罩蓋板注射模具設(shè)計(jì)與制造

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Equation Chapter 1 Section 1鹽 城 工 學(xué) 院模 具 設(shè) 計(jì) 綜 合 實(shí) 踐報(bào) 告 書(shū)題 目： 罩蓋板注射模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 提交日期： 機(jī)械優(yōu)集學(xué)院 三維設(shè)計(jì)制造系1摘 要本文通過(guò)對(duì)罩蓋板模具設(shè)計(jì),通過(guò)認(rèn)識(shí)和了解塑料模具設(shè)計(jì)一些設(shè)計(jì)原則和方法.并且可以通過(guò)三維和二維軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì),提高自己的繪圖能力。為今后從事設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次主要重點(diǎn)對(duì)塑件的成型原理、原料選用和注射技術(shù)進(jìn)行分析。通過(guò)根據(jù)形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等?！娟P(guān)鍵詞】 塑料；模具設(shè)計(jì)；注塑模具全套圖紙加 1538937062AbstractFactory coil mould design, this paper through the plastic mold design and some design principles and methods. And it can pass three under two kinds of software for plastic mold design, improve their ability to draw. Engaged in the design for the future work laid a solid foundation. The main focus on the forming principle of plastic parts, raw materials selection and injection technology were analyzed. By according to the shape, size, precision and surface quality requirement analysis, to determine the required moulding solutions, products after processing, the choice of the parting surface, cavity number and arrangement, the structure of molding parts, pouring system, etcKeyword: plastic；mold design；injection mold3目 錄Abstract 2前 言 .41.1 課題背景 .41.2 課題分析 .6第一章 塑件成型工藝性分析 .61.1 軟件簡(jiǎn)介 .61.2 塑件（某罩蓋板）分析 .8第二章 注塑模具的設(shè)計(jì) .122.1 擬定模具結(jié)構(gòu)形式. .122.2 確定型腔數(shù)量及排列形式 .132.3 分型面的確定： .142.4 注射機(jī)型號(hào)的確定 .152.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 182.5.1 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算 .192.5.2 主流道設(shè)計(jì) .202.5.3 分流道的設(shè)計(jì) 212.5.4 澆口的設(shè)計(jì) 222.5.5 冷料穴的設(shè)計(jì) 222.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 222.7 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 232.7.1 成型零部件結(jié)構(gòu) 232.7.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 252.7.3 成型零件工作尺寸計(jì)算 252.8 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 272.8.1 模架基本類型 272.8.2 模架的選擇 272.8.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 282.9 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 292.9.1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 292.9.2 脫模力的計(jì)算 .312.10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 332.10.1 冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 342.10.2 冷卻水道在定模和動(dòng)模中的位置 342.10.3 冷卻水道的計(jì)算 35第三章 模具的裝配 .403.1 模具的裝配順序 .403.2 開(kāi)模過(guò)程分析 .41設(shè)計(jì)小結(jié) .42附：模具裝配圖 .43致 謝 .44參考文獻(xiàn) .454前 言現(xiàn)代化的工業(yè)里面，模具是使用最多的也是最基礎(chǔ)的一個(gè)工藝裝置。模具在現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)中本身只是以個(gè)工具，但是其要求質(zhì)量高，所以又被人們當(dāng)作一種單獨(dú)的設(shè)備來(lái)用，模具的發(fā)展可以體現(xiàn)出當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和潛力，一些實(shí)體經(jīng)濟(jì)專業(yè)也是依據(jù)這個(gè)來(lái)判斷當(dāng)?shù)毓I(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。模具生產(chǎn)技術(shù)水平各個(gè)地方差異巨大，其發(fā)展水平的高低現(xiàn)在可衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高度的一個(gè)標(biāo)志。它在水平高低，主要體現(xiàn)在一些大產(chǎn)品質(zhì)量好壞的傷面，也體現(xiàn)在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。模具工業(yè)的好壞也體現(xiàn)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)上面，因?yàn)楦咝录夹g(shù)產(chǎn)品外觀零件基本都是模具生產(chǎn)的，所以模具在高新技術(shù)領(lǐng)域也有一席之地。企業(yè)才會(huì)有一個(gè)好的發(fā)展。此外在教育培養(yǎng)人才方面，最近幾年很多高校也開(kāi)設(shè)了模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，這樣對(duì)后續(xù)人才的培養(yǎng)也是非常重要的，模具是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的主要基礎(chǔ)設(shè)施。今后我國(guó)要使世界工廠得地位不撼動(dòng)，估計(jì)仍然需要依賴于模具工業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展，成為制造強(qiáng)國(guó)。1.1 課題背景模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來(lái)這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的要求越來(lái)越高，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，越來(lái)越普遍地采用塑料成型。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反映能力和速度。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過(guò)5程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。由于模具的使用特點(diǎn)，決定了模具設(shè)計(jì)也區(qū)別與其他行業(yè)。模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn)如下:a．塑件的物理力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)應(yīng)力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)。b．塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻或使熱固性塑料制品均勻地固化。c．塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和簡(jiǎn)化脫模結(jié)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝的要求。對(duì)于特殊用途的制品，還要考慮其光學(xué)性能、熱學(xué)性能、電性能、耐腐蝕性能等。目前，我國(guó)的模具制造技術(shù)已從過(guò)去只能制造簡(jiǎn)單模具發(fā)展到可以制造大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具。在塑料模具方面，能設(shè)計(jì)制造汽車保險(xiǎn)杠及整體儀表盤大型注射模。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)技術(shù)對(duì)塑料注塑過(guò)程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化，也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備，使模具制造能力大為提高。采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模，CAE 技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。某些國(guó)外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富、實(shí)用可靠的工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高。新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測(cè)6和控制，提高了大面積加工的深度控制精度。電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了模具表面質(zhì)量。模具逆向工程技術(shù)、快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)、三維掃描測(cè)量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)模具制造能力的提高也起到了很大作用。我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展；另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正朝著數(shù)字化方向發(fā)展。特別是模具成型零件方面的軟件等，這些技術(shù)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，進(jìn)而將數(shù)據(jù)交換到加工制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造，或?qū)⒃O(shè)計(jì)與制造連成一體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。1.2 課題分析本課題內(nèi)容是對(duì)罩蓋板繪圖建模、然后模具設(shè)計(jì)和加工工藝分析?；谏a(chǎn)實(shí)踐之上的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有型腔布局、澆口形式與位置、模胚選擇、分型面的確定、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置、注塑機(jī)臺(tái)選擇及注塑工藝分析等。根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，本模具采用采用一模兩腔布局，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天 200XA 型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD 繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算分析，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。選擇合理的加工方法。模具方案確定后進(jìn)行工藝分析。根據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，并且大大提高了注塑模的質(zhì)量。第一章 塑件成型工藝性分析1.1 軟件簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)中主要為模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算。裝配圖用AutoCAD來(lái)完成其三個(gè)視圖的顯示。產(chǎn)品建模和模具三維圖的繪畫(huà)我們用的是UG，其他零件圖也是用AutoCAD制圖。CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文簡(jiǎn)稱(Computer Aided Design)。7計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大算術(shù)邏輯運(yùn)算功能、大容量信息存儲(chǔ)與快速信息查找的能力，完成信息管理、數(shù)值計(jì)算、分析模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)和繪圖等項(xiàng)任務(wù)；而設(shè)計(jì)人員集中精力進(jìn)行有效的創(chuàng)造性思維，從而更好地完成從設(shè)計(jì)方案的提出、評(píng)介、分析模擬與修改到具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)全過(guò)程.對(duì)于機(jī)械行業(yè)來(lái)講，通用的CAD件是AutoCAD，但AutoCAD是一種通用的繪圖軟件，對(duì)機(jī)械行業(yè)針對(duì)性差，不過(guò)幸運(yùn)的是，AutoCAD是個(gè)開(kāi)放性軟件，可以對(duì)它進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，如采用Autolisp，ADS，ARX甚至采用VB 語(yǔ)言等，現(xiàn)今的高華CAD、天目CAD就是在該軟件的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的機(jī)械專業(yè)CAD。由于二次開(kāi)發(fā)的深入，加強(qiáng)了參數(shù)化設(shè)計(jì)、智能化設(shè)計(jì)等，這樣充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大的搜索功能和運(yùn)算功能。世界上第一套塑料模具CAD軟件是澳大利亞MOLDFLOW公司于1976年推出井以公司名字命名的MOLDFLOW。目前MOLDFLOW已經(jīng)發(fā)展得比較完善，實(shí)現(xiàn)了對(duì)注塑過(guò)程的模擬、設(shè)計(jì)原理的應(yīng)用和精確計(jì)算，并逐步優(yōu)化模擬過(guò)程，使設(shè)計(jì)工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段可以在計(jì)算機(jī)上“制造”塑料產(chǎn)品，并能靈活地適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。應(yīng)用MOLDFLOW公司的技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)成功地設(shè)計(jì)出了上萬(wàn)副模具。繼MOLDFLOW之后美國(guó)康奈爾大學(xué)、德國(guó)的亞森(Aachen)技術(shù)大學(xué)、美國(guó)的 C. V.公司、MCAP 公司、日本的 CAD-M公司等也相繼開(kāi)發(fā)了塑料模具CAD/CAM系統(tǒng)。第一套塑料模具 CAD/CAM經(jīng)過(guò)數(shù)年努力研制而成，于1982年推出，它就是后來(lái)稱為GRAFTEK的系統(tǒng)。塑料模具CAD/CAM的應(yīng)用帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)報(bào)導(dǎo)，美國(guó)Protety pe & Plastic Mold公司采用了Computool公司的CAD/CAM系統(tǒng)后，一年內(nèi)生產(chǎn)效率提高了一倍，節(jié)省了35%的準(zhǔn)備時(shí)間，制造周期平均縮短了30 %，材料節(jié)省了10%，模具成本降低了10%～30%。 國(guó)內(nèi)部分科研單位、大專院校也在塑料行業(yè)開(kāi)展了CAD技術(shù)的研制和開(kāi)發(fā)工作。華中理工大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室葉顯高、李德群、肖景容等研制成功了“實(shí)用化注塑模CAD/CAE/CAM微機(jī)系統(tǒng)HSC1. 1”；北京化工學(xué)院進(jìn)行了注塑充模過(guò)程計(jì)算機(jī)仿真；其他部分企業(yè)科研單位也做了一些探討工作，并且收到了一定的經(jīng)濟(jì)效益【10】?？偟膩?lái)講我國(guó)塑料模具CAD 僅僅處于開(kāi)發(fā)使用初期，很多自己研發(fā)的軟件并不是很成熟。81.2 塑件（某罩蓋板）分析在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級(jí)精度，未注采用 MT8 級(jí)精度。塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra 0.02～1.25 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑m?件的 1/2，即 Ra 0.01～0.63 。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。本次我們用 UG 建模盡量做到和實(shí)物一樣來(lái)構(gòu)建模型，主要設(shè)計(jì)的部分為我們將要罩蓋板其進(jìn)行注射模具設(shè)計(jì)，建模后如三維截圖的塑件,材料為 PP,通過(guò)查詢材料性能可以知道收縮率為0.3%～ 0.8％。我們是通過(guò)實(shí)物來(lái)逆向造型，通過(guò)測(cè)繪零件個(gè)尺寸有 UG 畫(huà)出產(chǎn)品三維模型后設(shè)計(jì)模具。塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性。可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能。此產(chǎn)品壁厚均勻，PP 性能優(yōu)良，成本低廉，符合需求生產(chǎn)量大的要求，容易成型，對(duì)于本課題零件相當(dāng)適用，所以在這選擇其為產(chǎn)品的材料。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高，為 Ra0.8 ，內(nèi)部為m?Ra1.2 。m?9設(shè)計(jì)的塑件的見(jiàn)零件圖 1-1 設(shè)計(jì)的時(shí)候所采用的塑料名稱——PP，塑件的生產(chǎn)批量——中等批量，塑件的體積為 mm3，通過(guò)查詢 PP 密度 g/cm3，3104?92.0通過(guò)計(jì)算可以知道單個(gè)產(chǎn)品的重量大約 4.2g。本設(shè)計(jì)產(chǎn)品為罩蓋板，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙塑料制品形狀如圖 1-1 10圖 1-1 產(chǎn)品圖聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯（isotactic polypropylene）、無(wú)規(guī)聚丙烯（atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三種。甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙烯，若甲基無(wú)秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱無(wú)規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹(shù)脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為 95%，其余為無(wú)規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無(wú)色固體，無(wú)臭無(wú)毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá) 167℃。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度小，是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過(guò)改性予以克服。共聚物型的 PP 材料有較低的熱變形溫度（100℃）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度，PP 的沖擊強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP 的維卡軟化溫度為 150℃。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP 不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。PP 的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率（MFR）通常在 1~100。低 MFR 的 PP 材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同 MFR 的材料，共聚型的抗沖強(qiáng)度比均聚型的要高。由于結(jié)晶，PP 的收縮率相當(dāng)高，一般為 1.6~2.0%。第二章 注塑模具的設(shè)計(jì)2.1 擬定模具結(jié)構(gòu)形式. 注射模是塑料注射成型工藝中不可缺少的工具，雖然其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但通常按結(jié)構(gòu)特征來(lái)說(shuō)，可分為二板式注射模、三板注射模、哈夫式注射模等。二板式注射模是最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)形式，是由動(dòng)模和定模兩塊組成的。二板式注射模可設(shè)計(jì)成單型腔二板式注射模和多型腔二板式注射模。根據(jù)實(shí)際塑11件的要求，單型腔二板式注射模也可以增添其他部件，如支撐銷和活動(dòng)成型芯等。三板注射模是在二板式注射模的兩塊外，還有一塊活動(dòng)的模板，所以叫做三板式注射模，俗稱雙開(kāi)模。這塊活動(dòng)模板上，可設(shè)置澆口、流道以及動(dòng)模所需的其他部件。模具開(kāi)啟時(shí)，這塊活動(dòng)模板與上述兩模板分離，塑件與澆口冷料分別從該板兩側(cè)取下，因此，三板式注射模就有兩個(gè)相互平行的分型面。三板式注射模也有一些缺點(diǎn)，如制造成本較高，加工復(fù)雜，模具重量增大制造周期長(zhǎng)等，所以很少用于大型或特大型塑件的注射模成型。在本設(shè)計(jì)中，由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故可采用二板式注射模。 如圖 2-1 可知該產(chǎn)品為規(guī)則的日用產(chǎn)品，模具可采用簡(jiǎn)單的兩板模推桿頂出結(jié)構(gòu)，如下圖圖 2-12.2 確定型腔數(shù)量及排列形式因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模二腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的布局應(yīng)該是每個(gè)產(chǎn)品在成型過(guò)程中的分得所需的壓力形同,以保證熔融狀態(tài)的塑料體能投均勻地、快速 的、充填每個(gè)型腔室,保證每個(gè)型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量、外觀均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。根據(jù)產(chǎn)品形狀分析和12任務(wù)書(shū)要求，需要滿足年產(chǎn)量 400 萬(wàn)個(gè)的生產(chǎn)任務(wù)，量相對(duì)還是比較大的，所以該模具我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)采用一模二腔。排列形式如圖 2-2圖 2-2 型腔布局方式2.3 分型面的確定：對(duì)模具而言。他的分型面可以看成是幾個(gè)可以分離的部分組成的，在將模具的接觸表面進(jìn)行分離的時(shí)候，可以將里面的塑料件拿出來(lái)，還可以將系統(tǒng)澆注進(jìn)行凝料，在塑料件成型的時(shí)候，所有的接觸面都是需要要封閉的，這樣封閉的面我們就叫做是分型面，這在模具的結(jié)構(gòu)當(dāng)中的很重要，在選擇塑料件的分型面的時(shí)候，我們可以只選擇一個(gè)，可以選擇好多個(gè)，我們要想將塑料件成型完整的話，進(jìn)行分型面的選擇是很重要的，我們采用最大平面處作為分型面。將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為13分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上；3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；6）使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，如圖所示。圖 2-3 分型面示意圖142.4 注射機(jī)型號(hào)的確定注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，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(jì)人員應(yīng)該對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)，選擇一臺(tái)和模具匹配的注射機(jī)，倘若用戶已經(jīng)提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或于用戶取得商量調(diào)整。1.所需注射量的計(jì)算（1）塑件質(zhì)量、體積計(jì)算:對(duì)于該設(shè)計(jì)，建立塑件模型,并用 UG 對(duì)此模型分析得：塑料制件體積 V1＝4澆注系統(tǒng)約為 V2＝5 ；塑料制件質(zhì)量 M1＝4.2g。（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可使用軟件測(cè)量塑件體積，由于該模具采用一模兩腔，所以，澆注系統(tǒng)凝料體積為V3=5cm3（3）該模具一次注射所需要的 PP體積 V0=V1+ V2+ V3 = 13cm3；質(zhì)量 M0=ρ?V0= 13.6g。2.注射機(jī)型號(hào)的選定近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)的注射機(jī)型號(hào)很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。最終查詢資料確定注射機(jī)型號(hào)為 HTF250X,具體參數(shù)如表：2-115表 2-1 注射機(jī)主要參數(shù)注射機(jī)的表稱注射量：V 機(jī)=139cm3本次注射量符合因?yàn)?PP 的注量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 13.6，而 HTF250X 注塑機(jī)的注射量滿足要求。注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。必須滿足以下關(guān)系。An??21式中 n --型腔數(shù)目--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2注射裝置 INJECTION UNIT A B C螺桿直徑 Screw Diameter mm 60 65 70螺桿長(zhǎng)徑比 Screw L/D Ratio L/D 21.7 20 18.6理論容量 Shot Size(Theoretical) cm3 727 853 989注射重量 Injection Weight(PS) g 662 776 900注射壓力 Injection Pressure Mpa 213 182 157螺桿轉(zhuǎn)速 Screw Speed rpm 0～185合模裝置 CLAMPING UNIT合模力 Clamp Tonnage KN 3000移模行程 Toggle Stroke mm 600拉桿內(nèi)距 Space Between Tie Bars mm 660x660最大模厚 Max.Mold Height mm 660最小模厚 Min.Mold Height mm 250頂出行程 Ejector Stroke mm 160頂出力 Ejector Tonnage KN 62頂出桿根數(shù) Ejector Number Piece 13其它 OTHERS最大油泵壓力 Max.Pump Pressure MPa 16油泵馬達(dá) Pump Motor Power kw 30電熱功率 Heater Power kw 19.65外形尺寸 Machine Dimension(LxWxH) m 6.5x2.0x2.4重量 Machine Weight t 12.5料斗容積 Hopper Capacity kg 50油箱容積 Oil Tank Capacity L 67016n=2 =1627 =680 1A2mA2=2x1627+660=420421n?注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：（ ）P F21An?式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）F—注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)教科書(shū)表 5-1，型腔內(nèi)通常為 20-40MPa，一般制品為 24-34MPa，精密制品為 39-44MP（ ）P=6304x28x1.1x0.001=1361KN3600KN21An?鎖模力符合要求鎖模力足夠注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開(kāi)模行程，以便與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī)，其開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)，對(duì)于多分型面注射模應(yīng)有： mHS10~521max???式中 --推出距離--包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度2=（水口料的長(zhǎng)度+20~30）所以后續(xù)的設(shè)計(jì)中總的開(kāi)模距離需要 H=250mm 以上就可以了。2.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先我們要了解塑件的成型性能和塑件使用材料的流動(dòng)特性。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也要考慮到好不好排氣,盡量設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充滿型腔。調(diào)整澆口大小和寬度用以保證塑件外觀漂亮和確保填充時(shí)可以均勻進(jìn)料。本設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式如圖 2-417圖 2-4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分流道截面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑料制件的結(jié)構(gòu)、采用塑料的工藝性、成型條件等因素有關(guān)。本套設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用圓形分流道， 直徑為 5mm。冷料井在流道中也非常重要。流道一般存在一些廢料，防止廢料進(jìn)入型腔里去，所以要設(shè)置存放廢料的地方；所以設(shè)置了冷料井。我們此處設(shè)計(jì)的就是勾針帶冷料。澆口的設(shè)計(jì)非常重要，它的位置位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要注意，通過(guò)查詢書(shū)籍可以知道澆口的面積一般占到的流道的 7%～ 9%，這次我們?cè)O(shè)計(jì)的澆口為方形的，澆口長(zhǎng)度為 1.2mm。2.5.1 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算1） 主流道凝料體積（3D 測(cè)量）V=20600mm3澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算（按分流道取其中一個(gè)方向計(jì)算）1）確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾??主流道 ～21150s????31s?分流道 218潛伏式澆口 ～31350s????4150s?2）確定體積流率 q(澆注系統(tǒng)各段的 q 值是不相同的)主流道的體積流率 1q3331.2510.265/4SRcms?????澆口體積流率 324330. /66Wh3）注射時(shí)間的計(jì)算模具充模時(shí)間 st12.549.3756Vsq????總式中 ------主流道體積流率 1q3/cms------注射時(shí)間 sts------模具成型時(shí)所需塑料熔體的體積 SV3c單個(gè)型腔充模時(shí)間 3t12.50.986SVsq??注射時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式求得注射時(shí)間 t324.7520.983.24st s?????根據(jù)注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)，可知 ≥注射機(jī)最短注射時(shí)間 2s，所選時(shí)間合理。t澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)按照澆口形式可以分為大水口澆注系統(tǒng)和細(xì)水口澆注系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。澆注系統(tǒng)組成：普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道5－澆口 6－型腔 7－冷料穴2.5.2 主流道設(shè)計(jì)所選用型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下：19噴嘴前段孔徑 d0=3mm噴嘴圓弧半徑 R0=12mm為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d 應(yīng)稍大于噴嘴直徑。d=d0+（0.5~1）=3.5mm主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角@通常為 2~4°，主流道角度過(guò)大時(shí)，容易卷入空氣而產(chǎn)品氣泡，主流道角度過(guò)小時(shí)，會(huì)使充填過(guò)程的壓力損耗率增大，所以本次設(shè)計(jì)的主流道傾斜角度為 1°，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1~2mm。這里取主流道球面半徑 R16mm，經(jīng)測(cè)量主流道長(zhǎng)度 L 取 95mm。2.5.3 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔，分流道的長(zhǎng)度應(yīng)該盡可能短，折彎少，盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一般取 Ra 為 1.6 m，本設(shè)計(jì)選擇矩形截面的分流道，d=5mm，采用流道布局如圖所示：流道布局202.5.4 澆口的設(shè)計(jì)側(cè)澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，一般塑料熔體從外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為圓形。側(cè)澆口的寬度和深度尺寸作如下取值：寬度 b=2 mm 深度 t=1 mm2.5.5 冷料穴的設(shè)計(jì)主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問(wèn)題必須在沒(méi)塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來(lái)。冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 5mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用 Z 倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開(kāi)模時(shí)倒錐形的冷料穴通過(guò)內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如圖：拉料針2.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在塑料熔體充模過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過(guò)熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣等。21由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜。我們?cè)谟米⑸錂C(jī)制造模具的時(shí)候，一個(gè)很重要的問(wèn)題就是排氣。，我們這個(gè)論文里面使用的排氣是間隙的排氣，不需要在設(shè)置一個(gè)排氣槽，可以通過(guò)間隙進(jìn)行排氣，在排氣的時(shí)候不要出現(xiàn)溢料就可以了。2.7 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算模具閉合時(shí)用來(lái)填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型過(guò)程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。2.7.1 成型零部件結(jié)構(gòu)成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。型腔是用來(lái)成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔及型芯，如圖所示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。針對(duì)型芯和型腔的工藝分析如下：形同點(diǎn)：型芯和型腔均需要加工成型區(qū)域，流道，澆口為位置，冷卻水路，固定用的螺絲孔。22不同點(diǎn)：型芯需要加工頂針孔，勾料針孔，型腔則需要加工澆口襯套孔型腔三維圖型芯三維圖232.7.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定成型零部件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開(kāi)零部件的工作尺寸。塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 PP 材料的平均收縮率為 0.5%，剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為：A=B+0.005B式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸2.7.3 成型零件工作尺寸計(jì)算采用平均值的計(jì)算方法。針對(duì)塑料件的大小還有成型的零部件的大小的差異，我們統(tǒng)一按照入體的原則來(lái)進(jìn)行標(biāo)注，也就是對(duì)包容面的大小進(jìn)行標(biāo)注的時(shí)候使用的是單向的正偏差，基本尺寸為最??；對(duì)于被包容面的大小標(biāo)注的時(shí)候使用的是單向的負(fù)偏差，這個(gè)時(shí)候基本尺寸是最大的；中心距進(jìn)行標(biāo)注使用的是雙向偏差 。（1） 型腔內(nèi)徑尺寸計(jì)算 z)43-DQ(M????（mm）24式中， MD—型腔內(nèi)徑尺寸（mm）D—制品的最大尺寸（mm）Q—塑料的平均收縮率（%），PP 的平均收縮率為0.5%?—制品公差43—系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.5~0.8之間z?—模具的制造公差，一般取 z?= 61~ 4按矩形計(jì)算，罩蓋板長(zhǎng)度、寬度上的最大尺寸分別為 1D=200mm 2D=100mm根據(jù)塑件的要求?。?1?=0.44mm 2?=0.28mm，則M1=（200＋200×0.005- ×0.44） 35.0?=201 35.0?mm42D=(100+100×0.005- ×0.28) 25.0?=100.525.0?mm3（2） 型芯徑向尺寸計(jì)算模具型芯徑向尺寸分長(zhǎng)、寬兩部分計(jì)算： z)43-DQ(dM?????(mm)式中， —型芯外徑尺寸(mm)251D—制品內(nèi)徑最小尺寸(mm)其余符號(hào)含義同型腔計(jì)算公式。 按矩形計(jì)算，罩蓋板長(zhǎng)度、寬度的最小尺寸分別為 1D=44mm 2D=4mm由上可知， 1? =0.44mm 2=0.28mm，則1MD=（44＋44×0.005- ×0.44） 0.35-=44.22 0.35-mm42=（4+4×0.005- ×0.28） 0.25-=4.02 0.25-mm32.8 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用2.8.1 模架基本類型注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、熱流道注射模。2.8.2 模架的選擇根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示：26模架結(jié)構(gòu)圖CI 型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口的注射成形模具。由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，以此分析計(jì)算：模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（180）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚+滑塊厚度 350mm?模架的寬 W=型腔寬度（100）+導(dǎo)向桿的直徑+模板壁厚+滑塊厚度 250mm?根據(jù)成型型腔的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。參考成型型腔厚度，考慮模板強(qiáng)度要求，定模板厚度取 70mm，動(dòng)模板厚度取 80mm。考慮頂出行程要求，支撐板取 80mm 以滿足。綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：CI-2535-A70-B800-C80。2.8.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開(kāi)合模時(shí)，保證公母模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)（1） 導(dǎo)向零件（主要是導(dǎo)柱和導(dǎo)套）應(yīng)該盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)模架已設(shè)計(jì)好的尺寸，這樣有利于保證質(zhì)量和減少設(shè)計(jì)周期，導(dǎo)柱、導(dǎo)套到模具側(cè)27壁必須要有足夠的距離，必須滿足模具的強(qiáng)度要求，防止因模板變形而引起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)失效。（2） 現(xiàn)在根據(jù)模具的型號(hào)，一套模具正常需要二到四根導(dǎo)柱。由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。（3） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在分型面處應(yīng)有承屑槽（4） 導(dǎo)柱`導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行（5） 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零件。2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)（1） 有單節(jié)與臺(tái)階式之分導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須高出公模端面 6…8mm（2） 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有倒圓角處理（3） 固定方式凸臺(tái)形式固定在模板上（4） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套需要熱處理來(lái)增加硬度、剛度、耐磨性。3. 導(dǎo)套和導(dǎo)套孔（1） 無(wú)導(dǎo)套的導(dǎo)套孔，直接開(kāi)在模板上?，F(xiàn)在常規(guī)設(shè)計(jì)師導(dǎo)套孔直接開(kāi)在定模板上、然后在鑲嵌一個(gè)有托導(dǎo)套上去。（2） 導(dǎo)套有有托式、臺(tái)階式、凸臺(tái)式（3） 在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。一般情況下,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用,用于保證動(dòng)模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確對(duì)合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉,起到合模導(dǎo)向的作用.2.9 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.9.1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件從模具上取下以前有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過(guò)程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推桿，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。28脫模機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推桿推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等。推出、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：（1）防止產(chǎn)品在脫模是產(chǎn)品變形（在剛脫模可以有一定的變形量，滿足一定條件的冷卻時(shí)間后恢復(fù)，不能形成永久變形）；（2）推力根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、大小要合理安排；（3）推桿頂出力必須小于塑件所能承受的頂出力，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；（4）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；考慮到塑件的特征等要求不高，決定選用簡(jiǎn)單的推桿機(jī)構(gòu)、使用最廣泛的推桿頂出機(jī)構(gòu)。推桿將塑件從動(dòng)模的型芯推出脫模，由于設(shè)置推桿的設(shè)計(jì)推桿截面為圓形，這樣制造和加工、維修、替換簡(jiǎn)單。該塑件采用了推桿，其分布情況如圖所示，這些推桿的作用，使制品受推出力從而脫模。采用臺(tái)肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計(jì)時(shí)推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動(dòng)。推桿與推桿孔配合一般為 ，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，PP9/8/fHf或塑料的溢料間隙為 。m06.~4.根 據(jù) 塑 件 的 形 狀 ， 本 模 具 可 才 用 推 桿 頂 出 。復(fù) 位 桿 長(zhǎng) 度 尺 寸 ：L4=L 推 桿 固 定 板 ++L 型 芯 板 +20=20+80+20=245mm復(fù) 位 桿 徑 向 尺 寸 參 考 標(biāo) 準(zhǔn) 見(jiàn) 尺 寸 ， 取 d=30mm。推 出 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì)1） .推 件 力 的 計(jì) 算推件力 ??1cosintFApqA?????式中 A—塑件包絡(luò)型芯的面積（ ）2m29—塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，p 取 0.8×107～1.2×10 7Pa —脫模斜度?—大氣壓力 0.09MPaq—塑件對(duì)鋼的檫系數(shù)，約為 0.1～0.3；?—塑件垂直于脫模方向的投影面積（ ）1A2m模具設(shè)計(jì)手冊(cè)第 70 頁(yè)可知道 PP 的脫模斜度 = ?40，A 103.5?2m=[103.5×1.0× (0.2cos -sin )/ +0.09×17×15]=11.6kNtF71040， ， 61（2）確定頂出方式及推桿位置根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定在制品的四角上設(shè)置六根普通的圓推桿。普通的圓形推桿按 GB4169.—1984 選用，均可滿足推桿剛度要求。經(jīng)查相關(guān)資料，選用 ￠6㎜×250㎜型號(hào)的圓型推桿 5 根，由于沒(méi)有小推桿，推出裝置可不設(shè)導(dǎo)向裝置，推桿示意圖如下。圖 2-82.9.2 脫模力的計(jì)算脫模力的產(chǎn)生范圍：