手柄注塑成型工藝及模具設計

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目 錄第 1 章 塑料成型工藝性分析·····································································11.1 塑件分析··································································································11.2 性能分析··································································································11.3 注射工藝參數(shù)··························································································2第 2 章 分型面位置的分析和確定···························································32.1 分型面的選擇原則····················································································32.2 分型面選擇方案························································································3第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定··············································43.1 數(shù)量·······································································································43.2 排列方式································································································4第 4 章 注射機的選擇和有關(guān)工藝參數(shù)的校核·····································54.1 所需注射量的計算··················································································54.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算················54.3 注射機型號的選定················································································—64.4 有關(guān)工藝參數(shù)的校核··············································································7第 5 章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算···································85.1 主流道的設計····························································································85.2 冷料穴的設計····························································································95.3 分流道的設計···························································································105.4 澆口設計··································································································115.5 澆注系統(tǒng)的平衡·······················································································12第 6 章 成型零件的設計及力學計算························································126.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設計·····················································································126.2 成型零件工作尺寸計算··········································································126.3 成型零件的強度及支撐板厚度計算························································15第 7 章 模架的確定和標準件的選用························································157.1 標準模架分類·······················································································157.2 中小型標準模架的結(jié)構(gòu)形式和模架的選擇···········································157.3 定模板尺寸的計算················································································157.4 型腔的布置···························································································157.5 動模板尺寸的計算················································································177.6 注塑機是校核·······················································································18第 8 章 導向機構(gòu)的設計·············································································19第 9 章 脫模機構(gòu)的設計·············································································219.1 推出機構(gòu)的導向·····························································································229.2 推出機構(gòu)的復位·····························································································22第 10 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計····································································2310.1 冷卻系統(tǒng)的設計·························································································2310.2 模具冷卻系統(tǒng)的設計原則··········································································2310.3 型腔冷卻形式·····························································································23第 11 章 模具總體結(jié)構(gòu)··············································································25設計總結(jié)參考文獻0第 1 章 塑料成型工藝性分析1.1 塑件分析該塑件為手柄,所用材料為 ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）,無顏色要求,該塑件是日用品,承受外力的幾率較大,如沖擊載荷,振動,摩擦等情況比較多;塑件的工作溫度是室溫,這使得在材料選擇時對熱變形溫度,脆化溫度,分解溫度的要求降低;作為一種日用品,生產(chǎn)批量應該是大批大量生產(chǎn) ,這樣,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命,在材料的選擇時要綜合各種因素。1.2 性能分析① 使用性能ABS 樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。② 成型性能 1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥 80-90 度,3 小時. 2宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270 度).對精度較高的塑件,模溫宜取 50-60 度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度. 3.如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?表１-１密度 1.05~1.18g/cm3 比體積 1.03-1.06cm3/g吸水率 0.01 14h/% 玻璃化溫度 -120 至-125 oc熔點 105-137oc 計算收縮率 0.4-0.9%比熱容 2310J/(kg.k) 屈服強度 22-30MPa抗拉強度 27MPa 拉伸彈性模量 0.84-0.95GPa抗彎強度 27-40MPa 彎曲彈性模量 1.1-1.4MPa抗壓強度 22MPa數(shù)據(jù)源自參考文獻[4]11.3 注射工藝參數(shù)表１-２注射成型機類型 螺桿式 轉(zhuǎn)速 30-60r/min料筒溫度℃ 中段 160~220 噴嘴溫度℃ 185~195模具溫度℃ 55~75 噴嘴形式 直通式注射壓力 MPa 70~130源自參考文獻[1]表 4-182第 2 章 分型面位置的分析和確定2.1 分型面的選擇原則在塑件設計階段,就應該考慮成型時分型面的形狀數(shù)量,否則就無法用模具成型。在模具設計階段,應首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理,對塑件質(zhì)量工藝,操作難易程度和模具設計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的一個關(guān)鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu):由參考書 [1]可知①.分型面的選擇應便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),選擇分型面應盡量使塑件開模時留在動模;②.分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整;③.分型面的選擇應保證塑件尺寸精度;④.分型面選擇應有利于排氣;⑤.分型面選擇應便于模具零件的加工;⑥.分型面選擇應考慮注射機的規(guī)格2.2 分型面選擇方案綜合以上各點因素主要基于分型面應選在塑件的最大截面處原則初步把塑件的分型面選在如下圖 1-1 所示。圖１-１3第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定3.1 數(shù)量分型面確定以后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來說,大中型塑件和塑件精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。但對于精度要求不高的小型塑件(沒有配合精度要求),形狀簡單,又是大批量生產(chǎn)時,若采用多型腔?？墒股a(chǎn)率大為提高降低成本。結(jié)合塑件的批量,質(zhì)量要求,塑料的品種形狀尺寸及塑件的生產(chǎn)成本,所選用的技術(shù)要求和規(guī)范,選擇一模四腔。3.2 排列方式本模具設計采用一模兩腔。現(xiàn)代注塑機的料筒通常置于定模板中心軸上，型腔的安排必須考慮主流道，只有這樣才能滿足下面的條件：各型腔應在相同溫度下同時充填，即分流道長度均等；熔料到各型腔流程短，以降低廢料率；各型腔間的距離應盡可能大，以便于有足夠的空間來設置冷卻水道、推出桿，并具有足夠的截面積，以承受注射壓力；總的反作用力應作用于注射機模板中心。根據(jù)以上的要求，一模兩腔的模具要符合對稱的布局很簡單地就可以得到型腔對稱于模板中心軸線的兩側(cè)圖３-１4第 4 章 注射機的選擇和有關(guān)工藝參數(shù)的校核注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設計注射模是應該詳細了解現(xiàn)有注射機的技術(shù)規(guī)格才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是依據(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,設計人員應對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,拉桿間距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開模距離等進行計算。4.1 所需注射量的計算模具所需塑料熔體注塑量 ：12vn??式中 ——一副模具所需塑料的體積；v——型腔數(shù)目；n——單個塑件的體積；1——澆注系統(tǒng)的體積。2v首先 是個未知值，在我們學校里做的設計時以 來估算，即：10.6nm1.6vn?而 根據(jù)塑件圖可以算出個大概值。1v2222*45.*301*36.5*37.5??????98789.8?3m所以 =3.2*98789.8 =316127.361.6vn3m33c?4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算512An??12()mFnAP??型式中 A——塑件及流道凝料在分型面上的投影面積；——單個塑件在分型面上的投影面積；1——流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積；2——模具所需鎖模力；mF——塑料熔體對型腔的平均壓力。P型流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 在模具設計前是未知值。2A根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上投影面 的1，可選 來估算。而 ABS 塑件作為中等黏度塑件其對型腔的0.2.5:倍 倍 10.35nA平均壓力 為 35 。P型 Ma所以 = =12An??1.35nA2.*4?=4883.33 2m=4883.33* *35*12()mFP型 60?361Pa170.916 KN4.3 注射機型號的選定根據(jù)注射機的最大注射量（額定注射量 G）和額定鎖模力 F 來選擇，它們應該滿足/m??式中 ——注射系數(shù)，無定型塑料取 。?0.85所以 =371.76。G2316/cmF?6由上述數(shù)據(jù)查參考文獻[1]附錄 6 及參考文獻[3] 選注射機型號為 XS-ZY-500 基本參數(shù)如下表４-１螺桿直徑 65mm 額定注射量 500cm3額定注射壓力 1040MPa 鎖模力 350KN最大成型面積 1000 cm2 最大開模行程 700mm頂出行程 700mm 最大模具厚度 450mm最小模具厚度 200mm 螺桿轉(zhuǎn)速 25-89r/min定位孔直徑 ?150+0.006 推出孔徑 ?40兩側(cè)孔距 530mm 噴嘴球半徑 SR18mm孔直徑 ?24.54.4 有關(guān)工藝參數(shù)的校核① 按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量，公式源自參考文獻[3]式 4-2VnK12??K—注射機最大注射量的利用系數(shù),一般取 0.8Vn—注射機允許的最大注射量 cm3V2—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積 cm3V1 –單個塑件的體積 cm3左邊 = 2 ,右邊 = 2986.150.???滿足要求② 注射量的校核根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,注射機的最大注射量是其允許最大注射量的 80%,由此有n V1+ V2≤80% VnVn—注射機允許的最大注射量 cm3V2—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積 cm3V1 –單個塑件的體積 cm3。公式源自參考文獻[3]式 4-4左邊 = 316 cm3 右邊 = 80%×500 = 400 cm3滿足要求7③ 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核計算投影面積與鎖模力遠小于所選注射機的投影面積和鎖模力。滿足要求④ 注射壓力的校核所選注射機額定注射壓力為 104MPa,該塑件的注射壓力為 40-70MPa,由于選用的是螺桿式注射機,其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,所以注射壓力選用60MPa,注射應滿足Pmax≥k’P 0式中: max 注射機額定注射壓力P0 注射成型時所用的注射壓力k’安全系數(shù) ,常取 k’ = 1.25-1.4左邊 = 130MPa 右邊 = 1.25×60---1.4×60 = 75-84MPa滿足要求⑤ 模具厚度的校核模具厚度指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時,動模板與定模板之間的距離模具厚度 H 應滿足: Hmin≤H≤Hmax對于所選注射機 式中 Hmin = 300mm, Hmax = 450mm而模具厚度為 H = 35+40+75+35+133 = 318mm滿足要求第 5 章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道。分流道.澆口.冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模,壓實,保壓。5.1 主流道的設計主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開始,到分流道為止的塑料熔體的流動通道,屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具中的過渡階段。主流道部分在成型過程中,其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復接觸,屬于易損件,對材料的要求高,因而模具的主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套式----澆口套根據(jù)所選的注射機(SX-ZY-500)型號選擇噴嘴的直徑為 =6 ，則主流R噴 嘴 m道進口端直徑 =6+1=7 。噴嘴球面半徑 =18 ，則主流道進口端凹下的R進 m18球面半徑 =20 ，凹下深度為 4 ， ，則主流道大端直徑 =2Rmm3??? DDLtg??進主流道襯套及定位圈的固定形式如下圖:圖５-１5.2 冷料穴的設計冷料穴一般位于主流道末端分型面的動模一側(cè)，熔體流程較長的多級分流道多腔模具，各級分流道末端都應設置冷料井。冷料穴的作用是補給熔體流動的前鋒冷料，避免冷料進入型腔對塑件造成不利影響。有時，對于型腔最后充滿處，為避免形成強度不良的熔接縫，也在型腔之外相應處設置冷料井，使熔接縫產(chǎn)生在塑件之外。它一般開設在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1-1.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。本模具出于 3 板式點澆口考慮在主流道和分流道都設有冷料穴.如圖 3-5 所示。9圖５-２5.3 分流道的設計分流道是主流道與澆口之間的料流通道，是塑料熔體由主流道流入型腔的過渡段，負責將熔體的流向進行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，在多型腔模中起著將熔體向各個型腔分配的作用。在設計分流道時應注意：以最短的路程、最小的熱量壓力損失，將熔體快速順利地輸入型腔；材料必須能在相同的溫度、壓力條件下，從各個澆口同時地向型腔進料；從節(jié)省塑料材料的角度考慮，流道橫截面積應盡可能??；考慮到節(jié)省材料與冷卻條件，分流道的表面積/ 體積比應盡可能小。（1）分流道截面形狀分流道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀，以及所加工塑料的種類、流程長度和模具結(jié)構(gòu)等。分流道斷面積過小，會降低單位時間內(nèi)輸送的塑料量，并使填充時間延長，塑料常出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。分流道斷面積過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量，延長冷卻時間。常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，U 形，矩形和半圓形等1）從流道效率來考慮10流道截面周長越大，則熔料和模具接觸面積越大，熱量的散失也就越大；另一方面，流道截面積越大，則壓力下降越小。可以用流道的截面面積和其周長來衡量其截面形狀的優(yōu)異，圓形截面的效率最高，雖然正方形截面效率也最高，其次是梯形截面。2）從經(jīng)濟性考慮圓形截面要以分型面為界分成兩半進行加工才利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對準，尤其不適合于一模多腔的模具中。而 U 形截面的分流道，其流道效率雖低于圓形截面的分流道的效率，但它易于加工，經(jīng)濟性較好，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力不大。因此本模具分流道的截面形狀選擇 U 形截面。（2）流道截面尺寸分流道截面尺寸應根據(jù)素件的成型體積、壁厚、形狀，所用塑料的工藝性能，注塑速度以及分流道的長度等因素來確定。根據(jù)經(jīng)驗對 ABS 分流道的推薦值為 4.8-9.5 ，本模具選擇分流道的尺寸為 8 。mm（3）分流道表面粗糙度分流道的表面粗糙度不宜太小，以防將冷料帶入型腔，一般要求 值為aR即可。這樣可增大對外層塑料熔體的流動阻力，減少流速，并于中心熔1.6?體之間有一定的速度差，以保證熔體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。5.4 澆口設計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,起著調(diào)節(jié)控制料流速度,補料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀.尺寸.位置對塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。① 類型及位置的確定由于塑件是一對稱的回轉(zhuǎn)體，從頂端中心進料可使熔體由厚斷面流入薄斷面，能保持澆口至型腔的流程一致，有利于排除型腔中的空氣，且能避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。② 澆口形式1）直接澆口：適合各種塑料成型，尤其加工熱敏性及高黏度材料，成型高質(zhì)量11的大型或深腔殼體、箱型塑件。只適用于單型腔模具，去除澆口較困難。2）側(cè)澆口： 側(cè)澆口又稱邊緣澆口，廣泛用于兩板式多型腔模具以及斷面尺寸較小的塑件，它一般開設在分型面上，從型腔外側(cè)面進料。3）點澆口：點澆口又稱橄欖澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。常用于中小型塑件的一模多腔模具，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。4）潛伏式澆口：又稱隧道式澆口、剪切澆口，其形式是由點澆口演變而來。經(jīng)過對各種澆口的對比，本模具選用點澆口。如圖 5-3 圖 5-35.5 澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具,從主流道到各個型腔和分流道的長度相等,形狀及截面尺寸相同,各個澆口也相同,澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。第 6 章成型零件的設計及力學計算模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。在本設計中成型零件就是球柄外壁的型腔和筋板處型芯及中間深孔處型芯。6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設計型腔采用整體式,用機械加工方法易于成型,結(jié)構(gòu)簡單,牢固不易變形。塑件無拼接縫痕跡,適用于簡單形狀的塑件。6.2 成型零件工作尺寸計算目前,成型零部件工作尺寸計算使用兩種方法,即平均值法和公差帶法。與制品成型尺寸的公差等級有關(guān)的成型零件工作尺寸的公差，如表 6-1 所示 12表 6-12 成型零件工作尺寸的公差帶成型零件工作尺寸的公差帶制品尺寸的公差等級 型腔內(nèi)表面和高度 型芯外表面和高度 中心距IT10-IT12 H7 h7IT13-IT14 H9 h9IT15-IT16 H11 h11IT17 H12 h125ZT?所以，制品尺寸的公差等級為ＩＴ12，則成型零件的工作尺寸的公差帶有：型腔內(nèi)表面和高度為Ｈ7。成型零件工作尺寸的計算. 圖 6-1 1)型腔 1 徑向尺寸(如圖 4-1)=80.05480.65%340.5mD??????m13經(jīng)圓整后， =80.05mmmD2)型腔 1 高度=3.50.6%230.5mH??????1.m經(jīng)圓整后， =13.35mm3)中心距=108.65mL???108.7按表 4-2 選定型腔有關(guān)尺寸的公差后 0.35mD.180H?.72mL?其中中心距的公差查表 4-3[5] 將有關(guān)尺寸標注在型腔圖中。表 4-3 孔間距公差孔間距/mm 制造公差/mm〈80 0.01?80——220 0.02220——360 0.034)型腔 2 徑向尺寸(如圖 4-5)14圖 4-5 型腔 2 工作尺寸計算=48.09480.65%340.mD??????m=71.25712()H?.18.7mL?按表 4-2 選定型腔有關(guān)尺寸的公差后 0.3489mD?.50712H.mLm?6.3 成型零件的強度及支撐板厚度計算型腔側(cè)壁厚度該型腔側(cè)壁厚,因其直接為定模板,可按整體式圓形型腔，參考文獻[1]公式 7-48??HprhS??15p 型腔內(nèi)壓力.MPa,一般為 20-50MPar 型腔內(nèi)半徑,為 50mmh 型腔深度, 為 100mm[σ] 型腔材料的許用壓力 為 160MPaH 型腔外壁高度 為 74mm61025???S考慮到導柱的長度和安裝尺寸,預定的 80mm 顯然滿足上述尺寸,完全可以滿足強度和剛度條件第 7 章 模架的確定和標準件的選用7.1 標準模架的分類塑料注射模標準模架共有兩種，即 GB/T12556.1-12556.2—1990《塑料注射模中小型模架》和 GB/T12555.1-12555.15—1990《 塑料注射模大型模架》 。兩種標準模架的區(qū)別主要在于適合范圍。中小型標準模架的模板尺寸，而大型標準模架的模板尺寸為509BLm??。631250BLm??7.2 中小型標準模架的結(jié)構(gòu)形式和模架的選擇中小型標準模架可分為基本類型 A1 型-A4 型和派生類型 P1 型-P9 型。他們的基本結(jié)構(gòu)及特點用途詳見參考文獻[1]P104-105 。本模具是有兩個分型面的三板式模具選用龍記模架中簡化型細水口系統(tǒng)中的 2030 模架。A 板（動模板）厚選為 ，B 板（定模板）厚選為 。40m90m7.3 定模板尺寸的設計計算定模板尺寸的決定主要有以下幾種因素：1.根據(jù)型腔的大小以及布置方案，畫出型腔的視圖2.根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計，將冷卻管道加畫在型腔的周圍3.根據(jù)澆注系統(tǒng)的設計，將分流道、冷料穴以及主流道大端尺寸畫在型腔上。164.根據(jù)所選模架的類型將導柱、導套布置在合適的位置上。5.把定距拉板上的銷釘加畫在型腔上。7.4 型腔的布置設計要求為一模兩腔，即一次成型兩個件。采用如圖 3-2 所示的塑件擺放方式。①在定模板上加冷卻水道和澆注系統(tǒng)根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計，在定模板上有直徑為 8 的四條冷卻水道，具體的布置方案如圖 7-2 所示。在考慮冷卻水道之間的距離時只需考慮到兩個方面，一方面能夠?qū)λ芗鸬匠渥愕睦鋮s作用，另一方面能夠不和在定模扳上設計好的其它部分發(fā)生干涉，如圖 7-2。根據(jù)澆注系統(tǒng)的設計，在定模板上有分流道、分流道冷料穴和主流道大端尺寸，具體的布置也在圖 7-2 上。在定模板上加導柱和定位銷○ 2由于模架選擇為標準模架，因此對于導柱的位置可有設計手冊基本確定，其具體尺寸見圖 4-2，此距離不影響其他結(jié)構(gòu)，同時也分布在模扳的邊緣能夠起到良好的導向和支撐的作用。由于導柱涉及到相接觸的兩個模板之間的孔配合，因此六個孔之間的孔間距必須有一定的公差要求，根據(jù)模具設計基本規(guī)范，選擇精度要求為 7 級精度。而根據(jù)定距拉板可確定銷釘?shù)奈恢眉俺叽纾渑c定模板的配合為 H7/m6。7.5 動模板尺寸的設計計算動模板尺寸的決定主要有以下幾種因素：1．根據(jù)型腔的大小以及布置方案，畫出型腔的視圖2．根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計，將冷卻管道加畫在型腔的周圍3．根據(jù)所選模架的類型將導柱、導套布置在合適的位置上。17①型腔的布置由于定模板和動模板需要合模，應此在定模板上的型腔和在動模板上的型腔需要有公差配合，這樣保證合模的密封性。因此動模型腔布置與定模上型腔布置大同小異，見圖 7-3。. 在動模板上加冷卻水道○ 2根據(jù)冷卻的設計，在動模板上有 8 條直徑為 8 的冷卻水道，具體位置見圖7-3。同樣在考慮尺寸時考慮兩個因素，一個是能夠保證冷卻效果，另一個就是不影響模板上已有的其他的結(jié)構(gòu)。具體尺寸在圖 4-3 已經(jīng)標出。在動模板上加導柱和復位桿○ 3同定模扳相同，由于要考慮到上下兩個模扳之間的配合和緊密合模，因此導柱的位置尺寸也有公差，選擇公差等級為 7 級精度，復位桿的位置不能與冷卻水道發(fā)生干涉，它與動模板間的配合為 H7/m6。7.6 注塑機的校核注射機的鎖模力校核。鎖模力是指注射機的鎖模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑件熔體在充滿模具型腔時會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。因此，注射機的鎖模力必須大于該模的脹型力，即 oFkAp?型式中 —型腔的平均壓力 ABS 塑料的型腔平均壓力為 35 。p型 MPa—鎖模力安全系數(shù)，一般取 =1.1-1.2，這取 。okok1.2—注射機額定鎖模力（ ） 本注射機的額定鎖模力為 FKN350KN—塑件和流道凝料在分型面上的投影面積A=2(3.1401)????427.8m則 = = 3500 .okP型 66.7.83510Pa?7.25KN所以和安全。注塑機開模行程校核：12(510)Ham??:S?18：注射機的模板開模行程( )，Hm:制品推出距離( )，1：包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度( )，2：取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度( )。a：注射機允許的最大行程SXS—ZY—500 型號的注射機的最大開模行程 =500 .Sm。24013780467Hm???所以是絕對安全的。第 8 章 導向機構(gòu)的設計注射模導向與定位機構(gòu)主要用來保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準確配合和可靠的分開，以避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。本模具一共使用了 3 個導向機構(gòu)，導向機構(gòu)一使用了 4 個安裝在定模固定板上的帶頭導柱來導向定位定模固定板和定模板，以保證定模固定板和定模板的準確配合和可靠分開，從而取出其中的凝料。帶頭導柱采用硬度 HRC50 的 T8 淬火鋼，表面粗糙度為： Re0.8。壓簧使用 45 鋼。導向機構(gòu)二使用 4 個安裝在動模板上的帶頭導柱來導向定位定模板和動模板。它也是使用硬度 HRC50 的 T8 淬火鋼，表面粗糙度在 。如圖 8-1 所示。0.8aRm?19圖 8-1 導向機構(gòu)二導向機構(gòu)三使用 4 個安裝在推板上的有肩導柱和導套來導向定位推板和推管固定板。導柱導套均使用硬度 HRC50 的 T8 淬火鋼，表面粗糙度在 。0.8aRm?如圖 8-2 所示。圖 8-1 導向機構(gòu)三（推板導柱、導套）20第 9 章 脫模機構(gòu)的設計一次推出脫模機構(gòu)是在開模后塑件在推出零件作用下，通過一次推出動作將制品脫卸出模具的機構(gòu)。它一般包括推桿推出脫模機構(gòu)、推管推出脫模機構(gòu)、推板推出脫模機構(gòu)、推塊推出脫模機構(gòu)、利用成型零件推出脫模機構(gòu)、多元件聯(lián)合退出脫模機構(gòu)、壓縮空氣推出脫模機構(gòu)等等，這類推出機構(gòu)最常見，應用也最廣泛。本模具經(jīng)過分析決定選用推管推出脫模機構(gòu)，它的優(yōu)點是推出受力均勻，脫?？煽?，但過薄的推管容易損壞。（1）推管的形狀 推管是一種空心推桿，它的形狀有直通式和階梯形兩種，前者適用于短推管，后者可增大推管的剛度，適用于長推管。本模具選用結(jié)構(gòu)簡單的直通式推管。 （2）推管的尺寸和固定形式推管的尺寸是根據(jù)塑件被推管推出部分形狀大小來確定的，為了便于制造，21推管壁厚一般不小于 。1.5m推管的固定形式如圖 9-1 所示，為最常用的推管固定形式，可用于各種帶臺肩形式的推管。圖 9-1 推管的固定形式（3）設計推管脫模的注意事項：1）推出制品的厚度（推管厚度） ，一般不小于 。1.5m2）推出材料多用 T8、T10 等碳素工具鋼制造，采用淬火，淬火硬度在 50-55HRC 以上，最小淬硬長度要大于與型腔配合長度加上推出距離。3）當脫?？鞎r，制品易被擠縮，其高度尺寸難以保證。4）推管的內(nèi)徑與型芯配合，一般取間隙配合，大直徑推管取 設計，小8/7Fh直徑推管取 設計。推管外徑與凹?？组g隙配合。直徑大時取 設計，7/6Fh Hf小時取 設計。推管與型芯的配合長度為推出行程加 3-5mm，推管與模8Hf板的配合長度為推管外徑的 0.8-2 倍，非配合部分的孔徑均要比配合處增大 0.5-1mm，配合處的表面粗糙度在 以下。0.8aRm?9.1 推出機構(gòu)的導向推管一般安裝在推板與推板固定板之間。脫模機構(gòu)工作時，由推板將注射22機的頂出力傳遞給推管，為保證傳力平穩(wěn)，防止推管變形或折斷，推板應處于被導向狀態(tài)。推板的導向通常利用推板導柱、導套實現(xiàn)，如圖 3-8 所示。圖中導柱不僅取導向作用還兼起支撐作用，以減少中間墊塊的彎曲變形。9.2 推出機構(gòu)的復位為了進行下一循環(huán)的成型，推出脫模機構(gòu)在完成塑件的推出動作后必須回到初始位置。常用的復位機構(gòu)有彈簧復位和復位桿復位兩種。彈簧復位不可靠，不及復位桿復位效果好，本模具選用復位桿復位，復位桿一般為 4 根，對稱布置在推出板的四周，復位桿的材料、熱處理條件及表面粗糙度與推管相同，如圖 9-2 所示。圖 9-2 復位桿第 10 章 第 10 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計10.1 冷卻系統(tǒng)的設計模具成型過程中模具溫度會直接影響到塑料熔體的沖模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。當模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑件收縮不均勻，23導致塑件翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。而設置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。冷卻水路通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。10.2 模具冷卻系統(tǒng)的設計原則（1）冷卻系統(tǒng)的布置應先于脫模機構(gòu)，這是為了保證足夠的空間來布置冷卻回路。（2）澆口處加強冷卻，普通熔融的塑料充填型腔的時候，澆口附近溫度最高，距離澆口越遠溫度越低，因此澆口附近加強冷卻，通入冷水，而在溫度低的外側(cè)使經(jīng)過了熱交換的溫水同過即可。（3）冷卻水孔至型腔表面為等距離，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面各處最好有相同的距離。（4）降低入水與出水的溫度差，如果入水溫度和出水溫度差別太大時，使模具的溫度分布均勻，如果制品冷卻速度不一樣，就容易造成制品變形，特別是對流動距離很長的大型制品，塑料越流越低。（5）冷卻水孔的排列方式，對于收縮率達的非金屬材料，應沿其收縮方向設置冷卻水道，這樣既可使制品冷卻又可抑制塑料收縮，防止塑料變形，對于薄壁或扁平塑件，水道應在制品的上下兩側(cè)，等距離，等數(shù)量開放，一定要使塑料冷卻均勻。（6）水孔管路應暢通無阻。（7）水管接頭的位置應盡可能放置在不影響操作的一側(cè)。（8）水道的開設應該便于加工和清理，冷卻水道要易于機械加工，便于清理。10.3 型腔的冷卻形式型腔的冷卻形式有直流式、直流循環(huán)式、循環(huán)式、噴流式、用導熱性好的合金間接冷卻、噴流循環(huán)式、壓縮空氣冷卻和用導熱性好的合金直接冷卻等。型腔采用往復式冷卻分三層，加工簡單，經(jīng)濟性好，還能達到冷卻的效果。由于型芯在塑件的內(nèi)部，沒有與動、定模板接觸，不用單獨設置冷卻水道。型腔的冷卻水道的布置形式如圖 10-1 所示。24圖 10-1 型腔冷卻水道的布置第 11 章 模具總體結(jié)構(gòu)由以上設計步驟，綜合得設計的模具機構(gòu)如下：1—定位圈 2—定模板 3—導套 4—導套 5—推板 6—導柱 7—型芯固定板 8—型芯 9—動模墊板 10—型芯 11—推管 12—墊塊 13—前頂板 14—后頂板 1525—固定板 16—動模底板 17—內(nèi)六角螺釘 18—銷釘 19—內(nèi)六角螺釘 20—銷釘21—內(nèi)六角螺釘 22—銷釘 23—推桿 24—銷釘 25—內(nèi)六角螺釘 26—拉料桿27—內(nèi)六角螺釘 28—內(nèi)六角螺釘 29—澆口套 30—冷卻水道圖１１-１設計總結(jié)本次課程設計是在學完了塑料成型工藝及模具后進行的，是重要的實踐環(huán)節(jié)，是與課堂教學相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，是一次學知識，學方法，增加興趣，培養(yǎng)能力，提高素質(zhì)的綜合性實踐活動。所設計的模具符合塑件的基本特征，能夠利用一次分型及推出機構(gòu)將塑件成型，結(jié)構(gòu)合理。主要零部件都是在常見類型中結(jié)合塑件形狀來設計的，所用計算方法常見、適用，結(jié)構(gòu)合理，計算正確。公式來源于權(quán)威手冊，可靠，計算經(jīng)反復檢查，準確。通過本次課程設計，使我學到了以下知識：1.對所學的塑料模具設計及以前的專業(yè)知識進行了一次全面而系統(tǒng)的復習。了解了拿到一個產(chǎn)品后如何下手的流程:塑件材料品的性能分析,制件工藝性分析,設備的選擇,型腔數(shù)目的選擇和確定,分型面的確定,澆注系統(tǒng)的確定,成型零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設計,推出機構(gòu)的設計及模架的選擇和調(diào)溫系統(tǒng)的確定。這一完整的流程會不僅對我們將來從事本行業(yè)有很大的幫助,而且告訴了我做事要有條有理的道理。2.查閱資料的能力。課堂上所學的知識畢竟是有限的,課程設計就告訴了我們?nèi)绾卫矛F(xiàn)有資源去獲得所需要的知識,簡言之就如何學習,課程設計讓我們有了這樣一個訓練自己的學習方法的平臺,對我們不久的將來如何適應工作是個很好的啟發(fā)。3.認識到了自己在專業(yè)知識上的欠缺和實際經(jīng)驗的不足。比如:在選擇模具