【導(dǎo)讀】在整個(gè)調(diào)料勺模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等。本調(diào)料勺材料選用PS，從而保證了塑。件良好的成型質(zhì)量，降低了模具的制造成本。Advisor等著名的設(shè)計(jì)分析軟件，最終優(yōu)化了模具設(shè)計(jì)參數(shù)并提高了設(shè)計(jì)效率。Keywords：PRO/E；Spoon-sauce；Moldflowanalysis；Molddesign

　　

【正文】 。 圖 28 主流道襯套 圖 29 分流道的結(jié)構(gòu) 分流道 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 19 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 1）澆口的 類(lèi)型及位置的確定 對(duì)于本調(diào)料勺而言，澆注系統(tǒng)屬于常規(guī)類(lèi)型。由于該塑件的尺寸小，填充時(shí)間相對(duì)較短，故澆口應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類(lèi)澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性較強(qiáng)。由于澆口截面 小，去除澆口較容易， 且不留明顯痕跡 。 澆口位置選取勺柄側(cè)面，以保證分流道設(shè)計(jì)美觀(guān)同時(shí)使型腔內(nèi)部塑料的流動(dòng)狀態(tài)最佳，而獲得恰當(dāng)?shù)臎_模效果和最大的制品強(qiáng)度。 （ 2）澆口 結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 本設(shè)計(jì)中選擇側(cè)澆口 ,截面為梯形 ,其深度 h由下式計(jì)算： nth? 34 式中 h—— 側(cè)進(jìn)料口之深（ mm） ； t—— 塑件在進(jìn)料口位置處的壁厚（ mm），取 t=1； n—— 系數(shù)，依塑料種類(lèi)而異， PS 取 。 計(jì)算得： h= 1=（ mm） 寬度（指梯形大口寬度）由下式計(jì)算： 30AnW? 35 式中 W—— 側(cè)進(jìn)料口之寬（ mm） ； A—— 型腔一側(cè)的表面積（等于 Ｖ／ t）（ 2mm ） ； n—— 同上系數(shù) 。 計(jì)算得 W＝ （ mm） ， 小口寬度可相應(yīng)初步選擇為 。 模具 成型零件的設(shè)計(jì) 由于成形零件的質(zhì)量直接影 響到塑件的質(zhì)量，且與高溫高壓的塑料熔體接圖 30 分流道截面 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 20 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 觸，所以必須具備以下性 能 ： (1)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。 (2)具有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的磨擦和磨損。 (3)具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。 (4)零件的加工性能好，可淬性良好，熱處理變形小。 (5)成形部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。 型腔結(jié)構(gòu) 形式 有：整體式、整體嵌入式、鑲嵌式、四壁拼合式、拼塊式。型芯結(jié)構(gòu)有：整體式、鑲嵌式和組合 式 。 由于采用一模 兩 腔，型腔尺寸 較小 ，為了維修方便， 決定使用 型腔和 型芯 為整體嵌入式。 由于塑件表面質(zhì)量要求較高，對(duì)成形零件鋼材也提出了新的要求，必須要有高的硬度，并且由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求成形零件便于電極加工，結(jié)合多方面要求，綜合考慮選用在塑料模具里最常用的型腔材料 718， 相當(dāng)于市場(chǎng)上俗稱(chēng)的P20+Ni。 此 調(diào)料勺 所用材料為 PS， 故 收縮率 取 %。 (1) 凹模 徑向尺寸 MCSLL ?? ????? ])1([ 36 式中 L—— 型腔尺寸 ； L? —— 塑件相應(yīng)尺寸 ； S—— 平均收縮率 ； M? —— 模具制造公差 ； C? —— 模具磨損余量 。 計(jì)算時(shí) L? 取 90, S 取 %， C? 取 ? /5，按 SJ/T1062895 中 5 級(jí)精度要求，? =+， M? =? /5，由上式可得： L= [90 (1+)] ? = ? mm。 (2) 凸模 徑向尺寸 MCSLL ?? ????? ])1([ 37 式中各項(xiàng)符號(hào)含義同上，計(jì)算結(jié)果可得： L=[90（ 1+） +] ? = ? mm。 (3) 凹模 高度尺寸 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 21 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ MCSHH ?? ????? ])1([ 38 式中 H 為型腔高度尺寸， H? 為塑件高度尺寸，計(jì)算時(shí) H? 取 7mm，式中各項(xiàng)符號(hào)含義同上，計(jì)算結(jié)果可得： H=[7（ 1+） ] ? = ? mm。 (4) 凸模 高度尺寸 MCSHH ?? ????? ])1([ 39 式中 H 為型芯高度尺寸， H? 為塑件高度尺寸，計(jì)算時(shí) H? 取 7mm， 式中各項(xiàng)符號(hào)含義同上，計(jì)算結(jié)果可得： H=[7（ 1+） +] ? = ? mm。 具體見(jiàn) 凸模 和 凹模 二維 剖面 圖 如圖 31 和 32所示 。 查模具設(shè)計(jì)手冊(cè) [3]可知 中小型模具是指模板的長(zhǎng)度和寬度在 500mm 以下的模具（這僅是從模具的力學(xué)角度來(lái)劃分，而不是以塑件質(zhì)量來(lái)劃分的）。這類(lèi)模具的強(qiáng)度，只要模板的型腔長(zhǎng)寬尺寸不大于其長(zhǎng)度和寬度的 60%，深度不超過(guò)其長(zhǎng)度的 10%時(shí)，可以不必通過(guò)計(jì)算，根據(jù)注射機(jī)的模板尺寸 250mm 280mm，可以做成 125mm 100mm 20mm的型腔尺寸。 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 每套塑料模具都要設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在模具工作時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以維持動(dòng)模和定模正確合模 ，合模后保持型腔的正確形狀。同時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以引導(dǎo)動(dòng)模按順序合模，防止型芯在合模過(guò)程中損壞；并能承受一定的側(cè)向力。 導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合間隙一般采用 H7/h6 級(jí)配合。這是標(biāo)準(zhǔn)件，模架系統(tǒng)中都自動(dòng)設(shè)定，不需要進(jìn)行計(jì)算。 (1) 導(dǎo)柱 規(guī)格 用于動(dòng)模與定模間或推出機(jī)構(gòu)零件間的定位與導(dǎo)向。據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖 31 凸模二維剖面圖 圖 32 凹模二維剖面圖 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 22 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ GB/ 帶頭導(dǎo)柱的規(guī)格設(shè)計(jì)如圖 33 所示 。 技術(shù)要求：材料選用 T8A 淬硬到 50~55HRC。 (2) 導(dǎo)套 規(guī)格 據(jù) GB/— 1984 帶頭導(dǎo)套尺寸，設(shè)計(jì)如圖 34 所示 。 技術(shù)要求：材料采用 T8A 淬硬到 50~55HRC。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 由于本調(diào)料勺外殼尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且屬于薄壁零件，所以不適合采用推板式脫模機(jī)構(gòu)，在這里，我們采用運(yùn)用最多的頂桿脫模機(jī)構(gòu)。 （ 1）頂桿的形狀及尺寸 頂桿加工簡(jiǎn)單，更換方便，滑動(dòng)阻力小，脫模效果好，設(shè)置的自由度大，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。查國(guó)標(biāo) GB/— 1984，設(shè)計(jì)具體相關(guān)尺寸見(jiàn)圖 35所示 。 技術(shù)要求： 材 料采用 T8A 鋼，端部淬硬到 50~55HRC。 圖 33 導(dǎo)柱規(guī)格 圖 圖 34 導(dǎo)套 規(guī)格 圖 圖 35 頂桿規(guī)格 圖 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 23 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 2）頂桿的位置及固定形式 頂桿的 位置 應(yīng)設(shè)在脫模阻力最大的地方。勺子為薄壁件，其側(cè)面是阻力最大的地方，但考慮到外表對(duì)光滑程度的嚴(yán)格要求，頂桿不宜設(shè)在邊緣部位，將頂桿位置設(shè)在底部圓弧部位及手柄部位中間。 如圖 36所示 。 （ 3） 復(fù)位桿規(guī)格 頂桿在完成推出塑件動(dòng)作之后 ,要求返回初始位置 ,以待下一次動(dòng)作。使頂桿復(fù)位的零件稱(chēng)復(fù)位桿。查相關(guān)手冊(cè)設(shè)計(jì)復(fù)位桿的尺寸如圖 37 所示 。 (4)拉料桿 規(guī)格 根據(jù)主流道的大小和相關(guān)的尺寸關(guān)系，查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇對(duì)應(yīng)的拉料桿，具體尺寸見(jiàn)圖 38所示 。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算比較麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單 說(shuō)明 。冷卻方式采用 在定模板中通冷卻管的方法 ,在單位時(shí)間內(nèi)塑件熔體凝固時(shí)所放出的熱量等于冷卻水所帶走的熱量 ,模具溫度為 40 度。 由于 塑件小，單位時(shí)間注射量小，所需冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道對(duì)模具來(lái)說(shuō)是不可取的， 會(huì)導(dǎo)致冷卻不均勻。所以開(kāi)設(shè)一條往返水道，模外膠管串聯(lián)，水道流量大小根據(jù)注射時(shí)具體工藝情況進(jìn)行調(diào)整，頂桿位置 圖 36 頂桿頂出位置 圖 37 復(fù)位桿規(guī)格 圖 38 拉料桿規(guī)格 襄樊學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 24 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線(xiàn) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 水孔開(kāi)設(shè)見(jiàn)裝配圖。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用分型面就可以直接排氣，故排氣系統(tǒng)不做特別的設(shè)計(jì)。利用分型面排氣是最簡(jiǎn)單的方法，排氣的效果與分型面的接觸精度有關(guān)。本設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)正是利用分型面的配合間隙來(lái)完成排氣動(dòng)作的 。 模架的 確定 模架是設(shè)計(jì)、制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件。為提高模具質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，促進(jìn)商業(yè)化，我國(guó)于 1988 年完成了 《塑料注射模中小型模架》和《大型模架》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定，并由國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局審批、發(fā)布實(shí)施。 選擇標(biāo)模架，可以簡(jiǎn)化模具的設(shè)計(jì)與制造，一旦某一型號(hào)模架確定下來(lái)，就可以得到已經(jīng)設(shè)計(jì)好的零件的尺寸數(shù)據(jù)，如模板大小，螺釘大小與安裝位置等，而且這些零部件可以從市場(chǎng)上買(mǎi)到，或買(mǎi)來(lái)進(jìn)行二次加工就可以使用，這樣可以大大減輕模具的設(shè)計(jì)和制造工作。 目前市場(chǎng)上出售的標(biāo)準(zhǔn)模架主要有三種：大水口系列、細(xì)水口系列、簡(jiǎn)化型細(xì)水口系 列 [5]，本 設(shè)計(jì)中調(diào)料勺為小型塑件，模架的選用根據(jù)塑件大小和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式， 知 模架屬中小型模架。 可以初步選擇 大水口模架， 此時(shí) 相關(guān)位置尺寸和零部件 也 可相應(yīng)確定 。 （ 和 節(jié)中 結(jié)構(gòu)零件的確定是與此處模架的大小相對(duì)應(yīng)的情況下進(jìn)行的，所以結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)修正的過(guò)程）。 根據(jù) 節(jié)的內(nèi)容 可知， 模仁 的尺寸為 125mm 100mm，型腔厚度為 25mm。為了能使 模仁 能合理擺放，我們將模架總體尺寸設(shè)為 200mm 250mm，其中定模座板設(shè)為 25mm，定模板設(shè)為 25mm，動(dòng)模板設(shè)為 20mm，動(dòng)模墊板設(shè)為 30mm，模腳厚度為 150mm，動(dòng)模座板也為 25mm，頂桿安裝板厚為 25mm，頂桿墊板 30mm。 其尺寸布局初步選擇如圖 39所示 。 襄樊學(xué)