【正文】 在設(shè)計(jì)中要抓好二者的關(guān)系，掌握塑件材料的工藝，熟悉模具。在設(shè)計(jì)完該模具后，從中可以知道，注塑件的設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)關(guān)系密切，好的塑件結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。而對(duì)于側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是缺乏實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，從而只能通過(guò)理論知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)。除使用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法外，還引用了CAD、Pro/E以及Office等現(xiàn)代軟件，力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。在做好注塑成型的準(zhǔn)備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容，單分型面注射模在設(shè)計(jì)的過(guò)程中主要包括了注射機(jī)的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的設(shè)計(jì)、模架的選擇、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、最后是溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)首先說(shuō)明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。目前我們對(duì)塑料模具的認(rèn)識(shí)還很膚淺,逐步掌握了一些塑料模具設(shè)計(jì)的步驟和方法，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自身的缺點(diǎn)與不足，這在一定程度上增加了我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái)，所謂學(xué)以致用。設(shè)計(jì)以發(fā)夾注塑模設(shè)計(jì)為主線，整合了塑件造型，成型工藝分析，模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后到模具零件的加工方法，模具總裝配，虛擬加工等一系列模具生產(chǎn)的所有過(guò)程。根據(jù)制件脫模斜度較大的特征，采取了圓弧式中心推出的形式。該塑件有多個(gè)曲面，并且由于其四周均勻分布9個(gè)小圓錐體，塑件頭部還有兩個(gè)配合的小孔，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這對(duì)于模具型腔型芯的設(shè)計(jì)和加工要求就比較高，如何正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、頂出系統(tǒng)和合理的注射成型工藝條件是模具設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。表181注射模成型缺陷分析及解決方法序號(hào)成型缺陷生產(chǎn)原因解決措施1制 制品形狀欠缺，柱塞或螺桿回退時(shí)間太早，太薄、太長(zhǎng)提高料筒及噴嘴溫度提高模具溫度增加料量提高注射壓力調(diào)節(jié)進(jìn)料速度增加鎖模力修改模具，增加排氣孔增加注射時(shí)間清理噴嘴正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)2制品滋邊2鎖模力過(guò)小或單向受力.降低注射壓力調(diào)節(jié)鎖模力修理模具擦凈模具降低料溫調(diào)整模具或磨平3熔合紋明顯1. 料溫過(guò)低2. 模溫低3. 擦脫模劑過(guò)多4. 注射壓力底5. 注射速度慢6. 加料不足7. 模具排氣不良提高料溫提高模溫少擦脫模劑提高注射壓力加快注射速度加足料通模具排氣氣孔4黑點(diǎn)及條紋1. 料溫高,并分解2. 料筒或噴嘴結(jié)合不嚴(yán)3. 模具排氣不良4. 染色不均勻5. 物料中混有深色物降低料溫修理接合處,出去死角改變模具排氣重新染色將物料中深色物取締5銀絲、斑紋,料分解物進(jìn)入模腔,成型時(shí)氣化迅速降低料溫原料預(yù)熱或干燥原料進(jìn)行預(yù)熱干燥6制品變形1. 冷卻時(shí)間短2. 頂出受力不均3. 模溫太高4. 制品內(nèi)應(yīng)力太大5. 通水不良,冷卻不均6. 制品薄厚不均加長(zhǎng)冷卻時(shí)間改變頂出位置降低模溫消除內(nèi)應(yīng)力改變模具水路正確設(shè)計(jì)制品和模具7制品脫皮、分層1. 原料不純2. 同一塑料不同級(jí)別或不同牌號(hào)相混3. 配入潤(rùn)滑劑過(guò)量4. 塑化不均勻5. 混入異物氣疵嚴(yán)重6. 進(jìn)澆口太小,摩擦力大7. 保壓時(shí)間過(guò)短凈化處理原料使用同級(jí)或同牌號(hào)料減少潤(rùn)滑劑用量增加塑化能力消除異物放大澆口適當(dāng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間8裂紋1. 模具太冷2. 冷卻時(shí)間太長(zhǎng)3. 塑料和金屬嵌件收縮率不一樣4. 頂出裝置傾斜或不平衡,頂出截面積小或分布不當(dāng)5. 制件斜度不夠,脫模難調(diào)整模具溫度降低冷卻時(shí)間對(duì)金屬嵌件預(yù)熱調(diào)整頂出裝置或合理安排頂出桿數(shù)量及其位置正確設(shè)計(jì)脫模斜度9制品表面有波紋1. 物料溫度低,粘度大2. 注射壓力3. 模具溫度低4. 注射速度太慢5. 澆口太小提高料溫料溫高,可減小注射壓力,反之則加大注射壓力提高模具溫度或增大注射壓力提高注射速度適當(dāng)擴(kuò)展?jié)部?0制品性脆強(qiáng)度下降1. 料溫太高,塑料分解2. 塑料和嵌件處內(nèi)應(yīng)力過(guò)大3. 塑料回用次數(shù)多4. 塑料含水降低料溫,控制物料在料筒內(nèi)滯留時(shí)間對(duì)嵌件預(yù)熱,保證嵌件周圍有一定厚度的塑料控制回料配比原料預(yù)熱干燥11脫模難1. 模具頂出裝置結(jié)構(gòu)不良2. 模具脫模斜度不夠3. 模腔溫度不合適4. 模腔有接縫或存料5. 成型周期太短或太長(zhǎng)6. 模芯無(wú)進(jìn)氣孔改進(jìn)頂出裝置正確設(shè)計(jì)模具適當(dāng)控制模溫清理模具適當(dāng)控制注射周期修改模具12制品尺寸不穩(wěn)定1. 機(jī)器電路或油路系統(tǒng)不穩(wěn)2. 成型周期不一至3. 溫度、時(shí)間、壓力變化4. 塑料顆粒大小不一5. 回收下角料與新料混合比例不均6. 加料不均修理電器或油壓系統(tǒng)控制成型周期,使一致調(diào)節(jié),控制基本一致使用均一塑料控制混合比例,使均勻控制或調(diào)節(jié)加料均勻19 設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)通過(guò)參觀市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)夾的樣式百態(tài)萬(wàn)千。由于考慮欠缺，在設(shè)計(jì)上存在的缺陷，可以在試模過(guò)程中暴露出來(lái)，根據(jù)具體的情況及時(shí)解決，避免在正式生產(chǎn)中產(chǎn)生類似的問(wèn)題和缺陷。驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)注意模具在使用中由于磨損等原因引起的尺寸變化對(duì)尺寸公差要求高的制件應(yīng)考慮到即使其最初試件的尺寸在公差范圍之內(nèi)，而在模具使用后不久就超差的情況，以確保模具具有連續(xù)、穩(wěn)定的工作性能。對(duì)維修的零部件在修配過(guò)程中要由質(zhì)檢人員按工序檢測(cè)。6溢料飛邊的發(fā)生 模具磨損 鎖模力不足 配合間隙過(guò)大調(diào)整鎖模力，根據(jù)材料不同采用合理的間隙配合，定期保養(yǎng)，避免模具磨損7排氣口部位的腐蝕空氣過(guò)度集中產(chǎn)生氣蝕和燒焦加深排氣溝槽，加大排氣間隙，并定期進(jìn)行拆卸清掃。合模時(shí)確保分型面上清潔。定時(shí)檢查模具情況及時(shí)修復(fù)。熱處理，使材料達(dá)到一定的剛度和硬度要求。使用中止時(shí)，冷卻水應(yīng)立即停止，在模具表面一定不能有水滴存在。一般模具發(fā)生的故障有下列9種：，(面)的劃痕，5分型線(面)的鈍化， 。當(dāng)設(shè)備維修不好或?qū)к壞p嚴(yán)重時(shí)，都易使模具在和模時(shí)發(fā)生不應(yīng)有的沖擊而損壞。模具應(yīng)注意經(jīng)常檢查維修，不能等到損壞嚴(yán)重了才來(lái)修復(fù)。對(duì)于零件損壞的，可將壞的拆下，另外加工一個(gè)新的零件裝上。局部修復(fù)應(yīng)由專門的模具工進(jìn)行。 模具的維修模具在使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生正常的磨損或不正常的損壞。如需返修，則應(yīng)提出返修意見(jiàn)。在開(kāi)始試模時(shí)，原則上選擇在低壓、低溫和較長(zhǎng)時(shí)間條件下成型，然后按壓力、時(shí)間、溫度這樣的先后順序變動(dòng)。6）必須對(duì)設(shè)備的油路、水路以及電路進(jìn)行檢查，并按規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備，作好開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備。⑥對(duì)成型面進(jìn)行研磨達(dá)到圖樣表面粗糙度的技術(shù)要求。④ 根據(jù)型芯的零件圖紙，在數(shù)控車床上粗車出外形，—，再通過(guò)換刀、調(diào)節(jié)進(jìn)給量和車床主軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行精加工。② 熱處理退火至。10線切割與定模板配割澆口套孔。c)校正、裝夾、安裝合格；8鉗對(duì)成型表面進(jìn)行拋光、省模。6熱處理淬火+低溫回火使其表面硬度達(dá)到54—58HRC。5數(shù)銑，按照?qǐng)D樣要求銑出型腔的形狀，—，另在中心鉆穿絲孔。表162 定模鑲塊加工工藝卡序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料開(kāi)出長(zhǎng)為142mm，寬142mm，高45mm的矩形毛坯。9磨與定模板配磨，保證定模鑲塊與定模板達(dá)到H7/m6的配合度。7電火花加工前期準(zhǔn)備：a)工件準(zhǔn)備：模塊材料為T10鋼，銑、磨按圖紙要求加工成型，熱處理54—8HRC后，磨除型腔面以外的面保證平行度及垂直度；b)電極制作：電極材料為紫銅，最好選用銅鎢合金，根據(jù)型腔的形狀，加工出銅公。用鉆頭鉆出冷卻水道孔。2熱處理退火至3刨 mm mm4磨磨基準(zhǔn)：按照零件圖基準(zhǔn)方位在平面磨床上磨出基準(zhǔn)面，同時(shí)磨平各平面，—。同時(shí)考慮到此塑料對(duì)尺寸精度要求一般，但對(duì)表面要求較高，根據(jù)一般工廠的實(shí)際設(shè)備情況，在對(duì)材料進(jìn)行粗加工后，淬火+低溫回火后，用電火花機(jī)放電到位，最后還需要對(duì)成型表面進(jìn)行拋光，省模。模擬加工完成后在表面可能會(huì)有黑色條紋，屬系統(tǒng)軟件原因，與加工參數(shù)設(shè)置無(wú)關(guān)，具體設(shè)置和參數(shù)詳見(jiàn)MFG文件。1球刀精銑曲面。8平刀加工不到的地方，并進(jìn)行修邊。4平刀車削大部分余料（2）.用216。 型腔加工3D效果圖 側(cè)型芯CAM編程加工型芯主要是圓柱面，圓柱面的加工可以用端銑刀進(jìn)行車削加工以提高效率，降低刀具磨損。 。8鉆頭鉆冷卻水道孔（8）.用 216。216。（5）.用216。（4）.用216。（3）.用216。1平刀銑削216。型芯加工序列的安排為：（1）.用216。 型芯CAM編程加工型芯和型一樣腔要加工的曲面較多而且加工余量較多，如直接用球刀進(jìn)行加工的話，對(duì)刀具磨損較大且加工效率低，所以仍用平刀但進(jìn)行的是曲面加工（窗口銑削）使用216。1球刀精銑曲面。（6）.。（5）.216。（4）.用216。1端銑刀進(jìn)行修邊（3）.用216。4端銑刀銑削大部分加工余量。根據(jù)具體的加工情況，充分發(fā)揮 Pro/E軟件強(qiáng)大的C AM功能靈活地將Pro/E提供的十一種加工形式組合，可以加工任何復(fù)雜的零件。零件的加工一般分為粗加工、半精加工和精加工。 Pro/E模具加工流程Pro/ Pro/E數(shù)控加工流程圖 型腔CAM編程加工從流程圖中我們可以看出我們可以看出，Pro/E數(shù)控加工的過(guò)程比較復(fù)雜 。工件模型與虛擬形體經(jīng)布爾運(yùn)算得到加工過(guò)程中工件形體的變化，仿真材料的去處過(guò)程。虛擬加工時(shí)真是加工過(guò)程在虛擬環(huán)境下的影視，是對(duì)象行為的“微觀”描述，有機(jī)床刀具模型的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與工件的變形過(guò)程構(gòu)成。15 模具型腔型芯的虛擬加工數(shù)控加工技術(shù)是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)，是自動(dòng)控制在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化水平高低的重要標(biāo)志。在設(shè)計(jì)中繪圖主要用計(jì)算機(jī)繪圖，使用的軟件主要有：Pro/Engineer、Auto CAD等。零件圖是設(shè)計(jì)部門提交給生產(chǎn)部門的重要技術(shù)文件，它更具體的反映了設(shè)計(jì)者的意圖，表達(dá)了機(jī)械或部件對(duì)零件的要求（包括對(duì)零件的結(jié)構(gòu)要求和制造工藝的可能性、合理性要求等），是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。在部件和零件設(shè)計(jì)和制造及裝配時(shí)，都需要裝配圖。 限位釘限位釘?shù)闹饔霉δ苁怯糜谥С型瞥鰴C(jī)構(gòu)，并用以調(diào)節(jié)推出距離，防止推出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)受導(dǎo)物障礙的零件，： 限位釘其尺寸為： , ,共4顆；技術(shù)條件：(1）熱處理40～45HRC；材料為45號(hào)鋼；(2）圖示倒角不大于；(3）其他按。： 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)所選的此型號(hào)導(dǎo)柱的尺寸為： , , ，, 共4根；技術(shù)條件：（1）熱處理50～55HRC；～，淬硬50～60HRC；（2）圖中標(biāo)注的形位公差值按的附錄一，為6級(jí)；（3）的尺寸公差根據(jù)使用要（4）在滑動(dòng)部位需要設(shè)置油槽時(shí)，其要求由承制單求可在相同公差等級(jí)內(nèi)變動(dòng)；（5）圖示倒角不大于；位自行決定。硬度HRC50～55，或采用45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。 外表面與模板孔為較緊的過(guò)度配合H7/n6（直導(dǎo)套）或H8/K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計(jì)長(zhǎng)的引導(dǎo)部分，按松動(dòng)配合H8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用或。（1）形狀 可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類。（5）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號(hào)鋼），碳（深），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A，T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）。（3）公差配合 安裝段與模板間采用過(guò)渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動(dòng)配合（間隙配合）H7/f7。（2）形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱無(wú)論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過(guò)最大實(shí)體尺寸，而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。（3）承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力 當(dāng)塑件形狀不對(duì)稱或通過(guò)側(cè)澆口注入塑件時(shí)都會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會(huì)使動(dòng)定模在分型面處產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)側(cè)壓力很大時(shí)，還不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需要設(shè)錐面或斜面進(jìn)行定位，例如采用圓錐面作分型面能起很好的定位作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向定位和承受注塑時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力三個(gè)作用：(1) 導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，使動(dòng)定模按正確方位閉合，避免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型芯高出至少?？紤]該塑件尺寸，屬于中小型簡(jiǎn)單型腔模具，故可以利用分型面排氣和推出機(jī)構(gòu)與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣。 水道布局 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑件熔體充填型腔時(shí)，必須排出型腔里面澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。因?yàn)槔鋮s不均勻，會(huì)使塑件產(chǎn)生很多缺陷。其中，外接直通式是最簡(jiǎn)單的外部連接，用水管接頭和橡塑管將模內(nèi)管道連接成單路或多路循環(huán)，該形式的管道加工方便，適合于較淺的矩形型腔，并且注塑塑件較小的場(chǎng)合。 冷卻回路的布置冷卻回路設(shè)置的基本原則：（1) 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；（2) 冷卻水道離模具型腔表面的距離要適當(dāng)；（3) 水道出入口的布置要使得出入口溫差??；（4) 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置；（5) 冷