【導(dǎo)讀】及企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際情況后進(jìn)行塑件的注射模設(shè)計(jì)。分別對(duì)聚苯乙烯的性能，塑件結(jié)。數(shù)目的確定，成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及相關(guān)的計(jì)算，并配有圖例來加以說明。其核心知識(shí)是塑料成型、材料成。型技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、塑料成型工藝、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模具CAD等。模行程、注射機(jī)的鎖模等。校核合格后，進(jìn)行成型零件加工工藝過程的制定，既要。保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。

　　

【正文】 ，導(dǎo)柱可直接與模 板上加工的導(dǎo)向孔配合，通常導(dǎo)向孔應(yīng)做成通孔，如果型腔板特厚，導(dǎo)向孔應(yīng)做成盲孔時(shí)，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽，導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取，長度超出部分應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配面。 對(duì)導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下幾點(diǎn)要求： （ 1）直徑和長度 導(dǎo)柱的直徑在 12～ 63mm之間時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)其直徑 d和模板寬度 B之比為 d/B≈ ～ ，圓整后選標(biāo)準(zhǔn)值。導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過最 大實(shí)體尺寸，而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。導(dǎo)柱長度應(yīng)該比凸模端面的高度高 出 6～ 8mm （ 2） 形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的 1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開設(shè)油槽，以儲(chǔ)存潤滑油脂。 （ 3） 公差配合 安裝段與模板間采用過渡配合 H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動(dòng)配合（間隙配合） H7/f7。 （ 4） 粗糙度 固定段表面用 ,導(dǎo)向段表面采用 。 （ 5） 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌 而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼 （ 45號(hào)鋼），碳（ ～ ），經(jīng)淬火處理 （ RC56～ 60）或碳素工具鋼（ T8A， T10A）經(jīng)淬火或表面處理（ HRC50～ 55）。 對(duì)導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)要求 導(dǎo)向孔可以直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)便，但模板上未淬火的導(dǎo)向西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提高壽命，又可在磨損后方便更換。 （ 1）形狀 可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類。 （ 2）公差配合與表面粗糙度 導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間采用動(dòng)配合 H7/f7。 外表 面與模板孔為較緊的過度配合 H7/n6（直導(dǎo)套）或 H8/K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計(jì)長 3mm的引導(dǎo)部分，按松動(dòng)配合 H8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用 。 （ 3）材料 導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時(shí)也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度 HRC50～ 55，或采用 45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～ 60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低 5度左右。 本注塑模選帶軸肩的導(dǎo)套，導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模板間均采用過渡配合的固定方式。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的要求及典型零結(jié)構(gòu)，導(dǎo) 柱與導(dǎo)套的配合，導(dǎo)柱在模具上面的布置。 導(dǎo)柱 D=40mm 本設(shè)計(jì)中采用帶頭導(dǎo)套的 Ⅰ 型。導(dǎo)柱與導(dǎo)套孔采用間隙配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套與模板固定段采用過渡配合 ,四根 靜模 導(dǎo)柱在 靜 模板兩側(cè)對(duì)稱布 。 凹凸模的設(shè)計(jì) 凹凸模 工作尺寸的計(jì)算 所謂成型零件的工件尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸，鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度 。 計(jì)算成型零部件工作尺寸要考慮的因素 （ 1） 塑件的收縮率的波動(dòng) 塑件成型后的收縮率的變化與塑件的品種、塑件的形狀、尺寸、 壁厚、成型工藝條件、模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。 塑料收縮率波動(dòng)誤差為： (35) 式中 塑料收縮率波動(dòng)誤差 Smax塑料的最大 收縮率 Smin塑料的最小收縮率 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 Ls塑件的基本尺寸 （ 2） 模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度愈低，一般成型零件工作尺寸制造公差值取塑件公差的 1/3～ 1/4 （ 3） 模具成 型零件的磨損 脫模磨損是最主要的因素，磨損程度與塑料的品種和模具的材料及熱處理有關(guān)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，凡與脫模方向垂直的表面不考慮磨損、與脫模方向平行的表面應(yīng)考慮磨損，對(duì)于中小塑料件，最大磨損量可取塑件 公差的 1/6,對(duì)于大型塑件取塑件公差的 1/6 以上。 型腔和型芯相關(guān)尺寸計(jì)算 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)。通常按平均收縮率計(jì)算 (36) 由文獻(xiàn)知道 Ps 的收縮率是 ，所以 S 平均 為 (1)型腔的工作部位尺寸 = = 校核： 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) = = 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) (2)型芯的工作部位尺寸計(jì)算 = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等 式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) = = 校核： (等式成立 ) 凹凸模 的選材 本塑件遙 控器面板的屬于形狀簡(jiǎn)單，要求不高的的塑件，所以型芯型腔要求不西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 高，所選材料如 表 31 所示 : 表 31 凹凸模的選材 零件名稱 材料牌號(hào) 熱處理方法 硬度 說明 凹、凸模 45 調(diào)制 HRC2226 用于形狀簡(jiǎn)單 要求不高的 型芯、 型腔 淬火 HRC4348 所以本次塑件設(shè) 計(jì)的凹、凸模具采用 45 鋼。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模有整體式和鑲拼組合式。整體式凹模是在模板上直接加工而成，一般不進(jìn)行熱處理適用于形狀簡(jiǎn)單的塑件。鑲拼組合式凹模適合于形狀復(fù)雜或加工困難的型腔。 凹模是成型塑件外表的部件，在本設(shè)計(jì)中，由于凹模形狀簡(jiǎn)單，為了節(jié)省昂貴材料，選擇整體式結(jié)構(gòu)。 如圖 316： 圖 316 凹模 凸模 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模 是用來成型塑料內(nèi)表面的零件，有時(shí)又稱型芯或型芯桿。凸模也 整體式和組合式之分。在本設(shè)計(jì)中， 內(nèi)表面質(zhì)量要求低， 因此 也 采用 整體 式。 凹凸模采用整體式，模具 所采用材料為 45鋼，材料便宜加工容易所以直接采用電火花在凸模上加工凸臺(tái)形成塑件的表面孔。 如圖 317。 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 317凸模 定位圈的設(shè)計(jì) 為了使?jié)部谔赘玫陌惭b在模具上， 在注射過程中不會(huì)因?yàn)橐苿?dòng)位置而使注射后的零件形狀不穩(wěn)定 使用了定位圈。 如圖 318 圖 318 定位圈 模架的選擇 由以上分析計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，中小模架的周界尺寸范圍是小 于560mmⅹ 900mm,此次選用的模架周界尺寸為 500mmⅹ 500mm. 通過 AutoCAD2020 中的 燕秀工具選擇 CI5050a50b50c120 模架 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 如圖 319 圖 319模架 模具厚度的校核 根據(jù)所選注射機(jī)的種類模具的最大厚度為 300mm，最小厚度為 200mm,模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模的總高度位于注射機(jī)可安裝的最大厚度和最小厚度之間，模具 的厚度 =35+35+50+50+120=290mm 介于最大與最小之間，所以模具厚度滿足要求，注射機(jī)也滿足要求。 開模行程的校核 注射機(jī)的開模行程是有限的，塑件從模具中取出時(shí) 所需的開模距離 一定要小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出： (36) S注射機(jī)最大開模行程 300mm H1推出距離 H2塑件高度 ,所以符合要求 加熱、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑件在注射成型時(shí)不要求又太高的模溫， 因而在模具上可不設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng) 。 設(shè)定模具平均工作溫度 60℃ ，用常溫 20℃的水作為模具 冷卻介質(zhì)。 冷卻回路的孔徑的確定 確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于 14mm,否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以至于降低熱交換效率，一般水孔的直徑可根據(jù)西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為 2mm 時(shí)，水孔直徑可取 8～ 10mm,平均壁厚為 2～ 4mm時(shí)，水孔直徑可取 10～ 12mm。平均壁厚 4～ 6mm時(shí)，水孔直徑可取 10～14mm. 此次設(shè)計(jì)，壁厚為 2mm，所以選擇冷卻水的直徑為 8mm,足以滿足設(shè)計(jì)要求。 冷卻回路設(shè)置的原則 （ 1）冷卻水流道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 可以使型腔表面溫度分 布趨于均勻，防止塑件不均勻收縮和產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 （ 2） 冷卻水道離模具型腔表面的距離 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相當(dāng)，但當(dāng)壁厚不均勻時(shí)，厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小些，一般水道孔邊至型腔表面距離為 10～ 15mm。 （ 3） 水道出入口的布置 水道出入口的布置應(yīng)注意兩個(gè)問題，即澆口處加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出入 口溫差應(yīng)盡量小。 （ 4） 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置 （ 5）冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 布置形式如圖 320 圖 320 冷卻水道分布 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 注射 模具的工作原理裝配圖 （如圖 321） (a)主視圖 1 定模座板； 2定位螺釘； 3定位圈； 4定位螺釘； 5澆口套； 6鑲塊； 7推 桿； 8導(dǎo)套； 9導(dǎo)柱 ； 10凹模； 11凸模； 12復(fù)位桿 ； 13墊塊； 14定位螺釘； 15動(dòng)模座板； 16限位銷； 17導(dǎo)柱 ； 18定位螺栓； 19連接螺釘； 20推板； 21推桿固定板； 22拉料桿 （ b）俯視圖 圖 321裝配圖（ a）主視圖和（ b）俯視圖 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 第 4 章 總結(jié) 首先進(jìn)行論文翻譯。在翻譯時(shí)查找資料，了解陶瓷材料的簡(jiǎn)介與性能包括力學(xué)性能、物理性 能、化學(xué)性能。 開始進(jìn)行肥皂盒模具設(shè)計(jì)時(shí) ， 也是不知如何著手， 查找資料， 然后慢慢的一步步 進(jìn)行 設(shè)計(jì)，在不清楚下慢慢變得清楚，在設(shè)計(jì)中要把許多的知識(shí)串在一起，慢慢的在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己懂得太少，而且以前所學(xué)的知識(shí)也不是很牢靠，這次通過設(shè)計(jì)讓我鞏固了以前所學(xué)的知