【正文】 靠近凸模。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(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，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。根據(jù)分流道的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定了分流道的截面尺寸和分流道的長度。 根據(jù)固定圈的長度和定模固定板的長度綜合考慮，最終確定分流道長度為 20mm。最終確定采用圓形截面，截面半徑為 2mm。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流 動(dòng)阻力小，比表面和小等問題，由于采用的是潛伏式二級(jí)分流道對(duì)熱損失及流動(dòng)提出了較高的要求，采用圓形的份流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保證熔融的塑料不回流，同時(shí)可隔斷注射壓力對(duì)型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。 因 ABS的推薦斷面直徑為 ～ ，部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。 （ 4）分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。對(duì)于此模來說在分流道上不須開設(shè)冷料井。 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) （ 1）在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。分流道截面的 形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 U 形等，圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。利用 Z 形的拉料桿配合冷料井?；诒敬卧O(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井，這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿 構(gòu)成。 主流道設(shè)計(jì)如圖 圖 主流道 冷料井設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。 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，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=5～ 10mm。 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(duì)接，主 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 流道對(duì)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),凹坑深度常取 3～ 4mm。 主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 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 ABS 的流動(dòng)性為中性，故其錐度取 3 度，過大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為 。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為 3176。主流道套通常 又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。 （ 6）澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。 （ 4） 對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。 （ 2） 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。 本章小結(jié) 本章主要對(duì)成型零部件中凸模、凹模、型芯以及模具型腔壁厚進(jìn)行了設(shè)計(jì)，根據(jù)平均收縮率法公式確定了相關(guān)的參數(shù) 。 HRC≥55HRC。必須具有一定的強(qiáng)度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因?yàn)?ABS 沒有腐蝕性。0,按六級(jí)精度制造 Hs=15mm 經(jīng)計(jì)算得： HM=。 表 凹模型腔的有關(guān)尺寸 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 H1 H2 H3 5 0+ 29 0+ 34 0+ 2 0+ 2 0+ 5 0+ 210+ 50+ 240+03281 250+05 型芯的計(jì)算 型芯徑向尺寸的 計(jì)算 型芯徑向尺寸 LM=[（ 1+S） Ls+3/4△ ]，其各字母的含義與前相同，型芯按六級(jí)精度制造，根據(jù)型芯的基本尺寸，代入數(shù)據(jù)得表 。塑件公差△為負(fù)偏差，S 為塑料的平均收縮率，δ z 為模具成型零件的制造公差取 1/4～ 1/6△，模具型腔按六級(jí)精度制造，型腔如圖 所示 。選定型腔數(shù)之后， 根據(jù)型腔布置的原則，選定型腔的布置形式為對(duì)稱式。 對(duì)各種型腔的布局進(jìn)行比較，最終采用對(duì)稱布置。 (3)各型腔間 距應(yīng)該盡可能大，以便在空間設(shè)置冷卻水道、推桿等，并具有足夠的面積，以承受注射壓力。 （ 1） 盡量保證各型腔從總的注射壓力中均勻分得所需的型腔壓力，同時(shí) 均勻充 滿，并均衡補(bǔ)料，以保證各塑件的性能、尺寸盡可能一致。設(shè)模具的型腔數(shù)目為 n，塑件的基本尺寸為 L，塑件的尺寸公差為 δ ，單型腔模具注塑生產(chǎn)可能產(chǎn)生的尺寸誤差百分比為 △，不同材料單型腔的尺寸誤差如表 所示 表 不同材料單型腔的尺寸誤差 塑料名稱 聚甲醛 聚酰胺 尼龍 66 ABS 尺寸誤差 △ % % % % （ 4） 根據(jù)注塑機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 設(shè)注塑機(jī)的最大注射量為 G（ g），單個(gè)塑件的質(zhì)量為 W1（ g），澆注系統(tǒng)的質(zhì)量 W2（ g），設(shè)型腔數(shù)目 n為 n≤ （ ） /W1 在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，塑件材料為 ABS，如果采用單型腔模具，尺寸誤差較大，塑件精度不高，由于每增加一個(gè)型腔，塑件尺寸精度都會(huì)降低 4%，綜合考慮，最終設(shè)定型腔數(shù)目為 2. 型腔的布置 模具型腔數(shù)確定以后，應(yīng)考慮型腔的布局。 （ 1） 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目 根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi) 。 圖 分型面的選擇 型腔數(shù)的確定 為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。 （ 4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。 （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。通常有以下原則： （ 1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 4 分型面設(shè)計(jì)與型腔布局 分型面的設(shè)計(jì) 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。 表 注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù) 注塑機(jī)最大注塑量 注 塑 壓 力 注 塑 速 率 塑 化 能 力 鎖 模 力 注塑機(jī) 拉桿間距 100 cm3 150 Mpa 85(g/s) 40(Kg/h) 600KN 320x320mm 頂 出 行 程 最 小 模 厚 最 大 模 厚 模 板 行 程 注塑機(jī)定位孔直徑 噴嘴球 半徑 300mm 170mm 300mm 300mm 125 mm R10 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 模架的選定 根據(jù)塑件選定模架為： S2030— B— I— 35— 35— 70。另預(yù)置澆道凝料為 2 cm3因此估算塑件體積為 cm3。 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 3 注射設(shè)備的選擇 估算塑件體積 估算塑件體積和質(zhì)量： 該塑件材料為 ABS，密度為 ，收縮率為，取平均密度為 g/cm3，平均收縮率為 ﹪。 本章小結(jié) 本章對(duì)塑料制件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)工藝性分析，介紹了塑件的材料 ABS 的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能以及成型性能等。 環(huán)境性能 塑料 ABS 不受水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類 、 氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 ABS在 40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 ABS 的力學(xué)性能受溫度的影響較 大。ABS 的耐蠕變性比 PSF 及 PC 大，但比 PA 及 POM 小。 熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于 200 克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高 。模溫超過 120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長。料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過低會(huì)造成缺料，表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡。 冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。適于制作一般機(jī)械零件 ,減磨耐磨零件 ,傳 動(dòng)零件和電訊零件 . 成型性能 無定形料 ,流動(dòng)性中等 ,吸濕大 ,必須充分干燥 ,表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù)熱干燥 8090 度 ,3 小時(shí) .宜取高料溫 ,高模溫 ,但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度 ).對(duì)精度較高的塑件 ,模溫宜取 5060 度 ,對(duì)高光澤 .耐熱塑件 ,模溫宜取 6080 度 .如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒āＳ懈呖箾_、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 制件工藝分析 塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析 圖 蓋板 原料的成型特性與工藝參數(shù) ABS 樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣 性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、 汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 圖 蓋板 本章小結(jié) 本章主要 介紹了塑料模具發(fā)展 展史、國內(nèi)外在塑料模具方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容等。 武漢科技大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 對(duì)塑料蓋板的工藝性能和成型性能進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一套用于蓋板注射成型的模具，蓋板如圖 所示，設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括： (1)對(duì)制件進(jìn)行三維造型，并對(duì)塑件的工藝性能和成型性能進(jìn)行分析； (2)選擇注射機(jī)型號(hào)，并確定注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 。 80 年代中期注塑模進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模 CAD/CAE 軟件，比較著名的有 : MOLDFLOW 公司的 MOLDFLOW 系統(tǒng)； PTC 公司的Pro/Engineer 軟件； UG 公司的 UGllUNIGRAPHICSl 系統(tǒng)等等 .這些先進(jìn)軟件的熟練掌握極大地促進(jìn)了國外模具行業(yè)的發(fā)展。 70 年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的 CAD 技術(shù)和 CAM 技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向 CAD/CAM 一體化方向發(fā)展。這對(duì)我們新時(shí)代的年輕人來說是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì) ,同時(shí) 也是一次強(qiáng)大的挑戰(zhàn) 。一方面，國內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面， 模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向也十分明顯。這些項(xiàng)目的成果對(duì)促進(jìn)我國注塑模技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國注塑模技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高。從 20 世紀(jì) 80 年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國外知名度較高的注塑模系統(tǒng)。近年來，出現(xiàn)了許多新的塑料成型工藝，如注射成型技術(shù)方面的無流道凝料注射成型、熱塑性塑料注射成型、排氣注射成型、反應(yīng)注射成型以及多品種的共注射成型；生產(chǎn)復(fù)合多層容器、片材和型材的多臺(tái)擠出機(jī)，將不同塑料送入共