開(kāi)關(guān)按鈕塑料模具的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、<p><b>　　前 言</b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被成為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是整個(gè)模具行業(yè)中的一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。自從1927年聚氯乙烯塑料問(wèn)世以來(lái)，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)的進(jìn)步，愈來(lái)愈多的具有優(yōu)異性能的高分子

2、材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。</p><p>　　在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，69%~90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴(lài)于模具生產(chǎn)，特別是汽車(chē)、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，塑料工業(yè)發(fā)展很快，表現(xiàn)在不僅塑料增加而且其品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位，由此可見(jiàn)，塑料工業(yè)已在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)中發(fā)揮了愈來(lái)愈大的

3、作用。</p><p>　　在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。</p><p>　　我國(guó)塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模

4、的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專(zhuān)用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專(zhuān)業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。</p><p>　　近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步

5、以及對(duì)塑件質(zhì)量要求的提高，塑料模塑成型技術(shù)正向高精度、高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）塑料成型理論研究的進(jìn)展。</p><p>　?。?）新的成型方法不斷涌現(xiàn)。</p><p>　?。?）塑件更趨向精密化、微型化及超大型化。</p><p>　　（4）開(kāi)發(fā)出新型模具材料。

6、</p><p>　?。?）模具表面強(qiáng)化熱處理新技術(shù)應(yīng)用。</p><p>　?。?）模具CAD/CAM/CAE技術(shù)發(fā)展迅速。</p><p>　?。?）模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具工業(yè)已經(jīng)從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，而且其產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的基本情況是，隨

7、著輕工業(yè)及汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)行業(yè)。但是我國(guó)模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在品種少、精度低、制造周期長(zhǎng)、壽命短、供不應(yīng)求的狀況。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造，需要每年花幾百萬(wàn).上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口，制約了工業(yè)的發(fā)展，所以在我國(guó)大力發(fā)展模具行業(yè)勢(shì)在必行。</p><p>　　本課題的研究?jī)?nèi)容、要求、目的及意義</p><p>　　本次開(kāi)關(guān)按

8、鈕模具設(shè)計(jì)采用Proe輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用CAD技術(shù)能有效地對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)制造過(guò)程預(yù)測(cè)評(píng)估通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模擬和仿真技術(shù)來(lái)完善模具結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)能力強(qiáng)，整體水平容易控制，能夠迅速獲得樣品，有利于爭(zhēng)取定單，贏得客戶(hù)；同時(shí)節(jié)省大量的模具試制材料費(fèi)用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低了模具成本。</p><p>　　本課題的研究?jī)?nèi)容及基本要求</p><p>　　（1）獨(dú)立擬定開(kāi)關(guān)按鈕塑件的成型工藝，正確

9、選用成型設(shè)備。</p><p>　?。?）合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖及技術(shù)要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工的要求，提出修改塑件圖紙的要求。</p><p>　?。?）正確的確定模具成型零件的形狀和尺寸。</p><p>　?。?）所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便、造價(jià)便宜。</p><p>　

10、　（5）充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠，如要求澆注系統(tǒng)充型快，冷卻系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動(dòng)化程度高。</p><p>　?。?）要求模具零件耐磨、耐用、使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　本課題的研究目的及意義</p><p>　?。?）熟悉擬定塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)原

11、則、步驟和方法。</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)查閱有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、手冊(cè)和資料。</p><p>　?。?）培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。</p><p>　　1 塑件的成形工藝性分析</p><p>　　1.1、塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　1.1.1、塑件名稱(chēng)：開(kāi)關(guān)按鈕</p>&

12、lt;p>　　1.1.2、塑件（開(kāi)關(guān)按鈕）模型圖：</p><p><b>　　圖1-1 塑件圖</b></p><p>　　1.1.3、塑件材料的選擇：選用PS（即聚苯乙稀 ）。</p><p>　　1.1.4、色調(diào)：黑色。</p><p>　　1.1.5、生產(chǎn)批量：小批量。</p><p&

13、gt;　　1.1.6、塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析：</p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　塑件為開(kāi)關(guān)按鈕的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間與底座部分配合，中間還有兩個(gè)圓柱孔，因此使用加強(qiáng)筋，后面有與底座聯(lián)接的塑料倒扣，所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為開(kāi)關(guān)按鈕上半部分，因此對(duì)表面粗糙度要求不高。</p><

14、;p><b>　?。?）工藝性分析</b></p><p>　　精度等級(jí)：采用MT3</p><p>　　脫模斜度：塑件外表面 35´－1°30´ 塑件內(nèi)表面 30´－40´（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。）</p><p>　　

15、1.2、ps的注射成型工藝</p><p>　　1.2.1、注射成型工藝過(guò)程</p><p>　?。?）預(yù)烘干--→裝入料斗--→預(yù)塑化--→注射裝置準(zhǔn)備注射--→注射--→保壓--→冷卻--→脫模--→塑件送下工序</p><p>　?。?）清理模具、涂脫模劑--→合模--→注射</p><p>　　1.2.2、pS的注射成型工藝參數(shù)<

16、;/p><p>　?。?）注射機(jī)：柱塞式</p><p>　?。?）密度（g/ cm³）: 1.05</p><p>　　（5）材料收縮率（℅）：0.6——0.8</p><p>　?。?）料筒溫度（°C）：后段 140——160</p><p>　　前段 170——190</p>&

17、lt;p>　?。?）噴嘴溫度（°C）：170——180</p><p>　　（8）模具溫度（°C）：20——60</p><p>　?。?）注射壓力（MPa）：60——100</p><p>　　（10）成形時(shí)間（S）：注射時(shí)間 0——3</p><p>　　保壓時(shí)間 15——40</p><p

18、>　　冷卻時(shí)間 15——60</p><p>　　成型周期 40——90</p><p>　?。?1）適應(yīng)注射機(jī)類(lèi)型：柱塞</p><p>　?。?2）后處理：方法 紅外線(xiàn)燈、烘箱</p><p>　　溫度（°C） 70</p><p>　　時(shí)間（h） 2——4</p>

19、<p>　　1.3、ps性能分析</p><p>　　聚苯乙烯PS的性能如下：</p><p>　　（⒈）一般性能：PS為無(wú)色透明的粒料，燃燒時(shí)發(fā)出濃煙并帶有松節(jié)油氣味，吹熄可拉長(zhǎng)絲；制品硬似玻璃狀，落地或者敲打會(huì)發(fā)出類(lèi)似金屬的聲音，因此又被叫做“響膠”；能斷裂但不能彎曲，斷裂時(shí)斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%，稍大于PE，但對(duì)制品的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。&l

20、t;/p><p>　　（2）光學(xué)性能：透明性好是PS的最大特點(diǎn)，其透光率可達(dá)88~92%，同PC和PMMA一樣屬于最優(yōu)秀的透明塑料品種，統(tǒng)稱(chēng)為三大透明塑料。PS的折射率為1.59~1.60，但因苯環(huán)的存在，導(dǎo)致其雙折射較大，不能用于高檔光學(xué)儀器。</p><p>　?。á常┝W(xué)性能：PS硬而脆、無(wú)延伸性、拉伸至屈服點(diǎn)附近即斷裂。PS的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度在通用塑料中最高，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)60MPa

21、；但沖擊強(qiáng)度很小，難以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。PS的力學(xué)性能受溫度的影響比較大。</p><p>　?。á矗釋W(xué)性能：PS的耐熱性能不好，熱變形溫度僅為70~90℃，只可長(zhǎng)期在60~80℃范圍內(nèi)使用。PS的耐低溫性也不好，脆化溫度為-30℃。PS的熱導(dǎo)率低，一般為0.04~0.13W/(m.K)；線(xiàn)膨脹系數(shù)較大，一般為（6~8）×10-5 K-1，與金屬相差懸殊，因此制品不利于帶金屬

22、嵌件。</p><p>　?。á担╇妼W(xué)性能：PS的電絕緣性?xún)?yōu)良，而且不受溫度和濕度的影響；介電損耗角正切值小，可耐適當(dāng)?shù)碾姇灧烹?；耐電弧性好，適于做高頻絕緣材料。</p><p>　?。á叮┉h(huán)境性能：PS的化學(xué)穩(wěn)定性較好，可耐一般酸、堿、鹽、礦物油和低級(jí)醇等，可受許多烴類(lèi)、酮類(lèi)、高級(jí)脂肪酸等侵蝕，可溶于芳烴（如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等）、氯化烴（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等）及酯類(lèi)等

23、。PS的耐候性不好，其耐光、氧化性都差，不適合于長(zhǎng)期戶(hù)外使用；但PS的耐輻射性好。</p><p>　　成型特性： 1.無(wú)定形料,吸濕小,不須充分干燥,不易分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.流動(dòng)性較好,可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型. 2.宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔.變形. 3.可用各種形式澆口,澆口與塑件圓弧連接,以免去處澆口時(shí)損壞塑件.脫模斜度

24、大,頂出均勻.塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱.</p><p>　　2 注射機(jī)的選定</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此

25、，必須對(duì)兩者之間有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，并通過(guò)校核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　2.2 注射機(jī)的選用</p><p>　　除了模具的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間

26、有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　2.2.1注射量的計(jì)算</p><p>　　通過(guò)建模分析，塑件體積為V1=16.3cm3，塑件質(zhì)量m1=V×ρ=17.115g，流道凝料的質(zhì)量m2還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來(lái)估算。從上述分析中確定為一模兩腔，所以注射量為：44.5g</p><p>　　模具型腔能否充滿(mǎn)

27、與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量的范圍內(nèi)。由以下公式：</p><p>　　nm1+m2≤80% m</p><p>　　式中 n ——型腔數(shù)量，按設(shè)計(jì)要求取n＝1；</p><p>　　m——注射機(jī)允許的最大注射量（g或cm3）；</p><p>　　m2——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積，

28、計(jì)算得m2≈10.2g；</p><p>　　m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積，計(jì)算得m1≈34.2；</p><p>　　由上式計(jì)算得m值必須大于55.5g。</p><p>　　2.2.1注射機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　根據(jù)塑件的體積初步選定用XS-Z-60（臥式）型注塑機(jī)。</p><p>　　SZ-60/40

29、（臥式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表：</p><p>　　表3-1 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求</p><p>　　2.3、注射機(jī)的校核</p><p>　　2.3.1、型腔數(shù)量的確定和校核</p><p>　　型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還

30、受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響。</p><p>　　可根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)n</p><p>　　式中 K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8；</p><p>　　mN——注射機(jī)允許的最大注射量；</p><p>　　m 2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm³）；</p>

31、<p>　　m 1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（g或cm³）。</p><p><b>　　所以需要</b></p><p><b>　　n=2 符合要求</b></p><p>　　2.3.2、塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核</p><p>　　注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上

32、的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿(mǎn)足下面關(guān)系：</p><p>　　nA1 + A2 ﹤ A</p><p>　　式中 A——注射機(jī)允許使用的最大成型面積(mm2）</p><p><b>　　其他符號(hào)意義同前。<

33、/b></p><p>　　注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力，即：</p><p>　　(nA1 + A2)p ﹤ F</p><p><b>　　式中符號(hào)意義同前。</b&g

34、t;</p><p><b>　　所以需要</b></p><p>　　2×60×60+6×14=7284﹤A</p><p>　　查得ps的平均成型壓力為30（cm2/MPa）</p><p>　　7.284×30=218.52N﹤F</p><p>&l

35、t;b>　　符合要求</b></p><p>　　2.3.3、最大注射壓力校核</p><p>　　注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力pmax,應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即：</p><p><b>　　pmax﹥Kp0</b></p><p>　　很明顯，上式成立，符合要求。</p

36、><p>　　2.3.4、模具與注射機(jī)安裝部份的校核</p><p>　　噴嘴尺寸 注射機(jī)頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。</p><p>　　模具厚度 模具厚度H（又稱(chēng)閉合高度）必須滿(mǎn)足：</p><p>　　Hmin﹤H﹤Hmax</p><p>　　式中 Hmin

37、——注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距；</p><p>　　Hmax——注射機(jī)允許的最大模厚。</p><p>　　實(shí)際模具厚度為198mm</p><p><b>　　注射機(jī)允許厚度</b></p><p><b>　　70﹤H﹤200</b></p><p&g

38、t;<b>　　符合要求。</b></p><p>　　2.3.5、開(kāi)模行程校核</p><p>　　開(kāi)模行程s（合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，對(duì)于單分型面注射模：</p><p>　　Smax ≥ s = H1 + H2 + 5—10mm</p><p>　　式中

39、 H1——摧出距離（脫模距離）（mm）；</p><p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。</p><p>　　開(kāi)模距離取 H1 = 20</p><p>　　包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 25</p><p><b>　　余量取 8 </b></p><p>

40、;<b>　　則有：</b></p><p>　　Smax ≥ s = 20+25+8 =53</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　3 分型面位置的確定</p><p>　　分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接

41、影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。</p><p><b>　　3.1分型面的形式</b></p><p>　　該塑件的模具只有一個(gè)分型面，傾斜分型。</p><p>　　3.2分型面的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的

42、制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析。</p><p>　　選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：</p><p>　　分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處</p><p>　　確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模</p><p><b>　　保證塑件的精度</b></p><

43、;p>　　滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p><b>　　便于模具制造加工</b></p><p>　　注意對(duì)在型面積的影響</p><p><b>　　對(duì)排氣效果</b></p><p><b>　　對(duì)側(cè)抽芯的影響</b></p><p>　

44、　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿(mǎn)足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。</p><p>　　3.3 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力想匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。常用的方法有四種：</p><p>　　⑴根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目。</p><p>　?、?/p>

45、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。</p><p>　?、歉鶕?jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。</p><p>　?、雀鶕?jù)制品精度確定型腔數(shù)目。</p><p>　　3.4分型面的具體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　如圖：</b></p><p><b>　　圖：分型面</b&

46、gt;</p><p>　　4 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1、澆注系統(tǒng)的介紹</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響

47、。</p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。</p><p>　　對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：</p><p>

48、　　了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)性。</p><p>　　采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣。</p><p>　　防止型芯變形和嵌件位移。</p><p>　　便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。</p><p>　　澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。<

49、;/p><p>　　流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。</p><p>　　4.2、主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。</p><p>　　在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，

50、需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2°——6°。</p><p>　　4.2.1、主流道的尺寸</p><p>　?。?） 主流道小端直徑 </p><p>　　主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 + 2 ～ 3</p><p>　　=4 + 2 ～ 3 取 d = 6（mm）。</p><p>　?。?）

51、 主流道的球半徑</p><p>　　主流道的球半徑 SR = 12 + 1 ～ 2 取 SR = 13（mm）。</p><p>　?。?） 球面配合高度</p><p>　　球面配合高度為 3 ～ 5 取 3（mm）。</p><p><b>　?。?） 主流道長(zhǎng)度</b></p><p>　

52、　主流道長(zhǎng)度L，應(yīng)盡量小于60mm，，上標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取</p><p>　　L = 40（mm）</p><p><b>　?。?） 主流道錐度</b></p><p>　　主流道錐角一般應(yīng)在2°——6°，取α =4°，所以流道錐度為α/2=2°。</p><p>　?。?/p>

53、6） 主流道大端直徑</p><p>　　主流道大端直徑 D = d+2Ltg（α/２）（α=6°）</p><p><b>　　≈9（mm）</b></p><p>　?。?） 主流道大端倒圓角</p><p>　　倒角 D/8 ≈ 0.6（mm）</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注

54、射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道如下圖：</p><p>　　圖 5-1 主流道形式</p><p>　　4.2、主流道襯套的形式</p><p>　　主流道部分在成型過(guò)程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套式（俗稱(chēng)澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和

55、熱處理。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火53 ～ 57 HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對(duì)稱(chēng)中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同一軸心線(xiàn)。</p><p>　　圖 5-2 主流道的位置</p><p>　　主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在固定在模板上。</p&

56、gt;<p>　　該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式。</p><p>　　設(shè)計(jì)出主流道襯套的尺寸如下圖：</p><p>　　圖 5-3 主流道的具體尺寸</p><p>　　主流道襯套的固定形式如下圖：</p><p>　　圖 5-4 襯套的固定形式</p><p>　　4.3、冷料井的設(shè)計(jì)

57、</p><p>　　在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以?xún)?nèi)約10～25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一

58、用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱(chēng)為冷料井（冷料穴）。</p><p>　　4.3.1主流道冷料井的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道冷料井設(shè)計(jì)成帶有摧桿的冷料井，底部由一根摧桿組成，摧桿裝于摧桿固定板上，與摧桿脫模機(jī)構(gòu)連用。冷料井的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出。當(dāng)其被摧出時(shí)，塑件和流料凝道能自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。</p><p>　　主流道冷料井的

59、設(shè)計(jì)如下圖所示：</p><p>　　圖 5-5 主流道冷料井的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.2、分流道冷料井的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料井，以?xún)?chǔ)存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的1.5～2倍。</p><p>　　4.4、分流道的設(shè)計(jì)</p><p>

60、;　　該模具為一模兩腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿(mǎn)足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿(mǎn)型腔，并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。</p><p>　　4.4.1分流道的截面面形狀</p><p>　　常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、U字形和六角形等。要減少流道內(nèi)的壓力損失，則希望流道的截面積大，流道的表

61、面積小，以減少傳熱損失，因此可用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。圓形截面效率最高（即比表面最?。捎谡叫瘟鞯滥厦撃＠щy，實(shí)際使用側(cè)面具有斜度為 5°～ 10°的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，當(dāng)分型面為平面時(shí)，可采用梯形或U字型截面的分流道。</p><p>　　從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓型

62、截面。</p><p>　　4.4.2分流道的截面尺寸</p><p>　　分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。</p><p>　?。?）對(duì)于壁厚小于3mm,質(zhì)量在200g以下的塑件，可用下述公式確定分流道的直徑：</p><p>　　b = 0.2654mL&

63、lt;/p><p>　　其中 b——流道梯形大底邊寬度（mm）；</p><p>　　m——塑件的質(zhì)量（g）；</p><p>　　L——分流道的長(zhǎng)度（mm）。</p><p>　　此式計(jì)算的分流道直徑限于3.2 ～ 9.5 mm。</p><p>　　根據(jù)前面的計(jì)算數(shù)據(jù)，有</p><p>　

64、　D = 0.265 ×35 × 20</p><p>　　≈ 3.3 （mm）</p><p><b>　　故適應(yīng)范圍。</b></p><p>　　根據(jù)分流道截面形狀與流動(dòng)理論長(zhǎng)度的關(guān)系，再考慮到ps的成型工藝性能</p><p>　　但是按照經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)成型條件的不同，b可在5-10mm內(nèi)選取，&

65、lt;/p><p><b>　　因此選6mm</b></p><p>　　因此，分流道截面形狀如下圖所示：</p><p>　　圖 5-6 分流道截面</p><p>　　4.4.3、分流道的長(zhǎng)度</p><p>　　分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱邸?lt;/p><p><

66、b>　　分流道長(zhǎng)度為</b></p><p>　　L = (7 +3) × 2 = 20 （mm）</p><p>　　4.4.4、分流道的表面粗糙度</p><p>　　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，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63～1.6μm，這樣表面稍不光

67、滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。</p><p>　　4.4.5、分流道的布置形式</p><p>　　分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模兩腔，采用平衡式布置。</p><p>　　平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料平衡

68、。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。</p><p>　　該模具分流道為圓形截面，在定模座板和定模板上都開(kāi)有分流道。其形式如下圖：</p><p>　　圖 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.6、分流道向澆口過(guò)渡部分的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖：</p><p>　　分流道與澆口的連接形式</p><p&

69、gt;<b>　　圖 澆口形</b></p><p><b>　　4.5、澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.5.1 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　常用的澆口形式有：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、盤(pán)形澆口、點(diǎn)澆口、輪輻澆口、環(huán)形澆口等。</p><p>　　澆口是連接分流道與型腔

70、之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。</p><p><b>　　澆口的主要作用是：</b></p><p>　　型腔充滿(mǎn)后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；</p><p><b>　　易于切除澆口凝料；</b></p><p>　　對(duì)于多型

71、腔的模具，用以平衡進(jìn)料；</p><p>　　綜合比較各種類(lèi)型澆口的優(yōu)缺點(diǎn)以及本設(shè)計(jì)采取的澆注形式，選用潛伏式澆口。</p><p>　　潛伏式澆口，又叫隧道式澆口，是由點(diǎn)澆口演變而來(lái)，其結(jié)構(gòu)如圖4-10所示，它既客服了點(diǎn)澆口模具復(fù)雜的缺點(diǎn)，又保持了點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)。潛伏式澆口可設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，也可設(shè)在定模一側(cè)。它可以安置在塑件的內(nèi)表面或側(cè)面隱藏處，也可安置在塑件的筋、柱上，還可安置在分型面上。

72、而利用模具的頂出桿來(lái)設(shè)置澆口也是一種簡(jiǎn)便易行的辦法。潛伏式澆口一般為錐形體狀，且與型腔成一定的角度，常為20°-45°，澆口尺寸可根據(jù)點(diǎn)澆口尺寸選取。</p><p>　　（1）潛伏式澆口的有點(diǎn)</p><p>　　1）  進(jìn)料澆口一般都在塑件的內(nèi)表面或側(cè)面隱蔽處，不影響產(chǎn)品外觀。</p><p>　　2）  制品成型后，在頂

73、出時(shí)會(huì)與塑件自動(dòng)拉斷。因此，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。</p><p>　　3）  由于潛伏式澆口可設(shè)置在制品表面見(jiàn)不到的筋、柱上，成型時(shí)不會(huì)在制品表面留下由于噴射帶來(lái)的噴痕和氣紋。</p><p>　　5 成型零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1成型零件的介紹</p><p>　　成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通

74、常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。</p><p>　　模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)

75、驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。</p><p>　　注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)

76、構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。</p><p>　　在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、甚至上幾十萬(wàn)次

77、的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。</p><p>　　5.2成型零件的選材</p><p>　　對(duì)于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求：</p><p&

78、gt;　?。?）、機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。</p><p>　　（2）、耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。</p><p>

79、　　淬火回火后有較高硬度和耐磨性，但熱硬性低、淬透性差、易變形、塑性及強(qiáng)度較低。用作需要具有較高硬度和耐磨性的各種工具，如形狀簡(jiǎn)單的模子和沖頭、切削金屬的刀具、打眼工具、木工用的銑刀、埋頭鉆、斧、鑿、縱向手用鋸、以及鉗工裝配工具、鉚釘沖模等次要工具。</p><p>　　5.3凹模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.3.1凹模的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　凹模

80、可由整塊材料制成，制成整體式凹模。凹模位于定模板上，因?yàn)槟＞邽橐荒汕坏慕Y(jié)構(gòu)，所以需要采用兩個(gè)型腔。</p><p>　　5.3.2、凹模尺寸的計(jì)算</p><p>　　為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，凡是孔類(lèi)尺寸均以其最小尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為正；凡是軸類(lèi)尺寸均以最大尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為負(fù)。</p><p>　?。?）凹模徑向尺寸計(jì)算</p><p&

81、gt;　　凹模徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下：</p><p>　　式中 ——凹模徑向尺寸（mm）；</p><p>　　——塑件的平均收縮率（ABS收縮率為0.6%～0.8％，平均收縮率為0.7%）；</p><p>　　——塑件徑向公稱(chēng)尺寸（mm）；</p><p>　　——塑件公差值(mm)（3/4項(xiàng)系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化，

82、一般在0.5～0.8之間，取0.6）；</p><p>　　——凹模制造公差（mm）(當(dāng)尺寸小于50mm時(shí)，δz=1/4Δ；當(dāng)塑件尺寸大于50mm時(shí)，δz=1/5Δ)；</p><p>　　——塑料的最小收縮率（％）。</p><p>　　凹模長(zhǎng)度尺寸計(jì)算為：</p><p>　　凹模寬度尺寸計(jì)算為：</p><p>

83、　　（2）凹模深度尺寸計(jì)算</p><p>　　凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：</p><p>　　HM＝（Hs1（1+Scp）Hs－Δ</p><p>　　式中 ——凹模深度尺寸（mm）；</p><p>　　——塑件高度公稱(chēng)尺寸（mm）；</p><p>　　2/3項(xiàng)，有的資料介紹系數(shù)為0.5；</

84、p><p><b>　　其他符號(hào)意義同上。</b></p><p>　　（3）中心距尺寸計(jì)算,公式如下</p><p>　　——模具中心距尺寸（mm）；</p><p>　　——塑件心中距尺寸（mm）。</p><p><b>　　所以</b></p><p&

85、gt;　　5.3.3、定模板及凹模部分結(jié)構(gòu)</p><p>　　另外，定模板上還設(shè)置了抽芯機(jī)構(gòu)以及分流道的垂直部分，可知定模板及凹模部分結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p><b>　　圖：側(cè)抽</b></p><p>　　5.4、凸模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.4.1、凸模尺寸的計(jì)算</p>&l

86、t;p>　?。?）凸模徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　凸模徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下：</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——型芯徑向尺寸（mm）；</p><p>　　——型芯的制造公差（mm）；</p><p><b>　　其他符號(hào)

87、意義同上。</b></p><p>　　凸模長(zhǎng)度尺寸計(jì)算為：</p><p>　　凸模寬度尺寸計(jì)算為：</p><p>　?。?）凸模深度尺寸計(jì)算</p><p>　　凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：</p><p>　　HM＝（Hs1（1+Scp）Hs－Δ</p><p>　

88、　——凸模深度尺寸（mm）；</p><p>　　——塑件孔深度尺寸（mm）；</p><p><b>　　其他符號(hào)意義同上。</b></p><p>　?。?）中心距尺寸計(jì)算,公式如下</p><p>　　——模具中心距尺寸（mm）；</p><p>　　——塑件心中距尺寸（mm）。</p

89、><p><b>　　所以</b></p><p>　　5.4.2凸模形狀的確定</p><p>　　根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)出型芯嵌塊如下圖所示：</p><p><b>　　圖：主型芯</b></p><p><b>　　圖 型芯</b></p

90、><p>　　6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的介紹</p><p>　　通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.05～0.10mm；</p><p>　　(2)推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的

91、軸線(xiàn)不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象；</p><p>　　(3)推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8。</p><p>　　6.2、脫模阻力計(jì)算</p><p>　　脫模力是指將塑件從型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力。</p><p>　　注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型

92、芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。未脫模時(shí)，正壓力（F正）就是對(duì)型芯的包緊力，此時(shí)的摩擦阻力即為F阻=f?F正。然而，由于型芯有錐度，故在脫模力（F脫）的作用下，塑件對(duì)型芯的正壓力降低了，即變成了（F正－F脫·sinα），所以此時(shí)的摩擦阻力為：</p><p>　　F阻=f（F正－F脫·sinα）=f·F正－f·F脫·sinα&

93、lt;/p><p>　　式中 F阻——摩擦阻力；</p><p>　　f ——摩擦系數(shù)，一般取f=0.15~1.0；</p><p>　　F正——因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）（N）；</p><p>　　F脫——脫模力（N）；</p><p>　　α——脫模斜率。 </p>

94、<p>　　根據(jù)圖9—1可列出平衡方程式：∑Fx=0； </p><p>　　F脫 + F正·sinα= F阻·sinα</p><p>　　由于α一般很小，（f·F脫·sinα）項(xiàng)之值可以忽略。當(dāng)該項(xiàng)忽略時(shí)，有</p><p>　　F脫= f·F正·cosα－F正·sinα= F正（

95、f·cosα－sinα）</p><p>　　圖9-1 型芯受力分析</p><p><b>　　又 F正=P·A</b></p><p>　　式中 P——塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般P =8~12MPa； </p><p>　　A——塑件包緊型芯的側(cè)面積6481.03（mm2）<

96、;/p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)，得</b></p><p>　　F脫=0.00648103*1*10000000*(0.2cos0.58-sin0.58=12305N</p><p>　　由此可見(jiàn)，脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘

97、附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動(dòng)等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，所以上面的計(jì)算只能作為粗略分析和估算。</p><p>　　7 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凹穴、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí)，模具上成型該處的零件一般都要制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就可能無(wú)法脫模。帶動(dòng)側(cè)向成型零件做側(cè)向移動(dòng)(抽拔與復(fù)位)的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱(chēng)

98、為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。其中，對(duì)于成型側(cè)向凸臺(tái)的情況(包括垂直分型的瓣合模)，常常稱(chēng)為側(cè)向分型；對(duì)于成型側(cè)孔或側(cè)凹的情況，往往稱(chēng)為側(cè)向抽芯。但是，在一般的設(shè)計(jì)中，統(tǒng)稱(chēng)為側(cè)向分型抽芯。 </p><p>　　側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類(lèi)</p><p>　　1. 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　2. 液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p

99、>　　3. 手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際抽芯距離和塑件的特征，采用斜導(dǎo)桿的外側(cè)抽芯，具體形式如下</p><p><b>　　圖：斜推</b></p><p><b>　　斜導(dǎo)桿如下圖所示：</b></p><p><b>　　圖：斜推桿</b&

100、gt;</p><p>　　8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類(lèi)型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。</p><p><b>　　8.1機(jī)構(gòu)的功用</b></p><p>　　8.1.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用

101、</p><p><b>　　定位作用；</b></p><p><b>　　導(dǎo)向作用；</b></p><p><b>　　承載作用；</b></p><p><b>　　保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用。</b></p><p>　　8.1.2

102、位機(jī)構(gòu)的功用</p><p>　　對(duì)于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不完善的，還必須在動(dòng)、定模之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求。</p><p>　　當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。</p>

103、<p>　　此模具為小型模具，對(duì)精度要求也不是很高，所以不需要用定位機(jī)構(gòu)，可直接由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)定位。</p><p>　　8.2導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟课?，其中心至模具邊緣?yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形；</p><p>　　2該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)

104、柱不對(duì)稱(chēng)布置；</p><p>　　3該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模固定板上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上；</p><p>　　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)制有承屑板，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角；</p><p>　　5各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線(xiàn)應(yīng)保證平行；</p><p>　　6在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入

105、型腔，導(dǎo)致模具損壞；</p><p>　　7當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。</p><p><b>　　8.3導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽；</p><p>　　2、導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出6～8mm；</p><p>　　3、為

106、使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分；</p><p>　　4、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為ø16；</p><p>　　5、導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/m6配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合；</p><p>　　6、導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度

107、為Ra0.4μm；</p><p>　　7、導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(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55HRC以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55HRC以上。本次設(shè)計(jì)選用碳素工具鋼T8A。</p><p><b>　　8.4、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　

108、1、結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（Ⅰ型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時(shí)鉆，再分別擴(kuò)孔，以保證其配合精度；</p><p>　　2、導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣；</p><p>　　3、導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為Ra0.4μm。導(dǎo)套外徑按H7/m6或H7/k6配合鑲?cè)肽０澹?lt;/p><p>　　4

109、、導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?lt;/p><p>　　8.5、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式</p><p>　　導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖所示：</p><p>　　9　　模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用</p><p>

110、<b>　　9.1總體介紹</b></p><p>　　在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。</p><p>　　模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)

111、準(zhǔn)件及模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類(lèi)。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專(zhuān)用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。</p><p>　　由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 150×230mm，可符合要求。</p><p>　　模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打

112、出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷(xiāo)釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過(guò)澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需要銷(xiāo)釘精確定位；墊快不需要與動(dòng)模固定板用銷(xiāo)釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷(xiāo)釘精確定位。</p><p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹

113、油。</p><p>　　兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程中，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。分模隙常見(jiàn)形式如下：</p><p><b>　　圖 分模隙（1）</b></p><p><b>　　圖 分模隙（2）</b></p><p>　　9.2、定模固定板（定模座板）（200250，

114、厚20mm）</p><p>　　主流道襯套固定孔與其為H7/m6過(guò)渡配合；</p><p>　　通過(guò)4個(gè)ø10的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接；</p><p>　　定模墊板通常就是模具與注射機(jī)連接處的定模板。</p><p>　　9.3、定模板（150230，厚32mm）</p><p>　　上面的型腔為組合

115、式；</p><p>　　其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為H7/m6過(guò)渡配合。</p><p>　　9.4、動(dòng)模固定板（150230，厚28mm）</p><p>　　用于固定型芯（凸模）、導(dǎo)套。為了保證凸模或其它零件固定穩(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235A制成，最好調(diào)質(zhì)230～270HB本次設(shè)計(jì)選用45鋼；</p><p&g

116、t;　　導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/m6或H7/k6配和；</p><p>　　型芯孔與其為H7/m6過(guò)渡配合。</p><p>　　9.5、動(dòng)模板座板（200250，厚32mm）</p><p>　　其注射機(jī)頂桿孔為ø35mm；</p><p>　　9.6、動(dòng)模墊板（又稱(chēng)支承板）（150230，厚32mm）</p><

117、p>　　墊板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼，經(jīng)熱處理235HB或50鋼、40Cr、40MnB等調(diào)質(zhì)235HB，或結(jié)構(gòu)鋼Q235～Q275。還起到了支承板的作用，其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。本次設(shè)計(jì)選用45鋼</p><p>　　9.7、墊塊（40230，厚60mm

118、）</p><p>　　1、主要作用：在動(dòng)模座板與動(dòng)模墊板之間形成頂出機(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。</p><p>　　2、結(jié)構(gòu)型式：可為平行墊塊、拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊）。</p><p>　　3、墊塊一般用中碳鋼制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨鑄鐵等，本次設(shè)計(jì)選用45鋼。</p>&

119、lt;p>　　4、墊塊的高度計(jì)算：</p><p>　　h墊塊=h推出距離+h推板+h推桿固定板+Δ</p><p>　　=12+15+20+3</p><p><b>　　=50（mm）</b></p><p>　　式中 Δ—頂出行程的余量，一般為5～10mm，以免頂出板頂?shù)絼?dòng)模墊板。</p>&

120、lt;p>　　5、模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板損壞。</p><p>　　9.8、推桿固定板（90230，厚15mm）</p><p><b>　　加工工藝分析</b></p><p>　　1、凹模的機(jī)加工工藝</p><p><b>　　凹模的機(jī)加工工藝</

121、b></p><p>　　2、型芯3的機(jī)加工工藝</p><p>　　表 10-1 型芯3的機(jī)加工工藝</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)學(xué)習(xí)的最后一門(mén)課程，也是相當(dāng)最重要的一個(gè)階段，是我們對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用。它的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是反映我們對(duì)大學(xué)四年所

122、學(xué)知識(shí)運(yùn)用程度的較好體現(xiàn)。而且也是我們作為一個(gè)機(jī)械工程人員正式走上工作崗位的必經(jīng)之路，是針對(duì)我們以后所從事工作的一次演習(xí)。</p><p>　　通過(guò)一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)所做的模具設(shè)計(jì)的主體動(dòng)渦盤(pán)及其渦旋壓縮機(jī)有了一定的了解，更為重要的是對(duì)塑料工業(yè)以及模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)有了更為深入的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　首先，在本次設(shè)計(jì)中本人翻閱了大量的資料與文獻(xiàn)，通過(guò)查找、比較、計(jì)算，尋找解決