【正文】 學(xué)會(huì)了從大局出發(fā)，謹(jǐn)慎對(duì)待各種細(xì)節(jié)問(wèn)題，養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)致的從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)。零件造好后便開(kāi)始設(shè)計(jì)模具分型面、建立澆注系統(tǒng)、冷卻水道、初選模架等等，一步一步設(shè)計(jì)過(guò)來(lái)，每走一步都會(huì)遇到或多 或少的問(wèn)題，還有時(shí)弄完之后突然發(fā)現(xiàn)錯(cuò)了或又想到了更好的解決方案，只好改過(guò)重來(lái)。該塑件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為空間曲面結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用到了 PRO/E 曲面造型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)前期主要工作是查閱和收集相關(guān)資料，并填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，而后正式開(kāi)始設(shè)計(jì)。學(xué)了這么多年，總得能做出點(diǎn)什么，到完成的這一刻，所有的勞累和憂慮全都消失的無(wú) 影無(wú)蹤，只剩下說(shuō)不清的滿足感與釋然。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 第八章 設(shè)計(jì)總 結(jié) 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)為短暫而美好的大學(xué)四年畫(huà)上了句號(hào)，作為對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)成果最后的檢測(cè)與驗(yàn)收，這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)疑是非常重要的。 最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過(guò)程中磕、碰、劃傷和銹蝕。 模具的維護(hù) 模具在使用過(guò)程中，那么優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個(gè)別已損壞的零件，不會(huì)導(dǎo)致用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時(shí)間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。 ① 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。 （ 4）在裝配過(guò)程中 盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查； （ 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； （ 6）組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動(dòng)作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對(duì)位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。這種情況，定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動(dòng)模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動(dòng)模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動(dòng)模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 1動(dòng)模座板； 2墊塊； 3螺釘； 4導(dǎo)柱； 5動(dòng)模固定板； 6導(dǎo)套； 7動(dòng)模固定板； 8定模座板；9螺釘 ； 10型腔； 11型芯； 12定位環(huán)； 13斜導(dǎo)柱； 14鎖緊楔； 16側(cè)滑塊 3； 17澆口稱套；18限位螺釘； 19螺釘； 20復(fù)位彈簧； 21頂桿固定板； 22螺釘； 23頂桿固定板； 24拉料桿； 25頂桿； 26垃圾釘； 27復(fù)位桿； 28銷釘； 29銅塞； 30膠圈； 31側(cè)滑塊 1； 32斜導(dǎo)柱； 33鎖緊楔； 34螺釘； 35鎖緊楔； 36側(cè)滑塊 2； 37限位擋板； 38型芯 圖 71 塑料水壺外殼模具裝配總圖 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 上圖 71 為該模具的總裝配圖 在模具裝配過(guò)程中，對(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度，配合 精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 劉雪梅：塑料水壺外殼模具設(shè)計(jì) 32 第七章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過(guò)程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 模 板 的加工 上、下模板用于安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套以及動(dòng)、定模固定板、澆口稱套等零件，對(duì)它們的技術(shù)要求如下： 1）上下兩平面應(yīng)保持平行，平行度偏差不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的數(shù)值。 根據(jù)型腔是否進(jìn)行熱處理，注塑模具的加工程序可分為兩種：型腔需要進(jìn)行熱處理的模具，其加工程序?yàn)殂娂庸ぁ鸁崽幚怼矫婺ハ鳌鴺?biāo)磨削→電加工→拋光→組裝；型腔不需進(jìn)行熱處理的模具，其加工程序?yàn)殂娂庸ぁ娂庸ぁ鷴伖狻M裝。 4） 為了鑒別注塑成型件的質(zhì)量，裝配好 的模具必須在生產(chǎn)條件下（或試模機(jī)）試模，并根據(jù)試模存在的問(wèn)題進(jìn)行修訂，直至試出合格的成型件為止。 2） 組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動(dòng)自如，并達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度等要求。制造模具時(shí)，須滿足制造精度高、使用壽命長(zhǎng)、制造周期短和模具成本低等幾個(gè)基本要求。 此模具中 ,H1=， H2=188mm， a=， 故 H1+ H2+ a=252mm 由設(shè)備參數(shù)知道 ,注塑機(jī)的開(kāi)模距離為 500mm,則滿足設(shè)備的要求。 H2—— 包括流道凝料在內(nèi)的制品高度 (mm)。 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)選取的注塑機(jī)為液壓 — 機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī) ,所以其最大開(kāi)模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定 ,其校核公式如下 : S≥H1 + H2+ a (5～ 10)mm S— — 注塑機(jī)最大開(kāi)模行程 (mm)。 3)需利用開(kāi)模行程完成側(cè)向抽芯。對(duì)于全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī) ,其最大開(kāi)模行程要受模具厚度的影響。開(kāi)模行程的校核有 3 種情況 : 1)最大開(kāi)模行程與模具的厚度無(wú)關(guān) ,由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定 。根據(jù)前面所述 ,選用螺桿式注射機(jī)時(shí)PP所需注射壓力 70～ 100MPa,小于額定注射壓力 ,選注射機(jī)可用。 PP 一般取 P=60MPa,故 F=100*15000=1500 000(N)=1500(kN)小于額定鎖模力3 500(kN),故合格。 P—— 熔體對(duì)型腔的壓力 ,其大小是注射壓力的 80%。 鎖模力校核 被成型制品在成型時(shí)所需要的鎖模力必須小于注射機(jī)的額定鎖模力。 塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，本模具的凹模采用的是整體嵌入式，查《注塑模具設(shè)計(jì)原則、要點(diǎn)及實(shí)例解析》表 52 鑲件壁厚尺寸推薦值可得：鑲件側(cè)面壁厚 W 為 35～ 50cm，取 W=40cm；鑲件底面壁厚 h≥ 35cm，取 h=78cm?？梢圆捎?Cr12，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)，淬火加低溫回火，正火。 為實(shí)現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。 101 ? 型腔的深度尺寸 Lm=[（ 1+ Scp） ] 0+? z ? ? ? ? ? 型芯計(jì)算 型芯的徑向尺寸 228+ 0 Hm= [（ 1+Scp） Hs+ ] 0Z?? ? 100 ? ? 99 ? ? 98 ? ? Φ6 ? 35 ? 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 續(xù) 表 51 成型零件尺寸 模具型腔壁厚的確定 如果是利用計(jì)算公式的話比較煩瑣，且不能保證在生產(chǎn)中的精確性，我們 可以根據(jù)書(shū)中的經(jīng)驗(yàn)值來(lái)取的。（包括矩形和異形型芯的長(zhǎng)和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。而本塑件模具溫度為 15～ 65℃，故無(wú)需加熱裝置。由于本塑件都需側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，故將冷卻系統(tǒng)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，且考慮到頂針等因素的影響，水路很難完全靠近制品，所以在型腔周邊循環(huán)冷卻。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 降低模溫，一般采用定模通常溫水（ 20℃左右），動(dòng)模通凍水（ 5℃左右）來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就需要建立冷卻系統(tǒng)。模具溫度一般通過(guò)調(diào)節(jié)傳熱介質(zhì)的溫度，以及增 設(shè)隔熱板、加熱棒的方法控制。 6） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉。 4） 當(dāng)實(shí)際模具溫度達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行升溫。 2） 不同的表面質(zhì)量、不同結(jié)構(gòu)的模具要求不同的模具溫度。熔融的熱塑性樹(shù)脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化后才能成為制品， 由于樹(shù)脂的特性及制品的機(jī)能各不相同，所需的模具溫度也不相同，須根據(jù)不同的要求，選擇適當(dāng)?shù)臏囟取? 6） 提高外觀質(zhì)量。采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，可有效減少或消除制品翹曲變形。 2） 防止收縮凹陷：利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少制品成型收縮的波動(dòng)，保證制品的尺寸精度，提高制品的合格率。故除了模具制造方面的因素外，模溫是控制制品質(zhì)量高低的重要因素。 圖 46 處理后的頂桿 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 不同的塑料具有不同的成型工藝性，并且各種制品的表面要求和結(jié)構(gòu)不同 。 由于本塑件頂出表面是曲面，故頂桿頭部需進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼? 5） 為使制品在頂出時(shí)受力均勻，同時(shí)避免因真空吸附而使制品 發(fā)生變形，往往采用復(fù)合頂出或特殊形式的頂出機(jī)構(gòu)。 3） 為避免頂出痕跡影響外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱藏面或非裝飾表面。 在設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)的頂出位置時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 1） 為使制品不至于因頂出產(chǎn)生變形，推力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位。 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)模具開(kāi)啟后，要有特定的裝置切實(shí)可靠地將制品從模具的一側(cè)推頂出來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中不能使制品發(fā)生頂白及卡滯等不良現(xiàn)象或者發(fā)生變形；當(dāng)模具閉合時(shí)，要保證不會(huì)發(fā)生與模具的其他 零部件發(fā)生干涉，并安全的復(fù)位到頂出前的初始位置，以便進(jìn)行周期性地注塑，這種裝置即為頂出機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為48～ 55HRC，也可采用 T8A 或 T10A 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端高出 6cm 以上，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 5) 保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 對(duì)于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。但單向側(cè)壓力過(guò)大時(shí)，除導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承擔(dān)外，還需增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)。 2) 定位作用 保證動(dòng)、定模按一定的方位合模，避免模具在裝配時(shí)，因方向弄反而損壞成型零件，合模后要保持型腔的正確形狀。 1— 滑塊； 2— 斜導(dǎo)柱； 3— 限位擋板； 4— 限位螺釘； 5— 緊固螺釘 圖 43 滑塊定位裝置 4) 鎖緊楔的設(shè)計(jì) 鎖緊楔的作用就是鎖緊滑塊 ，其形式如下圖 44 所示： 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 1— 型腔固定板； 2— 定位螺釘； 3— 鎖緊楔 圖 44 滑塊的鎖緊楔形式 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，本例中導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一側(cè)，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。 3) 滑塊定位裝置設(shè)計(jì)：滑塊的定位裝置用于保證開(kāi)模后滑塊停留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，合模時(shí)使斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的孔內(nèi)，順利合模。蓋板的材料用T T10 或 45 鋼，熱處理硬度 50HRC 以上?；瑝K與導(dǎo)滑槽之間的導(dǎo)滑部位通常采用 H7/f7 或 H8/h8 的間隙配合，配合部分表面粗糙度 Ra≤ 。 滑塊的設(shè)計(jì) 1) 滑塊的形式：滑塊采用整體式結(jié)構(gòu)。滑塊的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度來(lái)保證，滑塊的最終位置由鎖緊楔保證。 圖 42 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱按截面形狀可分為圓形和矩形，為使得加工方 便，裝配容易，選用圓形斜導(dǎo)柱。 機(jī)動(dòng)抽芯又可分為斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯、斜滑塊側(cè)向抽芯、彎銷側(cè)向抽芯等多種抽芯形式，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)特征，采用斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動(dòng)模的斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，如圖 42 所示。 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)安動(dòng)力來(lái)源可分為手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)、液壓或氣動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)三大類型。采用螺釘緊固。如下圖 41 所示： 圖 41 鑲件的螺釘固定 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 型芯設(shè)計(jì) 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也采用整體嵌入式，可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量。 型腔設(shè)計(jì) 采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮。 成型零件的結(jié)構(gòu)確定 成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無(wú)需設(shè)計(jì)排氣槽。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑 件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 36 采用 Z 形拉料桿的冷卻穴 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具 塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。如下圖 35 所示： 劉雪梅：塑料水壺外殼模具設(shè)計(jì) 16 圖 35 分流道澆口 其中， A 的取值范圍為 ～ 2mm，取 A=；、 B 最小不應(yīng)小于 ，最大也不用大于 4mm，故取 B=2mm： C 最小不能小于 。 5澆口位置應(yīng)避 免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型心或鑲件。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處