【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 17 頁(yè) 成型凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本模具采用的是整體嵌入式凹模，嵌塊的外形 多采用帶臺(tái)階的圓柱體，加工和安裝容易 ,熱處理變形小，便于凹模損壞時(shí)的更新和維修 。 型芯的設(shè)計(jì) 大的型芯稱為凸模，是塑件的內(nèi)表面。 整體式型芯，適用于塑件的內(nèi)形較簡(jiǎn)單的模具 ，型芯結(jié)構(gòu)牢固；成型塑件的質(zhì)量較好，但模具的加工量大，耗鋼材多，熱處理變 形大 。 圖 71 成型零件的工作尺寸的計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有凹模，型芯，成型桿及成型環(huán)的徑向尺寸，凹模深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸，精度等級(jí)及影響塑件的尺寸和精度的因素來確定模具的成型零件的工作尺寸及精度。 影響塑件的尺寸和精度的因素 （ 1）塑料成型的收縮率 塑料成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的結(jié)構(gòu)，模具的結(jié)構(gòu)以及成型的工藝條件等因素有關(guān)，因此，在生產(chǎn)中成型收縮率的波動(dòng)很大，從 而引起的塑件尺寸誤差較大，塑件的尺寸變化值為： Ss LSS )( m inm ax ??? 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 18 頁(yè) 式中 S? 塑料收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差 (mm) maxS 塑料的最大收縮率 minS 塑料的最小收縮率 SL 塑件的尺寸 (mm) 由成型收縮率的波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差一般要控制在塑件尺寸公差的 1/3 以內(nèi) 。 (2)模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件的尺寸精度的重要原因之一。顯然，模具的成型零件的制造誤差越小，塑件的尺寸精度越高，但模具的制造成本和周期也會(huì)加大，實(shí)踐表明，如果模具的成型零件的制造誤差在 IT7～ IT8 級(jí)之間，則成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 ??31Z? 式中 Z? 模具成型零件的制造公差（ mm） ? 塑件的尺寸公差（ mm） （ 3）模 具成型零件的磨損 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷，脫模時(shí)與塑件的摩擦，成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕氣體的銹蝕，以及由于以上原因造成的模具成型表面粗糙度數(shù)值增大而要求重新拋光等，均造成模具成型零件尺寸的變化，凹模的尺寸會(huì)變大，型芯的尺寸變小，對(duì)于與脫模方向垂直的成型零件的表面，磨損量取小值，甚至可以不考慮磨損量；對(duì)于中，小型塑件，模具的成型零件最大磨損量可取塑件公差的 1/6，而大型塑件，模具的成型零件的最大磨損量應(yīng)取塑件公差的 1/6 以下。 成型零件最大磨損量用 C? 來表示 一般取 C? = ?61 （ 4） 模具安裝配合的誤差 模具的成型零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件尺寸的變化，模具安裝配合間隙的變化而引起塑件的尺寸誤差用 j? 來表示。 綜上所述，塑件在成型過程中產(chǎn)生的最大尺寸誤差應(yīng)該是上述各種誤差的綜合。 jCZS ????? ???? 式 中 δ 塑件的成型誤差 S? 塑件塑料收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差 (mm) C? 塑件成型零件最大磨損量 Z? ――模具成型零件的制造公差 j? 模具安裝配合間隙的變化而引起塑件的尺寸誤差用 j? 來表示。 塑件的成型誤差應(yīng)小于塑件的公差值，即 δ ?? 在一般情況下，塑料收縮率的波動(dòng)，成型零件的制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸和精度的主要原因；對(duì)于大型塑件，其塑料收縮率對(duì)塑件的尺寸影響很大，應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件，并選擇收縮波動(dòng)較小的塑料來減少塑件的成型誤差；對(duì)于中小型塑廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 19 頁(yè) 件，成型零件的制造公差及磨損對(duì)塑件的尺寸影響很大，應(yīng)提高模具精度等級(jí)和減少磨損來減小塑件的成型誤差。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指成型零件上用來構(gòu)成 塑件的尺寸，主要有凹模，型芯，成型桿的徑向尺寸，凹模的深度尺寸和型芯的高度尺 寸，型芯和型芯之間的位置尺 寸等。本塑件的最大 ，最小收縮率為 ，塑件的精度等級(jí)為五級(jí)，則模具按四級(jí)精度 制造， 以下按平均收縮率法計(jì)算各工作尺寸。 (1) 凹模的徑向尺寸 ZML ?0)( ZZ xLSL SM ?? 00 ]1[)( ???? ）（ 其中 S —— 塑件的平均收縮率 SL —— 塑件外型的最大尺寸 (mm) X —— 系數(shù)，尺寸大，精度低的塑件， X=；尺寸小，精度高的塑件， X=； Δ —— 塑件尺寸的公差 (mm) 1 2 2 4 0] 4 0)0 0 [()( ?? ??????ZML ? ])[()( ??? ??????ML ])[()( ??? ??????ML ])[()( ??? ??????ML ])[()( ??? ??????ML 型芯的徑向尺寸 0)(ZMl ?? 00 ])1[()( ZZ xlSl SM ?? ?? ???? 式中， Sl 為塑件的內(nèi)形最小尺寸，其余符號(hào)的意義同 凸模公式。 0 ])[()( ??? ??????Ml 0 ])[()( ??? ??????Ml 0 1 2 1 2 1 2 ])0 0 [()( ??? ??????Ml 0 1 2 1 2 1 2 ])0 0 [()( ??? ??????Ml 0 ])[()( ??? ??????Ml 0 1 1 1 ])0 0 [()( ??? ??????Ml 徑向尺寸僅考慮受 S? 、 Z? 、 C? 的影響。 為了保證塑件實(shí)際尺寸在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，對(duì)成型尺寸需進(jìn)行校核， 如下：????? CZSS lLSS ??)()( m inm a x 或 深度及高度的尺寸 凹模的深度尺寸 ZMH ?0)( ZZ xHSH SM ?? 00 ])1[()( ???? 12 ] 114)[()( ??????ZMH ? 式中， H—— 為塑件的高度最大尺寸； X 的取值范圍在 1/2～ 1/3 之間，當(dāng)尺寸要求低的塑件取小值，反之，取大值。其余各符號(hào)的意 義同上。 型芯的高度尺寸 0)(ZMh ?? 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 20 頁(yè) 00 ])31~21()1[()( ZZ SM hSh ?? ?? ???? 式中 h 為塑件的內(nèi)形深度的最小尺寸，其余各符號(hào) 意義同上。 0 1 1 2 9 ])0 0 [()( ??? ??????ZMh ? 0 1 1 ])0 0 [()( ??? ??????ZMh ? 0 ])[()( ??? ??????ZMh ? 深度、高度尺寸僅考慮受 S? 、 Z? 、 j? 的影響。 深度、高度成型尺寸的校核，如下： ????? CZSS hHSS ??)()( m inm a x 或 中心距尺寸 2ZMC ?? 2)1(2 ZSZM CSC ?? ???? )(2 ??????? ZMC ? )(2 ??????? ZMC ? )(2 ??????? ZMC ? )(2 ??????? ZMC ? )(2 ??????? ZMC ? )(2 ??????? ZMC ? 中心距尺寸的校核，如下： ??? SCSS )( m inm a x 、頂出機(jī)構(gòu)的確定 、因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。因?yàn)樗芗?底面為圓形固采用推桿推出。 、頂出力應(yīng)作 用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)筋，壁厚等處。作廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 21 頁(yè) 用面積盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。 、為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。將頂桿設(shè)計(jì)在塑件的內(nèi)部型腔。 、若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，對(duì)不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件 ；否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。 、推桿應(yīng)均勻布置，推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠。 由于花盆為薄壁圓筒形塑件，用頂管、推板脫模機(jī)構(gòu)和。為了縮短頂桿與型芯配合長(zhǎng)度以減少磨擦 ，可以將頂管配合孔的后半段直徑減少，一般減少 3—— 5mm.這是最常用的一種脫模機(jī)構(gòu)，這些頂桿一般只起頂出作用。有時(shí)根據(jù)塑件的需要，頂桿還可以參加塑件的成型，這時(shí)可以將頂桿做成與塑件某一部分相同形狀或作為型芯。頂桿多用 T8AV、 T10A 材料，頭部淬火硬度達(dá) 50HRC 以上，表面粗糙度取 Ra值小于 微米，和頂桿孔呈 H8/f8 配合。 且對(duì)制件外觀并無過高的要求，在本模具中只需頂出制件既可，且模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故選用推桿推出制件。 溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng) 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 模具的溫度直接 影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率 （ 1）塑件的尺寸精度 模具的溫度的穩(wěn)定，冷卻速度的均勻可以減少塑料的成型收縮率的波動(dòng)，是塑件減少變形，保證尺寸穩(wěn)定的根本條件。對(duì)于黏度低，流動(dòng)性好，對(duì)模具溫度要求低的塑料，為了是模具溫度均勻，盡量減少冷卻水出入口的溫度差，宜采用常溫水，甚至溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。這里尤其要注意那些壁厚不均勻，形狀復(fù)雜的塑件，確定好冷卻水管的布置。 （ 2）塑件的力學(xué)性能 對(duì)于結(jié)晶型的塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，從減少應(yīng)力開裂的傾向出發(fā)，降低模溫是有利的。 （ 3）塑件的表面質(zhì)量 提高模 具的溫度可以改善塑件的表面光潔；過低的模溫會(huì)使塑件的輪廓不清晰，并產(chǎn)生明顯的熔合紋。 廣東工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 第 22 頁(yè) 模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)效率的影響 根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，塑料熔體在注射模中穩(wěn)定注射時(shí)，其溫度有 200℃降至 60℃，其釋放的能量中的 5%是以輻射，對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余 95%的熱量是由冷卻介質(zhì)帶走，模具的冷卻時(shí)間一般占整個(gè)注射循環(huán)周期的 2/3，可見注射生產(chǎn)效率主要取決于模具 的冷卻時(shí)間。我們也可以從下式來理解模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系： 211 thAQ ??? 式中 Q塑料傳給 模具的溫度 1A模具型腔的表面積 1h塑料對(duì)模具材料的傳熱系數(shù) ?? 模具型腔內(nèi)塑料與模具型腔表壁的溫度差 2t塑料在模具內(nèi)停留的時(shí)間 如果塑料的種類，模具設(shè)計(jì)和成型工藝已定，那么 Q. 1A 及 1h 也就確定，則 2t∝１／ ?? 由上式可知，塑料在模具內(nèi)停留的時(shí)間 2t 與模具型腔表壁差 ?? 成反比，如果要提高生產(chǎn)效率的話，即減少 2t 的值，必須在工藝條件允許的條件下增大 ?? 的值。然而，模具型腔接受塑料溶體的熱量，會(huì)逐漸升溫， ?? 必然減少，如果 模具沒有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的話，必然靠增加塑料在模具內(nèi)停留的時(shí)間來完成換熱。因此，除去薄壁小型件的注射?？梢岳米匀焕鋮s外，大部分塑件的模具都需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)，進(jìn)行人工冷卻，以增大 ??