塑料罩板注塑模具設(shè)計(jì),塑料,注塑,模具設(shè)計(jì) 廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說明書 課程名稱： 課題名稱： 塑料罩板注塑模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 成績評定： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 目錄 1 緒 論 1 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2模具的發(fā)展趨勢 1 1.3設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 2 2 塑件工藝性分析 3 3 模具結(jié)構(gòu)分析 5 3.1工作原理 6 3.2分型面的選擇 6 3.3型腔數(shù)目和配置 7 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3.5成型零部件設(shè)計(jì) 13 3.5.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.5.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 3.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 3.8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 4 校核 21 4.1鎖模力的校核 21 4.2模具厚度校核 21 4.3開模行程校核 21 5 心得體會 22 參考文獻(xiàn) 23 21 1 緒 論 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具及注塑模等各種模具。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機(jī)構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展 1.2模具的發(fā)展趨勢 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個(gè)方面： （1） 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 （2） 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 （3） 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。 （4） 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。 （5） 標(biāo)準(zhǔn)化 開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 2 塑件工藝性分析 圖1：塑料罩 圖1為塑料罩的三視圖，材料選用丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，精度等級為一般精度（4級精度），要求外觀表面光澤、無雜色，無收縮痕跡。 ABS材料的性能 塑料性能 ABS 熔融溫度/℃ 195-240 成型模溫/℃ 38-93 彎曲強(qiáng)度/Mpa 80 拉伸強(qiáng)度/Mpa 35-49 彎曲彈性模量/Gpa 1.4 拉伸彈性模量/Gpa 1.8 收縮率（%） 0.4-0.6 成型壓力/Mpa 120-140 流長比 30-150 密度/（） 1.02-1.08 射速 中等速度 另外ABS具有好的易加工性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，高沖擊強(qiáng)度。 外觀特性：提高模溫可提高塑件光潔度。 ABS的成型特性和條件 1)流動性和成型性優(yōu)良，成品率高。 2）容易出現(xiàn)裂紋，故塑件壁厚應(yīng)均勻，脫模斜度不宜過小。 塑件結(jié)構(gòu)工藝性 根據(jù)ABS的特性，一般制件的壁厚應(yīng)均勻，型腔脫模斜度為15′-1°30′，型芯的脫模斜度為25′-1°。這里取2.5mm為制品的平均壁厚，外表面的脫模斜度為30′，內(nèi)表面的脫模斜度為20′。 模具結(jié)構(gòu)為二板模，一模二穴。 3 模具結(jié)構(gòu)分析 下圖為塑料罩模具結(jié)構(gòu)圖，采用單分型面注塑模即二板模成型。這種模具只有一個(gè)分型面。單分型面注射模具根據(jù)需要，既可以設(shè)計(jì)成單型腔注射模，也可設(shè)計(jì)成多型膠注射模，應(yīng)用十分廣泛。本案例為單型腔注射模。 單分型面注射?？捎沙尚土悴考?、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)零部件組成。 （1）成型零部件 模具中用于成形塑料制件的空腔部分稱為模腔。構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱為成形零部件。由于模腔是直接成形塑料制件的部分，因此模腔的形狀應(yīng)與塑件的形狀一致，模腔一般郵型腔零件、型芯組成。 （2）澆注系統(tǒng) 將塑料由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)分主流道、分流道、澆口、冷料穴四個(gè)部分。模具澆注系統(tǒng)是由澆口套、定模板上的流道組成。 （3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 為確保動模與定模合模時(shí)準(zhǔn)確對準(zhǔn)而設(shè)導(dǎo)向零件。通常有導(dǎo)向柱、導(dǎo)向孔或在動模板、定模上分別設(shè)置互相吻合的內(nèi)外錐面。如上圖所示導(dǎo)柱各導(dǎo)套。 （4）推出裝置 推出裝置是在開模過程中，將塑件從模具中推出的裝置。有的注射模具的推出裝置為避免在頂出過程中推出板歪斜，還設(shè)有導(dǎo)向零件，使推板保持水平運(yùn)動。此案例的模具推出裝置由推桿、推板、推桿固定板、復(fù)位桿、推板導(dǎo)柱及推板導(dǎo)套組成。 （5）溫度調(diào)節(jié)和排氣系統(tǒng) 為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)一般為在模具內(nèi)開設(shè)的冷卻水道，加熱系統(tǒng)則為模具內(nèi)部或周圍安裝的加熱元件，如電加熱元件。此案例模具采用冷卻水道和水嘴組成。 （6）結(jié)構(gòu)零部件 用來安裝固定或支承成形零部件及前述的各問她分機(jī)構(gòu)的零部件。支承零部件組裝在一起，可以構(gòu)成注射模具的基本骨架。此案例的模具結(jié)構(gòu)零部伯郵定模座板、動模座板、墊塊組成。 3.1工作原理 首先，模具架在成型機(jī)上。 開模時(shí)，動模板與定模版分離，由于制件因收縮包緊在型芯上和拉料桿對澆注系統(tǒng)凝料的作用，塑料制件留在動模側(cè) ，當(dāng)動模側(cè)移動一定距離（制件的高度加10-30mm安全值）后，用推桿將制件推出，使用人工或機(jī)械手將制件取下，最后將澆注系統(tǒng)凝料與制件分離。 合模時(shí)，在彈簧或成型機(jī)拉桿的做用下，將推桿固定板頂回(或拉回)以使推桿復(fù)位。 3.2分型面的選擇 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜，我們在這里選用與合模方向垂直的分型面。 選擇設(shè)計(jì)分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。 同時(shí)在選擇設(shè)計(jì)分型面時(shí)還應(yīng)考慮以下因素： 1）分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模并簡化模具結(jié)構(gòu) 2）分型面的選擇應(yīng)考慮塑件的技術(shù)要求 3）分型面應(yīng)盡量選擇在不影響塑件外觀的位置 4) 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 5）分型面的選擇應(yīng)有利于模具零件加工 6）分型面的選擇應(yīng)考慮注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù) 根據(jù)上述原則，模具的分型面選擇如下圖所示。 3.3型腔數(shù)目和配置 型腔數(shù)目的確定 為使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有四種：1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性能確定型腔數(shù)目；2）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；3）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； 4）、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。 本例因?yàn)橹萍?，且有倒扣，選取單型腔成型。 另外，型腔數(shù)目的確定因素有四點(diǎn)，見下表。 型腔的配置 本案例因?yàn)槭菃窝?，所以，型腔的配置相對簡單，主要確定塑件在動模部分、定模部分及同時(shí)在動模和定模中的結(jié)構(gòu)。下圖為塑件在模具中的位置結(jié)構(gòu)圖。 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴到型腔入口的塑料熔體的流動通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)、傳熱、傳壓的情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，其布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （1） 了解塑料的成形性能 掌握塑料的流動特性以及溫度、剪切速率對黏度的影響，以設(shè)計(jì)出合適的澆注系統(tǒng)。 （2） 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 熔體流動時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會產(chǎn)生熔接痕，尤其在流程長、溫度低時(shí)，這對塑件強(qiáng)度的影響較大。 （3） 有利于型腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)誚能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)部分，使型腔中的氣體排出，避免產(chǎn)生紊流或渦流、凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 （4） 盡量采用較短的流程充滿型腔 （5） 流動距離比的校核 對于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可能因其流動距離過長或流動陰力太大而無法充滿整個(gè)型腔。 流動比的校核 流動距離比簡稱流動比，它是指塑料熔體在模具中進(jìn)行最長距離的流動時(shí)，其截面厚度相同的各段料流通道及各段模腔的長度與其對應(yīng)截面厚度之比值的總和，即 本案例為直接澆口進(jìn)料的塑件，料流通道按截面的厚度可分為二段，每段的長度各厚度見下圖所示，其流動距離比為： 計(jì)算得￠=60.15<[￠] 主流道設(shè)計(jì) 主流道是連接噴嘴與分流道的通道，通常和噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，改善料流的速度。 圖4：澆口尺寸 主要參數(shù)：錐角=2°～5°；內(nèi)表面粗糙度；小端直徑d=噴嘴直徑+(0.5～1)mm；半徑R=噴嘴球面半徑+(1～2)mm；H=(1/3～2/5)R；r=1～3mm。 主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材進(jìn)行單獨(dú)的加工和熱處理。常用T8A鋼材制作，并淬火處理到50～55HRC。澆口套、定位圈的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示: 圖5：澆口套、定位環(huán)的結(jié)構(gòu)簡圖 分流道設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。 澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的容體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好、高質(zhì)量地注射成形。 單分型面注射模澆口的類型有直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。 本案例采用直接澆口進(jìn)澆，直接澆口以稱為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具。其特點(diǎn)是：1）流動阻力小，流動路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長等；2）有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點(diǎn)；3）塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注射機(jī)受力均勻；4）塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。 直接澆口大多用于注射成形大、中型長流程深型腔筒形或殼形塑件。 選用較小的主流道錐角a(a=2°-4°) 模具的排氣設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料容體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順得地排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而主生高溫，使塑料焦化。 注射模的排氣通常采取以下四種方式： 3.5成型零部件設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零件在工作時(shí)與塑料直接接觸，成型塑件。進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既要考慮保證獲得合格的塑件，又要便于加工制造，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。 3.5.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模又稱型腔，它是成型塑件外部輪廓的零件。有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、整體嵌入式凹模、鑲拼組合式凹模，瓣合式凹模等，整體式凹模由整塊材料加工制成，強(qiáng)度高、剛性好，不會使塑件產(chǎn)生拼接縫痕跡，可減少注射模中成型零件的數(shù)量，便于模具裝配，塑料罩屬于中小型制件，選用整體嵌入式凹模，凹模所用材料為P20號鋼，硬度為30-38HRC. 3.5.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常為整體式和組合式兩種類型。我們根據(jù)凹模的結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動模板進(jìn)行裝配而成。型芯所用材料為P20號鋼，硬度30-38HRC. 計(jì)算成形零部件工作尺寸要考慮的要素 成形零件工作尺寸指直接用來構(gòu)成塑件成型面的尺寸，例如型腔各型芯的徑向尺寸、深度和高度尺寸、孔間距離尺寸、孔或凸臺至某成形表面的距離尺寸等。 塑件的收縮率波動 塑件成形后的收縮變化與塑料的品種、塑件的形裝、尺寸、壁厚、成形工藝條件、模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，所以確定準(zhǔn)確的收縮率是很困難的。工藝條件、塑料批號發(fā)生的變化會造成塑件收縮的波動，其塑料收縮率波動主差為 δs=(Smax-Smin)Ls 式中 δs----塑料收縮率波動誤差，mm; Smax----塑料的最大收縮率； Smin----塑料的最小收縮率； Ls----塑料的基本尺寸，mm； 實(shí)際收縮率與計(jì)算收縮率會有差異，按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1/3。 模具成形零件的制造誤差 模具成形零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。一般成形零件工作尺寸制造公差值δz取塑件公差值△的1/3-1/4或取IT7-IT8級作為制造公差。 模具成形零件的磨損 模具的成形零件最大磨損量用δc來表示，一般取δc=1/6△。 模具安裝配合的誤差 模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具安裝配合間隙的變化而引起塑件的尺寸誤差用δi來表示。 塑件的總誤差δ=δs+δz+δc+δi≤△ 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 計(jì)算模具成形零件最基本的公式為 Lm=Ls(1+S) 式中 Lm----模具成形零件在常溫下的實(shí)際尺寸，mm； Ls----塑件在常溫下的實(shí)際尺寸，mm； S----塑件的計(jì)算收縮率。 成型零件尺寸的計(jì)算 下圖所示為塑件尺寸與模個(gè)成形零件尺寸的關(guān)系，模具成形零件尺寸決定于塑件尺寸。 塑件尺寸與模具成形零件工作尺寸的取值規(guī)定見下表 塑件尺寸與模具成形零件工作尺寸的計(jì)算見下表 本案例塑件的材料為ABS，采用一般精度（4級精度）。查得ABS收縮率為0.4%-0.6%，故其平均收縮率為0.5%。 塑料罩型芯/型腔尺寸 其中制品尺寸B1=103，B2=100，h=60 B1M=(1+S)B1 =(1+0.005)x103 =103.515 　　　　 B2M=(1+S)B2 =(1+0.005)x100 =100.5 H=(1+S)h =(1+0.005)x60 =60.3 3.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)的類型選擇 從模具中推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。按推出零件對機(jī)構(gòu)分類，可以分為推桿推出、推管推出、推件板推出、推塊推出和多元件聯(lián)合推出等；這里我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)。 推桿的固定方式 3.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)柱均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣有足夠的距離，保證模具的強(qiáng)度。為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部做成錐形，導(dǎo)套的前端倒角。 導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)套外徑的配合按H7/m6。 3.8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要性 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。 一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，如我們的塑件，則模具可簡單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對模具進(jìn)行人工冷卻。另外如果模溫要求超過80℃時(shí)，還需要設(shè)置加熱系統(tǒng)。由于本文選用的材料為ABS,模溫要求較低，故僅需要冷卻系統(tǒng)。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1）冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)。 2）合理地確定冷卻管道的直徑中心距以及與性墻壁的距離 3）降低進(jìn)出水的溫度差 4）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻 5）應(yīng)避免將冷卻水道開設(shè)在塑件熔接痕處 6）冷卻水道應(yīng)便于加工和清理 冷卻回路布置 模具冷卻回路的形式應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、型腔內(nèi)溫度分布及澆口位置等情況設(shè)計(jì)成不同的形式。通常有型腔冷卻和型芯冷卻兩種回路的結(jié)構(gòu)形式。此處只采用型腔冷卻回路。 型腔冷卻回路 模具的熱量主要是由型腔帶走的，型腔的冷卻回路選為環(huán)繞式。結(jié)構(gòu)簡圖10如下圖所示 塑件體積為41.9，澆注系統(tǒng)凝料的體積為0.3，總體積為42.2，選用XS-ZY-500型號的注射成型機(jī)。 XS-ZY-500注射成型機(jī)的技術(shù)規(guī)范 額定注射量/ 500 注射行程/mm 200 合模力/kN 3500 最大開合模行程/mm 500 最大模具厚度/mm 450 最小模具厚度/mm 300 4 校核 4.1鎖模力的校核 按F≥KpA分公式校核鎖模力。其中，F(xiàn)為注射機(jī)的最大鎖模力；p為模內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)熔體的平均壓力）；A為所有制品、流道和澆口在分型面上的投影面積之和。K為壓力損耗系數(shù)，一般取1.1-1.2。由于制品材料為ABS，查相關(guān)資料得：p為34.4MPa，取p=34MPa進(jìn)行校核。A是分型面上的投影面積，經(jīng)計(jì)算，得到兩個(gè)塑件的投影面積約為10000mm^2，澆注系統(tǒng)的投影面積約為685mm2，則兩個(gè)制品、流道和澆口在分型面上的投影面積之和A分為25499mm2。 因此：KpA =1.1×34×10000=374kN 故 F=3500kN≥842kN 滿足要求。 4.2模具厚度校核 注射機(jī)允許安裝的模具最高厚度為430mm；注射機(jī)允許安裝的模具最小厚 度為150mm。模具實(shí)際厚度 H=380mm。 注射機(jī)允許安裝的模具最小厚度≤模具實(shí)際厚度H≤注射機(jī)允許安裝的模具最大厚度，故模具厚度滿足要求。 4.3開模行程校核 本例注射機(jī)最大開模行程與膜厚無關(guān)。模具為單分型面注射模，可按下式校核： S≥H1+H2+（5-10）mm 其中，注射機(jī)最大開模行程S為500mm；制品的推出距離H1為50mm：制 品的總高度H2為60mm。 H1+H2+（5-10）mm=50mm+60mm+10mm=120mm 顯然，注射機(jī)最大開模行程S≥120mm，模具的開模行程足夠。 通過以上的校核和計(jì)算可以選擇XS-ZY-500型號的注射成型機(jī)。 5 心得體會 本次課程設(shè)計(jì)期間發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處，如模具設(shè)計(jì)方面的知識沒有系統(tǒng)化，圖學(xué)方面的一些知識也有點(diǎn)遺忘了。這些使我在設(shè)計(jì)模具的過程中，時(shí)不時(shí)地需要翻閱課本，導(dǎo)致很大程度上影響了設(shè)計(jì)的速度，這在以后的講究效率的實(shí)踐中是不被允許的，使我強(qiáng)烈地意識到學(xué)好專業(yè)知識，特別是其中的一些基礎(chǔ)知識的重要性。在今后的學(xué)習(xí)和工作中我將更加注重基礎(chǔ)知識的積累，并積極地提高自己實(shí)踐方面的能力。在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，也發(fā)現(xiàn)自己軟件方面的欠缺，認(rèn)真學(xué)習(xí)了CAD、PROE4.0等繪圖軟件，并有了新的認(rèn)識和提高，畫裝配圖如果手畫會不標(biāo)準(zhǔn)和效率低下，又去學(xué)習(xí)了模具設(shè)計(jì)的兩個(gè)工具：燕秀工具箱和LTOOIS工具箱，使畫出的圖更標(biāo)準(zhǔn)、美觀！ 通過這次課程設(shè)計(jì)，我對模具的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟有了一定的了解，同時(shí)鞏固了模具方面的一些知識，提高了設(shè)計(jì)模具的能力。為以后有可能從事這方面的工作打下了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白了，雖然對模具設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn)，只要時(shí)刻抱著不斷學(xué)習(xí)，認(rèn)真、負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，相信自己能做好就一定可以做好。 在設(shè)計(jì)的過程中得到了同學(xué)和老師的大力幫助，我的課程設(shè)計(jì)才得以順利地完成，在此表示衷心的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 《塑料模具技術(shù)手冊》編委會編．塑料模具技術(shù)手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [2] 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