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開 題 報 告 文 獻(xiàn) 綜 述 前言： 模具是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過一定的方式使材料成形為制品的工具產(chǎn)品，是工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備。塑料是一種可塑成形的材料，它是以高分子聚合物為主要成分的混合物，在加熱、加壓等條件下具有可塑性，在常溫下為柔軟的固體。注射過程一般包括充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。注射模一般由①成形部分②澆注系統(tǒng)③導(dǎo)向部件④推出機(jī)構(gòu)⑤排氣槽⑥抽芯機(jī)構(gòu)⑦標(biāo)準(zhǔn)模架等幾個基本組成部分。 主題： 模具制造是制造業(yè)的根基，在輕工、電子、機(jī)械、通訊、交通、汽車、軍工等部門中，60%-80%的零部件都依靠模具成形，模具質(zhì)量的高低決定著產(chǎn)品質(zhì)量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。塑料模具占模具總量的40%左右。近年來, 我國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50t以上的注塑模,精密塑料模具的精度已達(dá)到2μm,制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn),多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模;高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度高達(dá)6m/min以上的塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。 注塑模模具設(shè)計中，澆口位置是一個關(guān)鍵的設(shè)計變量。制件的質(zhì)量好壞很大程度上取決于澆口位置，一個不正確的澆口位置將會導(dǎo)致過壓、高剪切率、很差的熔接線性質(zhì)和翹曲等一系列缺陷。澆口位置對熔體流動前沿的形狀和保壓壓力的效果都起著決定性的作用，因此也決定了注塑制品的強(qiáng)度和其它性能。對于影響確定澆口位置的因素來說，包括制品的形狀、大小、壁厚、尺寸精度、外觀質(zhì)量及力學(xué)性能等。此外，還應(yīng)考慮澆口的加工、脫模及清除澆口的難易程度。正確的澆口位置可以避免出現(xiàn)那些可以預(yù)見的問題。常用的澆口形式有①直澆口②側(cè)澆口③扇形澆口④薄片澆口⑤護(hù)耳澆口⑥點澆口⑦潛伏式澆口等，當(dāng)然也有將這些基本的澆口形式改進(jìn)的，如“香蕉型”潛伏式澆口，“香蕉型”潛伏式澆口是注塑模澆注系統(tǒng)中曲線型潛伏式澆口的一種特殊的形式，因其曲線形狀似“香蕉”，故稱之為“香蕉型”潛伏式澆口。點澆口是塑料注塑模具中常用的結(jié)構(gòu)形式，塑件澆口痕跡小，脫模時能自動切斷澆注系統(tǒng)凝料。 熱流道技術(shù)的成熟，應(yīng)用在模具中也越來越多，其優(yōu)點①澆道內(nèi)的壓力損失?、谀＞叩睦鋮s僅為塑料件的冷卻時間，比一般注射的冷卻時間短，生產(chǎn)效率高③無澆道冷凝料，提高了物料的利用率④熱澆道全為自動切斷澆口，可以提高自動化程度，可以做到無人管理的自動操作⑤熱澆道元件及組件均為標(biāo)準(zhǔn)件，可以直接購買安裝使用，減少模具加工時間。熱流道的功能是恒溫地將塑料熔體均勻地送達(dá)每個澆口，以確保從注射點到每個模腔熔流長度和流道尺寸相等和各個模腔充填均衡，熱流道板的結(jié)構(gòu)形式則由注塑模具上的模腔分布情況、注嘴排列及澆口位置來決定。溫控系統(tǒng)則是利用熱電偶來控制熱流道系統(tǒng)的各個位置加熱器的溫度，確使塑料保持工藝要求的熔融狀態(tài)。D-M-E公司的Polivalve熱流道系統(tǒng)，易于進(jìn)行同步或順序注射.生產(chǎn)特殊、復(fù)雜或難允模結(jié)構(gòu)或變體積的產(chǎn)品。加工商還可以利用該系統(tǒng)模塑形狀和規(guī)格小同的多個部件。無論是小型零件還是大型零件都是一次成型。此外.Polivalve系統(tǒng)配置有無體噴嘴.非常適川于對表而質(zhì)量要求高、無澆口痕跡的產(chǎn)品.由于省去了后序的修整工序可降低整體生產(chǎn)成本。 本次模具設(shè)計的產(chǎn)品為拉桿臺燈支架，塑件含有孔，需要側(cè)抽芯，側(cè)抽芯的方法很多 這里我選擇斜導(dǎo)柱帶動滑塊完成側(cè)型芯的脫模由于本產(chǎn)品精度要求不高，澆注系統(tǒng)采取一模兩腔側(cè)澆口入澆，推出方式為推桿推出，冷卻系統(tǒng)環(huán)繞型運水系統(tǒng)。 總結(jié)： 沒有高水平的模具就沒有高水平的產(chǎn)品，是制造業(yè)的一個共識。作為制造業(yè)的重要基礎(chǔ)性工藝設(shè)備，模具技術(shù)被認(rèn)為是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。但我國模具水平與國外模具水平的差距依然不容小覷，必須認(rèn)清我國現(xiàn)階段模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題，加快模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，注重產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先進(jìn)性，創(chuàng)新性，努力向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)。 參考文獻(xiàn)： 1 張中元. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 北京：航空工業(yè)出版社 2 《塑料模具設(shè)計手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 3 模具標(biāo)準(zhǔn)選編組. 模具標(biāo)準(zhǔn)匯編. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 4 徐進(jìn). 模具材料應(yīng)用手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 5 王樹勛. 典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊. 廣東:中南工業(yè)大學(xué)出版社 6 黃圣杰. Pro/ENGINEER 2001高級開發(fā)實例. 北京：電子工業(yè)出版社 7 初利寶. Pro/ENGINEER 模具設(shè)計. 北京：北京大學(xué)出版社 8 何煜琛. SolidWorks 2001 Plus零件設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社 9 陳萬林. 塑料模具設(shè)計與制作. 北京： 北京希望電子出版社 10 陳萬林. 實用塑料注射模設(shè)計與制造. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 11 張孝民. 塑料模具技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 12 黃虹. 塑料成型加工與模具. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 13 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 北京： 高等教育出版社 14 申樹義 高濟(jì). 塑料模具技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 15 劉來英. 注塑成型工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社  開 題 報 告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑） 2.1 本課題要研究的內(nèi)容以及解決的問題 這次設(shè)計主要要解決的問題是關(guān)于這個支架塑料模具各參數(shù)的計算,設(shè)計,裝配,試用.基本內(nèi)容如下: 1;制件的工藝分析 2;根據(jù)計算粗選注塑機(jī)并確定型腔數(shù)目 3制定模具的結(jié)構(gòu)方案 4;校核注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù) 5;畫模具裝配圖和各零件圖 6;撰寫計算說明書 2.2 課題研究擬采用的手段和工作路線 課題采用的是理論與實際相結(jié)合 其工作路線具體如下： 一、接受任務(wù)書? 二、收集、分析、消化原始資料 三、分析影響制件結(jié)構(gòu)及模具個別系統(tǒng)的因素 四、繪制模具草圖 五、繪制各個零件圖? 六、模具總裝配圖的技術(shù)要求 七、校對、審核 八、制作模具試用 2.3課題研究進(jìn)程計劃 3.4周:了解產(chǎn)品,寫好開題報告. 5.6周:計算各參數(shù)并選定模具各個部件并畫好草圖. 7.8周:繪制零件圖和總的裝配圖,寫好說明書. 9周:做答辯課件；準(zhǔn)備答辯. 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 年 月 日 指導(dǎo)教師： （手寫簽名） 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： （手寫簽名） 年 月 日 摘 要 塑料模具在當(dāng)今社會越來越廣泛的應(yīng)用，從電腦、手機(jī)、飲料、臺燈、水筆、水盆等方面應(yīng)用極其廣泛，可以說從我們的吃穿住行都離不開它。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 本次的畢業(yè)設(shè)計是拉桿臺燈支架的注塑模的設(shè)計，依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以1次分型面注塑模的方式進(jìn)行設(shè)計。模具的型腔采用一模2腔直線排列，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口成形，推出形式為推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計中也進(jìn)行了設(shè)計。本次的設(shè)計中參考了大量的文獻(xiàn)，還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計過程比較完整。 關(guān)鍵詞 ：1次分型面注射模具；側(cè)澆口；推桿。 目錄 摘 要 1 緒論 4 1 塑料制件的分析 10 1.1 成型塑料件的工藝性分析 10 1.2 成型塑件的材料分析 11 1.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)： 12 1.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù): 13 2. 塑件成型的基本過程 14 3 注塑設(shè)備的選擇 15 3.1估算塑件體積質(zhì)量 16 3.2 注塑機(jī)的選擇 16 4. 成型零件有關(guān)尺寸的計算 18 4.1型腔凹模尺寸的計算 19 4.2型芯凸模尺寸的計算 22 4.3側(cè)型芯尺寸的計算 23 5. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 24 5.0 分型面的選取 24 5.1澆口套的選用 25 5.2冷料井的設(shè)計 26 5.3分流道的設(shè)計 27 5.4分流道的布置 27 5.5澆口設(shè)計 28 5.6澆口位置的選擇 29 6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 30 6.1導(dǎo)柱的設(shè)計 30 6.2 導(dǎo)套的設(shè)計 31 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 32 8 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 33 8.1抽拔距的計算 33 8.2斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 34 8.3 鎖緊楔形式 35 8.4 斜導(dǎo)柱的受力分析及強(qiáng)度計算 35 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 36 9.1排氣系統(tǒng) 36 9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 36 10 繪制裝配圖 39 11注射機(jī)的校核 40 11.1 注射量的校核 41 11.2 鎖模力的校核 41 11.3模具高度校核 41 11.4 模具開模行程校核 42 12 模具的安裝試模 42 結(jié)束語 44 致謝 45 參考文獻(xiàn) 46 緒論 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個國家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國家實現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就不會有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個國家工業(yè)的強(qiáng)弱。 塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位 塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機(jī)、汽車、電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 塑料注射成形工藝的最大特點是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。 模具在我國的發(fā)展歷程 過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視。改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。當(dāng)今社會的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。 我國模具工業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國家要落后很多，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等?？梢姡覈＞吖I(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。 前景展望 我國進(jìn)入實施國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的第十一個五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個關(guān)鍵時期。在這一時期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國模具工業(yè)在整體上再上一個新臺階。不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實現(xiàn)把我國建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)而奮斗。 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容及任務(wù) 熱塑性塑料注射模的特點是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點：一是注射時塑料熔體的充模流動特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時的收縮行為，這兩點決定了注塑模的特殊性和設(shè)計難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動過程粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，流動過程中大分子沿流動方向產(chǎn)生定向；模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過程中塑料的收縮非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位、各方向塑料收縮率不同，不同種類、牌號的塑料收縮率有很大差異，同一牌號的樹脂或塑料在加工時配方不同其充模流動特性及收縮率也不同。基于上述特點，設(shè)計注塑模時首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計的模具合理適用，并可在設(shè)計中有效利用塑料特性，如點澆口模具用于塑料絞鏈制品。 基本要求與注意事項 合理地選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機(jī)械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見，進(jìn)行分析討論，以使設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和加工的需要，提出修改塑件圖紙的要求，但需征得用戶同意后方可實施。正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀、尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，需特別注意。計算成型零件尺寸時，一般可采用平均收縮率法。對精度較高并需控制修模余量，可按公差帶法計算，對于大型精密制件，最好能用類比法，實測塑件幾何形狀在不同方向上的收縮率進(jìn)行計算。 設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計模具時，盡量做到使設(shè)計的模具制造容易，造價便宜。特別那些比較復(fù)雜的成型零件，必須考慮是采用一般的機(jī)械加工方法加工還是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法，那么加工之后怎樣進(jìn)行組裝，類似問題在設(shè)計模具時均應(yīng)考慮和解決，同時還應(yīng)考慮到試模以后的修模，要留有足夠的修模余量。 充分考慮塑件設(shè)計特色，盡量減少后加工，盡量用模具成型出符合塑件設(shè)計特點的制件，包括孔、槽、凸、凹等部分，減少澆口、溢邊的尺寸，避免不必要的后加工。但應(yīng)將模具設(shè)計與制造的可行性與經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，防止片面性。 設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)效率高、安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計的許多方面，如澆注系統(tǒng)需充模和閉?？欤＞吡慵?yīng)是耐磨耐用類零件，應(yīng)對其材料溫調(diào)系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動化程度高等。 模具零件的耐用度影響整個模具的使用壽命，為此還應(yīng)考慮如何但需注意零件壽命與模具相適應(yīng)。 模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性：在設(shè)計模具時并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施。 注塑模設(shè)計程序 注塑模具是一個專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科，對理論和實踐要求都很強(qiáng)，其設(shè)計過程 一般可分為一下步驟。 接受任務(wù)書 “模具設(shè)計任務(wù)書”通常由模具設(shè)計人員以“模具設(shè)計任務(wù)書”為依據(jù)進(jìn)行模具設(shè)計。包括： ① 、經(jīng)過審簽的正規(guī)塑料制件圖紙，并注明所用塑料的牌號與要求（如色澤、透明度等） ② 、塑料制件的說明書或技術(shù)要求； ③、 成型方法； ④、 生產(chǎn)數(shù)量； ⑤ 、塑料制件樣品； 調(diào)研、消化原始資料 收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工、特種工藝等有關(guān)資料，以備設(shè)計模具時使用。 選擇成型設(shè)備 模具與設(shè)備必須配套使用。因為多數(shù)情況下都是根據(jù)成型設(shè)備的種類來進(jìn)行模具設(shè)為此，在設(shè)汁模具之前，首先要選擇好成型設(shè)備，這就需要了解各種成型設(shè)備的規(guī)格、性能與特點。 以注塑機(jī)來說，如注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出方式與即離、噴嘴直徑與噴嘴球面半徑、定位孔尺寸、模具最大與最小厚度、模板行程竿，都將影響到模具的結(jié)構(gòu)尺寸與成型能力。同時還應(yīng)初估模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝與使用。 擬定模具結(jié)構(gòu)方案 理想的模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能充分發(fā)揮成型設(shè)備的能力（如合理的型腔數(shù)目和自動化水平等），在絕對可靠的條件下使模具本身的工作最大限度地滿足塑件的工藝技術(shù)要求（如塑件的幾何形狀、尺寸精度、表面光潔度等）和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求（成本低、效率高、使用壽命長、節(jié)省勞動力等），由于影響因素很多，可先從以下幾方面做起： ( l ）塑件成型 按塑件形狀結(jié)構(gòu)合理確定其成型位置，因成型位置在很大程度上影響模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性； ( 2 ）型腔布置 根據(jù)塑件的形狀大小、結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度、批量大小以及模具制造的難易、成本高低等確定型腔的數(shù)量與排列方式； ( 3 ）選擇分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排氣、脫氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工藝操作等； ( 4 ）確定澆注系統(tǒng) 包括主流道、分流道、冷料穴（冷料井），澆口的形狀、大小和位置，排氣方法、排氣槽的位置與尺寸大小等； ( 5 ）選擇脫模方式 考慮開模、分型的方法與順序，拉料桿、推桿、推管、推板等脫模零件的組合方式，合模導(dǎo)向與復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)置以及側(cè)向分型氣抽芯機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計； ( 6 ）模溫調(diào)節(jié) 模溫的測量方法，冷卻水孔道的形狀、尺寸與位置，特別是與模腔壁間的距離及位置關(guān)系； ( 7 ）確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸 考慮成型與安裝的需要及制造與裝配的可能，根據(jù)所選材料，通過理論計算或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定型腔、型芯、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、滑塊等主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸以及安裝、固定、定位、導(dǎo)向等方法；（支承與聯(lián)接如何將模具的各個組成部分通過支承塊、模板、銷釘、螺釘?shù)戎С信c連接零件，按照使用與設(shè)計要求組合成一體，獲得模具的總體結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)方案的擬定，是設(shè)計工作的基本環(huán)節(jié)。它既是設(shè)計者的構(gòu)思過程，也是設(shè)計對象的胚胎，設(shè)計者應(yīng)將其結(jié)果用簡圖和文字加以描繪與記錄，作為方案設(shè)計的依據(jù)。 方案的討論與論證 擬定初步方案時，應(yīng)廣開思路，隨后廣泛征求意見，進(jìn)行分析論證與權(quán)衡，選出最合埋的方案。 繪制模具裝配圖 裝配圖盡量采用1: 1 的比例畫出，但允許放大或縮小。要做到視圖選擇合理，先從模腔開始，由里向外，一般采用3-4個視圖。主要內(nèi)容有： 型腔與型芯的結(jié)構(gòu)； 澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式； 分型面及分型脫模機(jī)構(gòu)； 合模導(dǎo)向與復(fù)位機(jī)構(gòu)； 冷卻或加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與部位； 安裝、支承、連接、定位等零件的結(jié)構(gòu)、數(shù)量及安裝位置； 確定裝配圖的圖紙幅面、繪圖比例、視圖數(shù)量布置及方式。 繪制模具裝配圖時應(yīng)注意做到以下幾點： ① 認(rèn)真、細(xì)致、干凈、整潔地將修改已就的結(jié)構(gòu)草圖， ② 將原草圖中不細(xì)不全的部分在正式圖上補(bǔ)細(xì)補(bǔ)全； ③ 標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明，包括某些系統(tǒng)的性能要求按標(biāo)準(zhǔn)畫在正式圖紙上（如頂出機(jī)構(gòu)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等），裝配工藝要求確定的尺寸要求等）,（如裝配后分型面的貼合間隙的大小、上下面的平行度、需由裝配使用與裝拆注意事項以及檢驗、試模、維修等）。 ④ 全面檢查，糾正設(shè)計或繪圖過程中可能出現(xiàn)的差錯與遺漏。 繪制零件圖 繪制零件圖時應(yīng)注意做到以下幾點： ① 凡需自制的零件都應(yīng)畫出單獨的零件圖 ② 圖形盡可能按1 正確，布置得當(dāng)； ③ 統(tǒng)一考慮尺寸形位公差、表面粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)方法與位置，避免擁擠與十可將用得最多的一種粗糙度以“其余”’的形式標(biāo)于圖紙右上角； ④ 零件圖的編號應(yīng)與裝配圖中的序號一致； ⑤ 標(biāo)注技木要求，填寫標(biāo)題欄； 編寫設(shè)計說明書 編寫設(shè)計說明書有以下內(nèi)容： 設(shè)計題目或設(shè)計任務(wù)書； 目錄； 塑件分析（含塑件圖）； 塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)； 設(shè)備的選擇：設(shè)備的型號、主要參數(shù)及有關(guān)參數(shù)的校核； 澆注系統(tǒng)的設(shè)計：塑件成型位置，分型面的選擇，主流道、分流道、澆口、排氣槽的形式、部位與尺寸以及流長比的校核等； 成型零部件的設(shè)計與計算：型腔、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸計算、強(qiáng)度校核等； 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計：脫模力的計算，拉料機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)等的結(jié)構(gòu)形、安裝定位、尺寸配合以及某些構(gòu)件所需的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性校核； 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計：抽拔距與抽拔力的計算，抽芯機(jī)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)、尺寸以及必要的驗算； 脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計：脫模方式的選擇，止轉(zhuǎn)方法、驅(qū)動裝置、傳動系統(tǒng)、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)等的設(shè)計與計算； 設(shè)計小結(jié)：體會、建議等； 參考資料：資料編號、名稱、作者、出版年月。 在編寫過程中要注意：文字簡明通順，繕寫整齊清晰，計算正確完整，并要畫出與設(shè)計計算有關(guān)的結(jié)構(gòu)簡圖。計算部分只要求列出公式、代人數(shù)據(jù)，求出結(jié)果即可，運算過程可以省略。寫好后校對，最后裝訂成冊。 1 塑料制件的分析 1.1 成型塑料件的工藝性分析 通過對塑件外部造型、工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計、對塑件進(jìn)行計算仿真和生產(chǎn)驗證，也通過對分模線、塑件的壁厚、圓角、塑件的尺寸精度、脫模斜度進(jìn)行了綜合的考慮，工件的尺寸和形狀如下圖: 塑件圖 從塑件厚來看，總的來講塑件壁厚變化比較均勻，有利于零件成型。 脫模斜度分析 當(dāng)塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復(fù)雜時，塑件的多個面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設(shè)脫模斜度。 一般來說，塑件高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認(rèn)真設(shè)計脫模斜度。 ①斜度作用： 便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度。 ②脫模斜度選取:取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。 塑件脫模斜度的選取應(yīng)遵循以下原則： 1 塑料的收縮率大，壁厚，斜度應(yīng)取偏大值，反之取偏小值。 2 塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，脫模阻力就比較大，應(yīng)選用較大的脫模斜度。 3 當(dāng)塑件高度不大（一般小于2mm）時，可以不設(shè)斜度；對型芯長或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常為了便于脫模，在滿足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可將斜度值取大些。 4 一般情況下，塑件外表面的斜度取值可比內(nèi)表面的小些，有時也根據(jù)塑件的預(yù)留位置（留于凹?；蛲鼓Ｉ希﹣泶_定制件內(nèi)外表面的斜度。 5 熱固性塑料的收縮率一般較熱塑性塑料的小一些，故脫模斜度也相應(yīng)取小一些。 6 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。綜合以上的原則，由于塑件高度不是很大，收縮率一般，本設(shè)計中采用30′的脫模斜度。 表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等癡點外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1~2級，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般為1.6~0.2um，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。非配合表面和隱蔽面可取較大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度與塑料的品種有關(guān)。一般，型腔表面粗糙度要求達(dá)到0.2~0.4mm。 1.2 成型塑件的材料分析 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。 ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70oC左右，熱變形溫度為93oC左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。 1.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)： 使用注射成形塑料制品時，由于其熔體黏度較高，所需的注射成形壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度。另外熔體黏度較高，使制品易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少系統(tǒng)對料流的阻力。易吸水，成形加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。在正常的成形條件下，制品的尺寸穩(wěn)定性較好。 密度(Kg.dm-3) 1.13——1.14 收縮率 % 0.3~0.8 熔 點 ℃ 130~160 熱變形溫度 45N/cm 65~98 彎曲強(qiáng)度 Mpa 80 拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49 拉伸彈性模量 GPa 1.8 彎曲彈性模量 Gpa 1.4 壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39 缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 體積電阻系數(shù) Ωcm 1013 擊穿電壓 Kv.mm-1 15 介電常數(shù) 60Hz3.7 1.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù): 注塑機(jī)類型：螺桿式 噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150——170 料筒二區(qū) 180——190 料筒三區(qū) 200——210 噴嘴溫度 180——190 模具溫度 50——70 注塑壓 60——100 保壓 40——60 注塑時間 2——5 保壓時間 5——10 冷卻時間 5——15 周期 15——30 后處理 紅外線烘箱 溫度（70） 時間（0.3——1） 2. 塑件成型的基本過程 注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱溶化使之成為高粘度的流體-----熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約20~85mpa），溶入模具的型腔中經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 a 塑化過程 現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料斗以定容方式送入料筒，通過料筒外的點加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理熔化達(dá)到一定的溫度后即可注射，注射動作是由螺桿的推進(jìn)來完成的。 b 充模過程 熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出來后，進(jìn)入模具的型腔內(nèi)，將型腔內(nèi)的空氣排出，并充滿型腔，然后升到一定壓力，使溶體的密度增加，充實型腔的每一個角落。 充模過程是注射成型的最主要的過程，由于塑料溶體的流動是非牛頓流動，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象左右塑件的質(zhì)量，因此充模過程的關(guān)鍵問題------澆注系統(tǒng)的設(shè)計就成為注射模具設(shè)計過程的重點，現(xiàn)代的設(shè)計方法已經(jīng)運用了計算機(jī)輔助設(shè)計以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計中疑難問題。 c 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化——注射充模——固化成型 加熱——理論上絕熱——散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，模具設(shè)計時，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代設(shè)計方法中也采用了計算機(jī)輔助設(shè)計來解決問題。 d 脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須采取機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個動作由脫模機(jī)構(gòu)來完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計也是注射模具設(shè)計的一個主要環(huán)節(jié)，由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣，許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。 由a至d形成了一個循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件 3 注塑設(shè)備的選擇 3.1估算塑件體積質(zhì)量 建模，三維零件設(shè)計 利用UG軟件。進(jìn)行三維實體建模，并可直接通過軟件進(jìn)行測量 體積說明 V=3517mm3 3.2 注塑機(jī)的選擇 注射機(jī)的類型和規(guī)格很多，分類方法各異，按結(jié)構(gòu)型式可分為立式、臥式、直角式三類，國產(chǎn)臥式注射機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。這三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機(jī)各特點如下： 立式注射機(jī)的注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動模板也沿垂直方向移動，這種注射成型機(jī)主要優(yōu)點是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動模上（下模） 安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點是制品自模具中頂出以后不能靠重力下落。需人工取出，有礙于全自動操作，但附加機(jī)械手取產(chǎn)品后，也可以實現(xiàn)全自動操作，此類注射機(jī)注射量一般均在60克以下。 臥式注射機(jī)是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機(jī)，其注射柱塞或螺桿與合模運動均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上（或相互平行）。優(yōu)點是機(jī)體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動墜落，故能實現(xiàn)全自動操作，機(jī)床重心較低安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機(jī)均采用這種形式。缺點是模具安裝比較麻煩嵌件放入模具有傾斜或落下的可能，機(jī)床占地面積較大。 直角式注射機(jī)的柱塞或螺桿與合模運動方向相互垂直，主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于自制適于單件生產(chǎn)者，中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時常利用開模時絲杠的轉(zhuǎn)動來拖動螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。缺點是機(jī)械傳動無準(zhǔn)確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊振動較大。 根據(jù)實際情況，注塑機(jī)的實際注塑量是理論注塑量的80％左右。即有 V s ≦a V1 式中： V1——理論注塑容量，cm3 ; VS——實際注塑容量，g ; a——注塑系數(shù)，一般取值為0.8。 經(jīng)計算可得 實際注塑量V=2×1.2×3517mm3≈8441mm3 根據(jù)以上計算《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-40選擇注射機(jī)XS-ZY-125螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下： 額定注射量：125 螺桿直徑：42mm 注射壓力：150Mpa 鎖模力：900KN 模板行程：300mm 模具最大厚度：300mm 模具最小厚度：200mm 模板尺寸：450×420mm 拉桿空間：260×290mm 定位孔直徑：100mm 合模方式：液壓—機(jī)械 4. 成型零件有關(guān)尺寸的計算 該塑件的材料ABS是一種收縮范圍較大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法計算。查手冊得的收縮率為0.3%~0.8%,故平均收縮率為 0.55%。 公差數(shù)值表[5.9-11] 基本尺寸 精 度 等 級 公 差 數(shù) 值 - - - - - 精度等級表, 精度尺寸的選用[2-3、5] 類別 塑件種類 建議采用的精度等級 高精度 一般精度 低精度 ABS 根椐塑件的要求，由以上兩表可查得：該塑件可按精度等級為級精度選取。 此產(chǎn)品采用級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù)x取值可在0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到IT７～I(xiàn)T８級，綜合參考，相關(guān)計算具體如下： 4.1型腔凹模尺寸的計算 （相關(guān)公式參見《塑料制品成型及模具設(shè)計》第79-80頁） 圖4.1 型腔 (一)、型腔徑向尺寸的計算： LＭ+δz =[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz LＭ————凹模徑向尺寸（mm） LS————塑件徑向公稱尺寸（mm） Scp————塑料的平均收縮率（％） Δ—————塑件公差值（mm） δz ————凹模制造公差（mm） 由：LS1=50.3 mm Ls2=23.1 mm 又查表知4級精度時塑件公差值 Δ1= 0.28mm Δ2= 0.20mm 實踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/3～1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3～1/4。為了保持較高精度選1/4。 由于： δz= 1/4Δ 得： δz1=1/4×0.28=0.07 mm δz2=1/4×0.20=0.05 mm 則： LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+0.55%）×50.3-3/4×0.28]+0.07 =50.3661+0.07 mm LＭ2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz =[（1+0.55%）×123.1-3/4×0.2]+0.05 =23.08+0.05 mm (二)、型腔深度尺寸的計算： 凹模深度尺寸同樣運用平均收縮率法： HＭ+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+ δz HＭ————凹模深度尺寸（mm） δz————凹模深度制造公差（mm） 其余符號同上 由：HS1=2mm HS2=5 mm 取4級精度時Δ1=0.12mm Δ2=0.14 mm 由δz=1/4Δ得： δz1=0.03mm δz2=0.035 mm 則：HＭ1+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz =[（1+0.55%）×2-2/3×0.12]+0.03 =1.931+0.03mm HＭ2+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz =[（1+0.55%）×5-2/3×0.14]+0.035 =4.872 +0.035mm 4.2型芯凸模尺寸的計算 圖4.2型芯 運用平均收縮率法： LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm） δz———— 型芯徑向制造公差（mm） 其余符號同上 由：LS1=23.1mm LS2=10.1 mm 取4級精度時Δ1=0.2 mm Δ2=0.18 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.05 mm δz2= 0.045 mm 則：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.55%）×23.1+3/4×0.2]–0.05 =23.354–0.05 mm LＭ2–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.55%）×10.1+3/4×0.18]–0.045 =11.125–0.045mm (二) 型芯高度尺寸的計算 運用平均收縮率法： HＭ–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz HＭ————型芯高度尺寸（mm） δz————型芯高度制造公差（mm） 其余符號同上 由：HＳ1=5mm 取4級精度時 Δ1=0.14 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.035 mm 則：HＭ1–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz =[（1+0.55%）×5+2/3×0.14]–0.03 5 =5.214–0.035 mm 4.3側(cè)型芯尺寸的計算 LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm） δz———— 型芯徑向制造公差（mm） 其余符號同上 由：LS1=2mm 取4級精度時Δ1=0.12 mm 由δz=1/4Δ得：δz1=0.03 mm 則：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz =[（1+0.55%）×2+3/4×0.12]–0.03 =2.1–0.03mm 5. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5.0 分型面的選取 分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件等有關(guān)，常見的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面和平面、曲面分型面。 1、復(fù)合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具中取出，分型面應(yīng)設(shè)在脫模方向最大的投影邊緣部位； 2、分型線不影響塑件外觀，即分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面； 3、確保塑件留在動模一側(cè)，利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面； 4、確保塑件質(zhì)量； 5、要你管盡量避免成型孔、側(cè)凹，若需要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡單，盡量避免定?；瑝K； 6、滿足模具的鎖緊要求，將塑件投影面積大的方向放在定動模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面；另外，分型面是曲面的，應(yīng)加斜面鎖緊； 7、合理安排澆注系統(tǒng)特別是澆口位置，有利于開模； 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，同時根據(jù)以上分型面的選擇原則綜合考慮，決定將分型面選在塑件截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖所示 圖5.0分型面 5.1澆口套的選用 澆注系統(tǒng)它是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以及最佳的成型效率有直接影響。 此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的內(nèi)容之一。從總體來說，它的作用可以作如下歸納：它是將來自注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時使型腔的氣體能及時順利排出，在塑件熔體填充凝固的過程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動特性。采用盡量短的流程，以降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該有利于良好的排氣，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。確保均勻進(jìn)料。 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，對材料要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谂c定位圈設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸更換。同時，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨加工和熱處理。設(shè)計中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50～55HRC，澆口套屬于標(biāo)準(zhǔn)件，在選夠澆口套時應(yīng)注意：澆口套進(jìn)料口直徑和球面坑半徑。因此，所選澆口套如圖所示： 圖5.1澆口套 5.2冷料井的設(shè)計 根據(jù)實際,采用底部帶有拉料桿的冷料井，推桿裝于推桿固定板上，具體結(jié)構(gòu)如圖。 圖5.0冷料井 5.3分流道的設(shè)計 分流道截面形狀 分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工較困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。本次設(shè)計采取圓形截面。截面直徑d=6mm 5.4分流道的布置 （1）、在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)圓弧過度。 （2）、分流道較常時，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。 （3）、分流道的位置可單獨開設(shè)在定模板上或動模板上，也可以同時開設(shè)在動、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 （4）、分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。 在單腔模中，常不設(shè)分流道，而在多腔模中，一般都設(shè)置有分流道，塑料沿分流道流動時，要求通過它盡快地充滿型腔，流動中溫度降低盡可能小，阻力盡可能低。同時，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。從前兩點出發(fā)，分流道應(yīng)短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量，分流道亦不能過粗。過粗的分流道冷卻緩慢，還倒增長模塑的周期。而該設(shè)計中使用了圓形斷面形狀的分流道。截面直徑為6mm。 5.5澆口設(shè)計 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。 設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則： (1) 盡量縮短流動距離。 (2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。 (3) 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。 (4) 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。 (5) 考慮分子定向的影響。 (6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 (7) 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。 (8) 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。 澆口的形狀和尺寸對制品質(zhì)量影響很大，澆口在多情況下，系整個流道斷面尺寸最小的部分（除主流道型的澆口外），一般匯報口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.03～0.09。澆口臺階長1～1.5㎜左右．雖然澆口長度比分流道的長度短的多，但因為其斷面積甚小，澆口處的阻力與分流道相比，澆口的阻力仍然是主要的，故在加工澆口時，更應(yīng)注意其尺寸的準(zhǔn)確性。 然而，根據(jù)塑件的樣品圖、生產(chǎn)的批量等，采用一模2腔結(jié)構(gòu)。澆口采用側(cè)澆口 具體尺寸見總裝圖。 5.6澆口位置的選擇 （1）澆口的位置的應(yīng)使填充型腔的流程最短 這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔。對于型塑件，要進(jìn)行流動比的校核。流動比K由流動通道的長度L與厚度t之比來確定。如下式： K=Σ（Lτ/tτ） 式中：Lτ---各段流程的長度，mm; tτ---各段流程的厚度或直徑，mm; 流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力等的不同而變化。流動比的計算公式為： ①K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 ②K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 澆口位置的選擇要避免塑件變形 （3）澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕 熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向。為提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，使冷料進(jìn)入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會有熔接痕產(chǎn)生。澆口的位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當(dāng)會使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。澆口位置的選擇如總裝圖所示。 6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套，主要作用是在動模與定模合模時保證型芯和型腔的精確定位。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分別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，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般采用2到4根導(dǎo)柱。在此設(shè)計中采用了4根導(dǎo)柱。 6.1導(dǎo)柱的設(shè)計 在對導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計時，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。以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞。在這里我設(shè)計的是把導(dǎo)柱裝在定模那邊。 （2）形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。 （3）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理?；蛱妓毓ぞ咪摚═8、T10）經(jīng)淬火處理硬度HRC50-55。 （4）配合精度 導(dǎo)柱裝入模板多用七級精度過渡配合。 （5）光潔度 配合部分光潔度要求7級，此外，導(dǎo)柱的選擇還應(yīng)跟椐模架來確定。 加工個導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔時，應(yīng)將定模板、推件板、動模板合在一起，一次性加工出來，以保證孔的同心度，然后再在定模板、動模板上加工沉頭孔。導(dǎo)柱導(dǎo)套的具體結(jié)構(gòu)見圖。 圖6-1-1 導(dǎo)柱 6.2 導(dǎo)套的設(shè)計 1）分類 導(dǎo)套有直導(dǎo)套和帶頭導(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]有墊板的場合；帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時加工。也可以直接在模板上開設(shè)導(dǎo)向孔，而不用獨立的導(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。在設(shè)計中兩種導(dǎo)套都有用到。 （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，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。 （3）長度 導(dǎo)套的長度應(yīng)根據(jù)模板的厚度確定，其長度一般比板厚少2-3mm （4）材料 可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?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0.5～0.8厚，淬硬到HRC56～60。導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為Ra0.8μm。 （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因素來確定，本設(shè)計在脫澆道板、定模板和動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]有墊板的場合，帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，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6-1-2導(dǎo)套 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計中，為了使符合脫模機(jī)構(gòu)的要求： 使塑件留于動模； 塑件不變形損壞 這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的基本要求。要做到這一點首先必須分析塑件對模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。 良好的塑件外觀 頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的外觀。 結(jié)構(gòu)可靠 因此，根據(jù)裝配圖，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機(jī)構(gòu)主要推桿將產(chǎn)品推出模外，還有在設(shè)計主型芯時也會有一定的撥模作斜度1°～2°。推桿的設(shè)計如圖所示： 圖7 推桿 8 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔時，塑件不能直接脫模，必須將成型側(cè)孔的零件做成可動的，在塑件脫模前先將活動型芯抽出，然后再自模中通過頂桿頂出塑件。而此次的設(shè)計完全符合以上要求，因此，也采用了側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。又，該塑制品是大批量的生產(chǎn)，故也使用了機(jī)動側(cè)向分型抽芯。 8.1抽拔距的計算 因為抽拔距等于側(cè)孔深加2～3mm的安全系數(shù)，而當(dāng)結(jié)構(gòu)比較特殊時，如成型圓形制件的設(shè)計時 抽拔距不能等于制件凹模深度S2，因為滑塊抽至S2時塑件的外徑仍不能脫出滑塊的內(nèi)徑，必須抽出S１的距離再加上(2～3)mm，塑件才能脫出。 故抽拔距為：S= S1+(2～3)=23+(2～3)mm=25～26mm 式中 S—抽拔距； S１—抽拔的極根尺寸（此為塑件最大的外形尺寸）； 8.2斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 斜導(dǎo)柱的形狀與基本尺寸； 斜導(dǎo)柱的基本尺寸主要以長度尺寸為主，斜導(dǎo)柱的長度計算為如下式： L =1/2Dtanα+h×1/cosα+1/2dtanα+S/sinα+(10～15)mm ≈125mm 式中L—斜導(dǎo)柱的長度； D—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； h—斜導(dǎo)柱固定板厚度； 斜導(dǎo)柱的安裝固定形式： 如圖所示，斜導(dǎo)柱的傾斜角a為15°，而一般來說鎖緊塊的角度a′=a+(2～3)mm,斜導(dǎo)柱與固定板之間用三級精度第三種過渡配合。由于斜導(dǎo)柱只起驅(qū)動滑塊的作用，滑塊運動的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊間的配合精度保證，滑塊的最終位置由鎖緊塊保證，因此為了運動靈活，斜導(dǎo)柱和滑塊間采用比較松的配合，斜導(dǎo)柱的尺寸為　Φ16，頭部做成球形。那么固定形式如圖所示： 圖8-2-2 8.3 鎖緊楔形式 在塑料的注塑過程可中，型芯受到塑料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而一般斜導(dǎo)柱為細(xì)長桿件，受力后容易變形，因此必須設(shè)置鎖緊楔，以便在模具閉模后鎖住滑塊，承受塑料給予型芯的推力，鎖緊楔與模件的邊連接可以根據(jù)推力的大小，選取不同的方式，而該設(shè)計所選取的是整體式結(jié)構(gòu)，牢固可靠，側(cè)向力較大。它直接與定模固定，可見裝配圖可知。而鎖緊楔的角度在斜導(dǎo)柱的固定形式已講述了，這里不再重復(fù)。具體形狀如8-2-2圖所示。 8.4 斜導(dǎo)柱的受力分析及強(qiáng)度計算 斜導(dǎo)柱的受力分析； 根據(jù)斜導(dǎo)柱的形式，可以按公式: Fw = Ft/cosα Fk = Ft·tanα 式中 Fw —側(cè)抽芯時斜導(dǎo)柱所受的彎曲力； Ft —側(cè)抽芯的脫模力，其大小等于抽芯力； Fk —側(cè)抽芯時所需要的開模力； 綜合以上分析可知，從斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)考慮，希望斜角α值大一些好；而從斜導(dǎo)柱受力情況考慮，希望斜角α值小一些好。因此，該斜導(dǎo)柱的斜角取了15°，經(jīng)過用上述公式的核算，滿足了模具結(jié)構(gòu)要求。 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 9.1排氣系統(tǒng) 塑料在熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣： （1） 利用配合間隙排氣； （2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； （3） 利用排氣守排氣； （4） 強(qiáng)制性排氣； 該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.03~0.05mm.它常用于中小型的簡單模具。 9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。 冷卻水孔開孔的原則： （1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，直徑應(yīng)盡量大； （2） 每個冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在0~15mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般保持在8~12mm。 （3）水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。 （4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件的強(qiáng)度。 （5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè) 該注塑模的冷卻系統(tǒng)設(shè)計為環(huán)繞型運水，具體分布方式見總裝圖。 運水系統(tǒng) 注射模具的溫度設(shè)計是否恰當(dāng)，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對生產(chǎn)效率、充模流動、固化定型都有重要影響。 模具對塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、改善成形性 2、成形收縮率 3、塑件變形 4、尺寸穩(wěn)定性 5、力學(xué)性能 6、外觀質(zhì)量。 當(dāng)大批量的生產(chǎn)時，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時，增多型腔是不現(xiàn)實的。這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān)系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為： Q=αA△Tθ’ =8.2x4.45x10-2x40x6 =88J 其中：α是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)；