泡沫滅火器噴嘴的注塑模具設(shè)計(jì)及成型工藝-抽芯塑料注射模含8張CAD圖帶開(kāi)題
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泡沫滅火器噴嘴的注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
摘 要
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是泡沫滅火器噴嘴的注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析和設(shè)計(jì)注塑模以及對(duì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算，對(duì)模具閉合高度的計(jì)算，對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的檢驗(yàn)和確定等，確定了該模具基本符合要求。
這個(gè)塑件要求表面光滑且沒(méi)有凹陷沒(méi)有毛刺，因?yàn)闆](méi)有其它的特別要求，所以用注塑的方法比較容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)塑件的成型要求和模具型腔的布置，選擇潛伏澆口更合適。型芯采用組合式結(jié)構(gòu)，有利于充填和排氣。
型芯主要是成型件的內(nèi)表面。該模具將型芯固定在固定模具的一側(cè)，可以簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)?？紤]到加工難度和材料的價(jià)值利用，以及塑件的形狀和尺寸，考慮到塑件的生產(chǎn)能力，該模具采用一模兩塊的結(jié)構(gòu)。陰模主要形成塑料件的外表面，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。空腔設(shè)計(jì)成組合結(jié)構(gòu)，既保證了塑件的外觀和質(zhì)量，又便于模具的加工。從塑件的結(jié)構(gòu)來(lái)看，空腔和傾斜滑塊設(shè)計(jì)在一起，形成抽芯機(jī)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：一模二腔;合式型腔;滑塊抽芯;潛伏式澆口
Abstract
The topic of this design is a knob to note the mold of part designs, the piece of part craft analysis, and the mold construction design and relevant calculation, the molding tool shuts to match high really settle, note the machine of the concerning parameter etc., that molding tool is basic to meet the request.
The part's piece requests the surface has no the hair stabs, hollow etc. blemish, inner part cannot conduct electricity the miscellaneous quality, have no other special request, so note the part than realizes easily.According to an alignment for modeling request and moldings method, choose to sprinkle with the side comparison accommodation, design, consider the choice from the wall the thick 3 mms enters to anticipate, anticipate to flow to thin place from the thick place, and the molding tool's type adopts the sectional construction, benefitting to fill , row spirit.
The convex mold is a difficult easy degree to take shape a the piece of system inside surfaces, consider to process primarily with the material of worth a make use of, a rate of production for of shape with size, combining in consideration of the piece of the part , this molding tool adoption is sectional to model a mold six pieces constructions form;The cave mold models the part an outward appearance primarily, construction than simple, design the cave mold sectional construction, since guarantee the part an external appearance and quantity, the molding tool processes too more convenient.
Because design of ability limited, design inside exsit a lot of not enough places, still hope the teacher gives to advise with understand.
Keywords: The mold two ;lined slippery pieces ;ake out the and incubare ;he type to sprinkle
目錄
摘 要 1
Abstract 2
緒??論 3
第一章 模塑工藝規(guī)程的編制 6
1.1 塑件的原材料分析 6
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析 7
1.3 計(jì)算塑件的體積與質(zhì)量 8
1.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 9
第二章 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
2.1 分型面的選擇 10
2.2 確定塑件型腔的排列方式 11
2.3 澆注系統(tǒng) 12
2.4 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 13
2.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15
2.6 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
2.7 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
第三章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 18
3.1 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算： 18
3.2 腔側(cè)壁厚度、底板厚度計(jì)算 19
第四章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 21
4.1 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 21
4.2 加熱與冷卻的選擇 21
4.3 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 21
第五章 模具及注塑機(jī)參數(shù)的確定 25
5.1 模具閉合高度的確定 25
5.2 注塑機(jī)參數(shù)的確定 25
第六章 繪制模具總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)件工作圖 26
第七章 模具裝配 27
8.1 模具安裝 27
8.2試模 27
設(shè)計(jì)總結(jié) 31
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
緒??論
近年來(lái)，我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，尤其在工業(yè)制造領(lǐng)域有著突出成就。隨著工業(yè)發(fā)展的需要，需求產(chǎn)品的數(shù)量也從量到質(zhì)，因此需要更高效率的生產(chǎn)產(chǎn)品，隨后模具出現(xiàn)在我們的眼前。模具通過(guò)對(duì)材料物理狀態(tài)的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的加工成型，通過(guò)外力的作用，讓加工件稱(chēng)為我們所需要的模樣，模具由各部分組成，主要分為動(dòng)模和定模兩部分，制造時(shí)將制造材料注入模具中。成型后將兩模分開(kāi)取出加工件。模具對(duì)精度，粗糙度，剛度等都有較高的要求。
模具工業(yè)的興起使得產(chǎn)品的生產(chǎn)更有效率，被人們稱(chēng)為“效益放大器”，因?yàn)槭褂媚＞呒庸ぎa(chǎn)品有著更高的效率，并且它還具有節(jié)約制作產(chǎn)品的材料、降低制作耗損和減少成本的優(yōu)點(diǎn)以及保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品高一致性等諸多特點(diǎn)。因此在國(guó)外，人們把模具稱(chēng)為當(dāng)時(shí)代的"金鑰匙"、"進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力"等等，并且還具有“工業(yè)之母”的稱(chēng)號(hào)。從另外一方面來(lái)看，模具也是人們智慧的結(jié)晶，是人性化，時(shí)代化，個(gè)性化的產(chǎn)品，是極其具有創(chuàng)造性的產(chǎn)品。隨著模具的迅速發(fā)展，使得使用模具的產(chǎn)業(yè)，模具生產(chǎn)的產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力也相應(yīng)的提高。根據(jù)國(guó)外的數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，模具能很大程度的帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其對(duì)應(yīng)比例大約是一比一百，意思就是平均模具每發(fā)展一億元，就可以帶動(dòng)與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展一百億元。
由于模具在機(jī)械制造業(yè)中占有越來(lái)越重要的地位，一個(gè)國(guó)家的模具生產(chǎn)技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要評(píng)價(jià)因素，因?yàn)槟＞邔?duì)產(chǎn)品的效率和質(zhì)量起著決定性的作用。并且它在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)性上也有相當(dāng)重要的作用。因?yàn)橹袊?guó)的經(jīng)濟(jì)在高速的發(fā)展，因此對(duì)模具行業(yè)的要求也越來(lái)越高，正因?yàn)槿绱?，我?guó)的模具行業(yè)也有越來(lái)越大的動(dòng)力，得以越來(lái)越快的發(fā)展并且不斷取得突破。近幾年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，增長(zhǎng)率達(dá)到了平均每年百分之十五。但是即便如此，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的模具制造工業(yè)仍然處在落后階段，其中不論在技術(shù)開(kāi)發(fā)上，還是在高層管理上，都有著一定的差距。這些差異在復(fù)雜、大規(guī)模、精密、長(zhǎng)壽命的模具技術(shù)中尤為明顯。在中國(guó)很多產(chǎn)品不能用模具加工。也是因?yàn)槲覀兗夹g(shù)的落后，因此我國(guó)在每年都需要大量得去進(jìn)口一些我們?nèi)鄙俚募庸つ＞?。并且我們?guó)家的模具產(chǎn)業(yè)還存在一些問(wèn)題，第一：因?yàn)橹圃旒夹g(shù)存在缺陷，導(dǎo)致在模具產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)上，在市場(chǎng)上中低檔層次的模具相對(duì)較多，因?yàn)橘|(zhì)量的問(wèn)題，降低了很多模具產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效益和工作效率，這樣的情況就使得市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越大，導(dǎo)致模具產(chǎn)品的價(jià)格相對(duì)偏低。第二：我們?cè)谥谱髦懈邫n模具方面的能力存在不足。開(kāi)發(fā)模具的能力有限，在技術(shù)人才方面短缺，在模具開(kāi)發(fā)的技術(shù)上投入的人力物力不夠，沒(méi)有辦法在技術(shù)問(wèn)題上取得關(guān)鍵性的突破。
近年來(lái)我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)基本狀況簡(jiǎn)介：我們國(guó)家模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一共有將近兩萬(wàn)家生產(chǎn)廠點(diǎn)，其中有一半以上都是自產(chǎn)自用的產(chǎn)業(yè)。但在模具企業(yè)中，只有20多家模具企業(yè)生產(chǎn)了1億多元，其中中型模具企業(yè)約有幾十家，剩下的都是小型企業(yè)，占我國(guó)模具企業(yè)的多數(shù)，這些企業(yè)大多數(shù)都是只有百十萬(wàn)的年產(chǎn)值，職工幾十名，企業(yè)的自有資金非常有限，所以僅靠自我的能力發(fā)展是具有困難性的。 而且在這些年，全球的模具行業(yè)改革的速度加快，在結(jié)構(gòu)和體制的都有改革和調(diào)整。這些中高檔模具及其標(biāo)準(zhǔn)件的精度、大規(guī)模、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命反映了重大變化，發(fā)展速度比普通模具產(chǎn)品要快。壓鑄模和塑料模比例逐漸增大；一些專(zhuān)業(yè)的模具廠數(shù)量慢慢的增加，制造能力提高較快。中外合資經(jīng)營(yíng)企業(yè)、中外合作經(jīng)營(yíng)企業(yè)、外商獨(dú)資經(jīng)營(yíng)企業(yè)及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速。國(guó)有企業(yè)股份制改革的速度加快等等。
另外我國(guó)模具制造行業(yè)還顯現(xiàn)出其它兩個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)就是各個(gè)地方的政府逐漸對(duì)模具企業(yè)的關(guān)注度提高，第二是越來(lái)越多的外有資產(chǎn)和社會(huì)開(kāi)始投資模具產(chǎn)業(yè)，這也是模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越快的原因
從中國(guó)模具工業(yè)的區(qū)域分布來(lái)看，以長(zhǎng)三角、珠三角為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展速度快于中西部地區(qū)。模具產(chǎn)值已占全國(guó)總量的70%左右。南方的發(fā)展相對(duì)北方較快。廣東、浙江是目前我國(guó)模具生產(chǎn)發(fā)展最快、比較集中的省份。盡管我國(guó)模具的總產(chǎn)量?jī)H次于德國(guó)、日本和美國(guó)，但德國(guó)、日本和美國(guó)在設(shè)計(jì)和制造水平上處于世界領(lǐng)先地位，總體上領(lǐng)先于我國(guó)。與西班牙、韓國(guó)、英國(guó)、加拿大、西班牙、葡萄牙和新加坡相比，我國(guó)在模具制造領(lǐng)域也存在一定差距。
近二十年來(lái)，我國(guó)模具制造水平有了一定程度的提高，模具CAD和cam已開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)逐步普及，相應(yīng)的 CAM 和 CAPP 也在積極推廣中?，F(xiàn)在我國(guó)生產(chǎn)的模具的制造精度已經(jīng)達(dá)到了微米級(jí)，相比較二十年前，模具的平均壽命整體提高了幾十倍，并且模具的生產(chǎn)周期也縮短了大約四分之三，模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率從剛開(kāi)始的零達(dá)到了現(xiàn)在百分之四十五左右，逐漸的趨于標(biāo)準(zhǔn)化全球化。
在這二十年來(lái)，我國(guó)對(duì)模具人才的培養(yǎng)也給予了重視，培養(yǎng)出了很多模具方面的人才?，F(xiàn)在的大專(zhuān)院校都有設(shè)立模具專(zhuān)業(yè)，粗略統(tǒng)計(jì)已經(jīng)有六、七十所大專(zhuān)院校設(shè)立了模具專(zhuān)業(yè)。而在二十年前我國(guó)的高等院校還是沒(méi)有設(shè)立模具專(zhuān)業(yè)的?，F(xiàn)在中國(guó)模具協(xié)會(huì)在全國(guó)已經(jīng)建有模具人才培訓(xùn)基地三十八個(gè)，其中CIMATRON肩負(fù)著軟件的推廣、軟件的二次開(kāi)發(fā)及人才培訓(xùn)工作的重任，也是中國(guó)模具協(xié)會(huì)的重要的人才培訓(xùn)基地之一。
在大學(xué)完成四年的課程學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐后，我掌握了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)和制造有了全面的了解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，因此我在深圳市牧激科技有限公司里進(jìn)行了實(shí)地操作，對(duì)模具的使用有了新的突破，了解了模具的結(jié)構(gòu)以及制作，開(kāi)始對(duì)模具的設(shè)計(jì)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，也了解了設(shè)計(jì)的基本步驟，對(duì)各種模具的工藝流程和結(jié)構(gòu)方面的有了一定的了解，豐富自身的知識(shí)。在模具的設(shè)計(jì)工藝方面也是從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)的了零的突破，對(duì)其基本制作有了一定的概念。并且在公司，我親手拆裝了一些典型的模具，并積極向公司的同事請(qǐng)教問(wèn)題，一步步的積累知識(shí)，了解模具，明確了模具的加工工藝以及它的一般工作原理。同時(shí)，回到學(xué)校，在圖書(shū)館借閱了許多許多關(guān)于模具設(shè)計(jì)方面的手冊(cè)和書(shū)籍，充分的把借閱的資料用于自己的設(shè)計(jì)中，與同學(xué)以及室友進(jìn)行了反復(fù)討論，希望盡自己最大的努力做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將會(huì)有很多的困難，希望在指導(dǎo)老師和自己最大的努力下能順利完成這次任務(wù)，為自己的大學(xué)生涯交一份滿意的答卷。由于自己經(jīng)驗(yàn)和閱歷不足，學(xué)習(xí)的知識(shí)有限，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中如果有做的不好的地方，煩請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。
第一章 模塑工藝規(guī)程的編制
1.1 塑件的原材料分析
通過(guò)比較和分析，我們這次塑件的材料決定使用PA1010，它是尼龍的一種，尼龍（Nylon）有個(gè)學(xué)名叫聚酰胺，英文名稱(chēng)是Polyamide（簡(jiǎn)稱(chēng)PA），PA1010（尼龍1010）塑料為淡黃色顆?；虬胪该鳌⑤p而硬的結(jié)晶白色顆粒，表面光亮。其相對(duì)密度和吸水率均低于其他尼龍材料，但耐磨性和自潤(rùn)滑性較好，機(jī)械強(qiáng)度較高，沖擊韌性和耐寒性優(yōu)于其他尼龍材料。此外，其熔體流動(dòng)性較好，易于加工成型。尼龍是一種非常重要的工程塑料，產(chǎn)量在五大工程塑料中名列前茅。
PA1010的一些性能如下:比重( g / cm3 ) 1.07，熔點(diǎn)(oC ) 210，拉伸強(qiáng)度( kg / cm2 )≥55.0，彎曲強(qiáng)度( kg / cm2 )≥80.0，沖擊強(qiáng)度(缺口) ( kj / m2 ) 5，耐寒溫度(oC ) - 40，抗壓強(qiáng)度( MPa ) 65.0，吸水率0.5以上。
從成型性能這方面來(lái)看，在產(chǎn)品結(jié)晶時(shí)，①它的熔點(diǎn)較高，并且熔點(diǎn)溫度范圍相對(duì)較窄，熔融狀態(tài)下的熱穩(wěn)定性較差，當(dāng)在料溫超過(guò)300攝氏度的環(huán)境下滯留時(shí)間超過(guò)三十分鐘之后，材料就會(huì)分解。②吸水率較高，在成型前須對(duì)材料進(jìn)行預(yù)熱，比如通過(guò)在真空烘箱中干燥，干燥過(guò)后應(yīng)該防止再度吸濕，且控制含水量不得超過(guò)0.3%，在吸濕后材料的流動(dòng)性容易下降，在加工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡等問(wèn)題，并且較高精度的加工塑件在加工前應(yīng)該經(jīng)過(guò)調(diào)濕處理。③PA1010的流動(dòng)性好，比較容易填充模具，溢邊值一般為0.02mm左右，在使用螺桿式注塑機(jī)時(shí)，在螺桿上應(yīng)帶止回環(huán)，噴嘴應(yīng)該用自鎖式，并且應(yīng)該進(jìn)行加熱。④收縮率和成型的收縮范圍大，并且方向性明顯，且易發(fā)生凹痕、變形、縮孔等不良狀況，材料成型的條件應(yīng)該保證穩(wěn)定。熔體冷卻速度對(duì)結(jié)晶塑料零件的結(jié)構(gòu)性能有明顯影響。因此，成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制模具溫度。一般按塑件壁厚在20 - 90℃范圍內(nèi)選擇，料溫不宜超過(guò)300℃，受熱時(shí)間不的超過(guò)30分鐘。如果材料溫度高，收縮會(huì)很大。注射壓力將根據(jù)注塑機(jī)的類(lèi)型、材料溫度、塑料件的形狀和尺寸以及模具澆注系統(tǒng)來(lái)選擇。如果噴射壓力高，則容易發(fā)生閃蒸。收縮小，方向性強(qiáng)，注射壓力低，容易產(chǎn)生凹痕和波紋。根據(jù)塑料件的壁厚選擇成型周期。如果厚度厚，它會(huì)變長(zhǎng)，如果厚度薄，它會(huì)變短。為了減少收縮、凹陷和收縮，建議采用較低的模具溫度和較低的材料溫度。當(dāng)樹(shù)脂粘度較小時(shí)，注射壓力和冷卻時(shí)間應(yīng)較長(zhǎng)，注射壓力應(yīng)較高，脫模劑應(yīng)使用白油。模具澆注系統(tǒng)的形成和尺寸與成型聚苯乙烯時(shí)相似，但在增大澆道和澆口截面尺寸可改善縮孔及凹痕現(xiàn)象。
1.2 塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析
泡沫滅火器噴嘴
材 料：PA1010
生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
技術(shù)要求：（1）所有尺寸公差按SJ1372-78的6級(jí)精度。
（2）去毛刺，無(wú)刮痕。
圖1-1 塑件圖
1.2.1 結(jié)構(gòu)分析
這部分是泡沫滅火器的噴嘴。從零件圖(圖1 )來(lái)看，該零件整體形狀為圓錐形殼體，總高度78 mm，最大外徑φ32 mm，內(nèi)徑φ29 mm，當(dāng)高度約為48 mm時(shí)，有一個(gè)寬度為5 mm的凸圓臺(tái)，整個(gè)零件頂部由頂部φ12 mm、底部φ14 mm、中空孔徑φ9mm的三個(gè)圓臺(tái)組成，整體內(nèi)部由48 mm高的頂部φ1φ4 mm的底部φ29 mm的圓臺(tái)空間和φ4的圓臺(tái)空間組成。
從零件圖可以看出，其壁厚在1.5 mm至2.5 mm之間，相對(duì)均勻。這里是按2mm的平均厚度計(jì)算的，也可以看出這部分需要側(cè)抽芯。因此，模具設(shè)計(jì)中采用了斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜。
1.2.2 尺寸精度分析
從零件上可以看出，該零件沒(méi)有標(biāo)注公差尺寸，選擇的公差等級(jí)為mt6 ( GB / t 14486 - 1993 )。該零件的重要尺寸為φ14 mm、φ12 mm，次要尺寸為48 mm、78 mm、5 mm、46 mm等。
從以上分析可以看出，該零件的尺寸精度為中低，可以保證相應(yīng)模具相關(guān)零件的尺寸加工。
從塑料件的壁厚來(lái)看，壁厚最大部分為2.5 mm，最薄部分為1.5 mm，比較均勻，有利于產(chǎn)品的成型。
1.2.3 表面質(zhì)量分析
該零件要求表面沒(méi)有毛刺、凹陷等缺陷，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)，沒(méi)有其它特別要求，故較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上所述，在注塑成型過(guò)程中控制好工藝參數(shù)的條件下，可以保證零件的成型要求。
1.3 計(jì)算塑件的體積與質(zhì)量
計(jì)算塑件質(zhì)量的目的是選擇注塑機(jī)，確定模具的型腔數(shù)量。
計(jì)算塑件的體積為：V＝7.78cm3
塑料件質(zhì)量計(jì)算: 根據(jù)數(shù)據(jù)，PA 1010的密度ρ為1.045 g / cm3得塑件質(zhì)量：M=Vρ＝8.123g
采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮到外形尺寸、注塑所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備，初步選擇XS-ZY-125型注塑機(jī)。
XS-ZY-125型注塑機(jī)的一些參數(shù)：
結(jié)構(gòu)形式：臥式；
注射方式：螺桿式；
公稱(chēng)注射量：125cm3；
螺桿直徑:42mm；
注射壓力：119MPa；
合模力:900kN；
最大成型面積：320cm3；
模板最大行程：300mm；
模具最大厚度：300mm；
模具最小厚度：200mm；
1.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查閱有關(guān)資料并結(jié)合工廠的實(shí)際應(yīng)用，PA1010應(yīng)采用螺桿注射機(jī)，螺桿傳動(dòng)擋圈p，噴嘴應(yīng)采用自鎖式。PA1010的成形工藝參數(shù)可選擇如下(試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整)：
注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。
料筒溫度：后段T1=190～210℃
中段T2=200～220 ℃
前段T3= 210～230 ℃
噴嘴溫度：200～210 ℃
注塑壓力：40～100MPa
高壓時(shí)間：0～5S
注射時(shí)間：20～90S
冷卻時(shí)間：20～120S
成型周期：45～220S。
第二章 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括分型面的選擇、型腔數(shù)量的確定、型腔的布置、冷卻通道的布置、澆口位置的設(shè)置、模具工作部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。
2.1 分型面的選擇
制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，必須先正確的考慮到產(chǎn)品在模具計(jì)劃中的位置，然后在考慮其他的設(shè)計(jì)問(wèn)題。例如具體的生產(chǎn)條件(包括模具制造)以及批量生產(chǎn)所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等一系列的設(shè)計(jì)問(wèn)題。
產(chǎn)品在模具中的位置設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本要求:產(chǎn)品或產(chǎn)品部件(包括嵌件)的前視圖相對(duì)于注塑機(jī)應(yīng)該保證軸線對(duì)稱(chēng)分布，便于成型；產(chǎn)品的方向應(yīng)易于脫模。在注塑時(shí)，應(yīng)該保證產(chǎn)品在開(kāi)模后留在活動(dòng)模具的部分，這樣便于用成型的設(shè)備脫模。在使用相互垂直的可移動(dòng)模具成型件成型孔和槽以及凸臺(tái)時(shí)，產(chǎn)品的位置應(yīng)集中在使成型件的水平位移最容易和便于抽芯的最佳位置上。如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案；對(duì)于長(zhǎng)的管類(lèi)材料制品，如果管材的長(zhǎng)軸位于開(kāi)模方向，這樣的情況是不能開(kāi)模，不能取出產(chǎn)品的；或者是需要兩個(gè)平面才能打開(kāi)模具的管接頭產(chǎn)品，產(chǎn)品的長(zhǎng)軸應(yīng)該放置在垂直于模具開(kāi)口的方向上，便于開(kāi)模和取件。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等)；如果是自動(dòng)旋出螺紋產(chǎn)品或螺紋型芯的模具，對(duì)產(chǎn)品的放置有著特殊的要求；最終產(chǎn)品位置應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口位置、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置以及產(chǎn)品的外觀要求來(lái)選擇，盡量保證取出產(chǎn)品的完整性。
分型面的選擇原則是:塑件脫模方便，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空腔排氣順暢，保證塑件質(zhì)量，不損傷塑件外觀，設(shè)備使用合理。
所以，模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。
根據(jù)上述規(guī)定，由于塑件為圓形噴嘴，表面質(zhì)量沒(méi)有特殊要求，根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求，塑件的高度為78 mm，垂直于軸線的截面形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單規(guī)范，如果選擇圖2所示的水平分型方式，可以降低模具的復(fù)雜度。減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用如圖2-1所示的分型方式較為合理。這樣有利于成型后，塑件的脫模。還有利于注塑時(shí)塑料產(chǎn)生氣體的排放模具加工較易，且便于塑件的脫出。塑件分型面的選擇如圖2-1所示：
圖2-1 分型面的選擇
2.2 確定塑件型腔的排列方式
塑料件在注塑時(shí)使用一個(gè)模具和兩個(gè)空腔。如果使用兩個(gè)以上的型腔，模具制造將非常復(fù)雜。因此，考慮到鑄造系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、模具制造等因素，采用如圖3所示的模具型腔布置方法:
圖2-2 型腔排列
采用如圖2-2所示的空腔布置方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，零件分布均勻。并且這是一個(gè)平衡澆注系統(tǒng)，轉(zhuǎn)輪和閘門(mén)的長(zhǎng)度以及形狀和橫截面尺寸都相等，可以保證它們處于相同的溫度和壓力下，使所有型腔在同一時(shí)間被同時(shí)充滿。
2.3 澆注系統(tǒng)
2.3.1 主流道設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 ，XS-ZY-125 型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：
噴嘴前端孔徑：d=Φ4mm
噴嘴前端球面半徑：R=12mm
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：
R=R+(1～2)mm
D=d+(0.5～1)mm
取主流道球面半徑 R=13mm
取主流道的小端直徑 d=5mm
為了從主流道中提取出固化物，將主流道設(shè)計(jì)成2 - 4度的圓錐形。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后得知，主流道大端直徑D = 9mm，為使熔體順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r = 0.5 mm的圓弧過(guò)渡。
設(shè)計(jì)主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):對(duì)于小型的注塑模具，主流道襯套和定位環(huán)可以作為一個(gè)整體設(shè)計(jì)，但大多數(shù)情況下是分開(kāi)設(shè)計(jì)的；主流道襯套應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼(例如T8A等)熱處理后硬度為53 - 57 HRC。襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與固定模配合部分的厚度一致。主流道出口端面不得突出分型面，否則不僅會(huì)造成溢流，還會(huì)擠壓模具。H7 / M6用于襯套與固定模之間的配合。
2.3.2 分流道設(shè)計(jì)
由于分流通道可以將高溫高壓塑料熔體的流動(dòng)方向從主通道轉(zhuǎn)移到模腔，因此設(shè)計(jì)不僅要求熔體通過(guò)分流通道時(shí)的溫度降和壓力損失盡可能小。而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過(guò)短過(guò)粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，導(dǎo)流槽的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量和所用塑料的性能等綜合考慮，合理選擇。由于塑料件的形狀并不復(fù)雜，所以相對(duì)容易用熔體填充空腔，并且前部材料的流動(dòng)性也相對(duì)較好，從主型腔的布置可以看出，分流道的長(zhǎng)度不算太長(zhǎng)。為了便于加工，選用截面形狀為梯形的分流道，查表得L=7mm,H=6mm,B=9mm.
2.3.3 澆口設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的成型要求和型腔的布置，選擇潛伏澆口是比較理想的。如圖所示：
圖2-3 潛伏式澆口
潛澆口又稱(chēng)隧道澆口，是點(diǎn)澆口的一種演變形式，適用于自動(dòng)要求澆口冷凝液排出的注射模具，不適用于成型脆性塑料，可用于二板模，一般來(lái)說(shuō)澆口潛伏在內(nèi)側(cè)部，加工困難，可是該塑件是用兩個(gè)滑塊和起來(lái)做的型腔，所以加工不是很困難。
2.4 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇
2.4.1 導(dǎo)柱的選擇
導(dǎo)柱的選擇將直導(dǎo)柱和階梯導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)成錐形，便于引導(dǎo)。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯存潤(rùn)滑油，延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。直導(dǎo)柱用于小批量生產(chǎn)塑料件的模具，無(wú)需導(dǎo)套即可使用。階梯導(dǎo)柱用于塑料件批量生產(chǎn)的模具中，或要求高的導(dǎo)向精度。必須使用帶有導(dǎo)向套的模具。安裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔的尺寸可以與導(dǎo)柱安裝孔的尺寸相同。一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱I型
圖2-4 有肩導(dǎo)柱
導(dǎo)柱的直徑取決于模具分型面處模板的形狀。模板越大，導(dǎo)柱之間的中心距離越大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱的長(zhǎng)度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱的其余尺寸取決于導(dǎo)柱的直徑。本模具的中心距為200mm,本模具選用I型，直徑為20mm。 選用d=20mm,L=100mm,L1=25mm有肩導(dǎo)柱.
2.4.2 導(dǎo)套的選擇
如圖2-5所示，導(dǎo)向孔可設(shè)置或不設(shè)置導(dǎo)向套，設(shè)置有導(dǎo)向套的導(dǎo)向孔用于生產(chǎn)批量大或?qū)蚓雀叩哪＞摺o(wú)論有導(dǎo)套還是沒(méi)有導(dǎo)套，盲孔都不應(yīng)設(shè)計(jì)。當(dāng)模具閉合時(shí)，盲孔會(huì)增加阻力，模具不能緊密閉合。帶導(dǎo)套的模具應(yīng)采用階梯形導(dǎo)柱。
圖2-5 帶肩導(dǎo)套
承肩導(dǎo)套安裝需要墊板，模板安裝后即可使用。根據(jù)導(dǎo)套的直徑，用于安裝肩承導(dǎo)套的導(dǎo)套的直徑可以是D+(1～2)。
導(dǎo)套的長(zhǎng)度取決于包含導(dǎo)套的模板的厚度，其余尺寸取決于導(dǎo)套的導(dǎo)孔的直徑。
本模具選用 d=20mm,L=100mm帶肩導(dǎo)套。
2.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
對(duì)于小模具，分型面可以用于排氣。模具的分型面位于塑料溶液流動(dòng)的末端，易于排氣。
2.6 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
塑料件的頂部設(shè)有若干凸臺(tái)和凸臺(tái)都垂直于脫模方向，防止塑料件成型后從模具中脫出。因此，需要形成用于形成多個(gè)圓形平臺(tái)凸臺(tái)的活動(dòng)腔，即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。
本模具采用斜滑塊燕尾形抽芯機(jī)構(gòu)。斜滑塊的組合應(yīng)考慮抽芯方向，可根據(jù)塑料形狀決定選擇哪種形式，其原則是盡量保持塑料外觀，不使塑件留有明顯的痕跡，而且滑塊組合部分要有足夠的強(qiáng)度。此外，為了保證注射時(shí)傾斜滑塊的分型面不溢出，減小了帶飛邊的傾斜滑塊頂部模套上方0.2 - 0.5 mm的間隙。傾斜滑塊上還設(shè)有限位裝置。在設(shè)計(jì)注射模時(shí)，通常在動(dòng)模部分設(shè)計(jì)傾斜滑塊。因此，要求產(chǎn)品對(duì)移動(dòng)模具部件的包裹力大于固定模具部件的包裹力，但當(dāng)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求定模部分的包緊力大于動(dòng)模部分時(shí)，則可能在開(kāi)模時(shí)，斜滑塊被帶動(dòng)使塑件損壞或留在定模無(wú)法取出，因此在模具結(jié)構(gòu)上必須保證開(kāi)模時(shí)使斜滑塊止動(dòng)。設(shè)有止動(dòng)裝置在開(kāi)模時(shí)由于止動(dòng)銷(xiāo)在彈簧作用下壓緊斜滑塊的端面，使其暫時(shí)不從模套脫出，塑料件與固定模分離后，斜滑塊被推桿側(cè)向分開(kāi)，塑料件被推出。
2.6.1 確定抽芯距
抽芯距離一般都應(yīng)該大于成型孔(或凸臺(tái))的深度，經(jīng)過(guò)計(jì)算該塑件脫模所需的距離為7.5，另加 3～5mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S抽 = 11.5mm。
2.6.2 確定斜滑塊傾角
本設(shè)計(jì)模具適用于成型面積大、側(cè)孔或凹陷淺的塑件，所需的拉拔距離也小。抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作與塑件的推出同時(shí)進(jìn)行，傾斜滑塊的剛度較大，傾角大于傾斜導(dǎo)柱的傾角，一般為20 - 30度，傾斜滑塊的推出高度一般不超過(guò)導(dǎo)向滑塊長(zhǎng)度的2 / 3，不影響使用的可靠性。這種抽芯機(jī)構(gòu)的傾斜滑塊，即空腔，通常是由兩塊組裝而成，但根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，也可以由多塊組裝而成。
這里斜滑塊的傾斜角20°
2.6.3 確定斜滑塊的尺寸
因?yàn)閮A斜滑塊是零件的空腔，所以傾斜滑塊必須具有足夠的強(qiáng)度、高度、長(zhǎng)度和寬度。由于斜滑塊的傾斜角為20°，經(jīng)計(jì)算的斜滑塊需要滑出32mm才可以完全抽芯。
2.6.4 滑塊的導(dǎo)滑方式
在本例中，為了使模具緊湊并降低模具裝配的復(fù)雜性，為了提高滑塊的導(dǎo)向精度，在裝配過(guò)程中可以對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用磨削和磨削的裝配方法。
2.6.5 滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì)
在本例中，由于側(cè)抽芯距離長(zhǎng)，如上所述，傾斜滑塊的頂出高度一般不超過(guò)導(dǎo)向滑塊長(zhǎng)度的2 / 3，即傾斜滑塊不能滑出導(dǎo)向滑塊長(zhǎng)度的2 / 3，從而在不影響使用的可靠性下，因此將導(dǎo)向滑塊的長(zhǎng)度設(shè)置為80mm
定位裝置就設(shè)在導(dǎo)滑槽的2/3高度那。
2.7 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.7.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
模具采用一模兩塊的結(jié)構(gòu)。凹模(即上面提到的傾斜滑塊)主要形成塑料部件的外表面，并且具有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，將凹模設(shè)計(jì)成組合式結(jié)構(gòu)，既保證塑件外觀與質(zhì)量，模具加工也比較方便，具體見(jiàn)裝配圖。
2.7.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
陽(yáng)模主要是成型件的內(nèi)表面，與陰模結(jié)合形成模腔。由于模制件的內(nèi)表面形狀簡(jiǎn)單，考慮到加工難度和材料的價(jià)值利用等因素，可以選擇簡(jiǎn)單的圓柱形芯結(jié)構(gòu)，具體見(jiàn)裝配圖。 第三章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
計(jì)算模制件的工作尺寸時(shí)，尺寸、收縮率、制造公差和磨損量都應(yīng)該取平均值來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
PA1010的平均收縮率為0.015（已知），查型腔、型芯工作尺寸計(jì)算表，考慮工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取0．02 mm。
3.1 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算：
型腔徑向尺寸的計(jì)算公式：
型腔高度尺寸計(jì)算公式：
型芯尺寸的計(jì)算公式：
帶入公式 得：
型腔大端徑向工作尺寸為：32（mm）
型腔小端徑向工作尺寸為：14（mm）
型腔高度工作尺寸為：78（mm）
型芯大端徑向工作尺寸為：29（mm）
型芯大端徑向工作尺寸為：9（mm）
3.2 腔側(cè)壁厚度、底板厚度計(jì)算
3.2.1 型腔厚度及底板厚度計(jì)算:
型腔側(cè)壁厚度計(jì)算:以下是組合式圓形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算公式，因?yàn)樵撍芗男颓粸閳A形型腔，所以計(jì)算公式為：
式中 P=100Mpa(選定)
160mm
E=160MPa
H=80MM
h=78 mm (初選值)
f型腔側(cè)壁的最大變形量
代入計(jì)算公式 得
b=4.32mm
型腔底板厚度計(jì)算：根據(jù)組合式型腔底板厚度計(jì)算公式：
式中L墊塊跨度
代入計(jì)算公式 得
b =5.13mm
第四章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
4.1 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
模具加熱與冷卻就是模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它的功用有：
改善成型條件：
穩(wěn)定制品的形位尺寸精度：
改善制品機(jī)械、物理性能：
提高制品表面質(zhì)量。
通常，注入模腔的塑料熔體溫度約為200℃，從模腔中取出的塑料溫度應(yīng)該低于60℃。當(dāng)形成塑料時(shí)，其中有一小部分的輻射和對(duì)流量被散射到大氣中，而其余的大部分被冷卻的介質(zhì)帶走。因此模具冷卻時(shí)間主要取決于冷卻系統(tǒng)的效果。
4.2 加熱與冷卻的選擇
加熱與冷卻的選擇依據(jù)是看塑件對(duì)模具溫度的要求，一般對(duì)模具溫度高于80℃的要有加熱系統(tǒng)，低于80℃的要有冷卻系統(tǒng)。
根據(jù)數(shù)據(jù)，PA1010的模具溫度在40～80℃之間，因此模具設(shè)計(jì)需要冷卻系統(tǒng)。
4.3 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
4.3.1 設(shè)計(jì)原則
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下：
[1]冷卻水道距型腔壁不宜太遠(yuǎn)或太近，以免影響冷卻效果和模具溫度，一般水孔邊離型腔距離12～15㎜。
[2]冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)塑體的冷卻也就愈均勻，冷卻水孔尺寸愈大，冷卻也愈均勻。
[3]塑體局部壁原處應(yīng)增加冷卻水道加強(qiáng)冷卻。
[4]澆口附近溫度高，距澆口距離越遠(yuǎn)溫度低，因此澆口附近要加強(qiáng)冷卻。通?？墒估渌攘鹘?jīng)澆口，然后流向澆口遠(yuǎn)端。
[5]水孔與型腔表面各處距離最好相同，即水孔的排列與型腔形狀相吻合。
[6]冷卻水道要避免接近塑體與熔接部件，以免熔接不牢，降低塑體強(qiáng)度。
[7]進(jìn)出口冷卻水溫度不宜過(guò)大，以免造成模具表面冷卻不均。
[8]冷卻裝置在排列形式應(yīng)根據(jù)模腔的幾何形狀而定，冷卻水道要易于加工清理，一般設(shè)徑為8～12㎜。
[9]要防止冷卻水道中的冷卻水泄露，水嘴與水管連接必須密封。
冷卻水道有好多種流動(dòng)方式，現(xiàn)選內(nèi)循環(huán)方式，選孔徑為10mm。
4.3.2 冷卻系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算
① 冷卻時(shí)間計(jì)算模具中塑料零件冷卻時(shí)間的計(jì)算通常是指從塑料熔體充滿模腔到模具打開(kāi)和取出零件的這段時(shí)間。塑料件能夠打開(kāi)和取出的時(shí)間通?；谒芰霞呀?jīng)完全固化并且已經(jīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度的情況下。有三種公式，選其一種。
基于塑件截面的平均溫度，給出了達(dá)到規(guī)定脫模溫度時(shí)所需冷卻時(shí)間的簡(jiǎn)化計(jì)算公式:
式中 —塑件所需冷卻時(shí)間
—塑件脫模時(shí)截面內(nèi)平均溫度
由上式所得 冷卻時(shí)間為：37s
② 吸收熱量 據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，模具冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射周期的三分之二。因此，縮短成型周期中的冷卻問(wèn)題是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。根據(jù)半數(shù)冷卻定律，冷卻系統(tǒng)從模具中帶走的熱量是:
Q=KA△Qt/3600
式中 Q 模具系統(tǒng)所傳遞的熱量（J）
K 冷卻管到 壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱函數(shù)（J/c㎡）
A 冷卻介質(zhì)的傳熱面積（㎡）
△Q 模溫與冷卻介質(zhì)之間的溫度差（℃）
T 冷卻時(shí)間
由上式所得，當(dāng)所需傳遞熱量不變時(shí)，可以通過(guò)提高K，提高△Q增大A來(lái)縮短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)率。
③ 冷卻面積的計(jì)算 由于與影響模具溫度的因素很多，因此要進(jìn)行精確計(jì)算是不可能的，下面介紹的計(jì)算公式是僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流而散熱，忽略其他因素。
假設(shè)從塑料中取出的所有熱量都轉(zhuǎn)移到模具中，其熱量:
Q=n?n?Cp(T-T)
Q 每小時(shí)應(yīng)散掉的總熱量（Kcal/h）
n 每小時(shí)注射次數(shù)（次/n）
G 每次注射塑料量（㎏/次）
Cp 塑料的比熱(Kcal/㎏﹒℃)
T熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（℃）
T 塑料 模溫度（℃）
上述熱量所需的冷卻水是，應(yīng)按下式計(jì)算：
M=
M 通過(guò)模具的冷卻水重量
T出水溫度
T 進(jìn)水溫度
K 熱傳導(dǎo)系數(shù)（凹模板或凸模版冷卻水孔K=0.04）
令Cp（T-T）=a為塑料的總熱量（Kcal/㎏）
查表得：
Cp 比熱為0.4(cal/g﹒℃)
成型溫度的總熱量為166.7～194.4（cal/g）
④ 冷卻水孔數(shù)目及長(zhǎng)度的計(jì)算 因?yàn)槔鋮s水管最長(zhǎng)不超過(guò)1.2～1.5m，也由于模具尺寸的限制，冷卻水管不會(huì)超過(guò)那個(gè)界限。水孔的分布及數(shù)目可按塑件的形狀及模具的形狀來(lái)分布。具體見(jiàn)裝配圖。
第五章 模具及注塑機(jī)參數(shù)的確定
5.1 模具閉合高度的確定
在支承和固定零件的設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：
定模座板：H1= 25mm
定模板：H2=32mm
動(dòng)模板：H3=80mm
支承板：H4=32mm
動(dòng)模座塊：H6=25mm
根據(jù)推動(dòng)行程和推動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊: H5 = 80 mm
所以，模具的閉合高度H=H1+H2+H3+H4+H5+H6＝274mm.
5.2 注塑機(jī)參數(shù)的確定
本模具的外形尺寸為250mm200mm280mm.
經(jīng)過(guò)查閱XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為420×450mm，通過(guò)計(jì)算滿足模具的安裝要求.
由上述計(jì)算模具的閉合高度：H=280mm,
XS-ZY-125型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度Hmin= 200mm ， Hmax=300mm
即 模具滿足安裝條件：Hmin≦H≦Hmax
經(jīng)查資料，XS-ZY-125型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程S＝300mm ，
滿足式頂出塑件要求：
S≧H1+H2+H3+(5~10)mm≈185mm
經(jīng)驗(yàn)證，XS-ZY-125型注塑機(jī)滿足使用要求，故可采用。
第六章 繪制模具總裝圖及非標(biāo)準(zhǔn)件工作圖
本模具的總裝圖如圖6-1所示；非標(biāo)準(zhǔn)件工作圖 (見(jiàn)非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖)。
圖6-1 模具裝配圖
工作原理: 模具安裝在注塑機(jī)上，固定模件固定在注塑機(jī)的固定模板上，活動(dòng)模件固定在注塑機(jī)的活動(dòng)模板上。合模后，注塑機(jī)通過(guò)噴嘴將熔體通過(guò)流道注入模腔，保壓冷卻后成型塑料件。當(dāng)模具打開(kāi)時(shí)，活動(dòng)模具縮回。由于彈簧的作用，模具首先在分型面上分開(kāi)，傾斜滑塊隨模具一起向后移動(dòng)。塑件從型芯那脫出，動(dòng)模繼續(xù)后退，頂桿墊板碰到注塑機(jī)頂桿后推動(dòng)斜滑塊抽芯，動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止，制品可脫出。合模時(shí),隨著分型面的閉合,滑塊復(fù)位。
第七章 模具裝配
7.1 模具安裝
(1)清理模板平面定位孔和模具安裝面上的污垢和毛刺
(2)因本模具的外型尺寸不大，因此采用整體安裝方式。首先將板材放置在機(jī)器下方的兩條導(dǎo)軌上，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架，模具固定在定位孔中，模具緩慢閉合壓緊，然后用壓板或螺釘壓緊固定模具，先固定動(dòng)模，再緩慢開(kāi)合模具，使動(dòng)模對(duì)齊。要保證模具開(kāi)閉平衡靈活，無(wú)卡澀現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。
(3) 調(diào)整鎖模機(jī)構(gòu)，確保有足夠的開(kāi)模距離和鎖模力來(lái)正確合模。
(4) 慢慢打開(kāi)模板，直到模板停止后退，調(diào)整頂出裝置，確保頂出距離。打開(kāi)和關(guān)閉模具，觀察頂出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。
(5) 模具安裝后，當(dāng)氣缸和噴嘴的溫度從預(yù)定溫度上升到20 - 30℃時(shí)，噴嘴和澆口套的相對(duì)位置和弧面的接觸條件可以得到修正?？梢栽趪娮旌蜐部谔字g放置一張紙，觀察噴嘴和澆口套之間的接觸痕跡，檢查重合情況。必須使密封性合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。
(6) 運(yùn)行空車(chē)，觀察模具各部分是否正常運(yùn)行，然后才能進(jìn)行注射和測(cè)試。
7.2試模
各種缺陷經(jīng)常出現(xiàn)在試模上。因此，必須進(jìn)行問(wèn)題原因分析和故障排除。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。主要矛盾需要從成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)和制造精度以及塑件的結(jié)構(gòu)和形狀等方面逐一分析，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。
7.2.1 粘著模腔
產(chǎn)品粘模是指開(kāi)模后塑料件離開(kāi)型芯側(cè)面留在模腔內(nèi)，導(dǎo)致脫模機(jī)構(gòu)失效，產(chǎn)品無(wú)法取出的異?，F(xiàn)象。其主要原因是：
（1） 注射壓力過(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。
（2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。
（3） 冷卻時(shí)間過(guò)短，物料未能固化。
（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。
（5）型腔內(nèi)壁留有凹槽，或者是分型面的邊緣受損，因此增加了脫模阻力。
7.2.2 粘著模芯
（1）注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致模具過(guò)充，尤其是成型型芯上有加強(qiáng)筋槽的產(chǎn)品，情況更為明顯。
（2） 冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。
（3） 模腔溫度過(guò)高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。
（4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過(guò)高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。
（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。
7.2.3 粘著主流道
（1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。
（2）材料通道的徑向尺寸相對(duì)于產(chǎn)品的壁厚太大，材料通道的固化不能在冷卻時(shí)間內(nèi)完成。
（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過(guò)高，無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。
（4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。
（5） 主流道拉料桿不能正常工作。
一旦出現(xiàn)上述情況，首先試著將產(chǎn)品從模腔(型芯)中取出，即使需要將零件損壞，也必須保證模具的成型部分不受損壞。之后仔細(xì)查明不合理粘模的原因。一方面，注射過(guò)程應(yīng)合理調(diào)整。另一方面，在進(jìn)行第二次注射之前，需要對(duì)模具的模制部件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校正，直到認(rèn)為滿足要求為止。
7.2.4 成型缺陷
當(dāng)注塑成型得到幾乎完整的零件時(shí)，零件本身會(huì)不可避免地產(chǎn)生各種缺陷。這種缺陷的原因很復(fù)雜，一般很難直接的看出問(wèn)題所在。只有綜合分析，才能找出主要原因，經(jīng)過(guò)逐一糾正，逐一排放，逐步改進(jìn)，才能得到我們理想的樣品。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。
①注射填充不足
所謂充注不足，是指在足夠的壓力和足夠的材料量條件下，不能將型腔完全注滿，因此不能獲得完整的零件。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。其主要原因有：
（1） 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大：這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用類(lèi)似的形狀，如圓形和梯形，避免使用半圓形和球形材料通道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。
（2） 型腔排氣不良：這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。特別是在模腔的拐角和深凹處，頂桿和鑲塊必須合理布置，并利用間隙充分排氣。否則，不僅填充模具困難，而且容易燒焦制件。
（3） 鎖模力不足：由于注射過(guò)程中動(dòng)模略微后退，產(chǎn)品產(chǎn)生飛邊，壁厚增加，導(dǎo)致產(chǎn)品中材料量增加導(dǎo)致材料短缺。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。
②溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）
與第一項(xiàng)相反，材料不僅填充空腔，而且有毛刺，特別是在分型面，甚至在空腔嵌件的間隙處。主要原因如下：
（1） 注射過(guò)量
（2） 鎖模力不足
（3） 流動(dòng)性過(guò)好
（4） 模具局部配合不佳
（5） 模板翹曲變形
③ 制件尺寸不準(zhǔn)確
初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。
（1）尺寸越大，注射壓力越高，保持時(shí)間越長(zhǎng)。在這種情況下，模具出現(xiàn)過(guò)充，收縮率逐漸變小，使零件的實(shí)際尺寸變大。模具溫度較低，實(shí)際上熔體是在較低的溫度下形成的塑件，收縮率往往較小。此時(shí)應(yīng)繼續(xù)注射，以提高模具溫度，降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，從而改善制件的尺寸。
（2）尺寸越小，注射壓力越低，保壓時(shí)間越短，冷卻后產(chǎn)品收縮過(guò)大，產(chǎn)品實(shí)際尺寸偏??；模溫過(guò)高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。
通過(guò)調(diào)整工藝條件，尺寸只能在很小的范圍內(nèi)改變，也可以改變零件的緊密度，但難以改變公稱(chēng)尺寸。
7.2.5 調(diào)整措施
調(diào)整時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，注意控制成型周期。
設(shè)計(jì)總結(jié)
四年的大學(xué)生涯轉(zhuǎn)眼間就要結(jié)束了。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。這是對(duì)我們四年學(xué)習(xí)成績(jī)的考驗(yàn)，是對(duì)我們能力的評(píng)價(jià)，是對(duì)我們四年時(shí)間的總結(jié)。我花了幾周的時(shí)間才最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容為泡沫滅火器噴嘴的注塑工藝和模具設(shè)計(jì)。通過(guò)這篇設(shè)計(jì)，基本掌握了對(duì)注塑工藝以及塑料模具設(shè)計(jì)的方法及步驟，對(duì)塑料模具有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)模具的制造方法以及工藝流程等方面都積累了一些經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)在遇到問(wèn)題時(shí)，也知道了如何運(yùn)用查閱資料的方法來(lái)解決問(wèn)題，這種方法在另一方面也讓鞏固了學(xué)習(xí)的內(nèi)容，更加深刻的掌握了專(zhuān)業(yè)的相關(guān)知識(shí)并且如何運(yùn)用它。
在這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)中，很多需要運(yùn)用的知識(shí)都是我們平時(shí)沒(méi)有學(xué)到的，并且這些知識(shí)都是教科書(shū)上沒(méi)有的，這個(gè)時(shí)候就需要我們自己去翻閱資料，來(lái)了解這方面的知識(shí)來(lái)輔助我們來(lái)更好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。并且在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，有很多計(jì)算方面的問(wèn)題，我們必須通過(guò)平時(shí)所學(xué)的知識(shí)以及查閱相關(guān)的資料，并且自己需要不斷的計(jì)算才能達(dá)到我們預(yù)期的效果。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到，我們?cè)趯W(xué)校課本上學(xué)習(xí)的只是一些理論知識(shí)，并不能幫助我們直接的去解決問(wèn)題，課本上的知識(shí)只是工具，我們需要反復(fù)熟練的運(yùn)用，才能用好它，并且將它運(yùn)用到實(shí)際操作中，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于我們進(jìn)入社會(huì)實(shí)戰(zhàn)前的一次演練，能幫助我們更快的運(yùn)用好所學(xué)的知識(shí)。經(jīng)過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們能夠?qū)⑽覀冊(cè)诖髮W(xué)所學(xué)的知識(shí)都穿插起來(lái)，使它們有一定的聯(lián)系，并且通過(guò)不斷的查找資料，我也接觸到了新的知識(shí)，讓我不僅鞏固了大學(xué)所學(xué)的知識(shí)還接觸到了新的知識(shí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷不但開(kāi)闊了我們的視野，提高了我們解決問(wèn)題的能力，更重要的是它在一定程度上彌補(bǔ)了我們社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為我們的將來(lái)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
因?yàn)檫@次畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，加上有很多專(zhuān)業(yè)的知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中難免還是遇到了很多問(wèn)題，但是我通過(guò)和指導(dǎo)老師積極溝通，和同學(xué)們激烈的討論，解決一個(gè)又一個(gè)的難題，不斷完善自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過(guò)自己的努力來(lái)把它完成的更好，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，改正問(wèn)題，和老師同學(xué)探討問(wèn)題，學(xué)習(xí)到了很多平時(shí)沒(méi)有學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，很大程度的提高了自己解決問(wèn)題的能力。為我以后出社會(huì)的工作提供了一個(gè)良好的開(kāi)始，并且是一次相當(dāng)寶貴的經(jīng)歷。
致 謝
時(shí)光飛逝，一轉(zhuǎn)眼間我就走過(guò)了四年的大學(xué)生涯，隨著這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完結(jié)，也意味著我也即將離開(kāi)老師，離開(kāi)同學(xué)，離開(kāi)我們的母校而步入社會(huì)。
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及到的內(nèi)容非常廣泛，有許多需要運(yùn)用到的知識(shí)都是我們的教科書(shū)上沒(méi)有涉及到的，所以需要我們?nèi)シ嗁Y料，查找書(shū)籍。在設(shè)計(jì)中，涉及很多計(jì)算的問(wèn)題，必須通過(guò)所學(xué)知識(shí)、相關(guān)的資料及自己的不斷努力才能解決。在這個(gè)過(guò)程中遇到了很多的苦難，中間得到了老師和很多同學(xué)的幫忙，才我比較順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
當(dāng)我完成設(shè)計(jì)手稿時(shí)，我在想該寫(xiě)什么來(lái)表達(dá)我對(duì)老師和同學(xué)的感謝。在你們的幫助下，我的學(xué)習(xí)不斷進(jìn)步?，F(xiàn)在有機(jī)會(huì)，我在這里感謝尊敬的老師，感謝您，在您的指導(dǎo)下完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，感謝史昆玉老師幾個(gè)月來(lái)的精心指導(dǎo)。是你讓我掌握了各種的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是你辛勤的勞動(dòng)才讓我懂得今天的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是你們的醇醇教導(dǎo)才讓我四年的時(shí)間沒(méi)有荒廢。也感謝教過(guò)我的老師們，你們教給了我很多的知識(shí)，并感謝幫助我完成設(shè)計(jì)的同學(xué)。在這里我真心的對(duì)你們說(shuō)一聲：謝謝你們！
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