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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目：燈罩塑料模具設(shè)計(jì)
系別：機(jī)電信息系
專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
班級(jí)：
學(xué)生：
學(xué)號(hào)：
指導(dǎo)老師：
燈罩塑料模具設(shè)計(jì)
摘要
本設(shè)計(jì)分析了燈罩的結(jié)構(gòu)，提出了模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)了模具的整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件分型面的位置，設(shè)計(jì)了推件板和斜頂桿的推出結(jié)構(gòu)，零件采用了雙分型面的點(diǎn)澆口，提高了零件的外面質(zhì)量。通過對(duì)塑件進(jìn)行工藝的分析及其結(jié)構(gòu)分析，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、注射機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)。該模具一模四腔，采用頂針頂出結(jié)構(gòu)。經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證，該模具結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作可靠。
關(guān)鍵詞：燈罩；塑料模具；注射機(jī)
III
The Plastic Mold Design of Lampe Shade
Abstract
This design on the analysis of the structure of lamp shade，and puts forward the mold design key points，designed the overall structure of the mold. According to the plastic pieces of parting surface，designed the push plate and the inclined plunger， the introduction of the structure，part uses the double parting surface point gate， improve the quality of the parts outside of the. Through to the plastic parts for process analysis and structure analysis，from the product structure craft，specific die structure， the mold of gating system，molding part of the structure，the ejection system， selection of injection machine and related parameters of checking all have detailed design. The mold one module and four cavities，adopts the thimble ejection structure. Through production verification，the die structure is reasonable，reliable operation.
Keyword：Lampe shade；Plastic mold；Injection machine
主要符號(hào)表
k
安全系數(shù)
E
材料彈性模量
Smax
塑料的最大收縮率
q
熔融塑料在模腔內(nèi)的壓力
Smin
塑料的最小收縮率
V塑
塑件體積
P0
注射壓力
V注
注射機(jī)理論注射量
P公
公稱注射壓力
F鎖
鎖模力
Δs
塑件公差
δs
塑件收縮引起的塑件尺寸誤差
T
注射機(jī)的額定鎖模力
LS
塑件尺寸
L凹
型腔尺寸
L凸
型芯尺寸
H塑
塑件內(nèi)形深度基本尺寸
S
注射機(jī)最大行程
d
塑件外徑基本尺寸
H
模具閉合尺寸
D
塑件內(nèi)形基本尺寸
Hmin
模具最小尺寸
h
凸模/型芯高度尺寸
Hmax
模具最大尺寸
δ
模具制造公差
α
傾斜角
A
塑件包緊型芯的側(cè)面積
p
單位面積塑件對(duì)型芯的正力
F
塑件的投影面積
n
個(gè)數(shù)
P
型腔壓力
f
摩擦系數(shù)
φ
長(zhǎng)度系數(shù)
Q
總脫模力
目錄
1 塑件分析 1
1.1塑件分析 1
1.2材料的選擇 1
2 注塑機(jī)的選擇 2
2.1估算塑件體積 2
2.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 2
2.3根據(jù)注射容量初選注塑機(jī) 2
2.4注塑機(jī)的校核 3
2.4.1最大注射量校核 3
2.4.2注射壓力校核 3
2.4.3鎖模力校核 3
2.4.4模具厚度校核 3
2.4.5開模行程校核 4
3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
3.1主流道設(shè)計(jì) 5
3.2冷料井設(shè)計(jì) 5
3.3分流道設(shè)計(jì) 5
3.3.1分流道的布置形式 6
3.3.2分流道長(zhǎng)度 6
3.3.3分流道截面形狀及尺寸 6
3.4澆口設(shè)計(jì) 6
4 成型零件設(shè)計(jì) 7
4.1分型面的確定 7
4.2型腔分布 7
4.3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
4.3.1模具成型零件的工作尺寸計(jì)算 7
5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 11
5.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)計(jì) 11
5.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 11
5.2.2導(dǎo)套設(shè)計(jì) 11
6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12
6.1脫模力的計(jì)算 12
6.2簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu) 12
6.2.1頂桿強(qiáng)度的計(jì)算 13
6.3復(fù)位裝置 13
7 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
8 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15
9 塑料模具用鋼 16
10 模具裝配圖及工作過程 17
10.1模具裝配二維圖 17
10.2模具開模狀態(tài) 18
10.3模具裝配圖三維爆炸圖 19
10.4模具工作過程 20
22
1 塑件分析
1塑件分析
1.1塑件分析
工件如圖1.1所示，它是日常用品，需求量大，外面要求比較高，所以模具澆注系統(tǒng)采用雙分型的點(diǎn)澆口，根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具設(shè)計(jì)采用頂桿頂出機(jī)構(gòu)。為了使模具與注射機(jī)相匹配以提高生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)性、保證塑件精度，并考慮模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理確定型腔數(shù)目，由于產(chǎn)量比較大，該模具選擇一模四腔。
（a）二維塑件圖
（b）三維塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)
（c）三維塑件外部結(jié)構(gòu)
圖 1.1塑件圖
1.2材料的選擇
通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說，要考慮的主要是材料的力學(xué)性能。該塑件對(duì)材料的要求首先必須是透光性好，其次才是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問題，成型特性上以聚碳酸酯為好，由于是一般性民用品，所以價(jià)格上是需要考慮的，我們主要要求是價(jià)格和透光度，最終選定PS為塑件材料。
2 注塑機(jī)的選擇
2注塑機(jī)的選擇
2.1估算塑件體積
通過solidworks軟件建模分析塑件質(zhì)量屬性為（塑件材料為PS，密度
ρ＝1.05g/cm3）：
塑件體積為：V塑＝18cm3；
塑件質(zhì)量為：m塑＝19g。
2.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算
由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2倍~1倍來估算[16]。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道比較長(zhǎng)每一次澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.5倍估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)和4個(gè)塑件體積之和）為：
V總＝1.5nV塑（2.1）
式中V總—塑料熔體的總體積，cm3；
n—塑件的個(gè)數(shù)，個(gè)；
V塑—塑件的體積，cm3。
計(jì)算得V總＝1.5×4×18＝108cm3。
2.3根據(jù)注射容量初選注塑機(jī)
確定了一次注入模具型腔塑料熔體的總體積V總以后，就可以根據(jù)注射容量初選注射機(jī)，而注射機(jī)容量可以用下式計(jì)算[16]。
V總≤0.8V注（2.2）
式中V注—注射機(jī)最大注射容量，cm3；
0.8—最大注射容量的利用系數(shù)。
計(jì)算得V注＝108/0.8＝135cm3
根據(jù)計(jì)算，初步選擇公稱注射量為200cm3，注射機(jī)型號(hào)G54—S—200/400臥式注射機(jī)。其主要參數(shù)見表2.1。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
表2.1注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
理論注射量/cm3
200
拉桿空間（長(zhǎng)×寬）/mm
290×368
螺桿直徑/mm
55
定位孔直徑/mm
100
注射壓力/Mpa
109
噴嘴球半徑/mm
15
鎖模力/kN
2540
注射方式
螺桿式
模板最大行程/mm
350
螺桿轉(zhuǎn)速/r?min-1
16、28、48
模具最大厚度/mm
400
噴嘴孔徑/mm
4
模具最小厚度/mm
230
鎖模形式
液壓—機(jī)械
2.4注塑機(jī)的校核
2.4.1最大注射量校核
G54—S—200/400型注射出成型機(jī)的理論注射量為200cm3135cm3，因此滿足要求。
2.4.2注射壓力校核
根據(jù)材料PS所需注射壓力為60MPa~110MPa，取P0＝80MPa，該注射機(jī)的注射壓力P公＝109MPa，注射壓力安全系數(shù)k1＝1.25~1.4，取k1＝1.3，則
k1P0＝1.3×80＝104MPa＜P公，所以，注射機(jī)注射壓力合格。
2.4.3鎖模力校核
模具從分型面漲開的必須小于注射機(jī)規(guī)定的鎖模力[16]。即
T≥k2Fq/1000（2.3）
式中T—注射機(jī)的額定鎖模力，t；
F—塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，cm2；
q—熔融塑料在模腔內(nèi)的壓力，MPa；
k2—安全系數(shù)，通常取1.1～1.2，這里取1.1。
經(jīng)查表可取= 30MPa；
k2Fq/1000＝1.1×（3.14×402）×30/1000＝16.57t＝165.7kN＜F鎖＝2540kN
即該注塑機(jī)的鎖模力符合要求。
2.4.4模具厚度校核
模具厚度必須滿足下式：
Hmin≤H≤Hmax（2.4）
式中H—模具閉合厚度，mm；
—注塑機(jī)所允許的最小模具厚度，230mm；
—注塑機(jī)所允許的最大模具厚度，400mm；
根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖可知，初選的模具厚度為280mm。則滿足要求。
2.4.5開模行程校核
開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。對(duì)于雙分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核[16]：
S≥H1+H2+H3+A+（5～10）mm （2.5）
式中S—注塑機(jī)的最大行程，mm；
H1—為澆口套凝料脫模距離，此模具中為60mm；
H1—為塑件離開型腔的脫模距離，此模具中為30mm；
H1—點(diǎn)澆口脫模距離，此模具中為30mm；
A— 定模板與澆口板的分離距離，此模具中為10mm。
S＝60+30+30+10+5＝135mm
所以上式成立（350>135），即該注塑機(jī)的開模行程符合要求。
由以上對(duì)各參數(shù)的效核可知該G54—S—200/400型注塑機(jī)符合要求。
3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料井。
3.1主流道設(shè)計(jì)
主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，其形狀為圓錐形，便于熔融塑料的順利進(jìn)入，開模時(shí)又能使主流道的凝料順利拔出[16]。
主流道長(zhǎng)度取L＝60mm；取主流道錐角α＝4°；
主流道入口直徑d＝注射機(jī)噴嘴直徑+1＝4+1＝5mm；
主流道出口直徑D＝d+2Ltan（α/2）= 5+2×60tan（4°/2）= 8mm；
主流道球面半徑SR＝注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1~2）＝18+2＝20mm；
球面配合高度 h＝3mm。
故主流道的結(jié)構(gòu)形式如圖3.1。
圖3.1澆口套
（a）澆口套二維圖
（b）澆口套三維圖
3.2冷料井設(shè)計(jì)
冷料井的位置在正對(duì)主澆道的動(dòng)模上，它的作用是將物料前端的“冷料”收集起來，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。開模時(shí)冷料井能起到將主流道的冷凝料拉出的作用。冷料井的形式有帶Z形拉料勾的冷料井；帶球頭形拉料的冷料井；倒錐形冷料井等[4]。
本方案采用的是倒錐形冷料井。
3.3分流道設(shè)計(jì)
主流道與澆口之間的通道稱為分流道[8]。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
3.3.1分流道的布置形式
為了盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同事還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道[15]。如圖3.2所示。
3.3.2分流道長(zhǎng)度
圖 3.2分流道布置形式
根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道長(zhǎng)度適中，如圖3.2。
3.3.3分流道截面形狀及尺寸
常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、半圓形和正六角等[18]。
通過考慮加工工藝，裝配和經(jīng)濟(jì)性，本模具采用梯形截面分流道。
對(duì)于壁厚小于3mm（本塑件厚度為2mm），質(zhì)量在200g(本塑件質(zhì)量19g)以下的塑件可用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑[15]。
（3.1）
式中D—分流道的直徑，mm；
W—流經(jīng)分流道的塑料量，g；
L—分流道長(zhǎng)度，mm。
經(jīng)計(jì)算得，本模具分流道直徑D≈6mm。
梯形高度H＝2D/3＝4mm，梯形斜邊與豎直方向夾角在5~10°，即可確定下底邊寬度為d＝4.5mm。
圖3.3分流道截面形狀
分流道截面如圖3.3。
3.4澆口設(shè)計(jì)
澆口的形式眾多，該塑件表面質(zhì)量要求較高，因此采用點(diǎn)澆口。位置在塑件的頂端中心位置。
圖 3.4點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)形式
澆口的結(jié)構(gòu)如圖3.4。
4 成型零件設(shè)計(jì)
4成型零件設(shè)計(jì)
4.1分型面的確定
圖 4.1分型面位置
該模具中分型面設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，如圖4.1中A-A截面。
4.2型腔分布
模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、H形排列、直線排列、對(duì)稱排列及復(fù)合排列等。該模具有簡(jiǎn)單的抽芯結(jié)構(gòu)，綜合考慮模具設(shè)計(jì)為一模四腔，零件采用對(duì)稱排列，有利于節(jié)約材料，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。具體排布如圖4.2。
圖 4.2型腔分布
4.3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.1模具成型零件的工作尺寸計(jì)算
按平均收縮率法進(jìn)行計(jì)算，公式如以下[7]：
（1）凹模（型腔）內(nèi)形尺寸：
式中：L凹—型腔內(nèi)形尺寸，mm；L塑—塑件外徑尺寸，mm；
k—塑料平均收縮率，%，取0.5%；
—模具制造公差，按IT9級(jí)公差選取而精度要求不高的塑件按（1/3～1/6）Δ選取，此處選1/3Δ。
Δ—塑件公差，此值查塑料公差表；
所以型腔尺寸如下：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
型腔深度的尺寸計(jì)算：
式中：h凹—凸模/型芯高度尺寸，mm；h塑—為塑件內(nèi)形深度尺寸，mm；
Δ、k含義如（4.1）式中。
型腔二維圖三維圖如圖4.3。
（a）型腔板二維圖主視圖
（b）型腔板二維左視圖
（d）型腔板三維圖背面
（c）型腔板三維圖正面
圖 4.3型腔
（2）凸模（型芯）外形尺寸計(jì)算：
式中：L凸—凸模/型芯外形尺寸，mm；
L塑—塑件內(nèi)形尺寸，mm；
Δ、k含義如（4.1）式中。
所以型芯的尺寸如下：
型芯的二維三維如圖4.4。
（a）型芯二維主視圖
（b）型芯二維左視圖
（d）型芯三維背面圖
（c）型芯三維正面圖
圖4.4型芯
型芯的深度尺寸計(jì)算：
（4.4）
式中：h凹—凸模/型芯高度尺寸，mm；
h塑—塑件內(nèi)形深度尺寸，mm，即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；
Δ、k含義如（4.1）式中。
型芯的高度為：
抽芯機(jī)構(gòu)斜頂桿二維三維圖4.5。
（a）斜頂桿二維圖
（b）斜頂桿三維圖
圖4.5斜頂桿
5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證塑料注射模具的動(dòng)模與定模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。具體作用有以下幾點(diǎn)[15]：（1）定位作用；（2）導(dǎo)向作用；（3）承載作用（4）保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用。
5.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）內(nèi)滑動(dòng)，配合間隙一般采用H7/f6級(jí)配合。
5.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
本模具采用加油槽的帶頭導(dǎo)柱，根據(jù)GB4169.4-84選用直徑為25mm長(zhǎng)度為200mm的導(dǎo)柱。其示意圖6.1如下：
（a）二維圖
（b）三維圖
圖 5.1導(dǎo)柱
5.2.2導(dǎo)套設(shè)計(jì)
由于導(dǎo)柱已選定所以可查的與之相配的導(dǎo)套。為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前段倒一圓角R。
根據(jù)導(dǎo)柱選擇直徑為25mm的導(dǎo)套，其結(jié)構(gòu)如圖5.2和圖5.3.
（a）導(dǎo)套1二維圖
（b）導(dǎo)套2三維圖
（a）導(dǎo)套2二維圖
（b）導(dǎo)套1三維圖
圖 5.2導(dǎo)套1
圖 5.3導(dǎo)套2
6 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
6脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
6.1脫模力的計(jì)算
經(jīng)過注射機(jī)的高壓注射塑料在模具內(nèi)冷卻定型，此時(shí)塑料收縮將型芯包緊，這一包緊力是開模后塑件脫出時(shí)所必須克服的，此外還有不通孔帶來的大氣壓力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。開始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力最大，稱為初始脫模力。脫模力的計(jì)算一般總是計(jì)算初始脫模力。
塑件的脫模力計(jì)算公式如下所示[8]。
（6.1）
式中F—脫模力，N；
p—單位面積塑件對(duì)型芯的正力，Pa，一般?。剑?.48～11.76）MPa；
A—塑件包緊型芯的側(cè)面積，m2；
f—塑件與模體剛才的摩擦系數(shù)，一般去＝0.1～0.3；
α—脫模斜度，取5.36°。
6.2簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)
在所有模具的脫模機(jī)構(gòu)中，簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)是最常用的一種形式，即在動(dòng)模一邊施加一次頂出力，就可將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)[20]，本模具方案采用頂桿脫模機(jī)構(gòu)。
圖 6.1頂桿1
（b）頂桿1三維圖
（a）頂桿1二維圖
頂桿的形狀多種多樣，最常見的是截面為圓形的圓形頂桿。其尺寸可參照GB4169.1-1984。本模具采用頂桿為截面為圓形的圓形頂桿如圖6.1，特殊頂桿如圖6.2。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
圖 6.2頂桿2
（b）頂桿2三維圖
（a）頂桿2二維圖
6.2.1頂桿強(qiáng)度的計(jì)算
（1）圓形推桿直徑d的計(jì)算公式如下。
式中—圓形推桿直徑，mm；—推桿長(zhǎng)度系數(shù)0.7；
—推桿長(zhǎng)度，mm；—推桿數(shù)量；
—推桿材料的彈性模量，N/cm2，鋼；
—總脫模力，N；
計(jì)算得（2）推桿應(yīng)力校核
式中—推桿應(yīng)力，N/cm2；—推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度，N/cm2；
即推桿滿足要求。
6.3復(fù)位裝置
脫模機(jī)構(gòu)將塑件脫模后，在進(jìn)行下一次成型前，除推板脫模機(jī)構(gòu)以外，必須先行回到初始位置，頂桿與側(cè)向抽出型芯之間會(huì)相互干擾，這就更要求頂出機(jī)構(gòu)必須在閉模前回到初始狀態(tài)[13]。
（b）復(fù)位桿三維圖
（a）復(fù)位桿二維圖
本模具采用復(fù)位桿復(fù)位。復(fù)位桿結(jié)構(gòu)形式如圖6.3所示。
圖 6.3復(fù)位桿
7 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
本模具采用斜滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯。斜滑塊側(cè)向分型與抽芯的特點(diǎn)是利用推出機(jī)構(gòu)的推力推動(dòng)斜滑塊斜向運(yùn)動(dòng)，在塑件被推出脫模的同時(shí)由斜滑塊完成側(cè)向分型與抽芯動(dòng)作[14]。
由于該塑件有內(nèi)側(cè)凹孔，故該塑件必須有內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如圖7.1所示。
圖7.1內(nèi)側(cè)抽芯
1．推桿固定板 2.T型滑槽 3.斜導(dǎo)桿 4.型芯固定板 5.型芯 6.型腔 7.塑件 8和 9.頂桿
抽芯機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)過程：模具在分模時(shí)型腔6與動(dòng)模分開，動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，直到頂出機(jī)構(gòu)頂?shù)酵瓢?，推板1與T型滑槽2和頂桿8，9連接，推動(dòng)斜頂桿3和頂桿8，9，斜頂桿3和頂桿8，9推出塑件7，而斜頂桿3為內(nèi)側(cè)抽芯，此內(nèi)側(cè)抽芯與塑件推出同時(shí)進(jìn)行。
8 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為6mm，其分布如下圖8.1：
圖 8.1冷卻管道分布
（a）冷卻管道分布俯視圖
（c）冷卻管道分布左視圖
（b）冷卻管道分布主視圖
9 塑料模具用鋼
9塑料模具用鋼
本模具所用鋼材及熱處理如下表9.1所示。
表9.1本模具所用鋼材及熱處理[20]
零件名稱
主要性能要求
材料
熱處理
澆口套
定位環(huán)
耐磨性
T8A
淬火+低溫回火
導(dǎo)柱
導(dǎo)套
表面耐磨，心部有一定韌性
T8A
滲碳+淬火+低溫回火
淬火+低溫回火
頂桿
拉料桿
頭部耐磨，桿部有一定強(qiáng)度
45
局部淬火+低溫回火
螺釘?shù)?
一般強(qiáng)度
45
正火
固定模板、墊板
一般強(qiáng)度
45
正火
型芯、型腔等成型零件
高精度、高拋光性、高壽命
40Cr
調(diào)質(zhì)處理
10模具裝配圖及工作過程
10模具裝配圖及工作過程
10.1模具裝配二維圖
如圖10.1。
圖10.1模具裝配圖
1.動(dòng)模固定板 2.內(nèi)六角螺釘1 3.墊塊 4.推桿支撐板 5.推桿固定板 6.φ3頂桿1 7.型芯固定板
8.內(nèi)六角螺釘2 9.型芯 10.水路 11.塑件 12.開閉器13.型腔14.型腔固定板 15.內(nèi)六角螺釘3
16.推料板 17.定模座板 18.導(dǎo)套2 19.導(dǎo)套1 20.導(dǎo)柱 21.支撐釘 22.內(nèi)六角螺釘4 23.滑塊
24.復(fù)位桿 25.彈簧 26.斜頂桿 27.φ3頂桿2 28.拉料桿 29.內(nèi)六角螺釘5 30.內(nèi)六角螺釘6
31.定位環(huán) 32.澆口套 33.內(nèi)六角螺釘7 34.定位拉桿 35.內(nèi)六角螺釘8 36.固定塊
37.冷卻水管接頭GZ1/4
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
10.2模具開模狀態(tài)
模具開模狀態(tài)如圖10.2。
（a）第一次開模
（b）第二次開模
（c）第三次頂出塑件
圖 10.2模具開模狀態(tài)
10.3模具裝配圖三維爆炸圖
模具裝配爆炸圖如圖10.3。
圖10.3三維爆炸圖
10.4模具工作過程
將模具裝在G54-S-200/400型號(hào)的注塑機(jī)中，注射機(jī)成型時(shí)，注射機(jī)的合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模（1）前行，在導(dǎo)套（18、19）導(dǎo)柱（20）的作用下與定模（17）靠攏合并形成閉合。噴嘴通過定位環(huán)（3）將注塑機(jī)噴嘴固定，噴嘴與澆口套（32）配合，將注塑機(jī)中的熔融狀態(tài)的聚苯乙烯（PS）通過澆口套（32）將PS注入澆注系統(tǒng)（包括分流道和點(diǎn)澆口）中，最后流入型芯（9）和型腔（12）中，注滿后，經(jīng)過保壓補(bǔ)縮、冷卻（通過水嘴（36）將冷卻水注入型芯（9）和型腔（12）中冷卻管道（10））定型固化為塑件制品，最后塑件包覆在型芯（9）上，澆注系統(tǒng)（澆口套（32）和分流道和點(diǎn)澆口）中剩余的塑料中的塑料完全固化后，然后通過注射機(jī)上的合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模固定板（1），而動(dòng)模固定板通過內(nèi)六角螺釘（（2）、（8））連接墊塊（3）型芯固定板（7），然后帶動(dòng)動(dòng)模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)模機(jī)構(gòu)通過導(dǎo)套1（18）、2（19）和導(dǎo)柱（20）定位、定位拉桿（35）和開閉器（15）進(jìn)行第一次分型如圖11.2（a）。動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，型腔固定板（14）和型腔（12）通過內(nèi)六角螺栓連接，并通過定位拉桿（35）將型腔固定板（14）和型腔（12）拉開，即第二次分型如圖11.2（b）。動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，注射機(jī)頂桿通過動(dòng)模固定板（1）中頂桿孔進(jìn)入推動(dòng)推桿支撐板（4）和推桿固定板（5），推動(dòng)頂桿滑塊（23）和頂桿（6和27）將塑件（11）頂出，同時(shí)進(jìn)行內(nèi)側(cè)抽芯并推動(dòng)復(fù)位桿（24）壓縮彈簧（25）還有通過拉料桿（28）將澆口套（32）和分流道點(diǎn)澆口中凝料推出，如圖11.2（c），然后手取出塑件。最后通過復(fù)位桿（24）和彈簧（25）將頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位，準(zhǔn)備一次制作。