【正文】 通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較 ， 最終設(shè)計出一副注塑模 。 本說明書 從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。 該產(chǎn)品設(shè)計為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具要有較高的注 塑效率， 因而 澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為塑件采用輪輻式澆口，因此選用單分型面注射模，澆口和塑件一起 從模具中脫落的 人工取出的 結(jié)構(gòu)。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計中也進(jìn)行了設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 塑料壓圈 單 分型面 一模一腔 注射模具 輪輻式澆口 尼龍1010 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 4 頁 緒論 模具的重要意義： 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備 ， 是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為 “ 工業(yè)之母 ” 和 “ 磁力工業(yè) ”。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低 ，已經(jīng)成為衡量一個國家的產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。 模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個國家工業(yè)的強(qiáng)弱。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。 塑料制品具有原料來源豐富 ， 價格低廉 ， 性能優(yōu)良等特點(diǎn)。 塑料注射成形工藝的最大特點(diǎn)是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。 模具在我國的發(fā)展歷程： 我國的模具工業(yè)是 19世紀(jì)末 20世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來的。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 5 頁 進(jìn)步很快。直到 20 世紀(jì) 70 年代末，由于錯過了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大浪潮，我國的模具業(yè)沒有跟上世界發(fā)展到步伐。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進(jìn)口模具，我國成功地復(fù)制了一批代替品，如汽車覆蓋件模具等。 前景展望： 我國進(jìn)入實(shí)施國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的第十一個五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個關(guān)鍵時期。 不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè) ， 為實(shí)現(xiàn)把我國建 設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)而奮斗。 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 6 頁 一 壓圈塑件的工藝分析 圖為 壓圈塑件零件 圖（制品單 mm），材料采用 PA1010 尼龍。 尼龍類工程塑料外觀上都呈現(xiàn)為角質(zhì)、韌性、表層光亮、白色（或乳白色）或微黃色、透明或半透明的結(jié)晶性樹脂，它容易被著成任一種顏色。溫度一旦達(dá)到就出現(xiàn)流動。 塑件材料物理性能 ： 密 度： 3/ cmg? 收縮率 ： %~% 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 7 頁 熔 點(diǎn)： 215225℃ 吸水率 ： 100% 材料力學(xué)性能： 拉伸強(qiáng)度： ＞ 60． 0MPa 彎曲強(qiáng)度： 缺口沖擊強(qiáng)度：25 mKJ? 塑件質(zhì)量 的估算 ： 該產(chǎn)品材料為 PA1010 由上得知其密度為 3/ cmg? ， 收縮率為%~%，計算出 PA1010 的 平均密度為 ／ cm3,平均收縮率為 %。 將該壓圈分為三部分進(jìn)行體積的計算： 則總的體積 即 塑件的體積 cmV ?塑 塑件的重量 gVM ）（塑塑 0 4 ??? ? ? 式中： ? —— 塑料密度 塑件要求： 塑件不允許有較大的澆口痕跡，邊沿?zé)o飛邊或較少易清理。從塑料制品圖可見，該制品結(jié)構(gòu)簡單，輪廓尺寸大小為高 21mm直徑 23mm,屬結(jié)構(gòu)較簡單的小型零件。有圖可知，未注公差尺寸，采用標(biāo)準(zhǔn) MT6 級精度公差。 ③ 、表面質(zhì)量分析，該零件表面質(zhì)量要求不高，注射時只要控制好相應(yīng)的各項工藝參數(shù)，比較容易達(dá)到要求。 ⑤ 、 流道和澆口的設(shè)計應(yīng)考慮盡量 減少阻力。 根據(jù)塑料，查得 PA1010 的密度： ~ g/ 3cm ， 所以 ρ= g/ 3cm ， 根據(jù)塑件形狀及尺寸，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)。所以根據(jù)國內(nèi)常用的注塑機(jī)型，我們初步選用 XS— ZY— 125， 相關(guān)參數(shù)見下表： 表 2 XS— ZY— 125 型注射機(jī)的主要參數(shù) 表 額定注射量 125cm3 鎖模力 900KN 螺桿（柱塞）直徑 42mm 最大成型面積 3202cm 注射壓力 120MPa 最大開模行程 300mm 注射行程 115mm 模具最大厚度 300mm 注射方式 螺桿式 模具最小厚度 200mm 噴嘴圓弧半徑 12mm 動定模固定板尺寸 428? 458mm 噴嘴孔直徑 4mm 拉桿空間 260? 290mm 三．分型面的設(shè)計 分型面溢料是塑料注射模的突出問題。 選擇分型面時的 考慮方向： ① 分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 ； ② 將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度 ； ③ 軸芯機(jī)構(gòu)要考慮軸芯距離 ； ④ 分型面作為主要排氣面時，分型面設(shè)于料流的末端 ； ⑤ 塑件開模后留在動模上 ； ⑥ 分型面的痕跡不影響塑件的外觀 ； ⑦ 澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排 ； ⑧ 推桿的痕跡不露在塑件的外觀上 ； ⑨ 使塑件易于脫模 。 因?yàn)樵撍芗菆A桶狀不易采用直接澆口注射，所以采 用 輪輻 式澆口 ，采用 單型面， 分型面選為 產(chǎn)品最大輪廓處 ，如下圖： 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 11 頁 四．澆注系統(tǒng)的設(shè)計 1 主流道設(shè)計 主流道為注塑機(jī)的噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。 由于熔體在料筒內(nèi)已被壓縮 ,此時流入模的空腔內(nèi) ,其體積必然要增大 ,流速也略為減小。 ~3176。主流道長度有定模板厚度確定。 由于注射機(jī) 噴嘴孔直徑為 Φ4mm，噴嘴前端球面半徑為 Φ12mm，根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系，可取主流道球面半徑為 13mm， 小端直徑為 ，經(jīng)換算主流道大端直徑為 ，為了使溶料順利進(jìn)入分流道，可在主流 道出料端設(shè)計半徑為 5mm 的圓弧過渡 。澆口位置的選擇：盡量縮短流動距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。所以，塑件的澆口選擇在 壓圈較厚邊 6mm 處 ，由于塑件所填充塑料多，這樣可以提高充模速度。 無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。 通常要考慮以下幾項原則： ① 盡量縮短流動距離 ； ② 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處 ； ③ 必須盡量減少熔接痕 ； ④ 應(yīng)有利于型腔中氣體排出 ； ⑤ 考慮分子定向影響 ； ⑥ 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 ； ⑦ 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷 ； ⑧ 注意對外觀質(zhì)量的影響 ； 根據(jù)以上的條件，選用 輪輻式 口，如下圖 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 13 頁 3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計： 由于制品的平均厚度為 ，制品尺寸有較小，確定冷卻水孔直徑為 6mmm.此模具在定模板上均開設(shè)單層式冷卻回路形式，分別對定模進(jìn)行水冷卻， 而動模部分由于凹模側(cè)滑塊，可以不設(shè)冷卻水道，塑件同樣能及時冷卻， 冷卻水路 布置如下圖虛線所示： ： 為防止注射機(jī)噴嘴處的冷料頭和最先進(jìn)入模具的低溫熔體進(jìn)入型腔，影響制品質(zhì)量，此模具中，在主流道下方設(shè)置了冷料穴。一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃?，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等 。 模具 設(shè)計 課程設(shè)計說明書 第 14 頁 適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。其設(shè)計往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過試模與修模再加以完善， 由于塑件的尺寸適中，為薄殼型塑件，模具型腔空間較小，排氣量不大 ，故 此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面 自然 排氣 ，不必單獨(dú)設(shè)計排氣系統(tǒng) 。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。 設(shè)計成型零件時 為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，采用較低的尺寸精度。 為了計算簡便，規(guī)定： （ 1） 塑件的公差 ： 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值 “ ” ，制品叫做腔尺寸公差取正值 “ ”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。另外對于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪?，故磨損量 δc=0。 查表得 PA 塑料的收縮率為 %~%。 （ 5）