塑料罩板注塑模具設(shè)計(jì)

塑料罩板注塑模具設(shè)計(jì),塑料,注塑,模具設(shè)計(jì) 廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課程名稱(chēng)： 課題名稱(chēng)： 塑料罩板注塑模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 目錄 1 緒 論 1 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2模具的發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 2 2 塑件工藝性分析 3 3 模具結(jié)構(gòu)分析 5 3.1工作原理 6 3.2分型面的選擇 6 3.3型腔數(shù)目和配置 7 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3.5成型零部件設(shè)計(jì) 13 3.5.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3.5.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 3.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 3.8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 4 校核 21 4.1鎖模力的校核 21 4.2模具厚度校核 21 4.3開(kāi)模行程校核 21 5 心得體會(huì) 22 參考文獻(xiàn) 23 21 1 緒 論 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具及注塑模等各種模具。 對(duì)模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀(guān)、物理性能等各方面都滿(mǎn)足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡(jiǎn)便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀(guān)質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開(kāi)模、合模的過(guò)程和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開(kāi)合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對(duì)模具也提出了越來(lái)越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展 1.2模具的發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面： （1） 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 （2） 高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 （3） 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿(mǎn)足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性?xún)?yōu)異的制模材料。 （4） 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。 （5） 標(biāo)準(zhǔn)化 開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過(guò)對(duì)模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 2 塑件工藝性分析 圖1：塑料罩 圖1為塑料罩的三視圖，材料選用丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，精度等級(jí)為一般精度（4級(jí)精度），要求外觀(guān)表面光澤、無(wú)雜色，無(wú)收縮痕跡。 ABS材料的性能 塑料性能 ABS 熔融溫度/℃ 195-240 成型模溫/℃ 38-93 彎曲強(qiáng)度/Mpa 80 拉伸強(qiáng)度/Mpa 35-49 彎曲彈性模量/Gpa 1.4 拉伸彈性模量/Gpa 1.8 收縮率（%） 0.4-0.6 成型壓力/Mpa 120-140 流長(zhǎng)比 30-150 密度/（） 1.02-1.08 射速 中等速度 另外ABS具有好的易加工性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，高沖擊強(qiáng)度。 外觀(guān)特性：提高模溫可提高塑件光潔度。 ABS的成型特性和條件 1)流動(dòng)性和成型性?xún)?yōu)良，成品率高。 2）容易出現(xiàn)裂紋，故塑件壁厚應(yīng)均勻，脫模斜度不宜過(guò)小。 塑件結(jié)構(gòu)工藝性 根據(jù)ABS的特性，一般制件的壁厚應(yīng)均勻，型腔脫模斜度為15′-1°30′，型芯的脫模斜度為25′-1°。這里取2.5mm為制品的平均壁厚，外表面的脫模斜度為30′，內(nèi)表面的脫模斜度為20′。 模具結(jié)構(gòu)為二板模，一模二穴。 3 模具結(jié)構(gòu)分析 下圖為塑料罩模具結(jié)構(gòu)圖，采用單分型面注塑模即二板模成型。這種模具只有一個(gè)分型面。單分型面注射模具根據(jù)需要，既可以設(shè)計(jì)成單型腔注射模，也可設(shè)計(jì)成多型膠注射模，應(yīng)用十分廣泛。本案例為單型腔注射模。 單分型面注射模可由成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出裝置、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)零部件組成。 （1）成型零部件 模具中用于成形塑料制件的空腔部分稱(chēng)為模腔。構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱(chēng)為成形零部件。由于模腔是直接成形塑料制件的部分，因此模腔的形狀應(yīng)與塑件的形狀一致，模腔一般郵型腔零件、型芯組成。 （2）澆注系統(tǒng) 將塑料由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道稱(chēng)為澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)分主流道、分流道、澆口、冷料穴四個(gè)部分。模具澆注系統(tǒng)是由澆口套、定模板上的流道組成。 （3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 為確保動(dòng)模與定模合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)而設(shè)導(dǎo)向零件。通常有導(dǎo)向柱、導(dǎo)向孔或在動(dòng)模板、定模上分別設(shè)置互相吻合的內(nèi)外錐面。如上圖所示導(dǎo)柱各導(dǎo)套。 （4）推出裝置 推出裝置是在開(kāi)模過(guò)程中，將塑件從模具中推出的裝置。有的注射模具的推出裝置為避免在頂出過(guò)程中推出板歪斜，還設(shè)有導(dǎo)向零件，使推板保持水平運(yùn)動(dòng)。此案例的模具推出裝置由推桿、推板、推桿固定板、復(fù)位桿、推板導(dǎo)柱及推板導(dǎo)套組成。 （5）溫度調(diào)節(jié)和排氣系統(tǒng) 為了滿(mǎn)足注射工藝對(duì)模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)一般為在模具內(nèi)開(kāi)設(shè)的冷卻水道，加熱系統(tǒng)則為模具內(nèi)部或周?chē)惭b的加熱元件，如電加熱元件。此案例模具采用冷卻水道和水嘴組成。 （6）結(jié)構(gòu)零部件 用來(lái)安裝固定或支承成形零部件及前述的各問(wèn)她分機(jī)構(gòu)的零部件。支承零部件組裝在一起，可以構(gòu)成注射模具的基本骨架。此案例的模具結(jié)構(gòu)零部伯郵定模座板、動(dòng)模座板、墊塊組成。 3.1工作原理 首先，模具架在成型機(jī)上。 開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模板與定模版分離，由于制件因收縮包緊在型芯上和拉料桿對(duì)澆注系統(tǒng)凝料的作用，塑料制件留在動(dòng)模側(cè) ，當(dāng)動(dòng)模側(cè)移動(dòng)一定距離（制件的高度加10-30mm安全值）后，用推桿將制件推出，使用人工或機(jī)械手將制件取下，最后將澆注系統(tǒng)凝料與制件分離。 合模時(shí)，在彈簧或成型機(jī)拉桿的做用下，將推桿固定板頂回(或拉回)以使推桿復(fù)位。 3.2分型面的選擇 分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜，我們?cè)谶@里選用與合模方向垂直的分型面。 選擇設(shè)計(jì)分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。 同時(shí)在選擇設(shè)計(jì)分型面時(shí)還應(yīng)考慮以下因素： 1）分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模并簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 2）分型面的選擇應(yīng)考慮塑件的技術(shù)要求 3）分型面應(yīng)盡量選擇在不影響塑件外觀(guān)的位置 4) 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 5）分型面的選擇應(yīng)有利于模具零件加工 6）分型面的選擇應(yīng)考慮注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù) 根據(jù)上述原則，模具的分型面選擇如下圖所示。 3.3型腔數(shù)目和配置 型腔數(shù)目的確定 為使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有四種：1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性能確定型腔數(shù)目；2）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；3）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； 4）、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。 本例因?yàn)橹萍?，且有倒扣，選取單型腔成型。 另外，型腔數(shù)目的確定因素有四點(diǎn)，見(jiàn)下表。 型腔的配置 本案例因?yàn)槭菃窝ǎ?，型腔的配置相?duì)簡(jiǎn)單，主要確定塑件在動(dòng)模部分、定模部分及同時(shí)在動(dòng)模和定模中的結(jié)構(gòu)。下圖為塑件在模具中的位置結(jié)構(gòu)圖。 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴到型腔入口的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)、傳熱、傳壓的情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，其布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （1） 了解塑料的成形性能 掌握塑料的流動(dòng)特性以及溫度、剪切速率對(duì)黏度的影響，以設(shè)計(jì)出合適的澆注系統(tǒng)。 （2） 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 熔體流動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會(huì)產(chǎn)生熔接痕，尤其在流程長(zhǎng)、溫度低時(shí)，這對(duì)塑件強(qiáng)度的影響較大。 （3） 有利于型腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)誚能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿(mǎn)型腔的各個(gè)部分，使型腔中的氣體排出，避免產(chǎn)生紊流或渦流、凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 （4） 盡量采用較短的流程充滿(mǎn)型腔 （5） 流動(dòng)距離比的校核 對(duì)于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可能因其流動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)或流動(dòng)陰力太大而無(wú)法充滿(mǎn)整個(gè)型腔。 流動(dòng)比的校核 流動(dòng)距離比簡(jiǎn)稱(chēng)流動(dòng)比，它是指塑料熔體在模具中進(jìn)行最長(zhǎng)距離的流動(dòng)時(shí)，其截面厚度相同的各段料流通道及各段模腔的長(zhǎng)度與其對(duì)應(yīng)截面厚度之比值的總和，即 本案例為直接澆口進(jìn)料的塑件，料流通道按截面的厚度可分為二段，每段的長(zhǎng)度各厚度見(jiàn)下圖所示，其流動(dòng)距離比為： 計(jì)算得￠=60.15<[￠] 主流道設(shè)計(jì) 主流道是連接噴嘴與分流道的通道，通常和噴嘴在同一軸線(xiàn)上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，改善料流的速度。 圖4：澆口尺寸 主要參數(shù)：錐角=2°～5°；內(nèi)表面粗糙度；小端直徑d=噴嘴直徑+(0.5～1)mm；半徑R=噴嘴球面半徑+(1～2)mm；H=(1/3～2/5)R；r=1～3mm。 主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材進(jìn)行單獨(dú)的加工和熱處理。常用T8A鋼材制作，并淬火處理到50～55HRC。澆口套、定位圈的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示: 圖5：澆口套、定位環(huán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 分流道設(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。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失。 澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的容體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好、高質(zhì)量地注射成形。 單分型面注射模澆口的類(lèi)型有直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。 本案例采用直接澆口進(jìn)澆，直接澆口以稱(chēng)為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具。其特點(diǎn)是：1）流動(dòng)阻力小，流動(dòng)路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)等；2）有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點(diǎn)；3）塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注射機(jī)受力均勻；4）塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀(guān)。 直接澆口大多用于注射成形大、中型長(zhǎng)流程深型腔筒形或殼形塑件。 選用較小的主流道錐角a(a=2°-4°) 模具的排氣設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料容體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順得地排出，塑件會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而主生高溫，使塑料焦化。 注射模的排氣通常采取以下四種方式： 3.5成型零部件設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零件在工作時(shí)與塑料直接接觸，成型塑件。進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既要考慮保證獲得合格的塑件，又要便于加工制造，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。 3.5.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模又稱(chēng)型腔，它是成型塑件外部輪廓的零件。有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、整體嵌入式凹模、鑲拼組合式凹模，瓣合式凹模等，整體式凹模由整塊材料加工制成，強(qiáng)度高、剛性好，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接縫痕跡，可減少注射模中成型零件的數(shù)量，便于模具裝配，塑料罩屬于中小型制件，選用整體嵌入式凹模，凹模所用材料為P20號(hào)鋼，硬度為30-38HRC. 3.5.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常為整體式和組合式兩種類(lèi)型。我們根據(jù)凹模的結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成。型芯所用材料為P20號(hào)鋼，硬度30-38HRC. 計(jì)算成形零部件工作尺寸要考慮的要素 成形零件工作尺寸指直接用來(lái)構(gòu)成塑件成型面的尺寸，例如型腔各型芯的徑向尺寸、深度和高度尺寸、孔間距離尺寸、孔或凸臺(tái)至某成形表面的距離尺寸等。 塑件的收縮率波動(dòng) 塑件成形后的收縮變化與塑料的品種、塑件的形裝、尺寸、壁厚、成形工藝條件、模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，所以確定準(zhǔn)確的收縮率是很困難的。工藝條件、塑料批號(hào)發(fā)生的變化會(huì)造成塑件收縮的波動(dòng)，其塑料收縮率波動(dòng)主差為 δs=(Smax-Smin)Ls 式中 δs----塑料收縮率波動(dòng)誤差，mm; Smax----塑料的最大收縮率； Smin----塑料的最小收縮率； Ls----塑料的基本尺寸，mm； 實(shí)際收縮率與計(jì)算收縮率會(huì)有差異，按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1/3。 模具成形零件的制造誤差 模具成形零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。一般成形零件工作尺寸制造公差值δz取塑件公差值△的1/3-1/4或取IT7-IT8級(jí)作為制造公差。 模具成形零件的磨損 模具的成形零件最大磨損量用δc來(lái)表示，一般取δc=1/6△。 模具安裝配合的誤差 模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具安裝配合間隙的變化而引起塑件的尺寸誤差用δi來(lái)表示。 塑件的總誤差δ=δs+δz+δc+δi≤△ 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 計(jì)算模具成形零件最基本的公式為 Lm=Ls(1+S) 式中 Lm----模具成形零件在常溫下的實(shí)際尺寸，mm； Ls----塑件在常溫下的實(shí)際尺寸，mm； S----塑件的計(jì)算收縮率。 成型零件尺寸的計(jì)算 下圖所示為塑件尺寸與模個(gè)成形零件尺寸的關(guān)系，模具成形零件尺寸決定于塑件尺寸。 塑件尺寸與模具成形零件工作尺寸的取值規(guī)定見(jiàn)下表 塑件尺寸與模具成形零件工作尺寸的計(jì)算見(jiàn)下表 本案例塑件的材料為ABS，采用一般精度（4級(jí)精度）。查得ABS收縮率為0.4%-0.6%，故其平均收縮率為0.5%。 塑料罩型芯/型腔尺寸 其中制品尺寸B1=103，B2=100，h=60 B1M=(1+S)B1 =(1+0.005)x103 =103.515 　　　　 B2M=(1+S)B2 =(1+0.005)x100 =100.5 H=(1+S)h =(1+0.005)x60 =60.3 3.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)的類(lèi)型選擇 從模具中推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)。按推出零件對(duì)機(jī)構(gòu)分類(lèi)，可以分為推桿推出、推管推出、推件板推出、推塊推出和多元件聯(lián)合推出等；這里我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)。 推桿的固定方式 3.7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)柱均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣有足夠的距離，保證模具的強(qiáng)度。為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部做成錐形，導(dǎo)套的前端倒角。 導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)套外徑的配合按H7/m6。 3.8冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要性 塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。 一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，如我們的塑件，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對(duì)模具進(jìn)行人工冷卻。另外如果模溫要求超過(guò)80℃時(shí)，還需要設(shè)置加熱系統(tǒng)。由于本文選用的材料為ABS,模溫要求較低，故僅需要冷卻系統(tǒng)。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 1）冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)。 2）合理地確定冷卻管道的直徑中心距以及與性墻壁的距離 3）降低進(jìn)出水的溫度差 4）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻 5）應(yīng)避免將冷卻水道開(kāi)設(shè)在塑件熔接痕處 6）冷卻水道應(yīng)便于加工和清理 冷卻回路布置 模具冷卻回路的形式應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、型腔內(nèi)溫度分布及澆口位置等情況設(shè)計(jì)成不同的形式。通常有型腔冷卻和型芯冷卻兩種回路的結(jié)構(gòu)形式。此處只采用型腔冷卻回路。 型腔冷卻回路 模具的熱量主要是由型腔帶走的，型腔的冷卻回路選為環(huán)繞式。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖10如下圖所示 塑件體積為41.9，澆注系統(tǒng)凝料的體積為0.3，總體積為42.2，選用XS-ZY-500型號(hào)的注射成型機(jī)。 XS-ZY-500注射成型機(jī)的技術(shù)規(guī)范 額定注射量/ 500 注射行程/mm 200 合模力/kN 3500 最大開(kāi)合模行程/mm 500 最大模具厚度/mm 450 最小模具厚度/mm 300 4 校核 4.1鎖模力的校核 按F≥KpA分公式校核鎖模力。其中，F(xiàn)為注射機(jī)的最大鎖模力；p為模內(nèi)平均壓力（型腔內(nèi)熔體的平均壓力）；A為所有制品、流道和澆口在分型面上的投影面積之和。K為壓力損耗系數(shù)，一般取1.1-1.2。由于制品材料為ABS，查相關(guān)資料得：p為34.4MPa，取p=34MPa進(jìn)行校核。A是分型面上的投影面積，經(jīng)計(jì)算，得到兩個(gè)塑件的投影面積約為10000mm^2，澆注系統(tǒng)的投影面積約為685mm2，則兩個(gè)制品、流道和澆口在分型面上的投影面積之和A分為25499mm2。 因此：KpA =1.1×34×10000=374kN 故 F=3500kN≥842kN 滿(mǎn)足要求。 4.2模具厚度校核 注射機(jī)允許安裝的模具最高厚度為430mm；注射機(jī)允許安裝的模具最小厚 度為150mm。模具實(shí)際厚度 H=380mm。 注射機(jī)允許安裝的模具最小厚度≤模具實(shí)際厚度H≤注射機(jī)允許安裝的模具最大厚度，故模具厚度滿(mǎn)足要求。 4.3開(kāi)模行程校核 本例注射機(jī)最大開(kāi)模行程與膜厚無(wú)關(guān)。模具為單分型面注射模，可按下式校核： S≥H1+H2+（5-10）mm 其中，注射機(jī)最大開(kāi)模行程S為500mm；制品的推出距離H1為50mm：制 品的總高度H2為60mm。 H1+H2+（5-10）mm=50mm+60mm+10mm=120mm 顯然，注射機(jī)最大開(kāi)模行程S≥120mm，模具的開(kāi)模行程足夠。 通過(guò)以上的校核和計(jì)算可以選擇XS-ZY-500型號(hào)的注射成型機(jī)。 5 心得體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)期間發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處，如模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)沒(méi)有系統(tǒng)化，圖學(xué)方面的一些知識(shí)也有點(diǎn)遺忘了。這些使我在設(shè)計(jì)模具的過(guò)程中，時(shí)不時(shí)地需要翻閱課本，導(dǎo)致很大程度上影響了設(shè)計(jì)的速度，這在以后的講究效率的實(shí)踐中是不被允許的，使我強(qiáng)烈地意識(shí)到學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí)，特別是其中的一些基礎(chǔ)知識(shí)的重要性。在今后的學(xué)習(xí)和工作中我將更加注重基礎(chǔ)知識(shí)的積累，并積極地提高自己實(shí)踐方面的能力。在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)自己軟件方面的欠缺，認(rèn)真學(xué)習(xí)了CAD、PROE4.0等繪圖軟件，并有了新的認(rèn)識(shí)和提高，畫(huà)裝配圖如果手畫(huà)會(huì)不標(biāo)準(zhǔn)和效率低下，又去學(xué)習(xí)了模具設(shè)計(jì)的兩個(gè)工具：燕秀工具箱和LTOOIS工具箱，使畫(huà)出的圖更標(biāo)準(zhǔn)、美觀(guān)！ 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)模具的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟有了一定的了解，同時(shí)鞏固了模具方面的一些知識(shí)，提高了設(shè)計(jì)模具的能力。為以后有可能從事這方面的工作打下了一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白了，雖然對(duì)模具設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn)，只要時(shí)刻抱著不斷學(xué)習(xí)，認(rèn)真、負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，相信自己能做好就一定可以做好。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了同學(xué)和老師的大力幫助，我的課程設(shè)計(jì)才得以順利地完成，在此表示衷心的感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì)編．塑料模具技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [2] 駱志斌主編.模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2000.3 [3] 陳錫棟，周小玉主編．實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.7 [4] 張國(guó)強(qiáng).注塑模設(shè)計(jì)與生產(chǎn)應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [5] 駱志高，陳嘉真.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京：工業(yè)出版社，2009 [6] 張維和.注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007