【正文】 1 塑件的二維圖 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 塑件的材料分析 PC 屬于熱塑性塑料。） PC 的性能： 綜合性能較好，無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐水、油等；吸水性較小，透光率很高，介電性能良好。 PC 是非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物。 型芯 30ˊ～ 50ˊ 綜合上述條件，又根據(jù)常用熱塑性塑料的成型條件，可知 PC 材料的特性如下 1： 表 11 PC 材料的特性 （ Table 11 characteristic of PC material） 縮寫 密度 （ g/mm3） 計(jì)算收縮率 （ %） 注射壓力 (Mpa) 適用注射機(jī)類型 PC ～ ～ 60～ 100 螺桿、柱塞式均可 牙刷杯的性能描述 （ 1）制品的表面形狀：塑件的表面形狀應(yīng)在考慮滿足使用要求的前提下盡可能設(shè)計(jì)的易于成型。 結(jié)論：通過分析得脫模斜度為 2 度。 結(jié)論：通過分析得壁厚為 。設(shè)置圓角，能使其成型時(shí)流動(dòng)性能好，成型順利進(jìn) 行防止應(yīng)力集中。 ? 圖 22 圓角半徑 通過以上的工藝性和結(jié)構(gòu)分析得出：該塑件的外形如圖 23 所示： 圖 23 塑件的形狀 注塑機(jī)的主要參數(shù)有螺桿直徑、 螺桿轉(zhuǎn)速 、 理論注射容量 、 注射壓力 、注射速率 、 塑化能力 、 鎖模力 、 拉桿間距、模板行程、模具最小厚度、模具最大厚度、定位孔直徑、定位孔直徑、噴嘴口直徑 等。 (2)注射壓力：為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿(或柱塞 )對(duì)熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力。 這里從實(shí)際注射量在額定注射量的 20%～ 80%之間考慮，初選SZ200/120 注射機(jī)。 表 21 SZ200/120 注射機(jī)技術(shù)規(guī)范 螺桿直徑 /mm 42 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r178。 1s? ） 120 塑化能力 /（ kg178。 V)/（ mm179。 385 模板行程 /mm 350 模具最小厚度 /mm 400 模具最大厚度 /mm 230 定位孔直徑 /mm 125 第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分型面的選擇和型腔數(shù)量和布局的確定 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。 分型面合模方向的選擇 選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓 最大位置南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 處，以便于順利脫模，同時(shí)還應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素： 分型面選擇應(yīng)便于塑料制件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。 分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位，使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和休整 。注塑成型時(shí)所需要的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選 擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力； 盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）。 圖 31 牙刷杯注塑模具分型面形狀及位置 模具的基本結(jié)構(gòu)選擇 模具的基本結(jié)構(gòu)有兩種：單分型面注塑模和雙分型面注塑模。一部分型腔在動(dòng)模，一部分型腔在定模。開模后，制品和流道留在動(dòng)模，制品和澆注系統(tǒng)凝料從同一分型面內(nèi)取出，動(dòng)模部分設(shè)有推出系統(tǒng)，開模后將制品推離模具。與單分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一個(gè)南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 可移動(dòng)的中間板（又名澆口板）。在開模時(shí)由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開，以便取出這兩塊板之間流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。 由于充電器外殼為大批大量生產(chǎn)，從提高生產(chǎn)效率角度出發(fā)，雙分型面注塑模的效益要更好。 根據(jù)上述原則，分析得出：模具的基本結(jié)構(gòu)為雙分型面注塑模。 由于模具型腔的數(shù)量通常根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式來確定的。確定型腔數(shù)量的方法有：根據(jù)鎖緊力確定，根據(jù)最大注塑量確定，根據(jù)塑件精度和經(jīng)濟(jì)性確定。設(shè)模具中的型腔數(shù)目為 n，制品的基本尺寸為 L(mm)，塑件的尺寸公差為177。Δ s% n≤ 2500δ /（Δ s178。 本零件主要從精度考慮，通過上述分析可得：該塑料采用一模四腔，即一次注射成型四個(gè)塑料制件，采用十字形布局，優(yōu)點(diǎn)是流道轉(zhuǎn)折較少，熱量壓力損 失較小。 圖 33 塑件的布置方案 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具的行腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱。澆注系統(tǒng)包括：主澆道、分澆道、澆口、冷料穴等組成。 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 主流道的設(shè)計(jì)原則是：在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道的長度，以使凝料少，壓力和熱量損失小。 mmRR 20 ?? （ 231） mmdd 10 ?? （ 232） 由公式（ 231）、（ 232），以及其他技術(shù)要求得出主流道尺寸見表 21。主流道體積： V= 3cm 分流道 設(shè)計(jì) 分澆道是連接主澆道和澆口的主要通道 ,起著分流和轉(zhuǎn)向的作用。 表 32 各種流道截面的效率 從上表中可以看出，截面為圓形和正方形的分流道截面效率最大，應(yīng)用效果應(yīng)是最好的。圓形分流道要求開設(shè)在分型面兩側(cè)，對(duì)稱分布加工難度大。 通過分析得：在充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)中擬采用梯形截面。它要求各對(duì)應(yīng)部位的尺寸相等。而且在此模具中不會(huì)造成份流道過長的缺點(diǎn)。 表 33 塑料分流道斷面尺寸推薦 塑件品種 分流道直徑（ mm） PC ~ （ 4）其他數(shù)據(jù)確定：分流道體積： V=(4＋ 5）179。 40179。單一通道長度： L=40mm 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿型腔，它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還沒冷卻的熔體倒流。另外，它傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造方便。在充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)中，采用底部帶有拉料桿的冷料穴，這類冷料穴的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。利用球頭形的拉料桿配合冷料穴。塑料進(jìn)入冷料穴后，緊包在拉料桿的球形頭上，拉料桿固定在面板上，開模時(shí)將主流道凝料拉出定模，然后靠推板頂出塑料制件時(shí)，強(qiáng)行將其從拉料桿上刮下脫模。 通過分析得出：該設(shè)計(jì) 中選擇第（ 3）種，且拉料桿的頭部選擇為球形。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式： 整體式凹模：非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形；加工困難，故只適用于小型且形狀簡單的塑件成型 ,此時(shí)可省去定模座板。 （ 1）整體嵌入式凹模：凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。 （ 3）拼塊組合式凹模：這種結(jié)構(gòu)形式廣泛用于大型模具上。 ①凹模底部鑲拼式結(jié)構(gòu)：對(duì)于形狀較復(fù)雜的型腔或尺寸較大時(shí)，可把凹模做成通孔型的，然后再鑲上底部。 ③瓣合式凹模：對(duì)于側(cè)壁帶有凹凸形狀或外螺紋時(shí)，為了便于塑件脫模，可將凹模做成兩 瓣或多瓣組合式。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。但是由于不便于加工，故只適用于形狀簡單且凸模高度較小的單型腔模具。 （ 1） 整體裝配式凸模：它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成； （ 2）鑲件組合式凸模：對(duì)于形狀復(fù)雜的凸模，為了加工方便，可采用鑲件拼合式結(jié)構(gòu)。 成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸一般是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的工作尺寸。 在下面的計(jì)算 當(dāng)中，公式的字符含義為： S 為塑件的平均收縮率， S= % ； ? 為制品公差； z? 為模具制造公差。 表 34 成型零件工作尺寸 類別 塑件尺寸 制品公差△ 計(jì)算公式 工作尺寸 凹 模 工 作 尺 寸 的 計(jì) 算 0 ? ?MLZSLS????????? ???043)1( (凹模的徑向尺寸） ? 0 ? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 因?yàn)橐话銇碚f，普通澆注系統(tǒng)多數(shù)是單分型面的二板模具，而直接澆口、潛伏式澆口多是雙分型面的三板模具。 塑件脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則為：（ 1）結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度；（ 2）保 證塑件不變形、不損壞；（ 3）保證塑件外觀良好；（ 4） 盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝 通過分析得：選用脫模板脫模機(jī)構(gòu)。 脫模力的計(jì)算 脫F =f178。 cosα — 正F 178。 cosα sinα ) （ 261） 正F =p178。 正F —— 因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）（ N 。； p—— 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般 p=8～ 12MPa。 由以上幾式得出： 總脫F =1178KN 其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力，其主要形式有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。也可采用 T8A 材料，再 （ 4 （ 5）導(dǎo)柱放在動(dòng)模側(cè)能夠保護(hù)型芯使之不受損傷，而導(dǎo)套放在定模側(cè)方便順利脫模和取出塑件； （ 6）一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式為 H8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套的固定部分配合形式為 H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合形式為 H7/k6； （ 7）除了動(dòng)模、定模兩者之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，動(dòng)模座板與推板兩者間也設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套； （ 8）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)具體的模具大小而決定，可通過參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù) 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 通過分析：選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 當(dāng)塑件熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔中及澆注系統(tǒng) 內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。 因?yàn)楸舅芗呐艢饬坎淮?，所以采用模具分型面之間的間隙進(jìn)行自然排氣。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具溫度過高：成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模；模具溫度過低：則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；模具 溫度不均勻時(shí) :型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括： 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為：（ 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；（ 2）合理選擇冷卻水道的形式。當(dāng)塑件壁厚一樣時(shí)，冷卻水道與型腔的距離應(yīng)盡量一致。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，越遠(yuǎn)則溫度變得越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻，即冷卻水從澆口附近流入；（ 5）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。最好在進(jìn)口和出口處分別打出標(biāo)志，如“ IN”（進(jìn)口）和“ OUT”（出口）等。因此，在塑件模具設(shè)計(jì)中，采用直徑為 8mm 的冷卻水管對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 圖 39 噴泉式冷卻系統(tǒng) 2 PC 是熔融黏度高，流動(dòng)性差的熱塑性塑料，要求有較高的模具溫度，此時(shí)需要對(duì)模具進(jìn)行加熱。它的構(gòu)成包括有定模座板、定模固定板、 導(dǎo)柱和導(dǎo)套、動(dòng)模固定板、支承板、墊塊、推桿固定板、推板、動(dòng)模座板。前者有基本型 A和 B 2 種，派生有 P1~P44 種，適用于模板尺寸為 N179。 630） ~（ 1250179。 L≤ 560179。 因?yàn)檫x用標(biāo)準(zhǔn)模架具有以下優(yōu)點(diǎn)：簡單方便；降低模架成本；簡化了模架的 設(shè)計(jì)和制造；縮短了生產(chǎn)周期；提高了模具中易損壞零件的互換性；便于模具的維修。 根據(jù)塑件和型腔的大小、注射機(jī)的型號(hào)限制及成型板的要求，選標(biāo)準(zhǔn)模架為 A4315179。 圖 311 模具的模架圖 校核注塑機(jī) 最大注射量的校核 為了保證注射成型的正常進(jìn)行，塑件連同澆道凝料及飛邊在內(nèi)的質(zhì)量一般不應(yīng)超過最大注射量的 80%，即 IZ VV ?? (式371) 式中， 1K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 1K =； ZV 注射機(jī)公稱容量（ 3cm ）； 1V S 實(shí)際塑件（包括澆注系 統(tǒng)凝料）的總體積（ 3cm ）； 由于剛加入注射機(jī)料筒的塑料是疏松顆粒狀，故成型時(shí)所需要的塑料體積為： 1 SMV KV? (372) 式中， SK 塑料的壓縮率，由于 ABS 塑料的壓縮率為（ ～ ），則其取平均值為 ； 南湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 MV 塑料制品（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積，根據(jù) PR