【正文】 在本次設(shè)計過程中遇到過不少問題，例如對軟件的不熟悉，軟件的很多功能以前都沒有接觸過，因此需從頭學(xué)起，邊學(xué)邊做，也因為這樣。在 完成本次畢業(yè)設(shè)計的過程中，本人漸漸地熟悉了注塑模具設(shè)計的一般過程和步 驟。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當(dāng)變更成型條件不能解決問題時，才考慮修理模具 [20]。造成次、廢品的原因很多，有時是單一的，但經(jīng)常是多方面綜合的原因。 雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時，在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計，但是人們的認(rèn)識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗，看成型的制件質(zhì)量如何。 ，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預(yù)定溫度 20～ 30 度，可校正噴嘴澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，必須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 ，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 31 或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時平穩(wěn)、靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。 模具安裝和調(diào)試 、毛刺。 模腔的冷擠成形是一種少無切屑成形工藝，型腔冷擠成形后不再需切削加工，尺寸精度、表面粗糙度均能滿足使用要求。 (8)脫模：采用脫模機(jī)構(gòu)將擠壓沖頭從凹模型腔中脫落．脫模后將擠壓沖頭進(jìn)行低溫回火，消除內(nèi)應(yīng)力。 (7)擠壓成形：將擠壓沖頭和需成形的封閉式凹模裝在能保證導(dǎo)向、定位精度的專用油壓機(jī)上，經(jīng)調(diào)試后即可擠壓成形。 (5)潤滑處理：為了降低擠壓時摩擦力和擠壓力，改善擠壓成形的效果，一般都要將坯料和擠壓沖頭放入加有 20％稀硫酸的硫酸銅的水深液中浸漬 3— 4 秒鐘，并涂以凡士林或用機(jī)油稀釋的二硫化鉑潤滑劑；或者將坯料進(jìn)行磷酸鹽處理，使其表面形成一層金屬磷酸鹽的薄膜，將擠壓沖頭進(jìn)行鍍銅或鍍鋅處理，擠壓成形時再加用機(jī)油稀釋的二硫化鉑作潤滑劑。 (3)熱處理：根據(jù)模塊所選材料不同進(jìn)行完全退火或球化退火，改善坯料的成形性能。若是圓形型腔，一般坯料直徑 D 為型腔直徑 d 的 2 到 倍；坯料高度 H 為型腔高度 h 的 到 3 倍 [19]。 成形精度較高、尺寸較深的型腔， 現(xiàn)就凹模型腔的成形工藝介紹如下。整體式凹模由于型腔加工的難度，一般只適于成形簡單形狀的塑料件?，F(xiàn)將加工方法的特點歸納在表 42 中 [18]。它的主要特點： （ 1） 高硬度、高耐磨性； （ 2） 不拉傷加工零件表面； （ 3）經(jīng)濟(jì)實用； （ 4） 簡化加工工藝； 表 41主要性能指標(biāo) 合金代號 導(dǎo)電率 熱導(dǎo)率 線膨脹系數(shù) 硬度 HRC 沖擊韌性 抗拉強(qiáng)度 KKm 10 68 16 24~30 20~30 600~900 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 29 模具的特種加工方法 隨著工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，愈來愈多的零件將廣泛采用模具成型，模具結(jié)構(gòu)也愈來愈復(fù)雜。 ④ 客戶指定用鋼 。 ② 形狀復(fù)雜，體積較大，選用易切削鋼。 ，市場容易買到，供貨剘短。 ，具有良好的淬透性和很少的變形，易于滲氮等便面處理。 ，可以 窄熱多變負(fù)荷的作用下長期工作。 ，沒有氣孔等內(nèi)部缺陷，顯微組織均勻且有一定的使用硬度。熱處理要按客戶要求做到，因為很多模具失效是有材質(zhì)和熱處理達(dá)不到要求等原因而引起的。 表 型注射機(jī)的主要參數(shù) 公 稱注射量 125cm3 注射壓力 109MPa 最大開模行程 S′ 260mm 注射行程 160mm 最大裝模高度 Hmax 350mm 合模力 254 最小裝模高度 Hmin 200mm 拉桿間距 290*386 模板最大安裝尺寸 598520 mm 注射時間 （ 3） ．模具開模行程校核 模具開模行程應(yīng)滿足： SmSz 其中： Sz 為最大開模行程，查注射機(jī) XSZY350 型 Sz=260mm， Sm 為模具的開模行程； Sm=塑件的高度 +澆注系統(tǒng)的高度 +頂件的頂出高度 +（ 510） mm ≈90mm 可見 SmSz ， XSZY125 滿足其開模行程 綜合驗證， XSZY350 型注射機(jī)完全能滿足此模具的注射要求 。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 27 其模板最大安裝尺寸為 598520mm,滿足要求。 （ 2） .模具長度和寬度的校核 該模具的 模 板尺寸面為 300mm500mm ， XSZY125 型注射機(jī)模板面最大安裝尺寸為 428mm458mm，故不能滿足模具安裝要求。 經(jīng)以上計算，初步選擇型號為 XSZY125 的 螺桿式注射機(jī)。 一． 最大注射量 經(jīng) UG 測得產(chǎn)品的體積 V 體 =,并且采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。注塑成型模必須能方便地 在注塑機(jī)上安裝，成型，脫模和取出制品。 圖 312 冷卻水道布局 注塑設(shè)備選擇 注塑機(jī)，塑料和模具是生產(chǎn)塑料制品不可缺少的條件。 （ 8）進(jìn)、出口冷卻水溫差不應(yīng)過大，以免造成模具表面冷卻不均。 （ 6）冷卻水道不應(yīng)穿過設(shè)有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。 （ 4）進(jìn)口管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過冷卻水道的 水流速度。 （ 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.。 冷卻水道的開設(shè)受模具上鑲塊和頂出針等零件幾何形狀的限制，必須根據(jù)模具的特點靈活地設(shè)置冷卻裝置。水 冷，即在模杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 25 具型腔周圍和型芯內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。表 31為常用塑料注射成型時所需模溫。 3． 9 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 在注射工藝中，模具溫度直接影響制品質(zhì)量和 注射周期。機(jī)動抽芯機(jī)構(gòu)抽拔力較大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率高，容易實現(xiàn)全自動操作，且不要另外添置設(shè)備等優(yōu)點，是目前生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的一種抽芯機(jī)構(gòu) [15]。把能完成側(cè)向活動型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu) 稱 為抽芯機(jī)構(gòu)。 圖 有些塑料制品由于結(jié)構(gòu)的需要常帶有側(cè)孔和側(cè)凹，他們的軸線與注塑機(jī)開模方向相垂直，不能用通常的方法實現(xiàn)抽芯。 鑒于該文具盒塑件的結(jié)構(gòu)使得模具在不采用滑塊的情況下不能正常脫模，并且 該模具的抽芯距離較短，抽芯力較小，所以不采用氣缸，采用滑塊就夠了。 將該塑件的頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計為圖 310。頂桿端部應(yīng)精細(xì)拋光 ，其作用是構(gòu)成型腔表面的組成部分。頂桿的固定方式用軸肩連接。 在被次設(shè)計中，采用圓截面的頂桿，其尾部采用軸肩式的， Dd=4~6mm，選用直徑 Φ ， Φ 3，長度為 160mm 的兩種頂桿。當(dāng)模具打開到一定距離后，注塑機(jī)上的擋桿將頂出機(jī)構(gòu)擋住，使之不動，而動模還在繼續(xù)移動，二者產(chǎn)生相對運(yùn)動，頂桿使制品，澆注系 統(tǒng)從動模中脫出。 一次頂出機(jī)構(gòu)又稱為簡單脫模機(jī)構(gòu)，它是通過一次頂出動作就能將制品全部取出，它是最常見的應(yīng)用最廣泛的一種頂出機(jī)構(gòu)。 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計 注塑成型后的制品必須從模具中取出，而完成取出制品的機(jī)構(gòu)稱為頂出機(jī)構(gòu)，亦稱脫模機(jī)構(gòu)。 排氣孔道應(yīng)開設(shè)在型腔左后充滿的地方，即熔料流動的末端，在設(shè)計澆注系統(tǒng)時就要通盤考慮到排氣道的開設(shè)。 圖 口形狀和尺寸 W=5 ； W1=10 。澆口斷面面積約為分流道面積的 3%~9%，長度盡可能短，約為 1~ 左右，截面形狀常為矩形 或半圓形。故澆口截面影響充模條件和保壓時間。在保壓期間，當(dāng)模內(nèi)熔料未得到成型制品所需的壓力時，澆口中的熔料就回先凝固。 選擇 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 （ 8）注意對外觀質(zhì)量的影響。 （ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 （ 4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 （ 2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 澆口設(shè)計 1．澆口位置的選擇 模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用 何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置不同還影響模具結(jié)構(gòu)。 根據(jù)主流道的大端直徑選擇 半圓形截面的直徑為 8mm,為將少熱量損失，將分流道設(shè)計成直的，且長度為 50mm。 由于半圓形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，所 以在本次設(shè)計中采用半圓形的分流道截面。要求滿足 熔融流料壓力損失小，散熱最少，容積量最小。其作用是使熔融塑料過渡和轉(zhuǎn)向。在取出主流道凝料時無需作側(cè)向移動，易于實現(xiàn)自動化操作 。 在此設(shè)計中冷料井的直徑 取 8mm，長度為 78mm。因此，為“逮捕”冷料，常在主流道或一級分流道的轉(zhuǎn)彎處的末端設(shè)置冷料井。 圖 冷料井設(shè)計 最先噴射出的熔融塑料一接觸冷的模具溫度降低，稱為冷料。 定位環(huán)也采用標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ 100mm，內(nèi)徑Φ 32mm。若 d1 太小，則塑料在流動過程中的冷卻面積相對增加，熱量損失大，粘度提高，注射壓力降也增大，易造成成型困 難。若 d1 太大，主流道體積增大，回收冷料增多，冷卻時間延長，同時包藏的空氣亦多，如排氣不良，制品易生成泡貨組織疏松等，影響質(zhì)量。 三．主流道出口尺寸 d2=d1+2tan(a/2)= 四．主流道襯 套球面半徑 R=唧嘴球面半徑 +1~2mm =8+1~2mm 取 R=10mm 五．主流道出口圓角半徑 R=d2/8= 圓錐形表面的粗超度應(yīng)在 Ra= 以上。 一．主流道進(jìn)口直徑 d1=唧嘴出口直徑 +~1mm =3+~1mm 取 d1= 二．錐角 錐角 a=2~4176。 一般要求主流道襯套球面半徑比唧嘴球面半徑大 1~2mm,主流道進(jìn)口直徑 d，比注射機(jī)噴嘴出口直徑 d 應(yīng) 大 ~1mm。對于小型模具主流道襯套與定位環(huán) 設(shè)計成整體式的。 DB=23. A 板如圖 36 所示， B 板如圖 37 所示 。 Scr_d=12。 Stp_D=16。 EJB_h=26。 CP_w=46。 BP_h=46。 BCP_h=26。 TCP_w=346。 模架寬度為 296； Mold_l=496。 圖 35：美國 DME公司的 2A模架 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 Index=3050。標(biāo)準(zhǔn)模架系列應(yīng)在設(shè)計工作開始之前，就已經(jīng)存放在數(shù)據(jù)庫中。 在 T 系列中有兩塊活動板，可以形成三個分型面，用于一些特殊場合。 在三板結(jié)構(gòu)中， X X6 系列在 A 系列上增加了推件板， X6 與 X5 系列的區(qū)別在于X6 系列設(shè)置有動模板。在這七種系列中， A、 AR、 B 系列屬于兩板結(jié)構(gòu)（單分型面）， X X AX 屬于三板結(jié)構(gòu)（雙分型面）， T 系列屬于四板結(jié)構(gòu)（三分型面） [10]。 目前，國內(nèi)外有許多標(biāo)準(zhǔn)注射模架產(chǎn)品在市場出售，我國注射模 標(biāo)準(zhǔn)模架共有兩個國家標(biāo)準(zhǔn)： （ 1）是適用于模板尺寸 B L 為 560mm～ 900mm 的中小型模架（ GB/）； （ 2）是適用于模板尺寸 B L為 630mm～ 1250mm 的大型模架（ GB/）。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 17 圖 圖 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 ．標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇調(diào)用 標(biāo)準(zhǔn)模架類型 美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家都十分重視模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，目前世界較流行的標(biāo)準(zhǔn)有：國際模具標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO/TC29/SC8 的國際通用模具技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；德國的 DIN 標(biāo)準(zhǔn)；美國的 DME 公司標(biāo)準(zhǔn)；日本的 JIS 和 FUTABA 標(biāo)準(zhǔn)等。傳統(tǒng)的方法是平均收縮率計算法 ,其計算式如下 : （ 1）型腔的工作尺寸計算式 : ?0431 ?????? ???? ）塑（ KLL （ 31） ?0321 ?????? ???? ）塑（ KHH （ 32） （ 2）型芯的工作尺寸計算式 : 0431 ???????? ???? ）塑（ Kll （ 33） 0321 ???????? ???? ）塑（ Khh （ 34） （ 3） 中心距尺寸計算 LM=L1（ 1+K） 177。 圖 32 文具盒塑件分型面 創(chuàng)建型腔和型芯 成型零件的工作尺寸是指型芯和型腔工作圖上所標(biāo)注的尺寸 , 包括型腔的徑向尺寸和深度尺寸、型芯的徑向尺寸和高度尺寸、型芯或型腔的徑向尺寸和高度尺寸以及它們的制造公差等 , 它直接構(gòu)成塑件的尺寸 ,影響著塑件的精度。 (8)盡可能避免側(cè)向分型 或抽芯機(jī)構(gòu)。 (6)為了可靠鎖模