【導(dǎo)讀】的研究工作及取得研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的。地方外，畢業(yè)論文（設(shè)計）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得遼東學(xué)院或其他單位的學(xué)位或證書所使用過的材料。本文詳細(xì)地闡述了摩托車燈罩的注射模具設(shè)計過程。根據(jù)塑件的產(chǎn)品數(shù)量要求，以及結(jié)構(gòu)要求，該模具采用一模兩腔。CAD和Pro/E軟件進行參數(shù)化設(shè)計，使整個模具設(shè)計過程簡單明了。裝配、試模、開模等設(shè)計。調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模架以及標(biāo)準(zhǔn)件，從而完成模具的整體設(shè)計。針對塑件的特點，本模具設(shè)計了側(cè)抽芯滑塊機構(gòu)，也構(gòu)成了本次模具設(shè)計的。KeyWords：InjectionMould；SideCore-pulling；SidingBlock；ParametricDesign

　　

【正文】 產(chǎn)生缺陷。 在開模時，冷料穴又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道大端直徑。 本模具在主流道設(shè)有冷料穴。具體見 圖 澆注系統(tǒng)截面圖。 摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –17– 圖 3．分流道設(shè)計 分流道為主流道和澆口之間的流動通道。 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)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。 常用的分流道截面有圓形、梯形、 U 形和 六角形等，如下圖 所示： 圖 常用流道截面形狀 查參考資料 [2] 中表 61可知， 聚 苯已 烯 塑料的分流道斷面直徑的推薦值為 ～ ， 要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –18– 失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成 圓 形流道。 取斷面 直徑為6mm 。 下面用經(jīng)驗公式做更精確確定。 分流道 熔體體積流量 ： 3/ 2 0 0 2 2 2 5 ( c m / s )vq V n t? ? ? ? ? （ ） 式中 vq —— 熔體體積流量， V —— 制件體積，通?？扇?( ~ )V Vg? ， Vg 為注射機的公稱注射量，可知 30 .8 2 5 0 2 0 0 c mV ? ? ?； t —— 注射時間，由參考文獻 [2] 表 62可知 t =2s； n —— 分流道個數(shù)，這里取 n =2 4．澆口的位置、數(shù)量的確定 澆口 是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補料時 間以及防止倒流等作用。澆口 的類型很多，一般常見的有側(cè)澆口、點澆口、潛伏式澆口、扇形澆口、薄膜澆口等多種，根據(jù)其特性不同使用在不同場合 。一般情況澆口采用長度很短（ ～ 2mm ）而截面很狹窄的小澆口， 因此流動阻力很大，細(xì)微的變化都會對塑料熔體的充填產(chǎn)生很大的影響。澆口設(shè)計主要包括澆口的數(shù)目、位置形狀和尺寸的設(shè)計。澆口的數(shù)目和位置主要影響充填模式，而澆口的形狀與尺寸主要影響熔體流動性質(zhì)。澆口設(shè)計該保證提供一個快速、均勻、平衡、單一方向流動的充填模式，另一方面應(yīng)該 避免射流、滯流、凹陷等現(xiàn)象的發(fā)生。 澆口位置的選擇將 影響塑料件的 填充行為 、 制品的最終尺寸（公差） 、 收縮行為 、翹曲 和 機械性能水平 、 表面質(zhì)量（外觀） 。 澆口的設(shè)計需要遵循以下 基本設(shè)計原則： (1)澆口的尺寸及位置選擇應(yīng)避免熔體破裂而產(chǎn)生噴射和蠕動。 (2)澆口的位置應(yīng)有利于流動排氣和補料。 (3)澆口位置應(yīng)使流程最短，料流變向少，防止型芯變形。 (4)澆口位置及數(shù)量應(yīng)有利于減少熔接痕和增加熔接強度。 (5)澆口的位置應(yīng)考慮定位作用和對塑件性能的影響。 (6)澆口的位置應(yīng)盡量開設(shè)在不影響塑件外觀的部位。 一方 面應(yīng) 通過分析，本模具的澆口設(shè)計為側(cè)澆口，與點澆口的優(yōu)勢為這里可以用兩板模，而點澆口要用三板模，簡化模具結(jié)構(gòu)。這里澆口的的斷面形狀設(shè)計為圓角梯形，其截面厚度 h摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –19– 通常取澆口處壁厚的 1/3～ 2/3,這里取 h =1mm ；其截面寬度 b 取 8h ,b =8mm ；澆口長度取 l =1mm 。 但是，這只是給出一個澆口范圍，并沒有確定澆口數(shù)量和具體的澆口位置。所以，我們繼續(xù)進行下面的分析。由于采用一模兩腔，同時又采用側(cè)澆口，側(cè)澆口開設(shè)在側(cè)面并且表面要求不高的面上。 5． 剪切速率的校核 生產(chǎn)實踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率 R =5102 ~5103 1S? 、澆口的剪切速率 R =104 ~105 1S? 時，所成型的塑件質(zhì)量最好。對一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗公式表示： vnqR R?? （ ） [2] 式中 vq —— 體積流量（ 3cm/s ）； 3nR —— 澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（ cm ） 。 (1)主流道剪切速率校核 0 .8 / 1 0 0Q Q T??公主 V （ 3cm/s ） （ ） [2] 式中 T 為 注射時間， T =2（ s ） ； 12 0 .3 2 54n ddR ???（ cm ） （ ） [2] 式 中 nR —— 主流道的平均當(dāng)量截面半徑 ； 1d —— 主流道小端直徑， 1 5d? mm ； 2d —— 主流道大端直徑 ， 2d ? 8mm ； 31333 . 3 3 . 3 1 0 0 3 . 0 6 1 03 . 1 4 3 . 2 5nQRSR? ??? ? ? ??主主 (2)分流道剪切速率的校核 4 ??主分 25（ 3cm/s ） nR? nQR R?? 分分 =10 3 1S? (3)澆口剪切速率的校核 R當(dāng)n =1mm 摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –20– Q澆 = Q分 =25 3/cm s 433 .3 2 .7 1 0nQR R?? ? ?澆澆1S? 從以上的計算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的 。 6． 排氣系統(tǒng)設(shè)計 排氣系統(tǒng)的作用是在注射過程中，將型腔中的氣體有序而順利 的排出，以免塑料件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷。如果排氣不良有以下危害性： (1)在塑件上形成氣泡、銀紋、云霧、接痕，使表面輪廓不清； (2)嚴(yán)重時在塑件表面產(chǎn)生焦痕； (3)降低沖模速度，影響成型周期； (4)形成斷續(xù)注射，降低生產(chǎn)效率。 因此，及時有序的將氣體排出是十分必要的。一般有以下幾種排氣方式： (1)排氣槽排氣； (2)分型面排氣； (3)拼鑲件縫隙排氣； (4)推桿間隙排氣； (5)粉末燒結(jié)合金塊排氣； (6)排氣井排氣； (7)強制性排氣。 本塑件是小型塑件，結(jié)合塑件特點，可以采用分型面排氣 方式足以排氣，因而不采用排氣槽排氣。 （四）成型零部件設(shè)計 成型零部件的設(shè)計應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。其中最重要的是凹模和凸模尺寸的設(shè)計。成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸及高度尺寸，及孔中心距等。本設(shè)計中采用平均值法計算，其中：塑件的尺寸精度取 IT4 級精度。塑件尺寸的公差值可由參考文獻 [5] 表 31可得出。 模具制造精度取 = /3?? 。具體的設(shè)計及計算如下。 摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –21– 1．凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 凹模是成型塑件外表面的零部件，其結(jié)構(gòu)類型有整體式和組合式。本塑料若采用整體式雖然結(jié)構(gòu)簡單、牢固、不容易變形，塑件無拼縫痕跡，但將造成加工困難，浪 費材料，更換不便，增加成本等一系列問題。所以采用組合式。這樣可以改善加工工藝性，減少熱變形，節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。將四壁加工，熱處理、研磨拋光后壓入模套。為使內(nèi)壁接縫緊密，其連接處外側(cè)留有 的間隙。 配合 H7/f7，具體見總裝配圖。 凹模按其結(jié)構(gòu)可分為六種， ； ； 嵌式凹模； 式凹模； ； 。對于有側(cè)凹的圓形塑件（如骨架類塑件和帶有嵌件的塑件），為了塑件順利地從凹模里取出來，凹模常用相同的兩塊或多塊拼成，所以本產(chǎn)品采用組合式凹模。 (1)型腔的徑尺寸計算 塑件外形尺寸： ? ， ? 。 由參考文獻 [2] 中的公式 77 得型腔的徑向基本尺寸為： 3[] 040. 01 9[ 13 0 13 0 0. 00 5 0. 75 0. 05 8 ]00. 01 913 0. 22 50zS S c pL L L Sm??? ? ? ??? ? ? ? ??? （ ） 3[]040. 01 3[ 80 80 0. 00 5 0. 75 0. 03 8 ]00. 01 380 .1 20zS S c pL L L Sm??? ? ? ??? ? ? ??? 其中 Lm —— 型腔的基本尺寸（ mm ）； cpS —— 塑料的平均收縮率，由 可知 cpS =； SL —— 塑件外形基本尺寸 (mm )； z? —— 模具制造公差，這里取 z? =13? ； ? —— 塑件尺寸公差值。 (2)型腔的深度尺寸計算 摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –22– 塑件高度尺寸： ? 。 由參考文獻 [2] 中的公式 711 得型腔的深度尺寸為： 2[] 030. 00 9[ 45 45 0. 00 5 0. 75 0. 02 8 ]00. 00 945 .0 20zm S S c pH H H S??? ? ? ??? ? ? ??? （ ） 其中 sH —— 塑件高度尺寸； mH —— 型腔深度尺寸； z? —— 模具制造公差 z? =13? ； ? —— 塑件尺寸公差； Scp —— 塑料的平均收縮率； 2．型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸計算 型芯是用來成型塑件的內(nèi)表面，本產(chǎn)品采用組合試型芯，上型芯連接方式為凸肩與A 板連接，下型芯連接方式為螺釘連接。 (1)型芯徑向尺寸計算 塑件的內(nèi)形尺寸： ? ， ? ， ? 。 由 參考文獻 [2] 中公式 79 得 0003[]4[ 12 5 12 5 0. 00 5 0. 75 0. 05 6]12 6. 05zm s s c pl l l S ????? ? ? ?? ? ? ? ?? （ ） 0003[]4[ 4 0 4 0 0 . 0 0 5 0 . 7 5 0 . 0 2 8 ]4 0 . 4 1zm s s c pl l l S ????? ? ? ?? ? ? ? ?? 摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –23– 000 .0 1 100 .0 1 13[]4[ 6 0 6 0 0 .0 0 5 0 .7 5 0 .0 3 2 ]6 0 .5 4zm s s cpl l l S ????? ? ? ?? ? ? ? ?? 其中 ml —— 塑件的內(nèi)形尺寸 (mm)； cpS —— 塑料的平均 收縮率 , cpS =； Sl —— 塑件內(nèi)形基本尺寸 (mm)； z? —— 模具制造公差，這里取 z? =13? ； ? —— 塑件尺寸公差。 (2)型芯高度尺寸 塑件高度尺寸： ? ， ? ， ? 。 由參考文獻 [2] 公式 713 得 000 .0 0 900 .0 0 92[]3[ 42 .5 42 .5 0. 00 5 2 / 3 0. 02 8 ]42 .9 1zm s s cph h h S ????? ? ? ?? ? ? ? ?? （ ） 0002[]3[ 25 25 2 / 3 ]zm s s c ph h h S ????? ? ? ?? ? ? ? ?? 0002[]3[ 20 20 2 / 3 ]zm s s c ph h h S ????? ? ? ?? ? ? ? ?? 其中 sh —— 塑件深度尺寸； mh —— 型芯高度尺寸； 摩托車燈罩的注射模具設(shè)計 –24– z? —— 模具制造公差，這里取 z? =13? ； ? —— 塑件尺寸公差； cpS —— 塑料的平均收縮率； 成型零件的尺寸對應(yīng)凹模零件圖，大型芯零件圖，以及小型芯零件圖。 （五）模架的選用 注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和 GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為BL≤560 mm 900 mm ；后者的模板尺寸 BL 為（ 630 mm 630 mm ）～（ 1250mm 2020mm ）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo) 準(zhǔn)，該設(shè)計采用 非 標(biāo)準(zhǔn)模架。 1．型腔側(cè)壁以及底板厚度尺寸 在注塑成型過程中，型腔主