塑料模具畢業(yè)設(shè)計說明書.pdf

1 畢業(yè)設(shè)計（論文） 課題：飲水機龍頭一模兩腔注射模具設(shè)計 系部：機械工程系 專業(yè)：模具設(shè)計與制造 班級：高模具 0604 班 姓名：劉兵 指導(dǎo)老師：謝冬和 企業(yè)指導(dǎo)老師：楊漢欽 株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）評審表 學(xué)生姓名劉兵學(xué)號200604010104040所在系部機械工程系 所學(xué)專業(yè)模具設(shè)計與制造所在班級高模具 0604 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目飲水機龍頭一模兩腔注射模具設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師 審 查 意 見 指導(dǎo)教師簽字： 年月日 評 閱 教 師 評 閱 意 見 評閱教師簽字： 年月日 答 辯 畢業(yè)設(shè)計（論文）標(biāo)題飲水機龍頭一模兩腔注射模具設(shè)計 答辯日期年月日答辯地點 3 記 錄 答 辯 記 錄 畢業(yè)設(shè)計（論文）標(biāo)題飲水機龍頭一模兩腔注射模具設(shè)計 答辯日期年月日答辯地點 用簡潔語言記錄答辯過程，答辯委員會提出的問題和學(xué)生回答情況： 答辯委員會記錄人（簽字） ： 答 辯 委 員 會 評 語 與 成 績 答辯委員會對畢業(yè)設(shè)計（論文）的學(xué)術(shù)評（論文選題意義，所用資料和數(shù)據(jù)的可靠性， 寫作的規(guī)范化與邏輯性，實用性與創(chuàng)新性；主要不足之處，答辯情況及成績） ： 答辯委員會主席（簽字） ： 年月日 本畢業(yè)設(shè)計（論文）成績 4 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 1課題的目的及意義(含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析) 近年來，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越 來越高的要求，2004 年，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升到 30%左 右，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來幾年中，中國塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增 長速度達(dá)到 10%以上的較高速度的發(fā)展。國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量 最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。通過本次畢業(yè)設(shè)計實踐，采用 CAD/CAM(Master CAM、UG、Pro/E)技術(shù)可以使設(shè)計者從繁沉計算和繪圖工件中 得到解脫。采用人機結(jié)合，各盡所長，充分發(fā)揮其人的創(chuàng)造思維能力，控制設(shè) 計過程，使模具設(shè)計趨于合理化。而計算機則發(fā)揮其計算分折和儲存信息的能 力。兩者結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，有利于獲得最優(yōu)的設(shè)計成果，縮短開發(fā)周期 本次畢業(yè)設(shè)計實踐，是對我們所學(xué)知識的一種檢索，我相信它會使我們在各方 面都得到很大的提高。 2課題任務(wù)、設(shè)計內(nèi)容、實現(xiàn)途徑 課題任務(wù)：飲水機龍頭 設(shè)計內(nèi)容：pro/e 造型，模具成型零件設(shè)計，模架調(diào)用，工藝計算，注塑機選用， 充模分析，設(shè)計及制造說明，非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，總裝圖。 實現(xiàn)途徑：搜索資料（圖書館、網(wǎng)上）咨詢指導(dǎo)老師分析零件，PROE 造型 分模及模架調(diào)用，了解其基本的形狀，根據(jù)零件形狀確定設(shè)計方案，工藝性能， 計算有關(guān)的尺寸，繪制模具總裝圖，確定加工方法等 報告人簽名 年月日 3指導(dǎo)老師意見 指導(dǎo)老師簽名 年月日 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名劉兵學(xué)號 20060401010404 0 所在系部機機械工程系 所學(xué)專業(yè)模具設(shè)計與制造所在班級高模具 0604 班 E-聯(lián)系電畢業(yè)設(shè)計（論文）題目飲水機龍頭一模兩腔注射模具設(shè)計 指導(dǎo)教師 姓名 職 稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式 謝冬和講師株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院 本設(shè)計選題根據(jù)（欲解決的問題及其實用價值） ： 隨著社會的飛速發(fā)展，經(jīng)濟的日益增長，人民需求也隨著增長，對于物質(zhì)的需求 更是日益更新，飲水機是日常生活中必備的家具之一，人們對物質(zhì)質(zhì)量的要求的越來 越高，不光是實用、耐用還要求美觀。飲水機的市場廣泛有調(diào)查報告顯示，1997 年 國內(nèi)飲水機市場規(guī)模在 100 萬臺左右，2001 年整個市場規(guī)模已接近 1000 萬臺，呈現(xiàn) 出較快的增長趨勢，其中家庭消費顯示出巨大潛能。2001 年市場銷售量達(dá)到了 384 萬臺，2002 年 14 月份市場銷售量已達(dá)到 172.8 萬臺，家庭消費量占整個飲水機市 場規(guī)模的比重越來越大。專家預(yù)計在未來 2-3 年之內(nèi)，家庭購買飲水機將超過商業(yè)用 戶的市場規(guī)模，飲水機將逐漸成為家庭必備電器之一。 飲水機市場有著令人心動的誘人前景， 但飲水機市場存在的內(nèi)憂外患成為其發(fā)展 的“瓶頸”。 內(nèi)憂：飲水機自身存在著“二次污染”問題。即使完全合格的桶裝水在飲水機上使 用時，細(xì)菌依然會進入飲水機內(nèi)部并在貯水箱及冷水管道內(nèi)壁滋生繁殖，而大部分飲 水機的貯水箱溫度在 30 攝氏度左右， 是培養(yǎng)細(xì)菌的溫床， 20 分鐘左右就能繁殖一代。 其次是雜牌機擾亂市場，“雜牌”飲水機內(nèi)部接觸飲用水零件的抗菌性根本不合格，內(nèi) 部接觸飲用水零件的質(zhì)量不過關(guān)會助長細(xì)菌滋生，直接損害消費者的身體健康。 外患：作為飲水機的連體兄弟桶裝水問題。目前市場上桶裝水質(zhì)量良莠不 齊，所謂唇亡齒寒，即使飲水機再好，如果桶裝水生產(chǎn)不達(dá)標(biāo)，也一樣會影響到飲水 機的聲譽 此次設(shè)計最終目的是為了更好的鞏固和掌握塑料模的相關(guān)知識及了解高分子材料 注成型模具的分類、注射機型號的確定、分型面的位置的確定以及注射模具各組成部 分的設(shè)計(澆注系統(tǒng)、成型零件、導(dǎo)向機構(gòu)、推出機構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、側(cè)向分型與 抽芯機構(gòu)、排氣系統(tǒng)、支承零部件等)了解塑料模具材料的性能。 飲水機作為生活中非常重要的用品，飲水機龍頭的好壞自然決定飲水機的價值， 它要求材料無毒、穩(wěn)定、耐高溫。 專業(yè)方向、基本理論及設(shè)計內(nèi)容（設(shè)計要求和設(shè)計步驟要求詳細(xì)到章節(jié)） ： 一：專業(yè)方向：了解模具設(shè)計的基本原理、塑料模具設(shè)計的前景開發(fā) 二：基本理論： 總個設(shè)計過程包括三個環(huán)節(jié)： 成型前的準(zhǔn)備； 注射過程； 6 塑件的后處理。 而成型前的準(zhǔn)備就必須注意材料的性能和特點。 考慮材料是否符合制件的使用功 能以及材料的流動性，對制件進行工藝分析，進行預(yù)熱處理和干燥處理等等。而注射 過程包括加料、塑化、充模、保壓、倒流、冷卻和脫模等階段。模具標(biāo)準(zhǔn)件的選擇、 脫模斜度的計算、裝配。分型面的設(shè)計。 成型后的處理：當(dāng)注射結(jié)束后進行退火和調(diào)濕處理，保證制件的強度和剛度。在 總個過程要注意個標(biāo)準(zhǔn)件的配合精度和考慮可加工性能。 結(jié)構(gòu)盡量簡單， 考慮經(jīng)濟性。 三：設(shè)計內(nèi)容： 一、確定制品的成型位置及分型面 二、確定模具的型腔數(shù)目 三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計 四、工作零件的設(shè)計和計算 五、抽芯機構(gòu)設(shè)計 六、加熱、冷卻裝置的設(shè)計和計算 七、脫模機構(gòu)的設(shè)計和計算 八、考慮排氣和引氣方式 九、上述設(shè)計步驟完成后，模具結(jié)構(gòu)草圖已基本完成，然后進行動作分析，分 析各機構(gòu)之間工作的協(xié)調(diào)性以及有無干涉現(xiàn)象。 十、繪制模具總裝圖和主要零件的工作圖。模具總裝圖的俯視圖，一般去掉定 模部分，只畫出動模部分?？傃b圖應(yīng)包含必要的尺寸、技術(shù)條件及明細(xì)表。 十一、審核、制造、調(diào)試。模具設(shè)計工作應(yīng)在用戶驗收合格后才真正結(jié)束。 四：設(shè)計要求： 運用所學(xué)知識完成對隔弧板注射模的全部設(shè)計過程，熟練掌握繪圖軟件的應(yīng)用， 精度要求較高，型腔局部設(shè)置固定的鑲件。開模時，這些固定鑲件不能簡單地沿開模 方向與塑件分離，而是必須在塑件脫模時利用斜滑塊連同塑件一起移出模外，然后通 過斜滑塊角度將它與塑件分離，在下一次合模注射之前，再重新將其注入模內(nèi)。 五：設(shè)計步驟 1、零件圖樣的分析 2、根據(jù)零件確定選材 3、零件的工藝分析、經(jīng)濟分析 4、各機構(gòu)的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 5、相關(guān)工作零件的計算 6、零件組裝圖的設(shè)計 7、零件圖的檢測（是否合格） 8、工作原理圖 7 主要參考文獻、資料： 許發(fā)樾主編模具結(jié)構(gòu)設(shè)計. 北京; 機械工業(yè)出版社,2003 賈潤禮, 程志遠(yuǎn)主編. 實用注塑模設(shè)計手冊. 北京: 中國輕工業(yè)出版社,2000 蔣繼宏,王效岳編繪.注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100 例. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2000 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計, 北京: 機械工業(yè)出版社, 1998 陸寧編著.實用注塑料模具設(shè)計. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1997 許鶴峰,陳言秋編著. 注塑模具設(shè)計要點與圖例, 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社,1999 付宏生, 劉京華編著. 注塑制品與注塑模具設(shè)計. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003 許發(fā)樾主編模具結(jié)構(gòu)設(shè)計. 北京; 機械工業(yè)出版社,2003 許發(fā)樾主編.模具常用機構(gòu)設(shè)計. 北京; 機械工業(yè)出版社 2003 陳志剛主編. 塑料模具設(shè)計, 北京; 機械工業(yè)出版社,2002 王鵬駒主編.塑料模具技術(shù)手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1997 李海梅,申長雨主編.注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù). 北京: 化工業(yè)出版社,2002 教 研 室 審 批 意 見 專業(yè)教研室主任簽字： （蓋章） 系 部 審 批 意 見 系部主任簽字： （蓋章） 8 目錄目錄 第 一章工藝分析.11 11 塑料分析.11 常用塑料.11 12產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析.13 13產(chǎn)品經(jīng)濟分析.13 第二章模具設(shè)計.14 21模具型腔數(shù)目的確定.14 22分型面的設(shè)計.14 23型腔布局 15 24模具材料的選用.16 25澆注系統(tǒng)的設(shè)計.17 主流道設(shè)計.17 分流道的設(shè)計.19 澆口的設(shè)計.20 推出力的計算.23 28側(cè)向抽芯與分型機構(gòu)設(shè)計 23 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型.24 斜導(dǎo)柱的設(shè)計.24 2.側(cè)滑塊設(shè)計25 彎銷側(cè)向抽芯機構(gòu)的設(shè)計.26 A.彎銷的設(shè)計.26 29冷卻系統(tǒng).27 210成型零件的設(shè)計.28 一、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.28 二、計算成型零件工作尺寸.29 211 模架的調(diào)用.32 一、模架尺寸的確定.32 二、導(dǎo)向機構(gòu).32 第三章注塑成型工藝簡介.34 3.2 注塑成型工藝條件35 31注塑機的選擇.37 1 注塑機簡介.37 3選擇注塑機.38 4 注射機有關(guān)參數(shù)的校核和最終選擇 39 5 模具開模行程校核40 第四章模 具 的 裝 配.41 1模具的裝配順序.41 2模具工作原理.42 結(jié)論.43 后記.45 9 緒論 近年來， 隨著我國經(jīng)濟的騰飛， 塑料成型加工機械和成型模具發(fā)展十分迅速， 高效，自動化，大型，微型，精密，高壽命的模具在整個模具行業(yè)中所占的比例 越來越大。我國大型、復(fù)雜、精密、高效和長壽命模具又上了一個新臺階，不少 種類模具已能替代進口模具，模具 CAD/CAM 技術(shù)得到了較快推廣應(yīng)用并取得 了良好效果，快速成形制造技術(shù)和設(shè)備有了長足發(fā)展并已開始進入實用推廣階 段，高速銑等新一代制造技術(shù)已被人們重視并開始應(yīng)用。從模具使用角度來說， 要求高效，自動化，作簡便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理，制造容易，低成 本?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝，高效的設(shè)備，先進的模具是必不可 少的三項重要因素。模具與其他機械產(chǎn)品比較，一個重要特點就是技術(shù)含量高、 凈產(chǎn)值比重大。隨著化工、輕工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國的模具工業(yè)近年來一直以 每年1315左右的增長速度高速發(fā)展， 而各行業(yè)對模具的要求也越來越高。 面對市場的變化，有著高技術(shù)含量的模具正在市場上嶄露頭角。隨著工業(yè)發(fā)展， 工業(yè)產(chǎn)品的品種、 數(shù)量越來越多； 對產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要求， 更是趨精美， 華氣。 因此，結(jié)合中國具體情況，學(xué)習(xí)國外模具工業(yè)建設(shè)和模具生產(chǎn)的經(jīng)驗，宣傳、推 行科學(xué)合理化的模具生產(chǎn)，才能推進模具技術(shù)的進步。 注塑成型是熱塑性塑料制件最重要的加工方法。 用此方法加工成型的塑料制 件， 其品種與樣式之多是其他成型方法無可比擬的。 起過程是借助與螺桿的推力， 將已塑化的塑料熔體注入閉合的模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻固化定型后開模得到塑件。 因此，構(gòu)成注塑成型的三個必要條件：一是塑件必須以熔融狀態(tài)進入模腔；二是 塑料溶體必須要有足夠的壓力和流速，以確保及時的充滿整個模腔的各個角落； 三是需有符合制件形狀和尺寸并滿足成型工藝的要求的模具。 注塑成型技術(shù)與其他成型技術(shù)相比較有其獨特的優(yōu)勢，表現(xiàn)在以下幾個方 面：其一是成型物料的熔融塑化和流動造型是分別是在塑料筒和模腔兩處進行， 模具可以始終處于是溶體很快冷凝或交聯(lián)固化的狀態(tài)，從而有利于縮短成型周 期； 其二是先鎖緊模具然后才將塑料溶體注入，加之具有良好的流動性的溶體對 模腔的磨損很小，因而可以用一套模具大批量成型復(fù)雜零件，表面圖形與標(biāo)記清 晰和尺寸精度較高的制品；其三是成型過程的合模、加料、塑化、注塑、啟模和 頂出制品等全部成型作均由注塑機自動完成， 從而使注塑工藝容易全自動化和實 10 現(xiàn)程序控制。但我們也要看到注塑成型的不足之處，由于冷卻條件的限制，很難 用這種技術(shù)制的無缺陷、壁厚的變化又較大的熱塑性塑料制品，另外由于注塑機 和注塑模具的造價很高，成型設(shè)備的啟始投資較大，所以注塑技術(shù)不適合于小批 量制品的生產(chǎn)。 注塑成型又稱注射模塑或注射成型，是熱塑性塑料制品成型的一種重要方 法。 除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型塑 件。注塑成型可以成型各種形狀、滿足眾多要求的塑料制件。注塑成型已經(jīng)成功 地運用于某些熱固性塑料制件、甚至橡膠制品的工業(yè)生產(chǎn)中。 注塑成型的過程是，將粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送入加熱的料筒，經(jīng)加熱 塑化成熔融狀態(tài)， 由螺桿 （或柱塞） 施加壓力而通過料筒底部的噴嘴注入低溫的、 閉合的模具型腔中，經(jīng)冷卻硬化而保持模腔所賦予的形樣，開模取得所注塑成型 塑件，在作上完成了一個周期。 注塑成型是塑料模塑成型的一種重要方法，生產(chǎn)中已有廣泛的應(yīng)用。它具有 以下幾方面的特點： 成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料 制件。 對成型各種塑料的適應(yīng)性強。目前，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可 以用此方法成型，某些熱固性塑料也可以采用注塑成型。 生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。 注塑成型所需設(shè)備昂，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本高，所以注塑成型特別適 合大批量生產(chǎn)。 11 第第 一章一章工藝分析工藝分析 11 塑料分析塑料分析 常用塑料常用塑料 塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類。常用的塑料有聚乙烯（PE） 、聚 丙烯 （PP） 、 聚氯乙烯 （PVC） 、 聚苯乙烯 （PS） 、 丙烯睛丁二烯苯乙烯樹脂(ABS)、 聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA） 、聚酰氨（PA） 、聚甲醛（POM） 、聚碳酸脂（PC） 、 聚對苯二甲酸乙二醇脂（PETP） 、聚四氟乙烯（PTFE） 、酚醛塑料（PF） 、氨基 塑料。 模具設(shè)計時要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo). 該塑件要求大批量生產(chǎn)、精度一般。根據(jù)其用途產(chǎn)品要求材料熱穩(wěn)定好，表面光 潔，無毒，ABS 材料完全滿足這些要求，因此本產(chǎn)品采用 ABS 材料比較適合。 ABS 塑料由于具有較大的機械強度和良好的綜合性能，在電子工業(yè)、機械 工業(yè)、交通運輸、建筑材料、玩具制造等工業(yè)中占有重要地位，特別是稍微大點 的箱體結(jié)構(gòu)以及受力元件， 需要電鍍的裝飾件更是離不開這種塑料。 這里對 ABS 塑料注塑工藝分析如下： （1）ABS 塑料的干燥ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前 進行充分的干燥預(yù)熱，不但能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且 還有助于塑料的塑化，減少制件表面的色斑和云紋。ABS 原料要控制水分在 0.3%以下，注塑前的干燥條件是：干冬季節(jié)在 7580以下，干燥 23h， 夏季雨水天在 8090以下，干燥 48 小時如制件要達(dá)到特別良好的光澤或 制件本身復(fù)雜，干燥時間更長，達(dá) 816h。因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧 斑是往往被忽略的一個問題。最好將機臺的料斗改裝成熱風(fēng)料斗干燥器，以免干 燥好的 ABS 在料斗中再度吸潮，但這種料斗要加強濕度監(jiān)控，在生產(chǎn)偶然中斷 時，防止料的過熱。 （2）注射溫度ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系有別于其他無定型塑料。在 融化過程溫度升高時，其熔融實際上降低很小，但一旦達(dá)到塑化溫度.（適宜加 12 工的溫度范圍）如果繼續(xù)盲目升溫必將導(dǎo)致耐熱性不太高的 ABS 的熱降解反應(yīng) 而使熔融粘度增大，注塑更困難，塑件的機械性能也下降了。所以 ABS 的注塑 溫度雖然比聚苯乙烯等塑料的更要高，但不能像后者那樣有較寬松的升溫范圍。 某些溫控不良的注塑機，當(dāng)生產(chǎn) ABS 制件到一定數(shù)量時往往或多或少地在制件 上發(fā)現(xiàn)嵌有黃色或褐色的焦化粒， 而且很難利用加新料對空注射等方法將其清除 排出。究其原因，是 ABS 塑料含有丁二烯成分，當(dāng)某塑料顆粒在較高的溫度下 牢牢地粘附在螺槽中一些不易沖刷的表面上，受到長時間的高溫作用時，將造成 降解和碳化。既然偏高溫作對 ABS 可能帶來問題，故有必要對料通各段爐溫進 行限制。當(dāng)然，不同類型和構(gòu)成的 ABS 的適用爐溫也不同。如柱塞式績，爐溫 維持在 180230；螺桿機，爐溫維持在 160220。特別值得提出的是， 由于 ABS 的加工溫度較高，對各種工藝因素的變化是敏感的。所以料筒前端和 噴嘴部分的溫度控制十分重要。實踐證明，這兩部分的任何微笑變化都將在制件 上反映出來。溫度變化越大將會帶來熔接縫、光澤不佳、飛邊、粘模、變色等缺 陷。 （3）注射壓力ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，所以注射時 采用較高的注射壓力。當(dāng)然并非所有的 ABS 制件都要施加高壓，對小型、構(gòu)造 簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。注射過程中，澆口封閉瞬間型腔內(nèi) 的壓力大小往往決定了制件的表面質(zhì)量及銀絲狀缺陷的程度。壓力鍋小，塑料收 縮率大，與型腔表面脫離接觸的機會較大，制件表面霧化。壓力過大，塑料與型 腔表面摩擦作用強烈，容易造成粘模。 （4）注射速度ABS 料采用中等注射速度效果較好。當(dāng)注射速度過快時，塑料 易燃焦或分解析出氣化物，從而在制件上出現(xiàn)熔接縫、光澤差及澆口附近塑料發(fā) 紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄壁及復(fù)雜制件時，還是要保證有足夠高的注射速度，否則 難以充滿。 （5）模具溫度ABS 的成型溫度相對較高，模具溫度也較高。一般調(diào)節(jié)模溫為 7585，當(dāng)生產(chǎn)具有較大投影面積制件時，定模溫度要求 7080，動定 模溫度要求 5060。在注射較大的、構(gòu)型復(fù)雜的、薄壁的制件時，應(yīng)考慮專 門對模具加熱。為了縮短生產(chǎn)周期，維持模具溫度的穩(wěn)定，在制件取出后可采用 冷水浴、熱水浴或其他機械定型法來補償原來在型腔內(nèi)冷固定型的時間。 13 （6）料量控制一般注塑機注 ABS 塑料時，其每次注射量僅達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的 75%，為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定，表面光澤，色調(diào)的均勻，要求注射量為 標(biāo)定注射量的 50%為宜。 本設(shè)計綜合 ABS 的性能和現(xiàn)狀及將來的發(fā)展方向， 考慮到 ABS 的成型工藝 將通過查閱各方面資料設(shè)計出一套制造方便、結(jié)構(gòu)合理的模具。 12產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析 從圖 1.1 可看出這個產(chǎn)品類似于三通管的形狀，兩處螺紋，中部 一處修飾花紋， 大多為圓弧過度，該產(chǎn)品最適合對半開的側(cè)向分型 ， 這樣大大簡化了模具結(jié)構(gòu)，另加側(cè)向抽芯。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單，有幾 處豎直邊需設(shè)計脫模斜度， 一般脫模斜度取 1 。 。 圖1.1 13產(chǎn)品經(jīng)濟分析產(chǎn)品經(jīng)濟分析 隨著社會的污染越來越嚴(yán)重，人們對自來水的信用度大打折扣。大都 數(shù)人都對飲水機有很大的興趣。因此飲水機在全球的市場非常大，而 且由于 ABS 材料的發(fā)展前景很好。該產(chǎn)品可以大量生產(chǎn)。 14 第二章第二章模具設(shè)計模具設(shè)計 21模具型腔數(shù)目的確定模具型腔數(shù)目的確定 注射模有一模一腔也有一模多腔。 其數(shù)目的確定要從以下幾個方面考 慮： 產(chǎn)品的尺寸及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 塑件的尺寸精度型腔越多，精度也相對降低。這不僅由于型 腔加工精度產(chǎn)差，也由于熔體在模具內(nèi)流動不均所致。 制造難度多腔模比單腔模的難度大。 制造成本多腔模高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)關(guān)系。從塑 單件成本中所占的費用比例來看比單腔模低。 注塑成型的生產(chǎn)效益。從表面上看，多腔模比單腔模高的多， 單多腔模所使用的注射極大，每一注射循環(huán)期長而維持費用高 該產(chǎn)品由于需要側(cè)向分型并且有側(cè)抽，也就是三側(cè)抽。這幾個條件完 全約束了型腔的數(shù)目，該產(chǎn)品的模具最多只能設(shè)計成一模兩腔，這樣 就是天、地、左、右四個方向運動。 22分型面的設(shè)計分型面的設(shè)計 選擇分型面的原則 1.應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 2.應(yīng)有利于塑件脫模 3.應(yīng)保證塑件的質(zhì)量 4.應(yīng)有利于排氣 5.應(yīng)便于模具的加工制造 6.應(yīng)有利于側(cè)向分型和抽芯 7.應(yīng)盡量減小脫模斜度給塑件大小端尺寸帶來的差異 8.應(yīng)考慮注射機的技術(shù)參數(shù) 15 對于高度較大的塑件， 為了取出塑件所需要的開模距離必須小于注射 機的最大開模距離。 在實際設(shè)計中， 對于某一塑件， 以上分型面原則有時可能發(fā)生矛盾同， 不能全部符合，應(yīng)根據(jù)實際情況，以滿足主要要求為宜。 此模具的分型面如圖 2.1 圖2.1 從圖中可以看出該模具采用側(cè)向分型和抽芯。 23型腔布局型腔布局 對于多型腔模具，由于型腔模具的排布與澆注系統(tǒng)密切相關(guān)，所以在模具設(shè)計時 應(yīng)綜合加以考慮。 型腔的排布應(yīng)使每個型腔能通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分 得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體能同時均勻地充填每一個型腔，從而使各個 型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。 型腔在模板上通常采用圓形排列、H 形排列、直線形排列以及復(fù)合排列等在 設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點： 16 1、盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，保證制件質(zhì)量的均一和 穩(wěn)定。 2、型腔的布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料 現(xiàn)象。 3、盡可能使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。 4、型腔的圓形排列所占的模板尺寸大，雖然有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工困 難。 在一般情況下，常用直線形排列和 H 或 O 形排列。 該產(chǎn)品的擺放如總裝圖所示， 制件的中心應(yīng)相距 60MM， 因為制件的半為 10MM， 這樣制件與制件之間就只有 40MM，這樣司筒就不會與頂棍孔干涉， 而頂棍孔的 規(guī)格一般有兩種 35 或 40。 24模具材料的選用模具材料的選用 塑料模具鋼的具有以下特點。 1. 塑料模具用鋼涵蓋廣泛，從普通鋼材到專用剛才動有。這在塑料模 具初期更加明顯，如今已日趨正規(guī)和高級。專門用鋼已自成體系，模具用 鋼的化學(xué)成分和合金工具鋼的基本相同，但其冶金質(zhì)量更高，加工精良， 對熱處理有利。 2. 塑料模具鋼性能要求嚴(yán)格，熱處理難度大。 3. 為避免模具零件在強韌化過程中的變形或其他熱處理問題，模具鋼 以預(yù)硬化形式供應(yīng)市場已較普遍。 4. 以石化產(chǎn)品為原料的塑料制品，某些度不同的腐蝕性，所以耐蝕鋼 應(yīng)用也較多。 5. 配合預(yù)硬化鋼、非調(diào)質(zhì)剛的應(yīng)用，易切削性也是塑料模具鋼的特點。 我國過去無專用的塑料模具鋼，一般塑料模具用正火的45和40Cr 經(jīng)調(diào) 質(zhì)后制造，因而模具硬度低、耐磨性差，表面粗糙度值高，加工出來的塑 料產(chǎn)品外觀質(zhì)量較差，而且模具使用壽命低；精密塑料模具及硬度高塑料 模具采用 CrWMo、Cr12MoV 等合金工具鋼制造，不僅機械加工性能差， 而且難以加工復(fù)雜的型腔，更無法解決熱處理變形問題。由此，國內(nèi)對專 用塑料模具用鋼進行了研制，并獲得了一定的進展。我國已有了自己的專 用模具鋼系列， 目前已納入國家標(biāo)準(zhǔn)的有兩種， 即3Cr2Mo 和3Cr2MnNiMo， 納入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的已有20多種，已在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用十多種新型塑料模具鋼， 17 初步形成了我國塑料模具用鋼體系。 1.2. 近期塑料模具用鋼開發(fā)應(yīng)用的動向 1. 發(fā)展易加工、拋光性好的材料 隨著光盤、磁盤、棱鏡等精密件的生產(chǎn)，對易加工鏡面鋼的要求增加。 這種鋼含非金屬雜質(zhì)少，金相組織細(xì)致均一，沒有纖維方向性。它是塑料 模具鋼材的主要發(fā)展方向。 2. 耐蝕鋼 模具在長期運轉(zhuǎn)和保持過程中，容易生銹受蝕，而且近來隨著塑料成 型中添加各種成分，模具更容易受蝕。因此要求提高母材機體的耐腐蝕性 能，開發(fā)了一些耐蝕不銹鋼材。 3. 馬氏體時效合金鋼 這種剛才具有足夠的力學(xué)性能和突出的工藝性能，特別是有較高的強 度、韌度、耐磨性、低的熱膨脹系數(shù)，是制造注塑模的好鋼材，但是價格 貴。 4. 硬質(zhì)合金 主要用于制作壽命要求很高，制件生產(chǎn)批量大的模具。 25澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指塑料溶體從注射噴嘴出來后，到達(dá)型腔之前在模具中所流經(jīng)的通 道。其作用是將溶體從噴嘴平穩(wěn)地引進型腔，并在溶體充模和固化定型過程中， 將注射壓力和保壓力充分傳到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、表 面光潔和尺寸精確的塑料制品。 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注 系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴4個部分組成。其設(shè)計原則1、適應(yīng)塑 料的工藝性；2、排氣良好；3、流程應(yīng)盡量短；4、防止型芯變形和嵌件位移；5、 整修應(yīng)盡量方便；6、防止塑件變形翹曲；7、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng) 盡量小，容積也應(yīng)盡量小；8、澆注系統(tǒng)的位置應(yīng)盡量與模具的軸線對稱，澆注 系統(tǒng)與型腔的布置應(yīng)盡量減小模具的尺寸。 主流道設(shè)計主流道設(shè)計 主流道是指連接注塑機噴嘴與分流道的塑膠通道， 是溶料注入模具最先經(jīng)過的一 18 段空間， 其形狀、 大小會直接影響塑膠的流動速度和注塑時間。 主流道的形式有： 垂直式圖2.2、傾斜式圖2.3。 圖2.2圖2.3 這套模具沒有特殊的要求所以選用了垂直式 SBB 類型的。 a主流道設(shè)計成圓錐形， 其錐角可取 16， 流道壁表面粗糙度取 Ra=0.63 m，且加工時應(yīng)沿道軸向拋光。 b主流道如端凹坑球面半徑 R2 比注射機的、噴嘴球半徑 R1 大 12 mm；球 面凹坑深度 35mm； 主流道始端入口直徑 d 比注射機的噴嘴孔直徑大 0.51mm； 一般 d=2.55mm。 c主流道末端呈圓無須過渡，圓角半徑 r=13mm。 d主流道長度 L 以小于 60mm 為佳，最長不宜超過 95mm。 e主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用 T8A，熱處理淬火 后硬度 5357HRC。 19 分流道的設(shè)計分流道的設(shè)計 在設(shè)計多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時，應(yīng)設(shè)置分流道。此模具 采用的是潛伏的側(cè)澆口那分流道應(yīng)設(shè)計成如圖2.4 圖 2.4 分流道的截面形式有很多圓形、梯形、U 形、半圓形。這些流道都各有優(yōu)缺點。 1設(shè)計要點 a分流道長度應(yīng)保證形腔合理布局，并有足夠強度，在去除流道凝料方便的 前提下盡量取短， 流道過長則使塑料流動阻力大， 壓力損失大， 塑料易過早硬化， 并使模具外行及料把增大，不利于填充型腔。一般分流道的長度為主澆口大端直 徑的 12.5 倍。 b多型腔時，各型腔的分流道距離應(yīng)盡量一致，分流道截面應(yīng)等于或大于各 澆口截面之和。 c分流道應(yīng)平直。盡量避免彎曲拐角，轉(zhuǎn)動方向處應(yīng)圓滑平穩(wěn)。 d分流道的斷面形狀及尺寸的大小，應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件壁厚、塑 件形狀、所用塑料工藝特性、注塑速率、分流道長度等因素確定。斷面過小，會 降低單位時間內(nèi)輸送的塑料量，并使填充時間延長，塑件常出現(xiàn)缺料、波紋等缺 陷；斷面過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量，延 長冷卻時間?？傊?，要求所設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保證合理的 20 填充時間。我所設(shè)計的是原形分流道，它一般斷面的直徑 D 一般在 212mm 的范 圍內(nèi)變動。 2分流道表面粗糙度 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 流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 1.6 m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而 與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差， 以保證熔體流動時具有適宜的剪切速 率和剪切熱。 3在設(shè)計時考慮到以上的原則有兩種設(shè)計形式： 圓形截面分流道和梯形截面分 流道。下面是這兩種形式的比較： 圓形截面分流道：在相同截面積的情況下，其比面積最小，它的流動性和傳 熱性都好。 梯形截面分流道：在相同截面積的情況下，其比面積大，塑料熔體熱量散失 及流動阻力均不大。 比較以上的兩種形式，再考慮加工的經(jīng)濟性，采用圓形截面分流道更符合設(shè) 計的要求，故本模具的分流道設(shè)計形式采用了圓形截面分流道的形式。 澆口的設(shè)計澆口的設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系 統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對 塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 1澆口的選用 它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道,這里我們采用側(cè)澆口：它能方便地調(diào)整沖 模時的剪切速率和澆口封閉時間。澆口之壓力損失大，必須高之射出壓力。側(cè)澆 口適用一模多腔，能大大提高生產(chǎn)率，減少澆注系統(tǒng)而且去除澆口方便。 2澆口位置的選用 模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進一步修改澆口 尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合 21 理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)， 同時澆口位置的不同還影響模具 結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇。 由于產(chǎn)品外觀的要求這里采用潛伏式點澆口， 既適合于兩板模也符合產(chǎn)品的要求 圖 2.5 圖2.5 澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式， 設(shè)計應(yīng)盡量保證所 有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況 下， 應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、 形狀及截面尺寸相同 （型 腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型 工藝條件達(dá)到一致， 這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 顯然， 我們設(shè)計的模具是平衡式的， 即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同。 26排氣的設(shè)計排氣的設(shè)計 排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二 是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。 越是薄壁制品， 越是遠(yuǎn)離澆口的部位， 排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。 另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開 設(shè)， 因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺 22 陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高 的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分 的。適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模 壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機 器的能量消耗。其設(shè)計往往主要靠實踐經(jīng)驗，通過試模與修模再加以完善，此模 我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。 27推出機構(gòu)推出機構(gòu)的設(shè)計的設(shè)計 注射成型后的塑件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機構(gòu)稱為 推出機構(gòu)。 推出機構(gòu)的動作通常是由安裝在注射機上的頂桿或液壓完 成。 (1) 設(shè)計推出機構(gòu)時應(yīng)盡量使塑件留與動模一側(cè)由于推出機構(gòu)的動作是通過 注射機的動模一側(cè)的頂桿或液壓缸來驅(qū)動的，所以，在一般情況下，模具的推出 機構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。 (2) 塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞為了使塑件在推出過程中不發(fā)生變 形和損壞，設(shè)計模具時應(yīng)仔細(xì)進行塑件對模具包緊力和粘附力大小的分析與計 算，合理地選擇推出的方式、推出的位置、推出零件的數(shù)量和推出面積等。 (3) 不損壞塑件的外觀質(zhì)量對于外觀質(zhì)量要求較高的塑件， 塑料的外部表面盡 量不選擇推出位置，即推出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。對于塑件內(nèi)外表面均 不允許存在推出痕跡時， 應(yīng)改變推出機構(gòu)的形式或設(shè)置專為推出使用的工藝塑料 塊，在推出后再將工藝塑料塊與塑件分離。 (4) 合模時應(yīng)使推出機構(gòu)正確復(fù)位實際推出機構(gòu)時， 應(yīng)考慮合模時推出機構(gòu)的 復(fù)位斜導(dǎo)桿和斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯及其他的特殊的情況下， 應(yīng)考慮推出機構(gòu)的先撫慰 問題等。 (5) 推出機構(gòu)應(yīng)動作可靠推出機構(gòu)在推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單， 動作可靠、靈活，知道容易。 由 于 產(chǎn) 品 是 圓 筒 形 壯 所 以 設(shè) 計 司 筒 推 出 為 最 合 理 的 推 出 方 式 圖 2.6 23 圖2.6 推出力的計算推出力的計算 注射成型以后， 塑件在模具中冷卻定型， 由于體積收縮， 對型腔產(chǎn)生包緊力， 塑件必須克服磨擦阻力才能從模腔中脫出。 按力的平衡原理，列出平衡方程式： Ft=AP(cos-sin) 在式中塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為 0.10.3； A塑件包絡(luò)型芯的面積； P塑件對型芯的單位面積上的包緊力,模外冷卻一般取 （2.4 3.9）10 7；模內(nèi)冷卻的塑件，取 0.8X1071.2X107。在此取中間值 1.0 10 7。 Ft脫模力（推出力） ； 型芯的脫模斜度，在本模具中為 1 0。 塑件與鋼的摩擦系數(shù)，為 0.10.3。 A=282.6*2=565.2mm 2 Ft=Ap(cos-sin) =565.2（0.2cos1 0-sin10）=548.244KN 28側(cè)向抽芯與分型機構(gòu)側(cè)向抽芯與分型機構(gòu)設(shè)計設(shè)計 當(dāng)注射模成型的塑件上內(nèi)側(cè)或外側(cè)具有孔、凹坑或凸臺，妨礙制件直接脫模 時， 模具上成型該處的零件必須制成側(cè)向移動的結(jié)構(gòu)，在塑件推出之前必須先將 側(cè)向成型零件抽出，然后再從模具中推也塑件。 從圖中可以看出該模具需要采用側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)， 模具分型面是從產(chǎn)品 24 的中間對半開，并且側(cè)壁有一個管位。 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型斜導(dǎo)柱側(cè)向分型 斜導(dǎo)柱式側(cè)向分型利用斜導(dǎo)柱等傳動零件，把垂直的開模運動傳遞給側(cè)向瓣 合模塊， 使之產(chǎn)生側(cè)向運動并完成分型動作。 這類機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊， 動作安全可靠， 加工制造方便，是當(dāng)前最常用的側(cè)向分型機構(gòu)。 斜導(dǎo)柱的設(shè)計斜導(dǎo)柱的設(shè)計 A. 斜導(dǎo)柱形壯的設(shè)計 斜導(dǎo)柱的形壯如圖 2.7 所示。工作端可以是錐臺也可以是圓形。 圖 2.7 斜導(dǎo)柱的材料多為 T8、T19 等碳素工具鋼，也可用 20 鋼滲碳處理，熱處理要求 硬度 HRC=55.表面粗糙度 Ra=0.8 m 。斜導(dǎo)柱固定端與模板之間可采用 H7/m6 過渡配合。 斜導(dǎo)柱工作部分與滑塊上斜導(dǎo)柱孔之間采用 H11/b11 或兩者之間采用 0.40.5 的大間隙配合。當(dāng)然在有要求做延時分型的時候斜導(dǎo)柱與斜導(dǎo)柱孔的 間隙可放大到 23 mm 。 B. 斜導(dǎo)柱的傾斜角度計算 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中斜導(dǎo)柱與開合模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角 a，通過受力分析與理論計算可知，斜導(dǎo)柱的傾斜角 a 取 22 度 33 分比較理想， 一般在設(shè)計時取 a=25 度，最常用的是 12 0=a=220。 （斜導(dǎo)柱的傾斜角度越大可 以在開模距離較短的情況下得到較大的滑塊行程，但是鎖模力也會越大，斜導(dǎo)柱 的最佳傾斜角度必須在 15 度到 25 度之間） 。 b.滑塊鎖緊傾斜角度（b=a+23 度，防止合模產(chǎn)生干涉，及開模時減少摩擦） 。 25 滑塊移動距離等于側(cè)孔深度再加上 3mm 的安全距離，該模具的抽出距離為 10mm， 那么抽出的距離為 13mm 或大于 13mm。 c.斜導(dǎo)柱的作用長度為 65mm， 傾斜角度假設(shè)為 11 度。 那么抽出距離可達(dá)到 12mm， 所以可以達(dá)到要求。 C.抽芯力的計算由于塑件包緊在側(cè)向型芯或粘附在側(cè)向型腔上， 因此在各種類型 的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中，側(cè)向分型與抽型必然會遇到抽拔的阻力，側(cè)向分型與 抽芯的力（或稱為抽拔力）一定要大于抽拔阻力。側(cè)向抽拔力可按公式計算，即 Ft=AP(cosa-sina). 2.側(cè)滑塊設(shè)計側(cè)滑塊設(shè)計 A.A.側(cè)滑塊的連接側(cè)滑塊的連接 側(cè)滑塊的斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中的一個重要零部件，它上面安裝有側(cè) 向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運動精度保證。側(cè)滑塊 的結(jié)構(gòu)形壯可以根據(jù)具體塑件和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計，既可以與型芯做成一個整 體， 也可采用組合裝配結(jié)構(gòu)。這套模具因為是側(cè)向分型結(jié)構(gòu)斜滑塊直接與模仁用 螺釘連接固定。 B B 導(dǎo)滑槽的設(shè)計導(dǎo)滑槽的設(shè)計 斜導(dǎo)柱的側(cè)向分型機構(gòu)工作時，側(cè)滑塊在一定精度要求的導(dǎo)滑槽內(nèi)側(cè)一定的 方向做往復(fù)運動。該模具由于位置限制導(dǎo)滑槽將設(shè)計成 T 型如圖 2.8，T 型導(dǎo)滑 裝在滑塊的內(nèi)部同，優(yōu)點就是占用空間小。 26 圖 2.8 C.C. 楔緊塊的設(shè)計楔緊塊的設(shè)計 楔緊塊的作用是保證成型過程中將滑塊楔緊在成型位置，防止模腔內(nèi)的溶體 壓力使滑塊后退。 楔緊塊與定模座板做成整體， 特點是牢固、 剛性好、 楔緊力大， 但加工不便，磨損后修復(fù)困難；楔緊塊的楔角 a 應(yīng)略大于斜導(dǎo)柱的斜角 a1，一 般為 a1=a+23 度。 彎銷側(cè)向抽芯機構(gòu)的設(shè)計彎銷側(cè)向抽芯機構(gòu)的設(shè)計 A.彎銷的設(shè)計彎銷的設(shè)計 彎銷式側(cè)向抽芯機構(gòu)的工作原理與斜導(dǎo)柱式相同， 不同之處僅在于結(jié)構(gòu)上使 用了非圓截面的彎銷代替斜導(dǎo)柱。通常，彎銷及其導(dǎo)滑孔的制造困難一些，但是 彎銷也有一些斜導(dǎo)柱所不及的優(yōu)點。 彎銷的特點 1 強度高，可采用較大的傾角。彎銷一般采用矩形截面，抗彎截面系數(shù)比斜 導(dǎo)柱大，因此抗彎強度較高，可以采用較大的傾角 a，所以在開模距相同的條件 下，使用彎銷可比斜導(dǎo)柱獲得較大的抽拔距。 2 可以延時抽芯，彎銷與側(cè)滑塊之間的間隙可以根據(jù)延時抽芯的需要而設(shè) 計，開模時，空駛一段距離后彎銷才開始側(cè)抽芯，這樣延時抽芯后，塑件在側(cè)抽 芯之前，在側(cè)滑塊的限制下已基本脫開主型芯。 3 可以變角度側(cè)抽芯。 由于側(cè)向抽芯的距離比較大如果設(shè)計成斜導(dǎo)柱那么傾斜角度會非常大甚至 裝不下，所以將彎銷裝在模具的外側(cè)。 B B 側(cè)向抽芯滑塊設(shè)計側(cè)向抽芯滑塊設(shè)計 滑塊在運動的時候必須順利、 平穩(wěn)才能保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生卡滯或 跳動等現(xiàn)象，否則會影響制品的質(zhì)量、模具壽命等。采用整體式的。導(dǎo)滑槽直接 開在模板上。 27 C C 楔緊裝置楔緊裝置 圖圖 2.92.9 如圖 2.9利用銷將滑塊壓緊。 因為利用彎銷與圓銷的配合抽芯在滑塊的 外側(cè)沒有空間設(shè)置楔緊裝置。 29冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 將熔融的高溫塑膠注入模具的型腔后，需將高溫的塑膠通過冷卻系統(tǒng)加速冷卻， 以提高生產(chǎn)的效率及零件的質(zhì)量。 注塑成形時， 模具的溫度直接影響塑膠的填充和零件的質(zhì)量， 也影響到注塑周期。 因此在模具注塑生產(chǎn)零件時，必須對模具進行有效的冷卻，使模具溫度保持在一 定的范圍內(nèi)。 冷卻系統(tǒng)是一種在保證材料填充和零件質(zhì)量的條件下， 以利用熱能傳遞的原 理，將模具中的高溫隨著冷卻液的不斷循環(huán)流通，實現(xiàn)溫度的降低，以達(dá)到提高 生產(chǎn)效率的系統(tǒng)。 模具冷卻介質(zhì)通常有水，空氣，油，但常用的是水。水的熱容量大，成本低， 且低于室溫的水也容易獲得。 用水冷卻即在模具型腔周圍或型腔內(nèi)開設(shè)冷卻水道，利用循環(huán)水將熱量帶 走，維持恒溫。如果模具溫度沒有控制在一定的溫度范圍內(nèi)，不正常的模溫可能 28 造成的各種缺陷有：1、當(dāng)模溫過低時：塑件不足、表面波紋、裂紋、表面不光 潔、膠件脆弱、膠件透明度低等。2、模溫過高：扭曲變形、表面不光潔、膠件 粘模等。3、模溫不均：尺寸不穩(wěn)定、扭曲變形、裂紋、脫模不良等。 一般注射到模具型腔內(nèi)的塑料溫度為 200 攝氏度左右，塑料處在熔融狀態(tài)， 而塑件固化后從模具型腔中取出時的溫度在 60 攝氏度以下。熱塑性塑料在注射 成型后，必需對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快傳給模具，以便使 塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 根據(jù)經(jīng)驗，冷卻水道直徑有 6mm、8mm、10mm、12mm、14mm 這 5 種形式，冷 卻水道直徑選擇需根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的大小、冷卻面積及模仁的大小來選擇。水道距 離模仁型腔在 1018mm 之間，最小值為 10mm，水道距離型芯及螺釘最小的距離 須保證 3.5mm，水道間的中心距為 3D5D，該模具的水路設(shè)計如圖 3.0 所示。 圖3.0 210成型零件的設(shè)計成型零件的設(shè)計 一、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲 塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、 料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形 29 狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有 較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑 件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模 方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零 件結(jié)構(gòu)設(shè)計， 計算成型零件的工作尺寸， 對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 由于該模具采用哈佛形式的那模仁為對半開的形式如圖 3.1 所示 （型芯）如 圖 3.2 所示（型腔） 圖 3.1 圖3.2 二、二、計算成型零件工作尺寸計算成型零件工作尺寸 查閱相關(guān)資料，查得 ABS 收縮率為 0.40.7，取 ABS 的平均成形收縮 為 055%，塑件未注公差按照 SJ1372-78 中 4 級精度公差值選取。 型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6，模具制造公差z=/4；取 X=0.75. 30 200-0.22 （Lm）0+ z=（1+Scp）Ls-0.75 0+ z =（1+0.0055）20-0.750.220+022 0.25 =19.90+0.055 16.50-0.28 （Lm）0+ z=（1+s）Ls-0.28 0+ z =（1+0.0055）16.5-0.750.280+0.28 0.25 =16.10+0.07 50-0.14 (Lm）0+ z=（1+s）Ls-0.14 0+ z =（1+0.0055）5-0.140.750+0.14 0.25 =4.90+0.035 100-0.16 (Lm）0+ z=（1+s）Ls-0.16 0+ z =（1+0.0055）10-0.160.750+0.16 0.25 =9.90+0.04 80-0.16 (Lm）0+ z=（1+s）Ls-0.16 0+ z =（1+0.0055）8-0.160.750+0.16 0.25 =7.90+0.04 型腔深度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具制造公差z=/4 取 X=0.67。 430-0.12 （Hm）0+ z=（1+s）Hs-0.67 0+ z =（1+0.0055）43-0.670.120+0.12 0.25 =43.60+0.03 310-0.28 （Hm）0+ z=（1+s）Hs-0.67 0+ z 31 =（1+0.0055）31-0.670.280+0.28 0.25 =31.150+0.07 型芯徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1/6；模具制造公差z=/4；取 X=0.75. 130+0.18 （Lm）0-z= （1+s）Ls+0.75 0- z =（1+0.0055）13+0.750.18 0-0.18 0.25 =13.2 0-0.045 50+0.14 （Lm）0-z=（1+s）Ls+0.75 0- z =（1+0.0055）5+0.750.14 0-0.14 0.25 =5.14 0-0.035 3.50+0.16 （Lm）0-z=（1+s）Ls+0.75 0- z =（1+0.0055）3.5+0.750.16 0-