通用式充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射模含NX三維及12張CAD圖,通用,充電器,外殼,注塑,模具設(shè)計(jì),塑料,注射,nx,三維,12,十二,cad
I 摘 要 按照通用式充電器外殼產(chǎn)品的需要，知道塑料產(chǎn)品拿來(lái)干什么，對(duì)他的工藝性 進(jìn)行分析，要知道尺寸是多少，精度是多少，對(duì)塑料產(chǎn)品的大小進(jìn)行查看。這個(gè)模 具有四個(gè)腔室，進(jìn)料的澆口用的點(diǎn)澆口，注射機(jī)的型號(hào)是 80XB，在模具里面安排冷 卻裝置，畫圖紙的時(shí)候用 CAD 還有 UG，生產(chǎn)方式用的合理的。將說(shuō)明書寫好，用簡(jiǎn) 單的文字表達(dá)出來(lái)，加上圖紙，算出來(lái)塑料產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)，這樣注塑模具設(shè)計(jì)就 完成了。 關(guān)鍵詞：通用式充電器外殼；點(diǎn)澆口；注射機(jī)；注塑模具 II Abstract According to the needs of general charger shell products, we know what plastic products are used for, and analyze its technological characteristics. We should know the size and accuracy of the plastic products, and check the size of the plastic products. This mould has four chambers, the point gate for the feeding gate, the model of the injection machine is 80XB, the cooling device is arranged in the mould, the drawing is done with CAD and UG, and the production mode is reasonable. Write the instructions well, express them in simple words, add drawings, and calculate the relevant data of plastic products, so that the design of injection mould is completed. Key words: universal charger shell; point gate; injection machine; injection mould III 目 錄 摘 要 ...........................................................I Abstract.........................................................II 1 前言 ............................................................1 1.1 課題背景 ..................................................1 1.2 課題分析 ..................................................2 2 塑件分析 ........................................................4 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 ......................................4 2.2 塑件材料的確定 ............................................6 2.3 塑件材料的性能分析 ........................................6 2.3.1 基本特性 ............................................6 2.3.2 成型性能 ............................................7 2.3.3 主要用途 ............................................7 3 成型布局及注塑機(jī)選擇 ............................................8 3.1 進(jìn)膠方式選擇 ..............................................8 3.2 型腔的布局及成型尺寸 ......................................8 3.3 估算塑件體積質(zhì)量 ..........................................9 3.4 注塑機(jī)的選擇和校核 .......................................10 3.4.1 注射膠量的計(jì)算 .....................................10 3.4.2 鎖模力的計(jì)算 .......................................10 3.4.3 注塑機(jī)選擇確定 .....................................11 4 注塑模具設(shè)計(jì) ...................................................13 4.1 模架的選用 ...............................................13 4.1.1 模架基本類型 .......................................13 4.1.2 模架的選擇 .........................................13 4.1.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................14 4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...........................................15 4.2.1 主流道設(shè)計(jì) .........................................15 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) .......................................16 4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) .........................................17 IV 4.2.4 冷料穴的設(shè)計(jì) .......................................17 4.3 分型面的設(shè)計(jì) .............................................18 4.4 成型零部件的設(shè)計(jì) .........................................19 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) .....................................20 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 ...........................22 4.4.3 凹模寬度尺寸的計(jì)算 .................................23 4.4.4 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 .................................23 4.4.5 凹模高度尺寸的計(jì)算 .................................23 4.4.6 凸模寬度尺寸的計(jì)算 .................................23 4.4.7 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 .....................................24 4.7.8 凸模高度尺寸的計(jì)算 .................................24 4.4.9 模具強(qiáng)度與剛度校核 .................................24 4.6 脫模及推出機(jī)構(gòu) ...........................................25 4.6.1 脫模力 .............................................25 4.6.2 推出機(jī)構(gòu) ...........................................25 4.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .....................................27 4.7.1 冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) .................................27 4.7.2 冷卻水道在定模和動(dòng)模中的位置 .......................28 4.7.3 冷卻水道的計(jì)算 .....................................29 4.8 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................30 4.9 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 .....................30 5 結(jié)語(yǔ) ...........................................................32 致謝 .............................................................33 參考文獻(xiàn) .........................................................34 1 1 前言 1.1 課題背景 在工業(yè)行業(yè)中，模具是用的最多的一種機(jī)器。許多行業(yè)的產(chǎn)品都是通過(guò)模具加 工出來(lái)的，各行各業(yè)發(fā)展的很快，所以說(shuō)要求的模具比以前要更好，結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō) 也不像之前那么簡(jiǎn)單。通過(guò)模具加工出來(lái)的產(chǎn)品精度更高，更加的復(fù)雜，一致性更 好，并且生產(chǎn)效率更高，耗費(fèi)的能耗變少，這些都是別的生產(chǎn)方式都實(shí)現(xiàn)不了的。 現(xiàn)在塑料工業(yè)發(fā)展的這么快，通用塑料還有工程塑料不管是強(qiáng)度還有精度變得更強(qiáng)， 現(xiàn)在塑料產(chǎn)品使用的地方越來(lái)越多?；旧纤械臒崴苄运芰线€有一些熱固性塑料 都可以用它來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，加工的塑料產(chǎn)品是非常多的，別的加工方式是完全比不上 的。對(duì)于注塑生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，注塑模是最重要的一個(gè)工具，注塑模質(zhì)量好了，直接關(guān)系 到生產(chǎn)時(shí)候的效率，產(chǎn)品的質(zhì)量，精度，還有生產(chǎn)花費(fèi)的時(shí)間，甚至說(shuō)直接關(guān)系到 這個(gè)生產(chǎn)單位在行業(yè)中的水準(zhǔn)。 注塑模有好多種，對(duì)它進(jìn)行劃分的時(shí)候跟加工塑料產(chǎn)品是哪一種，有多復(fù)雜， 注射機(jī)用的哪一類型有很大關(guān)系，一般來(lái)說(shuō)注塑模有兩部分，動(dòng)模和定模。在注射 機(jī)的固定板上直接把定模裝上去，那么在它的移動(dòng)板上直接把動(dòng)模裝上去，注射機(jī) 進(jìn)行工作，模具系統(tǒng)進(jìn)行工作。注射加工的時(shí)候，因?yàn)閷?dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向，動(dòng)模跟定模 就關(guān)起來(lái)了。 因?yàn)槟＞哂玫臅r(shí)候特征，那么設(shè)計(jì)模具跟別的行業(yè)進(jìn)行的設(shè)計(jì)就不一樣了。設(shè) 計(jì)模具的時(shí)候要注意下面幾點(diǎn)： a需要生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品物理力學(xué)怎么樣，比方說(shuō)強(qiáng)度是多少，剛度是多少， 韌性怎么樣等，不一樣的塑料產(chǎn)品，他們的物理力學(xué)表現(xiàn)就不一樣，所以進(jìn)行設(shè)計(jì) 的時(shí)候，要把這個(gè)產(chǎn)品好的方面表現(xiàn)出來(lái)，規(guī)避它不好的地方。 b要進(jìn)行生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品成型工藝性能，比方說(shuō)流動(dòng)性，收縮率等。需要加 工的塑料產(chǎn)品形狀要方便充模，排氣，補(bǔ)縮，并且加工的這個(gè)產(chǎn)品在進(jìn)行冷卻的時(shí) 候一定要?jiǎng)蚍Q。 c塑料產(chǎn)品的構(gòu)造一定不能夠讓模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是側(cè)向分型抽芯裝置 2 要簡(jiǎn)單，脫模的構(gòu)造一定要簡(jiǎn)單。對(duì)于模具的零部件，一定要符合生產(chǎn)工藝的需求。 加工的產(chǎn)品要是有一些比較特別的需要，那么對(duì)他的光學(xué)，熱學(xué)，是不是能夠 承受腐蝕性等要進(jìn)行關(guān)注。 現(xiàn)在，我們國(guó)家加工模具的技術(shù)已經(jīng)有了很大的提升，現(xiàn)在可以生產(chǎn)體型龐大， 精密度高，非常復(fù)雜并且使用時(shí)間長(zhǎng)的模具。塑料模來(lái)說(shuō)，可以加工非常大的注塑 模，用來(lái)生產(chǎn)車輛的保險(xiǎn)杠還有車子的儀表盤。很多塑料模生產(chǎn)單位，結(jié)合 CAE 對(duì) 模具的詳細(xì)生產(chǎn)步驟進(jìn)行分析，冷卻時(shí)候狀況如何，應(yīng)力是多少等，這樣之后才確 定澆口的大小，澆口所處地點(diǎn)，確定注塑工藝數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)等，這樣設(shè)計(jì)的 模具就更加合理，并且設(shè)計(jì)也好，加工也好花費(fèi)的時(shí)間都變短了。使用了 CAE 這項(xiàng) 技術(shù)之后，試模就沒有必要進(jìn)行了，通過(guò) CAE，產(chǎn)品從一開始的設(shè)計(jì)，到之后的生 產(chǎn)，加工時(shí)候塑料熔體在模具里面的填充狀況，壓力的維持，冷卻狀況，還有在加 工產(chǎn)品里面應(yīng)力怎么布局的等都可以清楚的知道，這樣設(shè)計(jì)人員就可以提前知道會(huì) 存在哪些問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行更正，這樣避免試模之后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題在對(duì)模具進(jìn)行修改。對(duì) 于原來(lái)設(shè)計(jì)模具的方式來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的改變，模具浪費(fèi)變少了，并且加工產(chǎn) 品質(zhì)量更好，花費(fèi)的資金也更少。在國(guó)外，電加工機(jī)床功能更多，數(shù)據(jù)可靠性更高， 還具備專家系統(tǒng)，這樣一來(lái)模具進(jìn)行微細(xì)加工，鏡面加工的時(shí)候，不管是效率還是 質(zhì)量都比以前好很多。我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)在發(fā)展還是相當(dāng)?shù)膲K，整個(gè)世界經(jīng)濟(jì)一體 化更加的全面，所以對(duì)于我們國(guó)家模具行業(yè)來(lái)說(shuō)，發(fā)展正是時(shí)候，很多國(guó)外的模具 加工單位到我們國(guó)家來(lái)進(jìn)行采購(gòu)。 現(xiàn)在電腦技術(shù)發(fā)展的很快，設(shè)計(jì)模具跟加工模具現(xiàn)在發(fā)展方向是更加的數(shù)字化， 尤其是成型零件的設(shè)計(jì)軟件，基本上都使用電腦來(lái)進(jìn)行，所以可以將電腦上的數(shù)據(jù) 傳送到加工機(jī)器上去，那么就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)加工一體化。 1.2 課題分析 論文設(shè)計(jì)的是通用式充電器外殼，因?yàn)橐呀?jīng)進(jìn)行了生產(chǎn)了，所以在實(shí)體產(chǎn)品的 基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)模具，主要設(shè)計(jì)型腔的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)澆口的結(jié)構(gòu)跟所處地點(diǎn)，確定毛坯， 確定分型面，分析注塑生產(chǎn)的工藝等。 3 按照塑料加工產(chǎn)品的需要，知道塑料產(chǎn)品拿來(lái)干什么，對(duì)它的工藝性能進(jìn)行分 析，要知道大小是多少，精度是多少等，這個(gè)模具的腔室有四個(gè)，物料進(jìn)口是在側(cè) 邊，注射機(jī)的型號(hào)是 80XB，對(duì)冷卻部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò) CAD 和 UG 軟件將它的總裝 配圖和零件圖都畫出來(lái)，通過(guò)簡(jiǎn)單明了的文字將它寫出來(lái)，將它的圖紙還有相關(guān)的 計(jì)算放進(jìn)去，這樣模具就設(shè)計(jì)出來(lái)了。生產(chǎn)方式選用的是比較合理的，確定了模具 的方案之后，分析工藝，按照這個(gè)方案加工出來(lái)的產(chǎn)品可以符合質(zhì)量要求，這樣一 來(lái)注塑模的質(zhì)量也提升了不少。 4 2 塑件分析 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 設(shè)計(jì)模具的話，首先要分析塑料產(chǎn)品的工藝，比方說(shuō)什么形狀，結(jié)構(gòu)如何，有 多大，精度等級(jí)是多少，表面質(zhì)量怎么樣，分析清楚之后可以設(shè)計(jì)出符合產(chǎn)品需要 的模具。 這篇設(shè)計(jì)的是通用式充電器外殼，圖紙里面展示的就是，詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，大小圖 紙里面都展示，這個(gè)塑料產(chǎn)品的構(gòu)造一點(diǎn)都不復(fù)雜，需求量是很大的，所以模具的 花銷一定要低，對(duì)于精度沒有太高的要求。 5 產(chǎn)品 2D/3D 視圖 對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，塑料產(chǎn)品有多大，精度等級(jí)是多少都關(guān)系到模具的加工精度。 要想生產(chǎn)模具的時(shí)候簡(jiǎn)單一點(diǎn)，生產(chǎn)模具的花銷少一些，只要塑料產(chǎn)品的要求都滿 足了，這個(gè)時(shí)候塑料產(chǎn)品的精度盡量不要太高。因?yàn)樗芰细饘儆泻艽蟮膮^(qū)別，那 么金屬產(chǎn)品的公差等級(jí)是規(guī)定塑料產(chǎn)品肯定是不行的。按照任務(wù)書的需求加上圖紙， 論文設(shè)計(jì)的塑料產(chǎn)品精度等級(jí)是五級(jí)，沒有進(jìn)行標(biāo)注的話，精度就是八級(jí)。 對(duì)于塑料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，對(duì)面的要求高了，那么表面粗糙度的數(shù)值就很小了。在進(jìn) 行成型加工的時(shí)候，產(chǎn)品的表面上不能有任何不好的東西，主要還是在于模具型腔 的表面粗糙度。正常塑料產(chǎn)品的面粗糙度數(shù)值在 Ra 0.021.25 ，模具腔室的面m 粗糙度只是它的一般，也就是 Ra 0.010.63 。在用模具的時(shí)候，因?yàn)橛袚p耗，m 所以面的粗糙度數(shù)值一直在加大，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候要對(duì)它進(jìn)行拋光返還。 這個(gè)塑料產(chǎn)品外面的面相對(duì)于里面的面，粗糙度數(shù)值要求要高一點(diǎn)，就是 Ra0.8 ，里面就是 Ra1.2 。mm 6 2.2 塑件材料的確定 塑料的主要成分就是樹脂，溫度還有壓力達(dá)到了之后，塑料可以變?yōu)橐后w進(jìn) 行流動(dòng)。進(jìn)入到模具里面之后，可以加工成任何需要的樣子，等它溫度降低之后就 會(huì)固化了，這個(gè)時(shí)候也就是我們需要的產(chǎn)品。塑料有很多比較好的特點(diǎn)，所以在很 多工業(yè)，平常生活里面都使用，密度不大，質(zhì)量小，比強(qiáng)度很高，絕緣性相當(dāng)不錯(cuò) 等。還有，很多的塑料都會(huì)防水，防潮，不會(huì)有氣透進(jìn)去等。 這個(gè)產(chǎn)品的壁厚都一樣，ABS 性能相當(dāng)不錯(cuò)，花銷也不高，進(jìn)行大量生產(chǎn)是完 全可以的，成型是非常簡(jiǎn)單的，加工我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品完全可以，所以原材料就用 ABS。 2.3 塑件材料的性能分析 2.3.1 基本特性 ABS 的成分是聚氯乙烯。他們有自己的特點(diǎn)，這樣 ABS 的性能就相當(dāng)不錯(cuò)。因 為有丙烯腈的存在，所以它的耐腐蝕性，耐熱性就相當(dāng)好，并且產(chǎn)品的面硬度也不 錯(cuò)，因?yàn)橛卸《?，那?ABS 就會(huì)變得非常堅(jiān)韌，因?yàn)橛芯勐纫蚁?，這樣塑料在加 工的時(shí)候性能就很好，并且還能染色上去。ABS 購(gòu)買的時(shí)候花錢不多，并且到處都 可以買到，現(xiàn)在是用的最多的一種工程塑料，它是一種熱塑性塑料。 ABS 沒有毒，沒有氣味，顏色有點(diǎn)發(fā)黃，加工好的塑料光澤相當(dāng)不錯(cuò)，看不到 里面，密度在 1.02--1.05g/cm3。不管是對(duì)沖擊的抵抗還是耐磨性，耐水性，耐油 性等都相當(dāng)不錯(cuò)，很多的醇類還有烴類溶劑都不會(huì)溶解 ABS，不過(guò)要是長(zhǎng)時(shí)間跟烴 接觸的話會(huì)變軟，發(fā)脹，在酮，醛，酯，氯代烴里面，塑料會(huì)被溶解掉，液體成為 比較渾濁的。要是有植物油，冰醋酸作用在 ABS 上面，塑料產(chǎn)品的應(yīng)力就會(huì)開裂了， ABS 自身有硬度，出現(xiàn)熱變形的時(shí)候，它的度數(shù)一定高于聚聚氯乙烯、聚氯乙烯、 聚酰胺，產(chǎn)品的體型不會(huì)有什么變化，生產(chǎn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，需要什么顏色就調(diào)什么 顏色。不好的是，不怎么耐熱，在七十度左右可以不間斷的進(jìn)行工作，要是達(dá)到九 十三度就會(huì)出現(xiàn)熱變形，要是紫外線作用在上面 ABS 會(huì)變得更硬更脆。 ABS 的相關(guān)數(shù)據(jù)：密度 0.9（ ），收縮率 1.016，熔點(diǎn) ，3dmKg C1603 7 彎曲強(qiáng)度 80Mpa，拉伸強(qiáng)度 35 49Mpa，拉伸彈性模量 1.8Gpa，彎曲彈性模量 1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度 18 39Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度 11 20 ，硬度 62 86HRR，體2mkJ 積電阻系數(shù) 。溫度要是達(dá)到 93 118ABS 肯定會(huì)出現(xiàn)形狀的改變，加工產(chǎn)cm130 品進(jìn)行退火處理之后，溫度還能夠增高十度的樣子。在零下四十度的時(shí)候，ABS 的 韌性相當(dāng)不錯(cuò)，所以在零下四十度到一百度它都能夠正常用。 2.3.2 成型性能 ABS 會(huì) 吸 水 ， 這 樣 塑 料 產(chǎn) 品 的 表 面 就 會(huì) 有 一 些 缺 點(diǎn) 出 現(xiàn) ， 所 以 生 產(chǎn) 之 前 首 先 要 對(duì) 它 干 燥 ， 溫 度 變 高 了 之 后 ， 塑 料 的 粘 性 就 增 強(qiáng) 了 ， 剪 切 速 率 直 接 關(guān) 系 到 粘 性 ， 所 以 設(shè) 計(jì) 模 具 的 時(shí) 候 基 本 上 澆 口 都 用 的 點(diǎn) 澆 口 ， 加 工 成 型 壓 力 很 大 ， 脫 離 模 具 的 斜 度 要 稍 微 大 一 點(diǎn) ， 會(huì) 有 熔 接 痕 在 產(chǎn) 品 的 表 面 出 現(xiàn) ， 設(shè) 計(jì) 模 具 的 時(shí) 候 盡 量 避 免 塑 料 熔 體 受 到 澆 注 系 統(tǒng) 的 阻 力 ； 正 常 來(lái) 說(shuō) ， 壁 厚 ， 塑 料 熔 體 多 少 度 都 會(huì) 關(guān) 系 到 產(chǎn) 品 的 收 縮 率 。 要 是 產(chǎn) 品 對(duì) 于 精 度 的 要 求 很 高 的 話 ， 那 么 模 具 最 好 在 五 十 度 到 六 十 度 的 樣 子 ， 要 是 塑 料 產(chǎn) 品 對(duì) 于 光 澤 度 還 有 耐 熱 性 要 求 比 較 高 ， 那 么 模 具 的 度 數(shù) 最 好 在 六 十 度 到 八 十 度 。 ABS 因 為 比 熱 容 不 高 ， 塑 料 產(chǎn) 品 成 型 的 效 率 是 非 常 高 的 ， 固 化 起 來(lái) 速 度 也 很 快 ， 所 以 成 型 花 費(fèi) 的 時(shí) 間 比 較 少 。 2.3.3 主要用途 在機(jī)械行業(yè)上，ABS 一般可以用來(lái)生產(chǎn)殼體蓋，軸承，把手等，車輛這個(gè)行業(yè)里 面，ABS 可以用來(lái)生產(chǎn)的產(chǎn)品有擋泥板，扶手等，車子的車身也能夠用 ABS 來(lái)進(jìn)行 生產(chǎn)。通過(guò) ABS 可以加工水表的外殼，電器上使用的零部件，加工一些玩具，家具 等。 8 3 成型布局及注塑機(jī)選擇 3.1 進(jìn)膠方式選擇 在模具里面，從注射機(jī)噴嘴這個(gè)地方一直到型腔的這段距離就是澆注系統(tǒng)，通 過(guò)它可以在型腔里面將塑料熔體都填滿了，并且可以將進(jìn)行注射生產(chǎn)時(shí)候的壓力都 傳送出去。設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)怎么樣，直接關(guān)系到加工塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，還有也影響 到產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)候是不是困難。澆注系統(tǒng)的組成部分有主流道，分流道，澆口還有冷 料穴。在這個(gè)里面澆口怎么進(jìn)行確定，怎么進(jìn)行設(shè)計(jì)，都跟產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系不小。 用的比較多的澆口有點(diǎn)澆口，扇形澆口，環(huán)形澆口等等。 選定澆口所處地點(diǎn)的時(shí)候要注意下面幾點(diǎn)： 1. 型腔的里面塑料熔體進(jìn)行流動(dòng)，耗費(fèi)的動(dòng)能是最小的，要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)那么 就一定要滿足下面幾點(diǎn) 1)塑料熔體流動(dòng)的距離是最近的； 2)任何一段的分流基本上到最遠(yuǎn)的地方時(shí)候時(shí)間差不多； 3)進(jìn)料的時(shí)候應(yīng)該在壁厚最厚的地方進(jìn)行； 4)不管是哪一段的分流轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，拐的彎盡量的小一點(diǎn)。 2. 將型腔里面的氣體很好的排出去 因?yàn)檎撐脑O(shè)計(jì)這個(gè)塑料產(chǎn)品對(duì)于質(zhì)量要求是很高的，那么澆口確定為點(diǎn)澆口， 這個(gè)澆口就在塑料產(chǎn)品端面上，加工好了之后把澆口切掉，組裝好產(chǎn)品之后，澆口 就看不見了。 3.2 型腔的布局及成型尺寸 論文里面的澆口是點(diǎn)式的，塑料產(chǎn)品體型很大，要想將加工產(chǎn)品的成功率變得 更高，節(jié)省不必要的花銷，所以模具用的是四個(gè)腔室，這樣生產(chǎn)就可以進(jìn)行了。 型腔是什么結(jié)構(gòu)跟澆注系統(tǒng)的格局關(guān)系很大，澆注系統(tǒng)里面分出來(lái)的壓力到每 一個(gè)腔室里面應(yīng)該都是一樣的，并且是滿足要求的，這樣才可以確保在型腔里面全 9 部都是塑料熔體，那么每一個(gè)型腔里面加工的塑料產(chǎn)品質(zhì)量都是一樣的。所以說(shuō)， 模具的型腔跟主流道要靠的近一點(diǎn)，流道用的是平衡的。 按照塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)將型腔的大小算出來(lái)，要知道模具關(guān)起來(lái)之后結(jié)合面有多 大，要是這個(gè)面很大的話，模具必然就很大，花費(fèi)的錢就太多了；要是這個(gè)面很小 的話，會(huì)出現(xiàn)溢料飛邊，有的時(shí)候型腔的形狀會(huì)發(fā)生改變。這個(gè)模具的腔室有四個(gè)， 按照它的布局，確定型腔的長(zhǎng)應(yīng)該是 160mm，寬為 170mm。塑件的高度為 28.13mm， 基本上在型腔里面就是這個(gè)塑料產(chǎn)品的絕大部分，塑料產(chǎn)品伸進(jìn)去多長(zhǎng)再加上二十 毫米到四十毫米這就是型芯，還有型腔的厚。所以說(shuō)，論文設(shè)計(jì)的這個(gè)模具型腔的 總厚度就是一百毫米。下面圖紙是型腔的結(jié)構(gòu)。 型腔布局 3.3 估算塑件體積質(zhì)量 論文里面，使用 3D 的方式來(lái)對(duì)塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，體積進(jìn)行檢測(cè)，在 UG 這個(gè)軟 10 件里面，他有一個(gè)功能是塑料模部件驗(yàn)證，使用它可以知道這個(gè)塑料產(chǎn)品的體積是 7.05 ，已經(jīng)知道原材料 ABS 密度是 1.05 ，這樣就能算出來(lái)塑料產(chǎn)品的質(zhì)3cm3/cmg 量，是 7.4g。 3.4 注塑機(jī)的選擇和校核 3.4.1 注射膠量的計(jì)算 設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，注射到模具里面塑料熔體質(zhì)量一定要滿足以下這個(gè)關(guān)系式： mn%8021 在公式的里頭： --型腔數(shù)量n --一個(gè)塑料產(chǎn)品有多重（g）1m --澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（ g）2 論文里面：n=4 7.4g =5g 12m m（4x7.4+5）/0.8 即 m34.6g 所以說(shuō)預(yù)先設(shè)定的注塑機(jī)額定注塑量一定要超過(guò) 34.6g。 3.4.2 鎖模力的計(jì)算 定下來(lái)使用的注射機(jī)，它的鎖模力一定要比型腔因?yàn)閴毫Χ霈F(xiàn)的開模力還要 大，要是沒有它大，那么分開分型面的時(shí)候，肯定會(huì)有料溢出來(lái)。對(duì)于鎖模力來(lái)說(shuō)， 關(guān)鍵就在于塑料產(chǎn)品在模具分型面上的投影大小選。 成型投影面積 =2An21 在公式的里頭 n --型腔數(shù)目 --在模具分型面上一個(gè)塑料產(chǎn)品投影的大小1A --在模具的分型面上，澆注系統(tǒng)投影的大小2 n=4 =612 =200 12m2 本設(shè)計(jì)中 =4x612+200=26482An 11 下面的關(guān)系式體現(xiàn)的就是鎖模力跟成型面積這個(gè)范圍里面的關(guān)系： 10PA腔鎖 鎖模力，kN；P鎖 型腔壓力，MPa ；腔 A 成型投影面積，mm 2； 在噴嘴這個(gè)地方普通的熔料經(jīng)過(guò)的時(shí)候，它的注射壓力在 6080MPa，要是從 澆注系統(tǒng)進(jìn)到型腔里面去，那么型腔的壓力正常在 20-40MPa，論文里面確定 30MPa。 算數(shù)據(jù)： A/1000=302648/1000=79.44 kN (取整 80 kN)P腔 那就可以知道預(yù)先選定的注塑機(jī)額定注塑壓力是超過(guò) 80 kN。 3.4.3 注塑機(jī)選擇確定 按照上面介紹的，注射機(jī)用的型號(hào)是 80XB。對(duì)于加工產(chǎn)品的要求它是都能夠滿 足的，下面是這個(gè)機(jī)器的數(shù)據(jù)： 型號(hào) 參數(shù) 單位 80A 80B 80C 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 111 124 153 注射重量 PS g 101 113 139 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 365365 允許最大模具厚度 mm 380 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 12 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高) m 4.31.251.8 機(jī)器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長(zhǎng)寬) mm 240240 表 HTF80XB 注塑機(jī)參數(shù) 13 4 注塑模具設(shè)計(jì) 4.1 模架的選用 4.1.1 模架基本類型 對(duì)注射模進(jìn)行劃分有很多種辦法，在這里的分類是按照注射模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的， 有單分型面的，有雙分型面的，還有側(cè)向分型面的，自動(dòng)卸螺紋的注射模等。 4.1.2 模架的選擇 按照之前介紹的塑料產(chǎn)品，這個(gè)模具用的是一個(gè)分型面的，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)， 確定模架用的是 FCI 型的，它的構(gòu)造在圖紙里面展示： 模架結(jié)構(gòu)圖 CI 型模具里面，用兩個(gè)模板來(lái)當(dāng)做它的定模，用一塊模板當(dāng)做動(dòng)模，他還有一 個(gè)名字叫兩板模，大水口模架，這種模具的澆口一般都是點(diǎn)澆口。 在對(duì)模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行安裝的時(shí)候怎么樣來(lái)進(jìn)行，主要在于是哪一種分型面， 14 分析了之后，正裝導(dǎo)柱導(dǎo)套。模架前面已經(jīng)確定了它的型號(hào)，那么匹配的末班的厚， 模具的體積大小都可以算出來(lái)。 模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（170）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 300mm 模架的寬 W=型腔寬度（160）+導(dǎo)向桿的直徑+模板壁厚+滑塊厚度 300mm 按照型腔的大小，算出來(lái)模架的具體大小，還要注意別的螺絲導(dǎo)柱這些零部件 會(huì)不會(huì)影響到模架的大小，進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，不能有干涉出現(xiàn)。加上成型型腔的厚 度是多少，還有模板強(qiáng)度需要多少，確定定模板的厚是 100mm，動(dòng)模板的厚是 70mm。因?yàn)轫敵龅臅r(shí)候距離是有要求的，支撐板 100mm 符合要求。 遵照這些所介紹的，模架確定型號(hào)是：CI-2020-A70-B30-C100。 4.1.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向裝置的作用：模具不管是打開還是關(guān)閉的時(shí)候，確保公模跟母模這個(gè)范圍 里面，所處的地點(diǎn)，他們的方向。有一些側(cè)邊的力施加在導(dǎo)向零件上，這樣不光能 夠?qū)颍€能夠定位，導(dǎo)向裝置說(shuō)的就是導(dǎo)柱，導(dǎo)套等。 1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) （1） 在模具的周邊或者是跟邊緣接近的地方，導(dǎo)向零件的布局非常合理，它 的中心到模具最邊的地方要夠遠(yuǎn)，這樣模具的強(qiáng)度才能符合要求，避免 有導(dǎo)柱壓進(jìn)去之后，導(dǎo)套形狀有改變。 （2） 按照模具的樣子還有體型，有兩個(gè)到四個(gè)導(dǎo)柱裝在一副模具里面，要是 凹凸模在合模的時(shí)候?qū)τ诜轿挥幸欢ㄐ枨?，那么?dǎo)柱的直徑就不能一樣， 不過(guò)如果導(dǎo)柱的直徑完全一樣，那么他們所處的地點(diǎn)一定要相錯(cuò)。 （3） 因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)公模都是跟塑料產(chǎn)品在一起，要想脫離模具的時(shí)候方便一 點(diǎn)，正常都是在母模上安裝導(dǎo)柱。 （4） 要設(shè)置一個(gè)承屑槽在導(dǎo)柱跟導(dǎo)套的分型面 （5） 導(dǎo)柱的軸線，導(dǎo)套的軸線還有導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)該都平行 （6） 模具關(guān)起來(lái)的時(shí)候，首先確保導(dǎo)向零件先碰到，防止公模進(jìn)到模腔里面， 將加工的塑料產(chǎn)品弄壞了。 2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 15 （1） 有兩種，一個(gè)是單節(jié)的，還有臺(tái)階式。 （2） 公模的面一定要比導(dǎo)柱的長(zhǎng)還要矮，大概矮到 68mm （3） 導(dǎo)柱的頭上有引導(dǎo)，可以是圓錐形的或者是球形的 （4） 進(jìn)行固定的時(shí)候有兩種方式，一個(gè)是鉚接的，一個(gè)是螺釘?shù)?（5） 對(duì)他的面進(jìn)行熱處理，確保它的耐磨性。 3. 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔 （1） 導(dǎo)向孔沒有導(dǎo)套的，將他們?cè)谀０迳现苯娱_孔，模板要是很厚的話， 導(dǎo)向孔可以加工成盲孔，增加一些排氣孔在側(cè)壁。 （2） 導(dǎo)套有三種，套筒式的，臺(tái)階式的還有凸臺(tái)式的 （3） 要想導(dǎo)柱很好的能夠進(jìn)到導(dǎo)套孔里面，倒一個(gè)圓角在導(dǎo)套的最前面。 正常來(lái)說(shuō)，拿來(lái)一起用導(dǎo)柱跟導(dǎo)套，要想確保動(dòng)模還有定模里面的零部件在關(guān) 閉的時(shí)候非常精準(zhǔn)的契合起來(lái)，加工出需要的塑料產(chǎn)品，不管是大小，還是精度都 符合質(zhì)量需要，防止模具里面產(chǎn)品零部件碰起來(lái)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)合模導(dǎo)向。 4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注射模里面，從主流道最開始的地方一直到型腔的這段距離就是澆注部分， 對(duì)它進(jìn)行分類，有兩種，一個(gè)是一般的，一個(gè)是沒有流道的，論文設(shè)計(jì)的澆口是一 般的點(diǎn)澆口。所以要想加工的塑料產(chǎn)品質(zhì)量好，那么澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好就尤為重要。 澆注部分的形成： 一般的流道澆注系統(tǒng)有下面的組成： 1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7冷料穴 4.2.1 主流道設(shè)計(jì) 使用的注射機(jī)型號(hào)是 80XB，詳細(xì)數(shù)據(jù)是： 噴嘴前段孔徑 d0=3mm 噴嘴圓弧半徑 R0=12mm 16 要想將凝料從里面很好的拿出來(lái)，主流道比較小的那一段直徑應(yīng)該比噴嘴的直 徑大一點(diǎn)。 d=d0+（0.51）=3.5mm 設(shè)計(jì)這個(gè)主流道的形狀是圓錐，錐角的度數(shù)正常在兩度到四度，錐角太大了， 就會(huì)出現(xiàn)湍流或渦流，空氣會(huì)進(jìn)到里面，錐角太小的話，凝料從模具里面就很難拿 出來(lái)，并且充模的時(shí)候，塑料熔體在流動(dòng)的時(shí)候受到的阻力很大，論文里面主流道 的錐角用的是一度，正常噴嘴的球面是要小于主流道的，確定主流道的半徑是 R16mm，對(duì)主流道的長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，是 75mm。 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 從主流道最后那個(gè)地方一直到澆口，這就是分流道，他可以將塑料熔體的流動(dòng) 方向進(jìn)行改變，這樣不管到哪個(gè)型腔里面它的狀態(tài)都是非常均勻的，分流道不能太 長(zhǎng)，拐彎要少一點(diǎn)，那么在流動(dòng)的時(shí)候盡可能耗費(fèi)的能量少一點(diǎn)，將塑料產(chǎn)品的原 材料使用少一些，能耗浪費(fèi)的少一點(diǎn)。分流道對(duì)于面的要求還是比較高的，正常數(shù) 值是 1.6 m，論文里面的分流道是矩形的 d=6mm，下面圖紙就是流道的格局： 17 流道布局 4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) 一般塑料產(chǎn)品生產(chǎn)的都是體型不大的，腔室比較多的模具，澆口用的是點(diǎn)澆口， 正常都在分型面上開，型腔被填滿的時(shí)候從外面來(lái)進(jìn)行，截面的樣子是矩形。點(diǎn)澆 口的大小在下面圖紙里面： 點(diǎn)澆口 4.2.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 要安排冷料穴在主流道末端的地方。首先流進(jìn)流道里面的塑料熔體，因?yàn)槟＞?的溫度不高，所以熔體的溫度就變低了，這樣塑料熔體的溫度鑲件之后產(chǎn)品質(zhì)量就 會(huì)變化，要想不出現(xiàn)這種情況，一定要安排一個(gè)冷料穴在主流道最后的地方，這個(gè) 時(shí)候冷料就可以都保存起來(lái)了。 18 在主流道面對(duì)面的那個(gè)動(dòng)模板上安排冷料穴，它的大小跟主流道差不多，可以 稍微大一點(diǎn)，確定是 4mm，最后要實(shí)現(xiàn)的結(jié)果是冷料可以放到冷料穴里頭去。倒扣 冷料穴的時(shí)候，辦法非常多，論文里面用的是 Z 倒錐形的，將主流道里面的凝料拉 出來(lái)。用的時(shí)候跟推桿一起進(jìn)行，模具打開之后，將里面的冷料從主流道的里面拉 出來(lái)，之后因?yàn)橥茥U對(duì)它進(jìn)行工作，從動(dòng)模里面把冷料，還有主流道的凝料，還有 加工的產(chǎn)品一起都頂出來(lái)。圖紙展示： 拉料針 4.3 分型面的設(shè)計(jì) 19 把磨具很好的進(jìn)行劃分，可以分成兩個(gè)或者好幾個(gè)，打開模具之后，可以將里 面的塑料產(chǎn)品還有澆注系統(tǒng)這個(gè)部分的凝料都拿出來(lái)，加工成型的時(shí)候一定要密合 的關(guān)起來(lái)，這種面就是我們說(shuō)的分型面，對(duì)于模具的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，分型面是相當(dāng)重要 的，對(duì)于任何一個(gè)塑料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，分型面有可能是一種，有可能是好多種。所以說(shuō) 塑料產(chǎn)品要想很好的加工出來(lái)，分型面選的好不好非常關(guān)鍵。 對(duì)分型面進(jìn)行確定的時(shí)候，有幾點(diǎn)是要關(guān)注一下的： 1）要在塑料產(chǎn)品的外表最大的那個(gè)地方作為分型面； 2）模具打開來(lái)之后，塑料產(chǎn)品一定要跟動(dòng)模在一起； 3）對(duì)于塑料產(chǎn)品的外表，分型面產(chǎn)品的印記不能影響到它； 4）對(duì)澆注部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是澆口，一定要設(shè)計(jì)的好； 5）在塑料產(chǎn)品的外表上不能有任何推桿的印記； 6）從模具里面脫離的時(shí)候塑料產(chǎn)品出來(lái)要容易點(diǎn)。 對(duì)這些狀況都考慮進(jìn)去，按照這一次加工的模具，分型面用的是平面的，它所 處的地點(diǎn)應(yīng)該是在塑料產(chǎn)品外表面最大的地方，模具打開來(lái)之后跟動(dòng)模在一邊，圖 紙里面畫的就是 分型面的選擇 4.4 成型零部件的設(shè)計(jì) 把模具關(guān)山，可以將塑料產(chǎn)品填滿的這個(gè)地方就是型腔。在模具里面，加工產(chǎn) 品的型腔零部件就是成型零部件，正常的組成是型腔，型芯，型環(huán)還有鑲塊等。加 工的塑料產(chǎn)品跟成型零部件進(jìn)行接觸，塑料熔體會(huì)施加一個(gè)壓力在成型零件上，這 樣就可以確定塑料產(chǎn)品是什么樣子，塑料產(chǎn)品精度是多少，所以對(duì)于注射模的設(shè)計(jì) 來(lái)說(shuō)，成型零部件的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要。 20 在進(jìn)行注射生產(chǎn)的時(shí)候，成型零部件承受不少的作用，有塑料熔體施加給它的 作用，有摩擦，時(shí)間工作久了之后會(huì)有損耗出現(xiàn)，形狀會(huì)發(fā)生改變，會(huì)有裂開的狀 況出現(xiàn)，所以對(duì)它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)一定要合理，將它的大小算出來(lái)，公差算出來(lái)， 這些數(shù)據(jù)要符合強(qiáng)度，剛度的需求，產(chǎn)品的面質(zhì)量一定要好。 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) 首先要確保塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，之后才可以設(shè)計(jì)成型零部件的構(gòu)造，這個(gè)時(shí)候方 便我們將來(lái)的生產(chǎn)，裝配，加工還有修理等。 論文里面使用的型腔還有型芯都是嵌入式的，就像圖紙里面展示的，它的構(gòu)造 一點(diǎn)都不復(fù)雜，并且非常的穩(wěn)固，不會(huì)有形狀的改變，加工好的產(chǎn)品在接縫這個(gè)地 方是不會(huì)有任何溢料的，這樣一來(lái)注射模里面成型零部件就可以用的少一點(diǎn)，這樣 一來(lái)這個(gè)模具的外表就沒有那么大了。生產(chǎn)模具有一定的難度，所以說(shuō)要進(jìn)行數(shù)控 生產(chǎn)，進(jìn)行電火花的加工工序。 型腔 3D 圖 21 型腔二維圖 型芯 3D 圖 22 型芯二維圖 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 塑料產(chǎn)品究竟有多大，主要在于模具里面的成型零部件有多大，設(shè)計(jì)模具的時(shí) 候，看這個(gè)要加工的產(chǎn)品有多大，精度等級(jí)是多少，這樣就確定了成型零部件工作 部分的大小，精度等級(jí)是多少。對(duì)于塑料產(chǎn)品的大小精度來(lái)說(shuō)，影響比較大的就是 塑料產(chǎn)品的收縮率，成型零件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)有偏差，自身本來(lái)就有一些 損耗，在安裝模具的時(shí)候也會(huì)有有偏差，這些都關(guān)系到成型零部件工作的數(shù)據(jù)。 塑料產(chǎn)品都加工好了，從非常熱的模具里面把塑料產(chǎn)品拿出來(lái)，等他的溫度降 下來(lái)之后，塑料產(chǎn)品的體積就會(huì)變小了，對(duì)于任何一個(gè)塑料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，收縮率都是 會(huì)有存在的，因?yàn)楫a(chǎn)品的原材料用的是 ABS，這種材質(zhì)收縮率是百分之零點(diǎn)五，用 下面的式子可以把模具里面成型零部件工作尺寸算出來(lái)： A=B+0.005B 在公式的里頭 A 模具成型零部件在正常溫度下的大小 B 塑件在正常溫度下的大小 23 4.4.3 凹模寬度尺寸的計(jì)算 更換這個(gè)塑料產(chǎn)品的大?。篖 S1=27.120.05=27.26-0.70MM,對(duì)應(yīng)的塑料產(chǎn)品加工 公差是 ， LM1=(1S CP) +LS1+ X1P 100.22=(10.005) +27.12+ 0.60.7 00.21z2z 1z2z 2=27.2600.22mm 代表的是塑料產(chǎn)品收縮率的平均數(shù)值，ABS 的收縮率為 1%2%,那么收縮率cpS 的平均數(shù)值是 ； 、 系數(shù)， 正常數(shù)值是05.2604.cp 1x2x 0.50.8， 論論文里面定下來(lái) ； 代表的是塑料產(chǎn)品匹配的公差；.21x21、 塑料產(chǎn)品上匹配的尺寸公差，針對(duì)于塑料產(chǎn)品體型不大的 （下同）。21、 z 61z 4.4.4 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 更換這個(gè)塑料產(chǎn)品的大?。篖 S1=28.130.05=28.271.20MM，對(duì)應(yīng)的塑料產(chǎn)品加工公 差是 3=1.2MM LM1=(1+SCP) +LS1+ X3P 100.2=(1+0.005) +28.13+ 0.51.2 00.2=28.21z2z 1z2z 700.2MM 系數(shù)，正常數(shù)值是 0.50.8，在這個(gè)地方 。21x、 6.0,5.21x 4.4.5 凹模高度尺寸的計(jì)算 更換這個(gè)塑料產(chǎn)品的大?。篐 S1=28.130.05=28.27-0.040MM，對(duì)應(yīng)的塑料產(chǎn)品加工公 差是 0.1mm HM1=(1+SCP) +HS1+ X1P 1=(1+0.005) +28.13+ 0.70.4 00.067=28.2700.067MM1z2z 1z2z 在公式的里頭， 表示的是系數(shù)，通常來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)是 0.50.7 這個(gè)范圍里面，在這2x、 個(gè)地方，它的大小是 。5.0,7.21 4.4.6 凸模寬度尺寸的計(jì)算 24 更換這個(gè)塑料產(chǎn)品的大小：L S=22.30.05=22.4200.7MM，對(duì)應(yīng)的塑料產(chǎn)品加工公差 是 0.7mm LM=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.005) +22.3+ 0.60.7 0.1170 1z2z 1z2z =22.42.1170 MM 在公式的里頭， 表示的是系數(shù)，通常來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)是 0.50.7 這個(gè)范圍里面，在這個(gè)地x 方，它的大小是 。6. 4.4.7 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 更換這個(gè)塑料產(chǎn)品的大小 LS=23.30.05=23.5101.02MM：，對(duì)應(yīng)的塑料產(chǎn)品加工 公差是 1.02mm LM=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.005) +23.3+ 0.651.02 -0.170 1z2z 1z2z =23.51-0.170 MM 在公式的里頭， 表示的是系數(shù)，知通常來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)是 0.50.7 這個(gè)范圍里面，在這個(gè)x 地方，它的大小是 。65. 4.7.8 凸模高度尺寸的計(jì)算 更換這個(gè)塑料產(chǎn)品的大小 HS=28.130.02=28.270O.4MM，對(duì)應(yīng)的塑料產(chǎn)品加工公差 是 o.4mm HM=(1+SCP) +H S+ XP= (1+0.005) +40+ 0.60.4 -0.170 1z2z1z2z =40.46.0670 MM 在公式的里頭， 表示的是系數(shù)，可知通常來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)是 0.50.7 這個(gè)范圍里面，在這x 個(gè)地方，它的大小是 。6.0 4.4.9 模具強(qiáng)度與剛度校核 之前我們老說(shuō)的模具的強(qiáng)度，其實(shí)還包含了它的剛度。對(duì)于模具里面的各種零 部件，不管是強(qiáng)度還是剛度都是有需求的，要想模具工作正常進(jìn)行，那么強(qiáng)度一定 要夠大才行。 因?yàn)槟＞哂泻芏喾N，算的時(shí)候都不一樣，并且一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單，真正生產(chǎn)的時(shí)候， 要按照相關(guān)經(jīng)驗(yàn)還有對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行校核，這樣才行，校核了強(qiáng)度之后，對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn) 行調(diào)整，只有這樣，模具的工作才能正常。 25 算模具的強(qiáng)度的時(shí)候非常難，要對(duì)它算的辦法進(jìn)行簡(jiǎn)單化，通常用最傳統(tǒng)的辦 法來(lái)進(jìn)行，選用的受力結(jié)構(gòu)是最不好的，安全系數(shù)選用的是最大的，之后對(duì)模具的 結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，這樣模具的強(qiáng)度就變強(qiáng)了。要想讓模具的工作順利開展，那么要對(duì) 它整個(gè)強(qiáng)度進(jìn)行校核，某一個(gè)部分的強(qiáng)度也是需要進(jìn)行校核的。校核的時(shí)候，不光 要校核強(qiáng)度，還要校核彎曲，確定的尺寸應(yīng)該是數(shù)值比較大的。 4.6 脫模及推出機(jī)構(gòu) 4.6.1 脫模力 脫模力出現(xiàn)的地方： 在模具里頭，塑料產(chǎn)品進(jìn)行降溫固定形狀，因?yàn)楫a(chǎn)品的體型會(huì)收縮，這個(gè)時(shí) 候會(huì)有包緊力出現(xiàn)。 要是塑料產(chǎn)品是殼體類的，并且沒有通孔，脫離模具的時(shí)候要對(duì)很大的壓力 進(jìn)行抵抗。 模具自己在進(jìn)行動(dòng)作的時(shí)候肯定會(huì)有摩擦力出現(xiàn)，這樣會(huì)有阻力發(fā)生。 塑料產(chǎn)品跟模具之間會(huì)有一個(gè)粘附力。 一開始從模具里面脫離出現(xiàn)一瞬間要克制的力就是初始脫模力。 之后出現(xiàn)的脫模力都要比初始脫模力還要小，所以脫模力有很多的變化，我們 算的脫模力，一般就是對(duì)初始脫模力進(jìn)行計(jì)算。 影響到脫模力的一些東西： a 脫模力有多大，跟塑料產(chǎn)品壁厚多少，型芯有多長(zhǎng)，塑料產(chǎn)品在脫模方向 上的投影是多少有很大關(guān)聯(lián)，這些數(shù)據(jù)大了，那么需要的脫模力就更大。 b 塑料產(chǎn)品的收縮率還有彈性模量變大了，那么需要的脫模力就更大。 c 塑料產(chǎn)品跟型芯之間會(huì)有摩擦力產(chǎn)生，這個(gè)數(shù)據(jù)越是大，那么脫離模具時(shí) 候產(chǎn)生的阻力就越是大。 d 只要是型芯的斜角夠大，那么塑料產(chǎn)品加工好了自己就掉出來(lái)了。 4.6.2 推出機(jī)構(gòu) 脫模裝置就是將塑料產(chǎn)品從模具上拿下來(lái)的這個(gè)過(guò)程，幫助塑料產(chǎn)品從模具里 26 面脫離的這個(gè)部分。 在確定脫模裝置的時(shí)候按照下面幾點(diǎn)： （1）脫離模具的時(shí)候塑料產(chǎn)品不能有形狀的改變； （2）按照脫離模具的時(shí)候承受阻力的多少來(lái)確定推力的布局； （3）施加在推桿上的力要小一點(diǎn)，避免導(dǎo)致塑料產(chǎn)品的某個(gè)地方弄壞了； （4）對(duì)于推桿，不管是強(qiáng)度還是剛度要夠大，將產(chǎn)品推出的時(shí)候，形狀上不 能有彈性改變； （5）推桿待的這個(gè)地方留下的印記對(duì)產(chǎn)品外表不能有影響； 因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品沒有太高的要求，所以使用的推出裝置是推桿。在從動(dòng)模里面把 塑料產(chǎn)品推出來(lái)的時(shí)候，因?yàn)橥茥U被安排的時(shí)候自由度非常大，所以推桿的截面應(yīng) 該是圓的，那么不管是加工，維修都非常便利，那么推桿在配合推桿孔的時(shí)候精度 非常高，推出推桿的時(shí)候，受到的阻力沒有多大，并且動(dòng)作也比較靈活，可靠性也 高，推桿要是弄壞了，能夠換掉，所以說(shuō)推出部分用推桿是最好的?？?在這個(gè)塑料產(chǎn)品上用的是推桿，布局就像圖紙展示，因?yàn)橥茥U作用，那么塑料 產(chǎn)品就從模具里面脫離出來(lái)。推桿的截面是圓形的，按照它直徑不一樣，安排的地 方不一樣，那么推桿的直徑也就不一樣。推桿這一頭的面在軸方向上不能有移動(dòng)， 推桿配合推桿孔的時(shí)候標(biāo)準(zhǔn)是 ，那么溢料的空間一定要大于相互9/8/fHf或 配合的間隙，防止飛邊出現(xiàn)，因?yàn)樵牧鲜?ABS，它的溢料空檔就是 。m06.4. 27 推桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 注射模多少度關(guān)系到產(chǎn)品成型，生產(chǎn)效率，還有加工產(chǎn)品的大小，精度等，不 管是哪一種產(chǎn)品，模具的溫度改變太大都不行。溫度太大，那么脫離模具之后的產(chǎn) 品會(huì)有形狀的改變，降溫要花費(fèi)太長(zhǎng)時(shí)間，這樣生產(chǎn)力就低了。模具溫度太低，那 么塑料產(chǎn)品流動(dòng)性能就不好，這樣充模就非常困難，產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力大，或者表面有 缺陷。每一種產(chǎn)品要求不一樣，需要的模具度數(shù)也是不一樣的。要是產(chǎn)品需要模具 的溫度低一些，那么只要在模具里面安排冷卻部分，只需要對(duì)水量進(jìn)行控制，這樣 模具的度數(shù)就改變了。 4.7.1 冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 28 a進(jìn)行冷卻的孔越是多，那么降低塑料產(chǎn)品的溫度越是勻稱。 b進(jìn)行降溫的水孔跟型腔面之間距離一樣。 c要安排一個(gè)冷卻裝置在塑料產(chǎn)品某一處很厚的地方。 d加工的塑料產(chǎn)品比較大，或者是產(chǎn)品壁非常薄的時(shí)候，物料流動(dòng)的距離很 長(zhǎng)，那么物料的溫度就越來(lái)越低，最好將冷卻水道布局的密度進(jìn)行更改。 e塑料產(chǎn)品有熔接痕的地方不能安排冷卻水道，防止熔接的不好，將強(qiáng)度變 低。 f在有接縫的地方不能有冷卻水道，防止水漏出來(lái)。 g不能存有水或者是出現(xiàn)回流的地方不能在冷卻水道里面。 h因?yàn)樽⑺軝C(jī)的噴嘴一直都跟澆口進(jìn)行接觸，對(duì)于模具來(lái)說(shuō)是溫度最高的， 所以冷卻的強(qiáng)度要大，某些時(shí)候要專門對(duì)它進(jìn)行降溫。 i在操作不會(huì)產(chǎn)生影響的地方不能安排進(jìn)出水水嘴，盡量安排在模具的一邊， 一般來(lái)說(shuō)都是操作注塑機(jī)的對(duì)面。 j要是型芯非常長(zhǎng)，那么安排不了冷卻水道，這個(gè)時(shí)候使用的原材料應(yīng)該是 熱導(dǎo)系數(shù)很大的，專門噴水在型芯上，這樣就可以降低溫度。 4.7.2 冷卻水道在定模和動(dòng)模中的位置 加工的塑料產(chǎn)品什么樣子，定模板，動(dòng)模板有多厚就決定了冷卻水道在哪，應(yīng) 該來(lái)說(shuō)應(yīng)該在模具熱傳導(dǎo)最不好的地方安排冷卻水道，按照設(shè)計(jì)這個(gè)部分的要求， 應(yīng)該繞著模具加工的產(chǎn)品來(lái)安排冷卻水道，并且布局一定要?jiǎng)蚍Q。 這篇論文里面，型腔安排了冷卻水回路，型腔也安排了冷卻水回路，這樣降溫 是很快的，塑料產(chǎn)品的溫度都差不多，并且形狀的改變也一樣。下面圖紙就是冷卻 水路的詳細(xì)布局： 29 模具冷卻水路圖 4.7.3 冷卻水道的計(jì)算 查找參考資料，可以知道用下面的式子進(jìn)行冷卻的相關(guān)計(jì)算 ：5 Q=W1 a 在公式的里頭 W 1單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入模具的塑料的重量 g a克塑料的熱容量(J/g) Q=34.611161303092.3J 那么被帶走的熱量就有這么大，用下面的式子將需要的冷卻水量算出來(lái)： 134()WaKT 在公式的里頭 W冷卻水從模具這邊經(jīng)過(guò)的分量 (g/h) 30 T3出水時(shí)候的度數(shù) T4進(jìn)水時(shí)候的度數(shù) K熱傳導(dǎo)系數(shù)； W378997 g/h 用下面的式子可以把冷卻水道的直徑算出來(lái)： WdL 在公式的里頭 冷卻液容重 kg/cm3 =0001 kg/cm， L 冷卻水道長(zhǎng)度 cm L=12.7cm d冷卻水道直徑 cm 進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算 d5.895 cm，確定 6mm 4.8 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)注射模的時(shí)候，排氣這個(gè)問(wèn)題必須要解決好，加工的時(shí)候，要是模具的排 氣不好，那么就會(huì)有很大的壓力作用在塑料熔體上，這個(gè)時(shí)候要想填滿型腔就沒尅 有那么快了，并且因?yàn)闅鈮旱拇嬖?，塑料?huì)被燒起來(lái)，充滿模具的時(shí)候越快，度數(shù) 越是大，粘性越是差，注射壓力很大，塑料產(chǎn)品太厚的時(shí)候，因?yàn)橛醒抛?，那么?料產(chǎn)品里面就會(huì)有空氣進(jìn)去，這個(gè)時(shí)候產(chǎn)品的表面肯定會(huì)有不好的狀況出現(xiàn)。特別 是進(jìn)行快速注射生產(chǎn)的時(shí)候，怎么樣設(shè)計(jì)排氣部分是非常關(guān)鍵的。 在模具里面填滿塑料熔體，不光有空氣進(jìn)到型腔里面，還會(huì)有一些因?yàn)闊崃慨a(chǎn) 生的水蒸氣出現(xiàn)，有的地方溫度太高的話，低分子就會(huì)有氣體揮發(fā)出來(lái)。排氣的時(shí) 候用的比較多的一個(gè)辦法就是通過(guò)間隙來(lái)進(jìn)行，或者是開一個(gè)排氣槽在分型面上， 也可以通過(guò)推桿將氣體從間隙排出去。 因?yàn)檎撐脑O(shè)計(jì)的模具比較小，論文的這個(gè)模具排氣用間隙的方法來(lái)進(jìn)行，不需 要設(shè)置排氣槽，只要沒有溢料出現(xiàn)就可以了。 4.9 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 31 1.模具長(zhǎng)寬尺寸 注塑機(jī)欄桿的空檔一定要大于模具的長(zhǎng)還有寬，論文使用的機(jī)器，它的拉桿之 間的距離是 365365,模具的大小是 350 x300，驗(yàn)算一下，這個(gè)機(jī)器滿足論文需要。 2.模具厚度（閉合高度） 將模具關(guān)起來(lái)，它的高一定要符合下面的式子 maxminH 在公式的里頭 --注射機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的模具厚度的最大值i --注射機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的模具厚度的最小值max 論文里面的這個(gè)模具，它的厚是 370mm 150
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