【正文】 12S ( 5 ~ 10 )H H m m? ? ?開 （ 616） 22 0 20 64 10? ? ? 220 89? 滿足要求 式中 S開 — 注塑機移模行程 220 mm； 1H — 推出距離 20mm； 2H — 流道凝料與塑件高度 64mm。模具長寬方向的尺寸要與注塑機拉桿 間距相適應，模具至少有一個方向的尺寸能穿 過 拉桿間的空間裝在注塑機的工作臺面上。 (5)定位圈尺寸校核 注塑機固定模板臺面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。為了保證塑件質量，充分發(fā)揮設備的能力，選擇范圍通常在 50%~80%?！?)。 上凹模型腔側壁厚及 底板厚度 的確定 (1) 上凹模型腔側壁厚度的計算 上凹模鑲塊型腔為整體式矩形型腔，根據整體式矩形側壁厚度的計算公式： 43 2 .4 4[]c cpht m mE ??? （ 69） 式中 C— 與型腔深度對型腔側壁長邊邊長之比 1h/L 有關的系數(shù)；查表 C=； p — 型腔壓力， p 取 30MPa ； h — 型腔深度， h =8mm； E— 模具材料的彈性模量 （ MPa） ， E 取 105； []? — 剛度條件 ，即允許變形量 （ mm） ，取 []? =； (2) 上凹模底板厚度的計算 根據組合式型腔底板厚度計算公式： 4123 0 .3 1[]h c pLt m mE ??? （ 610） 式中 1c — 由底板短邊與長邊邊長之比 21/LL決定的系數(shù)；查表 1c =； p — 型腔壓力， p 取 30MPa ； 2L — 8mm； E— 模具材料的彈性模量 （ MPa）， E 取 105 ； []? — 剛度條件，即允許變形量 （ mm）， 取 [[]? =； 在設計中考慮到模具的餓整體協(xié)調結構，可設置 H=32mm。強度計算的條件是滿足各種受力狀態(tài)下的許用應力。與此同時，若剛度不足將導致過大的彈性變形，從而產生型腔向外膨脹或溢料間隙。 中心距尺寸的計算 由于模具上中心距和塑件中心距公差都是雙向等值公差，同時磨損的結果不會使中心距發(fā)生變化，在計算中中心距尺寸時不必考慮模損量。 (2)型芯高度 在型芯高度尺寸計算中，由于型芯的端面磨損很小，所以可不考慮磨損，設計中x=1/2， 由此可得： 第 24 頁 共 35 頁 ? ? ? ? 00MS 11 + S h + 2z zh ? ?? ????????? （ 65） 由此可計算模具型芯的高度，在計算中采用平均尺寸法?？紤]平均收縮率后，則可列的如下等式： ? ? ? ?z+ +zM S 00L 1 + S L 0 .5 ? ???? ? ??? （ 62） 由此可計算模具型腔的徑向尺寸，在計算中采用平均尺寸法。在以下計算中均采用平均計算方法。 在設計中采用 以平均收縮率、平均磨損量和平均制造公差為基準的計算方法。 前一種方法簡便，但不適合精密塑件的模具設計，后一種復雜，但能較好的保證尺寸精度。 6 成型零件工作尺寸的計算 成型零部件中與塑料直接接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸，它包括型腔深度與型芯高度尺寸、型腔和型芯徑向尺寸、成型零件中心距（如孔間距、型芯間距、孔或凸臺到型腔側表面的距離等）。前者適用于模板尺寸為BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸 BL 為（ 630mm630mm）～（ 1250mm2021mm）。根據分流道和澆口的設計要求，分流道和澆口均設置在凹模鑲塊上。 (4)推桿與模體的配合 推桿和模體的配合性質一般為 H8/f7 或 H7/f7， 本設計采用 H8/f7 配合性質。 (2)推桿的固定形式 推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式， 即固定在推桿固定板中。 (1)推桿尺寸計算 本設計采用的是推管和推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對推桿做出初步的直徑預算并進行強度校核。 一般頂出機構的頂出元件有頂桿、頂管、推板、推塊、活動鑲塊或凹模等。導套固定的部分和導滑部分的表面粗糙度一般為 m。在設計 中導套安放在動模固定板上。在不妨礙脫 模取件的條件下，導柱通常設置在型芯高出分型面較多的一側，在設計中導柱放置在動模一側。 (3)材料 導柱應具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的型芯，因此設計中采用 T8 鋼經過淬火處理，硬度為 50～ 55HRC。 導套：導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，帶頭導柱軸向固定容易。導柱導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。 (4)澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳； (5)應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過 5℃ (6)冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設水孔。 圖 5— 4 循環(huán)式冷卻 冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理的設置通水冷卻水路，并通過調節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。 模具的冷卻系統(tǒng)是控制模具溫度和制品質量的重要手段，也是減少成型周期提高生產率的重要措施，它還關系到模具的結構、復雜程度、能耗和制造成本等問題。流動性差的塑料 如 PC，POM 等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內應力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。 在大都情況下可利于模具分型面或模具零件間的配合間隙排氣，這時可不另設排氣第 17 頁 共 35 頁 槽。 為了使這些這些氣體從型腔中及時排出，可以采用開設排氣槽等辦法。例如，當制品在取出時若受到型芯或型芯桿限制時，凝料將無法取出。拉料桿頭部的側凹能將主流通凝料鉤住，開模時、主流通凝料將從定模中拉出。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴稱為冷料穴。本設計中取尺寸 2m m 2m m 1m m ( b l h)? ? ? ?。澆口的類型有很多，有點澆口，側澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定 。 分流道的形狀及尺寸，應根據塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速 率、分流道長度因素來確定。為了使熔料順利的進入分 流道，可在主流道出料端設計半徑 r=3mm的圓弧過渡。 根據標準推薦值取噴嘴前端孔徑 d=4mm，查得 SZ60/450 噴嘴前端面半徑 1 20R mm? 。主流道截面面積過小，塑料在流動過程中冷卻面積相對增加，熱量損失大，粘度增加，流動性降低，成型壓力損失大，造成成型困難；如主流道截面面積過大，會使流道容積加大，塑料耗量增多，而且會使塑料流動過程中壓力減弱，冷卻時 間延長，容易產生紊流或渦流，使塑件產生氣孔，影響塑件質量。因此，澆注系統(tǒng)設計的正確與否直接關系到注塑成型的效率和塑件質量。 塑件在成型采用四型腔，排列方式如圖 5— 2，這種平衡式排列最大的優(yōu)點就是保證各個進料口同時均衡地進料。因此，應 根據分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。 P型 （ 42） =202130106 = （ KN） 式中 F鎖 — 注射機的鎖模力（ N） ； A分 — 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 ； P型 — 型腔壓力 。確定成型周期的經驗 數(shù)值 如表 4— 2 所示。對于像 PS 流動性好的料，保壓力應該小些，以避免產生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。只有對制品尺寸穩(wěn)定要求較高時，才作適當處理，因此本設計無需后處理。 注塑成型工藝條件 (1)溫度 ： 注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。其中，塑料凝結時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動方向排列）容易被凝結，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。對于吸濕性強的塑料，應根據注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進行適當?shù)念A熱，以避免收縮應力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。 根據 GB10021996 家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸標準，塑件粗糙度全部為 ? 。根據以上分析可見，該零件的尺寸精度較低，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。對塑件的精度要求，要具體分析，根據裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，精度要求 低。塑件上的螺紋在使用時不經常拆卸且緊固力不大時，可采用自攻螺釘直接旋入裝配即可，內螺紋孔設置成光孔，底孔的脫模斜度為1176。據 有關資料推薦，外壁圓角半徑可取 倍壁厚。 帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產生應力集中，影響塑件強度；同時還會出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑 件外觀質量。 用增加壁厚的方法來提高塑件的強度通常是不合 理的，因為壁的厚度在工藝上受到一定的限制，此時可采用 設置 加強筋的辦法來增加塑件的強度。當壁厚為 ，流動距離與制品厚度的比值（ L/t）為 100；壁厚為 2mm時，比值為 300。 圖 3— 1 插頭外殼零件圖 各種塑件 ， 不論是結構件還是板壁 ， 根據使用要求具有一定的厚度 ， 以保證其力學強度 ，因此，合理的選擇塑件的壁厚是很重要的。 cm 7 1410 1510 1410 介電損耗 /（ 610 Hz） 吸水率 % ~ ~ 耐電弧性 /s / 120 140~145 收縮 率 /% ~ ~ ~ 可燃性（ UL94） / V— 0 HB 以上的性能分析對比中看出，在絕緣性能方面三種材料相差不大， 成型特性上以 30%玻璃纖維增強 PBT 最好 ， 其英文名為 ： Polybutylene terephthalate， 最終選定 熱塑性塑料增強 PBT 為塑件材料 ， 其 特性符合塑件的要求。成型 性好，能直接成型具有復雜形狀制品的外殼，成型前需干燥，模塑周期短，容易出模，溫度至熔融溫度以上時，具有較低的溶體粘度，良好的流動性。由于熱膨脹系數(shù)間的差別，要求盡可能少用金屬嵌件。聚酰胺 6主要用于軸承，圓柱齒輪，凸輪，各種輥子，輥軸，輸油管，活塞，電纜護套，絕緣插座，外殼，支撐架等。 考慮到加工工藝問題，模具成型 過程需要 考慮到材料的注塑特性，在各特點都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標準，以下是三種材料的性能和成型特性比較 。 該塑件是連接電源與電器的橋梁，使用的 材料必須有良好的絕緣性能，保 證 塑件有足 夠的絕緣電阻和電氣強度 （ 耐較高電壓沖擊的能力 ）；塑件必須 具備良好的耐熱、耐燃性能，這是非常重要的指標 ；塑件 在使用中，由于電流作用或非正常工作、故障等原因，可能導致產生較高的溫度，甚至使帶電金屬產生紅熱，這就要求 塑件 在一定的溫度條件下應不變形 、 不軟化 ， 遇到明火時導致火焰蔓延 ； 從外觀上來說 ,要求塑件的 質地較為堅硬 ， 很難劃傷 ， 成形后結構嚴密 ；作 為一種日用品 ， 生產批量應該是大批大量生產 ， 必須考慮生產成本和模具壽命 ， 在材料的選擇時要綜合各種因素 。使設計結構簡單，裝配方便。 設計總體方案 根據設計 要求，為了提高生產效率，保證塑件的成型質量，理想的模具設計結構要滿足塑件成型工藝技術要求和生產經濟性能要求，技術要求是要保證塑料制品的幾何形狀、尺寸公差及表面粗糙度；生產經濟性能要求是要使生產的成本低，生產效率高，模具壽命長，操作簡單、安全、方便。 (4)對模具主要零件進行加工規(guī)程的編制。并根據任務書提出的要求 完成 模具的設計方案，有條件可以進行實地調研，下面就以任 務書的要求和自己的實際情況編制模具設計的基本過程?？偟膩碚f，國內注塑模 CAD 技術起步晚，基礎差，因此不論是從應用范圍的廣度和深度，還是從系統(tǒng)的開發(fā)能力和質量上與工業(yè)發(fā)達國家相比都有著較大的差距 。浙江大學基于工作站的 UGⅡ系統(tǒng)開發(fā)出精密注射模CAD/CAM 系統(tǒng)。第 3 頁 共 35 頁 多年來，我國對注射模設計制造技術及其 CAD 的開發(fā)應用十分重視，安排了“八五”重點科技攻關項目“塑料注射模 CAD/CAM/CAE 集成系統(tǒng)研究”。目前，比較流行的的用于注射模設計的 CAD/CAM/CAE 軟件系統(tǒng)主要有： 澳大利亞 MOLDFLOW PTY 公司的Moldflow 系統(tǒng)； 美國 AC Technology 公司的 C_Mold 系統(tǒng)； 美國 UG 公司的 UGⅡ（ UNIGRAPHICSⅡ）系統(tǒng)