3810 長筒塑料制品注塑模設(shè)計
3810 長筒塑料制品注塑模設(shè)計,塑料制品,注塑,設(shè)計
1長筒塑料制品注塑模設(shè)計緒 論塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來，人們對各種設(shè)備和用品輕量化要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來都高位運行，發(fā)展迅速，塑料模具也快速發(fā)展。2000 年，我國（未包括港澳臺統(tǒng)計，下同）塑料模具產(chǎn)值約 100億元，2004 年已發(fā)展到 212 億元，4 年平均增長率為 21%，高于模具行業(yè)總體發(fā)展速度近 4 個百分點。1.塑料模具市場情況我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟發(fā)展需求和世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具已供過于求，市場競爭激烈；一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過于求。2.塑料模具水平及發(fā)展趨向近年來，我國塑料模具水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達50t 以上的注塑模，精密塑料模的精度已可達到 3μm，制件精度為 0.5μm 的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn) 4m/min 以上擠出速度的高速塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴大，高速加工及 RP/RT 等先進技術(shù)的采用已越來越多。模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，在塑料模具的開發(fā)、結(jié)構(gòu)和企業(yè)管理等方面已顯示出了一些新的趨向，現(xiàn)綜合如下：（1）模具的質(zhì)量、周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，這已成為一種趨勢。為滿足用戶的這一要求，各方面的工作必須跟上。（2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進行開發(fā)（這需要在有較大把握和敢2冒一定風(fēng)險的情況下進行），變被動為主動。目前，電視機和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已經(jīng)采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進行模具設(shè)計的被動局面。事實證明，這種做法不但使模具廠變被動為主動，而且對開發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利，受到用戶的歡迎。青島海爾模具公司等企業(yè)的“你給我一個概念，我還你一個產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式及太倉求精模塑公司和浙江陶氏模具集團有限公司等企業(yè)主動開發(fā)的辦法已被越來越多企業(yè)所接受，這可能也是今后發(fā)展的一種趨向。（3）隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說：“模具是一種工藝品”的概念已逐漸被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長期以來主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促使整個模具工業(yè)水平不斷提高，正在被社會所接受。我國模具行業(yè)，目前已有 4 個國家級高新技術(shù)企業(yè)，近百個省市級高新技術(shù)企業(yè)。與此趨向相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。當然，目前及相當長一段時間內(nèi)，技藝型人才仍是十分重要的，因為模具畢竟難以完全擺脫對技藝的依靠。（4）模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化方面迅速發(fā)展，這也是一種趨向。21世紀，信息越來越多，信息技術(shù)越來越先進發(fā)達，信息已與人們的生產(chǎn)和生活休戚相關(guān)。在目前的信息社會中，高水平的模具，現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM 的應(yīng)用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的CAE、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP 等技術(shù)及其他許多先進制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已被行業(yè)所共認。（5）隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握機遇，開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過，任務(wù)忙不過來，利潤水平和職工收入都很好，日子紅紅火火。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個趨向，使自己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和整體實力及進入國際市場的競爭力。（6）世界上工業(yè)發(fā)達國家的模具正加速向我國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)形式：一是遷廠，二是投資，三是采購。這一趨向雖然并非近幾年才有，但近幾年更加明顯。我們應(yīng)抓住機遇，加快發(fā)展步伐。3.存在的主要問題3我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進水平相比，主要存在 6 個方面的問題。（1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品已達到相當高的水平，個別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比尚有 10 年以上的差距。（2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。（3）大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，更重要的是觀念落后，對開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具開發(fā)，而且要重視產(chǎn)品開發(fā)。（4）管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時卻難以意識到。國內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯，管理的差距所帶來的問題往往比技術(shù)上的差距更為嚴重。同一個企業(yè)，設(shè)備不變，人員不變，管理一變，立竿見影，這樣的例子并不少見。（5）供需矛盾一時還難以解決。2004 年，國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率不足 74%，其中大型、精密、長壽命模具滿足率還要低，估計不足 60%。同時，工業(yè)發(fā)達國家的模具正在加速向我國轉(zhuǎn)移，國際采購越來越多，國際市場前景很好。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間。 （6）體制和人才問題的解決尚待時日。在社會主義市場經(jīng)濟中，競爭性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營機制已越來越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個問題，但要得到較好解決尚待時日。 展望未來，由于國際、國內(nèi)宏觀環(huán)境良好，國內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問題通過國內(nèi)外交流與合作。全行業(yè)的共同努力和各方面的支持，不久的將來，定會得到較好的解決。4.發(fā)展展望 在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績，又要重視落后，要抓住機遇，采取措施，在經(jīng)濟全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，把自己帶入到國際市場中去，促進我國整個模具行業(yè)的快速發(fā)展。隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也一定會越來越高。為了滿足市場的需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工技術(shù)都必將會有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時代發(fā)展4步伐。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢預(yù)計會在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。當然，這是需要開拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。 （1)超大型、超精密、長壽命、高效模具將得到發(fā)展。 （2)多樣材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。（3)各種快速經(jīng)濟模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的 RP/RT 技術(shù)將得到快速發(fā)展。（4)模具設(shè)計、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展，CAD/CAM/CAE/CAPP 及 PDM 等將向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5)更加高速、更加高精度、更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6)更高性能及滿足特殊用途的各種模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之而來的也會產(chǎn)生一種特殊的和更為先進的加工方法。（7)各種模具型腔表面處理技術(shù)、涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。（8)逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。 （9)熱流道技術(shù)將會迅速發(fā)展，氣輔和其他注射成型工藝及模具也將會有所發(fā)展。（10)模具標準化程度將不斷提高。“十一五”期間，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，廣大模具企業(yè)將進一步深化改革，下功夫搞好科技進步與創(chuàng)新，堅持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來，模具工業(yè)必將得到更好的發(fā)展。5第 1 章 模塑工藝規(guī)程的編制1.1 塑件工藝性分析1.1.1﹑塑件的選材以及原材料分析注塑材料分為熱塑性樹脂和熱固性樹脂兩種。熱塑性樹脂是由線形高分子單體所構(gòu)成。加熱后具有流動性，即具有流動和固化的可逆性；而熱固性樹脂是由網(wǎng)狀三維高分子單體聚合而成的，在經(jīng)一次加熱固化后，再次加熱不再具有流動性。熱塑性樹脂又分為結(jié)晶性與非結(jié)晶性兩種。 。聚苯乙烯成型加工性良好，價格較低，用途廣。主要有以下特征：① 流動性良好，成型溫度范圍寬；② 具有良好的透明性（可見光透過率僅次于聚甲基丙烯酸甲酯，達到 90%） ；③ 優(yōu)良的電器性能；④ 脆性較大；從總體來看該塑料成型性優(yōu)，成型收縮率在 0.4～0.8%，吸濕性 0.04～0.05%，密度為 1.04～1.05ｇ.㎜ -3該塑料適合筒類制品，因此該制品的材料選用玻璃纖維增強聚丙烯。1.1.2 塑件的幾何形狀塑件的幾何形狀包括脫模斜度、壁厚、加強筋、圓角、支撐面a、脫模斜度由于塑件冷卻后，產(chǎn)生收縮，會使塑件緊緊包住模具型芯或模具型腔中凸出的部分，為了使塑件易于從模具中脫出，并且避免脫模時拉傷或擦傷塑件，因此在設(shè)計塑件時必須考慮到塑件內(nèi)外表面沿脫模方向應(yīng)具有足夠的脫模斜度。玻璃纖維增強聚丙烯的脫模斜度在 30‵～1oｂ﹑壁厚塑件的壁厚與使用要求有關(guān)，如果壁厚過薄，塑件在使用上可能不具備足夠6的強度和剛度。在脫模時難以承受脫模機構(gòu)的沖擊和振動；在成型中，腔體塑料在模具型腔中阻力過大，而使流動性變差，而且不便于塑件從模具中頂出；如果壁厚過厚，會因用料過多使成本增加，并且會使成型時間加長，從而降低生產(chǎn)效率。此外，壁厚過厚的塑件也易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。查表得玻璃纖維增強聚丙烯的最小壁厚為 0.75㎜，常用壁厚為 4㎜左右。1.1.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的分析① 結(jié)構(gòu)分析該塑件為筒狀，總體形狀為圓柱形，并且兩處徑向都有凸臺，有內(nèi)螺紋和外螺紋。因此模具設(shè)計時必須設(shè)置斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)分型和螺紋脫模裝置，該塑件屬于中等復(fù)雜程度。② 尺寸精度分析該塑件未標注公差為一般制品精度要求不是很高，重要尺寸，M33×2,M20×2.5，38㎜和長 230㎜,φ25㎜，16㎜，需要保證其余尺寸都按結(jié)構(gòu)而定。選用 MT6 級未注公差。從塑件的壁厚上看，壁厚比較均勻為 4㎜左右因此有利于制品成型。③ 表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有縮孔強度剛度得以保沒有特別的質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。1.2 注塑機的選擇及注塑參數(shù)的確定設(shè)計注塑模時，必須了解模具與注塑機的基本關(guān)系，設(shè)計模具必須針對具體的注塑機。1.2.1 注射機的選用注射機類型的選擇根據(jù)塑料的品種,塑件的結(jié)構(gòu)和成型方法,生產(chǎn)批量,現(xiàn)有設(shè)備及注塑工藝等進行選擇:每種塑料都有適于成型的壓力范圍，具體塑件所需成型壓力范圍不僅與塑料品種有關(guān)，也與塑料形狀、壁厚及澆注系統(tǒng)斷面積大小和長度有關(guān)。由于聚苯乙烯注塑成型時成型壓力范圍在 90～130Mpa 范圍內(nèi)所以初選注塑機 XS—L—300注塑機，該注塑機最大注射壓力是 1000g/㎝ 2（240Mpa） 。71.2.2 對注塑機主要參數(shù)的校核注塑機的最大注射量是指注塑機螺桿或柱塞以最大注射行程注射時，一次所能達到的塑料注射量。對于任一種塑料，一次所能注射的熔體克數(shù)為：MMAX=VD式中 V－注塑機最大注塑量（㎝ 3） ；D－所注射的塑料熔體密度（g/㎝ 3） ；XS-L-300 注塑機最大注塑量為 573.04 g所設(shè)計的注塑模，塑件加澆注系統(tǒng)凝料所用的塑料量，不應(yīng)超過最大注射量。對于正常的批量生產(chǎn)，應(yīng)滿足如下公式：M r≤0.8 MMAX 式中 Mr—成型塑件所要求的注射量（加上澆注系統(tǒng)凝料所用塑料量） 。1.2.3 塑料注塑工藝參數(shù)的確定查找相關(guān)文獻和參考，玻璃纖維增強聚丙烯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當調(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度選用 165°C中段溫度選用 250°C前段溫度選用 185°C噴嘴溫度：選用 185°C模具溫度：70°C～90°C注塑壓力：90～130Mpa注塑時間：0～30s保壓時間：選用 15～30s冷卻時間：選用 15～30 s成型周期：40～90 s8第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。2.1 型腔數(shù)目的確定及設(shè)計2.1.1 型腔數(shù)目的確定開始設(shè)計模具時首先需要選擇確定模具結(jié)構(gòu)、類型和一些最基本的參數(shù)和尺寸，如型腔個數(shù)和需要的注塑量制品在分型面上的投影面積、注塑壓力、模具的厚度和安裝固定尺寸等。當未限定設(shè)備時型腔數(shù)目的選擇須考慮以下因素：（1）根據(jù)注塑機的額定注塑量，每次注塑量不超過最大注塑量的 80%；（2）根據(jù)塑件精度，由于該塑件精度一般，故一般采用多型腔即 n=4；（3）生產(chǎn)批量，該塑件為大批量生產(chǎn)故宜取多型腔。塑件質(zhì)量的計算:根據(jù)設(shè)計手冊可查得玻璃纖維增強聚丙烯的密度為:ρ=1.04kg/dm -3塑件的體積根據(jù)計算的:V=39000mm 3故塑件的質(zhì)量為：W=Vρ=39000×1.04=40.56g基于以上因素的考慮和塑件質(zhì)量的估算，該模具選用一模四腔。型腔的布置和澆口的開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以防模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。2.2 分型面的選擇模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。分型面的設(shè)計在注塑模的設(shè)計中占有相當重要的位置，分型面的設(shè)計可以對塑件的質(zhì)量、模具9的整體結(jié)構(gòu)、工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。分型面的選擇應(yīng)盡可能簡單，以便于塑件的脫模和模具的制造。在選擇分型面時應(yīng)遵循以下原則：① 分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處；② 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的留模及脫模；③ 保證塑件的精度要求；④ 滿足塑件外觀的要求；⑤ 便于模具制造；⑥ 減小成型面積；⑦ 增強排氣效果；⑧ 應(yīng)使側(cè)抽芯行程盡量短；該模具采用兩個分型面，開模時，I-I 分型面分型，制品連同主型芯從動模板25 中抽出。最后，在拉條 21 和六角螺釘 9 的作用下，拉動推板 18 在 II-II 面分型，同時斜導(dǎo)柱 19 工作，將哈夫滑塊 17 側(cè)分型，即實現(xiàn)脫模。另外，澆口由 I 分型面從兩側(cè)注入型腔，避免細長型芯受沖擊而產(chǎn)生彎曲造成制品壁厚不均勻。2.3 澆注系統(tǒng)與排氣形式的設(shè)計2.3.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計1) 澆注系統(tǒng)的形式及設(shè)計原則澆注系統(tǒng)是指注塑模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道，分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)塑料產(chǎn)品和提高生產(chǎn)率極為重要。① 普通流道澆注系統(tǒng)一般有主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。② 普通流道澆注系統(tǒng)設(shè)計原則1. 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動性；2. 采用盡量短的流程，以減少流量和壓力的損失；3. 應(yīng)有利于良好的排氣；4. 防止型芯變形和嵌件位移；5. 便于修整澆口以保證塑件的外觀；6. 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔的布局同時考慮；7. 流動距離和流動面積比的校核；10③ 主流道和定位環(huán)的設(shè)計主流道是注塑機噴嘴與模具接觸的部分開始到分流道為止的一段通道，在臥式或立式注塑機上，主流道垂直于分型面，為了能使凝料順利地從主流道中拔出，所以主流道設(shè)計成圓錐形。主流道部分尺寸的確定：d—主流道小端直徑；主流道小端直徑=注塑機噴嘴直徑+（0.5～1） 。取為 4.5㎜R—主流道的球面半徑；球面半徑=噴嘴球半徑+ （ 1～2） 。取 13㎜h—球面配合高度取 3～5a—主流道錐角取 4°L—主流道長度（盡量小于 60） ；主流道長度取 35㎜D—主流道大端直徑 d+2Ltga/2; D=6.9㎜為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設(shè)計半徑 r=5㎜的圓弧過渡。2）定位環(huán)的作用主要是使注塑機噴嘴與模具的主流道準確對正、定位。① 主流道襯套由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復(fù)接觸，因此大部分注塑模中，主流道部分常設(shè)計成可拆卸可更換的主流道襯套。該模具澆口套選用標準件 A 型。形狀尺寸都采用標準。形式如圖所示: dhLb圖 2.1② 定位圈很多注塑模具定位采用單獨加設(shè)定定位圈的方法。主流道襯套和定位圈要與所選注塑機的噴嘴和定位孔相一致，定位圈為標準件。該模具也采用標準。定位環(huán)的形式也如下圖所示:圖 2.23) 分流道的設(shè)計11分流道是主流道與澆口之間的通道，在多型腔模具中必不可少。常用的分流道的截面形狀有圓形、梯形、U 形和六角形等。流道的截面積越大壓力的損失越??；流道的表面積越小，熱量的損失越小。用流道的截面積的效率，效率越高，流道設(shè)計得越合理。根據(jù)流道的截面積的效率及性能，比較來看分流道的截面宜采用梯形，分流道表面粗糙度 Ra 的值取 1.6μm，另外，分流道的布置取平衡式排列。分流道截面根據(jù)公式 W=1.25D 得該模具分流道截面積為 8㎜2。4) 澆口的設(shè)計①澆口是連接流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。②澆口的尺寸 澆口的截面積一般取為分流道截面積的 3%～9%，截面積的形狀多為矩形（寬度和厚度的比為 3：1）或圓形，澆口長度約為 1～1.5㎜，澆口設(shè)計應(yīng)取小值。該模具澆口截面形狀選為圓形，長度為 1㎜。③澆口類型 側(cè)澆口適合于中小型塑件的多型腔模具，因此該模具澆口選用側(cè)澆口形式。澆口尺寸選用如下：L=0.7～2.0㎜ b=1.5～5.0㎜ t=0.5～2.0㎜該模具初選（b×l×h）1㎜×1㎜×0.8㎜，試模時修正。④澆口位置的確定 澆口開設(shè)的位置對塑件的質(zhì)量影響很大，在決定澆口的位置時，應(yīng)遵循以下原則:1、澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔的各個角落同時充滿的位置；2、澆口應(yīng)設(shè)置在壁厚的部位，使熔體從厚斷面流入薄斷面，以利于補料；3、澆口應(yīng)設(shè)置在避免塑件表面產(chǎn)生合的部位；4、澆口應(yīng)設(shè)置在有利于排除型腔中的氣體的部位；5、對于帶有細長型芯的模具，澆口位置的設(shè)置應(yīng)使進料沿型芯軸向均勻進行，以免型芯被熔體沖擊而變形；6、澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂；7、澆口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷的部位；8、澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀；該模具澆口設(shè)在塑件兩端的凸臺上，既有利于熔體從厚斷面流入薄斷面又不影響外觀。5) 冷料穴的設(shè)置冷料穴是儲存因兩次注塑間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止熔體冷料進入型腔，以影響塑件質(zhì)量，該模具冷料穴設(shè)在主流道的末端。2.3.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計12當塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序地排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺點，甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。注塑模的排氣方式有四種：①利用配合間隙排氣；②在分型面上開設(shè)排氣槽；③利用排氣塞排氣；④強制性排氣；該模具利用配合間隙可進行排氣，間隙值取為 0.03～0.05㎜2.4 成型零件的設(shè)計2.4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計模具中成型零件決定塑件的幾何形狀和尺寸；成型零件包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。1) 凹模也稱為型腔，是形成塑件的外表面的模具零件。由于該塑件外表面有凸臺結(jié)構(gòu)，形狀比較復(fù)雜采用鑲拼式凹模。將四壁和底板分別經(jīng)加工，熱處理和研磨之后，壓入模套之中。2) 型芯和成型桿，型芯和成型桿是成型塑件內(nèi)表面的模具零件。大的型芯也稱為凸模，是成型塑件中較大的，主要內(nèi)形的零件；型桿一般是指成型塑件的孔或凹模的小型芯。 該塑件為管類零件，因此需要側(cè)向抽芯，型芯的內(nèi)部有一個圓形與異形的兩段內(nèi)形桿與成型零件的型芯牢固配合。開模時抽出型芯。3) 成型零件的工作尺寸的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有凹模，型芯成型桿及成型環(huán)的徑向尺寸，凹模的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。在模具設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸精度等級及影響塑件的尺寸和精度的因素來確定模具的成型零件的工作尺寸及精度。1) 影響塑件尺寸和精度的因素1）成型收縮率在生產(chǎn)中，成型收縮率的波動很大，從而引起的塑件尺寸誤差也較大，塑件的尺寸變化值為：δ S=（S max-Smin）L Sδ S—塑件收縮率的波動而引起的塑件尺寸誤差（㎜） ；Smax—塑件的最大收縮率；13Smin—塑件的最小收縮率；查表得玻璃纖維增強聚丙烯的成型收縮率為 0.４%～0.８%2）模具成型零件的制造誤差如果模具的制造誤差在 IT7～IT8 級之間，則成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3即 δ Z=1/3△ δ Z—模具成型塑件的制造公差；△—塑件的尺寸公差；2.4.2 成型零件工作尺寸的計算具體計算可見以下三個表。表 2－1 尺寸與模具成型零件工作尺寸的取值規(guī)定塑件的取值規(guī)定 模具成型零件的取值規(guī)定序號塑件尺寸的分類 基本尺寸 偏差 成型零件 基本尺寸 偏差1成形尺寸L 、H 最大尺寸Ls 、Hs負偏差 ??凹模最小尺寸、MLH正偏差 Z?2內(nèi)形尺寸l 、h最小尺寸Ls 、hs正偏差型芯最大尺寸、lh負偏差 Z?3 中心距C平均尺寸Cs對稱 /2??型芯平均尺寸 MC對稱 /2Z??表 2－2 成型零件工作尺寸計算公式尺寸類別 計算方法 說明徑向尺寸凹模的徑向尺寸??0ZML? 其中：?00[(1)]Z ZSlLX??????—塑料的平均收縮率Ls—塑件外形最大尺寸（mm）X—系數(shù)大精度低的 X=0.5—塑件尺寸的公差（㎜）?1．徑向尺寸僅考慮 、 、S?Z的影響。C2．為了保證塑件實際尺寸在規(guī)定的公差范圍內(nèi)對成型 尺寸進 行校核如下：maxin()(SZCLl?????或14型芯徑向尺寸??0ZMl??式中：00()[(1)]Z ZSllX???????為塑件的內(nèi)形最小尺寸（㎜）Sl其余同上。凹模的深度尺寸??0ZMH? 00[(1)]Z ZSHX??????式中： 為塑件的高度最大尺S寸（㎜） ；X 取值在 ~ 之間，123當尺寸大時，精度要求低的塑件取小值，反之取大值。深度及高度尺寸型芯的高度尺寸??0ZMh????0 01[()(~)]23ZZSh?? ?????式中： 為塑件的內(nèi)形深度最S小尺寸（㎜）1．深度、高度尺寸僅考慮受 、S?、 的影響。c?j2．深度、高度成型尺寸的校核如下： ??maxinszjSH????中心距尺寸（）2ZMC??(1)22ZZSC?????式中： 為塑件孔或凸臺中心S距尺寸（㎜）中心距尺寸的校核如下： ??maxinsSC???表 2-3 型芯計算表類別序號模具零件名稱塑件尺寸計算公式 工作零件的尺寸1525＋0.025 00()[(1)]Z ZMSllX???????25.30－0.071 主型芯200＋0.5 ??0 01(~)23ZZShh??? 201.35－0.26＋0.24 00()[(1)]Z ZMSll?????6.1－0.032 側(cè)型芯22＋0.6 ??0 01(~)23ZZShh????22.29－0.0720 dm 大 =（ D 大 ＋D 大 ×Scp－△ cp） ）＋△m 20.27－0.0318.376 dm 中 =（ D 中 ＋D 中 ×Scp－△ cp） ）＋△m 18.50－0.0317.548 dm 中 =（ D 中 ＋D 中 ×Scp－△ cp） ）＋△m17.66－0.032.5 L=（L＋L×S cp）±△ m 2.52±0.15±型芯的計算3 螺紋型芯8 L=（L＋L×S cp）±△ m 8.2±0.2中心距大端處的中心距38 (1)22ZZMSC??????38.23±0.03表 2-4 型腔計算表18類別序號模具零件名稱塑件尺寸計算公式 工作零件的尺寸40－0.8 ??00[(1)]Z ZMSlLX??????40.08＋0.071 凸耳對應(yīng)的型腔16－0.44 00Z ZSH??16.01＋0.045－0.24 ??00[(1)]Z ZMSlL?????4.96＋0.042－0.024 00Z ZSX???1.967＋0.022 分型面對應(yīng)的凸耳60－1.2 ??00[(1)]Z ZMSH?????60.20＋0.0729－0.6 00Z ZSlL???29.33＋0.073 拐角處型腔20－0.6 ??00[(1)]Z ZMSX?????20.27＋0.0726－0.6 00Z ZSH???26.3＋0.074 小端型腔300.6 ??00[(1)]Z ZMS????30.32＋0.0733 dm 大 =（ D 大 ＋D 大 ×Scp＋△ cp） ） －△m33.048＋0.0331.70 dm 大 =（ D 大 ＋D 大 ×Scp＋△ cp） ） －△m31.74＋0.0330.835 dm 大 =（ D 大 ＋D 大 ×Scp＋△ cp） ） －△m30.87＋0.032 L=（L＋L×S cp）±△ m 2.01±0.15型腔的計算型腔的計算5 型環(huán)10 L=（L＋L×S cp）±△ m 10.2±0.2192.4.4 型腔壁厚計算注塑成型時型腔內(nèi)塑料熔體具有數(shù)十兆帕的壓力型腔應(yīng)具有足夠的壁厚承受這一壓力，否則會產(chǎn)生過大彈性變形引起塑件尺寸超差或脫模困難，對于非整體式型腔，過大彈性變形會使拼縫產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。型腔壁厚偏小在某些情況下表現(xiàn)為強度不足，工作中產(chǎn)生破壞現(xiàn)象。確定型腔壁厚的方法有計算法和經(jīng)驗法計算法又有按強度，按剛度計算兩種。經(jīng)驗法又有查表法和查圖法。目前，經(jīng)驗法應(yīng)用較多，即直接憑生產(chǎn)經(jīng)驗確定模具結(jié)構(gòu)尺寸。該模具側(cè)壁厚度按強度計算，計算公式如下：t c=r[√σ p/(σ p-2PM)-1]PM—模腔壓力（Mpa） ；P M=Pi·k=100×0.4=40 Mpaσ P—材料的許用應(yīng)力（Mpa） ；45 號鋼許用應(yīng)力取 137 Mpa。2.4.5 型腔底板厚度的計算按強度條件計算 t h=r√1.22P M/б p經(jīng)計算得 th=20㎜; 考慮注塑的安全性,底板厚度取 25㎜.2.5 輔助零部件的設(shè)計2.5.1 脫模機構(gòu)的設(shè)計注塑成型后的制品必須從模具中取出,而完成取出制品的機構(gòu)稱為頂出機構(gòu),亦稱脫模機構(gòu).頂出制品后,頂出機構(gòu)又要復(fù)位.(1) 制品頂出機構(gòu)頂出機構(gòu)分為一次頂出和二次脫模機構(gòu).對于簡單的制品一次簡單的頂出就能實現(xiàn)脫模,而對于一些特殊形狀的制品,一次脫模動作之后, 制品還難以從型腔中取出,這時必須再增加一次脫模才能從模具中自動卸料.該塑件是細長管狀零件并且外表面還有凸臺需要斜導(dǎo)柱抽芯后在推板的作用使推桿將澆道偕同制品頂出型腔,與此同時彈簧推動滑塊座塊使滑塊偕型芯彈移,隨即制品偕澆道沿型芯軸線方向自行掉落.(2) 脫模阻力的計算將制品從包緊的型芯上脫出所需要克服的阻力稱為脫模力.它的計算是設(shè)計頂出機構(gòu)的依據(jù).脫模力的計算:脫模力包括制品因收縮對型芯的摩擦力和大氣壓力 ,其大小與制品的壁厚有關(guān).該塑件為圓環(huán)形斷面制品,它的包緊力為: P=2π r 均EεL/cosa+μcosa+2r 均 2/(t2cosa+2t r 均 )20式中 L—塑件對型芯的包緊長度；280 ㎜ ε —塑料的收縮率；0.6% μ— 塑料的泊松比； 0.25 r 均 —錐形型芯的平均半徑；7.5㎜ E—塑料的彈性模量；3000MPa a—型芯的單面斜角。0.6°由此得出對塑件的包緊力 P=20.4918N脫模阻力：脫模時型芯從塑件中抽出時抽拔力為：Ｑ＝ＰＫＰ－包緊力； ?。耍瓱o因次數(shù)只與脫模斜度和摩擦系數(shù)有關(guān)，f 取 0.1 查表得 K 為 0.0912 則 Q=1.865N相應(yīng)地抽拔時的摩擦阻力為 F=f(P-Qsina)=2.047N2.5.2 標 準 模 架 的 選 擇為 了 縮 短 模 具 制 造 周 期 和 降 低 成 本 ， 本 塑 料 制 件 選 用 標 準 模 架 ，模 板 及 墊 塊 和 推 板 的 選 用 都 標 準 。 根 據(jù) 型 腔 數(shù) 目 及 型 腔 尺 寸 的 確 定 ，該 模 具 選 用 A1-710560-37-F1GB/T12556.1—1990,其 中 參 數(shù) 的 含 義 是 ：710560——模 架 的 長 度 和 寬 度 分 別 為 710mm、 560mm模板的選擇:模板尺寸根據(jù)型腔的尺寸和壁厚來確定模板選用 710㎜×560㎜×80㎜(GB/T4169.8-1984) 材料選用 45 鋼推板選用 710㎜×455㎜×50㎜（GB/T4169.7-1984 ）材料選用 45 鋼2.5.3 對合導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計對合導(dǎo)向機構(gòu)是為了保證動,定模兩部分能夠?qū)?使加工在動模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準確的型腔.導(dǎo)柱對合導(dǎo)向在注塑模中應(yīng)用最廣泛,包括導(dǎo)柱導(dǎo)套兩半部分.該模具也采用這種導(dǎo)向機構(gòu).1）導(dǎo)柱的設(shè)計該模具導(dǎo)柱安裝在定模部分,導(dǎo)套安裝在動模部分.導(dǎo)柱的基本形式有兩種.一種是直形導(dǎo)柱,一種是階梯形導(dǎo)柱,這兩種導(dǎo)柱的前端都設(shè)計為錐形便于導(dǎo)向.由于該塑件為大批量生產(chǎn)為了保證生產(chǎn)中發(fā)生撓曲便于從模板上卸下更換采用階梯形導(dǎo)柱.導(dǎo)柱的直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定,模板尺寸越大,導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)越大,除了導(dǎo)柱長度根據(jù)模具具體結(jié)構(gòu)確定外,導(dǎo)柱的其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定,導(dǎo)柱的直徑根據(jù)模板外形尺寸可以查表得出：21根據(jù)模板的選擇，查表選該模具的導(dǎo)柱直徑 40 ㎜ 由此確定階梯形導(dǎo)柱的尺寸如圖：d(f7)=20 ㎜ D=35㎜ H=6㎜ d(m6)=30㎜ L1=10 ㎜ L2=20㎜ R=2.5 ㎜ W=3㎜導(dǎo)柱安裝時模板上與之配合的孔徑公差按 H7 確定，安裝沉孔直徑取 D+2=37㎜導(dǎo)柱長度尺寸應(yīng)能保證位于動、定模兩側(cè)的型腔和型芯開始閉合前導(dǎo)柱已經(jīng)進入導(dǎo)孔的長度不小于導(dǎo)柱直徑。2)導(dǎo)套設(shè)計該模具導(dǎo)套選用不帶安裝凸肩的 II 型，導(dǎo)套安裝時模板上與之配合的孔徑公差按H7 確定。導(dǎo)套長度取決于含導(dǎo)套的模板厚度,其余尺寸隨導(dǎo)套導(dǎo)向孔直徑而定.導(dǎo)套的各部分尺寸為:d(H7)=20㎜; d 1(m6)=30㎜; D=35 ㎜; H=6㎜; R=3㎜; L1=1.5d=30㎜3)導(dǎo)柱的布置該模具采用 4 根直徑不同的導(dǎo)柱對稱布置2.6 抽芯機構(gòu)的設(shè)計有些塑料制品由于結(jié)構(gòu)的需要常帶有側(cè)凹和側(cè)孔不能用通常的方法實現(xiàn)抽芯,一般需要采用側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)才能完成側(cè)向活動型芯抽出和復(fù)位的機構(gòu)稱為抽芯機構(gòu).抽芯機構(gòu)按動力來源分分為手動、液壓、氣動和機動.機動抽芯機構(gòu)抽拔力較大,具有靈活、方便、生產(chǎn)率高且不需要另外添置設(shè)備等優(yōu)點.因此該模具采用機動抽芯機構(gòu),利用斜導(dǎo)柱抽芯.該模具采用斜導(dǎo)柱在定模上,滑塊在動模上的注塑模結(jié)構(gòu),側(cè)型芯開在滑塊上,開模時,依靠注塑機的開模動力,經(jīng)斜導(dǎo)柱驅(qū)動滑塊左移,側(cè)型芯也隨之左移實現(xiàn)抽芯動作.并且從擋塊的受力狀況來看,它與開模方向間的夾角 a 不能太大.1) 抽芯距的確定抽芯距是將側(cè)型芯從成型位置抽到不妨礙塑件頂出時側(cè)型芯所移動的距離.該塑件是長管形零件內(nèi)部型芯太長并且型芯為錐形,因此只用抽出一部分型芯后讓制件在推桿作用下推出型腔后在自重的作用下自動脫落.選抽芯距 S 抽 =10㎜2) 確定斜銷傾角. 斜導(dǎo)柱的傾斜角 a 是斜抽芯機構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一,它與抽拔力以及抽芯距有直接關(guān)系,一般取 15°～25°,該模具取 20°.3) 確定斜銷的尺寸. 斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度,可按有關(guān)公式計算.該模具根據(jù)經(jīng)驗查表得斜導(dǎo)柱直徑 d=12㎜22斜導(dǎo)柱的尺寸:公稱直徑 d=12+0.001+0.021; d1=40; H=10;與斜導(dǎo)柱配合孔極限偏差(H7) 0+0.0184) 斜導(dǎo)柱的材料及安裝配合斜導(dǎo)柱與導(dǎo)柱相似,多用 45 鋼,熱處理硬度≥55HRC,表面粗糙度小于 0.8μm.斜導(dǎo)柱與固定板采用過渡配合 H7/k6,由于斜導(dǎo)柱在模具工作過程中主要用于驅(qū)動側(cè)向滑塊作往復(fù)運動,故側(cè)型芯的壓緊以及滑塊的導(dǎo)滑等問題均與斜導(dǎo)柱的安裝配合關(guān)系不大,所以斜導(dǎo)柱與滑塊斜孔之間保留 0.5～1㎜的間隙.斜導(dǎo)柱的長度根據(jù)抽芯距,固定端模板的厚度、斜銷直徑及斜角大小確定L=L1+L2+L3+L4+L5L=(D/2)tg20+h/cosa+d/2tga+s/sina+L5 L5取 8 ㎜D 取 18； s=10㎜； h=60㎜； 計算得 L 約取 220㎜斜導(dǎo)柱形式如圖:圖 2.35)滑塊與滑模的設(shè)計滑塊是斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)中的重要零部件,一般型芯用鋼比滑塊用鋼要求高因此一般采用組合式,并且組合式便于加工與修配,因此該模具滑塊采用組合式.滑槽設(shè)計 為了確保側(cè)型芯可靠地抽出和復(fù)位,保證滑塊在移動過程中平穩(wěn),無卡死竄動等現(xiàn)象滑塊與滑槽必須很好配合,采用 H7/f7.滑塊和滑槽的材料 滑塊采用 45 鋼,導(dǎo)滑槽部分要求硬度大于 40HRC.滑槽用 45鋼要求硬度為 52～56HRC.楔塊的設(shè)計 在制品注射成型過程中,側(cè)型芯在抽芯方向受塑料較大推力,這個力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱,斜導(dǎo)柱為細長桿,受力易變形,因此必須設(shè)置楔塊使滑塊不致產(chǎn)生位移,從而保證制品精度和斜導(dǎo)柱.楔緊塊的楔角 β 比斜導(dǎo)柱傾角 a 大2°～3°.滑塊的定位裝置 為了保證斜導(dǎo)柱伸出端準確可靠地進入滑塊的斜孔,要求滑塊在完成抽芯后停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的地方,不可發(fā)生任何位移,否則合模時斜導(dǎo)23柱不能準確地插入滑塊斜孔.在設(shè)計滑塊定位時,應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點及其大小選用不同的形式.該模具依靠彈簧的彈力使滑塊?？吭趽鯄K上定位,彈簧力是滑塊重量的 1.5～2 倍.2.7 冷卻與加熱系統(tǒng)的設(shè)計注塑模溫度的調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來實現(xiàn)的,確保模具溫度在成型要求范圍內(nèi).模具的加熱方法有蒸汽、電加熱、熱水加熱等方法;冷卻方法有常溫水冷卻、冷卻水強力冷卻或空氣冷卻等方法.對于粘度高,流動性差的塑料則要求較高的模溫,此時需要對模具進行加熱.但模溫也不能過高,模溫過高要延長冷卻時間,且塑件脫模后容易變形.當模溫要求在 80°C 以下時 ,模具無需設(shè)置加熱裝置,可利用熔融塑料的余熱使模具升溫,達到要求的工藝溫度.若模溫要求在 80°C 以上時,模具就要有加熱設(shè)置.聚苯乙烯成型時的模溫 20°C～60°C,因此該模具不需要采用加熱系統(tǒng).2.7.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計（1）凹模冷卻系統(tǒng)計算。1) 傳熱面積的計算如果忽略模具因空氣對流、熱輻射與注塑機接觸所散失的熱量，假設(shè)塑料熔體在模內(nèi)釋放的熱量，全部由冷卻水帶走，則模具冷卻時所需冷水的體積流量 V， 設(shè)定模具的平均工作溫度為 40°C，用 20°C 的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30°C，產(chǎn)量為（初算每 8 分鐘 1 套）24.3kg/h.V=G·△/60C ·ρ（t 1-t2）式中 V—冷卻水的體積流量；(m 3/min)G—單位時間內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料熔體的質(zhì)量；24.3kg/h)△—塑料成型時在模具內(nèi)釋放的熱焓量；(343×10 3J/kg)C—冷卻水的比熱容；[J/(kg/m 3)]ρ—冷卻水的密度；(kg/m 3)t1—冷卻水的出口溫度；(°C)t2—冷卻水的進口溫度。(°C)根據(jù)計算得 V=5.71×10-4m3/min 根據(jù)冷卻水處于流狀態(tài)下的流速 υ 與通道直徑 d 的關(guān)系，查表由體積流量得冷卻水管直徑較小, ,因此確定模具冷卻水孔的直徑 d=10㎜；最低流速 υ=1.32m/s.冷卻水孔總傳熱面積 A 由下式計算：A=G·△/3600（T w-Tθ ） 式中 A—冷卻水孔總傳熱面積（㎡） ；G—單位時間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kg/h）;24△—塑料成型時在模內(nèi)釋放的熱焓量（J/kg） ；Tw—模具溫度（°C） ；40°CTθ —冷卻水的平均溫度（°C） 。 25°C。根據(jù)計算 A=34.8㎡2）卻水孔總長度計算由于傳熱面積 A=πdL，代入式，化簡得：L=1.9m式中 L—冷卻水孔總長度（m） 。3）卻水孔數(shù)目的計算設(shè)因模具尺寸之限制，每一根水孔長度為 ι 取 0.7m，則模具內(nèi)應(yīng)開設(shè)水孔數(shù)由下式計算：n=A/πd·ι 根據(jù)計算 n 約取為 44）冷卻水流動狀態(tài)的校驗對冷卻介質(zhì)的流動狀態(tài)進行校核，其雷諾準數(shù) Re=υ?d/ηRe=1.32×10-2/1.02×10-6=12941≥6000～10000紊流，冷卻回路具有良好的冷卻效果。2.8 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核模具閉合高度的計算：在支承板與固定零件的設(shè)計中，根據(jù)經(jīng)驗確定 定模座板：H 1=80㎜；上固定板：H2=57㎜；下固定板：H 3=63㎜；動模座板：H 4=120㎜；根據(jù)推出行程和推出機構(gòu)的厚為 200㎜和 50㎜因而模具閉合高度：H=H 1+H2+H3+H4+H5=570㎜本模具的外形尺寸為 710㎜×560㎜×570㎜。XS-L-300 型注塑機模板最大安裝尺寸為 910㎜×910㎜，故能滿足模具的安裝要求。并且該模具的閉合高度 H=513㎜，XS-L-300 型注塑機所允許模具的最小厚度230，最大厚度 580，即能滿足模具的安裝條件。Hmin≤H≤H max經(jīng)查資料 XS-L-300 型注塑機的最大開模行程 S=590㎜，滿足式頂出塑件要求。S≥H 1+H2+α+（5～10）㎜=230+160+50+10=350㎜注塑機開模行程足夠。經(jīng)驗證，XS-L-300 型注塑機能滿足使用要求，故可采用。25第 3 章 繪制模具總裝圖本模具的總裝圖如圖 01 , 零件圖分別如圖 02、03、04、05 、06 、07、08本模具的工作原理：模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，動模部分固定在注塑機的動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴將熔融塑料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時，在彈簧的作用下 I-I 面首先分型，在次過程中斜導(dǎo)柱在 II-II 面閉合狀態(tài)下帶動滑塊可靠地完成抽芯動作。當限位螺釘起限位作用后，模具沿 II-II 分型，此時，彈簧推動推板使推桿將澆道偕同制品頂出型腔，與此同時彈簧推動滑塊座塊使滑塊偕型芯彈移，隨即制品偕澆道沿型芯軸線方向自行掉落。合模時，隨著分型面的閉合側(cè)型芯滑塊復(fù)位至型腔，同時復(fù)位桿也對推桿進行復(fù)位。26第 4 章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編程注塑模的成型零件主要包括型芯和型腔,常見的型腔大致為回轉(zhuǎn)曲面和非回轉(zhuǎn)曲面兩種。該模具型腔為回轉(zhuǎn)曲面工藝簡單采用車削、鏜削、內(nèi)外圓磨削和坐標磨床磨削.對上動模板、型芯的加工工藝過程進行分析。表 4-1(1)動模板加工工藝過程如下表: 工序號 工序名稱 工序說明1 下料 用鋸床割斷所需的材料,包括需切削的材料2 鍛造 鍛造所需的形狀,并改善其內(nèi)部組織3 退火 消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力,改善其加工性能4 車 車外圓和端面5 平磨 磨上下面及相鄰兩側(cè)面6 劃線 鉗工按型孔及其他安裝孔劃線7 鉗工 按圖加工其余各孔8 熱處理 淬火硬度 62～64HRC9 磨削 平磨兩端面10電火花成型加工 用成型電極加工型腔內(nèi)部11 拋光(2)型芯的加工工藝過程如下表:工序 工序名稱 工序說明1 下料 用軋制的圓棒料在鋸床上切斷2 鍛造 將棒料鍛成圓形毛坯3 退火退火以消除鍛造后內(nèi)應(yīng)力,并改善其加工性能4 車床加工車外圓和上端面、車錐形,并留加工余量2756 熱處理 淬火回火檢驗硬度 58～62HRC7 磨平面 在平面磨床上磨上下端面8 磨外圓 在外圓磨床上磨外錐形面9101112(3)側(cè)型芯滑塊的加工工藝過程如下表:工序號 工序名稱 工藝說明1 備料 將毛坯鍛造成平行六面體,保證各面有足夠的加工余量2 銑削加工 銑六面3 鉗工劃線4銑削加工 銑導(dǎo)滑部,留磨削余量;銑各斜面達設(shè)計要求5鉗工加工 去毛刺,倒鈍銳邊;加工螺紋孔6熱處理7 磨削加工 磨滑塊導(dǎo)滑面達設(shè)計要求8鏜型芯固定孔將滑塊裝入滑槽內(nèi),按型腔上側(cè)型芯孔位置確定側(cè)滑塊上型芯固定孔的位置尺寸9鏜斜導(dǎo)柱孔 按斜導(dǎo)柱孔的斜角偏轉(zhuǎn)工作臺,鏜孔(4)澆口套的加工工藝過程如下表:工序號 工序名稱 工序內(nèi)容1 備料按零件結(jié)構(gòu)及尺寸大小選用熱軋圓鋼或鍛件,保證直徑和長度方向上有足夠的加工余量若澆口套凸肩部分長度不能可靠夾持,應(yīng)將毛坯長度加長282 車削加工車外圓及端面車退刀槽鉆孔加工錐孔調(diào)頭車 D1 外圓車外圓 D 留磨削余量車端面保證總長尺寸,右端留磨削余量車球面凹坑3 熱處理 淬火回火4 研磨錐孔5 磨削加工 以錐孔定位磨削端面及外圓達設(shè)計要求6 檢驗29第 5 章 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識比較廣泛，很多都是我們所學(xué)課本上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，完成這樣復(fù)雜的工作需要一定的毅力和耐心。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。本設(shè)計設(shè)計內(nèi)容為按鍵塑料模設(shè)計，通過對按鍵的設(shè)計，基本掌握了對塑料模設(shè)計的方法及步驟，對塑料模有了更進一步的了解和認識，對模具的制造方法和制造途徑積累了豐富的經(jīng)驗。本設(shè)計共分九章，分別對設(shè)計題目的來源、設(shè)計意義、零件工藝性分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備的選擇、工藝計算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核、加工工藝等幾方面進行了闡述。由于水平有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設(shè)計老師的不吝指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。本設(shè)計中模板等尺寸也不代表一種最佳的選擇，例如模板的厚度，可以根據(jù)能取得的原料的厚度按最小的加工量選擇（要滿足最小厚度要求，同時也不能太厚太重） 。同一塑件由不同的人設(shè)計有多種多樣的方案，最終都有可能很好的使用，通過這次設(shè)計，我認識到了除了正確掌握和應(yīng)用書本知識外，吸取他人的設(shè)計經(jīng)驗也是非常重要的。30致 謝本次長管注塑模的設(shè)計和任務(wù)書說明書的撰寫工作是在河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系系楊占堯教授的指導(dǎo)和幫助下完成的，在論文撰寫過程中多次給予關(guān)懷和指導(dǎo)，在此對楊老師表示深深的敬意和衷心的感謝。在這幾個月的設(shè)計和工作中，通過老師的講解和同學(xué)的幫助以及翻閱大量的資料，感覺自己在所學(xué)知識的深度和廣度上都有了極大的進步，而且興趣也有所增加，這些都得益于老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助，在論文即將完成之際，特別對這期間給予我關(guān)心的老師和同學(xué)們致謝。由于本人知識水平有限，理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗還很缺乏，加上時間倉促，論文中一定存在不少錯誤和不盡人意之處，敬請各位老師、同學(xué)和同行人士提出批評建議。1參考文獻[1]楊占堯. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.9[2]王孝培. 塑料成型工藝及模具簡明手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2000.6[3]塑料.模設(shè)計手冊編寫組編著. 塑料模設(shè)計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,1982[4]曹宏深.趙仲治主編 . 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社,1993[5]賈潤禮.程志遠 . 實用注塑模具設(shè)計手冊. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2000[6]黃雁.彭華太 . 塑料模具制造技術(shù). 廣州：華南理工大學(xué)出版社，2003.6[7]付宏生.劉京華 . 注塑制品與注塑模具設(shè)計. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.6[8]王運炎.葉尚川 .機械工程材料.北京：機械工業(yè)出版社,1991.1[9]薛彥成.公差配合與技術(shù)測量. 北京：機械工業(yè)出版社,1991.10[10]H. 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