【導(dǎo)讀】注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于熱塑性塑料制品。注塑成型在塑料制件中占有很大比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中的約半數(shù)以上為注塑模具。近年來發(fā)展了一種在注塑成型時在注入。減輕制品的重量，節(jié)約原材料。理論為依據(jù)，通過對各種注塑成型工藝基本運動的分析，提出了對注塑模具設(shè)計的要求。最后總結(jié)了根據(jù)具體情況進行產(chǎn)品工藝運動分析的方法，并強調(diào)在模具設(shè)計。中，對機械運動的控制和靈活運用對提高設(shè)計水平和保證注塑件品質(zhì)的重要意義。

　　

【正文】 圖 10 動模型腔板 脫模機構(gòu)設(shè)計 注 射成型后塑件包緊在動模型芯上 , 而一級推桿由于有 4個嵌件的原因無法將塑件推落 , 故需要設(shè)計二次脫模機構(gòu)來完成推出工作?？紤]到塑件底部結(jié)構(gòu)因素 , 將推出位置選在距底面中心 26 mm 處 , 采用 2根 直徑 6 mm 的二級推桿 , 在一級推桿止動后開始推出動作 , 這樣 就可以將塑件連同 4 個嵌件一起推出。 合模導(dǎo)向機構(gòu)和復(fù)位機構(gòu)設(shè)計 合模時采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)合模 , 側(cè)滑塊由斜導(dǎo)柱驅(qū)動合模 , 由于模具使用了較多的推桿 (一級推桿 4 根 ,二級推桿 2 根 ) 和側(cè)滑塊 (2 組 4 塊 ) ,且兩者在垂直于開模方向的平面上投影重合 , 這就造成容易發(fā)生干涉。為避免干涉的發(fā)生 ,在模具設(shè)計時 ,在模具兩側(cè)各加了 2 套杠桿先復(fù)位機構(gòu) , 這樣就有效防止了合模過程發(fā)生干涉 , 使整個合模動作流暢、 安全。 止動裝置的連接 一級推桿上的止動銷和推桿固定板之間采用柔性連 接 ,即彈簧下端與推桿固定板固定 ,上端與一級推桿固定 ,合模時 ,兩者的復(fù)位由柔性連接的彈簧來拉動。 25 9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 模具冷卻采用循環(huán)水道 ,由于該塑件壁薄 ,過早冷卻 ,注射時塑料會來不及充滿形腔 ,所以水道采用了稍大于 3倍合理水道直徑的數(shù)值做為型腔面至水道中心的距離 ,使模具模溫均勻適當 ,以適應(yīng)在正常周期下工作的需要。 冷卻水回路的布置： (1)冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)量大； (2)冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)盡量均勻，水道孔邊到型腔表面距離為 10~15mm； (3)水道出入 口的布置，應(yīng)使出入口溫差盡量?。? (4)冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置； (5)冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位。 10 校核模具與注射機的有關(guān)尺寸 最大注射量的校核 由式 ， nm + m1≤ Kmp 知， mp 為注射機允許的最大注射量， n 為型腔數(shù)， m 單個塑件的質(zhì)量， m1 為澆注系統(tǒng)所需的塑料質(zhì)量， K 為注射機最大注射量的利用系數(shù)，取 。 由前面的計算可得： m=63g， n=1， m1=9g 即 1 3+9≤ mp≥ 90g 經(jīng)查得注射機的最大注射量為 125g，所以最大注射量滿足要求。 26 10.⒉校核鎖模力 由式 知， Fz=p(nA+A1)＜ Fp， p為注射壓力，查表取其值為： p=35MPa， Fz=35 [ 30 30+1 10 10]=88KN 查表 得該注射機的鎖模力是 900KN，所以滿足要求。 校核最大最小模厚 查表 得注射機 XSZY125得最大模厚為 300mm，最小模厚為 200mm，而 Lm 為 275mm，即滿足要求。 開合模行程校核 查表 得注射機 XSZY125的最大開合模行程 S=300mm， S≥ 75+100+（ 5～ 10） =185mm，滿足要求。 11 部分安裝方案 嵌件安裝方案 根據(jù)加工要求 ,塑件所帶的 4 個鐵釘嵌件應(yīng)在合模前安裝到型腔板內(nèi) ,注射完成后 ,其整體的 1/ 3 要包裹在產(chǎn)品底部。 先期方案 根據(jù)工廠的實際情況 , 可以通過將動模型腔板設(shè)計成鑲件的形式來解決塑件所帶的 4個鐵釘嵌件的問題 , 即在開模后將動模型腔板連同塑件一起推出 , 然后通過手工或其他方式 將已安裝好鐵釘嵌件的動模型腔板裝入模內(nèi)。該方案的缺點是 : (1) 塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,且由于嵌件的原因 ,整體推出時容易造成動模型腔板對塑件的碰擦、 刮傷 ,甚至局部破壞。 (2)設(shè)計活動動模型腔時 ,為避免其與動模型芯和型腔板安裝套磨損 , 需在動模型腔 27 板內(nèi)外兩側(cè)各開出 1條供推出時使用的導(dǎo)滑槽 , 給定位和裝配帶來了難度。 (3)要加工出多副動模型腔板 ,以備生產(chǎn)時交替使用 ,加大了制作成本。 (4)模具工作時 ,需用先復(fù)位機構(gòu)將推桿先行復(fù)位 ,然后人工將動模型腔板安裝到安裝套內(nèi) ,再繼續(xù)合模進行下一次注 射 ,這就需要合模過程緩慢 ,甚至中途停頓 ,延長了工時。 (5) 操作時安全性較差 ,容易對工人造成傷害 ,且生產(chǎn)效率較低。 改進方案 鑒于以上原因 , 現(xiàn)將安裝鐵釘嵌件的小孔開在模具的 4 個一級推桿上 , 這樣不僅可滿足合模時嵌件的安裝要求 , 而且 , 最大的優(yōu)點是開模動作完成后 ,推桿可以頂出動模型腔板 ,將 4 個嵌件孔完全露出 ,便于嵌件安裝。同時 ,考慮實際加工中的生產(chǎn)效率和安全需要 ,在安裝嵌件時 ,可以采用安裝手桿安裝嵌件 ,安裝手桿結(jié)構(gòu)如圖 11所示。 嵌件安 裝手桿工作原理 安裝手桿采用電磁原理 , 通過手柄上的開關(guān)控制磁性的有無 ,以實現(xiàn)對鐵釘?shù)奈? ,尺寸與塑件底部相匹配 ,利用中間部分定位 ,且頭部設(shè)計成一定斜度以便于定位時手桿深入。 4 個嵌件套的位置要與一級推桿上嵌件孔的位置配合 , 孔徑為鐵釘頭部尺寸。加工時 ,可在一級推桿頭部鑲?cè)氪判圆牧? ,在安裝手桿的嵌件套處加入一小塊鐵柱 , 并在其上纏繞線圈 , 纏繞方式須使其在通電后的磁性與一級推桿頭部的磁性相反 ,以達到兩者相吸 ,輔助鐵釘嵌件定位的目的。 28 圖 11 安裝手柄 安裝 手桿工作過程 首先接通電源并將 4個釘安裝到嵌件套上 ,待模具完成開模動作后 , 將手桿遞入到模具內(nèi) , 待頭部接觸到動模型芯實現(xiàn)定位后 , 沿動模型芯水平推進 , 鐵釘嵌件進入一級推桿的嵌件孔后除受到推力的作用外 , 還會受到由于嵌件套和嵌件孔的反極吸力所產(chǎn)生的夾緊力作用 , 待鐵釘?shù)降缀? , 按下電源按鈕 ,手桿嵌件套磁性消失 ,將手桿水平撤出 ,由于嵌件孔對鐵釘?shù)奈? , 嵌件被留在模具內(nèi) , 隨后進行合模注射。 12 模具鋼的選擇 模具制造包括模具的設(shè)計、選材、熱處理、機械加工、調(diào)試安裝等過 程。根據(jù)調(diào)查表明模具失效的因素中，模具的材料和熱處理是影響壽命的主要因素，其約占 70%，國內(nèi)外的資料都表明了相同的結(jié)果，從全面質(zhì)量管理的角度出發(fā)，不能把影響模具壽命的諸因素作為多項式之和來衡量，而應(yīng)當是各因素的乘積，這是材料和熱處理的優(yōu)劣在整個模具制造過程中 29 就顯得更加重要了。 模具的類別 模具材料類別的不同可分為：冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料、其他模具材料。 模具材料按材料的類別，可分為鋼鐵材料、非鐵金屬材料、非金屬材料。 模具的性能要求 模具材料的一般性能要求有： 1） 使用性能要求： a)硬度和耐磨性； b)強度和韌性； c)抗熱性能：熱強必和熱硬性、熱穩(wěn)定性、熱疲勞抗力、抗粘著性 2) 工藝性能要求： a)熱加工工藝性能； b)冷加工工藝性能； c)熱處理工藝性能 模具選材的一般原則 1）使用性能足夠； 2）工藝性能良好； 3）供應(yīng)上能保證； 4）經(jīng)濟性合理 模具選材的具體考慮因素： 1）模具的工作條件因素： a)承載受力的大小、速度（沖擊狀況）； b)工作溫度； 30 c)腐蝕情況 模具的實效因素 3） 模具所加工的產(chǎn)品因素 a)產(chǎn)品批量的 大??； b)產(chǎn)品質(zhì)量的高低； c)產(chǎn)品的材質(zhì) 4) 模具的結(jié)構(gòu)因素 a)模具的形狀； c)模具的不同組件、不同部位 5） 模具的制造工藝因素 6） 模具的設(shè)計因素 a)不同的模具彩不同的結(jié)構(gòu)材料； b)低級材料強化處理 模具材料的發(fā)展趨向 目前，隨著模具制造的不斷發(fā)展，對模具材料從冶金質(zhì)量上、數(shù)量上、性能要求上不斷提高，在國內(nèi)外出現(xiàn)高合金、高質(zhì)、優(yōu)化、低級材料強化及擴充材料領(lǐng)域等趨向。 本模具可選用 4Gr13 塑料模具鋼。其具有耐腐蝕和高精度工作條件。 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計是在修完所 有課程之后，我們走向社會之前一次綜合性設(shè)計。是對以前所學(xué)課程的一個總結(jié)。 本次設(shè)計的課題是線圈骨架的注塑成型工藝與模具設(shè)計，該模具結(jié)構(gòu)緊湊，合理，經(jīng)生產(chǎn)使用，各部分動作準確可靠，塑件質(zhì)量穩(wěn)定，符合設(shè)計要求。實現(xiàn)了大批量全。自動連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，取得了較好的經(jīng)濟效益。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我更加了解模具設(shè)計的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題，這為我們以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計也得到了廣大老師和同學(xué)的幫助，在此一一表示感謝！由于實踐經(jīng)驗的缺 31 乏，且 水平有限，時間倉促。設(shè)計過程中難免有錯誤和欠妥之處，懇請各位老師和同學(xué)批評指正。 參考文獻： 1 料模設(shè)計手冊編寫組，《塑料模設(shè)計手冊（Ｍ）》。工業(yè)出版，１９９７。 2 模具應(yīng)用技術(shù)叢書委員編，《塑料模具設(shè)計與制造應(yīng)用實例》 工業(yè)出版社。 3 申樹義、高濟編，《塑料模具設(shè)計》 機械工業(yè)出版社。 4 屈華昌 《塑料成型工藝與模具設(shè)計第二版》 高等教育出版社。 5 陳劍鶴 《模具設(shè)計基礎(chǔ)》 機械工業(yè)出版社 。 6 翁其金 《塑料模工藝與塑料模設(shè)計》 機械工業(yè)出版社 2020 7 胡萬義，齊曉杰 《塑料成型技術(shù)與模具設(shè)計（ M）》 東北林業(yè)大學(xué)出版社 1993 8 李學(xué)峰 《模具設(shè)計及制造》 機械工業(yè)出版社 2020 9 周良德 朱泗芳等編 《現(xiàn)代工程圖學(xué)》 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 2020 10王衛(wèi)衛(wèi)主編 《材料成型設(shè)備》 機械工業(yè)出版社 2020 11陳自剛主編《塑料模具設(shè)計》 機械工業(yè)出版社 2020 12李秦芯主編《塑料模具設(shè)計》西北工業(yè)大學(xué)出版社 1997 致謝 四年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)瞬即逝，在此論文完成之際，首先要感謝我的班主任周燕舜老師。本文從選題到成文的每一項工作無不凝 聚著周老師的心血。回顧這四年的生活，周老師不僅僅是在學(xué)習(xí)上給與了悉心的指導(dǎo)，在生活上也同樣給與了無微不至的關(guān)懷和照顧。老師那為人師表的學(xué)者風(fēng)范，誨人不倦的教育風(fēng)格，嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度，淵博扎實的學(xué)術(shù)功底，都給學(xué)生留下了深刻的影響?！耙蝗諡閹?，終身為師”，周老師的這些優(yōu)秀品質(zhì)，將永遠指導(dǎo)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)，工作以及生活。在此謹向恩師表示由衷的感謝和深深的敬意。 感謝我的同門和寢室的舍友們在生活和學(xué)習(xí)上的無私的幫助，祝她們在今后的學(xué)習(xí)，工作和生活一切順利。 感謝父母多年來的養(yǎng)育之恩，感謝他們多年來始終如一的關(guān)心 信 任和支持，祝愿他們 32 身體永遠健康。 最后感謝母校武漢理工大學(xué)多年來的培養(yǎng)，這里的嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)熏陶了每一位學(xué)子，為每一位學(xué)子提供了良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。祝愿母校在今后的歲月中繼往開來 勇攀科學(xué)高峰 爭創(chuàng)世界一流名校。