【正文】 沒有他們的幫助和 指點， 對于我一個 實踐經驗 不足的學生來說很難在這么短的時間里完成合格的設計 。激勵我克服困難，廣泛涉獵新思想、新理論，不斷地探求新的科學發(fā)展。 此外，由于時間的限制，本課題設計的模具尚未完成實際制造，且塑件結構的合理性和模具的可靠性等還要依賴于模具試生產來檢驗，這部分工作還有待進一步深入進行，有待更多人的參與。 在設計過程中出現(xiàn)了很多問 題： 香皂盒為外觀件，不透明，塑件的表面要求表面平整光滑，不能有拼接痕、變形、縮水、毛刺、油紋等注塑缺陷，澆口痕跡小且應去除干凈。 材料的性能及成型工藝的分析，包括注射前的干燥處理，注射溫度、注射壓力、注射速度、模具溫度等。 由于該塑件的精度要求不高，故成型零件的精度要求也較低，型芯銑削加工之后到精密磨床上進行磨削以達到精度要求，而型腔用電火花加工之后已能達到精度要求。中小型熱塑性塑料模中大批量生產，普通成 型，對成型零件的各種性能要求都不高。 即模具長寬 拉桿面積 模具寬長為 350 400(mm mm)注塑機拉桿間距 415 415 (mm mm)故滿足要求 2) 模具閉和高度校核 模具實際厚度 H 模 =305mm 注塑機 最小容模厚度 150mm, 最大容模厚度 550mm. 即 HmaxH 模 Hmin，故滿足要求 開 模行程校核 注射機的開模行程為 360mm，其中 1H =30mm， 2H =32mm， 3H = 由校核公式： 1 2 3S H +H + H +( 5 10) m m? （ ） 1H —— 推出距離，單位 (mm)； 2H —— 包括澆注系統(tǒng)在內的塑件高度 (mm)； 3H —— 澆注系統(tǒng)凝料的高度（ mm） S機 —— 注塑機最大開模行程。 鎖模力校核 鎖模力是注射機鎖模裝置施加于模具的最大夾緊力。 29 6 注射機的選用及相關參數(shù)的校核 相關參數(shù) 塑件的體積： V= 塑件的質量： G= 最大投影面積 : 模具基本參數(shù)：龍記 簡化型細水口 FAI 型 290 400 模架， A 板厚 50mm， B 板厚40mm，墊塊高度 90。 2） 冷卻水孔總傳熱面積 A 2wlA = G q /3 6 0 0 ( ) = 1 4 7 2 .1 3 5 0 /3 6 0 0 ( 8 5 6 0 ) = 5 .7 2 m??? ? ? ? ? （ － 2） 3) 冷卻水路的結構形式 一般冷卻水道中心與型腔壁的距離為冷卻水道直徑的 1— 2倍，冷卻管道的中心距，約 為管道直徑的三到五倍。點澆口具體形式見圖 56 所示： 圖 56 點澆口的設計 拉料桿的設計 本設計采用點澆口澆注系統(tǒng)，且是用拉料桿和凝料推板脫出澆注系統(tǒng)凝料的機構。錐度，高 的倒錐。點澆口引導部分一般為 15～ 25mm，引導部分與流道相交的拐彎出用圓角過渡，改善流動性和減少壓力損失。對于壁厚在 ～ 的制品，澆口尺寸也可按參考文獻 [1]P334 經驗公式 計算： 4d nc A? () 式中 d— 點澆口直徑（ mm）； A— 型腔表面積，即塑件外表面面積 （ 2mm ）； 塑件外表面面積為 2mm 。梯形截面流道，加工方便，流動阻力和熱量損失均不太大，為最常用形式。本設計采用特殊型定位圈，其結構如圖 53所示： 圖 53 定位圈 表 52 定位圈尺寸 項 目 定 位 圈 尺 寸（單位 mm） 符 號 D D1 d h L N P 基本尺寸 160 170 50 8 16 8 120 上 偏 差 —— + —— —— —— —— 下 偏 差 —— 0 —— —— —— —— 圖 54 定位環(huán)與澆口套固定方式 分主流道的設計 分流道指主流道末端到澆口的整個通道。； 材料 T8A 熱處理后硬度 50～ 55HRC。主流道與注塑機的高溫噴嘴反復接觸和碰撞，所以設計成獨立的主流到稱套，選用優(yōu)質鋼材并經熱處理提高硬度。主流道小端尺寸應比噴嘴孔直徑約大 ～ 1 mm以上，一般在φ 4～ 8mm范圍內。 澆注系統(tǒng)的設計 主流道的設計 主流道位置位于模具的中心線上，與注塑機噴嘴軸線重合。p pt = b = 0 .7 1 b 1 5 .5 mm?? ?8 c o s ( ) 0 . 1(1 )E S l f tgFAk? ? ?? ???? 24 ? － 模具型芯的脫模斜度（186。此外尚需客服塑件與鋼材之間的粘附力及脫模機構本身運動的摩擦阻力。 由以上計算可得模具的結構尺寸 ct 、 ht 應取剛度、強度計算中的大值為計算結果。 2）型腔側壁厚度按剛度計算 根據參考文獻 [1]P385 公式 得： （ ） 式中 ct －凹模壁厚 (mm)； p－模腔壓力 (MPa),一般為 30～ 50 MPa，根據上面的計算所得，這里取 p=50 MPa； E－模具材料的彈性模量（ MPa），在一般工作溫度下， P20 為預硬化塑料模具鋼，取 10E MPa?? ； δ－成型零件的許用變形量 (mm), 根據參考文獻 [3]第 124 頁表 337得， ABS 材料的對應的許用變形量δ =～ ； h－凹模型腔深度尺寸 (mm)， h=； c－由 h/l而定的系數(shù)，根據 h/l= [3] 第 124頁表 338得 c=； 3） 型腔側壁厚度按強度計算 根據參考文獻 [1]P385 公式 得： () 式中 a－由 l/h 而定的系數(shù)； σ－模具材料的許用應 力（ MPa）， P20 為預硬化塑料模具鋼，取 300MPa? ? ； 4）型腔底板厚度按剛度計算 3 4c cpht = ? ?c a p pt = h = 1 .7 3 h 2 2 .7 1?? ? 23 根據參考文獻 [1]P385 公式 得： () 式中 ht － 型腔底板厚度 (mm)； 39。因此 ,設計成型零部件時 ,應進行剛度校核。 表 51 成型零件尺寸計算 尺寸分類 計算公式 塑 件尺 寸 （ mm） 塑料的平均收縮率 （％） 公差 △ 模具尺寸 （ mm） 型腔徑向尺寸 z+M c p s 03L = [ ( 1 + S ) L ]4 ?? 130 ? 88 ? ? ? 4 ? 14 + 型芯徑向尺寸 z 0M c p s 3L = [ ( 1 + S ) L + ]4 ?? 126 84 108 66 6 12 0 21 續(xù) 表 51 尺寸分類 計算公式 塑 件尺 寸 （ mm） 塑料的平均收縮率 （％） 公差 △ 模具尺寸 （ mm） 型腔深度尺寸 z+M c p s 02H = [ ( 1 + S ) H ]3 ?? 32 ? 15 ? 3 ? 型芯高度尺寸 z 0M c p s 2H = [ ( 1 + S ) H + ]3 ?? 30 15 3 2 型芯間中心距尺寸 D c p D s z1L = ( 1 + S ) L 2 ?? 70 ? 32 ? 48 ? 16 ? 注 : Ｌ Ｍ — 成型零件相對應的徑向尺寸 Ｈ Ｍ — 成型零件相對應的高度尺寸 Δ — 塑件的公差 Ｌ D— 成型零件間相對位置尺寸 δ Ｚ — 零件的制造公差，取塑件公差的 1/3 Ｌ Ｓ — 塑件的徑向公稱尺寸 Ｈ Ｓ — 塑件的高度尺寸 Ｌ Ds— 塑件的相對公稱尺寸 Ｓ cp— 塑件的平均收縮率 模具強度與剛度校核 注射模在其工作過程中需要承受注射壓力、保壓力、鎖模力和脫模力等各種外力。 CPS =(+)%/2=%,取 CPS =%為宜。 ABS 材料的模溫在 50～80℃之間，香皂盒體積又較大，故此模具不需開設加熱系統(tǒng)，只需開設冷卻系統(tǒng)。模具溫度調節(jié)系統(tǒng)直接關系塑件的質量和生產效率。動模后退一段距離后，拉桿的拉力做用在凝料推板 3 和定模型腔板 5 上，由于尼龍膠釘?shù)膹埦o力作用把定模型腔板 5 與動模固定板 7 拉住，使兩者相對于凝料推板 3 和定模底板 2 間更不易分離，在拉桿的作用下分型面Ⅱ分開，凝料推板 3將流道凝料從定模底板一邊強行推開，并自動墜落。開模時，由膠釘?shù)膹埦o力把定 18 模型腔板與動模固定板拉住，使兩者不分離。16， D＝ 24mm,L=90mm（ L澆注系統(tǒng)凝料的高度） ,L1=14mm。在此利用限位拉桿、彈簧、拉緊裝置 達到順序分型的作用。25 20－ T8A GB/ 導套 248。25 240 32－ 20 鋼 GB/ 16 圖 49 標準帶頭導柱 動模邊的選用標準帶頭導套，導套內孔與導柱之間為動配合 H7/f7，外表面與模板孔為較緊的過渡配合 H7/k6，粗糙度內外表面均用 m，材料選用 T8A 淬火處理，表面硬度為 50～ 55HRC，低于導柱 5 度。如圖 48所示： 圖 48 推桿的布置 導向與定位機構設計 導向機構 主要有導向、定位、承受側壓力三個作用，為了使合模動作更加可靠平穩(wěn)在型腔周圍設四根導柱，將導柱開設在定模側即導柱倒裝。 在此模具中，側面也是該制件能夠承受較大推力的地方，因此，在此處設置推桿較為合理。6 135 GB/ 材料 T8A。推板的回程是靠復位桿實現(xiàn)的， 脫模機構將塑件脫模后，在進行下一次成型前，除推搬機構以外，必須先行回到初始位置。所以，在滿足推出機構選用原則的基礎上，優(yōu)先考慮采用推桿推出機構。 綜合考慮，采用整體嵌入式 +局部鑲入式型芯較為合理。 型芯設計 1）型芯結構設計 從塑件的結構上看塑件在分型面的一側，中間存在 8 個小孔可考慮采用整體式或整體嵌入式 +局部鑲入式型芯。此模具結構為三版式結構，采用整體嵌入式，分流道的開設也會受到限制。 成型零件結構設計 分類：整體式、整體嵌入式、組合式、局部鑲入式 型腔設計 1）型腔結 構設計 由于塑件每個面之間都通過度圓角連接，且塑件表面光滑，不能有拼接痕，因此型腔結構應采用整體式或整體嵌入式。（ 2）便于控制澆口凝固時間，既保證補料，又防止倒流，保證了產品的質量，縮短了成行周期，提高了產生效率。又根據對塑件的結構、尺寸精度和表面質量的分析，為保證充填時塑料熔體流程一致，防止缺料、熔接不良、產生明顯的熔接痕，制件宜從中間進料。 根據以上原則，設計此模具的型腔布局為如圖 42所示： 圖 42 型腔布局 12 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇 澆注系統(tǒng)控制著塑件在注塑成型過程中充模和補料兩個重要階段，澆注系統(tǒng)的設計對注射成型效率和制件的質量有直接影響 ，是獲得優(yōu)質塑料制品的關鍵，因此，澆注系統(tǒng)設計是模具設計的重要環(huán)節(jié)。 型腔布局 此模具為多型腔模，多型腔模設計時型腔布置應遵循以下原則； 1) 盡量保證各型腔同時 充滿，并均衡地補料，以保證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致。此設計的型腔數(shù)主要從以下幾個方面考慮： 1) 生產批量較大 —— 可考慮一模兩件或四件； 2) 設備注射量 —— 可一模多件； 3) 材料成型性能和塑件精度要求 —— 可一模多件； 4) 塑件結構和模具復雜程度 —— 可一模多件； 實踐表明，塑件結構與尺寸是確定型腔數(shù)的最主要因素。 圖 41 分型面的選擇 如圖 41所示，本設計中的塑件為罩型件，塑件的最大輪廓面有 AA、 BB、 CC； 為了避免側抽芯， 選 AA為分型面較合理； 此外，選 AA 做為分型面還可以保證