【正文】 模 具設(shè)計需要很多的設(shè)計內(nèi)容，每一項內(nèi)容都有它的標(biāo)準，而有一些標(biāo)準不容易查到，因此導(dǎo)致設(shè)計完成后，還需要修改，反反復(fù)復(fù)，過程長，標(biāo)準問題解。 在設(shè)計過程遇到了不少問題，比如說，在模具工件設(shè)計中，剛開始采用的是手動描制工作，可在下面的設(shè)計中發(fā)現(xiàn)，這樣設(shè)計有不合理的地方，不容易找到基準面，因此又采用自動創(chuàng)建工件，解決了上述問題。 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 109 模具開模仿真 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 總 結(jié) 通常三個月的畢業(yè)設(shè)計，我對注塑模具的設(shè)計過程有一個全面的了解。 圖 108 推桿固定板 圖 109推板 模具開模仿真 首先模具在定模座板與定模板之間分離，當(dāng)分開一定距離后定位拉桿阻止定模板的運動，第一個分型面分型完成。 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 106 動模板 圖 107 墊塊 推桿固定板 用于固定頂桿如圖 108 所示。 結(jié)構(gòu)型式：平行墊塊（該模具采用平行墊塊）。 墊塊 墊塊模型如圖 107所示。 定模板 上面的型腔為整體嵌入式；有兩個型芯固定孔；其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為 H7/m6過渡配合，如圖 105所示。主流道澆口套、定位環(huán)等安裝在定模底板上。 模具裝配圖 模具總裝配圖如圖 101所示，模具二維工程圖如圖 102所示 [7]。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過導(dǎo)向零件與動模或定模固定板定位；模具通過澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位 ；動模墊板與動模固定板不需要 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 銷釘精確定位；墊快不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準模架，可選用標(biāo)準模架 450 550,可符合要求。通用標(biāo)準件如緊固件等。模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時對大型模具，這一點尤為重要。 圖 91 頂桿 圖 92 彈簧 第十章 模具總裝配設(shè)計及開模仿真 模架的選擇 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標(biāo)準化十分重要，因此，我們在模具設(shè)計過程中，要盡可能的選擇標(biāo)準模架， 確定出標(biāo)準模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準代號。 脫模機構(gòu)的確定 由于塑件采用點澆口，有兩個分型面，因此要進行兩次開模，第一次彈簧作 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 為推出機構(gòu)，彈簧形狀如圖 92所示，第二次是塑件的推出，由于脫模是沒受到限制，因此在塑件下表面設(shè)置推桿，為了防止受力不均勻，采取對稱式排列。配合間隙一般為直徑的（ ～ 2）倍，至少應(yīng)大于 15mm，對于非圓形推桿需大于 20mm。 為防止熔體的滲漏，頂桿的工作段應(yīng)有配合要求，常用 H8/f7 或 H7/f7。 頂桿材料多用 45 鋼或 T8， T10 碳素工具鋼。 品某部位脫模阻力特別大，應(yīng)在該處增加推桿數(shù)目。 選材合理，熱處理得當(dāng)，經(jīng)久耐用。 推出位置應(yīng)力求設(shè)在制品內(nèi)表面，并且不影響裝配之處，或?qū)ν庥^質(zhì)量影響不大的部位。同時力求著力點在制品剛度和 強度的最大部位之處，著力面積應(yīng)盡可能大些以減小應(yīng)力集中。以選擇適宜的脫模結(jié)構(gòu)，并使推出力的重心盡可能與脫模力中心重合。脫模機構(gòu)的作用包括脫出，取出兩個動作，即先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等模具松動分離，稱為脫出，然后把其推出從模具內(nèi)取出。 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 第九章 脫模機構(gòu)設(shè)計 在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合 導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合如圖 8圖 8圖 83所示 [29]。 導(dǎo)套的設(shè)計 結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（Ⅰ型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴孔，以保證其配合精度； 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣； 導(dǎo)套孔的滑動部分按 H8/f7 或 H7/f7 的間隙配合，表面粗糙度為 μ m。導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7 或 H8/f7 的間隙配合； 導(dǎo)柱工作部分的 表面粗糙度為 m； 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。 導(dǎo)柱的設(shè)計 該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽； 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出 6～ 8mm； 為使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分； 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準模架知為 248。此模具為 小型模具，對精度要求也不是很高，所以不需要用定位機構(gòu)，可直接由導(dǎo)向機構(gòu)定位。當(dāng)采用標(biāo)準模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。 承受一定的側(cè)向壓力 塑料 熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個方向都承受壓力，如果塑件是非對稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計成非平衡進料形式，就會產(chǎn)生單邊的側(cè)向壓力，設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)可承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 定位作用 模具合模時，導(dǎo)向機構(gòu)可以保證動模和定模的位置正確，以便使型腔的形狀和尺寸精確；另外，導(dǎo)向機構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整。 圖 71 冷卻水道 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第八章 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計 塑料模閉合時為了保證型腔形狀和尺寸的準確，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機構(gòu)，最常見的導(dǎo)向定位機構(gòu)是在模具型腔四周設(shè) 有2～ 4 對互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動模邊或定模邊，但一般設(shè)計在主型芯周圍。 另外，當(dāng)為提高冷卻效率而采用增大水道直徑的方法時，應(yīng)保證冷卻水能處于湍流狀態(tài)。 8. 冷卻水道應(yīng)避免與模具結(jié)構(gòu)的其他部件發(fā)生干涉。 6. 冷卻水應(yīng)盡量避免靠近塑件的熔接痕 位置。 4. 冷卻水道的布置應(yīng)使冷卻水的出入口溫差盡量小，一般取 58℃。 注塑模冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則： 1. 冷卻水道盡可能多、孔徑盡可能大。因此模具的冷卻時間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。熔體在成型時釋放的熱量中約有 5%以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，其余 95%需冷卻水帶走，否則由于塑料熔體的反復(fù)注入將使模溫升高。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對生產(chǎn)力的影響主要由冷卻時間來體現(xiàn) 。排氣間隙可認為取 ～。 注射模成型時的排氣方式 通常以如下四種方式進行： 利用配合間隙排氣 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 利用排氣塞排氣 強制性排氣 通常在中小型模具中，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，其間隙為 ～ 。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡，另一方面氣體受壓力，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。 開模距離取 H1 = 30 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 =120 余量取 8 則有： Smax ≥ s =30+120+8 符合要求。 [25] 開模行程 s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。 模具厚度 模具厚度 H（又稱閉合高度）必須滿足： Hmin﹤ H﹤ Hmax 式中 Hmin—— 注射機允許的最小厚度，即動、定模板之間的最小開距； 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 Hmax—— 注射機允許的最大模厚。 注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力 pmax,應(yīng)該大于注射機成型時所調(diào)用的注射壓力， pmax = 109Mpa,注射機成型時所調(diào)用的注射壓力為 , 符合要求。因此，設(shè)計注射模時必須滿足下面關(guān)系： nA1 + A2 ﹤ Am 式中 Am—— 注射機允許使用的最大成型面積 (mm2） 其他符號意義同前 . 注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。 根據(jù)容積計算 nVz + Vj =≤ 可見注射機的注射量符合要求 注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。 故應(yīng)使 nVz + Vj ≤ 或 nmz + mj ≤ 式中 Vg（ mg） —— 注射機額定注射量 (cm179。 Vj（ mj） —— 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量 (cm179。或 g）； n —— 型腔數(shù)目 山東 輕工業(yè)學(xué)院 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 Vz（ mz） —— 單個塑件的容量或質(zhì)量 (cm179。 塑件體積計算 按照前面提供的方法查詢塑件的質(zhì)量屬性，得體積為 cm3，考慮到主流道的體積，用修正公式估算為 V1=kV== cm3. 注射機型號的選擇 根 據(jù)塑件的體積初步選定為 J54S200/400 螺桿式注射機 合模方式： 液壓 — 機械 標(biāo)稱注射量 cm3: 200400 螺桿直徑 mm: 55 注射壓力 105Pa: 1090 注射行程 mm: 160 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min: 16,28,48 注射方式 : 螺桿式 合模力 KN： 2540 最大成型面積 cm2 ： 645 模板最大行程 mm: 260 模具最大厚度 mm: 406 模具最小厚度 mm: 165 注射機參數(shù)校核 注射量的校核 注射機一個注 射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的 80%以內(nèi)。