282 塑料掛鉤座注射模具設(shè)計(jì)
282 塑料掛鉤座注射模具設(shè)計(jì),塑料,掛鉤,注射,模具設(shè)計(jì)
前 言四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)成為對四年所學(xué)知識和所掌握技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，模具技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用，有著無可替代的重要地位。在完成四年的課程學(xué)習(xí)和相應(yīng)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)以后，我熟練的掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料成型等專業(yè)基礎(chǔ)方面的知識，并且在大四上學(xué)期進(jìn)行呢塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)這門課程的學(xué)習(xí)，對模具設(shè)計(jì)這個實(shí)踐性非常強(qiáng)的課題，也進(jìn)行了相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)和到生產(chǎn)現(xiàn)場的參觀實(shí)習(xí)。在指導(dǎo)老師和工廠師傅的細(xì)心講解下，使我們對模具的一般工作原理、制造及加工工藝有了一些初步的了解。并在圖書館借閱了大量的相關(guān)書籍和手冊，在設(shè)計(jì)的過程中得到了充分的利用，對設(shè)計(jì)過程中不懂的地方，通過老師的講解和與同學(xué)的討論都得到了相應(yīng)的解決。本次設(shè)計(jì)主要借助于 PRO/ENGINEER 設(shè)計(jì)軟件得以完成，通過這次設(shè)計(jì)，我能夠更加熟練的運(yùn)用PRO/E 的基本模塊及模具設(shè)計(jì)模塊來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作，并初步掌握了模架擴(kuò)展體系 EMX 的設(shè)計(jì)方法，做到了從零件建模到模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程出圖、零件制造等一體化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中還運(yùn)用 MoldFlow對設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了相關(guān)分析，符合現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的主流。 在本次設(shè)計(jì)過程中，遇到了不少的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下，都一一克服，由于學(xué)生水平有限，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)的過程中難免出現(xiàn)一些不當(dāng)之處，懇請各位老師指正。設(shè)計(jì)者：唐岳鋒2005 年 5 月參考文獻(xiàn)[1] 許 鶴 峰 ， 陳 言 秋 ． 注 塑 模 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 與 圖 列． 北 京 ． 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ． 1998[2] 塑 料 模 設(shè) 計(jì) 手 冊-第 3版 ． 北 京 ． 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ． 2002.7[3] 張 克 惠 ． 注 塑 模 具 設(shè) 計(jì) ． 西 安 ． 西 北 工 業(yè) 大 學(xué) 出 版 社． 1995.1[4] 李 邵 林 ， 馬 長 福 ． 實(shí) 用 模 具 技 術(shù) 手 冊． 上 海 ． 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 文 獻(xiàn) 出 版 社． 1998.3[5] 屈 華 昌 ． 塑 料 成 型 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì)． 北 京 ． 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ． 2004.6[6] 章 飛 ， 陳 國 平 ． 型 腔 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造． 北 京 ． 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ． 2003.8[7] ] 周 四 新 ， 和 青 芳 ． Pro/NGINEER Wildfire 高 級 設(shè) 計(jì) ． 北 京 ． 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 ． 2004.4[8] 林 清 安 ． PRO/ENGINEER2001 模 具 設(shè) 計(jì) ． 北 京 ． 清 華 大 學(xué) 出 版 社 ． 2004.1[9] 易 際 明 ， 彭 浩 舸 ， 吳 梨 華 ． Pro/NGINEER Wildfire 模 具 設(shè) 計(jì) 與 數(shù) 控 加 工． 北 京 ． 清 華 大 學(xué) 出 版 社 ． 2004.3[10] 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊 ． 北 京 ． 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ．1994.8[11] 廖 念 釗 等 ． 互 換 性 與 技 術(shù) 測 量 ．北 京 ． 中 國 計(jì) 量 出 版 社 ．2000.1[12] 大 連 理 工 大 學(xué) 工 程 畫 教 研 室 ． 機(jī) 械 制 圖 ． 北 京 ． 高 等 教 育出 版 社 ． 2000.5[13] 夏 巨 諶 ， 李 志 剛 ． 中 國 模 具 設(shè) 計(jì) 大 典 數(shù) 據(jù) 庫． 北 京 ． 中 國 機(jī) 械 工 程 學(xué) 會 ， 中 國 模 具 大 典 編 委 會． 2003.5[14] 模 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 與 圖 例． 中 國 模 具 網(wǎng) (http://www.mould.net.cn)整 理[15] 村 上 宗 雄 [日 ]， 王 旭 [譯 ]． 最 新 塑 料 模 具 手 冊 PDF版 ． 上 海 ． 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 文 獻(xiàn) 出 版 社1湖南科技大學(xué) 2005 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告題 目 塑 料 掛 鉤 座 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) (一 出 四 )作者姓名 唐岳鋒 學(xué)號 01031157 所學(xué)專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化1、 研究的意義，同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題近年來在我國工業(yè)化快速推進(jìn)的同時，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位的模具工業(yè)也得到了迅速發(fā)展。統(tǒng)計(jì)顯示，1996 至 2001 年，我國模具制造業(yè)的產(chǎn)值年均增長 14%到 15%。2001 年我國模具總產(chǎn)值就已突破 300 多億元人民幣，排名躍居世界第四位。雖然近幾年來，我國模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。因此，模具是國家重點(diǎn)鼓勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動相對密集。目前，我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國產(chǎn)化程度，減少對進(jìn)口模具的依賴。2、 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題（根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)一步具體化）此次的設(shè)計(jì)任務(wù)即塑料掛鉤座注射模具設(shè)計(jì)，零件模型擺在面前，如何才能以最快的速度設(shè)計(jì)出模具來，并降低成本，首先應(yīng)考慮ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)如何才能在設(shè)計(jì)中發(fā)揮其主要優(yōu)勢，因此，我使用了強(qiáng)大的模具設(shè)計(jì)軟件——PRO/ENGINEER，從最初的零件 3D 建模到最后的 NC 數(shù)控編程，都完全依靠 PRO/ENGINEER 的各個模塊，因此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是 PRO/ENGINEER 設(shè)計(jì)軟件在注射模設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題，并且由于該零件的尺寸及復(fù)雜程度，使得分模與型腔及型芯的設(shè)計(jì)工作變的尤為關(guān)鍵，為圓滿完成這次設(shè)計(jì)任務(wù)，我對該軟件的幾個常用模塊，特別是零件、曲面、工程圖及模具模塊進(jìn)行了比較深入的學(xué)習(xí)，相信能借助 PRO/ENGINEER，使設(shè)計(jì)工作達(dá)到事半功倍的效果！3、 特色與創(chuàng)新之處根據(jù)當(dāng)前注射模具的發(fā)展要求，設(shè)計(jì)工作應(yīng)廣泛運(yùn)用ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術(shù)，提高模具精度、延長模具壽命、降低模具制造成本，提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。為達(dá)到這一設(shè)計(jì)目標(biāo)，此次設(shè)計(jì)完成了以下工作:由產(chǎn)品的 3D 建模，借助 PRO/ENGINEER 設(shè)計(jì)軟件創(chuàng)建型腔、鑲件以及其他零件，并自動生成所需要的零件工程圖 ；使用草圖和厚度檢測，評估零件；直接參照產(chǎn)品三維模型,創(chuàng)建分模曲面及滑塊，再生成模具型腔組件（動模、定模） ；此外,還利用 PROE 的分析功能,進(jìn)行拔模檢測,仿真模具開模順序,計(jì)算填充容積、型腔曲面面積等，其中型腔組件的實(shí)體模型與產(chǎn)品模型相關(guān)聯(lián)，并且可用于數(shù)控加工；對于模架的設(shè)計(jì),利用 PROE 模座專家 Expert Moldbase Extension 即 EMX 來完成,從標(biāo)準(zhǔn)模架選擇到產(chǎn)品輸出,全部采用 3D 化設(shè)計(jì),可大大縮短模具設(shè)計(jì)周期。我在掛鉤座模具設(shè)計(jì)過程中，從零件建模到型腔、型芯的設(shè)計(jì)、模架設(shè)計(jì)及模具開模動作模擬,直至最后的 NC 數(shù)控加工指令編程，都充分發(fā)揮了 PRO/ENGINEER 設(shè)計(jì)軟件的各個模塊和插件的優(yōu)勢，基本做到了無圖紙化設(shè)計(jì)，這樣不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計(jì)時間，以確保我在較短的時間內(nèi)完成設(shè)計(jì)。24、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線我在此次模具設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用 Pro/ENGINEER 軟件，擬定新的模具設(shè)計(jì)路線：模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→模具型腔、型芯三維設(shè)計(jì)→模具型腔、型芯二維出圖→工藝準(zhǔn)備→數(shù)控加工指令編程→NC 數(shù)控加工。我根據(jù)指導(dǎo)老師所給零件實(shí)物，測繪的同時，應(yīng)用 Pro/ENGINEER 軟件，創(chuàng)建零件的 3D 模型并生成二維工程圖，然后自動創(chuàng)建分模曲面，并把模具劃分成動模部分和定模部分，接下來創(chuàng)建型腔、鑲件及側(cè)抽芯等零件，然后使用 Pro/ENGINEER 軟件分析模塊的草圖和厚度檢測功能，評估零件，看所設(shè)計(jì)出的零件是否合格 ；選擇注塑機(jī)時，應(yīng)用 Pro/ENGINEER 軟件計(jì)算填充容積、型腔曲面面積等，很快得以完成，避免了大量煩瑣的計(jì)算；當(dāng)各零件以實(shí)體繪出時，使用組裝模塊將各零件仿真組裝起來，并可以仿真模具開模，生成可交付使用的模具產(chǎn)品圖，其中型腔組件的實(shí)體模型與產(chǎn)品模型相關(guān)聯(lián)，并且可用于數(shù)控加工；應(yīng)用模具 NC 數(shù)控模塊進(jìn)行仿真加工時，簡單的設(shè)置各種參數(shù)后，便可看到數(shù)控加工刀具軌跡路線，直觀明了，同時，也生成了 NC 程序。5、 擬使用的主要儀器設(shè)備、試劑和藥品根據(jù)產(chǎn)品所生成模具尺寸擬定注塑機(jī)為：XS-ZY-60；根據(jù)產(chǎn)品的用途、工作環(huán)境、經(jīng)濟(jì)角度考慮選材：聚碳酸脂；6、 參考文獻(xiàn)1. 張克惠 注塑模具設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)出版社.1995.12. 塑料模設(shè)計(jì)手冊-第 3 版 機(jī)械工業(yè)出版社 .2002.73. 李邵林 馬長福 實(shí)用模具技術(shù)手冊 上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社.1998.34. 屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社.2004.65. 章飛 陳國平 型腔模具設(shè)計(jì)與制造 化學(xué)工業(yè)出版社.2003.86. 周四新 和青芳 Pro/NGINEER Wildfire 高級設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 .2004.47. 林清安 PRO/ENGINEER2001 模具設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社.2004.18. 易際明 彭浩舸 吳梨華 Pro/NGINEER Wildfire 模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工 清華大學(xué)出版社 2004.39. 模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例 中國模具網(wǎng)(http://www.mould.net.cn)10. [日]村上宗雄 [譯]王旭 最新塑料模具手冊 PDF 版 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社注：1、開題報告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的一個重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果，在開始撰寫論文之前寫出開題報告。2、參考文獻(xiàn)按下列格式（A 為期刊，B 為專著）A：[序號]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點(diǎn)，3 人以上作者只寫前 3 人，后用“等”代替。） 、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點(diǎn)）年份、卷號（期號）：起止頁碼。B：[序號]、作者、書名、版次、 （初版不寫） 、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。3、表中各項(xiàng)可加附頁。塑 料 掛 鉤 座 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 摘 要注 射 模 在 機(jī) 械 、 電 子 、 航 天 航 空 、 生 物 等 領(lǐng) 域 及 日 用 品 的 生 產(chǎn) 中 得 到 了 越 來 越 廣 泛 的 應(yīng) 用 ，但 我 國 的 塑 料 成 形 模 具 設(shè) 計(jì) 整 體 水 平 還 較 低 ， 跟 發(fā) 達(dá) 國 家 有 很 大 的 差 距 ， 主 要 表 現(xiàn) 在 ： 模 具 零件 變 形 大 、 溢 邊 毛 刺 大 、 表 面 質(zhì) 量 差 、 模 具 型 腔 沖 蝕 和 腐 蝕 嚴(yán) 重 、 模 具 排 氣 不 暢 和 型 腔 易 損 等 。目 前 ， 我 國 的 注 射 成 型 發(fā) 展 方 向 主 要 為 提 高 大 型 、 精 密 、 復(fù) 雜 、 長 壽 命 模 具 的 設(shè) 計(jì) 制 造 水 平 及CAD/CAE/CAM 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 范 圍 。本 設(shè) 計(jì) 的 課 題 是 塑 料 掛 鉤 座 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) ， 塑 件 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 尺 寸 精 度 要 求 較 高 ， 模 具 設(shè) 計(jì) 具有 一 定 的 難 度 。 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 分 為 以 下 三 個 方 面 ： 注 射 可 行 性 分 析 、 模 具 總 體 設(shè) 計(jì) 和 模 具 零 部 件 設(shè) 計(jì) 。整 個 設(shè) 計(jì) 過 程 主 要 借 助 PRO/ENGINEER（ 以 下 簡 稱 PRO/E） 、 MoldFlow 等 軟 件 完 成 。該 模 具 設(shè) 計(jì) 的 過 程 為 ：（ 1） 對 塑 件 實(shí) 體 進(jìn) 行 測 繪 ， 同 時 在 PRO/E 中 創(chuàng) 建 其 3D 模 型 ， 并 用 PRO/E 的 模 型 分 析 功 能對 其 進(jìn) 行 初 步 分 析 和 計(jì) 算 ；（ 2） 擬 定 型 腔 布 局 并 選 擇 合 適 的 注 射 機(jī) ；（ 3） 利 用 PRO/E 的 模 具 模 塊 完 成 模 具 的 模 仁 設(shè) 計(jì) 和 澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) ， 在 設(shè) 計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 時 ， 運(yùn)用 MoldFlow 軟 件 對 塑 件 進(jìn) 行 了 最 佳 澆 口 位 置 分 析 和 注 射 模 流 分 析 及 模 擬 ；（ 4） 用 PRO/E 注 塑 模 設(shè) 計(jì) 專 家 （ 簡 稱 EMX） 進(jìn) 行 模 架 和 模 具 各 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) 。本 設(shè) 計(jì) 的 最 大 特 點(diǎn) 是 運(yùn) 用 先 進(jìn) 的 設(shè) 計(jì) 理 念 ， 在 3D 實(shí) 體 模 型 環(huán) 境 下 完 成 整 個 模 具 設(shè) 計(jì) 過 程 。從 零 件 建 模 ， 到 模 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ， 以 及 最 后 的 工 程 出 圖 ， 均 通 過 PRO/E 軟 件 完 成 ； 并 且 在 設(shè) 計(jì) 過程 中 充 分 利 用 了 PRO/E、 MoldFlow 的 分 析 功 能 ， 進(jìn) 行 了 如 澆 注 系 統(tǒng) 分 析 、 注 射 模 擬 、 開 模 動 作檢 測 、 干 涉 檢 測 等 工 作 ， 以 設(shè) 計(jì) 出 最 為 合 理 的 模 具 結(jié) 構(gòu) 。 此 外 ， 設(shè) 計(jì) 中 大 部 分 分 析 計(jì) 算 都 依 靠 設(shè)計(jì) 軟 件 進(jìn) 行 ， 手 工 需 要 完 成 的 只 是 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 選 擇 及 計(jì) 算 校 核 ， 從 而 把 設(shè) 計(jì) 工 作 從 以 往 復(fù) 雜繁 瑣 的 計(jì) 算 過 程 中 解 放 出 來 ， 借 助 于 EMX， 大 大 縮 短 了 模 具 設(shè) 計(jì) 花 費(fèi) 在 創(chuàng) 建 、 定 制 和 細(xì) 化 模 架部 件 以 及 模 具 組 件 上 的 時 間 ， 并 且 其 3D 實(shí) 體 模 型 也 隨 著 設(shè) 計(jì) 零 件 的 更 改 而 自 動 更 新 ， 從 而 使設(shè) 計(jì) 周 期 大 為 縮 短 ， 較 好 的 保 證 了 該 模 具 的 設(shè) 計(jì) 水 平 。 本 設(shè) 計(jì) 較 好 的 實(shí) 現(xiàn) 了 利 用 先 進(jìn)CAD/CAE/CAM 技 術(shù) 對 該 復(fù) 雜 、 精 密 塑 件 的 設(shè) 計(jì) 。關(guān) 鍵 詞 ： 塑 料 ； 掛 鉤 座 ； 注 射 模 ； Pro/Engineer； MoldFlowThe abstract of designing plastic pothook injection mouldThe injection mould has been more and more widely used in the field of machine, electronics, aviation, biology and commodity. But the technology of designing injection mould in our country has a wide gap with developed countries due to comparatively low average lever. The gap is mainly reflected in the following aspects: the large deformity of the part, the great burr of side overflow, the lower surface quality, the serious erosion and cauterization of the mould, the bad exhaust of mould and the easily destroyed of the cavity and so on. At present, the direction of our injection mold is focus on improving the technology of large, exact, complex and long-life mould and widening the range of using the CAD/CAE/CAM.The subject of the design is an injection mould for plastic pothook, as the configuration of the plastic is complex, and the precision of the dimension is high required, the design of the mould is difficult in some degree. The content of the design can be divided into three parts: the analysis of the injection possibility, the whole design of the mould and the design of the parts, the process have been finished chiefly with the help of software Pro/Engineer.The general processes of the design is: firstly, survey and draw the plastic, establish it’s 3D model by PRO/E; then primarily analysis and figure up it using the analytic function of PRO/E; then sketch the draft of the layout of cavity and choose an equal injection machine; next, making use of PRO/E’s module to complete the design of core and cavity as well as molding system, on which, software MoldFlow is used to do the analysis of the best gate location and the analysis and simulation of fluid; at last, use Expert Moldbase Extension of PRO/E to execution the designing of the mold-base and every part of the mould.The most conspicuous feature of the design is that the whole process is done in the environment of 3D model, which is conduct by the advanced theory. The software POR/E completes the work from modeling to the design of construction, and the last draw for engineering. During the process, the analytic function of PRO/E、 MoldFlow have been fully used to do the work, such as: Analysis of molding system, injection simulation, the testing of mold opening and interference and so on, in order to make the most rational mould. In addition, most analysis and count are finished by design software automatically, therefore, what left to be done by hand are only selecting the form of the mould、 calculate and check the result. In which condition, the fussy compute process can be avoided, and the time spent on creating, ordering and simplifying the parts and component part can be largely shortened with the help of EMX. The 3D model can renew itself automatically as the change of the design parts, therefore, the design circle can greatly be shortened and the mould quality can be better secured.Key words: plastic; pothook; injection mould; Pro/Engineer; MoldFlow本光盤包括了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有資料，如示意圖所示：塑料掛鉤座注射模具設(shè)計(jì)│├ProEngineer ——在設(shè)計(jì)軟件PRO/E下所完成的工作；│ ││ ├ggz_prt ——塑件建模；│ ├m(xù)old ——模仁設(shè)計(jì)；│ ├core ——型芯鑲塊；│ ├cavity ——型腔鑲塊；│ ├side ——側(cè)抽芯組建；│ ├other ——其它組建；│ ├emx ——模架設(shè)計(jì)；│├說明書 ——包括設(shè)計(jì)任務(wù)書、開題報告、說明書正文、摘要、結(jié)束語、參考文獻(xiàn)、目錄；│├說明插圖 ——說明書中插圖圖片；│├AutoCAD ——各零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所用CAD圖；│├圖紙打印 ——打印出圖，包括模具裝配圖及主要零件圖；│├模流分析 ——使用MoldFlow軟件對注塑件進(jìn)行相關(guān)分析結(jié)果。1第 一 章 產(chǎn) 品 分 析1.1 塑件分析1.1.1 結(jié)構(gòu)分析本次設(shè)計(jì)任務(wù)所提供的資料為塑件實(shí)體，如下圖所示：【圖 1－1】塑件草圖由零件實(shí)體模型及二維草圖可知，該零件總體形狀為近似梯形，零件大端有兩個伸出塊及六角通孔，上方有兩個小沉孔，在零件的兩測也各有兩個小孔，此外還有諸多突出小塊，加強(qiáng)筋等等，并且所有結(jié)構(gòu)對稱布置。在模具設(shè)計(jì)時，兩側(cè)的小孔可以使用小型心對插成型，沉孔及伸出塊位置也可使用小型心，而端頭的六角通孔必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，總體看來，該零件屬于較復(fù)雜程度。1.1.2 尺 寸 精 度 分 析該 零 件 的 重 要 尺 寸 精 度 為 6 級 ， 其 它 尺 寸 精 度 為 7－ 8 級 ， 屬 于 中 等 精 度 ， 對 應(yīng) 的 模 具 相 關(guān) 零 件尺 寸 加 工 可 以 保 證 。1.1.3 塑 件 厚 度 檢 測塑 件 的 厚 度 檢 測 采 用 Pro/Engineer 設(shè) 計(jì) 軟 件 的 模 型 分 析 功 能 自 動 完 成 ， 如 圖 所 示 ：2從 塑 件 的 壁 厚 上 來 看 ， 壁 厚 的 最 大 處 為 4mm 左 右 ， 最 小 處 小 于 1mm， 壁 厚 差 較 大 ， 但 大 多 處 在2－ 3mm 的 范 圍 之 內(nèi) ， 并 綜 合 其 材 料 性 能 ， 只 要 注 意 控 制 成 型 溫 度 及 冷 卻 速 度 ， 零 件 的 成 型 并 不 困 難（ 如 果 條 件 允 許 ， 也 可 考 慮 修 改 其 結(jié) 構(gòu) 形 式 使 壁 厚 趨 向 均 勻 ） 。1.1.4 表 面 質(zhì) 量 分 析該 零 件 的 表 面 除 要 求 沒 有 凹 陷 ， 無 毛 刺 ， 內(nèi) 部 無 縮 孔 ， 沒 有 特 別 得 表 面 質(zhì) 量 要 求 ， 故 比 較 容 易 實(shí)現(xiàn) 。綜 以 上 分 析 可 知 ， 注 射 時 在 工 藝 參 數(shù) 控 制 較 好 的 情 況 下 ， 零 件 的 成 型 質(zhì) 量 很 容 易 得 到 保 證 。1.2 塑 件 的 原 材 料 分 析塑 件 的 材 料 采 用 聚 碳 酸 脂 （ PC） ， 其 性 能 參 數(shù) 如 下 ：1.2.1 基 本 資 料英 文 全 名 ： Polycarbonate結(jié) 構(gòu) ：【圖 1－2】厚度檢測【圖 1－3】聚碳酸脂3PC： 耐 沖 擊 性 相 當(dāng) 高 ， 屬 于 工 程 塑 料 。耐 熱 性 佳 、 低 溫 安 定 性 良 好 。成 型 后 尺 寸 穩(wěn) 定 性 高 ， 耐 候 性 佳 ， 且 吸 水 率 低 。無 毒 性 。1.2.2 機(jī) 械 特 性密 度 ： 1.2 g/cm3拉 伸 強(qiáng) 度 ： 630kg/cm2硬 度 ： 70(Rockwell M)吸 水 率 ： 0.24%1.2.3 熱 物 性 質(zhì)線 膨 脹 率 ： 3.8*10-5 cm/cm*℃熱 變 形 溫 度 ： 135℃1.2.4 成 形 加 工 性射 出 成 型 溫 度 ： 230～ 310℃射 出 成 型 壓 力 ： 1000～ 1400Kg/cm2成 形 收 縮 率 ： 0.5%～ 0.7%模 具 溫 度 ： 80～ 120℃注 射 時 間 ： 20～ 90高 壓 時 間 ： 0～ 5冷 卻 時 間 ： 20～ 90總 周 期 ： 40～ 190從 以 上 資 料 分 析 可 以 得 知 ， 該 塑 料 具 較 好 的 各 項(xiàng) 性 能 指 標(biāo) ， 從 使 用 性 能 上 看 ， 該 塑 料 具 有 剛 性 好 、耐 水 、 耐 熱 性 強(qiáng) ， 是 做 為 掛 鉤 座 較 理 想 的 材 料 ； 而 由 耐 熱 性 的 觀 點(diǎn) 來 看 ， PC 屬 于 工 程 塑 料 ， 不 僅 在耐 熱 上 具 有 一 定 程 度 的 能 力 ， 機(jī) 械 性 質(zhì) 上 也 比 一 般 的 泛 用 塑 料 來 的 高 ； 從 成 型 性 能 上 看 ， 該 塑 料 吸 水性 小 ， 熔 料 的 流 動 性 一 般 ， 成 型 較 容 易 ， 但 收 縮 率 偏 大 ， 另 外 ， 該 塑 料 成 型 時 較 易 產(chǎn) 生 凹 痕 、 變 形 等缺 陷 ， 成 型 溫 度 過 低 時 ， 方 向 性 明 顯 ， 凝 固 速 度 較 快 ， 易 產(chǎn) 生 內(nèi) 應(yīng) 力 。 因 此 ， 在 成 型 時 應(yīng) 注 意 控 制 成型 溫 度 ， 澆 注 系 統(tǒng) 應(yīng) 緩 慢 散 熱 ， 冷 卻 速 度 也 不 宜 過 快 。4第 二 章 擬 定 型 腔 布 局2.1 型 腔一 般 來 說 ， 精 度 要 求 高 的 小 型 塑 件 和 大 中 型 塑 件 優(yōu) 先 采 用 一 模 一 腔 的 結(jié) 構(gòu) ， 對 于 精 度 要 求 不 高 的小 型 塑 件 ， 形 狀 簡 單 ， 又 大 批 量 生 產(chǎn) 時 ， 則 采 用 多 型 腔 模 具 可 使 生 產(chǎn) 率 提 高 。型 腔 數(shù) 量 確 定 以 后 ， 便 進(jìn) 行 型 腔 的 排 布 。 型 腔 的 排 布 及 模 具 尺 寸 、 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 、 澆 注 系 統(tǒng)的 設(shè) 計(jì) 的 平 衡 以 及 溫 度 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 。 以 上 這 些 問 題 又 與 分 型 面 及 澆 口 的 位 置 選 擇 有 關(guān) ， 所 以 在 設(shè) 計(jì) 過程 中 ， 要 進(jìn) 行 必 要 的 調(diào) 整 ， 以 達(dá) 到 比 較 完 善 的 設(shè) 計(jì) 。型 腔 數(shù) 量 確 定 及 型 腔 的 排 布所 謂 型 腔 （ cavity） 指 模 具 中 成 形 塑 件 的 空 腔 ， 而 該 空 腔 是 塑 件 的 負(fù) 形 ， 除 去 具 體 尺 寸 比 塑 料 大以 外 ， 其 他 都 和 塑 件 完 全 相 同 ， 只 不 過 凸 凹 相 反 而 己 。注 射 成 形 是 先 閉 模 以 形 成 空 腔 ， 而 后 進(jìn) 料 成 形 ， 因 此 必 須 由 兩 部 分 或 （ 兩 部 分 以 上 ） 形 成 這 一 空腔 ——型 腔 。 其 凹 入 的 部 分 稱 為 凹 模 （ cavity） ， 凸 出 的 部 分 稱 為 型 芯 （ core） 。2.2 型 腔 數(shù) 目 的 決 定型 腔 數(shù) 目 的 決 定 與 下 列 條 件 有 關(guān) 。a.塑 件 尺 寸 精 度型 腔 數(shù) 越 多 時 ， 精 度 也 相 對 地 降 低 ， 1、 2 級 超 精 密 注 塑 件 ， 只 能 一 模 一 腔 ， 當(dāng) 尺 寸 數(shù) 目 少 時 ， 可以 一 模 二 腔 。 3、 4 級 的 精 密 級 塑 件 ， 最 多 一 模 四 腔 。b.模 具 制 造 成 本 多 腔 模 的 制 造 成 本 高 于 單 腔 模 ， 但 不 是 簡 單 的 倍 數(shù) 比 。 從 塑 件 成 本 中 所 占 的 模 具 費(fèi) 比 例 看 ， 多 腔模 比 單 腔 模 具 低 。c.注 塑 成 形 的 生 產(chǎn) 效 益多 腔 模 從 表 面 上 看 ， 比 單 腔 模 經(jīng) 濟(jì) 效 益 高 。 但 是 多 腔 模 所 使 用 的 注 射 機(jī) 大 ， 每 一 注 射 循 環(huán) 期 長 而維 持 費(fèi) 較 高 ， 所 以 要 從 最 經(jīng) 濟(jì) 的 條 件 上 考 慮 一 模 的 腔 數(shù) 。d.制 造 難 度多 腔 模 的 制 造 難 度 比 單 腔 模 大 ， 當(dāng) 其 中 某 一 腔 先 損 壞 時 ， 應(yīng) 立 即 停 機(jī) 維 修 ， 影 響 生 產(chǎn) 。本 設(shè) 計(jì) 根 據(jù) 制 品 的 生 產(chǎn) 總 量 ， 確 定 一 個 經(jīng) 濟(jì) 的 型 腔 數(shù) 量 ， 其 計(jì) 算 如 下 ：A=ty/3600+anc/m（ 摘 自 《 注 塑 模 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 與 圖 列 》 許 鶴 峰 陳 言 秋 編 著 化 學(xué) 工 業(yè) 出 版 社 ）式 中 ： m： 制 品 的 生 產(chǎn) 總 量 /個A： 成 型 每 個 制 品 所 需 費(fèi) 用 ， 元 /個5n： 型 腔 數(shù) 量 ， 個t： 成 型 周 期 ， 秒y： 成 型 費(fèi) 用 ， 元 /時c： 單 個 型 腔 模 具 制 作 費(fèi) ， 元 /個a： 多 個 型 腔 模 具 制 作 費(fèi) 遞 減 率 ， %anc： 模 具 費(fèi) 用 ， 元然 后 假 設(shè) 型 腔 數(shù) 量 計(jì) 算 進(jìn) 行 比 較 ， 求 出 A 為 最 小 值 時 的 型 腔 數(shù) 量 ， 即 為 經(jīng) 濟(jì) 數(shù) 量 。由 上 式 可 知 ， 要 想 A 為 最 小 ， 只 要 anc 為 最 小 ， 所 以 n 為 4。 雖 然 模 具 的 制 造 費(fèi) 用 隨 型 腔 數(shù) 量 的增 加 而 增 加 ， 但 不 與 型 腔 數(shù) 量 成 正 比 ， 所 以 每 增 加 一 個 型 腔 其 制 造 費(fèi) 用 有 一 個 遞 減 率 ， 遞 減 率 由 模 具制 造 企 業(yè) 根 據(jù) 情 況 確 定 。綜 合 起 來 本 模 具 采 用 一 模 四 腔 ， 既 滿 足 塑 件 要 求 ， 又 能 提 高 生 產(chǎn) 效 率 。2.3 型 腔 排 布在 確 定 了 型 腔 數(shù) 目 之 后 ， 就 要 進(jìn) 行 型 腔 的 排 列 方 式 設(shè) 計(jì) 。本 塑 件 在 注 射 時 采 用 了 一 模 四 腔 的 形 式 ， 即 模 具 需 要 四 個 型 腔 。 考 慮 塑 件 帶 側(cè) 抽 芯 機(jī) 構(gòu) ， 現(xiàn) 有 兩種 排 列 方 式 選 擇 ：a.如 圖 2－ 1 所 示 ， 四 個 型 腔 采 用 軸 對 稱 布 置 ， 這 種 布 置 方 式 由 于 塑 件 本 身 的 梯 形 結(jié) 構(gòu) ， 可 有 效 減少 模 具 大 小 ， 降 低 模 具 成 本 ， 但 這 樣 以 來 ， 模 具 四 個 方 向 各 要 布 置 一 側(cè) 抽 芯 機(jī) 構(gòu) ， 增 加 了 模 具 設(shè) 計(jì) 及加 工 的 難 度 ：b.如 圖 2－ 1 所 示 ， 這 種 方 式 采 用 平 面 對 成 布 置 ， 雖 然 不 如 第 一 種 布 局 方 式 緊 湊 ， 但 由 于 其 一 側(cè) 各布 置 兩 個 型 腔 ， 故 只 有 兩 個 方 向 需 要 設(shè) 置 抽 芯 機(jī) 構(gòu) ， 大 大 簡 化 了 模 具 的 設(shè) 計(jì) 。綜 合 以 上 兩 種 方 案 考 慮 ， 故 擬 定 第 二 種 型 腔 布 局 方 式 ， 其 尺 寸 計(jì) 算 將 在 后 面 的 設(shè) 計(jì) 中 完 成 ?！?圖 2－ 1】 型 腔 布 局6第三章 塑件相關(guān)計(jì)算及注塑機(jī)的選擇3.1 塑 件 相 關(guān) 計(jì) 算3.1.1 投 影 面 積 計(jì) 算塑 件 的 投 影 面 積 可 以 通 過 PRO/ENGINEER 的 分 析 模 塊 直 接 得 出 ,如 圖 3－ 1 所 示 ：由 分 析 可 得 ：注 塑 件 投 影 面 積 S=1008.76*4≈ 4035mm2 3.1.2 體 積 及 質(zhì) 量 計(jì) 算體 積 及 質(zhì) 量 的 計(jì) 算 也 利 用 PRO/ENGINEER 的 分 析 模 塊 自 動 計(jì) 算 獲 得 （ 塑 件 密 度 由 《 塑 料 模 設(shè) 計(jì) 手冊 》 表 1－ 4 查 得 ： ρ =1.2g/cm3） ， 如 圖 3－ 2 所 示 ： 【 圖 3－ 1】 投 影 面 積 計(jì) 算7結(jié) 果 如 下 ：體 積 = 4.9079263e+03 毫 米 ^3曲 面 面 積 = 5.2316449e+03 毫 米 ^2密 度 = 1.2000000e+00 公 噸 / 毫 米 ^3質(zhì) 量 = 5.8895115e+03 公 噸故 注 塑 件 的 體 積 為 ： V≈ 4907.9×4=19631.6mm3 質(zhì) 量 為 ： M≈ 19.63×1.2＝ 23.56g（ 注 ： 此 處 的 塑 件 體 積 及 質(zhì) 量 都 不 包 括 澆 注 系 統(tǒng) 在 內(nèi) ）3.2 注 塑 機(jī) 選 擇 及 注 射 工 藝 參 數(shù) 確 定3.2.1 注 射 機(jī) 的 選 擇考 慮 塑 件 的 外 形 尺 寸 、 型 腔 數(shù) 量 、 注 射 所 需 壓 力 及 其 它 綜 合 情 況 ， 查 《 塑 料 模 設(shè) 計(jì) 手 冊 》 附 表8， 初 步 選 用 注 射 機(jī) 為 XS-XY-60 型 ， 其 主 要 參 數(shù) 如 下 ：結(jié) 構(gòu) 類 型 ： 臥 式 【 圖 3－ 2】 體 積 及 質(zhì) 量 計(jì) 算8理 論 注 射 量 : 60cm3注 射 壓 力 ： 12200N/cm3鎖 模 力 : 500kN最 大 注 射 面 積 :130cm2 最 大 模 具 厚 度 ： 200mm最 小 模 具 厚 度 ： 70mm噴 嘴 球 半 徑 :12mm噴 嘴 孔 直 徑 ： 4mm 3.2.2 注 射 工 藝 參 數(shù) 確 定查 《 塑 料 設(shè) 計(jì) 手 冊 》 表 1－ 4， 聚 碳 酸 脂 的 成 型 工 藝 參 數(shù) 可 作 如 下 選 擇 ：成 型 溫 度 /℃ ：料 桶 溫 度 ： 后 段 ： 210-240中 段 ： 230-280前 段 ： 240-285噴 嘴 溫 度 ： 240-250模 具 溫 度 ： 90-110注 射 壓 力 /MPa： 80-1309第 四 章 分 型 面 設(shè) 計(jì)4.1 分 型 面 設(shè) 計(jì) 原 則分 開 模 具 取 出 塑 件 的 面 稱 為 分 型 面 ， 如 何 確 定 分 型 面 位 置 ， 需 要 考 慮 的 因 素 比 較 多 。 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(jì) 、 塑 件 工 藝 性 、 精 度 、 推 出 方 法 、 模 具 制 造 、 排 氣 等 因素 的 影 響 ， 因 此 在 選 擇 分 型 面 時 應(yīng) 綜 合 分 析 比 較 。 注 射 模 有 一 個 分 型 面 或 多 個 分 型 面 ， 分 型 面 的 位 置 ，一 般 垂 直 于 開 模 方 向 ， 分 型 面 的 形 狀 有 平 面 和 曲 面 等 。 分 型 面 的 確 定 主 要 應(yīng) 考 慮 以 下 幾 點(diǎn) ：a.塑 料 在 型 腔 中 的 方 位在 安 排 制 件 在 型 腔 中 的 方 位 時 ， 要 盡 量 避 免 與 開 模 運(yùn) 動 相 垂 直 的 方 向 避 側(cè) 凹 或 側(cè) 孔 。b.一 般 分 型 面 與 注 射 機(jī) 開 模 方 向 垂 直 的 平 面 ， 但 也 有 將 分 型 面 作 減 傾 斜 的 平 面 或 彎 折 面 ， 或 曲 面 ，這 樣 的 分 型 面 雖 加 工 困 難 ， 但 型 腔 制 造 和 制 品 脫 模 較 易 。 有 合 模 對 中 錐 面 的 分 型 面 ， 自 然 也 是 曲 面 。c.分 型 面 位 置 。d.除 了 應(yīng) 開 設(shè) 在 制 件 中 斷 面 輪 廓 最 大 的 地 方 才 能 使 制 件 順 利 地 從 型 腔 中 脫 出 外 ， 還 應(yīng) 考 慮 以 下 幾種 因 素 ：A.因 分 型 面 不 可 避 免 地 要 在 制 件 中 留 下 溢 料 痕 跡 或 接 合 縫 的 痕 跡 ， 故 分 型 面 最 好 不 要 選 在 制 品 光亮 平 滑 的 外 表 面 或 帶 圓 弧 的 轉(zhuǎn) 角 處 。B.從 制 件 的 頂 出 考 慮 分 型 面 要 盡 可 能 地 使 制 件 留 在 動 模 邊 ， 當(dāng) 制 件 的 壁 厚 較 大 但 內(nèi) 孔 較 小 時 ， 則對 型 芯 的 包 緊 力 很 小 ， 常 不 能 確 切 判 斷 制 件 中 留 在 型 芯 上 還 是 在 凹 模 內(nèi) 。 這 時 可 將 型 芯 和 凹 模 的 主 要部 分 都 設(shè) 在 動 模 邊 ， 利 用 頂 管 脫 模 ， 當(dāng) 制 件 的 孔 內(nèi) 有 管 件 （ 無 螺 紋 連 接 ） 的 金 屬 嵌 中 時 ， 則 不 會 對 型芯 產(chǎn) 生 包 緊 力 。4.2 分 型 面 設(shè) 計(jì)根 據(jù) 本 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ， 為 了 方 便 塑 件 澆 注 后 脫 模 、 排 氣 、 塑 件 的 外 觀 質(zhì) 量 等 要 求 ， 主 分 型 面 的 位置 選 擇 如 下 圖 所 示 ：【 圖 4－ 1】 分 型 面10第 五 章 澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)澆 注 系 統(tǒng) 是 塑 料 熔 體 自 注 射 機(jī) 的 噴 嘴 射 出 后 ， 到 進(jìn) 入 模 具 型 腔 以 前 所 流 動 的 一 段 路 徑 的 總 稱 ， 主要 應(yīng) 包 括 主 流 道 、 分 流 道 、 進(jìn) 料 口 、 冷 料 穴 等 幾 部 分 。 在 設(shè) 計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 時 ， 應(yīng) 考 慮 塑 料 成 型 特 性 、 塑件 大 小 及 形 狀 、 型 腔 數(shù) 、 注 射 機(jī) 安 裝 板 大 小 等 因 素 。5.1 總 體 設(shè) 計(jì)在 澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 之 前 ， 我 們 首 先 要 選 定 進(jìn) 料 口 位 置 ， 為 選 擇 合 適 的 進(jìn) 料 口 位 置 ， 采 用 MoldFlow Plastic Adviser 分 析 軟 件 對 塑 料 進(jìn) 行 分 析 ， 以 便 得 到 最 合 適 的 進(jìn) 料 口 ， 分 析 結(jié) 果 如 下 圖 所 示 ：由 MoldFlow 分 析 結(jié) 果 不 難 看 出 ， 最 佳 的 進(jìn) 料 口 位 置 應(yīng) 為 塑 件 的 中 間 部 位 ， 但 考 慮 塑 件 結(jié) 構(gòu) 因 素 ，選 定 進(jìn) 料 口 為 塑 件 上 部 圓 弧 形 凹 處 ， 采 用 點(diǎn) 澆 口 形 式 ， 又 模 具 設(shè) 計(jì) 為 一 模 四 腔 ， 并 且 綜 合 型 腔 布 局 ，擬 定 澆 注 系 統(tǒng) 總 體 結(jié) 構(gòu) 如 下 圖 所 示 （ 對 成 布 置 ） ：【 圖 5－ 1】 進(jìn) 料 口 分 析11【 圖 5－ 2】 澆 注 系 統(tǒng)5.2 主 流 道 設(shè) 計(jì)主 流 道 為 直 接 與 注 射 機(jī) 的 噴 嘴 連 接 的 部 分 ， 一 般 為 圓 錐 形 ， 錐 度 為 α ＝ 2°～ 6°， 對 于 粘 度 較大 的 熔 體 也 可 考 慮 稍 微 增 大 錐 角 ， 此 處 的 主 流 道 錐 角 ：α ＝ 5°主 流 道 直 徑 的 決 定 ， 主 要 取 決 于 主 流 道 內(nèi) 熔 體 的 剪 切 速 率 。 但 在 具 體 設(shè) 計(jì) 時 ， 一 般 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 選 取一 合 適 的 值 做 為 主 流 道 小 端 直 徑 d， 一 般 應(yīng) 大 于 機(jī) 床 噴 嘴 直 徑 0.5～ 1mm 左 右 ， 通 常 取 d=3～ 6mm， 查《 型 腔 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 》 表 3－ 5， 當(dāng) 材 料 為 PC， 注 射 機(jī) 最 大 注 射 量 為 60g 時 ， 選 取 d=5mm， 故 主 流道 各 部 分 直 徑 如 下 圖 所 示 （ 其 中 L 需 根 據(jù) 模 板 厚 度 確 定 ） ：5.3 分 流 道 設(shè) 計(jì)分 流 道 的 設(shè) 計(jì) 原 則 即 應(yīng) 使 熔 體 較 快 地 沖 滿 整 個 型 腔 ， 流 動 阻 力 小 ， 熔 體 溫 降 小 ， 并 且 能 將 熔 體 均【 圖 5－ 3】 主 流 道 各 部 分 尺 寸12衡 地 分 配 到 各 個 型 腔 。分 流 道 截 面 形 狀 和 尺 寸 ：常 見 的 分 流 道 截 面 形 狀 有 圓 形 、 半 圓 形 、 U 形 、 梯 形 、 矩 形 等 ， 其 中 ： 圓 形 截 面 分 流 道 比 表 面 積最 小 ， 熱 量 不 容 易 散 失 ， 流 動 阻 力 最 小 ， 但 它 需 要 同 時 開 設(shè) 在 兩 塊 模 板 上 ， 要 保 證 兩 半 圓 完 全 吻 合 ，制 造 較 困 難 ； 梯 形 截 面 分 流 道 較 容 易 加 工 ， 熱 量 損 失 和 阻 力 也 不 大 ， 是 最 常 用 的 形 式 。 綜 合 各 方 面 因素 考 慮 ， 此 處 分 流 道 截 面 為 梯 形 形 式 。分 流 道 直 徑 的 計(jì) 算 ， 可 由 以 下 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 ：（ 《 塑 料 模 設(shè) 計(jì) 手 冊 》 公 式 5－ 57.P188）43.7WLD??式 中 ： D——各 級 分 流 道 的 直 徑 （ mm） ；W——流 經(jīng) 該 分 流 道 的 熔 體 重 量 （ g） ；L——流 過 W 熔 體 的 分 流 道 長 度 （ mm） 。經(jīng) 估 算 得 第 一 級 和 第 二 級 分 流 道 的 直 徑 分 別 為 D1≈ 5mm,D2≈ 4mm， 故 各 級 分 流 道 的 尺 寸 如 下 圖 所示 ：第 三 級 分 流 道 （ 即 與 進(jìn) 料 口 相 連 的 那 段 分 流 道 ） 設(shè) 計(jì) 為 圓 錐 形 ， 以 便 于 脫 模 ， 其 尺 寸 如 圖 5－ 5所 示 ： 【 圖 5－ 4】 分 流 道135.4 進(jìn) 料 口 設(shè) 計(jì)進(jìn) 料 口 也 稱 澆 口 ， 進(jìn) 料 口 的 形 式 也 有 很 多 種 ， 此 處 采 用 的 是 點(diǎn) 進(jìn) 料 口 的 形 式 。點(diǎn) 進(jìn) 料 口 的 直 徑 通 常 以 下 式 計(jì) 算 ：(《 注 塑 模 具 設(shè) 計(jì) 》 公 式 5－ 61.P195)4dncA??式 中 ： d——點(diǎn) 進(jìn) 料 口 直 徑 （ mm） ；n——系 數(shù) ， 依 塑 料 種 類 而 異 ， 其 中 PC 對 應(yīng) 為 n＝ 0.7c——依 塑 件 壁 厚 而 異 的 系 數(shù) 。這 里 我 們 直 接 查 《 塑 料 模 設(shè) 計(jì) 手 冊 》 表 5－ 46， 得d＝ 1.0mm此 外 ， 點(diǎn) 進(jìn) 料 口 與 分 流 道 的 連 接 需 要 通 過 一 個 儲 料 井 ， 其 具 體 形 式 如 圖 所 示 ：【 圖 5－5】分流道【 圖 5－ 6】 儲 料 井145.5 冷 料 的 穴 設(shè) 計(jì)冷 料 穴 是 為 了 防 止 冷 料 穴 進(jìn) 入 澆 注 系 統(tǒng) 的 流 道 和 型 腔 ,從 而 影 響 注 塑 成 型 和 塑 料 件 質(zhì) 量 而 開 設(shè) 的容 納 注 射 間 隔 所 產(chǎn) 生 的 冷 料 井 穴 ,本 設(shè) 計(jì) 中 冷 料 穴 開 設(shè) 在 主 流 道 的 末 端 。5.6 澆 口 套 及 定 位 圈 的 設(shè) 計(jì)定 位 圈 是 使 澆 口 套 和 注 射 機(jī) 噴 嘴 孔 對 準(zhǔn) 定 位 所 用 。 定 位 圈 直 經(jīng) D 為 與 注 射 機(jī) 定 位 孔 配 合 直 經(jīng) ， 應(yīng)按 選 用 注 射 機(jī) 的 定 位 孔 直 經(jīng) 確 定 。 直 經(jīng) D 一 般 比 注 射 機(jī) 孔 直 經(jīng) 小 0.1～ 0.3 毫 米 ， 以 便 裝 模 。 定 位 圈一 般 采 用 45 號 鋼 或 Q275 鋼 。 定 位 圈 內(nèi) 六 角 螺 釘 固 定 在 模 板 時 ， 一 般 用 兩 個 以 上 的 M6～ M8 的 內(nèi) 六 角螺 釘 ， 本 設(shè) 計(jì) 采 用 四 個 M6 螺 釘 固 定 。 澆 口 套 的 材 料 為 T10、 硬 度 HRC45； 定 位 圈 的 材 料 為 45 剛 ， 硬度 HRC50,其 尺 寸 設(shè) 計(jì) 如 下 圖 所 示 ：【 圖 5－ 7】 澆 口 套 與 定 位 圈5.7 塑 件 模 流 分 析在 PRO/ENGINEER 軟 件 模 具 模 塊 中 進(jìn) 行 分 模 及 澆 注 系 統(tǒng) 創(chuàng) 建 后 ， 即 可 自 動 產(chǎn) 生 鑄 模 件 ， 也 就 是 注射 成 型 時 包 括 澆 注 系 統(tǒng) 在 內(nèi) 的 注 射 件 ， 為 了 能 夠 更 好 的 分 析 塑 件 的 注 射 成 型 性 能 ， 我 們 還 是 使 用MoldFlow 分 析 軟 件 對 其 進(jìn) 行 模 流 分 析 。本 設(shè) 計(jì) 使 用 的 是 MoldFlow MPA 模 塊 ， 即 Mold Plastic Adviser， 使 用 MoldFlow MPA 可 對 塑 件進(jìn) 行 簡 單 的 成 型 工 藝 分 析 ， 包 括 最 佳 澆 口 位 置 選 擇 （ 前 面 已 經(jīng) 使 用 ） 、 流 動 分 析 ， 填 充 性 能 分 析 、 成型 質(zhì) 量 預(yù) 測 、 氣 泡 與 熔 接 痕 分 析 ， 收 縮 痕 分 析 等 ， 如 果 要 對 塑 件 進(jìn) 行 精 確 分 析 ， 還 必 須 使 用MoldFlow 設(shè) 計(jì) 軟 件 的 MPI 模 塊 ， 這 里 只 進(jìn) 行 簡 單 分 析 ， 故 只 需 使 用 MPA 即 可 ， 使 用 MPA 分 析 前 需 設(shè)定 成 型 條 件 ， 由 前 面 的 設(shè) 計(jì) 選 擇 成 型 條 件 為 ：預(yù) 熱 溫 度 ： 115℃ ； 料 桶 溫 度 ： 275℃ ， 注 射 最 大 壓 力 － 130MPa； 高 壓 時 間 ： 0.5s155.7.1 沖 模 時 間 分 析【 圖 5－ 8】 沖 模 時 間5.7.2 填 充 質(zhì) 量 分 析【 圖 5－ 9】 填 充 質(zhì) 量165.7.3 成 型 壓 力 分 析【 圖 5－ 10】 成 型 壓 力5.7.4 壓 力 降 分 析【 圖 5－ 11】 壓 力 降175.7.5 流 動 前 沿 溫 度 分 析【 圖 5－ 12】 流 動 前 沿 溫 度5.7.6 成 型 質(zhì) 量 分 析【 圖 5－ 13】 成 型 質(zhì) 量185.7.7 熔 接 痕 分 析【 圖 5－ 14】 熔 接 痕5.7.8 氣 泡 分 析【 圖 5－ 15】 氣 泡195.7.9 分 析 報 告表 5-1 模 流 分 析 報 告 表Moldability:Your part can be easily filled but part quality may be unacceptable.Confidence: MediumInjection Time: 0.87 secInjection Pressure: 56.07 MPaWeld Lines: YesAir Traps: YesShot Volume : 25.55 cu.cm Filling Clamp Force: 12.13 tonnePacking Clamp Force Estimate @20%: ( 11.21 )MPa 4.73 tonnePacking Clamp Force Estimate @80%: ( 44.86 )MPa 18.90 tonnePacking Clamp Force Estimate @120%: ( 67.29 )MPa 28.36 tonneClamp Force Area: 40.82 sq.cmCycle Time: 28.50 sec5.7.10 結(jié) 論由 以 上 分 析 可 知 ， 塑 件 較 容 易 充 模 ， 但 塑 件 質(zhì) 量 可 能 存 在 問 題 ， 塑 件 可 能 產(chǎn) 生 熔 接 痕 及 氣 泡 等 缺陷 ， 但 成 型 條 件 如 壓 力 ， 溫 度 等 均 符 合 要 求 ， 而 澆 口 位 置 已 靠 近 最 佳 澆 口 ， 故 缺 陷 產(chǎn) 生 條 件 應(yīng) 為 塑 件本 身 結(jié) 構(gòu) 所 致 。解 決 辦 法 ： 如 結(jié) 構(gòu) 允 許 ， 可 考 慮 更 改 塑 件 結(jié) 構(gòu) ， 如 使 塑 件 壁 厚 趨 向 均 勻 等 。20第 六 章 模 架 選 用 及 注 射 參 數(shù) 校 核6.1 模 架通 過 前 面 的 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 工 作 ， 便 可 以 根 據(jù) 所 定 內(nèi) 容 確 定 模 架 。 模 架 部 分 可 以 自 己 設(shè) 計(jì) ， 也 可 以 選用 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 ； 在 生 產(chǎn) 現(xiàn) 場 模 具 設(shè) 計(jì) 過 程 中 ， 盡 可 能 選 用 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 ， 確 定 出 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 的 形 式 ， 規(guī) 格 及 標(biāo)準(zhǔn) 代 號 ， 因 為 標(biāo) 準(zhǔn) 件 有 很 大 一 部 分 已 經(jīng) 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 隨 時 可 在 市 場 上 買 到 ， 這 對 縮 短 制 造 周 期 ， 降 低 制 造成 本 時 極 其 有 用 的 。而 標(biāo) 準(zhǔn) 件 則 包 括 通 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件 及 模 具 專 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件 兩 大 類 。 通 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件 如 緊 固 件 等 。 模 具 專 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件如 定 位 圈 、 澆 口 套 、 推 桿 、 導(dǎo) 柱 、 導(dǎo) 套 、 模 具 專 用 彈 簧 、 冷 卻 及 加 熱 元 件 等 。此 外 ， 在 模 架 尺 寸 確 定 之 后 ， 對 模 具 有 關(guān) 零 件 進(jìn) 行 必 要 的 強(qiáng) 度 或 剛 度 校 核 ， 看 所 選 模 架 是 否 符 合要 求 ， 尤 其 對 大 型 模 具 ， 這 一 點(diǎn) 尤 為 重 要 。模 架 選 擇 ：6.1.1 結(jié) 構(gòu) 形 式這 里 我 們 選 用 的 模 架 為 國 產(chǎn) 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 ， 由 于 本 模 具 采 用 的 是 點(diǎn) 進(jìn) 料 口 自 動 脫 澆 道 板 設(shè) 計(jì) ， 并 且 由于 動 模 為 嵌 入 式 組 合 ， 故 必 須 安 裝 動 模 支 撐 板 ， 查 《 實(shí) 用 模 具 技 術(shù) 手 冊 》 11.1.2－ 塑 料 注 射 模 中 小 型模 架 （ GB/T 12556.1-90） ， 選 取 模 架 的 基 本 形 式 為 ： 點(diǎn) AY 型 ， 其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 6－ 1 所 示 ：【 圖 6－ 1】 模 架6.1.2 模 板 及 組 合 精 度根 據(jù) 型 腔 尺 寸 及 考 慮 側(cè) 向 分 型 機(jī) 構(gòu) ， 選 取 模 架 尺 寸 為 250mm×300mm， 各 板 的 厚 度 尺 寸 由 《 使 用21模 具 技 術(shù) 手 冊 》 表 11－ 2， 考 慮 型 腔 厚 度 ， 選 擇 定 模 板 厚 25mm， 動 模 板 厚 40mm， 脫 澆 道 板 厚 15， 動模 支 撐 板 厚 35mm， 座 板 厚 度 25mm， 墊 塊 厚 度 63mm。動 定 模 板 孔 位 精 度 及 與 基 準(zhǔn) 面 的 位 置 精 度 需 達(dá) 到 互 換 。 動 模 板 、 定 模 板 的 垂 直 度 、 平 行 度 、 導(dǎo) 柱孔 距 及 至 基 準(zhǔn) 面 邊 距 的 尺 寸 精 度 和 模 架 組 合 技 術(shù) 要 求 如 下 ：A.基 準(zhǔn) 面 垂 直 度 誤 差 ⊥ 300： 0.02；B.模 板 厚 度 方 向 兩 平 面 平 行 度 誤 差 ∥ 300： 0.02；C.導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 孔 距 偏 差 ；.m??D.導(dǎo) 柱 孔 至 基 準(zhǔn) 面 邊 距 偏 差 ；.E.組 合 后 定 動 模 固 定 板 上 下 平 面 平 行 度 誤 差 ∥ 300： 0.02；F.組 合 后 分 型 面 貼 合 間 隙 0.36.2 開 模 行 程 校 核選 取 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 及 確 定 各 模 板 尺 寸 后 ， 我 們 就 可 以 計(jì) 算 其 開 模 行 程 并 進(jìn) 行 校 核 ， 以 確 定 注 射 機(jī) 的 選擇 是 否 合 理 。由 于 本 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 點(diǎn) 澆 口 形 式 ， 故 為 多 分 型 面 注 射 模 ， 并 且 由 于 選 用 的 注 射 機(jī) 為 XS-ZY-125 型注 射 機(jī) ， 故 最 大 開 模 行 程 與 模 具 厚 度 無 關(guān) ， 如 圖 所 示 ， 開 模 距 離 按 下 式 計(jì) 算 ：maxs【 圖 6－ 2】 開 模 行 程135~10sHm??其 中 H1=60mm， H2=32mm， H3=10,故 ：s≈ 110mm< axs22第 七 章 成 型 零 部 件 設(shè) 計(jì)成 型 零 件 是 指 構(gòu) 成 模 具 型 腔 的 零 件 ， 通 常 包 括 了 凸 模 、 凹 模 、 成 型 桿 、 成 型 塊 等 。 設(shè) 計(jì) 時 應(yīng) 首 先根 據(jù) 塑 料 的 性 能 、 制 件 的 使 用 要 求 確 定 型 腔 的 總 體 結(jié) 構(gòu) 、 進(jìn) 料 口 、 分 型 面 、 排 氣 部 位 、 脫 模 方 式 等 ，然 后 根 據(jù) 制 件 尺 寸 ， 計(jì) 算 成 型 零 件 的 工 作 尺 寸 ， 從 機(jī) 加 工 工 藝 角 度 決 定 型 腔 各 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 和 其 他 細(xì) 節(jié)尺 寸 ， 以 及 機(jī) 加 工 工 藝 要 求 等在 工 作 中 ， 成 型 零 件 承 受 高 溫 高 壓 塑 件 熔 體 的 沖 擊 和 磨 擦 。 在 冷 卻 固 化 中 形 成 了 塑 件 的 形 體 、 尺寸 和 表 面 。 在 開 模 和 脫 模 時 需 要 克 服 塑 件 的 粘 著 力 。 成 型 零 件 在 充 模 保 壓 階 段 承 受 很 高 的 型 腔 壓 力 ，它 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 必 須 在 許 可 范 圍 內(nèi) 。 成 型 零 件 的 結(jié) 構(gòu) ， 材 料 和 熱 處 理 的 選 擇 及 加 工 工 藝 性 ， 是 影 響 模具 工 作 壽 命 的 主 要 因 素 。7.1 成 型 零 件 的 材 料 選 擇構(gòu) 成 型 腔 的 零 件 統(tǒng) 稱 為 成 型 零 件 ， 本 例 的 模 具 成 型 零 件 包 括 凸 模 、 凹 模 和 側(cè) 抽 芯 部 件 。 由 于 型 腔直 接 與 高 溫 高 壓 的 塑 料 相 接 觸 ， 它 的 質(zhì) 量 直 接 關(guān) 系 到 制 件 質(zhì) 量 ， 因 此 要 求 它 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 、 剛 度 、 硬度 、 耐 磨 力 以 承 受 塑 料 的 擠 壓 力 和 料 流 的 磨 擦 力 和 足 夠 的 精 度 和 表 面 光 潔 度 ， 以 保 證 塑 料 制 品 表 面 光高 美 觀 ， 容 易 脫 模 ， 一 般 來 說 成 型 零 件 都 應(yīng) 進(jìn) 行 熱 處 理 ， 使 其 具 有 HRC40 以 上 的 硬 度 ， 如 成 型 產(chǎn) 生 腐蝕 性 氣 體 的 塑 料 如 聚 氯 已 烯 等 。 還 應(yīng) 選 擇 耐 腐 蝕 的 鋼 材 。根 據(jù) 塑 件 表 面 質(zhì) 量 要 求 ， 查 《 塑 性 成 型 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 》 附 錄 G（ 常 用 模 具 材 料 與 熱 處 理 ） ， 本設(shè) 計(jì) 成 型 零 件 選 用 3Cr2Mo 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 硬 度 ≥ 55HRC,耐 磨 性 號 好 且 處 理 過 程 變 形 小 。 還 有 較 好 的 電 加工 及 耐 腐 蝕 性 。7.2 成 型 零 件 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)傳 統(tǒng) 的 成 型 零 件 設(shè) 計(jì) 方 法 一 般 為 根 據(jù) 塑 件 結(jié) 構(gòu) 及 精 度 尺 寸 ， 并 考 慮 塑 料 收 縮 率 ， 計(jì) 算 出 成 型 零 件的 工 作 尺 寸 ， 這 種 方 法 有 以 下 幾 個 缺 點(diǎn) ：A.自 由 曲 面 的 設(shè) 計(jì) 比 較 難 ；B. 曲 面 的 尺 寸 不 易 表 達(dá) 清 楚 ；C.計(jì) 算 量 大 ， 設(shè) 計(jì) 效 率 低 。 為 了 克 服 以 上 缺 點(diǎn) ， 本 次 設(shè) 計(jì) 中 采 用 了 目 前 在 模 具 設(shè) 計(jì) 制 造 行 業(yè) 具 有 領(lǐng) 先 地 位 的 PRO/ENGINEER設(shè) 計(jì) 軟 件 進(jìn) 行 成 型 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) 。7.2.1 PRO/E 中 的 模 具 模 塊 設(shè) 計(jì)利 用 PRO/ENGINEER 內(nèi) 置 的 模 具 設(shè) 計(jì) 模 塊 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) 一 般 有 以 下 幾 步 ：a.在 設(shè) 計(jì) 的 塑 件 外 層 生 成 一 個 大 小 合 理 的 胚 料 ， 胚 料 即 以 后 生 成 的 凹 模 凸 模 的 大 小 ；23b.輸 入 塑 件 材 料 的 收 縮 率 ， 為 后 面 生 成 成 型 零 件 提 供 參 數(shù) ；c.用 cut 命 令 設(shè) 計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 的 主 流 道 、 分 流 道 及 澆 口 （ 也 可 在 生 成 模 具 成 型 零 件 后 再 完 成 澆 注 系統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) ） ；d.用 parting surf 命 令 設(shè) 計(jì) 出 分 模 面 （ 包 括 主 分 模 面 及 側(cè) 型 芯 分 模 面 ） ；e.采 用 split 命 令 進(jìn) 行 自 動 分 模 ， 生 成 成 型 零 件 ， 同 時 檢 測 分 模 面 是 否 有 問 題 ；f.用 molding 命 令 對 模 腔 進(jìn) 行 填 充 ， 生 成 澆 注 件 。g.用 mold opening 定 義 模 具 開 模 動 作 生 成 爆 炸 圖 。 以 下 對 凹 模 、 凸 模 的 設(shè) 計(jì) 分 述 。1.分 模 面 設(shè) 計(jì)由 于 塑 件 本 身 有 諸 多 孔 、 缺 口 ， 以 及 側(cè) 抽 芯 孔 等 等 ,故 在 分 模 設(shè) 計(jì) 時 需 要 把 這 些 孔 全 部 補(bǔ) 上 ， 側(cè)抽 芯 也 必 須 設(shè) 計(jì) 單 獨(dú) 的 分 模 面 ， 模 具 才 能 夠 順 利 的 進(jìn) 行 開 模 ， 通 常 把 在 PRO/E 中 進(jìn) 行 補(bǔ) 面 的 過 程 稱 為“靠 破 孔 ” ， 設(shè) 計(jì) 如 下 圖 所 示 ：2.模 具 開 模 動 作 模 擬 及 開 模 檢 測在 分 模 面 設(shè) 計(jì) 完 成 之 后 ， 可 由 分 模 面 和 坯 料 自 動 生 成 模 具 體 積 快 和 型 腔 ， 并 進(jìn) 一 步 生 成 模 具 模 仁及 澆 注 件 。 在 此 基 礎(chǔ) 上 ， 就 可 以 對 分 模 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 行 相 應(yīng) 的 檢 測 ， 如 倒 勾 檢 測 、 拔 模 斜 度 檢 測 等 等 ， 并 可簡 單 的 模 擬 模 具 開 模 動 作 。此 外 ， 由 于 暫 時 只 對 模 具 進(jìn) 行 了 公 母 模 及 側(cè) 滑 塊 的 簡 單 劃 分 ， 并 沒 對 其 做 具 體 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ， 所 以此 處 的 開 模 動 作 模 擬 也 只 是 為 了 進(jìn) 行 模 具 的 倒 勾 檢 測 及 拔 模 檢 測 。開 模 圖 及 各 檢 測 結(jié) 果 如 下 所 示 ：【 圖 7－ 1】 分 模 面【 圖 7－ 2】 開 模24除 模 擬 開 模 動 作 之 外 ,我 們 還 可 以 利 用 PRO/ENGINEER 模 具 分 析 中 的 拔 模 檢 測 功 能 ,檢 查 模 具 的 拔模 斜 度 :分 別 對 定 模 和 動 模 進(jìn) 行 拔 模 檢 測 ,其 檢 測 結(jié) 果 如 下 :結(jié) 論 :綜 合 以 上 分 析 可 知 ， 分 模 設(shè) 計(jì) 無 倒 勾 存 在 ， 可 順 利 開 模 ； 而 拔 模 檢 測 圖 顯 示 ， 模 具 的 動 定 模兩 側(cè) 最 小 拔 模 斜 度 均 為 零 度 ， 不 過 考 慮 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 較 小 ， 并 無 大 的 拔 模 面 存 在 ， 并 且 拔 模 距 離 均 只 有幾 個 毫 米 ， 綜 合 考 慮 ， 并 不 會 對 開 模 和 塑 件 質(zhì) 量 產(chǎn) 生 大 的 影 響 。7.2.2 凹 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)凹 模 是 成 型 塑 件 外 表 面 的 部 件 ， 凹 模 按 其 結(jié) 構(gòu) 不 同 可 分 為 整 體 式 和 組 合 式 兩 大 類 ， 而 組 合 式 又 可分 為 嵌 入 式 組 合 、 鑲 拼 式 組 合 及 瓣 合 式 等 。 1.整 體 式 凹 模由 一 整 塊 金 屬 加 工 而 成 ， 其 特 點(diǎn) 是 牢 固 ， 不 易 變 形 ， 因 此 對 于 形 狀 簡 單 ， 容 易 制 造 或 形 狀 雖 然 比較 復(fù) 雜 ， 但 保 可 以 采 用 仿 形 機(jī) 等 殊 須 加 工 方 法 加 工 的 場 合 是 適 宜 的 。 整 體 結(jié) 構(gòu) 有 如 下 優(yōu) 點(diǎn) ：a.成 型 零 件 的 剛 性 好 ；b.模 具 分 解 組 合 容 易 ；c.零 件 數(shù) 量 少 ；d.制 品 表 面 分 型 痕 跡 少 ；e.模 具 外 形 尺 寸 可 以 減 少 。整 體 結(jié) 構(gòu) 的 缺 點(diǎn) 如 下 ：a.難 以 排 氣 ；b.需 要 采 用 精 密 磨 削 加 工 ；【圖 7－3】拔模檢測25c.制 品 的 棱 邊 ， 拐 角 處 難 以 加 工 成 角 形 ；d.當(dāng) 塑 料 制 品 形 狀 復(fù) 雜 是 ， 其 型 腔 的 加 工 工 藝 性 較 差一 般 此 類 成 型 零 件 都 是 在 淬 硬 后 在 進(jìn) 行 加 工 ， 所 以 整 體 結(jié) 構(gòu) 的 模 具 采 用 電 火 花 成 型 加 工 為 主 、 銑削 加 工 、 磨 削 加 工 、 電 火 花 線 切 割 為 輔 的 加 工 方 法 ， 并 且 在 先 進(jìn) 的 型 腔 加 工 機(jī) 床 還 未 普 遍 應(yīng) 用 之 前 ，整 體 式 型 腔 一 般 只 用 在 形 狀 簡 單 的 小 形 塑 件 的 成 型 。2.組 合 式 凹 模組 合 式 型 腔 是 由 兩 個 以 上 零 件 組 合 而 成 的 。 這 種 型 腔 改 善 了 加 工 工 藝 性 ， 減 少 了 熱 處 理 變 形 ， 節(jié)約 了 模 具 貴 重 材 料 ， 但 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 ， 裝 配 比 較 麻 煩 ， 塑 件 制 品 表 面 可 能 留 有 鑲 拼 痕 跡 ， 組 合 后 的 型 腔牢 固 性 較 差 。 因 此 ， 這 種 型 腔 主 要 用 于 形 狀 復(fù) 雜 的 塑 料 制 品 的 成 型 。組 合 式 型 腔 的 組 合 形 式 很 多 ， 常 見 的 有 嵌 入 式 、 鑲 拼 式 及 瓣 合 式 幾 種 ：嵌 入 式 組 合 型 腔 ：a.整 體 嵌 入 式 組 合 型 腔 。 對 于 小 型 塑 件 采 用 多 型 腔 塑 料 模 成 型 時 ， 各 單 個 型 腔 一 般 采 用 冷 擠 壓 、電 加 工 、 電 鑄 等 方 法 制 成 ， 然 后 整 體 嵌 入 模 中 。 型 腔 鑲 件 的 外 形 通 常 是 帶 臺 階 的 圓 柱 形 ， 先 嵌 入 型 腔固 定 板 后 ， 再 用 支 撐 板 、 螺 釘 將 其 固 定 ； 如 要 求 嚴(yán) 格 定 位 時 ， 可 用 銷 釘 或 平 鍵 定 位 防 轉(zhuǎn) 。此 型 腔 形 狀 及 尺 寸 一 致 性 較 好 ， 更 換 方 便 ， 可 節(jié) 約 貴 重 金 屬 ， 但 模 具 體 積 較 大 ， 用 特 殊 加 工 法 。b.局 部 鑲 嵌 式 組 合 型 腔 。 為 了 加 工 方 便 或 由 于 型 腔 某 一 部 位 容 易 磨 損 ， 需 要 更 換 者 采 用 局 部 鑲 嵌的 辦 法 ， 此 部 位 的 鑲 件 單 獨(dú) 制 成 ， 然 后 嵌 入 模 體 。此 外 還 有 鑲 拼 式 、 瓣 合 式 等 組 合 型 腔 形 式 ， 在 此 不 做 闡 述 。 由 以 上 的 比 較 容 易 看 出 ， 當(dāng) 塑 件 較 小 ，形 狀 較 為 復(fù) 雜 式 ， 并 且 一 模 多 腔 成 型 時 ， 采 用 嵌 入 式 組 合 型 腔 是 較 為 合 理 的 選 擇 ， 故 此 例 選 用 的 凹 模形 式 即 為 整 體 鑲 嵌 式 ， 四 個 型 腔 分 為 四 個 鑲 塊 ， 固 定 方 式 采 用 支 撐 板 固 定 ， 故 不 需 要 安 裝 螺 釘 ， 其 結(jié)構(gòu) 如 圖 所 示 ：[圖 7－ 4】 凹 模26【 圖 7－ 5】 型 腔 鑲 塊7.2.3 凸 模 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)凸 模 設(shè) 計(jì) 的 方 法 與 凹 模 設(shè) 計(jì) 方 法 基 本 一 樣 ， 由 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 可 知 ， 凸 模 也 采 用 局 部 鑲 嵌 形 式 ，考 慮 定 模 部 分 無 支 撐 板 ， 故 鑲 塊 的 固 定 形 式 不 同 于 凹 模 鑲 塊 ， 而 采 用 內(nèi) 六 角 圓 柱 螺 釘 固 定 ： 【 圖 7－ 6】 凸 模27【 圖 7－ 7】 型 芯 鑲 塊7.2.4 型 腔 型 芯 尺 寸 計(jì) 算 ：由 于 本 設(shè) 計(jì) 采 用 PRO/ENGINEER 設(shè) 計(jì) 軟 件 ， 所 以 型 腔 及 型 芯 的 各 尺 寸 可 在 PRO/ENGINEER 中 設(shè) 置 塑性 材 料 的 收 縮 率 后 自 動 得 到 ， 故 在 此 不 做 手 工 計(jì) 算 ， 型 腔 尺 寸 參 見 附 圖 -型 芯 鑲 塊 。28第 八 章 側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)當(dāng) 塑 件 側(cè) 壁 上 帶 有 的 與 開 模 方 向 不 同 的 內(nèi) 外 側(cè) 孔 或 側(cè) 凹 等 阻 礙 塑 件 成 型 后 直 接 脫 模 時 ， 必 須 將 成型 側(cè) 孔 或 側(cè) 凹 零 件 做 成 活 動 的 ， 這 種 零 件 稱 為 側(cè) 型 芯 （ 俗 稱 活 動 型 芯 ） 。 在 塑 件 脫 模 前 必 須 先 抽 除 側(cè)型 芯 ， 然 后 再 從 模 具 中 推 出 塑 件 ， 完 成 側(cè) 型 芯 的 抽 出 和 復(fù) 位 的 機(jī) 構(gòu) 即 叫 做 側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 。 本 設(shè) 計(jì)中 ， 塑 件 的 一 端 有 兩 個 側(cè) 孔 ， 故 必 須 設(shè) 計(jì) 側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) ， 模 具 才 能 順 利 脫 模 。8.1 側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 類 型 選 擇側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 根 據(jù) 動 力 來 源 的 不 同 ， 一 般 可 將 其 分 為 機(jī) 動 、 液 壓 或 氣 動 以 及 手 動 等 三 大 類 型 。機(jī) 動 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 是 利 用 注 射 機(jī) 開 模 力 作 為 動 力 ， 通 過 有 關(guān) 傳 動 零 件 使 力 作 用 于 側(cè) 向 成 型零 件 而 將 模 具 側(cè) 向 分 型 或 把 側(cè) 向 型 芯 從 塑 料 制 品 中 抽 出 ， 合 模 時 又 靠 它 使 側(cè) 向 成 型 零 件 復(fù) 位 。 這 類 機(jī)構(gòu) 雖 然 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ， 但 分 型 與 抽 芯 無 需 手 工 操 作 ， 生 產(chǎn) 率 較 高 ， 并 且 機(jī) 動 抽 芯 具 有 較 大 的 抽 芯 力 ，抽 芯 距 大 ， 故 生 產(chǎn) 中 廣 泛 采 用 ， 故 本 設(shè) 計(jì) 采 用 機(jī) 動 側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 。機(jī) 動 抽 芯 按 傳 動 方 式 又 可 分 為 斜 導(dǎo) 柱 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 、 斜 滑 塊 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 、 齒 輪 齒 條 抽 芯 機(jī)構(gòu) 和 其 它 形 式 抽 芯 機(jī) 構(gòu) ， 本 設(shè) 計(jì) 選 用 斜 導(dǎo) 柱 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 。8.2 抽 芯 距 確 定 與 抽 芯 力 計(jì) 算8.2.1 抽 芯 距側(cè) 向 型 芯 或 側(cè) 向 成 型 模 腔 從 成 型 位 置 導(dǎo) 不 妨 礙 塑 件 的 脫 模 推 出 位 置 所 移 動 的 距 離 成 為 抽 芯 距 ， 通常 用 s 表 示 。 此 外 ， 為 安 全 起 見 ， 側(cè) 向 抽 芯 距 離 通 常 壁 塑 件 上 的 側(cè) 孔 、 側(cè) 凹 的 深 度 或 側(cè) 向 凸 臺 的 高 度大 2～ 3mm。由 圖 8－ 1 可 知 ， 本 塑 件 的 側(cè) 孔 即 六 角 孔 的 深 度 為 3.5mm， 故 抽 芯 距 ：s＝ 3.5＋ 2～ 3（ mm） ， 取 s＝ 6mm8.2.2 抽 芯 力【 圖 8－ 1】 抽 芯距29抽 芯 力 的 計(jì) 算 同 脫 模 力 的 計(jì) 算 相 同 ， 對 于 側(cè) 向 凸 起 較 少 的 塑 件 的 抽 芯 力 通 常 比 較 小 ， 僅 僅 是 克 服塑 件 與 側(cè) 型 腔 的 粘 附 力 和 側(cè) 型 腔 滑 塊 移 動 時 的 摩 擦 阻 力 。 對 于 側(cè) 型 芯 的 抽 芯 力 ， 往 往 采 用 如 下 的 公式 進(jìn) 行 估 算 ：(《 塑 料 成 型 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 》 5－ 59)(cosin)CFhp?????式 中 ： ——抽 芯 力 (N）C——側(cè) 型 芯 成 型
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