【文章內(nèi)容簡介】 塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括型腔、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有 正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 該制件的型腔模設(shè)計為 組合 式 。 型腔材料選擇進口鋼材 718鋼，硬度為35HRC；型腔板是根據(jù) Pro/E 分模成形的，底面 是平的，由于制件高度較小，型腔板受的壓力較小。據(jù)經(jīng)驗，厚度需設(shè)計厚點，另外還要考慮到固定型腔 16 板的緊固螺絲孔的位置、運水（冷卻水道）的布置、 分流道孔 、進膠位 及冷料穴、 各枕位等的加工方法。設(shè)計前 型腔板的總體尺寸為 168 156 43mm。最終設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖（ 8）所示： 圖（ 8）型腔板 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計完 成 ，就 可以 開始 為 零件的 毛胚 下材料和加工制作等。 型腔板的 設(shè)計尺寸為 168 156 43mm，由于塑件為 玩具手機外殼 的按鍵上殼 ,表面要求美觀。相應(yīng)的 型腔的尺 寸精度與表面粗糙度要求都比較高 ,成形表面的粗糙度為 。 型腔的 形狀并不是十分 復(fù)雜 ,主要 以銑銷為主 ，基本上數(shù)控銑床上都能夠加工完成。 其加工路線為 備 料 (鍛造 毛胚 178 166 50mm 長方體 毛胚 )退火 數(shù)銑型腔板外形 磨長方體六面 加工型腔（銑削為主、電火花為輔 ） 鉗工劃線 (螺紋孔線 ,冷水道線， )－ 鉆 導(dǎo)套孔及螺紋孔 鉆冷水道－ 攻螺紋 －加工出兩個銅公（電極）在火花機上打火花出15176。 的圓錐臺形 的進膠口－淬火 +低溫回火－研磨型腔外形 （分型面尤為重要） . （具體加工工藝附有加工工藝卡） ．型芯 的設(shè) 計與加工工藝 型芯由型芯與型芯固定板組成。 型芯的硬度一般是比型腔板的硬度要軟，這樣做是為了防止在生產(chǎn)合模過程中型芯板撞壞型腔板。這里選用國產(chǎn)718 鋼為材料對它進行制造 ,可以符合模具的要求 ,它在電火花加工成型之后 ,同樣可以達(dá)到 所需的使用要求 ,而且還具有高強度 ,耐腐蝕 ,防酸的效果。 17 型芯 與型芯固定 板 也是根據(jù) Pro/E分模成形的，據(jù)經(jīng)驗厚度需設(shè)計厚點，另外還要考慮到固定 型芯板 的螺絲孔的位置、運水（冷卻水道）的布置、分流道糟、 頂針、 斜頂及各枕位等的加工方法。 加工 前模 板 的 毛胚尺寸為 178 166 30mm。型芯板的 設(shè) 計結(jié)構(gòu) 如 圖（ 9） 所示 ，其整個截面總體形狀如圖（ 9） 左視圖 所示，中間凸 起 的 部分即 成型部位。 圖（ 9）型芯板 由型芯板其設(shè)計尺寸與型腔板相對應(yīng)。 型芯主要還是以銑銷為主 ,電火花為輔加工尖角部分。由于型芯有 6 個斜頂孔 ,所以還要用到線切割。其加工路線為備料 (鍛造 178 166 30mm 長方體毛胚 )退火 銑長方體 磨長方體六面 成型部分的加工（銑削為主、電火花為輔、線切割加工斜頂通槽） 鉗工劃線 (螺紋孔線 ,冷水道線 ,穿絲孔線 )鉆導(dǎo)柱孔及螺紋孔 鉆冷 卻 水 道孔 攻螺紋 淬火 +低溫回火 線切割斜頂孔 研磨型芯外形 .（具體加工工藝附有加工工藝卡） 18 型芯鑲件 ．斜頂?shù)脑O(shè)計與加工工藝 斜頂?shù)挠捕群秃竽Ｈ实挠捕炔畈欢?，這里選用的是 718，斜頂是 外 斜頂，運用于成品內(nèi)的倒扣，隨著成品的頂出，斜頂在不斷地頂出，往角度方向移動，從而脫離倒扣，具體成型結(jié)構(gòu)和形狀如圖（ 10）所示，斜頂?shù)慕嵌却笮∈歉鶕?jù)產(chǎn)品的扣位長度和大小而定的，同時還根據(jù)頂出行程、脫模行程等 計算確 定的。計算出斜頂?shù)慕嵌葹?5 度，斜頂其設(shè)計尺寸為 125 20 6mm，可以直接在線切割機床上完成加工 。 圖（ 10）斜頂 19 注射機的選擇 ．由公稱注射量選定注射機 由注射量選定注射機 . 由 PRO/E 建模分析得（材料密度取 kg dm? ???） : 總體積 V塑件 = cm3 總質(zhì)量 M= ≈ 流道凝料 V’ =3V(流道凝料的體積 (質(zhì)量 )是個未知數(shù) ,根據(jù)手冊取()來估算 ,塑件越大則比例可以取的越小 )； 實際注射量為 :V實 = = cm3 ； 實際注射質(zhì)量為 M實 == =； 根據(jù)實際注射量應(yīng)小于 , 即： ≧ V實 V公 = V實 / =247。 = cm3 ； ．由鎖模力選定注射機 F鎖 ? F脹 =A分 P型 =2（π D2/2） P型 =2｛ ( 942)/2｝ 30 106 = （ KN） 式中 F鎖注射機的鎖模力（ N）； A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和； P型型腔壓力， P型取 =30MPa D取的是塑件的平均直徑， D=（ 127+60） /2=≈ 94mm 結(jié)合上面兩項的計算，初步確定注塑機為表 35所示，查國產(chǎn)注射機主要技術(shù)參數(shù)表取 XSZY125,主要技術(shù)參數(shù)如下。 8． 注射機與模具尺寸的關(guān)系校核 20 ．模架的選定 根據(jù)塑件大小及型腔排列的方式 選定模架， 這里我們的是龍記的標(biāo)準(zhǔn)模架 CI2930A73B55C90 如圖 (11)所 示： 圖（ 11）標(biāo)準(zhǔn)模架 1） .最大注塑量的校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的 80%。所以選用的注塑機最大注塑量應(yīng)滿足： V 機 ≥ V塑＋ V 澆 式中 V 機 ———— 注塑機的最大注塑量， 40 cm3 V 塑 ———— 塑件的體積，該產(chǎn)品 V塑＝ 20 cm3 V 澆 ———— 澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品 V澆＝ 2 cm3 故 V 機≥（ 20+4） cm3 2） .鎖模力校核 F鎖﹥ PA 式中 p———— 熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品 p=200MPa 21 A———— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計算A=4722mm3 F 鎖 ———— 注塑機的額 定鎖模力。 故 F 鎖＞ PA=200Mpa 4722 mm3 選定的注塑機的壓力為 2500KN，滿足要求。 3） .模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 （ 1） 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長模具寬 拉桿面積 （ 2） 模具閉合高度校核 Hmin———— 注塑機允許最小模厚 =230mm Hmax———— 注塑機允許最大模厚 =460mm H—————— 模具閉合高度 = 故滿足 Hmax＞ H＞ Hmin。 4） .開 模行程校核 注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機構(gòu)的注塑機），故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： S 機 ———— 注塑機最大開模行程， 410mm。 H1——— 頂出距離， 30mm； H2———— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， 90mm。 S 機－ (H模－ Hmin)＞ H1＋ H2＋ (5～ 10) 因為本模具的澆注系統(tǒng)和塑件的特殊關(guān)系，澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng)包括了頂出距離。故： 410－ (－ 230)＞ 120+(5～ 10) 通過各方 面的校核，初步選定的注塑機可以使用。 . 模具強度和剛度的校核 在現(xiàn)實的生產(chǎn)中，模具的的剛度與強度能否足夠直接影響著塑件是否順利生產(chǎn)，所以在此利用 CAD 外掛中（龍記）來驗證。而模具所調(diào)出的模架方 22 鐵間隔是 80mm，模具的長度為 230mm，如圖 （ 11） 所示 ： 此模具采用 斜頂 脫模，因該制件屬厚壁制品，厚壁制品脫模力受到材料向壁厚中性層冷卻收縮的影響，可用彈性力學(xué)的有關(guān)厚壁圓筒的理論進行分析計算，公式如下： Qc=[(TfTj)Ac]/{[(dk+2t)2+dk2]/[(dk+2t)2dk2]} 式中，對于矩形制品中： k—— 脫模斜度系數(shù) k=(fcCosβ Sinβ )/fc(1+fcSinβ Cosβ )= fc—— 脫模系數(shù)，即在脫模溫度下制品與型芯表面之間的靜摩擦系數(shù)，它受 高分子熔體經(jīng)