【導讀】構較為復雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具。成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設計和制造能力。能很好的學習致用的效果。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD等技術，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。本次設計中得到了戴老師的指點。同時也非常感謝邵陽學院各位老。由于實際經(jīng)驗和理論技術有限，設計的錯誤和不足之處在所難免，還要保證制品能自動從模具中脫落。應盡可能的采用結構合理而簡單的模具，以降低成本。注射模CAE技術的出現(xiàn)，使人們的這一愿望能變?yōu)楝F(xiàn)實。CAE技術的應用帶來的。計制造周期，降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。ow等，并用于指導實際生產(chǎn)，取得了顯著的經(jīng)濟效益。CAE分析示例來說明如何用CAE技術解決模具設計中出現(xiàn)的問題。流動分析的目的是預測熔體流經(jīng)流道澆口填充型腔的過程。需的注射壓力和鎖模力，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的缺陷。

　　

【正文】 的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流畢業(yè)設計（論文） 31 動狀態(tài)比較理想，因此 分流道表面粗糙度數(shù)值不能太小，一般取 181。m左右，這可增加對外層塑料熔體的流動 阻力．使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。 ④ 分 流道的布置 分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，這與多型腔的平衡式與非平衡式的布置 是一致的。 (6) 澆口設計 ① 澆口的概念 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設計與位置的選擇恰當與否， 直接關系到塑件能否被完好、高質(zhì)量地注射成形。 ② 澆口的作用 澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩類。非限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對中大型筒類、殼類塑件 型腔起引料和進料后的施壓作用。 限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，其作用如下： a) 澆口通過截面積的突然變化，使分流道送 來的塑料熔體提高注射壓力，使塑料熔體 通過撓口的流速有一突變性增加，提高塑料熔體的剪切速率，降低黏度，使其成為理想的流動狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。對于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達到同時進料的目的。 b) 澆口還起著較早固化、防止型腔中熔體倒流的作 用。 c) 澆口通常是澆注系統(tǒng)最小截面部分，這有利于在塑件的后加丁中塑件畢業(yè)設計（論文） 32 與澆口凝料的 分離。 ③ 單分型面注射模澆口的類型 單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和 爪形澆口。 a) 直接澆口 直接澆口叉稱為主流道型澆口 ，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模 具，直接澆口的形式見圖 5。 特點是：流動阻力小，流動路程短 及補縮時間長等；有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點；塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結構緊湊，注射機受力均勻；塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。 b) 中心澆口 圖 5 直接澆口 圖 6 中心澆口 當 筒 類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時，內(nèi)澆口開設在該孔處，同時 在中心處設置分流錐，該 澆口稱為中心澆口，是直接澆口的一種特殊形式，如圖 5 所示 。它具有直接澆口的一系列優(yōu)點，而克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。 c) 側(cè)澆口 畢業(yè)設計（論文） 33 側(cè)澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為％ (扁槽 )，是限制性澆口。側(cè)澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上，側(cè)澆口的形式 如圖 6 所示。 特點 是 由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡 。 圖 7 側(cè)澆口 側(cè)澆口的兩種變異形式為扇形澆口和平縫澆口。 扇形澆口是一種沿澆口方向?qū)挾戎饾u增加、厚度逐漸減少的 呈扇形的側(cè)澆口， 平縫澆口又稱薄片澆口 ， 澆口寬度很大 ， 厚度很小 。 主要用來成形 面積較小、尺寸較大的扁平塑件，可減小平板塑件的翹曲變形，但澆口的去除比扇形澆口更困難，澆口在塑件上痕跡也更明顯。 d) 環(huán)形澆口 對型腔填充采用圓環(huán)形進料形式的澆口稱 環(huán)形澆口，見圖 8。 環(huán)形澆口的特點是進料均勻．圓周上 各處流速大致相等，熔體流動狀態(tài)好．型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免，但澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除較難。 畢業(yè)設計（論文） 34 圖 8 環(huán)形澆口 圖 9 輪輻式澆口 e) 輪輻式澆口 輪 輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎上改進而成，由原來的圓周進料改為數(shù)小段圓弧進料，輪輻式澆口的形式見圖 9。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得 多．且去除澆口容易。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應用廣泛．多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點是增加了熔接痕，會影響塑件的強度。 f ) 爪形澆口 爪形澆口加工較困難，通常用電火花成形。型芯可用做分流錐， 其頭部與主流道有自動定心的作用 ，從而避免了塑 件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點與輪輻式澆口類似，主要適用于成形內(nèi)孔較小且同軸度要求較高的細長管狀塑件。 ④ 澆口 位置 的 選擇原則 a) 盡量縮短流動距離 b) 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 畢業(yè)設計（論文） 35 c) 澆口應開設在塑件厚壁處 d) 考慮分子定向的影響 e) 減少熔接痕，提高熔接強度 (7) 澆注系統(tǒng)平衡設計 ① 澆注系統(tǒng)的平衡概念 為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，小型 (包括部分中型 )塑件往往采取一模多腔的結構豫 應盡量采用型腔平衡式布置的形式。若根據(jù)某種需要澆注系統(tǒng)被設計成型腔非平衡式布置形式，則需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸，使?jié)部诘牧髁考俺尚喂に嚄l件達到一致，這就是澆注系的平衡，亦稱澆口的平衡。 ② 澆注系統(tǒng)的平衡計算方法 澆 注平 衡 計 算的 思 路 是 通過 計 算 多型 腔 模 具 各個 澆 口的BGV(Balanced Gate Value)值 來判斷或計算。澆口平衡時， BGV 值應符合下列要求：相同塑件的多型腔模具，各澆口計算出的 BGV 值必須相等；不同塑件的多型腔模具，各澆口計算出的 BGV 值必須與其塑件型腔的充填量成正比。 單分型面注射模成形零部件 一套模具一般都有幾十個零件組成，為了保證模具正常工作，模具的零件之間、零件與塑件之間，都有嚴格的尺寸關系。本部分內(nèi)容的學習，是為了了解每個零件在模具中的作用，零件的結構及零件之間的相互配合關系。 (1) 結構設計 畢業(yè)設計（論文） 36 ① 型腔結構設計 型 腔零件是成形塑料件外表面的主要零件。按結構不同可分為 整體式型腔結構 整體式型腔是由 整塊金屬加工而成的，其特點是牢固、不易變形、不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是由于整體式型腔加工困難，熱處理不方便，所以常用于形狀簡單的中、小型模具上。 組合式型腔結構 組合式型腔結構是指型腔是由兩個以上的零部件 組合而成的。按組合方式不同，組合式型腔結構可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式、側(cè)壁鑲嵌式和四壁拼合式等形式。 ② 型芯結構設計 成形塑件內(nèi)表面的零件稱型芯，主要有主型芯、小型芯等。對于簡單的容器，如殼、 蓋之類的塑件，成形其主 要部分內(nèi)表面的零件稱主型芯，而將成形其他小孔的型芯稱為刪小型芯或成形桿。 主型芯的結構設計 按結構主型芯可分為整體式和組合式兩種。整體式主型芯結構， 其結構牢固但不便加 工，消耗的模具鋼多。主要用于工藝實驗或小型模具上的簡單型芯。 組合式主型芯結構 是將型芯單獨加工后，再鑲?cè)四０逯小? 小型芯的結構設計 小型芯是用來成形塑件上的小孔或槽。小型芯單獨制造后，再嵌入模板中。 ? 圓形小型芯的幾種固定方法 畢業(yè)設計（論文） 37 圓形小型芯 可 采用 下面幾種方式固定?？捎?臺肩固定，下面有墊 板壓緊；或者 固定板太厚，可在固定板上減小配合長度，同時 把 細小的型芯制成臺階 ； 型芯細小而固定板太厚 時 ，型芯鑲?cè)撕?，在下端用圓柱墊墊平；固定板厚、無墊板 時 ，在型芯的下端用螺塞緊固；型芯鑲?cè)撕螅?在另一端采用鉚接固定。 ? 異形小型芯的幾種固定方法 對于異形型芯，為了制造方便，常將型芯設計成兩段。型芯的連接固定段制成圓形 臺肩和模板連接 ；也可以用螺母緊固。 ? 相互靠近的小型芯的固定 方法 多個相互靠近的小型芯，如果臺肩固定時，臺肩發(fā)生重疊干涉，可將臺 肩相碰的一面磨去，將型芯固定板的臺階孔加工成大圓臺階孔或長腰圓形臺階孔，然后再將型芯鑲?cè)恕? ③ 螺紋型芯和螺紋型環(huán)結構設計 螺紋型芯和螺紋型 環(huán)是分別用來成形塑件內(nèi)螺紋和外螺紋的活動鑲件。另外，螺紋型捌螺紋型環(huán)也是可以用來固定帶螺紋的孔和螺桿的嵌件。成形后，螺紋型芯和螺紋型環(huán)的脫卸方法有兩種，一種是模內(nèi)自動脫卸，另一種是模外手動脫卸，這里僅介紹模外手動脫卸螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結構及固定方法。 螺紋型芯 螺紋型芯按用途分直接成形塑件上螺紋孔和固定螺母嵌件兩種，這兩種螺紋型芯在結構上 沒有原則上的區(qū)別。用來成形塑件上螺紋孔的螺紋型芯在設計時應考慮收縮率， 一般應有 度 的脫模斜度。螺紋始端畢業(yè)設計（論文） 38 和末端按塑料螺紋結構要 求設計，以防止從塑件上擰下，拉毛塑料螺紋。固定蠼母的螺紋型芯在設計時不考慮收縮率，按普通螺紋制造即可。螺紋型芯安裝在模具上，成形時要可靠定位，不能因臺模振動或料流沖擊而移動，開模時應能與塑件一道取出且便于裝卸。 螺紋型環(huán) 螺紋型環(huán)常見的結構 是 整體式的螺紋型環(huán)，型環(huán)與模板的配 用 H8／f8，配合段長 3～ 5 mm，為了安裝方便，配合段以外制出 35 度 的斜度，型環(huán)下端可 銑削成方形，以便用扳手從塑件上擰下； 組合式型環(huán)，型環(huán)由兩半瓣拼合而成，兩 瓣中間用導向銷定位。成形后，可用尖劈狀卸模器楔入型環(huán)兩邊的楔形槽撬口內(nèi)，使螺紋型環(huán)分開，這種方法快而省力，但該方法會在 成形的塑料外螺紋上留下難以修整的拼合痕跡。 (2) 工作尺寸計算 成形零件工作尺寸指直接用來構成塑件型面的尺寸，例如型腔和型芯的徑向尺寸、深度和 高度尺寸、 fL 間距離尺寸、孔或凸臺至某成形表面的距離尺寸、螺紋成形零件的徑向尺寸和螺 距尺寸等。 設計總結 畢業(yè)設計（論文） 39 通過對 儀表蓋 塑料成型模具的設計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結構特點及設計計算方法，對獨立設計模具具有了一次新的鍛煉。 在模具制造的加工工藝，來編寫加工工藝卡片。 在設計過程充分利用了各種可以利用的方式，同 時在反復的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設計的后一階段充分利用 CAD 軟就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。 以計算機為手段，專用模具分析設計軟件為工具設計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設計。 模具 CAD 技術是模具傳統(tǒng)設計方式的革命，大大提高了設計效率，尤其是系列化或類似注射模具設計效率更為提高。 總之，通過畢業(yè)設計的又一次鍛煉完全清楚：充分利用 CAD 技術進行設計，在模具符合使要求的前提下盡量降 低成本。同時在實際中不斷的積累經(jīng)驗，以設計出價廉物美的模具。 這次設計能順利完成，還得感謝 老師的精心指導。但錯誤之處在所難免，望批評指正。非常感激！ 畢業(yè)設計（論文） 40 參考資料 [1]高等教育出版社朱光力主編，《模具設計與制造實訓》 [2]中國輕工業(yè)出版社賈潤禮編，《實用注塑模具設計手冊》。 [3]中國輕工業(yè)出版社，孫鳳琴編，《模具制造工藝與設備》。 [4]機械工業(yè)出版社，《塑料模具技術手冊》編委會。 [5]《塑料模具技術手冊》，機械工業(yè)出版社。 [6] 上?？茖W技術出版社馮炳蕘， 蔣文森等編《模具設計與制造簡明手冊》。 [7]《機械工業(yè)出版社》屈昌華主編，《塑料成型工藝與模具設計》。