【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 因而壓力損失小，進(jìn)料速度快，成型比較容易。另外，它傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便。 圖 34 模具的直接澆口圖 冷料穴設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是去除料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。在充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)中，采用底部帶有拉料桿的冷料穴，這類冷料穴的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿 裝在面板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用球頭形的拉料桿配合冷料穴。專用于推件板脫模機(jī)構(gòu)中。塑料進(jìn)入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形頭上，拉料桿固定在面板上，開模時(shí)將主流道凝料拉出定模，然后靠推板頂出塑料制件時(shí)，強(qiáng)行將其從拉料桿上刮下脫模。 冷料穴的形式有三種：（ 1）與推桿匹配的冷料穴；（ 2)與拉料桿匹配的冷料穴；（ 3）無拉料桿的冷料穴。 通過分析得出：該設(shè)計(jì)中選擇第（ 3）種，且拉料桿的頭部選擇為球形。 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 35 模具的冷料穴圖 成型零件設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式： 整體式凹模：非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形；加工困難，故只適用于小型且形狀簡(jiǎn)單的塑件成型 ,此時(shí)可省去定模座板。 組合式凹模：組合式凹模又可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式以及拼塊組合式。 （ 1）整體嵌入式凹模：凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 （ 2）局部鑲嵌式凹模：對(duì)于形狀復(fù)雜或易損壞的凹模，將難以加工或易損壞的部分做成鑲件形式嵌入型腔主體上。 （ 3）拼塊組合式凹模：這種結(jié)構(gòu)形式廣泛用于大型模 具上。根據(jù)鑲拼方式不同，又可分為凹模底部鑲拼式、凹模側(cè)壁鑲拼式以及瓣合式。 ①凹模底部鑲拼式結(jié)構(gòu)：對(duì)于形狀較復(fù)雜的型腔或尺寸較大時(shí)，可把凹模做成通孔型的，然后再鑲上底部。 ②凹模側(cè)壁鑲嵌式結(jié)構(gòu)：對(duì)于大型凹模，為了便于加工，有利用熱處理并節(jié)省模具鋼，其側(cè)壁可采用拼塊結(jié)構(gòu)。 ③瓣合式凹模：對(duì)于側(cè)壁帶有凹凸形狀或外螺紋時(shí)，為了便于塑件脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式。 通過上述分析得：選用整體嵌入式凹模，因?yàn)樗芗切⌒颓倚螤詈?jiǎn)單的塑件；同時(shí)凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。 整體式凸模：不僅結(jié)構(gòu)牢固，還可省去動(dòng)模墊板（即支承板）。但是由于不便于加工，故只適用于形狀簡(jiǎn)單且凸模高度較小的單型腔模具。 組合式凸模：組合式凸模又分整體裝配式和鑲件組合式。 （ 1） 整體裝配式凸模：它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成； （ 2）鑲件組合式凸模：對(duì)于形狀復(fù)雜的凸模，為了加工方便，可采用鑲件拼合式結(jié)構(gòu)。 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 通過上述分析得：選用整體裝配式凸模，因?yàn)樗芗切⌒颓倚螤詈?jiǎn) 單的塑件；同時(shí)凸模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸一般是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的工作尺寸。通常包括凹模和凸模的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬）、凹模和凸模 一般情況下，影響成型零件及塑件公差的主要因素是模具制造公差、模具磨損量以及塑件的收縮率這三項(xiàng)。 在下面的計(jì)算當(dāng)中，公式的字符含義為： S 為塑件的平均收縮率， S= % ； ? 為制品公差； z? 為模具制造公差。對(duì)于中小型制品， z? = 3? 。 表 34 成型零件工作尺寸 類別 塑件尺寸 制品公差△ 計(jì)算公式 工作尺寸 凹 模 工 作 尺 寸 的 計(jì) 算 0 ? ?MLZSLS????????? ???043)1( (凹模的徑向尺寸） ? 0 ? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ?MH? ? 21 3 ZSSH ????? ? ????? （高度尺寸） ? ? ? ? ? ? 012 ? R 0 ? R ? 型 芯 工 作 部 ? 043)1( ZSM lSl ???????? ???? 凸模徑向尺寸 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 分 尺 寸 ? ?mh ? ? 11 2ZSSH ????? ? ????? 高度尺寸 0 ? ? 0 ? ? 0 ? R ? R 0 ? 中心距類尺寸 ?? ? ?ZSCC SM ?21)1( ??? ?? ?? ?? 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)凝料脫出機(jī)構(gòu) 由于在上面的澆口設(shè)計(jì)中已經(jīng)確定采用直接澆口。 因?yàn)橐话銇碚f，普通澆注系統(tǒng)多數(shù)是單分型面的二板模具，而直接澆口、潛伏式澆口多是雙分型面的三板模具。 通過分析：直接澆口的脫模設(shè)計(jì)選擇利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料。 塑件脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則為：（ 1）結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度；（ 2）保證塑件不變形、不損壞；（ 3）保證塑件外觀良好；（ 4） 盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 推件板脫模機(jī)構(gòu)是在型芯根部（制品外型側(cè)壁）安裝一與它密切配合的推板或推塊，推板或推塊通過復(fù)位桿或推桿固定在推桿板上，以與開模相同的方向?qū)⒅破吠瞥觥? 脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩 個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝 通過分析得：選用脫模板脫模機(jī)構(gòu)。因?yàn)?充電器外殼由于壁厚很小，需要運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 且推出力大，推出力在塑料件整個(gè)周邊均勻分布 ,且要求變形小，無推出痕跡。 脫模力的計(jì)算 脫F =f178。 正F 178。 cosα — 正F 178。 sinα = 正F （ f178。 cosα sinα ) （ 261） 正F =p178。 A （ 262） 對(duì)于不通孔的殼形塑件脫模時(shí)，還需要克服大氣壓力造成的阻力 F 阻，其值為： 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 阻F = （ 263） 故總的脫模力應(yīng)為： 總脫F = 脫F + 阻F （ 264） 阻F —— 摩擦阻力（ N f —— 摩擦系數(shù)， ABS 取 f=。 正F —— 因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）（ N 。 脫F —— 脫模力（ N α —— 脫模斜率，由上面獲得為 2176。； p—— 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般 p=8～ 12MPa。薄件取小值，厚件取大值，所以為 p=8MPa A—— 塑件包緊型芯的側(cè)面積（ 2mm ），為 2mm 。 由以上幾式得出： 總脫F =1178KN 其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作 用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力，其主要形式有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。 （ 1）導(dǎo)柱應(yīng)合理地分布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱至模具應(yīng)有合理的距 （ 2）導(dǎo)柱的端面應(yīng)比型芯的端面高出 6～ 8mm （ 3）導(dǎo)柱和導(dǎo)套都需要一定的耐磨度和強(qiáng)度，所以在設(shè)計(jì)中通常采用 20低碳鋼先滲碳 ～ ，然后淬火 48～ 55HRC。也可采用 T8A 材料，再 （ 4 （ 5）導(dǎo)柱放在動(dòng)模側(cè)能夠保護(hù)型芯使之不受損傷，而導(dǎo)套放在定模側(cè)方便順利脫模和取出塑件； （ 6）一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式為 H8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套的固定部分配合形式為 H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合形式為 H7/k6； （ 7）除了動(dòng)模、定模兩者之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，動(dòng)模座板與推板兩者間也設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套； （ 8）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)具體的模具大小而決定，可通過參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 通過分析：選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 排氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具內(nèi)除了模具本身原有的空氣，還有通 過塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的揮發(fā)氣體，這些氣體若不能排出，則可能由于在充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，從而引起塑件的局部焦化，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑料熔接不良而產(chǎn)生缺陷。 當(dāng)塑件熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔中及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。注射成型時(shí)的排氣通常有如下四種方式： (1)利用配合間隙排氣；（ 2）在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 ；（ 3）利用所有排氣塞排氣 ；（ 4）強(qiáng)制性排氣。 因?yàn)楸舅芗呐艢饬坎淮?，所以采用模具分型面之間的間隙進(jìn)行自然排氣。因此我采用第（ 1）種，其 具體深度選取為 。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具溫度過高：成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模；模具溫度過低：則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；模具溫度不均勻時(shí) :型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形。 模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括： 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為：（ 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；（ 2）合理選擇冷卻水道的形式。對(duì) 于收縮大的塑件（如聚乙烯）應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔；（ 3）盡可能使冷卻水道至型腔的距離一致。當(dāng)塑件壁厚一樣時(shí)，冷卻水道與型腔的距離應(yīng)盡量一致。當(dāng)塑件壁厚不一樣時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻，水孔應(yīng)靠近型腔，距離要??；（ 4）澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，越遠(yuǎn)則溫度變得越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻，即冷卻水從澆口附近流入；（ 5）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件，料溫越流越低，對(duì)于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差 不大于 5℃；（ 6）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 卻效果越均勻；（ 7）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。最好在進(jìn)口和出口處分別打出標(biāo)志，如“ IN”（進(jìn)口）和“ OUT”（出口）等。 在塑料注射成型過程中，注入模腔中熔體的溫度一般在 200～ 300℃之間，當(dāng)制品從模具中取出時(shí)，溫度一般在 60℃左右，熔體釋放出來的熱量都傳給了模具，為了保證模具正常工作，就必須對(duì)模具進(jìn)行冷卻，主要是 用冷卻水管進(jìn)行冷卻。因此，在塑件模具設(shè)計(jì)中，采用直徑為 8mm 的冷卻水管對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 在塑件模具設(shè)計(jì)中，型腔采用冷卻水管直接冷卻，但是，型芯體積小，通冷卻水比較困難，但大量的熱量主要通過型芯傳遞出去， 如果熱量沒及時(shí)散出去，則會(huì)延長(zhǎng)注塑周期，所以我采用 噴流式：它是用于長(zhǎng)型芯的冷卻形式，是在型芯中間裝有一個(gè)噴水管，冷卻水從噴水管的頂端噴出，向四周分流冷卻型芯壁，表達(dá)形式如圖 39 所示。 圖 39 噴泉式冷卻系統(tǒng) 2 PC 是熔融黏度高，流動(dòng)性差的熱塑性塑 料，要求有較高的模具溫度，此時(shí)需要對(duì)模具進(jìn)行加熱。 模架總體設(shè)計(jì) 模體也稱模架， 是注射模的骨架和基體， 模具的每一部分都寄生其中，通過它將模具的各個(gè)部分有機(jī)地聯(lián)系在一起。它的構(gòu)成包括有定模座板、定模固定板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套、動(dòng)模固定板、支承板、墊塊、推桿固定板、推板、動(dòng)模座板。 我國注射模架標(biāo)準(zhǔn)有 2 個(gè)，即《大型塑料注射模架》（ GB/T12555~1900）和《注射模中小型模架及技術(shù)條件》（ GB/T12556~1990）。前者有基本型 A和 B 2 種，派生有 P1~P44 種，適用于模板尺寸為 N179。 L=（ 630179。 630） ~（ 1250南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 179。 2022）；后者有基本型 4 種，即 A1~A4 派生型有 9 種，即 P1~P9,適用于模板尺寸為 N179。 L≤ 560179。 900。 因?yàn)檫x用標(biāo)準(zhǔn)模架具有以下優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便；降低模架成本；簡(jiǎn)化了模架的設(shè)計(jì)和制造；縮短了生產(chǎn)周期；提高了模具中易損壞零件的互換性；便于模具的維修。所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)都是采用其標(biāo)準(zhǔn)化。 根據(jù)塑件和型腔的大小、注射機(jī)的型號(hào)限制及成型板的要求，選標(biāo)準(zhǔn)模架為 A431