【導(dǎo)讀】日常生活中到處可見塑料制品。料制品；經(jīng)常接觸的家用電器如：電視機(jī)、收錄機(jī)、電腦等產(chǎn)品外殼都是塑料制品。出來的合成樹脂加入增塑劑、穩(wěn)定劑、填料等物質(zhì)而組成的，原料為小顆粒狀或粉狀。為它專門用于制作塑料件，所以通常稱為塑料模具[1]。大，技術(shù)要求也越來越高。雖然模具種類繁多，但其發(fā)展重點應(yīng)該是既能滿足大量需要，整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點來發(fā)展。根據(jù)上述需要量大、在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于。方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。當(dāng)前存在的問題和差距主要表

　　

【正文】 圖 42 定模板上冷卻水道的布置 一定的公差要求，根據(jù)模具設(shè)計基本規(guī)范，選擇精度要求為 7 級精度。而根據(jù)定距拉板可確定銷釘?shù)奈恢眉俺叽?，其與定模 板的配合為 H7/m6。詳見圖 42。 動模板尺寸的設(shè)計計算 動模板尺寸的決定主要有以下幾種因素： 1．根據(jù)型腔的大小以及布置方案，畫出型腔的視圖 2．根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，將冷卻管道加畫在型腔的周圍 3．根據(jù)所選模架的類型將導(dǎo)柱、導(dǎo)套布置在合適的位置上。 型腔的布置 由于定模板和動模板需要合模，應(yīng)此在定模板上的型腔和在動模板上的型腔需要有公差配合，這樣保證合模的密封性。因此動模型腔布置與定模上型腔布置大同小異，見圖 32。 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 35 頁 共 43 頁 在動模板上加冷卻水道 根據(jù)冷卻的設(shè)計，在動 模板上有 8 條直徑為 8 的冷卻水道，具體位置見圖 43。 同樣在考慮尺寸時考慮兩個因素，一個是能夠保證冷卻效果，另一個就是不影響模板上已有的其他的結(jié)構(gòu)。具體尺寸在圖 43 已經(jīng)標(biāo)出。 在動模板上加導(dǎo)柱和復(fù)位桿 同定模扳相同，由于要考慮到上下兩個模扳之間的配合和緊密合模，因此導(dǎo)柱的位 圖 43 動模板上冷卻水道的布置 置尺寸也有公差，選擇公差等級為 7 級精度，復(fù)位桿的位置不能與冷 卻水道發(fā)生干涉，它與動模板間的配合為 H7/m6。它們的具體布置見圖 43。 注塑機(jī)的校核 注射機(jī)的鎖模力校核。 鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑件熔體在充滿模具型腔時會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。因此，注射機(jī)的鎖模力必須大于該模的脹型力，即 oF k Ap? 型 式中 p型 — 型腔的平均壓力 ABS 塑料的型腔平均壓力為 35MPa 。 ok — 鎖模力安全系數(shù)，一般取 ok =，這取 。 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 36 頁 共 43 頁 F — 注射機(jī)額定鎖模力（ KN ） 本注射機(jī)的額定鎖模力為3500KN A — 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積 2( 3 .1 4 2 4 3 0 1 0 ) 2A ? ? ? ? ?= mm 則 okAP型 = 6 2 61 . 2 4 2 1 7 . 2 8 1 0 3 5 1 0m P a?? ? ? ?= 3500KN . 所以和安全。 注塑機(jī)開模行程校核： 12 ( 5 1 0 )H H H a m m? ? ? ?S? H ：注射機(jī)的模板開模行程 (mm)， 1H :制品推出距離 (mm)， 2H ：包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度 (mm)， a ：取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度 (mm)。 S ：注射機(jī)允許的最大行程 XS— ZY— 500 型號的注射機(jī)的最大開模行程 S =500mm . 2 4 0 1 3 7 8 0 1 0 4 6 7H m m? ? ? ? ?。 所以是絕對安全的。 成型零件工作尺寸的計算 成型零件中與塑料接觸并決定制品幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸。它包括型腔深度與型芯高度尺寸、型腔和型芯徑向尺寸和成型零件中心距。 工作尺寸可分為三類：孔類尺寸、軸類尺寸和中心距類尺寸。 影響塑件尺寸公差的因素 （ 1） 與成型零部件制造公差有關(guān) ,成型零部件的精度越低 ,生產(chǎn)的制品尺寸或形狀精度也越低 . （ 2） 模具設(shè)計時 ,估 計的塑料收縮率與實際收縮率的差異和生產(chǎn)制品時收縮率的 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 37 頁 共 43 頁 波動值 . （ 3） 成型零部件在成型過程中不斷磨損 ,使得同一模具在新和舊的時候所產(chǎn)生的制品尺寸各有不同 . 模具可動成型零部件配合間隙變化值 ,模具固定固定成型零件尺寸變化值 ,這些都將影響制品的公差 ,制品可能出現(xiàn)的最大公差值為這些誤差值的總和 . ajscz ?????? ????? 式中 : ? 塑料制品成型公差 z? 成型零件制造公差 c? 成型零部件再生產(chǎn)中的總磨損量 s? 塑料收縮率波動引起塑料制品尺寸變化值 j? 可能成型零件因配合間隙變化引起制品尺寸變化值 a? 固定成 型零件因安裝誤差而引起制品尺寸變化值 表 4－ 1 組合式凹模及模套最小壁厚（ mm） 類型 圓形 矩形 型腔內(nèi)形尺寸 圓形凹模內(nèi)徑 d 矩形凹模內(nèi)壁短邊Ｌ 40—— 100 100—— 200 40—— 100 100—— 200 S1 5—— 10 10—— 15 5—— 10 10—— 15 S2 取圖曲線對應(yīng)值的 70%——80% 取圖曲線對應(yīng)值的 70%——80% 成型零件工作尺寸的計算 目前 ,成型零部件工作尺寸計算使用兩種方法 ,即平均值法和公差帶法。 與制品成型尺寸的公差等級 有關(guān)的成型零件工作尺寸的公差，如表 42所示 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 38 頁 共 43 頁 表 4－ 2 成型零件工作尺寸的公差帶 制品尺寸的公差等級 成型零件工作尺寸的公差帶 型腔內(nèi)表面和高度 型芯外表面和高度 中心距 IT10IT12 H7 h7 5ZT? IT13IT14 H9 h9 IT15IT16 H11 h11 IT17 H12 h12 所以，制品尺寸的公差等級 為 Ｉ Ｔ 12，則成型零件的工作尺寸的公差帶有：型腔內(nèi)表面和高度為Ｈ 7。 (1)成型零件工作尺寸的計算 圖 44 型腔 1 工作尺寸計算 1)型腔 1徑向尺寸 (如圖 44) 4 8 4 8 0 . 6 5 % 3 4 0 . 3 5mD ? ? ? ? ? ?= 經(jīng)圓整后， mD = 2)型腔 1高度 1 3 . 5 1 3 . 5 0 . 6 5 % 2 3 0 . 3 5mH ? ? ? ? ? ?= 經(jīng)圓整后， mH = 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 39 頁 共 43 頁 3)中心距 1 0 8 1 0 8 0 .6 5 %mL ? ? ?= 按表 42 選定型腔有關(guān)尺寸的公差后 mm? ? mm 1 0 8 .7 0 0 .0 2mL m m?? 其中中心距的公差查表 43[5] 將有關(guān)尺寸標(biāo)注在型腔圖中。 表 43 孔間距公差 孔間距 /mm 制造公差 /mm 〈 80 ? 80—— 220 ? 220—— 360 ? 4)型腔 2徑向尺寸 (如圖 45) 圖 45 型腔 2 工作尺寸計算 4 8 4 8 0 . 6 5 % 3 4 0 . 3 0mD ? ? ? ? ? ?= 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 40 頁 共 43 頁 7 1 7 1 0 . 6 5 % 2 3 (0 . 3 0 . 0 3 )mH ? ? ? ? ? ?= 1 0 8 1 0 8 0 . 6 5 % 1 0 8 . 7 0mL m m? ? ? ? 按表 42 選定型腔有關(guān)尺寸的公差后 .0 9mD mm? .2 5mH mm? 1 0 8 .7 0 0 .0 2 0mL m m?? (2)型腔和型芯脫模斜度的確定 塑件成型后為便于脫模，型腔和型芯在脫模方向應(yīng)有脫模斜度，其值的大小按塑件精度及脫模難易而定。一般在保證塑件精度要求的前提下，宜盡量取大些，以便于脫模；型腔的斜度可比型芯小些，因為塑料對 型芯的包緊力較大，難于脫模。 在選脫模斜度時，對型腔尺寸應(yīng)以大端為基準(zhǔn)，斜度取向小端方向；對型芯尺寸應(yīng)以小端為基準(zhǔn)，斜度取向大端方向。當(dāng)塑件的結(jié)構(gòu)不允許有較大斜度或塑料為精密級精度時，脫模斜度只能在公差范圍內(nèi)選?。划?dāng)塑件為中級精度要求時，起脫模斜度的選擇應(yīng)保證配合面的２／３長度內(nèi)滿足塑件公差要求，一般取 1039。 2039。?? ?? ；當(dāng)塑件為粗級精度時，脫模斜度值可取 0 0 0 02 0 39。, 3 0 39。,1 ,1 3 0 39。, 2 , 3? ? 。 結(jié) 論 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 41 頁 共 43 頁 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)（其實也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如導(dǎo)柱等）。在澆注系統(tǒng)的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗公式取流道橫截面形狀， 確定澆口尺寸，對流道剪切速率進(jìn)行校核；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)說明了設(shè)計的一般步驟，確定冷卻時間，計算體積流量等；頂出系統(tǒng)著重說明了推桿，推管的安裝要求，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；該模具屬于簡單脫模機(jī)構(gòu)，無滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，也無開模先后順序的要求，做完這些工作之后，該模具的設(shè)計到此結(jié)束。 在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗公式有不一致的地方，不同公式的計算結(jié)果有的相差很大，特別是在溫度調(diào)節(jié)與脫模力的計算這兩塊。在完成圖紙之后發(fā)現(xiàn)塑件的設(shè)計有的地方是不合理的，比如說壁厚，雖然有經(jīng)驗可循，但從實際中看顯然本設(shè)計的塑件壁厚過大；還有就是推管處的設(shè)計 不合理，按該塑件加工，則標(biāo)準(zhǔn)推管需要再加工；從這里可以知道，注塑件的設(shè)計與模具設(shè)計關(guān)系密切，好的塑件結(jié)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。 單分型面注射模是最為簡單和常見的一種結(jié)構(gòu)形式，約占全部注射模具的 70%左右，但目前傳統(tǒng)冷流道模具設(shè)計還是以經(jīng)驗為主，很難對注射各參量進(jìn)行嚴(yán)密的數(shù)學(xué)建模，因為各參量相互影響，關(guān)系復(fù)雜。隨著科技的進(jìn)步及注射理論的突破，熱流道模具發(fā)展的越來越迅速，隨著技術(shù)的成熟，熱流道模的生產(chǎn)控制將會變得比以前更為輕松，產(chǎn)品質(zhì)量將會得到更好提高，所以，以后注射模具的研究會以熱流道模具為主。 參考文獻(xiàn) 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 42 頁 共 43 頁 [1]李建軍，李德群主編 ． 模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具 CAD [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [2]鄧明等編著 ． 現(xiàn)代模具制造技術(shù) [M]． 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020． [3]二代龍震工作室編著 ． PRO/MOLDESIGN Wildfire 模具設(shè)計 [M]． 電子工業(yè)出版社 ， 2020． [4]中國塑料機(jī)械信息網(wǎng) 首頁 ， 行業(yè)咨詢 ， 2020419． [5]葉久新，王群主編 ． 塑料制 品成型及模具設(shè)計 [M]． 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 ， 2020． [6]孫玉芹等主編 ． 機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ) [M]． 科學(xué)出版社 ， 2020． [7]陳再枝，藍(lán)德年編著 ． 模具鋼手冊 [M]． 冶金工業(yè)出版社 ， 2020． [8]（美國） T． A． 奧斯瓦德， L． 特恩格 P． J． 格爾曼編著，吳其曄譯 ． 注射成型手冊 [M]． 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020． [9]洪慎章編著 ． 實用注塑成型及模具設(shè)計 [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020． [10]中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會編 ． 中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊 [M]． 上?？茖W(xué)普及出版社 ， 1989． [11]（加拿大） H． 瑞斯著，朱元吉譯 ． 模具工程 —— 第二版 [M]化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020． [12]王文廣，田雁主編 ． 塑料配方設(shè)計 —— 第二版 [M]． 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020． [13]詹友剛編著 ． PRO/ENGINEER 中文野火版 基礎(chǔ)教程 [M]． 清華大學(xué)出版社 ． [14]李預(yù)斌編著 ． 精通 PRO/ENGINEER 中文野火版 [M]． 中國青年出版社 ． [15]張沛頎等編著 ． PRO/ENGINEER 野火版進(jìn)階設(shè)計 [M]． 人民郵電出版社 ， 2020． [16]李世國等編著 ． PEO/ENGINEER WILDFIRE 中文版范例教程 [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社 ，2020． [17]姜俊杰等編著 ． PRO/ENGINEER WILDFIRE 高級事例教程 [M]． 中國水利水電出版社 ，2020． [18]張祥杰等編著 ． PRO/ENGINEER 模具設(shè)計 WILDFIRE[M]． 中國鐵道出版社 ， 2020． [19]《塑料模具技術(shù)手冊》編委會編著 ． 塑料模具技術(shù)手冊 [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020． [20]伍先明等編著 ． 塑料模具設(shè)計指導(dǎo) [M]． 國防工業(yè)出版社 ， 2020． 致 謝 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 43 頁 共 43 頁 經(jīng)過三個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后