【文章內(nèi)容簡介】 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。 □ 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 □ 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 □□ 凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件，其結(jié)構(gòu)特點是隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。 □□ 組合鑲拼方式的優(yōu)點：對于形狀復(fù)雜的型腔，若采用整體式結(jié)構(gòu)，比較難加工。所以采用組合式的凹模結(jié)構(gòu)。同時可以使凹模邊緣的材料的性能低于凹模的材料，避免了整體式凹模采用一樣的材料不經(jīng)濟，由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)可以通過間隙利于排氣，減少母模熱變形。對于母模中易磨損的部位采用鑲拼式，可以方便模具的維修，避免整體的凹模報廢。 □□ 組合 式凹模簡化了復(fù)雜凹模的機加工工藝，有利于模具成型零件的熱處理和模具的修復(fù)，有利于采用鑲拼間隙來排氣，可節(jié)省貴重模具材料。本設(shè)計凹模結(jié)構(gòu)如圖 61所示。 圖 61□□ 凹模結(jié)構(gòu)圖 16 □ 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 □□ 整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入裝配方法是臺肩墊板式，其他裝配方法還有通孔螺釘聯(lián)接式，沉孔螺釘聯(lián)接式。本設(shè)計型芯結(jié)構(gòu)如圖 62 所示。 圖 62□□ 型芯結(jié)構(gòu)圖 □ 成型零件工作尺寸計算 □□ 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直 接對應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達到高精度，為了計算簡便，規(guī)定如下： □□ ： 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“ ?? ”，制品叫做腔尺寸公差取正值“ ?? ”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取 2?? 。 □□ ：實踐證明，模具制造 公差可取塑件公差的 31 ~61 ，即δz= ?)61~31( ，而且按成型加工過程中的增減趨向取“ +”、“ ”符號，型腔尺寸不斷增大，則取“ +δ z” ,型芯尺寸不斷減小則取“ δ z”，中心距尺寸取“ 2z?? ”。 17 現(xiàn)取 3? 。 □□ ：實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 61 ，對于大型塑件則取 6? 以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損量δ c=0。 □□ ：塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計算。 2 m inm ax SSS ?? = 2 ? %=2% □□ 5. 模具在分型面上的合模間隙：由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導(dǎo)致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產(chǎn)生的 飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是 ~。 □ 外形尺寸 □□ 根據(jù)公式： LM= zSLS????????? ???043)1(` SL =85mm, LM= ? SL =, LM= ? SL =18mm, LM= ? SL =2mm, LM= ? 根據(jù)公式： HM= zS ????????? ???0S 32)1(H SH =27mm, HM = ? SH =3mm, HM = ? SH =5mm, HM = ? □ 內(nèi)腔尺寸 □□ 根據(jù)公式： LM = 043)1( zSlS ???????? ??? SL =5mm, LM=? SL =, LM=? 18 SL =12mm, LM=? SL =3mm, LM=? 根據(jù)公式： h M= 032)1( zShS ???????? ??? Sh =27mm, h M =? Sh =3mm, h M =? Sh =40mm, h M =? Sh =32mm, h M =? 19 第七章 □□ 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 □□ 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計要點： □□ 具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其元合模方位要求，采用等徑且對稱布置的方法，若有合模方位要求時，則應(yīng)采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個或四個導(dǎo)柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。 □□ ；Ⅰ型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜模具或大、中型模具的動定模導(dǎo)向中；Ⅱ型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機構(gòu)的導(dǎo)向中。 □□ ；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距離δ一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的 1~ 倍；其設(shè)置位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。 □□ ；但針對某些特殊的要求，如塑件在動模側(cè)依靠推件板脫模，為了對推件板起到導(dǎo)向與支承作用，而在動模側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱 .。 □□ ，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽；一般都是削去一個面，或在導(dǎo)套的孔口倒角。 □□ 6~8mm，以確保其導(dǎo)向作用。 □□ 、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。 □□ H7/f7（低精度時可采 用 H8/f8 或 H9/f9）；導(dǎo)柱固定部分的配合精度采用 H7/k6（或 H7/m6）。導(dǎo)套與安裝之間一般用 H7/m6的過渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔出。 □□ 、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo)向孔配合。通常導(dǎo)向孔應(yīng)做志通孔；如果型腔板特厚，導(dǎo)向孔做成盲孔時，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取，長度超出部分應(yīng)擴徑以縮短滑配面。 □ 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) □□ 帶頭導(dǎo)柱如圖 71 所示 圖 71□□ 導(dǎo)柱圖 20 □ 導(dǎo)套結(jié)構(gòu) □□ 帶頭導(dǎo)套如圖 72 所示 圖 72□□ 導(dǎo)套圖 21 第八章 □□ 脫模機構(gòu)的設(shè)計 □ 脫模機構(gòu)設(shè)計的總原則 □□ ，以便推出機構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè)，從而簡化模具結(jié)構(gòu)。 □□ ，有針對性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點應(yīng)靠近塑件對凸模包緊力最大的位置，同時也應(yīng)是塑件剛度與強度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過程中變形或損 壞。 □□ ，以力求良好的塑件外觀。 □□ ，動作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與其他零件相干涉，有足夠的強度與剛度），遠動靈活，制造及維修方便。 □ 推桿設(shè)計 □ 推桿的形狀 □□ 如圖 81 所示 圖 81□□ 推桿圖 □ 推桿的位置和布局 □□ ，均勻布置。 □□ ，推出平衡，不變形；當(dāng)塑件各處脫模阻力相同時，則均勻布置；若某個部位脫模阻力特大，則該處應(yīng) 增加推數(shù)目。 □□ 、凸緣、加強等塑件強度、剛度較大處；當(dāng)結(jié) 22 構(gòu)特殊，需要推在薄壁處時，可采用盤狀推桿以增大接觸面積。 □□ 。當(dāng)推在端面則距型芯側(cè)壁δ1? ；當(dāng)推桿設(shè)置在型芯內(nèi)部推在塑件內(nèi)部時，推桿孔距型芯側(cè)壁δ 2? 3mm。 □□ ，以利于用配合間隙排氣。 □□ ，可在塑件外側(cè)設(shè)置溢料槽，從而 靠推桿推在溢料槽內(nèi)的凝料上而帶塑件。 □ 推件板設(shè)計的要點 □□ 3176。 ~10176。的推面配合，以減少遠動摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有 ~ 的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取~ m。 □□ 45 鋼制造，對要求比較高的模具，也可以采用T8 或 T10 等材料，并淬硬到 53~55HRC，有時也可以在推 件板上鑲淬火襯套以延長壽命。 □□ ，應(yīng)在型芯上增設(shè)一個進氣裝置，以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空。 □□ ，在推板與動模座板間應(yīng)留有為保護模具的 2~3mm 空隙。 23 第九章 □□ 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 □□ 在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期的約 80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模 具溫度的要求有盡相同，因此，對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。 □□ 。 、冷卻時間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。 ，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，避免后結(jié)晶現(xiàn)象，但是將導(dǎo)致成型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷。 ，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補料時間是有利的。 。 □□ 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模 具內(nèi)的塑料溫度為 2021C 左右，而從模具中取出塑件的溫度約為 600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 □□ 因塑料端蓋使用的塑料是 ABS，要求模溫高，若模具溫度過低則會影響塑料的流動性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱。 □□ 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進行溫度調(diào)節(jié)。 □□ 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： □□ ； □□ 2. 模溫均一，塑件各部分同時冷卻； □□ 3. 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； □□ 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙。 □ 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 24 □□ 根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于 3根都是可行的。這樣做同時可實現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。根據(jù)書上的經(jīng)驗值取 4根，冷卻水口口徑為 6mm。 □□ 另外，具冷卻系統(tǒng)的過程中，還應(yīng)同時遵循： □□ 。 □□ 。 □□ 盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大。 □□ ，以防漏水。 □□ ，通常應(yīng)設(shè)在注塑機的背面。 □□ 卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處。 而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄。 □ 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計 □□ 因在 ABS 要求的熔融溫度為 200。而且流動性能為中性，同時在注射時模具溫度要求為 50—— 70，所以該模具必須加熱。模具加熱方法包括：熱水，熱空氣，熱油及電加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)節(jié)范圍大，所以在該 模具應(yīng)用電加熱。 25 第十章 □□ 模具的裝配 □□ 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 □□ 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 □□ 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺 定模，動模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 □□ 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為 —— 毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發(fā)生變形，有時在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的 防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 □ 模具的裝配順序 □□ ； □□ ，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； □□ ，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于 80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊； □□ ，以便總裝合模調(diào)整時檢查； □□ ，無松動和卡滯現(xiàn)象； □□ ，保