【正文】 過(guò)渡，取 r =2mm。 分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度 以及 注射速率 等 因素有關(guān)。 （ a）分流道 （ b） U 型分流道截面 圖 33 分流道設(shè)計(jì) 12 澆口的設(shè)計(jì) ,能保證塑件的質(zhì)量很好 ,但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜了 ,需采用三板兩開(kāi)式模具結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)澆口 。 圖 34 側(cè)澆口 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 型芯、型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。但零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難。整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件。組合式型芯可節(jié)省貴重模具鋼，便于機(jī)加工和熱處理，修理更換方便。 由于該塑件尺寸較小，最大只有 ? ，且形狀簡(jiǎn)單。所以，型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。 13 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷 料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免影響塑件的質(zhì)量。開(kāi)模時(shí)，拉料桿頭部的 Z 字形鉤將主流道凝料鉤住，使得凝料從主流道中脫出；拉料桿的底部固定在推板上，在推出塑件時(shí)凝料一同被推出，最后連同塑件一起脫出模外。 圖 35 Z 形拉料桿冷料穴 推出機(jī)構(gòu)的選擇 （圖 36） 推出 ， 每個(gè)零件左右對(duì)稱布置兩個(gè)推桿 ， 一模就需至少 16個(gè)均布的小推桿 ， 且中間的凹坑需設(shè)計(jì)成形的型芯 。 ， 可將頂桿直接設(shè)置凹坑 的 位置 ,頂桿參與成形 ， 又起推出零件的作用 ， 這就省去了成形的型芯 ， 同時(shí)也簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu) 。在動(dòng)模板、定模板間使用 4 對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套，便可滿足合模導(dǎo)向和閉模后的定位 。估算型腔模板的概略尺寸，查 參考文獻(xiàn) [3]表選取標(biāo)準(zhǔn) 模板的尺寸為 196 196 181。 圖 37 模架 開(kāi)模時(shí)定模板與動(dòng)模板從分型面處分開(kāi) ,動(dòng)模向后運(yùn)動(dòng) ,z 形拉料桿拉住澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑料制品一起向后運(yùn)動(dòng) ,當(dāng)主流道中的凝料完全拉出一段距離后 ,注射機(jī)上的頂出桿經(jīng)過(guò)動(dòng)模座板中間的大孔 ,直接作用在推板上 ,使得澆注系統(tǒng)中的冷凝料和塑料按鈕制品 ,在 z形拉料桿和頂桿的作用下一起推出 ,完成脫模過(guò)程 （圖 38） 。 15 圖 38 模具 脫模過(guò)程 16 第 4 章 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 成型零件工作尺寸計(jì)算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算。成型零件尺寸計(jì)算見(jiàn)表 41。 ? 件 3 動(dòng)模板 ? ? 216。 ? 件 3 動(dòng)模板 ? z0ms 3[ (1 ) ]4h S h ??? ? ? ? ? 模具型腔壁厚的確定 塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，本模具的凹模采用的是整體嵌入式，因此可用整體式圓形型腔壁厚計(jì)算公式來(lái)確定型腔側(cè)壁厚 S 和型腔底板厚度 T，如圖 32 所示。 圖 32 塑料模具型腔 18 h—— 型腔高度， h=2mm； E—— 型腔材料的彈性模量， Mpa(一般中碳鋼 E=105Mpa,預(yù)硬化塑料模具鋼 E=105Mpa)； [δ ]—— 型腔許用變形量， mm（查相關(guān)表得 [δ ]≤ ，取[δ ]=）。 （ 1)按剛度條件計(jì)算，其底板厚度為 ： []prH E ?? （ 44） 式中： H—— 型腔底板的厚度， mm； r—— 型腔內(nèi)半徑， mm（本型腔內(nèi)半徑 r =)。 20 第 5 章 成型設(shè)備的校核計(jì)算 模具閉合高度的確定和校核 模具閉合高度的確定 定模座板 1H =20mm。 動(dòng)模板 3H =36mm。 墊塊 5H =60mm。 則該模具閉合高度 1 2 3 4 5 6H H H H H H H? ? ? ? ? ?? (20+30+36+20+60+15)mm=181mm 模具閉合高度 的校核 由于 XSZ60 型注射機(jī)所允許的模具最小厚度 minH =70mm，模具最大厚度 maxH =200mm，而計(jì)算的模具閉合高度 H =181mm，所以模具閉合高度滿足 21 minH ? maxHH? 的安裝條件。 K—— 壓力損耗系數(shù)，一般取 ～ 。 A—— 塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，本模具中 ???A m2。 模具安裝部分的校核 該模具的外型最大部分尺寸為 196mm 196mm， XSZ60 型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為 330 440mm,故能滿足模具安裝部分的要求。 注射機(jī)注射量的校核 在一個(gè)注射成型周期內(nèi)，注射模具內(nèi)所需的塑料熔體總量（ mi）與模具澆注系統(tǒng)的熔體和型腔容積有關(guān)，其值用下式計(jì)算： i s jm Nm m?? （ 53） 式中： N—— 型腔數(shù)量； ms—— 單個(gè)制品的質(zhì)量或體積， g 或 cm3； jm —— 澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質(zhì)量或體積， g 或 cm3； 已知 N=8,ms≈ ，經(jīng)估算 jm ≈ ； 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（ 53）中，得： 3i s j 5 .0 6m N m m c m? ? ? XSZ60 型注射機(jī)的額定注射量為 Im =60cm3，為使注射成型過(guò)程穩(wěn)定可靠，應(yīng)有 mi=（ ～ ） Im =6～ 48cm3 因此 ,該注射機(jī)的注射量滿足模具的要求。 23 第 6 章 成型零部件的加工 精密注射模具的特點(diǎn) 精密注射模具是用來(lái)成型精密塑件的模具，因而對(duì)精密模具零件的尺寸精度要求是非常高，必須是以微米（ 181。 精密模具 的最主要的制造特點(diǎn)是除了拋光和組裝作業(yè)外，均不用手式加工。 模具零件的硬度越高，則壽命 也 越高，為使淬火的模具零件具有高精度，則必須采用磨削加工或電加工。 根據(jù)成型塑件的差異，在每次注塑過(guò)程中，模具處于高溫曲內(nèi)，因而當(dāng)對(duì)模具零件采用低溫回火后，在成型加工過(guò)程中，模具溫度有又對(duì)零件進(jìn)行重復(fù)回火而使硬度 降低。 一般回火溫度至少應(yīng)是成型加工時(shí)模具溫度的兩倍以上，并適應(yīng)地進(jìn)行低溫處理以消除殘留的奧氏體。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過(guò)早失效，大約占失效模具的 45%以上。多工位精密沖模硬質(zhì)合金（ YG YG25 等）及鋼結(jié)硬質(zhì)合金（ TLW50、GW50 等）。另外，目前對(duì)激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)也日益受到普遍重視 [9]。加工程序?yàn)椋捍旨庸?— 調(diào)質(zhì)處理 — 半精加工 — 精加工。所以在粗加工后，需按照規(guī)定硬度再進(jìn)行熱處理。至于析出硬化鋼、則需在機(jī)械加工后進(jìn)行時(shí)效處理。對(duì)尺寸精度要求很高的模具零件，如不消除內(nèi)部應(yīng)力，則精加工后常會(huì)出現(xiàn)變形。 材料硬度為 HRC40 時(shí)，可進(jìn)行銑削加工，高速銑削是目前切削技術(shù)中應(yīng)用最多的一種工藝 技術(shù)，是一種以高主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給 、較小的切削深度和間距為加工特征的高效、高精度數(shù)控加工方式。高速銑削機(jī)床（ HSM）一般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、變速箱體壓鑄模、大型注塑模等曲面加工，其曲面加工精度可達(dá)。對(duì)淬火鋼必須使用磨屑加工或電加工。材料硬度為 HRC40 以下時(shí)可進(jìn)行切削加工，切削加工的加工效率比磨削高。材料硬度為 HRC40 以上時(shí)，則只能使用磨削加工或電加工。對(duì)軸類加工、孔加工、鏜孔加工、平面加工、齒形加工及溝槽加工等所用的加工機(jī)械是有限制的。5mm 5. 粗精車尺寸至 35mm 35mm 25mm； 6. 淬火、回火，達(dá)到 54～ 58HRC； 7. 磨型腔各端面，與定模板配作滿足要求； 8. 鉗工精修 （ a） 型腔二維圖 26 (b)型腔三維圖 圖 61 型腔 定模板的加工工藝 加工工藝： 1. 下料； 2. 鍛造 200mm 200mm 32mm； 3. 退火； 4. 銑六面至尺寸 ； 5. 平磨六面至尺寸 196mm 196mm 30mm； 6. 粗精車（鏜）型腔； 7. 鉆孔并留有 的精加工余量； 8. 與導(dǎo)套、動(dòng)模板、型腔配作保證要求； 9. 調(diào)質(zhì)達(dá)到 HB230～ 270； 10. 鉗工精修。 (a) 動(dòng)模板 二維圖 29 (b) 動(dòng)模板三維圖 圖 63 動(dòng)模板 30 第 7 章 模具的試模與修模 試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。首先，在初次 試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到樣件。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。其主要原因是： ，或者注射保壓壓力過(guò)高。 ，物料未能固化。 ，或分型面邊緣受過(guò)損傷性沖 擊，增加了脫模阻力。 ，制件在模芯上收縮量過(guò)大。 ，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。 31 粘著主流道 ，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。 ， 無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。 。仔細(xì)查找不合理粘膜發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。下面就對(duì)塑模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。球缺形料道。塑料流動(dòng)性能不佳。 32 這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以 是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)該從注射工藝上找原因。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。 33 結(jié)論 利用 SolidWorks 插件 IMOLD 實(shí)現(xiàn)了按鈕注塑模具的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)冷卻管道和頂桿等關(guān)鍵部件的校核，證明了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性。所設(shè)計(jì)的模具可以生產(chǎn)出合格的模具。一開(kāi)始做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于模具設(shè)計(jì)完全不懂。在設(shè)計(jì)過(guò)程中每次遇到新的問(wèn)題都是經(jīng)過(guò)老師指教才解決的。經(jīng)過(guò)和老師一學(xué)期 的接觸，我學(xué)到了很多。也知道做任何事都得做到細(xì)處才會(huì)有收獲。一是對(duì)機(jī)械細(xì)節(jié)方面不應(yīng)該模糊。二是對(duì)計(jì)算機(jī)的熟練。所以，對(duì)零件的三維造型和裝配體的表示方法。這些就要求設(shè)計(jì)者必須熟練計(jì)算機(jī)。 最 后 ，再次非常非常感謝我的指導(dǎo)老師 —— 唐慶菊 老師，感謝我的評(píng)閱老師