【正文】 HE INJECTION MOULD FOR PLASTIC PARTS OF THE SEAT ABSTRACT This paper analyzes the forming characteristics of seat of plastic parts, parameters of each process and die structure, including mould locking force, cross section size of die parameter is calculated, the design of a mold two cavity, single parting surface of injection mould, with direct gate. The key is to solve the choice, the mold parting surface thus determined, cooling system layout, plastic pouring system layout problem, and realize these functions in the circumstances, how to make effective and reliable motion mold. The process from the product structure, 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 can be achieved in the mold plastic parts of the chair requested. Through all the inspection, assembly drawings plete non standard parts injection mold with AutoCAD2022 parts and mould. KEY WORDS Seat plastic parts/Injection mold/One module and two cavities/Single parting surface 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 1 1 緒論 塑膠模具的歷史和末來發(fā)展方向 模具的種類很多 ,有塑膠模具、五金模具、陶瓷模具等等。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，在國(guó)防設(shè)備當(dāng)中，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，模具無一不存在，它所跨越的領(lǐng)域很寬。 在如此多的模具類別當(dāng)中注塑模具 又是屬于最大的一類，電腦、電視、電話、洗衣機(jī)、空調(diào)、風(fēng)扇、打印機(jī)、手機(jī)等等很多產(chǎn)品的零配件都離不開注塑的塑膠產(chǎn)品。雖然內(nèi)容比較單一，但是特別專業(yè)，是初學(xué)者學(xué)習(xí)塑膠模具較好的參考資料。體現(xiàn)最大的地區(qū)就是：廣東省東莞、中山、佛山、深圳、珠海等地。臺(tái)商、港商在此些地區(qū)的投資越來越多。以至于某些媒體有這樣的感嘆： 5000元也難請(qǐng)一個(gè)藍(lán)領(lǐng)技工（從事模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、模具數(shù)控加工制造的中層技術(shù)人員 ） [2]。廠商也就對(duì)從事模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、模具加工人員的素質(zhì)要求越來越高。在學(xué)歷方面，很多廠商設(shè)計(jì)開發(fā)部門要求也比較高，一般要有大專文憑。對(duì)于既沒文憑又沒經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者來說，如果有決心又熱心去對(duì)待模具學(xué)習(xí)，這也不是一個(gè)很艱難的過程。經(jīng)過自已的努力，一 兩 年之后，每一個(gè)人都可以在模具的領(lǐng)域中尋找到屬于自已的一條發(fā)展之路。 另一類為三板模 (three plate),又可叫細(xì)水口 。 還在有的公司 ,有二板半板的說法 。它構(gòu)成了塑膠模具最基本的框架部分。塑膠產(chǎn)品的成形部分就在模仁里面，大部分時(shí)間的加工也花費(fèi)在模仁上。早期的塑膠模具大都如此。 （ 3） 塑膠模具常用附助零件：如定位環(huán)、注口襯套、頂針、抓料銷、支撐柱、頂出板導(dǎo)柱導(dǎo)套、垃圾釘?shù)鹊?。有時(shí)，因?yàn)樗\(yùn)用的塑膠材料需加熱的溫度很高，所以，有的模具還會(huì)存在一個(gè)加熱系統(tǒng)。 （ 6） 當(dāng)塑膠產(chǎn)品有死角的時(shí)候，模具還會(huì)有一個(gè)或多個(gè)處理死角的結(jié)構(gòu)。在國(guó)內(nèi)大部分書上介紹這種處理死角的機(jī)構(gòu)稱之為 抽蕊機(jī)構(gòu) [4]。而模具之間的差別就在于模具 是大還是??？各個(gè)附助零件、附助設(shè)置、附助系統(tǒng)的位置或者方式不一樣。當(dāng)然，要設(shè)計(jì)出來的模具加工簡(jiǎn)單、裝配方便、壽命長(zhǎng)、價(jià)格洽中、成形產(chǎn)品不錯(cuò)，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)特別重要。 塑膠模具設(shè)計(jì)的一般程序 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 3 審核客戶所提供的塑膠產(chǎn)品的圖紙、產(chǎn)品樣品或者軟件二維、三維檔案。不同公司不同的設(shè)計(jì)人員水平不一樣，也許或多或少會(huì)在客戶所提供的東西當(dāng)中出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。 此外 ,這里有一個(gè)特別重要的一點(diǎn)就是 :客戶所提供的東西上面 ,有一些信息設(shè)計(jì)人員必須掌握 ： （ 1） 這個(gè)塑膠產(chǎn)品在模具當(dāng)中是一模幾穴。 （ 2） 這個(gè)塑膠產(chǎn)品的塑膠材料是什么，縮水率是多少。 （ 3） 此外，客戶最好能夠說清楚這個(gè)產(chǎn)品的進(jìn)膠方式，并且在哪個(gè)位置進(jìn)膠。 （ 4） 有 時(shí)，客戶還會(huì)特別強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品某些地方外觀的重要性以及塑膠產(chǎn)品的分模面位置、處理死角的方式等等。必須跟主管或者客戶溝通好。最好有客戶或主管的正式簽名和文件。 審核確認(rèn)后，如果沒有三維軟件的檔案，一般設(shè)計(jì)人員都必須依據(jù)客戶所提供的資料用 pro/e、 UG等軟件去建三維產(chǎn)品。 設(shè)計(jì)塑膠產(chǎn)品圖。這是為下一步設(shè)計(jì)塑膠模具組立圖作準(zhǔn)備的。差別在于一張產(chǎn)品圖沒有被放大，它里面所有的標(biāo)注尺寸為理論尺寸，也就是塑膠產(chǎn)品在實(shí)際當(dāng)中運(yùn)用時(shí)的參考尺寸。例如： ABS料，它的放大倍數(shù)就是 。所以，在此我 建議模具設(shè)計(jì)人員在處理產(chǎn)品圖時(shí)最好有這么兩張產(chǎn)品圖，特別是被放大的產(chǎn)品圖尤為重要。 設(shè)計(jì)組立圖一般步驟如下： （ 1）產(chǎn)品的擺放。 （ 3）有死角時(shí)，先設(shè)計(jì)處理死角的機(jī)構(gòu)。 （ 4）設(shè)計(jì)模架的大小。 （ 6）檢查審核，追加圖框，標(biāo)注組立圖尺寸，填寫標(biāo)題欄，制作材料明細(xì)表。 設(shè)計(jì)塑膠模具零件加工圖 可以這么說，塑膠模具產(chǎn)品圖、塑膠模具組立圖等等的設(shè)計(jì)都是為這個(gè)步驟所服務(wù)的。 與塑膠模具產(chǎn)品成形部分有關(guān)聯(lián)的零件的加工圖紙統(tǒng)稱為 模仁零件加工圖 。設(shè)計(jì)模仁零件加工圖，一般都是依據(jù)模具組立圖運(yùn)用 pro/e、 UG等軟件進(jìn)行拆模。拆模之后，對(duì)拆模出來的零件進(jìn)行轉(zhuǎn)視圖、標(biāo)注尺寸、追加圖框、填寫標(biāo)題欄，制作出零件加工圖之后 進(jìn)行打印等。我這次設(shè)計(jì)的步驟是先設(shè)計(jì)模具組立圖，然后參照組立圖分模。一般它有上下固定板、上下頂出板、公母模板、公母模承板、剝料板等等模板零件加工圖。如注口襯套，支撐柱，頂針等等。如垃圾釘 ，頂出板導(dǎo)柱 導(dǎo)套，定位環(huán)等等 [7]。特別是出口模具，要求更加嚴(yán)格。這些圖紙的設(shè)計(jì)一般公司都不會(huì)有，但是我們偶爾也會(huì)遇到。 當(dāng)模具的所有圖紙出來之后，進(jìn)行檢查審核，主管簽字之后，進(jìn)行打印。上面所講述的步驟，有很多可以交叉進(jìn)行?？傊?，說模具容易又不容易，說難也不難。 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 6 2 塑件 的 成型工藝性 分析 材料的選擇 塑膠的定義 ： 塑膠又可叫高分子聚合物，也有人稱之為樹脂。這種東西我們把它稱之為塑膠。它可以回收再次利用，注射模具一般都用這種材料。 塑膠材料的一般特性 ： 比較輕并且較堅(jiān)固。耐水，耐油，耐藥品性 。容易成形，生產(chǎn)出率高。另有人造海棉。但是在低溫時(shí)不耐沖擊 ,不耐紫外線。但是需到 220230℃才能軟化熔融，粘度也大，故成形較難，需高溫高壓。但是一定要知道這個(gè)產(chǎn)品的材質(zhì)。 出于經(jīng)濟(jì)性及產(chǎn)品性能的綜合 考慮，本產(chǎn)品擬采用常見的 ABS料 [10]。本次的 座椅 塑料件經(jīng)測(cè)繪后的平面圖見圖 ： 圖 21 座椅 塑件二維圖 座椅 塑件的三維圖 本次 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為注塑機(jī)一次成型，采用一模兩腔的潛伏式澆口進(jìn)料機(jī)構(gòu)。 工藝性分析精度等級(jí)：采用 5級(jí)低精度 。 座椅塑件的分型面選擇 ： 如下圖所示，該塑件采用常見的拷面法分模，塑件拔模分析視圖如下，易知分型面為圖中藍(lán)色曲面。 一般它由主流道 、 分流道 、 澆口 、定位環(huán)、唧嘴、拉料桿、 尼龍棒、熱流道及相關(guān)零件 所構(gòu)成。 （節(jié)省原料，減小壓力損失，流道越長(zhǎng)，壓力就要越大）。這種澆口在二板模具中運(yùn)用的特多，對(duì)于大多數(shù)的產(chǎn)品和塑膠材料都很適用。不過，這種澆口跟直接式澆口有一個(gè)共同點(diǎn)就是產(chǎn)品頂出之后需要后處理，會(huì)在產(chǎn)品的外觀上留下痕跡。為 方便加工和維修，這個(gè)尺寸偏低一點(diǎn)好。 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 11 產(chǎn)品流道與澆口視圖 如下圖所示，利用燕秀工具箱唧嘴和定位環(huán)功能，畫出澆注系統(tǒng)視圖。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 的合理性與可靠性直接影響到塑件制作的質(zhì)量，因此，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是注塑模設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。 ，不能把產(chǎn)品頂出一半就停止。產(chǎn)品頂出的位置就包括： 。 推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向等三大元件組成。頂出產(chǎn)品后模具又開始合模，注塑機(jī)又進(jìn)行注塑，又產(chǎn)生了開模，頂出產(chǎn)品等過程，周而復(fù)是始，從而使得模具可以自動(dòng)化地循環(huán)生產(chǎn)。頂針是最常用、最簡(jiǎn)單的一種形式，廣泛座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 13 應(yīng)用于各類塑件。如下圖： 圖 41 頂 出系統(tǒng) 頂出狀態(tài) 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 14 圖 43 頂出狀態(tài) 由于本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品屬于中型產(chǎn)品，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對(duì)稱， 所以采用較常用的圓頂針頂出。因?yàn)閳A頂針本身的加工就很簡(jiǎn)單，所以圓頂針的價(jià)格也很便宜，我們應(yīng)該優(yōu)先選用圓頂針。注意當(dāng)圓頂針小于 時(shí)，此時(shí)的圓頂針很容易斷掉，我們應(yīng)使用雙節(jié)圓頂針。 定出點(diǎn)的原則，比如頂針應(yīng)該放置的位置，受力點(diǎn)應(yīng)盡量在很難脫模的位置， 也 就是摩擦力大的地方。所以，如果是透明的產(chǎn)品，我們應(yīng)注意頂出的痕跡不要影響了產(chǎn)品的外觀。這樣的話，方便我們加工，如果是 2mm 的頂針，那樣的話頂針孔也不能鉆孔，還得拿去線割，成本也會(huì)更高一座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 15 點(diǎn)。 知道了頂出類型及頂出位置后，我們來確定一下頂針的大小，一般頂針大?。?mm、 2mm、 3mm、 4mm、 5mm、 6mm、 8mm、 10mm、 12mm。中型的模具頂針尺寸： 4mm、 5mm、 6mm。 頂針尺寸的規(guī)格應(yīng)盡量少，而且不能有小數(shù)，比如一套模具盡量用 23個(gè)規(guī)格，否則鉗工鉆孔也不方便，鉆好孔以后，用卡尺來測(cè)量頂針的尺寸也是一件很麻煩的事情。 所以頂針尺寸的規(guī)格應(yīng)盡量少 ，綜合以上所述，本套模具選擇尺寸為8mm的圓頂針。視圖如下： 圖 44 頂針視圖 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 16 5 塑膠模具冷卻系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)的作用 注塑成型時(shí)，大部分塑料都是 200℃左右的溫度注入到模腔里面，固化后模溫就降低到 60℃ 時(shí)取出制品。溫度過低時(shí)，產(chǎn)品會(huì)填充不足，制品強(qiáng)度差，表面皮 紋以及出現(xiàn)熔接線。如果溫度不均勻，一邊冷一邊熱時(shí)，產(chǎn)品尺寸會(huì)不穩(wěn)定，翹曲變形以及脫模不良。 冷卻方式 水井、水道、鈹銅（高散熱材料）不能走水路的時(shí)候可以使用鈹銅冷卻。 。 水道布置 水管 樣式 的異同主要取決于接頭位置是否一樣 。階梯式水路： 因?yàn)槟Ｅ叩?結(jié)構(gòu)原因，水道一般都采用橫向布置，因?yàn)榈跄？自谏厦婊蛘呦旅?，如果水路縱向布置，就會(huì)影響吊模孔的位置，而且接水路也不方便，縱向方向有導(dǎo)柱、回針及螺絲，也會(huì)干擾水路的布置。 水路離制品的間距 一般情況下 為 10mm20mm，不能離產(chǎn)品太近。水路離螺絲的距離最小為 5mm。水道的直徑一般為 8mm及 10mm。本套模具采用直徑 10mm的水道。 本套模具就采用使用最廣泛的臥式注射機(jī)。 定位環(huán)的作用 :主要是對(duì)模具進(jìn)行注射的注射機(jī)的噴嘴定位 。 定位環(huán)在模具中的相對(duì)位置 。 定位環(huán)的中心線一般與模具中心線對(duì)齊 。 注口襯套 注口襯套的作用 是 主要形成模具澆注系統(tǒng)的主流道 。 可以說是起到了一個(gè)橋梁的作用 。 注口襯套在模具中的相對(duì)位置 。 注意的是它與上固定板和母模板之間有單邊間隙 (方便安裝 )。 這個(gè)距離最好不少于 10mm， 沒有螺絲進(jìn)行鎖定時(shí)，此距離需要相對(duì)應(yīng)的增加 。 座椅 塑件的注塑模具設(shè)計(jì) 21 8 垃圾釘支撐住 垃圾釘 圖 81 垃圾釘 加工現(xiàn)場(chǎng)常用 圖一這種垃圾釘。 B .垃圾釘?shù)淖饔?:顧名思義 ,垃圾釘主要的作用是防止在下頂出板與下固定板之間由于存在垃圾 (如 :塑料 ,鐵料等 )而使下頂出板不平穩(wěn) .有了垃圾釘 ,即使在這兩塊板之間存在一些垃圾 ,也不會(huì)出現(xiàn)下頂出板不平穩(wěn)的狀態(tài) ,從而保證頂針在頂出產(chǎn)品的過程中比較順利 .不會(huì)因此頂針而發(fā)生扭曲甚至折斷 。 如 下 圖 ,垃圾釘在下頂出板與下固定板之間 ,它可以用螺絲或者不用螺絲緊密固定在下頂出板或者下固定板上 .到模具中心線之間的距離與回位銷一致 。 縮寫代號(hào)為 。 相對(duì)于較小的模具 ,一般情況下可以把支撐柱省略掉 。 這種方式現(xiàn)在很常用 .也可以在模板的底部和支撐柱的頂部鉆一個(gè)孔眼 ,然后用一個(gè)螺塞來定位 。 截面