【正文】 至此，感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、感謝各位老師對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)度過(guò)了在這的大學(xué)生活。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝 ，主要工藝參數(shù)的計(jì)算，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。因此，符合要求。 33 第 9 章 校核 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 =300mm 模具的 最小厚度 =200mm 模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具的總高度位于注射機(jī)可安裝的最大模后與最小模后之間，模具厚度為 =60+40+40+50+30=220mm，介于最大與最小之間，所以模具厚度滿足要求，注射機(jī)也滿足需求。 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 因 PS 要求的熔融溫度約為 200℃。 ③ 冷卻水道出入口的布置應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)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。 此次設(shè)計(jì)，壁厚為 2mm，所以選擇冷卻水孔的直徑為 8mm，足以滿足設(shè)計(jì) 的需求。溜進(jìn)去的誰(shuí)是冷的，流出來(lái)的水是熱的，流動(dòng)的水帶走了模具內(nèi)熱量，使模具和產(chǎn)品迅速冷卻下來(lái)，使塑膠產(chǎn)品迅速定型。如水的冷熱對(duì)流。這么高溫度的塑料要讓他迅速冷卻定型成為塑膠產(chǎn)品，必須使模具內(nèi)的熱量迅速被帶走，使模具迅速冷卻，必須設(shè)冷卻系統(tǒng)。 ABS 塑料注射溫度在 220176。 設(shè)定模具 平均工作溫度為 600/C，用常溫 200/C 的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 300/C。另外，考慮到推出機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的靈活和平穩(wěn)，必須設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向裝置。 推件力的計(jì)算 對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力（ Q）： ? ?c o s s inQ Lhp f ???? 式中 L 型芯或凸模被包緊部分的斷面周長(zhǎng)（ cm） 。的推面配合，以減少遠(yuǎn)動(dòng)摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有 ~ 的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢 30 料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取~ m。隨著推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，推桿推動(dòng)推件板，推件板從制件的端面將其從型芯上推出。 ⑤ 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作 可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過(guò)程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。從而使塑件受力均勻、不變形 、不損壞。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 ① 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī) 合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。 形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。 形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 28 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) ： 導(dǎo)向裝置包括兩個(gè)部件，即導(dǎo)柱和導(dǎo)套。支撐零部件主要有支撐板、墊板、支撐塊、支撐板支撐柱等。 Lmin????注射機(jī)最小閉合距離 . 所以， 由所選注射機(jī)得模架厚度的范圍為 200～ 300 ㎜。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇要點(diǎn) 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，分析、計(jì)算、確定塑件形狀類型、尺寸范圍、壁厚、孔形及孔位 ，尺寸精度及表面性能要求以及材料性能等，以制定塑件成型工藝，確定進(jìn)料口位置、塑件重量以及型腔數(shù)，并選定注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格等等。 根據(jù)公式 HM= zS ????????? ???0S 32)1(H以下 x為 2/3 尺寸 公差 計(jì)算 =[ (1+%)2 ] ? = ? 26 （ 4）型芯高度的尺寸計(jì)算 根據(jù)公式 ： h M= 032)1( zShS ???????? ??? 尺寸 公差 計(jì)算 =[ (1+%)+2 ]0 = 5）中心距的尺寸計(jì)算 塑件上的中心距基本尺寸 Cs 和模具上的中心距的基本尺寸 Cm均為平均尺寸 Cm=(1+S)Cs 標(biāo)注制造公差后得： Cm=(1+S)Cs 2z?? 尺寸 公差 計(jì)算 20 =20+（ 1+%） 177。 為保證塑件精度須試使上述各因素造成的誤差的總和小于塑件的公差值，即 δ ≥ δ z+δ c+δ s+δ j 式中 δ —— 塑件的成型誤差 δ z—— 模具成型零件制造誤差 δ c—— 模具成型零件的磨損引起的誤差 δ s—— 塑料收縮率波動(dòng)引起的誤差 δ j—— 模具成型零件配合間隙變化誤差 成型零部件相關(guān)尺寸的計(jì)算 （ 1）塑件的平均收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)。 成型零部件的工作尺寸的計(jì)算 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料的品種、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： δ s=(SmaxSmin)Ls 式中 δ s—— 塑料收縮率波動(dòng)誤差 Smax—— 塑料的最大收縮率 24 Smin—— 塑料的最小收縮率 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。小型芯單獨(dú)制造后，再嵌入模板中。 其基本結(jié)構(gòu)如圖 5— 2所示 23 主型芯的設(shè)計(jì) 主型芯按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和組合式兩種。但是由于整體式型腔加工困難熱處理不方便，所以其常用于形狀簡(jiǎn)單的中、小型模具上。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 在本文設(shè)計(jì)中， 塑件為小型薄壁制件，且流料速度不大，故可以考慮不開(kāi)排氣槽，而利用分型面的配合間隙等排氣措施。 注射模具也是一種置換裝置。 排氣槽 的作用主要有兩點(diǎn)，一是在注射熔融物料時(shí)排出模腔內(nèi)的空氣，二是排除物料在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體。最后推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)中的凝料一起推出模外。 圖 式澆口 圖 澆口 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料穴的作用：容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。 澆口的作用 （ 1） 熔料經(jīng)狹小的澆口增速、增溫，利于填充型腔 （ 2） 注射保壓補(bǔ)縮后澆口首先凝固封閉型腔，減小塑件的變形和破裂 （ 3） 狹小澆口便于澆道凝料與塑件分離、修整分離 澆口的位置、數(shù)量、形狀、尺寸等是否適宜直接影響產(chǎn)品外觀、尺寸精度、 19 物理性能和成型效率。 澆口設(shè)計(jì) 澆口是塑料熔體進(jìn)入型腔的閥門，對(duì)塑件質(zhì)量具有決定性的影響。 流道長(zhǎng)度可以按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 : 4 LWD ?? D—— 分流道直徑 mm W—— 產(chǎn)品質(zhì)量 g L—— 流道長(zhǎng)度 mm 所以分流道的直徑選取為 8mm，長(zhǎng)度一般取在 8～ 30mm 之間，不宜小于 8mm，所以分流道長(zhǎng)度取 15mm。其應(yīng)遵循兩個(gè)原則：一是排列盡量緊湊，以縮小模板尺寸；二是流程盡量短，對(duì)稱分布使脹模力的中心與注射機(jī)鎖模力的中心一致。 ② 分流道的長(zhǎng)度 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量與壓力的損失。 4 有利于型腔中氣體的排出 5 防止型芯的變形和嵌件的位移 16 6 盡量采用較短的流程充滿型腔 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體流動(dòng)通道 根據(jù)選用的 XSZY125 型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得 噴嘴前端孔徑： d0=4mm； 噴嘴前端球面半徑： R0=12mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R=R0+(1~2)mm=13mm d=d0+(～ 1)mm=5mm 取主流道球面半徑： R=13mm； 取主流道小端直徑： d=5mm； 為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為 20～60 ，取其值為 40，經(jīng)換算得主流道大端直徑為 Φ 主流道示意圖 分流 道的設(shè)計(jì) 流道的截面形狀會(huì)影響到塑料在澆道中的流動(dòng)以及流道內(nèi)部的熔融塑料的體積。 c)盡量避免過(guò)度保壓和保壓不足 過(guò)度保壓 : 當(dāng)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不良或操作條 件不當(dāng)，會(huì)使熔料在型腔中保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或是承受壓力過(guò)大就是過(guò)度保壓。 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下 方面進(jìn)行選擇。型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都能通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體能同時(shí)均勻地填充每個(gè)型腔，從而使各個(gè)型腔內(nèi)的塑件質(zhì)量均一穩(wěn)定。單從塑 13 件成本中所占的費(fèi)用比例來(lái)看比單腔模低。100 ㎜ 中心距： 230 ㎜ 動(dòng)、定模固定板： 428 458㎜ 噴嘴球半徑： 18 ㎜ 噴嘴口直徑： 4 ㎜ 頂出形式：兩側(cè)設(shè)有頂桿 12 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核 Vmax 最大注射量的校核： Vmaxx80%=125x80%=100cm3≥ 注射力校核 查表得聚苯乙 烯所需注射壓力為 :60～ 100MPa，而 XSZY125 壓力為P=120MPa ，滿足要求。這種注射機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于自制，適于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時(shí)常利用開(kāi)模設(shè)時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。其主要缺點(diǎn)是安裝麻煩，嵌件放入模具有傾斜或下落的可能，機(jī)床占地面積較大。其缺點(diǎn)是制品自模具中頂出后不能靠重力下落，需靠人工取出，這就有礙于全自動(dòng)操作，但附加機(jī)械手取制品后，也可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，此內(nèi)注射機(jī)注射量一般均在 60 克以下。 2.. 注射機(jī)的分類 注射機(jī)類型和規(guī)格很多，分類方法各異，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)兩大類，其中以液壓驅(qū)動(dòng)較平穩(wěn)安全。 塑件的工藝 參數(shù)：成型收縮率 :～ % 平均收縮率： ％ 聚苯乙烯的注射參數(shù)： 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度 / oC： 160～ 170 料筒溫度 / oC： 前段 170～ 190 中段 170～ 190 后段 140～ 160 模具溫度 / oC:20～ 70（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則光潔度較低） 融化溫度： 210～ 280℃（建議溫度： 245℃） 成型溫度： 170～ 280℃ 注射壓力 /MPa:60～ 100 保壓力 /MPa： 30～ 40 注射時(shí)間 /S： 0～ 3 保壓時(shí)間 /S： 15～ 40 冷卻時(shí)間 /S： 15～ 30 成型周期 /S:40～ 90 注射成型基本過(guò)程 注射成型是把塑料原料（一般為經(jīng)過(guò)造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆 9 粒料）放入料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高粘度的流體 —— 稱為“熔體”，用柱塞或螺桿作為加工工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高的壓力（約為 25～ 80Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。料溫過(guò)高易出現(xiàn)“銀絲“料溫過(guò)低或脫模劑過(guò)多則透明 性差 (4)可采用各種形狀的澆口，澆口與塑件應(yīng)圓弧過(guò)渡連接，防止除澆口時(shí)損壞塑件，脫模斜度易大，頂出均勻以防止脫模不良發(fā)生開(kāi)裂變形 (5)塑件壁厚均勻，最好不