【正文】 在模具中起定位、導(dǎo)向和承受一定的側(cè)壓力的作用，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。 模具采用 4 根直徑為 30mm 的復(fù)位桿，以保證復(fù)位過(guò)程中推板的平衡移動(dòng)。因此，在設(shè)計(jì)推桿固定方式時(shí)，將斜頂桿固定在滑座上，再通過(guò)推桿固定板固定在推板上。 確定推出機(jī)構(gòu)的形式 本套模具根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，采用推桿推出的脫模機(jī)構(gòu)，材料選用 T8A，推桿頭部需進(jìn)行淬火處理，硬度在 52～ 56HRC，表面粗糙度在 以下。定模如圖 所示 圖 冷卻水道形式 型腔的冷卻 水道的合理性（包括 流動(dòng)、冷卻、翹曲等）需用 MoldFlow 來(lái)模擬分析，圖 是冷卻水道的布置形式。 （ 2） 冷卻水道的形式 本套模具采用直流循環(huán)式冷卻的冷卻水道形式，如圖 所示 ,它是直接在模具的模板上鉆孔，通入冷卻介質(zhì)。 由于塑件材料為 ABS，其注射成型模具并無(wú)加熱要求。 （ 5） 凸凹模與成型型芯應(yīng)分別冷卻，并保證其冷卻平衡。 （ 2） 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用 12— 15mm。過(guò)高的模溫會(huì)使制品在脫模后發(fā)生變形，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，使生產(chǎn)率下降。冷料穴的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出。 冷料穴及拉料桿 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約 10～ 25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。而軟件顯示的位置的孔相對(duì)較多，而且考慮到此工件采用的是一模倆腔的側(cè)澆口，因而我們初定澆口位置位于塑件側(cè)壁外側(cè)中間位置。總之要使塑件具有良好的性能與外觀，一定要考慮澆口位置的正確選擇，通常要考慮以下幾點(diǎn) 原則： a． 盡量縮短流動(dòng)距離 ； b． 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處 ； c． 必須盡量減少熔接痕 ； d． 應(yīng)有利于型腔中氣體排出 ； e． 考慮分子定向影響 ； f． 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng) ； g． 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷； h． 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，普遍使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)；但有澆口痕跡存在， 會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。 （ 1） 澆口的選用 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。為了便于注射成型過(guò)程中經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失，將分流道設(shè)計(jì)成直的 ,主流道如圖 所示： 圖 主流道示意圖 由于 PC 塑料的分流道直徑范圍在 ～ 10mm 之間，所以取分流道的直徑為 8mm，總長(zhǎng)為 60mm。 分流道是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為 18mm，所以澆口套的 R 為 19mm。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 20 （ 2）澆口套的設(shè)計(jì) 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。 主流道的設(shè)計(jì) （ 1） 主流道尺寸 根據(jù)所選的注射機(jī)噴嘴的尺寸，為了使熔融的塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑。 。 澆注系統(tǒng)的選用原則 澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。 即 SS1+(13) 式中 S—— 斜頂?shù)某樾揪?(ｍｍ )； S1—— 側(cè)凹的深度 (ｍｍ )； 圖 斜頂?shù)慕Y(jié)構(gòu) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 19 斜頂?shù)墓潭ㄐ问? 斜頂用 T 型槽安置在滑座上，并在合模時(shí)帶動(dòng)斜頂復(fù)位。因斜頂在型芯中滑動(dòng)才能達(dá)到預(yù)期的作用，為了加強(qiáng)其表面的耐磨性，因此斜頂?shù)谋砻姹仨毜?，以增?qiáng)其耐磨性。 （注： ABS 的收縮率為 ％～ ％）。 所以 ? ?? ? % ??????ML 凸模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)凸模尺寸的計(jì)算 凸模徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下： ML —— 型芯徑向尺寸（ mm）； z? —— 型芯的制造公差（ mm）； 其他符號(hào)意義同上。 （ 2） 凹模尺寸的計(jì)算 為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，凡是孔類尺寸均 以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為負(fù)。鋼材彌散析出復(fù)合合金化學(xué)物，使鋼材硬化，具有 HRC40～ 45，耐磨性好且處理過(guò)程變形小。對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。要求鋼材硬度在 HRC35～ 40 為宜。 成型零件的選材 對(duì)于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求： (1)機(jī)械加工性能良好。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 15 從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。選用標(biāo)準(zhǔn)模架，簡(jiǎn)單方便，既使模具成本下降，又簡(jiǎn)化了模具設(shè)計(jì) 的生產(chǎn)周期，同時(shí)保證了模具的精度和動(dòng)作的可靠性，維修也十分方便。 由于本塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為特殊，根據(jù)選擇分模面時(shí)，應(yīng)遵守以上的原則。 開(kāi)模距離取 H1 = 20 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 40 余量取 8 則有： Smax ≥ s = 20+20+28 =68 符合要求。 模具厚度 模具厚度 H（又稱閉合高度 ）必須滿足： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 12 Hmin﹤ H﹤ Hmax 式中 Hmin—— 注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距； Hmax—— 注射機(jī)允許的最大模厚。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系： nA1 + A2 ﹤ A 式中 A—— 注射機(jī)允許使用的最大成型面積 (mm2） 其他符號(hào)意義同前。）； 12m mKm Nn ??南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 11 m 1—— 單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。 故應(yīng)使 nVz + Vj ≤ 或 nmz + mj ≤ 式中 Vg（ mg） —— 注射機(jī)額定注射量 (cm179?；?g）； n —— 型腔數(shù)目 Vz（ mz） —— 單 個(gè)塑件的容量或質(zhì)量 (cm179。) = = 分流道與澆口的體積約為： V(cm179。 As塑件在開(kāi)模方向的最大投影面積 (㎡ ). Aj澆注系統(tǒng)在開(kāi)模方向的最大投影面積 (㎡ ) 從前面可知 : N=2 采用 PRO/E 測(cè)得澆注 統(tǒng)以及塑件在開(kāi)模方向上的投影面積為 ． 所以： F≥ nPcA =2 40 =2 MN =2020KN 注射容量計(jì)算 注射機(jī)的理論注量，指在對(duì)空注射時(shí)能完成一次注射熔料的體積量 (㎝ 3).模具安裝后，對(duì)模腔注射容量的計(jì)算 ,可以制件產(chǎn)品為主 ,計(jì)算其體積量，然后確認(rèn)總體積注射量，從而可得 : Vgn(Vs+Vj)(cm3) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 9 式中： Vg注射機(jī)額定注射量 (cm3)； Vs單個(gè)塑件的容積量 (cm3)； Vj澆注系統(tǒng)和飛邊所需要的容積量 (cm3)； N型腔數(shù)。因此，在選用注射機(jī)時(shí) ,要對(duì)其合模力進(jìn)行計(jì)算。 注射機(jī)型號(hào)的確定 除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。當(dāng)其中一腔先損壞（或磨損超 差）時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。四腔模并非單腔模的四倍。這不僅由于型腔加工精度的參差，也由于熔體在模具內(nèi)的流動(dòng)不均所致。 經(jīng)分析，現(xiàn)確認(rèn)模具的制造加工精度為 IT7 級(jí)，而型芯和型腔的加工精度均為 IT6，型腔采用機(jī)械粗加工后電火花精加工，其它采用機(jī)械加工。而且成型模具型腔也有了對(duì)應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。為防止此類現(xiàn)象出現(xiàn)，這就要求防止出現(xiàn)突變與截面厚薄懸殊的設(shè)計(jì)，故我在壁厚不同處采取過(guò) 渡設(shè)計(jì)，例如：采用圓南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 6 弧過(guò)渡等措施。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性能分 析 （ 1） 塑件的形狀較為復(fù)雜，中間有個(gè)很小深度的沉積面，在最外面使用了小圓弧過(guò)渡，四條棱也分別使用了圓弧過(guò)渡，側(cè)面進(jìn)行了抽抽芯，另外在上表面打了很多有規(guī)率一樣的圓孔以及一些橢圓孔，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)因考慮到實(shí)用性以及機(jī)構(gòu)特點(diǎn)因而較為復(fù)雜。 ABS 溶融時(shí)具有良好的流動(dòng)性；較低的熱敏性；屬于吸濕性塑料。 ABS 塑料成型溫度為 210℃ 250℃ ，經(jīng)查中國(guó)人力資源專家網(wǎng)提供的材料編經(jīng)驗(yàn)值得，到達(dá) 260℃ 變色，于料溫達(dá)到 280℃ 時(shí)，塑料出現(xiàn)分解。因此，在成型前必須進(jìn)行干燥處理。其次：料溫，壓力，模具結(jié)構(gòu)都會(huì)影響塑料的流動(dòng)及充模能力。 （ 2） 流動(dòng)性 塑料在一定的溫度、壓力作用充填模具開(kāi)腔的能力，稱為塑料的流動(dòng)性。收縮性的的大小以單位長(zhǎng)度塑件收縮量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，稱為收縮率。我國(guó)模具工業(yè)是一個(gè)完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時(shí)代即將到來(lái)。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。目前我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。目前，世界的塑料產(chǎn)量已超過(guò)有色金屬產(chǎn)量的總和。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上被稱為“工業(yè)之母”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。限于本 人水平有限，時(shí)間比較倉(cāng)促，書(shū)寫(xiě)中難免有錯(cuò)誤和欠妥之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 本設(shè)計(jì)主要是對(duì) 電視機(jī)遙控器上蓋注射模各方面設(shè)計(jì)， 依據(jù)模具的基本組成部分，采取基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)技巧相結(jié)合，理論與實(shí)踐相結(jié)合，圖例與剖析相結(jié)合，模具設(shè)計(jì)與加工工藝相結(jié)合的方式，對(duì)遙控器上外殼進(jìn)行了詳?shù)慕馄逝c理解。在大型模具方面，已能夠生 產(chǎn)大型外輪廓的塑殼模具；在精密塑料模具方面，能生產(chǎn)多型腔小模數(shù)齒輪模具，還能生產(chǎn)厚度僅為 的一模兩腔的航空杯模具等。 Mold design。 其中包括利用 Pro/e 軟件繪制零件的三維圖并由此進(jìn)行 3D 開(kāi)模、工件的工藝分析、注塑機(jī)的選用和校核、模具設(shè)計(jì)和確定了型腔的排布的難點(diǎn)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和模具總體結(jié)構(gòu)。尤其詳細(xì)介紹了 型芯、型腔、推件裝置等零部件的設(shè)計(jì)和制造。 Mold flow 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） III 目錄 前 言 ............................................................................................................... 1 第 一章 塑料模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 ................................................................................ 2 模具工業(yè)的概況 ........................................................................................................ 2 我國(guó)模具工業(yè)技術(shù)概況及其主要發(fā)展方向 ........................................................... 3 第二章 塑件分析 ............................................................................................... 4 產(chǎn)品的零件圖 ............................................................................................................ 4 塑料成型工藝性能分析 ............................