【正文】 ………………………………………… 16 致謝 ……………………………………………………………… 17 參考文獻 ………………………………………………………… 18 蚌埠學院 3 第一章 緒論 模 具是 在合理的加工工藝參數，工藝條件下，利用其本身特定形狀與成型設備，去成型產品零件的生產裝備，是現代制造業(yè)中產品零件的成型工具或成型工藝裝備。 對模具的全面要求是：能生產出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。 模具影響著制品的質量。其次，在加工過程中，模具結構對操作難以程度影響很大。另外模具對制品的成本也有影響。 模具作為一種高附加值和技術密集型產品，其技術水平已成為衡量一個國家制造水平的重 要標志，隨著工業(yè)生產的不斷發(fā)展，模具工業(yè)在國民經濟中的地位日益提高并將會發(fā)揮越來越重要的作用。被廣泛運用在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中， 60%～ 80%的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定著產品質量的高低，因此，模具被稱之為 “百業(yè)之母 ”。因此，模具也成為衡量一個國家工業(yè)化發(fā)展水平的很重要的標簽。 根據國內和國際模具市場的發(fā)展狀況，有關專家預測，未來我國的模具經過行業(yè)結構調整后，將呈現十大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化；二是模具的精度將越來越高；三是多功能復合模具將進一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應高壓注射成型等工藝的模 具將有較大發(fā)展；六是模具標準化和模具標準件的應用將日漸廣泛；七是快速經濟模具的前景十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術含量將不斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產品結構調整所導致的模具市場未來走勢的變化。在模具制造方面，掌握一般 機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結構的特點，根據不同情況選用模具加工新工藝。在設計澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模兩腔，澆注系統(tǒng)的設計是注塑模具設計的一個重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設計時必須按如下原則： （ 1）型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現象。 （ 3） 系統(tǒng)流道應盡可能短，斷面尺寸適當（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。 （ 5）滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。 主流道設計 主流道是塑料熔體進入模具型腔是最先經過的部位，它將注 塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨設計成主流道套鑲入定模板內。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對塑件與澆注系統(tǒng) 連接處能自動減斷。 主流道的設計要點如下： 蚌埠學院 6 （ 1）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，主流道設計成圓錐形 。 （ 3） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。 （ 5）由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部 分常設計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質鋼材單獨加工和熱處理，所以在主流道處采用電加熱以提高料溫。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長度約為主流道大端直徑。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 積最小（流道表面積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。 分流道設計要點： （ 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，分流道轉折處應以圓弧過度。 蚌埠學院 7 （ 3） .分流道的位置可單獨開設在定模板上或動模板上，也可以同時開設在動，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 分流道的長度 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應力求縮短。 部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。分流道應考慮 出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動阻力小，采用圓形的 分 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，同時可隔斷注射壓力對型腔內塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。 澆口選擇 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。 （ 2）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。 當塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內磨 擦 加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。澆口位置的選擇： （ 1）澆口位置應使填充型腔的流程最短。 （ 2）澆口設置應有利于排氣和補塑。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產生。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設置 澆口時應考慮料流的方向，澆口數量多，產生熔接痕的機會很多。對于大多數框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產生。 因點口在脫開時會傷塑件的內表面在這里是可以的，考慮到點澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離， 所以選取用點繞口。定模和動模相接觸的面稱分型面。而且應使塑件流在動模部分，由于推出機構通常設置在動模的一側，將型芯設置在動模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，這樣有利脫模。拔模斜度小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 （ 3）分型面的選擇應有利于成型零件的加工制造。 排氣糟的設計 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型 腔 及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產生微量的分解氣體。否則，被壓縮的空氣產生高溫 ，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿。 導向機構的主要作用有：定位、導向和承受一定側壓力。 塑件在注入型腔過程中會產 生單向側壓力，或由于注射機的精度限制，使導柱工作中承受一不定的導向作用。由于注塑壓力的各向性就會對導柱進行徑向的剪力，導致導柱容易折斷。 第七章 脫模機構的設計 在對塑件進行脫模是必須遵循以下原則： ， （ 1） 因為塑料收縮是抱緊凸模，所以頂出力的作用點應盡量靠近凸模。 （ 2） 頂出力應作用在塑件剛性和強度最大的部位， 如加強筋，壁厚等處。 （ 3） 為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位。 （ 4） 若頂出部位需設在塑件使用或裝配的基準面上時，對不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進塑件 ；否則塑件會出現凸起，影響基面的平整。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設計，冷卻介質的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度， 塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。 （ 2）模具溫度均勻、冷卻時間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。 （ 4）隨著結晶型聚合物的結晶度的提高，塑件的耐應力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利 的 ，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應力開裂性與塑料的內應力直接相關，因此提高模具溫度和充模，減少補料時間是有利的。 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質量和生產效率，根據塑料的要求，注射到模具內的塑料溫度為 2022℃ 左右，而從模具中取出塑件的溫度約為 600℃ ，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度 。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱。 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求： 蚌埠學院 12 （ 1）確定加熱或是冷卻； （ 2） 模溫均一，塑件各部分同時冷卻； （ 3） 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； 溫度調節(jié)系統(tǒng)應盡量結構簡單，加工容易，成本低謙。這樣做同時可實現盡量降低入水與出水的溫度差的原則。 (5) 進水口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側，通常應設在注塑機的背面。 ， 而且在冷卻系統(tǒng)內，各相連接處應保持密封，防止冷卻水外泄。由于電加熱清潔、結構簡單、可調節(jié)范圍大 。模具裝配過程是按照模具技術要求和相互間的關系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 塑 料模的裝配基準分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準。 ， 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為—— 毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發(fā)生變形，有時在試模中經常發(fā)現在分模面上澆 口套周圍出現塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。 模具的裝配順序 1 確定裝配基準； 2 裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； 3 調整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于 80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產生飛邊。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應防止進入系統(tǒng)中； 蚌埠學院 14 7 試模：試模合格后打上模具標記，包括模具編號、合模標記及組裝基面。 （ 2 ） 筒和噴嘴的加熱 根據工藝手冊中推薦的工藝參數將料筒和噴嘴加熱 ，與模具同時進行。 （ 4） 注塑 在料筒中的塑料和模具達到預熱溫度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質量缺陷，分析導致缺陷的原因，調整工藝參數和其他技術參數，直至達到最佳狀態(tài)。那么優(yōu)化設計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別