【正文】 大學(xué)的生活也到了尾聲，感謝在這幾年來對(duì)我的學(xué)習(xí)和生活有過莫大關(guān)懷與幫助的老師們，也感謝我的朋友們?cè)谶@幾年里對(duì)我的幫助，謝謝，真的很感謝。 此次的模具設(shè)計(jì) 使我認(rèn)識(shí)到，如果我們只具備理論知識(shí)那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，實(shí)際操作也是很重要的，就這次的模具設(shè)計(jì)來說，有些在設(shè)計(jì)中遇到的困難是憑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)才能解決的，因此說理論與實(shí)際結(jié)合起來非常重要。然后注射機(jī)開始注射，塑料熔體經(jīng)定模上的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、 補(bǔ)縮和冷卻定型后形成制品。 綜合以上各部分，知所選注射機(jī)符合要求。 依此知 180 200＜ 320 320 mm2， 因此符合 條件。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 由 軟件測(cè)得澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為 :137 mm2,單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積為 : mm2。 開模行程的校核 所選注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度有關(guān)，注射機(jī)的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。由于柱塞式注射機(jī)的壓力損失比螺桿式大，所以注射壓力也應(yīng)取大些。 因此，當(dāng)塑料注射成型機(jī)最大注射量以最大注射容積標(biāo)定時(shí)，按下式校核 : V機(jī) ≥ V塑件 + V澆 （ 81） 式中： V 機(jī) — 注塑機(jī)的最大注塑量 V 塑件 — 塑件的體積， V 澆 — 澆注系統(tǒng)體積， 本次設(shè)計(jì)采用 Pro/Engineer 軟件輔助設(shè)計(jì)，塑件經(jīng)由該軟件分析，得出體積為 103mm3 ，澆注系統(tǒng)的體積為 102 mm3 。若注射量過大，注射機(jī)利用率降低，浪費(fèi)電能，而且可能導(dǎo)致塑件分解。 如果所選 的注射機(jī)不符合，則需要重新選擇。 用 Pro/Engineer 軟件計(jì)算出塑件的體積為 310 mm3。塑料在模具中成型后冷卻到一定溫度時(shí)開模，并由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出。按其外形注射機(jī)可分為立式、臥式和角式三種，應(yīng)用較多的是臥式注射機(jī)。 在此模具設(shè)計(jì)中，采用了彈簧推 出機(jī)構(gòu)復(fù)位。彈簧復(fù)位是利用 壓縮彈簧的回復(fù)力使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，其復(fù)位先于合模動(dòng)作完成。 在此模具設(shè)計(jì)中 ,頂桿的形狀和位置如下圖 71所示 : 圖 71 頂桿的形狀位置圖 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位 推出機(jī)構(gòu)在注射模工作時(shí)，每開合模一次，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次 ，除了推桿和復(fù)位桿與模 板的滑動(dòng)配合以外，其余部分均處于浮動(dòng)狀態(tài)。 8. 推桿位置的選擇還應(yīng)考慮推桿本身的剛性。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 5. 推桿的位置應(yīng)選擇在模阻力最大的地方。 2. 不損壞塑件的外觀質(zhì)量 對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的塑件，塑件的外部表面盡量不選作推出位置，即推出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。 推出機(jī)構(gòu)按照模具的結(jié)構(gòu)特征可分為一次推出機(jī)構(gòu)、定模推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)推出機(jī)構(gòu)、帶螺紋的推出機(jī)構(gòu)等等 [2]。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上頂桿或液壓缸完成的。塑料熔體充填表型腔時(shí)，澆口附近溫度 最高，距澆口越遠(yuǎn)，溫度就越低，因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，其辦法就是冷卻水道的入口處要設(shè)置在澆口附近。 冷卻回路的設(shè) 計(jì)要點(diǎn) 設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。 表 61 部分樹脂及其相適應(yīng)的模具溫度 樹脂名稱 成型溫度 模具溫度 樹脂名稱 成型溫度 模具 溫度 LDPE 190～ 240 20～ 60 PS 170～ 280 20～ 70 HDPE 210～ 270 20～ 60 AS 220～ 280 40～ 80 PP 200～ 270 20～ 60 ABS 200～ 270 40～ 80 PA6 230～ 290 40～ 60 PMMA 170～ 270 20～ 90 PA66 280～ 300 40～ 80 硬 PVC 190～ 215 20～ 60 PA610 230～ 290 36～ 60 軟 PVC 170～ 190 20～ 40 POM 180～ 220 60～ 120 PC 250～ 290 90～ 110 設(shè)置溫度調(diào)節(jié)裝置后，有時(shí)會(huì)給注射生產(chǎn)帶來一些問題，例如，采用冷水調(diào)節(jié)模溫時(shí)，大氣中水分易凝聚在模具型腔的表壁，影響塑件表面質(zhì)量，而采用回執(zhí)措施后，模內(nèi)一些間隙配合的零件可能由于膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，這些問題在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。 模具溫度與塑料成型溫度的關(guān)系 注射入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才 能 成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂的溫度，即達(dá)到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。 模架鋼材統(tǒng)一選用 45 號(hào)碳素鋼。 在本模具 設(shè)計(jì) 中，選用了帶鉤形拉料桿，具體結(jié)構(gòu)如 圖 44 所示： 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 44 拉料管的示意圖 定位圈 的設(shè)計(jì) 為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合，模具定模板上凸出的定位圈應(yīng)與注射機(jī)固定模板上的定位孔呈較松動(dòng)的間隙配合。 此外，澆口位置的選擇還應(yīng)注意到實(shí)際塑料型腔的排氣問題、塑件外觀的質(zhì)量問題等。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 2． 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 小的澆口如果正對(duì)著一個(gè)寬度和厚度較大的型腔，則熔體經(jīng) 過澆口時(shí)，由于受到很高的剪切應(yīng)力，將產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)等熔體斷裂現(xiàn)象。 因此，合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。 除了這些之處，還有環(huán)形澆口、爪牙澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口等，不同的澆口形式對(duì)塑料熔體的充填特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響，各種塑料因其性能的差異而對(duì)不同形式的澆口會(huì)有不同的適應(yīng)性，設(shè)計(jì)模具時(shí)可參考 表 41所列部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 [8]。 4． 輪幅式澆口 輪幅式澆口是在環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，由原來的圓周 進(jìn)料改為數(shù)小段圓弧進(jìn)料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。中心澆口實(shí)際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列的優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆品易產(chǎn)生的縮孔等缺陷。另外，這種形式的澆口只適于單型腔模具。 12. 初始值應(yīng)取較 小，為 試模時(shí)必要的修正留有余地。 7. 盡量避免熔接痕。 3. 應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)現(xiàn)象。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。 澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否 ,直接關(guān)系到塑件能否被完好地高質(zhì)量 地注射成型。 梯形及 U 型截面 它們的截面 分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。這樣即可以使易損壞的主澆道部分單獨(dú)選用優(yōu)質(zhì)鋼材，延長(zhǎng)模具使用壽命和損壞后便于更換或修磨，也可以避免在模板上直接開主澆道且需穿過多個(gè)模板時(shí)，拼接縫處產(chǎn)生鉆料，主澆道凝料無法拔出。主流道錐度一般為 2～ 4176。 主流道 按照外觀形狀大體可以分為：垂直式主流道 、 傾斜式主流道和弧形主流道。 （ 7)不會(huì)使冷料進(jìn)入型腔 。 （ 2)可同時(shí)充滿各個(gè)型腔 。 64來計(jì)算，根據(jù)公式 ： 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 l 模具 =[l 塑件 (1+K)+(3/4)Δ] + δ (33) 所以有： l 模具 = [ (1+%)+(3/4) ] +=+ 對(duì)于塑件 H=，根據(jù)公 式 ： h 模具 =[h 塑料 （ 1+k） +2/3Δ] + δ (34) 所以： H 模具 =[ （ 1+%） +2/3 ]+ =+ 由于在此設(shè)計(jì)當(dāng)中，塑件的其他尺寸并沒有精度要求 ,則模具型腔可直接按制品有關(guān)尺寸加工制作 。此課 題 應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件設(shè)計(jì)的鑲 件 零件 如圖 35 與 36所示 。 整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模，其結(jié)構(gòu)節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，便于制造加工。 圖 33 凹模設(shè)計(jì)示意圖 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸?；蛐托荆渲饕校褐餍托?、小型芯、螺紋型芯和螺紋型環(huán)等。 以上幾種凹模方式相比較而言，整體式凹模的特點(diǎn)是牢固 、 不宜變形 、 不會(huì)在塑件上產(chǎn)生接線痕跡。 整體式凹模結(jié)構(gòu) 整體式凹模結(jié)構(gòu)是在整塊金屬模板上加工而成的，其特點(diǎn)是牢固 、 不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。 設(shè)計(jì)塑模的成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件的塑料性能 、 使用要求 、 幾何結(jié)構(gòu)，并結(jié)合分型面和澆口位置的選擇 、 脫模方式和排氣位置的考慮來確定型腔的總體結(jié)構(gòu)。 由于這些間隙是客觀存在的，并不需要 加工的，故叫自然排氣。 (4) 盡量設(shè)在塑件較厚的部位。 廣東揭陽(yáng) 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 排氣系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)一般如下： (1) 保證迅速、有序、通暢，排氣速度應(yīng)與注射速度相適應(yīng)。 注射模通常以如下三種方式排氣： (1) 利用配合間隙排氣 對(duì)于簡(jiǎn)單型腔的小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯、活動(dòng)鑲件以及雙支點(diǎn)固定的型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。由于制品的結(jié)構(gòu)比較特殊，分型面應(yīng)選在 制品的最大外形尺寸處， 因?yàn)檫@樣有利于 排氣，使注射出來的塑件不會(huì)產(chǎn)生氣孔， 并且要有利于型芯 、型腔鑲件的安裝。 模具的型腔排列方式如 圖31所示： 圖 31 模具的型腔排列方式 分型面的設(shè)計(jì) 為了便于將塑件從密閉的模腔內(nèi)取出，也為了便于安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)，必須將模具分成兩個(gè)或幾個(gè) 部分，通常將分開模具能取出塑件的面稱為分型面，另外，以分型面為界，模具又可分成兩大部分即動(dòng)模與定模部分，而其他的面則被稱作分離面或分模面，注射模只有一個(gè)分型面。與多型腔模具相比較 ，單型腔模具具有塑料制件的形狀和尺寸一致性好 、成型的工藝條件 容易控制、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點(diǎn)。 2．主要用途 聚丙烯可用于制作各種機(jī)械零件如法蘭、汽車零件和自行車零件；可作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道