【正文】 從完全不熟悉到基本掌握注塑模具制造和工藝設(shè)計(jì)的基本流程，這期間老師對我的幫助是起到 了至關(guān)重要的作用，在這里給老師以最衷心的感謝！ 最后，我要向在百忙之中抽時(shí)間對論文進(jìn)行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝！ 43 參考文獻(xiàn) [1] 張思慧 . 《 塑料材料學(xué) 》 [M]. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 ， [2] 《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》 GB/T 12556—1990 [3] 《塑料注射模大型模架》 GB/T 12555—1990 [4] 盛永華 . 《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》 [M]. 華中科技大學(xué)出版社 ， [5] 秦秀召 ， 凌云 等 . 我國塑料模具的發(fā)展及展望 [J]. 模具工程 ， [6] 馮炳堯 . 《模具設(shè)計(jì)與制造手冊》 [M]. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 。這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅充實(shí)了我的理論上的知識(shí)，同時(shí)也為我以后走上工作 崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，期盼收獲的那一天到來！ 42 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，鄭森偉老師對該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個(gè)過程中緊扣以塑料成型工藝流程題材為中心，不斷完善總體構(gòu)造以及各系統(tǒng)、各部件的缺陷，環(huán)環(huán)相扣，緊密相連。 困難中才能鍛造出一個(gè)人的意志，才能使我們真正地 慢慢成長。只有具備這項(xiàng)能力才能夠勝任未來的挑戰(zhàn)。 這段時(shí)間當(dāng)中我發(fā)現(xiàn)我對專業(yè)認(rèn)識(shí)程度的還不夠深，只是還停留在表面。例如在模架設(shè)計(jì)中，衣架的一部分尺寸比較小，在理論當(dāng)量和標(biāo)準(zhǔn)選擇中是可以計(jì)算出來，但是在實(shí)際當(dāng)中很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。在模架的設(shè)計(jì)方面 ，老師給我的幫助是最大的。從衣架注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體會(huì)到理論和實(shí)踐之間存在著較大的差異，使得在設(shè)計(jì)中遇到各種不同程度和層次的問題。如下圖所示 40 圖 75 推板固定板 3D 圖 圖 76 推板 3D 圖 圖 75 為衣架模推桿固定板尺寸 286mm560mm25mm 圖 76 為衣架模推板的尺寸 286mm560mm32mm 41 結(jié)論 短短幾個(gè)月過去了，畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，從選題到查找資料，再到實(shí)踐設(shè)計(jì)，足足花了好四周的時(shí)間。如下圖所示 圖 74 導(dǎo)套的 3D 圖 推板 推桿固定板 本設(shè)計(jì)中推桿的形狀采用圓柱頭直通式推桿，在推桿固定板上制有臺(tái)階孔，另一面用推板壓緊固定。 5. 導(dǎo)套布置：導(dǎo)套應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離。 4. 技術(shù)條件： ① 熱處理， 45 鋼經(jīng)調(diào)制后硬度為 235HB[8]，且導(dǎo)套的材料可用淬火鋼或銅（ H6青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 39 3. 表面粗糙度 帶頭導(dǎo)套外徑按 H7/m6 過渡配，導(dǎo)向孔的滑動(dòng)部分按 H8/f8 間隙配合。 （ 3）導(dǎo)套結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求 1． 長度 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套前端應(yīng)倒角。導(dǎo)向孔的滑動(dòng)部分按 H8/f8 間隙配合。如下圖所示 圖 73 導(dǎo)柱的 3D 圖 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 因本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)柱采用有肩導(dǎo)柱，所以導(dǎo)套須采用有肩導(dǎo)套。 ② 導(dǎo)柱直徑 d的尺寸公差根據(jù)使用要求可在相同公差等級內(nèi)變動(dòng)。導(dǎo)滑部分表面常用Ra=。 3. 材料 導(dǎo)柱材料采用 45 鋼（ GB/T12981986）。 （ 3）導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求 1． 長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出 6～ 8mm。為了防止導(dǎo)柱從模板中脫出，導(dǎo)柱 凸臺(tái)底部要用墊板壓住，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H8/f8間隙配合 [9]。本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)件當(dāng)中的有肩導(dǎo)柱，衣架模架取 d 為 40mm。在衣架的設(shè)計(jì)中動(dòng)定模座板采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸為 550mm560mm，厚度為 40mm。 數(shù)據(jù)引自實(shí)用模具技術(shù)手冊 墊塊尺寸系列 如下圖所示 圖 71 墊塊的 3D 圖 37 動(dòng)定模底板 設(shè)計(jì)時(shí)必須保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動(dòng)定固定模板相匹配，開設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機(jī)定模固定板安裝螺孔 [15]的大小和位置相適應(yīng)。在安裝時(shí)，務(wù)必保持所有的墊塊高度保持一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動(dòng)模板之間一般用螺栓連接，要求 高時(shí)可用銷釘定位。另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)模具安裝厚度要求的作用。支承零部件 [6]主要包括固定板、墊板、支承件及模座等。 模架的精度直接決定著模具的精度和質(zhì)量，一般對于模架生產(chǎn)要保證的工藝條件有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度與側(cè)面的垂直度、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板配合的松緊程度、相對運(yùn)動(dòng)板件間的開合自如程度，另外還有整 套模架的外觀，如表面粗糙度、倒角 [9]等。前者按結(jié)構(gòu)特征分為基本型（ 4 種）和派生型（ 9 種），適用的模板尺寸為 B（寬） L（長） ≤560mm900mm；后者也分為基本型（ 2 種）和派生型（ 4 種），適用的模板 [3]尺寸為 B（寬） L（長）為 630mm630mm 至 1250mm2020mm。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推桿固定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。支承零部件主要由動(dòng)定模板、支承板、墊塊和動(dòng)定模座板等組成。 35 第七章 模架及其它結(jié)構(gòu)零件 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。 代入數(shù)據(jù)得： K=（ J/m2 冷卻管道總傳熱面積計(jì)算式為 TKMA ?? 式中 K—冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù) [7]。 ???Md3104?? 式中 M—冷卻水的質(zhì)量（ kg）； ν—管道內(nèi)冷卻介質(zhì)的流速，一般取 ～ ； ρ—冷 卻介質(zhì)的密度（ kg/m3）。 λ=1055 代入數(shù)據(jù)得， M =。代入數(shù)據(jù)得 Q=（ J/h） 冷卻時(shí)所需要的冷卻水量 )( 43 TTQM ?? ? 式中 M—通過模具的冷卻水質(zhì)量（ kg）； T3—冷卻介質(zhì)的出水溫度（ ℃ ）； T4—冷卻介質(zhì)的進(jìn)水溫度（ ℃ ）。 由 PP 的工藝參數(shù)取 T1=200℃ ， T2=60℃ ， m=， C=1047 J/kg.℃ 。 數(shù)據(jù)引自實(shí)用模具技術(shù)手冊 圖 68 復(fù)位桿結(jié)構(gòu)圖 拉料桿的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用 Z 形的拉料桿，衣架拉料桿的直徑 d 取 12mm。復(fù)位桿在裝配后其端面應(yīng)與動(dòng)模分型面齊平。推桿位置如下圖所示 圖 66 衣架身推桿 [14]的布置方式 圖 67 推桿的尺寸圖 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的復(fù)位裝置是在推桿固定板上同時(shí)安裝上復(fù)位桿，這是推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡單、最常用的方法。 推桿位置的選擇 衣架設(shè)計(jì)采用的推桿數(shù)為 8，由于采取了一模兩腔使塑件對稱分布，所以單一衣架的推桿數(shù)為 4。推桿工作端配合部分的粗糙度 Ra 一般取 。本設(shè)計(jì)采用的推桿直徑較小，且 PP 塑料的流動(dòng)性好，故取 H7/e7。 推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合為 H7/e7 或 H8/f8 的間隙配合[9]，視推桿直徑大小與塑料品種不 同而定。這種形式強(qiáng)度高，不易變形，但在推桿很多的情況下，臺(tái)階孔深度的一致性很難保證，本設(shè)計(jì)中衣架所使用的推桿數(shù)為 8。本設(shè)計(jì)中衣架的推桿直徑 d 取 5mm。本設(shè)計(jì)采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，推桿脫模機(jī)構(gòu)是脫模機(jī)構(gòu)中最簡單、動(dòng)作最可靠、最常見的結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)樵O(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，制造、修配方便，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。本設(shè)計(jì)采用液壓脫模，它是利用開模動(dòng)作，由注射機(jī)上的液壓缸推動(dòng)模具上的脫模機(jī)構(gòu)，將塑件從動(dòng)模部分脫模。 . 30 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向等三大元件組成，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) [6]的合理性與可靠性直接影響到塑料制件的質(zhì)量。 （ 7）排氣槽 的深度與塑料品種的流動(dòng)性以及注射壓力、注射溫度有關(guān)。 （ 5）排氣槽應(yīng)設(shè)在便于清模的位置，以便防止積存冷料。 （ 3）排氣槽應(yīng)設(shè)在主分型面的凹模一側(cè)，一是便于加工和修正，二是如果產(chǎn)生排氣飛邊，凝料也 較容易脫?；蛉コ? 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 [6]： （ 1）排氣系統(tǒng)應(yīng)保證迅速、有序、通暢，排氣速度應(yīng)與注射速度相適應(yīng)。這些高壓的氣室的反壓作用，阻止熔料的正?？焖俪淠?，而高溫也可能引起塑件局部的碳化、燒焦 [10]。 如下圖所示 圖 65 澆口的位置和形式 29 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 型腔內(nèi)氣體的來源除了型強(qiáng)內(nèi)原有的空氣外還因塑件受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體以及塑件熔體中某些添加劑揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)生成的氣體。 （ 9）校核流動(dòng)距離比。 （ 7）考慮分子取向?qū)χ萍阅艿挠绊憽? （ 5）考慮制件使用時(shí)載荷狀況。 （ 3）有利于塑料熔體的流動(dòng)。 澆口設(shè)計(jì)原則： （ 1）避免在制件上產(chǎn)生噴射等缺陷。因此澆 口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口。一般這段很短的通道截面積很小，當(dāng)熔融的塑料流在高壓下通過澆口時(shí)，因?yàn)闈部诘慕孛娣e很小，使塑料流速加速，而由于摩擦的作用，又使塑料流的溫度升高，粘度降低，提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充滿型腔，因此它是整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點(diǎn) [7]。在取出主流道凝料時(shí)無需作側(cè)向移動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。對于主流道冷料井， 27 開模時(shí)應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出，所以冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑d2，冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連 [6]。 冷料井的設(shè)計(jì) 冷料井 位于主流道正對面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。 分流道的截面 分流道設(shè)計(jì)如下圖 [14]所示 圖 63 分澆道 的截面示意圖和尺寸 此副模具采用圓形的截面形狀，對于壁厚小于 3,質(zhì)量在 200g 以下的塑件，截面的直徑可采用如下的的經(jīng)驗(yàn)公式： D=式中： D—分流道的直徑， mm； L—分流的長度， mm； W—塑件的質(zhì)量 ,g； 此副模具選分流道的截面直徑為 D=10 mm,由于分流道與模具接觸的外層塑料 迅速冷卻 [11]，只有中心部位的塑料的熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為 理想，因而分流道的內(nèi) 表面粗糙度 Ra 要求比較高，一般取 。 （ 5）當(dāng)分流道較長時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。 （ 3）各型腔要均衡進(jìn)料。 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： （ 1）分流道要求熔體的流動(dòng)阻力盡可能小。 （ 4）由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套 [14]，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度 H=30 mm。 （ 3）為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對接，主流道對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑為 R2=R1+(1～ 2),其小端直徑 D=d+(～ 1),凹坑深度取 11 mm。 主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： （ 1）為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因 PP 的流動(dòng)性較高，故其錐度取 3 度 [7]，過大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為 。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利， 對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。 由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道的形狀為圓錐型，便于塑料熔體的流動(dòng)及流道凝料的拔出。 （ 3）盡可能做到同步填充。 主流道的設(shè)計(jì)： 主流道的設(shè)計(jì)原則 [11]： （ 1）要能保證塑件的質(zhì)量 。 （ 9）生產(chǎn)效率高。 （ 7）防止制件出現(xiàn)缺陷。 （ 5）消除冷料。 24 （ 3）均衡進(jìn)料。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： （ 1）重點(diǎn)考慮型腔布局，包括盡可能采用平衡式的布置，以便設(shè)置平衡式分流道；型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是注射成型模具的一個(gè)重要組成部分，是塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到型腔入口位置的流動(dòng)通道 [11]。 （ 11）分型面的選擇使模具零件易于加工。 （ 9）分型面的選擇 盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。 （ 7）分型面的選擇要盡可能將制件留在動(dòng)模一側(cè)，易于設(shè)置和制造簡便易行的脫模機(jī)構(gòu)。 （ 5）分型面的選擇要考慮注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格，使模板間距大小合適。 （ 3）分型面的選擇有利于保證制件的外觀質(zhì)量。 分型面的 選擇原則 [7]： （ 1）分型面的位置應(yīng)設(shè)在制件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。 圖 61 衣架模腔分布圖 分型面的選擇 分型面選擇： 分型面 [6]是動(dòng)、定模的分界面，即打開模具取出制件或取出澆注系