【正文】 所放出的熱量式中：c2——塑料的比熱容； ——塑料熔體的初始溫度（℃）；——塑件在推出時的溫度（℃）；——結晶型塑料的熔體質量焓（kJ/kg）；算得=2) 冷卻水的體積流量塑料熔體具有的熱量通過輻射，對流約有5％擴散到空氣中，而95％有模具傳導，假設熔體帶入的熱量由模具傳導，則有：式中：——冷卻水體積流量（m3/min）W——單位時間內注入模具中的塑料熔體質量（kg/min）。Q1——單位質量的塑料熔體在凝固時所放出的熱量（kJ/kg）；——冷卻水的密度（kg/m3）；C1——冷卻水的比熱容；——冷卻水出口溫度（℃）；——冷卻水入口溫度（℃）；算得=103 m3/min3）查表取管道直徑d根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速與管道直徑d的關系,參見下表：表 31 冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量Steady turbulent flow velocity and flow meter 31 cooling water水管直徑（mm）最低流速（m/s）流 量（/min）（1/min）85101215202530確定冷卻管道的直徑d=8mm。4）冷卻水在管道內的流速冷卻水在圓管中的平均流速為：式中：——冷卻水的體積流量（m3/s）；d——冷卻管道的直徑（m）；v——冷卻水在圓管中的平均流速（m/s）；算得v=5）冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)式中：——冷卻水在一定溫度下的密度（kg/m3）；——冷卻水在圓管內的平均流速(m/s)；d——冷卻管道的直徑(m)；由于冷卻介質為水，值可由下表查得：表32 不同水溫下的值Table 32 values under different temperature平均水溫/℃05101520253035平均水溫/℃4045505560657075查得=算得=1066）冷卻管道總傳熱面積A式中： W——單位時間（每分鐘）內注入模具中的塑料熔體質量（kg/min）；Q1——單位質量的塑料熔體在凝固時所放出的熱量（kJ/kg）；h——冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)；——模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（℃）；算得A=104m27）模具上應開設的冷卻管道的孔數(shù)n 式中：L——冷卻管道開設方向上模具長度或寬度（m）；A——冷卻管道總傳熱面積（m2）；d——冷卻管道的直徑（m）；算得n=21)合理確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔壁的距離。根據(jù)經(jīng)驗，一般冷卻管道中心線與型腔的距離應為冷卻管道直徑的1～2倍，冷卻管道的中心距約為管道直徑的3～5倍，并盡可能使冷卻管道孔分別到各處型腔表面的距離相等。2)降低進出水的溫差。一般精密模具的進出水溫差應在2℃內，普通模具不應超過5℃。3)澆口處應加強冷卻。通常將冷卻水回路的入口設在澆口附近。4)避免將冷卻水道開設在塑件熔接痕處，并注意干涉及密封等問題。5)冷卻管道應便于加工和清理。鑒于以上幾點設計原則，合理布置水道。6)本模具采用的水嘴類型如下圖所示：選用黃銅材料，所有冷卻水道水嘴與模具冷卻水道孔都采用螺紋連接。在其螺紋部位，應纏繞生膠帶以防止冷卻水泄漏。由于標準模架的座板、墊塊、推件板、導柱、導套、螺釘?shù)葮藴柿慵刹檎以O計手冊確定，故此處只對成型零件的材料進行選擇。由于各種模具用鋼并不可能具備所有應該具備的條件，依模具的使用情況不同而合理的選擇鋼材，這是重要的。作為塑料模具的使用情況，有種種的不同條件，模具用鋼大致應滿足如下的要求： ； ； ； ，而且又有韌性； ，變形??； ； ；。 在選擇模具鋼材時，要依以下條件而逐次考慮之，最后作出結論。； ； ；； 。綜合考慮各方面因素，本模具的成型部位的材料選用的是55調質鋼，硬度為250~280HB。易于切削加工，但拋光性和耐磨性較差。導柱和導套應有足夠的強度和耐磨度，常采用20底碳鋼滲碳淬火處理，硬度為大于55HRC，也可采用T8A或T10碳素工具鋼，經(jīng)表面淬火處理。本模具采用T8A鋼，淬火處理。由于450鋼具有較高的強度和較好的切削加工性，經(jīng)適當?shù)臒崽幚硪院?，可獲得很好的韌性、塑性和耐磨性，材料來源光，價格低廉，一般可根據(jù)需要進行熱處理用于頂桿、拉料桿、以及各種模板、推板、固定板、模座等。本模具裝配時以塑料模具中的主要工作零件如上型芯、型腔為裝配基準件，模具的其他零部件都依裝配基準件進行順序裝配，本模具有導柱、導套導向，以模具側面為基準，進行修整和裝配。具體的裝配過程如下：1）按圖紙要求檢驗各裝配零件。2）利用定模的側面垂直基準確定定模上實際型腔中心，作為以后的加工基準，分別加工定模上的孔以及與動模配合的臺肩面，3）利用凹模的側面垂直基準確定凹模上實際型腔中心，作為以后的加工基準，加工凹模上的孔。4）將兩個型芯分別裝入型芯固定板中，在推件板和型腔板上分別加工型心控并將其裝入模具當中，型芯與推件板之間采用間隙配合，再在推件板和支撐板上鉆螺紋孔，將球頭拉料桿2其中。5）在支撐板上鉆推桿孔，其與推桿的配合是間隙配合，保證推出過程的順利，再在墊塊和支撐板上鉆孔。用螺釘將其固定在一起。在利用配合加工法鉆孔將動模座板與墊塊固定在一起。以凹模側面為基準加工導柱孔，導柱與導套之間采用間隙配合。6）以動模座板的側面為基準鉆孔。使得注塑機的后座頂桿碰到推件板，順利的完成脫模。并在定模座板，定模板，型腔板，推薦版，支撐板之間鉆孔，在孔中安裝定距拉桿使得第一次開模的距離得到限制。7)在定模板，滑塊 ，型腔板上加工斜導柱孔，將斜導柱裝入，導柱與模板之間采用H7／m6過度配合,／f8。在定模座板上加工鎖緊楔孔。其與鎖緊塊的配合為H7／m6，斜導柱與滑塊上的 孔配合為H11／b11間隙配合。8）在定模板上鏜孔將定位圈裝入，兩者之間采用H7／m6的配合，并將兩者用螺釘連接。 9）裝配完成后進行試模，合格后打標記并交驗入庫。 模具運動分析過程開模時動模板與定模板分開，制品被帶往動模一側,大型心與動模分離，同時小斜導柱和大斜導柱分別帶動滑塊完成對兩側斜向型芯的抽芯，當斜心抽出后只有一個型芯的斜滑塊由定位銷定位，固定兩個側型芯的滑塊由限位螺釘與彈簧定位，同時球型頭拉料桿將主澆道中的塑料凝料拉出。動模部分繼續(xù)運動，當模具推板與注射機的頂桿相接觸后，推板頂出塑件使塑件實現(xiàn)脫模，同時拉料桿將澆道凝料頂出。然后取出塑件，清理，再次合模注射。5 試模 模具裝配完成以后，在交付之前應進行試模，試模的目的主要是：檢查模具在設計中制造上是否存在缺陷，若有缺陷則需要排除，另外對模具成型工藝條件進行試驗以有利于模具成型工藝的確定和提高。試模應按以下順序進行： 1）裝模模具盡可能整體安裝，模具定位圈裝入注射機的定位孔后，以很慢的速度合模，由定模板將模具輕輕壓緊，然后裝上壓板，通過調節(jié)螺釘或墊塊，將壓板壓緊。模具固緊后可慢慢開模，裝好模具后，按通冷卻水管進行檢驗。 2）試模 做好試模準備后，選用合格的原料。當溫度合適時可以開機試模。 試模過程中可能產生的缺陷、原因以及調整方法 1)注射填充不足所謂的填充不足是指在足夠大注射壓力，足夠多的料量的條件下注射不滿型腔而得不到完整塑件。這種情況極為常見，其主要原因有： (1)熔體流動阻力過大 這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理； (2)型腔排氣不良 這是個很容易被忽略的問題，模具精度高，排氣尤為重要。尤其在模腔的轉角處、深凹處等，必須要合理的安排頂桿、鑲塊，利用間隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且容易產生燒焦現(xiàn)象； (3)鎖模力不足 因注射時動模稍往后退，制品產生飛邊，壁厚加大，使制件料量加大而引起缺料，應調大鎖模力，保證正常制件料量；2)制品尺寸超差 初次是試模時經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設計尺寸相差比較大。這個時候不要輕易修改型腔，應從注射工藝上找原因。若尺寸變大，原因可能有：注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。若尺寸變小，原因可能有：注射壓力偏低，保壓時間不足，制件在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變小。模具溫度過高，制件從型腔取出時，體積收縮率大，尺寸偏小，此時調整工藝參數(shù)即可。3)制品產生飛邊其主要原因是注射過量、鎖模力不足、流動性過好、模具局部配合不佳、模板翹曲變形；4)翹曲變形 產生翹曲變形的原因可能是充模時間過長、推出位置不當、冷卻不均勻或保壓時間過短等。可以通過加大噴嘴、改變冷卻水道和推出桿的位置或延長保壓時間解決。5)表面質量差表面質量差可能的原因有物料帶有雜質灰塵，未干燥；排氣系統(tǒng)不佳；型腔表面粗糙度不高等?？赏ㄟ^對物料的充分清潔干燥、改進排氣系統(tǒng)、研磨型腔表面等措施解決。6)制品粘模制品的粘模的原因是由于澆口尺寸太大，且位置不當、型腔的表面粗糙度太高了、脫模斜度太小或推出位置不恰當。應該增加澆口尺寸、改正它的位置；拋光型腔的表面；增加脫模斜度；選擇合適的推出位置來達到要求。主流道粘模引起主流道粘模的原因有：主流道襯套的表面粗糙度太高、主流道脫模斜度太小、噴嘴的孔徑大于主流道的直徑、主流道襯套的弧度與噴嘴的弧度不吻合。應該減低主流道粗糙度、增加主流道的斜度、減小噴嘴直徑、使噴嘴和主流道的尺寸相同并對準。7)氣泡產生氣泡的原因：原料含水分、溶劑或易揮發(fā)物、塑料溫度太高或受熱時間太長，已降解或分解、注射壓力太大、注射螺桿退回太早、模具溫度太低、注射速度太快、在機筒加料端混入空氣。應該干燥原料、降低成型溫度，或拆機換新料、降低注射壓力、延長退回時間或增加預塑時間、提高模溫、降低注射速度、適當增加背壓排氣，或對空注射。8)凹痕 產生凹痕的原因：流道澆口太小、制品太厚或薄厚懸殊太大、澆口位置不適當、注射及保壓時間太短、加料量不夠、機筒溫度太高、注射壓力太小、注射速度太低。應該增加流道澆口尺寸、改進制件工藝設計使制件薄厚相差小、澆口開在制件的厚壁處改進澆口位置、延長注射及保壓時間、增加裝料量、降低機筒溫度、提高注射壓力、提高注射溫度。9)熔接痕 產生熔接痕的原因：料筒溫度太低、模具溫度太低、注射壓力太小、模具排氣不良。應該提高機筒噴嘴及模具溫度、減少澆口或改變澆口位置、采用霧化脫模劑減少用量、提高注射速度、提高模溫、提高注射壓力、增加模具排氣孔。 試模過程記錄試模過程中應做詳細的記錄并將結果填入試模記錄卡，注明模具是否合格。如需返修，則應提出相應的返修意見，在記錄卡中應摘錄成型工藝條件及操作注意點，著明產品的缺陷，最好能附上加工出來的制品，以供參考。試模后，將模具清理干凈，涂上防銹油，然后入庫或返修。6 結論本模具在設計過程中，從制件形狀結構的分析、材料成型工藝及成型設備的選用開始，運用MPA分析澆口位置，設計澆注系統(tǒng)；然后進行成型零部件計算，并進行了校核，數(shù)據(jù)基本準確。運用EMX調用標準模架，為本模具設計實現(xiàn)參數(shù)化設計。本模具設計為一模一腔，主要的機構有側向分型與抽芯機構，導向與定位機構，脫模機構，以及冷卻系統(tǒng)等。其中有斜角的側芯芯為本模具的設計難點，因此這里設計了有傾角的滑塊結構，這些也構成了本模具的特色。然后是圖紙繪制，從進行繪制裝配草圖開始，進而進行正式的裝配圖，零件圖以及三位圖的繪制，圖紙基本符合國家標準。這里用的知識有專業(yè)理論，主要有模具結構分析以及模具設計流程的熟練程度。公差配合以及材料熱處理等基礎知識。同時對制圖軟件的掌握的熟練程度有較高要求。在完成設計任務的同時，對設計方法、實驗驗證、文獻資料的查閱、各種設計規(guī)范和設計標準的運用以及文檔的撰寫等方面的能力要求，需要得到全面的訓練與提高。致 謝經(jīng)過三個月的畢業(yè)設計忙碌之后，設計最終完成。此刻可以說是輕松感與成就感并存。畢業(yè)設計直接關系我們的專業(yè)知識，而且涉及了很多機械領域里的知識。我們通過做畢業(yè)設計，鞏固了我所學的專業(yè)知識以及機械專業(yè)的基礎知識，并使之系統(tǒng)化、條理化，可應用化。同時培養(yǎng)了我們正確的設計思想和方法，以及獨立解決工程實際問題的工作能力，提高了我們查閱資料、分析實際問題、設計計算、CAD設計、繪圖、寫說明書、等方面的能力，為以后投入工作打下了基礎。參考文獻[1] 馮炳堯，韓泰榮，蔣文森編． 模具設計與制造簡明手冊． 第二版 上海：上?？茖W技術出版社 1998． [2] 黃虹主編． 塑料成型加工與模具． 北京：化學工業(yè)出版社，2003年3月．[3] 伍先明，王群，龐右霞，張厚安編． 塑料模具設計指導． 北京：國防工業(yè)出版社，2006年5月．[4] 李會武，范興國編．塑料模具技術手冊． 北京：機械工業(yè)出版社，2002年．[5] 陳志剛主編．塑料模具設計．北京：機械工業(yè)出版社，2003年2月．[6] 劉鴻文主編．材料力學．第四版 北京：高等教育出版社 2004年．[7] 楊峰主編. 模具設計 .北京：人民郵電出版社，2003[8] 王伯平主編. 互換性與測量技術基礎. 北京：機械工業(yè)出版社，2002[9] 王巍主編. 機械制圖. 北京：高等教育出版社，2003年7月[10] :國防工業(yè)出版社,2006[11] :化學工業(yè)出版社,2004年7月