【正文】 ??? 25 楔 緊塊 ??????????????????????????? 27 九、 冷卻系統(tǒng) 設計 ???????????????????????? 28 冷卻系統(tǒng)的設計原則 ???????????????????? ? 28 溫度調節(jié)對塑件質量的影響 ?????????????????? 28 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 ???????????????????? 28 冷卻裝置的設計要點 ????????????????????? 28 冷卻系統(tǒng)設計計算 ?????????????????????? 29 十、 其它結構零部件的設計 ???????????????????? 31 十 一、模具安裝和試模 ??????????????????????? 32 十二 模具的總裝圖和工作原理 ????????????? ?????? 32 十三 、小結 ???????????????????????????? 33 注釋和 參考文獻 ?????????????????????????? 34 謝辭 ??????????????????????????????? 35 1 一、注塑成型概述 近年來，隨著我國經濟的騰飛，塑料成型加工機械和成型模具發(fā)展十分迅速，高效，自動化，大型，微型，精密，高壽命的模具在整個模具行業(yè)中所占的比例越來越大。從模具使用角度來說，要求高效，自動化，操作簡便；從模具制造角度，要求結構合理，制造容易，低成本。模具與其他機械產品比較，一個重要特點就是技術含量高、凈產值比重大。面對市場的變化，有著高技術含量的模具正在市場上嶄露頭角。因此，結合中國具體情況，學習國外模具工業(yè)建設和模具生產的經驗，宣傳、推行科學合理化的模具生產，才能推進模具技術的進步。用此方法加工成型的塑料制件，其品種與樣式之多是其他成型方法無可比擬的。 因此，構成注塑成型 的三個必要條件：一是塑件必須以熔融狀態(tài)進入模腔；二是塑料溶體必須要有足夠的壓力和流速，以確保及時的充滿整個模腔的各個角落；三是需有符合制件形狀和尺寸并滿足成型工藝的要求的模具。但我們也要看到注塑成型的不足之處，由于冷卻條件的限制，很難用這種技術制的無缺陷、壁厚的變化又較大的熱塑性塑料制品，另外由于注塑機和注塑模具的造價很高，成型設備的啟始投資較大，所以注塑技術不適合于小批量制品的生產。除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型塑件 。注塑成型已經成功地運用于某些熱固性塑料制件、甚至橡膠制品的工業(yè)生產中。 注塑成型是塑料模塑成型的一種重要方法，生產中已有廣泛的應用。 ②對成型各種塑料的適應性強。 ③生產效率高，易于實現(xiàn)自動化生產。 3 二、塑件成型工藝的可行性分析 塑件分析 圖 圖 三通管工件如圖所示， 它是一種常見的塑料工件， 廣泛應用與建筑行業(yè)，由于塑 件材料為聚氯乙烯，模具澆注系統(tǒng)應粗短，進料口截面宜大，溶料流程不易長，因此采用直接澆口。為了使模具與注射機相匹配以提高生產力和經濟性、保證塑件精度，并考慮模具設計時應合理確定型腔數(shù)目，該模具選擇一次開模及一模一腔 [1]。cm 3 － 收縮率 /% － 熔點 /℃ 140 變形溫度 /℃ 60－ 70 模具溫度 /℃ 30－ 60 噴嘴溫度 /℃ 170－ 190 中段溫度 /℃ 165－ 180 后段溫度 /℃ 160－ 170 注射壓力 /Mpa 80－ 130 注射時間 /s 15－ 60 高壓時間 /s 0－ 5 冷卻時間 /s 15－ 60 總周期 /s 40－ 130 查閱相關資料確定本模具的注射參數(shù)如下： 模具溫度： 40℃ 模具溫度范圍： 20℃ 70℃ 熔體溫度： 190℃ 定出溫度 ： 75℃ 最大注射壓力 ： 120MPa 注射時間： s 成型工藝分析如下 影 響塑件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時間、壓力、溫度）等，塑件形狀、模具結構（澆口、分型面的選擇），飛邊、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度。 5 由于塑件冷卻后產生收縮，會緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強行取出會導致塑件表面擦傷、拉毛。 制品上內 孔 深度較深 ,為便于脫模 ,應設計足夠的脫模斜度 ,否 則會發(fā)生脫模困難，本設計內孔脫模斜度都 為 176。 三 、 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定 注射成型機的選擇 估算零件體積 和投影面積。 計算其所需鎖模力為： F 鎖 =A初選 SZ800/3200 型。67mm 最大理論注射量： 840cm3 注射壓力： 150 MPa 最大模具厚度： 650 mm 最小模具厚度： 300mm 拉桿間距： 750750mm 合模力 ： 3200KN 移模 行程： 550mm 噴嘴圓弧半徑： 20mm 噴嘴孔徑： 248。1 50mm 6 注射機頂出桿孔徑 ： 248。 （ 2） 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力， UPVC 塑件的注塑壓力一般要 求為 100～ 150MPa，所 以該注塑機的注塑壓力符合條件。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。 所以 ， Pc=KP=1 20=45MPa， 型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額 定鎖模力： TKPcA （ ） 式中 ： T 為注塑機的額定鎖模力， KN； A 為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面 積， mm2； K 為安全系數(shù)，通常取 ～ ； KpcA=45104=2522KN （ ） 所以 T=3200KN KPcA 成立， 即該注塑機的鎖模力符合要求。 四 、 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)的作用 澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機噴 嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應能夠順利的引導熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內在質量優(yōu)良的塑件。 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料井。其形狀為圓錐形，以便于塑料熔體得流動及流道凝料的拔出。 澆口套的尺寸設計要求： 8 （ 1）澆口套與注射機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。 （ ） （ 2）澆口套進口的直徑 d 應比注射機噴嘴孔 d1 直徑大 ～ 2mm。 D=4+= （ ） （ 3） 澆口套 的形式 如下，澆口錐度為 3176。 圖 （ 4）主流道襯套的固定 因為采用的有托 澆口套 ，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。具體固定形式如下圖所示： 圖 （ 4） 澆口設計 澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸 9 對塑件的成型性能及成型質量影響很大。因為 直接 澆口被廣泛采用且生產效率好，容易實現(xiàn)， 尤其適用熱敏性及高粘度材料， 故澆口采用 直接 澆口 。 分型面的選擇不僅關系到塑件的正常成型和脫模，而且設計末句結構和制造 10 成本。 鑒于以上的要求，在該模具中分型面設在塑件截面尺寸最大的部位， 如下 圖CC 截面位置 。 該模具涉及三側面抽芯，結構較為復雜，綜合考慮模具設計為一模一腔，模具位于 模板上的位于中心位置。按其結構的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式 5 種。鑲嵌式采用組合的模具結構，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結 構復雜 [5]。 凹模嵌塊的的結構形式如下： 11 圖 凹模 凸模的結構設計 凸模用于成型塑件的內表面，又稱型芯、陽模。由于凸模的加工相對凹模容易，所以大多數(shù)的凸模是整體式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一體，大、中型模具采用鑲拼組合式。 凸模的分割形式如下圖 [5]： 圖 凸模 12 成 型零件工作尺寸的計算 設計模具時應該對成型零件的結構形式、計算尺寸、強度校核給以足夠的重視。 ： 2222rp R rE R r???????????? （ ） 應使： ? ?max??? （ ） 則? ?? ?111Erps R r rErp??? ???? ? ? ???= 552 . 1 1 0 0 . 0 51 0 . 2 56 0 4 56 0 12 . 1 1 0 0 . 0 5 1 0 . 2 56 0 4 5????? ??? ???=54mm （ ） ： ? ?? ?12S r 12 p????????????????? （ ） 應使： ? ?max??? （ ） 則： 1606 0 1 6 81 6 0 2 4 5s m m? ? ??? （ ） 式中 ： E —— 模具材料的彈性模量（ Mpa），碳鋼為 1 05 Mpa； P—— 型腔壓力（ Mpa）； 取 45Mp [δ]—— 剛度條件，即允許變形量（ mm） 為 [σ]—— 模具材料的許用應力 (Mpa)； 為 160Mp r—— 型腔內徑， r=68mm。 模具成型零件的工作尺寸計算 13 工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個方面 [7]： 成形收縮率：在實際工作中，成形收縮率的波動很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為 δs=(SmaxSmin)Ls （ ） 式中 ： δs為塑件收縮波動而引起的塑件尺寸誤差（ mm）； Smax為塑料的最大收縮率（ %）； Smin 為塑料的最小收縮率（ %）； Ls 為塑件尺寸（ mm）。 模具成形零件的制造誤差：實踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在 IT7～ IT8 級之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。 綜上所述，在模具型腔與型芯的設計中，應綜合考慮各種影響成形零件尺寸的因素，在設計時進行有效的補償。 通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡化后的計算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。 所以型腔尺寸如下： D1=(120+120)++ 0 mm D2=(110+111)++ 0 mm 型腔深度的尺寸計算： H 腔 =(Hs+HsQcp+2/3Δs)+Δs/3 式中 ： h 腔凸模 /型芯高度尺寸 (mm)； Hs 為塑件內形深度基本尺寸 (mm),即塑件的實際內形深度尺寸； Δs 、 Qcp 、 x 、 Δm含義如（ 1）式中。 由于該塑料的收縮率不大為 %，故只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。 三個型芯的高度分別為： H1=[ ( 1+)+2/3] H2=[ ( 1+)+2/3] H3=[205 ( 1+)+2/3]六、排氣系統(tǒng)的設計 從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。排氣系統(tǒng)的設計相當重要。 ① 利用分型面排氣是最好的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關； ② 對于大型模具，可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣； ③ 利用頂桿與孔的配合間隙排氣； ④ 利用球狀合金顆粒燒結塊滲導排氣； ⑤ 在熔合縫位置開設冷料穴 本模具可以利用配合間隙排氣，通常中小型模具的簡單型腔，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間 隙進行排氣，這里