【正文】 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要起定位、導(dǎo)向以及承受一定側(cè)壓力的作用。 其它各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模 具所選注射機(jī)完全滿足使用要求。 模具高度尺寸的校核 模具高度尺寸為 305mm， 200mm? 270mm? 350mm（模具的最大厚度和最小厚度），因此校核合格。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 A1 型模架 模架各尺寸的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核該模具設(shè)計(jì)的尺寸 ，由文獻(xiàn) [5]表 44 可知，該模架各尺寸合理 。 經(jīng)上述模架尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為 8 號(hào)，板面為315mm ? 315mm，模架結(jié)構(gòu)形式為 ZJAT 型的標(biāo)準(zhǔn)模架。 B 板是動(dòng)模座板，考慮 到動(dòng) 模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型 芯 應(yīng)有一定的距離，還要設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu) ，拉料桿機(jī)構(gòu)， 按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取 B 板厚度為 80mm。 根據(jù)型腔的布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出，凹模嵌件所占的平面尺寸為150mm150mm，又考慮型腔側(cè)壁最小厚度為 ，再考慮到導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置和采用 內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu) 等各方面問(wèn)題，確定選用 直身簡(jiǎn)化點(diǎn)澆口無(wú)推料板型模架序號(hào)為 8 號(hào)（ WL=315315），模架結(jié)構(gòu)為 ZJAT 的形式， 模架 如圖 所示。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)模或定模固定板定位；模具通過(guò)澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動(dòng)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。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)盡可能地 選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件 可以節(jié)約制造經(jīng)費(fèi) ，隨時(shí)可在市場(chǎng)上 以性價(jià)比比較高的價(jià)格購(gòu) 買 得 到，這對(duì)縮短制造周期，降低制造成本時(shí)極其有利的，提高公司在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力 有很大的促進(jìn)作用 。 ?????????? 311pELpALT?┄┄┄┄┄┄┄┄┄（ ） 式中： T 是 動(dòng)模墊板厚度（ mm）； L 凹模的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，近似等價(jià)于兩墊塊之間的跨度，值為 198mm； P 是模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般為 30—50Mpa，這里取 35Mpa； A 是型芯在分型面上的投影面積 ； E 為模具材料的彈性模量，取為 ? 105 Mpa； L1 是模架的長(zhǎng)，為 315mm； p? 為模具剛度計(jì)算許用變形量 ，根據(jù)注射塑料品種， p? =25i2 =25? （ 1 0 00 .0 0 11 0 00 .4 5 51 ??? ） m? = m? =； 因此，要想 動(dòng)模墊板滿足剛度要求，其厚度應(yīng)大于 。 動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩塊墊板之間的跨度有關(guān)，根據(jù)初選的標(biāo)準(zhǔn)模架315? 315mm，墊塊之間的跨度大約 L=（ 3156060） mm=198mm。 （ 2）按強(qiáng)度計(jì)算 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 由于 ??lh， 所以 S= 2123 ????????pph?=（ ） 式中： S 是凹模壁厚 ， 為 3mm； h 是凹模深度，為 8mm； l是凹模長(zhǎng)度，為 94mm； P 是模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般為 30—50Mpa，這里取 35Mpa； p? 為模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力，取預(yù)硬化模具鋼 p? =300Mpa； 因此，要滿足強(qiáng)度要求的話，矩形凹模側(cè)壁厚度應(yīng)大于 。整體式矩形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算可根據(jù) 參考文獻(xiàn) [1]表 419 中的剛度公式計(jì)算。 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選315? 315mm 的標(biāo)準(zhǔn)模架。 凸模 寬度尺寸的計(jì)算 塑件在型芯上的投影，中間為凸起的圓以及一個(gè)圓孔，所以寬度方向圓和圓孔的尺寸相同，但是由于塑件周邊是矩形，所以寬度尺寸不同 。 凸模 長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 如圖 ，為凸模的外型尺寸。 因?yàn)?塑件在凹模部分投影為圓 ，所以跟凹模的 寬度尺寸和 長(zhǎng)度尺寸 是 一樣 的 。根據(jù) 參考文獻(xiàn) [1]P126 文字描述：實(shí)踐證明模具制造公差可取塑件公差的6131 — ，對(duì)于中小型的塑件取 ?? 61z? ，即 0 . 0 5 m m0 . 5 m m6161z ?????? ? ?? ? ? ?? ? 0 5 1 ???? ?????????? zxLSL scpM ? cpS 是塑件的平均收縮率，查 參考文獻(xiàn) [1]表 12 可得 ABS 的收縮率為 %—%，所以 cpS = 0 ?? ； 1sL 是塑件的外形長(zhǎng)度基本尺寸為 。 如圖 ，為凹模的外型圖。而對(duì)于四個(gè)斜推桿的小型芯而言，型芯較小，但斜推桿穿插過(guò)大 型芯，在開(kāi)模時(shí)散發(fā)的熱量****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 比較多，磨損也比較嚴(yán)重，因此也選用高合金工具鋼 Cr12MoV。所以綜合考慮之后，對(duì)于凹模鋼材選用 P20（美國(guó)牌號(hào)）。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件發(fā)生摩擦。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯有兩部分：一 部分是成型零件內(nèi)表面的型芯，另一部分是 兩 個(gè)斜推桿的小型芯，該塑件采用組合式型芯，因塑件的包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。在本設(shè)計(jì)中成型零件就是成型蓋外表面的凹模，成型內(nèi)表面的型芯（凸模）。成型零件在充模保壓階段承受很高的 型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 圖 拉料桿結(jié)構(gòu) ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 五章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。由于該塑件采用推桿推出塑件，故 采用與 Z 形拉料桿匹配的冷料穴。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。 校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積大小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。 ③ 計(jì)算澆口的剪切速率：由 參考文獻(xiàn) [1]式 420 可得：3nRq?? 澆? ， Rn 為澆口的當(dāng)量半徑，則： 3nRq?? 澆? = 1313 . 1 4 . 3 ???? ┄┄┄┄┄┄（ ） 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [2]表 28 可知，塑料 ABS 的最大剪切速率為 14s105? 。 輪輻式 澆口剪切速率的校核 ① 確定注射時(shí)間：查 參考文獻(xiàn) [1]表 48，可取 t=。 輪輻式 澆口尺寸的確定 輪輻式澆口就是由 4 個(gè)點(diǎn)澆口環(huán)形排列而成，如圖 所示為其中一個(gè)點(diǎn)澆口。 澆口的設(shè)計(jì) 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模一腔注射，因此采用 輪輻式澆口內(nèi)孔進(jìn)料 。~10176。 分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 Ra ~，此處 Ra 。 510179。 （ 4） 分流道截面尺寸 分流道截面選擇圓形， 再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為 8mm 的圓面積相等，可得： 4? R2= 42分D? 計(jì)算得出： R=2mm 凝料體積 （ 1） 分 流道的長(zhǎng)度 mmL 6144 ???分 （ 2） 分流道截面積 22 mmDA ?? ?分 （ 3） 凝料體積 22 cmmmALv ????? 分分分 校核剪切速率 （ 1）注射時(shí)間 查教材表 48，可取 t=。 ┄┄ ┄┄┄┄（ ） 取 D分 =8mm。 單邊分流道長(zhǎng)度取 L分 =4mm。 為了盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡， 滿足充模充分， 因此 本 設(shè)計(jì)采用 輪輻式澆口 ， 分流道布置形式 如 圖 所示 ， 分流道設(shè)計(jì)在定模板上 。 分流道的布置形式 ： 分流道的布局形式很多。通常分流道多開(kāi)設(shè)在模具的一邊，以有利于開(kāi)模時(shí)將流道凝料脫出。 （ 4）分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴。當(dāng)一模成形幾個(gè)不同形狀及大小或不同重量的塑件時(shí)，各分流道的截面積及長(zhǎng)度 應(yīng)與塑件相適應(yīng)，大多通過(guò)平衡計(jì)算確定。 （ 2）各型腔勻衡進(jìn)料，為此當(dāng)塑件形狀、大小相同時(shí)，各分流道的截面積各長(zhǎng)度都要對(duì)應(yīng)相等，各支分流道長(zhǎng)度也應(yīng)一致，并盡量取短。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 和布置形式 （ 1）分流道對(duì)熔體的阻力要小，應(yīng)在首先保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，尤其對(duì)于小型塑件更為重要。他的基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來(lái)自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。本設(shè)計(jì)中澆口套采用碳素工具鋼 T10A，熱處理淬火表面硬度為 50HRC55HRC。 （ 8） 主流道澆口套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。= 179。＋ 8178。主 ＋ r178。 （ 2）主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸＋（ ~1） mm=（ 4+1） mm=5mm （ 3）主流道大端直徑 D=d＋ 2L主 tan(α)=8mm，式中 α≈2176。材料選用 45 鋼，并經(jīng)局部熱處理球面硬度 3845HRC，設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來(lái)安裝模具是其定位作用，主流道襯套的進(jìn)口直徑略大于噴嘴直徑 ,以免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)二發(fā)生堵截現(xiàn)象。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和填充時(shí)間。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第四章 澆注系統(tǒng) 形 式和澆口的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì) 主流道常常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)的噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分離到或者型腔中。 合模力 /KN 1800 定位 孔直徑mm/ 125 最大成型面積/cm2 500 噴嘴球半徑mm/ 18 模板最大行程mm/ 350 噴嘴 孔直徑mm/ 4 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 由表 可知，該注射機(jī)的公稱鎖模力 kN3500?鎖F ,鎖模力安全系數(shù)為 2k =，這里取 2k =， 則取 2k 脹F = 脹F = 鎖F ，所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。 模p 是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的 20%40%，大致范圍是 25MPa40MPa。這里取 澆A = 塑A =1490mm2 。 澆A 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 塑A 的 倍。 表 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量/ 3cm 250 模板最大厚度/mm 350 螺桿柱塞直徑/mm 50 模板最小厚度mm/ 200 注射壓力 /MPa 130 定位中心孔直徑 /mm 125 注射行程 /mm 250 拉桿空間 mm/ 4483? 370 注射方式 螺桿式 合模方式 液壓 機(jī)械 ****本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 注射壓力校核 查參考文獻(xiàn) [1]表 41 可知， ABS 所需注射壓力為 80110MPa，這里選擇取注射壓力為 ?0p 90MPa，注射機(jī)的公稱壓力 為 ?公p 122MPa，注射壓力安全系數(shù) ?0k 之間，這里選擇取中間值 ?1k ，則： 公pM P apk ???? 所以注射機(jī)注射壓力合格。= cm179。 根據(jù)以上的計(jì)算， 得出在一次注射成型過(guò)程中注入模具型腔的塑料體積為179。 注射機(jī)型號(hào)的選定 近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)的注射機(jī)型號(hào)很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件提及的 倍來(lái)估算。 所需注射量的計(jì)算 塑件質(zhì)量、體積計(jì)算 對(duì)于該設(shè)計(jì) ,首先用 Pro/ 對(duì)此零件建立塑件模型，并通過(guò)此軟件分析，塑件質(zhì)量屬性 如 圖 所示。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候，流道設(shè)置在中心位置，澆口采用 直身點(diǎn) 澆口，處在 塑件突出圓的頂端 位置。本設(shè)計(jì)采用斜 推桿 側(cè)向抽芯