【文章內(nèi)容簡介】 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)計成兩個零件，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H9/h9間隙配合。定位圈與主流道襯套尺寸詳見圖紙。（2）分流道設(shè)計由于直接采用一模兩腔的設(shè)計，根據(jù)資料[3]，~ 所以選擇4mm。（3）澆口計算此次注塑模設(shè)計，根據(jù)塑件為薄壁件，且塑件形狀較為復(fù)雜，塑件外觀要求較高，所以采用潛伏式澆口的進澆方式。為了制造以及維護方便，統(tǒng)一使用直徑為1的點澆口。（4）型腔壁厚計算由于采用一模兩腔的設(shè)計，所以不需計算型腔壁厚。 成型零件的工作尺寸計算該塑件無尺寸精度特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，按MT4查取公差。其主要尺寸公差要求如下表所示： 外形尺寸 塑件標注尺寸塑件尺寸公差（按MT4級精度）外形尺寸2813107 塑件標注尺寸塑件尺寸公差（按MT4級精度）內(nèi)形尺寸1414+2525+Φ6Φ6+R6R6++孔間距1111177。99177。成型零件尺寸計算：平均收縮率，模具公差取IT10級（1）型腔尺寸計算：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）型芯尺寸計算：?? 14+? 25+? Φ6+? R6+? +? 20+? 21+孔間距尺寸計算：? 11177。? 9177。? 177。: 模架的選取模架的具體尺寸詳見模架圖圖紙頁。： 模架結(jié)構(gòu)示意圖 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準確配合，起到定位和定向的作用，是塑料模具必不可少的組成部分。合模機構(gòu)的三個作用:（1）導(dǎo)向作用引導(dǎo)動、定模正確合攏，避免型芯或凸模先行進入凹模型腔內(nèi)，以保證不損壞成型零件。一般導(dǎo)柱的長度至少長于型芯6~8mm。（2）定位作用定位是指保證動、定模按照正確的位置閉合以形成所要求的型腔。合模方向要求唯一性，即便型腔形狀對稱也按特定方向合模，因為制造模具不考慮互換性。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合間隙值影響合模對中精度。 （3）承受側(cè)壓力導(dǎo)柱應(yīng)有足夠的強度和剛度，能承受一定的側(cè)壓力。高壓熔體對型腔側(cè)壁的作用力有可能使型腔擴張變形；導(dǎo)柱為懸臂梁，移動模板的重量可能造成導(dǎo)柱彎曲變形?？紤]到裝配的實際操作性，本設(shè)計有意將四根導(dǎo)柱中的一根偏移了2mm，將推板導(dǎo)柱四根中的一根偏移了11mm，便于安裝模板時的方向控制，避免完全對稱的模板多次裝配后產(chǎn)生緊固件的松動。具體尺寸可參考動模板和定模版以及推板和推出固定板上相對應(yīng)導(dǎo)柱的孔位置。：正常位置 導(dǎo)柱定位示意圖 導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計根據(jù)導(dǎo)套國標GB/T46792003,，： 模具導(dǎo)柱 導(dǎo)柱尺寸dLL1R基本尺寸20mm25mm126mm6mm2mm極限偏差/// 模具導(dǎo)套dLL1R基本尺寸20mm32mm30m60mm82mm極限偏差/// 推板導(dǎo)柱導(dǎo)套設(shè)計根據(jù)導(dǎo)套國標GB/T46792003,，： 推板導(dǎo)柱 推板導(dǎo)柱尺寸dLL1R基本尺寸20mm25mm110mm35mm2mm極限偏差/// 推板導(dǎo)套示意圖 推板導(dǎo)套尺寸dLL1L2基本尺寸20mm35mm30m30mm1mm2mm極限偏差/// 脫模機構(gòu)設(shè)計在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。脫模機構(gòu)的分類很多，塑件雖然復(fù)雜，但是塑件本身設(shè)計就避免了側(cè)孔，所以采用推桿一次脫模機構(gòu)就可以滿足塑件脫模的需要，所謂一次脫模就是指在脫模過程中，推桿只需要進行一次動作，就能完成塑件脫模的機構(gòu)。設(shè)計脫模機構(gòu)時，應(yīng)該遵循以下原則：（1）結(jié)構(gòu)可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度。（2）保證塑件不變形、不損壞。（3）保證塑件外觀良好。（4）盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。因制品的幾何形狀及型腔結(jié)構(gòu)等的不同，所用推桿的截面形狀也不盡相同，常用推桿的截面形狀為圓形。推桿又可分為普通推桿與成型推桿兩種，采用普通推桿。： 推桿固定方式本塑件與頂桿的接觸中有是塑件平面處，：頂桿 頂桿示意圖 復(fù)位桿設(shè)計為了每次合模時，頂桿和推板都必須要恢復(fù)到原來的位置，也為了不讓推桿頂?shù)桨寄Ｐ颓欢茐陌寄Ｐ颓槐砻娴木?。因此，在成型零件四周，設(shè)計4根復(fù)位桿。，： 復(fù)位桿示意圖dDLL1基本尺寸極限偏差12mm14mm146mm4 mm/// 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則塑料在注塑成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達理想的溫度要求。一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機玻璃等等，當塑件是小型薄壁時，則模具可簡單進行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當塑件是大型的制品時，則需要對模具進行人工冷卻。本設(shè)計塑件是一件薄壁件，所以依靠冷卻水路就能完成冷卻，不需要進行人工冷卻。由于成型型腔在上模仁，因此水路設(shè)置在上模仁上，冷卻水道盡量靠近膠位。冷卻系統(tǒng)首先要保證冷卻均勻,一般水孔直徑為10mm。冷卻水孔與頂針、鑲針或者鑲件間的距離應(yīng)有5 mm以上，如果無法滿足5mm，則至少要滿足在3mm以上。水孔到制品的距離保持10mm較為合適，特殊制品如聚乙烯(PE)時，水孔不宜順著收縮方向設(shè)置，以防制品有較大的變形[13]。本設(shè)計根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點，定模部分設(shè)計了一條環(huán)形流道，動模部分不需要設(shè)計。其定模部分靠近內(nèi)側(cè)流道流到為主要冷流道。：入水孔水道 冷卻水道示意圖 冷卻時間計算在注射過程中，塑件的冷卻時間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時止的這一段時間。這一時間標準常以制品已充分固化定型而且具有一定的強度和剛度為準，這段冷卻時間一般約占整個注射生產(chǎn)周期的80%。因為我們所需要的塑件比較薄，故查閱文獻[3]按公式（）進行計算：…………………………………………（） — 塑料熱擴散系數(shù)，mm2/s； mm2/s； — 制品壁厚，mm； 根據(jù)塑件尺寸，； — 塑料注射溫度，℃； POM材料的注射溫度定位為180℃；Te— 塑料的熱變形溫度，℃； 根據(jù)先去查出的POM材料的性能表得熱變形溫度為174℃Tm— 模具溫度，℃；根據(jù)POM材料的特性，模具溫度定位100℃。計算過程：………………………………………………（）聚甲醛冷卻時間可簡化為 冷卻管道尺寸選擇塑件的內(nèi)部形狀比較復(fù)雜，但仍屬薄壁塑件，總體是一個包緊型芯側(cè)的塑件。綜合上述因素，為了能使塑件實現(xiàn)良好的冷卻效果，流道的直徑設(shè)計為8mm，入水孔或出水孔均為直徑15mm的標準流道口設(shè)計。 模架主要零件設(shè)計（1）定模座板定模座板的最大尺寸為250mm200mm25mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。： （2）定模板定模板的最大尺寸為200mm200mm60mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。：（3）型腔主嵌件型腔主嵌件的最大尺寸為130mm100mm31mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。：(4)動模板動模板的最大尺寸為200mm200mm70mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。：（5）型芯主嵌件型芯主嵌件的最大尺寸為130mm100mm20mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。：（6）推板固定板推板固定板的最大尺寸為200mm120mm20mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。： 推板固定板（7）推板推板的最大尺寸為200mm120mm15mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。： 推板（8）動模墊板動模墊板的最大尺寸為200mm200mm30mm，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。： 動模墊板（9）動模座板動模座板的最大尺寸為200mm250mm25mm，設(shè)有相對應(yīng)的兩塊，詳細的結(jié)構(gòu)尺寸詳見模架圖的圖紙頁。： 動模座板 模具其余零件設(shè)計（1）定位圈定位圈是用于模具澆注系統(tǒng)中定位澆口套的金屬環(huán)，： 定位圈（2）主流道襯套主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易受損件，對材料的要求較為嚴格，因而模具主流道部分經(jīng)常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套形式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)剛材單獨進行加工和熱處理。： 主流道襯套4 模具的三維造型以及模具動作過程模具二維圖紙設(shè)計以及繪制完成之后，為了生產(chǎn)模具，必須建立模具的三維造型，然后通過CAE技術(shù)安排合適的工序，將三維圖傳輸?shù)郊庸C床處，鉗工以及技工以二維圖作為參考，以三維圖作為準則，進行模具零部件的加工。運用三維軟件UG，對所設(shè)計的注塑模進行三維建模，；： 模具設(shè)計示意圖 成型產(chǎn)品示意圖： 模具動作過程整副模具工作時的動作過程如下：首先注塑機驅(qū)動動模部分，完成合模，然后注塑機加熱，將顆粒狀原料熔化，完成熔化之后將塑料熔體打入模具，當塑料熔體完成充填過程并冷卻后，開模，此時利用開模力將澆口與塑件自動分離，然后頂出機構(gòu)開始運作，推板將往上運動，同時帶動頂桿、推管以及推塊將塑件從型芯上頂出并取出塑件。最后合模，外接油缸驅(qū)動推板復(fù)位，復(fù)位桿的作用是保護模具，使模具不容易損壞，復(fù)位完成后準備下一次注塑。5注塑工藝分析 模流分析利用moldflow軟件的分析性能，通過劃分網(wǎng)格，從而選定制件的塑料品類，澆口位置，鎖模力，殘余應(yīng)力，充填信息等對塑件的綜合性能分析，如下圖所示： 充填時間 流動前沿處溫度 注塑位置處的壓力 頂出時的體積收縮率 凍結(jié)時間 氣穴位置 鎖模力 充填結(jié)束時的壓力 熔接痕的位置 綜合變形6 結(jié)論確定MP4外蓋塑件的各參數(shù)，注塑工藝數(shù)據(jù)如下：注塑溫度180176。，填充注射壓力100MPa，保壓壓力為30MPa~50MPa，脫模斜度1176。，塑件收縮率2%。模具設(shè)計方案如下：首先選取注塑機，經(jīng)校核合格后，確定澆口形式為潛伏澆口，利用推桿、型芯與模板、分型面之間的間隙進行排氣，塑件為典型的薄壁塑件，并且無側(cè)孔，所以選用單分型面兩板式的模具結(jié)構(gòu)，冷卻方式采用四周環(huán)繞型冷流道，同時可起到對模具進行輔助加溫的作用，以導(dǎo)柱及復(fù)位桿為合模導(dǎo)向，推板導(dǎo)柱為脫模導(dǎo)向，頂出方式為頂桿頂出。經(jīng)過Moldflow的工藝分析，，注射位置處的最大鎖模力為54MPa，其中第一方向上的為59 MPa，第二方向上的為70 MPa， MPa，%，最大處為10%，有可能產(chǎn)生氣穴的地方有4處，縮痕指數(shù)隨著遠離澆口處減少，綜合變形因素隨著遠離澆口處而增加。致 謝畢業(yè)設(shè)計是每一個大四畢業(yè)生畢業(yè)前所都必須要經(jīng)歷過程，是對我們四年的大學(xué)學(xué)習(xí)的一次總結(jié)性的檢閱，并且課本理論知識與實際生產(chǎn)過程的一次完美結(jié)合。對于我們步入社會后的工作與學(xué)習(xí)提供了寶貴的實踐經(jīng)驗，對我們的意義非凡。之前我們也進行過幾次類似的課程設(shè)計的經(jīng)歷為我的這次MP4外蓋注塑工藝及模具設(shè)計提供了寶貴的經(jīng)驗?？墒沁@次的塑件結(jié)構(gòu)相當復(fù)雜，使我在設(shè)計過程中添加了不少的難度。特別是剛開始的時候，覺得完全無法下手?？晌业膶?dǎo)師李崇桂給了我很多的幫助，不停地鼓勵我，讓我從完全摸不著頭腦到完成我的畢業(yè)設(shè)計，期間付出了很多辛勞。在模具設(shè)計開始之前，李崇桂老師耐心地為我講解了任務(wù)書中需要注意的地方，讓我們明確自己設(shè)計課題的主要內(nèi)容以及整個畢業(yè)設(shè)計的詳細步驟。 模具設(shè)計過程中我要翻閱各類專業(yè)的模具設(shè)計手冊，計算各個詳細的數(shù)據(jù)與尺寸。從最初的模具結(jié)構(gòu)的確定，到流道設(shè)計、導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計、脫模機構(gòu)設(shè)計等等，可謂是讓我遇到了很多問題。期間導(dǎo)師李崇桂老師給予了我很多的幫助，每當我遇到問題，失去信心的時候，他都會給予我支持，讓我逐步解決每個問題，一步一步地完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在此，對于在畢業(yè)設(shè)計過程中，給予我很多幫助的老師，特此表示感謝。同時我也要感謝謝慶年，黎晨同學(xué)給予我莫大的幫助。參考文獻[1] [J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,(4): 56[2] , : 118122[3] 黃虹. 塑料成型加工與模具(第二版