【正文】 2，其中：圓形截面分流道比表面積最小，熱量不容易散失，流動(dòng)阻力最小，但它需要同時(shí)開設(shè)在兩塊模板上，要保證兩半圓完全吻合，制造較困難；半圓形截面分流道較容易加工，熱量損失和阻力也不大，是最常用的形式。 圖 62 分流道截面形狀 進(jìn)料口也稱澆口，進(jìn)料口的形式也有很多種，此處采用的是點(diǎn)進(jìn)料口的形式。 ②熔體經(jīng)過點(diǎn)澆口時(shí)因高速摩擦生熱，溫度升高，黏度再次下降，使熔體的流動(dòng)性更好。 ④澆口痕跡小容易修整。 ⑥對(duì)于投影面積大的制品或者易于變形的制品采用多個(gè)點(diǎn)澆口能夠提高制品的 成型質(zhì)量。 （ 2）點(diǎn)進(jìn)料口的直徑 d 常為 ，也可以用下式計(jì)算： 4Cd n A? ? ? (公式 62，《中國模具設(shè)計(jì)大典 2》公式 － ) 式中： d—— 點(diǎn)進(jìn)料口直徑（ mm）； n—— 系數(shù)，依塑料種類而異，其中 POM 對(duì)應(yīng)為 n＝ C—— 依塑件壁厚而異的系數(shù)即制品壁厚的函數(shù)值。定位圈直經(jīng) D為與注射機(jī)定位孔配合直經(jīng)，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直經(jīng)確定。定位圈一般采用 45號(hào)鋼或 Q275 鋼。澆口套的材料為 T硬度 HRC45；定位圈的材料為 45鋼，硬度為 HRC50，尺寸結(jié)構(gòu)裝配圖。 15176。如圖所示。模架部分可以自己設(shè)計(jì)，也可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)模具設(shè)計(jì)過程中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件有很大一部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，隨時(shí)可在市場(chǎng)上買到，這對(duì)縮短制造周期，降低制造成本時(shí)極其有用的。兩種標(biāo)準(zhǔn)模架的區(qū)別主要在于適用范圍。所以根據(jù)塑件的大小我只能選用小型模架。 選用標(biāo)準(zhǔn)模架，可以大大縮短模具的制造周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。模架尺寸為 200 250 mm。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。 第八章 成型零部件設(shè)計(jì) 成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凸模、凹模、成型桿、成型塊等。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，凹模大體上可分為整體式結(jié)構(gòu)、整體嵌入式結(jié)構(gòu)、局部嵌入式結(jié)構(gòu)、底面鑲嵌式結(jié)構(gòu)和側(cè)壁拼合式結(jié)構(gòu)五種類型。這樣一來以便于修模并且可以適當(dāng)?shù)臏p少成本。凸模又稱型芯。在本次的設(shè)計(jì)中采用整體式凸模，即在動(dòng)模板上直接加工。導(dǎo)柱安裝在動(dòng)?；蛘叨Ｒ贿吘伞Ｍǔ?dǎo)柱設(shè)在模板四角。其中具體的作用主要如下： （ 1）定位作用 為避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪? （ 3）承受一定側(cè)壓力 塑料注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時(shí)，導(dǎo)柱能承擔(dān)一部分側(cè)壓力。 類別 名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 工作尺寸 型 芯 部 分 計(jì) 算 徑 向 尺 寸 8 lm= [（ 1+Scp） ls+ ] ??? – 4 – – 高 度 尺 寸 hm=[（ 1+Scp） hs+2/3Δ ] ??? – 4 – – 型 腔 部 分 計(jì) 算 寬 度 尺 寸 Bm=[（ 1+ Scp） ]??? + + 深 度 尺 寸 Hm=[（ 1+ Scp） ] ??? + （ 4）承載作用 當(dāng)采用推件板 脫模或雙分型面模具結(jié)構(gòu)時(shí)，導(dǎo)柱有承受推件板和型腔板重量的作用。 導(dǎo)柱 在對(duì)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮以下要求： （ 1）長度 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面要高出一些。在這里我設(shè)計(jì)的是把導(dǎo)柱裝在定模那邊。 （ 3）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理。 （ 4）配合精度 導(dǎo)柱裝入模板多用七級(jí)精度過渡配合。 由于本設(shè)計(jì)模架部分是運(yùn)用 UG 中的 EMX 模塊進(jìn)行的，選用的是龍記標(biāo)準(zhǔn)模架，因此模架相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可直接從模架庫中套取。也可以直接在模板上開設(shè)導(dǎo)向孔，而不用獨(dú)立的導(dǎo)套，這種形式的孔加工簡單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求不高的模具。 （ 2）形狀 為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒圓角，導(dǎo)柱孔最好打通，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來確定，材料為 T8A, 硬到 HRC50～ 55,或采用 20 鋼滲碳 ～ ，淬硬到 HRC56～ 60。 （ 5）導(dǎo)套的選擇 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度和以上各個(gè)因素來確定，本設(shè)計(jì)在脫澆道板、定模板和動(dòng)模板以及頂針板上各設(shè)置一套導(dǎo)套，典型的導(dǎo)套可分為直導(dǎo)套合帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(jié)構(gòu) 簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場(chǎng)合，帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場(chǎng)合，由于導(dǎo)套配合導(dǎo)柱使用 其具體結(jié)構(gòu)與布局如圖所示 ： 圖 92 導(dǎo)柱導(dǎo)套布局 材料：導(dǎo)套與導(dǎo)柱均采用 T8 制造，且導(dǎo)套硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌瑢?dǎo)套固定部分合導(dǎo)滑部分的表面粗糙度選取 ? 。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用 由于模具的結(jié)構(gòu)不同，選用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合形式也不同，本設(shè)計(jì)采用 H7/f7配合。脫模機(jī)構(gòu)由頂桿、頂桿固定板、頂出板、復(fù)位桿、拉料釘組成，其中，拉料釘?shù)淖饔檬鞘節(jié)沧⑾到y(tǒng)自動(dòng)脫離塑件，并從模具中順利脫落，頂桿用來頂制品，推桿固定板用來固定頂桿，回程桿起復(fù)位導(dǎo)向作用。分為手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、液壓脫模、氣動(dòng)脫模，本設(shè)計(jì)采用液壓脫模。 （ 2）按模具結(jié)構(gòu)分類。 脫模機(jī)構(gòu)有關(guān)計(jì)算 塑件在成型時(shí)，由于尺寸上的收縮，所以對(duì)模具的凸出部分有抱緊力。脫模力的計(jì)算一般包括兩部分：塑件從模具上脫出時(shí)的摩擦阻力和使封閉殼體脫模時(shí)須克服的真空吸力，即： e cbQ Q Q?? （公式 101，《中國模具設(shè)計(jì)大典 2》 ） 其中： Qe—— 總脫模力； Qc—— 脫模阻力； Qb—— 真空吸力， 一般為 A（ MPa）。 （ 2）防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對(duì)性地選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。 （ 3）力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。 （ 4）結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易且具有足夠的剛度和強(qiáng)度。 （ 6）制品上有細(xì)長凸臺(tái)或筋時(shí)，應(yīng)在凸臺(tái)或筋底部設(shè)置頂桿，以便可靠的脫模。 拉料機(jī)構(gòu) 本模具采用的是點(diǎn)澆口自動(dòng)脫料板結(jié)構(gòu)形式，故應(yīng)在分流道推板上設(shè)置澆道拉料桿，也稱拉料釘，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》表 ，取拉料桿直徑為Φ 4。 第十一章 冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng) 在注射成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度在 60度以下。 冷卻水道的開設(shè) 受模具上鑲塊和頂出桿等零件幾何形狀的限制，必須根據(jù)模具的特點(diǎn)，靈活地設(shè)置冷卻裝置，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： （ 1）實(shí)驗(yàn)表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)制品的冷卻也就愈均勻。 （ 3）進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過冷卻水道的水流速度。冷卻水道直徑一般不小于 9mm，常用 912mm，但也必根據(jù)模具的具體大小和產(chǎn)品大小狀況而定，本設(shè)計(jì)由于模具較小，產(chǎn)品也較小，綜合考慮取水管直徑 8mm。 冷卻回路的布置 縮短成型周期有各種方法，而最有效的是制造冷卻效果良好的模具，如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速的冷卻，則會(huì)使制品內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而造成制品變形成形或開裂，所以我們必須根據(jù)制品的形狀及壁厚設(shè)計(jì)，制造能實(shí)現(xiàn)均一的且高效的冷卻回路。 本設(shè)計(jì)由于采用整體嵌入式型腔，且型腔外形為矩形，水道布置具體結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 121 水道分布圖 冷卻時(shí)間計(jì)算 由《中國模具設(shè)計(jì)大典 2》，冷卻時(shí)間依塑件種類、塑件壁厚而異，一般用下式計(jì)算： 2228ln ( )k MWc EWs t tTstt?? ?????????? （公式 121，《中國模具設(shè)計(jì)大典 2》 ） 式中： cT —— 最低冷卻時(shí)間（ s）； s —— 塑件平均壁厚（ mm）； k —— 塑件平均熱擴(kuò)撒率（ mm2/s）； Wt —— 模具平均溫度（℃）； Mt —— 熔體平均溫度（℃）； Et —— 塑件平均脫模溫度（℃）。 管道直徑設(shè)計(jì) 管道直徑通過類比法并根據(jù)以往別人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮到模具的實(shí)際結(jié)構(gòu)，在這里取 d= 8 mm，可以滿足冷卻要求又不浪費(fèi)資源和造成與其他結(jié)構(gòu)的干涉。 排氣機(jī)構(gòu)的設(shè)置，一般有如下幾種方法： （ 1）利用分型面排氣： 在型腔周圍設(shè)置排氣槽，采用這種方法排氣時(shí)，易在模具上的排氣處殘留樹脂分解的物質(zhì)，特別在澆口對(duì)側(cè)的部位，必須及時(shí)將其清除，否則久而久之腐蝕模具的型腔表面。 （ 3）利用鑲件排氣： 對(duì)于制品的筋、槽部位經(jīng)常采用此法。 第十二章 模具材料的選擇和裝配圖繪制 模具材料的選擇 在選擇注射模具鋼材時(shí)，要綜合考慮塑件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、復(fù)雜程度、體積大小和外觀要求等因素。 通過查閱相關(guān)的資料，參考《塑料成型模具設(shè)計(jì)與制造》附錄 我所選取的主要模具的材料如下表所示： 表 131 模具零件的材料及熱處理選擇 模具零件種類 主要性能要求 材料名稱或牌號(hào) 熱處理種類 導(dǎo)柱、導(dǎo)套等 表面耐磨心部有一定的韌性 T8A 表面淬火 HRC55 型腔、型芯等 強(qiáng)度大，表面耐磨，耐腐 蝕，淬火變形要小 3Cr2W8V HRC52~55 澆口套 表面耐磨，耐腐蝕，熱硬性 T10A 淬火加低溫回火HRC55 拉料桿等 有一定的強(qiáng)度及耐磨性 T10A 淬火加低溫回火HRC55 頂出桿 有一定的強(qiáng)度及耐磨性 65Mn 各種模板等 有一定的強(qiáng)度 45 調(diào)質(zhì) HB200 螺釘?shù)? 有一般的強(qiáng)度 45 模具裝配圖的繪制 總體結(jié)構(gòu)和主要視圖如下： 圖 141 模具裝配圖 AA 剖視圖 圖 142 模具裝配圖俯視圖 模具的動(dòng)作過程： 開模原理：模具在注塑機(jī)的作用下， 開始進(jìn)行開模運(yùn)動(dòng)，首先定模板和退料板在小拉桿彈簧的作用下進(jìn)行第一次分型，運(yùn)動(dòng)到一定位置 小拉桿的限位端對(duì)定模板進(jìn)行限位，分流道凝料被拉料銷拉出定模板，注塑機(jī)的拉力仍對(duì)模具的動(dòng)模部分產(chǎn)生拉力作用，該拉 力拉動(dòng)小拉桿，小拉桿拉動(dòng)退料板，迫使退料板與定模座板進(jìn)行第二次分型，退料板會(huì)將分流道余料打出模外，退料板移動(dòng)一定距離后，小拉桿被定模座板限位，此時(shí)小拉桿開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，注塑機(jī)的作用下，模具定模板和動(dòng)模板開始進(jìn)行分型，注塑機(jī)頂出機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿座板推動(dòng)推桿將個(gè)產(chǎn)品推出模外。 （ 2）為模具投入正常生產(chǎn)運(yùn)行摸索最佳工藝參數(shù)。 注射機(jī)的校核 原則上試模必須在模具設(shè)計(jì)時(shí)選定的同型號(hào)規(guī)格的注射機(jī)上進(jìn)行，以保證試模與模具最終應(yīng)用的一致性。對(duì)于壁厚特別厚、特別薄、透明的注塑件，以及表觀質(zhì)量、重量、力學(xué)性能要求高的注塑件，應(yīng)特別注意，試模用注射機(jī)與最終使用的注射機(jī)差別應(yīng)盡可能小。 帶入數(shù)值計(jì)算可得： V=2 =^3 而所選的注射機(jī)的理論注射容積為 ，所以經(jīng)驗(yàn)算符合 iVjViVV3maxV 100cm? maxV ? 合模力校核 為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量需要對(duì)合模力進(jìn)行校核。 以上帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得： F1=2 30 490≈ 所選的注射機(jī)的鎖模力為 600kN，所以滿足要求。 開模行程校核 我們要計(jì)算其開模行程并進(jìn)行校核，以確定注射機(jī)的選擇是否合理。 試模條件的確 定 （ 1）塑料選用 選用材料的原則是：原材料性能要基本相近；收縮率大小要基本一致。 （ 2）試模工藝條件的選用 首先烘干原料，然后參照上述的注射工藝條件，之后預(yù)熱模具。 （ 3）試模結(jié)論 ①模具修整 注塑模的修整是一件正常的事情，模具修改主要為結(jié)構(gòu)和尺寸修改，如頂出和脫模方向的修改、滑塊修改、軸孔位置與尺寸修改、型腔修改、壁厚修改、排 氣修改、澆道與澆口修改、加強(qiáng)筋修改、粗糙度修改等。 ②總體評(píng)價(jià) 總體評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則為若模具能夠按照預(yù)計(jì)壽命提供合乎質(zhì)量要求的制品則為合格；否則，為不合格。有著非常重要的意義和作用。 在指導(dǎo)老師和工廠師傅的細(xì)心講解下，使我們對(duì)模具的一般工作原理、制造及加工工藝有了一些初步的了解。 本次設(shè)計(jì)主要借助于 UG和 Autocad 軟件得以完成，這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)這兩個(gè)軟件地運(yùn)用更加熟練！畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我大學(xué)生涯中的最后一堂課，也是相當(dāng)重要的一堂。同時(shí)也培養(yǎng)了我們獨(dú)立自主，不怕吃苦的精神。這些為我以后的學(xué)習(xí)和工作都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，我們將受益無窮！通過設(shè)計(jì)也讓我發(fā)現(xiàn)了自身存在的問題，比如學(xué)習(xí)之余未能充分拓展自己的知識(shí)面、軟件的運(yùn)用沒有向更深一層次的發(fā)展、經(jīng)驗(yàn)缺乏、考慮問題不夠全面等。 在本次設(shè)計(jì)過程中，遇到了不少困難，但在章老師的細(xì)心指導(dǎo)下，都一一克服，由于 學(xué)生水平有限，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)一些不當(dāng)之處，懇請(qǐng)各位老