飲水機接水盒的設計與制造

1、學院畢 業(yè) 設 計題目飲水機接水盒的設計與制造系另寸 機電系專業(yè)模具設計與制造班級姓名學號指導教師日期設計任務書設計題目:飲水機接水盒模具設計設計要求:1. 確定合理工藝方案2. 確定材料3. 在模具的設計中最好有創(chuàng)新4. 設計要全面介紹模具的工作原理5. 內容豐富、文字精練、講述詳細、實用價值高6模具的設計有效地體現出實用的特色設計進度要求:第一周搜集模具相關資料及前期準備工作第二周模具基本類型與工作部分零件尺寸計算第三周模具整體及其零件的設計和繪制結構尺寸圖第四周修改圖形第五周 畢業(yè)論文的校核、修改、定稿及打印裝訂第六周定稿第七周打印裝訂指導教師（簽名）：塑料制品具有原料來源豐富，價格低廉

2、,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、 電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產品制造中具有不可替代的作用， 應用極其廣泛。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱 塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經過冷卻、 凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。飲水機接水盒的手感要求要好，而且要求整體外形美觀大方，這就要求了在塑件 的重要部位最好是設置倒圓角，減少應力的同時還增加了塑件的壽命， 還滿足了足夠 的手感。本文分析在于設計說明了常用飲水機接水盒塑件的結構特點， 敘述該塑件成 型工藝、注

3、射模的結構和其構件的結構特點和性能要求以及模具的工作過程， 還囊括 了側向抽芯、頂出桿、復位桿的結構特點和基本工作原理。 另外，還闡述了注塑機的 挑選和校核驗證、模具的具體安裝和調試等.。關鍵詞：型腔；型芯；側抽芯機構；注塑機；模具安裝調試。摘要II1 進行零件結構工藝性分析 1.1.1 進行零件結構工藝性分析 1.1.2進行零件材料性分析 2.1.3尺寸精度及表面質量分析 3.1.4塑件的表面粗糙度 3.1.5塑件表面質量分析3.1.6塑件注塑工藝參數的確定4.1.7塑件的成型工藝4.2注塑機的初選5.2.1注塑機的初選 5.2.2注塑機的終選6.3模具結構、尺寸的設計計算 7.3.1澆注系

4、統(tǒng)設計7.3.2型面的選擇8.3.3定型腔的排列方式9.3.4型腔分析9.3.5抽芯機構設計1.03.6斜銷的設計113.7滑塊與導滑槽設計 163.8推出機構的設計 1.73.9冷卻水道的設計1.83.10成型零件的結構設計 204成型設備的校核214.1模具閉合高度的校核 214.2模具安裝部分的校核214.3模具開模行程的校核 214.4鎖模力的校核224.5注射壓力的校核225模具的安裝、調試與保養(yǎng) 245.1模具安裝245.2試注射245.3模具的保養(yǎng)25致 謝26參考文獻271進行零件結構工藝性分析1.1進行零件結構工藝性分析該塑件為飲水機上的接水盒，主要是用于用戶在使用過程中不小

5、心漏下的戶TT圖1.1制件圖水，故其機械性能要求是一般的，關鍵在于制件的手感，要拿的舒服，用得是順手， 故在制件的一些重要部位都做了倒圓角處理， 讓手感更加的不同。從零件結構圖上分 析，零件大體形狀成弧型，零件內側為不規(guī)則的且還是階梯型的， 外形為上大下小的 弧型。塑件厚度為1mm再進一步分析零件，其內腔側壁上有兩道加強板，外壁上有 一個小圓丘狀的突起，為零件的安裝定位用，零件為對稱零件。由于零件外部側壁上 有一突起與脫模方向是垂直的，不能強制性脫模，此時應采用側向抽芯的模具較合適。1.2進行零件材料性分析由于塑件材料（ABS）為熱塑性，零件的壁厚比較薄容易注塑成型。ABS是由（丙烯晴-丁二烯

6、-苯乙烯）三元共聚物，具有較好的綜合性能，每種單體都具有 不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特 性;苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結晶性材料,ABS塑 料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體采用乳液、本體或懸浮聚合法生產，使其具有 三種單體的優(yōu)越性能和可模塑性，在一定的溫度和壓力下注射到模具型腔， 產生流動 變形，獲得型腔形狀，保壓冷卻后頂出成塑料產品。聚合物的分子一般呈鏈狀結構， 線型分子鏈和支鏈型分子認為是熱塑性塑料， 可反復加熱冷卻加工，而經過加熱多個 分子發(fā)生交聯(lián)反應，連結成網狀的體型分子結構的塑料通常是一此次性的，不能重復

7、注射加工，也就是所說的熱固性塑料。既然是鏈狀結構，那塑料的在加工時收縮的方向也是跟聚合物的分子鏈在應力作用下取向性及冷卻收縮有關，在流動方向上的收縮要比其垂直方向上的收縮多。產品收縮也同制品的形狀、澆口、熱脹冷縮、溫度、 保壓時間及內應力等因素有關。通常書上提供的收縮率范圍較廣，在實際應用中所考 慮的是產品的壁厚、結構及確定注塑時溫度壓力的大小和取向性。一般產品如果沒有 芯子支撐，收縮相應要大些。塑料注塑模具基本分為靜模和動模。在注塑機的注射 頭一邊的帶澆口套的為靜模，靜模一般有澆口套、靠板、模板組成，簡單模具（特別 是靜模沒有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一點的模板就可以了。 澆口套

8、 一般為標準件，除非特殊原因，不建議取消。澆口套的使用有利于安裝模具、 更換方 便，不用自己拋光。有些特殊模具澆口套可用鉆出來或用錐度線割割成。部分模具必須靜模脫模時，還得加上靜模脫模機構。動模的結構一般為動模板、動?？堪?、脫模 機構以及模腳和裝機固定板。脫模機構中除了脫料桿，還有回位桿，部分模具還要增 加彈簧以實現例如自動脫模等功能。 還有導柱、冷卻水孔、流道等也是不可少的模具 的基本結構。當然，斜導模具還有斜導盒、斜導柱等。當為一產品設計模具時，首先要設定模具的基本結構尺寸以備料，來加快模具制造的速度。復雜產品應先繪制好 產品圖，再定好模具的尺寸?，F在的模具基本上要進行熱處理， 加高模具的

9、硬度，提 高模具使用壽命。在熱處理前，先對模板進行初步加工：鉆好導柱孔、回位孔（動模）、 型腔孔、螺絲孔、澆口套孔（靜模）、拉料孔（動模）、冷卻水孔等，銑好流道、型腔，有些模具還應銑好斜導盒等。 現在的普通精密模具的模板一般用 Cr12、Cr12Mov和一 些專業(yè)模具鋼,Cr12等硬度不能太高，在HRC6C度時經常開裂，模板的常用硬度一般 為HRC55度左右。芯子的硬度可在 HRC5眇上。如果材料為3Cr2W8v制造后再氮化 處理表面硬度，硬度應為 HRC58上，氮化層應越厚越好。澆口直接關系到塑件的美觀，澆口設計不好的話，容易產生缺陷。在沒有任何阻擋的情況下很容易產生蛇型 流。對于要求高的產

10、品，還應設計溢流和排氣。溢流處可以用頂桿，不要在模板上留 有溢流飛邊，才不至于影響模具壽命。ABS材料還具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。ABS的流動性介于PS與PC之間，其流動性與注射溫度和壓力都有關系， 其中注射壓力的影響稍大，因此成型時常 采用較高的注射壓力以降低熔體粘度，提高充模性能。1.3尺寸精度及表面質量分析塑件的重要尺寸：Imax =103.0復.14 mm,hi =3.0三代mm,h2 = 12.0黒傳mm, d1 =34.63 產0 mmd2 =29.14 育20 mmd/=101.0 爲2 mmh/=3.8 mmh2 =13.0

11、mm等 尺寸精度等級為4級(SJ1372-78);次重要尺寸：d =1 一 0.11mm, h =12 _ 0.1mm=等的尺寸為6級或是自由精度 (SJ1372-78)。由上分析可知，該零件尺寸精度是中等，對應的模具相關零件的尺寸 加工可以保證。1.4塑件的表面粗糙度塑件的表面粗糙度低，塑建的外觀越美麗，一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高1 2級，塑件的表面粗糙度一般為 Ra1.6皿。由上分析知該制件尺寸精度和表面粗糙度都是一般要求容易保證模具相關零件 的尺寸和加工要求，有利于制件的成型。1.5塑件表面質量分析該制件屬于一般的日常用品，在注重其美觀以外就是保證拿在手上舒服不屹手就 行，故表面

12、除要求沒有缺陷、毛刺、內部不得有導電雜質外沒有特殊的表面質量要求，該制件的表面要求較容易實現，相比較來講比較容易實現注塑成型綜上分析可知，可以看出注塑件在注塑成型時候如果在工藝參數控制方面較好, 且工藝參數調整的也比較好的話，那注塑出的制件就能得到保證。1.6塑件注塑工藝參數的確定查找模具設計與制造簡明手冊和實際情況，來綜合評定ABS的工藝參數。工藝參數可做如下選擇，試模時可根據實際情況做出調整，直至達到生產出合格的制件。表1.1溫度或時間參數30 r： min后處理預熱干燥溫度料筒溫度199-210 C（后段溫度）預熱時間2-3 h204-221C（中段溫度）注射時間20-90 s210-2

13、32C（前短溫度）高壓時間0-5 s80-85 0 C螺桿轉速時間：2-4 h170-180 C冷卻時間20-120 s噴嘴溫度注射壓力：模具溫度63-85 0 C壓力參數60-100 MPa70oC后處理溫度1.7塑件的成型工藝ABS在升溫時溫度增加。所以成型壓力高，塑件上的脫模斜度易較大，ABS易吸 水，吸水率大約為0.2%-0.8%，對于本級別的ABS加工前用烘箱以80-85E烘2-4 小時或用干燥料斗以80C烘1-2小時。后用注塑成型來生產制件。無定形料，流動性 中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥 80-90度,3小時. 宜取高料溫,高模溫，但料溫易270度

14、.對于本精度的塑件,模溫宜取50-60度。還要 需解決夾水紋，提高材料的流動性，采取了高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。 如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表 面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。2注塑機的初選2.1注塑機的初選(1) 計算塑件的體積和質量以下計算體積值為三維造型軟件自動生成。初步計算出塑件的體積：3V =42871 .71mm。根據查詢設計手冊知：ABS的密度為 *1.05 kg. dm 3計算塑件的重量：m = V =45.02 g澆注系統(tǒng)凝料質量為：m1f=1.04g塑件和澆注系統(tǒng)凝料總質量為：M = m

15、m 46.06g(2) 選用注射機根據總體積V= 42.87 cm 3,初步選取螺桿式注塑成型機 XS-ZY-125型號主要參數如表2.1所示：表2.1注塑機的主要參數理論注射量3125 cm最小模具厚度200mm定位孔的注射壓力120 Mpa150 mm 江 30 mm直徑噴嘴球半鎖模力900 KN12mm徑260mM噴嘴口孔拉桿內間距3mm290mm徑最大模具厚度300mm移模行程600mm2.2注塑機的終選注射量的校核塑料制品的體積或是質量不能超過所選注塑機的一次最大注射量，一般注射機的J e + 少 一4:4 爐 + :+T可 751圖2.1 TT1-1290/270 螺桿注射機噴嘴示

16、意圖 額定注射量利用率控制在以下，用公式表示為：W注乞 0.8WmaxW注一一制品的體積或質量；Wmax 注射幾額定注射體積或質量。綜上所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為 42871 .71 mm3遠小于注塑機的理論注射量125 mm 3，將數據代入公式得：42871 .71 10彳cm彳：125 cm彳，故滿足要求。3模具結構、尺寸的設計計算注射模結構設計主要包括：分型面選擇、模具型腔數目的確定及型腔的排列方式 和冷卻水道布局以及澆口位置設置、 模具工作零件的結構設計、側向分型與抽芯機構 的設計、推出機構的設計等內容。3.1澆注系統(tǒng)設計(1)主流道設計 主流道是熔融塑料進入模具型腔時的最先經過的

17、部位，其截面尺寸直接影響塑料的流 動速度和填充時間，如果主流道截面尺寸太小，則塑料在流動時的冷卻面積相對增加, 熱量損失大使熔體黏度增大，造成成型困難。反之，如果主流道截面尺寸太大，則使 流道的容積增大，塑料耗量增多，且零件冷卻定型的時間延長，降低了生產效率。同時主流道過粗還容易使塑料在流動中產生紊流或是渦流，在塑件中出現了氣泡，從而 影響其質量。因此，主流道的設計主要應恰當地選擇主流道截面尺寸。 其結構如下圖 8所示。通常對于粘度大、流動性差的塑料或尺寸較大的塑件，主流道應設計得大一些；粘度小、流動性好的塑料或尺寸較小的塑件，主流道應設計得小一些。式中D =(mm)D 主澆道大頭直徑 mmV

18、流經主澆道的熔體體積cm 3注射量為125 cm 3K 因熔體材料而異的常數表3.1塑料種類表塑料種類PSPE/PPPAPCABSCAK值2.5451.52.12.25故 D4125= 8.7mm3.142.1%y/y7O-V-圖3.1主流道澆口設計澆口是連接分流道和型腔或者說是塑件的橋梁，通常要考慮以下幾項原則：盡量縮短流動距離；澆口應開設在塑件壁厚最大處； 必須盡量減少熔接痕；應有利于型腔 中氣體排出；考慮分子定向影響；避免產生噴射和蠕動；澆口處避免彎曲和受沖擊載 荷；注意對外觀質量的影響。一般澆口的截面面積約為分流道截面面積的3%-9%截面形狀通常為矩形或是圓形，澆口長度為0.5-2mm

19、,表面粗糙度值Ra不低于0.4。 由于本設計是盒形結構，又是單模腔，所以直接采用直澆口自型腔頂部澆注。 考慮到 澆口的截面大，熔料凝固時間長、壓力傳遞好，補料容易；熔料自頂向下流動，模具 排氣順暢，而且凝固廢料少。3.2型面的選擇模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。 該塑件為半弧形薄壁件，表面無特殊要求，上端面為零件的敞口方向，又是一個平面，零件高度為 16.8mm，且垂直于軸線的截面形狀圖3.2分型面的選擇也比較簡單，還有就是選擇的面是塑料流動方向的末端， 可利于排氣。選擇分型面時 一般應遵循以下幾項原則：分型面應選在塑件外

20、形最大輪廓處；便于塑件順利脫模， 盡量使塑件開模時留在動模一邊；保證塑件的精度要求；滿足塑件的外觀質量要求； 便于模具加工制造；對成型面積的影；對排氣效果的影響；對側向抽芯的影響?？蛇x擇如上圖2所示的水平分型方式可降低模具制造的復雜程度、易于選擇制造成型設備、減少模具價格難度又便于成型后出件。3.3定型腔的排列方式根據經驗記載，每增加一個型腔，塑件的尺寸精度要減少4%設塑件典型尺寸(基 本尺寸)為L,塑件的尺寸偏差為_x單型腔時塑件可能達到的尺寸精度為 _：.%，而 在本設計中的材料為非結晶型的 ABS其可能達到的尺寸偏差為 0.05%。由于本塑件 在注塑時是一模一件，即模具是單個型腔。3.4

21、型腔分析(1) 型腔的強度及剛度要求塑料模具的側壁和底壁厚度的計算是模具設計中經常遇到的問題。當前在生產中一般都是按照經驗來決定，但是常常因估計不準而造成了模具的報廢和材料的浪費。 目前的常用計算方法有按強度條件計算和按照剛度條件計算兩大類，但是實際的塑料模具卻要、要求既不允許因剛度不足而發(fā)生明顯的變化，甚至破壞，也不允許因剛度不足而發(fā)生過大變形。因此，要求對剛度和強度加以合理考慮。在注塑成型過程中，型腔所受到的力有塑料熔體的壓力、 合模時的壓力、開模時 的拉力等，其中最重要的是塑料熔體的壓力。 在塑料熔體的壓力下，型腔將產生內應 力而變形。如果型腔側壁和底壁厚度不夠，當型腔中產生的內應力超過

22、型腔材料的的 許用應力時，型腔即發(fā)生強度破壞。與此同時，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形， 從 而產生溢料和影響塑件尺寸以及成型精度， 也可能導致脫模困難。可見模具對強度和 剛度都有要求。但是，理論分析和實踐證明，模具對強度和剛度要求并非同時兼顧。 特別是本次設計中，該塑件屬于小尺寸型腔類型，剛度不足不是主要問題，應按強度 條件計算，強度計算的條件是滿足個中狀態(tài)下的許用應力。為了防止在注射時由于高壓的注射，型腔的一些配合面發(fā)生了彈性變形而產生間 隙導致溢料，再根據了 ABS材料允許的最大不溢料間隙0.05mm來確定剛度條件。再 就是為了保證塑件的精度，要求型腔有很好的剛性，在注射時不會產生過大的彈

23、性變形，一般允許彈性變形值根據經驗取0.025-0.05m m。還有為了有利于脫模，型腔的允許彈性變形量應小于之間的收縮值。(2) 型腔壁厚計算單型腔側壁厚度tc的經驗公式：tc = 0.20 117 (型腔壓力PM : 49MPa )。帶入數據最終算得型腔側壁厚度t c =43mm3.5抽芯機構設由于塑件側壁有一球面狀的小突起， 它的方向垂直于脫模方向，阻礙了成型后塑件 從模具脫出。因此，成型小球面突起的零件必須作成活動的型芯， 即必須要設置成側 抽芯機構。本模具采用斜銷抽芯機構。(1) 抽芯距的確定抽芯距按下式計算：S = h K式中S 抽芯距，mmh 成型模塊與制品接觸距離，mmK 安全

24、距離。由注射模具設計手冊上查得數值。由于小球面在側壁上的投影是一個圓，所以在這里就取投影圓的半徑R也就是 h=1mm另外再加上3-5mm的抽芯安全距離，可取抽芯距 S抽=5mm(2) 抽芯力的確定- 12(a b) E ；la b 2 2( )1.1F1 + f sin a cos a 2丄a + bcos ： 亠 2 () cos ：二 t式中a塑件長度；b塑件的寬度；E塑件彈性模量，MPa ；塑料成型收縮率；t 制品厚度，mmJ塑料泊松比，一般取 0.32-0.49 ;:脫模斜度；1 制品對型芯的包緊長度。最后算得抽芯力：Q =55931.59 N / mm 2(演算過程省略)(3) 確定

25、斜銷的傾角斜倒柱的傾斜角:-是本設計斜抽芯機構的主要技術參數之一，它與拔模力以及抽芯距有直接關系，在日常生產和試驗中一般是取:-=15 0 25 0。本設計中?。?=150。3.6斜銷的設計(1)斜銷的結構形狀及安裝形式斜銷的結構形狀如圖3.2所示。圖中所示為普通形式即為本設計采用的形式。為可 斜銷能順利的導入滑塊，斜銷的頭部做成了半球型。斜銷材料用T8A鋼滲碳處理，淬火硬度在55HRC以上，工作表面經磨削加工后保持有 Ra0.8的表面粗糙度。其安裝 部分與模板間采用H7h6的過渡形式配合。因滑塊運動的平穩(wěn)性是由滑塊和導滑槽之 間的配合精度保證，合模時滑塊的最終位置又是由楔緊塊保證，斜銷只起驅

26、動滑動的作用。故為了運動靈活，斜銷與滑塊間可采用較松的間隙配合H11h11或是保持0.5-1mm的間隙。有時為了使滑塊間運動滯后于開模運動，分型面先打開一個縫隙， 使塑件從型薪上松動下來，然后斜銷再驅動滑塊開始抽芯，這個時候的配合間隙可放(2)抽芯機構斜銷有效長度和開模行程計算抽芯驅動斜銷總長L構成下圖3.4所示圖3.4斜銷總長構成Dh dSL = Lt 亠 L2 亠 L 3 亠 L 4 亠 L5 tan :： 亠亠 tan :：亠亠（10 15） mm2cos a 2sin ot(注：其中的L5為斜銷引導部分長度，一般取5 10mm)計算結構斜銷總長L =73 .86 mmL4是斜銷的作用段

27、，即有效長度，用Ls表示。Ssin ：L s = 38 .637 mm開模的有效作用距離即開模具行程H:H = Scot :H = 37 .32 mm為了斜銷抽芯滯后開模動力，斜銷與斜銷空間留間隙，斜銷有效長度要增加:.:L = 4 mm為了斜銷光滑進入斜銷孔，在斜銷孔上端口部倒r圓角，r圓角使斜銷有效長度增加.：Lr :r (1 +sin ot) r (1 _cos ot)丄rcos 二sin :.：Lr =1.17 mm(a)(b)(c)圖3.5斜銷和滑塊受力分析(3) 斜銷直徑的確定如上圖3.5所示是斜銷和 滑塊的受力模型圖，對滑塊建立受力直角坐標系。P是斜銷和滑塊間作用力；F f是斜銷

28、在斜銷孔中所受到的滑動摩擦力；Q是制品收縮包緊滑塊給抽芯造成的阻力；F1 f是滑塊在滑道內的滑動摩擦力；R是滑塊受注塑機移動 模板的開模力?？蓪懗鰔方向的平衡方程： Fx = 0即Q F f sin 二九卩丄 fp cos ：= 0P= Q Pfcos : - f sin :-（2-5-3-1）寫出y方向的平衡方程:F f cos 亠 P sin : - Pt = 0即得Pisin ：.亠 f cos :（2-5-3-2）由式（3-1-1）、式（3-1-2）聯(lián)立解得：Pi設為摩擦角，f二tan 經三角函數變換得:Q sin（ ： 亠） cos（2-5-3-3）將式（2-5-3-3）代入式（2-

29、5-3-1）中得：Q cos 2 $P =cos:亠 2 ）（2-5-3-4）由式（2-5-3-3）和式（2-5-3-4）分析得出：隨角的增大，斜銷受到法向壓力P和滑塊受到的開模力P1都增大，當=90 - 2、時，P、P1無限大，模具自鎖無法打開。f 7.15，接近9o，:- 一般到72 o時模具自鎖，但是常用的斜銷傾角選在10 ：25比較合適，太大則會加速滑塊和斜銷的磨損本次注塑模設計是側向動模一側的，故 P、R為2Q cos P =cos(:.亠.亠 2*)Q sin（很亠卩亠：）cos cos：1 亠 2*)帶入數據，最終確定所選:.=15o滿足斜銷的滑動要求，符合了本次設計要求（4）斜

30、銷直徑的計算確定斜銷驅動滑塊抽芯時力作用在斜銷上，使斜銷受到最大彎矩為max=PL固定端受到的最大彎應力為maxmax3而W，滿足條件二max V I，得:3232PLs32 PS cos :3-d sin :又由式即為1（2-5-1）的普遍公32 PS cos 0 予 sinat J令垂直抽芯時v - ，滑塊傾向動模時? -，滑塊和斜銷見作用力P 式為Q cos $cosC：亠 2 )代入式(2-5-1)，得d = 32QScos冷cosB 3n t kin o( cos(日 + 20)式中Q抽芯力，N ；S抽芯距，mm ;-滑塊傾斜角；:斜銷傾斜角；二為正常時的:-,摩擦角，約為9 ；4

31、.1斜銷材料強度，Mpa ；K安全系數，K =1.4 1.8。最后計算得斜銷的直徑：d = 14.989 mm在本次設計中取得了直徑的整數值 d = 15.0mm3.7滑塊與導滑槽設計(1) 滑塊與側型芯的連接方式設計本設計中的側向抽芯結構用于成型零件的側向突起小圓球面，由于突起部位尺寸較小，考慮到成型零件和裝配問題，采用了組合式結構。型芯和滑塊的連接方式采 用的鑲嵌方式，其結構見裝配圖。(2) 滑塊的導滑方式為了確保側型芯可靠的抽出和復位， 保證滑塊在移動過程中的平穩(wěn)、 無上下卡死 和竄動現象，滑塊在導滑槽內必須很好的配合和導滑。本設計中為使模具的結構緊 湊，降低模具裝配復雜程度，采用了整體

32、式滑塊和整體式導向槽的形式，結構圖見 裝配圖?；瑝K與導滑槽之間的配合部分按H 8 f 7間隙配合，非配合部分 0.5-1mm,的間隙?；瑝K上的零件為成型零件，其材料選用T10A材料淬火調制處理?；瑝K用45鋼材料制作，淬火硬度在 40HRC以上，表面應保證粗糙度在 Ra 0.8左右。為了 提高滑塊的導向精度，裝配時采用了對導向槽和滑塊配磨、配研的裝配方法。(3) 滑道的結構設計為了滑塊在滑道中移動的要平穩(wěn)， 無竄動和卡死現象?；啦牧线x用優(yōu)質工具鋼T8A、T10A制造，淬火硬度為5458HRC。滑塊和滑道的配合為H7h6，滑塊和滑道接觸面粗糙度Ra = 0.8m。3.8推出機構的設計在本次設計中

33、的推出機構屬于推板桿出機構且是一次推出機構，即塑件在推出 機構的作用下，只做一次推出動作就可以被推出的機構。此次推出機構的動力來自于注射機的開模動作。開模時塑件先是和動模一起移動， 達到一定位置時，推出機構被 注射機上固定不動的頂桿頂住而不再隨動模移動時，動模繼續(xù)移動時，推出機構便將塑件從動模上推出。機動推出機構具有生產效率高、推出力大等優(yōu)點是生產中廣泛應 用的一類推出機構。推桿推出機構是脫模機構中最常見的一種形式。由于推桿加工簡單，更換方便，滑動阻力小，脫模效果好，設置的位置自由度大，因此在生產中廣泛 應用。在此次設計中的制品較小，雖然推桿和制件的接觸面積小，但是并不會損壞制 件或是使制件變

34、形。另外，推桿和型腔或是型芯的配合間隙應在0.03m m以下，配合面表面粗糙度在Ra0.02m以下，表面鍍鉻則更好，為防止滑動部分產生咬合或是拉 毛，長采用局部淬火表面強化處理，一般要使表面硬度達到54-58HRC甚至60HRC以上。還可在表面涂覆耐高溫的固體潤滑劑等，以降低滑動摩擦系數。(1)推桿的形狀及尺寸推桿的截面根據塑件的幾何形狀及型腔、型芯的不同，設置在在型腔上的推桿的截面形狀也不盡相同，在這里用的是圓截面推桿。見上圖6所示。6.J.38-42HRC50-55HRC其余圖3.6推桿形狀圓形推桿的直徑可根據壓桿穩(wěn)定公式計算：L 推桿的長度，mmF脫一一塑件的脫模力，N;e彈性模量，Mp

35、an推桿數量，根據塑件和型腔的結構和尺寸確定；K 安全系數，取K=1.5最終帶如數據算得：推桿直徑d =1.86mm取整數d =2.0mm推桿直徑計算以后，再景象強度的校核，由公式表示為:式中 壓丨推桿材料的許用壓應力，Mps。帶入數據計算得d =1.86mm1.366mn推桿直徑校核滿足要求。(2)推桿的固定形式及裝配要求推桿是和固定板聯(lián)接固定在一起的，其與推板的聯(lián)接情況見下圖3.7所示3.7推桿的固定形式3.9冷卻水道的設計在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小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料筒以內約 10-25mm的深度有個溫度逐漸

36、升高的區(qū)域， 這時才達到正常的塑料熔體溫度。 位于這一區(qū)域內 的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔， 便會產 生次品。為克服這一現象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料， 防止冷料進 入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的道路稱為冷料水 道。冷卻水道一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1-1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料水道的體積，冷料水道有六種形式，常用的是端部為井字形和拉料 桿的形式，具體要根據塑料性能合理選用。本模具中的冷卻水道的具體位置和形狀按 實際

37、執(zhí)行，實際上只要將分流道順向延長一段距離就行了。3.8冷卻水道冷卻水道長度計算：水道一半面積正對模腔壁，所以冷卻面積、水道直徑和水道長度估算關系式為：ndLF :2則水道長為：2FL =二 d冷卻水道計算是非常精確的計算，關鍵還在于水道布置均勻，使型芯輪廓面和型腔輪 廓面兩邊冷卻量均勻，控制好模腔到水道距離、水道和水道之間距離，用流速和流量 來調節(jié)每條冷卻水流回路的冷卻量，所以設計的每條回路水道都沒有太長。最后取得水道的直徑為 7,水道的長度為130m材60mm3.10成型零件的結構設計成型零件的尺寸計算：本設計中的成型零件尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和 平均磨損量來進行

38、計算。查表得ABS的收縮率為Q =0.4%0.7%故平均收縮率Qcp h0.4 - 0.7 % /2 =0.55%，考慮到工廠模具制造的現有條件，模具制造公差取、：z 二:.：3 （見表 3.3）表3.3成型零件尺寸計算基本尺寸計算公式型腔尺寸備注型腔尺寸計算103.037.00 _0.143.8豐13.0 ：04H aMSCPSep%一3.4 0%一/30103 .46 o0.05；0.0537 .10 o3.71 00.060 .0412 .998 034.63 00.20034 81 _0.07型芯尺寸計算29.14 00.203.0 0.16d aMh aM-daSep %ha Sep

39、 %o29.32 _0.070312 _0.0512.0 匕6012.17 皿4成型設備的校核4.1模具閉合高度的校核根據以上章節(jié)支承與固定零件的設計中提供的經驗數據，確定：定模座板：H, =27mm 上固定板： H2=36mm下固定板： H3=20mm 支承板：H4=27mm 動模 座板：He *7mm根據推出行程和推出機構的結構尺寸確定墊板：H 5 = 70 mm因而模具的閉合高度：H = H , H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 =197 mm而TT1 - 1290/270型注塑成型機的最大模具厚度H max = 300 mm ,最小模具厚度H min 85 mm，滿足安裝要求：H

40、 乞H H 。模具閉合高度的校核滿足要求。4.2模具安裝部分的校核模具的外形尺寸為246 mm 254 mm 185 mm，而注塑成型機拉桿內間距為545 mm 480 mm，故能滿足安裝要求。模具定位圈的直徑100 mm等于注塑機定位孔的直徑 宅100 mm，滿足安裝要求。 澆口套的球面半徑為SR -R (1 2) =20mm，滿足要求。4.3模具開模行程的校核由公式：H 模=H 1 H 2 a EH 注式中 H模 模具的開模行程，mm ；H注注塑成型機移模行程，mm ;H 1制件的推出距離，mm ;H 2包括流道凝料在內的制品的高度，mm ;a側抽芯在開模方向的距離，mm。代入數據得：H模

41、=115 - 177 31 =323乞940 mm ,故模具開模行程校核滿足要求。4.4鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模裝置對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，沿鎖模方向會產生一個很大的作用力，此力總是力圖使模 具沿分型面脹開。為此，注射機的額定鎖模力必須大于型腔內塑料熔體壓力與塑件及 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（即注射面積）的乘積。注射機經過澆口和模腔流 程后有很大的損失，但是模腔內的壓力仍然很高，補料壓力要比減損后壓力高。模腔 內的壓力使模具的分型面脹開，澆注時注塑機要用鎖模力鎖緊模具。 每太注塑機都標 明額定鎖模力，模腔內的壓力不能超過鎖模力，根據生產經驗，

42、注射機的實際注射量 最好在注射機的最大注射量的80%以內?？捎霉奖硎荆篎q : Pq = ptKpF :PtK式中F 制品加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積,q模腔內的壓力，Mpa ；P注塑機的額定鎖模力，kN ;Pt注射壓力，Mpa ；K 注射壓力損耗系數，K =0.3 0.7 ;將數據代入公式得：Fq =55 .38 KNP =2700 KN 55 .38 KN，故鎖模力校核滿足要求。4.5注射壓力的校核注射壓力的校核是校驗注射機的額定注射壓力能否滿足塑件成型時所需的注射壓力。注射機的額定注射壓力是指注射時料簡內柱塞或螺桿施于熔融塑料的單位面積上的壓力。其關系見上圖4.1所示。塑件成型時所需

43、的注射壓力是由注射 機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的，其值般為70150Mpa在本次設計中的塑料制品屬于薄壁件，故熔料的流動就不那么的 順暢。在此ABS塑料的注射壓力選為Pmax =150 Mpa。由公式表示為：Pmax _ K Po式中 Pmax 注射機的額定注射壓力，Mpa ；Po 注射成形時的所需調用的注射壓力，Mpa；K 安全系數。取 K =1.3將數據代入公式得：k Po =1.3 x90=117 MPa Pmax=50Mpa，故注射壓力的校核滿足要求5模具的安裝、調試與保養(yǎng)5.1模具安裝（1）圖紙分析和安裝分析由于試模具以及試注射與模具制造息息相關

44、，檢查模具的總高度以及外形尺寸是否符合已選定的注射機的尺寸條件。由于模具中有側向滑動的機構，所以應將其運動 方向與水平方向平行，或者向下開啟，這樣就可以有效的保護了滑塊的安全復位， 防 止了碰傷側芯。確認產品的形狀，同時對成為產品的立體形狀構成一個印象。預測注射部的射出不足，縮水，彎曲，變形等成形不良情況。對尺寸標準線的確認，可在圖 紙上注明“0”線是否超出產品的外形，有無作為標準之處等標準的做法，對重要管 理尺寸等的確認，已在圖上注明。標準是從產品內測得出時，用測定儀器（游標卡尺） 確認已加上偏差側的尺寸。檢查清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。（2）澆口規(guī)格試驗校定對澆注道直徑的

45、試定；一模周期的校定。（設想射出保壓時間，冷卻時間，中 間時間等）；注射機規(guī)格校定計算出1模的重量，確認射出容量是否充足。即使是同 一機種，也必須注意如果螺桿直徑的不同，射出容量有變化。1模重量（Kg）=（產品的體積（cm2 x取數量+流道體積（cm2） x樹脂比重計算出投影面積，確認合模 力是否充足。合模力（g）成形面投影面積（cm2 x模具內的平均壓力（通常為 400kg/cm2）5.2試注射確認升溫后，合模時必須確認塑料的溫度已上升至設定溫度， 再次確認沒有漏水 情況。確認管的所有溫度，閥、水管接口的堵塞，或因排管失誤引起的介質不流出， 都應加以注意。升溫途中必須盡量關閉模具，特別在設定

46、溫度時，如果在模具打開的 狀態(tài)下長時間放置的話，由于固定側、可動側產生溫度差，有時造成模具不能關閉。 合模力要設定所需的最低限度的設定壓力。保壓盡量小一些，標準是5%左右。當由于彈簧的反彈力而不能關閉模具時，必須盡量設定為最低，模具接觸位置盡可能不要 增加，因為有時會造成模具損壞。射出速度設定得低一些，（最大射出速度的2030% 左右）。保壓時間將保壓設定為10%保壓時間設定為40秒。在保壓時間中，由于射 出時的慣性，有的成形機螺桿會前進。因為如果為樣的話，會不明確真正的計量完成 的位置。保壓速度設定為0%為了保壓工程中不讓螺桿前進。5.3模具的保養(yǎng)每天檢查模具的所有導向的導柱，導套是否損傷，

47、包括模具導柱.行位等部件，定 期對其加油保養(yǎng)，每天上下班保養(yǎng)兩次；清潔模具分型面和排氣槽的異物膠絲 ，異物, 油物等并檢查模具的頂針是否異常并定期打油 .分模面、流道面清掃 每 日兩次；引導梢、襯套、位置決定梢（定位梢）的給油每日一次； 定期檢查模具的水路是否暢通，并對所有的緊固螺絲進行緊固；檢查模具的限位開關 是否異常,斜銷.斜頂是否異常停機之前須先關閉冷卻水路，吹凈模具內的水路的余 水,檢查模具的表面是否有殘留的膠絲，異物等將其清理干凈后均勻噴上防銹劑，準確 填寫相關記錄。模具,型腔、型芯面等部位的清潔；模具的運動部位的潤滑，螺栓的松弛的緊固； 冷卻水孔的防銹，電器件的斷線檢查等。連續(xù)生產時應定期進行生產中維護，斷續(xù)生 產品則在一個批量生產后一定要進行停機維護， 使其在最佳保養(yǎng)狀態(tài)。模具護應有日 常保養(yǎng)進行和定期保養(yǎng)進行，都依照模具維護與保養(yǎng)進行，并以模具保養(yǎng)檢查表確認 并作業(yè)后，再將每一個模具生產記載于記錄表上， 這個記錄是模具的履歷記錄，在以 后的檢查上有很大的幫助。維護上的要點在于固定的必要頻率及時間下， 認真執(zhí)行模