【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等因素。 成型體積與質(zhì)量估算 擬采用一模 兩腔 模式，利用 Pro/E 軟件對(duì)模型分析得： 上蓋 部分體積： 1V = 質(zhì)量： 1m = g/ cm3=； 下蓋 部分體積： 2V = 質(zhì)量： 2m = g/ cm3=33g； 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 倍 ~1 倍來(lái)估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑 件體積的 倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（兩個(gè)塑件和澆注系統(tǒng)凝料的總體積）為： V總 =(+)= 總質(zhì)量 m總 = cm3 g/ cm3 = 初選注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)格 從實(shí)際注射量應(yīng)在注射機(jī)額定注射量的 20%—— 80%之間考慮 jn VnV ? V jn VnV ? V—— 注射機(jī)額定注射量 n—— 型腔數(shù)目 Vn—— 單個(gè)型腔的容量 Vj—— 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量 根據(jù)成型體積的估算 jn VnV? = ， 代入公式算得： V 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算 流道凝料在分型面上的投影面積 Aj，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析， Aj 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 Az 的 倍 ~ 倍，因此可用 nAz，來(lái)進(jìn)行估算，所以： 經(jīng)粗略計(jì)算得分型面的投影面積為 : XXXXXXXXXX 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 13 A= nAz+Aj=142179。 179。 179。 ? 179。 + nAz = 模腔的平均壓力取為 Pm=35MPa 根據(jù)公式 F≥Pm （ nAz+Aj） = Pm178。A 有 F≥ 35179。 106 179。 179。 410? N= 根據(jù) 以上估算，初步確定選用 XS— ZY— 250 型號(hào)注塑機(jī) 表 3－ 1 XS— ZY— 250注射成型機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格 螺桿直徑（ mm） 50 噴嘴 球半徑（ mm） 18 注射容量（ cm3） 250 孔直 徑（ mm） ? 4 注射壓力（ MPa） 130 模具厚度 最大 (mm) 350 鎖模力（ KN） 1800 最小 (mm) 200 最大 成型 面積（ cm2） 500 2 模板行程（ mm） 500 280 定位孔直徑（ mm） ? 125 拉桿 空 間（ mm） 448179。 370 頂 桿中心 距（ mm） 注射時(shí)間 /s 第四 章 模具設(shè)計(jì) 14 第四章 模具設(shè)計(jì) 初步選擇模架 由于塑件采用側(cè)澆口的形式，故其模架的選擇為大水口系統(tǒng)。 采用兩板模，初步估算，選用 “龍記”的標(biāo)準(zhǔn)模架 A1 型模架 350179。 450 作為參考 ，導(dǎo)柱裝在 定 模。為提高塑件質(zhì)量精度，并 節(jié)約貴重合金金屬，型芯與型腔采用嵌入式的鑲件形式，采用 螺釘 固定裝配。 模架初步選擇： 總體尺寸： 400mm179。 450mm179。 346mm 定模座： 400mm179。 450mm179。 30mm 定模板： 350mm179。 450mm179。 70mm 動(dòng)模板： 350mm179。 450mm179。 70mm 方鐵： 450mm179。 63mm179。 100mm 上 頂 出 板： 450mm179。 220mm179。 20mm 下 頂 出 板： 450mm179。 220mm179。2 5mm 動(dòng)模座板： 400mm179。 450mm179。 30mm 確定模具基本結(jié)構(gòu) 確定以一模 兩腔 的形式，實(shí)現(xiàn)一套模具一次注射成型出 LCD 盒上下蓋兩 個(gè)零部件。該產(chǎn)品的零件是要求 強(qiáng)度高，耐腐蝕和摩擦并且要求產(chǎn)品的表面光滑 。塑件材料選用的是價(jià)格低廉的 ABS，成型流動(dòng)性 較 好，可選用側(cè)澆口進(jìn)澆塑料。 由于零件澆口采用側(cè)面進(jìn)澆方式，一般將模架設(shè)計(jì)為二板式注塑模，便于澆口凝料脫模。該零件因?yàn)闄M截面積較小，因此模具采用頂桿頂出機(jī)構(gòu)，且采用一次頂出。設(shè)計(jì)頂桿時(shí)，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受力大的部位，盡量避免頂出力作用于塑件的最薄部位。 LCD 盒上蓋 有三個(gè)倒鉤，需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，而 LCD 盒下蓋的側(cè)面有兩個(gè)孔以及三個(gè)內(nèi)凹的缺口，需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)和斜頂桿機(jī)構(gòu)。因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該注意塑件的布局。 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 確定型腔數(shù)目及排列方式 影響型腔數(shù)目的因素有 ① 鎖模力、 ② 注射機(jī)的最大注射量、 ③ 塑件精度要求、 ④ 生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等等。 XXXXXXXXXX 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 15 該模具主要考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件的質(zhì)量精度要求。多型腔的經(jīng)濟(jì)性較高但是勢(shì)必影響制品 的精度，本產(chǎn)品 的塑料公差等級(jí)選用 MT5，綜合考慮上述因素，采用一模兩腔 形式，實(shí)現(xiàn)一套模具一次注射成型出 LCD 盒上下蓋兩 個(gè)零部件，便于包裝存放與運(yùn)輸。 若所有的型腔不能同時(shí)填充滿時(shí)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品尺寸精度和物理性能產(chǎn)生一定影響，所以在設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)，盡量對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行平衡，使塑料熔 體 填充至各個(gè)角落所需時(shí)間基本相等。采用如圖 4－ 1 的所示的型腔分布，使各個(gè)型腔盡可能在同一時(shí)刻充滿，使型腔各個(gè)部位的冷卻條件都基本相近，達(dá)到較好的注射效果。 圖 4－ 1 型腔排列方式 分型面的設(shè)置 確定分型面需要考慮的因素比較 復(fù)雜，受塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多方面因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 保證塑件的精度要求。 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 便于模具加工制造。 對(duì)成型面積的影響。 對(duì)排氣效果的影響。 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。 其中最重要的是第 第 5 和第 8 點(diǎn)。綜合考慮以后各個(gè)因素，選用的分型面如圖 4－ 2 所示： 第四 章 模具設(shè)計(jì) 16 圖 4－ 2分型面 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （ 1） 主流道 的 設(shè)計(jì)： 1）流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主流道做成圓錐形，其錐度取可 1176。~4176。， ABS 料的流動(dòng)性 一般 ，取 2176。即可。 主流道及澆口套的設(shè)計(jì)須參考注射機(jī)噴嘴參數(shù)：球半徑： 18mm , 孔直徑： Ф4mm 主流道小端直徑： d=d0+（ ~1） mm= 澆口套的球半徑為： R=R+（ 1~2） mm=20mm 2） 澆口套的設(shè)計(jì)： 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因 而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。 圖 4－ 3 澆口套 XXXXXXXXXX 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 17 （ 2） 分流道的設(shè)計(jì)： 在多型腔模具中應(yīng)設(shè)置分流道，分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞要求以保持理想的充填狀態(tài)，并能使流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能減小，確保塑料熔體能均衡地被分配到各個(gè)型腔。 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失 ，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表 41所示。 表 41流道斷面尺寸推薦值 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm 塑料名稱 分流道斷面直徑 mm ABS， AS 聚乙烯 尼龍類 聚甲醛 丙烯酸 抗沖擊丙烯酸 醋酸纖維素 聚丙烯 異質(zhì)同晶體 810 510 510 810 聚苯乙烯 軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨 酯 熱塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 離子聚合物 聚苯硫醚 1）分流道的形式及主要尺寸確定 為了便于加工及冷凝料脫模，將分流道設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀采用半圓形截面。半圓形截面流道的加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大。 分流道要盡可能短，且少?gòu)澱?，便于注射成型過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料，降低注射機(jī)的 能耗，減少壓力損失和熱量損失。分流道的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 4－ 4： 圖 4－ 4分流道 第四章 模具設(shè)計(jì) 18 2）分流道的表面粗糙度要求： 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求特別低，一般取 m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，拋光到要求的表面粗糙度。 3）分流道的布置形式： 分流道在分型面上的布置應(yīng)遵 循兩方面原則： ① 排列緊湊、縮小模具板面尺寸； ② 流程盡量短、鎖模力力求平衡。 一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，以達(dá)到澆注系統(tǒng)平衡的效果。 （ 3） 澆口的設(shè)計(jì)： 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及 尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 澆口的主要作用是： ① 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； ② 易于切除澆口凝料； ③ 對(duì)于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料； 1）澆口位置的選擇 澆口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則： ① 避免塑件上產(chǎn)生缺陷； ② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處； ③ 有利于塑料熔體的流動(dòng)； ④ 的利于型腔的排氣； ⑤ 考慮塑件受力情況； ⑥ 增加熔接痕牢度； ⑦ 流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響； ⑧ 澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件變形的影響； ⑨ 校核流動(dòng)比； ⑩ 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。 XXXXXXXXXX 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 19 此外，在選擇澆口位置 和形式時(shí)，還應(yīng)考慮到澆 口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因素。 2) 澆口尺寸的確定 本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用矩形側(cè)澆口較為理想。一般中小型塑件 h=,b=, 長(zhǎng)度盡可能短 , L 取 。 端面進(jìn)料的搭接式側(cè)澆口，搭接部分的長(zhǎng)度 LL1=(~)mm+b/2，澆口長(zhǎng)度 L 可適當(dāng)加長(zhǎng)，取 L＝~。本塑件壁厚為 。常用側(cè)澆口的推薦值如表 4－ 2 所示： 表 4－ 2側(cè)澆口的推薦值 側(cè)澆口截面積 /mm 深度 h 寬度 b ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 側(cè)澆口在塑件表面留下的痕跡很小，易于隱藏而提高塑件表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)在選擇澆口位置時(shí)綜合考慮了 模流分析 最佳澆口位置的分析結(jié)果、抽芯機(jī)構(gòu)及其他模具結(jié)構(gòu)對(duì)澆口位置的影響等綜合因素，采用了最簡(jiǎn)單、易于加工，填充效果好的側(cè)澆口。尺寸選擇為 b179。 h=2179。 1 ㎜，長(zhǎng)度 L＝ 2mm。 （ 4） 冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約 10－ 25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板 上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1－ 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。 主流道的冷料穴的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出，在冷料穴下端設(shè)置一頂桿，將冷料穴的冷料推出，當(dāng)其被推出時(shí)，塑件和流料凝道能自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。 塑件壁厚/mm 澆口長(zhǎng)度L/mm 第四章 模具設(shè)計(jì) 20 成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，受到塑料熔體的高壓作用和物料的沖刷，脫模時(shí)還與塑件之間發(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