【正文】 。 Pro/E 軟件技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的革命，大大提高了設(shè)計(jì)效率，尤其是系列化或類(lèi)似注射模具設(shè)計(jì)的效率更為提高。 以計(jì)算機(jī)為手段，專(zhuān)用模具分析設(shè)計(jì)軟件為工具設(shè)計(jì)模具。 圖 101 模具裝配主視圖 圖 102 模具裝配左視圖 38 總 結(jié) 通過(guò)對(duì)電話機(jī)上殼機(jī)座塑料模具的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一步的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。 年產(chǎn) 500 萬(wàn)件電話機(jī)上殼塑料模具設(shè)計(jì) 37 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為，因?yàn)樵撎幨車(chē)娮靿毫Φ挠绊懀谧⑸鋾r(shí)發(fā)生變形，有時(shí)在動(dòng)模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上 澆口套周?chē)霈F(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒(méi)有間隙的原因。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分布分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模，動(dòng)模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。模具裝配過(guò)程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 ⑧模具的維護(hù)。裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中。 ⑤組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開(kāi)模合模動(dòng)作靈活，無(wú)松動(dòng)和卡滯現(xiàn)象。 ③調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于 80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。此設(shè)計(jì)選用的原料是 ABS，其要求模具溫度 70℃，因此不需要設(shè)置加熱裝置。 根據(jù)以上分析， 動(dòng)模和定模上分別 建立冷卻系統(tǒng)水道 孔徑 8mm， 長(zhǎng)度 100mm 的圓管道 4根 。 （ 5）為減小冷卻水的壓力損失，模具外圍連接冷卻水管的尺寸一定要大于或等于模具內(nèi)水路的尺寸。 （ 3）對(duì)于大中型復(fù)雜模具，應(yīng)以每個(gè)澆口為中心分區(qū)域冷卻。一般對(duì)于小的型芯可以采用 噴泉式冷卻 、導(dǎo)熱針等。根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般水路距制品壁的距離為水路直徑的 23倍，水路間距為水路直徑的 35倍較好。若需要設(shè)計(jì)點(diǎn)冷，通常點(diǎn)冷水路直徑為與其相連的直通水路直徑的 倍左右。 故，取長(zhǎng) 100mm 孔徑 8mm 的圓管道 4 根。 以 25cpt ? ℃查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》 得 0 ? 表 94 0A 與平均水溫的關(guān)系 平均水溫 cpt /℃ 25 0A 值 長(zhǎng)徑比 L/d50 的細(xì)長(zhǎng)冷卻管道，載熱模具管壁對(duì)冷卻水的傳熱系數(shù) ? ? ? ?? ?0 . 8 0 . 80 29 9 7 . 6 0 . 9 23 . 6 3 . 6 7 . 9 3 1 5 5 5 1 . 6 21 . 5 1 0vAd???? ? ? ????2/ (m h )KJ ℃ 31 0 .7 5 3 6 0 0 3 6 1 .6 2 1 8 1 .4 6 1 0 1 4 6 1 3 .3 0 /1 2 .1 1outQ Nm h KJ h?? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中 ? — 載熱模具管壁對(duì)冷卻水的傳熱系數(shù)； ?r — 冷卻水在使用狀態(tài)下的密度，取 ； v — 冷卻水流速，取 ； ?? — 冷卻水物理性質(zhì)參量的函數(shù)，取 ； 34 d — 管徑，取 15mm。 h? 值見(jiàn)表 91 表 91 常用塑料在凝固時(shí)所放出的熱含量 塑料 h? /() ABS ～ 由此可取 ABS 的 h? =冷卻時(shí)間 22 14 CmmTTst g T T???????? ????????? 式中 S — 制品最大壁厚，取 ； g — 塑料熱擴(kuò)散系數(shù)，取 ，見(jiàn)表 92； mT — 模具溫度，取 70℃； cT — 塑料注射溫度，取 170℃； 1T — 塑料熱變形溫度，取 100℃。 塑料制品在固化時(shí)每秒釋放的熱量為 1 39。 每秒鐘注塑次數(shù)大約為 1 t?? 每秒注入塑料量為 39。 （ 2）模板的冷卻設(shè)計(jì) 由于模板用來(lái)支撐和固定型腔和型芯，容納流道系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)，如果模板之間存在溫差，可能 會(huì)影響導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、鎖模機(jī)構(gòu)的定位，加快這些部件的磨損。 年產(chǎn) 500 萬(wàn)件電話機(jī)上殼塑料模具設(shè)計(jì) 31 確定冷卻水路 的 分布 模具上大部分熱量是通過(guò)型腔和型芯的冷卻移走的，但仍有一部分熱量會(huì)傳遞到支撐型腔和型芯的模板上，這些熱量如 果不能及時(shí)散失，也會(huì)影響制品的成型周期。 因電話機(jī)上殼機(jī)座使用的塑料是 ABS，要求模溫高，若模具溫度過(guò)低則會(huì)影響塑料的流動(dòng)性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。 ④隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度得提高，塑件的耐應(yīng)力開(kāi)裂降低，因此降低模具溫度是有利的，但對(duì)于高粘度的無(wú)定形聚合物，由于其耐應(yīng)力開(kāi)裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補(bǔ)料時(shí)間是有利的。 ②模具溫度均勻、冷卻 時(shí)間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類(lèi)、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。 推件板的 厚度 13 FtLEB???? ???? 式中： t— 推件板厚度 ； mm L0— 推件板長(zhǎng)度方向上兩推桿的最大距離； mm F— 脫模力； N E— 模具鋼的彈性模量；一般取 10 Mpa? ? — 推件板中心所允許的最大變形量，一般取塑件在被推出方向上的尺寸公差的 115 10? ； mm B— 推件板的寬度； mm 由 于 L0=100mm， F=， E= 10 Mpa? ， ? =， B=500mm 得到 t=28mm 推桿直徑 12 4LFdKnE??? ???? 式中： K— 安全系數(shù)；取值 2 L— 推桿長(zhǎng)度； mm n— 推桿數(shù)目 d— 推桿直徑； mm 由于推桿長(zhǎng)度不相等，所以取平均值 L=150mm， n=4 得到 d= 30 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注射成型過(guò)程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開(kāi)裂性和表面質(zhì)量等，并且對(duì)生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過(guò)程中，冷卻時(shí)間占注射成型周期的約 80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡 相同，因此，對(duì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)。 推出零件尺寸的確定 在推出機(jī)構(gòu)中，推件板的 厚度和推桿的直徑是推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 由于 A=( 通過(guò) Pro/e 軟件分析 ) ，取 ?? cos 1?? 10p??Pa,故 ? KN 由上式可以看出：脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積的增加而增加，隨脫年產(chǎn) 500 萬(wàn)件電話機(jī)上殼塑料模具設(shè)計(jì) 29 模斜度的增加而減小。 28 由下圖進(jìn)行塑件脫模時(shí)的型芯受力分析，根據(jù)平衡原理，可列出平衡方程： 0xF?? 得： s i n c o stbF F F???? 式中 bF — 塑件對(duì)型芯的包緊力； N F — 脫模時(shí)型芯所受的摩擦阻力； N tF — 脫模力； N ? — 型芯的脫模斜度。 脫模力的計(jì)算 將塑件從包緊的型芯上推出所需克服的阻力稱(chēng)為脫模力。其中推桿推出機(jī)構(gòu)具有脫模力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)明顯的推出痕跡等特點(diǎn)，且本制品為薄壁容器器件，故采用推桿推出機(jī)構(gòu)。 ④若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上，對(duì)不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑 件 ；否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。 ③為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在內(nèi)部或?qū)λ芗鈷煊绊懖粠У牟课弧? ②頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)筋，壁厚等處。 年產(chǎn) 500 萬(wàn)件電話機(jī)上殼塑料模具設(shè)計(jì) 27 第八章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)的組成及設(shè)計(jì)原則 脫模機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出 零件固定板和推板、脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。 圖 71 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 定位圈外徑應(yīng)比注射機(jī)的定位孔徑小 ， 以便順利安裝。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間是間隙配合的，存在間隙意味著定位精度不夠，所以在型腔，型芯之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，以滿足精密定位的要求。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致 導(dǎo)柱容易折斷。 塑件在注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受不定的導(dǎo)向作用。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，且尺寸不大，屬于中小型零件范疇，可充分利用分型面間的間隙、推桿和推桿孔的配合間隙自然排氣，這樣加工容易，且成本不高。 （ 3）降低連續(xù)注射的速率，影響生產(chǎn)效率。 （ 2）在制品上形成空洞（氣泡）接痕，云紋等缺陷，降低制品質(zhì)量 。這些氣體必須及時(shí)排出。 根據(jù)以上的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合本設(shè)計(jì)的零件，選擇零件最大表面積處作為分型面，在開(kāi)模時(shí)容易取出零件。為此在安排制件在型腔中方位 時(shí)，盡可能避免側(cè)向分型或抽芯。 ⑦ 有利于排氣。 ⑤ 盡量減小塑件在合模平面上的投影面積，以減小所需鎖模力。 ③ 利于保證塑件的外觀質(zhì)量，在光滑平整表面或圓弧曲面上，應(yīng)盡量避免選擇分型面。在選擇分型面時(shí)，應(yīng)遵守以下原則： ① 分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處。分型面大都是平面，也有傾斜面、曲面或臺(tái)階面。 24 第六章 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注塑模中，用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面，通稱(chēng)分型面。 側(cè)澆口的尺寸推薦值 :深度 h=，取 1mm；寬度 B=，取 ；年產(chǎn) 500 萬(wàn)件電話機(jī)上殼塑料模具設(shè)計(jì) 23 澆口長(zhǎng)度長(zhǎng) L=，取 1mm。側(cè)澆口又稱(chēng)邊緣澆口，其截面為矩形，應(yīng)用范圍廣泛。 ④對(duì)于多型腔模具，澆口能用來(lái)平衡進(jìn)料，對(duì)于多澆口單型型腔模具，澆口既能用來(lái)平衡進(jìn)料，又能控制熔痕紋在塑件的位置。 二次 加工方便。其主要作用是： ①型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。 該制品的分流道直 徑根據(jù)制品重量和壁厚由《塑料成型模具》中分流道直徑推薦表 （上表）查