【導(dǎo)讀】中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計彩色筆盒上蓋模具設(shè)計

　　

【正文】 卻管道的直徑（ m）； 算得 n=3 冷卻回路的設(shè)計 根據(jù)本次設(shè)計的塑件形狀及其所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設(shè)計出冷卻回路。冷卻通道之間也可采用內(nèi)部鉆孔法溝通，用堵頭使之形成規(guī)定的冷卻回路。 冷卻回路的水孔數(shù)量盡可能多、孔徑盡可能大，一般的來說，冷卻水孔中心線與型腔 的距離應(yīng)為冷卻通道直徑的 12倍（通常為 1215mm），冷卻通道之間的中心距約為水孔直徑的 35 倍，通道一般在 8mm 左右以上。 冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔壁厚不均勻時，應(yīng)在厚壁處強化冷卻。 合理確定冷卻水接頭位置，進出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 26 側(cè)面。為了不影響操作，通常應(yīng)設(shè)在注射機的背面，水管接頭多采用自動密封接頭。 綜合以上冷卻水孔的布置要點同時還要兼顧水道與其它件是否產(chǎn)生干涉，本次設(shè)計的冷卻水道采用直通式，不會與其他零件產(chǎn)生干涉，水道中插入銅管 防止漏水。 11 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。 機構(gòu)的功用 1. 導(dǎo)向機構(gòu)的功用 (1) 定位作用； (2) 導(dǎo)向作用； (3) 承載作用； (4) 保持運動平穩(wěn)作用。 2. 定位機構(gòu)的功用 對于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是不完善的，還必須在動、定模之間增設(shè)錐面定位機構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求。 當采用 標準模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 ，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形； 4 根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對稱布置； ，導(dǎo)套安裝在定模固定板上； ，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個面或 在導(dǎo)套的孔口倒角； 、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行； ，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，以免凸模先進入型腔，導(dǎo)致模具損中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 27 壞； ，可確保同軸度要求。 導(dǎo)柱的設(shè)計 ，且不加油槽； 6～ 8mm； ，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分； ，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強度，導(dǎo)柱直徑由標準模架知為φ 25； ，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/m6 配合。導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7 或 H8/f7 的間隙配合； Ra ； ，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼 T8A、 T10A 經(jīng)淬火處理，硬度為 55HRC 以上或 45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度 55HRC 以上。 導(dǎo)套的設(shè)計 ：采用帶頭導(dǎo)套（Ⅰ型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴孔，以保證其配合精度； 圖 17 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合 ，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于 排出孔內(nèi)剩余空氣； H8/f7 或 H7/f7 的間隙配合，表面粗糙度為 。導(dǎo)套外徑按 H7/m6 或 H7/k6 配合鑲?cè)肽０澹? （青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 28 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如圖 111 所示 。 圖 111導(dǎo)柱導(dǎo)套配 合 12 成型零件的設(shè)計 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底 板厚度。 成型零件的選材 對于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點要求： 。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。 。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達到鏡面， Ra≤ μ m。要求鋼材硬度在 HRC35~40 為宜。過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無疵斑和針點。 。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但因韌性差而易形成表面裂紋，不以采用。所 選鋼種應(yīng)注意使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 29 能長期保持型腔的尺寸精度，達到所計劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。 13 模具的試模與修模 試模中所獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當解決的問題。 粘著模芯 ，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。 卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。 ，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。 ，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。 。 粘著主流道 ，使主流道物料來不及充分收縮。 ，冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。 ，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。 ，未達到比噴嘴孔大 ～ 1 ㎜。 。 一旦發(fā)生上述情況 ，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進行合理調(diào)整；另一方面要對模具成型部位進行現(xiàn)場修正，直到認為達到要求，方可進行二 次注射。 成型缺陷 當注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進，方可得到理想的樣件。下面就對度模中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 30 中常見的成型制 品主要缺陷及其改進的措施進行分析。 ：由 于顏料或填料分布不良，塑料或顏料變色在塑件表面的色澤不勻。色澤不勻隨呈現(xiàn)的現(xiàn)象不同其原因也不同，進料口附近主要是顏料分布不勻，如整個零件色澤不勻時則為塑料熱穩(wěn)定不良所致，熔接部位色澤不勻時則與顏料性質(zhì)有關(guān)。 ：主要由于模具強度不良，精度不良，注射機工作不穩(wěn)定及成形條件不穩(wěn)定等原因，使塑件尺寸變化不穩(wěn)定。 ：由于熔料內(nèi)充氣過多或排氣不良而導(dǎo)致塑件內(nèi)殘留氣體，并呈體積較小或成串的空穴（注意應(yīng)與真空泡區(qū)別）。 ：由于合模不良，間隙過大，塑料流動性太好，加料過多使塑件沿邊緣擠出多余 薄片。 ：這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。 ：因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。 ：由于填充作用過強，模具脫模性能不良等原因，使塑件脫模困難或脫模后塑件變形、破裂，或塑件殘留方向不符合設(shè)計要求。 ，變形：由于成形時殘余應(yīng)力、剪切 應(yīng)力、冷卻應(yīng)力及收縮不均，造成的內(nèi)應(yīng)力；脫模不良，冷卻不足，塑件強度不足、模具變形等原因，使塑件發(fā)生形狀畸變，翹曲不平或型孔偏，壁厚不勻等現(xiàn)象。 ：由于塑件內(nèi)應(yīng)力過大，脫模不良、冷卻不勻。塑料性能不良或塑件設(shè)計不良及其他弊病等原因，使塑件表面及進料口附近產(chǎn)生細裂紋，或開裂或在負荷和溶劑作用不發(fā)生開裂等現(xiàn)象。 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 31 致 謝 本設(shè)計在張立強和王榮吉老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計和說明書撰寫過程中，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的理論知識、 精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風 范，樸實無華、平易近人的人格魅力給 我 留下非常深刻的印象，也讓我終生受益匪淺。 在此，向 鐘老師 表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 在整個設(shè)計過程中，得到班上同學的大力支持熱情幫助和耐心指導(dǎo)，以及同組共同做畢業(yè)設(shè)計的其他同學的幫助，在此向所有給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W致以深深的謝意！ 感謝中南林業(yè)科技大學機電工程學院材料成型與控制工程專業(yè)這一充滿活力、團結(jié)友愛的集體，感謝同一課題組的各位同學們，感謝 大學四年里培養(yǎng)與教育過我的老師 們，感謝父母多年來的養(yǎng)育之恩，在此，請接受我誠摯的謝意！ 再次感謝所以關(guān)心和幫助過我的老師們！謝 謝你們！ 參 考 文 獻 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計 彩色筆盒上蓋模具設(shè)計 32 [1] 王文平，池成忠 . 塑料成型工藝與模具設(shè)計 [M]. 北京：北京大學出版社， 2020. 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