【正文】 并給予細(xì)心指引與教導(dǎo)，使我對(duì)注塑模有了深刻的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，并使我得以最終完成《塑料衣架注射模具設(shè)計(jì)》的畢業(yè)設(shè)計(jì) ，而且鄭老師在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段給出了許多寶貴建議。隨著科學(xué)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及創(chuàng)新思想不斷地應(yīng)用，我們還要接觸 更多不同的領(lǐng)域，只有敢于去嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。鄭老師馬上指出 這個(gè)計(jì)設(shè)中的不足之處，必須要分開設(shè)計(jì)計(jì)算再加上一些經(jīng)驗(yàn)上測(cè)量和數(shù)據(jù)收 集，這樣子才適合際的成型工藝。不過也在當(dāng)中學(xué)到了很多方法與技巧，并不斷拓展了我們知識(shí)構(gòu)架的寬度及深化了理論上的深度。衣架模架推桿固定板 286mm560mm，厚度為 25mm，推板尺寸尺寸 286mm560mm，厚度為 32mm，材料為 45 號(hào)鋼（ GB/T 6991999）。 ② 導(dǎo)套直徑 d 的尺寸公差根據(jù)使用要求可在相同公差等級(jí)內(nèi)變動(dòng)。 2．材料 導(dǎo)柱材料采用 45 鋼（ GB/T12981986）。 （ 2）導(dǎo)套的安裝與配合 導(dǎo)套安裝時(shí)，為使導(dǎo)柱比較順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，在導(dǎo)向孔的前端應(yīng)倒有圓角。 5. 技術(shù)條件： ① 熱處理，表面淬火，低溫回火，硬度 ≥55HRC[8]。 38 2．形狀 導(dǎo)柱前端面應(yīng)做成錐面或半球面，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 （ 2）導(dǎo)柱的安裝與配合 導(dǎo)柱安裝時(shí) ,導(dǎo)柱尾部通常應(yīng)埋入模板內(nèi)，固定部分按 H7/m6 過渡配合。它在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證定模座板具有足夠的剛度和強(qiáng)度，動(dòng)定模座板也應(yīng)具有一定的厚度。因?yàn)樵撃＞邽橹行⌒湍＞?，所以適合用角架式墊塊。 36 支撐零部件的設(shè)計(jì) 模具的支承零部件主要指用來安裝固定或支承成型零件及其他結(jié)構(gòu)零件的零部件。 我國塑料注射模架的國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》 （ GB/T12556—1990）和《塑料注射模大型模架》（ GB/T12555—1990）。結(jié)構(gòu)零部件部分包括注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架 [2]、注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 )(4187d fK ??? 式中 ρ—水的密度（ kg/m3）； 34 V—冷卻介質(zhì)的流速（ m/s）； d—冷卻管道的直徑（ m）； f—與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)； ΔT—模溫與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差（ ℃ ）。 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 ? 與水道直徑 d 的關(guān)系 [6]，確定模具冷卻水管道直徑 d。 成型周期為 68 秒。 衣加采用復(fù)位桿直徑為 25mm的標(biāo)準(zhǔn)桿件作為復(fù)位桿。為使推桿位置的選擇能保證塑件推出時(shí)受 力均勻，進(jìn)而保證良好的塑件外觀。推桿與推桿孔的配合長度視推桿直徑大小而定， L=~3d，本設(shè)計(jì)取配合長度為 3d 即 15mm。推桿固定板上的孔為 d+1mm，即 6mm；推桿臺(tái)階部分的直徑為 10mm，推桿固定板上的臺(tái)階孔為 11mm。 推桿的形狀 本設(shè)計(jì)中推桿的形狀采用圓柱頭直通 式推桿，尾部采用臺(tái)肩固定，這種形式通常在 d3mm時(shí)采用，是最常用的形式。 脫模機(jī)構(gòu)按基本傳動(dòng)形式可分為機(jī)動(dòng)、液壓、氣動(dòng)和手動(dòng) 四類機(jī)構(gòu)。 （ 6）排氣槽的排氣方向應(yīng)避開操作區(qū)，防止注射時(shí)高溫熔料的溢出而傷人。 （ 2）排氣槽應(yīng)設(shè)在塑料流的末端，如塑件、流道、冷料穴的澆注終端。因此在高速成型過程中，高溫的塑料熔體，將這些 氣體驅(qū)趕并壓縮至死角，形成多個(gè)高溫高壓的氣室。 （ 8）考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)制件成型尺寸的影響。 （ 4）有利于型腔排氣。一 28 般在選擇澆口位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。本設(shè)計(jì)采用 Z 形拉料桿冷料 井，這種結(jié)構(gòu)形式有足夠大的冷料井，在成型韌性好的塑料制品時(shí)，應(yīng)用比較廣泛。分流道在分型面上的布置的形式，它必須遵循以下兩方面的原則，即一方面排列緊湊，縮小模具板面的尺寸，一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡，該模具采用平衡式的分流道。 （ 4）表面粗糙度要以 。如下圖所示 圖 62 主流道尺寸圖 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道和澆口之間的通道，多型模腔具一定要設(shè)置分流道 [15]，大型制件由于使用多澆口進(jìn)料，故需要設(shè)置分流道。 （ 2）在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主 25 流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降 溫過多影響注射成形。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。 主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注射機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。 （ 10）塑料熔體流動(dòng)特性好。 （ 6）排氣良好。 （ 2）熱量及壓力損失小。 該衣架設(shè)計(jì)中，注射模具只有一個(gè)分型面，分型面的形狀采用平直分型面，將分型面選在塑件外形最大輪廓處；并使塑件在開模后留在動(dòng)模一側(cè)，有利于塑件的順利脫模，分型面的選擇保證了塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量，有利于模具的加工，有利于排氣，符合設(shè)計(jì)原則。 （ 8）分型面的選擇要考慮側(cè)向抽拔距。 （ 4）分型面的選擇滿足制件的使用要求。分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的 23 開設(shè)密切相關(guān)。 22 第六章 模架各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模架的類型 由于熱塑性塑料 PP 適合于注射成型，本設(shè)計(jì)采用單分型面注射模，這種模具是在動(dòng)模板與定模板之間具有一個(gè)分型面。 模具厚度校核： XSZY500 型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為 300mm，最大厚度為 450mm，模具閉合高度滿足 Hmin≤H ≤Hmax 安裝條件。 模板的厚度確定 由 可知選擇直 B 型整體式模架，所以模板厚度是由定模座板，定模板，動(dòng)模板，動(dòng)模底板，墊塊厚度組成，由 模具閉合高度部分可知整副模架的厚度 [7]為 H=h1＋ A＋ B＋ C＋ h1＝ 40＋ 60＋ 40＋ 125＋ 40=305 mm 模具閉合高度部分 模具閉合高度的確定。 通過以上有步驟計(jì)算的模板周界 [6]不大可能與標(biāo)準(zhǔn)的尺寸相等，所以必須將計(jì)算的數(shù)據(jù)想標(biāo)準(zhǔn)尺寸接近，一般取向叫大的修整。 177。 177。 177。查參考書塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)可知常用熱塑性塑料的主要技術(shù)指標(biāo)得 18 PP 的收縮率為 Sq＝ ~％，故平均收縮率 [1]為 Scp=％，模具的制造公差取 δZ＝ △ /3。 = = mm 式中： S—圓形型腔側(cè)壁厚度， mm； h—型腔的有效高度， mm； P—型腔的壓力， MPa； E—模具材料的彈性模量， MPa； r—型腔的半徑，可取制件的半徑， mm； [σ] —模具材料廠的許用應(yīng)力， MPa； [δ] —?jiǎng)偠葪l件，型腔自由端所允許的徑向形變量 mm。 （ 1）整體式圓形型腔厚度的計(jì)算 [10] 側(cè)壁剛度計(jì)算公式： S={Ph4/E[δ]}1/3 ={35104/210000}1/3 = = mm 17 側(cè)壁強(qiáng)度計(jì)算公式： S=r{([σ]/ [σ]2P) 189。 表 51 型腔許用變形量的 [δ]值表 黏度特性 塑料品種舉例 許用變形量 [δ] 低黏度 PE PP PA ≤∽ 中黏度 PS ABS PMMA ≤ 高黏度 PC PSF PPO ≤∽ （ 3） 型腔所選用的鋼材的許用應(yīng)力 [σ]，未經(jīng)淬硬的鋼材的許用應(yīng)力 [σ]取~98MPa，對(duì)淬硬到 HRc45~58 的鋼材的許用應(yīng)力 [σ]取 ~。因此型腔的壁厚和底板的厚度的計(jì)算和選擇是十分重要的。在這些壓力的作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性形變，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度，并產(chǎn)生溢料飛邊。 第五章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 模架的組合形式確定 塑料衣架采用 直 B 型整體式模架 [2]，即動(dòng)模為一模板的結(jié)構(gòu)形式 [13]。S （ S—塑件總投影面積， m2） S=2S1+S2 （ S1 為塑料衣架的投影面積， S2 為冷凝料投影面積） （ 1）塑料衣架的 投影面積為 14 圖 41 塑料衣架最大投影面積圖 由 Pro/E 軟件計(jì)算的結(jié)果可得 S1=360220=39960mm2 （ 2）冷凝料的投影面積為 圖 42 澆口道冷凝料最大投影面積圖 由 Pro/E 軟件計(jì)算的結(jié)果可得 S2=1040+25= mm2 由以上各種數(shù)據(jù)可知 S=2S1+S1 =239960+= mm2 綜上所述 F 型 =P 型 鎖模力的校核 型腔的壓力計(jì)算，由 可知 PP 的注射壓力為 ~，但一般熔料經(jīng)噴嘴注入模具型腔時(shí)的注射壓力 P 型 [6]（由于壓力的損失和截面積的增大），只有注射機(jī)最大注射壓力的 ~，取 P 注 =， R=。 —最大注射容量的利用系數(shù)。 10 30 30 60 125 250 350 500 選用模內(nèi)壓力／MPa 38 28 28 36 35 最大注射面積／cm2 45 130 90 130 320 500 645 1000 鎖模力／ KN 150 500 250 500 900 1800 2540 3500 最大模具厚度／mm 180 200 180 200 300 350 406 450 最小模具厚度／mm 100 75 60 70 200 200 195 300 模板行程／ mm 120 180 160 180 300 350 260 500 拉桿空間（長 寬） 214 190300 235 300190 290260 373295 368290 440540 定 位孔直 徑／mm 55 55 64 55 100 125 125 180 噴 嘴球半 徑／mm 12 12 12 12 12 18 18 18 噴嘴孔徑／ mm 3 2 4 4 4 4 5 頂出 孔徑／ mm 30 50 50 28 40 75 孔距／ mm 170 230 280 經(jīng)查表可初選注射成型機(jī)的規(guī)格為 XSZY500 螺桿式注射機(jī)。小于或等于注射機(jī)最大注射容量。 塑料衣架的密度 P=故塑料衣架的質(zhì)量為 m=PV== 11 圖 32 澆口道冷凝料體積圖 上圖由 Pro/E軟件計(jì)算的結(jié)果可得 [12] 澆注系 統(tǒng)中的主流道，分流道，澆口，冷料井的初步估計(jì)體積 V V澆 =（ ） 3=104 mm179。 （ 6） 開模速度快，則成型周期短，但過快，容易引起塑件表面與型腔之間的摩擦加大，造成劃 傷。 （ 4） 冷卻時(shí)間長，脫模困難，易變形，結(jié)晶度高等。 （ 2） 注射時(shí) 間、充模速度、剪切速率：注射時(shí)間縮短、沖模速度提高：取向下降。 （ 4） 熔料溫度不均，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如在實(shí)際模腔中，個(gè)點(diǎn)的溫度是不均勻的 ，熔體的流動(dòng)屬于非等溫流動(dòng)。 （ 4） 背壓：過高，塑化時(shí)間長，熔料易分解變色，產(chǎn)生氣泡、斑紋、黑點(diǎn)等；過低，料筒前端熔料中氣體受溫度提高，熔料局部受熱過高，分解產(chǎn)生黑點(diǎn)、斑紋和氣泡等 [4]。在本設(shè)計(jì)中表面粗糙度采用 。查常用材料模塑件公差等級(jí) [9]表可知材料為 PP 時(shí)，選取一般精度等級(jí)為 MT3，未注公差尺寸的公差等級(jí)為 MT5，故選用產(chǎn)品的公差等級(jí)為 MT5. （ 2）塑件的表面粗糙度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。 2539。 3039。 5039。~4039。3039。 POM 3039。 PE 2039。 PP 2539。 PC 3039。~1176。 4039。故 選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為 3039。本產(chǎn)品的衣架的實(shí)際尺寸高度為 220mm，遠(yuǎn)大于 25mm，因此必須采用脫模斜度，根據(jù)常用塑料脫模斜度數(shù)據(jù)表可查的， PP 型芯的脫模斜度為 2539。 工藝參數(shù) 干燥處理：吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時(shí)間預(yù)熱干燥 [7]。 鑒別：外觀似 PE 乳白色，但比 PE 硬，膜透明好，揉搓有聲。 材料的性能參數(shù) PP 是目前較常用的塑料材料，它是一種半結(jié)晶性材料 [1]。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是耐氣候性，其使用溫度范圍 100℃ 左右。其使用主要適用于注射制品、汽車配件、殼體、日用品、打包帶、編織袋、雙向拉伸膜（煙膜、黏膠帶基膜等）、電容器膜、上水管材、地?zé)峁堋⑵?、（吸塑成保證盒、一次性水杯等）及中空瓶等。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是《塑料衣架注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》。 Pro/E 軟件的參數(shù)化設(shè)計(jì)可使 CAD 系統(tǒng)不僅具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國