【導(dǎo)讀】及模具的工作過程。重點(diǎn)介紹了手機(jī)充電器外殼注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。一模兩腔的結(jié)構(gòu)，兩塑件平行放置，方向相反以便側(cè)向抽芯。儀用熱流道，可以。且增加生產(chǎn)成本。本設(shè)計采用嵌入式型腔結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小型塑件的。加工方法可采用普通機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床、電火花、電鑄成型等方法。一個整體型腔嵌入到型腔固定板中，嵌入的型腔材料可用低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火后拋光。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，操作方便，使用壽命長，塑件達(dá)到技術(shù)

　　

【正文】 磨損量進(jìn)行計算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量進(jìn)行計算；前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設(shè)計，后一種復(fù)雜，但能較好的保證尺寸精度。本設(shè)計采用平均值法。 凹模工作尺寸的計算 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸變大。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。模具工作尺寸與塑件尺寸的關(guān)系如圖 121(a,b,c)所示： （ 1）凹模徑向尺寸的計算 Lm 1 =[(1+Scp )Ls 1 － ?43 ] z?? （ 121） =[(1+) － 43 ] ? = ? mm 凹模尺寸如圖 411 a 所示。 式中 Lm 1 — 以 加工時凹模的尺寸； LS 1 — 在 塑件的尺寸； ? — 塑件的公差值；塑件尺寸公差根據(jù)GB180079 模 塑 件 尺 寸 公 差 表 取 IT6 級， 由尺寸段決定值的大??； 圖 121（ a） 型腔 z? — 制造公差， z? =3? ； Scp — 塑件的平均收縮率， Scp =。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 L2m =[(1+Scp )Ls 2 － ?43] z?? （ 122） =[(1+) －43 ] ? = ? mm 式中 L 2m — 以 加工時凹模的尺寸； Ls 2 — 在 塑件的凹模尺寸。 2 ）凹模深度尺寸的計算： H m =[(1+ S cp )H s － 32 ? ] z?? =[(1+) － 32 ] ? = ? mm 式中 Hs — 塑件的高度尺寸， Hs = mm 。 圖 121 (b) 凸模工作尺寸的計算 凸模是成型塑件外形的，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過程中凸摸的磨損會使被包容尺寸變小。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 （ 1）凸模徑向尺寸的計算： LM 1 =[(1+ Scp ) LS 1 + ?43 ]Z?? =[(1+) +43 ] ? = ? mm L 2M =[(1+ Scp ) LS 2 + ?43 ]Z?? （ 113） =[(1+) +43 ] ? = ? mm （ 2）凸模高度尺寸的計算： 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 26 HM =[(1+ Scp ) HS +32 ?]Z?? （ 114） =[(1+) +32 ] ? = ? mm 式中 HS — 凹模深度減去塑件壁厚型芯的理論高度。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 在注塑成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動性差的塑料如 PC，POM 等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。普通的模具通入常溫的水進(jìn)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，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內(nèi)，可以提高成型效率。對于高熔點(diǎn)，流動性差的塑料，流動距離長的制件，為了防止填充不足，有時也在水管中通入溫水把模具加熱。 ABS 推薦的成型溫度為 170~280℃，模具溫度為 20~70℃ 。 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 （ 1）采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率； （ 2）模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減少塑件的變形 （ 3）對塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質(zhì)量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)； 溫度對塑件質(zhì)量的影響有相互矛盾的地方，設(shè)計時要根據(jù)材料特性和使用要求偏重于主要要求。 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 （ 21） 根據(jù)塑料的品種確定是對模具采用加熱方式還是冷卻方式； （ 2）希望模溫均一，塑件各部同時冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量； （ 3）采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好； （ 4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉； 從成型溫度和使用要求看，需要對該模具進(jìn)行冷卻，以提高生產(chǎn)率。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 27 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 （ 4）澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳； （ 5）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過 5℃ （ 6）冷卻水的開設(shè)方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設(shè)水孔。 （ 7）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。設(shè)計原則 （ 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； （ 2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好； （ 3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 B 大約為 ~，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為~。最小不要小于 10。 模具的加熱 對于熱塑性塑料模具，當(dāng)遇到成型流動性差的塑料，如成型高結(jié)晶度的塑料制品或采用熱 流時均需要對模具進(jìn)行加熱，對熱固性塑料注射模具也需要加熱。在本模具設(shè)計中選用的塑料聚丙烯就是熱塑性的塑料。 根據(jù)熱能來源，模具加熱的方法有：蒸汽加熱法、電阻加熱法、工頻感應(yīng)加熱法等。 最常用的加熱法在模具外部用電阻加熱，即用電熱板，電熱框和電熱棒加熱。在這里我就可以采用電阻加熱，并且是將電阻絲組成的加熱元件鑲嵌到模具加熱板內(nèi)，進(jìn)行加熱。 電阻加熱的計算 電阻加熱計算的任務(wù)是根據(jù)模具工作的實(shí)際需要計算出所需的電功率。加熱模具所需電功率一般可根據(jù)模具的重量按以下經(jīng)驗(yàn)公式計算： P=qm=25x40=1000w 式中 P—— 電功率（ W） m—— 模具重量（ kg） q—— 每千克模具維持成型溫度所需要的電功率（ W/kg），查手冊 q 取 40。 這樣根據(jù)模具的重量可以估算需要功率 1000W 左右。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 模具的冷卻 注射成型時，模具溫度直接影響塑料的填充和塑料制品的質(zhì)量，也影響到注射周期。因此在使用模具時必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，使模具保持在一定范圍內(nèi)。 冷卻通道設(shè)計原則： （ 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； （ 2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效 果越好； （ 3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 B 大約為 ~，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為~。最小不要小于 10。 （ 4）澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳； （ 5）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過 5℃ （ 6）冷卻水的開設(shè)方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設(shè)水孔。 （ 7）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。 圖 131 冷卻機(jī)構(gòu)的設(shè)計 鑒于在本例中模具外形，需要冷卻的體積較大。我采用溝道式冷卻系統(tǒng)，裝置的結(jié)構(gòu)形式如上圖所示。 塑料注射模具工作時必須將模具溫度控制在一定范圍內(nèi)。為使模具保持一定溫度，在單位時間內(nèi)所需排除的總熱量可近似按下式計算： 60nmhQ ?? 90 66 60060??? = J/min 式中 Q —— 單位時間內(nèi)除去的總熱量（ J/min）； n—— 每小時注射的次數(shù)； n=90 次； m—— 每次注入模具的塑料質(zhì)量（ kg）m= kg 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 29 h? —— 塑料成型時放出的熱熔量（ J/kg），在這里根據(jù)所選的塑料查表得 h? ＝600 J/kg 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 30 6 模具結(jié)構(gòu)及其工作過程 模具的分型面選擇在塑件的大平面處， 1 模 2 件。為減少澆口疤痕，采用點(diǎn)澆口注射。模具的結(jié)構(gòu)如圖 31， 32 所示。 圖 31 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 31 圖 32 1 動模座板 2 8 12 21 24 26 31 36 螺釘 3 14 18 導(dǎo)柱 4 16 導(dǎo)套 5 墊塊 6 支撐板 7 凸模板 9 凹模板 10 限位拉板 11 限位圓柱銷 13 28 彈簧 15 定模座板 17 凸模型芯鑲塊 19 推桿固定板 20 推板 22 23 推桿 25 限位擋塊 27 彈簧墊圈 29 滑塊 30 楔塊 32斜導(dǎo)柱圓定板 33 斜導(dǎo)柱 34 定位圏 35 澆口套 37 拉料桿 38 復(fù)位桿 39 限位釘 由于模具的凸模部分存在很多孔和凸臺，本設(shè)計凹模采用整 體式凹模結(jié)構(gòu)。凸模采用組合式凸模結(jié)構(gòu)，比較緊湊。針對側(cè)向抽芯距離比較短的情況，設(shè)計了二次分型滑動抽芯結(jié)構(gòu)。注射成型后，先從 I— I 而進(jìn)行一次分型，完成側(cè)向抽芯動作，當(dāng)限位圓柱銷碰到限位拉板的端頭時開始從 Ⅱ Ⅱ 面二次分型，目的是拉斷點(diǎn)澆口，塑件包緊在凸模型芯上，當(dāng)運(yùn)動到一定距離時，然后注射機(jī)推動推桿固定板，推桿發(fā)生作用，推出塑件脫落。同時拉料桿將凝料推出自動脫落。 模具的工作過程：注射成型后，開模時，在彈簧 13 和凝料拉料桿 37 的拉緊作用下，從 I— I 面一次分型，定模底板 15 與凹棋板 9 分開，凝料留在凹模板 9 一側(cè) ；凹模板 9 帶動滑塊 29 后移，在斜導(dǎo)柱 33 的作用下，滑塊 29 在凸模板 7 上沿著導(dǎo)軌作 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 32 橫向移動從而完成側(cè)向抽芯動作。當(dāng)限位圓柱銷 11 的端頭碰到限位拉板的端頭時凹模板 9 停止不動，一次分型結(jié)束，滑塊 29 與凸模板 7 繼續(xù)運(yùn)動，開始從Ⅱ — Ⅱ而二次分型，首先拉斷點(diǎn)澆口，在塑件包緊凸模的包緊力作用下，塑件隨著凸模型芯 17繼續(xù)運(yùn)動。當(dāng)運(yùn)動到一定距離時，注射機(jī)的頂桿推動推桿固定板 19，帶動推桿將塑件推出動模，同時拉料桿 37 將疑料推出。 模具合模時，動模運(yùn)動到Ⅱ — Ⅱ分型面使型芯和型腔嚙合。推桿 2 23 和復(fù)位桿 38 首先復(fù)位；繼續(xù) 運(yùn)動，當(dāng)滑塊 29 在楔塊 30 和斜導(dǎo)柱 33 的作用下，產(chǎn)生相對運(yùn)動，壓制滑塊 29 沿導(dǎo)軌產(chǎn)生橫向運(yùn)動，迫使滑塊復(fù)位，當(dāng)凹模板 9 和定模座板 15完全嚙合時，結(jié)束合模。 開始下一個工作循環(huán)過程。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 33 結(jié) 論 流本設(shè)計首先說明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計原則，對塑件的特征如倒圓角、加強(qiáng)筋等做了說明，從實(shí)際來看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準(zhǔn)備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計的內(nèi)容，冷流道注塑模具無外乎包括四大系統(tǒng)： 澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)（其實(shí)也可以歸