【正文】 五﹑水路配件介紹 1. 止水栓 右圖為其實際結構﹐在圖面中我們作如下圖簡化表示 ,設計時應當注意保證其 L值。平均肉厚小于 2mm 時 , 水孔的直徑取 8~10mm。過大的紊亂 會浪費機電工程學院畢業(yè)設計 6 冷卻系統(tǒng)的設計 第 33 頁 泵功率﹐而且沒有獲得更大的熱傳導能力。 注射時間 保壓時間 冷卻時間 開模時間 相關時間 占整個周期的 80% 占整個周期的 5% 占整個周期的 15% 機電工程學院畢業(yè)設計 6 冷卻系統(tǒng)的設計 第 32 頁 圖 14 熱交換和流動率示意圖 設置冷卻水路的原則與注意事項 在模具結構及強度允許情況下﹐水孔直徑盡量大﹐數(shù)量盡量多﹐冷卻才會 愈均勻水路距型腔表面距離應基本一致﹐且不宜太近或太遠當水路通過兩個鑲件時要設置 “O”形環(huán)水孔接頭應設在不影響操作的一側﹐最好也不要設計在天地側。 從水管壁到冷卻介質的熱傳導 : 冷卻系統(tǒng)行為也受從模具材料到冷卻介質熱傳導的影響﹐熱傳導受冷卻液流經(jīng)模具材 料時的紊亂程度、冷卻液進口溫度、冷卻液的性質及冷卻液的流速的影響。 從模穴壁到水管壁的熱傳導 : 冷卻系統(tǒng)行為也受通過模具材料到達冷卻水管的熱傳導的影響。 對生產(chǎn)周期的影響﹕一個成型周期主要由以下幾部分構成。 水路設計的目的是使成品均勻冷卻﹐并在較短時間內(nèi)頂出成型。 模具冷卻系統(tǒng)包括﹕冷卻水溫﹐模具溫度控制器以及加熱組件 等。本設計模板采用標準模板，故導柱也是標準數(shù)量和布置。通常導套采用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱的硬度，以改善摩擦及防止導柱或導套拉毛。模板尺寸越大，導柱間中心距應越大，所選導柱直徑也越大 。 ，便于導柱順利地進入導向孔。 ：采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y構，導柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。導柱導向機構設計內(nèi)容包括：導柱和導套的典型結構：導柱與導向孔的以及導柱的數(shù)量和布置等。 普通的圓形頂桿按 — 1984 選用，均可滿足頂桿剛度要求。可以滿足安全使用的需要。 脫模力為： 2Q =f)k)(1m(1 fl2 ??? ????? sEr? （其中 K= rtt r ??2222 ） 式中 2Q －脫模力（ N） t－塑件平均壁厚（㎝） E－塑料彈性模量（ N/ 2cm ） S－塑料平均成形收縮率（㎜ /㎜） L－包容凸模的長度（㎝）； f－塑料與剛的摩擦系數(shù) m－塑料的泊松比； 帶入上面的數(shù)據(jù)，可得 K=； 將 K 帶入脫模力的計算公式中可知： Q=9N 成陣列排列的小橢圓 根據(jù)該系列橢圓孔的形狀和特征，可將其近似的看做一圓形， 壁厚 t= ㎝， L= ㎝， r= ㎝ 由以上數(shù)據(jù)很明顯可以看出， t20r ， 機電工程學院畢業(yè)設計 5 推出機構設計 第 25 頁 故此件計算時應該按照厚壁件的計 算公式考慮 脫模力為： 3Q =f)k)(1m(1 fl2 ??? ????? sEr? （其中 K=rtt r ??222 2） 式中 3Q －脫模力（ N） t－塑件平均壁厚（㎝） E－塑料彈性模量（ N/ 2cm ） S－塑料平均成形收縮率（㎜ /㎜） L－包容凸模的長度（㎝）； f－塑料與剛的摩擦系數(shù) m－塑料的泊松比； 帶入上面的數(shù)據(jù)，可得 K=； 將 K 帶入脫模力的計算公式中可知： 3Q = 5 ? ??????? = 由于該系列的小橢圓總共有 12 個，所以該部分的脫模力為 12 個小橢圓的總力之和。所以脫模力的計算（計算的目的是為了設計推桿）必須按照無脫模斜度的條件計算。 推出力計算：脫模力，是指在塑料成形時，由于尺寸上的收縮，對模屨的凸出部位有保緊力。 機電工程學院畢業(yè)設計 4 注射機的選擇和校核 第 22 頁 注塑機公稱注射量是以注射聚苯乙烯塑料為基礎，當注射其他塑料時，應換算成其他塑料時的最大注射量 V’公。 注射機 XSZ30 有關技術參數(shù)如下： 最大開合模行程： 160mm 模具最大厚度： 180mm 模具最小厚度： 60mm 噴嘴圓弧半徑： 12mm 噴嘴孔直徑： 2mm 動、定模板尺寸： 250mm 280 mm 拉桿空間 235mm 選擇標準模架 根據(jù)以上分析，計算以及行腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結構形式和規(guī)格。 鎖模裝置的作用有三點：第一是實現(xiàn)模具的開模動作 第二是在成型時提供足夠的夾緊力使模具鎖緊 第三是開模時推出模具內(nèi)制件 圖 7 （臥式注射機的結構圖） 機電工程學院畢業(yè)設計 4 注射機的選擇和校核 第 19 頁 液壓傳動系統(tǒng)是注射機動力系統(tǒng)，而電器控制系統(tǒng)則是控制各個動力液壓缸完成開啟，閉合和注射，推出等動作的系統(tǒng)。 澆口直徑計算 由于本套設計的產(chǎn)品尺寸較小，所以澆口直徑根據(jù)經(jīng)驗直接去 d=1mm 圖 6 （澆口位置示意圖） 排溢系統(tǒng)設計 當塑件熔體填充型腔時，必須順序排出型腔中及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。 ⑽ 潛伏澆口：采用潛伏澆口只需要兩板式的單分型面模具，而采用點澆口則需要三板式的雙分型面模具。 ⑼ 點澆口：是一種斷面尺寸很小的澆口。 ⑺ 爪形澆口：分流道與澆口不在同一個平面內(nèi)。 形狀如圖 中的 E）。缺點：提高了制品的生產(chǎn)成本。常用來成型寬度較大的薄片狀制品。澆口與分流道相接處采取斜面或圓弧過度。缺點：周期延長，超壓填充，容易產(chǎn)生殘余應力。 為了 配合緊密，防止溢料 凹球面的半徑應 比噴嘴的 球面半徑略大 2～ 3mm 機電工程學院畢業(yè)設計 3 澆注系統(tǒng)的設計 第 14 頁 主澆道的個部分尺寸關系見圖右 ： 分澆道的截面形狀見表 圖 4 澆口套示意圖 表 2 國產(chǎn)注射機噴嘴的孔徑和球面半徑 型號 XSZ30 XS30 XSZ60 XSZY60 125 250 G54S 200/400 XSZY250 300 500 XSZY1000 XSZY2021 4000 7000 孔徑 2 3～ 5 4 8 7～ 13 球半徑 12 12 18 18 18 35 澆口的設計 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道。 主澆道的直徑的決定、主要取決于住澆道內(nèi)熔體的剪切速率。機電工程學院畢業(yè)設計 3 澆注系統(tǒng)的設計 第 13 頁 由于熔體在料筒內(nèi)以被壓縮，此時流入模的空腔內(nèi)，其哦體積必然膨脹，流速也略為減小。 冷料 在注射間隔時間。 塑件外觀 設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除、修整進料口方便。澆注系統(tǒng)包括：主澆道 分澆道 冷料穴 澆口等組成。 采用溢式壓縮成型塑件時，其水平溢邊厚度常因工藝條件等因素的變化而波動，從而使制品高度尺寸誤差增大。由于機電工程學院畢業(yè)設計 2 型腔數(shù)目的確定以及性強型芯尺寸的確定 第 11 頁 成型過程中的磨損，凹模尺寸變得越 來越大，型芯尺寸變得越來越小。 成型零件工作尺寸的計算 成型零件上用來成型制品的那一部分尺寸叫工 作尺寸又稱成型尺寸。如圖 4—2圖 4—30 所示。 (3).局部鑲嵌式凹模 為了便于加工或對易損部位，應采取局部鑲嵌式結構。 (1).整體式凹模 直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模。成型零件如凸模（型芯）凹模（型腔），鑲件，成型桿，螺紋成型桿及型環(huán)等。 △ —— 塑件公差（ mm） 。 平均收縮率 S= 2)%(% ? =%； 型腔工作部件尺寸： 型腔徑向尺寸 ZmL??0 =[（ 1+S） Sl x△ ] Z??0 型腔深度尺寸 ZmH??0 =[（ 1+S） Hs x△ ] Z??0 型芯徑向尺寸 0Zml??=[（ 1+S） ls x△ ]0Z?? 型芯高度尺寸 0Zmh??=[（ 1+S） hs x△ ]0Z?? 式中 Ls—— 塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（ mm） 。按照圖如上塑料件圖所示尺寸（小孔 、溝槽等部位簡化）近似計算： 由于這款手機的外形酷似一個矩形，所以其的外形尺寸可以簡單的近似為一個長 a 為 114 ㎜，寬 b 為 60 ㎜ 。塑件生產(chǎn)批量較大或很大時，模具需達到完成相應任務的能力，所以常常設計多個型腔。在此情況下，可以根據(jù)設備的能力計算，確定型腔數(shù)目。這一方面是考慮、塑料的充模流動性，要保證塑料充滿型腔，另一方面，設計多個型腔則模具體積大而重，加工難度增大。 (2) 多型腔模具 該類型有兩個或兩個以上的型腔，可一模制成成型多個塑件。產(chǎn)生內(nèi)應力的一個重要因素是注射及補料時的剪切應力。聚合物的結晶性與它們的結晶度能力大小有關。壓縮率是松散塑料的體積與同重量塑料的體積之比。流動性的優(yōu)劣以流動性等級衡量，測定流動性的方法用標準測儀器測量，測定值越高，表明流動性越好。但熱固性塑料在一定的溫度下，經(jīng)過一定時間加熱、加壓或加入硬化劑后，發(fā)生化學反映而硬化，硬化后的塑料化學結構發(fā)生變化，質地堅硬，不溶于溶劑，加熱也不再軟化，如果溫度過高就分解。使用者報告說 ABS 的原型可以達到注塑 ABS 成型強度的 80%，而它的屬性，例如耐熱性與抗化學性，也是近似或是相當于注塑成型的工件，其耐熱度為 ℃ ，這讓 ABS 成為功能性測試應的廣泛使用材料。從形態(tài)上看， ABS 是非結晶性材料。且過程可以多次反復，塑料本身的分子結構則不發(fā)生變化。 塑料按照受熱后的表現(xiàn)性能，可以分為熱塑性塑料和熱固性 塑料兩大類。塑料成型時收縮率較高。其多組成分有：樹脂、填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、固化劑、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、阻燃劑等。 原材料 的選擇以及原材料的工藝性分析 塑料是以高分子量的合成樹脂為主要成分。根據(jù)產(chǎn)品要求，該塑件為 大 批量生產(chǎn)，采用注塑成型。 為滿足制品高光亮的要求與提高成型效率采用潛伏澆口。 本設計是對我本人專業(yè)課掌握程度的一個綜合性的體現(xiàn)，由于理論水平，實踐經(jīng)驗所限，本設計難免存在錯誤和考慮不足之處，敬請各位導師以及閱讀者批評指正。 目前，塑料塑件在國民經(jīng)濟和日常生活中的應用日趨廣泛，發(fā)揮著舉足輕重的作用，塑料塑件的加工基本上是通過模具一次成型的。由此可見，雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應求，其主要缺口集中于精密、大型、復雜、長壽命模具領域。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。新加坡全國有 460 家模具企業(yè)， 60%生產(chǎn)塑料模， 35%生產(chǎn)沖模和夾具。作為高分子材料之一的塑料，集原料豐富，制造方便，加工容易、質地優(yōu)良、輕巧耐用、用途廣泛和投資效益顯著等眾多優(yōu)點于一身， 在人們的日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領域中占有很重要的地位。 關鍵詞 ： 手機 注塑模 模具結構 機電工程學院畢業(yè)設計 Abstrtact Abstract Along with the manufacturing and development of puter hardware and