HPVC分線盒注塑模具

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1、HPVC分線盒注塑模具 第一章 模具工業(yè)的發(fā)展及塑件的分析 1.1 模具工業(yè)的發(fā)展 改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)企業(yè)的所有制也發(fā)生了巨大的變化。除了國(guó)有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加大了對(duì)模具的制造的投入，例如科龍、美的、和威力等集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心，中外和資

2、企業(yè)和外國(guó)獨(dú)資的模具企業(yè)多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有上萬(wàn)家。例如，江蘇無(wú)錫的微研有限公司為一日本獨(dú)資企業(yè)，員工有300余人，擁有精密數(shù)模具加工設(shè)備70余臺(tái)，1998年其模具產(chǎn)值已超過(guò)2億元。 中國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平近年來(lái)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工級(jí)進(jìn)模。工位數(shù)最多已達(dá)160個(gè)，壽命達(dá)1—2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視塑殼模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)的塑料模具，以及汽車保險(xiǎn)杠，整體儀表板等塑料模具。在精密塑料模具方面國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具，多行腔小模數(shù)齒輪模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后

3、橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新型轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具，鋁合金到了較高的水平，并可替代進(jìn)口模具。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去的十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較底，CAD/CAE/CAM的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)的應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型、精密，復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力不能滿足國(guó)內(nèi)需求，因而需要大量從國(guó)外進(jìn)口。 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平

4、的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。 1.2 注射模具的設(shè)計(jì)步驟 具體設(shè)計(jì)步驟如下： （一） 編制模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書（草案） 1、 塑件分析 1） 明確塑件設(shè)計(jì)要求 仔細(xì)閱讀塑料制品零件圖，從塑料品種，塑件形狀，尺寸精度，表面粗糙度等方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 2） 明確塑件生產(chǎn)批量 小批量生產(chǎn)時(shí)，為降低成本，模具盡可能的簡(jiǎn)單；在大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)在保證塑件質(zhì)量前提下，盡量采用一模多腔的模具，以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。 3） 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了確定模具型腔數(shù)，選用注塑機(jī)。 2、 注射機(jī)的選用 根據(jù)塑

5、件的體積或質(zhì)量大致確定模具的結(jié)構(gòu)，初步確定注射機(jī)型號(hào)，了解所使用的注射機(jī)與設(shè)計(jì)模具有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，如：注射機(jī)定位圈的直徑，噴嘴前端孔徑及球面半徑，注射機(jī)最大注射量，鎖模力，注射壓力，固定模板和移動(dòng)模板面積大小及安裝螺孔位置，注射機(jī)拉桿的間距，閉合厚度，開(kāi)模行程，頂出行程等。 3、 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 1） 凹，凸模零件工作尺寸的計(jì)算 2） 型腔壁厚，底板厚度的確定 3） 模具加熱，冷卻系統(tǒng)的確定 4、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 塑件成型位置及分型面選擇 2） 模具型腔數(shù)的確定，型腔的排列和流倒布局以澆口位置設(shè)置 3） 模具成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4） 側(cè)分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5） 頂

6、出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6） 拉料桿的形成選擇 7） 排氣方式設(shè)計(jì) 5、 標(biāo)準(zhǔn)注射模架的選擇 按GB/T12556.1-1990選定模架，在以上模具零部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上初步繪出模具的結(jié)構(gòu)草圖。 6、 注射機(jī)參數(shù)校核 1） 最大注射量校核 2） 注射壓力的校核 3） 鎖模力的校核 4） 模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核，包括閉合高度，開(kāi)模安裝尺寸等幾個(gè)方面的相關(guān)尺寸的校核。 （二） 模具裝配圖和零件圖的繪制 1、 模具裝配圖的繪制 模具裝配圖繪制必須符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其畫法與一般機(jī)械畫圖法原則上沒(méi)有區(qū)別，只是為了更清楚的表達(dá)模具中成型制品的形狀，澆口位置的設(shè)置，在模具總圖的俯

7、視圖上可將定模拿掉，而只畫動(dòng)模部分的俯視圖。制圖比例通常按1：1繪制，塑件圖一般畫在圖紙的右上方。 模具裝配圖應(yīng)包括必要尺寸，如模具的閉合尺寸，外形尺寸，特征尺寸（與注塑機(jī)配合的定位環(huán)尺寸），裝配尺寸，極限尺寸（活動(dòng)零件移動(dòng)其止點(diǎn)）及技術(shù)條件，編寫零件明細(xì)表等。 2、 模具零件圖的繪制 從裝配圖中繪制零件圖，零件圖中各相關(guān)公差配合按要求選取，繪制完畢后，再按零件圖校核裝配圖中相關(guān)尺寸。 （三） 整理有關(guān)資料準(zhǔn)備答辯 1、 整理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書裝訂成冊(cè)。 2、 校對(duì)、審核圖紙并裝訂成冊(cè)。 3、 參考資料索引。 塑件的分析 1、塑件的分 1） 塑件名稱：硬聚氯乙烯（

8、HPVC） 2） 生產(chǎn)綱領(lǐng)：小批量 3） 塑件的原材料分析 塑件的原材料采用硬聚氯乙烯（HPVC）屬熱塑性塑料。從實(shí)用性能上看，有較好的抗拉、抗彎、抗壓抗沖擊性能，有較好的電器絕緣性能。但熱穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體。從成型性能上看，易放出氯化氫，必須加入穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，并嚴(yán)格控制溫度及熔料的滯留時(shí)間，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進(jìn)料口截面易大，模具應(yīng)有冷卻裝置。 4） 尺寸精度分析 該零件無(wú)精度等級(jí)要求，取一般等級(jí)IT8級(jí)精度，塑件最大壁厚為3mm,最小為2mm,壁差為1mm,叫均勻，有利于零件成型。 6）表面質(zhì)量分析： 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺、內(nèi)部不得

9、有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒(méi)有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 2、熱塑性塑料（HPVC）的成型加工性能和注射成型條件 1） HPVC的成型加工性能 (a)、HPVC的稀釋性小，但為了提高流動(dòng)性，提高塑件質(zhì)量，宜先進(jìn)行干燥處理。 （b）、HPVC的熱穩(wěn)定差，極宜分解，是塑料中熱穩(wěn)定最差的一種，200℃時(shí)既會(huì)分解，分解時(shí)放出腐蝕性及刺激性氣體，故必須加入熱穩(wěn)定劑。 （c）、HPVC熔體黏度高，需要較高的成型壓力，但壓力過(guò)大又易造成熔體破裂，為此，注射操作中宜采用中、低速進(jìn)行，避免高速充模。 （d）、HPVC的粘流態(tài)溫度距熱分解溫度很近，成型溫度范圍很窄，為此要嚴(yán)格

10、控制料濕。 （e）、HPVC熔體在分解時(shí)會(huì)放出氯化氫氣體，它有很強(qiáng)的腐蝕作用，故對(duì)加工HPVC的設(shè)備和模具應(yīng)有良好的防腐措施，確保其不受腐蝕。 （f）、HPVC的模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進(jìn)料口截面應(yīng)粗大，流道中不得有滯料死角。 （g）、HPVC的成型溫度范圍較窄，為盡快沖模，應(yīng)盡量減少熔料的滯留時(shí)間。 （h）、HPVC充模時(shí)各處的溫度應(yīng)盡量均勻，溫差應(yīng)不超過(guò)5℃，否則會(huì)造成內(nèi)應(yīng)力過(guò)大。 （I）、HPVC熔體的冷卻速度快，成型周期應(yīng)盡量短，一般成型周期為40S～80S。 （j）、HPVC熔體宜采用螺桿式注射機(jī)成型，噴嘴以用直通式為好，孔徑宜大。 2）、 HPVC的主要注

11、射成型條件 （a）、料筒溫度：HPVC對(duì)溫度要求較嚴(yán)，它為熱敏性塑料，溫度過(guò)高易造成分解；而它的流動(dòng)性又較差，溫度過(guò)低使流動(dòng)性更差。通常，料筒溫度控制在170℃～190℃比較適宜，嚴(yán)禁超過(guò)200℃。 （b）、模具溫度：模溫高低對(duì)成型質(zhì)量有較大關(guān)系，模溫過(guò) 高會(huì)促進(jìn)分解，過(guò)低則難以充模，通常，模具溫度控制在30℃～60℃為宜。 （c）、注射壓力：由于HPVC熔體的粘度高，因此注射壓力宜偏高，以利充模，通常，注射壓力控制在80～130MPA。 3、HPVC的注射工藝參數(shù) （a）、注射機(jī)：螺桿式 （b）、螺桿轉(zhuǎn)

12、速(r/min)：20～40 （c）、料筒溫度（℃）： 后段：150～160 中段：165～170 前段：170～180 （d）、噴嘴溫度（℃）： 150～170 ；噴嘴形式：自鎖式。 （e）、模具溫度（℃）： 30～60 （f）、注射壓力（MPA）：80～130 （g）、保壓壓力（MPA）：80～130 （h）、成型時(shí)間（S）：注射40～60；保壓2～5；成型周期10～30；冷卻10～20。 4、 HPVC的主要性能指標(biāo) 表1 HPVC的主要性能指標(biāo) 密度（g/cm^3

13、） 1.35---1.45 屈服強(qiáng)度/Map 35---50 質(zhì)量體積（cm^/g） 0.69---0.74 抗拉強(qiáng)度/Map 35---50 吸水率24h/% 0.07---0.4 拉彎彈性模量/Gap 2.4---4.2 玻璃化溫度/℃ 87 抗彎強(qiáng)度/Map ≥90 熔點(diǎn)/℃ 160---212 彎曲彈性模量/Map 0.05---0.09 計(jì)算收縮率/% 抗彎強(qiáng)度/Map 比熱容/（j/(kg*k)） 1260 抗剪強(qiáng)度/Map 第二章 擬訂模具結(jié)構(gòu)形式 2.1 分型

14、面位置的確定 在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。 1) 分型面的選擇原則 （1） 有利于保障塑件的外觀質(zhì)量 （2） 分型面應(yīng)選則在塑件的最大截面處 （3） 盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè) （4） 有利于保障塑件的尺寸精度 （5） 盡可能滿足塑件的使用要求 （6） 盡量減少塑件在和模方向上的投影面積 (7)長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向 （8）有利于排氣 （9）有利

15、于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 該塑件在進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，同時(shí)從所提供的塑件圖樣上可以看出￠64的圓桶四周有四個(gè)外經(jīng)￠26的 圓環(huán)。根據(jù)其特點(diǎn)和表面質(zhì)量要求，采用平面分型面，這樣有利于塑件脫模，也易于型芯和型腔的加工。其位置和形狀如下圖 分型面形式與位置 2.2確定型腔數(shù)量和排列方式 一般來(lái)說(shuō)，大中型塑件和精度要求的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式，但對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求）形狀具有一定的特殊性，又是小批量生產(chǎn)時(shí)，可以采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。故由此初步擬訂一模一腔，如圖 第三章 注射機(jī)型號(hào)的確定

16、 注射模具安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)范的確定是根據(jù)素件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，再確定模具結(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)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出形程，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)和模具相配的注射機(jī)，倘若擁護(hù)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)整或用戶商量調(diào)整。 3.1 所需注射量的計(jì)算 1）、塑件質(zhì)量、體積計(jì)算 對(duì)于該用戶提供了塑件圖樣，據(jù)次建立塑件模型并對(duì)此

17、模型分析得 塑件體積V1≈27.5cm^3 塑件質(zhì)量m1≈27.5x1.45≈40g 2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算 可按塑件體積的0.06倍計(jì)算，由于該模具采用一模一腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為： V2=V1x0.15≈4.13cm^3 3) 該模具一次注射所需塑料 體積：V0=V1+V2=27.5+1.7=31.63 質(zhì)量：M0=Р*V0≈31.63x1.45≈45.86g 3.2 注射機(jī)型號(hào)的選擇 近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)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。掌控使用設(shè)備的技術(shù)

18、參數(shù)是注射模型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)。最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的《注射機(jī)使用說(shuō)明書》上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。 根據(jù)以上初步計(jì)算初步選定型號(hào)為XS—ZY—250型臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。 螺桿直徑/mm 50 拉桿內(nèi)間距/mm 448x370 螺桿長(zhǎng)徑比 最大模具厚度/mm 300 理論容量/cm^3 250 最小模具厚度/mm 200 注射質(zhì)量/g 推出行程/mm 注射速率(g/s) 頂出力/ken 塑化能力(g/s) 頂出桿根數(shù) 額定注射壓力/Map 120 定位孔直徑/mm 100 螺桿轉(zhuǎn)

19、速/(r/min) 頂出中心孔直徑/mm 鎖模力/ken 900 噴嘴球半徑SR/mm 12 開(kāi)模行程/mm 噴嘴孔半徑/mm 4 3.3 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 1）、型腔數(shù)量的校核 （1）、由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 N≤(kmt/3600-m1)/m1 上式右邊≈1、39，符合要求 式中 k-注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0、8 m-注射機(jī)的額定塑化量(g/h或cm^3/h) t-成型周期，t取20。 m1-單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（g或cm^3）,取m1=40g

20、 m2-澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm^3）,取m2=2.34g （2）按注射機(jī)額定鎖模力進(jìn)行校核 n≤(Fop-Pa)/Pa 上式右邊≈1.8 式中：Fop-注射機(jī)的額定鎖模力，N a- 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm^2 a1-澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm^2 p-塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，Map,其大小一般是注射壓力的80％ 2）、注射機(jī)工藝參數(shù)的校核 （1）注射量校核 注射量以容積表示，最大注射容積為 Amax=ЗV=0.75x125=93.75 cm^3 式中：V max-模具型腔和流道的

21、最大容積（cm^3） V-指定型號(hào)和規(guī)格的注射機(jī)注射量容積（cm^3） З-注射系數(shù)，取0.75 倘若實(shí)際注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮塑料在料桶中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，所以最小注射量容積Vain=0.25V=0.25x125=31.25cm^3.故每次注射的實(shí)際注射量容積V′應(yīng)滿足Vain< V′< Amax,而V′≈31.63cm^3,符合要求。 （2）最大注射壓力校核 注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力Plax=120Mpa，應(yīng)該大于注射成型時(shí)所需調(diào)用的注射壓力P 即Plax≥K′P0 式中：K′-安全系數(shù)，常取K

22、′=1.25-1.4 實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力P0為70Mpa-100Mpa,代值計(jì)算，符合要求。 3)安裝尺寸校核 （1） 主流道小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d，通常為 D=d+ (0.5--1) mm 對(duì)于該模具d=4mm,取D=4.5mm,符合要求 （2） 主流道入口的凹面半徑SR0應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為 SR0=SR+（1--2mm） 對(duì)于該模具SR=12mm,取SR0=13mm,符合要求。 （3）、定位圈尺寸 注射機(jī)定位孔尺寸為{}，定位圈尺寸取{}，兩者之間呈較松動(dòng)的間隙配合，符合要

23、求。 （4）、最大與最小模具厚度 模具厚度應(yīng)滿足Hmin < H < Hmax 式中Hmin=200mm，Hmax=300mm 而該套模具厚度H=90+32+50+63=235mm,符合要求。 4)開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核 (1)開(kāi)模行程的校核 Shc≤H1+H2 H≥H1+H2+（5-10）mm 式中 H—注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程（mm） H1—塑件推出行程 H2=25+32+60+（5-10）=112—117（mm） 代值計(jì)算，符合要求。 該注射機(jī)推出行程滿足要求

24、5）模具尺寸與拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模架的外形尺寸為315mmx250mm,而注射機(jī)拉桿間距為448mm x 370mm,因370mm 〉315mm,符合要求。 注：對(duì)于上面的2）、3）、4）、5）的校核內(nèi)容與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行的，但為了整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將次部分內(nèi)容放于次。 第四章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。他分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，采用點(diǎn)澆口，雙分型面。 主流道的設(shè)計(jì) 主

25、流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴處的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 1） 主流道尺寸 （1） 主流道小端直徑D=注射機(jī)噴嘴直徑+（05-1） =4+（05-1），取D=4.5mm （2）主流道球面半徑 SR0=注射機(jī)噴嘴球半徑+（1-2） =12+（1-2），取SR0=13mm （3）球面配合高度h=3mm-5mm,取h=3mm （4）主流道長(zhǎng)度盡量小于

26、60mm，由標(biāo)注模架結(jié)合該模具結(jié)構(gòu)，取L=40mm. 2)主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)剛材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A、等，熱處理硬度為50HRC-55HRC，如圖5 主流道襯套 3)澆口的結(jié)構(gòu)形式如圖6 圖6澆口的位置與形式 第五章 澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于該模具，從塑件圖上可以刊出，該塑件是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，采用點(diǎn)澆口，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。 流動(dòng)比

27、的校核 Φ=ΣLi/Ti 式中Φ-流動(dòng)距離比 Li-模具中料流通道的長(zhǎng)度 Ti-模具中料流通道的截厚度 Φ=40/5.23=7.65 因?yàn)橛绊懥鲃?dòng)比的因素主要是塑料的流動(dòng)比，HPVC的流動(dòng)性中等，其允許流動(dòng)比〖Φ〗=170-130，所以〖Φ〗符合要求。 第六章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸設(shè)計(jì) 塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到塑料熔體的高壓作用，用具有足夠的強(qiáng)度和硬度，如果型腔側(cè)壁和板底厚度過(guò)小，可能因剛度不夠而產(chǎn)生塑性變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確

28、定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)確定型腔壁厚和底板厚度。 6.1 型腔、型芯工作部位尺寸的確定 查課本HPVC塑件的收縮率 S=（0.6%+1.5%）/2=1.05% 型腔工作部分尺寸 型腔徑向尺寸: Lm=〔〔1+s〕Ls-x△〕 型腔深度尺寸：Hm=〔〔1+s〕Ls- x△〕 型芯徑向尺寸：lm=〔〔1+s〕ls+ x△〕 型芯深度尺寸：hm=

29、〔〔1+s〕ls+ x△〕 型芯高度尺寸：hm=〔〔1+s〕hs+ x△〕 中心距尺寸：Cm±﹠z/2=〔1+s〕ls±﹠z/2 式中Ls-塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（mm） Ls-塑件內(nèi)形徑向基本尺寸的最小尺寸（mm） Hm-塑件外形高度基本尺寸的最大尺寸（mm） hm-塑件內(nèi)形深度基本尺寸的最小尺寸（mm） Cm-塑件中心距基本尺寸的

30、平均尺寸（mm） x-修正系數(shù)，取0.5-0.75 △-塑件公差（mm） 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果如圖7所示，通常制品中1mm和小于1mm并帶有大于0.05公差的部位以及2mm和小于2mm并帶有大于0.1mm公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算 圖7 6.2 型腔零件強(qiáng)度、剛度的校核 對(duì)于該套模具選整體式型腔。型腔的強(qiáng)度、剛度校核如下 1.型腔側(cè)壁厚度的校核 （1） 按強(qiáng)度校核 S=r〔〔﹠p/〔﹠p-2p〕〕^0.5-1〕≈7.6

31、8﹤55,符合要求。 式中 r-凹模內(nèi)半徑（mm）,平均為32mm p-模具型腔內(nèi)最大的塑料熔體壓力Mpa,一般為30Mpa-50Mpa，取50Mpa ﹠p-模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力，預(yù)硬化模具鋼具體值為﹠p=300 Mpa （2） 按剛度校核 R=r〔〔﹠p*E/rp+1-u〕/〔﹠p/rp-1-u〕〕^0.5 式中r-凹模內(nèi)半徑（mm）,平均為32mm P-模具型腔內(nèi)最大的塑料熔體壓力M

32、pa,一般為30Mpa-50Mpa，取50Mpa E-模具鋼材的彈性模量，預(yù)硬化塑料模具鋼E=2.2x10^5 Mpa u-模具鋼材的泊松比，取0.25 3*〔3+u〕pr^2p-模具剛度計(jì)算許用變形量 ﹠p=25i=18.3x10^-3mm 帶入計(jì)算R=32.47＜55符合要求 2. 型腔底板厚度的校核 （1） 按強(qiáng)度校核 T=〔〔3*〔3+u〕pr^2〕8﹠p〕^0.5≈3.59mm＜16mm符合要求 式中各符號(hào)意義與取值同前 （2） 按剛度校核 T=〔0.74pr^4/E﹠p〕^(1/3)≈5.

33、03﹤16符合要求 式中各符號(hào)意義與取值同前 第七章 模架的確定 根據(jù)以上分析，計(jì)算以及型腔尺寸位置可確定定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。選用結(jié)構(gòu)形式為A2型、模架尺寸為250mmx250mm的標(biāo)準(zhǔn)模架可符合要求。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中可以方便地分開(kāi)兩模板 第八章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中

34、或型芯中脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu) 8.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 2）保證塑件不因推出而變形損壞 3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠 4）良好的塑件外觀 5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)出 8.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1） 推出力的計(jì)算 Ft=AP〔ucosɑ-sinɑ〕+QA1 式中A-塑件包絡(luò)型芯的面積（mm^2） P-塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，即P取0.8x10^7—1.2x10^7(Pa) ɑ-脫模斜度 Q-大氣壓力取0.09Mpa u-塑件

35、對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1-0.3 A1-制件垂直于脫模方向的投影面積（mm^2） Ft=10119.618N 2）確定頂出方式及頂桿位置 根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定在制品的四周邊緣對(duì)稱設(shè)置四根普通的圓頂桿，普通圓形頂桿按GB4169.1-1984選用 3推桿強(qiáng)度計(jì)算 1、 圓形推桿直徑d d=〔64Φ^2L^2Q/〔n3.14^3E〕〕^〔1/4〕 式中d-圓形推桿直徑(mm) Φ-推桿長(zhǎng)度系數(shù)≈0.7 L-推桿長(zhǎng)度(mm) n-推桿數(shù)量 E-推桿材料的彈性模量(N/cm^2)鋼E=2.1x10^7 Q-總脫模力

36、d≈4取d=6mm 推桿的應(yīng)力校核 ﹠=(4Q)/(3.14nd^2)≤﹠s 式中﹠-推桿應(yīng)力(N/cm^2) ﹠s-推桿鋼材的屈服極限強(qiáng)度(N/cm)一般中碳鋼﹠s=3200N/cm^2合金結(jié)構(gòu)鋼﹠s=4200N/cm^2 ﹠≈8952.25 N/cm^2 ﹠﹤﹠s滿足要求 第九章 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.1 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 側(cè)型芯滑塊抽芯方向與開(kāi)合模方向垂直，斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度L與抽芯距及傾斜角有關(guān)，即L=S/sinɑ 斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度為： Lz=L1+L2+L3+L4+L5

37、 =d2tanɑ/2+h/cosɑ+dtanɑ/2+s/sinɑ+(5-10)mm 式中Lz-斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度 d2-斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑 h-斜導(dǎo)柱固定板厚度 d-斜導(dǎo)柱工作部分的直徑 s-抽芯距 Lz-98.71mm 9.2 斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算 側(cè)向抽拔力Ft=AP(ucosɑ-sinɑ) 式中A-塑件包緊側(cè)型芯的側(cè)面積 P-塑件收縮率對(duì)型芯單位面積的正壓力塑件在模內(nèi)冷卻P=0.8x10^7-1.2x1

38、0^7(Pa) u-塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù) ɑ-斜導(dǎo)柱傾斜角ɑ=20℃ Ft=8.46KN 因?yàn)镠w=15mm Hw為側(cè)型芯滑塊受到脫模力的作用線與斜導(dǎo)柱中心線交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離 由于其直徑計(jì)算比較復(fù)雜，有時(shí)為了方便，也可以用查表的方法確定斜導(dǎo)柱的直徑。先按已求得的抽拔力Ft和選定的斜導(dǎo)柱傾斜角ɑ查有關(guān)資料得出斜導(dǎo)柱的直徑d d=16mm 第十章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

39、 HPVC的成型溫度的模具溫度分別為190℃-215℃、20℃-60℃用溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 10.1 冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大、成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。 10.2 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算 1） 求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q HPVC單位質(zhì)量放出的熱量Q1=1.7x10^2KJkg-3.6 x10^2KJkg,取Q1=3.6 x10^2KJkg Q=WQ=4.586x10^-2x3.6x10^2x60

40、= 式中W-單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（KJ/Min）,該模具每分鐘注射3次，W=4.586x10^-2kg/min 2)求冷卻水的體積質(zhì)量 qv(WQ)/(pc1(θ1-θ2))=0.79x10^-3m^3/min 式中p-冷卻水的密度，為1x10^3kg/m^3 c1-冷卻水的比熱容，為4.187kJ/(kg·℃) θ1-冷卻水出口溫度取25℃ θ2-冷卻水入口溫度取20℃ 2） 冷卻管道直徑 為方便冷卻水處于湍流狀態(tài)取d=8mm. 參考文獻(xiàn)

41、［1］屈華昌：《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》，高等教育出版社 ［2］陳萬(wàn)林：《實(shí)用塑料模設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社 ［3］劉彩英：《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社 ［4］蔣繼宏：《注射模具典型結(jié)構(gòu)100例》，中國(guó)輕工業(yè)出版社 ［5］李海梅：《注射成型與模具技術(shù)》， 化學(xué)工業(yè)出版社 ［6］張如彥.《塑料注射成型與模具》.中國(guó)鐵道出版社 ［7］張克慧.《注射模具設(shè)計(jì)》. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 ［8］馬金駿. 《塑料模具設(shè)計(jì)》. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 ［9］李德群.《塑料成型模具設(shè)計(jì)》. 華中理工大學(xué)出版社 ［10］唐志玉：《大型注射模型設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，成都科技大學(xué)出版社

42、 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間我們就要大學(xué)畢業(yè)了。剛結(jié)束畢業(yè)設(shè)計(jì)的我有很多的感想要對(duì)大家說(shuō)，在此我就利用這個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)訴說(shuō)心聲。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)真的讓我學(xué)到了很多東西。以前在學(xué)校的時(shí)候，我以為自己學(xué)到了很多專業(yè)方面知識(shí)，曾經(jīng)還一度的認(rèn)為自己不錯(cuò)，但是經(jīng)過(guò)在工廠實(shí)習(xí)的這段時(shí)間以后，我才發(fā)現(xiàn)自己的缺陷和不足，而且還非常的缺乏經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)樵趯W(xué)校的時(shí)候我們接觸的都是些純理論的專業(yè)知識(shí)，并沒(méi)有與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，所以我們對(duì)模具的認(rèn)識(shí)只局限在表面上的感性的認(rèn)識(shí)，而沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí)的高度，換句話說(shuō)就是還沒(méi)有真正的認(rèn)識(shí)模具這一名詞的真正含義。但是只有

43、實(shí)踐還是不夠的，經(jīng)驗(yàn)才是最寶貴的。而對(duì)與我們這些剛剛走出大學(xué)校園的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)最缺乏的就是經(jīng)驗(yàn)了。所以我充分利用實(shí)習(xí)的這段時(shí)間，盡可能多的來(lái)增加和豐富自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而對(duì)在校所學(xué)的理論知識(shí)有了更深刻的理解和感悟。 致 謝 該畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的校內(nèi)指導(dǎo)老師——仲威老師悉心指導(dǎo)下完成的，在此謹(jǐn)向他們致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 在幾年的大學(xué)生活和學(xué)習(xí)中，得到了各位老師的親切關(guān)懷和熱心幫助，老師們淵博的知識(shí)﹑豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)﹑嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求與敬業(yè)精神，是我們學(xué)習(xí)的榜樣。在此謹(jǐn)向尊敬的老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 感謝各位兄弟姐妹們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上的幫助及工作的支持! 僅以此文獻(xiàn)給養(yǎng)育我的父母和家人，感謝他們?cè)谖衣L(zhǎng)的學(xué)業(yè)生涯中，給予我無(wú)微不至的關(guān)懷和鼓勵(lì)。 最后，感謝所有在二十幾年的經(jīng)歷中給予幫助﹑支持的老師﹑同學(xué)和朋友們。 在大學(xué)期間,所有的老師﹑同學(xué)﹑朋友以及所見(jiàn)﹑所聞﹑所思﹑所感﹑所悟?qū)⑹俏易顚氋F的財(cái)富，永存腦間,成為最珍貴的回憶!永遠(yuǎn)珍藏!珍藏! 第 37 頁(yè) 共 37 頁(yè)