【正文】 詳細(xì)的設(shè)計(jì)，通過整個(gè)設(shè)計(jì)過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模 具來生產(chǎn) 堵頭 ，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。 關(guān)鍵字 : 塑料模具，注射機(jī)，型腔，澆注系統(tǒng) 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） II ABSTRACT Plastic is everywhere in the world today, so the plastic mold is a great development, especially in injection molding. Therefore, research to understand plastic injection mold production process and improve the quality of products have great significance. The main issue is the mold design for the plug, through the technological analysis and the parison of the plastic part, the final design of an injection mold. The process from the product structure and the specific structure of the mold, the casting mold system, mold forming part of the structure, the top out of the system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, there are detailed design. Through the entire design process that the mold can achieve the required pieces of plastic processing technology. According to the topic design39。 through the study, we can build simple parts library, to improve work efficiency。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中 [1]。模具是壓力加工或其它成形加工工藝中，使材料變形制成產(chǎn)品的一種重要工藝裝備，應(yīng)用廣泛。模鍛件、沖壓件、擠壓和拉拔件等，都是使金屬材料在模具中發(fā)生塑性變形而獲得的；壓鑄零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金屬材料的成形加工也多是依靠模具。模具成形有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和低成本等特點(diǎn)，因此得到了廣泛應(yīng)用。輕工、軍工、冶金及建材等行業(yè)大部分產(chǎn)品和生產(chǎn)都離不開模具。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)塑料制品的需求愈來愈大。而塑料注射模在模具中所占的分量越來越大，其發(fā)展也非常迅速，大有凌駕其它模具之上的趨勢(shì)。 一般來說，國(guó)外的模具工業(yè)起步比較早，發(fā)展也比較靠前，技術(shù)也比較成熟 ,現(xiàn)在注塑成型技術(shù)在向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。(2)多工位、連續(xù)注塑技術(shù)的應(yīng)用。如果注塑 2 種不同材料或雙色制品，每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，這套設(shè)備可注塑成型 64 個(gè)制品。這套交聯(lián)發(fā)泡注塑機(jī)組將中型塑料制品注塑成型過程連續(xù)化，提高了注塑機(jī)的生產(chǎn)效率 [2]。這套雙注塑設(shè)備提高了連續(xù)化程度和設(shè)備操作空間的緊湊性。INSHOT 公司推出的子母螺桿雙色注塑技術(shù)，可以被稱作是共注塑成型技術(shù)的一次重大突破。將大螺桿的空腔作為小螺桿的機(jī)筒組成了子母螺桿，這兩個(gè)螺桿各自的轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)由 2 個(gè)獨(dú)立的傳動(dòng)系統(tǒng)控制，注塑 模具的結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單，極大地降低了共注塑成型技術(shù)所需的設(shè)備成本。如意大利薩克米公司的連續(xù)快速壓蘇瓶蓋成型機(jī)，主要是由 1 臺(tái)片材擠出機(jī)、自動(dòng)切片機(jī)構(gòu)、配有 64 套瓶蓋壓塑模具的快速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。這臺(tái)設(shè)備每分鐘最快可制成 1200 個(gè)塑料瓶蓋，生產(chǎn)效率之高是目前在國(guó)內(nèi)難以見到 [2]。不過，我國(guó)模具從開始起步到現(xiàn)在有經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，模具 工業(yè) 有了很大的河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3 發(fā)展， 1999 年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245 億，至 2021 年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360 億元 ， 其中塑料模約 30%左右 ， 年均增速均為 13%。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星模具有限公司制造多腔 VCD 和 DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。注塑模型腔制造精度可達(dá)～ ，表面粗糙度 ，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá) 10～ 30 萬(wàn) 次，淬火鋼模達(dá) 50～ 1000 萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 29～ 34 英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了 CMOLD 氣輔軟件，取得較好的效果。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式 熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。 （ 2）注射模具國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 近年來 ,隨著塑料工業(yè)突飛猛進(jìn)地向前發(fā)展 ,模具設(shè)計(jì)和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化 .高效率、自動(dòng)化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大。模具生產(chǎn)的費(fèi)用將占產(chǎn)品成本的 10%30%且逐步提高。而國(guó)內(nèi)塑料塑件在人們的日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有很重要的地位。因此，在機(jī)電、儀表、化工、汽車和航天航空等領(lǐng)域，塑料已成為金屬的良好代用材料并得到了廣泛的應(yīng)用，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢(shì)。成型周期短、生產(chǎn)率高、大批生產(chǎn)時(shí)成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注射模具。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，逐步走向集成化的方向發(fā)展。 特點(diǎn)： 耐腐蝕性，電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，可以氯化，輻照改性，可用玻璃纖維增強(qiáng) 。低壓 聚乙烯適于制作耐腐蝕零件盒絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高分子聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動(dòng)零件。 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。 由于該塑件的尺寸精度有要求：即 ,60,80 0 ????? ?? ，因此查閱《模具設(shè)計(jì) 與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ]3[ 表 221 及表 223，該塑件精度等級(jí)為6 級(jí)。 計(jì)算塑件的體積和重量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。當(dāng)要求開模后塑件留在型腔內(nèi)時(shí)，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于塑件外表面的脫模斜度。 注射機(jī)的分類及成形原理 注塑機(jī)的類型有： 立式 、 臥式、 全電式 ， 但是無論那種注塑機(jī) ， 其基本功能有兩個(gè)： (1)加熱塑料，使其 達(dá)到熔化狀態(tài) ； (2)對(duì)熔融塑料 施加高壓， 使其射出而充滿模具型腔。 注射成型是一個(gè)循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料 — 熔融塑化 — 施壓注射 — 充模冷卻 — 啟模取件。 注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。 注射機(jī)的選擇 注射模具是安裝在注射機(jī)上的，模具與注射機(jī)應(yīng)當(dāng)相適應(yīng) ，這將關(guān)系到制件的質(zhì)量，均勻性及成型周期。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制品注射量一般不超過注射機(jī)最大注射量的80%。 分型面的設(shè)計(jì) 分型面的選擇 分型面是動(dòng)定模具的分界面，即打開模具取出澆注系統(tǒng)凝料的面。 實(shí)際的模具結(jié)構(gòu)有三種情況：型腔完全在動(dòng)模一側(cè)；型腔完全在定模一側(cè)；型腔各有一部分分別在動(dòng)定模中。一般來說，分型面的總體選擇原則是：保證塑件質(zhì)量，便于制品脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔，這是分型面選擇的首要原則。選塑件大端底平面作為分型面，如圖 a 所示。 圖 41 分型面的選擇示意圖 型腔的布置 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 13 型腔的布置包括兩方面的內(nèi)容，即模具型腔的 數(shù)目和各型腔在模具中的排列。 多型腔的布置與澆注系統(tǒng)的通道、澆口的配置密切相關(guān)。平衡式布置是指主流道到各型腔的通道長(zhǎng)度、截面形狀、尺寸都對(duì)應(yīng)相同；非平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長(zhǎng)度不相等的布置形式。 本塑件較小，因此，在注塑時(shí)采用一模四腔，由于塑件外形對(duì)稱。型腔的排列方式如圖： 圖 42 型腔的布置形式 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動(dòng)通道。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 盡量避免熔融塑料正面沖 擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯位移或變形及金屬嵌件偏移。 澆注系統(tǒng)流程較長(zhǎng)或需要開設(shè)兩個(gè)以上澆口時(shí)，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致塑件翹曲變形，應(yīng)設(shè)法予以防止。 合理設(shè)計(jì)冷料穴、溢料槽，使冷料不直接進(jìn)入型腔及減少毛邊的負(fù)作用。 主流道的設(shè)計(jì) 主流道與注射機(jī)噴嘴在同一軸線上。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查的 XSZY125 型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑： d0 =?4mm； 噴嘴前端球面半徑： R0 =12mm。 d=d0 + mm 取主流道球面半徑 R=13mm； 取主流道小端直徑 d=。 河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 15 將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，查表得主流道大端直徑 D=?8mm。主流道襯套設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意一下事項(xiàng)：對(duì)于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但在多數(shù)情況下均勻分開設(shè)計(jì)；主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如 T8A 等），熱處理后硬度為 53~57HRC；襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會(huì)造成溢料，而且會(huì)壓壞模具；襯套與定模之間的配合采用 H7/m6。其作用是使熔融塑料過渡和轉(zhuǎn)向。 分流道的形狀尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注塑速率、分流道的長(zhǎng)度等因素來確定。流道的直徑過大，不僅浪費(fèi)材料，而且冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，造成成本上的浪費(fèi)；流道直徑過小，材料的流動(dòng)阻力大，易造成充填不足，或者必須增加 注塑壓力才能充填。根據(jù)型腔的排列的方式可知分河南理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 16 流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為圓形截面分流道，且熔體的熱量散發(fā)和流動(dòng)阻力都不大，因此常用。分流道長(zhǎng)度一般 830mm，本 設(shè)計(jì)中分流道長(zhǎng)度取 25mm。澆口的作用表現(xiàn)為：塑料熔體通過澆口時(shí)剪切速率增高，粘度降低，有利于充型；同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高、粘度降低，從而提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充型；另外在注射過程中，塑料充型后在澆口處及時(shí)凝固，防止熔體的倒流；成型后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。 澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。對(duì)澆口總的設(shè)計(jì)要求是：要使塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時(shí)在型腔充滿后適時(shí)冷卻封閉。實(shí)際使用時(shí)，澆口的尺寸常常需要通過試模，按成型情況酌情修正。一般來說，澆口位置選擇要遵循以下原則： 澆口位置的設(shè)置應(yīng)使塑料 熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少。若流動(dòng)比小于允許值，則塑件大致上能夠成型；若流動(dòng)比超過允許值，會(huì)