【文章內(nèi)容簡介】 原因分類原因的細節(jié)和模具直接有關(guān)系模具的形式或基本結(jié)構(gòu)；模具的加工制造誤差；模具的磨損、變形、熱膨脹。和塑料有關(guān)的原因塑料的標準收縮率的變化；塑料的成型收縮、流動性、結(jié)晶化程度的差異；再生塑料的混合、著色劑等添加劑的影響；塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影響。和成型工藝有關(guān)的原因由于成型條件變化造成的成型收縮率的波動；成型操作變化的影響；脫模頂出時的塑料變形，彈性恢復。和成型后實效有關(guān)的原因周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化；塑料的塑性變形及因為外力作用產(chǎn)生的蠕變、彈性恢復；殘余應力、殘余變形起的變化。 從表中可以看到外罩尺寸誤差的產(chǎn)生是諸多因素綜合影響的結(jié)果。目前我國一些工廠的經(jīng)驗是，外罩的基本尺寸在120～500 mm，模具成型部件的尺寸公差取外罩尺寸公差的1/9～1/8。 外罩的尺寸公差本外殼在使用上不需要采用高精度等級，但為了不影響外罩的美觀，也不能采用低精度等級。同時，考慮到本外罩材料的性能和成型工藝特點，經(jīng)查表644《實用模具設計與制造手冊》，精度等級選為4級。4 模具設計采用的標準 零件標準GB 推桿 GB 直導套 GB 帶頭導套 GB 帶頭導柱 GB 有肩導柱 GB 墊塊 GB 推板 GB 模板 GB 限位釘 GB 支承柱 GB 圓錐定位柱GB 4170 塑料注射模零件技術(shù)條件零件的設計尺寸和裝配在以下章節(jié)進行闡述。 模架標準 本次設計，根據(jù)外罩的結(jié)構(gòu)尺寸，采用大型模架標準（GB/）。大型模架組合形式按模具所采用的澆口形式、制作的脫模方法和定模、動模組成數(shù)分為基本型和派生型兩類。按動模板數(shù)，基本型有分為A型和B型兩種。 根據(jù)外罩頂蓋和底蓋的結(jié)構(gòu)形狀，由于頂蓋高度較高，型腔較深而采用A型，見圖41；底蓋高度較低，型腔較淺而采用B型見圖42。 圖41 頂蓋模架圖42 底蓋模架5 模具型腔設計 型腔數(shù)的確定 型腔數(shù)的確定，主要跟注射機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素有關(guān)。考慮到本次設計的設計要求，本次設計采用一模一腔結(jié)構(gòu)，配套生產(chǎn)。 分型面的確定分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、及其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設計，分型面的選擇考慮七個方面：（1） 便于塑件的脫模。 （2） 考慮塑件的外觀。 （3） 保證塑件的尺寸精度。 （4） 有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。 （5） 有利于排氣。 （6） 考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。 （7） 使成型零件便于加工。根據(jù)以上所思及外罩的形狀、尺寸精度要求，分型面的選擇見圖：圖51 a）頂蓋分型面，b） 底蓋分型面。 a）頂蓋分型面 b）底蓋分型面 圖51 成型零件的結(jié)構(gòu)設計成型零件是構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)等。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，以承受塑料的積壓力和料流的摩擦力，達到足夠的精度和表面粗糙度。（1）凹模的結(jié)構(gòu)形式 凹模又稱陰模，它是成型塑件外表面的零件。凹模的結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)塑件成型的需要和加工與裝配的工藝要求而定。本次設計頂蓋和底蓋都采用整體式凹模，因為塑件外殼的結(jié)構(gòu)比較簡單而且整體式凹模結(jié)構(gòu)簡單牢固、強度高、成型零件的質(zhì)量比較好。見圖52：（以低蓋為例，其尺寸見零件圖） 圖52 凹模 （2）凹模的技術(shù)要求 ①凹模的材料 對一般結(jié)構(gòu)形狀較簡單的凹模常采用TTT10A鋼。本凹模結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，因此采用T8鋼。 ②凹模的熱處理 因為本凹模結(jié)構(gòu)形狀比較見簡單，因此凹模熱處理硬度要求達45～50HRC。 ③凹模的表面粗糙度 表面粗糙度采用一般要求，～。 ④凹模的表面處理 成型表面鍍鉻，～，鍍鉻應拋光，達到表面粗糙度的要求。 ⑤凹模的加工 凹模套錐度和模塊錐度要配合嚴密的部位，采用配制加工方法，以保證配合精度。 （3）凹模的裝配 見圖53。（以低蓋為例，其裝配基準見裝配圖）圖53 凹模的裝配 型芯的結(jié)構(gòu)設計 型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件。根據(jù)型芯所成型零件內(nèi)表面大小不同，通常又有型芯和成型桿之分。型芯一般是指成型塑件中較大的主要內(nèi)型的成型零件，又稱主型芯，成型桿一般是指成型塑件上較小的成型零件，又稱小型芯。 （1）型芯的結(jié)構(gòu)形式 由于外罩的結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，因而，型芯的結(jié)構(gòu)形式采用整體式，頂蓋型芯的結(jié)構(gòu)形式采用型芯與成型桿相結(jié)合的鑲拼組合式型芯。見圖54：（ a）底蓋型芯，b）頂蓋型芯，其尺寸見零件圖）a）底蓋型芯 b）頂蓋型芯 圖 54 （2）型芯的技術(shù)要求 ①型芯材料 選為T8。 ②表面粗糙度 ～； um；～ um。 ③熱處理硬度 45～50HRC。 ④表面處理 成型部分鍍鉻，～，鍍鉻后拋光處理。 ⑤配合加工 因為頂蓋上有孔，為了達到同心度的要求，頂蓋采用配合加工。 （3）型芯的裝配 為了降低成產(chǎn)成本、節(jié)約資源、提高生產(chǎn)效率，頂蓋和底蓋的型芯采用相同的裝配方式。以頂蓋的裝配方式為例，見圖55：圖55 型芯的裝配6 注射機的選擇在模具設計時，必須根據(jù)塑件的具體情況，選用合適的注射機。這就要熟悉所選用注射機的技術(shù)規(guī)范，并對有關(guān)參數(shù)進行校核。 注射機的初選 根據(jù)外罩的結(jié)構(gòu)形狀、工藝要求和我國一些工廠的生產(chǎn)經(jīng)驗：頂蓋模具的基本模架選為A一6575—33GB／—1990，底蓋模具的基本模架選為B一6575—19 GB／—1990，其中由于動模板和定模板不能滿足本塑件的要求而自行設計；模具的注射機類型初選為FD650型。 注射機的校核注射機的校核主要有四個方面的內(nèi)容：（1） 模具閉合厚度的確定和校核。（2） 模具安裝尺寸的校核。（3） 模具開模行程的校核。（4） 注射機鎖模力的校核。 模具閉合厚度的確定和校核根據(jù)公式：H= H1 + H2 + H3+A+B+C（其中，A：表示定模厚度；B：表示動模厚度；C：表示墊塊高度；H1：表示定模板座厚度；H2：表示動模板座厚度；H3：表示支承板厚度。） （1） 頂蓋模具厚度 H= H1+ H2+A+B+C=25+40+130+100+200=495mmFD650型的注射機的安裝模具厚度范圍為460～980mm.。經(jīng)校核，所選注射機類型合格。 （2） 底蓋模具厚度H=H1+H2+H3+A+B+C=25+40+80+60+100+160=465mm。經(jīng)校核，所選注射機類型合格。 模具安裝尺寸的校核 （1） 頂蓋模具安裝尺寸校核該模架外形尺寸為400mmx750mmx495mm。經(jīng)校核，F(xiàn)D650型注射機的安裝尺寸滿足要求。 （2） 底蓋模具安裝尺寸校核 該模架外形尺寸為400mm750mm465mm。經(jīng)校核，F(xiàn)D650型注射機的安裝尺寸滿足要求。 模具開模行程的校核 （1） 頂蓋模具開模行程的校核 FD650型注射機的最大開模行程S=1980mm，超過塑件深度100mm，能夠完全脫模，因此滿足要求。 （2） 底蓋模具開模行程的校核 JPH250型注射機的最大開模行程S=1980mm(受模厚影響減少)，遠遠超過底蓋的高度20mm，能夠完全脫模，因此滿足要求。 注射機鎖模力的校核 （1） 頂蓋模具注射機鎖模力的校核因為，注射壓力80MPa，塑件在分型面上的投影面積約為：100500=50000 mm2則總壓力為：8050000=4000kN而FD650型注射機的鎖模力為6500kN，所以，該注射機滿足要求。 （2） 底蓋模具注射機鎖模力的校核因為，注射壓力80MPa，塑件在分型面上的投影面積約為： 100500=50000 mm2則總壓力為：8050000=4000kN而FD650型注射機的鎖模力為6500kN，所以，該注射機滿足要求7 模具構(gòu)件設計與標準 支承件的設計 模具中的各種固定板（模板）、支承板（墊板）、支承柱（墊塊）以及模座（動、定模座板）等均稱為支承零件，各種支承零件均應具有足夠的強度與剛度。 動模座板和定模座板設計 動模座板和定模座板均是固定塑料模具與成型設備連接的模板，因此，座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型設備上模具的安裝板相適應。動模座板的設計與標準見圖71 a），定模座板的設計與標準見圖71 b）。a） 動模座板 b） 定模座板圖71標準：GB/T 材料：45鋼形位公差：t1為5級，t為7級，t3為9級。 固定板設計 固定板是用以固定型芯、凹模、導柱、導套、推桿等作用。為了其他零件固定穩(wěn)固，固定板也應有足夠的厚度。以頂罩模具為例，定模板的設計見圖72 a），動模板的設計見圖72 b）。（底罩模具固定板的設計和標準與頂罩模具相同） a） 定模板 b） 動模板 圖72 標準：GB/T 材料：45鋼形位公差：t1為5級，tt3為6級。支承板是墊在固定板背面，防止成型零件和導向零件軸向移動，并承受一定的成型壓力。支承板與固定板的連接通常用螺釘和銷釘緊固。本次設計采用螺釘連接。支承板有足夠的強度和剛度，以承受成型力而不過量變形，其設計方法與標準與固定板的設計一樣，在次，不在多做闡述。 墊塊的設計墊塊的作用是形成推出機構(gòu)所需的推出空間或調(diào)節(jié)模具閉合高度，以適應成型設備的壓板間距。墊塊的高度在形成推出機構(gòu)的推出空間時，應根據(jù)推出機構(gòu)的推出行程確定。依次，頂蓋模具的墊塊高度確定為200 mm，見圖73 a）；底蓋模具的墊塊高度確定為160 mm，見圖73 b）。 a）頂蓋模具墊塊 b）底蓋模具墊塊 圖73標準：材料：Q235A鋼粗糙度要求：。模具兩邊墊塊的高度應一致，以保證組裝后的模具上、下表面平行。 導向零件的設計導向零件是保證動模和定模合模時正確定位和導向，并避免模內(nèi)個零部件發(fā)生碰撞和干涉，以保證塑件的形狀和精度的重要零件。主要零件包括導柱和導套。對本次導向零件的設計原則是：（1） 導向機構(gòu)類型的選用。（2） 導柱數(shù)量、大小、及其布置。（3） 導向零件的設置注意模具的強度。（4） 導向零件的結(jié)構(gòu)便于導向。（5） 導向準確、運動靈活、平穩(wěn)，具有足夠強度、剛度和耐磨性。 本次設計，頂蓋模具的導向零件和底蓋模具的導向零件采用同一結(jié)構(gòu)和固定形式?，F(xiàn)以頂蓋模具的導向零件為例，對設計過程作一闡述。 導柱、導套的結(jié)構(gòu)及其固定形式 （1）導柱的結(jié)構(gòu) 導柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具的結(jié)構(gòu)、大小及塑件生產(chǎn)批量要求的不同而異。本次設計考慮到使用大型模架，而采用帶肩導柱（Ⅰ型）。其結(jié)構(gòu)見圖74。 圖74 導柱 （2）導套的結(jié)構(gòu) 導套的主要結(jié)構(gòu)形式有直導套和帶頭導套。帶頭導套結(jié)構(gòu)較復雜，主要用于精度較高的大型模具。根據(jù)本次設計的需要，采用帶頭導套（Ⅰ型）。見圖75。 圖75 導套 （3）導柱和導套的配合 對于大型注射模具，為防止導套拔出，導柱與導套的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖76所示。圖76 導柱和導套的配合 推板導柱和推板導套的結(jié)構(gòu)及其固定形式 （1）推板導柱的結(jié)構(gòu) 推板導柱用于推出機構(gòu)導向的零件，有時可作為支承柱和導柱兼用。結(jié)構(gòu)見圖77。 圖77 推板導柱 （2）推板導套的結(jié)構(gòu) 推板導套采用帶頭導套（Ⅱ型），見圖78。 圖78 推板導套 （3）推板導柱和推板導套的固定形式 推板導柱和推板導套之間的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖79所示。 圖79 推板導柱和推板導套的固定形式 定位零件的設計定位零件包括定位圈、定距螺釘，限位釘及圓錐定位件等。本外罩模具的定位零件只采用定位圈和限位釘。 定位圈的設計 定位圈與注射機定模固定板中心的定位孔相配合，通常采用H11/h11間隙配合，其作用是使主澆道與噴嘴和機筒對中。定位圈的形式有Ⅰ