盒蓋零件的注射模設(shè)計【一模兩腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD】

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(9) 模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，進料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，進料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具應(yīng)加熱，模溫高應(yīng)防止滑動配合部件卡住，模具應(yīng)用耐磨，耐腐蝕材料，并淬硬，鍍鉻，要注意排氣。 (10) 必須嚴(yán)格控制成形條件，嵌件應(yīng)預(yù)熱（一般100℃～150℃），余料一般儲存5～10個塑件重量的物料即可，料溫取稍高于熔點（一般170℃～190℃）即可，不宜輕易提高溫度，模溫對塑件質(zhì)量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，有助于融了料流動，塑件內(nèi)外均勻冷卻，防止缺料，縮孔，皺折，模溫對結(jié)晶度及收縮也有很大影響，必須正確控制，一般取75℃～120℃ ，小于4毫米的取75℃～90℃ ，宜用高壓，高速注射，塑件可在較高溫度時脫模，冷卻時間可短，但為防止收縮變形，應(yīng)力不均，脫模后應(yīng)將塑件放在90℃左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。 (11) 在料溫偏高，噴嘴溫度偏低，高壓對空注射易發(fā)生爆炸性傷人事故，分解時有刺激性氣體，料性易燃應(yīng)遠離明火[5]。 2.2.3 POM的主要性能指標(biāo) 表2.1所示為POM的一些技術(shù)指標(biāo)[6] 表2.1 POM的技術(shù)指標(biāo) 密度 1.40～1.62 熱變形溫度t/c 93～110 熔點 165～179 收縮率s 1.2～3.0 抗拉屈服強度 55～65 硬度HB 10.2～13.0 彎曲強度 85～100 相對伸長率 % 10～50 沖擊韌度 無缺口 100～200 沖擊韌度 缺口 5～20 2.3 POM塑料的注射過程及工藝 2.3.1 注射成型過程 （1）成型前準(zhǔn)備，對POM進行干燥。POM是吸水率較低的塑料，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為90℃～100℃,時間4小時,料層厚度30毫米。 （2）注射過程，塑料在注射機內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，起過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻5個階段。 2.3.2 POM的注射工藝參數(shù)[7] （1）螺桿類別：標(biāo)準(zhǔn)螺桿（直 通 式 噴 嘴） （2）螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)：30 （3）注射機料筒溫度: 前段 170℃～190℃ 中段 180℃～200℃ 后段 170℃～190℃ （4）噴嘴溫度：170℃～180℃。 （5）模具溫度：90℃～100℃。 （6）注射壓力:80MP～120MP。 （7）注射速度: 高速注射。 （8）保壓壓力: 30MP～50MP （9）成型時間: 注射時間:2s～5s 保壓時間:20s～90s 冷卻時間:20s～60s 總周期:50s～160s （10） 后處理: 脫模后將塑件放在90℃ 左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。 2.4 POM的主要缺陷及消除措施 2.4.1 殘余應(yīng)力與龜裂 殘余應(yīng)力主要由于以下三種情況，即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手。 (1）由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可考慮改用多點分布點澆口、側(cè)澆口及柄形澆口方式。 　　(2）在保證樹脂不分解、不劣化的前提下，適當(dāng)提高樹脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動性，同時也可以降低注射壓力，以減小應(yīng)力。 　　(3）一般情況下，模溫較低時容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。 　　(4）注射和保壓時間過長也會產(chǎn)生應(yīng)力，將其適當(dāng)縮短或進行Th次保壓切換效果較好。 2.4.2 熔接痕 熔接痕是由于來自不同方向的熔融樹脂前端部分被冷卻、在結(jié)合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下，主要影響外觀，對涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴(yán)重時，對制品強度產(chǎn)生影響（特別是在纖維增強樹脂時，尤為嚴(yán)重）?？蓞⒖家韵聨醉椨枰愿纳疲? (l）調(diào)整成型條件，提高流動性。如，提高樹脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速度等。 (2）增設(shè)排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿也有利于排氣。 (3）盡量減少脫模劑的使用。 (4）設(shè)置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處，成型后再予以切斷去除。 (5）若僅影響外觀，則可改變燒四位置，以改變?nèi)劢雍鄣奈恢??；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等，予以修飾。 2.4.3 飛邊 zg4?" L ? 1=&BM`h# 　　飛邊又稱溢邊、毛刺、披鋒等，大多發(fā)生在摸具的分合位置上，導(dǎo)致該缺陷的主要原因有： (1) 模具分型而精度差。模具分型面上粘有凸出異物、活動模板變形曲翹等。所以模具要保證一定的精度。 (2) 模具設(shè)計和人料配置不合理。一是在不影響制件完整性前提下，流道應(yīng)設(shè)置在質(zhì)量對稱中心上，避免出現(xiàn)偏向性流動；二是塑料在熔融狀態(tài)下具有很高的流動性和貫穿能力，容易進入活動的或固定的縫隙，要求模具的設(shè)計制造精度較高。 (3) 注射機的鎖模力不足。注射成型時，由于機械上的缺陷，致使真正的鎖模力不足或不恒定，也會產(chǎn)生飛邊；另一方面由于模具本身平行度不好，也會導(dǎo)致鎖模不緊密而產(chǎn)生飛邊，所以要選用適合的注射機以保證鎖模力。 (4) 注射工藝條件差。一是塑料充模狀態(tài)過分劇烈；二是加料量調(diào)得不準(zhǔn)確。所以從料斗進入料筒的料量應(yīng)維持一致[8]。 ^IGShs9 ? OhB,6J 3 盒蓋模具設(shè)計方案的比較與確定 3.1 分型面方案的優(yōu)化確定 分型面是模具上用來取出塑件和澆注系統(tǒng)料可分離的接觸面稱為分型面,分型面的選擇對模具設(shè)計方式影響最大,分型面設(shè)計是否合理對塑件質(zhì)量和模具復(fù)雜程度具有很大的影響?；旧鲜且环N分型面對應(yīng)著一種模具設(shè)計方案，所以分型面的選擇決定著模具總體的設(shè)計方案。 3.1.1 分型面的選擇原則[9] (1）保證塑料制品能夠脫模。 (2）使分型面容易加工。 (3）盡量避免側(cè)向抽芯。 (4）使側(cè)向抽芯盡量短。 (5）有利于排氣。 (6）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 (7）盡可能使塑件留在動模一側(cè)。 (8）盡可能滿足塑件的使用要求。 (9）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。 (10）長型芯應(yīng)置于開模方向。 (11）有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 3.1.2 分型面的選擇方案 (1）分型面選擇方案一：如圖3.1所示，開模時在塑件中間的外形最大輪廓處A一A面分開。 (2）分型面選擇方案二：如圖3.2所示，開模時在塑件底下的外形最大輪廓處A一A面分開。 根據(jù)工程和生產(chǎn)實際分析，分型面采用方案二是比較好的，能在成形的基礎(chǔ)上保證塑件的加工精度，方案一容易在分型面處產(chǎn)生飛邊，影響外表面的光滑度。 圖3.1 分型面位置 圖3.2 分型面位置 3.2 型腔數(shù)量以及排列方式的優(yōu)化確定 3.2.1 型腔數(shù)量 根據(jù)設(shè)計要求采用一模兩腔。 3.2.2 型腔排列方式比較確定 (1) 排列方案一：如圖3.3所示。 圖3.3 型腔排列方式一 (2）排列方案二：如圖3.4所示。 圖3.4 型腔排列方式二 采用方案一結(jié)構(gòu)更復(fù)雜和更多的制造工時,增加了成本,且不易實現(xiàn)，經(jīng)過比較該套模具型腔的排列方式采用方案二。 4 模具詳細(xì)設(shè)計 4.1 注塑機選型 注射機是塑料注射成型所用的設(shè)備，一副注射模只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機上使用，因此設(shè)計注射模應(yīng)該詳細(xì)了解注射機的技術(shù)規(guī)范，以保證模具安裝在注射機上能正常工作，符合零件加工工藝的要求。 注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的的大小及型腔的模具和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離進行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機[10]。 4.1.1 注射量計算 該產(chǎn)品材料為POM，根據(jù)《設(shè)計與制造實訓(xùn)》查得其密度為1.40 g.cm-3～1.61g.cm-3收縮率為1.2%～3.0%，計算其平均密度為1.55 g.cm-3，平均收縮率為2.1%，通過計算得 塑件體積為： V塑=48.3 cm3 塑件的質(zhì)量： M塑=109.2g 澆注系統(tǒng)體積： V澆=0.85 cm3 澆注系統(tǒng)質(zhì)量： M澆=1.32g 故得總體積和總質(zhì)量為： V總=49.15 cm3；M總=110.52g 4.1.2 注射機型號的選定 根據(jù)以上的計算選定型號為XS一ZY一125型臥式注射機，其主要技術(shù)參數(shù)見表4.1。 表4.1 XS一ZY一125型注射機主要技術(shù)參數(shù)[11] 螺桿直徑/mm 42 拉桿內(nèi)間距/mm 260x290 注射行程/mm 115 最大模具厚度/mm 300 額定注射量/ 125 最小模具厚度/mm 200 注射速度 /(g/s) 100 頂出桿根數(shù) 1 噴嘴直徑/mm 4 噴嘴圓弧半徑/mm 12 額定注射壓力/MP 120 頂出中心孔直徑/mm 30 鎖模力/KN 900 開模行程/mm 270 4.1.3 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 （1）注射量的校核 最大注射容積：V大=125 cm3 最小注射容積：V小=27.8 cm3 V大< V總< V小 符合要求。 （2）鎖模力的校核 合模力為注射機和模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機的合模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即: （4.1） 式中 ——合模力（kN） ——型腔壓力（MPa）(一般取20MPa ～50MPa) A ——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2） 取POM的=30MPa A=2（ 所以所選的注射機合模力69.81kN （3）最大注射壓力的校核 注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力 Pmax=120MPa 應(yīng)該大于注射成型所需調(diào)用的注射壓力的 即 （4.2） 式中； 為30～50； 代入數(shù)據(jù)計算，符合要求。 (4）安裝尺寸的校核 模具厚度H應(yīng)滿足: 式中該套模具厚度H=25+63+32+25+20+34+20+25=244 mm，滿足模具設(shè)計的要求。 (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射機的最大開模行程。為需要利用開模行程完成側(cè)向抽芯的分型面的注射模，其開模行程還需要考慮為完成抽芯而需要的開模行程。 （4.3） 式中 S ——注射機的最大開模行程（mm） ——塑件脫出距離(mm) ——包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm) =120mm =34+45=79mm 當(dāng)〉時，mm 199mm 注射機的開模行程為300mm,因此滿足設(shè)計要求。 4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計和澆口的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)凝料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能。 4.2.1 主流道的設(shè)計 主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，具有一頂?shù)腻F度，以便熔體的流動和開模時主流到凝料的順利拔除。 (1）主流道尺寸設(shè)計 （a）主流道的小端直徑 D =注射機噴嘴直徑+（0.5～1） =4+（0.5～1）, 取D=4.5mm 。 （b）主流道的球面半徑 SR =注射機噴嘴球頭半徑+（1～2） =12+（1～2），取SR=13mm 。 （c）主流道的長度 取L=25+20+32=77mm。 主流道大端直徑 D=7.6mm（半錐角） (2）澆口套的設(shè)計 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求比較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC～55HRC,如圖4.1所示。 圖4.1 主流道襯套 (3）定位圈的設(shè)計與固定 由于該模具主流道比較長，定位圈和襯套設(shè)計成分體式，定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖4.2所示；定位圈和襯套的固定形式如圖4.3所示。 圖4.2 定位圈 1-內(nèi)六角螺紋； 2-定位圈；3-定模座板；4-主流道襯套；5-定模板 圖4.3 主道襯套的固定形式 4.2.2 澆口和流道的設(shè)計優(yōu)化 根據(jù)設(shè)計的零件,澆口位置有兩種選擇方案: (1) 如圖4.4所示，塑料熔體通過點澆口注入型腔。澆口殘留痕跡小，易取得澆注系統(tǒng)的平衡。但澆口面積小,流動阻力大，只宜用于成型流動性好的塑料，成本也較高。 圖4.4 澆口和流道的設(shè)置形式 (2) 如圖4.5所示，塑料熔體通過底剖的側(cè)澆口注入型腔,側(cè)澆口形狀簡單，加工容易，適應(yīng)性較強，加工成本也較低。所以在這里我選用側(cè)澆口[12]。 圖4.5 澆口和流道的設(shè)置形式 4.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計和計算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括型腔、型芯、鑲塊、導(dǎo)柱和拉料桿等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等[13]。 POM的成型收縮率為1.2%～3.0%所以平均收縮率取 s=2.1%。 塑件尺寸公差按SJ1372一78標(biāo)準(zhǔn)中的7級精度成型。 4.3.1 型芯與型腔 (1) 采用鑲?cè)胧脚_肩形式型芯成型，這樣方便加工和替換。圓柱鑲件型芯如圖4.6所示。 圖4.6 圓柱型芯 型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上1/4的磨損量,而型芯高度則加上1/6的磨損量.型芯的計算尺寸表達如下。 (a) 型芯的徑向尺寸的計算式： （4.4） 式中—型芯的最大基本尺寸； —塑件的最小基本尺寸； S—塑件的平均收縮率； △—塑件的公差，取七級精度； δ—模具制造公差，按1/4△選?。? 根據(jù)公式計算得型芯的各徑向尺寸： (b) 型芯的高度尺寸的計算： （4.5） 式中 —型芯高度的最大尺寸； —塑件內(nèi)形深度的最小尺寸； S—塑件的平均收縮率； △—塑件的公差，取七級精度； δ—模具制造公差，按1/4△選??； 根據(jù)公式計算得型芯的各高度尺寸： (2) 采用鑲?cè)胧脚_肩形式型腔成型，這樣方便加工和替換。圓柱鑲件型腔如圖4.7所示。 圖4.7 型腔 型腔尺寸計算 型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差△的1/2，取負(fù)偏差，再加上1/4△的磨損量，而型芯深度則再加上1/6的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。 (a) 型腔的徑向尺寸的計算式： （4.6） 式中 D0—型芯的最小基本尺寸； —塑件的最大基本尺寸； S—塑件的平均收縮率； △—塑件的公差，取七級精度； δ—模具制造公差，按1/4△選??； 根據(jù)公式計算得型腔的各徑向尺寸： (b) 型腔的深度根據(jù)尺寸的計算公式： （4.7） 式中 —型腔深度的最小尺寸； —塑件的最大基本小尺寸； S—塑件的平均收縮率； △—塑件的公差，取七級精度； δ—模具制造公差，按1/4△選??； 根據(jù)公式計算得型腔的各深度尺寸： 4.3.2 型腔零件剛度和強度校核 由于塑件成型部分采用鑲?cè)胧叫颓缓托托荆勹側(cè)肽０?。成型各部分滿足規(guī)定的距離，所以成型時型腔零件完全滿足強度和剛度的要求，在這里就不一一校核。 4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 根據(jù)前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用基本型為A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架[14]。 (1）定模座板（200mm x 250mm、厚為25mm） 定模座板是模具與注射機連接固定的板，材料為45鋼。 通過4個M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過4個M5的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H7/k6配合。 (2）定模板（180mm x 200mm，厚54mm） 用于固定型芯、導(dǎo)套和滑塊。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠強度，一般用45號鋼，調(diào)質(zhì)到230HB～270HB。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套一端采用H7/f6配合，另外一段也采用H7/f6配合；定模板與澆口套采用H7/r6配合。 (3）動模座板（200mm x250mm、厚為25mm） 材料為45鋼，其上的注射機頂孔為直徑30 mm。 (4）動模板（180mm x 200mm，厚25mm） 材料為45鋼。 (5）墊塊(32mm x 200mm 厚63mm) （a）主要作用 在動模座板與支撐板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求。 （b）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。 （c）墊塊材料 墊塊材料為Q235，也可以用HT200、球墨鑄鐵等。這里采用Q235制造。 （d）墊塊的高度h校核。 h=++=12+16+34=62mm 式中 ——推板厚度，為12mm； ——推桿固定板厚度，為16mm； ——推出行程，為34mm； 所以符合設(shè)計要求。 (6）支撐板（180mm x 200mm，厚度32mm） 材料為45鋼。 (7）推板（114mm x 200mm，厚度15mm） 材料為45鋼，其上的推板與推桿采用H7/f6配合。用M5的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。 (8）推桿固定板（120mm x 300mm，厚度20mm） 材料為45鋼，用M5的內(nèi)六角圓柱螺釘與推板固定。 模架如圖4.8所示： 1-動模座板；2-內(nèi)六角螺釘；3-墊塊；4-支承板；5-彈簧；6-頂銷；7-內(nèi)六角螺釘；8-動模板；9-推件板；10-鑲塊；11-型芯；12-定位銷；13-彈簧；14-定模座板；15-定位圈；16-內(nèi)六角螺釘；17-澆口套；18-內(nèi)六角螺釘；19-定模板；20-型腔；21-滑塊；22-斜導(dǎo)柱；23-拉料桿；24-內(nèi)六角螺釘；25-推桿固定板；26-推板；27-推件桿；28-導(dǎo)套；29-導(dǎo)柱；30-導(dǎo)套； 圖4.8 模架 4.5 合模導(dǎo)向機構(gòu)和定位機構(gòu) 采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置，按模架規(guī)格選取即可。 4.5.1 導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計[15] (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分，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的精度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。 (2）該導(dǎo)套采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。 (3）導(dǎo)柱安裝在支承板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。 (4）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)只有承屑槽，在導(dǎo)柱孔口倒角。 (5）在合模時，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導(dǎo)致模具損壞。 (6）動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。 4.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計 (1）采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，如圖4.9所示。 (2）導(dǎo)柱長度必須比凸模端面高度高出6mm ～8mm。 (3）為了使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱端部常做成圓錐形的先導(dǎo)部分。 (4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證有足夠的抗彎強度。 (5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/r6配合，導(dǎo)柱滑動部分按H7/f6配合。 (6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為0.2mm。 (7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬耐磨的表面、不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)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。 圖4.9 導(dǎo)柱 4.5.3 導(dǎo)套設(shè)計 導(dǎo)套與安裝在另外一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，以保證模具運動導(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、帶頭導(dǎo)套。 (1）采用帶頭導(dǎo)套，如圖4.10所示。 (2）導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 (3）導(dǎo)套孔的的滑動部分按H7/f6配合，表面粗糙度為0.2um。 導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/r6配合。 (4）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，該模具中采用T10A[16]。 圖4.10 導(dǎo)套 4.6 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。 4.6.1 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則[17] 塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的，應(yīng)遵循以下原則。 (1）推出機構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動模一側(cè)。 (2）保證塑件不因推出而變形損壞。 (3）機構(gòu)簡單，動作可靠。 (4）良好的塑件外觀。 (5）合模時的準(zhǔn)確復(fù)位。 4.6.2 塑件的推出機構(gòu) 該套模具的塑件采用推件板推出。 推件板如圖4.11所示。 圖4.11 推件板 4.7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 當(dāng)在注射成型的塑件上與開合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺時，塑件就不能直接由推桿等推出機構(gòu)推出脫模，此時，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動的活動型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后在把塑件從模內(nèi)推出，否則就無法脫模。 4.7.1 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)類型的確定 盒蓋兩側(cè)需要用到抽芯機構(gòu)，在這里運用機動方式抽芯。驅(qū)動方式為斜導(dǎo)柱。該塑件的側(cè)面小孔較淺,所需的抽芯距不大,側(cè)抽芯的成型面積也不大,所以采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯足夠，這里將滑塊位置設(shè)于定模上，導(dǎo)柱位置設(shè)在動模上。 4.7.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 斜導(dǎo)柱設(shè)置在動模，要有足夠的強度。 斜導(dǎo)柱頂端和定模板固定并磨到和定模板平，在開模時能隨驅(qū)使滑塊沿動模板上的導(dǎo)滑槽滑動。 斜導(dǎo)柱傾斜角為20度。 4.7.3 滑塊的組合及設(shè)計形式 設(shè)計其組合方式時應(yīng)考慮分型與抽芯的方向要求,并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量,另外還應(yīng)使滑塊的組合部分具有足夠的強度，該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。 利用滑塊水平兩側(cè)面的凸耳與模套對應(yīng)的導(dǎo)滑槽滑動配合,達到側(cè)向分型與復(fù)位的目的。 為防止滑塊離開定模，應(yīng)采用定位銷[18]。 4.7.4 各項尺寸的計算與校核 斜導(dǎo)柱、滑塊之間的相對位置以如圖4.12所示。 (1）滑塊高度為34mm。設(shè)置在定模板內(nèi)的定位銷止動距離為7.45mm。每個滑塊分布兩個定位銷，并對稱分布在滑塊中心線的兩邊。 (2）斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向傾斜角為20度，從合模到開模斜導(dǎo)柱剛離開滑塊時，斜導(dǎo)柱的移動距離是20.1mm。 (3）抽芯距離校核 需要抽芯的距離是：3mm 斜導(dǎo)柱剛好抽出來時的推動距離：7.33mm 因：+3，所以抽芯距離滿足要求，塑件能正常取出。 圖4.12 導(dǎo)柱與滑塊 4.8 冷料井的設(shè)計 冷料井位于主流道的對面的下凹模板上，其作用是存放料流前端的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而形成接縫；開模時能將主流道中的凝料拉出。冷料井的尺寸稍大于主流道大端的直徑。 采用底端帶有推桿的冷料井，這類冷料井的底部有一根推料桿組成，推料桿裝于推桿型芯推板上。注射模采用Z型冷料井，結(jié)構(gòu)如圖4.13所示。 圖4.13 冷料井 4.9 排氣系統(tǒng)設(shè)計 由于模具較小且型腔比較簡單，可以利用模具分型面的間隙、推桿和推桿孔的配合間隙以及活動型芯孔的配合間隙自然排氣。 4.10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 4.10.1 加熱系統(tǒng) 該套模具的模溫要求在90℃～100℃，所以應(yīng)采用加熱裝置，一般采用電加熱事進行預(yù)熱。 4.10.2 冷卻系統(tǒng) POM塑件可在較高溫度時脫模，冷卻時間可短，但為防止收縮變形，應(yīng)力不均，脫模后應(yīng)將塑件放在90℃ 左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻[19]。 4.11 模具材料例表 模具零件材料選擇及熱處理如下表4.2所示. 表4.2 該模具的選材及熱處理 零件名稱 材料牌號 熱處理 硬度 說明 型腔 40Cr 淬火 58HRC-62HRC 淬透性好,熱處理變形小、耐 磨性好 圓柱型芯 40Cr 淬火 58HRC-62HRC 淬透性好,熱處理變形小、耐 磨性好 斜導(dǎo)柱 T7A 淬火 52HRC-55HRC 保證強度和耐磨性 滑塊 45 淬火 48HRC-52HRC 保證形狀和尺寸精度,耐磨性 動定模座板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強度和剛度 墊塊 Q235 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強度和剛度 支撐板 45 調(diào)質(zhì) 225HB-240HB 保證強度和剛度 推板固定板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強度和剛度 主流道襯套 T10A 淬火 50HRC-55HRC 保證耐磨性 導(dǎo)柱導(dǎo)套 T10A 淬火 54HRC-58HRC 保證強度和耐磨性 定位圈 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強度和剛度 推件桿 T8A 淬火 43HRC-48HRC 保證強度和耐磨性 拉料桿 T8A 淬火 43HRC-48HRC 保證強度和耐磨性 5 模具裝配 5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求 塑料模具種類較多，結(jié)構(gòu)差異很大，裝配的具體內(nèi)容與要求也不同。一般注射、壓縮和擠出模具結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，裝配環(huán)節(jié)多，工藝難度大。其他類型的塑料模具結(jié)構(gòu)較為簡單。無論哪種類型的模具，為保證成形制品的質(zhì)量，都應(yīng)具有一定的技術(shù)要求。 (1) 模具裝配后各分型面應(yīng)貼合嚴(yán)密,主要分型面的間隙應(yīng)小于0.05mm;在模具適當(dāng)?shù)钠胶馕恢脩?yīng)裝有吊環(huán)或起吊孔；模具的外形尺寸、閉合高度、安裝固定及定位尺寸、推出方式、開模行程等均應(yīng)符合設(shè)計圖樣要求，并與所使用的設(shè)備條件相匹配，模具應(yīng)有標(biāo)記，各模板應(yīng)打印順序編號及加工與裝配時使用的基準(zhǔn)標(biāo)記。 (2) 導(dǎo)向或定位精度應(yīng)滿足設(shè)計要求，動、定模開合運動平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，無卡阻、咬死或刮傷現(xiàn)象，安裝精定位元件的模具時，應(yīng)保證定位精度、可靠，且不得與導(dǎo)柱、導(dǎo)套發(fā)生干涉。 (3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計圖樣要求，表面不得有碰傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應(yīng)與脫模方向一致，成形表面的文字、圖案與脫模方向一致；活動成形零件或鑲件應(yīng)定位可靠。配合間隙適當(dāng)，活動靈活，不產(chǎn)生溢料。 (4）澆注系統(tǒng)表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設(shè)計要求。 (5）推出機構(gòu)應(yīng)運動靈活，工作平穩(wěn)、可靠；推出元件不應(yīng)承受側(cè)向力；既不允許放生溢料，也不得有卡阻現(xiàn)象。 (6）側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)應(yīng)運動靈活、平穩(wěn)；斜導(dǎo)柱不應(yīng)承受側(cè)向力；滑塊定位應(yīng)固定可靠，工作時不得產(chǎn)生變形。 (7）模具加熱元件應(yīng)安裝可靠、絕緣安全、無破損，能達到設(shè)定溫度要求；模具冷卻水道應(yīng)通暢，無堵塞，連接部位密封可靠。 5.2 塑料模具裝配過程 塑料模具的總裝過程因模具結(jié)構(gòu)的不同而不同,但其主要的總裝配順序不變,具體如下: (1）確定裝配基準(zhǔn)。 (2）安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套和型芯、型腔并使間隙均勻。 (3）安裝側(cè)抽芯機構(gòu)和推出機構(gòu)等。 (4）其他零件的裝配。 (5）檢驗、試模[20]。 6 模具工作過程 模具裝配試模完畢之后,模具進入正式工作狀態(tài),其基本工作過程如下： (1）對塑料POM進行烘干,并裝入料斗。 (2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。 (3）合模、鎖緊模具。 (4）對塑料進行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。 (5）注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。 (6）開模時，開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，斜導(dǎo)柱逼使側(cè)抽芯滑塊移動側(cè)向抽芯，當(dāng)斜導(dǎo)柱脫離動模部分時，固定在定模部上的定位銷剛好卡住滑塊，防止斜滑塊與定模部分分離，使之順利的留在定模恰當(dāng)?shù)奈恢?，有利于順利合模與復(fù)位；抽芯完成同時；隨著繼續(xù)開模，塑件脫離型腔同時主流道凝料在拉料桿的拉力作用下與澆口套分離；接著推出機構(gòu)工作，推板在注射機頂桿的作用下，帶動塑件推桿工作，把塑件從主型芯上推出來，從而完成了塑件與模具的分離；最后將塑件取出完成自動脫模。 (7）塑件的后處理。 結(jié)束語 本次畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)四年所學(xué)知識做的一次總測驗，是鍛煉也是對自己四年來所學(xué)知識及運用知識能力的檢驗。 通過此畢業(yè)設(shè)計，掌握了模具設(shè)計的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進行了具體的設(shè)計工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計、注射模成型零件尺寸的計算等。 畢業(yè)設(shè)計從測繪塑件圖紙，到完成CAD造型設(shè)計；完成塑件注射模具方案設(shè)計和相關(guān)設(shè)計計算；模具成型零件CAD造型設(shè)計；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計過程，學(xué)會了從生產(chǎn)實際出發(fā)，針對實際課題解決實際問題，掌握了綜合使用各種設(shè)計手冊、圖冊、資料的方法，提高了電腦繪圖水平，為以后我的工作奠定了基礎(chǔ)。 本次設(shè)計也暴露出不少的缺點和問題：對于所學(xué)知識還沒有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個大概的認(rèn)識，沒有深入探討，對實際事物沒有深刻得了解，沒有做到理論聯(lián)系實際，沒有達到對所學(xué)的知識熟練運用的水平。 總之，通過本次畢業(yè)設(shè)計，加強了我對各項知識的綜合運用能力，更培養(yǎng)了我獨立分析問題和解決問題的能力。這些都為我以后走上工作崗位奠定了堅實的基礎(chǔ)。 致 謝 論文從開題、具體設(shè)計、論文的撰寫，均得到了老師、同學(xué)和朋友的大力支持。 在這里我特別感謝丁武學(xué)老師、張躍老師和殷勁松老師對我的指導(dǎo)。他們在繁忙的教學(xué)工作期間，為我的畢業(yè)設(shè)計付出了大量的心血，從開題報告、說明書的撰寫以及裝配圖繪制等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。他們淵博的學(xué)術(shù)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和待人以誠的寬廣胸懷，使我受益匪淺，必將對我以后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生巨大的影響，在此向他致以誠摯的謝意！ 其次要感謝同學(xué)們給我的幫助和支持,在設(shè)計中遇到的許多困難,他們都會熱心的給我排憂解難;遇到不能解決的問題，大家也一起討論共同想辦法。 最后還要感謝我的母校對我的大力栽培,感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我打下了機械專業(yè)知識的堅實基礎(chǔ)，正是因為有了這些專業(yè)知識才使這次畢業(yè)設(shè)計順利完成。 參 考 文 獻 [1] 張春吉，唐躍. 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