【導讀】在本次畢業(yè)設(shè)計中，通過運用三維實體造型高端軟件Pro/Engineer（簡。設(shè)計圖；此外還利用CAD繪制了模具裝配圖以及各種成型零件圖。

　　

【正文】 錐形臺時必須注意斜角 θ 應 大于斜導柱斜角 α，通常 θ =α +（ 2176。 ～ 3176。 ），以免端部錐臺也參與側(cè)抽芯，導致滑塊停留位置不符合原來的設(shè)計計算要的求。 為了減少斜導柱與滑塊上的斜導孔之間的摩擦，可在斜導柱工作長度部分的外輪廓銑出兩個對稱的平面。 斜導柱的材料多為 T T10 等碳素工具鋼，也可以用 20 鋼滲碳處理。熱處理要求硬度 HRC≧ 55，表面粗糙度 Ra≦ m。 斜導柱與其固定板之間采用過渡配合 H7／ m6。 滑塊的組合及設(shè)計形式 側(cè)滑塊（簡稱滑塊）是斜導柱側(cè)向抽芯機構(gòu)中的重要零部件，它上面按裝有 側(cè)向型芯，注射成性塑件尺寸的準確性和移動的可靠性都需要靠他的運動精度保證。 1） 滑塊與側(cè)向型芯的連接。采用組合裝配的結(jié)構(gòu)，可節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，并使加工比較容易 2） 導滑槽的設(shè)計。側(cè)向抽芯和復位過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)往復運動 ，并要求運動平穩(wěn)和一定導向精度。 3） 側(cè)向型芯的結(jié)構(gòu)與固定。型芯單獨制造，采用臺肩固定的形式固定在斜滑塊上。因最小兩個側(cè)孔的型芯距離近，利用凸肩固定時，將凸肩重迭干涉的部位去掉。 設(shè)計其組合方式時應考慮分型與抽芯的方向要求 ,并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量 ,另外還應使滑塊的組合部分具有足夠的強度 ,該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。 利用滑塊水平兩側(cè)面的凸耳與模套對應的導滑槽滑動配合 ,達到側(cè)向分型與復位畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 的目的。 為防止滑塊離開動模，采用壓塊壓住滑塊兩邊的凸耳。 各項尺寸的計算與校核 斜導柱、滑塊、導柱之間的相對位置以及脫模推出完成后的相對位置如圖 所示。抽芯距離校核 需要抽芯的距離是： mm?抽 斜導柱剛好抽出來時的推動距離： mm?推 因： ls?推 抽+2，所以抽芯距離滿足要求，塑件能正常取出。 圖 側(cè)向分型與抽芯分析 ． 1 頂出機構(gòu)的設(shè)計 在水平開模 方向 ,制件卡頭加強筋處的脫模阻力最大，且塑件此處的強度剛度也較大。因此將頂桿設(shè)在此處為防止塑件 被頂壞、變形。本制件無特殊要求，采用普通的結(jié)構(gòu)即可，頂桿材料常用 T8 鋼，硬度 HRC≧ 50，工作端配合部分表面粗糙度為 Ra≦ m .2 排氣系統(tǒng)設(shè)計 在注射核模的過程中，為避免形成氣孔、接縫、表面輪廓不清等缺陷，應考慮 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 。 排氣槽的位置及大小 主要依靠經(jīng)驗選定再通過試模修改，其基本設(shè)計原則如下： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 ① 排氣要迅速、安全，排氣槽的排氣速度要與充模速度相適應。 ② 排氣槽要盡量開設(shè)在制品較厚的成型部位。 ③ 排氣槽應盡量開設(shè)在分型面上，但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應不妨礙制品脫模。 ④ 排氣槽應盡量開設(shè)在型腔中最后被充滿的部位。 ⑤ 為了制造模具和清模的方便，排氣槽應盡量開設(shè)在凹模的一側(cè)。 ⑥ 排氣槽排氣方向不應朝向工人操作面，以防注射成型時漏料傷人。 排氣槽的設(shè)計： 模板分型面 上設(shè)置 1mm 深的排氣槽用于排氣，而且在成型殼體內(nèi)腔的型芯上設(shè)置推桿，排氣條件足夠。 冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計 [10] 加熱系統(tǒng) 該套模具的模溫要求在 70 C? 以下，又是小型模具，所以無需設(shè)置加熱裝置。 冷卻系統(tǒng) PP 塑料注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 180 C? — 190 C? 左右，而塑料固化后 從模具型腔中取出時其溫度在 60 C? 以下，熱塑性塑料在注射成型后，須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 PP 的成型溫度和模具溫度分別為 180 C? ~190 C? 、 50 C? ~70 C? ，用常溫水對模具進行冷卻。 1） 冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水比較多，因為冷卻水熱容量大、傳熱系數(shù)大，成本低。用水冷卻，即使在模具型腔周圍或者內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。 2） 冷卻系統(tǒng)的簡略計算 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進行初步的簡略計算。 （ 1）求塑料固化時每分鐘釋放的熱量 Q 查表得 PP 單位質(zhì)量放出的熱量 21 7 10 /Q kJ kg?? ，故 21 07 7 10 / 9Q W Q k g k j k g k j? ? ? ? ? 畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 式中 W— 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（ kj/min），模具每分鐘注射 1 次。 （ 2）冷卻水的體積流量 333127 . 4 9 0 . 3 5 8 1 0 m in( ) 1 0 4 . 1 8 7 ( 2 5 2 0 )v W Q k j mq PC ?? ??? ? ? ?? ? ? () 式中 ? —— 冷卻水的密度，為 331 10 /kg m? 。 1? —— 冷卻水出口溫度，取 25 C? ； 2? —— 冷卻水進口溫度，取 20 C? ； C—— 冷卻水的比熱容，為 /( )kj kg C? ； （ 3） 冷卻管道的直徑 冷卻水在管道 中的流動狀態(tài)對冷卻效果有顯著的影響，據(jù)資料表明，在湍流下的熱傳遞比層流高 10～ 20 倍。而要使冷卻水流完全處于湍流狀態(tài)，應保證水的雷諾數(shù) Re滿足下式 Re=vdν ﹥ 6000～ 10000 式中， v 為流速， m／ s, ν 為運動粘度， m2／ s,10℃ 時， ν =／ s： d 為管道的內(nèi)徑 ， m。 為使冷卻水處于湍流狀態(tài) ,查表 323取 d=8mm。 表 323 穩(wěn)定湍流狀態(tài)的冷卻水道的流速、流量、流道直徑 冷卻水道直徑 d／ mm 流動速度 v／（ m s﹣ 1） 流量 V／ m3 min﹣ 1 8 10 12 15 20 25 10﹣ 3 10﹣ 3 10﹣ 3 10﹣ 3 10﹣ 3 10﹣ 3 注：在雷諾數(shù) Re=10000 及水溫 10℃的條件下 畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 （ 4） 冷卻水在管道內(nèi)的流速 32 3 24 4 0 .3 5 8 1 0 0 .9 5 /3 .1 4 ( 8 1 0 ) 6 0vqv m sd?????? ? ?? ? ? () (5)冷卻水管道水孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) 查參考文獻中的表取 f =,水溫為 25 C? 時 ,因此 3()3 . 6 1 6 7 6 9 /( )vh f k j m h Cd?? ? ? () (6)冷卻管道的總傳熱面積 2 4260 60 084 7 10 1 1020 25167 69 ( 60 )2QAmh ? ?? ? ?? ? ? ??? ?? () (7)模具上應開設(shè)的冷卻水孔數(shù) 45 .6 1 1 0 23 .1 4 ( 8 1 0 0 0 ) ( 1 5 0 1 0 0 0 )An dl???? ? ???（孔） () 式中 l— 模珂長度，為 150mm. 冷卻裝置 布置 方案的對比 理論得到的水道只需要開設(shè) 2 條，但成型該塑件的零件布局并不平直，而且有兩個側(cè)向抽芯的型芯也需要運水冷卻。所以不是兩條水道就能使塑件均勻冷卻。從裝配圖上可查看“冷卻水路示意圖” 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 模具材料例表 表 該模具的選材及熱處理見表 零件名稱 材料牌號 熱處理 硬度 說明 模仁 718H 預硬化 36HRC38HRC 保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度 ,易于拋光 圓柱型芯 Cr12MoV 淬火 58HRC62HRC 淬透性好 ,熱處理變形小、耐磨性好 斜導柱 T7A 淬火 52HRC55HRC 動模型芯 718H 淬火 42HRC54HRC 保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度 ,沿脫模方向拋光 動定模座板 45 調(diào)質(zhì) 230HB270HB 墊塊 Q235 調(diào)質(zhì) 230HB270HB 支撐柱 S50C 調(diào)質(zhì) 225HB240HB 推板固定板 45 調(diào)質(zhì) 230HB270HB 主流道襯套 T10A 淬火 50HRC55HRC 導柱導套 T10A 淬火 54HRC58HRC 定位圈 45 調(diào)質(zhì) 230HB270HB 復位桿 45 淬火 43HRC48HRC 畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 5 模具裝配 塑料模具裝配的技術(shù)要求 塑料模具種類較多，結(jié)構(gòu)差異很大，裝配的具體內(nèi)容與要求也不同。一般注射、壓縮和擠出模具結(jié)構(gòu)相對復雜，裝配環(huán)節(jié)多，工藝難度大。其他類型的塑料模具結(jié)構(gòu)較為簡單。無論哪種類型的模具，為保證成形制品的質(zhì)量，都應具有一定的技術(shù)要求。 1）模具裝配后各分型面應貼合嚴密 ,主要分型面的間隙應小于 。在模具適當?shù)钠胶馕恢脩b有吊環(huán)或起吊孔 。模具的外形尺寸、閉合高度、安裝固定及定位尺寸、推出方式、開模行程等均應符合設(shè)計圖樣要求，并與所使用的設(shè)備條件相匹配，模具應有標記，各模板應打印順序編號及加工與裝配時使用的基準標記。 2）導向或定位精度應滿足設(shè)計要求，動、定模開合運動平穩(wěn)，導向準確，無卡阻、咬死或刮傷現(xiàn)象，安裝精定位元件的模具時，應保證定位精度、可靠，且不得與導柱、導套發(fā)生干涉。 3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應符合設(shè)計圖樣要求，表面不得有碰傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應與脫模方向一致，成形表面的文字、圖案與脫模方向一致；活動成形零件或鑲件應定位可靠。配合間隙適當，活動靈活，不產(chǎn)生溢料。 4）澆注系統(tǒng)表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設(shè)計要求。 5）推出機構(gòu)應運動靈活，工作平穩(wěn)、可靠；推出元件不應承受側(cè)向 力；既不允許放生溢料，也不得有卡阻現(xiàn)象。 6）側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)應運動靈活、平穩(wěn)；斜導柱不應承受側(cè)向力；滑塊鎖挈應固定可靠，工作時不得產(chǎn)生變形。 7）模具加熱元件應安裝可靠、絕緣安全、無破損，能達到設(shè)定溫度要求；模具冷卻水道應通暢，無堵塞，連接部位密封可靠。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 塑料模具裝配過程 塑料模的總裝過程因模具結(jié)構(gòu)的不同而不同 ,但其主要的總裝配順序不變 ,具體如下 : 1）確定裝配基準。 2）安裝導柱導套和型芯、型腔并使間隙均勻。 3）安裝側(cè)抽芯機構(gòu)和推出機構(gòu)等。 4）其他零件的裝配。 5）檢驗、試模。 下面 以裝配圖上的編號為準 ，裝配時以導柱、導套為基準件，裝配過程如下。 裝配動模部分 推板放在動模固定板上，將推桿套裝在固定板上推桿孔內(nèi)并穿入型芯固定板的推桿孔內(nèi)，在套裝到推板導柱上，使推板和推桿固定板重合。在推桿固定板板螺孔內(nèi)涂紅丹粉，將螺釘孔復印到推板上。然后，取下推板固定板，在推板上鉆孔攻絲后，重新合攏并擰緊螺釘固定。裝配后，進行滑動配合檢查，經(jīng)調(diào)整使其滑動靈活，無卡阻現(xiàn)象。最后，將卸料板拆下，把推板放到最大極限位置，檢查推桿在型芯固定板上平面露出的長度，將其修磨到與型芯固定板上平面平齊或低 。 裝配定模部分 總裝配前澆口套、導套都已裝配結(jié)束并經(jīng)驗合格。裝配時，將定模板套在導 柱上并與已裝澆口套的定模座板合攏，找正位置，用平行夾頭夾緊，以定模座板上的螺釘孔定位，對定模板鉆錐窩，然后拆開，在定模板上鉆孔、攻絲后重新合攏，用螺釘擰緊固定，最后鉆、鉸定位銷釘孔打入定位銷釘。 經(jīng)以上裝配后，要檢查定模板和澆口套的澆道錐孔是否對正，如果在接逢處有錯位，需要進行鉸削修整，使其光滑一致。 側(cè)抽芯機構(gòu)的裝配 1)將型芯裝入型芯固定板組成型芯組件。 2)安裝導滑槽，按設(shè)計要求在固定板上調(diào)整滑塊和導滑槽位置，待位置確定后，再用平行夾頭將其夾緊，鉆導滑槽安裝孔和動模板上的螺紋孔，安裝導滑槽。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 3)閉模 ,檢查間隙 x 值是否合格。 4)鏜斜導柱孔 ,將定模板、滑塊和型芯組一起用于平行夾頭夾緊，在臥式鏜床上鏜斜導柱孔。 5)松開模具，安裝斜導柱。 6)將滑塊上的斜導柱孔修正為圓環(huán)狀。 7)調(diào)整導滑槽，使之與滑塊松緊適應。鉆導滑槽銷釘孔，安裝銷釘。 8)鑲側(cè)型芯。 6 模具工作過程 模具裝配試模完畢之后 ,模具進入正式工作狀態(tài) ,其基本工作過程如下 . 1）對塑料 PP 進行烘干 ,并裝入料斗 . 2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當?shù)念A熱。 3）合模、鎖緊模具。 4）對塑料進行預塑化，注射裝置準備注射。 5）注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。 6）脫模過程。見裝配圖。開模時，開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，斜導柱 逼使側(cè)抽芯滑塊隨著動模的移動側(cè)向抽芯，當斜導柱脫離動模部分時，固定在動模部分的彈簧波子剛好頂住滑塊，固定防止斜滑塊與動模部分分離或者下滑，使之順利的留在動模恰當?shù)奈恢?，有利于順利?