輸油管接頭注射模具設(shè)計(jì)

1、第一章緒論1.1 輸油管接頭造型展示圖 1.1 三維圖 圖 1.2 三維圖1.2 課題研究的意義和目的目前， 世界模具市場(chǎng)仍供不應(yīng)求。 近年來(lái)， 世界模具市場(chǎng)總量已超過(guò)700億美元，其中美國(guó)、日本、瑞士等國(guó)一年的出口模具約占本國(guó)模具總產(chǎn)值的三分之一。因此，研究和發(fā)展模具技術(shù)， 提高模具技術(shù)水平， 對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石” ，日本把模具譽(yù)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” ， 德國(guó)則冠之為 “加工工業(yè)中的帝王” ， 在歐洲其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家模具被認(rèn)為“磁力工業(yè)”由此可見(jiàn)模具在各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位1 。經(jīng)過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以掌握機(jī)械工藝裝備設(shè)計(jì)的

2、一般方法及基本工序。 鞏固和加強(qiáng)機(jī)械零件設(shè)計(jì)、 機(jī)械制造工藝與裝備、 機(jī)械制圖、 模具設(shè)計(jì)和模具制造工藝等專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的能力。 鞏固和加深對(duì)機(jī)械二維、 三維的制圖能力。 設(shè)計(jì)過(guò)程中鍛煉查閱文獻(xiàn)和資料自我設(shè)計(jì)的能力， 培養(yǎng)和提升我們的創(chuàng)新能力， 增強(qiáng)我們獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。所以認(rèn)真完成本次設(shè)計(jì)非常重要。1.3 本課題國(guó)外發(fā)展概況1.3.1 國(guó)塑料模具發(fā)展概況及趨勢(shì)1）新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。隨著塑料成型技術(shù)的不斷發(fā)展， 模具新材料、 模具加工新技術(shù)和模具新工藝方面的開(kāi)發(fā)己成為當(dāng)前模具工業(yè)生產(chǎn)和科研的主要任務(wù)之一2 。隨著技術(shù)的發(fā)展，氣體輔助注射成型和熱

3、流道技術(shù)隨之出現(xiàn)。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 , 大幅度降低成本。目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。 氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制 , 而且其常用于較復(fù)雜的大型制品 , 模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大,因此 , 開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件 , 顯得十分重要。 采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量, 并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源, 所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革 3-7 。2）我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大, 在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本, 模具標(biāo)

4、準(zhǔn)件的應(yīng)要大力推廣8 。3） CAD/CAMC件的智能化程度將逐步提高，塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用901.3.2 國(guó)外塑料模具發(fā)展概況及趨勢(shì)注塑模從出現(xiàn)到現(xiàn)在的40年中發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛。 注塑熔體流體理論的研究始于20世紀(jì)60年代，美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)的學(xué)者如J.R.Pearson（英）、 J.F.Stevenson（美）M.R.Kamal（加）、K.K. Wang美）等開(kāi)展了一系列有關(guān)塑料熔體在 模具型腔流動(dòng)與冷卻的基礎(chǔ)研究2 。隨后，許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，20世紀(jì) 70年代完成了二維分析程序，20世紀(jì)80年代開(kāi)展

5、三維流動(dòng)與冷卻分析，進(jìn)入 20世紀(jì) 90年代后開(kāi)展了成型過(guò)程流動(dòng)、保壓、冷卻、應(yīng)力分析及翹曲的全過(guò)程模擬，將各獨(dú)立模塊有機(jī)地結(jié)合起來(lái)10-11 。1.4 本課題主要的研究容1）查閱與課題相關(guān)的中外文資料，進(jìn)行調(diào)研，熟悉課題，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告和翻譯英文文獻(xiàn)一份。2）熟悉塑件（輸油管接頭）的圖樣和技術(shù)條件。3）分析塑件（輸油管接頭）的工藝性，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。4）合理的選擇塑壓設(shè)備，確定成型機(jī)的技術(shù)參數(shù)。5）確定模具的具體結(jié)構(gòu)，繪制模具草圖。6）繪制輸油管接頭的注射模的裝備圖及主要零件圖，要求2.5A0 圖紙。7）零件圖標(biāo)注尺寸，公差及技術(shù)條件，并進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核。8）根據(jù)課題研究過(guò)程，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明

6、書(shū)，要求1.5 萬(wàn)字以上。1.5 課題預(yù)期研究成果畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的完成是大學(xué)期間最重要的環(huán)節(jié)之一。通過(guò)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)中所搜集的資料，掌握和了解注塑模具發(fā)展歷史、發(fā)展過(guò)程以及現(xiàn)在的應(yīng)用和以后的發(fā)展。鍛煉自己獨(dú)立完成任務(wù)的能力和在遇到問(wèn)題時(shí)與人溝通的能力。 復(fù)習(xí)在大學(xué)期間所學(xué)的相關(guān)模具設(shè)計(jì)、制造的相關(guān)知識(shí)。當(dāng)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)后， 塑料制品的三維造型設(shè)計(jì)能力和成型工藝的最優(yōu)化選擇能力； 塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力； 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、 塑料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力都應(yīng)該得到一定的鍛煉。同時(shí)AUTOCAD制圖工具軟件的使用能力也能 到提高。通過(guò)輸油管接頭注射模具的設(shè)計(jì)， 鍛煉自己把所學(xué)的知識(shí)為所用

7、的能力， 讓理論與實(shí)踐相結(jié)合，完善有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造、注射模具設(shè)計(jì)的方法及工藝流程的知識(shí)體 系。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要完成相關(guān)的外文資料翻譯工作， 會(huì)自己的外文翻譯水平得到 提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部容最后以電子版上交，所以相關(guān)的辦公軟件的應(yīng)用能力會(huì)得到第二章輸油管接頭的工藝性分析2.1 分析塑件試用材料的種類(lèi)及工藝特征塑 件 材 料 選 用 POM 塑 料 （ 聚 甲 醛 ） ， 英 文 名 稱(chēng):Polyoxymethylene（Polyformaldehyde） 比重：1.41-1.43 克/立方厘米；成型收縮 率： 1.6-4.0% ；成型溫度： 170-200 干燥條件： 80-90 2 小時(shí)。

8、物料性能綜合性能較好， 強(qiáng)度、 剛度高， 減磨耐磨性好， 吸水小， 尺寸穩(wěn)定性好，但熱穩(wěn)定性差， 易燃燒， 在大氣中暴曬易老化。 適于制作減磨耐磨零件 , 傳動(dòng)零件以 及化工，儀表等零件。1）成型性能（ 1）結(jié)晶料 , 熔融圍窄，熔融和凝固快，料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶。流動(dòng)性中等。吸濕小，可不經(jīng)干燥處理。（ 2）摩擦系數(shù)低，彈性好，塑件表面易產(chǎn)生皺紋花樣的表面缺陷。（ 3）極易分解，分解溫度為240 度。分解時(shí)有刺激性和腐蝕性氣體發(fā)生。故模具鋼材宜選用耐腐蝕性的材料制作。2.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性該塑件尺寸中等， 整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。 除了配合尺寸要求精度較高外， 其他尺寸精度要求相對(duì)較低，

9、但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級(jí)：2.3 級(jí)。2.4 工藝性分析為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用側(cè)澆口。 該澆口的分流道位于模具的分型面上， 而澆口卻橫向開(kāi)設(shè)在模具的型腔型芯處， 塑件外表面因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果程度較小。2.5 本章小結(jié)本章簡(jiǎn)單介紹了塑件所用的材料，并初步分析了塑件的工藝性。第三章 注射成型工藝及設(shè)備選擇3.1 注射成型工藝簡(jiǎn)介注射成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性， 首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒加熱熔融塑化， 使之成為粘流狀態(tài)熔體， 然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下， 以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的

10、噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中， 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后， 開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。 完整的注射工藝過(guò)程，按其先后順序應(yīng)包括：成型前的準(zhǔn)備、注射 過(guò)程、塑件的后處理等。 （ 1）成型前的準(zhǔn)備；成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。 對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， 若有嵌件， 還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)， 對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱， 以避免收縮應(yīng)力和裂紋， 有的塑料制品還需要選用脫模 劑，以利于脫模。 （ 2）注射過(guò)程；塑料在料筒經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔的流動(dòng)

11、可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注射過(guò)程如圖3.1所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿熔體（T=T1）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大 值P0。從時(shí)間T1到T2,塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔 以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。 由于塑料仍在流動(dòng)， 而溫度又在不斷下降， 定向分 子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列） 容易被凝結(jié)，所以這一階 段是大分子定向形成的主要階段。 這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)， 分子定向的程度越高。 從螺 桿開(kāi)始后退到結(jié)束（時(shí)間從T2 到 T3） ，由于模腔的壓力比流道高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔的壓力迅速下降。 倒流

12、一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。 其中， 塑料凝 結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。（ 3）塑件的后處理；由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，塑件經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的 結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效 變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。故有的 塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力， 此外， 退火還可以對(duì)制件進(jìn)行解除取向， 并降低制件硬度和提高韌性， 溫度一般控制在塑件使用溫度以上的1

13、020度，或塑料的熱變形溫度以下1020度；調(diào)濕處理是將剛脫模的塑件放在熱水中，以隔絕空氣，防止對(duì)塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種后處理方法。主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰 胺等塑料制件。調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為 121C, 加熱溫度為100121C,保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取 29小時(shí)）。圖3.1注射壓力-時(shí)間曲線3.2 注射成型工藝的參數(shù)1）溫度：注射成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn) 象”；模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件有較高的形狀

14、和尺寸精度， 應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。2）壓力：注射成型過(guò)程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用 以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力， 提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。 保壓力的 大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。PO啦動(dòng)性較強(qiáng)的料，保壓力應(yīng)該小些，以充滿型腔，保壓力可取遠(yuǎn)低于注射壓力。背壓力是指注 射機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空 氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的 剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)（ POW料）生

15、產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓較 低為好，通常很少超過(guò)200bar。3）時(shí)間：完成一次注射成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)為成型周期。包括注射時(shí)間， 保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減少成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率。其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為35秒，保壓時(shí)間一般為20120秒，冷卻時(shí)間一般為30120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的， 質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表 3.1所示。表3.1成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚/ mm成型周期/ s制件壁厚/ mm成型周期/ s0.5102.5351

16、.0153.0451.5223.5652.0284.085為了得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件先冷卻定型, 使塑件達(dá)到要求。經(jīng)過(guò)上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，結(jié)合該制件的質(zhì)量要求和成型特點(diǎn)， 可以初步確定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注射成型時(shí)的 參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表 3,2所示。表3.2制品成型工藝參數(shù)初步確定特性容特性容注射機(jī)類(lèi)型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min)58噴嘴形式直通式模具溫度90噴嘴溫度（C）230后段溫度（C）150210中段溫度（C）170230前段溫度（C）190250注射壓力MPa130保壓力M

17、Pa80注射時(shí)間s2保壓時(shí)間s5冷卻時(shí)間s20其他時(shí)間s3成型周期s30成型收縮（）0.6干燥溫度（C）60 80干燥時(shí)間（C）133.3注射機(jī)的選擇3.3.1 注射機(jī)簡(jiǎn)介1956年制造出世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注射機(jī)，這是注射成型工藝技術(shù)的一大 突破，目前注射機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的 30%注射機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn) 量的50%成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快，產(chǎn)量最多的機(jī)種之一。注射機(jī)的分類(lèi)方式很多，目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法。常用的說(shuō)法有:（1）按設(shè)備外形特征分類(lèi)：臥式，立式，直角式，多模注射機(jī)；（2）按加工能力分類(lèi)：超小型，小型，中型，大型和超大型注射機(jī)。3.3.2 注射機(jī)基

18、本參數(shù)注射機(jī)的主要參數(shù)有額定注射量，注射壓力，注射速度，塑化能力，鎖模力，合 模裝置的基本尺寸，注射方式，開(kāi)模行程，成型面積，開(kāi)合模速度，空循環(huán)時(shí)間電動(dòng) 機(jī)功率，機(jī)器外形尺寸等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)，制造，購(gòu)買(mǎi)和使用注射機(jī)的主要依據(jù)。(1)額定注射量： 指在對(duì)空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行 程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，反映了注射機(jī)的加工能力。(2)注射壓力：為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力，我們將這種壓力稱(chēng)為注射壓力。(3)注射速率：為了使熔料及時(shí)充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料 還必須有一定的流動(dòng)速率，描述這一參

19、數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度。常用的注射速率如表3.3所小。(4)塑化能力：?jiǎn)挝粫r(shí)間所能塑化的物料量。塑化能力應(yīng)與注射機(jī)的整個(gè)成型周 期配合協(xié)調(diào)，若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)， 則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反 之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期。(5)鎖模力：注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力，在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi)。表3.3注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/ cm3125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/ cm1125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時(shí)間/s1.622.7 3461013(6)合模裝置

20、的基本尺寸：包括模板尺寸，拉桿空間，模板間最大開(kāi)距，動(dòng)模板 的行程，模具最大厚度與最小厚度。這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所用模具尺寸圍。(7)開(kāi)合模速度：為使模具閉合時(shí)平穩(wěn)，以及開(kāi)模 ，推出制件時(shí)不使塑料制件損 壞，要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理， 即合模時(shí)從快到慢，開(kāi)模時(shí)由慢到快在到 停。(8)空循環(huán)時(shí)間：在沒(méi)有塑化，注射保壓，冷卻，取出制件等動(dòng)作的情況下，完 成一次循環(huán)所需的時(shí)間。3.3.3 選擇注射機(jī)(1)由公稱(chēng)注射量選定注射機(jī)根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件直接可查詢(xún)到塑件的體積3V=7.76cm3澆注系統(tǒng)的體積：V2=2.23cm3塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為 V=7.76*2+2.23

21、=17.75 cm式中計(jì)算塑件的質(zhì)量：查手冊(cè)取密度3塑件體積：V=7.76cm塑件質(zhì)量：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得：p所以，塑件的重量為：一 3， 一一一一一一3p =1.42g/cm3=1.42g/cmM=V< p=7.76cm M.42 >2=22.0384gKV0 VnViV澆i 1cm3;澆注系統(tǒng)及飛邊在），cm3；V0一注射機(jī)的最大注射量，V一制品的體積（包括制品、'澆一澆道及澆口凝料和飛邊體積，cm 3;Vi一個(gè)制品的體積，cm3;i一型腔數(shù)；K一注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),取 K=0.8。表3.4 CJ80nc-4 型號(hào)注射機(jī)相關(guān)參數(shù)射膠部分?jǐn)?shù)值單位注射重量154克注射

22、容量173立方厘米注射壓力113Mpa注射行程125mm噴嘴半徑10mm噴嘴孔徑4mm定位壞直徑100mm噴嘴深入模具距離待定mm鎖模部分270mm鎖模力800KN鎖模行程570mm開(kāi)模行程700mm模板尺寸（HX切540 M90mm導(dǎo)柱間距（HX切355 X300mm最小容模厚度180mm最大容模厚度350mm頂出力18KN定出行程60mm3.4注射機(jī)的校核3.4.1 最大注射量的校核最大注射量和制品的重量或者體積有直接關(guān)系，兩者必須相適應(yīng)，不然會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。若最大注射量小于制品重量，就會(huì)造成制品的形狀不完整或者是 部組織疏松，制品強(qiáng)制下降等缺陷；若注射量過(guò)大，注射機(jī)利用率低，浪費(fèi)

23、電能，可 能導(dǎo)致塑料分解。為確保塑件質(zhì)量，注射模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量） 應(yīng)在公稱(chēng)注射量的35%75%）,最大可達(dá)80%最小不小于10%為了保證塑件質(zhì)量， 選擇圍通常在50%80%3V 實(shí)=7.76cm ,3V 公=11cmV 實(shí)際/V 公=70.55%滿足要求。注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核1）鎖模力與注射壓力的校核F P（nA A）（3.（2）式中p-注射時(shí)型腔壓力查參考文獻(xiàn)得 30MPa. ，“一2A-塑件在分型面上的投影面積（cm ）A1-澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）F-注射機(jī)額定鎖模力，按CJ80nc-4型注射機(jī)額定鎖模力為800kN2）模具厚度H與注射機(jī)閉和高度注

24、射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開(kāi)模距離即滿足下式S H1 H25: 10（3.（3）式中 S-注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mmH1-推出距離（脫模聚居），mmH2-包括澆注系統(tǒng)在的塑件高度，mmSk=32mm+100.23mm=132.23mmSK < S=570MM條件成立3.4.2 注射機(jī)固定模板定位孔與模具定位圈的關(guān)系注射機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔， 稱(chēng)之為定位孔。 注射模端面凸臺(tái)徑向尺寸須與定位孔兩者按H7/f9 配合， 以保證模具主流道的軸線與注射機(jī)噴嘴軸線相重合，否則將產(chǎn)生溢料并造成流道凝料脫模困難，定位圈的高度 h,小型模具為 810mm ，

25、大型模具為1015mm 。3.5 本章小結(jié)本章主要介紹了注射成型工藝過(guò)程，對(duì)注射機(jī)及其技術(shù)參數(shù)做了具體的介紹，根據(jù)注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)并結(jié)相產(chǎn)品的成型要求，選擇了型號(hào)為 CJ80nc-4 的注射機(jī)。重點(diǎn)對(duì)所選注射機(jī)的最大注射量、 鎖模力、 噴嘴尺寸、 模具外形尺寸等參數(shù)做了校核，驗(yàn)證了 CJ80nc-4 注射機(jī)滿足要求，為注射成型設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。第四章輸油管接頭注射模具設(shè)計(jì)4.1 塑料配方說(shuō)明塑料配方設(shè)計(jì)是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣，也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)塑料進(jìn)行改進(jìn)的過(guò)程， 其技術(shù)含量極高。一個(gè)成功配方的產(chǎn)

26、生是多年實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局。塑料是以高分子聚合物為主要成分，加入一定量添加 劑而組成的一種混合物，添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物，通常為填充劑，增塑劑，穩(wěn)定劑，潤(rùn)滑劑，著色劑等。根據(jù) POM勺特性及使用性能要 求，配方中應(yīng)含有以下添加劑：光穩(wěn)定劑一一氧化鋅：塑料制品在日光或強(qiáng)熒光下，由于吸收紫外光的能量，引 發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或在性能變壞，這一過(guò)程稱(chēng)為光氧化或 光老化。潤(rùn)滑劑一一硬脂酸及其鹽類(lèi)：對(duì)塑料的表面去潤(rùn)滑作用，防止塑料在成型加工時(shí) 黏模，同時(shí)提高塑料制品表面光潔度。4.2 分型面的確定分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，它與模具

27、的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝的有關(guān)， 因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的 一個(gè)關(guān)鍵。常見(jiàn)的分型面如圖 4.1所示： 根據(jù)分型面的選擇原則：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2 ）在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模；3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量;4）有利于排氣和模具的加工方便；5）有助于避免側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯階梯面斜面a）平面b)c)d） 曲面4.1 分型面的形式該塑件輸油管接頭， 外形要求一般。 在選擇分型面時(shí)， 根據(jù)零件上下通孔側(cè)通孔4.2 。圖 4.2 分型面4.3 型腔數(shù)目的確定注射模的型腔數(shù)目 , 可以是一模一腔, 也可以是一模多腔，在型腔數(shù)目的

28、確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：1）塑件的尺寸精度；2）模具制造成本；3）注射成型的生產(chǎn)效益；4）模具制造難度?？紤]到該塑件形狀較小， 查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦5 級(jí)， 采用一模兩腔比較合適，尺寸精度好，模具制造成本低，裝配方便。4.4 澆口的確定澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口， 是連接分流道與型腔的通道。 是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分， 澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件的性能和質(zhì)量的影響最大。常用的澆口形式有： 1）直接澆口； 2）側(cè)澆口；3）扇形澆口；4）平縫澆口；5）環(huán)形澆口；6）輪輻澆口；7）爪形澆口；8）點(diǎn)澆口；9）潛伏澆口；10）護(hù)耳澆口。查閱相關(guān)手冊(cè)，結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，對(duì)于聚甲醛（ POM的成型特性，以

29、及塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇點(diǎn)澆口的形式進(jìn)行注射。常用點(diǎn)澆口形式如圖4.3 所示。塑件較小分別澆注如圖4.4圖4.3常用點(diǎn)澆口的形式圖4.4本次澆注示意圖4.5澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上， 以便于模具加工及使用 時(shí)澆口的清理；澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致， 并使其流程為最短；澆 口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí)，對(duì)著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入；避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁，型芯或嵌件，使塑料能盡快的流入到型腔各部位， 并避免型芯或嵌件變形；盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕，或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重 要的位置；澆口位置及其塑料流入方向，應(yīng)使塑料在流入

30、型腔時(shí)，能沿著型腔平行方向 均勻的流入，并有利于型腔氣體的排出。4.5.1主流道主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道， 通常和注射機(jī)的噴嘴在同一軸 線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度, 因?yàn)橐妥⑸錂C(jī)相配，所以其尺寸與注射機(jī)有關(guān)，如圖所示：圖4.5主流道的形狀和尺寸主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止塑料熔體流動(dòng)通道根據(jù)選用的CJ80nc-4型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得噴嘴前端孔徑：d0=4mm ；噴嘴前端球面半徑：R0=10mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R Ro 1: 2 mmd d00.5: 1 mm取主流道球面半徑：R=11mm取主

31、流道小端直徑：d=4.5mm為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為2.6,此處選用2 ,經(jīng)換算得主流道大端直徑為7.44MM由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì) 成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。4.5.2澆口套的形式及固定方式模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套式，也叫澆口套，其結(jié)構(gòu)形式及尺寸見(jiàn)圖4.6(a)、(b)所示。以便有效的選擇優(yōu)質(zhì)的鋼材進(jìn)行加工和熱處理，一 般采用碳素工具鋼如 T8A T10A等，熱處理要求淬火5357HRC主流道襯套應(yīng)設(shè)在 模具的對(duì)稱(chēng)中心位置上。在本次設(shè)計(jì)中采用圖4.6(b

32、)這種結(jié)構(gòu)。而對(duì)于澆口套的固定則采用定位圈壓緊澆口套外肩，并用四個(gè)螺釘把定位圈固定在定模座板上的方式，定位圈一般高出定模座板510mm的距離。其具體定位如圖4.7所示。圖4.6 澆口套形式a)?型；b) n 型圖4.7澆口套固定方式4.5.3分流道分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用， 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表4.1所示。表4.1常用不同塑料的圓形截面分流道斷面直徑推薦值塑料名稱(chēng)分流道斷面直徑mm塑料名稱(chēng)分流道斷面直徑mmABG AS4.79.5聚苯乙烯

33、（PS）3.510聚乙烯（PE）1.69.5軟聚氯乙烯3.510尼龍類(lèi)（PA）1.69.5硬聚氯乙烯6.516聚甲醛（POM3.510聚氨酯6.58.0丙烯酸8 八10熱塑性聚酯3.58.0抗沖擊丙烯酸8 八12.5聚苯醛6.510醋酸纖維素5 八10聚碉(PSU)6.510聚丙烯（PP）5 八10聚碳酸酯（PC）4.79.5異質(zhì)同晶體8 八10聚苯硫醍6.513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，因此里面分流道的表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取1.6 pm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

34、 熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。圖 4.8本次設(shè)計(jì)的分流道。圖4.8分流到示意圖4.6 模具材料的選擇在選擇模具鋼時(shí)，首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能，從使用性能考慮：硬度是主要指標(biāo)之一，模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變， 必須有足夠的硬度。當(dāng) 承受沖擊載荷時(shí)還要考慮折斷，崩刃問(wèn)題，所以韌性也是一重要指

35、標(biāo)，耐磨性是決定 模具壽命的重要因素，從POMt性看，這三項(xiàng)指標(biāo)是必須滿足的，此外還有紅硬性， 抗壓，屈服強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度和熱疲勞能力的指標(biāo)。對(duì)塑料模具提出如下要求：1）鋼料純凈，要求夾雜物少、偏析少，表面光潔度高；2）表面耐磨抗蝕，并要求有一定的表面硬化層，表面硬度一般在HRC4到上；3）足夠的強(qiáng)度和韌性；從工藝性能考慮：要熱加工工藝好，加工溫度圍寬，冷加工性能如切削、銃削、 拋光等加工性能好，此外還要考慮淬透性和淬硬性，熱處理變形和氧化脫碳等性能。 另外從經(jīng)濟(jì)考慮，要求材料來(lái)源廣，價(jià)格低。加工工藝路線；鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)或高溫回火-精加工-淬火-回火-鉗工拋光-鍍銘-拋光裝配。查手冊(cè)選

36、擇模架的材料是45鋼。4.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為了使塑料熔體順利充填模具型腔，必須將澆注系統(tǒng)和型腔的空氣以及塑料在成型過(guò)程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利的排出模外。 如果型腔因各種原因所產(chǎn)生的氣體 不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、凹陷、熔接不牢、表面輪廓不清晰等缺陷。另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問(wèn)題。4.8 模架的選用模架是注射模的骨架和基體，通過(guò)它將模具的各個(gè)部分有機(jī)的聯(lián)系成為一個(gè)整赤耳轆攀轍撒輻，L一為不鉉船IIU"M根氏n麻:體，標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推 桿固定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位

37、桿等組成。如下為所選模架的主要參數(shù)和示意圖。產(chǎn)品投影麗根裔 from?)ABCHE100-900如2030302020900-250040-45202430-403CM0202420-242500640045-5024-3040-5040-5024-2824的6400-1440050-5530-3650-6550-652&3230-36144002560055-653M265-8065-8032-3636d2256004000065-7542-4830-958d95吩4042-4840000-6250075營(yíng)54B-5695-11595-11540-4446-54圖4.9模架示意圖4.

38、9 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)（1）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1）定位作用；2）導(dǎo)向作用；3）承受一定的側(cè)向壓力（2）導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)1）長(zhǎng)度：導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出812 cm,以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。2 ）形狀：導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。3）材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的芯，因此多采用 20 鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為5055HRC（3）導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）材料：用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?）形狀：為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利 于排出

39、孔的空氣。4.10 抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.10.1 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上與開(kāi)合模方向不同的側(cè)或外側(cè)具有孔、凹穴或凸臺(tái)式塑件不能直接從 模具中脫出。此時(shí)須將成型塑件側(cè)孔或側(cè)凹等的模具零件做成活動(dòng)的，即側(cè)型芯。抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)三大類(lèi)。本次設(shè)計(jì)采用機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)， 其優(yōu)點(diǎn)有：抽拔力大，生產(chǎn)效率高，操作方便，動(dòng)作可靠，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。 由于本塑件一模兩腔需兩個(gè)型芯與斜導(dǎo)柱進(jìn)行抽芯。查閱相關(guān)手冊(cè)可得，選擇斜滑塊的傾斜角度為 15°,由于斜滑塊必須向外移動(dòng)最 少29mm,才能完成側(cè)抽芯動(dòng)作，通過(guò)計(jì)算查詢(xún)斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度為146mm。圖4.10抽芯機(jī)構(gòu)示意圖4.10

40、.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（1）推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在定模部分，型心在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可 采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。由于分型面有臺(tái)階，為了便于加工，降低模具 成本，我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時(shí)不影響外觀，設(shè)立五個(gè)推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推桿推出塑件，推桿的 前端應(yīng)比型腔或型心平面高出 0.1-0.2mm采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更 換。結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過(guò)程

41、中精度高，并且在此模具中容易加工得到，在推出機(jī)構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過(guò)程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計(jì)推桿、推管，全部固定在頂桿固定板。 推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和 強(qiáng)度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或搞出型腔0.050.1cm.(2)推件力的計(jì)算(4.1 )7.8: 11.8MPa .對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力( Q: Q Lhp f cos sin式中

42、 L-型芯或凸模被包緊部分的斷面周長(zhǎng)(cm)； h-被包緊部分的深度(cnj);p-由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取 f-磨擦系數(shù),一般取0.1: 0.2; o -脫模斜度；L=190.6MMH=25.7MMQ=190.6MM*25.7MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)=4.458 (KN)(3)推桿的設(shè)計(jì)推桿的強(qiáng)度計(jì)算查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二由式 5-97得642 l2八1d二(Q)4(4.2)n Ed-圓形推桿直徑cm-推桿長(zhǎng)度系數(shù)=0.7l-推桿長(zhǎng)度cmn-推桿數(shù)量 一.2一.2E- 推桿材料的彈性模量 N/cm (鋼的彈性模量E=2.1 107N/cm )Q

43、-總脫模力2_264 0.72 10243 2.1 107148212.80.315cm 3.15mm(4.3)取 d=4mm推桿壓力校核查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)4Qd2sM 320N/mm4 8212.8442一2163.5 N/mm< s 推桿應(yīng)力合格，硬度 HRC50654.11成型零部件設(shè)計(jì)成型零件工作時(shí)直接與塑料熔體接觸，要承受熔融塑料流的高壓沖刷、脫模摩擦 等。因此，成型零件不僅要求有正確的幾何形狀、 較高的尺寸精度和較低的表面粗糙 度值，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)和較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性。設(shè)計(jì)注射模的成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)成型零件的塑料性能、使用要求、幾何結(jié)構(gòu)， 并結(jié)合分型面和澆口

44、位置的選擇、脫模方式和排氣位置的考慮來(lái)確定型腔的總體結(jié) 構(gòu)；根據(jù)塑件的尺寸計(jì)算成型零件型腔的尺寸； 確定型腔的組合方式；確定成型零件 的機(jī)械加工、熱處理、裝配等要求；對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。由此可見(jiàn)，注 射模的成型零部件設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。4.11.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。1）輸油管接頭凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模即成型塑料制品表面的大型芯，而成型制品上的孔的是小型芯或稱(chēng)成型桿。 凸模分為整體結(jié)構(gòu)的凸模、整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模和鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模三種。此次設(shè) 計(jì)采用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模。

45、型芯結(jié)構(gòu)如圖 4.11所示。而對(duì)于制件上的孔則采用成型桿以及小型芯的形式。小型芯結(jié)構(gòu)圖如圖4.12所示。圖4.12 側(cè)型芯圖4.11 型芯結(jié)構(gòu)圖2）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型制品外表面的成型零件（型腔），是制品外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。凹模按其結(jié)構(gòu)的不同可分為：整體結(jié)構(gòu)的凹模；整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模；局部鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模；四壁鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模；兩瓣組合結(jié)構(gòu)的凹模，螺紋型環(huán)結(jié)構(gòu)的凹模。結(jié)合制件的結(jié)構(gòu)特性和模具的制造要求，采用局部鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模。把凹模加 工成通孔的形式，再鑲上底部的結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)計(jì)便于制造研磨和拋光，同時(shí)減少熱處 理的變形和節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，對(duì)于易損部分的修理或更換更加方便快捷， 制造精度也得 到

46、保證。如圖4.13所示。圖4.13鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模4.11.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸。影響 塑件尺寸精度的因素很多，概括地說(shuō)，有塑料原材料、塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝、模具結(jié) 構(gòu)、模具制造和裝配、模具使用中的磨損等因素。塑料原材料的影響主要是指收縮率。常用按平均收縮率、平均磨損量和平均制造公差為基準(zhǔn)的計(jì)算方法。該塑料的平 均收縮率S為：S Smax Smin 100% 2.8%(4.4)2式中 S一塑料平均收縮率；Smax 一塑料最大收縮率；Smin 一塑料最小收

47、縮率。1)型芯尺寸的計(jì)算(1)型芯徑向尺寸的計(jì)算型芯徑向尺寸計(jì)算公式如下：(dT)0(d0 d0s 3 )0(4.5)4式中 dT 型芯的徑向基本尺寸；d0塑件的徑向基本尺寸；制造公差；塑件公差；S塑料的平均收縮率。表4.1 型芯徑向尺寸表塑件的徑向尺寸d0平均收縮率s制造公差塑件公差型芯的徑向尺寸dT300.0280.420.5630.8400.42350.0280.420.5635.9800.42100.0280.210.2810.2800.21(2)型芯高度尺寸的計(jì)算型芯高度尺寸的計(jì)算公式如下：002/、%ho hoS 3(4.6)式中 -型芯深度基本尺寸；h°塑件形深度尺寸；

48、制造公差；塑件公差；S塑料的平均收縮率。表4.2 型芯高度尺寸表塑件形深度尺寸ho平均收縮率S制造公差塑件公差型芯深度基本尺寸hT250.0280.340.5025.700.0.3430.0280.160.243.08006290.0280.380.5630.6900.382)型腔尺寸的計(jì)算(1)型腔徑向尺寸計(jì)算公式如下：3D A 0 D 0 D0S (4.7)4 oDA型腔徑向基本尺寸；D0塑件徑向的基本尺寸；制造公差；塑件公差；S塑料的平均收縮率。表4.3 型腔徑向尺寸表塑件的徑向尺寸D0平均收縮率S制造公差塑件公差型腔的徑向基本尺寸DA480.0280.480.6449.3400.483

49、50.0280.420.5635.9800.42300.0280.420.5630.8400.42160.0280.290.3816.4500.29(4.型腔深度尺寸計(jì)算公式如下:Ho HoS8)式中Ha-型腔深度基本尺寸;H0 塑件形深度尺寸；制造公差；塑件公差；S塑料的平均收縮率。表4.4型腔高度尺寸表塑件形深度尺寸H。平均收縮率S制造公差塑件公差型芯深度基本尺寸Ha250.0280.340.5025.700.3430.0280.160.243.0800.16160.0280.250.3816.4500.254.12 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在注射成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量

50、和生產(chǎn)效率。 在注射 成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動(dòng)性差的塑料如PG POM?,要求模具溫度高，溫度過(guò)低會(huì)影響塑料的流動(dòng)，增大流動(dòng)剪切力，使塑件應(yīng)力增大，出 現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過(guò)調(diào)節(jié)水的 流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通 入模，可以提高成型效率。對(duì)于高熔點(diǎn)，流動(dòng)性差的塑料，流動(dòng)距離長(zhǎng)的制件，為了 防止填充不足，有時(shí)也在水管入溫水把模具加熱。4.12.1溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響1）采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收

51、縮率；2）模溫均勻，冷卻時(shí)間短，注射速度快可以減少塑件的變形；3）對(duì)塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質(zhì)量外就是模具溫度，提高模 溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)。溫度對(duì)塑件質(zhì)量的影響有相互矛盾的地方，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)材料特性和使用要求偏 重于主要要求。4.12.2對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求1）根據(jù)塑料的品種確定是對(duì)模具采用加熱方式還是冷卻方式；2）希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量;3）采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好；4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉； 從成型溫度和使用要求看，需要對(duì)該模具進(jìn)行冷卻，以提高生產(chǎn)率。4.12.3冷卻裝置的設(shè)計(jì)

52、模具冷卻劑可以用水、壓縮空氣和冷凍水，而水冷最為普遍。此次設(shè)計(jì)采用水冷。 水冷，即在模具型腔周?chē)托托鹃_(kāi)設(shè)冷卻水道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。冷卻水道的開(kāi)設(shè)受模具上鑲塊和頂桿等零件幾何形狀的限制，必須根據(jù)模具的特點(diǎn)靈活地設(shè)置冷卻水道。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)有：1）實(shí)驗(yàn)表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，冷卻通道孔徑盡量大，制品的冷卻就越均勻；2）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等，既孔的排列與型腔形狀相吻合一股水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm,常用12 15mm；3）冷卻水道必須暢通盡量減少轉(zhuǎn)彎處，避免出現(xiàn)冷卻水道管壁長(zhǎng)期堆積雜物產(chǎn) 生堵塞現(xiàn)象。4）冷卻水道盡量通過(guò)塑件的大端面，這樣才能達(dá)到最佳的冷卻效果。圖4.14 冷卻水道的布置示意圖3）澆口處加強(qiáng)冷卻。通常將冷卻水道的入口設(shè)在澆口附近，使?jié)部诟浇哪＞?在較低溫度下冷卻，而遠(yuǎn)離澆口部分的模具在經(jīng)過(guò)一定程度熱交換的溫水作用下冷 卻；4）冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小。如果冷卻水道較長(zhǎng)，則入水與出水溫差就 較大，這樣就會(huì)使模具的溫度分布不均勻；5）冷卻應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置。對(duì)收縮率較大的塑料，例如聚乙烯，冷卻 水道應(yīng)盡量沿著塑料收縮的方向設(shè)置；6）冷卻水道不應(yīng)穿過(guò)設(shè)有鑲塊或接縫部位，水道連接必