【導(dǎo)讀】水盆等方面應(yīng)用極其廣泛，可以說從我們的吃穿住行都離不開它。形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)。噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，藝性能確定了以1次分型面注塑模的方式進行設(shè)計。線排列，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口成形，推出形式為推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。本次的設(shè)計中參考了大量的文獻，還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計過程比較完。關(guān)鍵詞：1次分型面注射模具；側(cè)澆口；推桿。

　　

【正文】 圖所示 ： 圖 612 導(dǎo)套 35 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計中，為了使符合脫模機構(gòu)的要求： ○ 1 使塑件留于動模； ○ 2 塑件不變形損壞 這是脫模機構(gòu)應(yīng)當(dāng)達到的基本要求。要做到這一點首先必須分析塑件對模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。 ○ 3 良好的塑件外觀 頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的 外觀。 ○ 4 結(jié)構(gòu)可靠 因此，根據(jù)裝配圖，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機構(gòu)主要推桿將產(chǎn)品推出模外，還有在設(shè)計主型芯時也會有一定的撥模作斜度 1176?！?2176。推桿的設(shè)計如圖所示： 圖 7 推桿 8 側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔時，塑件不能直接脫模，必須將成型側(cè)孔的零件做成可動的，在塑件脫模前先將活動型芯抽出，然后再自模中通過頂桿頂出塑件。而此次的設(shè)計完全符合以上要求，因此，也采用了側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。又，該塑制品是大批量的生產(chǎn)，故也使用了機動側(cè)向分型抽芯。 36 抽拔距的計算 因為抽拔距等于側(cè)孔深加 2～ 3mm 的安全系數(shù)，而當(dāng)結(jié)構(gòu)比較特殊時，如成型圓形制件的設(shè)計時 抽拔距不能等于制件凹模深度 S2，因為滑塊抽至 S2 時塑件的外徑仍不能脫出滑塊的內(nèi)徑，必須抽出 S１的距離再加上 (2～ 3)mm，塑件才能脫出。 故抽拔距為： S= S1+(2～ 3)=1+(2～ 3)mm=3～ 4mm 式中 S— 抽拔距； S１ — 抽拔的極根尺寸 （ 此為塑件最大的外形尺寸）； 斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 斜導(dǎo)柱的形狀與基本尺寸； 斜導(dǎo)柱的基本尺寸主要以長度尺寸為主，斜導(dǎo)柱的長 度計算為如下式： L =1/2Dtanα +h 1/cosα +1/2dtanα +S/sinα +(10～ 15)mm ≈ 88mm 式中 L— 斜導(dǎo)柱的長度； D— 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； h— 斜導(dǎo)柱固定板厚度； 斜導(dǎo)柱的安裝固定形式： 如圖所示，斜導(dǎo)柱的傾斜角 a為 15176。 ，而一般來說鎖緊塊的角度 a′ =a+(2～3)mm,斜導(dǎo)柱與固定板之間用三級精度第三種過渡配合。由于斜導(dǎo)柱只起驅(qū)動滑塊的作用，滑塊運動的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊間的配合精度保證，滑塊的最終位置由鎖緊塊保證，因此為了運動靈 活，斜導(dǎo)柱和滑塊間采用比較松的配合，斜導(dǎo)柱的尺寸為 Φ 16，頭部做成球形。那么固定形式如圖所示： 37 圖 822 鎖緊楔形式 在塑料的注塑過程可中，型芯受到塑料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而一般斜導(dǎo)柱為細長桿件，受力后容易變形，因此必須設(shè)置鎖緊楔，以便在模具閉模后鎖住滑塊，承受塑料給予型芯的推力，鎖緊楔與模件的邊連接可以根據(jù)推力的大小，選取不同的方式，而該設(shè)計所選取的是整體式結(jié)構(gòu)，牢固可靠，側(cè)向力較大。它直接與定模固定，可見裝配圖可知。而鎖緊楔的角度在斜導(dǎo)柱的固定形式已講 述了，這里不再重復(fù)。具體形狀如 822圖所示。 斜導(dǎo)柱的受力分析及強度計算 斜導(dǎo)柱的受力分析； 根據(jù)斜導(dǎo)柱的形式，可以按公式 : Fw = Ft/cosα 38 Fk = Ft tanα 式中 Fw — 側(cè)抽芯時斜導(dǎo)柱所受的彎曲力； Ft — 側(cè)抽芯的脫模力，其大小等于抽芯力； Fk — 側(cè)抽芯時所需要的開模力； 綜合以上分 析可知，從斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)考慮，希望斜角α值大一些好；而從斜導(dǎo)柱受力情況考慮，希望斜角α值小一些好。因此，該斜導(dǎo)柱的斜角取了 15176。 ，經(jīng)過用上述公式的核算，滿足了模具結(jié)構(gòu)要求。 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 排氣系統(tǒng) 塑料在熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣： （ 1） 利用配合 間隙排氣； （ 2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； （ 3） 利用排氣守排氣； （ 4） 強制性排氣； 該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為 ~型的簡單模具。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。 冷卻水孔開孔的原則： （ 1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，直徑應(yīng)盡量大； 39 （ 2） 每個冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在 0~15mm 范圍內(nèi)，距離 太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般保持在 8~12mm。 （ 3）水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。 （ 4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件的強度。 （ 5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè) 該注塑模的冷卻系統(tǒng)設(shè)計為環(huán)繞型運水，具體分布方式見總裝圖。 運水系統(tǒng) 注射模具的溫度設(shè)計是否恰當(dāng)，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對生產(chǎn)效率、充模流動、固化定型都有重要影響。 模具對塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 改善成形性 成形收縮率 塑件變形 尺寸穩(wěn)定性 力學(xué) 性能 外觀質(zhì)量。 當(dāng)大批量的生產(chǎn)時，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時，增多型腔是不現(xiàn)實的。這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān) 40 系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為： Q=α A△ Tθ ’ = =88J 其中：α是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間 的傳熱系數(shù)； A 冷卻管道壁的傳熱面積； △ T 模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值； θ’冷卻時間。（ s）。 由上述式子可得，當(dāng)需傳遞熱量不變時，可通過以下三條途徑來縮短冷卻時間。 （ 1） 高傳熱系數(shù)α。 α =φ（ρ v） =(1x2) = φ是冷卻介質(zhì)，ρ是冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度， d 是冷卻管道直么， v 是冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達到傳熱系數(shù)。 （ 2） 高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差△ T △ T=TwTθ =6020 =40℃ 式中 Tw是模具溫度。 Tθ 是冷卻介質(zhì)的溫度。一般模溫是一定，為了提高溫差△ T，有利于縮短冷卻時間。從而提高生產(chǎn)率。 （ 3） 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積 A。 A= = =44588mm2 L模具上一根冷卻水孔的長度。 d 是冷卻通道的直徑。 n 是 模具開設(shè)冷卻通道孔數(shù)。顯然，應(yīng)在模具上開盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時間，達到提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。 41 冷卻時間的計算：影響冷卻時間的因素有如下： 模具材料 冷卻介質(zhì)溫度和及流動狀態(tài) 模塑材料 塑件壁厚 冷卻回路的設(shè)計 模具溫度。 冷卻時間指塑料熔體從充滿型腔時起到可以取出塑件時止這一段時間。本副模具采用塑件截面內(nèi)平均溫度達到規(guī)定的脫模溫度時，所需冷卻時間的簡化計算公式： θ ’ =[t2/()]In[8(TmTw)/(TsTw)] =[12/ 107In[8(20060)/(8060)] =4s 其中：式中θ’是塑件所需冷卻時間； t 是塑件的厚度 t=1mm； k 是塑件的熱擴散率； k=。 Tm是塑料熔體溫度； Ts塑件脫時的截面內(nèi)平均溫度；Tw是模具溫度 ,ABS料時模具溫度為 60℃。 冷卻水的進出口溫差由下式校核： t1t2=Gx△ i/900 v 10 繪制裝配圖 模具整體設(shè)計也就是模體的設(shè)計 ，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模體設(shè)計已接近標(biāo)準(zhǔn)化，可以從市場上購買相應(yīng)的模體。標(biāo)準(zhǔn)模體一般包括定模板、動模板、墊塊、頂出固定板、頂板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等。標(biāo)準(zhǔn)模架有 12種結(jié)構(gòu)， 15876種規(guī)格。在本次設(shè)計中，澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、水嘴都采用標(biāo)準(zhǔn)件，可以外購?？傃b圖主視圖如圖所示 42 總裝圖 43 11 注射機的校核 注射量的校核 根據(jù)《模具設(shè)計與制造簡明手冊》可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機的注射容量，其公式按下式校核： V件 ? =?125 3cm =100 3cm 式中： V件 —— 塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和 V注 —— 注射機的注射量（ 3cm ） —— 最大注射量的利用系數(shù) 經(jīng)估計算得： V=2 8992mm179?！?21580mm179。 所以 V件 =179。100 3cm 故合格 鎖模力的校核 由 P注 ? P成 型 查《模具設(shè)計指導(dǎo)》表 65塑料成型時的注射壓力 P成 型 =30~60Mp P鎖 模 ? pF 式中 p—— 塑料成型時型腔壓力 塑料的型腔壓力 p=60Mpa F—— 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（ 2mm ） 各型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 F=（ 60 116 2） =13920 2mm pF=60?14245≈ 因為 P鎖 模 =900KN pF= 故合格 44 12 模具的安裝試模 試模前要對模具及試模用的設(shè)進行檢驗。模具的閉合高度，安裝與注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各個滑動零件配合間隙適當(dāng)，無 卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒右`活、可靠，起止位置的定位要準(zhǔn)確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設(shè)備也要進行全面檢查，即對設(shè)備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調(diào)整，使之處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 2. 模具的安裝及調(diào)試 模具的安裝是指將模具從制造地點運至注塑機所在地，并安裝在指定注射機的全過程。 模具安裝到注射機上要注意以下幾個問題： 1）模具的安裝方位要滿足設(shè)計圖樣的要求。 2）模具中有側(cè)向滑動機構(gòu)時，盡量使其運動方向為水平方向。 3）當(dāng)模具長 度與寬度尺寸相差較大時，應(yīng)盡可能使較長的邊與水平方向平行。 4）模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。 模具在注射機上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用 84— 塊壓板，對稱布置。 模具安裝于注射機上之后，要進行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗?zāi)＞呱细鬟\動機構(gòu)是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個方面： 1）合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。 2）活動型芯、推出及導(dǎo)向部位運動及滑動要平穩(wěn)、無干涉 現(xiàn)象，定位要正確、可靠。 3）開模時，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。 4）冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。 45 3． 試模 將模具安裝在注射機上，選用合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)調(diào)整好注射機，采用手動操作。開始注射時，首先采用低壓，低溫和較長的時間條件下成形。如果型腔未充滿，則增加注射時的壓力。在提高壓力無效的時，可以適當(dāng)提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過程中，應(yīng)進行詳細記錄，將結(jié)果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。 4. 檢驗 通過試?？梢詸z驗出模具結(jié)構(gòu)是否合理；所提供的樣件是否符合用 戶的要求；模具能否完成批量生產(chǎn)。針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對模具進行修改、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)的樣件滿足客戶的要求，試模合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂防銹油入庫保存。 46 結(jié)束語 為期一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這一個學(xué)期的時間里我學(xué)到了很多知