齒盤注射模設(shè)計(jì)

1、安徽科技學(xué)院 工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目: 齒盤注射模設(shè)計(jì) 姓 名: 陳利軍 學(xué) 院: 工學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)電技術(shù)教育 班 級(jí): 05機(jī)電3班 學(xué) 號(hào): 2005644313 指導(dǎo)教師: 夏顯明 職稱: 副教授 2009年6月10日安徽科技學(xué)院教務(wù)處制安徽科技學(xué)院工學(xué)院目 錄緒論31工藝方案的選擇52型腔數(shù)目的確定以及模板的選用73注射機(jī)型號(hào)的選擇94成型尺寸的計(jì)算155模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)175.6排氣方式的設(shè)計(jì)215.7復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)215.8冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)216模具的校核266.1型腔數(shù)校核266.注射量校核266.鎖模力校核266.最大注射壓力校核276.模具厚

2、度校核276.開模行程校核276.流程比的校核276.安裝尺寸的校核287端齒盤注射模具主要零件的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)287.1型腔的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)287.2型芯的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)287.3動(dòng)模板的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)297.4定模板的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)297.5動(dòng)模座板的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)307.6定模座板的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)307.7推件板的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)30模具的總裝圖32致謝33參考文獻(xiàn)34齒盤注射模設(shè)計(jì)摘要:本文主要講述了機(jī)械零件齒盤類注射模的設(shè)計(jì)過程。作為機(jī)械零件，齒盤要求有良好的經(jīng)濟(jì)性并能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)效率常采用一模多腔模具來生產(chǎn)中、小型塑料制件。針對(duì)機(jī)械零件齒盤的技術(shù)要求進(jìn)行工藝

3、分析，采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，從而滿足生產(chǎn)的批量需要。選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模架、確定注射機(jī)型號(hào)，完成模具澆注系統(tǒng)、成型零部件、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)型芯、型腔、動(dòng)模板、定模板、動(dòng)模座板、定模座板、推件板進(jìn)行機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字:注射模；工藝；分型面；注射模具；ABS緒論隨著我國塑料模的制造精度以及塑料成型設(shè)備的自動(dòng)化程度的提高，塑料制件已經(jīng)進(jìn)入了一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。在中國,塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)約122CM大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以

4、及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。(1)注

5、重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。(2)加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。(3)推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。(4)重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)

6、，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在CAD/ CAM/ CAE 技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍,特別是CAD/ CAM 技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,取得了很大成績。目前,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE) 技術(shù)對(duì)塑料注塑過程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等,合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等,使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化,也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期。電子信息工程技術(shù)也在塑料模中有所應(yīng)用，國內(nèi)一些主

7、要的塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過客戶提供的產(chǎn)品三維信息盤片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進(jìn)行預(yù)算、報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)審定、設(shè)計(jì)更改等,這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條件。由于直接利用了用戶提供的產(chǎn)品電子信息,大大縮短了CAD/ CAM 的技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間,也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，不少企業(yè)已能在電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用CMOLD 氣輔軟件,取得了良好效果。此外，熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，精密、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高，模具壽命不斷提高，這些也顯示了我國模具技術(shù)的

8、巨大進(jìn)步。在國外，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備模具的要求越來越高。一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求模具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益越來越顯著。為降低成本和提高自身競爭力，一些企業(yè)致力于開發(fā)新的生產(chǎn)工藝。Siemens 公司推出的該全新合金材料會(huì)戲劇性地削減電氣部件的成本。其特點(diǎn)是焊料隨塑料一起熔融流動(dòng)該塑料/金

9、屬混合物使其能在注塑機(jī)上采用雙材料模塑成型導(dǎo)電線路和塑料外殼。主要優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電軌跡及接點(diǎn)在注塑過程中形成, 而不是在后面的步驟中。另一優(yōu)點(diǎn)是電線電纜更容易與該材料模塑的部件連接,通過加熱部件使之軟化, 電線電纜即可接到軟導(dǎo)電材料上, 不需焊接。意大利一家公司開發(fā)的新工藝通過擠出成型而不是拉擠成型玻纖增強(qiáng)熱塑性塑料型材, 使成本降低。該工藝可用樹脂與玻纖的共混物, 也可以用增強(qiáng)熱塑性塑料配混料, 這會(huì)導(dǎo)致其機(jī)械性能低于連續(xù)纖維拉擠成型的材料。但好處是能控制型材哪一位置玻纖含量最高1。雖然我國模具工業(yè)的技術(shù)水平在近幾年里已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有較大的差距。盡管與發(fā)達(dá)國家的

10、模具技術(shù)仍存在差距，但我國注塑模技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人們的生活水平得到了提高，汽車逐漸走進(jìn)了人們的家庭。眾所周知，汽車所有部件并非一家企業(yè)生產(chǎn)，大批量的汽車零件需要從供應(yīng)商運(yùn)輸?shù)狡嚻髽I(yè)。汽車金屬件在運(yùn)輸?shù)倪^程中易發(fā)生撞擊而損壞，所以考慮設(shè)計(jì)固定汽車零件的齒盤。實(shí)踐證明，用齒盤固定汽車零件狀況良好，金屬零件未受損壞，進(jìn)而保證了其質(zhì)量和汽車零件供應(yīng)商的利益。盡管注射模具設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)難度較高，但由于注射成型方法有其他塑料成型方法無法取代和比擬的優(yōu)點(diǎn)，注射成型已得到了較廣泛的應(yīng)用。注射模設(shè)計(jì)應(yīng)保證合理注塑工藝的實(shí)施，具有先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，既有良好的可操作性、可靠性和完整性，又有零件的良好的

11、可加工性，并便于裝配和修模。本論文將對(duì)機(jī)械零件齒盤塑料件進(jìn)行注射模的設(shè)計(jì)，使之能批量化生產(chǎn)，滿足汽車零件運(yùn)輸?shù)拇罅啃枰?。在汽車零件被齒盤和固定之后，金屬桿件在運(yùn)輸中未發(fā)生損壞，這不僅提高了汽車的良品率，更是使汽車零件供應(yīng)商的利益得到了保證。但是，作為汽車零件運(yùn)輸工程中的包裝件，齒盤必須保證其良好的經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)齒盤注塑模的時(shí)候，我們采用一模多腔，充分發(fā)揮注塑機(jī)的效力，提高生產(chǎn)率，從而得到良好的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們也可改進(jìn)生產(chǎn)工序，以確保產(chǎn)品的最終質(zhì)量和尺寸精度。當(dāng)然，在保證質(zhì)量的同時(shí)，也要注意其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，以滿足運(yùn)輸過程的大量需要2。各種模具主要類型有：沖模、鍛摸、塑料模、壓鑄模、粉末冶金

12、模、玻璃模、橡膠模、陶瓷模等。除部分沖模以外的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具型腔型，是材料成型。(1)沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。(2)鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫

13、軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。(3)塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。(4)壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。(5)粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制

14、造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。工藝方案的選擇塑料齒輪由于噪音低、慣性小、耐腐蝕、成型工藝好、成本低、具有自滑潤性能，因此廣泛應(yīng)用于儀器儀表和各種家用電器的機(jī)械傳動(dòng)中。.注射成型制品的分析產(chǎn)品名稱：機(jī)械零件端齒盤產(chǎn)品材料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）塑件尺寸：如零件圖所示圖1 零件.材料的工藝參數(shù)分析注射成型機(jī)類型 螺桿式噴嘴形式直通式脫模斜度 401o30噴嘴溫度 170180密度 1.031.07克/立方厘米 收縮率 0.30.8%預(yù)熱溫度 8085預(yù)熱時(shí)間 23h料筒溫度 后段 150170

15、,中段 165180,前段 180200噴嘴溫度 170180模具溫度 5080注射壓力 60100MPa成形時(shí)間 注射時(shí)間2090s，保壓時(shí)間05s，冷卻時(shí)間 20120s,總周期50220s螺桿轉(zhuǎn)速30r/min適應(yīng)注射機(jī)類型螺桿式,柱塞均可后處理方法紅外線燈,烘箱;溫度70;時(shí)間24h.齒盤的技術(shù)要求端齒盤，材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）。ABS的基本特性是，呈微黃色、無毒、無味，用ABS成型的塑料件有較好的光澤。ABS有較好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降；它還有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS的成型特點(diǎn)是：在升溫時(shí)粘度

16、增高，故成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在6080。所以軸座模具溫度可控制在6080。所以選擇聚甲醛這種材料完全符合要求3。.齒盤的工藝性分析機(jī)械零件齒盤結(jié)構(gòu)的合理性、工藝性直接關(guān)系到其成型模具結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)周期與成本。只有符合模具工藝要求的塑料制品的設(shè)計(jì)，才能順利的成型，確保內(nèi)在與外觀的質(zhì)量要求，達(dá)到高效率生產(chǎn)和低成本目的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素。分析齒盤的結(jié)構(gòu)

17、特點(diǎn)可知，該塑件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，塑件表面為規(guī)則幾何面。要選擇從塑件的最大截面處（即塑件底面）分型，塑件體積較小，因此如何正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)是該模具設(shè)計(jì)的主要問題。機(jī)械零件齒盤的工藝性分析主要從以下幾個(gè)方面出發(fā):1.4.1齒盤的脫模斜度由于制品齒盤在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使齒盤能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)齒盤的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在設(shè)計(jì)塑件時(shí)或在設(shè)計(jì)模具時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。1.4.2齒盤的壁厚塑料制品應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也是為了塑料在成型時(shí)有良好的流動(dòng)狀態(tài)。齒盤壁厚受

18、使用要求、塑料材料ABS的性能、其幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，否則成型后會(huì)因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮孔，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。熱塑性塑料的壁厚應(yīng)控制在1mm-4mm之間。太厚，會(huì)產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時(shí)也不易冷卻。齒盤塑件的壁厚為2mm，而且均勻，故符合成型工藝要求。1.4.3齒盤的收縮率塑料經(jīng)過成型后所獲得的制品從熱模具中拿出來后，因?yàn)槔鋮s及其它原因而引起尺寸減少或者體積收縮的性質(zhì)即塑料的收縮性。收縮性是每一種塑料的固有特性之一，它因塑料種類以及模具條件的不同而不同。為使塑件產(chǎn)品符合圖紙要求，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，對(duì)于收縮性總是可以補(bǔ)

19、償?shù)?。但現(xiàn)在的資料還不足以使設(shè)計(jì)精確的估計(jì)塑料各個(gè)部位的收縮程度。對(duì)于收縮率本身的復(fù)雜程度及造成收縮的諸多原因間的相互關(guān)系，還需進(jìn)行研究。但從前總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)可知，影響收縮率的因素大致可分為塑料的性質(zhì)、塑件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝條件等幾方面4。2型腔數(shù)目的確定以及模板的選用2.1型腔數(shù)目的確定以及分型面的選擇型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn)來確定：(1)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目:根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則,并忽略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)；(2)根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目,當(dāng)成型大型平板制件時(shí)常用這種方法；(3)根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),

20、在模具中每增加一個(gè)型腔,制品尺寸精度要降低4%,對(duì)于高精度制品,由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件一致,故型腔數(shù)目不超過4個(gè)。ABS塑料制品的成型周期為4070s，考慮到端齒盤塑件的體積較小，取其成型周期為T=50s，型腔數(shù)設(shè)為2，模具將其設(shè)計(jì)成一模二腔。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：(1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。(2)便于塑件

21、順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。(3)保證塑件的精度要求。(4)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。(5)便于模具加工制造。(6)對(duì)成型面積的影響。(7)對(duì)排氣效果的影響。(8)對(duì)側(cè)向抽芯的影響。其中最重要的是第5和第2、第8點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡可能選擇平直分型面工易于加工的分型面。分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后留在后模一邊，這樣有助于后模設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作5。由以上選擇分型面原則：在塑件的最大投影面上開設(shè)分型面，故端齒盤塑件開始在A-A處。圖2 分型面2.2模板的選用由于模具是一模二腔，采用單分型面模具結(jié)構(gòu)。故選用的標(biāo)準(zhǔn)模架為GB/T12556A4型。又由二個(gè)型腔的排列方式以及使用

22、模板面積和避免浪費(fèi)，選用標(biāo)準(zhǔn)模架的系列，模板規(guī)格為. 模架參數(shù)為：L=250mm，Lt=206mm，LT=210mm，LM=146mm,Lm=232mm。圖3 模架3注射機(jī)型號(hào)的選擇3.1注塑機(jī)的主要參數(shù)注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶已提

23、供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整。注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量，注射壓力，注射速度，塑化能力，鎖模力，合模裝置的基本尺寸，開合模速度，空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì)，制造和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。(1)公稱注塑量 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，反映了注塑機(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

24、這一參數(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所示：表一: 注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/cm3125250500100020004000600010000注射速率/cm/s125200333570890133016002000注射時(shí)間/s11.251.51.752.2533.755(4)塑化能力 單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(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，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之則會(huì)加長成型周期。(5)鎖模力 注塑機(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。(6)合模裝置的基本尺寸 包括模板

25、尺寸，拉桿空間，模板間最大開距，動(dòng)模板的行程，模具最大厚度與最小厚度等,這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍。(7)開合模速度 為使模具閉合時(shí)平穩(wěn)，以及開模，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，開模時(shí)由慢到快在到停。(8)空循環(huán)時(shí)間 在沒有塑化，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6。ABS的注射壓力為7090Mpa，保壓壓力為5070Mpa，故由額定注射量流經(jīng)主澆道的熔體體積V,注射機(jī)鎖模力F,以及模架限制，選擇的注射機(jī)為上海第一塑料機(jī)械廠生產(chǎn)的SZ100/630型注射機(jī),得主要技術(shù)規(guī)格:結(jié)構(gòu)形式 臥式理論注射容

26、量 75cm3螺桿直徑 30mm注射壓力 224MPa注射速率 60g/s塑化能力 7.3 g/s鎖模力 630KN拉桿內(nèi)間距 370mm×320mm移模行程 270mm最大模具厚度 300mm最小模具厚度 100mm鎖模型式 雙曲肘模具定位孔直徑 125mm噴嘴球半徑 SR15mm噴嘴口孔徑 5mm頂出形式 中心液壓頂出，兩側(cè)頂桿機(jī)械頂出螺桿轉(zhuǎn)速30r/min適應(yīng)注射機(jī)類型 螺桿式，柱塞均可后處理方法 紅外線燈，烘箱；溫度70；時(shí)間24h3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2.1澆注系統(tǒng)的布置澆注系統(tǒng)控制著塑件在注塑成型過程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件關(guān)系極大。多型腔模具的澆注系統(tǒng)由主流道

27、、冷料井、分流道、澆口幾部分組成。為確保塑件質(zhì)量，澆注系統(tǒng)采用平衡式布置形式：從主流道末端到各型腔的分流道，其長度、斷面形狀和尺寸都對(duì)應(yīng)相等。這種布置可使塑料熔體均衡的充滿各個(gè)型腔，一起出模的各塑件質(zhì)量和尺寸精度的一致性好。3.2.2流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2.2.1主流道直澆口式主流道呈截錐體，主流道入口直徑d，應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑1mm左右，這樣便于兩者能同軸對(duì)準(zhǔn)，也使得主流道凝料能順利脫出。主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑約23mm。反之，兩者不能很好的貼合，會(huì)上塑料熔體反噴，出現(xiàn)溢變致使脫模困難。錐孔壁粗糙度。主流道的錐角，過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣；過小的錐

28、角使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)流動(dòng)阻力大，比表面增大，熱量損耗大。主澆道的各部分尺寸為d=噴嘴孔徑+1mm=5+1=6mm,R=噴嘴球面半徑+(12)mm=16mm,，取,H=(1/32/5)R=6mm，由模具結(jié)構(gòu)可得澆口套尺寸，如下圖所示：圖4 澆口套把定位圈與澆口套設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件的形式,以臺(tái)階的形式固定在定模板上。由于定位圈與注射機(jī)定位孔存在間隙配合，所以取定位圈外徑125mm。澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合；澆口套和定位圈采用H9/f9的配合。澆口套采用B型澆口套，定位圈采用JIS標(biāo)準(zhǔn)型定位圈，其設(shè)計(jì)規(guī)格以及參數(shù)如下圖所示：圖5 定位圈3.2.2.2分流道分流道是將從主流道來

29、的塑料熔體沿分型面引入各個(gè)型腔的那一段流道，因此它開設(shè)在分型面上。分流道的斷面有圓形、半圓形、正六邊形、梯形、矩形、U字型等。其中圓形、正六邊形需要在動(dòng)模和定模兩邊同時(shí)開槽組合而成；其余斷面可只開在定模一邊或動(dòng)模一邊。端齒盤注射模具采用的是一模二腔，在設(shè)計(jì)分流道時(shí)還要考慮道型腔的布置，其設(shè)計(jì)的原則有：(1)盡量保證各型腔同時(shí)充滿，并均衡的補(bǔ)料，以保證同模種二個(gè)端齒盤塑件的性能、尺寸盡可能一致；(2)各型腔之間距離恰當(dāng)，應(yīng)有足夠空間排布冷卻水道、螺釘?shù)?，并有足夠截面積承受注塑壓力；(3)在滿足以上要求的情況下，盡量縮短流道長度，降低澆注系統(tǒng)凝料重量；(4)型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注

30、塑機(jī)鎖模力的中心，一般在模板的中心上。一模多腔模具分流面的布置有平衡式和非平衡式兩種，只有平衡式才能同時(shí)滿足以上幾點(diǎn)要求，適用于生產(chǎn)高精度的制品。所謂平衡式的布置是指：從主流道到各型腔的分流道，其長度、截面形狀和尺寸均對(duì)應(yīng)相等。這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔均衡的進(jìn)料。在加工時(shí)應(yīng)保證各對(duì)應(yīng)部分的尺寸誤差控制在1%以內(nèi)。雖然端齒盤不是高精度的塑件制品，但還是把分流面布置成平衡式的，因?yàn)榉瞧胶馐降闹髁鞯赖礁鱾€(gè)型腔的分流道的長度可能不是全部對(duì)應(yīng)相等，其成型工藝不易控制7。圖6 流道布置在端齒盤注射模具種，要降低流動(dòng)阻力，應(yīng)使分流道盡量短且轉(zhuǎn)彎少。此分流道的斷面尺寸要足夠大，以降低壓力損失和溫度損失，縮短充模

31、時(shí)間，進(jìn)而生產(chǎn)出高質(zhì)量的端齒盤塑件。但過大的流斷面增加了澆注系統(tǒng)回頭料重量，增加了回頭料配用比例，不但多耗能，而且會(huì)降低端齒盤塑件的質(zhì)量。此外，粗大的流道要求較長的冷卻時(shí)間，延長了作業(yè)周期，降低了機(jī)器的效益。它在分型面上的投影面積增大，減小了作用在制品上的有效鎖模力，因此，單方面的過多強(qiáng)調(diào)采用大流道來降低壓力和溫度損失是具有局限性的。分流道常見的斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形等數(shù)種，希望選取易于加工，且在流道長度和流道體積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都最小的斷面形狀。從減少熱損失的角度出發(fā)其比表面積（即單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長與斷面面積之比）應(yīng)越小越好，從減少流動(dòng)阻力的角度也有

32、類似的結(jié)論8。終合以上，并考慮到加工和脫模方便，分流道截面形狀采用梯形截面。圖7 一級(jí)分流道橫截面圖8二級(jí)分流道橫截面3.2.3冷料井及拉料桿冷料井除了具有容納冷料的作用外，同時(shí)還具有在開模時(shí)將主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在動(dòng)模一側(cè)。冷料井一般設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。但端齒盤模具有拉料桿拉出冷凝料，故可將冷料井槽開設(shè)在型腔板上。根據(jù)模具注射需要，在主流道末端開設(shè)冷料井，冷料井開設(shè)如下圖所示：圖9 冷料井的設(shè)置拉料桿的桿腳固定在動(dòng)模上，開模時(shí)將主流道凝料從定模中拉出，其后在脫模過程中，由推件板將其從拉桿成型頭中推出。該模具采用B型的結(jié)構(gòu)形式，如下圖所示：圖10 拉料桿的設(shè)計(jì)3.2.4澆

33、口的設(shè)計(jì)澆口是指緊接流道末端將塑料熔體引入型腔的狹窄部分，主流道型澆口以外的各種澆口，其斷面尺寸都比分流道的斷面尺寸小得多，長度也很短，其著調(diào)節(jié)料流速度、控制補(bǔ)料時(shí)間等作用。模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)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，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：(1)盡量縮短流動(dòng)距離。(2)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。(3)必須盡量減少熔接痕。(4)應(yīng)有利于型腔中氣體排出。(5)考

34、慮分子定向影響。(6)避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。(7)澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。(8)注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響9。 考慮以上原則，又由于模具結(jié)構(gòu)為兩板式，且為一模二腔，塑件較小且薄，故采用側(cè)澆口。側(cè)澆口開設(shè)在主分型面上，截面形狀易于加工和調(diào)整修正，澆口凝料易切除故對(duì)塑件外觀質(zhì)量影響甚小。ABS推薦的側(cè)澆口尺寸如下表所示：表二：ABS推薦的側(cè)澆口尺寸壁厚t（mm）澆口寬W（mm）澆口深h（mm）澆口長（mm）2.02.03.01.41.80.8因?yàn)樗芗诤駷?mm，故取澆口寬W=2.0mm；深h=1.6mm；長=0.8mm。澆口的位置見零件圖上的A點(diǎn)：圖11 澆口的位置從圖示A點(diǎn)進(jìn)行注塑,使塑料熔體從橫

35、澆道流入型腔，利用模板配合間隙排氣，使成型該零件更加容易。4成型尺寸的計(jì)算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(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)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(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，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(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)

36、鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核10。4.1型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的；;模具的制造公差=；取x=0. 5：首先對(duì)型腔徑向尺寸的未注公差查表GB/T14486-93,MT5-A，并對(duì)給定公差進(jìn)行換算：代入計(jì)算公式 （4-1）得： 4.2型腔深度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的；模具的制造公差=；取x=0.5：對(duì)型腔徑向尺寸的未注公差查表GB/T14486-93,MT5-B：代入計(jì)算公式 （4-2）得：4.3型芯徑向尺寸模具最大磨損量取塑件公差的；模具的制造公差=；取x=0. 5：首先對(duì)型腔徑向尺寸的未注公差查表GB/T14486-93,MT5-A，并對(duì)給定公差進(jìn)行換算：代入計(jì)算公式

37、（4-3）得：4.4型芯高度尺寸模具最大磨損量取塑件公差的；模具的制造公差=；取x=0.5。對(duì)型腔徑向尺寸的未注公差查表GB/T14486-93,MT5-B：代入計(jì)算公式 （4-4）得：5模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1凸模、凹模的設(shè)計(jì)凹模用于成型塑件的外表面，按起結(jié)構(gòu)的不同，可分為6種：(1)整體式凹模；(2)整體嵌入式凹模；(3)局部鑲嵌式凹模；(4)大面積鑲嵌式凹模；(5)四壁拼合式凹模；(6)拼塊式凹模。雖然零件的幾何形狀相對(duì)比較規(guī)則,但由于是一模二腔，若做成整體式凸凹模，模具磨損后更換費(fèi)用較大，此外又由于整體式凸模、凹模加工困難，熱處理不方便，同時(shí)為避免消耗模具鋼多、浪費(fèi)材料，我們?cè)谠O(shè)計(jì)凸模、凹模

38、時(shí)選擇組合式凸模、凹模結(jié)構(gòu)11。對(duì)于凹模，我們采用整體嵌入式，將二個(gè)型腔做在一個(gè)凹模上，這樣可以保證模具的精度；對(duì)于凸模，我們分開加工，做成二個(gè)單獨(dú)的型芯，這樣有利于加工和模具磨損后的更換。由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩，在設(shè)計(jì)時(shí)參考矩形型腔壁厚的數(shù)據(jù)：表三:壁厚數(shù)據(jù)矩形型腔內(nèi)壁短邊b（mm）整體式型腔側(cè)壁厚s（mm）4025由型腔尺寸以及矩形型腔壁厚，并參考模具結(jié)構(gòu)可以確定凹模、凸模的總體尺寸，其總體尺寸如下圖所示：圖12 型腔零件圖 圖13 型芯零件圖5.2動(dòng)模板和定模板的選用對(duì)于中小型模具的動(dòng)定模設(shè)計(jì)，只要模板的有效使用面積不大于其長度和寬度的60%，使用深度不超過其長度的10%時(shí)，可以不必通

39、過計(jì)算來校核其強(qiáng)度。模板的有效使用面積S<114mm×114mm，而模板寬度的60%為200×60%=120mm>114mm；模板的使用深度為25mm，而模板長度的10%為250×10%=25mm>14mm，故由以上可知，動(dòng)模和定模的強(qiáng)度滿足注射成型過程?？紤]到組合式凹模，由整體式結(jié)構(gòu)需要，選用的定模板規(guī)格為A=50mm；又因?yàn)橥鼓２捎枚€(gè)型芯分開，分別固定在動(dòng)模板上，故選用的動(dòng)模板規(guī)格為B=32mm，由A=50mm，B=32mm，查表得到墊塊規(guī)格C=63mm。5.3支承板的選用支承板起著支撐動(dòng)模板的作用，在成型的過程中，塑料熔體巨大的漲型力施加

40、在動(dòng)模板上，而動(dòng)模板緊靠著支承板，所以支承板的強(qiáng)度一定要能夠承受成型的巨大壓力。在選用了模架后，為確保生產(chǎn)的安全性，必須對(duì)支承板進(jìn)行校核12。支承板的厚度計(jì)算公式 ; （5-1）其中:H-支承板的厚度(cm)；L-支承板在墊塊之間的跨度(cm)；P-型腔內(nèi)壓力(MPa)；L-凹模型腔長度(cm)；L-凹模型腔寬度(cm)；B-支承板在L方向上的長度(=L)(cm)；E-鋼材的彈性模量(MPa)；Y-支承板允許最大彎曲變形(cm)。在本設(shè)計(jì)中, ,，,支承板選用碳結(jié)構(gòu)鋼45#,，。故支承板的厚度H30mm，而標(biāo)準(zhǔn)模架的支承板厚度為32mm，故滿足設(shè)計(jì)要求。5.4導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保

41、證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和定向作用。在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：(1)導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離;(2)導(dǎo)柱的直徑應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱的布置方式采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置或不等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置方法；(3)導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定，但必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度，且表面要耐磨，芯部要堅(jiān)韌。(4)導(dǎo)柱的長度應(yīng)高出型芯端面防止錯(cuò)誤定位時(shí)型芯進(jìn)入型腔；(5)導(dǎo)柱的端面常設(shè)計(jì)成錐型或半球形，便于導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔(6)導(dǎo)柱設(shè)置一般情況下設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，特別情況下也可設(shè)計(jì)在定模一側(cè)；(7)導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分的配合為H7/f7；(8)

42、導(dǎo)柱的配合精度。導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔通常采用間隙配合，而與安裝孔采用過渡配合，配合部分粗糙度為R=0.8 ，同時(shí)注意，要采用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞椒乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出13。標(biāo)準(zhǔn)模架里對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的規(guī)格已有說明，故直接采用。取模板的推薦導(dǎo)柱尺寸20mm，依國家標(biāo)準(zhǔn)GB4169.4-84，帶頭導(dǎo)柱直徑；。采用帶頭導(dǎo)套I型，；。5.5推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)端齒盤為外形尺寸較小，而且為壁比較薄，所以采用推件板推出。在分型面處從端齒盤塑件的周邊推出，推出力大且均勻，推出后外觀上幾乎不留痕跡，實(shí)際效果較好。然而，推件板會(huì)由于剛度不足而引起撓曲變形，影響塑件尺寸精度，因此，應(yīng)按剛度條件計(jì)算推件板的厚度14。在脫模力的計(jì)算中，若（

43、t為塑件壁厚，為型芯的平均半徑），則塑件為薄壁塑件。由于是矩形型芯，將（、b為矩形型芯斷面的二邊長度）作為其折算半徑。=20.4mm；>10，故端齒盤塑件屬于薄壁塑件。薄壁矩形塑件的脫模阻力計(jì)算公式為： （5-2）式中 塑料材料的拉伸彈性模量（N/）；塑料的平均成型收縮率；塑料材料的泊松比； 型芯的脫模斜度； 型芯脫模方向高度（mm）； 脫模斜度修正系數(shù)。 其中 （5-3） 式中塑件與鋼表面之間的靜摩擦系數(shù)。查表得：=0.4，代入計(jì)算可得=0.38。查手冊(cè)得：=2×N/，=0.006，=14.3 mm，=0.3，代入可得單個(gè)塑件的脫模力由于塑件無封閉面，故型芯底部為矩形，由矩形

44、塑件推件板的厚度計(jì)算公式： （mm） （5-4） 式中 推件板的厚度（mm）；推件板鋼材彈性模量，2.1×N/；脫模阻力（N）； B推件板寬度； 推件板長度方向頂桿之間距離； 推件板允許變形量，可取塑件高度尺寸公差的1/101/5（mm）。由模具結(jié)構(gòu)得到=206mm，B=200mm，代入可得，而模架中的推件板厚度為20mm，雖然在計(jì)算中未考慮推出拉料桿的力，但推件板厚度遠(yuǎn)大于計(jì)算值，故滿足設(shè)計(jì)需要15。5.6排氣方式的設(shè)計(jì)當(dāng)排氣不良時(shí)將在塑件上形成氣泡，銀文，云霧，接縫，使表面輪廓不清，甚至沖模不滿；嚴(yán)重時(shí)在塑件表面產(chǎn)生焦痕；降低沖模速度，影響成型周期；形成斷續(xù)注射，減低生產(chǎn)效率。因

45、此我們一般用以下的幾種排氣方法：(1)排氣槽排氣:對(duì)于成型大中型塑件的模具，需排住的氣體量多，通常都應(yīng)開設(shè)排氣槽；(2)分型面排氣:對(duì)于小型模具，可利用分型面間隙排氣，但分型面須位于容體流動(dòng)末端 ； (3)拼鑲件縫隙排氣:對(duì)于組合的凹?；蛐托荆衫闷淦春系目p隙排氣；(4)推桿間隙排氣:利用推桿與模板或型芯的配合間隙排氣；(5)粉末燒結(jié)合金塊排氣(6)排氣井排氣:在塑料熔體匯合處的外側(cè)，設(shè)置一個(gè)空穴，使氣體排入其中，也可以獲得良好的排氣效果；(7)強(qiáng)制性排氣在封閉氣體的部位，設(shè)置排氣桿。由以上原則并考慮到端齒盤塑件較小，排氣量不大，故可利用分型面的配合間隙排氣,所以在此可以不設(shè)置排氣槽16。5

46、.7復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為避免側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)引起干涉，采用彈簧先復(fù)位機(jī)構(gòu)復(fù)位。5.8冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)凹模管道回路采用外接直通式管道布置；凸模管道回路也采用外接直通式管道布置，冷卻水從模具外部經(jīng)冷卻水管流入模具，途經(jīng)型腔、型芯，帶走大量的熱能，使得模具循環(huán)注射周期縮短，從而提高生產(chǎn)率。模具熱量是伴隨塑料熔體注射而進(jìn)入，又在固化中釋放，注射機(jī)的鋼噴嘴傳熱是很少量的，同時(shí)還有模具由于空氣對(duì)流. 模具熱輻射所散發(fā)的熱量以及傳導(dǎo)給注射機(jī)臺(tái)面的熱量相對(duì)于塑料熔體熱量，都可以忽略不計(jì)，故計(jì)算冷卻系統(tǒng)時(shí)采用簡略計(jì)算方法。薄壁塑件制品的冷卻時(shí)間： （5-5）式中 塑料的熱擴(kuò)散系數(shù)（）； 塑件

47、的最大厚度（mm）； 塑料熔體的注射溫度（）； 塑件的平均脫模溫度（）； 模具溫度（）。查表得：=0.080.10，=190240，=4070，=5070，取=0.09，=210，=60，=50,代入可得塑件冷卻時(shí)間t=11.6s。熱平衡的計(jì)算：在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量，因此有： （5-6）式中 冷卻水的體積流量；單位時(shí)間內(nèi)（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（/min）； 單位重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（KJ/）; 冷卻水的密度（）； 冷卻水的比熱容 冷卻水的出口溫度； 冷卻水的入口溫度?？杀硎緸?（5-7）式中 塑料的比熱容 塑料熔體的初始溫度（）； 塑

48、料制品在推出時(shí)的溫度（）； 塑料的熔化質(zhì)量焓（）。查表得ABS的=3.1×4.0×。由實(shí)際注射產(chǎn)能得：=4.187，=25，=20，代入計(jì)算式可得：根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速與管道直徑的關(guān)系，確定冷卻水管道的直徑；冷卻水在圓管中的流速為： （5-8）式中 冷卻水的體積流量（）；冷卻水管的直徑（m）；計(jì)算得：孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)的計(jì)算公式為： （5-9）式中 與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)； 冷卻水在一定溫度下的密度（）； 冷卻水在圓管中的流速（）。查得：，計(jì)算可得水管的總傳熱面積A的計(jì)算公式： （5-10）式中 單位時(shí)間內(nèi)（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（/min）

49、； 單位重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量（KJ/）； 孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)； 模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（）。代入數(shù)據(jù)可得：模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻管道孔數(shù)，由于型腔吸收熱量比型芯多，故對(duì)于動(dòng)模板結(jié)構(gòu)，將一根水管布置在模具內(nèi)側(cè)；對(duì)于定模板，考慮到模具結(jié)構(gòu)，一腔均勻布置兩條水管。 5.8.2加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射成型ABS塑料時(shí)，模具溫度為50 80，故不需要設(shè)置加熱系統(tǒng)。5.9定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于模具結(jié)構(gòu)是一模二腔，為保證成型塑件的精度，需要采用定位銷進(jìn)行精確定位。在定模部分，采用兩個(gè)型號(hào)為銷GB119-86B12×65的定位圓柱銷對(duì)定模座板和定模板進(jìn)行準(zhǔn)確定位；在動(dòng)模部分，同

50、樣采用兩個(gè)型號(hào)為銷GB119-86B12×140的定位圓柱銷對(duì)動(dòng)模板和動(dòng)模座板進(jìn)行精確定位17。5.9.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，一般情況下模具設(shè)計(jì)人員只要按規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。5.9.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)(1)導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形；(2)該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置；(3)該模具導(dǎo)柱安裝在定模座板和模套上，導(dǎo)套安裝在流道輔助板上；(4)為了保證分型面很

51、好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處的應(yīng)有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的空口倒角，該模具采用后者；(5)在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具破壞；(6)動(dòng)模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。5.9.3導(dǎo)柱設(shè)計(jì)(1)該模具才用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽；(2)導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯（凸模）端面的高度高出68mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞；(3) 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)該倒角；(4) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度,可參考準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。(5) 一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6；(6) 一般應(yīng)在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和