塑料模設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.doc

常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模設(shè)計(jì)指導(dǎo)書惲達(dá)明 編寫2007年9月塑料模設(shè)計(jì)指導(dǎo)塑料模課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過對一副完整的塑料模具設(shè)計(jì)的綜合性訓(xùn)練，要求達(dá)到如下目的： 訓(xùn)練學(xué)生熟練查閱相關(guān)技術(shù)資料,如：模具設(shè)計(jì)與制造手冊、塑料模結(jié)構(gòu)圖冊等。進(jìn)一步熟悉生產(chǎn)實(shí)踐中形成的經(jīng)驗(yàn)算法及數(shù)據(jù)，并將之運(yùn)用于設(shè)計(jì)中。掌握塑料模設(shè)計(jì)的基本程序和方法，綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)課程的技術(shù)知識，并按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 鑒于目前塑料模設(shè)計(jì)與制造的生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)課題應(yīng)以塑料注射模為主，待設(shè)計(jì)的塑料模具結(jié)構(gòu)應(yīng)以中等復(fù)雜程度為宜，塑料模設(shè)計(jì)中介紹的幾種主要的模具機(jī)構(gòu)在課題中要盡量有所體現(xiàn)。設(shè)計(jì)課題應(yīng)以課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式提前下達(dá)，以便學(xué)生及時(shí)消化塑件的各項(xiàng)技術(shù)要求，醞釀模具結(jié)構(gòu)方案等。 塑料模課程設(shè)計(jì)可分為7個(gè)階段。 (1)塑件成型工藝分析； (2)醞釀模具結(jié)構(gòu)方案并繪制結(jié)構(gòu)草圖； (3)論證設(shè)計(jì)方案并繪制模具裝配圖； (4)模具零件設(shè)計(jì)； (5)審核全套模具圖紙； (6)編制課程設(shè)計(jì)說明書； (7)答辯或面批，評定成績。 設(shè)計(jì)時(shí)間各校根據(jù)各自的具體情況安排。在設(shè)計(jì)時(shí)間確定的前提下，指導(dǎo)教師應(yīng)制定課程設(shè)計(jì)進(jìn)程表，以便具體明確課程設(shè)計(jì)階段各天的基本任務(wù)。課程設(shè)計(jì)的最終成績評定建議以模具全套圖紙的質(zhì)量考核為主，其中模具裝配圖設(shè)計(jì)情況占35，模具零件設(shè)計(jì)占35。另由指導(dǎo)教師結(jié)合學(xué)生每天的工作情況記錄考核工作態(tài)度(占10)、獨(dú)立思考能力(10)及課程設(shè)計(jì)說明書成績(10)。最終指導(dǎo)教師通過答辯或面批了解學(xué)生對塑料模設(shè)計(jì)知識的掌握程度，對總成績在10范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。一、塑料模設(shè)計(jì)的基本思路 塑料模設(shè)計(jì)要考慮的問題是多方面的。既要考慮塑件的工藝性及塑料成型加工工藝方面的問題，又要考慮模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備方面的問題，設(shè)計(jì)的模具應(yīng)在確保塑件各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧模具的強(qiáng)、剛度、壽命、操作的安全方便及制造維修容易程度等。為此，須掌握塑料模設(shè)計(jì)的基本思路。（一）、塑件成型工藝分析 通常給予模具設(shè)計(jì)者的只是塑件圖紙。設(shè)計(jì)前可圍繞以下幾點(diǎn)收集、分析和熟悉設(shè)計(jì)資料。1塑料成型特性 根據(jù)塑件圖中注明的塑料名稱，查閱該塑料的比重、比容、收縮率及流動(dòng)性能等特性，記下備用。 2塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 認(rèn)真分析塑件圖，審核塑件的幾何形狀、尺寸公差等級、表面粗糙度、塑件壁厚及其他技術(shù)要求，必要時(shí)還須廠解該塑件所屬的部件圖或組件圖、塑件的載荷特性及其數(shù)值、使用條件(溫度、介質(zhì)、輻射等)、使用壽命等。學(xué)生還可提出塑件結(jié)構(gòu)工藝性的不合理之處的修改建議，并征詢指導(dǎo)教師的意見后加以修改。 3塑件的生產(chǎn)批量 塑件的生產(chǎn)類型是小批、中批還是大批，塑件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、批量、件數(shù)等對模具的某些結(jié)構(gòu)要素(如模具的型腔數(shù)日、脫模方式等)有著重要的影響。一般而言，生產(chǎn)批量愈大，就愈傾向采用多型腔、自動(dòng)脫模及高壽命的模具結(jié)構(gòu)，以便降低塑件生產(chǎn)的總成本。 4注射機(jī)初選 首先確定塑件的生產(chǎn)條件和步驟。 (1)汁算塑件體積或重量； (2)根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目； (3)確定注射壓力； (4)確定模具溫度； (5)確定是否需要冷卻； (6)確定成型設(shè)備的類型； 再初定成型設(shè)備的類型及規(guī)格，并記錄以下技術(shù)參數(shù)備用。 (1)最大注射量； (2)鎖模力； (3)最大注射壓力及注射速度； (4)模板尺寸及導(dǎo)柱間的間距(拉桿間距)； (5)最大模具厚度及最小模具厚度； (6)模具的緊固方式及緊固螺釘?shù)目讖剑?(7)合模行程； (8)脫模頂出行程、頂出桿的直徑及頂出桿的位置； (9)噴嘴頭部孔徑及球面R的尺寸；(10)定位圈直徑。 （二）、分型面及澆注系統(tǒng)的確定 1最佳分型面的論證 選擇分型面應(yīng)考慮的問題是：(1)是否能確保塑件的成型質(zhì)量； (2)分型面設(shè)置的部位在清除毛刺及飛邊時(shí)是否容易； (3)是否有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體； (4)動(dòng)模與定模分開后，塑件能否留在動(dòng)模內(nèi)。 對于初次設(shè)計(jì)塑料模的學(xué)生，應(yīng)列出塑件上若干個(gè)可能成為分型面的部位，并根據(jù)塑件的技術(shù)要求、生產(chǎn)條件、工藝裝備等情況參閱塑料模具結(jié)構(gòu)圖冊實(shí)例，舉一反三，在構(gòu)畫塑料模具結(jié)構(gòu)草圖的過程中對最佳分型面進(jìn)行淪證與完善，并在塑件圖上相應(yīng)位置標(biāo)出分型面。 2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 澆注系統(tǒng)的選擇是模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。模具設(shè)計(jì)前首先應(yīng)對塑件所采用的材料及幾何形狀、使用的機(jī)床設(shè)備、可能產(chǎn)生的缺陷以及填充條件等作一全面分析，同時(shí)分型面的選擇往往與澆注系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是： (1)排氣良好； (2)流程短； (3)防止小型芯變形； (4)熱量壓力損耗?。?(5)整修方便； (6)防止塑件變形； (7)澆注系統(tǒng)容積盡可能減小。學(xué)生應(yīng)選擇合適的澆口類型、數(shù)量及進(jìn)料位置，并加以論證。必要時(shí)用平面示意圖把構(gòu)思表達(dá)出來。澆注系統(tǒng)各組成部分零件應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，可加快模具制作的速度，同時(shí)也有助于降低模具制造費(fèi)用。 （三）、塑料模設(shè)計(jì)的方案論證 當(dāng)分型面和澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、布局確定以后，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也就有了基本的依據(jù)。接下來設(shè)計(jì)者就需論證以下模具結(jié)構(gòu)要素。 1型腔的布局 由于注射機(jī)的料筒通常位于定模板的中心線上，由此決定了單型腔的模具其型腔位置必然處于定模板的中心線上。而對于一模多腔的模具，其型腔的分布也應(yīng)盡量與模具的中心線對稱，并滿足以下條件。 (1)各型腔在澆注時(shí)應(yīng)保持平衡填充； (2)盡量縮短到各型腔間的流程，以降低廢料率； (3)各型腔之間應(yīng)有足夠的空間設(shè)置冷卻水道、頂出桿等元件。 2成型零件的結(jié)構(gòu)及其固定方式 根據(jù)塑件的幾何形狀考慮成型零件的結(jié)構(gòu)及其固定方式。成型零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工制造，必要時(shí)須采用鑲拼結(jié)構(gòu)，以降低制造難度或節(jié)約貴重材料。應(yīng)合理確定鑲塊的分割位置及固定方法，對于有嵌件的塑件還須考慮嵌件的安裝及定位方式。3推出機(jī)構(gòu)的確定 根據(jù)塑件的形狀、尺寸大小、設(shè)備類型等綜合考慮塑件的推出方式。開模時(shí)應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)檫@樣推出機(jī)構(gòu)就既簡單又可靠，模具結(jié)構(gòu)也較為簡單。推出元件的布局應(yīng)合理，確保推力分布均勻。塑件脫模時(shí)應(yīng)不變形，不損傷塑件的外觀質(zhì)量。推出機(jī)構(gòu)的推出及復(fù)位應(yīng)可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造及配換方便容易。推出機(jī)構(gòu)的類型及設(shè)計(jì)要點(diǎn)可查閱模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊。 4抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 具有側(cè)孔、側(cè)凹及需要側(cè)向分型的塑件，就需設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)。抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須確保抽芯、復(fù)位動(dòng)作靈活，運(yùn)動(dòng)軌跡控制合理，安全可靠及便于制造維修。如采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，必須避免與模具的推出機(jī)構(gòu)相互干涉，必要時(shí)可設(shè)計(jì)先復(fù)位機(jī)構(gòu)。 5冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)論證從塑料成型特性出發(fā)，認(rèn)真分析模具是否需要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)。若設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，就必須考慮冷卻系統(tǒng)水道的數(shù)量、布局及加工方法等問題。同時(shí)在選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)也要考慮布置冷卻水道這一因素，適當(dāng)選擇尺寸大一些的模板。確保冷卻水道與模具組成零件之間互不干涉。此外，模具的導(dǎo)向零件、緊固零件的數(shù)量與布置、澆注系統(tǒng)零件(如澆口套與拉料桿等)以及模具的安裝方法等也是塑料模設(shè)計(jì)方案論證時(shí)應(yīng)考慮的結(jié)構(gòu)要素。（四）、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 1成型零件的成型尺寸計(jì)算 塑件成型的實(shí)際尺寸能否達(dá)到塑件圖的尺寸要求與模具設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算成型零件的成型尺寸是否正確關(guān)系密切。主要取決于收縮率的取值是否精確。根據(jù)塑料的成份及種類所查閱得到的收縮率值是一個(gè)范圍，在此范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)者尚須結(jié)合在模塑過程中的壓力、溫度、時(shí)間、脫模速度以及塑件的具體結(jié)構(gòu)(如有無嵌件、壁厚情況等)作出正確的選擇。在成型尺寸計(jì)算之前，還必須注意以下三點(diǎn)。 (1)針對塑料模的分型面處容易出現(xiàn)飛邊的特點(diǎn)，在計(jì)算成型尺寸時(shí)，必須按分型面接觸面積的大小，分別減去飛邊厚度002005mm。 (2)塑件成型后為了脫模方便，沿脫模方向應(yīng)設(shè)計(jì)脫模斜度，一般情況下，脫模斜度不包括在塑件圖的尺寸公差范圍內(nèi)，其中外形以大端尺寸符合制件圖紙的尺寸公差要求，斜度取向小端方向上；內(nèi)形則以小端尺寸符合制件圖紙的尺寸公差要求，斜度取向大端方向。 (3)對塑件圖紙進(jìn)行認(rèn)真消化，分析塑件圖中未注公差的尺寸中哪些尺寸屬于負(fù)公差類，哪些尺寸屬于正公差類，以及哪些尺寸屬于正負(fù)公差類。用相應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算。 對于收縮范圍較大的塑料，采用平均收縮率計(jì)算成型尺寸時(shí)是否會使塑件產(chǎn)品超差，事先需進(jìn)行一次預(yù)見性驗(yàn)算，其驗(yàn)算公式為： 式中塑件公差； 模具制造公差； D塑件基本尺寸； Qmax塑料最大收縮率； Qmin塑料最小收縮率。 2模具概略尺寸的確定 根據(jù)模具強(qiáng)、剛度的計(jì)算公式，求出所需要的型腔壁厚。目前在設(shè)計(jì)工作中，很少進(jìn)行強(qiáng)度方面的計(jì)算，而直接采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法或查閱設(shè)計(jì)手冊等方式確定模具的概略尺寸，再據(jù)此選用標(biāo)準(zhǔn)模架。應(yīng)注意下列要點(diǎn)。 (1)單腔模具、凹模的壁厚確定后，再加上型腔尺寸即為凹模的長和寬或直徑尺寸。 (2)多腔模具，除型腔板的壁厚外，還應(yīng)根據(jù)型腔和澆注系統(tǒng)的布局及尺寸，相鄰型腔間的壁厚等因素決定型腔板的周界尺寸。 (3)具有抽芯機(jī)構(gòu)的模具，因結(jié)構(gòu)的特殊需要，型腔板的周界尺寸應(yīng)適當(dāng)放大。 (4)選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)草圖先選用相應(yīng)的模體結(jié)構(gòu)，再根據(jù)型腔數(shù)目、塑件尺寸、投影面積及推出塑件的要求確定合適的模體尺寸。周界尺寸一經(jīng)確定，應(yīng)據(jù)此審核能否安裝在預(yù)定的成型設(shè)備上。 (5)模具厚度等于塑件高度量、型腔底板厚度、型芯固定板厚度動(dòng)模座板厚度、推出板厚度、推出行程及富余量、合模限止銷高度的總和，根據(jù)模具厚度復(fù)核塑件成型后能否順利取出模外。 (6)在模具結(jié)構(gòu)草圖上簡要標(biāo)注已確定的尺寸，供正式繪圖時(shí)使用。 3抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 抽芯機(jī)構(gòu)選定后，須進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)計(jì)算?，F(xiàn)以常用的導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)為例，論述其計(jì)算步驟。 (1)確定抽芯距S。一般應(yīng)大于成型塑件的側(cè)孔深度或凸臺高度13mm，有時(shí)為了安放嵌件方便等原因，根據(jù)實(shí)際需要，抽芯距S還要增加。 (2)計(jì)算抽拔力Fc。 (3)確定斜導(dǎo)柱的斜角z。當(dāng)抽芯距較大，抽拔力較小時(shí)，可選較大值；而當(dāng)抽芯距較小時(shí)，抽拔力較大時(shí)，則z應(yīng)適當(dāng)減小。z的取值一般為100、120、150、180、200、220、250。 (4)確定斜導(dǎo)柱斷面直徑d或矩形斜導(dǎo)柱的截面尺寸的長與寬。 (5)確定斜導(dǎo)柱的總長L、固定段長度L固及導(dǎo)向段長度L導(dǎo)。 (6)確定楔緊塊楔角，必要時(shí)對楔緊塊進(jìn)行剛度計(jì)算。 (7)確定斜導(dǎo)柱的安裝位置及滑塊裝置的定位距離。 4推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)首先要保證塑件不變形，要達(dá)到這一目的，就應(yīng)當(dāng)正確估計(jì)塑件對模具的附著力大小和所在的位置，從而使推力能得到均勻合理的分布，使塑件能平衡地從動(dòng)模中脫出而不變形。為此必須注意以下原則： (1)推力的分布應(yīng)盡量靠近型芯，推力面應(yīng)盡可能地增大，以減小單位面積上的壓力，使塑件不致變形。 (2)推力應(yīng)作用在塑件能承受力最大的地方，盡量避免推力作用在塑件的薄面上。(3)盡量不損傷塑件的外觀，推桿盡可能設(shè)置在塑件的加工面或內(nèi)側(cè)面。 (4)為了制造和修模的方便，應(yīng)盡量考慮采用標(biāo)準(zhǔn)零件(如標(biāo)準(zhǔn)圓形推桿等)，這樣零件的加工制造就具有互換性。(5)合理確定塑件的推出距離。對于大型、深腔高殼體的硬性塑料制件，推出后不能讓塑件自由脫落以免摔壞，因此這類塑件的推出距離大致是成型部分最大凸出長度的13左右，見圖1。對于小型或軟性塑件，為了能連續(xù)注射，其頂出距離應(yīng)略大于動(dòng)、定模的最大凸出長度，見圖2。 5成型設(shè)備的校核計(jì)算 模具的總體結(jié)構(gòu)草圖完成后，就須對初選的成形設(shè)備進(jìn)行校核計(jì)算，其主要內(nèi)容有： (1)注射機(jī)注射壓力校核； (2)注射量的校核； (3)鎖模力的校核； (4)開模距離的校核； (5)頂出距離的校核； (6)安裝尺寸的校核。 通過以上校核，形成成形設(shè)備選用是否合適的結(jié)論。對于某項(xiàng)校核后確認(rèn)不合適的初選設(shè)備，應(yīng)重選合適的設(shè)備，并據(jù)此對模具結(jié)構(gòu)草圖中相關(guān)尺寸作出調(diào)整。（五）、繪制裝配圖的基本規(guī)范 按照制圖國標(biāo)中的相關(guān)規(guī)定繪制塑料模裝配圖，準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)模具的基本構(gòu)造及模具零件之間的裝配關(guān)系是基本技能訓(xùn)練的重要內(nèi)容，現(xiàn)分述繪制裝配圖的基本規(guī)范。 1作圖比例和圖面布置 (1)盡量采用1：1，并選擇幅面大小合適的圖紙繪制裝配圖。 (2)一般采用主視和俯視兩個(gè)視圖，主視圖采用剖視法，俯視圖則畫拆去定模(或上模)部分后的實(shí)際投影。如兩個(gè)視圖還無法表達(dá)清楚，則可增加其他視圖。 (3)塑件圖布置在圖紙的右上角，并注明塑件名稱、塑料牌號等要素，標(biāo)全塑件尺寸。塑件圖尺寸較大或形狀較為復(fù)雜時(shí)，可單獨(dú)畫在零件圖紙上，并裝訂在整套模具圖紙中。(4)裝配圖上僅需標(biāo)出模具的長、寬、高。其余尺寸一般不標(biāo)注。 (5)零件序號標(biāo)注要求是不漏標(biāo)、不重復(fù)標(biāo)，引線間不交叉，序號編制一般按順時(shí)針方向排列，字體嚴(yán)格使用仿宋體，字間布置均勻，對齊等。 2標(biāo)題欄及明細(xì)表標(biāo)題欄內(nèi)容應(yīng)按統(tǒng)一要求填寫。特別是設(shè)汁者必須在相應(yīng)位置簽名。編制明細(xì)表必須包括序號、代號、零件名稱、圖號(或頁次)、數(shù)量、材料及熱處理要求等。其中零件序號應(yīng)自下往上進(jìn)行排列。選材時(shí)應(yīng)注明牌號并盡量減少材料種類。標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)記，零件名稱欄中文字應(yīng)首尾兩字對齊，字間距應(yīng)均勻、字體大小一致等。 （六）、繪制零件圖的基本規(guī)范 1視圖和比例尺的選擇 零件圖比例尺大都采用1：1。小尺寸零件或尺寸較多的零件則需放大比例繪制。視圖選擇可參照下列建議： (1)軸類零件通常僅需一個(gè)視圖，按加工位置布置較好。 (2)板類零件通常需主視和俯視兩個(gè)視圖，一般而言按裝配位置布置較好。 (3)鑲拼組合成型零件或哈夫類組件，常畫局部組合圖(即部件圖)，這樣便于尺寸及偏差的標(biāo)注。視圖可按裝配位置布置。 2尺寸標(biāo)注的基本規(guī)范 標(biāo)注尺寸是零件設(shè)計(jì)中一項(xiàng)極為重要的內(nèi)容，尺寸標(biāo)注要做到既不少標(biāo)、漏標(biāo)，又不多標(biāo)、重復(fù)標(biāo)，同時(shí)又使整套模具零件圖上的尺寸布置清晰、美觀殊非易事?，F(xiàn)將其規(guī)范分述如下。 (1)正確選擇基準(zhǔn)面 盡量使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)一致，避免力口工時(shí)反復(fù)換算。成型部分的尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)應(yīng)與塑件圖中標(biāo)注一致。 (2)尺寸布置合理 首先大部分尺寸最好集中標(biāo)注在最能反映零件特征的視圖上。如對于板類零件而言，主視圖上應(yīng)集中標(biāo)注厚向尺寸，而平面內(nèi)各尺寸則應(yīng)集中標(biāo)注在俯視圖上。 其次，同一視圖上，尺寸應(yīng)盡量歸類布置。如可將某一模板俯視圖上的大部分尺寸歸類成 4類，第1類是孔徑尺寸，可考慮集中標(biāo)注在視圖的左方；第2類是縱向間距尺寸，可考慮集中標(biāo)注在視圖輪廓外右方；第3類是橫向間距尺寸，可考慮集中布置在視圖輪廓外下方；第4類則是型孔大小尺寸，可考慮集中標(biāo)注在型孔周圍空白處。并盡量做到全套圖紙一致。本章的零件設(shè)計(jì)示例圖大都按照歸類布置法繪制，請觀察其表達(dá)效果。 (3)脫模斜度的標(biāo)注 脫模斜度有3種標(biāo)注方法：其一是大、小端尺寸均標(biāo)出，其二是標(biāo)出一端(大端尺寸或小端尺寸)尺寸，再標(biāo)注角度，其三是在技術(shù)要求中注明。 (4)有精度的位置尺寸 需與軸類零件相配合的通孔中心距，多腔模具的型腔間距等有精度的位置尺寸，均需標(biāo)注公差。 (5)螺紋尺寸及齒輪尺寸 對于螺紋成型尺寸和齒輪成型件，還需在零件圖上列出主要幾何參數(shù)及其公差。 3表面粗糙度及形位公差 (1)各面的粗糙度均應(yīng)注明。對于多個(gè)相同粗糙度要求的表面，可集中在圖紙的右上角統(tǒng)一標(biāo)注。 (2)有形位公差要求的結(jié)構(gòu)形狀則需加注形位公差。 4技術(shù)要求及標(biāo)題欄 零件圖上技術(shù)要求標(biāo)注位置位于標(biāo)題欄的上方，分條注明除尺寸、公差、粗糙度以外的加工要求。標(biāo)題欄按統(tǒng)一規(guī)格填寫。設(shè)計(jì)者必須在各零件圖的標(biāo)題欄相應(yīng)位置上簽名。（七）、設(shè)計(jì)說明書的編寫 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括目錄，設(shè)計(jì)任務(wù)書，成型工藝分析(簡要說明塑件主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、塑料的主要成型特性、成型工藝參數(shù)等)，模具總體方案論證(著重論證分型面、澆注系統(tǒng)及模具特殊結(jié)構(gòu)等)，模具設(shè)計(jì)計(jì)算，模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具動(dòng)作過程，設(shè)計(jì)體會及主要參考資料(按作者、書名、出版社名稱、出版年月為序)。設(shè)計(jì)說明書要求論述問題清楚，計(jì)算正確，文字精煉，插圖簡明，書寫整潔。計(jì)算部分要先列出公式，代人數(shù)值，得出結(jié)果。引用公式、數(shù)據(jù)均需注明出處。校核性計(jì)算應(yīng)有明確的結(jié)論。設(shè)計(jì)說明書應(yīng)用統(tǒng)一格式的紙張?zhí)顚?，最后要裝訂成冊。 二、模具結(jié)構(gòu)方案論證實(shí)例表1所示為扣蓋塑件的模具設(shè)計(jì)任務(wù)書。本節(jié)以此為例，簡述其結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的問題。首先是仔細(xì)審閱該塑件圖紙?？砂l(fā)現(xiàn)尺寸45、不能同時(shí)保證，應(yīng)重點(diǎn)保證尺寸精度要求較高的尺寸，同時(shí)加上塑件的壁厚25mm。實(shí)際中可將此修改意見征詢產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的意見后加以改進(jìn)。改進(jìn)后的塑件零件技術(shù)要求見圖3所示。（一）、分型面選擇 根據(jù)塑件幾何形狀，分型面不宜取在A處，見圖3。因如在a處分型，塑件上圓弧R3很難成型，并且扣蓋表面將出現(xiàn)飛邊，影響塑件的外觀質(zhì)量。采用在B處分型的方案，確保開模時(shí)塑件留在動(dòng)模，便于取件。由于扣蓋塑件表面全部在定模內(nèi)成型，圓弧R3成形極為容易，塑件表面質(zhì)量也可以得到保證。 其他各面受塑件本身結(jié)構(gòu)限制，不能成為分型面。 （二）、型腔數(shù)目的確定 塑料模型腔數(shù)目的確定首先取決于塑件本身的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該塑件的形狀及尺寸，可以采用一模兩件的結(jié)構(gòu)。但模具構(gòu)造將較為復(fù)雜，抽芯機(jī)構(gòu)將增至兩對共4個(gè)，制造成本也將隨之增大。其次，模具型腔數(shù)目的確定還取決于塑件的生產(chǎn)數(shù)量。該塑件的生產(chǎn)數(shù)量為20000件，因此采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)方案較為合理。有助于降低生產(chǎn)成本。（三）、剖析結(jié)構(gòu)草圖 為確保設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，在繪制模具裝配圖之前，須繪制模具結(jié)構(gòu)草圖，并根據(jù)草圖推敲該方案的合理與否。在此基礎(chǔ)上提出修改意見后再估算模架規(guī)格，繪制裝配圖。圖4所示為扣蓋注射模具的設(shè)計(jì)草圖。有不盡合理之處。結(jié)合對該草圖的分析，探討在草圖形成后至繪制正式裝配圖前的設(shè)計(jì)過程中所遇問題及其思考方法。1澆口設(shè)計(jì)論證 圖4模具采用直澆口，澆口位置處于塑件上表面的中心處。首先脫出塑件后需要人工切除澆口，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。其次，切去澆口后，塑件表面會留下明顯痕跡，破壞了塑件的外觀質(zhì)量。 因此結(jié)構(gòu)草案中的直澆口屬于設(shè)計(jì)不當(dāng)，可以考慮改進(jìn)為點(diǎn)澆口。 2型腔壁厚及動(dòng)模板尺寸的確定 根據(jù)圖4所示草圖，可以確定本模具的動(dòng)模的周界尺寸。初學(xué)者可查閱模具設(shè)計(jì)與制造手冊上的側(cè)壁距離計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算后應(yīng)將計(jì)算值圓整至標(biāo)準(zhǔn)模架的規(guī)格尺寸。而實(shí)踐中則大都采用經(jīng)驗(yàn)估算法。根據(jù)該塑件形狀，通過計(jì)算其側(cè)壁距離約為50mm。因此動(dòng)模板的周界尺寸約為502+50=150mm。但考慮到應(yīng)留出外側(cè)滑塊的滑行距離，動(dòng)模板周界尺寸應(yīng)適當(dāng)放大，可確定為200200mm。一但決定采用點(diǎn)澆口，定模部分應(yīng)由兩塊模板組成，其中有一塊是可移動(dòng)模板。草圖4所示的動(dòng)模部分，采用了三塊模板的組合形式，實(shí)是一種設(shè)計(jì)錯(cuò)例。根據(jù)扣蓋塑件的具體結(jié)構(gòu)，動(dòng)模板16與型芯固定板17完全可以合二為一成一塊模板。盡量減少模具零件數(shù)目有助于簡化模具結(jié)構(gòu)，降低模具制造成本。草圖4的結(jié)構(gòu)比常規(guī)推桿推出的點(diǎn)澆口模具多增加一塊模板，未見其利反見其害。其一是因增加了一塊模板導(dǎo)致整個(gè)模具高度增大，增加了模具制造的成本；其二是原可用4根螺釘就可將動(dòng)模部分進(jìn)行固定，因無法選用到合適長度的螺釘而被迫采用8根螺釘才能將動(dòng)模部分固定，增加了模具零件的數(shù)目；其三是動(dòng)模板上開制了T形通槽，因動(dòng)模板上型腔與T槽間壁厚較小，嚴(yán)重影響了動(dòng)模板的強(qiáng)度與剛度。所以動(dòng)模部分必須改成兩板式的組合形式，以求簡化模具結(jié)構(gòu)并使之規(guī)范化。 （四）、確定模架規(guī)格 由于動(dòng)模板周界確定為200200mm。依據(jù)該周界尺寸就查到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模架組合。確定定模座板與動(dòng)模座板周界尺寸為250200mm。各模板厚度也可根據(jù)模架組合的推薦尺寸選定。在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下，盡量選擇厚度較小的模板。本例定模座板選定為厚25mm，其余各模板的厚度分別為定模板20mm、動(dòng)模板40mm、支承板32mm、墊板采用63mm、推桿固定板16mm、擋板20mm、動(dòng)模座板25mm。盡量采用標(biāo)準(zhǔn)模架組合進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì)。必要時(shí)可通過外購若干標(biāo)準(zhǔn)模板，甚至是整套模架組合的方式，大大縮短模具制造時(shí)間。再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架組合從導(dǎo)向件、緊固件及復(fù)位桿布置的推薦位置，對草圖俯視圖進(jìn)行簡要分析。設(shè)計(jì)者布置導(dǎo)柱、緊固螺釘及復(fù)位桿的位置時(shí)沒有遵循標(biāo)準(zhǔn)注射模架中推薦的規(guī)范。由此產(chǎn)生了4個(gè)復(fù)位桿推出面積過小(4點(diǎn)間的面積越大，工作越平穩(wěn))等不足。標(biāo)準(zhǔn)模架中的導(dǎo)柱、緊固螺釘及復(fù)位桿的布置位置是前人經(jīng)過精心計(jì)算并得到實(shí)踐檢驗(yàn)的優(yōu)良方案。設(shè)計(jì)者按照標(biāo)準(zhǔn)模架中推薦的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可避免應(yīng)考慮不周而產(chǎn)生的種種不足，又直接借用了前人的成果，圖紙圖面也較為美觀。該模具采用4根導(dǎo)柱，分別導(dǎo)正定模板及動(dòng)模板。8根螺釘緊固動(dòng)模板，型芯固定板，支承板，墊塊及動(dòng)模座板。查閱對應(yīng)的注射模“200200”的標(biāo)準(zhǔn)組合，其中導(dǎo)柱推薦為20，緊固螺釘為M12，復(fù)位桿為125。導(dǎo)柱、緊固螺釘及復(fù)位桿的布置均有推薦的布置位置。 三、扣蓋外滑塊抽芯注射模設(shè)計(jì)實(shí)例根據(jù)對草圖4的設(shè)計(jì)論證，扣蓋塑件宜采用點(diǎn)澆口。圖5所示為改進(jìn)后的扣蓋注射模結(jié)構(gòu)圖。采用斜導(dǎo)柱滑塊外側(cè)抽芯的點(diǎn)澆口結(jié)構(gòu)。B-B剖視圖表示動(dòng)模板、型芯固定板、支承板、墊塊及動(dòng)模座板的固定連接情況。現(xiàn)選取其中的部分模具零件作為實(shí)例，敘述設(shè)計(jì)中的常遇問題及其解決方法。（一）、成形設(shè)備的校核 本例塑件體積經(jīng)估算約為2345cm3，每模一件，加上澆注系統(tǒng)用料，初選XS-Z-60型注射機(jī)。該注射機(jī)的注射壓力為122MPa，塑料所需注射壓力612MPa，注射壓力足夠。注射機(jī)的注射面積是130cm2，本例塑件分型面上的投影面積經(jīng)計(jì)算約為36cm2，注射面積也足夠。注射機(jī)的鎖模力是500KN，鎖模力足夠。 最后再進(jìn)行模具安裝部分的校核。根據(jù)上述分析和校核計(jì)算，確認(rèn)選擇XS-Z-60型注射機(jī)合理可靠。（二）、動(dòng)模板與型芯1動(dòng)模板上的成形尺寸計(jì)算動(dòng)模板零件圖上標(biāo)有成形尺寸的矩形型腔孔，見圖6。該尺寸按型腔內(nèi)徑成形尺寸計(jì)算而成。其計(jì)算過程如下。 首先查閱相關(guān)技術(shù)資料，查得ABS收縮率為0407，取平均收縮率Qp=00055；制造公差=14(塑件公差) 對應(yīng)塑件圖上的尺寸50公差=04 2型芯上的成形尺寸計(jì)算相應(yīng)型芯則按該型腔尺寸四面配25mm的單面間隙，為4498*4498*。R05及R15為一般過渡圓弧尺寸，可直接標(biāo)出，而不再進(jìn)行成形尺寸計(jì)算，型芯零件見圖7。型芯上成形尺寸按型芯高度計(jì)算。計(jì)算過程如下： 尺寸22查得公差=052 3型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1)型芯采用整體結(jié)構(gòu)，上段尺寸，處開制10的斜度供脫模用。 (2)固定段采用兩面臺肩固定在動(dòng)模板中，配合要求按H7m6。 (3)型芯鑲件上8個(gè)6X25的缺口與動(dòng)模板上型腔孔的側(cè)壁鑲拼成矩形的過孔，并采用H7的配合，讓8根推桿從中通過。（三）、動(dòng)模板與兩外滑塊 1動(dòng)模板上的T形滑槽設(shè)計(jì) 動(dòng)模板上開制“T”形滑槽，兩滑面采用20H7，對應(yīng)的外滑塊上則采用20f7，兩者成H7f7的配合。為確保裝模后，兩個(gè)外滑塊運(yùn)動(dòng)靈活，應(yīng)使滑塊頂面低于動(dòng)模板的上表面003005mm，該要求由裝模時(shí)修配保證。 2滑塊上的成形尺寸計(jì)算 滑塊高度可標(biāo)注為15*(*按動(dòng)模板上對應(yīng)尺寸減003005mm配制)?；瑝K零件見圖8?；瑝K上標(biāo)有成形尺寸25、及。其中尺寸25加工時(shí)通過修配予以保證，不作計(jì)算而直接在零件圖上標(biāo)出。其余對應(yīng)塑件圖上的尺寸8和6按型芯外徑計(jì)算，計(jì)算過程如下。 對應(yīng)塑件上的尺寸8查得公差=036 尺寸6查得公差=030 3滑塊上成形段與動(dòng)模板之間的關(guān)系動(dòng)模板上開制滑塊成形段的過槽，采用831H7的配合尺寸，該段在動(dòng)模板上的長度為10mm。滑塊上該相關(guān)尺寸還須加上伸人型腔的25mm，即該段長度為：10+25=125mm。動(dòng)模板上各圓孔尺寸與位置參照標(biāo)準(zhǔn)模架中的推薦尺寸與位置，并經(jīng)不干涉校核后略加調(diào)整后確定。 (四)、動(dòng)模板、滑塊與滾珠定位系統(tǒng) 動(dòng)模板、滑塊及滾珠定位系統(tǒng)之間的一些相關(guān)尺寸均需通過計(jì)算而定，具體計(jì)算過程如下。 1確定的抽芯距離 S抽=h+13=25+13=3555mm 注：式中 S抽抽芯距(mm)；h側(cè)向成形孔或外側(cè)內(nèi)凹深度(mm)；13安全系數(shù)。最后可確定S抽=4mm。 2滑塊上斜導(dǎo)柱孔及定位凹坑位置的確定原則 滑塊上斜導(dǎo)柱孔及定位凹坑位置設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證滑塊零件的強(qiáng)度，并且保證各模具零件之間互不干涉；還應(yīng)盡量對稱布置。根據(jù)以上原則，初定斜導(dǎo)柱孔在滑塊上的位置尺寸為42mm，滑塊上定位凹坑位置尺寸為24mm。 3確定滑塊上的長度尺寸 滑塊總長度應(yīng)確保兩滑塊運(yùn)動(dòng)至最外側(cè)時(shí)，滑塊長度的23留在滑槽內(nèi)。由于本模具滑塊始終留在滑槽內(nèi)，所以確定滑塊長度時(shí)僅須符合強(qiáng)度要求即可?，F(xiàn)確定滑塊上端面的長度尺寸為575mm，既可達(dá)到滑塊的強(qiáng)度要求，又可使滑塊在模內(nèi)具有