【導(dǎo)讀】此論文主要講述的是活動圈注塑模具的設(shè)計，它是成型塑件的一種重要工藝裝備。力的閉合模具中成型具有一定形狀和尺寸的塑件制品。根據(jù)其技術(shù)要求和使用要求，選。擇塑料種類為POM，再根據(jù)塑料的形狀質(zhì)量和生產(chǎn)批量，選擇SZ-60注塑成型機。首先分型通過凝料桿等脫出凝料再分型通過頂桿等頂出機構(gòu)脫出塑件。采用冷卻水槽結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)，采用各零件間隙排氣，可有限避免缺陷。構(gòu)方案后，繪制模具裝配圖草圖，并進(jìn)行計算以確定各件。經(jīng)全面審核后投產(chǎn)制造。

　　

【正文】 型零件設(shè)計 20 成型零件尺寸的計算 用零件圖的形狀可相應(yīng)得到型腔的的尺寸。塑件的加工精度取為 5 級，從而可根據(jù)零件的尺寸公差確定模具的制造公差，同時還要考慮零件的裝配要求，即要保證相互配合零件間的配合要球。 活動圈 模具 的尺寸 由型芯 的尺寸公式得： 1l = ? ? ? ?? ? ????? 4/31 kl塑 = ? ? ? ?? ? ????? = ? 2l = ? ? ? ?? ? ????? 4/31 kl塑 = ? ? ? ?? ? ????? = ? 深度尺寸 h1 = ? ? ? ?? ? ????? 3/21 kh塑 = ? ? ? ?? ? ????? = ? 模具型芯位置尺寸計算： C1 = ? ? 2/1 ??? kC塑 = ? ?? ? ? ? 231* 0 5 ??? = ? C2 = ? ? 2/1 ??? kC塑 = ? ?? ? ? ? 231* 0 5 ??? = ? 活動圈 的尺寸 由型腔的尺寸公式得： 1l = ? ? ? ?? ? ????? 4/31 kl塑 = ? ? ? ?? ? ????? = ? 2l = ? ? ? ?? ? ????? 4/31 kl塑 = ? ? ? ?? ? ????? = ? 深度尺寸： h1 = ? ? ? ?? ? ????? 3/21 kh塑 = ? ? ? ?? ? ????? = ? 模具型芯位置尺寸計算： C1 = ? ? 2/1 ??? kC塑 = ? ?? ? ? ? 231* 0 5 ??? = ? C2 = ? ? 2/1 ??? kC塑 = ? ?? ? ? ? 231* 0 5 ??? = ? 第五 章 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)設(shè)計 21 第五章 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu) 設(shè)計 塑料模具設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，在模具工作時，導(dǎo)向機構(gòu)可以維持動模和定模正確合模，合模后保持型腔的正確形狀。同時， 導(dǎo)向機構(gòu)可以引導(dǎo)動模按順序合模，防止型芯在合模過程中損壞；并能承受一定的側(cè)向力。 導(dǎo)向機構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個作用。定位作用是為了避免模具裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至于因為位置的偏移而引起壁厚不均，或者模塑失敗：導(dǎo)向作用則是在動定模合模時，首先導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動模、定模正確閉合，避免凸模獲型芯撞擊型腔，損壞零件。承受一定側(cè)壓力指塑料 注入型腔后會產(chǎn)生單項側(cè)壓力，或由于注射機精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受了一定側(cè)壓力。當(dāng)側(cè)壓力很大時，不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)， 需要增設(shè)錐面定位裝置。對于三板模、脫模板脫模等，導(dǎo)柱還要承受懸浮板的質(zhì)量。 合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，本設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向 ， 下圖為 導(dǎo)柱的示意圖： 圖 5..1 脫模機構(gòu)設(shè)計 脫模 元件是直接與塑料制品接觸，推制品出模的工作零件。 第五 章 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)設(shè)計 22 1. 脫模機構(gòu)設(shè)計時遵循以下原則： 因為塑料收縮時抱緊凸模，所以頂出力的作用點應(yīng)盡量靠近凸模； （ 1） 頂出力應(yīng)作用在塑料剛性和強度最大的部位，如加強肋，凸緣，厚壁等處，作用面積也可能大一些，以防止塑料變形和損壞； 為保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部 或塑件外觀影響不大的部位； 若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件 ；否則塑件會出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。 2.. 簡單脫模機構(gòu) 在動模一邊施加一次頂出力，就可以實現(xiàn)塑件脫模的機構(gòu)稱為簡單脫模機構(gòu)。通常包括頂桿（或推桿）脫模機構(gòu)、頂管（推管）脫模機構(gòu)、頂板（或推板）脫模機構(gòu)、頂塊（或推塊）脫模機構(gòu)、活動鑲件或凹模脫模機構(gòu)。 本設(shè)計采用頂桿 和推板 脫模機構(gòu)。 這是最常用的一種脫模機構(gòu)。這些頂桿一般只起頂出作用。有時根據(jù)塑件的需要，頂桿還可以參加 塑件 的 成型，這時可將頂桿做成與塑件某一部分相同形狀或作為型芯。頂桿多用 T8A 或 T10A 材料，頭部淬火硬度達(dá)到50HRC 以上，表面粗糙度取 Ra 值小于 m? ，和頂桿孔呈 H8/f8 配合。頂桿是模具標(biāo)準(zhǔn)件，在很多城市的模具標(biāo)準(zhǔn)件商場里有各種直徑、長度、斷面形狀的頂桿銷售。 圖 5..2 第五 章 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)設(shè)計 23 頂桿頂出塑件后，必須回到頂出前的初始位置，才能進(jìn)行下一循環(huán)的工作。因此，可 設(shè)計復(fù)位桿來實現(xiàn)這一動作 ，也可模具合模時由型腔推回。 目前常用的回程形式有三種： ① 回程（或復(fù)位）桿回程，復(fù)位桿端面與 分型面平齊，合模時，定模板推動復(fù)位桿，通過頂桿固定板、頂板使頂桿恢復(fù)到頂出前的位置。復(fù)位桿必須裝在固定桿的同一固定板上。 ② 頂桿兼回程桿回程。 ③ 彈簧回程 。 在 設(shè)計中采用的是頂桿和推板脫出塑件后回程桿回程。 有時， 頂出機構(gòu)中的頂桿較多、頂桿較細(xì)、或頂出力不均衡，頂出后頂桿可能 發(fā) 生偏斜，造成頂桿彎曲或折斷，此時，應(yīng)考慮設(shè)計頂出機構(gòu)的導(dǎo)向裝置。 推件板中間開孔與型芯的配合間隙以不產(chǎn)生溢料的臨界間隙為最大允許間隙。推件板推件反復(fù)與型芯根部摩擦，日久 配合間隙變大，溢料廢邊越來越明顯。為了減小磨損，推件板開孔側(cè)面與型芯根部側(cè)面可做成 5~10 度的斜面配合結(jié)構(gòu)，推件板側(cè)面和型芯根部 側(cè)面磨損就少，拼接縫密封好，制品質(zhì)量高，配合面磨損又能自動補償 。第六 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 24 第 六 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。 模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形速率大，而且還容易造成溢料和粘膜。 模具溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。 當(dāng)模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻 ，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 （ 1） 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。 （ 2） 冷卻 孔 的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。，根據(jù)經(jīng)驗，本設(shè)計為 10mm ,冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的 12 倍，冷卻水孔中心距約為水孔直徑的 35 倍。 （ 3） 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)相等。 （ 4） 澆口處加強冷卻。一般在注射成型時，澆口附近的溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強澆口處的 冷卻。 （ 5） 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水的溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差不大于 50 C。 （ 6） 合理選擇冷卻水道的形式。對于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開設(shè)水孔。 （ 7） 合理確定冷卻水管接頭位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注塑機背面的模具同一側(cè)。 （ 8） 冷卻系統(tǒng)的水道應(yīng)盡量避免與模具上其他機構(gòu)（如推桿、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象。設(shè)計 時通盤考慮。 第六 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 25 （ 9） 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，一面模具在搬運過程中造成損害。 圖 6..1 方槽寬總結(jié) 26 總結(jié) 本次設(shè)計 所研究的注塑成型模具設(shè)計， 主要是設(shè)計了一套活動圈的注塑模具。此活動圈是采用了 POM 為材料。 其內(nèi)容包括：導(dǎo)柱、定模座板、動模座板、定位圈、推桿、水管接頭、上模座、工件、落料凹模的設(shè)計等。本次設(shè)計是為了解決實際生產(chǎn)過程的快速成型問題，以滿足個生產(chǎn)企業(yè)的需要，降低工人的勞動強度，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。 本次設(shè)計采用 Auto CAD 平面設(shè)計軟件為工具，大大提高了繪圖的速度， 與圖紙的美觀性，充分體現(xiàn)了計算機輔助繪圖的靈活、高效。 參考文獻(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1]機械設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [2]曾正明主編，機械工程材料手冊（金屬材料），機械工業(yè)出版社， 2021 [3]陳再枝，馬黨參編注，塑料模具鋼應(yīng)用手冊，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [4]朱光力，萬金寶等編注塑料模具設(shè)計，清華大學(xué)出版社， 2021 [5]張佑生主編，塑料模具計算機輔助設(shè)計，機械工業(yè)出版社， 2021 [6]塑料機械設(shè)計，輕工業(yè)出版社， [7]洪慎章編著，實用注塑成形及模具設(shè)計，機械工業(yè)出版社 ， [8]申開智主編，塑料成型模具，中國輕工業(yè)出版社， [9]蔣繼紅，王蕭岳等編繪，塑料成型模具典型結(jié)構(gòu)手冊，中國輕工業(yè)出版社。 [10]王蘭美主編，機械制圖，高等教育出版社， 2021 致謝 28 致謝 感謝機械工程學(xué)院的所有老師在 三年 來對我學(xué)習(xí)和生活上的幫助，謹(jǐn)向所有老師表示衷心的感謝！ 本人的畢業(yè)設(shè)計論文一直是在導(dǎo)師姜英的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的。姜老師治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，為人和藹可親。并且在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，姜老師不斷對我畫的圖紙進(jìn)行校正，并提出許多新的問題，使得我的畢業(yè)設(shè)計 課題能夠深入地進(jìn)行下去，也使我接觸到了許多理論和實際上的新問題，使我做了許多有益的思考。在此表示誠摯的感謝和由衷的敬意。 姜老師在模具設(shè)計方面具有豐富的實踐經(jīng)驗，對我的設(shè)計工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實際相結(jié)合。另外，他對待問題的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)也給我留下了深刻的印象，姜老師本人也非常和藹，對于學(xué)生的問題，無論多么簡單，他都是有問必答，即使不是自己帶的學(xué)生，也是仔細(xì)作答直到學(xué)生會了為止。在此表示深深的謝意。 此外，還要 感謝，所有關(guān)心、幫助過我的朋友和同學(xué)。 29