【正文】 塑料模具設(shè)計 UGMoldWizard 塑料模具設(shè)計專家實例精講。塑料模具設(shè)計指導(dǎo)也鍛煉了我綜合考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟性以及標(biāo)準(zhǔn)化等 的能力，鞏固了過去所學(xué)的專業(yè)課程知識。 模具 CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計方式的革命，大大提高了設(shè)計效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計效率更為提高。通過對焊槍手柄萬向節(jié)塑料成型模具的設(shè)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(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，對獨立設(shè)計模具具有了一次新的鍛煉。 ⑸ 可調(diào)查類似金型在使用過程中發(fā)生的問題，并與自己的設(shè)計工作相對照。 模具設(shè)計心得體會 ⑴ 詳細(xì)設(shè)計、重要設(shè)計檢查時，最好在精力充沛時進行。 動定模合模時，首先導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。 導(dǎo)向機構(gòu) 導(dǎo)向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。設(shè)計此斜滑塊的斜度為 15 度，則通過計算推桿在垂直于開模方向上的距離不超過6mm。 ? 推出機構(gòu)的形式確定： 此塑件采用頂桿推出，推桿設(shè)計在斜滑塊的底面，其上端面與型芯固定板相平齊。 為了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?qū)λ芗庥^影響不大的部位。 推出機構(gòu)（脫模） 在對焊槍手柄萬向節(jié)塑件進行脫模是必須遵循以下原則： 因為塑料收縮是抱緊凸模，所以頂出力的作用點應(yīng)盡量靠近凸模。 [開模過程分析 ] 在注塑機開模機構(gòu)拉桿的帶動下，斜滑塊開始脫離定模固定板，為了防止斜滑塊從模套中脫出，即斜滑塊從導(dǎo)滑槽中拉出，在定模固定板上設(shè)置彈簧頂銷，開模時，在彈簧的作用下，頂銷緊壓在斜滑塊上防止其與模套導(dǎo)滑槽分離。那么優(yōu)化設(shè)計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導(dǎo)致用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。 ⑤ 對斜滑塊的裝配要求比較特殊。 ① 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)節(jié)范圍大，所以在該模具應(yīng)用電加熱。 ? 冷卻水的體積流量 2 33312 0 . 1 6 5 6 . 4 1 0 8 . 4 1 0 / m i n( ) 1 0 4 . 1 8 7( 2 6 . 5 2 3 . 5 )v WQqmPC ?? ???? ? ? ?? ? ? ? 冷卻水管直徑 為了使水處于湍流狀態(tài)，查表得在 6d mm? . ? 冷卻水在管道內(nèi)的流速 由式3224 4 8 . 4 1 0 4 . 9 2 /3 . 1 4 (6 / 1 0 0 0 ) 6 0vqv m sd? ??? ? ??? 大于最低流速 ，達到湍流狀態(tài)，所以管道直徑選用合理。 進水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機的背面。 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： （ 1） 確定加熱或是冷卻； 第 23 頁 共 30 頁 （ 2） 模溫均一，塑件各部分同時冷卻； （ 3） 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙。 （ 5） 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量。 （ 1） 低的模具溫度可降低塑件的收縮率。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿。 故： 300－ (－ 200)＞ 75＋ (5～ 10) 滿足條件 與型腔零件有關(guān)參數(shù)的校核 對于該套模具， 塑件由斜滑塊上的型腔成型，顯然此部分的型腔能夠滿足剛度和強度要求，不需進行校核。 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長模具 寬 拉桿面積 本模具的外形的尺寸為： 250 280mm mm? 查 XSZY125 注射機的模板的最大安裝尺寸，即拉桿空間為260 360mm mm? ， 故能滿足模的安裝要求 B 模具閉合高度校核 Hmin———— 注塑機允許最小模厚 =200mm 第 21 頁 共 30 頁 Hmax———— 注塑機允許最大模厚 =300mm H—————— 模具閉合高度 = 300＞ ＞ 200 故滿足 Hmax＞ H＞ Hmin。 斜滑塊的限位 在每個斜滑塊的上開有兩長槽，模套上加螺銷限位。范圍內(nèi)選取。 斜滑塊通常設(shè)置在動模部分，并要求塑件對動模部分的包緊力大于定模部分。各單個斜滑塊采用機械加工，冷擠壓，電加工等方法加 工制成，然后壓入模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，裝拆方便可以保證各個型腔形狀、尺寸一致。查其塑件尺寸公差為：φ 280+、φ 290+、φ 320+、 R20+ + 由于尺寸精度為低等，故分別取制造偏差為尺寸公差 1/3，磨損偏差為尺寸公差 1/6，即： 11,36zc??? ? ? ?。 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算 根據(jù)參考文獻【一】表可知： 厚度 t= 寬度 h= 長度 L= 如圖所示： 第 18 頁 共 30 頁 模具成型部件的設(shè)計計算 分析塑件的結(jié)構(gòu)可知根據(jù)尺寸公差可知：塑件在徑向上的公差等級為 IT5 級()，對于此塑料此精度為中等。 （ 5） 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。流程不長時應(yīng)盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。 （ 3） 澆口位置的選擇要避免塑件變形。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。其主要作用是： （ 1） 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。在此取 Ra= m。 分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動阻力小，比表面和小等問題，由于采用圓形的分流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保證熔融的塑料不回流，同時可隔斷注射壓力對型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。 （ 4） .分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。 分流道設(shè)計要點： （ 1） .在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開在左、右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出；側(cè)向分型時，冷料穴中的凝料及塑件同時被推出。 ? 主流道尺寸 主流道的小端直徑： ( 0 . 5 ~ 1 ) 4 1 5d m m? ? ? ? ?注 射 機 噴 嘴 尺 寸 主流道的球面半徑為： S R = + ( ~ ) = + 1 = 1 3噴 嘴 的 兩 面 半 徑 1 2 1 2 m m； 球面配合高度： h=3mm~5mm,取 h=3mm。 （ 2） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。主流道襯套通常用高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。 （ 4） 對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。 圖三 澆注系統(tǒng)選擇和設(shè)計 普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 （ 4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無須側(cè)向抽芯，此點可以不必考慮。如果塑件的壁厚較大 ，內(nèi)孔較小或者有嵌件時，為了使塑件留在動模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動模一側(cè)。 確定分型面 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。 塑件成型模具設(shè)計 型腔的數(shù)量和布置 該塑件的精度要求不高，又小批量生 產(chǎn)，同時考慮其結(jié)構(gòu)形式初定一模兩腔。 此回轉(zhuǎn)體外圓上有一止轉(zhuǎn)凸臺。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析 圖一 ? 結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，此零件總體為管狀，利用 UG 可計算出其體積約為 ，質(zhì)量約為 的產(chǎn)品。 ? 可能發(fā)生熔融破裂，與有機溶劑接觸可發(fā)生開裂。 注射壓力： 60100 MPa 射速度：使用高速注射。 成型溫度 : 200230℃ 熔 化溫度： 180200℃ 模具溫度： 50～ 80℃ 6mm 以下壁厚的塑件應(yīng)使用較高的模具溫度， 6mm 以上壁厚的塑件使用較低的模具溫度。 2 主要用途： ABS 在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵水輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼等。 ABS有極好的抗沖擊強度，而且在低溫下也不迅速下降。這三種組成的各自特性，使 ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。在模具制 造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 （ 3） 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制