畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于proe的果蔬籃注塑模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>　圖書分類號(hào)：</p><p>　密 級(jí)：</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　塑料制品在日常生活中應(yīng)用廣泛，注塑模技術(shù)己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。在CAD/CAM技術(shù)得到

2、普及的同時(shí)，CAE技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣，以CAD/CAM/CAE一體化的技術(shù)得以發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，使得注塑模的發(fā)展迅猛。</p><p>　　本文在參考大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)果蔬籃進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用Pro/E和MoldFlow軟件設(shè)計(jì)出一套合理的注塑模具，主要做了以下幾個(gè)方面的工作：運(yùn)用Pro/E軟件對(duì)果蔬籃進(jìn)行三維模型重構(gòu)；根據(jù)相關(guān)理論知識(shí)，合理選用塑件材料、注塑機(jī)

3、，模架等，并進(jìn)行了相關(guān)校核；運(yùn)用模流分析軟件MoldFlow，分析了塑件的最佳澆口位置，預(yù)測(cè)翹曲變形、熔接痕，氣穴等缺陷，并校驗(yàn)冷卻系統(tǒng)能力等；確定了型腔數(shù)目及布局，選擇分型面并進(jìn)行了澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)型腔、型芯的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了相關(guān)尺寸計(jì)算，同時(shí)設(shè)計(jì)了側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)等，最終完成整副模具的設(shè)計(jì)及裝配。</p><p>　　關(guān)鍵詞 注塑模具；果蔬籃；Pro/E；模流分析</p><p>&

4、lt;b>　　Abstract</b></p><p>　　Plastic products are used widely in our daily life, and the technique of injection mold has been one of the most important measurements of product manufacturing level fo

5、r a country. When the technique of CAD/CAM is used diffusively, the technique of CAE is also used more and more popular. With the new composition, new varity, new technique and new metarial invented, the integration of C

6、AD/CAM/CAE and injection mold is developing.</p><p>　　This article refer to lots of literature to redesign a Fruit and vegetable basket mold, it use the softwares of Pro/E and MoldFlow to design a reasonable

7、 injection mold. Our reasearches are focus on the following aspects: The Fruit and vegetable basket 3D modeling by Pro/E. Select reasonable plastic materials and injection molding machine refer to some relevant theoretic

8、al knowledge. Use the software of MoldFlow to analysis the best gate, predict the warping deformation, welding trace, cavitatio</p><p>　　Keywords Injetion Fruit And Vegetable Basket Pro/E Moldflow</p&

9、gt;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 注塑模行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)1</p

10、><p>　　1.2 本文研究?jī)?nèi)容2</p><p>　　2 塑件成型工藝性分析3</p><p>　　2.1 基于Pro/E的果蔬籃三維建模3</p><p>　　2.2 果蔬籃材料的選擇及工藝性能的分析4</p><p>　　2.2.1 材料的選擇4</p><p>　　2.2.2 工

11、藝性能的分析6</p><p>　　3 注塑設(shè)備選擇及校核7</p><p>　　3.1 塑件體積的估算7</p><p>　　3.2 注塑機(jī)的選擇7</p><p>　　3.3 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核8</p><p>　　3.3.1 注射壓力的校核8</p><p>　　3.3.2

12、 鎖模力的校核9</p><p>　　4 分型面設(shè)計(jì)及型腔布置10</p><p>　　4.1 分型面的設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.2 型腔布置12</p><p>　　5 基于MoldFlow的模流分析13</p><p>　　5.1 MoldFlow軟件簡(jiǎn)介13</p><p&

13、gt;　　5.2 網(wǎng)格的劃分與處理13</p><p>　　5.3 塑件的最佳澆口位置分析15</p><p>　　5.4 塑件的翹曲分析15</p><p>　　5.5 塑件的流動(dòng)性分析16</p><p>　　5.5.1 氣穴、熔接痕和分子表面取向16</p><p>　　5.5.2 充填時(shí)間分析18&

14、lt;/p><p>　　5.5.3 鎖模力和螺桿速度18</p><p>　　5.6 塑件的冷卻分析19</p><p>　　6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)20</p><p>　　6.1 澆注系統(tǒng)概述20</p><p>　　6.2 普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21</p><p>　　6.2.1 主流道的設(shè)計(jì)

15、21</p><p>　　6.2.2 分流道的設(shè)計(jì)22</p><p>　　6.2.3 澆口的設(shè)計(jì)23</p><p>　　7 成型零部件設(shè)計(jì)及模架選擇24</p><p>　　7.1 成型零部件設(shè)計(jì)24</p><p>　　7.1.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>　　7

16、.1.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算24</p><p>　　7.2 模架的選擇25</p><p>　　8 相關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)27</p><p>　　8.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27</p><p>　　8.1.1 脫模力的計(jì)算27</p><p>　　8.1.2 塑件脫出機(jī)構(gòu)27</p><p&g

17、t;　　8.1.3 凝料脫出機(jī)構(gòu)28</p><p>　　8.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29</p><p>　　8.2.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用29</p><p>　　8.2.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29</p><p>　　8.3 注塑模側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30</p><p>　　8.3.1 機(jī)構(gòu)抽芯距和抽芯力的計(jì)算

18、30</p><p>　　8.3.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)31</p><p>　　9 冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)33</p><p>　　9.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)33</p><p>　　9.1.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則33</p><p>　　9.1.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)33</p><p>　

19、　9.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35</p><p>　　10 模具的總裝36</p><p><b>　　結(jié)論38</b></p><p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p>　　謝謝朋友對(duì)

20、我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載此設(shè)計(jì)說(shuō)明書（不包含CAD圖紙）。我這里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的word說(shuō)明書（附帶：外文翻譯）和CAD圖紙。需要壓縮包的朋友聯(lián)系QQ客服1：1459919609或QQ客服2：1969043202。需要其他設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系?。?！ </p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 注塑模行業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)&l

21、t;/p><p>　　模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，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)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，汽車、摩托車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。注塑模是其典型代表。隨著工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求量的日益增加，這些產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，因此對(duì)塑料的品種、產(chǎn)量和質(zhì)量都提出了越來(lái)越高的要求。</p>

22、;<p>　　現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、對(duì)優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。可見(jiàn)，未來(lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。</p>

23、<p>　　● 大力普及、廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。</p><p>　　● 提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。</p><p>　　● 在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿足產(chǎn)品

24、的成型需要。</p><p>　　● 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30%，而先進(jìn)國(guó)家均高于70%，每年從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3%～8%。</p><p>　　● 發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成

25、型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本，推向市場(chǎng)。</p><p>　　● 積極研究與開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要。</p><p>　　● 推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要。</p><p>　　● 開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。</p><p>

26、　　● 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開(kāi)發(fā)效率與成功率。</p><p>　　● 開(kāi)發(fā)新的成型工藝與模具，以滿足未來(lái)多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)。</p><p>　　1.2 本文研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本文參考了大量文獻(xiàn)，在理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)上主要做了以下工作：</p><p>　　1．基于

27、PRO/E的塑件模型重構(gòu)。</p><p>　　2．塑件的工藝性分析。</p><p>　　3．注射機(jī)的選擇與校核。</p><p>　　4．分型面的選擇與創(chuàng)建，型腔數(shù)目的確定。</p><p>　　5．基于MoldFlow的模流分析：包括最佳澆口位置分析、翹曲分析、流動(dòng)分析和冷卻</p><p><b>　

28、　分析。</b></p><p>　　6．澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　7．注射模具成型零件及模具體的設(shè)計(jì)。</p><p>　　8．冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2 塑件成型工藝性分析</p><p>　　2.1 基于Pro/E的果蔬籃三維建模</p><p&

29、gt;　　Pro/E是美國(guó)PTC公司旗下產(chǎn)品Pro/Engineer軟件的簡(jiǎn)稱，是一款集CAD/CAM/CAE功能于一體的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。</p><p>　　果蔬籃是居家生活中常見(jiàn)的塑料制品，對(duì)其進(jìn)行三維建模設(shè)計(jì)，大致步驟如下：</p><

30、p>　　（1）拉伸 （2）拔模、抽殼</p><p>　　（4）側(cè)孔設(shè)計(jì) （3）掃描邊緣</p><p>　?。?）底孔設(shè)計(jì) （6）最終產(chǎn)品</p><p>　　圖2-1塑件建模步驟圖&l

31、t;/p><p>　　2.2 果蔬籃材料的選擇及工藝性能的分析</p><p>　　2.2.1 材料的選擇</p><p>　　塑件材料的選擇要在保證其物理性能、力學(xué)性能、耐腐蝕性能、耐熱性能和使用性能的前提下，要選擇價(jià)格適中且性能優(yōu)良的塑料。果蔬籃要求有較好的力學(xué)性能，它需要有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且屈服強(qiáng)度及其彎曲疲勞壽命要高；要有穩(wěn)定的化學(xué)性能，果蔬籃會(huì)經(jīng)常接觸農(nóng)藥

32、等有腐蝕性的物體，良好的耐腐蝕性顯得十分重要；衛(wèi)生程度要高，日常使用時(shí)安全無(wú)毒；成型工藝性要好，所選的塑料流動(dòng)性要好；易于成型；有較高的光澤表面；市場(chǎng)價(jià)格應(yīng)低廉。幾種常見(jiàn)的塑料資料見(jiàn)表2-1。通過(guò)資料可以看出，ABS常用于電器外殼，因?yàn)樗臋C(jī)械強(qiáng)度較高，但由于其耐熱性差，果蔬籃可能會(huì)放在室外，暴曬于日光下，會(huì)產(chǎn)生較大的變形。PA化學(xué)穩(wěn)定性較差，且溫度控制較復(fù)雜。PC價(jià)格昂貴，成本過(guò)高，化學(xué)穩(wěn)定性差，不耐堿、脂等，成型工藝性好，主要用于制

33、造工藝品。通過(guò)以上分析可以看出，PP是制造果蔬籃的最佳材料。PP塑料的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表2-2。</p><p>　　表2-1幾種常用塑料相關(guān)資料</p><p><b>　　續(xù)表2-1</b></p><p>　　表2-2 PP塑料相關(guān)參數(shù)</p><p>　　2.2.2 工藝性能的分析</p><p&g

34、t;　　PP塑料的工藝性能如下：</p><p>　?。?）結(jié)晶性好，吸料性小，可能發(fā)生熔融破裂、長(zhǎng)期與熱金屬易發(fā)生分解。</p><p>　?。?）流動(dòng)性好，溢邊值在0.03mm左右。</p><p>　　（3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱慢。</p><p>　　（3）成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)。&l

35、t;/p><p>　?。?）注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯，模具溫度低于50℃以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕；90℃以上易發(fā)生翹曲變形。</p><p>　?。?）塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口，尖角，以避免應(yīng)力集中。</p><p>　　PP塑料的注射工藝參數(shù)如見(jiàn)2-3。</p><p>　　表2-3 PP塑料的注射工

36、藝</p><p>　　3 注塑設(shè)備選擇及校核</p><p>　　3.1 塑件體積的估算</p><p>　　該產(chǎn)品因大批量生產(chǎn)，所以設(shè)計(jì)的模具要求有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動(dòng)脫模，又由于塑件比較大，因而模具可以采用一模一腔結(jié)構(gòu)，綜上所述可采用點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。</p><p>　　該產(chǎn)品的材料為PP，通過(guò)查閱資料得知其平均密度為0

37、.9g·cm-3，平均收縮率為1.00%。</p><p>　　通過(guò)Pro/E建模分析計(jì)算塑件的質(zhì)量屬性，計(jì)算結(jié)果如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 塑件質(zhì)量屬性計(jì)算結(jié)果</p><p>　　澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定的，但是可以根據(jù)相關(guān)資料按塑件體積的0.2~1倍來(lái)計(jì)算。由于此設(shè)計(jì)采用直流道，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0

38、.2倍來(lái)計(jì)算，所以一次注入模具型腔內(nèi)的塑料熔體的總體積（單個(gè)塑件的體積和澆注系統(tǒng)的凝料體積之和）見(jiàn)式（3.1）：</p><p>　　V總=（1+0.2）V塑=(1+0.2)×136.532cm3=163.839cm3 式（3.1）</p><p>　　式中 V總——表示型腔內(nèi)的塑料熔體的總體積；</p><p>　　V塑——表示塑件

39、的體積。</p><p>　　3.2 注塑機(jī)的選擇</p><p>　　注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)稍大于塑件的質(zhì)量或體積（其中包括澆注系統(tǒng)的凝料）。注塑機(jī)一般的注射量最好控制在注塑機(jī)最大注射量的80%以內(nèi)。</p><p>　　注射量的校核可利用式（3.2）：</p><p>　　KV機(jī)≥V總

40、 式（3.2）</p><p>　　式中 V機(jī)——注塑機(jī)的最大注射量（cm3）；</p><p>　　K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，K取0.8。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算可知最小量V總=204.799cm3，初步選定注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-1000，其主要參數(shù)見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表3-1 注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)<

41、/p><p>　　3.3 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　3.3.1 注射壓力的校核</p><p>　　塑件成型時(shí)所需的壓力一般由塑料流動(dòng)性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定，則：</p><p>　　k1p0=1.3×90=117＜p公=121MPa 式（3.3）</

42、p><p>　　式中 k1——注射壓力安全系數(shù)k1=1.25~1.4，這里取k1=1.3；</p><p>　　p0——PP塑料所需的注射壓力，這里去p0=90MPa。</p><p>　　所以，注塑機(jī)的注射壓力合格。</p><p>　　3.3.2 鎖模力的校核</p><p>　　塑件在其開(kāi)模方向的投影面積A塑，通過(guò)P

43、ro/E軟件測(cè)出的面積為A塑=303.984cm2，如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 塑件投影面積</p><p>　　澆注系統(tǒng)在其開(kāi)模方向上的投影面積，即流道凝料包括澆口在分型面上的投影面積。由于本產(chǎn)品流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，無(wú)分流道，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小。這里取A澆=100mm2。所以</p><p>　　A總=A塑+A澆=30500mm2

44、 式（3.4）</p><p>　　模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則</p><p>　　F脹=A總p脹=30500×25N=762500N=762.5KN 式（3.5）</p><p>　　式中p脹——型腔的平均壓力值，通常取注射壓力的20%~40%，范圍是25~40MPa， PP屬于低等粘度、精度要求一般

45、的塑件，這里取p脹=25MPa。</p><p>　　由表3-1知該注塑機(jī)的公稱鎖模力F鎖=2500KN，，則</p><p>　　k2F脹=1.2F脹=1.2×762.5KN=915KN＜F鎖 式（3.6）</p><p>　　式中k2——鎖模力的安全系數(shù)為k2=1.1~1.2，這里取k2=1.2。</p><

46、;p>　　所以注塑機(jī)鎖模力合格。</p><p>　　4 分型面設(shè)計(jì)及型腔布置</p><p>　　4.1 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　塑件在成型模具中的位置，是由模具的分型面決定的，分型面是模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料系統(tǒng)可分離的接觸表面。在注射模具的設(shè)計(jì)中，必須根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、形狀，首先確定成型時(shí)塑件在模具中的位置，分型面的正確選擇，對(duì)塑件的質(zhì)量

47、、工藝操作和模具制造均有很大的影響。</p><p>　　選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模，具體歸結(jié)如下：</p><p>　?。?）為了便于塑件脫模，分型面一般是塑件在開(kāi)模時(shí)留在下模（或動(dòng)模）上，這是因?yàn)槟＞叩耐瞥鰴C(jī)構(gòu)一般都設(shè)在下模（或動(dòng)模）上。</p><p>　?。?）選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量采用一個(gè)與開(kāi)模方向垂直的分型面

48、，盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。如果塑件有側(cè)凹或側(cè)孔必須采用側(cè)向抽芯或側(cè)向分型，則最好將側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模上，便于抽芯，特殊情況特殊考慮。</p><p>　?。?）對(duì)有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計(jì)在同一模板內(nèi)。另外，分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀和塑件飛邊容易修整的部位。</p><p>　?。?）分型面的選擇有利于防止溢料。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注塑機(jī)的最大

49、注射面積時(shí)，有可能產(chǎn)生溢料。因而要合理選擇分型面。</p><p>　　（5）分型面的選擇要有利于排氣。為此，一般分型面應(yīng)與熔體流動(dòng)的末端重合。</p><p>　　（6）對(duì)較高的塑件，其外觀無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，可將分型面選擇在中間。</p><p>　?。?）合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置。</p><p>　?。?）有利于模具加工。</

50、p><p>　　如圖4-1，由模具模型可以看出，此塑件料制品有一定脫模斜度，則依據(jù)塑料制品成型的原理對(duì)此產(chǎn)品分模，可以得出圖4-2a，b，c三種分模方式。</p><p><b>　　圖4-1 塑件</b></p><p>　　(a) (b)</p>&l

51、t;p><b>　　(c)</b></p><p>　　圖4-2 選取塑件不同分型面位置</p><p>　　從理論上講，對(duì)這三種分模方式都可以成型，沒(méi)有特別大的問(wèn)題。但是從模具的開(kāi)模、產(chǎn)品的推出、產(chǎn)品的外觀要求等方面來(lái)看這三種分模方式；圖4-2a在開(kāi)模時(shí)，凹模側(cè)可能會(huì)產(chǎn)生一定的真空，可以通過(guò)設(shè)置型芯鑲塊和型芯側(cè)不同的脫模斜度和表面粗糙度來(lái)保證塑件留在動(dòng)模一側(cè)。

52、圖4-2b在塑件推出時(shí)可能有些困難。圖4-2c會(huì)在塑件的外側(cè)表面留下分型線的痕跡，從而影響塑件的外觀。</p><p><b>　　所以采用方案a。</b></p><p>　　通過(guò)Pro/E軟件創(chuàng)建分型面，如圖4-3所示。</p><p><b>　　圖4-3 分型面</b></p><p>　　

53、其凹凸模形狀如圖4-4所示。</p><p><b>　　圖4-4 凹凸模</b></p><p><b>　　4.2 型腔布置</b></p><p>　　為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件的精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。型腔數(shù)目的確定一般遵循以下原則：</p><p

54、>　?。?）型腔的數(shù)目及排列形式與澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)有關(guān)。型腔的數(shù)目及排列形式的設(shè)計(jì)要考慮到后者的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　（2）模具加工條件好，加工精度高時(shí)可以增加型腔數(shù)目，反之應(yīng)減少型腔數(shù)目。</p><p>　?。?）型腔越多，模具加工周期越長(zhǎng)。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮加工周期。</p><p>　?。?）多型腔模具的可靠性及靈活性不如單型腔。但在空間利用和能耗上

55、優(yōu)于單型腔。</p><p>　?。?）型腔的數(shù)目與塑件外形尺寸有關(guān)。一般尺寸較小的塑件采用多型腔，尺寸較大的塑件采用少型腔，甚至單型腔。</p><p>　?。?）模具中每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度將降低4%。型腔數(shù)目的確定要考慮到塑件精度。置物架的外形尺寸較大，有側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，考慮到模具結(jié)構(gòu)形式和模架的結(jié)構(gòu)尺寸，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)等因素，應(yīng)采用一模一腔。</p>&

56、lt;p>　　5 基于MoldFlow的模流分析</p><p>　　5.1 MoldFlow軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　MoldFlow是決定產(chǎn)品幾何造型及成形條件最佳化的模流分析軟件。從材料的選擇、模具的設(shè)計(jì)暨成形條件參數(shù)設(shè)定，以確保在射出成型過(guò)程中塑料在模具內(nèi)的充填行為模式，以獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。MoldFlow能分析模擬塑料流動(dòng)形態(tài)、產(chǎn)品體積收縮、冷卻時(shí)間、纖維配向性、產(chǎn)品翹曲

57、等，并且加強(qiáng)了塑料材料的使用。此外MoldFlow還能分析模擬氣體輔助射出及熱固性成型。 MoldFlow模擬分析減少生產(chǎn)周期時(shí)間。我們通過(guò)電腦模擬分析能確定和修改潛在問(wèn)題。并幫助模具設(shè)計(jì)人員預(yù)測(cè)常碰到的問(wèn)題并加以修正設(shè)計(jì)。其它的效益是改變材料材質(zhì)以節(jié)省材料費(fèi)用及煩瑣的射出成形條件設(shè)定，以達(dá)到降低成本之目的。</p><p>　　5.2 網(wǎng)格的劃分與處理</p><p>　　將使用Pro/

58、E創(chuàng)建的塑件模型另存為STL文件，然后導(dǎo)入MoldFlow，之后進(jìn)行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格的劃分與處理是模流分析最重要、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。網(wǎng)格劃分與處理是否合理將影響到后續(xù)分析的準(zhǔn)確性，所以要細(xì)致地修改網(wǎng)格。網(wǎng)格類型選擇Fusion，即雙層有限元網(wǎng)格，它創(chuàng)建在模型的上下兩層表面上。劃分的網(wǎng)格邊長(zhǎng)越小分析精度越高，但是后續(xù)分析的計(jì)算量將大大增加，運(yùn)算時(shí)間將會(huì)延長(zhǎng)。在本設(shè)計(jì)中，網(wǎng)格邊長(zhǎng)采用6mm，對(duì)于曲面和圓弧區(qū)域，系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)小網(wǎng)格邊長(zhǎng)。

59、對(duì)于排水孔附近區(qū)域，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行網(wǎng)格局部細(xì)化。網(wǎng)格劃分完畢后要進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)（修改前）</p><p>　　如圖5-1所示，有8個(gè)相交單元，需要對(duì)模型進(jìn)行修改，采用自用修復(fù)功能，結(jié)果如圖5-2a、b所示：</p><p><b>　　（b）</b></p><p

60、>　　圖5-2 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)（修改中）</p><p>　　如圖5-3所示，不理想之處為最大縱橫比，其值不應(yīng)超過(guò)20，對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行處理，處理方法有節(jié)點(diǎn)的插入、合并、移動(dòng)等。處理結(jié)果如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-3 縱橫比診斷（修改前）</p><p>　　圖5-4 縱橫比診斷（修改后）</p><p>　　5.3 塑件的最佳

61、澆口位置分析</p><p>　　澆口位置的不同，不僅影響流程長(zhǎng)短，而且影響熔接痕的方位和熔接的強(qiáng)度，直接影響塑件制造質(zhì)量和模具制造成本。使用MoldFlow對(duì)澆口位置進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖5-5?？梢钥闯鲈撍芗淖罴褲部谖恢迷诘撞繋缀沃行奶?。</p><p>　　圖5-5 澆口匹配性分析</p><p>　　5.4 塑件的翹曲分析</p><p&g

62、t;　　PP屬于易變形材料，最大形變量應(yīng)小于2mm。分析結(jié)果如圖5-6所示，翹曲變形為1.474mm，合格。</p><p>　　圖5-6 翹曲變形分析</p><p>　　5.5 塑件的流動(dòng)性分析</p><p>　　5.5.1 氣穴、熔接痕和分子表面取向</p><p>　　氣穴是指熔體前沿將型腔或塑件內(nèi)的空氣包覆形成的孔洞。表現(xiàn)形式為空

63、洞、氣泡、表面縮孔等。它發(fā)生在熔體從不同方向流動(dòng)的交匯處，以及空氣無(wú)法從排氣孔或模具縫隙溢出時(shí)。如圖5-7所示，氣穴大多在孔附近，氣體可以從分型面排出，故符合要求。</p><p><b>　　圖5-7 氣穴分析</b></p><p>　　熔接痕是由兩股或多股熔體的流動(dòng)前沿交匯在一起形成的。熔接痕會(huì)影響外觀質(zhì)量，一般來(lái)說(shuō)，塑件的外觀面應(yīng)沒(méi)有熔接痕或熔接痕較少。產(chǎn)生熔

64、接痕的主要原因有以下幾點(diǎn)：塑件有孔等局部結(jié)構(gòu)；因壁厚變化產(chǎn)生競(jìng)流效應(yīng)；料筒溫度過(guò)低或材料粘度過(guò)大；注射壓力過(guò)低；排氣不暢。熔接痕不易避免，但可以采用以下措施調(diào)整和減少：調(diào)整澆口位置和尺寸，將熔接痕轉(zhuǎn)移到非外觀面；在一定范圍內(nèi)提高熔體和模具溫度，使熔體前沿融合時(shí)不產(chǎn)生熔接痕，見(jiàn)圖5-8。</p><p>　　圖5-8 熔接痕分析</p><p>　　熔接痕的產(chǎn)生也可由圖5-9來(lái)解釋，因?yàn)椴煌?/p>

65、液體分子的流動(dòng)，必然會(huì)產(chǎn)生交匯，在其交匯處，波峰波谷的疊加，冷卻后會(huì)產(chǎn)生熔接痕。</p><p><b>　　圖5-9 表層取向</b></p><p>　　5.5.2 充填時(shí)間分析</p><p>　　塑件填充時(shí)間的分析結(jié)果見(jiàn)圖5-10，可以看出，塑件完全填充，填充時(shí)間為1.722s，時(shí)間較短，左右兩側(cè)對(duì)稱填充，填充效果良好。</p&g

66、t;<p>　　圖5-10 充填時(shí)間分析</p><p>　　5.5.3 鎖模力和螺桿速度</p><p>　　鎖模力的分析結(jié)果見(jiàn)圖5-11，可以看出，最大鎖模力小于注射機(jī)對(duì)應(yīng)的最大鎖模力1500KN。這里根據(jù)模流分析結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)注射機(jī)進(jìn)行了再次校核，校核合格，符合生產(chǎn)要求。</p><p>　　圖5-11 鎖模力分析</p><p&

67、gt;　　推薦的螺桿轉(zhuǎn)速見(jiàn)圖5-12，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可參考推薦轉(zhuǎn)速曲線對(duì)注射機(jī)進(jìn)行調(diào)速。</p><p>　　圖5-12 推薦螺桿速度</p><p>　　5.6 塑件的冷卻分析</p><p>　　冷卻分析的目的是通過(guò)模擬模具內(nèi)熱量傳遞的情況，優(yōu)化管道的設(shè)置或檢驗(yàn)既成設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品成型的質(zhì)量。冷卻系統(tǒng)性能的高低決定了冷卻的效果和產(chǎn)品最終的質(zhì)量。影響冷卻系統(tǒng)性能的主要因

68、素有塑料熔體與模具間的熱傳導(dǎo)速率和模具與冷卻劑間的傳導(dǎo)速率。冷卻系統(tǒng)的性能決定于冷卻管道的設(shè)置和冷卻時(shí)間的長(zhǎng)短。</p><p>　　如圖5-13所示，可以看出，冷卻液進(jìn)口溫度為25.01℃，出口溫度為27.28℃，溫差較低，說(shuō)明冷卻能力沒(méi)有問(wèn)題。</p><p>　　圖5-13 回路冷卻介質(zhì)溫度分析</p><p><b>　　6 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</

69、b></p><p>　　6.1 澆注系統(tǒng)概述</p><p>　　1. 澆注系統(tǒng)的作用</p><p>　　澆注系統(tǒng)的作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序地填充到型腔中去，且把壓力充分地傳遞到型腔的各個(gè)部分，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的塑件。</p><p>　　2. 澆注系統(tǒng)的組成</p><p>　　澆注系統(tǒng)通常

70、分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)按工藝的用途可分為冷流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。普通流道澆注系統(tǒng)屬于冷流道澆注系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛。本設(shè)計(jì)采用的是此澆注系統(tǒng)。無(wú)流道澆注系統(tǒng)屬于熱流道澆注系統(tǒng)，應(yīng)用日益擴(kuò)大。</p><p>　　澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。</p><p>　　主流道又稱主澆道，是有注塑機(jī)噴嘴與模具主流道襯套接觸的部位起到分流道為止的一段

71、總流道，它是熔融塑料進(jìn)入模具是最先經(jīng)過(guò)的部分。</p><p>　　分流道又稱分澆道，它是主澆道與澆口之間的過(guò)渡段，能使熔融塑料的流向得到穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換。對(duì)于多型腔模具，分流道還起著向各型腔分配塑料的作用。</p><p>　　澆口又稱進(jìn)料口，它是分流道與型腔之間狹小通口，也是最短的部分。其作用是熔融塑料在進(jìn)入型腔是產(chǎn)生加速，有利于迅速充滿型腔；成型后澆口處得塑料首先冷卻凝固，封閉型腔，防止熔

72、融塑料倒流，避免型腔壓力下降過(guò)快，甚至在塑件上產(chǎn)生縮孔或凹陷；成型后便于使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件分離。</p><p>　　冷料穴又稱冷料井，它是儲(chǔ)存兩次注射間隙產(chǎn)生的冷料頭，防止冷料頭進(jìn)入型腔造成塑件熔接不牢，影響塑件質(zhì)量，甚至堵住澆口造成成型不良。冷料穴通常設(shè)在主流道末端，當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，分流道的末端也應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴。</p><p><b>　　3. 設(shè)計(jì)原則</b>

73、</p><p>　　（1）能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。</p><p>　　（2）在保證成型和排氣良好的前提下，選取短流程，少?gòu)澱?，以減小壓力損失，縮短填充時(shí)間。</p><p>　?。?）盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯位移或變形及金屬嵌件偏移。</p><p>　?。?）

74、澆口料易清除，整修方便，無(wú)損塑件的外觀和使用。</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)流程較長(zhǎng)或需要開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上的澆口時(shí)，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致塑件翹曲變形，應(yīng)設(shè)法予以防止。</p><p>　?。?）在一腔多模時(shí)，應(yīng)使各個(gè)型腔同步連續(xù)充澆，以保證各個(gè)塑件的一致性。</p><p>　　（7）合理設(shè)計(jì)冷料穴、溢料槽，使冷料不直接進(jìn)入型腔及減少毛邊的負(fù)作用。<

75、/p><p>　?。?）在保證塑件質(zhì)量良好的前提下，澆注系統(tǒng)的斷面和長(zhǎng)度應(yīng)取最小值，以減小對(duì)塑件的占用量，從而減少回收料。</p><p>　　6.2 普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1 主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道與注塑機(jī)噴嘴在同一軸心線上。在臥式或立式注塑機(jī)用模具中，主流道垂直于分型面。主流道的結(jié)構(gòu)形式與注射機(jī)噴嘴

76、的連接關(guān)系如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1 主流道形狀及其注射機(jī)噴嘴的關(guān)系（簡(jiǎn)圖） </p><p><b>　　其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：</b></p><p>　?。?）主澆道一般設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角一般為α=2°～4°，內(nèi)壁表面粗糙度Ra≤0.8um，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利拔出。</p>

77、<p>　?。?）為使塑料熔融體完全進(jìn)入主流道而不溢出，主流道與注塑機(jī)噴嘴的對(duì)接處應(yīng)做成球面凹坑，同時(shí)為便于凝料的取出，其半徑R=r+（1～2）mm，其小端直徑D=d+（0.5～1）mm。凹坑深度取3～8mm。</p><p>　　圖6-2 主流道襯套的結(jié)構(gòu)形式（簡(jiǎn)圖）</p><p>　?。?）由于主流道與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套（

78、俗稱澆口套），襯套一般選用碳素結(jié)構(gòu)鋼。主流道襯套的結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。用螺釘把定位圈與定模板連接，將主流道襯套壓住，防止主流道襯套因受熔體的反壓力而脫出。主流道襯套與定模板的配合可采用H7/m6或H9/m9。</p><p>　?。?）為減少塑料熔融體充模時(shí)的壓力損失和塑料損耗，應(yīng)盡量縮短直流道的長(zhǎng)度。為減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，主流道的出口端應(yīng)做成圓角，圓角半徑r=0.5～3mm。</p><

79、;p>　　主流道的設(shè)計(jì)尺寸如圖6-3：</p><p>　　1）主流道上部的長(zhǎng)度：取L1=40mm。</p><p>　　2）主流道上部小端直徑：</p><p>　　d1=注塑機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1）mm=4mm+0.5mm=4.5mm 式（6.1）</p><p>　　3）主流道上部大端直徑：</p>&l

80、t;p>　　d2=d1+2L主tanα/24.5＋2×40×tan2°≈8mm 式（6.2）</p><p><b>　　式中α=4°。</b></p><p>　　4）主流道球面半徑：</p><p>　　SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1～2）mm=18mm+2mm=20mm

81、 式（6.3）</p><p>　　5）球面配合高度h=3mm。</p><p>　　6）主流道下部的長(zhǎng)度：L2=40mm</p><p>　　7）小端口直徑d3=1mm。</p><p>　　8）主流道的當(dāng)量直徑為：</p><p>　　R主==4.777mm 式

82、（6.4）</p><p>　　圖6-3 主流道的設(shè)計(jì)圖（簡(jiǎn)圖）</p><p>　　6.2.2 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于采用的是一腔一模式的注塑方法，故沒(méi)有分流道。</p><p>　　6.2.3 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模的澆口形式較多，按照澆口的形狀、大小、位置不同的澆口形式也多種多樣，

83、其種類大致可以分為：直接澆口、中心澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳形澆口等。</p><p>　　這里我采用的是點(diǎn)澆口，它適用于殼、盒類塑件，應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)是：充模速度快，可使塑件外表清晰有光澤；熔體流過(guò)點(diǎn)澆口時(shí)，由于摩擦阻力，部分能量轉(zhuǎn)換為熱能，熔體溫度升高，粘度下降，流動(dòng)性好；冷凝快，縮短了成型周期；可以自動(dòng)拉斷凝料，凝料脫出方便。所以本設(shè)計(jì)中應(yīng)

84、用點(diǎn)澆口，其形式和尺寸見(jiàn)圖6-3。</p><p>　　6.2.4 校核主流道的剪切速率</p><p>　　通過(guò)Pro/E軟件繪制主流道凝料，并分析，見(jiàn)圖6-4a、b，可知V主=1.74cm3。</p><p>　?。╝）凝料 （b）分析結(jié)果</p><p>　　圖6-4 凝料與分析結(jié)果<

85、;/p><p>　　主流道的體積流量為：</p><p>　　q主=（V主+V塑）/t=81.03cm3/s 式（6.5）</p><p>　　式中V主——表示主流道中的凝料體積；</p><p>　　V塑——表示塑件的體積；</p><p>　　t ——表示注射時(shí)間，由模流分析中的

86、充填分析知t=1.722s。</p><p>　　主流道的剪切速率為：</p><p>　　γ主=3.3q主/(πR主3)=781.2s-1 式（6.6）</p><p>　　主流道的最佳剪切速率為5×102～5×103s?1，所以主流道的剪切速率校核合格。</p><p>　　7 成

87、型零部件設(shè)計(jì)及模架選擇</p><p>　　注塑模的成型零部件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括型腔（凹模）、型芯（凸模）和成型鑲塊。按功能劃分，成型零部件可分為安裝部分和工作部分。安裝部分起安裝和固定成型零件的作用；工作部分與塑件直接接觸，用來(lái)成型塑件。成型零部件工作部分和尺寸決定塑件的形狀和尺寸。</p><p>　　7.1 成型零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　7

88、.1.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　注進(jìn)行成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮保證獲得合格的塑件，又要注意盡量節(jié)約貴重的模具材料，以降低模具成本。</p><p><b>　　1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模也稱型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外觀輪廓。按結(jié)構(gòu)形式的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲拼式和四壁拼合式

89、四種類型。本設(shè)計(jì)采用的是整體嵌入式凹模，凹模與模板采用最小間隙配合或過(guò)度配合。如圖7-1所示。</p><p><b>　　2.凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凸模又稱型芯，是用以成型塑件內(nèi)表面的零部件。通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的是整體式，如圖7-2所示，模板與底板做成一體的凸模，其優(yōu)點(diǎn)是

90、結(jié)構(gòu)牢靠、不易變形、塑件無(wú)拼縫的溢料痕跡。</p><p>　　圖7-1 整體嵌入式凹模（簡(jiǎn)圖） 圖7-2 整體式凸模（簡(jiǎn)圖）</p><p>　　7.1.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)中計(jì)算成型零件的尺寸采用平均尺寸法。計(jì)算中采用的塑件尺寸公差為塑件零件圖中標(biāo)注的公差。</p><

91、;p>　　1.型腔的工作尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）型腔徑向尺寸：</p><p>　　LM長(zhǎng)=[(1+Scp)ls1-x1Δ1]=[(1+1%)×250-0.6×0.2]mm=252.38mm 式（7.1）</p><p>　　LM寬=[(1+Scp)ls2-x2Δ2]=[(1+1%)×190-0.6

92、5;0.2]mm=191.78mm 式（7.2）</p><p>　　式中 LM長(zhǎng)——表示型腔的徑向長(zhǎng)尺寸；</p><p>　　LM寬——表示型腔的徑向?qū)挸叽纾?lt;/p><p>　　x1——表示系數(shù)，隨塑件精度和尺寸變化，這里取0.6；</p><p>　　Scp——表示塑件的平均收縮率，PP的平均收縮率為1%；</p&g

93、t;<p>　　δz——表示凹模的制造公差，這里取δz=Δ/4。</p><p>　　（2）型腔的深度尺寸：</p><p>　　HM=[(1+Scp)Hs-x3Δ3]=[(1+1%)×130-0.6×0.2]mm=131.18mm 式（7.3）</p><p>　　式中 HM——表示型腔的深度尺寸。</p>

94、<p>　　2. 型芯的工作尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）型芯徑向尺寸：</p><p>　　lM長(zhǎng)=[(1+Scp)ls3+x4Δ4]=[(1+1%)×236+0.6×0.2]mm=238.48mm 式（7.4）</p><p>　　lM寬=[(1+Scp)ls4+x5Δ5]=[(1+1%)×178+0.6

95、×0.2] mm=179.9mm 式（7.5）</p><p>　　式中 lM長(zhǎng)——表示型芯徑向長(zhǎng)尺寸；</p><p>　　lM寬——表示型芯徑向?qū)挸叽纭?lt;/p><p>　?。?）型芯的高度尺寸：</p><p>　　hm=[(1+Scp)hs+x6Δ6] =[(1+1%)×168.5+0.6×0.2

96、]mm=170.305mm 式（7.6）</p><p>　　式中 hm——表示型芯的高度尺寸。</p><p><b>　　7.2 模架的選擇</b></p><p>　　模架是模具的骨架和基體，模具的每個(gè)零件都要置于模架之中。模架一般包括定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模墊板、墊塊、動(dòng)模座板、推板、推板固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等。我國(guó)的注

97、射模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選取模架時(shí)要根據(jù)模具特點(diǎn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　　中小型模架選擇的經(jīng)驗(yàn)公式</p><p>　　W′≤W2-10mm 式（7.7）</p><p>　　式中W′——表示塑件在分型面上的投影寬度；</p><p>　　W2——表示推板寬度。</p>&

98、lt;p>　　L′≤lt-d-30mm 式（7.8）</p><p>　　式中 L′——表示塑件在分型面上的投影長(zhǎng)度；</p><p>　　lt——表示復(fù)位桿在長(zhǎng)度方向上的間距；</p><p>　　d——表示復(fù)位桿直徑。</p><p>　　塑件在分型面上的投影長(zhǎng)度為250mm，投

99、影寬度為190mm，由式7.7和7.8計(jì)算得推板寬度應(yīng)大于200mm，復(fù)位桿在長(zhǎng)度方向上的間距應(yīng)大于340mm。</p><p>　　在本該設(shè)計(jì)中，采用點(diǎn)澆口，一模一腔，推板推出塑件的方式。又因?yàn)橛许樞蛎撃C(jī)構(gòu)和側(cè)向分型機(jī)構(gòu)選定模架為P3型。P3型模架由A2型模架去掉定模座板上的固定螺釘派生而來(lái)，在定模側(cè)多了一個(gè)分型面，方便凝料取出，多用于點(diǎn)澆口模具。模架規(guī)格為W×L=500mm×500mmm

100、。查閱塑料注射模中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的尺寸組合來(lái)確定它的有關(guān)尺寸。導(dǎo)柱直徑為40mm，間距為414mm×440mm，定模座板的厚度為40mm，墊塊的高度為200mm，定模板的厚度為170mm，動(dòng)模板的厚度為40mm，推板的厚度為40mm，模板的螺釘數(shù)量×規(guī)格為4×M12，間距為420×320，推板的螺釘數(shù)量×規(guī)格為4×M12，間距為312×476mm。 </p>

101、<p>　　（1）模具的平面尺寸500mm×500mm＜550mm×650mm（拉桿間距），校核合格。</p><p>　?。?）模具的高度尺寸為530mm，300mm＜530mm＜700mm（模具的最大和最小厚度），校核合格。</p><p>　?。?）模具的開(kāi)模行程</p><p>　　S = H1+H2+a+(5~10)mm

102、=135+135+70+(5~10)mm=350mm＜700mm 式（7.9）</p><p>　　式中 H1——表示塑件脫模所需要的推出距離；</p><p>　　H2——表示塑件的高度；</p><p>　　a——表示型腔板與定模底板分開(kāi)的距離，為模具第二次開(kāi)模行程。</p><p><b>　　校核合格。</b&g

103、t;</p><p><b>　　8 相關(guān)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　8.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1.1 脫模力的計(jì)算</p><p>　　果蔬籃的外形近似矩形，所以塑件計(jì)算脫模力時(shí)可以按照矩形塑件脫模力公式近似計(jì)算。首先確定此塑件是薄壁塑件，只用薄壁塑件脫模力計(jì)算公式計(jì)算脫模力。</

104、p><p>　　F=(N) 式（8.1）</p><p>　　式中S——表示塑件的平均壁厚（m）；</p><p>　　Q——塑件成型平均收縮率，取Q=1%；</p><p>　　E——表示彈性模量,E=1300MPa；</p><p>　　l ——表示被包型芯的長(zhǎng)度（m）；</p&g

105、t;<p>　　——表示脫模斜度, = 3°；</p><p>　　μ——表示塑料的泊松比，μ =0.32；</p><p>　　f ——表示塑料與鋼材之間的摩擦系數(shù)，f =0.15；</p><p>　　A——表示塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積，底部有通孔時(shí)為零；</p><p>　　K——表示由f和決定的無(wú)

106、因次數(shù)， K =1+ f sincos ；</p><p><b>　　F——表示脫模力。</b></p><p>　　由上述公式通過(guò)計(jì)算可得脫模力F=5546N。</p><p>　　8.1.2 塑件脫出機(jī)構(gòu)</p><p>　　因?yàn)榇怂芗潜”谒芗?，所以采用脫模板推出機(jī)構(gòu)比較合適。脫模板又稱推件板。推板推出機(jī)構(gòu)是在型

107、芯的根部安裝一塊與之相配的推板，在塑件的整個(gè)周邊端面上進(jìn)行推出，其工作過(guò)程與推桿推出機(jī)構(gòu)類似。</p><p>　　圖8-1 推板與凸模錐面的配合形式（簡(jiǎn)圖）</p><p>　　這種推出機(jī)構(gòu)作用面積大，推力大而且均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，在塑件上無(wú)推出痕跡，且塑件不易變形。為減少推板與型芯的摩擦，可采用如圖8-1所示的結(jié)構(gòu)，推板與型芯間留有0.2~0.25mm的間隙，并用錐面配合，以防止推板因偏心

108、而溢料。圖8-2所示的是三維圖。</p><p>　　1.導(dǎo)柱 2.推板 3 型芯板 4 推桿</p><p>　　圖8-2 推板與凸模的配合形式（3D）</p><p>　　8.1.3 凝料脫出機(jī)構(gòu)</p><p>　　本設(shè)計(jì)的模具澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口形式，由于澆口與塑件的連接面積較小，在開(kāi)模時(shí)易在澆口處拉斷，而使?jié)部谂c塑件分離，因此澆注系

109、統(tǒng)的凝料必須單獨(dú)從模具中脫出，所以設(shè)置的點(diǎn)澆口流道的脫落機(jī)構(gòu)如圖8-3所示。</p><p>　　圖8-3 模具二維圖</p><p>　　開(kāi)模時(shí)，由于彈簧的作用，A-A分型面先分型，由于凝料下端體積大于上端體積，凝料留在動(dòng)模上。當(dāng)定距螺釘下端的螺母受到模板限位時(shí)，定模停止運(yùn)動(dòng)，動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，模具在B-B處分型。之后推板將塑件推出，同時(shí)手工取出凝料。</p><p>

110、;　　8.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　8.2.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用</p><p>　　注塑模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確配合和可靠地分開(kāi)，以避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要形式有導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和錐面定位兩種。</p><p>　　8.2.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</

111、p><p>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則如下:</p><p>　?。?）導(dǎo)柱應(yīng)合理分布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠高的距離，以保證模具的強(qiáng)度。</p><p>　　（2）導(dǎo)柱一般設(shè)在有型芯的一側(cè)，可以保護(hù)型芯不受損傷；導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，便于塑件脫模。對(duì)于脫模機(jī)構(gòu)為推板推出的模具，有推板的一側(cè)一定要設(shè)有導(dǎo)柱。對(duì)于點(diǎn)澆口三板模、斜導(dǎo)柱和滑塊均在定模的側(cè)向抽芯

112、模具，導(dǎo)柱一般設(shè)在定模一側(cè)。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)比凸模斷面的高度高出6~8mm，以保證在導(dǎo)柱伸入到導(dǎo)套后型芯才進(jìn)入型腔，從而避免型芯與型腔發(fā)生碰撞。對(duì)于脫模機(jī)構(gòu)為推板推出的模具，導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)大于推板的推出距離，以保證推板在推出塑件的過(guò)程始終處于被導(dǎo)向狀態(tài)。</p><p>　?。?）為使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端面應(yīng)做成錐形或半球形。導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。</p>

113、<p>　?。?）導(dǎo)柱導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性，它多采用滲碳鋼（如20鋼、20Cr等）經(jīng)滲碳淬火處理，其表面硬度為48~55HRC，也可采用T8或T10經(jīng)淬火處理。導(dǎo)柱導(dǎo)套配合部分的表面粗糙度要求為Ra=0.8um。</p><p>　　（6）導(dǎo)柱直徑按模具尺寸選取，選取時(shí)參考國(guó)內(nèi)外注射模架標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。</p><p>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套的組合形式如圖8-4所示。</p>

114、<p>　　圖8-4 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的組合形式</p><p>　　8.3 注塑模側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)。斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的主要工作零件是軸線方向與開(kāi)模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱和滑塊，斜導(dǎo)柱伸入滑塊的斜孔中。其工作原理是：開(kāi)模時(shí)，開(kāi)模力通過(guò)斜導(dǎo)柱作用于滑塊，迫使滑塊帶動(dòng)側(cè)型芯在模板內(nèi)的外側(cè)

115、移動(dòng)，當(dāng)側(cè)型芯完全從塑件中抽出，便完成了側(cè)向抽芯；然后，塑件有頂出機(jī)構(gòu)頂出。</p><p>　　8.3.1 機(jī)構(gòu)抽芯距和抽芯力的計(jì)算</p><p><b>　　1. 抽芯距的計(jì)算</b></p><p>　　將側(cè)型芯從成型位置抽至不妨礙塑件的脫模位置所移動(dòng)的距離，稱為抽芯距，用S抽表示。一般情況下，側(cè)向抽芯距通常比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或

116、側(cè)向凸臺(tái)的高度大2~3mm，即</p><p>　　S抽=h+(2~3)mm=40mm 式（8.2）</p><p>　　式中h——表示塑件側(cè)孔或凸臺(tái)的深度，h=37mm。</p><p>　　2. 側(cè)向抽芯力的計(jì)算</p><p>　　塑件在型腔內(nèi)冷凝收縮時(shí)對(duì)型芯側(cè)壁產(chǎn)生包緊力，稱為側(cè)向分型抽芯機(jī)

117、構(gòu)的抽芯力。其受力如圖8-5所示。當(dāng)把側(cè)型芯由塑件側(cè)孔中開(kāi)始抽出時(shí)所需的抽拔力稱為起始抽芯力F。以后繼續(xù)把側(cè)型芯抽至不妨礙塑件推出的位置所需的抽拔力稱為相繼抽芯力。由于起始抽芯力大于相繼抽芯力，故在計(jì)算時(shí)，只要計(jì)算起始抽芯力即可。</p><p>　　圖8-5 塑件抽芯起模力的分析</p><p>　　抽芯力的計(jì)算如下所述：</p><p>　　F抽=