花心罩板的注塑模具設(shè)計(jì)【塑料注射?！?/h3>

1花心罩板的注塑模具設(shè)計(jì)摘 要此次設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，尤其是分型面注射模具的布局與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；通過(guò)正確分析繞流板支架的工藝，設(shè)計(jì)出了一個(gè)一模四腔的塑料模具。詳細(xì)地描述了模具零件成型包括上模座板、模仁、后模作板、型芯、型腔、鑲件等的設(shè)計(jì)與加工工藝過(guò)程，主要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算，推出機(jī)構(gòu)與澆注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)程序來(lái)更好的處理好產(chǎn)品外觀要求以及澆口位置與脫模方法間的問(wèn)題，并指出了試模與產(chǎn)品當(dāng)中所存在的缺陷。以便更好的清楚形象，了解模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程，本次設(shè)計(jì)使用了 OUTCAD 作為二維軟件，并給我?guī)?lái)了很大的便捷。關(guān)鍵詞：注射模；塑料；加工工藝；CAD 2ABSTRACT This design introduces the basic principle of injection molding, especially the layout of the injection mold parting surface and the working principle, basic design principles are put forward for injection molding products; Through the correct analysis of the flow around board support process, designed a plastic mold of one module and two cavities. Described in detail on the mold parts molding including mold base plate, mould kernel, back mould plate, core, cavity, inserts and other design and machining process, process parameter selection and calculation of main parts, and extrusion outfit, inject system and other structural design programs to better handle the product appearance requirements and problems between gate location and demoulding method, and points out the deficiency of test and product. In order to better clear image, understand the process of the mould structure design, the graduation design using theOUTCAD as a 2 d software, and brought me a lot of conveniemt. Key Words: Plastic mould , Plastic, Processing technology,CAD 3目 錄第一章 塑件成形工藝分析 .51.1 設(shè)計(jì)目的 .51.2 塑料制品 .51.3 塑料的成型性能 .61.4 塑件表面質(zhì)量分析 .61.5 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 .61.6 生產(chǎn)實(shí)際考慮 .6第二章 成型設(shè)備的選擇及校核 .62.1 注射機(jī)的初選 .62.1.1 計(jì)算塑件的體積 .62.1.2 計(jì)算所需的體積 .62.1.3 選用注射機(jī) .62.2 注射機(jī)的終選 .72.2.1 注射量的校核公式 .72.2.2 模具閉合高度的校核 .72.2.3 模具安裝部分的校核 .72.2.4 模具開(kāi)模行程的校核 .72.2.5 鎖模力的校核 .82.2.6 注射壓力的校核 .8第三章 分型面的選擇 .83.1 分型面的選擇原則 .8第四章 成型工藝參數(shù)的確定 .104.1 成型工藝卡片： .10第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .125.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 .125.2 主流道設(shè)計(jì) .125.2.1 主流道尺寸 .125.2.2 主流道襯套形式及其固定 .135.3 分流道的設(shè)計(jì) .135.4 澆口的設(shè)計(jì) .145.4.1 澆口形式的選擇 .145.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) .15第六章 模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) .156.1 確定模架 .156.1.1 確定型腔布局 .156.1.2 確定模板尺寸 .166.1.3 確定模架尺寸 .166.2 成型零件的設(shè)計(jì) .176.2.1 成型零件的結(jié)構(gòu)分析 .176.2.2 成型型腔的強(qiáng)度校核 .206.3 推出機(jī)構(gòu) .206.3.1 推桿設(shè)計(jì) .20 46.3.2 脫模力的計(jì)算 .216.4 合模定位和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .226.4.1. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) .226.4.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) .226.4.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì) .236.4.4 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計(jì) .236.4.5 支撐柱 .246.4.6 限位釘 .246.5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（冷卻系統(tǒng)） .246.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .25第七章 模具的工作原理 .25致謝 .27 55第一章 塑件成形工藝分析1.1 設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)的目的是使我們?cè)趯W(xué)完塑料模具設(shè)計(jì)之后，鞏固和加深對(duì)塑料模有關(guān)理論的認(rèn)識(shí)，提高設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖和查閱參考資料的能力。使得我們能正確運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，初步掌握制定注塑工藝規(guī)程及進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的原則和方法。在設(shè)計(jì)中應(yīng)本著技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的原則，制定注塑工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)有關(guān)的注塑模具。1.2 塑料制品塑料制品名稱：花心罩板（如下圖）成型方法與設(shè)備：在適當(dāng)?shù)乃芰献⑸錂C(jī)上注射成型；塑料原料：聚碳酸酯（PC）；收縮率：1.20-2.0%；塑件圖：如圖所示為制品的圖樣。 661.3 塑料的成型性能1.無(wú)定形料，吸濕性小，流動(dòng)性差，為了提高流動(dòng)性，防止發(fā)生氣泡，塑料可預(yù)先干燥。模具澆注系統(tǒng)宜粗短，澆口截面宜大，不得有死角。模具須冷卻，表面鍍鉻。2.極易分解，特別在高溫下與鋼、銅接觸更易分解（分解溫度為 200），分解時(shí)逸出腐蝕、刺激性氣體。成型溫度范圍小。3.采用螺桿式注射機(jī)及直通式噴嘴時(shí)，孔徑宜大，以防死角滯料，滯料時(shí)必須及時(shí)清除。1.4 塑件表面質(zhì)量分析該塑件表面沒(méi)有提出特殊要求，一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到 。沒(méi)有特殊要求時(shí)，塑件內(nèi)部表面粗糙度可取 。0.8aRm 3.2aRm1.5 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）壁厚分析：設(shè)計(jì)合理，壁厚相對(duì)均勻，且符合最小壁厚的要求。（2）圓角過(guò)渡：要從分型面位置、型芯、型腔結(jié)構(gòu)來(lái)分析過(guò)渡圓角的設(shè)置。根據(jù)本塑件的壁厚，采用圓角半徑 R0.5mm。（3）脫模斜度：為便于塑件從模腔中取出，塑件的內(nèi)外壁需要足夠的脫模斜度。外形尺寸以大端為基準(zhǔn)，根據(jù) PP 的性能和模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第二版） P357表 2-19：型芯脫模斜度為：1°，型腔脫模斜度為 1.2°1.6 生產(chǎn)實(shí)際考慮該塑件的生產(chǎn)類型應(yīng)該是大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，要提要塑件的生產(chǎn)效率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動(dòng)脫模的模具，以降低生產(chǎn)成本。第二章 成型設(shè)備的選擇及校核2.1 注射機(jī)的初選2.1.1 計(jì)算塑件的體積根據(jù)制件的三維模型，利用三維軟件直接求得塑件的體積為：V1=1221mm3。2.1.2 計(jì)算所需的體積澆注系統(tǒng)凝料按 1：1 取，故：V2= V1=1221mm3塑件和澆注系統(tǒng)凝料總體積為（按一模兩腔算）：V= 2（V1 +V2 ）=4884mm3=4.9cm3 772.1.3 選用注射機(jī)根據(jù)總體積 V= 4884 mm3，初步選取 XS-ZY-125 型螺桿式注射成型機(jī)。XS-ZY-125 型螺桿式注射成型機(jī)主要參數(shù)如下表所示項(xiàng) 目 參 數(shù) 項(xiàng) 目 參 數(shù)理論注射量 125cm3 移模行程 115mm注射壓力 119MPa 定位孔的直徑100+0.054鎖模力 900kN 噴嘴球半徑 SR12mm最大模具厚度300mm 噴嘴口孔徑 4最小模具厚度200mm2.2 注射機(jī)的終選2.2.1 注射量的校核公式（0.8 0.85） W公 注式中 注射機(jī)的公稱注射量，cm3公每模的塑料體積量，cm3注如前所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為 4.9cm3，遠(yuǎn)小于注射劑的理論注射量125cm3，故滿足要求。2.2.2 模具閉合高度的校核模具閉合高度的校核公式為： MINMAXH閉由裝配圖可知模具的閉合高度 =206mm，而注射機(jī)的最大模具厚度閉=300mm，最小模具厚度 =200mm，滿足安裝要求。MAXHI2.2.3 模具安裝部分的校核模具定位圈的直徑 100mm 與注射機(jī)定位孔的直徑 100mm 相等，滿足安裝要求。澆口套的球面半徑 SR1=SR+（12 ）mm=14mm，滿足要求。澆口套小端直徑 R1=R+（12）mm=5mm，滿足要求。 882.2.4 模具開(kāi)模行程的校核模具開(kāi)模行程的校核公式為： 12aHH注模式中 模具的開(kāi)模行程，mmH模注射機(jī)的移模行程，mm注制件的推出距離，mm1包括流道凝料在內(nèi)的制品的高度，mm2取出凝料所需分開(kāi)的距離，mma代入數(shù)據(jù)得：H1+H2+510=15+66+10=81300，滿足要求。2.2.5 鎖模力的校核鎖模力的校核公式為： mFKAp式中 F注射機(jī)的額定鎖模力，kNA制件和流道在分型面上的投影面積之和， mm2型腔的平均壓力，MPampK安全系數(shù)，通常取 1.11.2代入數(shù)據(jù)得：KAPm=1.2 ×2592×40=124.5KN900KN。滿足要求。2.2.6 注射壓力的校核注射壓力的校核公式為： max0'pK式中 注射機(jī)的額定注射壓力，MPamaxp注射成型時(shí)的所需用的注射壓力，MPa0安全系數(shù)'K代入數(shù)據(jù)得：Kp0=1.2 ×80=96MPa =119MPa。滿足要求。maxp綜上所述：選取 XS-ZY-125 型螺桿式注射成型機(jī)完全符合本模具的使用要求。第三章 分型面的選擇3.1 分型面的選擇原則如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較。為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（1）分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處，無(wú)論塑件以何形式布置，都應(yīng)將此作為首要原則；（2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。（3）有利于保證塑件的精度要求。（4）盡可能滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。分型面上型腔壁面稍有間隙，就會(huì)產(chǎn)生 99飛邊。（5）便于模具加工制造，在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。（6）對(duì)成型面積的影響，盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力。（7）對(duì)排氣效果的影響，盡可能有利于排氣。（8）對(duì)側(cè)向抽芯的影響（本塑件沒(méi)有抽芯）。其中最重要的是第（2）和第（5）、第（8）點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。 1010第四章 成型工藝參數(shù)的確定4.1 成型工藝卡片：產(chǎn)品名稱及圖號(hào) 軸套固定銷模腔數(shù) 2產(chǎn)品單重 1.722g總重 3.4g單件體積 1.221cm3總體積 2.442cm3投影面積 497mm2總投影面積 994mm2外形尺寸（H-V-W) 15.5×50×20最大壁厚 3mm最小壁厚 1mm抽芯數(shù) 0產(chǎn)品參數(shù)嵌件數(shù) 0料筒溫度（前、中、后）前 180190 中 170180 后160170噴嘴溫度 170180模具溫度 90120注射壓力 80130MPa注射時(shí)間 2090s保壓溫度 100120保壓壓力 4060MPa保壓時(shí)間 05s注塑工藝參數(shù)冷卻時(shí)間 2060s 1111鎖模壓力 124.5kN螺桿轉(zhuǎn)速 28r/min成型周期 50160s名稱 聚丙烯(PP)預(yù)備干燥溫度、時(shí)間 7080 34h密度 1.41g / cm3比容 0.71cm3/g吸水率 0.12%0.15%收縮率 1.5%3.0%熔點(diǎn) 180200抗拉屈服強(qiáng)度 69MPa彎曲強(qiáng)度 104MPa硬度 11.2HB原料參數(shù)擊穿電壓 18.6KV/mm最大注塑容量 125cm3最大注射壓力 119MPa最大鎖模力 900kN最大開(kāi)模行程 300mm最大裝模尺寸 300mm最大封閉高度 300mm最小封閉高度 200mm噴嘴球徑 12mm噴嘴口徑 4定位孔徑 100+0.054頂桿直徑 兩側(cè) 22最大注射面積 1000mm2注射機(jī)參數(shù)模板行程 300mm 1212第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則（1）澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降，流量和溫度的分布的均衡布置；（2）結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；（3）盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間；（4）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料；（5）避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；（6）澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和整修；（7）熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影響；（8）盡量減少因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；（9）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有 IT8 以上的精度要求；（10）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施；（11）盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無(wú)法重合應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。5.2 主流道設(shè)計(jì)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，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。5.2.1 主流道尺寸（1）主流道小端直徑 d主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑+0.5 1= 4 + 0.51 取 d = 5（mm）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn)，也能使的主流道凝料能順利脫出（2）主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑 R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的 23mm。反 1313之，兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.SR = 注射機(jī)噴嘴球頭半徑 + 23SR = 12 + 2 3取 SR = 14（mm）（3）主流道長(zhǎng)度 L一般按模板厚度確定，但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在 50 之內(nèi)。在出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取 L=60（mm）（4）主流道大端直徑 D = d + 2 Ltg（半錐角 ： 為 1° 2°，取 =1.2°） 7.4mm5.2.2 主流道襯套形式及其固定主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，即澆口套。在定模座板上開(kāi)設(shè)階梯孔，將澆口套放入。澆口套自行設(shè)計(jì)。在定模座板上在安裝定位圈定位。定位圈及澆口套裝配圖：5.3 分流道的設(shè)計(jì)本模具的流道布置形式采用平衡式，如下圖：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、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積不大而且形狀不復(fù)雜，且壁厚均勻，可以考慮采用側(cè)澆口進(jìn)料的方式，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道.查有關(guān)的手冊(cè),選擇 d=5mm。此外該模具是一模 2 件，型腔的數(shù)量較少,模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，所以采用平衡式，各個(gè)型腔的分流道的斷面形狀及大小、分流道長(zhǎng)度都取作一致。這樣，熔體就能以相同的成型壓力和溫度同時(shí)充滿各個(gè)型腔，使一模內(nèi)成型出的各個(gè)塑件的尺寸及性能容易保持一致。 14145.4 澆口的設(shè)計(jì)澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)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離的作用。模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇。通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：a.盡量縮短流動(dòng)距離。b.澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。c.必須盡量減少熔接痕。d.應(yīng)有利于型腔中氣體排出。e.考慮分子定向影響。f.避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。g.澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。h.注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。5.4.1 澆口形式的選擇 由于該塑件外觀質(zhì)量要求高，澆口的位置和大小還是要不能太影響塑件的外觀，同時(shí)，也應(yīng)該盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)的分析及已確定的分型面的位置，可選的澆口形式有幾種方案，如下：（1）方案一：側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，有塑件側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口斷面易取矩形形狀（必要時(shí)用圓形），它能方便地調(diào)節(jié)剪切速率，充模流量速率，流動(dòng)狀態(tài)和澆口封閉時(shí)間，并可以靈活地選擇塑件進(jìn)澆位置，廣泛使用于多腔模中。（2）方案二點(diǎn)澆口是一種斷面尺寸很小的澆口,當(dāng)物料通過(guò)時(shí)產(chǎn)生很高的剪切速率,這對(duì)于表觀粘度隨剪切速率變化而明顯變化的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體是適合用的.點(diǎn)澆口在開(kāi)模時(shí)容易自行切斷,并且在塑件上留下的殘痕極小,不容易覺(jué)察,故無(wú)需修剪澆口的工序.點(diǎn)澆口的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它很容易向模腔多點(diǎn)進(jìn)料,澆口位置選擇靈活,對(duì)于單腔模和多腔模均適用。但由于次塑件為圓環(huán)狀，且材料為 PVC，采用點(diǎn)澆口不合適。綜上所述，對(duì)塑件成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較,由于塑件的尺寸及表面精度要求不高，從模具的制造及結(jié)構(gòu)考慮，確定成型該塑件的模具采用側(cè)澆口的形式。（采用方案一） 15155.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約1025mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成形性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。由于本塑件是聚丙烯 PP，它的特點(diǎn)是無(wú)定形，流動(dòng)性差，因此采用反錐形形拉料桿的冷料穴。整個(gè)澆注系統(tǒng)如下圖所示：第六章 模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)6.1 確定模架6.1.1 確定型腔布局模具采用一模四腔，布局如下圖所示，需要確定圖中尺寸。（1）確定 S1 和 S2查模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第二版）P498 表 2-99 和 P497 圖 2-68 可得：S1=10 S2=18（2）確定模仁 L0 和 B0L0=4S1+2S2+2d=96mm B0=80mm 16166.1.2 確定模板尺寸根據(jù)上面的 B0 和 L0，考慮注塑機(jī)的大小、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和螺釘?shù)炔贾?，根?jù)GB/T 12555-2006塑料注射模模架，模架型號(hào)為： C1 型， 290mm×350mm。6.1.3 確定模架尺寸模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。1.定模座板定模座板上的注射機(jī)定位孔為 100mm，定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，定模座板上固定定位圈，材料為 45 鋼。定位圈通過(guò) 4 個(gè) M5 的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接。2.定模板用于固定定模模仁（型腔鑲塊）和導(dǎo)套。應(yīng)該有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。一般用 45 鋼。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用 H7/k6 配合，定模與定模模仁（型腔鑲塊）采用 H7/m6 配合。3.推件板用于推出塑件。應(yīng)該有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。一般用 45 鋼。其上的導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱孔一端采用 H7/k6 配合。4.動(dòng)模板用于固定動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）和導(dǎo)套。一般用 45 鋼。動(dòng)模板應(yīng)具有較高的平行度和硬度。動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）通過(guò) 4 個(gè)沉頭螺釘 M5 固定在動(dòng)模板上面。其上的導(dǎo)柱與動(dòng)模板一端采用 H7/k6 配合，動(dòng)模與動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）采用 H7/m6配合。5.墊塊主要作用：在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)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。結(jié)構(gòu)形式：可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。 1717墊塊材料：墊塊材料為 45墊塊的高度 h 校核：h=h1+h2+h3+s+=650.05，故，該塑件為厚壁制件。該制件為圓環(huán)形截面，脫模力計(jì)算公式為 122(tan)0.rESLfFAK式中 r型芯平均半徑 r=6mmK2無(wú)量綱系數(shù)，其值隨 f 和 而異，查表得，K2=1.0074 2222K1無(wú)量綱系數(shù)，其值隨 和 而異，查表得， K1=5.042S塑料平均成型收縮率 S=1.5%E塑料的彈性模量，MPa，查表得 E=1060MPaL塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度，mm，L=15mmf塑件與型芯之間的摩擦因數(shù)，f=0.44模具型芯的脫模斜度，=1 °塑料的泊松比， =0.38A盲孔塑件型芯在垂直于脫模方向上的投影面積，通孔制件的 A 等于零。由上可得，脫模力 NKfESL 273.9074.12.53801tan%241tan2F21 6.4 合模定位和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，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。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。6.4.1. 導(dǎo)向機(jī)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，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。（2）該模具采用 4 根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。（3）該模具導(dǎo)柱安裝在定模座板上，導(dǎo)套有三個(gè)，分別安裝在流道推板、定模板和動(dòng)模板。（4）為了保證分型面很好接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。（5）在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。（6）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。6.4.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽，如圖所示。（2）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模斷面高度高出 6mm8mm。（3）為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先到部分。（4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)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)模架可知為 32mm）。（5）導(dǎo)柱的形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/f7 配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H7/f7配合。（6）導(dǎo)柱工作不分的表面粗糙度為 Ra=0.4m。（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。多采用低碳鋼經(jīng)圖 7.4.2-1 2323滲碳淬火處理或碳素工具鋼 T8A、T10A 經(jīng)淬火處理，硬度為 50HRC 以上或 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為 50HRC 以上。本模具采用 T10A。導(dǎo)柱：（如圖 7.4.2-1） 在模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版） p554，表 2-4-64，選擇注射模帶】【 1頭導(dǎo)柱，d=20mm ，L=70mm。6.4.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套（GB/T4169.2-1984）、帶頭導(dǎo)套（GB/T4169.3-1984）。（1）結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套，如圖所示。（2）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排除孔內(nèi)剩余空氣。（3）導(dǎo)套的滑動(dòng)部分按 H7/f7 配合，表面粗糙度為 0.4m 。帶頭導(dǎo)套外徑與動(dòng)定模板一端采用 H7/k6 配合；與流道推板一端采用 H7/n6 配合鑲?cè)肽０?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具中采用T10A。導(dǎo)套： （如圖 7.4.3-1）在模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）p557，表 2-4-67，選擇 I 型導(dǎo)套，】【 1d=30mm，L=55mm 。6.4.4 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計(jì)該套模具采用推板導(dǎo)柱固定在動(dòng)模座板上的形式。該模具設(shè)置了 4 套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套，它們之間采用 H8/f7 配合，其形狀與尺寸配合如圖 7.4.4-3 所示推板導(dǎo)柱：在模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版） p580，表 2-4-81，選擇】【 1d=20mm，L=78mm 規(guī)格的推板導(dǎo)柱。推板導(dǎo)套： 在模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版） p580，表 2-4-81，選擇】【 1d=28mm，L=35mm 規(guī)格的推板導(dǎo)套。圖 7.4.3-1 24246.4.5 支撐柱本塑件投影面積較大，為防止鎖模力和注塑壓力將動(dòng)模板壓彎變形而造成成型制品的品質(zhì)不能達(dá)到要求，需要在模具底板和動(dòng)模板之間加支撐柱，以提高模具的剛性和壽命。布置時(shí)不要與其它零件沖突，總共布置 2 根。6.4.6 限位釘在模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版） p584，表 2-4-89，選擇】【 1d=8mm，L=10mm 規(guī)格的限位釘。6.5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（冷卻系統(tǒng)）該塑件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該盡量縮短成型周期，提高生產(chǎn)率，成型時(shí)需要充分冷卻，冷卻要均勻。因此，該模具的凸模和凹模均開(kāi)設(shè)冷卻水道，采用冷卻水進(jìn)行循環(huán)冷卻。為了使得模具冷卻更快，而且制件不同部位冷卻速度必須相等，則必須采用較為復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)分兩部分，第一部分是型腔部分的冷卻，因?yàn)槎ＤＨ剩ㄐ颓昏倝K）是整體嵌入式，因此該部分冷卻 2525系統(tǒng)是在定模板上開(kāi)設(shè)兩條分別與分型面平行的冷卻水道，圓形型腔采用循環(huán)式冷卻。第二部分是型芯的冷卻，型芯采用噴流式冷卻。冷卻水道直徑按經(jīng)驗(yàn)取 6mm，采用環(huán)形水路，水管穿過(guò)鑲塊，采用 O 型密封圈進(jìn)行密封，水嘴采用外置型水嘴。密封圈型腔（循環(huán)式冷卻）噴流管型芯(噴流冷卻)6.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射成型過(guò)程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固時(shí)產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。這些氣體若不能順利排出，則可能因填充時(shí)氣體被壓縮而引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成性缺陷。另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。由于該模具的總體尺寸一般，屬于中小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯以及型芯端部與模板的配合間隙、分型面進(jìn)行排氣。其配合間隙為 0.030.05mm第七章 模具的工作原理模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如下。（1）對(duì)塑料 PP 進(jìn)行烘干，并裝入料斗。（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。（3）合模、鎖緊模具。（4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。（5）注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。（6）脫模過(guò)程。注射機(jī)液壓系統(tǒng)推推板，推板帶動(dòng)頂桿將塑件頂出。（7）塑件的后處理。切掉塑件上的澆注系統(tǒng)余料，對(duì)塑件進(jìn)行調(diào)濕處理。 2626參考文獻(xiàn)1 趙蓓蓓. 初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向J. 科技資訊, 2009, (34).2 孫安垣, 閆燁, 楊超談, 桂春. 我國(guó)改性塑料行業(yè)的發(fā)展前景M.工程 塑料應(yīng)用雜志社, 2010, 11(2)：83-87.3 伍先明，王群. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 2006.4 朱光力, 萬(wàn)金保. 塑料模具設(shè)計(jì)M. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2003.5 楊明錦, 陸長(zhǎng)征. 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2727致謝時(shí)光荏苒，如白駒過(guò)隙，隨著論文的結(jié)束。給我?guī)椭娜颂嗵?，令我感?dòng)的時(shí)刻數(shù)不勝數(shù)，歲月的腳步依然匆匆，我會(huì)把每一份關(guān)懷，每一份勉勵(lì)都銘記、珍藏?；厥淄沦饩盎枚?，感念吾師兮夢(mèng)婆娑。我的老師張老師對(duì)我學(xué)習(xí)的支持、勉勵(lì)，我能深深感覺(jué)到張老師嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)態(tài)度和平易近人的人格魅力潛移默化地熏陶著我，感謝老師給我做設(shè)計(jì)階段無(wú)論是論文開(kāi)題、設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中提出的寶貴意見(jiàn)和有益的啟發(fā)。每遇我所求，張老師便會(huì)放下繁忙的工作不厭其煩地指點(diǎn)我，這樣我在求學(xué)、求知的路上才不致迷失方向。桃李無(wú)言，下自成蹊，感念吾師，祈望今后能有結(jié)草銜環(huán)之機(jī)會(huì)以報(bào)涌泉之恩。感謝老師在平時(shí)的工作學(xué)習(xí)和生活中不吝于給我無(wú)私的幫助?！笆譂蔡依钋芯G，點(diǎn)綴春光滿上林?！币慌忠慌膶W(xué)生來(lái)了又走，不變的是老師們無(wú)怨無(wú)悔承擔(dān)起的育人樹(shù)人之責(zé)、傳道受業(yè)解惑之任，在此真誠(chéng)的祝福老師們一生平安幸福。