文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文題目襯套筒注塑模三維設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ：專 業(yè) 班 級(jí) ：學(xué) 生 姓 名 ：指 導(dǎo) 教 師 ：年 月文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985中文摘要襯套筒注塑模三維設(shè)計(jì) 摘 要：隨著各種性能優(yōu)越的工程塑料的不斷開發(fā)，工業(yè)、民業(yè)的各種塑料制品需要的不斷增長(zhǎng)，注塑工藝越來越多地用于制造領(lǐng)域成形各種性能要求的制品。而注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量、注塑機(jī)應(yīng)用等直接影響成形制品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本。一副好的注射模具可成型上百萬次，由于其壽命的延長(zhǎng)，從另一方面降低了塑件的成型成本，并且好的模具由于更換，檢修少，從而提高了其生產(chǎn)效率。為了滿足日益發(fā)展的工業(yè)的要求和民需生活品的需要，我們應(yīng)不斷的研究開發(fā)，設(shè)計(jì)出能提高注射模性能的注射模，以滿足各行各業(yè)的需要。在本設(shè)計(jì)中，通過運(yùn)用 CAD 對(duì)襯套筒注塑模進(jìn)行一模二穴的設(shè)計(jì)開發(fā)，其中包括凸、凹模的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、注射機(jī)的選擇與校核、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模架的選擇等各項(xiàng)工作。在本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在成型零部件即凸、凹模的設(shè)計(jì)和澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其中澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一副模具的設(shè)計(jì)靈魂，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率[1]。因此，對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作。而與此同時(shí)，模具的溫度對(duì)塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率也著直接的影響，模具溫度的控制直接影響著模具的凝固時(shí)間和收縮內(nèi)應(yīng)力，從而影響模具的成型周期長(zhǎng)短和塑件質(zhì)量好壞，及其表面粗糙度等。在本設(shè)計(jì)中著重設(shè)計(jì)了凸、凹模尺寸、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的尺寸及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過本次設(shè)計(jì)，我們首先學(xué)習(xí)了解了我國塑料模具的現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r、注射模的基本結(jié)構(gòu)和注射模成型工藝過程以及模具設(shè)計(jì)的基本原理。 關(guān)鍵詞：襯套筒注塑模；注射模；設(shè)計(jì)；PA1010文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要Liner Sleeve Injection Mold Design and NC Machining Simulation Abstract: With the superior performance of the continuous development of engineering plastics, industry, public sector, the needs of a variety of plastic products is growing, injection technology increasingly used in the manufacture of various performance requirements of forming the products. The quality of injection mold design, injection molding machine a PA1010 lications products, forming a direct impact on productivity, quality and cost. Mold can be a good injection molding millions of times, because of their longer life expectancy, on the other hand reduces the cost of plastic parts molding and die as a result of a good replacement, less maintenance, thereby increasing their production efficiency. In order to meet the growing industry demands and the people need to live goods, we should continue research and development designed to enhance the performance of injection mold injection mold in order to meet the needs of all walks of life. In this design, through the use of CAD base on the remote control to carry out a second cave-mode design and development, including convex and concave mold design, the introduction of body design, the choice of injection machine and check, gating system design, cooling system design, selection of moldbase work. In this design, is designed to focus on parts and components in the molding that is convex and concave mold design and casting systems, cooling system design. One of gating system and cooling system design is the soul of a mold design, gating system design of a direct impact on the molding plastic parts quality and production efficiency. Therefore, the gating system design is the focus of injection mold design work. During the design focused on the design of the convex and concave mold size, gating system and cooling system size and its system architecture. Through this design, we first learn to understand the plastic mold of our current situation and development situation, the basic structure of injection mold and injection-casting process, as well as the basic principles of mold design. Keywords: remote base, injection mold, design, PA1010文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985目 錄第 1 章 緒 論7第 2 章 襯套筒注塑模塑料模工藝設(shè)計(jì)82.1 襯套筒注塑模塑件的工藝分析82.2 注射成型基本過程102.3 襯套筒注塑模的設(shè)計(jì)件12第 3 章 注射機(jī)的選擇和校核133.1 注射機(jī)規(guī)格的選擇133.2 注射機(jī)的校核133.3 確定型腔數(shù)目和分模面的選擇15第 4 章 澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)174.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)174.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)194.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)19第 5 章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)225.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)225.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)225.3 定位圈245.4 主流道襯套245.5 注射模具成型零件和模體的設(shè)計(jì)245.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇.265.7 注射模具的斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).27第 6 章 繪制模具圖306.1 CAD 創(chuàng)建模具 .306.2 繪制總裝配結(jié)構(gòu)圖和部分零件圖.30第 7 章 一個(gè)主要零件的數(shù)控編程及仿真加工327.1 坯料的確定.327.2 模板的平面加工.327.3 孔及孔系的加工.33第 8 章 UG 建模 .368.1 UG 三維零件效果 .368.2 UG 三維裝配效果 .42文件包含 CAD 圖紙和三維建模及說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985結(jié) 論43參考文獻(xiàn)44致 謝45第 1 章 緒 論注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設(shè)計(jì)工業(yè)的迅速發(fā)展以及 塑膠制品在航空、航太、電子、機(jī)械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要 求越來越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。電腦輔 助工程（CAE）技術(shù)已成為塑膠產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)及產(chǎn)品加工中這些薄弱環(huán)節(jié)的最有效的 途經(jīng)。 美國上市公司 Moldflow 公司是專業(yè)從事注塑成型 CAE 軟體和諮詢公司，自 1976 年發(fā) 行了世界上第一套流動(dòng)分析軟體以來，一直主導(dǎo)塑膠成型 CAE 軟體市場(chǎng)。近幾年，在汽車、 家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。除此之外，國外有名的注塑模 CAD 系統(tǒng)主要有 PTC 公司的 Pro/E 軟件，美國 EDS 公司的 UGII 軟件，美國 SDRC 公司的 I-DEAS 軟件等。 注塑成型分兩個(gè)階段，即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn) 階段（包括購買材料、試模和成型） 。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng) 驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置 工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料模具設(shè)計(jì)制品和塑膠模具的設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延 長(zhǎng)產(chǎn)品開發(fā)周期。 第 2 章 襯套筒注塑模塑料模工藝設(shè)計(jì)2.1 襯套筒注塑模塑件的工藝分析2.1.1 塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)圖 2-1 襯套筒塑料是指常溫下呈高彈態(tài)的高分子聚合物。它是以樹脂（高分子聚合物）為主要成分，加入各種能改善其加工性能和使用性能的添加劑，在一定溫度、壓力和溶劑等作用下，利用模具可成型為一定幾何形狀和尺寸的塑料制件，并在常溫、常壓下能保持此種形態(tài)的一類材料，它品種繁多，且不同的塑料具有不同的性能。塑料普遍具有質(zhì)量輕、密度小、比強(qiáng)度高、優(yōu)良的電、熱、聲絕緣性能、較強(qiáng)的耐腐蝕性能和較強(qiáng)的光學(xué)性能、耐磨性能等優(yōu)良的性能。塑料成型的成型工藝特性表現(xiàn)在許多方面，有的只與操作有關(guān)，有些特性直接影響成型方法和工藝參數(shù)的選擇。對(duì)于熱塑性塑料來說，其成型工藝參數(shù)特性主要包括收縮性、流動(dòng)性、相容性、吸濕性及其熱敏感性以及熱力學(xué)特性、結(jié)晶性及取向性等等[1]2.1.2 襯套筒注塑模塑料的選材塑料材料是根據(jù)材料的用途來選擇的，而作為襯套筒注塑模，他不需要承載大負(fù)荷，且工作溫度不高，因此對(duì)耐熱性的要求也不高。根據(jù)其要求和所用條件范圍看來，一般的結(jié)構(gòu)材料的塑料就可以滿足其要求，所以可在此類材料中選擇襯套筒注塑模材料。而作為一般結(jié)構(gòu)材料的塑料，主要有高，低密度聚乙烯、聚丙烯、PA1010、聚碳酸酯、有機(jī)玻璃、高抗沖聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂玻璃鋼和丙烯晴-丙烯酸酯共聚物等。但基于本設(shè)計(jì)中的塑件是通過注射模成型，并根據(jù)材料在注射模成型時(shí)的優(yōu)良初步選擇了，低密度聚乙烯、聚丙烯、PA1010、聚碳酸酯等四種材料作為制造襯套筒注塑模的原材料。2.1.3 PA1010 材料成型特性①無定形塑料,流動(dòng)性中等,吸濕性小,一般不需要很大程度上的干燥,也可得到表面質(zhì)量較好的塑件。②高料溫,高模溫,材料分解溫度為270 度，對(duì)精度要求較高的塑件,模溫宜取 50-60 度,對(duì)高光澤度高，耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度。③如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆口位置等方法。2.2 注射成型基本過程圖 2-2 注射成型基本過程生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作一般是，為了使注射成型生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證制件質(zhì)量，在生產(chǎn)前進(jìn)行的包括原料的預(yù)處理、清洗機(jī)筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑等準(zhǔn)備工作。1、原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理包括三個(gè)方面：一是，分析檢驗(yàn)成型物料的質(zhì)量。這個(gè)環(huán)節(jié)包括檢驗(yàn)物料的含水量、外觀色澤、顆粒情況、有無雜質(zhì)等，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性、流動(dòng)性、收縮率等指標(biāo)。對(duì)于粉狀物料，在注射成型前還需要將其配制成粒料。二是，著色。根據(jù)制件物品的需要，在塑料成型時(shí)往成型物料中添加一種色料或者是色劑的物質(zhì)，以達(dá)到所需要的色澤。粉狀或粒狀熱塑性塑料的著色，有直接法和間接法兩種工藝方法來實(shí)現(xiàn)。其中前者有稱一次著色法，它是將細(xì)粉狀的著色劑與本色塑料簡(jiǎn)單的摻混后即可直接用于成型，或經(jīng)塑煉造型后再用于成型。其方法比較簡(jiǎn)單，操作容易。相比來說間接著色法就比較困難，它需要用被稱為“色母料”的高顏料濃度的塑料粒子與本色塑料粒子按比例稱量后放入混合機(jī)，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笤偎屯尚驮O(shè)備中使用。它著色步驟簡(jiǎn)單、著色易均勻分散，制件色澤鮮艷且無顏料粉塵污染，并且它還可以實(shí)現(xiàn)著色過程的自動(dòng)化。但是它由于只是和本色塑料粒子簡(jiǎn)單混合，無混煉功能或只需要混煉功能很差的成型設(shè)備，所以當(dāng)需要成型顏色均一性高的制品時(shí)不能采用此法著色的成型物料。三是，預(yù)熱干燥。對(duì)于吸濕性和粘水性強(qiáng)的物料，根據(jù)注射成型工藝允許的含水量要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥處理，以此來出去物料中過多的水分及揮發(fā)物，以防止成型后制品出現(xiàn)氣泡和銀紋等缺陷，同時(shí)也可以避免注射時(shí)候發(fā)生水降解。但對(duì)于吸濕性和粘水性不強(qiáng)的物料，如果包裝儲(chǔ)存的較好也可以不用預(yù)熱干燥。2、清洗料筒生產(chǎn)中如果需要改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色或是發(fā)現(xiàn)成型過程中出現(xiàn)了熱分解或是降解反應(yīng)時(shí)候，都需要對(duì)注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗。通常情況下，注塞式機(jī)的料筒存料量大，必須將機(jī)筒拆卸清洗，對(duì)螺桿式機(jī)筒，可采用對(duì)空注射法清洗。3、預(yù)熱嵌件這個(gè)步驟主要用于那種帶有嵌件的塑料制件，由于金屬和塑料收縮率不同，導(dǎo)致嵌件周圍的塑料容易出現(xiàn)收縮應(yīng)力和裂紋，為防止此種現(xiàn)象的發(fā)生，在成型前可以將嵌件先預(yù)熱，減少它在成型時(shí)與塑料熔體的溫差，避免或抑制嵌件周圍的塑料發(fā)生收縮應(yīng)力和裂紋。4、選擇脫模劑常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟（白油）和硅油等。其中除了硬脂酸鋅不能用于聚先胺外，這三種脫模劑對(duì)于一般塑料均可使用，尤其是硅油的脫模效果是最好的，只要對(duì)模具施用一次，即可以長(zhǎng)效脫模，但是價(jià)格昂貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具而液體石蠟多用于中低溫模具。另外，對(duì)于含有橡膠的軟制品或透明制品不宜采用脫模劑，否則將影響制品的透明度。加料：計(jì)量將粒料和粉料加入料斗，通過料斗進(jìn)入注射機(jī)料筒，物料一般是在注射機(jī)的料筒中塑化。通過對(duì)塑化計(jì)量的計(jì)算設(shè)定好后，物料在設(shè)定的計(jì)量中塑化完全，即粒料和粉料變成塑料熔體后，注射模閉合，注射機(jī)注射充模。注射充模：注射充模一般劃分為流動(dòng)充模、保壓補(bǔ)縮和倒流三個(gè)階段。流動(dòng)充模是指注射機(jī)將塑化好的熔體注射進(jìn)入模腔的過程。在注射過程中注射壓力是隨時(shí)間不斷改變的，在流動(dòng)期內(nèi)，注射壓力和噴嘴處的壓力急劇上升，而模腔（澆口末端）壓力卻近乎于零，故注射壓力主要用來克服熔體在模腔以為的阻力。當(dāng)在充模期間，由于熔體流入模腔，模腔壓力急劇上升，注射壓力和噴嘴壓力也會(huì)隨之增加到最大，然后停止變化，此時(shí)注射壓力對(duì)熔體起了兩個(gè)作用，一是克服溶體在模腔內(nèi)的流動(dòng)阻力，二是對(duì)熔體進(jìn)行一定程度的壓實(shí)。保壓補(bǔ)縮，保壓補(bǔ)縮階段是指從熔體充滿型腔至螺桿開始在機(jī)筒中開始后撤為止。保壓是指注射壓力對(duì)模腔內(nèi)的熔體繼續(xù)進(jìn)行壓實(shí)的過程，補(bǔ)縮則是保壓過程中，注射機(jī)對(duì)模腔內(nèi)逐漸開始冷卻的熔體因成型收縮而出現(xiàn)的空隙進(jìn)行補(bǔ)料的動(dòng)作。倒流是指柱塞或螺桿在機(jī)筒中向后退時(shí)（即撤除保壓力后） ，模腔內(nèi)熔體朝著澆口和流道方向進(jìn)行反方向的流動(dòng)。冷卻定型：冷卻定型從澆口凍結(jié)時(shí)間開始，到制品脫模為止，這是注射成型工藝過程的最后階段。在此階段中需要注意的問題有模腔的壓力、制件密度、熔體在模內(nèi)的冷卻情況以及脫模條件等。制件的后處理：制件從模具中脫出后，由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力的作用下的變形流動(dòng)行為非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均以及充模后冷卻速度的不等，制件內(nèi)常常會(huì)出現(xiàn)一些不均勻的結(jié)晶、取向和收縮率，導(dǎo)致制件產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起實(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能、光學(xué)性能及表面質(zhì)量變換，更有甚至開裂，為解決這一系列問題我們必須對(duì)制件進(jìn)行相應(yīng)的后處理。當(dāng)注射過程完成后我們將制品脫模，卸料，清洗模具并可以將凝料返回料筒重新塑化注射，開始循環(huán)進(jìn)行下一個(gè)成型周期。2.3 襯套筒注塑模的設(shè)計(jì)件該塑件經(jīng)測(cè)量所得，其基本幾何值為：密度：p=0.9g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積：S=194.3cm2第 3 章 注射機(jī)的選擇和校核3.1 注射機(jī)規(guī)格的選擇注射機(jī)為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注射機(jī)。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注射機(jī)。在此我們通過假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注射機(jī)的規(guī)格。初步設(shè)計(jì)模腔個(gè)數(shù)為兩個(gè)，PA1010 材料的密度 p 為 p=0.9g/cm3（0.9~0.91） 。通過測(cè)量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計(jì)兩個(gè)模腔，那么每次注射機(jī)的注射量必須大于：2M= 2×21cm3=42cm3。根據(jù)注射機(jī)的最大注射量初步選擇型號(hào)為XS?Z?60 的注射機(jī)，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：φ38 注射容量 cm3：60注射壓力/105Pa：122 鎖模力/10KN：500最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm：（最大）：200（最小）：70噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：φ43.2 注射機(jī)的校核3.2.1 注射機(jī)注射容量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須是得在一個(gè)注射成型周期內(nèi)所需注射的塑件料溶體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)，且在一個(gè)注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料溶體的容量和質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，即 V=nVn+Vj 或 M=nMn+Mj式中：V（M）——一個(gè)成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3 或g；n—— 型腔數(shù)目；Vn（Mn）——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量，cm3 或 g；Vj（Mj）——澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3 或 g；故應(yīng)使 0.8Vn+Vj≤0.8Vg 或 M=0.8Mn+Mj≤0.8Mg 式中：Vg（Mg）——注射機(jī)額定注射量，cm3 或 g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對(duì)注射量進(jìn)行校核）得：M=nMn+Mj=2×18.9+5.5=43.3g≤0.8Mg=0.8×60=48g滿足要求上式中的：Mj=M 主流道+M 橫澆道+M 分流道+M 澆口+M 拉料鉤≈5.5g由于為制件所選的材料為 PA1010，該材料非熱敏性材料，所以只需對(duì)其進(jìn)行最大注射量即可，不必對(duì)其進(jìn)行最小注射量的校核。3.2.2 注射機(jī)注射壓力的校核注射壓力的校核是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。只有在注射機(jī)額定的注射壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需要的注射壓力，因此注射機(jī)的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。制件成型時(shí)所需要的注射壓力，與塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形狀、制件形狀的復(fù)雜程度和澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)系?？梢愿鶕?jù)塑料的成型工藝參數(shù)數(shù)據(jù)來確定制品成型時(shí)所需要的注射壓力。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得 PA1010 材料的成型注射壓力在（70~120Mpa）之間，而我們所選擇的注射機(jī)的額定注射壓力為 119Mpa，在其設(shè)定的注射壓力之間，滿足工藝要求。3.2.3 注射機(jī)鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大的推力，該推力的大小必須小于注射機(jī)的鎖模力，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式算得：P=KPo式中：P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）Po —— 注射壓力（MPa）K —— 壓力損耗系數(shù) 0.2~0.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.2~0.4)×119MPa=23.8MPa~47.6MPa在該次設(shè)計(jì)中，并基于 PA1010 這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa 再由公式 T=PS 計(jì)算推力大小。式中：T —— 塑料熔體在注射機(jī)軸向上的推力（MPa）P —— 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)?P=30MPaS —— 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa×73.4cm2≈220.2KN≤500KN 滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4 注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)模具厚度校核注射機(jī)規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)動(dòng)模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計(jì)的模具的厚度必須要在注射機(jī)規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當(dāng)模具厚度小時(shí)，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足 HminHHmax式中：H —— 模具厚度 mmHmin —— 注射機(jī)允許的最小模具厚度 mmHmax —— 注射機(jī)允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注射機(jī)得到 Hmin=70mm；Hmax=300mm。根據(jù)已選擇的中小型標(biāo)準(zhǔn)模架中的模板規(guī)格 Bo×L 為 250×250 的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度 H 為：H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=220mm 將上述的數(shù)據(jù)代入 HminHHmax 得：70220300 滿足不等式 HminHHmax，符合要求。3.2.5 注射機(jī)最大開模行程校核模具開模后為了便于取出書簡(jiǎn)，要求有足夠的開模距離，而注射機(jī)的開模行程是有限的，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)是必須進(jìn)行注射模開模行程的校核，在我們所選擇的這個(gè)規(guī)格的注射機(jī)中開模最大行程為 180mm。注射機(jī)的開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開模距離，即是必須滿足下式：Sk≥H1+H2+(5 ~ 10)式中：Sk ——注射機(jī)行程 Sk=300mmH1 ——脫模距離（頂出距離）H1=5mmH2 ——塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以 H1+H2+(5 ~ 10)=5+50+10=65≤Sk=300mm 能滿足要求。通過上述校核得出該規(guī)格的注射機(jī)滿足要求，因此，確定選擇型號(hào)為：XS?Z?60 的注射機(jī)。3.3 確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1 確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，N 能取到 2 個(gè)。所以取 N = 2。符合設(shè)計(jì)要求，所以確定型腔數(shù)目為 2 個(gè)。 ）3.3.2 分模面的選擇分模面為定模與動(dòng)模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。 。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：① 使塑件在開模后留在動(dòng)模上；②分型面的痕跡不影響塑件的外觀；③澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；④使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；⑤使塑件易于脫模。由于本塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為特殊，根據(jù)選擇分模面時(shí)，應(yīng)遵守以上的原則。再綜合我的塑件形狀的考慮，以及模具整體設(shè)計(jì)、制造、加工的要求，我選擇采用 A-A 平面分型面。按照塑件結(jié)構(gòu)，可以有兩種分型面方案，如圖 3.1 所示：圖 3.1 分型面根據(jù)分型面選擇原則，綜合比較兩個(gè)方案，選定方案為最終方案。開模后塑件全部留在動(dòng)模側(cè)，符合分型面設(shè)計(jì)原則，簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，且縮短了流道，節(jié)約材料，提高經(jīng)濟(jì)效益。第 4 章 澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道的設(shè)計(jì)通常設(shè)計(jì)成圓錐形，塑件所選擇的塑料為 PA1010 材料，該塑料的流動(dòng)性較差，所以我們選擇的錐角度數(shù) α =3°~6°，以便于凝料從主澆道中拔出，內(nèi)壁的粗糙度一般為 Ra=0.63μm 為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對(duì)接處緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形凹坑。其半徑為：R2=R1+(1~2)mm式中：R1——注射機(jī)噴嘴球半徑 R1= 12mm將數(shù)據(jù)代入上式得澆口套半徑為：R2= R1+(1~2)mm=12+(1~2)=13~14mm澆口套半徑為：R2=13mm小端直徑：d1=d2+(0.5~1)mm式中：d2——注射機(jī)噴嘴直徑 d=4mm所以小端直徑 d1= d2+(0.5~1)mm=4+(0.5~1) = 4.5~5mm取小端直徑為：d1=5mm錐角取為 3°且主澆道的縱截面為梯形橫截面，所以大端直徑：d= d1+2×(L×tan3°)當(dāng) L=60mm 時(shí)大端直徑 d 為：d= d1+2×(L×tan3°)=5+2(47.5×0.052)≈9.94mm凹坑深：h=(3~5)mm為減小料流轉(zhuǎn)向過渡的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑為：r=1~3mm4.1.2 分流道的設(shè)計(jì)1、分流道截面形狀的選擇[8]分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V 形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設(shè)計(jì)采用圓形截面。分流道的尺寸由公式：d=Tmax＋1.5式中：Tmax——塑件最大壁厚d=5＋1.5＝6.5mm2、分繞道的布置形式分澆道的布置形式，取決于型腔的布局，其遵循的原則應(yīng)是排列緊湊，能縮小模板尺寸，減小流程，鎖模力力求平衡。分繞道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，本次設(shè)計(jì)采用平衡式布置。3、分流道的表面粗糙度[7]分流道的表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取為 Ra=1.25~2.5μm，這可以增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于保溫。但為了保證脫模和分型，我們又必需保證表面的粗糙度不能過大以至于表面出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，從而給脫模和分型都帶來難度。所以我們?cè)诖诉x擇分流道的表面粗糙度為 Ra=1.5μm。4.1.3 澆口設(shè)計(jì)1、分流道與澆口的連接形式分流道與澆口的連接形式通常有斜面和圓弧連接等兩種連接方式，根據(jù)我們型腔的排樣方式和分流道的布置方式，分流道與澆口的連接地方選擇在寬度方向連接更佳。但在寬度上的連接時(shí)候，由于斜面會(huì)使分流到逐漸變窄，那么不同階段冷卻較快，產(chǎn)生不必要的壓力損失，而圓弧過渡的接口較斜面的寬，所以以上出現(xiàn)的缺陷能得到解決，所以分流道與澆口的連接選擇為在寬度上的圓弧過渡連接。2、澆口形狀的選擇及其尺寸確定澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置等對(duì)塑件成型質(zhì)量的影響很大，塑件上的一些缺陷，例如：縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等多數(shù)都是因?yàn)闈部谠O(shè)計(jì)的不合里而產(chǎn)生的。所以在設(shè)計(jì)澆口時(shí)我們一定要結(jié)合塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素周全考慮。在設(shè)計(jì)澆口時(shí)要求其熔料教快進(jìn)入并充滿型腔，同時(shí)在充滿型腔后能適時(shí)冷卻封閉，因此澆口截面要小，長(zhǎng)度要短，以便增大流速，快速冷卻封閉，其便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，從而保證塑件外觀形狀?；谶@些因素并根據(jù)型腔的排樣方式，選擇潛伏澆口。4.1.4 冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì)冷料穴常有帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴等三種冷料穴。其中帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴，其底部做成鉤形，塑件成型后，穴內(nèi)冷料與拉料桿的鉤頭搭接在一起，拉料桿固定在推桿固定板上。開模時(shí)，拉料桿通過鉤頭拉住穴內(nèi)冷料，使主流道的凝料脫出定模，將凝料與塑件一起推出動(dòng)模。此種冷料穴的凝料脫模較易，且與推桿搭配使用脫?？旖?，能與塑件一起脫模，提高生產(chǎn)速度。而帶球形頭的冷料穴，專用于推板脫模機(jī)構(gòu)中，在我們的設(shè)計(jì)中，選擇了推桿脫模機(jī)構(gòu)，所以不宜選擇此種冷料穴。帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴是帶球形頭的冷料穴的變異形式，這類拉料桿一般不配用冷料穴，是靠塑件的收縮時(shí)對(duì)尖錐頭的包緊力，將主流道的凝料拉出定模。此種形式的冷料穴的可靠性不如前兩種高，很容易出現(xiàn)凝料不能脫模的現(xiàn)象，并且要求塑件的收縮率高。條件苛刻效果不佳。綜上所述，本設(shè)計(jì)常選擇帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴。其中拉料桿的直徑和主流道的大端直徑相等，其長(zhǎng)度由選擇的模架決定。4.1.5 澆注系統(tǒng)的平衡該模具雖是設(shè)計(jì)的一模多腔型模具，但是模腔數(shù)量不多，并且根據(jù)模腔的排樣方式，模腔和主澆道的距離是一致的，并且他們的排樣方式是一個(gè)圓周形狀，所以主流道的熔體進(jìn)入每個(gè)模腔的路徑長(zhǎng)度都是一樣的，不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榱鞯赖拈L(zhǎng)短或是因型腔離主流道的遠(yuǎn)近不一樣，而帶來澆注系統(tǒng)中的各段流速不等，或是模腔的壓力不等，導(dǎo)致成型不一致的現(xiàn)象。所以按照該種型腔的排列方式，澆注系統(tǒng)能夠達(dá)到平衡，不再需要手動(dòng)平衡澆注系統(tǒng)。4.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)是指在注塑模成型過程中將注塑過程中的氣體（氣體來源：原本型腔中的空氣、溶解于熔體的氣體、水蒸氣、塑料的分解產(chǎn)生的氣體等）排除的一種裝置。它一般回開設(shè)在溶體流到的末端。在本設(shè)計(jì)中由于塑件的體積較小，在成型過程中產(chǎn)生的氣體不會(huì)很大，因此，我們?cè)诖丝梢圆槐卦O(shè)計(jì)特殊的排氣系統(tǒng)，我們可以直接利用分型面和推桿配合間隙來排氣。在利用分型面排氣時(shí)，我們需要分型面具備一定粗糙度，因此，在研磨分型面時(shí)，砂輪路線必須指向外側(cè)，以此來保證熔體在填充過程中，氣體能沿分型面排除。另外，為了在分型面良好的排氣，可以在動(dòng)模板與定模板結(jié)合的同時(shí)，在定模板上開一個(gè)寬 2mm、高 1mm 的槽，從而加強(qiáng)了分型面的排氣功能。4.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.3.1 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的必要性.1 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的必要性在注射成型中，模具的溫度對(duì)塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率都有著直接影響。其對(duì)質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1、變形模具溫度穩(wěn)定，冷卻速度均衡，可以減少塑件的變形量。而對(duì)于壁厚不均勻的和形狀叫復(fù)雜的制件，更常會(huì)由于收縮率不均勻而產(chǎn)生翹曲變形，所以必須要設(shè)計(jì)一個(gè)合理的冷卻系統(tǒng)來調(diào)節(jié)制件的各部位的溫度，使其冷卻溫度保持平衡，以便型腔內(nèi)的熔體能同時(shí)凝固。2、尺寸精度溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持了模具的溫度，能減少制件成型收縮率的波動(dòng)，從而提高了塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。3、力學(xué)性能對(duì)于結(jié)晶塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，降低模具溫度有利于減小應(yīng)力開裂。4、表面質(zhì)量過低的模溫會(huì)使制件輪廓清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導(dǎo)致制件表面的粗糙度提高。而提高模溫能改善制件表面質(zhì)量，使其表面光滑，粗糙度降低。以上及格方面對(duì)模具溫度的要求有相互矛盾的地方，所以在選擇模具穩(wěn)定時(shí)，必須根據(jù)使用情況著重滿足制件的主要性能要求。溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響：在注射模中熔體的溫度一般要從 200℃左右冷卻到 60℃，而在這期間所釋放的熱量中只有 5%是以輻射、對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中去的，其余 95%的熱量將有冷卻介質(zhì)所帶走，因此，注射模的冷卻時(shí)間主要由冷卻介質(zhì)的冷卻效果來決定，并且在整個(gè)注射循環(huán)的周期中，模具的冷卻時(shí)間占據(jù)了整個(gè)周期的 2/3，所以，縮短模具的冷卻時(shí)間是提高注射模具生產(chǎn)效率最有效也是最關(guān)鍵的地方。模具溫度的控制系統(tǒng)包括兩個(gè)方面：冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，但因?yàn)槲覀兯x擇的塑件的材料是 PA1010 塑料，該種塑料對(duì)于模溫的要求較地（一般80℃） ，所以在設(shè)計(jì)中我們只需要設(shè)計(jì)一個(gè)冷卻系統(tǒng)即可。4.3.2 冷卻系統(tǒng)尺寸計(jì)算塑件要達(dá)到一定的脫模溫度需要合足夠的時(shí)日。這一時(shí)間和橫具的溫度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性質(zhì)等有關(guān)。如果假設(shè)塑件中心部位的溫度達(dá)到熱變形溫度時(shí)即可脫模，那么冷卻時(shí)間就是使塑件溫度由注塑溫度降到中心溫度為熱變形溫度所需要的時(shí)間，那么我們可根據(jù)公式求得：t2=n×m2式中：t2 —— 固化時(shí)間(s)；m —— 塑件的厚度(cm)；n —— 塑料經(jīng)驗(yàn)參數(shù) PA1010 取 338t2=338×0.52=84.5s該制件開模時(shí)是靠頂出裝置頂出，設(shè)開模時(shí)間為 t3 為 t3=15s。根據(jù)查表得注射時(shí)間 t1=2.9s。制品的周期：t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s 每次注射所需的塑料質(zhì)量 m 為： m=mg+mj=18.9×2+9=46.8g式中： mg —— 塑件的質(zhì)量（g）mj —— 凝料的質(zhì)量（g）每小時(shí)注射次數(shù)為：3600÷84.5≈42(次)單位時(shí)間的注射量：W=46.8g×42≈19.65kg用 20℃的水作為冷卻介質(zhì)，設(shè)定其出口溫度為 24℃。那么模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量（忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量）：第 5 章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1 脫模機(jī)構(gòu)的分類注射成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)由一系列推出零件和輔助零件組成，可具有不同的脫模動(dòng)作。由于塑件的形狀與尺寸的變化，因此脫模機(jī)構(gòu)的種類也是千變?nèi)f化的。按推出動(dòng)作的動(dòng)力源對(duì)機(jī)構(gòu)可分為：手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、氣動(dòng)和液壓脫模等幾種脫模方式。按推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作特點(diǎn)可分為：一次推出（簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)） 、二次推出、順序脫模、點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模和帶螺紋塑件脫模等幾類。5.1.2 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則①脫模機(jī)構(gòu)的種類繁多，設(shè)計(jì)也復(fù)雜，且要求在脫模時(shí)不對(duì)塑件造成損壞變質(zhì)和影響其外觀形狀，所以在是設(shè)計(jì)時(shí)必須要求正確分析塑件對(duì)模具粘附力的大小和作用位置，一邊選擇更合適的脫模方式和恰當(dāng)?shù)拿撃Ｎ恢茫顾芗椒€(wěn)脫出。同時(shí)推出位置也應(yīng)盡量選擇在塑件的內(nèi)表面比較隱蔽的地方，使塑件外表面不留下推出痕跡。②為使推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、開模時(shí)應(yīng)使塑件留于動(dòng)模，以利用注射機(jī)移動(dòng)部分的頂桿或液壓桿夫人活塞推出塑件。③推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠、無卡死與干涉現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。5.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和定向作用。其結(jié)構(gòu)類型（如圖 5.1 所示） 。其中的 A 型導(dǎo)柱主要適用于簡(jiǎn)單模具和小批量生產(chǎn)，一般不要求配置導(dǎo)套使用。B 型導(dǎo)柱適用于塑件精度要求高及生產(chǎn)批量大的模具，通常與導(dǎo)套配套使用，以便在磨損后，通過更換導(dǎo)套繼續(xù)保持導(dǎo)向精度。裝在模具另一邊的安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔以同一尺寸加工而成，從而保證了同軸度。①為了確保導(dǎo)柱能起到很好的導(dǎo)向、定位并且保護(hù)型芯的作用，我們一般將導(dǎo)柱的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得要比型芯的長(zhǎng)度長(zhǎng)出（5~10mm）左右，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時(shí)凸模先進(jìn)入凹模型腔與其碰撞而損壞。②導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定。但必須滿足足夠的抗彎強(qiáng)度，并且表面要耐磨，芯部要堅(jiān)韌，因此導(dǎo)柱的材料多半回采用低碳鋼（20）滲碳淬火，或是碳素工具鋼（T8，T10）淬火處理，硬度一般要求在 50~55HRC。③導(dǎo)柱端部設(shè)計(jì)成錐形或半球形，以便導(dǎo)柱能順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。④導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合 H7 / f 6 或 H8/ f 8，而與安裝孔之間采用 H7 /m6 或 H7 / k6，配合部分表面粗糙度為 R a =0.8μm。同時(shí)必須要采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出。⑤導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸確定，模板尺寸也，導(dǎo)柱間中心距應(yīng)越大，導(dǎo)柱直徑就越大。5.2.2 導(dǎo)柱的外形尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的材料選擇為碳素工具鋼 T8，淬火處理，硬度為 55HRC，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度要高出凸模（5~10mm）在本設(shè)計(jì)中取 6.5mm，其端部設(shè)計(jì)成半球形。由于我們所設(shè)計(jì)的塑件精度要求不高，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和降低成本，我們選擇 A 型導(dǎo)柱。模板外形尺寸選擇為 125×200，導(dǎo)柱直徑一般選擇為 15~35mm，在設(shè)計(jì)中我們將導(dǎo)柱直徑選為 20mm。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度 L 為：L=L1+L2+8式中：L —— 導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度 mmL1 —— 動(dòng)模板的厚度 mmL2 —— 型芯的高度 mm5.2.3 導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì)我們選擇了 A 型導(dǎo)柱，它沒有配套的導(dǎo)套，所以不需設(shè)計(jì)導(dǎo)套機(jī)構(gòu)，而只需要在模板上加工設(shè)計(jì)一個(gè)導(dǎo)孔即可。導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)要點(diǎn)：①導(dǎo)向孔在設(shè)計(jì)時(shí)必須要設(shè)計(jì)成為一個(gè)通孔，如是盲孔必須在導(dǎo)向孔的底部開設(shè)通氣孔，否則當(dāng)導(dǎo)柱進(jìn)入了盲孔后，導(dǎo)向孔中的空氣將會(huì)無法排除，而無法排除的空氣將會(huì)產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)造成阻力。②為了能讓導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套中，在導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)計(jì)成為倒圓角。導(dǎo)套的材料采用淬火鋼或銅等耐磨材料，其硬度必須比導(dǎo)柱低，以改善摩擦和防止導(dǎo)套或?qū)е?。③?dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按 H8/ f 8 間隙配合，導(dǎo)套外徑按 H7 /m6 過渡配合。④導(dǎo)套安裝固定方式可用臺(tái)階式導(dǎo)柱，利用軸肩防止開模時(shí)拔出導(dǎo)套，也可采用直導(dǎo)套，用螺釘起止動(dòng)作用。在本設(shè)計(jì)中選擇了后種導(dǎo)套的安裝方式。5.2.4 導(dǎo)柱的數(shù)量和布置注射模的導(dǎo)柱一般取 4 根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的機(jī)構(gòu)形式和尺寸來確定。5.3 定位圈5.3.1 定位圈的定義定位圈是主要用于與注塑機(jī)定位孔配合的，為了便于模具在注塑機(jī)的安裝以及主流道襯套與注塑機(jī)的噴嘴孔精確定位，而在模具（一般是在定模）上安裝的一種定位裝置。它除了能保證澆口套和噴嘴孔的精確定位外，還具有防止?jié)部谔讖哪?nèi)脫出的功能。5.3.2 導(dǎo)柱的數(shù)量和布置定位圈與注塑機(jī)上的定位孔上的配合長(zhǎng)度的選擇。對(duì)于小型模具一般選擇8~10mm；對(duì)于大型模具取 10~15mm。定位圈的外徑 D 比注塑機(jī)上的孔位徑小0.2~0.3mm，以便于裝模。根據(jù)定位圈的選擇要求和所設(shè)計(jì)的模具大小我們選擇的定位圈規(guī)格如下：定位圈與注塑機(jī)上的定位孔配合長(zhǎng)度選為 L=10mm；直徑：D=DO ?0.2（DO：注塑機(jī)定位孔的直徑為 100mm）D=DO?0.2=100?0.2=99.8mm在本設(shè)計(jì)中，一方面由于模具是小型模具，且精度要求并不高；另一方面，從設(shè)計(jì)的工作量，以及模具中澆注系統(tǒng)的主流道較短等幾方面綜合考慮看來，定位圈與定模的安裝搭配方式，我們可以選擇最常用型的安裝方式，其剖面圖（如圖 5.2 所示）5.4 主流道襯套主流道襯套選擇：根據(jù)實(shí)用注射模設(shè)計(jì)手冊(cè)查的，主流道襯套尺寸是根據(jù)使用情況所決定的。而主流道襯套的常用材料為 T8A，HRC55, 其剖面圖5.5 注射模具成型零件和模體的設(shè)計(jì)5.5.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔的結(jié)構(gòu)形式大致可以分為以下幾種：（1）整體式整體式型腔由整塊材料加工而成的型腔。它的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)度和剛度都相對(duì)較高，且不易變形，塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼?？p痕跡。（2）整體組合式型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個(gè)加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。（3）局部組合式型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。（4）完全組合式完全組合式是由多個(gè)螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是，便于機(jī)加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。塑料螺栓注射模的型腔部分不是很復(fù)雜，可利用電火花進(jìn)行。這里選擇整體式型腔，由左右兩塊哈夫塊并合而成。5.5.2 注射模具成型零件的尺寸確定（1）塑料制品的成型收縮率的計(jì)算塑料制件從模具中取出發(fā)生尺寸收縮的特性稱為塑料的收縮性。影響收縮的基本因素有塑料品種，塑料特性，進(jìn)料口的形式、尺寸、分布，成型條件。塑料的收縮數(shù)據(jù)是以標(biāo)準(zhǔn)試樣實(shí)測(cè)得到的。查表得 PA1010 的計(jì)算收縮率為0.3％ ～ 0.8％，取其平均收縮率為：0.6％。（2）型腔尺寸計(jì)算（a）徑向尺寸PA1010 的一般精度等級(jí)為 6 級(jí)。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的外徑 D=24.00㎜，所以查表得 Δ=0.45mm，按照平均收縮率計(jì)算凹模徑向尺寸公式： ????ZscpMLS??????431式中 L M ——凹模的徑向尺寸，mmScp——塑料的平均收縮率，%Ls ——塑件徑向公稱尺寸，㎜Δ——塑件公差值，㎜δ z——凹模制造公差，㎜已知 L s =24.00㎜ S cp =0.006 Δ=0.45㎜所以 δz=Δ/3=0.15㎜??21.045.306.240. ?????M=23.81+0.21=24.02㎜（b）深度尺寸PA1010 的一般精度等級(jí)為 6 級(jí)。同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的深度尺寸 Hs =42.00㎜，所以查表得 Δ=0.55㎜，按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式： ????zscpMS??????321式中 H M ——凹模的深度尺寸，㎜Scp——塑料的平均收縮率，%Hs ——塑件高度公稱尺寸，㎜Δ——塑件公差值，㎜δ z——凹模深度制造公差，㎜已知 H s =42.00㎜ S cp =0.006 Δ=0.55㎜所以 δz=Δ/3=0.18㎜ ????18.05.320.46.1?????MH=41.89+0.81=42.70㎜5.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 通過相關(guān)計(jì)算，根據(jù)表 7-4[1]選擇，①定模由兩塊模板組成，動(dòng)模由兩塊模板組成；②采用推桿推出制件。③定模座板厚 25mm，支承板厚 32mm，墊塊厚80mm,動(dòng)模板厚 25 mm。 注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和 GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架 》 。前者適用于模板尺寸為 B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸 B×L 為（630mm×630mm）～（ 1250mm×2000mm） 。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。選擇模架尺寸是125mmX200mm。圖 5-1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇模仁尺寸的確定因?yàn)椴捎玫氖钦w式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間。5.7 注射模具的斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的重要零件。涉及斜導(dǎo)柱主要包括斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式和安裝形式、斜導(dǎo)柱的工作直徑、抽拔角的選擇、斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度的確定以及斜導(dǎo)柱的加工精度、選用材質(zhì)及其熱處理等等。（1）斜導(dǎo)柱傾斜角 α斜導(dǎo)柱的傾斜角是決定其抽芯工作效果的重要工作。傾斜角的大小關(guān)系到斜導(dǎo)柱所承受的彎曲力和實(shí)際達(dá)到的抽拔力，也關(guān)系到斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度、抽芯距和開模行程。計(jì)算公式為： HStg??式中 α——斜導(dǎo)柱的抽拔角；S ——抽芯距， S=13.5mm；H——斜導(dǎo)柱完成抽芯距所需的開模行程，H=50mm。根據(jù)公式計(jì)算 α：取 α ?15?（2）圓柱形斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度的計(jì)算斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度取決于抽芯距、斜導(dǎo)柱直徑和傾斜角。圓柱形斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度： dSdhDL ?????????? 41~3sinta2tncostan2???式中 L ——斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度，mm；D ——斜導(dǎo)柱臺(tái)肩直徑，D =16mm；α——斜導(dǎo)柱抽拔角，α= ?15；h ——斜導(dǎo)柱固定板厚度，h =20mm；δ——斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊斜孔的配合間隙，δ=0.025mm；d ——斜導(dǎo)柱工作部分直徑，d=10mm；S ——抽芯距， S=13.5mm。根據(jù)公式計(jì)算 L：L = 76.35 + 3 = 79.35mm，取 L=80mm最終斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)如圖 5-2 所示。圖 5-2 斜導(dǎo)柱第 6 章 繪制模具圖6.1 CAD 創(chuàng)建模具利用 CAD 模塊畫出制件的模型 [15]；如下圖:圖 6-1 模型圖6.2 繪制總裝配結(jié)構(gòu)圖和部分零件圖繪制總裝配圖采用 1：1 的比例，以 PRO/E 畫的實(shí)體圖為基礎(chǔ)，進(jìn)行測(cè)量繪制，畫出主視圖、左視圖、俯視圖。模具總裝配圖應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）模具成型部分結(jié)構(gòu)。（2）外形結(jié)構(gòu)和所有連接件，定位，導(dǎo)向件的位置。（3）標(biāo)注行腔主要尺寸及模具總體尺寸。（4）按順序把全部零件序號(hào)編出，并填寫明細(xì)表。（5）標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明。由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應(yīng)為：先內(nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件，后結(jié)構(gòu)零件。模具安裝在注射機(jī)上要注意以下方面：1）模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求。2）模具中有側(cè)向滑動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?）當(dāng)模具長(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長(zhǎng)的邊與水平方向平行。4）模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。模具在注射機(jī)上的固定多采用螺釘、壓板的形式，模具安裝于注射機(jī)上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗(yàn)?zāi)＞呱细鬟\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可靠、靈活，定位裝置是否能夠有效作用，要注意以下方面：1）合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。2）活動(dòng)型芯、推出及導(dǎo)向部位運(yùn)動(dòng)及滑動(dòng)要平穩(wěn)、無干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。3）開模時(shí)，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。4）冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。（3）試模 模具安裝調(diào)整后即可以進(jìn)行試模。1）加入原料 原料的品種、規(guī)格、牌號(hào)應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣中的要求，成型性能應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。原料一般要預(yù)先進(jìn)行干燥。2）調(diào)整設(shè)備 按照工藝條件要求調(diào)整注射壓力、注射速度、注射量、成型時(shí)間、成型溫度等工藝參數(shù)。3）試模 采用手動(dòng)操作，試模注射出樣件。（4）檢驗(yàn) 通過試?？梢詸z驗(yàn)出模具結(jié)構(gòu)是否合理；所提供的樣件是否符合用戶的要求；模具能否完成批量生產(chǎn)。針對(duì)試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)模具進(jìn)行修改、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)出的樣件滿足客戶的要求，即可交付生產(chǎn)使用。第 7 章 一個(gè)主要零件的數(shù)控編程及仿真加工很多塑料模具零件，不同的加工條件和加工方法是不一樣的。目前主要加工方法精度較低的模具：經(jīng)濟(jì)綜合加工，電火花線切割，數(shù)控精密加工，高速加工等。由于遙控器精度要求一般，模具結(jié)構(gòu)尤其是型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，因此模具的加工立足于經(jīng)濟(jì)、可行，故采用了普通加工與電火花成型相結(jié)合的工藝方法。根據(jù)零件類型下面簡(jiǎn)單分析一下主要類型零件的加工工藝。7.1 坯料的確定坯料是指模具零件采用材料的原始狀態(tài)。一般情況下，采用標(biāo)準(zhǔn)棒料或板材，也可采用鍛造坯料。在有專業(yè)模具企業(yè)中，對(duì)性能要求不高的材料多采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格材料，而對(duì)性能要求較高的材料則要經(jīng)鍛造，然后經(jīng)熱處理調(diào)質(zhì)后具有適當(dāng)硬度和便于加工拋光的專用模具用鋼切割成坯料，這種形式加工余量小，節(jié)省了人工和材料用量。坯料通過鍛造可使金屬材料的金相組織密實(shí)，對(duì)其強(qiáng)度和剛度也有提高。只是應(yīng)嚴(yán)格控制加工余量，加工余量過大，會(huì)引起材料和加工工時(shí)的浪費(fèi)。7.2 模板的平面加工7.2.1 平面的粗加工平面切削加工是指用車床、刨床、銑床等對(duì)坯料的 6 個(gè)方面進(jìn)行粗加工，再去掉坯料的加工余量后，在留出足夠的半精加工余量，同時(shí)對(duì)模板上較大的孔也應(yīng)進(jìn)行粗加工。粗加工完了之后，應(yīng)進(jìn)行一次退火處理或調(diào)質(zhì)處理，以去除模板的內(nèi)部應(yīng)力，使其組織穩(wěn)定，以防止在模具制造、模具成型或淬火過程中的變形或淬裂。7.2.2 平面的半精加工在經(jīng)過退火而消除內(nèi)應(yīng)力之后，模板會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形。半精加工就是去除其變形量，并給精加工留出適當(dāng)?shù)募庸び嗔俊?.2.3 平面的精加工通過以上的加工程序，模板已形成了基本輪廓。采用平面磨床磨削模板厚度的兩平面，并達(dá)到要求的厚度尺寸和表面粗糙度。這兩個(gè)分模面即是 z 軸方向上的加工基準(zhǔn)面。取任意相鄰的兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行高精度的直角加工，并與模板平面相互垂直。這兩個(gè)側(cè)面即是 x，y 方向上的加工基準(zhǔn)面，分別作文字標(biāo)記，如 x，y。當(dāng)平面的精度要求，特別是平面度公差要求很高時(shí)，可以采用研磨的方法，即采用鑄鐵平板作為研具，由很細(xì)的金剛砂做磨料，施以較小的壓力均勻平衡的去除