【正文】 橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :中國(guó)輕工業(yè)出版社 , [10] [德 ]，吳崇峰主譯 .注射模具 130例（原著第三版） [M].化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年； [11] 吳生緒 .塑料成形模具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年； [12]賀斌，田福祥 .軸套注塑模的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .工程塑料應(yīng)用 .2021（ 7） [13]., Injection Mould Design4thEd., by Longman Scientific amp。由于經(jīng)驗(yàn)不足和對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解不夠透徹，在設(shè)計(jì)時(shí)常常遇到一些問(wèn)題無(wú)法理解，老師則耐心而認(rèn)真的加以指導(dǎo)幫助，讓我學(xué)到了書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)，既增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)也充實(shí)了自己。 相信這次設(shè)計(jì)中獲得的經(jīng)驗(yàn)及處理問(wèn)題的能力將會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)和工作有所啟示和幫助。 在設(shè)計(jì)和三維建模過(guò)程中也遇到了一些問(wèn)題，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的探索與分析，最后得到圓滿解決，更另深刻的知道了模具設(shè)計(jì)各個(gè)階段的重要性和嚴(yán)謹(jǐn)性，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 38 頁(yè) 第 6章 模具結(jié)構(gòu)總圖 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 共 38 頁(yè) 總 結(jié) 本次塑料模具設(shè)計(jì)，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計(jì)算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計(jì)是合理可行的。 注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開(kāi)模行程，以便與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。即： （ 21 AnA? ） P F 式中： P— 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（ MPa） F— 注射機(jī)額定鎖模力（ N） 其它意義同上 根據(jù)工具書(shū)查得，型腔內(nèi)通常為 2040MPa， 一般制品為 2434MPa，精密制品為 3944MP （ 21 AnA? ） P==922KN1600KN 鎖模力符合要求 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 38 頁(yè) 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 （ 1）、模具長(zhǎng)寬尺寸 模具長(zhǎng)寬尺度必須小于注塑機(jī)拉桿間距 ,本設(shè)計(jì)選用機(jī)臺(tái)拉桿間距為 400400,模具長(zhǎng)寬為 450x350，經(jīng)核算機(jī)臺(tái)選用合適。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 型號(hào) 單位 160 2A 160 2B 160 2C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 40 45 48 理論注射容量 cm3 253 320 364 注射重量 PS g 230 291 331 注射壓力 Mpa 202 159 140 注射行程 mm 201 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~230 料筒加熱功率 KW 鎖模力 KN 1600 拉桿內(nèi)間距 (水平垂直 ) mm 455 455 允許最大模具厚度 mm 500 允許最小模具厚度 mm 180 移模行程 mm 420 移模開(kāi)距 (最大 ) mm 920 液壓頂出行程 mm 140 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 油箱容積 l 240 機(jī)器尺寸 (長(zhǎng)寬高 ) m 機(jī)器重量 t 5 最小模具尺寸 (長(zhǎng)寬 ) mm 320 320 表 1 海天 160XB注塑機(jī)參數(shù) (部分 ) 最大注塑量校核 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～ 3小時(shí)。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚康氖菫榱讼嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定 性。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對(duì) ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤猓话闼芰隙伎墒褂谩? （ 3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而 敷在模具表面上的一種助劑。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過(guò)程為： 第一步：為使注射過(guò)程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作： （ 1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 38 頁(yè) 根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等 指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， ABS材料吸濕性良好，如儲(chǔ)存得當(dāng)，成型一般不需進(jìn)行干燥處理。當(dāng)熔融樹(shù)脂在模具內(nèi)流動(dòng)時(shí)，須控制螺桿的移動(dòng)速度（射出速度），并在樹(shù)脂充滿模腔后用壓力（保壓力）進(jìn)行控制。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 38 頁(yè) 第 5章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 注射成型工藝過(guò)程分析 如圖所示從料頭把樹(shù)脂擠入料筒中，通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)將熔體輸送至機(jī)筒的前端。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的 1~2 倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持 3~5 倍直徑。 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。它與推桿配用，開(kāi)模時(shí)倒錐形的冷料穴通過(guò)內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。 冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 7mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。 冷料井的設(shè)計(jì) 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。 拉料桿的設(shè)計(jì) 側(cè)澆口主流道需要設(shè)置拉料桿，使開(kāi)模時(shí)分流道與產(chǎn)品分離，澆口尺寸如CAD 圖所示， 根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。 由于本設(shè)計(jì)中煙灰缸塑件外裝配質(zhì)量要求較不高，所以選用 側(cè)澆口 。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程 (包括分支流程 )為最短； 2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。如上圖所示。 流道與布局 分主流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。將主流道襯套和定位環(huán)設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用 67/mH 。 主流道的設(shè)計(jì) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 c． 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。 脫模力的影響因素： a． 脫模力與塑件壁厚，型芯長(zhǎng)度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)，各項(xiàng)值越大，則脫模力越大。 初始脫模力，開(kāi)始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力。 ③ 機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。 脫模力的產(chǎn)生范圍： ① （脫模）塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。 整體性強(qiáng)度主要針對(duì)型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個(gè)方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計(jì)算尺寸并取整。 模具強(qiáng) 度 計(jì)算較為復(fù)雜，一般采用簡(jiǎn)化的計(jì)算方法 ,計(jì)算時(shí)采取保守的做法，原則是：選取最不利的受力結(jié)構(gòu)形式，選用較大的安全系數(shù)，然后再優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，充分提高模具強(qiáng) 度 。模具的各種成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件均有強(qiáng)度、剛度的要求，足夠的強(qiáng)度才可以保證模具能正常工作。 =，相應(yīng)的塑件制造公差 HS=[(1+SCP) 1z? +H S+ 2z? XХ P]= [(1+) 1z? +48+ 2z? х ] = MM 式中， x 是系數(shù)，可知一般在 ~ 之間，此處取 ?x 。 =：，相應(yīng)的塑件制造公差 LS2=[(1+SCP) 1z? +LS+ 2z? XХ P]= [(1+) 1z? +116+ 2z? ] = MM 式中， x 是系數(shù)，知一般在 ~ 之間，此處取 ?x 。 =，相應(yīng)的塑件制造公差 LM2=[(1+SCP) 1z? +LS+ 2z? XХ P]= [(1+) 1z? +116+ 2z? ] = MM 式中， x 是系數(shù)，一般在 ~ 之間，此處取 ?x 。 =,相應(yīng)的塑件制造公差 HM1=[(1+SCP) 1z? +HS1+ 2z? X1Х P1]=[(1+) 1z? +50+ 2z? ]= 式中， 21 xx、 是系數(shù)，一般在 ~ 之間，此處取 , 21 ?? xx 。 =，相應(yīng)的塑件制造公差Δ 3= LM1=[(1+SCP) 1z? +LS1+ 2z? X3 Х P1]=[(1+) 1z? +120+ 2z? х]= 式中， 21 xx、 是系數(shù)，一般在 ~ 之間，此處取 , 21 ?? xx 。 = 1=， LM1=[(1х SCP) 1z? +LS1+ 2z? X1 Х P1]=[(1Х ) 1z? +120+ 2z? Х]= 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 38 頁(yè) 式中 ， cpS 是塑件的平均收縮率， ABS 的收縮率 為 %~%,所以平均收縮率 2 ???cpS； 1x 、 2x 是系數(shù)， x 一般在 ~ 之間，此處取 ?? xx ； 21 ??、 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）； 2 zz ?? 是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對(duì)于中小型零件取 ??61z?（下同）。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見(jiàn)圖紙。在此取 IT8 級(jí)，型芯工作尺寸公差取 IT7 級(jí)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開(kāi)零部件的工作尺寸。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 38 頁(yè) 第 4 章 模具零件設(shè)計(jì) 模具成型零件尺寸計(jì)算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等?？紤]推桿的頂出行程要求，支撐板取 100mm 以滿足頂出要求。塑件的高度 35mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 2030mm。 在設(shè)計(jì)中，如果有斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，還需要考慮側(cè)抽芯對(duì)模具設(shè)計(jì)中模架外形尺寸的影響。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸。 模架的選擇 根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 38 頁(yè) GB/《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下： CI型模架圖 CI 型模具定模采用一塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口，潛入式澆口，采用斜頂側(cè)抽芯的注射成形模具。過(guò)低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 注射模的溫度對(duì)于塑料熔體的充模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 38 頁(yè) 狀和尺寸精度都有影響，對(duì)于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過(guò)大都是不利的。對(duì)于要求較低模溫（一般小于 C?80 ）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的 ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。由于 各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。 由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。 在塑料熔體充模過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過(guò)熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使