模具-彎管接頭塑料模設(shè)計(jì)(DT有相同圖紙-待刪除)

模具-彎管接頭塑料模設(shè)計(jì)(DT有相同圖紙-待刪除),模具,彎管,接頭,塑料模,設(shè)計(jì),dt,相同,圖紙,刪除 塑料彎管注射模設(shè)計(jì) ［摘要］ 這個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)管接頭注射模具的抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹了一種成型90°塑料彎管接頭注塑模的抽芯機(jī)構(gòu)，闡述了該機(jī)構(gòu)的工作原理，提出了主要零件的設(shè)計(jì)方法。通過對(duì)塑件材料，質(zhì)量 體積的分析與計(jì)算，合理選用注塑機(jī)，并對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了校核，設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)，適用的塑料注塑模具。 ［關(guān)鍵詞］ 塑料彎管接頭； 注塑模； 抽芯機(jī)構(gòu) Pipe Joint Injection Molding and Die Machining Process Design Abstract: The key to the design of pipe joints injection mold design core-pulling， An introduction is made on a special core-pulling mechanism which applied to the injection mould for the tie-in with 90°. And the working principle and the method of the design on the key components of the core-pulling mechanism are detailed analyzed. With the calculation of the plastics part, such as quantity and physical volume. Select the machine with reasonable method and adjust all of the parameter. The plastics inject molding will be design and keep with reasonable, economy and comfortable used. Key words: plastics tie-in; injection mould; core-pulling mechanism. 目 錄 引 言 1 1.成型工藝規(guī)程編制 2 1.1塑件的工藝性分析 2 1.1.1塑件原材料分析 2 1.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 3 1.2計(jì)算制件的體積和質(zhì)量 4 1.3塑件注射工藝參數(shù)的確定 4 2.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5 2.1分型面的選擇 5 2.2確定型腔的數(shù)量與排列方式 5 2.3澆注系統(tǒng)和澆口套的設(shè)計(jì) 6 2.3.1主流道設(shè)計(jì) 6 2.3.2主流道襯套的形式 7 2.3.3分流道的設(shè)計(jì) 8 2.3.4澆口的設(shè)計(jì) 9 2.3.5澆注系統(tǒng)的平衡 11 2.3.6冷料穴的設(shè)計(jì) 11 2.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 2.4.1斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 12 3.模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 3.1定模仁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 3.2動(dòng)模仁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 4.頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 5.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 6.模具閉合高度與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 26 7.模具的安裝 27 8．PROE在該模具的應(yīng)用 28 結(jié)論 30 致謝語 31 參考文獻(xiàn) 32 23 引 言 本人選的課題為塑料彎頭的模具設(shè)計(jì)，首先塑料彎管在日常生活中相當(dāng)常見，證明其在生活中的作用相當(dāng)明顯，但卻很少人了解塑料彎管是如何被生產(chǎn)出來，本次的選題目的是為了讓大家了解生產(chǎn)此類塑料彎頭的模具是如何設(shè)計(jì)出來的，并簡(jiǎn)介此模具的工作過程。其次，由于此類塑件在生活中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，所以存在著許多形狀相似、功能相近的衍生塑件。盡管形狀相似，此類衍生的塑件的模具設(shè)計(jì)卻不盡相同，但總的卻是大同小異，只在細(xì)節(jié)上或?qū)嶋H尺寸上做出改變。本課題的塑件為90°塑料彎頭，并在兩端管頭處均有臺(tái)階接口，其內(nèi)部拐角處為90°。由于尺寸較小，所以設(shè)計(jì)方向偏向一模多腔，本模具采用的是一模四腔。本模具的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于其抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，由于是一模四腔，并每一個(gè)塑件均由兩根芯子來完成成形，所以在模具的四個(gè)方向都有抽芯機(jī)構(gòu)以保證順利分型。 1.成型工藝規(guī)程編制 1.1塑件的工藝性分析 1.1.1塑件原材料分析 塑件為彎管接頭，材料采用的是ABS。ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，屬熱塑性材料。，密度:1.2克/立方厘米 成型收縮率:0.4-0.7% 成型溫度：200-240℃ 干燥條件：80-90℃ 2小時(shí)。特點(diǎn)： 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4、流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 ABS的性能參數(shù): 2.玻纖含量(體積分?jǐn)?shù)):20% 3.抗拉強(qiáng)度:72-90MPa 4.斷后伸長(zhǎng)率:3% 5.抗壓強(qiáng)度:96MPa 6.抗彎強(qiáng)度:96-120MPa 7.沖擊韌性:2.3-3.9 KJ.M^2 8.拉伸彈性模量:5.1-6.1GPa 9.壓縮模量:5.5 GPa 10.彎曲模量:4.5-5.5GPa 11.洛氏硬度:85-98HRM 肖氏硬度:107HRR 12.線性膨脹系數(shù):2.1*10^-5 13.密度:1.18*10^3-1.22*10^3KG/M^3 14.介電強(qiáng)度:18 KV.MM^-1 1.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 （1）結(jié)構(gòu)分析 從零件圖分析，該制件總體形狀比較簡(jiǎn)單，抽芯距比較大，兩個(gè)方向都要抽。 圖1-1 制件圖 （2）尺寸精度分析 該零件重要尺寸如：φ23±0.05mm，查（1）書表3-7得精度為1～2級(jí)，次重要尺寸φ48mm，等的精度為3～4級(jí)（SJ1372-78）。 由以上分析可見：零件的尺寸精度較高，需提高對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的加工精度來保證。 從塑件的壁厚上來看，壁厚尺寸為2.mm，壁厚較均勻，有利于零件的成型。 （3）表面質(zhì)量分析 該塑件的表面要求平整，沒有缺陷，不允許有飛邊和收縮痕，過度弧圓滑，螺紋段要與配合件互配良好，其他沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證，以滿足客戶的需要。 1.2計(jì)算制件的體積和質(zhì)量 計(jì)算制件的體積和質(zhì)量是為了選注射機(jī)及確定型腔數(shù)。經(jīng)計(jì)算該制件的體積為V＝7432mm3,查（2）書表1-8得ABS的密度為ρ＝1.2g/cm3。 故制件的質(zhì)量M＝ρV=1.2×10-3×7432≈8.9g 考慮到該制件為批量生產(chǎn)，本模具采用一模4件的結(jié)構(gòu),考慮外型尺寸、注射時(shí)所需要的壓力和現(xiàn)有的設(shè)備等情況,初步選擇注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-500。其主要技術(shù)規(guī)范及特性如下： 最大理論注射容量 475 cm3 注射壓力 145Mpa 鎖模力 350t 最大注射面積 1000cm2 最大模具厚度 450mm 最小模具厚度 300mm 模板最大距離 950mm 模板行程 300mm 噴嘴圓弧半徑 3mm 噴嘴移動(dòng)距離 280mm 1.3塑件注射工藝參數(shù)的確定 查（2）書表1-8得：ABS的成型工藝參數(shù)做如下選擇：成型溫度200～249°C，注射壓力為70～140Mpa。 必須說明的是上述工藝參數(shù)在試模時(shí)可作適當(dāng)調(diào)整。 2.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 該塑件的注射模具構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)的確定、型腔的排列方式、流道的布置、冷卻水道的布置及澆口的位置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。 2.1分型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很重要，它決定模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，需要考慮的因素也比較多，由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在分型面的選擇要綜合分析比較，從中選擇最佳的方案。選擇分型面一般要遵循以下幾項(xiàng)原則： （1） 分型面應(yīng)選在制件外形最大輪廓處。 （2） 分型面的選擇要便于制件順利脫模，盡量使制件在開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 （3） 分型面的選擇要保證制件的精度要求，滿足模具加工制造工藝。 （4） 分型面的選擇不要影響模具排氣和抽芯機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)分型面應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)原則和制件成型要求來選擇分型面。 圖2-1 分型面 2.2確定型腔的數(shù)量與排列方式 考慮該制件大批量生產(chǎn)、模具成型零件和抽芯機(jī)構(gòu)及出模方式以及注射機(jī)的型號(hào)，本塑件在注射時(shí)采用“一模四腔”，綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，擬采取如圖2-2的型腔排列方式： 圖2-2 型腔布置方式 2.3澆注系統(tǒng)和澆口套的設(shè)計(jì) 2.3.1主流道設(shè)計(jì) 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相連接，另一端與分流道相連的一帶有錐度的流動(dòng)通道。根據(jù)（2）書表8查得XS-ZY-500型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為：前端孔徑d。=3mm，噴嘴前端球面半徑R。=15mm，考慮到塑件較小，注射量不大，因此選擇d。=3mm。 根據(jù)模具主流道與噴嘴R=R。+（0.5～1）mm，取主流道球面半徑R=16mm，小端直徑d=3.5mm。 為了便于將凝料從主流道拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度為2o～6o，內(nèi)壁粗糙度Ra小于0.4μm，取錐度為2o，經(jīng)換算得主流道大端直徑D=7mm，為了使溶料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)r=1.5的圓弧過渡。 2.3.2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，屬于易磨損件，對(duì)材料要有教高的耐磨度，還有是因?yàn)槟＞咧髁鞯啦糠殖ＴO(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，以便有效的選擇較好的鋼材進(jìn)行加工和熱處理。所以采用圖2-3所示澆口套： 圖2-3 主流道襯套 主流道襯套的固定 因?yàn)椴捎玫挠型羞缶祝杂枚ㄎ蝗ε浜瞎潭ㄔ谀＞叩拿姘迳?。定位圈也是?biāo)準(zhǔn)件，外徑為Φ100mm，內(nèi)徑Φ36mm。具體固定形式如圖2-4所示： 圖2-4 主流道的襯套的固定 2.3.3分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度因素來確定，分流道應(yīng)使熔體較快地充滿整個(gè)型腔，流動(dòng)阻力小熔體降溫少，并且能將熔體均衡地分配到各個(gè)型腔中。分流道的設(shè)計(jì)要注意以下幾個(gè)問題： a. 分流道與型腔的排列要緊湊，以減少模具尺寸和縮短流程，使熔體到達(dá)澆口時(shí)，溫度和壓力減小到最底。 b. 分流道對(duì)熔體流動(dòng)阻力要小，流道凝料要少，以保證熔體充滿型腔，減少耗料，使材料的利用率達(dá)到最高。 c. 分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能保證各個(gè)行腔均衡進(jìn)料，為此，同一模具成型同一制件時(shí)各流道截面面積和長(zhǎng)度要相等；同一模具成型不同制件時(shí)各流道的截面面積和長(zhǎng)度應(yīng)與制件應(yīng)相適應(yīng)，以保證各行腔成型條件相同。 d. 對(duì)于成型熱塑性塑料時(shí)，分流道表面不要修的很光滑，表面光潔度1.6μm就可以，這樣流道內(nèi)料的外層流速較低，容易冷卻而形成固定表面層，有利于流道保溫（相當(dāng)與決熱層的作用）。 e. 在考慮型腔與分流道布置時(shí)，最好是制件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心和鎖模力中心重合，這對(duì)于合模的可靠性和合模機(jī)構(gòu)均勻性都有利。 本制件的形狀不算復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易，考慮到動(dòng)模設(shè)置滑塊的問題，為了便于加工及順利脫模，因此將分流道設(shè)置在定模，并且選用截面形狀為半圓形分流道，查（1）書表5-5取R=5mm，根據(jù)型腔的排列方式可知分流道較長(zhǎng)，并且采用圓弧過渡的流道，因此將分流道設(shè)計(jì)成S型，如圖2-5所示： 圖2-5 分流道示意圖 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因而分流道的表面粗糙度不要求很高，一般取1.6μm就好了，這樣的表面稍不光滑，有助與塑料熔體之間產(chǎn)生一定的速度差和剪切熱。 2.3.4澆口的設(shè)計(jì) 澆口也叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，一般開設(shè)在分型面上。澆口是澆注系統(tǒng)中關(guān)鍵的部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)制件有很大的影響。 根據(jù)塑件的成型要求幾型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想，由上面分型面選擇可得，設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從φ41.5mmx2.5mm的凸緣處進(jìn)料，料由厚往薄處流。并且采用截面為矩形的側(cè)澆口，塑料熔體在型腔的側(cè)面充模，其截面形狀為矩形狹縫，調(diào)整截面的厚度和寬度可以調(diào)整熔體的充模速率和澆口的封閉時(shí)間，側(cè)澆口加工容易，調(diào)整方便，并且可以根據(jù)制件的形狀特性靈活地選擇進(jìn)料位置，且對(duì)各種塑料適應(yīng)性較強(qiáng)。初選澆口尺寸為2.9mm×0.5mm×1.2mm（b×l×h），試模時(shí)可再修正。澆口的形式如圖2-6所示： 圖2-6澆口 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需要進(jìn)一步修改澆口的尺寸，無論采取那一種澆口，其開設(shè)的位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響都很大，因此合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口的位置的不同還影響模具的結(jié)構(gòu)，總之：要使模具具有良好的性能和外表，一定要認(rèn)真考慮澆口的位置，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： a. 盡量縮短流動(dòng)距離。 b. 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 c. 必須盡量減少熔接痕。 d. 應(yīng)有利于型腔中氣體的排出。 e. 考慮分子的定向移動(dòng)，避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 f. 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 g. 注意對(duì)塑件的外觀質(zhì)量影響。 根據(jù)本制件的特征，綜合考慮以上幾點(diǎn)原則，每個(gè)型腔設(shè)計(jì)一個(gè)側(cè)澆口。 圖2-7 進(jìn)膠點(diǎn) 2.3.5澆注系統(tǒng)的平衡 由于本模具采用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)時(shí)要盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均衡的填充和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等，形狀截面尺寸相同的形式，否則就要通過調(diào)節(jié)澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致。由上面分流道的設(shè)計(jì)及澆口的選擇可知，本模具從主流道到各型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面完全相同。 2.3.6冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的時(shí)間間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段的熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒內(nèi)約10～20mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料溶體溫度。在于這一區(qū)域內(nèi)的塑料流動(dòng)性能和成型性能不好，如果這里的成型溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品，為了避免這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接受冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴開設(shè)在主流道對(duì)面的鑲塊上，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相等，深度是直徑的1-1.5倍。 2.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 該塑件包含倒扣部分，這會(huì)阻礙成型后塑件從模具中脫出，因此須設(shè)置抽新芯機(jī)構(gòu)。 2.4.1斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) （1） 確定抽芯距 因該塑件側(cè)向分型時(shí)采用二等分側(cè)滑塊，查（1）書得滑塊的抽芯距應(yīng)為： S抽=　　　　　　　　　　　　　(2.1) 由產(chǎn)品圖可得抽芯距S抽=35mm （2） 確定斜導(dǎo)柱傾角 斜導(dǎo)柱的傾角是斜抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它于抽拔力以及抽芯距有直接關(guān)系，一般取α=15o-23o，因此選擇α=22o。 （3） 確定斜導(dǎo)柱的尺寸 斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度，考慮到成型外螺紋的滑塊的長(zhǎng)度較大，因此在一個(gè)滑塊上設(shè)置兩根斜導(dǎo)柱，取斜導(dǎo)柱的直徑d=12mm，斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度、斜銷直徑及斜角大小確定。 L＝δ/cosα+ S抽/sinα (2.2) 其中 L----斜導(dǎo)柱總長(zhǎng) δ----斜導(dǎo)柱安裝板厚度 S抽----抽芯距 α---斜導(dǎo)柱傾角 考慮到結(jié)構(gòu)合理，因些我們?nèi)=152mm。(包括倒圓角部分) 直徑為12mm,臺(tái)肩直徑D＝17mm。 其完成抽芯時(shí)所需要的開模行程： H= S抽 x ctgα 計(jì)算可得：至少開模行程H > 35mm。 （4） 滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) ①滑塊的形式 考慮到模具采用一出四的結(jié)構(gòu)，因此側(cè)型芯須成型四個(gè)外螺紋，同時(shí)也作為型腔成型制件的外側(cè)壁，因此見側(cè)型芯與滑塊做成整體式結(jié)構(gòu)。 ②滑塊的導(dǎo)滑方式 為了確?；瑝K可靠地抽出和復(fù)位，保證滑塊在移動(dòng)過程中平穩(wěn)，上下竄動(dòng)和卡死現(xiàn)象，滑塊與導(dǎo)滑槽必須很好地配合和導(dǎo)滑。滑塊與導(dǎo)滑槽的配合一般采用H7/f7，為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體導(dǎo)向槽的形式，同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性問題，可將導(dǎo)滑槽的厚度設(shè)計(jì)得小一些，在導(dǎo)滑槽的側(cè)面加一固定塊。為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨，配研的裝配方法。 ③ 滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì) 由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可，滑塊采用彈簧及鋼球的定位方式。 ④其成型的關(guān)鍵部位的形狀如圖2-8所示： 圖2-8 側(cè)抽芯 ⑤整個(gè)行位截面形狀設(shè)計(jì)成圖2-9所示的樣子，總長(zhǎng)94mm，總高60mm，由于我們?cè)O(shè)計(jì)的斜導(dǎo)柱的傾斜角α為22°，所以行位的鎖緊角α＝α+20°～30°＝22°+2°＝24°。 圖2-9 行位截面 ⑥圖2-10是芯子的連接方式。 圖2-10 芯子固定 圖2-11是滑塊與芯子固定板的連接方式 圖2-11滑塊與芯子固定板的連接 滑塊這部分結(jié)構(gòu)的最終結(jié)構(gòu)如圖2-12： 圖2-12 滑塊結(jié)構(gòu)圖 更詳細(xì)的情況請(qǐng)參見零件圖紙 3.模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具中決定塑件的幾何形狀稱為成型零件，包括型芯、凹模、鑲塊、成型桿等。成型零件工作時(shí)，直接與塑件接觸，塑件熔體的高壓、高溫、料流的沖刷、脫模時(shí)還和塑件摩擦，因此成型零件要求要有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較底的表面粗糙度，此外成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、硬度及耐磨性。 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，要根據(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)選擇分型面的位置和澆口的位置、確定脫模的方式、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)鍵的成型零件需要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 3.1定模仁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-1 定模仁結(jié)構(gòu) 圖3-2 定模仁相關(guān)尺寸 3.2動(dòng)模仁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖3-3動(dòng)模仁結(jié)構(gòu) 動(dòng)模仁的長(zhǎng)度方向的情況與總體尺寸如圖3-4所示，其中兩條運(yùn)水直徑為φ8mm，4個(gè)螺絲孔為M10用來將動(dòng)模仁固定在動(dòng)模板上，深度從底面上來22.5mm。流道尺寸前面已論述，中間直徑為φ6mm，兩邊為φ6mm。 圖3-4動(dòng)模仁相關(guān)尺寸 4.頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具的頂出方式主要有①頂針頂出②頂出塊頂出③頂出板頂出，根據(jù)產(chǎn)品的外形，尺寸大小，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，我決定采用頂針的頂出方式。頂針直徑為7mm，圖3-5中綠色為頂針位置. 圖4-1 頂針分布 5.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 不論是熱塑性材料還是熱固性材料的模塑成型，模具溫度對(duì)塑料制件的質(zhì)量和生產(chǎn)率的影響都很大。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： （1） 模具溫度對(duì)塑料制品質(zhì)量的影響 模具溫度極其波動(dòng)對(duì)制品的收縮率、尺寸穩(wěn)定性、力學(xué)性能、變形、應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量均有很大的影響。模具溫度過底，熔體流動(dòng)性差，制品輪廓不清晰，甚至充不滿型腔或形成熔接痕，制品表面不光澤，缺陷多，力學(xué)性能降低。對(duì)于熱固性材料，模具溫度過底造成固化程度不足，降低了制品的物理化學(xué)性能。對(duì)于熱塑性的材料注射成型時(shí)，模具溫度過底，在充模速度不高的情況下，容易引起曲翹變形和應(yīng)力開裂，成型收縮率大，影響形狀及尺寸精度。所以，要保證制品的質(zhì)量，模具溫度必須適當(dāng)、穩(wěn)定、均勻。 （2） 模具溫度對(duì)模塑周期的影響 縮短模塑周期就是提高模塑效率。對(duì)于注射模塑，注射時(shí)間約占成型周期的 5%，冷卻時(shí)間約占80%，推出時(shí)間約占15%?？梢娍s短模塑周期的關(guān)鍵在于縮短冷卻硬化時(shí)間，可以通過調(diào)節(jié)塑料和模具的溫差。因此保證制品的質(zhì)量和成型工藝順利的前提下，適當(dāng)降低模具溫度有利于縮短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 綜上所述：模具溫度對(duì)塑料成型、制品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率是至關(guān)重要的。 冷卻裝置的設(shè)計(jì)一般要遵循以下幾項(xiàng)原則： 1.在滿足冷卻所需要的傳熱面積和模具結(jié)構(gòu)的條件下，冷卻回路盡量多，冷卻孔徑要盡量大。 2.冷卻通道的布置要合理。冷卻通道要盡量避免靠近可能產(chǎn)生熔接痕的部位。 3.冷卻回路應(yīng)有利于減小冷卻水進(jìn)、出口水溫度的差值。 4.冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理，其孔徑一般取8—12mm。 由于本塑件注射成型時(shí)模溫低于80℃，并且流道流程短，因而在模具可不設(shè)置加熱系統(tǒng)。 是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設(shè)計(jì)計(jì)算： 假設(shè)模具工作的平均溫度是50度，用常溫20度的水作為模具的冷卻介質(zhì)。其出口溫度為35度，產(chǎn)量初算0.5min/套。查（1）書P140可得，塑料注射模冷卻時(shí)所需的冷卻水量可按下式計(jì)算： m=nm1h/C（t1-t2） (5.1) 式中 m-----所需冷卻水的質(zhì)量Kg/min m1----------包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的每次注入模具的塑料質(zhì)量Kg h-----熱焓量KJ/Kg C-----冷卻水的比熱容KJ/Kg℃ t1----冷卻水出口溫度 t2---------冷卻水出口溫度 帶入公式計(jì)算得 m=32.2Kg/h 由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞咚乃w積較小，查（1）書表4-15選擇冷卻水道的直徑為8mm。最后根據(jù)注射模結(jié)構(gòu)及加工工藝性，合理布置冷卻水回路。型芯、滑塊的冷卻回路見模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其它板冷卻回路排列方式如圖5-1： 圖5-1 定模座板冷卻水道布置示意圖 圖5-2 定模座板冷卻水道分布 圖5-3 動(dòng)模仁冷卻水道布置示意圖 6.模具閉合高度與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 根據(jù)支撐與固定零件的設(shè)計(jì)中提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定墊塊與支撐板的高度，最后根據(jù)模具總裝配圖測(cè)量得：模具閉合高度為360mm，模具總長(zhǎng)為400mm，寬度為350mm，所以本模具外形尺寸為400mm×350mm×360mm。查（3）書可得，XS-Z-500型注射機(jī)模板的最大距離為450mm×280mm，注射機(jī)允許模具最小厚度是Hmin＝300mm，最大厚度是Hmax＝450mm。所以該注射機(jī)可以滿足使用要求。即模具滿足Hmin≤H≤Hmax。XS-Z-500型注射機(jī)的最大開模行程S＝300mm。而模具的開模距離為85mm。 經(jīng)驗(yàn)證，XS-Z-500型注射機(jī)能夠滿足使用要求，可以使用。 7.模具的安裝 a. 模具安裝前要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺等雜質(zhì)。 b. 因?yàn)槟＞咄庑纬叽绮淮?，所以可以采用整體法安裝。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好墊板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架，定模入定位孔，并放置正確，在慢慢閉合模板，壓緊模具，然后用螺母鎖緊定模，再慢慢開閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開閉模具時(shí)平穩(wěn)、靈活、無卡滯現(xiàn)象，最后固定動(dòng)模。 c. 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開模距離及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。 d. 慢慢開啟模板到模板停止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離開啟模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平穩(wěn)、靈活、協(xié)調(diào)。 e. 模具安裝好以后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預(yù)定溫度20—30度的時(shí)候，就可校正澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸情況，必須松緊合適，校正好后擰緊注射機(jī)定位螺釘緊固定位。 f. 開空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后可以注射試模。 ８．PROE在該模具的應(yīng)用 我使用PROE 軟件的實(shí)體建模，特征建模，裝配建模功能進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要通過設(shè)計(jì)模具分型面及所有三維零件，裝配成總裝圖。然后通過PROE轉(zhuǎn)變二維圖形并導(dǎo)入AUTOCAD中進(jìn)行編輯修改，把要加工的零件尺寸標(biāo)注好。 圖8-1　模具三維裝配圖 模具脫模得到的制件＋凝料如圖8-2： 圖8-2　制件半成品