【正文】 然后，我要感謝答辯小組老師對學(xué)生的指導(dǎo)和教誨，我會更加努力，達到自己所定的目標(biāo)，爭取早日對社會進一點綿薄之力。我設(shè)計的課題比較復(fù)雜，根據(jù)我的制件，應(yīng)該選雙分型面模具結(jié)構(gòu)，這是我之前沒有遇到的，臧老師仔細地為我講解雙分型面的結(jié)構(gòu)特征和開模順序，直到我理解了為止。剛開始時的分模，澆口的形式和位置等遇到了問題，但是通過請教老師和同學(xué)，這些問題都基本得到了解決。根據(jù)分析結(jié)果為注塑模具設(shè)計提供了許多重要的數(shù)據(jù)，并且還可以預(yù)測注塑模具設(shè)計結(jié)果可能產(chǎn)生的各類缺陷。這對我走向社會后繼續(xù)學(xué)習(xí)打下了重要的基礎(chǔ)。 代入數(shù)據(jù)得： H =260mm＞ 50+70+10=130 mm 所以符合要求。 模具厚度校核 由于注射機可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計模具的閉合厚度 Hm必須在注射機允許安裝的最大模具厚度 Hmax 及最小模具厚度 Hmin 之間，即 m a xm in HHH m ?? (43) 代入數(shù)據(jù)得： Hm=30+20+70+20+30+30+100+25=325mm 因為 Hmin=165mm≤Hm=325mm≤Hmax=406mm，所以符合要求。 圖 320 定模板冷卻水道 32 圖 321 型芯的冷卻 33 第 4章 注塑機的校核 最大鎖模力校核 注射機鎖模力 F 鎖的校核關(guān)系式應(yīng)為： P Fq? (41) 式中 F——塑件加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積； q——行腔內(nèi)塑料熔體的單位面積壓力 (MPa)； P——注塑機額定鎖模力 (KN)。 3 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 防護罩注射成型模具的冷卻分為兩部分，一部分為型腔冷卻，另一部分為型芯冷卻。C? )； 31 t1——冷卻水出口的溫度， C? ； t2——冷卻水入口的溫度， C? ； h? ——從熔融狀態(tài)的塑料進入型腔時的溫度到冷卻脫模為止，塑料所放出的熱量 (J/kg)(經(jīng)查文獻 [6]得 ~) V ）2030（4 1 8 71 0 0 060 . 0 3 2 3 5??? ???? = ）min/m（1027 33?? 2 冷卻管道直徑的確定 根據(jù)冷卻水體積流量 V 得可初步確定冷卻管道直徑，可以看出生產(chǎn)該塑件所需要的冷卻水體積 V 很小，在設(shè)計是可以不考慮冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。模具合模時，當(dāng)推件板碰到定模板厚停止運動，帶動推出機構(gòu)復(fù)位。開模時，整個動模隨注射機動模板移動，當(dāng)推板遇到注射機上的頂桿時不再移動，推桿也就頂住推件板不動，動模再移動，就將之間從型芯中脫出。防護罩屬于深腔薄殼類零件，推出阻力大，故采用推件板推出機構(gòu)。 (3)推件板脫模機構(gòu) 29 凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出，推件板推出機構(gòu)又稱頂板頂出機構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。 推桿的基本形狀如圖 318 所示。 28 3)氣動脫模 利用壓縮空氣的壓力將塑件直接從型腔中推出。 脫模機構(gòu)的分類 脫模機構(gòu)可按脫模動力來源分類，也可按模具結(jié)構(gòu)分類。機構(gòu)動作要準(zhǔn)確可靠、運動靈活，機構(gòu)本身具有足夠的剛度和強度，以抵抗脫模阻力。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定。 2)材料 可用與導(dǎo)柱相同的材料，或用銅合金等耐磨材料制造導(dǎo)套，但其硬度應(yīng)略低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖 317 所示。 拉桿導(dǎo)柱的作用： 1)支承模板及推料板的重量 2)導(dǎo)向作用 (4)導(dǎo)柱的位置 因罩殼注塑模具模座較小，通常用大拉桿 (拉桿導(dǎo)柱 )導(dǎo)向代替導(dǎo)柱導(dǎo)向，其位置也于標(biāo)準(zhǔn)模座的導(dǎo)柱位置，如圖 316 所示。 6） 數(shù)量及布置 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度。 2） 形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與其相鄰圓柱直徑的 1/3，前端應(yīng)倒角，使其能順利進入導(dǎo)向孔。 (3)承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力 當(dāng)塑件形狀不對稱或通過側(cè)澆口注入塑料時，都會產(chǎn)生單向側(cè)壓力。 (1)導(dǎo)向作用 動定模合模時按導(dǎo)向機構(gòu)的引導(dǎo)，使動定模按正確方位閉合，避免凸模進入凹模時因方位搞錯而損壞模具，或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷。 本模具選用的模架寬度為 250mm，所以小拉桿直徑為 Φ16。 圖 312 模架的結(jié)構(gòu) 23 小拉桿的設(shè)計 小拉桿的設(shè)計要點： 1） 小拉桿直徑確定：小拉桿是定距分型機構(gòu)中限制流道推板和定模板之間開模距離的零件，它用螺釘緊固在流道推板上。 模具外形尺寸為長 L=300mm、寬 B=200mm、高 H=325mm。 確定模架類型 模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模。 S——塑件的平均收縮率； Δ——塑件的尺寸公差， mm； x——修正系數(shù)，取 1/2~3/4，公差值大取小值，反之取大值 (這里取3/4)； ① ?? zz 0 s0 M ]L%)[(L ?? ? ?? ??? x）（ = ]0 . 2 6 1 . 2 6%)[( ??? = ? ② 00015025 ..R ? zz 0 s0 M ]L%)[(L ?? ? ?? ??? x）（ = ]1 . 0 0 5 . 5 0%)[( ??? = ? 2)深度尺寸的計算 zz s M x)HSH ?? ? ?? ??? 00 ]1[(）（ 式中 MH ——型腔高度工作尺寸， mm； sH ——塑件高度極限尺寸， mm； x——修正系數(shù)，取 1/2~3/4，公差值大取小值，反之取大值 (這里取2/3)。 4010 .715 04010 0 0 .1 7C2R21640221515 .546 14? 5R1041 .31+ 0 .0 9 038 .42+ 0 .4 0 032R67ΦΦΦΦ 圖 311 側(cè)滑塊零 件圖 對這副模具的側(cè)向抽芯機構(gòu)做如下說明 : 側(cè)滑塊安裝在推板上，開模是推件板推出塑件，滑塊也會跟隨推件板運動；斜導(dǎo)柱安裝在中間板上；滑塊的定位零件為彈簧拉桿。 (1)斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 斜導(dǎo)柱工作端的端部可以設(shè)計成錐臺形或半球形 [3]。 滑塊導(dǎo)軌高度一般選擇 3mm、 5mm、 7mm、 8mm。 A 和 B 都選 10mm左右，并進行規(guī)整。 滑塊寬度和長度的選取要考慮導(dǎo)滑孔 [5]。 (36) 18 321 LLL ?? 的確定： 321 LLL ?? 主要由模板厚度、側(cè)向抽芯形式和斜導(dǎo)柱規(guī)格決定的。斜導(dǎo)柱的總長度與抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑和傾斜角以及斜導(dǎo)柱固定板的厚度等有關(guān)。 (4) 斜導(dǎo)柱 直徑 因為側(cè)向抽芯面積不大，所以抽芯力不大。此處選 8mm。如圖 38 所示。斜導(dǎo)柱裝在定模扳上，滑塊裝在推件板上 [5]。 主型芯是一個整體式型芯，由動模板上的孔固定，型芯與推件板采用錐面配合以保證配合緊密，防止塑件產(chǎn)生飛邊。這種結(jié)構(gòu)當(dāng)配合不緊密時有可能被拔出來，如在型芯的下部鉚接，則可克服上述缺點。 (2)在設(shè)計型芯結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注意塑料的飛邊不能影響脫模取件。 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種形式。按組合方式不同，組合式型腔結(jié)構(gòu)可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式、側(cè)壁鑲嵌式和四壁拼合式等形式。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量 15 直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性，以承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?(一般 Ra在 )，以保證塑料制品表面的光亮美觀、容易脫模 [5]。塑件側(cè)壁有一 Φ10的孔，需呀用側(cè)向抽芯機構(gòu)。點澆口直徑為 ，點澆口長度為 1mm，頭部球 R 為 2mm，錐角 ? 為 6176。 (3)分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度數(shù)值不能太小，一般 Ra 值為 左右，這可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻，皮層固定，形成絕熱層。 (2)分流道的長度 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、兩次分流道甚至三次分流道。其中圓形、六邊形，需在動模和定模兩邊同時開槽組合而成；其余斷面可以單開在定模一邊或動模一邊。 查表 32 可知點澆口尺寸的要求 ， 依次設(shè)計點澆口直徑為 ，點澆口長度設(shè)計為 1mm，頭部半徑 2mm，錐角 6176。 13 但是，點澆口也有一些不足之處，如對注射壓力要求高，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合高粘度和對剪切速率不敏感的塑料熔體等。同時，由于高速摩擦生熱，熔體溫度升高，黏度下降，這使熔體的流動性提高，有利于型腔的充填。同時，也應(yīng)盡量使模具機構(gòu)簡單。 定位圈在模具安裝調(diào)試時應(yīng)插入注射機定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機的安裝定位。 (2)主流道澆口套 主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如 T8A、 T10A 等材料制造，熱處理淬火硬度為 53～ 57HRC[3]。 取主流道球面半徑； R=20mm。流道的表面粗糙度值 Ra 為 [4]。 (1)主流道尺寸 為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角 ?為 2176。在滿足各型腔充滿的前提下 ,澆 注系統(tǒng)容積盡量小 ,以減少塑料的耗量。分析澆注系統(tǒng)在充模、保壓補縮和倒流各階段中型腔內(nèi)塑料的溫度、壓力變化情況，以便設(shè)計出適合塑料工藝特性的理想澆注系統(tǒng)，保證塑件的質(zhì)量。 A AAA(a) (b) 圖 33 分型面選擇 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，它直接影響注射成型的效率和質(zhì)量。 分型面的確定 塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，如圖 33 所示。分型面的形狀有平面和曲面等。 1n ≤imaxM MKM 澆? (33) 式中 M——注塑成型塑件單件的質(zhì)量或體積； M 澆 ——澆注系統(tǒng)及飛邊的質(zhì)量或體積； Mmax——注射機的最大注射量； K ——注射機注射量的理論利用系數(shù)，一般取 ； n1——型腔數(shù)。設(shè)有裝模用墊板可進一步調(diào)節(jié)模具允許高度范圍。 澆注系統(tǒng)冷凝料的質(zhì)量 (取塑件總體積的 —1 倍 [1]，這里取 )。同時，考慮到塑件尺寸，模具結(jié)構(gòu)尺寸大小的關(guān)系，以及制造費用和各種成本費用的因素。計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機及確定型腔數(shù)。我廠生產(chǎn)的各類型號電冰箱的內(nèi)膽及各種塑料制品中， ABS 注塑制品占電冰箱塑料制品總數(shù)的 88%以上。 6 塑件材料注塑工藝 ABS 樹脂是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三元共聚物。 (2)力學(xué)性能 塑料 ABS 有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強度非常好，可以在極低的溫度下使用；塑料 ABS 的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。 ABS 通常為淺黃色或乳白色的粒料非結(jié)晶性樹脂。要提高我國的模具技術(shù)水平，必須在以下方面加大努力： 1)開發(fā)大型、精密、復(fù)雜的模具，實現(xiàn)模具國產(chǎn)化； 3 2)發(fā)展 CAD/CAM/CAE 等先進模具設(shè)計和制造技術(shù)； 3)實現(xiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化生產(chǎn)； 4)加大人才培養(yǎng)的力度，使他們盡快掌握模具設(shè)計和制造的先進技術(shù)。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間。例如我國工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差，雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進，但大部分企業(yè)仍比較落后。 國外注塑模具制造行 業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。注塑模計算機模擬技術(shù)正朝著與 CAD/CAE 整體集成化方向發(fā)展，注塑模 CAD 所構(gòu)造的幾何模型為實現(xiàn)注塑模 CAE 技術(shù)提供了基 2 本的幾何拓撲信息和特征信息，注塑模 CAE 的目標(biāo)是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模 擬和分析，為塑料制品的設(shè)計、材料的選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學(xué)依據(jù)。目前，美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家模具工業(yè)產(chǎn)值均已超過其機床總產(chǎn)值；我國臺灣地區(qū)的模具工業(yè)也以每年 35%以上的年增長率迅速發(fā)展；我國大陸地區(qū)模具工業(yè)近幾年更是飛速地發(fā)展，尤其是塑料模具，在模具設(shè)計和制造水平上都有了很大進步。用模具加工的零件，具有質(zhì)量好、生產(chǎn)率高、成本低、節(jié)約材料等一系列優(yōu)點。而模具生產(chǎn)是多品種小批量生產(chǎn)，乃至 單件生產(chǎn) 。通過對塑件結(jié)構(gòu)分析，利用輔助設(shè)計軟件 AutoCAD 進行注塑模具設(shè)計，并用 Pro/ENGINEER 軟件對罩殼進行三維造型。 三、設(shè)計目標(biāo)： 通過對塑件進行工藝分析，科學(xué)設(shè)計模具成型機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、脫模機構(gòu)和冷卻系統(tǒng)等模具主要結(jié)構(gòu)。 黑龍江科技大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計計算設(shè)計說明書