摩托車尾燈罩注射模具設(shè)計

摩托車尾燈罩注射模具設(shè)計,摩托,車尾,燈罩,注射,模具設(shè)計 1 塑件成型工藝性分析 1.1 塑件分析 本次模具設(shè)計的產(chǎn)品是尾燈罩，從圖中塑件看出，該制件外表面是圓弧面，復(fù)雜程度中等，該塑件為矩形殼類零件，后蓋內(nèi)部有一個側(cè)孔，此處在之后的工作中涉及到抽芯機構(gòu)，后文詳細描述。此次設(shè)計的尾燈罩塑件對外形尺寸的精度要求相對不高，為一般精度等級（MT5），所以此次注塑成型模具的相關(guān)零件的尺寸加工精度可以保證。塑件三維圖如圖2.1，塑件零件圖如圖2.2。 圖2.1 塑件圖 圖2.2 零件圖 1.2 ABS性能分析 根據(jù)任務(wù)書中的要求材質(zhì)決定采用ABS.ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 a. 材料名稱：塑件的材料為ABS，化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，英文名稱：Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic。 b. ABS使用性能：綜合性能好，沖擊強度和力學(xué)性能強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性良好，易于成型和機械加工，其表面可鍍鉻，是合適制作一般機械零件、減摩零件、傳動零件和結(jié)構(gòu)件。 c. 成型性能：(1)無定型塑料，其品種較多，各品種的機電性能及成型特性各有差異，應(yīng)該品種來確定成型方法和成型條件。 (2) 吸濕性強，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑應(yīng)長時間干燥。 (3) 流動性中等，溢邊值為0.03%左右。 (4) 模具設(shè)計要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口的位置和形式。 d. 主要用途：ABS樹脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。汽車領(lǐng)域的使用包括汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險杠、通風(fēng)管等很多部件。在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機、洗衣機、空調(diào)器、計算機、復(fù)印機等電子電器中。建材方面，ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應(yīng)用于包裝、家具、體育和娛樂用品、機械和儀表工業(yè)中。 e. 材料收縮率：ABS成型收縮率為0.3%～0.8%，在設(shè)計過程中取0.5%。 1.3 ABS的成型過程注射工藝參數(shù) 表2.3 ABS材料注塑成型工藝參數(shù)[3] 項目 單位 參數(shù) 干燥溫度 干燥時間 ℃ h 70~80 1～2 前部料筒溫度 ℃ 140～160 后部料筒溫度 ℃ 170~190 噴嘴 直通式 噴嘴溫度 ℃ 160~170 模具溫度 ℃ 40~70 注射壓力 MPa 90 注射時間 s 3 保壓時間 s 30 冷卻時間 s 30 成型周期 s 70 2擬定模具結(jié)構(gòu)形式 2.1分型面的選擇 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、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度，嵌件位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面的時應(yīng)綜合考慮分析比較以選出較為合理的方案。分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。在選擇分型面時，要注意幾個規(guī)則： ①應(yīng)選擇在塑件的最大截面處，否則無法脫模和加工型芯。 ②盡可能地將塑件留在動模一側(cè)。 ③有利于保證塑件的尺寸精度, 有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 ④有利于排氣。 ⑤有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 此次設(shè)計的尾燈罩塑件為結(jié)構(gòu)簡單的薄壁殼小型塑件，并且因為此尾燈罩塑件冷卻時會包覆在型芯上由于熱脹冷縮的物理作用，使此尾燈罩塑件脫模難以順利的完成，因此為了不影響此尾燈罩塑件的質(zhì)量和外觀形狀、脫模完成后塑件須滯留在動模上。故結(jié)合以上因素，分型面應(yīng)選在尾燈罩的下部分型面較為合理，分型面如圖3.1所示: 圖3.1 分型面位置 2.2型腔數(shù)目確定及排布 再考慮型腔數(shù)目的時候，通常要綜合以下因素： (1) 產(chǎn)品尺寸精度； (2) 模具制造成本； (3) 注塑成形的生產(chǎn)效益； (4) 制造難度。 由于此次尾燈罩注塑模具設(shè)計采用平衡式的布排方式，此類注塑模具一般為多型腔模具，且此尾燈罩注塑模具型腔的排列方式集中，并且在相互對稱部位還有開設(shè)的澆口。所選型腔數(shù)量是一模2腔，則型腔排列方式如圖3.2所示。 圖3.2 型腔的排列方式 2.3注塑機的型號確定 由塑件三維圖的尺寸數(shù)據(jù)，通過計算可得塑件的體積約為： 如圖所示，通過對該塑件進行計算和分析后，得出： 塑件的體積=43.6cm。 塑件的質(zhì)量=45.78g。 由于此模具結(jié)構(gòu)型腔數(shù)目為一模2腔，而且塑件較小。根據(jù)以往設(shè)計模具的經(jīng)驗，我們可以取塑件質(zhì)量的0.3倍， 故需要的注射量為：V= V塑×2+0.3×2×V塑=113.36 cm，塑件制品總量不得超過注塑機最大注射量的80%，所以注射機的額定注射量≥113.36÷80%=141.7cm3，根據(jù)以上計算結(jié)果，初步選定的注射機為HTF200，其各項工藝參數(shù)如表3.1： 表3.1 注射機工藝參數(shù)表 型號HTF200 參 數(shù) 注射量（cm3） 334 注射壓力（Mpa） 231 螺桿直徑（mm） 45 注射行程（mm） 80 合模力（KN） 2000 最大成型面積（cm2） 160 模板尺寸（mm） 791*791 模具厚度（mm） 最大 550 定位直徑（mm） 最小 200 噴嘴球直徑（mm） SR10 噴嘴口直徑（mm） 3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 在尾燈罩塑件注塑過程中，尾燈罩塑件注塑主流道的作用是把所選尾燈罩注射機噴嘴與分流道連接為一體，注塑主流道截面形狀通常情況下以圓形居多，并且會帶有一定的錐度，澆注主流道主要設(shè)計要點為主流道尺寸與澆口套的外觀結(jié)構(gòu)。 3.1主流道的設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道一般設(shè)計為圓錐形，其頂部設(shè)計成半球凹坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1mm-2mm。流道工作時，與注射機噴嘴接觸，受到聚合物熔體的高溫與高壓的作用容易磨損，所以主流道一般單獨設(shè)計成可拆卸更換的澆口套，即主流道襯套，材料選用45鋼，并經(jīng)局部熱處理球面硬度38HRC-45HRC，主流道襯套的進口直徑略大于噴嘴直徑0.5mm-1mm以避免溢料并且防止銜接不準而發(fā)生的堵截現(xiàn)象，其關(guān)系如圖5.1所示。 圖5.1 噴口與澆口套尺寸關(guān)系 主流道尺寸設(shè)計： （1）主流道小端直徑d=注射機噴嘴尺寸+（0.5～1）mm=3+（0.5～1）mm，d取4mm。 （2）主流道球面半徑R=注射機噴嘴球頭半徑+(1～2)mm=11+(1～2)mm, R取13mm。 （3）球面配合高度h=3mm～5mm,取h=5mm。 （4）主流道長度L=58mm。 （5）主流道大端直徑D=d+2Ltanα≈4+2×58×tan1°mm=5.6mm 。式中α=1°～2°，取1°。 3.2 分流道的設(shè)計 尾燈罩注塑模具注塑主流道的末端與尾燈罩塑件澆筑系統(tǒng)的澆口之間一段流過熔體材料的通道為分流道。它主要是改變尾燈罩塑件熔體的流動走向，使熔體在均勻的分配到各個型腔過程之中是平穩(wěn)的狀態(tài)，以減少尾燈罩塑件熔體流動中的內(nèi)部熱量損失。 分流道是主流道末端至澆口的整個通道，它通常在多型腔或者單型腔多澆口時設(shè)置。分流道的設(shè)計應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道計算公式： 式中：b為梯形大底邊寬度,mm 為塑件的質(zhì)量,g L為分流的長度,mm h為梯形的高度,mm 所以 梯形分流的側(cè)面斜角常取5o—10o，此取斜角為10o ，底部以圓角相連。綜上可得，梯形分流道的截面尺寸及圖形如圖5.2所示： 圖5.2 分流道截面尺寸圖 3.3 澆口的設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。澆口是注塑模澆注系統(tǒng)的最后部分，定要認真考慮澆口位置的選擇,通常要考慮以下幾項原則: (1) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處； (2) 必須盡量減少熔接痕； (3) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出； (4) 考慮分子定向影響； (5) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動； (6) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷； (7) 盡量縮短流動距離。 本次設(shè)計的模具為三板式模具，采用點澆口，為了達到良好的充模效果，本次設(shè)計的澆口口位置選在盒蓋頂部位置處，這樣方便向四周進膠。澆口位置如圖所示。 點澆口位置 3.4主流道剪切速率校核 上面分別求出了塑件的體積，主流道的體積，分流道耳朵體積（澆口的體積大小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。 3.4.1計算主流道的體積容量 3.4.2 計算主流道的剪切速率 主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，主流道的剪切速率合格。 3.5冷料穴的設(shè)計 三板點澆口模具的冷料穴不同于兩板模模具，冷料穴通常設(shè)置于分流道的微端，用于存儲生產(chǎn)中出現(xiàn)固化的冷料。三板模模具拉料桿不同于兩板模模具Z形拉料桿，三板模模具采用的拉料桿是球形拉料桿，球形拉料桿安裝在定模板、定模座板和脫料板之間。 4成型零件的設(shè)計及尺寸計算 澆注尾燈罩塑件時，尾燈罩注塑模具的型腔通常用來填充尾燈罩塑件熔體已成型制品的空間。成型零件通常包括成型型腔、型芯、墊塊等。由于這些成型零件的工作環(huán)境為直接與高溫、高壓的塑件熔料相互接觸，并且在進行塑件脫模時頻繁的與塑件發(fā)生摩擦作用，因此這些尾燈罩塑件的成型零件必須具有足夠高的的強度、剛度、硬度、耐磨性。同時還應(yīng)考慮到尾燈罩注塑成型零件的加工性能。 4.1 成型零件的結(jié)構(gòu) 在模具本次設(shè)計中，型腔主要用來成型尾燈罩的外表面，在類型上分為組合式和整體式。整體式型腔結(jié)構(gòu)的剛度強度較好，使用壽命較長，而組合式型腔結(jié)構(gòu)主要成型一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜外表面，所以能采用整體式型腔結(jié)構(gòu)，絕不采用組合式型腔結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計中的塑件中的尾燈罩外部結(jié)構(gòu)也較為簡單的特點，決定采用整體式型腔結(jié)構(gòu)，型腔結(jié)構(gòu)如圖所示。 型腔 在模具本次設(shè)計中，型芯主要用來成型尾燈罩的內(nèi)表面，在類型上分為組合式和整體式。整體式型芯結(jié)構(gòu)的剛度強度較好，使用壽命較長，而組合式型芯結(jié)構(gòu)主要成型一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜內(nèi)表面，能采用整體式型芯結(jié)構(gòu)，絕不采用組合式型芯結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計中的塑件中的尾燈罩內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單的特點，屬于深腔類產(chǎn)品，此類產(chǎn)品注塑成型對型芯磨損比較大，所以決定采用組合式型芯，方便后期維修和更換，型芯結(jié)構(gòu)如圖所示 型芯 4.2 成型零件的鋼材 尾燈罩注塑成型零件必須要有較大的剛度、硬度和材料的耐磨性能，而且在進行加工時也要考慮此種材料的機械加工性能。此次尾燈罩注塑模具設(shè)計中的尾燈罩塑件生產(chǎn)方式為大批量的生產(chǎn)方式，對于尾燈罩塑件的型芯來說，為了防止在尾燈罩注塑模具工作過程中脫模時摩擦力過大，所以此次注塑模具設(shè)計的成型零件材質(zhì)選用P20的高合金工具鋼。 4.3 成型尺寸的計算 塑件尺寸能否達到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計算有很大關(guān)系，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸、型腔和型芯的深度尺寸和中心距尺寸。 查資料得ABS的收縮率為S＝0.2～0.8％，故平均收縮率S＝（0.2＋0.8）％/2＝0.5％。對中小型塑料模具，模具制造公差取δz＝△/3（塑料模具設(shè)計）。 a. 型腔尺寸的計算 型腔其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中型腔的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。計算公式如下： 型腔徑向尺寸的計算公式： ＝[L塑（1＋S）－Q1△] 式中：L塑——塑件外徑的公稱尺寸； Scp——塑料的平均收縮率； △ ——塑件公差； δz ——模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/3； Q1——修正系數(shù)，一般?。?/2～3/4）,對于中小型件，Q1取較小值；對于大型件，Q1取較大值。 型腔徑內(nèi)尺寸計算： 75＝[L塑（1＋S）－（1/2）△] ＝[75×（1＋0.005）－1/2×0.38] ＝75.61 ＝[L塑（1＋S）－（1/2）△] ＝[90×（1＋0.005）－1/2×0.40] ＝90.825 型腔深度尺寸的計算公式： H＝[H（1＋S）－Q2△] 式中：H——塑件高度公稱尺寸 Q2——修正系數(shù)，一般?。?/2～2/3）,對于中小型件，Q2取較小值；對于大型件，Q2取較大值。 型腔深度尺寸計算： H＝[H（1＋S）－(1/2) △] ＝[75×(1＋0.005)－1/2×0.56] ＝75.81 b. 型芯尺寸的計算： 模具的型芯尺寸在使用過程中型芯的磨損會使尺寸逐漸增小。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，型芯尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。計算公式如下： 型芯徑向尺寸的計算公式： l＝[l塑（1＋S）+Q1△] 式中：l塑——塑件內(nèi)徑的公稱尺寸； Scp——塑料的平均收縮率； △ ——塑件公差； δz ——模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/3； Q1——修正系數(shù)，一般?。?/2～3/4）,對于中小型件，Q1取較小值；對于大型件，Q1取較大值。 型芯徑內(nèi)尺寸計算： l＝ [l （1＋S）＋(1/2) △] ＝[71×(1＋0.005)＋1/2×0.38] ＝71. 975 l＝ l（1＋S）＋(1/2) △] ＝[86×(1＋0.005)＋1/2×0.36] ＝86.39 型芯深度尺寸的計算公式： h＝[h（1＋S）+Q2△] 式中：h ——塑件高度公稱尺寸 Q2 ——修正系數(shù)，一般?。?/2～2/3）,對于中小型件，Q2取較小值；對于大型件，Q2取較大值。 型心深度尺寸計算： h＝[h（1＋S）+(1/2) △] ＝[73×(1＋0.005)+1/2×0.56] ＝73.862 4.4 型腔側(cè)壁厚度計算 4.4.1凹模型腔側(cè)壁厚度計算 凹模型腔為組合式型腔，按強度條件計算公式 S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1進行計算。 式中各參數(shù)分別為： p=50Mpa(選定值)； [δ]=0.05mm； [σ]=160MPa r=28mm S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1 =28[(160/160-2×50)1/2]-1 ≈16.8mm 一般在加工時為了加工方便，我們通常會取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為17。 4.4.2凹模底板厚度計算 按強度條件計算，型腔地板厚為： p=50 Mpa r=28mm [σ]=160MPa h≥{1.22pr2/[σ]}1/2 ≥{1.22×50×282/160}1/2 ≥17.3mm 一般在加工時為了加工方便，我們通常會取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為18mm。 5 模架的確定 5.1各模板尺寸確定 a. 根據(jù)整體嵌入式凹凸模仁的外形尺寸塑件進行澆注的方式的點澆，有考 慮到導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置等，可以確定選用細水口型模架結(jié)構(gòu)比較好。 b. 定范本尺寸，塑件高度為75mm，定范本要開框裝入整體嵌入式型腔仁，嵌入式型腔仁深度為35mm，為保證定范本足夠的強度，故定范本厚度取110mm。 c. 動模板尺寸，具體選擇方法和定模板相似，但是動模固定板上還要開設(shè)冷卻水道，由于動范本下面有模腳中間為推板，特別是注射時，要承受很大注射壓力，故動范本厚度取100mm。 d. 腳模尺寸，腳模高度=頂出行程+推板厚度+推桿固定板厚+5mm=110mm，所以初定模腳110mm。 圖3.4 模架尺寸 e. 經(jīng)過上述尺寸計算，模架尺寸已經(jīng)確定模架，其外形尺寸為寬x長x高=350x500*456 5.2模架各尺寸的校核 模架個尺寸校核根據(jù)所選注塑機來校核模具設(shè)計的尺寸，模具平面尺寸:350x500<530x530(拉桿間距)，校驗合格。模具高度尺寸:200<456<550(模具最大厚度和模具最小厚度)，校驗合格。 模具開模行程：45（凝料長度）+50（凝料取出安全距離）+100mm（塑件推出安全距離）=195mm <300mm,校驗合格。 6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 對應(yīng)于模具澆口的位置通常也是氣體容易被困住的位置。熔融塑料中的水在蒸發(fā)過程中會產(chǎn)生一些氣泡，這些氣泡大多以不規(guī)則的形狀分布在模具壁厚度處。需通過觀察產(chǎn)品的外觀或在設(shè)計過程中預(yù)先進行預(yù)測來確定要排出的氣泡的來源。排氣方法有[6]： 1）排氣 2）通過芯和推桿之間的剩余間隙以及分型面上的剩余間隙自動排氣； 3）排氣采用燒結(jié)合金塞； 4）負壓和真空抽氣。 觀察模具發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)氣泡是在由型芯與型腔之間接觸而產(chǎn)生的平面上產(chǎn)生的，即分型面上，因此一般可以通過打開型芯與型腔之間的接觸表面來實現(xiàn)排氣。此外還可以通過增加推桿的運動間隙來解決。 7 推出機構(gòu)的設(shè)計 在注塑過程中，塑料部件必須從注塑模具的型芯上平穩(wěn)地移除。從注射模具的型芯上取出塑料部件的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。脫模機構(gòu)可以從型芯取出所設(shè)計的尾燈罩塑件，脫模分為兩步，即首先將塑料部件和澆注系統(tǒng)凝料從模具中分離，稱為脫離，然后它從注塑模具中取出。 7.1脫模機構(gòu)類型的選擇 常見的推出機構(gòu)有推桿，推管，推板和推塊，各個推出機構(gòu)都有自己適合的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。比如深腔類的產(chǎn)品適合推板推出，螺柱孔適合推管，所以在選擇推出結(jié)構(gòu)的時候，首先要分析塑件的結(jié)構(gòu)，再結(jié)合脫模力大小，做出選擇。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點，為了達到良好的脫膜效果。決定采用推桿推出，脫模結(jié)構(gòu)如圖所示 推桿推出 7.2推出力的計算 塑件為薄壁塑件，塑件的投影面形狀為矩形，其脫模力的計算公為： （7.1） 式中：F為脫模力（N）； E為塑料的彈性模量（MPa）； S為塑料成型的平均收縮率（%）； t為塑件的壁厚（mm）； L為被包型芯的長度（mm）； μ為塑料的泊松比； 為脫模斜度（°）； f為塑料與鋼材之間的摩擦系數(shù)； A為塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（㎜2）； K2為由f和決定的無因次數(shù)，K2=1+fsincos。 7.3確定推桿的數(shù)量和尺寸 在首先保證推出穩(wěn)定、可靠的情況下，應(yīng)該盡可能的減少推桿數(shù)目。確定推桿數(shù)目為2。有2處內(nèi)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，所以斜推桿數(shù)目為2。 圓形推桿的直徑計算公式： （7.2） 式中：d為推桿直徑（mm）； L為推桿長度（mm）； F為脫塑件的脫模力（N）； E為推桿材料的彈性模量（MPa）； n為推桿數(shù)目； k為安全系數(shù)，取1.5。 ，取d=10mm。 8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 若是在塑件脫模時溫度過高的情況之下，會使脫模之后的塑件外觀形狀發(fā)生變化。所以在尾燈罩注塑模具中冷卻系統(tǒng)可以防止尾燈罩塑件脫模時外形產(chǎn)生變化，并且可以將所注塑的尾燈罩塑件的成型周期進行縮短，以得到硬度低、彈性模量高、伸縮性能較好的塑件。 8.1 冷卻介質(zhì) ABS為中等粘度塑性材料，模具溫度為200℃～250℃，成型溫度為40℃～60℃，初步將此次設(shè)計的尾燈罩注塑模具溫度選定為℃，對尾燈罩注塑模具進行冷卻時用常溫水對其冷卻。 8.2冷卻系統(tǒng)的簡略計算 （1）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W（kg/h）。 ①計算每次需要的注射量（kg） m=nm件+m澆=118.65g 式中：n為型腔數(shù)目；m件為單個塑件質(zhì)量（g）；m澆為澆注系統(tǒng)質(zhì)量（g）。 ②確定生產(chǎn)周期（s） t=t注+t冷+t脫=1.8+9.3+8=19.1s 式中：t為生產(chǎn)周期（s）t注為注射時間（s）；t冷為冷卻時間（s）；t脫為脫模時間（s）。 ③求每小時可以注射的次數(shù) N=3600/t=188.5 ④求每小時的注射量（kg/h） W=Nm=10kg/h （2）確定單位質(zhì)量的塑件在固化時所釋放的熱量Qs(kJ/kg)。 ABS塑料熔體的單位熱流量為。 （3）求冷卻水的體積流量。 式中：為冷卻水的密度（kg/）；為冷卻水的比熱容（kJ/kg·℃）； 為冷卻水的出口溫度（℃）；為冷卻水的入口溫度（℃）。 （4）確定冷卻管道直徑d。 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速與通道直徑的關(guān)系，取d=6mm。 （5）求管道孔壁與冷卻介質(zhì)間傳熱系數(shù)k。 （9.2） 式中：f——與冷卻介質(zhì)溫度相關(guān)的物理系數(shù)。 （6）求冷卻管道總傳熱面積A（）。 （9.3） 式中：——模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（℃）。 （7）計算模具所需要的冷卻水管的總長度L（m）。 8.3 冷卻水道的布置 由水道排列滿足冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則，水管中心距在孔徑的3~5倍，距離型腔表面是孔徑的1~2倍，并且考慮到管子的壁厚和各個零件是否干涉的情況，最終水道分上下模仁，排列形式布置如圖所示。 冷卻水路的布置 9合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 為了保證模具在工作時候的定位精確，就需要對動定模進行一點的約束限制，使得動定模在相應(yīng)的位置和空間內(nèi)運動開合模，那么就需要加導(dǎo)向機構(gòu)，從而就有了導(dǎo)柱與導(dǎo)套的相互配合使用。 為了保證模具在工作時候的定位精確，就需要對動定模進行一點的約束限制，使得動定模在相應(yīng)的位置和空間內(nèi)運動開合模，那么就需要加導(dǎo)向機構(gòu)，從而就有了導(dǎo)柱與導(dǎo)套的相互配合使用。從工作條件考慮，導(dǎo)柱起承載定位等重要作用，不能隨意選擇其材料，它應(yīng)該具備一定的耐磨度和剛度，因此綜合考慮后決定使用T10的高碳鋼來制作。通常，導(dǎo)柱的表面會有設(shè)計多個油槽，以達到安置潤滑油，減小摩擦力的目的。 導(dǎo)套材料選擇設(shè)計方面類似于導(dǎo)柱，也應(yīng)該具有一定的強度和耐磨性，還要注意導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的摩擦盡量減少，否則會拉毛，導(dǎo)致運動不平穩(wěn)，定位不精確。這里要求導(dǎo)套的表面粗糙度為0.8。 模具總裝圖和零件圖繪制 圖9-1 模具裝配圖 三板模具開合模動作過程 三板模一共有三次分型，第一次在脫料板與定模座板之間，第二次在脫料板與定模板之間，第三次在定模板與動模板之間 1. 當動模側(cè)起始受到注塑機自身提供的拉力時，動模和定模之間由于裝有開閉器【阻尼扣】，而脫料板與定模座板之間沒有任何連結(jié)和阻礙（多數(shù)情況下小拉桿上還裝有彈簧），這時在拉力作用下，脫料板與定模座板首先分開，定模座板隨著公模板一起向后運動，運動到設(shè)定距離時，被小拉桿限位塊擋住， 2. 定模板隨注塑機繼續(xù)向后運動，這樣小拉桿也被帶動，它又帶動脫料板運動一個設(shè)定距離，以便將料頭打下，這個設(shè)定距離運動完后，小拉桿與定模座板都停止運動 3. 注塑機繼續(xù)向后運動，拉力不斷加大，超過開閉器鎖模力，定模板與動模板分開，分開到設(shè)定距離時停止不動 4. 在注塑機頂桿的推動下，頂針板帶動頂出機構(gòu)（頂針，司筒，斜頂?shù)龋╅_始頂出運動，將成品頂出（自動落下或由機械手取走） 26 結(jié) 論 本次課程設(shè)計的課題是尾燈罩注塑模具設(shè)計，設(shè)計主要內(nèi)容包括：塑件的工藝性分析、模流分析、選擇注射機、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等。通過此次設(shè)計，鞏固了許多模具方面的知識，對設(shè)計也有了更進一步的熟識，收獲頗豐。 在模具設(shè)計的過程中也遇到了不少問題例如：對模具設(shè)計的知識了解的不夠透徹，需要一邊看書一邊設(shè)計；ug軟件的操作不夠熟練；模具的一些重要環(huán)節(jié)分析不夠清晰，如斜推桿的設(shè)計，還有型芯的設(shè)計。 此次設(shè)計后，得出了一些解決問題較實際的經(jīng)驗方法，比如：在碰到與設(shè)計相關(guān)的難點時，積極的翻閱資料并結(jié)合自己的設(shè)計課題能有效的分析并解決問題；繪圖軟件的學(xué)習(xí)可通過網(wǎng)絡(luò)的渠道掌握很多；指導(dǎo)老師的幫助和同學(xué)的協(xié)助解決了很多設(shè)計的錯誤和繪圖格式的錯誤。 參考文獻 [1]張維合. 塑料成型及模具設(shè)計.化學(xué)工業(yè)出版社, 2014. 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