【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 凝料等從密閉的模具內(nèi)取出，以及為了安放嵌件，將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或若干個(gè)主要部分，這些可以分離部分的接觸表面。分型面的選用原則：（1）分型面不僅應(yīng)選擇在對(duì)塑件外觀沒(méi)由影響的位置，而且必須考慮易于清除或修整分型面處所產(chǎn)生的溢料飛邊，要力求分型面處產(chǎn)生飛邊。 （2）應(yīng)利于塑件的脫模，否則，注射模結(jié)構(gòu)會(huì)變得比較復(fù)雜。一般而言，應(yīng)盡可能保證塑件在開(kāi)模后滯留在動(dòng)模一側(cè)，以利于把頂出脫模機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模上，從而使他們?cè)谧⑸錂C(jī)齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙10合模系統(tǒng)作用下工作。 （3）分型面不應(yīng)影響塑件得尺寸精度。 （4）應(yīng)盡量減小模腔在分型面上的投影面積，以避免此面積與注射機(jī)許用的最大注射面積接近時(shí)可能產(chǎn)生的溢料現(xiàn)象。 （5）分型面應(yīng)盡量與最后才能充滿(mǎn)熔體的模腔表壁重合，有利于注射成型過(guò)程中的排氣。 （6）應(yīng)盡量減小脫模斜度帶來(lái)的塑件大小端尺寸差異。 （7）分型面應(yīng)能使注射模分割成便于加工的零件，以減小注射模加工難度。 （8）分型面的位置有時(shí)還與注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)規(guī)格有關(guān)，故應(yīng)綜合加以考慮。通過(guò)以上對(duì)分型面選用原則的介紹，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析汽車(chē)煙灰缸蓋的幾何形狀及擬采取的模具方案，確定分型面示意圖如下：圖 22分型面選擇分析：選擇如上圖所示的模具分型面，首先能滿(mǎn)足產(chǎn)品成型的工藝要求，同時(shí)也滿(mǎn)足產(chǎn)品表面粗糙度的要求，即將表面要求較高的部分放于定模中，而將表面要求低的放于動(dòng)模中。再次， 采用上圖所示的分型面能減小脫模斜度，以防止由此引起塑件的大小端尺寸差異過(guò)大。由于該模具由側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，上圖所示的分型面能便于抽芯。該分型面與料流的末端重合，因此由利于氣體的排出。汽車(chē)煙灰缸蓋的模具利用了鑲塊成型，采用上圖分型面，有利于成型鑲塊的安放，同時(shí)也使模具整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙11 型腔數(shù)的確定合適的型腔數(shù)目，應(yīng)受注射機(jī)鎖模力、注射量、料筒塑化能力及成型件產(chǎn)量、精度、形狀和進(jìn)料口位置，以及注射模設(shè)計(jì)要求與經(jīng)濟(jì)性等條件的綜合限制。根據(jù)注射機(jī)的注射能力，以每次注射量不超過(guò)注射機(jī)最大注射量的 80%來(lái)求型腔數(shù) N 時(shí)，公式為N=()/W 式中 N——型腔數(shù)G——注射機(jī)的最大注射量W——成型件的重量W——澆注系統(tǒng)的重量 由于選擇的注射機(jī)為 XSZY350，故 G 為 ，w 為 110g；W為 30g。故 N=()/110=2。4 故取型腔數(shù)為 2。 型腔的設(shè)計(jì) 型腔的強(qiáng)度和剛度是注射模設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要考慮的問(wèn)題。因注射模的型腔在成型壓力作用下容易產(chǎn)生變形，其變形量必須在允許范圍以?xún)?nèi)，如變形量過(guò)大，則將會(huì)導(dǎo)致型腔的擴(kuò)大而易出毛邊并使塑件尺寸增大，甚至造成型腔的破裂。另外，當(dāng)塑件成型后，壓力消失時(shí)，型腔又會(huì)因彈性恢復(fù)而收縮，若收縮尺寸大于塑料的收縮率時(shí)，則會(huì)使型腔緊緊地包住塑件而造成開(kāi)模困難，或因此引起塑件殘留在定模上而使脫模困難，甚至損壞塑件。型腔的壁厚尺寸計(jì)算在第三章有詳細(xì)的介紹。齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙12 型芯的設(shè)計(jì) 型芯是成型塑件上孔的成型零件。由于汽車(chē)煙灰缸蓋產(chǎn)品存在外凸的部分，故應(yīng)運(yùn)用型芯來(lái)成型。由于是非圓型芯，為了便于制造，可將其連接部分制成圓形的。并用螺母及彈簧墊圈拉緊。 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上具有與開(kāi)模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙塑件直接脫模時(shí)，必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成活動(dòng)的，成為活動(dòng)型芯。在塑件脫模前先將活動(dòng)型芯抽出，然后再?gòu)哪Ｖ许敵鏊芗?，完成活?dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫做抽芯機(jī)構(gòu)。由于汽車(chē)煙灰缸蓋產(chǎn)品存在兩個(gè)側(cè)孔，故應(yīng)采用兩個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)來(lái)完成孔的成型和完成活動(dòng)滑塊的分模。具體設(shè)計(jì)見(jiàn)第三章的脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本章小結(jié)本章主要介紹了注射機(jī)的選用，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了分析，并對(duì)產(chǎn)品原材料的性能進(jìn)行了闡述，對(duì)模具部分設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論證，并對(duì)模具總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙13第 3 章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的主要部分。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與否,直接關(guān)系到其價(jià)值成本及工作性能的好壞。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括成型部分的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排溢引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、復(fù)位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其他零部件的設(shè)計(jì)。 成型部分的設(shè)計(jì)成型部分是作為塑件的幾何邊界、包容塑件、完成塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸等成型部分。其主要包括凸模和凹模兩部分。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)形式 凹模是成型塑件外形的主要部件，凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式，整體嵌入式，局部鑲嵌式，大面積鑲嵌組合式和四壁拼合的組合齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙14式五種。 整體式凹模強(qiáng)度大，塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼模縫痕跡，但采用整體式不便于機(jī)械加工，切削量太大，會(huì)造成鋼材的浪費(fèi)，熱處理不便，成本較高，故不能采用整體式凹模?？紤]到汽車(chē)煙灰缸蓋產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形狀，采用局部鑲嵌式，大面積鑲嵌組合式及四壁拼合組合式都不可能使模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳。汽車(chē)煙灰缸蓋雙型腔模具屬中型模具，而且存在兩個(gè)相同產(chǎn)品的型腔，采用整體嵌入式凹模能模具制造、安裝方便，同時(shí)也能使模具結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳。凹模結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：圖 31將整體式凹模加工完成后，整體嵌入到定模固定板中，用平鍵將兩個(gè)整體式凹模固定在一起。所以加工、裝配、更換都很方便。整體式凹模與定模固定板之間采用 H7/m6 配合，以滿(mǎn)足成型要求。凹模型腔側(cè)壁及底部壁厚計(jì)算 塑料模具型腔的側(cè)壁和底部厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題。我們必須采用合理的計(jì)算方法使壁厚各尺寸盡可能合理，以免造成模具的報(bào)廢或材料的浪費(fèi)。 在注射模成型過(guò)程中，型腔所受的力有塑料熔體的壓力，合模時(shí)的壓力，開(kāi)模時(shí)的拉力等。其中最主要的是塑料熔體的壓力。在塑料熔體壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔的側(cè)壁和底部厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過(guò)大的彈性變形，從而齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙15產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等。可見(jiàn)模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。 為了使汽車(chē)煙灰缸蓋的模具滿(mǎn)足正常的使用要求。此次設(shè)計(jì)將采用強(qiáng)度和剛度要求分別計(jì)算凹模型腔側(cè)壁及底部壁厚，然后取強(qiáng)度和剛度計(jì)算后壁厚的較大者為最終的壁厚設(shè)計(jì)尺寸。 此次設(shè)計(jì)的汽車(chē)煙灰缸蓋模具型腔的類(lèi)型屬于矩形凹模整體式型腔。按強(qiáng)度要求和剛度要求計(jì)算結(jié)果如下：側(cè)壁： 按強(qiáng)度計(jì)算 pmcht???式中 ——凹模型腔側(cè)壁厚度ctH——凹模型腔的深度（mm） ，h=14mm——系數(shù)，查表可得 =??——模腔壓力（MPa）, =62MPampmp為材料的許用應(yīng)力（MPa）,由于凹模采用的是 45 鋼，故?=。p =?pmcht?????? 按剛度計(jì)算 34pmcEht?式中 ——側(cè)壁厚度ctC——系數(shù)，查表得 c=齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙16——模腔壓力， =62MPampmpH——型腔深度，h=14mmE——材料的彈性模量，E= ?——成型零件的許用變形量，取 =。p?p? =?34pmcht????按強(qiáng)度條件和剛度條件計(jì)算的側(cè)壁厚度可知，按強(qiáng)度計(jì)算的側(cè)壁厚度較大，故選擇凹模側(cè)壁厚度為 13mm。底部： 按強(qiáng)度計(jì)算 pmhbt????式中 ——凹模型腔底部厚度htB——凹模型腔的內(nèi)孔（矩形）短邊尺寸，b 為 80mm——系數(shù)，查表得 =?? ??——模腔壓力，為 62 MPamp——材料的許用應(yīng)力， = MPa?p? =?pmhbt??????按剛度計(jì)算 34hpmEct??式中 ——凹模型腔底部厚度ht——系數(shù)，查表得 =? c?齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙17——模腔壓力， =62 MPampmph——凹模型腔深度，h=14mmE——材料的彈性模量，E= 。 ?p?件的許用變形量， =。p? =?34hpmEct?????按強(qiáng)度要求和剛度要求計(jì)算的凹模型腔底部厚度可知，按強(qiáng)度要求計(jì)算出的壁厚尺寸較大，所以凹模型腔底部厚度 。36th兩型腔之間壁厚的計(jì)算 圖 32此次設(shè)計(jì)的是雙型腔汽車(chē)煙灰缸蓋模具，因此各型腔之間的壁厚也予以計(jì)算確定。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ，由于 =13mm， 2/tc??ct?= 。ct??? 故 兩型腔之間的壁厚為 7mm。凹模成型工作尺寸計(jì)算 所謂成型工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔或型芯的深度尺寸，中心矩尺寸等。任何塑料制品都有一定的尺寸要求，在使用或安裝中有配合要求的塑件制品，其尺寸精度常要求較高。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)制品的尺寸精度要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級(jí)。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙18影響塑料制品精度的因素較為復(fù)雜，主要有以下幾個(gè)方面：首先，其與成型零件制造公差有關(guān)，顯然成型零件的精度愈低，生產(chǎn)的制品尺寸或形狀精度也愈低。其次，是在設(shè)計(jì)模具時(shí)，估計(jì)的塑件收縮率與實(shí)際收縮率的差異和生產(chǎn)制品時(shí)收縮率的波動(dòng)值。此外型腔在使用過(guò)程中不斷磨損，使得同一模具在新和舊的時(shí)候所產(chǎn)生的制品尺寸各不相同。模具可動(dòng)成型零件配合間隙變化值，模具固定成型零件安裝尺寸變化值，這些都將影響塑件的公差，塑件所可能出現(xiàn)的最大公差值為這些誤差的總和。 由于塑件制品的精度影響甚多，累積誤差較大，因此塑料制品的精度往往較低，并總是低于成型零件的制造精度，應(yīng)慎重選擇制品的精度，以免給模具制造和工藝操作帶來(lái)不必要的困難。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)汽車(chē)煙灰缸蓋產(chǎn)品的情況考慮，取汽車(chē)煙灰缸蓋產(chǎn)品的精度等級(jí)為 4級(jí)精度（一般精度） 。型腔尺寸 與塑件外形尺寸相對(duì)應(yīng)的成型零部件的工作尺寸稱(chēng)為型腔尺寸，而型腔尺寸又可分為深度尺寸和徑向尺寸（與實(shí)的垂直的平面尺寸）兩種。它們都屬于包容尺寸，與塑件熔體或塑料制件之間產(chǎn)生摩擦磨損之后，具有增大的趨勢(shì)。因此，塑件外形尺寸的偏差通常采用單向負(fù)偏差，其基本尺寸為最大值，型腔上的外形尺寸則采用單向正偏差，其基本尺寸為最小值。 采用公差代法計(jì)算成型工作尺寸結(jié)果與實(shí)際需用的工作尺寸之間的誤差相對(duì)較小，因此，計(jì)算成型工作尺寸采用公差帶法予以計(jì)算。公差帶法的計(jì)算程序如下：（a）初算 用成型零件工作尺寸的最小（或最大）值進(jìn)行初算，初算時(shí)對(duì)型腔類(lèi)尺寸可先算最小值，而對(duì)型芯類(lèi)尺寸則先算最大值。 （b）驗(yàn)算 根據(jù)預(yù)定的職責(zé)偏差和磨損量來(lái)驗(yàn)算塑件可能出現(xiàn)的最大（或最小）尺寸是否位于塑件規(guī)定的公差范圍類(lèi)。（1）凹模型腔徑向尺寸計(jì)算（徑向長(zhǎng)邊長(zhǎng)度尺寸）(a)初算 初算型腔的最小徑向尺寸，即基本尺寸 。設(shè)型腔徑向ML尺寸取最小值,塑件以最大收縮率進(jìn)行收縮時(shí)可以獲得其下限尺寸,(見(jiàn)下圖),于是有齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙19 圖 33 maxsMs S)L(????整理上式可得 ,查表得, ,Ls 為與型?smaxM)S1(L%?腔相應(yīng)的塑件上的徑向基本尺寸,故 Ls=175mm,由于塑件為 4 級(jí)精度,根據(jù)基本尺寸,查表得 ?? ?%)(M???(b)驗(yàn)算 按預(yù)訂的制造偏差 和磨損量 取值時(shí),驗(yàn)算 是否能z?cML夠保證塑件的最大尺寸不會(huì)超出塑件的公差范圍,由圖可得,塑件可能取得的最大徑向尺寸： minsczMs S)L()L(L??????????????式中的 為塑件可能出現(xiàn)最大尺寸與其下限尺寸之間的差值。整?理得： ,S)( czminsczs 中中?Smin 最小收縮率取 %。 sS % 〉）（ ????????齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙20故 取得過(guò)大,必須加以修正,修正 取 ,故,cz?和 ??中中,滿(mǎn)足要求。SL??(c)標(biāo)注制造公差 初算和驗(yàn)算工作結(jié)束 ，考慮制造公差后，型腔的徑向尺寸可以表示為： )L(????（2） 凹模型腔的徑向尺寸計(jì)算（徑向短邊長(zhǎng)度尺寸計(jì)算）（a） 初算 初算型腔的最小徑向尺寸，即基本尺寸 。設(shè)型腔ML徑向尺寸取最小值,塑件以最大收縮率進(jìn)行收縮時(shí)可以獲得其下限尺寸,(見(jiàn)下圖),于是有 maxsMs S)L(????整理上式可得 ,查表得, ,Ls 為與型?s1%?腔相應(yīng)的塑件上的徑向基本尺寸,故 Ls=170mm,由于塑件為 4 級(jí)精度,根據(jù)基本尺寸,查表得 ? ?170..%)51(LM???(b)驗(yàn)算 按預(yù)訂的制造偏差 和磨損量 取值時(shí),驗(yàn)算 LM 是否能夠保z?c證塑件的最大尺寸不會(huì)超出塑件的公差范圍,由圖可得,塑件可能取得的最大徑向尺寸 ,式中minsczMs S)L()L(L?????????????的 為塑件可能出現(xiàn)最大尺寸與其下限尺寸之間的差值。整理上式可??得: ,S)( czminsczMs 中中????Smin 最小收縮率取 %。 ? sS % ??????? 中中故 取得過(guò)小,必須加以修正,修正 故, ,滿(mǎn)足cz?和 ?S?齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）用紙21要求。(c)標(biāo)注制造公差 初算和驗(yàn)算工作結(jié)束 ，考慮制造公差后，型腔的徑向尺寸可以表示為： m170.)L(????（3）凹模型腔徑向尺寸計(jì)算（徑向?qū)挾龋?a)初算 初算型腔的最小徑向尺寸，即基本尺寸 LM。設(shè)型