2805 盒蓋零件的注射模設(shè)計(jì)

2805 盒蓋零件的注射模設(shè)計(jì),盒蓋,零件,注射,設(shè)計(jì) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁目 錄1 引言 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 注射模具 CAD 系統(tǒng) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 課程任務(wù)要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22 盒蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.1 塑件分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.2 塑料的選材及性能分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32.3 POM 塑料的注射過程及工藝 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.4 POM 的主要缺陷及消除措施 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????63 盒蓋模具設(shè)計(jì)方案的比較與確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????83.1 分型面方案的優(yōu)化確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83.2 型腔數(shù)量以及排列方式的優(yōu)化確定 ????????????????????????????????????????????????????????????????94 模具詳細(xì)設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114.1 注塑機(jī)選型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????134.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????164.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????204.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????224.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????244.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????254.8 冷料井的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????264.9 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????274.11 模具材料例表 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????275 模具裝配 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????295.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????295.2 塑料模具裝配過程 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????296 模具工作過程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31結(jié)束語 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32致謝 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????33參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????34 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 1 頁 共 34 頁1 引言1.1 注射模具 CAD 系統(tǒng)1.1.1 注射模 CAD 系統(tǒng)的主要功能一個(gè)完善的注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)應(yīng)包括注塑制品構(gòu)造、模具概念設(shè)計(jì)、CAE分析、模具評(píng)價(jià)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和CAM。(1) 注塑制品構(gòu)造將注塑制品的幾何信息以及非幾何信息輸入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部建立制品的信息模型，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供信息。(2) 模具概念設(shè)計(jì)根據(jù)注塑制品的模型采用基于知識(shí)和基于實(shí)例的推理方法，得到模具的基本結(jié)構(gòu)形式和初步的注塑工藝條件，為模具詳細(xì)設(shè)計(jì)、CAE分析、制造性評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。(3) CAE分析CAE(Computer Aided Execution)技術(shù)即計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)，它是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／計(jì)算機(jī)輔助制造(CAD／CAM)技術(shù)向縱深方向發(fā)展的要求。在注射模CAE分析中，運(yùn)用有限元的方法，可作充模流動(dòng)、保壓、冷卻及翹曲變形等分析 [1]。以得到合適的注射工藝參數(shù)和合理的澆注與冷卻結(jié)構(gòu)。流道平衡分析軟件能幫助用戶對(duì)一模多腔模具的流道系統(tǒng)進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，計(jì)算各個(gè)流道和澆口的尺寸，以保證塑料熔體能同時(shí)充滿各個(gè)型腔；冷卻模擬軟件能計(jì)算冷卻時(shí)間、制品型腔的溫度分布，其分析結(jié)果可以優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；剛度強(qiáng)度分析軟件能對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，幫助用戶對(duì)型腔壁厚和模板厚度進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核；應(yīng)力計(jì)算翹曲預(yù)測(cè)軟件則能計(jì)算出制品的收縮情況和內(nèi)應(yīng)力的分布，預(yù)測(cè)制品出模后的變形。(4) 模具評(píng)價(jià)模具評(píng)價(jià)包括可制造性評(píng)價(jià)和可裝配性評(píng)價(jià)兩部分。注塑件可制造性評(píng)價(jià)在概念設(shè)計(jì)過程中完成，根據(jù)概念設(shè)計(jì)得到的方案進(jìn)行模具費(fèi)用估計(jì)來實(shí)現(xiàn)，模具費(fèi)用估計(jì)可分為模具成本估計(jì)和制造難易估計(jì)兩種模式。成本估計(jì)是直接得到模具的具體費(fèi)用，而制造難易估計(jì)是運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法得到注塑可制造度，以此模具的制造性?？裳b配性評(píng)價(jià)的在模具詳細(xì)設(shè)計(jì)完成后，對(duì)模具進(jìn)行開啟、閉合、勾料、抽芯、工件推出動(dòng)態(tài)模擬，在模擬過程中自動(dòng)檢查零件之間是否干涉，以此來評(píng)價(jià)模具的可裝配性。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 共 34 頁(5) 模具詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)制品的信息模型、概念設(shè)計(jì)和CAE分析結(jié)果進(jìn)行模具詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括成型零部件設(shè)計(jì)和非零部件設(shè)計(jì)，成型零件包括型芯、型腔、成型桿和澆注系統(tǒng)，非成型零部件包括脫模機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)以及其他典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)提供三維模型向二維工程圖轉(zhuǎn)換的功能。(6) CAMCAM 主要是利用支撐系統(tǒng)下掛的 CAM 軟件完成成型零件的虛擬加工過程，并自動(dòng)編制數(shù)控加工的 NC 代碼。CAM 包括：模塊設(shè)計(jì)--加工方式確定--工序劃分--刀具選擇--工序設(shè)計(jì)--加工路線的確定--尺寸公差計(jì)算--切削參數(shù)選擇--定位基準(zhǔn)確定--夾具方案選擇--刀具、夾具等工裝設(shè)計(jì)--NC 加工。1.1.2 注射模CAD系統(tǒng)的進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的通用流程注射模CAD系統(tǒng)模具設(shè)計(jì)具有類似的設(shè)計(jì)流程(1) 注塑制品的三維造型。我們可以直接運(yùn)用通用的三維造型軟件來繪制制品的三維圖形。有很多大公司的軟件已經(jīng)十分成熟，如美國EDS公司的UG 、美國PTC公司的 Pro/Engineer、美國SDRC的I—DEAS，法國MATRA公司的Eucld,以及數(shù)據(jù)庫管理Oracle等大型的軟件。以及在一些公司和高校中經(jīng)常使用的如Solidworks、Solidedge、MasterCAM等中端的軟件，還有一些大家經(jīng)常使用如AUTOCAD等低端軟件。其中UG是融線框模型、曲面造型和實(shí)體造型為一體，是參數(shù)化和特征化的系統(tǒng)造型軟件 [2]。(2）根據(jù)注塑制品采用專家系統(tǒng)進(jìn)行模具概念設(shè)計(jì)，專家系統(tǒng)包括模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝規(guī)劃、模具價(jià)格估計(jì)等模塊，在專家系統(tǒng)的推理過程中，采用基于知識(shí)與基于實(shí)例相結(jié)合的推理方法，推理的結(jié)果的注塑工藝和模具的初步方案。方案設(shè)計(jì)包括型數(shù)目與布置、澆口類型、脫模方式和抽芯方式等。(3）在模具初步方案確定后，用CAE軟件進(jìn)行流動(dòng)、保壓、冷卻和翹曲分析，以確定合適的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。例如如果分析結(jié)果不能滿足生產(chǎn)要求，那么可根據(jù)用戶的要求再來修改注塑制品的結(jié)構(gòu)或修改模具的設(shè)計(jì)方案。1.2 課程任務(wù)要求本課題是盒蓋注射模的設(shè)計(jì)。要求對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)繪，并完成其 CAD 三維造型設(shè)計(jì)。盒蓋注射模要求一模兩腔，并自動(dòng)脫模。完成該注射模具裝配圖設(shè)計(jì)，全部零件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，以及完成該注射模具的制造工藝設(shè)計(jì)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 共 34 頁2 盒蓋設(shè)計(jì)及其成型工藝的分析2.1 塑件分析圖 2.1 所示是盒蓋零件。圖 2.1 盒蓋零件2.1.1 結(jié)構(gòu)分析如下該塑件為薄壁類零件，且壁厚均勻。盒蓋本身具有一定的深度，表面光滑，在模具設(shè)計(jì)和制造上要有良好的加工工藝，確保成型零件具有一定的光潔度。盒蓋頂部為一方孔，左右對(duì)稱還各有一個(gè)小孔，所以需要用側(cè)抽芯成型 [3]。2.1.2 成型工藝分析采用一般精度等級(jí) 7 級(jí)，大量生產(chǎn)。該塑件壁厚為 3mm，壁厚均勻，塑件成型性能良好。2.2 塑料的選材及性能分析 盒蓋零件用于配合使用，所以耐磨性要突出，綜合機(jī)械性能要好，且要經(jīng)濟(jì)。具備這些條件的塑料是首選，這里我們選用聚甲醛（POM） 。2.2.1 使用特點(diǎn) （1）力學(xué)性能和剛性好，接近金屬材料，是替代銅、鑄鋅、鋁等金屬材料的理 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 共 34 頁想材料。（2）耐疲勞性和耐蠕變性極好。（3）耐磨損、自潤性和摩擦性好，與 UHMWPE、PA、F4 一起稱為四大耐磨塑料材料。 （4）熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性高，電絕緣性優(yōu)良 [4]。 2.2.2 成型特性 (1) 結(jié)晶性塑料熔融范圍很窄，熔融或凝固速度快，結(jié)晶化速度快，料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化，流動(dòng)性下降。(2) 熱敏性強(qiáng)極易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解溫度為240℃,但 200 度中滯留 30 分鐘以上即發(fā)生有刺激性分解時(shí)產(chǎn)生有刺激性，腐蝕性氣體。(3) 流動(dòng)性中等，溢邊值為 0.04 毫米左右，流動(dòng)性對(duì)溫度不敏感，但對(duì)注射壓力變化敏感。(4) 結(jié)晶度高，結(jié)晶化時(shí)體積變化大，成型收縮范圍大，收縮率大。(5) 吸濕性低，水分對(duì)成型影響極小，一般可不干燥處理，但為了防止樹脂表面附粘水分，不利成型，加工前可進(jìn)行干燥并起預(yù)熱作用，特別對(duì)大面積薄壁塑料件，改善塑件表面光澤有較好效果，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為 90℃～100℃,時(shí)間 4 小時(shí),料層厚度 30 毫米。(6) 摩擦系數(shù)低，彈性高，淺側(cè)凹槽可強(qiáng)迫脫模，塑件表面可帶有皺紋花樣，但易產(chǎn)生表面缺陷，如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔、凹痕等弊病。(7) 宜用螺桿式注射機(jī)成形，余料不宜過多和滯留太長，一般塑件克量（包括主流道、分流道）不應(yīng)超過注射機(jī)注射克量的 75%，或取注射容與料筒容量之比為1：6～1：10，料筒噴嘴等務(wù)必防止有死角，間隙而滯料，預(yù)塑時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速宜取低，并宜用單頭，全螺紋，等距，壓縮突變型螺桿。(8) 噴嘴孔徑應(yīng)取大，并采用直通式噴嘴，為防止流涎現(xiàn)象噴嘴孔可呈喇叭狀，并設(shè)置的加熱裝置，以適當(dāng)?shù)乜刂茋娮鞙囟取?9) 模具澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力要小，進(jìn)料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力要小，進(jìn)料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具應(yīng)加熱，模溫高應(yīng)防止滑動(dòng)配合部件卡住，模具應(yīng)用耐磨，耐腐蝕材料，并淬硬，鍍鉻，要注意排氣。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 共 34 頁(10) 必須嚴(yán)格控制成形條件，嵌件應(yīng)預(yù)熱（一般 100℃～150℃） ，余料一般儲(chǔ)存 5～10 個(gè)塑件重量的物料即可，料溫取稍高于熔點(diǎn)（一般 170℃～190℃）即可，不宜輕易提高溫度，模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，有助于融了料流動(dòng)，塑件內(nèi)外均勻冷卻，防止缺料，縮孔，皺折，模溫對(duì)結(jié)晶度及收縮也有很大影響，必須正確控制，一般取 75℃～120℃ ，小于 4 毫米的取 75℃～90℃ ，宜用高壓，高速注射，塑件可在較高溫度時(shí)脫模，冷卻時(shí)間可短，但為防止收縮變形，應(yīng)力不均，脫模后應(yīng)將塑件放在 90℃左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。(11) 在料溫偏高，噴嘴溫度偏低，高壓對(duì)空注射易發(fā)生爆炸性傷人事故，分解時(shí)有刺激性氣體，料性易燃應(yīng)遠(yuǎn)離明火 [5]。2.2.3 POM 的主要性能指標(biāo)表 2.1 所示為 POM 的一些技術(shù)指標(biāo) [6]表 2.1 POM 的技術(shù)指標(biāo) 密度 3/()kgdm??A1.40～1.62熱變形溫度 t/c 93～110熔點(diǎn) tC?165～179 收縮率 s 1.2～3.0抗拉屈服強(qiáng)度 bMPa?55～65 硬度 HB 10.2～13.0彎曲強(qiáng)度 w85～100 相對(duì)伸長率 % 10～50沖擊韌度 2()nkJm??A無缺口100～200 沖擊韌度 2()nkJm??A缺口5～202.3 POM 塑料的注射過程及工藝2.3.1 注射成型過程（1）成型前準(zhǔn)備，對(duì) POM 進(jìn)行干燥。POM 是吸水率較低的塑料，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為 90℃～100℃,時(shí)間 4 小時(shí),料層厚度 30 毫米。（2）注射過程，塑料在注射機(jī)內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，起過程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻 5 個(gè)階段。2.3.2 POM 的注射工藝參數(shù) [7]（1）螺桿類別：標(biāo)準(zhǔn)螺桿（直 通 式 噴 嘴） 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁 共 34 頁（2）螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)：30（3）注射機(jī)料筒溫度:前段 170℃～190℃中段 180℃～200℃后段 170℃～190℃（4）噴嘴溫度：170℃～180℃。（5）模具溫度：90℃～100℃。（6）注射壓力:80MP～120MP。（7）注射速度: 高速注射。（8）保壓壓力: 30MP～50MP（9）成型時(shí)間:注射時(shí)間:2s～5s保壓時(shí)間:20s～90s冷卻時(shí)間:20s～60s總周期:50s～160s（10） 后處理: 脫模后將塑件放在 90℃ 左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。2.4 POM 的主要缺陷及消除措施2.4.1 殘余應(yīng)力與龜裂殘余應(yīng)力主要由于以下三種情況，即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手。(1）由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側(cè)澆口及柄形澆口方式。(2）在保證樹脂不分解、不劣化的前提下，適當(dāng)提高樹脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動(dòng)性，同時(shí)也可以降低注射壓力，以減小應(yīng)力。(3）一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。(4）注射和保壓時(shí)間過長也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，將其適當(dāng)縮短或進(jìn)行 Th 次保壓切換效果較好。2.4.2 熔接痕 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁 共 34 頁熔接痕是由于來自不同方向的熔融樹脂前端部分被冷卻、在結(jié)合處未能完全融合而產(chǎn)生的。一般情況下，主要影響外觀，對(duì)涂裝、電鍍產(chǎn)生影響。嚴(yán)重時(shí)，對(duì)制品強(qiáng)度產(chǎn)生影響（特別是在纖維增強(qiáng)樹脂時(shí)，尤為嚴(yán)重） 。可參考以下幾項(xiàng)予以改善：(l）調(diào)整成型條件，提高流動(dòng)性。如，提高樹脂溫度、提高模具溫度、提高注射壓力及速度等。(2）增設(shè)排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設(shè)置推出桿也有利于排氣。(3）盡量減少脫模劑的使用。(4）設(shè)置工藝溢料并作為熔接痕的產(chǎn)生處，成型后再予以切斷去除。(5）若僅影響外觀，則可改變燒四位置，以改變?nèi)劢雍鄣奈恢谩；蛘邔⑷劢雍郛a(chǎn)生的部位處理為暗光澤面等，予以修飾。2.4.3 飛邊 飛邊又稱溢邊、毛刺、披鋒等，大多發(fā)生在摸具的分合位置上，導(dǎo)致該缺陷的主要原因有： (1) 模具分型而精度差。模具分型面上粘有凸出異物、活動(dòng)模板變形曲翹等。所以模具要保證一定的精度。 (2) 模具設(shè)計(jì)和人料配置不合理。一是在不影響制件完整性前提下，流道應(yīng)設(shè)置在質(zhì)量對(duì)稱中心上，避免出現(xiàn)偏向性流動(dòng)；二是塑料在熔融狀態(tài)下具有很高的流動(dòng)性和貫穿能力，容易進(jìn)入活動(dòng)的或固定的縫隙，要求模具的設(shè)計(jì)制造精度較高。 (3) 注射機(jī)的鎖模力不足。注射成型時(shí)，由于機(jī)械上的缺陷，致使真正的鎖模力不足或不恒定，也會(huì)產(chǎn)生飛邊；另一方面由于模具本身平行度不好，也會(huì)導(dǎo)致鎖模不緊密而產(chǎn)生飛邊，所以要選用適合的注射機(jī)以保證鎖模力。(4) 注射工藝條件差。一是塑料充模狀態(tài)過分劇烈；二是加料量調(diào)得不準(zhǔn)確。所以從料斗進(jìn)入料筒的料量應(yīng)維持一致 [8]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁 共 34 頁3 盒蓋模具設(shè)計(jì)方案的比較與確定3.1 分型面方案的優(yōu)化確定分型面是模具上用來取出塑件和澆注系統(tǒng)料可分離的接觸面稱為分型面,分型面的選擇對(duì)模具設(shè)計(jì)方式影響最大,分型面設(shè)計(jì)是否合理對(duì)塑件質(zhì)量和模具復(fù)雜程度具有很大的影響。基本上是一種分型面對(duì)應(yīng)著一種模具設(shè)計(jì)方案，所以分型面的選擇決定著模具總體的設(shè)計(jì)方案。3.1.1 分型面的選擇原則 [9](1）保證塑料制品能夠脫模。(2）使分型面容易加工。(3）盡量避免側(cè)向抽芯。(4）使側(cè)向抽芯盡量短。(5）有利于排氣。(6）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。(7）盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。(8）盡可能滿足塑件的使用要求。(9）盡量減少塑件在合模方向的投影面積。(10）長型芯應(yīng)置于開模方向。(11）有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。3.1.2 分型面的選擇方案(1）分型面選擇方案一：如圖 3.1 所示，開模時(shí)在塑件中間的外形最大輪廓處A 一 A 面分開。(2）分型面選擇方案二：如圖 3.2 所示，開模時(shí)在塑件底下的外形最大輪廓處A 一 A 面分開。根據(jù)工程和生產(chǎn)實(shí)際分析，分型面采用方案二是比較好的，能在成形的基礎(chǔ)上保證塑件的加工精度，方案一容易在分型面處產(chǎn)生飛邊，影響外表面的光滑度。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 9 頁 共 34 頁圖 3.1 分型面位置圖 3.2 分型面位置3.2 型腔數(shù)量以及排列方式的優(yōu)化確定3.2.1 型腔數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用一模兩腔。3.2.2 型腔排列方式比較確定(1) 排列方案一：如圖 3.3 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 10 頁 共 34 頁圖 3.3 型腔排列方式一(2）排列方案二：如圖 3.4 所示。圖 3.4 型腔排列方式二采用方案一結(jié)構(gòu)更復(fù)雜和更多的制造工時(shí),增加了成本,且不易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過比較該套模具型腔的排列方式采用方案二。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁 共 34 頁4 模具詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1 注塑機(jī)選型注射機(jī)是塑料注射成型所用的設(shè)備，一副注射模只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上使用，因此設(shè)計(jì)注射模應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，以保證模具安裝在注射機(jī)上能正常工作，符合零件加工工藝的要求。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的的大小及型腔的模具和排列方式，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)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、推出行程、開模距離進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī) [10]。4.1.1 注射量計(jì)算該產(chǎn)品材料為 POM，根據(jù)《設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)》查得其密度為 1.40 g.cm-3～1.61g.cm -3收縮率為 1.2%～3.0%，計(jì)算其平均密度為 1.55 g.cm-3，平均收縮率為2.1%，通過計(jì)算得塑件體積為： V 塑 =48.3 cm3塑件的質(zhì)量： M 塑 =109.2g澆注系統(tǒng)體積： V 澆 =0.85 cm3澆注系統(tǒng)質(zhì)量： M 澆 =1.32g故得總體積和總質(zhì)量為： V 總 =49.15 cm3；M 總 =110.52g4.1.2 注射機(jī)型號(hào)的選定根據(jù)以上的計(jì)算選定型號(hào)為 XS 一 ZY 一 125 型臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表 4.1。表 4.1 XS 一 ZY 一 125 型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) [11]螺桿直徑/mm 42 拉桿內(nèi)間距/mm 260x290注射行程/mm 115 最大模具厚度/mm 300額定注射量/ 3cm125 最小模具厚度/mm 200注射速度 /(g/s) 100 頂出桿根數(shù) 1噴嘴直徑/mm 4 噴嘴圓弧半徑/mm 12額定注射壓力/MP 120 頂出中心孔直徑/mm 30鎖模力/KN 900 開模行程/mm 270 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 12 頁 共 34 頁4.1.3 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 （1）注射量的校核最大注射容積：V 大 =125 cm3最小注射容積：V 小 =27.8 cm3V 大 < V 總 < V 小 符合要求。（2）鎖模力的校核合模力為注射機(jī)和模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的合模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即:（4.1）10/ApF??腔鎖式中 ——合模力（kN）鎖F——型腔壓力（ MPa）(一般取 20MPa ～50MPa)腔pA ——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm 2）取 POM 的 =30MPa腔A=2 （? 2212 08.37)19() mR????????kNAp.60/8.370/腔所以所選的注射機(jī)合模力 69.81kN?鎖F（3）最大注射壓力的校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力 ????????=120??????應(yīng)該大于注射成型所需調(diào)用的注射壓力的 即0P（4.2）max'k?式中 ；'1.254k??為 30 ～50 ；0PaMaP代入數(shù)據(jù)計(jì)算，符合要求。(4）安裝尺寸的校核 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁 共 34 頁模具厚度 H 應(yīng)滿足: minaxH?式中該套模具厚度 H=25+63+32+25+20+34+20+25=244 mm，滿足模具設(shè)計(jì)的要求。(5）開模行程校核開模取出塑件所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模行程。為需要利用開模行程完成側(cè)向抽芯的分型面的注射模，其開模行程還需要考慮為完成抽芯而需要的開模行程 。cH（4.3）)10~5(21??HS式中 S ——注射機(jī)的最大開模行程（mm）——塑件脫出距離(mm)1——包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm)2H=120mmc=34+45=79mm21?當(dāng) 〉 時(shí)， mmcH21 )10~5(??cHS199mm?S注射機(jī)的開模行程為 300mm,因此滿足設(shè)計(jì)要求。4.2 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)凝料熔體從注射機(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。 4.2.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，具有一頂?shù)腻F度，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流到凝料的順利拔除。(1）主流道尺寸設(shè)計(jì)（a）主流道的小端直徑 D =注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5～1）=4+（0.5～1）, 取 D=4.5mm 。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁 共 34 頁（b）主流道的球面半徑 SR =注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1～2）=12+（1～2） ，取 SR=13mm 。（c）主流道的長度 取 L=25+20+32=77mm。主流道大端直徑 D=7.6mm（半錐角 ） 1???(2）澆口套的設(shè)計(jì)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)材料要求比較嚴(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)鋼材單獨(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 4.1 所示。圖 4.1 主流道襯套(3）定位圈的設(shè)計(jì)與固定由于該模具主流道比較長，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式，定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖 4.2所示；定位圈和襯套的固定形式如圖 4.3 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁 共 34 頁圖 4.2 定位圈1-內(nèi)六角螺紋； 2-定位圈；3-定模座板；4-主流道襯套；5-定模板圖 4.3 主道襯套的固定形式4.2.2 澆口和流道的設(shè)計(jì)優(yōu)化根據(jù)設(shè)計(jì)的零件,澆口位置有兩種選擇方案:(1) 如圖 4.4 所示，塑料熔體通過點(diǎn)澆口注入型腔。澆口殘留痕跡小，易取得澆 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 16 頁 共 34 頁注系統(tǒng)的平衡。但澆口面積小,流動(dòng)阻力大，只宜用于成型流動(dòng)性好的塑料，成本也較高。圖 4.4 澆口和流道的設(shè)置形式(2) 如圖 4.5 所示，塑料熔體通過底剖的側(cè)澆口注入型腔,側(cè)澆口形狀簡單，加工容易，適應(yīng)性較強(qiáng)，加工成本也較低。所以在這里我選用側(cè)澆口 [12]。圖 4.5 澆口和流道的設(shè)置形式4.3 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括型腔、型芯、鑲塊、導(dǎo)柱和拉料桿等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 17 頁 共 34 頁設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等 [13]。POM 的成型收縮率為 1.2%～3.0%所以平均收縮率取 s=2.1%。塑件尺寸公差按 SJ1372 一 78 標(biāo)準(zhǔn)中的 7 級(jí)精度成型。4.3.1 型芯與型腔(1) 采用鑲?cè)胧脚_(tái)肩形式型芯成型，這樣方便加工和替換。圓柱鑲件型芯如圖 4.6所示。圖 4.6 圓柱型芯型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的 1/2,取正偏差,再加上 1/4 的磨損量,而型芯高度則加上 1/6 的磨損量.型芯的計(jì)算尺寸表達(dá)如下。(a) 型芯的徑向尺寸的計(jì)算式：（4.4）??0*0431???????????Sd式中 —型芯的最大基本尺寸；0d—塑件的最小基本尺寸；* 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁 共 34 頁 S—塑件的平均收縮率；△—塑件的公差，取七級(jí)精度；δ—模具制造公差，按 1/4△選??；根據(jù)公式計(jì)算得型芯的各徑向尺寸：md8*0?md016.78??1.016*2 18.2?(b) 型芯的高度尺寸的計(jì)算：（4.5）??0*03???????????Sh式中 —型芯高度的最大尺寸；0h—塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；*S—塑件的平均收縮率；△—塑件的公差，取七級(jí)精度；δ—模具制造公差，按 1/4△選取；根據(jù)公式計(jì)算得型芯的各高度尺寸：mh3*0?mh014.3??122.018* 1.2?(2) 采用鑲?cè)胧脚_(tái)肩形式型腔成型，這樣方便加工和替換。圓柱鑲件型腔如圖4.7 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 19 頁 共 34 頁圖 4.7 型腔型腔尺寸計(jì)算型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差△的 1/2，取負(fù)偏差，再加上 1/4△的磨損量，而型芯深度則再加上 1/6 的磨損量，這樣的型芯的計(jì)算尺寸的表述如下。(a) 型腔的徑向尺寸的計(jì)算式：（4.6）?????????????0*0431SD式中 D 0—型芯的最小基本尺寸；—塑件的最大基本尺寸；*S—塑件的平均收縮率；△—塑件的公差，取七級(jí)精度；δ—模具制造公差，按 1/4△選??；根據(jù)公式計(jì)算得型腔的各徑向尺寸：mD8*0?mDO16.087??162.1532* O.023? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 20 頁 共 34 頁 mD38*?mDO2.038??(b) 型腔的深度根據(jù)尺寸的計(jì)算公式：（4.7）????????????0*031SH式中 —型腔深度的最小尺寸；0H—塑件的最大基本小尺寸；*S—塑件的平均收縮率；△—塑件的公差，取七級(jí)精度；δ—模具制造公差，按 1/4△選?。桓鶕?jù)公式計(jì)算得型腔的各深度尺寸：mH12*0?mH14.0082??.014.3.2 型腔零件剛度和強(qiáng)度校核由于塑件成型部分采用鑲?cè)胧叫颓缓托托?，再鑲?cè)肽０?。成型各部分滿足規(guī)定的距離，所以成型時(shí)型腔零件完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求，在這里就不一一校核。4.4 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用根據(jù)前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用基本型為 A4 型的標(biāo)準(zhǔn)模架 [14]。(1）定模座板（200mm x 250mm、厚為 25mm）定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為 45 鋼。通過 4 個(gè) M8 的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過 4 個(gè) M5 的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為 H7/k6 配合。(2）定模板（180mm x 200mm，厚 54mm）用于固定型芯、導(dǎo)套和滑塊。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠強(qiáng)度，一般用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)到 230HB～270HB。其上的導(dǎo)柱和導(dǎo)套一端采用 H7/f6 配合，另外一段也采用 H7/f6 配合；定模板與澆口套采用 H7/r6 配合。(3）動(dòng)模座板（200mm x250mm、厚為 25mm）材料為 45 鋼，其上的注射機(jī)頂孔為直徑 30 mm。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 21 頁 共 34 頁(4）動(dòng)模板（180mm x 200mm，厚 25mm）材料為 45 鋼。(5）墊塊(32mm x 200mm 厚 63mm)（a）主要作用在動(dòng)模座板與支撐板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。（b）結(jié)構(gòu)形式可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。（c）墊塊材料墊塊材料為 Q235，也可以用 HT200、球墨鑄鐵等。這里采用 Q235 制造。（d）墊塊的高度 h 校核。h= + + =12+16+34=62mm1h2s式中 ——推板厚度，為 12mm；——推桿固定板厚度，為 16mm；2——推出行程，為 34mm；s所以符合設(shè)計(jì)要求。(6）支撐板（180mm x 200mm，厚度 32mm）材料為 45 鋼。(7）推板（114mm x 200mm，厚度 15mm）材料為 45 鋼，其上的推板與推桿采用 H7/f6 配合。用 M5 的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。(8）推桿固定板（120mm x 300mm，厚度 20mm）材料為 45 鋼，用 M5 的內(nèi)六角圓柱螺釘與推板固定。模架如圖 4.8 所示： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 22 頁 共 34 頁1-動(dòng)模座板；2-內(nèi)六角螺釘；3-墊塊；4- 支承板；5-彈簧；6-頂銷；7-內(nèi)六角螺釘；8-動(dòng)模板；9-推件板；10-鑲塊；11-型芯；12-定位銷；13- 彈簧；14-定模座板；15-定位圈；16-內(nèi)六角螺釘；17-澆口套；18-內(nèi)六角螺釘；19-定模板；20- 型腔；21-滑塊；22-斜導(dǎo)柱；23-拉料桿；24-內(nèi)六角螺釘；25-推桿固定板；26-推板；27-推件桿；28- 導(dǎo)套；29- 導(dǎo)柱；30-導(dǎo)套；圖 4.8 模架4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置，按模架規(guī)格選取即可。4.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) [15](1）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部分，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的精度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。(2）該導(dǎo)套采用 4 根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。(3）導(dǎo)柱安裝在支承板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。(4）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)只有承屑槽，在導(dǎo)柱孔口倒角。(5）在合模時(shí)，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 23 頁 共 34 頁(6）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。4.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)(1）采用帶頭導(dǎo)柱，加油槽，如圖 4.9 所示。(2）導(dǎo)柱長度必須比凸模端面高度高出 6mm ～8mm。(3）為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱端部常做成圓錐形的先導(dǎo)部分。(4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度。(5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/r6 配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f6 配合。(6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 0.2mm。(7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面、不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼 T8A、T10A 經(jīng)淬火處理，硬度為 50HRC 以上或 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火、硬度為 50HRC 以上。圖 4.9 導(dǎo)柱4.5.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)套與安裝在另外一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，以保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套、帶頭導(dǎo)套。 (1）采用帶頭導(dǎo)套，如圖 4.10 所示。(2）導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。(3）導(dǎo)套孔的的滑動(dòng)部分按 H7/f6 配合，表面粗糙度為 0.2um。導(dǎo)套外徑與模板一端采用 H7/r6 配合。(4）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，該模具中采用 T10A[16]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 24 頁 共 34 頁圖 4.10 導(dǎo)套4.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，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)。4.6.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 [17]塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的，應(yīng)遵循以下原則。(1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(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)位。4.6.2 塑件的推出機(jī)構(gòu)該套模具的塑件采用推件板推出。推件板如圖 4.11 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 25 頁 共 34 頁圖 4.11 推件板4.7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)在注射成型的塑件上與開合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，塑件就不能直接由推桿等推出機(jī)構(gòu)推出脫模，此時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后在把塑件從模內(nèi)推出，否則就無法脫模。4.7.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定盒蓋兩側(cè)需要用到抽芯機(jī)構(gòu)，在這里運(yùn)用機(jī)動(dòng)方式抽芯。驅(qū)動(dòng)方式為斜導(dǎo)柱。該塑件的側(cè)面小孔較淺,所需的抽芯距不大,側(cè)抽芯的成型面積也不大,所以采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯足夠，這里將滑塊位置設(shè)于定模上，導(dǎo)柱位置設(shè)在動(dòng)模上。4.7.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模，要有足夠的強(qiáng)度。斜導(dǎo)柱頂端和定模板固定并磨到和定模板平，在開模時(shí)能隨驅(qū)使滑塊沿動(dòng)模板上的導(dǎo)滑槽滑動(dòng)。斜導(dǎo)柱傾斜角為 20 度。4.7.3 滑塊的組合及設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì)其組合方式時(shí)應(yīng)考慮分型與抽芯的方向要求,并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量,另外還應(yīng)使滑塊的組合部分具有足夠的強(qiáng)度，該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 26 頁 共 34 頁式。利用滑塊水平兩側(cè)面的凸耳與模套對(duì)應(yīng)的導(dǎo)滑槽滑動(dòng)配合,達(dá)到側(cè)向分型與復(fù)位的目的。為防止滑塊離開定模，應(yīng)采用定位銷 [18]。4.7.4 各項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核斜導(dǎo)柱、滑塊之間的相對(duì)位置以如圖 4.12 所示。(1）滑塊高度為 34mm。設(shè)置在定模板內(nèi)的定位銷止動(dòng)距離為 7.45mm。每個(gè)滑塊分布兩個(gè)定位銷，并對(duì)稱分布在滑塊中心線的兩邊。 (2）斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向傾斜角為 20 度，從合模到開模斜導(dǎo)柱剛離開滑塊時(shí)，斜導(dǎo)柱的移動(dòng)距離是 20.1mm。(3）抽芯距離校核需要抽芯的距離是：3mm斜導(dǎo)柱剛好抽出來時(shí)的推動(dòng)距離：7.33mm 因： +3，所以抽芯距離滿足要求，塑件能正常取出。ls?推 抽圖 4.12 導(dǎo)柱與滑塊4.8 冷料井的設(shè)計(jì)冷料井位于主流道的對(duì)面的下凹模板上，其作用是存放料流前端的“冷料” ，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成接縫；開模時(shí)能將主流道中的凝料拉出。冷料井的尺寸 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 27 頁 共 34 頁稍大于主流道大端的直徑。 采用底端帶有推桿的冷料井，這類冷料井的底部有一根推料桿組成，推料桿裝于推桿型芯推板上。注射模采用 Z 型冷料井，結(jié)構(gòu)如圖 4.13所示。圖 4.13 冷料井4.9 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于模具較小且型腔比較簡單，可以利用模具分型面的間隙、推桿和推桿孔的配合間隙以及活動(dòng)型芯孔的配合間隙自然排氣。4.10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.10.1 加熱系統(tǒng)該套模具的模溫要求在 90℃～100℃，所以應(yīng)采用加熱裝置，一般采用電加熱事進(jìn)行預(yù)熱。4.10.2 冷卻系統(tǒng)POM 塑件可在較高溫度時(shí)脫模，冷卻時(shí)間可短，但為防止收縮變形，應(yīng)力不均，脫模后應(yīng)將塑件放在 90℃ 左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻 [19]。4.11 模具材料例表模具零件材料選擇及熱處理如下表 4.2 所示.表 4.2 該模具的選材及熱處理零件名稱 材料牌號(hào) 熱處理 硬度 說明型腔 40Cr 淬火 58HRC-62HRC 淬透性好,熱處理變形小、耐磨性好圓柱型芯 40Cr 淬火 58HRC-62HRC 淬透性好,熱處理變形小、耐磨性好 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 28 頁 共 34 頁斜導(dǎo)柱 T7A 淬火 52HRC-55HRC 保證強(qiáng)度和耐磨性滑塊 45 淬火 48HRC-52HRC 保證形狀和尺寸精度,耐磨性動(dòng)定模座板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強(qiáng)度和剛度墊塊 Q235 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強(qiáng)度和剛度支撐板 45 調(diào)質(zhì) 225HB-240HB 保證強(qiáng)度和剛度推板固定板 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強(qiáng)度和剛度主流道襯套 T10A 淬火 50HRC-55HRC 保證耐磨性導(dǎo)柱導(dǎo)套 T10A 淬火 54HRC-58HRC 保證強(qiáng)度和耐磨性定位圈 45 調(diào)質(zhì) 230HB-270HB 保證強(qiáng)度和剛度推件桿 T8A 淬火 43HRC-48HRC 保證強(qiáng)度和耐磨性拉料桿 T8A 淬火 43HRC-48HRC 保證強(qiáng)度和耐磨性 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 29 頁 共 34 頁5 模具裝配5.1 塑料模具裝配的技術(shù)要求塑料模具種類較多，結(jié)構(gòu)差異很大，裝配的具體內(nèi)容與要求也不同。一般注射、壓縮和擠出模具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，裝配環(huán)節(jié)多，工藝難度大。其他類型的塑料模具結(jié)構(gòu)較為簡單。無論哪種類型的模具，為保證成形制品的質(zhì)量，都應(yīng)具有一定的技術(shù)要求。(1) 模具裝配后各分型面應(yīng)貼合嚴(yán)密,主要分型面的間隙應(yīng)小于 0.05mm;在模具適當(dāng)?shù)钠胶馕恢脩?yīng)裝有吊環(huán)或起吊孔；模具的外形尺寸、閉合高度、安裝固定及定位尺寸、推出方式、開模行程等均應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，并與所使用的設(shè)備條件相匹配，模具應(yīng)有標(biāo)記，各模板應(yīng)打印順序編號(hào)及加工與裝配時(shí)使用的基準(zhǔn)標(biāo)記。(2) 導(dǎo)向或定位精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，動(dòng)、定模開合運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，導(dǎo)向準(zhǔn)確，無卡阻、咬死或刮傷現(xiàn)象，安裝精定位元件的模具時(shí)，應(yīng)保證定位精度、可靠，且不得與導(dǎo)柱、導(dǎo)套發(fā)生干涉。(3）成型零件的形狀與尺寸精度及表面粗糙度應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣要求，表面不得有碰傷、劃痕、裂紋、銹蝕等缺陷；拋光方向應(yīng)與脫模方向一致，成形表面的文字、圖案與脫模方向一致；活動(dòng)成形零件或鑲件應(yīng)定位可靠。配合間隙適當(dāng)，活動(dòng)靈活，不產(chǎn)生溢料。(4）澆注系統(tǒng)表面光滑，尺寸與表面粗糙度符合設(shè)計(jì)要求。(5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活，工作平穩(wěn)、可靠；推出元件不應(yīng)承受側(cè)向力；既不允許放生溢料，也不得有卡阻現(xiàn)象。(6）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活、平穩(wěn)；斜導(dǎo)柱不應(yīng)承受側(cè)向力；滑塊定位應(yīng)固定可靠，工作時(shí)不得產(chǎn)生變形。(7）模具加熱元件應(yīng)安裝可靠、絕緣安全、無破損，能達(dá)到設(shè)定溫度要求；模具冷卻水道應(yīng)通暢，無堵塞，連接部位密封可靠。5.2 塑料模具裝配過程塑料模具的總裝過程因模具結(jié)構(gòu)的不同而不同,但其主要的總裝配順序不變,具體如下:(1）確定裝配基準(zhǔn)。(2）安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套和型芯、型腔并使間隙均勻。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 30 頁 共 34 頁(3）安裝側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)等。(4）其他零件的裝配。(5）檢驗(yàn)、試模 [20]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 31 頁 共 34 頁6 模具工作過程模具裝配試模完畢之后,模具進(jìn)入正式工作狀態(tài),其基本工作過程如下：(1）對(duì)塑料 POM 進(jìn)行烘干,并裝入料斗。(2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。(3）合模、鎖緊模具。(4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。(5）注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。(6）開模時(shí)，開合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移，斜導(dǎo)柱逼使側(cè)抽芯滑塊移動(dòng)側(cè)向抽芯，當(dāng)斜導(dǎo)柱脫離動(dòng)模部分時(shí)，固定在定模部上的定位銷剛好卡住滑塊，防止斜滑塊與定模部分分離，使之順利的留在定模恰當(dāng)?shù)奈恢?，有利于順利合模與復(fù)位；抽芯完成同時(shí)；隨著繼續(xù)開模，塑件脫離型腔同時(shí)主流道凝料在拉料桿的拉力作用下與澆口套分離；接著推出機(jī)構(gòu)工作，推板在注射機(jī)頂桿的作用下，帶動(dòng)塑件推桿工作，把塑件從主型芯上推出來，從而完成了塑件與模具的分離；最后將塑件取出完成自動(dòng)脫模。(7）塑件的后處理。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 第 32 頁 共 34 頁結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)做的一次總測(cè)驗(yàn)，是鍛煉也是對(duì)自己四年來所學(xué)知識(shí)及運(yùn)用知識(shí)能力的檢驗(yàn)。通過此畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。畢業(yè)設(shè)計(jì)從測(cè)繪塑件圖紙，到完成 CAD 造型設(shè)計(jì)；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；模具成型零件 CAD 造型設(shè)計(jì)；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過程，學(xué)會(huì)了從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，針對(duì)實(shí)際課題解決實(shí)際問題，掌握了綜合使用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)、資料的方法，提高了電腦繪圖水平，為以后我的工作奠定了基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)也暴露出不少的缺點(diǎn)和問題：對(duì)于所學(xué)知識(shí)還沒有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)，沒有深入探討，對(duì)實(shí)際事物沒有深刻得了解，沒有做到理論聯(lián)系實(shí)際，沒有達(dá)到對(duì)所學(xué)的知識(shí)熟練運(yùn)用的水平?？傊?，通