【正文】 業(yè)上使用較合理的 30 多副注射模具，根據(jù)所用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格，作了幾種塑料熔體的充模計(jì)算，結(jié)果認(rèn)為主流道和分流道的剪切速率γ=5 ?10178。s1，澆口剪切速率 γ=10 4~105 s1，平衡系統(tǒng)的充模過 程近似于等溫流動。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。 XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 5 成型零件的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在上萬次、甚至上 幾十萬次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質(zhì)量。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，Ra≤ 。過硬表面會使拋光困難。 3. 耐磨性和抗疲勞性能好。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。 4. 具有耐腐蝕性。 根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)，再依照上述標(biāo) 準(zhǔn)， 考慮該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的凹模鋼材選用 45，對于大型芯來說，由于脫模時與塑件磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用高合金鋼 Cr12MoV。 XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 成型零件的 設(shè)計(jì) 凸模 的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)塑件的形狀，所采取的垂直分型面決定了制品的外表面是由動定模板來實(shí)現(xiàn)，凹?？梢愿鶕?jù)結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式，凹模是由整塊材料加工而成，特點(diǎn)是牢固，使用時不易產(chǎn)生變形，不會使塑件產(chǎn)生接線痕跡，但加工困難，一般用在中小型模具、鑲拼組合式凹模，本次設(shè)計(jì)采 用整體式 . 型芯 的結(jié)構(gòu)形式 凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，有時又稱為型芯或成型桿。凸模與模板做成整體，結(jié)構(gòu)牢固，成型質(zhì)量好，但鋼材消耗量大，適用于內(nèi)表面形狀簡單的小型凸模；當(dāng)塑件內(nèi)表面形狀復(fù)雜而不便以機(jī)加工，或形狀雖不復(fù)雜，但為節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材、減少切削加工量時，采用組合式凸模，將凸模及固定板采用不同材料制造和熱處理，然后連在一起?？紤]塑件的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)組合式型芯，塑件的中部設(shè)計(jì)一個小 型芯，對于端部設(shè)計(jì)一個鑲件。查手冊，將塑件的尺寸及其公差如圖 63所示。該塑件的工作尺寸有型腔 ,型芯。查有關(guān)手冊得 PA6 的收縮率 為 ： %～2. 5% 。一般情況下，塑料收縮率波動和成形零件的制造公差是影響塑件尺寸和精度的主要原應(yīng)。通過分析該塑件，模具的制造公差和塑料的收縮率是主要影響因素。 動定模型凸模徑向尺寸的計(jì)算 XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換： 01 10s mm?? ,相應(yīng)的塑件制造公差 02 mm?? 1 ?? ； 2 mm??? 相應(yīng)的塑件制造公差 2 ?? 。 X 是系數(shù)，查有關(guān)工具書可得x 一般在 之間，此處取 ??； 1? ， 2? 塑件上相應(yīng)的尺寸公差（下同）；1z?，2z?是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對于中 小型塑件取 z? =1／ 6? （下同）。 (3) 凹模深度尺寸的計(jì)算 凹模部分由一個澆口鑲件鑲在活動板上組 成，其主要部分為澆口鑲件突出部分，取其長度為 mm?? 。那么根據(jù)型腔布置及型芯對動模墊板的壓力就可以計(jì)算出動模墊板的厚度。 型芯所受壓力的面積由上面已知為 A= ㎜ 2 對于此動模墊板計(jì)算尺寸相對于小型模具來說還可以再小點(diǎn)，故可以近似得到動模墊板厚度 Tn=﹙ 1／ n＋ 1﹚ 4／ 3 T=﹙ 1／ 2﹚ 4／ 3 =10 ㎜ （ 59） 故動模墊板厚度可取 20 ㎜。 模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時對大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架250L ，其中 L 取 315mm，可符合要求。8的內(nèi)六角螺釘與定模板連接； （ 2） 定模板 的設(shè)計(jì) 定模板 （ 170?200，厚 15mm） 上面的型腔為整體式； 其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為 H7/m6 過渡配合。為了保證凸?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)固， 套板 應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 45 鋼或 Q235A 制成，最好調(diào)質(zhì) 230～270HB； 導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為 H7/m6 或 H7/k6 配和； XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 型芯孔與其為 H7/m6 過渡配合。一般采用 45鋼，經(jīng)熱處理 235HB 或 50 鋼、 40Cr、40MnB 等調(diào)質(zhì) 235HB，或結(jié)構(gòu)鋼 Q235～ Q275。 （ 6） 墊 鐵的設(shè)計(jì) 墊 鐵 （ 2?40?160，厚 50mm） 1. 主要作用：在動模座板與動模墊板之間形成頂出機(jī)構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。（該模具采用平行墊塊）。 4. 墊塊的高度計(jì)算： h 墊塊 =h推出距離 +h 推板 +h 推桿固定板 +Δ =24+15+15+5~10 =59~64（ mm） 式中 Δ — 頂出行程的余量，一般為 5～ 10mm，以免頂出板頂?shù)絼幽|板 ，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件選為 63mm。 （ 7）推桿墊板的設(shè)計(jì) 推板（ 84?96，厚 20mm） （ 8） 推桿固定板 的設(shè)計(jì) 推桿固定板（ 84?96，厚 20mm） 固定推桿。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用 有 定位 、 導(dǎo)向 、 承載 、 保持運(yùn)動平穩(wěn)等。 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 1. 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形； 2. 該模具采用 4 根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對稱布 置； 4. 為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個面或在導(dǎo)套的孔口倒角； 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 1. 該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽； 2. 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出 6～ 8mm； 4. 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為 248。導(dǎo)柱滑動部分按 H7/f7 或 H8/f7 的間隙配合； 7. 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 1. 結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（ Ⅰ 型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴(kuò)孔，以保證其配合精度； 2. 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣； 3. 導(dǎo)套孔的滑動部分按 H8/f7 或 H7/f7 的間隙配合，表面粗糙度為 m。XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 8 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推桿的設(shè)計(jì) ，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面 ～； ，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象； T T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50，工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra? 。 ）； f—— 塑料與鋼材之間的磨擦系數(shù)（可查得 PA6 與鋼材的磨擦系數(shù)為 ； r—— 型芯大小端平均半徑（ mm）； A—— 塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積 (cm2)，當(dāng)塑件XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 底部上有孔時， 該 項(xiàng)應(yīng)視為零； K1—— 是 由 λ 和 φ 決定的無因次數(shù)，可由下式計(jì)算 K1=2λ178。φ＋ 2λ cosφ = （ 82） K2—— 由 f 和 φ 決定的無因次數(shù)，可由下式計(jì)算： K2=1＋ fsinφ cosφ =1 （ 83） 代入計(jì)算，得 F= 校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓力 （ 1） 推出面積 該設(shè)計(jì)采用推桿頂出機(jī)構(gòu)，推出面積 A A1=∏ (D178。)/4=∏ (178。)/4=178。 XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 9 冷卻系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 在注射成型中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。一般注射到模具內(nèi)的塑料熔體的溫度為 200℃左右，熔體固化成為塑件后，從 60℃左右的模具中脫模，溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 （ 1）變形 模具 溫度穩(wěn)定，冷卻速度均衡，可以減小塑件的變形。因此，必須采用合適的冷卻系統(tǒng)，時模具凹模與型芯的各個部位的溫度基本上保持均勻，以便型墻里的塑料熔體能同時凝固。 （ 3）力學(xué)性能 對于結(jié)晶形塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，故從減小應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的。 （ 4）表面質(zhì)量 提高模具溫度能改善之間表面質(zhì)量，過低的模溫會使制件輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的熔解橫，導(dǎo)致制件表面粗糙度提高。 冷卻管道的計(jì)算 （ 1）冷卻介質(zhì)體積流量的確定 忽略模具因空氣對流、熱輻射與及注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，則模具冷卻時間所需冷卻介質(zhì)的體積流量按下式計(jì)算： XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 1v1 1 2q ()WQc? ? ?? ? （ 91） 式中 qv— 冷卻介質(zhì)的體積流量， m3/min Ｗ — 單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量， Kg/min Q1 — 單位重量的塑件在凝固時所放出的熱量， KJ/Kg ρ — 冷卻介質(zhì)的密度， Kg/m3 ；（ 1 103 g/cm3） c1— 冷卻介質(zhì)的比熱容， KJ/()； KJ/() θ 1— 冷卻 介質(zhì)出口溫度，℃ (θ 1=24℃ ) θ 2— 冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度，℃ (θ 2=20℃ ) 由制件可知，制件壁厚為 5mm、 V塑 = 179。 ρ =179。 即一次注射量：、 q=ρ V = = g 注射周期： t= t1+ t2+ t3=70s 每小時注射的次數(shù)： N=3600/70=51 次 單位時 間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量的為：Ｗ =NG/60=51。/min （ 92） （ 2）冷卻管道直徑 根據(jù)體積流量 qv＝ 179。 （ 3）冷卻水在管道內(nèi)的流速 XXX 大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 根據(jù)下式 24v vqd?? （ 93） 把數(shù)據(jù)代入可得 v=4 ／ 178。/min m178。由于塑件要求精度很高，加上模具的復(fù)雜程 度等要求，所以采用了一模一腔的方式。按照 CAD 裝配圖紙逐一組裝模具，最后檢驗(yàn)。試模按：一、裝模；二、試模的順序進(jìn)行，對試模后合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂上防銹油后入庫。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我對塑料模的設(shè)計(jì)思路、方案分析，擬定等各個環(huán)節(jié)有了較為清晰、深入的了解，拿到一個塑料制件，首先要對制件進(jìn)行工藝分析，在滿足制件使用要求的前提下，為提高制件質(zhì)量、精度還可以對制件的某件的某些部位進(jìn)行改進(jìn)，注射模的設(shè)計(jì)步驟主要還包括：模具型腔個數(shù)的確定、分型面的選擇、型腔配置、澆道、澆口系統(tǒng)的確定、側(cè)凹處理的方式、推件裝置的確定、拉料桿型式的確定流道凝料脫落形式的確定、溫度控制方 式的確定、型腔、型芯固定方式的確定、校核、繪制主要需件工作簡圖等，在設(shè)計(jì)時要對各個方案進(jìn)行權(quán)衡量，盡早彩用標(biāo)準(zhǔn)件以縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本，在塑料模選材的方面，我認(rèn)識到塑料模所用材料與冷沖模，玻璃模等其它模具所用的材料有所不同，其選標(biāo)主要按用途而定如在這副模具中，模具用于成大量生產(chǎn)，所以應(yīng)具有足夠的耐磨性，并應(yīng)具有良好的定模板，動模板等也選用 45 號鋼經(jīng)過熱處理。 由于本次畢業(yè) 設(shè)計(jì)是在未曾真正接觸運(yùn)用，操縱過模具的情況下僅憑書本認(rèn)識和指導(dǎo)下完成，難免有些地方存在不足之處，還有待遇于今后在工作崗位上不斷的揣磨，積累經(jīng)驗(yàn)提高設(shè)計(jì)的本領(lǐng) 。在漫長的人生旅程中，四年時間并不算長，但對我而言，是磨礪青春、揮灑書生意氣的四年，也是承受師恩、增長才干、提高學(xué)識的四年。在這里我要深深感謝他們，是他們的支持使我順利的完成了本階段的學(xué)習(xí)。在完成論文之際，特向我的母校表示崇高的敬意和誠摯的謝意。在學(xué)習(xí)期間我得到了這些老師的諄諄教誨和生活上的關(guān)心和幫助，在此我向他們表示真摯的感謝。 最后，我要感謝我的家人給我無微不至的關(guān)懷和對我學(xué)業(yè)的極力支持，是他們的愛與無私奉獻(xiàn)使我順利的