定強(qiáng)度和剛度為依據(jù)，它占到整個注射生產(chǎn)周期的80%，這個時間和制品的壁厚的材料有著直接的關(guān)系，根據(jù)我們的制品厚度為 毫米，材料為 pvc，查課本《塑料成型工藝及模具設(shè)計》第 210頁，得到這個時間是 秒。 肥皂盒注塑模具設(shè)計 25 第九章 模具的裝配 模具裝配準(zhǔn)備和注意事項 模具裝配前準(zhǔn)備工 作：對照總裝配圖對裝配的基準(zhǔn)做好把握，接下來檢測每個零件，吧不符合要求的零件淘汰掉，至于合格零件要去磁，假如零件組合后有尺寸上滿的誤差則說明要進(jìn)行修模的的工作。分型面的吻合面積不能少于 80%，間隙不能超過溢料量的極小值，裝配時要盡量保持原有的加工尺寸基準(zhǔn)面，組裝每個系統(tǒng)時保證沒有卡滯、松動的現(xiàn)象產(chǎn)生，組裝時要保證所有的定位螺釘定位銷、連接螺釘緊湊，再試模，吧杜荷要求的零件做好標(biāo)記，并且標(biāo)記好組裝基準(zhǔn)面。 模具的裝配順序和要點(diǎn) （ 1） 每個零 部件，動模和定模 都需要分開 裝配，再總裝。 （ 2） 裝配導(dǎo)套導(dǎo)柱機(jī) 構(gòu)時需要保障開合模的動作輕靈沒有晃動阻滯現(xiàn)象的發(fā)生 。 （ 3） 裝配型芯、鑲件，應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行必要的修模使各配合間隙達(dá)到預(yù)定要求。 （ 4） 在裝配頂出系統(tǒng)時由于我們設(shè)計的頂出系統(tǒng)是多頂桿頂出系統(tǒng)需要調(diào)整復(fù)位，頂出等裝置 。 （ 5） 裝配冷卻系統(tǒng)， 要檢測水路通暢沒有阻塞，漏水電以及閥門是否靈活 。 （ 6） 在裝配傳動系統(tǒng)（液動和氣動）管路之間的連接是否合格 。 （ 7） 固定連接螺釘是施加的力量要均勻 ，緊固可靠，保證模具裝配齊全。 （ 8） 檢查模具所用的各種配件，附件等，保證模具裝配齊全。 華東交大畢業(yè)設(shè)計 總結(jié) 在畢業(yè)設(shè)計過程 中，確實遇到了大大小小的問題，但是通過問題的一個個解決，使我對知識的理解和把握有了很大的提高。通過查找資料的過程中，使我對模具這方面的知識有了新的認(rèn)識和理解，模具是一個高附加值技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，我們國家的制造業(yè)發(fā)展迅速，這對模具提出了新的要求，所以說模具技術(shù)的提高與開發(fā)大有文章可做。 畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)這四年來，對所學(xué)知識的運(yùn)用和遷移能力的一此考驗，也是對我們在校期間所學(xué)的一次總結(jié)與應(yīng)用，更能提高我們解決問題的能力。 剛剛拿到畢業(yè)設(shè)計這個題目的時候，我真的是無從下手，因為我是學(xué)機(jī)