前軸橫梁封板件拉延模設(shè)計(jì)說(shuō)明

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1、. . . . 工學(xué)院鹿山學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目：前軸橫梁封板件拉延模設(shè)計(jì) 系別： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)制083 姓 名： 潔 學(xué) 號(hào)： 20081274 指導(dǎo)教師： 靳龍 職 稱： 二〇一二年五月十八日

2、 摘 要 塑料模具在當(dāng)今社會(huì)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，從電腦、手機(jī)、飲料、臺(tái)燈、水筆、水盆等方面應(yīng)用極其廣泛，可以說(shuō)從我們的吃穿住行都離不開它。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是螺釘座的注塑模的設(shè)計(jì)，依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以三次分型面注塑模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。模具的型腔采用一模四腔直線排列，澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口成形，推出形式為司筒推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。由于塑件的工藝性

3、能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本次的設(shè)計(jì)中參考了大量的文獻(xiàn)，還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計(jì)過程比較完整。 關(guān)鍵詞 ：三次分型面注射模具；點(diǎn)澆口；司筒。 Abstract plastic mould in today's society more and more wide application, from the computer, mobile phone, beverage, desk lamp, liquid pen, birdbath is widely used, etc, it can

4、 be said that from our food and clothing lives can not get away from it all. Injection molding is forming hot plastic pieces of main methods, so wide applications. The plastic injection molding is ingredients in a nitrogen-treated barrel with heat of melting, make it become the high viscosity fluid,

5、 with piston or screw as pressure tool, melt through the nozzle with higher injection mould cavity pressure, after cooling, coagulation phase, and then from the mold in decent shape, become plastic products. The graduation design is the design of injection mould of a screw, according to the number

6、of products and plastic's process performance identifies three points type surface injection mold way design. The mould cavity exactly four cavity with straight line is arranged, pouring system USES some gate forming, roll out in the form of company launched agencies complete cylinder plastic parts

7、launch. Because plastic parts of the process performance requirements of injection mold cooling system, and therefore in the mold design and design. The design of the reference of a large number of literature, and also in the Internet for material, design process is complete. Key words: three poin

8、ts type surface； mould point gate； company tube。 目錄 摘 要2 緒論5 1 塑料制件的分析8 1.1 成型塑料件的工藝性分析8 1.2 成型塑件的材料分析9 2. 塑件成型的基本過程11 3 注塑設(shè)備的選擇12 3.1估算塑件體積質(zhì)量12 3.2 注塑機(jī)的選擇13 4. 成型零件有關(guān)尺寸的計(jì)算15 5. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18 5.1澆口套的選用18 5.2冷料井的設(shè)計(jì)19 5.3分流道的設(shè)計(jì)20 5.4分流道的布置20

9、 5.5澆口設(shè)計(jì)21 5.6澆口位置的選擇22 6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以與定位裝置的設(shè)計(jì)23 6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23 6.2定位裝置的設(shè)計(jì)23 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)25 8 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)25 8.1抽拔距的計(jì)算25 8.2斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式26 8.3 鎖緊楔形式27 8.4 斜導(dǎo)柱的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算27 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 9.1排氣系統(tǒng) 28 9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 10 繪制裝配圖與定制零件明細(xì)表30 11注射機(jī)的校核33 11.1 注射量的校核33 11.2 鎖模力的校核33 11.2 注射機(jī)安裝模具部分的尺

10、寸校核34 12 模具的安裝試模35 結(jié)束語(yǔ)37 致39 參考文獻(xiàn)40 緒論 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國(guó)家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來(lái)的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不與的。換句話說(shuō)，沒有高水平的模具就不會(huì)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個(gè)國(guó)家工

11、業(yè)的強(qiáng)弱。 塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位 塑料制品具有原料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。它在電腦、手機(jī)、汽車、電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 塑料注射成形工藝的最大特點(diǎn)是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大

12、，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實(shí)屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。 模具在我國(guó)的發(fā)展歷程 過去在我國(guó)工業(yè)中，模具長(zhǎng)期未受到重視。改革開放以來(lái)，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，質(zhì)量要求也越來(lái)越高。當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來(lái)，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來(lái)越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的

13、模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。 我國(guó)模具工業(yè)雖然有了長(zhǎng)足的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國(guó)模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家要落后很多，這與我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等。可見，我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。 前景展望 我國(guó)進(jìn)入實(shí)施國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的第十一個(gè)五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也

14、將進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。在這一時(shí)期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國(guó)建設(shè)成為創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場(chǎng)，苦練功，提升水平，使我國(guó)模具工業(yè)在整體上再上一個(gè)新臺(tái)階。不斷提升模具制造水平，振興我國(guó)裝備制造業(yè)，為實(shí)現(xiàn)把我國(guó)建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)而奮斗。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要容與任務(wù) 先對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確定型腔的布局，從各方面考慮其結(jié)構(gòu)布局，我也多次到成型部門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模具制造學(xué)習(xí)，積累了生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，了解本課題一些相關(guān)技術(shù)要求與注意事項(xiàng)。 設(shè)計(jì)的主要容有： （1）消化塑料制件圖：了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。 （2）消化工藝

15、資料：分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、模具結(jié)構(gòu)類型等要否恰當(dāng)，能否落實(shí)。成型材料應(yīng)當(dāng)滿足塑料制件的強(qiáng)度要求，具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應(yīng)滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)，在絕對(duì)可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的要求。對(duì)塑料制件的工藝技術(shù)要要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要要使塑料制件的成本低，生產(chǎn)效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)省勞動(dòng)力。 （3）選擇設(shè)

16、備：根據(jù)成型設(shè)備的種類來(lái)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，因此必須熟知各種成型設(shè)備的規(guī)格和性能特點(diǎn)。例如對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)了解以下容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置與尺寸、噴嘴孔直徑與噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關(guān)參數(shù)。要初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用。 （4）利用AutoCAD和UG完成模具圖的繪制。 1 塑料制件的分析 1.1 成型塑料件的工藝性分析 通

17、過對(duì)塑件外部造型、工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、對(duì)塑件進(jìn)行計(jì)算仿真和生產(chǎn)驗(yàn)證，也通過對(duì)分模線、塑件的壁厚、圓角、塑件的尺寸精度、脫模斜度進(jìn)行了綜合的考慮，工件的尺寸和形狀如下圖: 塑件圖 從塑件厚來(lái)看，總的來(lái)講塑件壁厚變化比較均勻，有利于零件成型。 脫模斜度分析 當(dāng)塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復(fù)雜時(shí)，塑件的多個(gè)面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時(shí)塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設(shè)脫模斜度。 一般來(lái)說(shuō)，塑件高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認(rèn)真設(shè)計(jì)脫模斜度。 ①斜度作用： 便于塑件脫模，防止脫模時(shí)擦傷塑件，須在塑

18、件外表面脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度。 ②脫模斜度選取:取決于塑件的形狀、壁厚與塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。 塑件脫模斜度的選取應(yīng)遵循以下原則： 1 塑料的收縮率大，壁厚，斜度應(yīng)取偏大值，反之取偏小值。 2 塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，脫模阻力就比較大，應(yīng)選用較大的脫模斜度。 3 當(dāng)塑件高度不大（一般小于2mm）時(shí)，可以不設(shè)斜度；對(duì)型芯長(zhǎng)或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常為了便于脫模，在滿足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可將斜度值取大些。 4 一般情況下，塑件外表面的斜度取值可比表面的小些，有時(shí)也根據(jù)塑件的預(yù)留位置（留于凹?；蛲鼓Ｉ希﹣?lái)確定制件外表面的斜度。

19、 5 熱固性塑料的收縮率一般較熱塑性塑料的小一些，故脫模斜度也相應(yīng)取小一些。 6 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差圍。綜合以上的原則，由于塑件高度不是很大，收縮率一般，本設(shè)計(jì)中采用30′的脫模斜度。 表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等癡點(diǎn)外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1~2級(jí)，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般為1.6~0.2um，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。非配合表面和隱蔽面可取較大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要

20、低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度與塑料的品種有關(guān)。一般，型腔表面粗糙度要求達(dá)到0.2~0.4mm。 1.2 成型塑件的材料分析 聚己酰胺（PA6）又稱聚酰胺6、尼龍6。 　　PA6為乳白色或微黃色透明到不透明角質(zhì)狀結(jié)晶性聚合物，可自由著色， 韌性、耐磨性、自潤(rùn)滑性好、剛性小、耐低溫，耐細(xì)菌、能慢燃，離火慢熄，有滴落、起泡現(xiàn)象，成型加工性極好：可注塑、吹塑、澆塑、噴涂、粉末成型、機(jī)加工、焊接、粘接。 　　PA6是吸水率最高的PA，尺寸穩(wěn)定性差，并影響電性能（擊穿電壓）。 　　PA6最高使用溫度可達(dá)180℃,加抗沖改性劑后會(huì)降至160℃，用15%-50%玻纖增強(qiáng)，

21、可提高至199℃，無(wú)機(jī)填充PA能提高其熱變形溫度。 PA6塑料主要的性能指標(biāo)： 聚酰胺（尼龍）主要技術(shù)性能指標(biāo) 　牌號(hào) 6 66 610 612 9 11 12 1010 密度/g.cm3 1.13 1.15 1.07 1.07 1.05 1.04 1.02 1.07 熔點(diǎn)℃ 215 252 220 —— 185 186 178 210 熱變形溫度/℃ 68 75 82 —— —— 54 55 —— 耐寒溫度℃/ -30 -30 -40 —— -30 -40 —— -40 拉伸強(qiáng)度/MPa 75.

22、0 80.0 60.0 62.0 65.0 56.0 65.0 55.0 壓縮強(qiáng)度MPa 85.0 105.0 —— —— 72.5 70.0 —— 65.0 彎曲強(qiáng)度/MPa 120.0 60.0-100.0 90.0 —— 85.0 70.0 90.0 80.0 缺口沖擊強(qiáng)度/kJm2 5.5 5.4 5.5 —— —— 3.86 —— 5 體積電阻/Ω·cm 1012 1014 1014 1012 3.514 1013 1014 1015 介電常數(shù)(1MHz) 3.4 3.6 3.5 3.5

23、 3.7 3.7 3.1 3.1 介電損耗(1MHz) 0.03 0.03 0.04 0.02 0.018 0.04 0.03 0.026 介電強(qiáng)度 16 16 16 16 16 17 18 15 成型收縮率% 0.8-2.5 1.5-2.2 1.5-2.0 —— 1.5-2.5 1.2 —— 1.0-2.5 2. 塑件成型的基本過程 注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱溶化使之成為高粘度的流體-----熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約2

24、0~85mpa），溶入模具的型腔中經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 a 塑化過程 現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料斗以定容方式送入料筒，通過料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理熔化達(dá)到一定的溫度后即可注射，注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來(lái)完成的。 b 充模過程 熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出來(lái)后，進(jìn)入模具的型腔，將型腔的空氣排出，并充滿型腔，然后升到一定壓力，使溶體的密度增加，充實(shí)型腔的每一個(gè)角落。 充模過程是注射成型的最主要的過程，由于塑料溶體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng)，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象左右

25、塑件的質(zhì)量，因此充模過程的關(guān)鍵問題------澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過程的重點(diǎn)，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問題。 c 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即： 塑化——注射充?！袒尚? 加熱——理論上絕熱——散熱 熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)解決問題。 d 脫模過程 塑件在型腔固化后，必須采取機(jī)械的方式把它從型腔取出，這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來(lái)完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的

26、，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣，許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。 由a至d形成了一個(gè)循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件 3 注塑設(shè)備的選擇 3.1估算塑件體積質(zhì)量 建模，三維零件設(shè)計(jì) 利用UG軟件。進(jìn)行三維實(shí)體建模，并可直接通過軟件進(jìn)行測(cè)量 體積說(shuō)明 澆注系統(tǒng)體積證明 V=724mm3 由于PA密度 (Kg.dm-3) 取最大值1.13. V澆=4800mm3 所以M=0.724×1.13=0.818g 3.2 注塑機(jī)的選擇 注射機(jī)的類型和規(guī)格很多，分

27、類方法各異，按結(jié)構(gòu)型式可分為立式、臥式、直角式三類，國(guó)產(chǎn)臥式注射機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。這三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機(jī)各特點(diǎn)如下： 立式注射機(jī)的注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動(dòng)模板也沿垂直方向移動(dòng)，這種注射成型機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動(dòng)模上（下模） 安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點(diǎn)是制品自模具中頂出以后不能靠重力下落。需人工取出，有礙于全自動(dòng)操作，但附加機(jī)械手取產(chǎn)品后，也可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，此類注射機(jī)注射量一般均在60克以下。 臥式注射機(jī)是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機(jī)，其注射柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上（

28、或相互平行）。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動(dòng)墜落，故能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，機(jī)床重心較低安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機(jī)均采用這種形式。缺點(diǎn)是模具安裝比較麻煩嵌件放入模具有傾斜或落下的可能，機(jī)床占地面積較大。 直角式注射機(jī)的柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于自制適于單件生產(chǎn)者，中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時(shí)常利用開模時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。缺點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)無(wú)準(zhǔn)確可靠的注射和保壓壓力與鎖模力，模具受沖擊振動(dòng)較大。 根據(jù)實(shí)際情況，注塑機(jī)的實(shí)際注塑量是理論注塑量的80％左右。即有 V s ≦a V1

29、 式中： V1——理論注塑容量，cm3 ; VS——實(shí)際注塑容量，g ; a——注塑系數(shù)，一般取值為0.8。 經(jīng)計(jì)算可得 實(shí)際注塑量V=4×724mm3＋V流≈7700mm3 根據(jù)以上計(jì)算以與一模四腔的設(shè)計(jì)理念和《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-40選擇注射機(jī)XS-ZY-125螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下： 額定注射量：125 螺桿直徑：42mm 注射壓力：150Mpa 鎖模力：900KN 模板行程：300mm 模具最大厚度：300mm 模具最小厚度：200mm 模板尺寸：450×420mm 拉桿空間：260×290mm

30、 定位孔直徑：100mm 合模方式：液壓—機(jī)械 4. 成型零件有關(guān)尺寸的計(jì)算 1.型芯設(shè)計(jì) 1）、型芯的尺寸計(jì)算 a)、型芯的尺寸按以下公式計(jì)算 D=〈〔1+〕d+xΔ〉 式中D—型芯外徑尺寸 d—塑件形尺寸 Δ—塑件公差 —塑料平均收縮率 —成形零件制造公差,取Δ/2。 2.型腔設(shè)計(jì) 1）、型腔徑向尺寸按以下公式計(jì)算 D=〈〔1+〕d－xΔ〉 式中D—型腔的形尺寸 d—塑件外形基本尺寸 Δ— 塑件公差 —塑料平均收縮率 —成形零件制造公差,取Δ/2。 2)、型腔深度尺寸按以下公式計(jì)算 = 式中—型腔深度 —塑件外形高度尺寸

31、 Δ— 塑件公差 —塑料平均收縮率 —成形零件制造公差,取 3.由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取Ra1.6,在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工。考慮模具的修模以與型芯的磨損，在精度圍，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.8～0.4。在本次設(shè)計(jì)中，型腔取Ra0.8。 4.X——綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng)，成型零件的磨損等因素），塑件精度低、批量較小時(shí)，X取1/2；塑件精度高、批量比較大，X取3/4，根據(jù)設(shè)計(jì)要求取X為0.5。 型腔、型芯工作尺

32、寸的計(jì)算 要計(jì)算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差與模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級(jí)精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ1372—78）塑件在五級(jí)精度下，基本尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸公差如下： 基本尺寸㎜ 公差㎜ 基本尺寸㎜ 公差㎜ ＜3 0.16 3~6 0.18 6~10 0.20 10~14 0.22 14~18 0.24 18~24 0.28 24~30 0.32 30~40 0.36 40~50 0.40 50~65 0.46 65~80 0.52 80~100 0.60 100~120 0.68 1、型腔：

33、寬度方向d=7.7；取=0.25%（以下收縮率都取0.25%） D=[（1+0.0025）×7.7－0.5×0.60]=7.42 長(zhǎng)度方向 d2’=8.5; D2’=[（1+0.0025）×8.5－0.5×0.68]=8.18 2、型腔深度：H=8 ; X=0.4 H=[(1+0.0025) ×8+0.4×0.18]=8.09 3、型芯： 1）寬度方向d=15 D=[（1+0.0025）×15+0.5×0.60]=15

34、.3375 2）長(zhǎng)度方向d=15 D=[（1+0.0025）×15+0.5×0.68]=15.3775 型腔壁厚計(jì)算 1.型腔的強(qiáng)度與剛度要求 塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，尤其對(duì)大型模具更為突出。目前常用的計(jì)算方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類，但塑料模具要求既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對(duì)強(qiáng)度和剛度加以考慮。對(duì)于型腔主要受到的力是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生應(yīng)力與變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中

35、產(chǎn)生的應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。 但是，實(shí)踐證明，模具對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求并非同時(shí)兼顧，對(duì)大型腔，按剛度條件，對(duì)小型腔則按強(qiáng)度條件計(jì)算即可。（在本設(shè)計(jì)中按強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算） 對(duì)長(zhǎng)方形型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算 a、型腔底板厚度： 式中——型腔塑料熔體的壓力（MPa），一般取25~45MPa L——型腔側(cè)壁邊長(zhǎng)（mm） b——型腔寬度（mm） B——凹模寬度（mm） [σ]——材料的許用應(yīng)力，一般取100Mpa ——型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊尺寸（mm） =26.6

36、5mm 由于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架查得定模板的厚度為28mm，綜合各方面考慮，現(xiàn)確定定模板厚為28mm，可以滿足型腔的強(qiáng)度要求。 b、確定型腔的壁厚 型腔寬度 鑲拼式腔壁厚 40 9 ＞40～50 9～10 ＞50～60 10～11 ＞60～70 11～12 ＞70～80 12～13 ＞80～90 13～14 ＞90～100 14～15 ＞100～120 15～17 ＞120～140 17～19 ＞140～160 19～21 5. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)它是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以與最佳的成型效率有直接影響。

37、此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是主由流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的容之一。從總體來(lái)說(shuō)，它的作用可以作如下歸納：它是將來(lái)自注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時(shí)使型腔的氣體能與時(shí)順利排出，在塑件熔體填充凝固的過程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個(gè)部位，以獲得形完整、外在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件制件。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動(dòng)特性。采用盡量短的流程，以降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于良好的排氣，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。確保均勻進(jìn)料。 5.1澆口套的選用 主流道通常位于模具中心

38、塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫熔體與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，對(duì)材料要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谂c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50～55HRC，澆口套

39、屬于標(biāo)準(zhǔn)件，在選夠澆口套時(shí)應(yīng)注意：澆口套進(jìn)料口直徑和球面坑半徑。因此，所選澆口套如圖所示： 5.2冷料井的設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)際,采用底部帶有拉料桿的冷料井，推桿裝于推桿固定板上，具體結(jié)構(gòu)見總裝圖。 5.3分流道的設(shè)計(jì) （1）分流道截面形狀 分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工較困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形與U形。 （2）分流道的尺寸 分流道尺寸由塑料品種

40、、塑件的大小與長(zhǎng)度確定。對(duì)于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可用下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算分流道的直徑，如式。 D=0.2654W1/2 L1/4 式中：D---分流道的直徑，mm; W---塑件的質(zhì)量，g； L---分流道的長(zhǎng)度，mm. 此式計(jì)算的分流道直徑限于3.2mm～9.5mm.對(duì)于HPYC和PMMA。應(yīng)將計(jì)算結(jié)果增加25％。對(duì)于梯形分流道，H=2D/3；對(duì)于U形分流道，H=1.25R，R=0.5D。D算出后一般取整數(shù)；對(duì)于半圓形H=0.45R 對(duì)于流動(dòng)性極好的塑料（如P

41、E，PA等），當(dāng)分流道很短時(shí)，其直徑可小到2mm左右；對(duì)于流動(dòng)性差的塑料（如PC，HPVC與PMMA等），分流道直徑可以大到13mm;大多數(shù)塑料所用分流道的直徑為6mm～10mm。 5.4分流道的布置 （1）、在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)圓弧過度。 （2）、分流道較常時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。 （3）、分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開設(shè)在動(dòng)、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 （4）、分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。 在單腔模中，常不設(shè)分流道，而在多腔模中，一

42、般都設(shè)置有分流道，塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求通過它盡快地充滿型腔，流動(dòng)中溫度降低盡可能小，阻力盡可能低。同時(shí)，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。從前兩點(diǎn)出發(fā)，分流道應(yīng)短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量，分流道亦不能過粗。過粗的分流道冷卻緩慢，還倒增長(zhǎng)模塑的周期。而該設(shè)計(jì)中使用了梯形斷面形狀的分流道。如圖所示； 5.5澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點(diǎn)。其形狀、大小與位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料與塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變

43、化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間與塑件表面質(zhì)量，，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。 設(shè)計(jì)中，澆口的位置與尺寸的要比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時(shí)還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對(duì)成型性能與成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝與特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則： (1) 盡量縮短流動(dòng)距離。 (2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。 (3)

44、 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。 (4) 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。 (5) 考慮分子定向的影響。 (6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 (7) 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。 (8) 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。 澆口的形狀和尺寸對(duì)制品質(zhì)量影響很大，澆口在多情況下，系整個(gè)流道斷面尺寸最小的部分（除主流道型的澆口外），一般匯報(bào)口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.03～0.09。斷面形狀如圖5.4所示，澆口臺(tái)階長(zhǎng)1～1.5㎜左右．雖然澆口長(zhǎng)度比分流道的長(zhǎng)度短的多，但因?yàn)槠鋽嗝娣e甚小，澆口處的阻力與分流道相比，澆口的阻力仍然是主要的，故在加工澆口時(shí)，更

45、應(yīng)注意其尺寸的準(zhǔn)確性。 然而，根據(jù)塑件的樣品圖、生產(chǎn)的批量等，采用一模四腔結(jié)構(gòu)。澆口采用點(diǎn)澆口 具體尺寸見總裝圖。 5.6澆口位置的選擇 （1）澆口的位置的應(yīng)使填充型腔的流程最短 這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔。對(duì)于型塑件，要進(jìn)行流動(dòng)比的校核。流動(dòng)比K由流動(dòng)通道的長(zhǎng)度L與厚度t之比來(lái)確定。如下式： K=Σ（Lτ/tτ） 式中：Lτ---各段流程的長(zhǎng)度，mm; tτ---各段流程的厚度或直徑，mm; 流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力

46、等的不同而變化。流動(dòng)比的計(jì)算公式為： ①K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 ②K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 澆口位置的選擇要避免塑件變形 （3）澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕 熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向。為提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，使冷料進(jìn)入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)有熔接痕產(chǎn)生。澆口的

47、位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當(dāng)會(huì)使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。澆口位置的選擇如總裝圖所示。 6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以與定位裝置的設(shè)計(jì) 6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用的是簡(jiǎn)化型三板模標(biāo)準(zhǔn)模架其中沒有導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以用大拉桿代替，大拉桿的具體尺寸如圖所示 6.2定位裝置的設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì)為多分型面開模，在定模一側(cè)設(shè)置了脫澆道板，即分流道推板，故必須設(shè)置限位導(dǎo)柱，以便在澆注系統(tǒng)順利脫模后，開始進(jìn)行塑件的開模與頂出，限位導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示： 限位導(dǎo)柱的裝配形式 限位導(dǎo)柱的長(zhǎng)度由各模板厚度與開模行程決定，限位導(dǎo)柱的長(zhǎng)度： L=13

48、2mm 定距螺釘?shù)闹睆剑篋=16mm 7 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計(jì)中，為了使符合脫模機(jī)構(gòu)的要求： 使塑件留于動(dòng)模； 塑件不變形損壞 這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的基本要求。要做到這一點(diǎn)首先必須分析塑件對(duì)模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。 良好的塑件外觀 頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件部，以免損壞塑件的外觀。 結(jié)構(gòu)可靠 因此，根據(jù)裝配圖，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機(jī)構(gòu)主要由脫料板將余料打出模外，然后由司筒推動(dòng)塑件使工件推出，還有在設(shè)計(jì)主型芯時(shí)也會(huì)有一定的撥模作斜度

49、3°～5°。 8 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的外側(cè)孔時(shí)，塑件不能直接脫模，必須將成型側(cè)孔的零件做成可動(dòng)的，在塑件脫模前先將活動(dòng)型芯抽出，然后再自模過頂桿頂出塑件。而此次的設(shè)計(jì)完全符合以上要求，因此，也采用了側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。又，該塑制品是大批量的生產(chǎn)，故也使用了機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯。 8.1抽拔距的計(jì)算 因?yàn)槌榘尉嗟扔趥?cè)孔深加2～3mm的安全系數(shù)，而當(dāng)結(jié)構(gòu)比較特殊時(shí)，如成型圓形制件的設(shè)計(jì)時(shí) 抽拔距不能等于制件凹模深度S2，因?yàn)榛瑝K抽至S2時(shí)塑件的外徑仍不能脫出滑塊的徑，必須抽出S１的距離再加上(2～3)mm，塑件才能脫出。 故抽拔距為：S= S1

50、+(2～3)=15+(2～3)mm=17～18mm 式中 S—抽拔距； S１—抽拔的極根尺寸（此為塑件最大的外形尺寸）； 8.2斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 斜導(dǎo)柱的形狀與基本尺寸； 斜導(dǎo)柱的基本尺寸主要以長(zhǎng)度尺寸為主，斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算為如下式： L =1/2Dtanα+h×1/cosα+1/2dtanα+S/sinα+(10～15)mm ≈58mm 式中L—斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度； D—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； h—斜導(dǎo)柱固定板厚度； 斜導(dǎo)柱的形狀與尺寸如圖所示； 斜導(dǎo)柱的安裝固定形式： 如圖所示，斜導(dǎo)柱的傾斜角a為15°，而一般來(lái)說(shuō)鎖緊

51、塊的角度a′=a+(2～3)mm,斜導(dǎo)柱與固定板之間用三級(jí)精度第三種過渡配合。由于斜導(dǎo)柱只起驅(qū)動(dòng)滑塊的作用，滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊間的配合精度保證，滑塊的最終位置由鎖緊塊保證，因此為了運(yùn)動(dòng)靈活，斜導(dǎo)柱和滑塊間采用比較松的配合，斜導(dǎo)柱的尺寸為　Φ6-0.5 -1.0，頭部做成球形。那么固定形式如圖所示： 8.3 鎖緊楔形式 在塑料的注塑過程可中，型芯受到塑料很大的推力作用，這個(gè)力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而一般斜導(dǎo)柱為細(xì)長(zhǎng)桿件，受力后容易變形，因此必須設(shè)置鎖緊楔，以便在模具閉模后鎖住滑塊，承受塑料給予型芯的推力，鎖緊楔與模件的邊連接可以根據(jù)推力的大小，選取不同的方式，而該設(shè)

52、計(jì)所選取的是整體式結(jié)構(gòu)，牢固可靠，側(cè)向力較大。它直接與定模固定，可見裝配圖可知。而鎖緊楔的角度在斜導(dǎo)柱的固定形式已講述了，這里不再重復(fù)。具體形狀如8.2圖所示。 8.4 斜導(dǎo)柱的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 斜導(dǎo)柱的受力分析； 根據(jù)斜導(dǎo)柱的形式，可以按公式: Fw = Ft/cosα Fk = Ft·tanα 式中 Fw —側(cè)抽芯時(shí)斜導(dǎo)柱所受的彎曲力； Ft —側(cè)抽芯的脫模力，其大小等于抽芯力； Fk —側(cè)抽芯時(shí)所需要的開模力； 綜合以上分析可知，從斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)考慮，希望斜角α值大一些好；而從斜導(dǎo)柱受力情況考慮，希望斜角α值小

53、一些好。因此，該斜導(dǎo)柱的斜角取了15°，經(jīng)過用上述公式的核算，滿足了模具結(jié)構(gòu)要求。 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9.1排氣系統(tǒng) 塑料在熔化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時(shí)與澆注系統(tǒng)的空氣，如果在型腔中不與時(shí)排除干凈，可以會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清與充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時(shí)的排氣可采用如下四種方式排氣： （1） 利用配合間隙排氣； （2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； （3） 利用排氣守排氣； （4） 強(qiáng)制性排氣； 該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.03~0

54、.05mm.它常用于中小型的簡(jiǎn)單模具。 9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時(shí)發(fā)生變形，縮短成型周期與提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來(lái)控制模溫。 冷卻水孔開孔的原則： （1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，直徑應(yīng)盡量大； （2） 每個(gè)冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在0~15mm圍，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般保持在8~12mm。 （3）水孔通過鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。 （4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔塑料熔接的地方，以免影響塑件的強(qiáng)度。 （5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響

55、操作的一側(cè) 該注塑模的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為環(huán)繞型運(yùn)水，具體分布方式見總裝圖。 注射模具的溫度設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對(duì)生產(chǎn)效率、充模流動(dòng)、固化定型都有重要影響。 模具對(duì)塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、改善成形性 2、成形收縮率 3、塑件變形 4、尺寸穩(wěn)定性 5、力學(xué)性能 6、外觀質(zhì)量。 當(dāng)大批量的生產(chǎn)時(shí)，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時(shí)，增多型腔是不現(xiàn)實(shí)的。這時(shí)提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān)系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的

56、熱量為： Q=αA△Tθ’ =8.2x4.45x10-2x40x6 =88J 其中：α是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)； A冷卻管道壁的傳熱面積； △T模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值； θ’冷卻時(shí)間。（s）。 由上述式子可得，當(dāng)需傳遞熱量不變時(shí)，可通過以下三條途徑來(lái)縮短冷卻時(shí)間。 （1） 高傳熱系數(shù)α。 α=φ（ρv）0.8/d0.2 =7.5x(1x2)0.8/100.2 =8.2 φ是冷卻介質(zhì)，ρ是冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度

57、，d是冷卻管道直么，v是冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達(dá)到傳熱系數(shù)。 （2） 高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差△T △T=Tw-Tθ =60-20 =40℃ 式中Tw是模具溫度。Tθ是冷卻介質(zhì)的溫度。一般模溫是一定，為了提高溫差△T，有利于縮短冷卻時(shí)間。從而提高生產(chǎn)率。 （3） 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積A。 A=nx3.14dL =4x3.14x10x355 =44588mm2 L模具上一根冷卻水

58、孔的長(zhǎng)度。d 是冷卻通道的直徑。n 是模具開設(shè)冷卻通道孔數(shù)。顯然，應(yīng)在模具上開盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時(shí)間，達(dá)到提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。 冷卻時(shí)間的計(jì)算：影響冷卻時(shí)間的因素有如下：1、模具材料 2、冷卻介質(zhì)溫度和與流動(dòng)狀態(tài) 3、模塑材料 4、塑件壁厚 5、冷卻回路的設(shè)計(jì) 6、模具溫度。 冷卻時(shí)間指塑料熔體從充滿型腔時(shí)起到可以取出塑件時(shí)止這一段時(shí)間。本副模具采用塑件截面平均溫度達(dá)到規(guī)定的脫模溫度時(shí)，所需冷卻時(shí)間的簡(jiǎn)化計(jì)算公式： θ’=[t2/(3.142k)]In[8(Tm-Tw)/3.142(Ts-Tw)] =[12/3.1422.7×10-7In[8(200-60)/

59、3.142(80-60)] =4s 其中：式中θ’是塑件所需冷卻時(shí)間；t 是塑件的厚度t=1mm；k 是塑件的熱擴(kuò)散率；k=2.7x10-7m2/s。Tm是塑料熔體溫度；Ts塑件脫時(shí)的截面平均溫度；Tw是模具溫度,ABS料時(shí)模具溫度為60℃。 冷卻水的進(jìn)出口溫差由下式校核： t1-t2=Gx△i/900×3.14x102Cρv 10 繪制裝配圖與定制零件明細(xì)表 模具整體設(shè)計(jì)也就是模體的設(shè)計(jì)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模體設(shè)計(jì)已接近標(biāo)準(zhǔn)化，可以從市場(chǎng)上購(gòu)買相應(yīng)的模體。標(biāo)準(zhǔn)模體一般包括定模板、動(dòng)模板、墊塊、頂出固定板、頂板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套

60、、復(fù)位桿等。標(biāo)準(zhǔn)模架有12種結(jié)構(gòu)，15876種規(guī)格。在本次設(shè)計(jì)中，澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、水嘴都采用標(biāo)準(zhǔn)件，可以外購(gòu)?？傃b圖主視圖如圖所示 總裝圖 模具零件的材料選定 大部分零件材料為45 具體的材料明細(xì)表如下圖所示： 材料明細(xì)表 11注射機(jī)的校核 11.1 注射量的校核 根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其公式按下式校核： 0.8=0.8125=100 式中：——塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和 ——注射機(jī)的注射量（） 0.8——最大注射量的利用系數(shù) 經(jīng)估計(jì)算得：770

61、0mm3 所以=7700mm3<100 故合格 11.2 鎖模力的校核 由 查《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6-5塑料成型時(shí)的注射壓力=70~90Mp pF 式中 p——塑料成型時(shí)型腔壓力 塑料的型腔壓力p=90Mpa F——澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（） 各型腔與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 F=（3.14×7.5×7.5×2）=353 pF=90353≈31770N 因?yàn)?900KN> pF=31770N 故合格 11.2 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核

62、 噴嘴尺寸：噴嘴尺寸與澆口套相適應(yīng)，澆口套是根據(jù)噴嘴尺寸來(lái)設(shè)計(jì)的； 定位環(huán)尺寸：定位環(huán)高度10mm，直徑100mm（與定位孔相配合）； 模具厚度：Hmin=200mm

63、象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對(duì)于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路、水路、電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位、各操縱件和顯示信號(hào)要檢查、調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 2. 模具的安裝與調(diào)試 模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注塑機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過程。 模具安裝到注射機(jī)上要注意以下幾個(gè)問題： 1）模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求。 2）模具中有側(cè)向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉? 3）當(dāng)模具長(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長(zhǎng)的邊與水平方向平行。 4）模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。 模

64、具在注射機(jī)上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用塊壓板，對(duì)稱布置。 模具安裝于注射機(jī)上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗(yàn)?zāi)＞呱细鬟\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個(gè)方面： 1）合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。 2）活動(dòng)型芯、推出與導(dǎo)向部位運(yùn)動(dòng)與滑動(dòng)要平穩(wěn)、無(wú)干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。 3）開模時(shí)，推出要平穩(wěn)，保證將塑件與澆注系統(tǒng)凝料推出模具。 4）冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。 3． 試模 將模具安裝在注射機(jī)上，選用合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)調(diào)整好注射機(jī)，采用手動(dòng)操作。開始注射時(shí)，首先采用低壓，低溫和較長(zhǎng)的時(shí)間條件下成形。如

65、果型腔未充滿，則增加注射時(shí)的壓力。在提高壓力無(wú)效的時(shí)，可以適當(dāng)提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過程中，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，將結(jié)果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。 4. 檢驗(yàn) 通過試?？梢詸z驗(yàn)出模具結(jié)構(gòu)是否合理；所提供的樣件是否符合用戶的要求；模具能否完成批量生產(chǎn)。針對(duì)試模中發(fā)現(xiàn)的問題，針對(duì)試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)模具進(jìn)行修改、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)的樣件滿足客戶的要求，試模合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂防銹油入庫(kù)保存。 結(jié)束語(yǔ) 為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這一個(gè)學(xué)期的時(shí)間

66、里我學(xué)到了很多知識(shí)和技能。 雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計(jì)或者實(shí)習(xí)，但是沒有一次像這樣的課程設(shè)計(jì)能與此次相比，設(shè)計(jì)限定了時(shí)間長(zhǎng)，而且是一人一個(gè)課題要求更為嚴(yán)格，任務(wù)更加繁多、細(xì)致、要求更加嚴(yán)格、設(shè)計(jì)要求的獨(dú)立性更加高。要我們充分利用在校期間所學(xué)的課程的專業(yè)知識(shí)理解、掌握和實(shí)際運(yùn)用的靈活度。在對(duì)設(shè)計(jì)的態(tài)度上的態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。 通過近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我的設(shè)計(jì)思維得到了很大的鍛煉與提高。作為一名設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就必須做一個(gè)生活的有心人。多留心觀察思考我們身邊的每一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品，只有這樣感性認(rèn)識(shí)豐富了，才能使我們的設(shè)計(jì)思路具有創(chuàng)造性。 我選擇了螺釘座這一課題來(lái)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)這是對(duì)我的三年知識(shí)能力考查，也是對(duì)我應(yīng)用這些知識(shí)能力的考查，我盡力使自己的設(shè)計(jì)減少錯(cuò)誤，但我知道由于許多知識(shí)和能力的欠缺，肯定有一定的錯(cuò)誤。 通過本次設(shè)計(jì)我學(xué)到的不僅僅是對(duì)螺釘座的設(shè)計(jì)這單一方面的了解，讓我熟悉了設(shè)計(jì)的各個(gè)方面的流程，學(xué)會(huì)了把自己大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到