基于ProE的小音箱側(cè)蓋注塑模設(shè)計(jì)及型腔數(shù)控加工

1、基于Pro/E的小音箱側(cè)蓋注塑模設(shè)計(jì)及型腔數(shù)控加工摘要本課題是基于Pro/E的注塑模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)制件的工藝分析，確定了模具的設(shè)計(jì)方案，并繪制了裝配圖和零件圖。設(shè)計(jì)中采用一模四腔、側(cè)澆口的形式，以及斜導(dǎo)柱分型抽芯機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用Pro/E軟件對(duì)模具的型芯型腔進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，進(jìn)而利用EMX進(jìn)行模架的設(shè)計(jì)，然后利用AutoCAD繪制模具的裝配圖和零件圖。另外，設(shè)計(jì)中還利用Pro/E進(jìn)行型腔的數(shù)控加工。在本次注塑模設(shè)計(jì)中，在對(duì)制件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定了模具的結(jié)構(gòu)方案。設(shè)計(jì)中主要介紹了模具型芯型腔及主要結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)過(guò)程，利用Pro/E進(jìn)行模具的三維設(shè)計(jì)，使模具的結(jié)構(gòu)更加形象。關(guān)鍵詞：Pro

2、/E，注塑模，側(cè)澆口，斜導(dǎo)柱，數(shù)控加工DesignoftheMini-stereoSideCoverInjectionMoldandNCProcessingoftheCavityBasedonPro/EABSTRACTThetaskisdesignofinjectionmoldbasedonPro/E.Throughtheanalysisofthetechnologyoftheproduct,wecangetthemoulddesign,assemblydrawingandpartdrawings.Appliedtothedesignofthefourcavities,sidegates,an

3、dobliqueguidecolumnpartingcore-pullingmechanism.Pro/Eismainlyusedinthedesignofthecoresmoldcavityonthe3d,thenusetheEMXfortheworndesign,alsouseAutoCADrenderingofthemouldassemblydrawingsandpartdrawings.Inaddition,designalsousePro/EforcavityNCmachining.Inthisdesigningofinjectionmold,thestructureofthepro

4、ductinthebasisoftheanalysisofthestructureofthemold,andthesolutions.Designmainlyintroducedthemoldcavityandmainstructuretypecorecomponentsofthedesignprocess,usingPro/Efor3Ddesign,somakethemouldstructuremoreimaginable.KEYWORDS:Pro/E,injectionmold,sidegate,obliqueguidecolumnpartingcore-pullingmechanism,

5、NCprocessing目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 摘要IABSTRACTII序言1 HYPERLINK l bookmark8 產(chǎn)品成型方案的初步確定2 HYPERLINK l bookmark10 塑件結(jié)構(gòu)特征及工藝性分析2塑件結(jié)構(gòu)分析2塑件注射成型工藝分析2塑件的工藝分析5 HYPERLINK l bookmark20 模具結(jié)構(gòu)方案初步設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark22 分型面位置的設(shè)計(jì)6分型面的設(shè)計(jì)原則7分型面的確定7 HYPERLINK l bookmark24 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7滑塊導(dǎo)滑方法7滑塊定位8斜導(dǎo)柱的安裝位

6、置8 HYPERLINK l bookmark26 型腔數(shù)目的確定8 HYPERLINK l bookmark28 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8 HYPERLINK l bookmark30 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8 HYPERLINK l bookmark32 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9脫膜結(jié)構(gòu)的要求9脫模機(jī)構(gòu)的選用原則9脫膜機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求9脫模力的計(jì)算10 HYPERLINK l bookmark38 成型零件的設(shè)計(jì)10 HYPERLINK l bookmark40 成型設(shè)備的選擇10計(jì)算制品的體積和重量10選擇注射機(jī)11最大注塑量校核11 HYPERLINK l bookmark58 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12主流道的設(shè)計(jì)12

7、分流道的設(shè)計(jì)13冷料井的設(shè)計(jì)15 HYPERLINK l bookmark70 成型零部件的計(jì)算17 HYPERLINK l bookmark72 成型零部件工作尺寸計(jì)算17 HYPERLINK l bookmark84 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度和最小開(kāi)合膜行程計(jì)算17抽拔力和斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度17 HYPERLINK l bookmark100 斜導(dǎo)直徑計(jì)算18 HYPERLINK l bookmark110 塑件冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算19 HYPERLINK l bookmark132 模具相關(guān)尺寸校核21 HYPERLINK l bookmark134 注射機(jī)的校核213.1.1注射壓力的校核21鎖模力校核21 H

8、YPERLINK l bookmark140 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核22噴嘴尺寸22定位圈尺寸22模具厚度22模具固定尺寸22開(kāi)模行程的校核22裝模部分相關(guān)尺寸的校核23 HYPERLINK l bookmark146 重要模板尺寸計(jì)算及校核233.3.1上模矩形型腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算23型芯支撐板厚度計(jì)算23 HYPERLINK l bookmark150 基于Pro/E的模具設(shè)計(jì)25 HYPERLINK l bookmark152 注塑模成型零件的設(shè)計(jì)25建立新的模具設(shè)計(jì)文件25建立模具裝配模型25 HYPERLINK l bookmark154 運(yùn)用EMX6.0設(shè)計(jì)模架2

9、8創(chuàng)建新項(xiàng)目28定制模架30裝配原件31 HYPERLINK l bookmark166 型腔的數(shù)控加工33 HYPERLINK l bookmark168 Pro/ENC簡(jiǎn)介33 HYPERLINK l bookmark170 型腔的數(shù)控加工過(guò)程33創(chuàng)建加工文件33創(chuàng)建制造模型和工件34制造設(shè)置34 HYPERLINK l bookmark172 曲面銑削加工36致謝43參考文獻(xiàn)44序言模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來(lái)成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本底等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，模具工業(yè)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各中工業(yè)產(chǎn)品的

10、重要工藝裝備。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國(guó)都普遍意識(shí)到，研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有特別重要的意義。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。模具工業(yè)極大地促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量的提高，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。模具是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展水平標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平，它與現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)有著不可分離的聯(lián)系，在汽車(chē)、航空、無(wú)線電、家電、儀表以及機(jī)械制造和電視機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中8占0%以上。在自行車(chē)、手表、洗衣機(jī)、電冰箱等輕工業(yè)產(chǎn)品中占85%，可見(jiàn)，研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于改進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。進(jìn)入大學(xué)以來(lái)，在材料成

11、型及控制工程專業(yè)接受四年的基礎(chǔ)和專業(yè)的教育培訓(xùn)，即將走上社會(huì)的舞臺(tái)。平時(shí)大多受到理論知識(shí)的熏陶，實(shí)踐的機(jī)會(huì)相對(duì)較少。而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，正是給了我們一個(gè)檢驗(yàn)自己的機(jī)會(huì)，是否能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決生產(chǎn)實(shí)踐中所遇到的問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深對(duì)塑料材料、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝?yán)碚摰认嚓P(guān)課程的理解，處理實(shí)際問(wèn)題的能力得到提高。特別是使PRO/E和CAD等軟件來(lái)完成本課題模具的設(shè)計(jì)任務(wù)，初步了解CAD/CAE技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)化了我們?yōu)橐粋€(gè)模具從業(yè)者的基本功，為今后走上工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次課題中，產(chǎn)品為小音箱側(cè)蓋，對(duì)其進(jìn)行了制件的分析、模具的設(shè)計(jì)以及型腔的數(shù)控加工。利用Pro/E軟

12、件完成了模具的造型設(shè)計(jì)，能比較容易地解決2D圖中難以解決的難題，并能從加工工藝上比較全面的考慮，可以更全面地改善其加工可行性。產(chǎn)品成型方案的初步確定塑件結(jié)構(gòu)特征及工藝性分析塑件結(jié)構(gòu)分析小音箱側(cè)蓋結(jié)構(gòu)如圖-1所示，塑件表面沒(méi)有太復(fù)雜的曲面，平均壁厚mm。塑件要求表面光潔度很高，而且不得有裂痕、缺口、擦傷等明顯缺陷，這就要求模具在各個(gè)面上不能留有明顯的澆口痕跡。圖1-1三維模型塑件注射成型工藝分析塑件材料為ABS。ABS性能分析（1）典型應(yīng)用范圍主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車(chē)和造船等工業(yè)。AftS消費(fèi)結(jié)構(gòu)中主要是家用電器機(jī)械配件、辦公用品和用具等同時(shí)ABS在通訊器材、商品器材、文教娛樂(lè)用品及建材的

13、需求前景也十分看好。殼體材料：廣泛用于制造電話機(jī)。移動(dòng)電話、電視機(jī)、收錄機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、洗衣機(jī)、電動(dòng)工具、打字機(jī)鍵盤(pán)、廚房用品及兒童玩具的殼體。機(jī)械配件：可用于制造齒輪、葉輪、軸承、把手、管材、管件、蓄電池槽等。汽車(chē)配件：具體品種有方向盤(pán)、儀表盤(pán)、風(fēng)扇葉片、擋泥板、儀表板，工具門(mén)，車(chē)輪蓋，反光鏡盒、手柄及扶手等。其他制品：各類化工耐腐蝕管道、鍍金制品、文具、仿木制品、頭發(fā)烘干機(jī)、攪拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)，高爾夫球手推車(chē)以及噴氣式雪撬車(chē)等。（2）注塑模工藝條件干燥處理ABS材料具有吸濕性要求在加工之前進(jìn)行干燥處J建議干燥條件為8090C下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度

14、：210-280C，建議溫度245C。模具溫度：2570C,建議使用50C。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低注射壓力：可大至5001000ba。注射速度：中高速度流道和澆口：對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍I是7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范01是1.5mm但也可以使用小到0.7mm的澆口。對(duì)于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。ABS材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)?；瘜W(xué)和物理特性:（1）一般性能ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低其制品可著成各種顏色

15、并具有90%的高光澤度ABS的相對(duì)密度為1.05,ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理ABS的氧指數(shù)為18.2,屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS是一種綜合性能十分良好的樹(shù)月在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比A、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在4%0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到）.2%0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為38mN/cmABS熔體的流動(dòng)性HPVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系

16、，但對(duì)剪切速率更為敏感。（2）力學(xué)性能ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用。即使制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好,又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承ABS的蠕變性比PSF及PC大，但比PA和POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。S的力學(xué)性能受溫度的影響較大。（3）熱學(xué)性能ABS屬于無(wú)定形聚合物,無(wú)明顯熔點(diǎn);熔體粘度較高，流動(dòng)性差；熱穩(wěn)定不太好，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為107C，制品經(jīng)退火處理后還可提高）C左右。對(duì)溫度，剪切速率都比較敏感ABS在40C時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在40C8

17、0C的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用。（4）電學(xué)性能ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。（5）環(huán)境性能ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響但可溶于酮類、醛類及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂BS的耐候性差，在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解，置于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。（6）ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度70C左右熱變形溫度約為93C）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。ABS的注射成

18、型工藝1、注射成型工藝過(guò)程（1）預(yù)烘干一裝入料斗一預(yù)塑化一注射裝置準(zhǔn)備注射一注射一保壓一冷卻一脫模一塑件送下工序（2）清理模具脫模劑合模注射2、ABS的注射成型工藝參數(shù)（1）注射機(jī)：螺桿式（2）螺桿轉(zhuǎn)速f/min）：3060（選30）（3）預(yù)熱和干燥：溫度（C）8090時(shí)間（h）：23（4）密度（g/cm）：1.05材料收縮率（：）0.40.7（6）料筒溫度（C）160-180中段180200前段200220（7）噴嘴溫度（C）70180（8）模具溫度（C）080（9）注射壓力MPa）：70100（10）成形時(shí)間S）：注射時(shí)間2060高壓時(shí)間03冷卻時(shí)間2090總周期5016011）適應(yīng)注射機(jī)

19、類型：螺桿、柱塞均可。塑件的工藝分析（1）尺寸和精度這里的尺寸是指塑料制件的總體尺寸大小，從所設(shè)計(jì)塑件的總體尺寸分析得知，其尺寸較為合理，不會(huì)太大，這樣就可以避免塑料容體充不滿模具型腔或使塑件不能正常成型，塑件材料為ABS,等級(jí)精度為MT3。（2）形狀本塑件的幾何形狀除能滿足功能使用外觀要求外，還做到盡可能使其所對(duì)應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，便于加工成型。（3）壁厚本塑件的厚度為1.5mmABS的最小壁厚為）.76mm所以滿足要求。（4）脫模斜度根據(jù)已選定的材料ABS,其脫模斜度宜為401.5）。為使注塑開(kāi)模后，塑件留在動(dòng)模一側(cè)的型芯上，取其脫模斜度50。45）圓角塑件面與面之間一般采用圓弧過(guò)渡，這樣

20、不僅可以避免塑件尖角處的應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，而且可以改善熔體在型腔中的流動(dòng)狀況。有利于充滿型腔，便于脫模。此音響側(cè)蓋的整體結(jié)構(gòu)為曲面，結(jié)合面處多有圓角，應(yīng)該很容易充滿型腔。46）成型方法主要依靠注塑成型枇柱塞式和螺桿式:和注塑模具來(lái)完成ABS塑料的成型加工性能良好，選用螺桿式注塑機(jī)進(jìn)行注塑成型。模具結(jié)構(gòu)方案初步設(shè)計(jì)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是底部有內(nèi)4凹如圖1-2所示），需要側(cè)抽機(jī)構(gòu)，另外其表面精度要求和其他的一些特點(diǎn)，根據(jù)制品尺寸及密度選擇相應(yīng)的注塑機(jī)，確定腔數(shù)為一模四腔。根據(jù)制件的外形可以初步確定其方案有二。圖1-2特殊部位方案一澆口形式為點(diǎn)澆口，澆口位置在塑品表面的幾何中心上，采用三板式模架，再

21、將塑件模型導(dǎo)入Pro/ENGINEER勺PlasticAdviso塑料顧問(wèn)模塊中，分析其冷卻、填充、保壓和翹曲等基本流程，同時(shí)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算結(jié)果分析，并找出制品產(chǎn)缺生陷的原因并提出改進(jìn)意見(jiàn)。方案二澆口形式為側(cè)澆口，澆口位置在塑件側(cè)面，采用二板式模架，再將塑件模型導(dǎo)入Pro/ENGINEER勺PlasticAdvisor塑料顧問(wèn)模塊中，分析其冷卻、填充、保壓和翹曲等基本流程，同時(shí)進(jìn)行有關(guān)勺計(jì)算結(jié)果分析，并找出制品產(chǎn)生缺陷勺原因并提出改進(jìn)意見(jiàn)。方案選擇通過(guò)比較上面勺兩種方案，結(jié)合產(chǎn)品勺特征和要求，選擇方案二。原因如下：方案一采用點(diǎn)澆口，成型后在塑件勺表面會(huì)留下痕跡影響制品勺表面質(zhì)量，在考慮到模具結(jié)

22、構(gòu)及模具加工勺難易程度，故采用了第二個(gè)方案。對(duì)于一模多腔勺模具，澆注系統(tǒng)勺平衡與否與型腔和流道勺布局形式直接相關(guān)。綜上所述，通過(guò)分析初步選定方案二。1.3分型面位置的設(shè)計(jì)分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式勺重要因素它，與模具勺整體結(jié)構(gòu)和模具勺制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體勺流動(dòng)特性及塑料勺脫模。分型面的設(shè)計(jì)原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、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。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；（2）確定有利的留模方式，便于塑件順利脫

23、模；（3）保證塑件的精度；（4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；（5）便于模具制造加工；（6）注意對(duì)在型面積的影響；（7）對(duì)排氣效果的影響；（8）對(duì)側(cè)抽芯的影響；分型面的確定在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。該塑件的模具有上表面的主分型面和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的次分型面兩個(gè)。側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)具備以下基本功能（1）能夠保證不引起塑件變形的情況下準(zhǔn)確抽芯和分型；（2）運(yùn)動(dòng)靈活、動(dòng)作可靠、無(wú)過(guò)分麿損現(xiàn)象；（3）具有必要的強(qiáng)度和剛度；（4）配合間隙和拼縫線不溢料。（1）（2）（3）相結(jié)合，可以保證塑件必要的尺寸精度（。2）（3）相結(jié)合，可以保證模具具有較長(zhǎng)工

24、作壽命。本模具設(shè)計(jì)中采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)該。機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊動(dòng)、作安全可靠、加工制造方便。主要由與開(kāi)模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱、滑塊、導(dǎo)滑槽、楔緊塊和側(cè)滑塊定距限位裝置組成。滑塊導(dǎo)滑方法開(kāi)模時(shí)滑塊在斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)下橫向抽芯，閉模時(shí)又朝相反方向滑動(dòng)。為保證橫向運(yùn)動(dòng)的順暢平穩(wěn)，滑塊與導(dǎo)滑槽應(yīng)具有適當(dāng)?shù)男问?，本設(shè)計(jì)殖測(cè)槽導(dǎo)滑?；瑝K定位滑塊在斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)下完成抽芯后，必須停留在準(zhǔn)確位置，因此必須設(shè)置定位裝置防止滑塊位改變，避免閉模時(shí)斜導(dǎo)柱與滑塊上斜孔對(duì)不準(zhǔn)發(fā)生碰撞現(xiàn)象。采用彈簧加限位圓頭銷的限位方法，結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)使用壽命較長(zhǎng)。斜導(dǎo)柱的安裝位置斜導(dǎo)柱和滑塊安裝位置不同抽，芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和工作特點(diǎn)

25、也不同一。般分為三種形式：斜導(dǎo)柱和滑塊在動(dòng)模一側(cè)；斜導(dǎo)柱在動(dòng)模、滑塊在定模；斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動(dòng)模。本設(shè)計(jì)采用第三種形式。型腔數(shù)目的確定考慮的主要因素有：現(xiàn)有注塑機(jī)的規(guī)格、所要求的塑件質(zhì)量、塑件成本及交貨期，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，訂貨量大時(shí)可選用大型機(jī)，多型腔模具，對(duì)小型制件型腔數(shù)量可由經(jīng)驗(yàn)決定。根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)和成型結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要求定為一模四腔。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)模具在閉合時(shí)要求有一定的方向和位置，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部件，它主要有三個(gè)方面的作用。（1）定位作用：為避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具并，用在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?。?）導(dǎo)向作用：

26、動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合避免凸模或型芯先進(jìn)型腔，以保證不損壞成型零件。（3）承受一定側(cè)壓力：塑料注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力或，由于注射機(jī)精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受了一定的側(cè)壓力，當(dāng)側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需要增設(shè)錐面定位位置。本模具選用的導(dǎo)柱用軸肩固定在動(dòng)模板上，與型芯固定板的配合為如。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合為H7/f6導(dǎo)柱的材料為T(mén)8A,表面淬火HRC55HRC65在裝合動(dòng)定模時(shí)，為方便及正確安裝，四根導(dǎo)柱關(guān)于模板中心對(duì)稱。排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)對(duì)確保塑件成型質(zhì)量起著重要作用，排氣方式有一下幾種。（1）利用排氣槽。（2）利用型芯、鑲件、推桿等的配合間隙，

27、以及利用分型面上的間隙。（3）對(duì)于大、中型深型腔塑件為了防止塑件在頂出時(shí)造成真空而變形，需設(shè)置排氣裝置。由于ABS的流動(dòng)性一般而且塑件尺寸較小，因此利用上述方式中的進(jìn)行排氣。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫膜結(jié)構(gòu)的要求為保證塑件成型后從模腔或型芯上順利脫出，模具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置可靠有效的脫膜機(jī)構(gòu)。脫膜結(jié)構(gòu)是注塑模主要功能結(jié)構(gòu)之一。對(duì)脫膜機(jī)構(gòu)的基本要求是：運(yùn)動(dòng)靈活順暢，無(wú)卡剎和過(guò)分磨損現(xiàn)象；接觸塑件的配合間隙無(wú)溢料現(xiàn)象；具有足夠強(qiáng)度、剛度，工作穩(wěn)定可靠；對(duì)塑件推力分布均勻合理，不會(huì)引起塑件變形或?qū)⑺芗斄?；?duì)塑件外觀無(wú)明顯傷害；有利于將塑件和澆注系統(tǒng)凝料帶向動(dòng)模部分；容易制造和裝配。脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，可以是人的

28、手，也要以是壓縮空氣，但兩者較少采用，最普遍采用的是機(jī)動(dòng)脫膜。即通過(guò)動(dòng)、定模分開(kāi)時(shí)動(dòng)模的運(yùn)動(dòng)，借助注塑機(jī)上裝設(shè)的頂出元件（機(jī)械頂桿或頂出油缸），推動(dòng)模具內(nèi)設(shè)置的脫模機(jī)械使塑件從型腔內(nèi)或型芯上脫出（或脫。下機(jī)動(dòng)脫膜機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是注塑模設(shè)計(jì)中關(guān)鍵任務(wù)之一。脫模機(jī)構(gòu)的選用原則（1）使塑件脫膜時(shí)不發(fā)生變形；（2）推力分布依脫膜阻力的大小要合理安排；（3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件被推局部產(chǎn)生隙裂；（4）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；（6）脫膜機(jī)構(gòu)的動(dòng)力應(yīng)保證靈活，可靠，不發(fā)生誤動(dòng)作。脫膜機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求頂桿就設(shè)置在靠近脫膜阻力較大的部位，如塑件

29、側(cè)壁頂部，端面帶凸臺(tái)或凹槽部位。在滿足順利脫件的條件下，力求減少頂桿數(shù)量，容易保證推件時(shí)的協(xié)調(diào)并減少對(duì)塑件表面的影響。本設(shè)計(jì)頂桿設(shè)在塑件兩側(cè)，每個(gè)制件采4用根直頂桿。頂桿接觸塑件的推頂段與，模板上相應(yīng)孔采用過(guò)渡配合就，以不超過(guò)塑料的溢料間隙為限，一般情況下H7/f7可以滿足這一要求，只有對(duì)于粘度很小和直徑較大的頂桿才采用g6來(lái)保證這一要求。頂推段要求上述配合的配合段一般不小于頂桿直徑的二倍，其余部分?jǐn)U大以減小摩擦。對(duì)于最常用的帶安裝凸肩的頂桿，安裝固定時(shí)，與固定板上的安裝孔應(yīng)留有充分間隙，一般情況下可取雙邊間隙0.5左右，使頂桿推件時(shí)有一定浮動(dòng)作用。頂桿的全長(zhǎng)往往穿過(guò)幾塊模板，長(zhǎng)度的準(zhǔn)確尺寸受

30、這些模板所組成的尺寸鏈影響，因而設(shè)計(jì)長(zhǎng)度尺寸時(shí)宜注出參考尺寸，其準(zhǔn)確尺寸由最后裝配時(shí)調(diào)整。脫模力的計(jì)算塑件模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小，而將型芯或凸模包緊在塑件脫模時(shí)必須克服這一包緊力，塑件脫膜力可用下式計(jì)算：1-1)F二Ap（卩cosa-sina）+qA式中：A塑料件包絡(luò)型芯的面積;P塑料件對(duì)型芯單位面積上的包緊力；a脫模斜度；q大氣壓力0.09MPa卩制品與型芯之間的靜摩擦系數(shù)，常取為0.25Ai根據(jù)PRO/E分析中的測(cè)量所以，可得脫模力：F=12.4kN成型零件的設(shè)計(jì)構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括型芯、型腔、鑲塊、各種成型桿、各種成型環(huán)。由于型腔直接與高溫

31、高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐麿性以承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙龋员ＷC塑料制品表面的光亮美觀，容易脫模。一般來(lái)說(shuō)，成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，或預(yù)硬化處理，使其具有RC30以上的硬度。成型零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：（1）當(dāng)型腔全被充滿的瞬間，內(nèi)壓力達(dá)最大值。（2）大尺寸型腔，剛度不足是主要問(wèn)題，以剛度較核為主。（3）小尺寸型腔以強(qiáng)度不足為主要矛盾，以強(qiáng)度較核為主。（4）凹模強(qiáng)度較核公式。成型設(shè)備的選擇計(jì)算制品的體積和重量該產(chǎn)品為小音響側(cè)蓋，使用材料為丙烯腈二烯苯乙烯共聚物ABS）,查實(shí)用塑料成型工藝得知其密度為.05

32、g/cm，收縮率取為）.5%。利用Pro/E分析單個(gè)塑件的體積，如圖1-4所示。由此可知：體積=10.1(cm?),密度=1.05(g/cn),質(zhì)量=10.6(g)澆注系統(tǒng)的質(zhì)量約為1.5個(gè)制件的體積，所以，一次注入模具型腔塑料熔融體的總體積為V=(4+1.5)x10.1=55.55cm?選擇注射機(jī)根據(jù)分析的結(jié)果，以及模具結(jié)構(gòu)尺寸選擇注射機(jī)-ZY125。名稱：XS-ZY-125最大注射量：125cm3螺桿直徑：42mm注射壓力：119MPa塑化能力：325kg/h鎖模力：900KN拉桿內(nèi)間距:1120X1200mm開(kāi)模行程：300mm最大模具厚度：300mm最小模具厚度：200mm模具定位孔直

33、徑：0100mm噴嘴球半徑：SR12噴嘴球口徑:04mm最大注塑量校核注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體（積包括流道及澆口凝料和飛邊，）通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量為最大注塑量的80%，本設(shè)計(jì)中選用的注塑機(jī)最大注塑量為四個(gè)制件加上澆注系統(tǒng)凝料的重量，其中澆注系統(tǒng)凝料的重量約1為.5個(gè)制件的重量。注射機(jī)的額定注射量為Q,即QV/0.8=70cm根據(jù)計(jì)算結(jié)果，查表選擇注塑機(jī)的型號(hào)為：-ZY125臥式注塑機(jī)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注射機(jī)噴嘴流向模具型腔的流動(dòng)通道。因此它應(yīng)能夠順利地引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔，獲得外觀清晰、質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。所以澆注系統(tǒng)必須具有以下要求。（1）對(duì)型腔快速的填充；

34、（2）同時(shí)充滿整個(gè)型腔；（3）應(yīng)盡可能地消耗較少的材料；（4）對(duì)熱量和壓力損失?。唬?）能夠使型腔順利地排氣；（6）澆道凝料易與塑料分享或切除；（7）澆口痕跡對(duì)塑件的外觀的影響較??；（7）冷料不會(huì)進(jìn)入型腔。主流道的設(shè)計(jì)主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為。6。1、主流道的尺寸（1）主流道小端直徑主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+（0.51）mm=4+（0.51）取d=4.5（mm）（2）主流道的球半

35、徑主流道的球半徑SR=12+（12）mm取SR=13（mm）。（3）球面配合高度球面配合高度為35取5（mm）。（4）主流道長(zhǎng)度主流道長(zhǎng)度L,應(yīng)盡量的短，根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu),L取61（mm）（5）主流道錐度主流道錐角一般應(yīng)在。6。，取a=4。，所以流道錐度為/2=2。主流道大端直徑主流道大端直徑D=d+2Ltg(a/2)(a=4)-6.5(mm)(7)主流道大端倒圓角倒角D/8-0.6(mm)根據(jù)以上數(shù)據(jù)和注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道如1-圖5所示。圖1-5主流道尺寸2、主流道襯套的形式主流道部分在成型過(guò)程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬

36、易損件，對(duì)材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套式(俗稱澆口套，)以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)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357HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對(duì)稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同一軸心線。主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在固定在模板上。該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式，如1-圖5所示。1.11.2分流道的設(shè)計(jì)該模具為一模四腔的結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑

37、料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動(dòng)過(guò)程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。(1)澆口位置的確定由于制件的形狀不規(guī)則可用PLASTICADVISOR塑料顧問(wèn))分析制件的最佳澆口位置。PlasticAdviso屬于計(jì)算機(jī)輔助工程CAE)分析軟件，專門(mén)用來(lái)仿真塑料射出成型在模型設(shè)計(jì)階段，輔助射出過(guò)程仿真,能迅速掌握產(chǎn)品生產(chǎn)特性。根據(jù)前面所說(shuō)的分析過(guò)程首先在材料表里選用好注塑原料BS和其供應(yīng)商，選用材料為美國(guó)通用公司的ZYC0LACGPM2,然后通過(guò)PlasticAdvisor塑料顧問(wèn)選取最佳澆口位置，分析結(jié)果說(shuō)明圖中藍(lán)色區(qū)域?yàn)樽罴褲部谖恢?，為了便于脫模和注射，選取無(wú)

38、側(cè)抽一邊制件中間藍(lán)色位置處為澆口位置，如圖1-7所示。圖1-7澆口位置分析（2）澆口形式的確定本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口。側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，從制件邊緣進(jìn)料。其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模是澆口的尺寸容易修正，適用于各種塑料品種，其最大的特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)間的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。（3）分流道的截面面形狀常用分流道的截面面形狀有圓形、梯形、字形和六角形等。梯形斷面分流道只切削加工在一個(gè)模板上，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損失均不太大，故為最常用形式。正方形流道凝料脫模困難實(shí)際使用側(cè)面具有斜度為。10的梯形流道。淺矩形及半圓形截面流道，由于其效率低（比表面大）通常不

39、采用。從上述分析，為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用梯形截面。1）分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率以及分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。澆口深度h,按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下：1-2)h=kx5式中5流制件厚度,（mm）；k材料系數(shù)，對(duì)ABS為0.7。計(jì)算得澆口深度為.05mm設(shè)計(jì)中取1.5mn。澆口寬度的近似計(jì)算如下：kjAw-30（1-3）A塑件外表面積,mm2計(jì)算的澆口寬度為2.8mm設(shè)計(jì)中取3mm。因此，分流道截面形狀及尺寸如圖1-8所示：2）分流道的長(zhǎng)度分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱邸５谝患?jí)分流道長(zhǎng)度L=

40、80mm1第二級(jí)分流道長(zhǎng)度L=28mn。23）分流道的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(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度a并不要求很低，一般取）.631.6”m,這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力避。免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。4）分流道的布置形式分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模四腔，采用平衡式布置。平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸也可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。1.11.3冷料井

41、的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一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(jī)料筒以內(nèi)約25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料井（冷料穴。）本模具中冷料井設(shè)計(jì)成帶有推桿的冷料井底，部由一根推桿組成推，桿裝于推桿固定板上，與推桿脫模機(jī)構(gòu)連用。冷料井的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出。當(dāng)其被

42、推出時(shí)，塑件和流料凝道能自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。成型零部件的計(jì)算成型零部件工作尺寸計(jì)算工作尺寸的計(jì)算主要有型腔型芯的徑向尺寸、深度尺寸、中心距等的計(jì)算。在設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級(jí)。制品M3級(jí)。模具制造公差為T(mén)7級(jí)。2-1)2-2)ABS塑料的收縮率是）.3%0.8%平均收縮率S=（0.2%+0.8%）/2=0.55%（1）型腔徑向尺寸計(jì)算：Ls=（1+S）LxA+sm00式中L塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（h）；x修正系數(shù)，取）.50.75,這里x取0.75；A塑件公差hm）；s模具制造公差，?。?/3-1/4）A。查表2-1-12可得塑

43、件公差，查表1-83可得模具制造公差。當(dāng)L=95.5mm查得A=0.24,S=0.72，計(jì)算得型腔長(zhǎng)度為5.49h0-035mmo當(dāng)L=70mm查A=0.66,S=0.030，計(jì)算得型腔寬度為9.89+0.030mm。（2）圓柱型芯型徑向尺寸的計(jì)算：2-3)d=（1+S）d+xA0m0s式中d塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（b）；x修正系數(shù)，?。?50.75,這里x取0.75;A塑件公差hm）；s模具制造公差，?。?/3-1/4）A。d=20mm查得A=0.48，S=0.021，計(jì)算得型芯徑向尺寸為=40.4兀mm。0.021斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度和最小開(kāi)合膜行程計(jì)算抽拔力和斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度1）抽拔力計(jì)算對(duì)于斷

44、面為矩形的型芯，其抽拔力是由于塑件包緊型芯造成的，抽拔力可應(yīng)用計(jì)算脫模力的公式進(jìn)行計(jì)算，其抽拔力（脫膜力）可按如下公式計(jì)算總軸向力為：2（a+b）EelkF=+10.13A（2-4）（1p+m）cosa式中E塑件彈性模量值為18xl03MPa；e塑件收縮率；塑料摩擦系數(shù)；a,型芯斷面的兩邊長(zhǎng)尺寸；k無(wú)因次數(shù)，僅與脫模斜度和有關(guān)，值為0.3699m無(wú)因次數(shù)，僅與脫模斜度有關(guān)，值為580&卩塑料泊松比值為0.33；脫模斜度；A型芯斷面積Cm2）。代入?yún)?shù)計(jì)算得：F=28432N2）抽拔距抽拔距是將側(cè)型芯或哈弗塊從成型位置抽到不妨礙塑件頂出時(shí)側(cè)型芯或哈弗塊所移動(dòng)的距離。2-5)S二S+(23)mmc

45、式中S設(shè)計(jì)抽芯距nm；S臨界抽芯距nm,即側(cè)型芯或哈弗塊抽到恰好與塑件投影不重合是所移動(dòng)的C距離。故，S=2+（23）=5mm斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度由抽拔距、斜導(dǎo)柱的直徑及傾斜角的大小決定。L二L+L+L+L+L二Dtga+dtga+-+510123452cosa2sina式中L斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度mm）；d斜導(dǎo)柱工作段直徑mm）；S一抽拔距（mm）；a斜導(dǎo)柱的安裝斜角（G）h一固定板厚度mm）；D斜導(dǎo)柱固定段臺(tái)階直徑mm）。斜導(dǎo)柱的安裝斜度為15，S=5mm。計(jì)算的L=60mnt2.3斜導(dǎo)直徑計(jì)算d=M=FxL=FxS/sina2-6)2-7)2-8)NtNF二FxC0S2nfcos(a+q)則cos2eS1

46、0 xFxx一fcos(a+e)sina1式中d斜導(dǎo)柱直徑M彎矩&許用應(yīng)力fn彎曲力Ff抽拔力L力臂長(zhǎng)度e摩擦角代入數(shù)劇，得d=9.4mm本設(shè)計(jì)取斜導(dǎo)柱直徑為Omm。2.4塑件冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q=Wq=2X63.72X10-2X912.285=1162.61KJ/h式中W單位時(shí)間內(nèi)注入塑料量kg/min),每分鐘2次；Q1單位時(shí)間內(nèi)放入熱量912.285kJ/kg.冷卻水的體積流量VWQ0.051x6.4x102q二+二二5.2x10-3m3/minvPC(0-0)103x4.187x(26.5-25)112式中p冷卻水密度I000kg/m)；C1冷卻水比熱容k.1

47、87kJ/(kC)；01冷卻水出口溫度26.5C)；e2冷卻水出口溫度26.5C)；冷卻水流速v4qV二V兀d24x5.2x10-33.14x(8/1000)2x60二1.72m/s2-9)2-10)2-11)2-12)2-13)冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)h二3.6f(pv)0.8d0.2二3.6x7.22x(103x1.72)0.8二26463.3J(m2-h。C)(8/1000)0.22-14)冷卻管道總傳熱面積A60WQ1hA060 x0.0513x6.4x10226463.3x40-(26.5+25-2)=5224mm22-15)式中模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（,C模

48、具溫度取55C。模具相關(guān)尺寸校核注射機(jī)的校核3.1.1注射壓力的校核ABS要求的注射壓力較大值為20MPa注射機(jī)的注射壓力為50Mpa8】。注射壓力=型腔流動(dòng)阻力+澆注系統(tǒng)壓力損耗+噴嘴壓力損耗35x43.13=151kN結(jié)論，注射機(jī)的額定鎖模力為00KN151KN,滿足安全要求。反之，也要考慮是否對(duì)模具的鎖模力過(guò)大，如果模具和機(jī)器模板的接觸面積過(guò)小，在高壓下合模則可能使模具壓入模板，使模板遭受損壞，模具屈服變性碎裂，或在循環(huán)壓力下疲勞斷裂。對(duì)于鑄鐵模板，安全許可壓應(yīng)力為55MPaF=0.1gA(3-3)式中A具與模板的接觸面積，m2；F板所受合模時(shí)壓力N。計(jì)算得F=0.1X55x4x10 x

49、10=2200KN459.627KN安全可行。模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核噴嘴尺寸注塑機(jī)噴嘴球頭的球面半徑與其接觸的模具主流道始端的球面半徑必須吻合，應(yīng)取注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑R大于注塑?chē)娮烨蝾^半徑1mm2mm,所以，取R=12+1=13mm。主流道孔小端直徑）應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑（0.5mn1mm）所以，取D=d+0.5=4.5mm定位圈尺寸為了使模具主流道的中心線和注塑機(jī)噴嘴的中心線重合，注塑機(jī)定模板上設(shè)有定位孔，定位圈外徑應(yīng)與注塑機(jī)定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。由注射機(jī)定位孔的定位圈基本尺寸0100mm,深度為11mm。模具厚度各種規(guī)格的注塑機(jī)對(duì)

50、安裝模具的最小壁厚和最大壁厚均有限制，模具厚度應(yīng)在最大和最小壁厚之間。模具高度是297mm在注塑機(jī)的最大模厚00mm到最小模厚200mm之間，合理，能夠正常使用。模具的外形尺寸很大，查得所用注塑機(jī)動(dòng)模板尺寸定模板的尺寸都大于模具模板的尺寸，模具可以正常安裝，符合安裝要求。模具固定尺寸模具動(dòng)模和定模底板尺寸應(yīng)與注塑機(jī)尺寸相適應(yīng)，以便緊固在相應(yīng)的模板上。因用壓板固定時(shí)有較大的靈活性，故采用壓板式固定方法。開(kāi)模行程的校核XS-ZY125形注射機(jī)開(kāi)模行程S=300cm開(kāi)模行程可下式校核：SnH+H2+510（3-4）式中H1脫模距離（頂出距離；）H2制件高度，包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)；S注射機(jī)最大開(kāi)模行程（移

51、動(dòng)模板行程。）對(duì)于模架，基本上采用標(biāo)準(zhǔn)模架，為了安全取安全距0&m,脫模距離片為55mm塑件的高度H2為30mm。計(jì)算得55+30+10=95mm結(jié)論：模板的最大開(kāi)模行程為00mm95mm故校核滿足要求。裝模部分相關(guān)尺寸的校核模具主流道小端直徑d=4.5mm大于噴嘴孔徑d0=4mm,模具主流道始端球面半徑=13mm,噴嘴球面半徑0=12mm。定位孔尺寸：定位孔與定位圈之間是較松的間隙配合，定位圈的高度mm。重要模板尺寸計(jì)算及校核計(jì)算時(shí)根據(jù)公式計(jì)算出允許的一般值，如果尺寸略大于設(shè)計(jì)即可，如果尺寸變小，在后面的二維圖繪制過(guò)程中加以改正。3.3.1上模矩形型腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算側(cè)壁厚度計(jì)算：本設(shè)計(jì)采

52、用組合式矩形鑲嵌型腔，但計(jì)算中可以根據(jù)整體式矩形型腔的計(jì)算方法求得，一邊均可以簡(jiǎn)化為三邊固定一邊自由的矩形板，當(dāng)塑料熔體注入時(shí)其最大變形發(fā)生在自由邊的中點(diǎn)，變形量6(mm)為：maxcxpXh45=maxExa3(3-5)式中c由L/h決定的常數(shù)，其值可查表3-5-35，L為側(cè)壁內(nèi)側(cè)長(zhǎng)(mm)，h為型腔深度(mm)；P型腔內(nèi)壓力，MPa；E模具材料彈性模量;A側(cè)壁厚。塑料壓力為p=100MPa。按允許6計(jì)算側(cè)壁厚度3-6)a飛EX5組合式矩形型腔側(cè)壁強(qiáng)度計(jì)算較為復(fù)雜，但通過(guò)多例計(jì)算分析得知，應(yīng)變和應(yīng)力有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在塑料壓力p=50MPa的情況下，應(yīng)變6=L/6000時(shí)，板的最大應(yīng)力接近于

53、45號(hào)鋼的許用應(yīng)力200MPa，6再大則超出應(yīng)力許用值，因此可以用6=L/6000代替強(qiáng)度條件。以允許變形量6=0.05mm，作剛度條件，則強(qiáng)度計(jì)算與剛度計(jì)算的分界尺寸為L(zhǎng)=300mm。當(dāng)型腔L300mm時(shí),按允許變形量(即6=0.05mm)計(jì)算壁厚；當(dāng)L300mm時(shí)，按允許變形量6=L/6000mm計(jì)算。其中c=0.392,p=35MP,h=30,E=2.1x105MP代入公式得a=14.8mm，實(shí)際側(cè)壁厚度取15mm，符合要求。型芯支撐板厚度計(jì)算由于下模也采用了組合式型芯，鑲嵌在模板上，故這里只計(jì)算模板底板厚度。底板厚度計(jì)算：這里可以將其看作型芯支撐板厚度計(jì)算。由于四個(gè)型芯位置不同但在模板

54、上，其受力亦可以簡(jiǎn)化為兩個(gè)單型芯支撐板計(jì)算。按剛度計(jì)算底板厚度為：S二pxaxbxL32xExBx8(84y2+y3)(3-7)式中y=A/L,a為型芯與支撐板接觸長(zhǎng)度，L為模具墊塊間凈距，B模板寬度，其余同上式。則帶入數(shù)據(jù)得S=38.6mm。按強(qiáng)度計(jì)算底板厚度為(3-8)4QxB(2Y)代入數(shù)據(jù)有S=36.6mm。由此，模板厚度應(yīng)大于等于38.6mm,實(shí)際設(shè)計(jì)厚度為50mm,符合要求。4基于Pro/E的模具設(shè)計(jì)注塑模成型零件的設(shè)計(jì)建立新的模具設(shè)計(jì)文件點(diǎn)選“文件”-“新建”或點(diǎn)擊（新建）圖標(biāo)，彈出新建對(duì)話框，在類型欄選擇“制造”在子類型欄選擇模具型腔”名字欄中輸入yinxiangcegai取消

55、選擇使用缺省模板單擊週匡J按鈕。然后出現(xiàn)新文件選項(xiàng)對(duì)話框，選擇mns_mfg_mold單按鈕，即進(jìn)入模具設(shè)計(jì)環(huán)境,此時(shí)畫(huà)面上顯示坐標(biāo)系MOLD_DEF_CSY及基準(zhǔn)平面MOLD_FRONTMOLD_RIGHTMOLD_PARTING_PLN。建立模具裝配模型（1）導(dǎo)入?yún)⒖剂慵来吸c(diǎn)選Pro/ENGINEER主菜單中的模具模坐定位參照零件-創(chuàng)建，出現(xiàn)版面對(duì)話框，在對(duì)話框中單擊圖標(biāo)，在打開(kāi)對(duì)話框中選擇mfg-yinxiang.prt在彈出的創(chuàng)建參照模型對(duì)話框中參照模型類型處選擇按參照合并，在參照模型名稱處輸入n-xiang-ce-gai.ref單擊確定按鈕。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選取PRT_CSYS_DE及M

56、OLD_DEF_CSYS分別作為參照模型原點(diǎn)及布置原點(diǎn)。在版面對(duì)話框，在布局對(duì)話框中選擇矩形設(shè)置型腔X、Y方向均為2點(diǎn)擊確定按鈕，可以看到完成調(diào)整后的模型如圖4-1所示。圖4-1調(diào)整后的參照零件模型（2）創(chuàng)建并裝配模具工件點(diǎn)選模具功能菜單模具模型創(chuàng)建-工件一手動(dòng)-拉伸，在一個(gè)平面中繪制如圖的矩形,單擊確定，所拉伸的模具工件并裝配完成，女如圖2所示。圖4-2模具裝配模型（3）設(shè)置收縮率點(diǎn)選模具功能菜單收縮，點(diǎn)選零件模型，選擇按比例收縮，在輸入窗口0輸.0入05作為收縮率的值，點(diǎn)擊完成，點(diǎn)選菜單管理器中的收縮可查看收縮信息如，圖4-3所示，點(diǎn)擊“完成”返回。圖4-3收縮信息窗口（4）設(shè)計(jì)分型面1）

57、在設(shè)計(jì)分型面，先將毛坯工件臨時(shí)隱藏起來(lái)，便于后面復(fù)制參考模型的曲面，在模型樹(shù)列表中的YINXIANGCEGAI.PRTS件上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇遮蔽命令，將毛坯工件臨時(shí)隱藏起來(lái)。2）單擊系統(tǒng)工具欄中無(wú)隱藏線/關(guān)按鈕。3）選擇菜單管理器中的分型面。4）選擇菜單管理器中的特征/型腔組件/曲面/復(fù)制/完成命令，用復(fù)制參考模型內(nèi)表面的方法產(chǎn)生分型面。5）系統(tǒng)彈出如圖4-4所示曲面復(fù)制對(duì)話框，選擇曲面選項(xiàng)，單擊“參照”按鈕，系統(tǒng)提示選擇要復(fù)制的曲面。圖4-4復(fù)制曲面6）選擇參考模型外表面曲面。7）單擊選取對(duì)話框中的確定按鈕，結(jié)束曲面選擇。8）單擊曲面復(fù)制對(duì)話框中的確定按鈕，結(jié)束曲面復(fù)制。9）

58、逐一選擇菜單管理器中的完成一返回一完成一返回命令，結(jié)束分型面命令。10）選擇模型樹(shù)中的參考模型INXIANGCEGAI_REPRT單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇遮蔽命令，將參考模型隱藏起來(lái)。11）選擇模型樹(shù)中的毛坯工件，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇取消遮蔽命令，重新顯示毛坯工件。12）復(fù)制的分型面上有四個(gè)孔，接下來(lái)的工作就是把這幾個(gè)孔補(bǔ)起來(lái)，利用邊界混合工具補(bǔ)孔，選擇菜單中的邊界混合。13）系統(tǒng)彈出邊界混合對(duì)話框，顯示已經(jīng)產(chǎn)生的分型面，選擇孔的邊界，對(duì)分型面進(jìn)行修改。14）選擇菜單管理器中的特征一型腔組件一曲面一合并一完成命令。15）選擇前面建的分型面將其合并，單擊“確定”按鈕，單擊菜單

59、中的“。完成”16）依次選取其他邊界，按上述操作合并其他邊界混合后的面組。17）主分型面做好之后，按照同樣的方法做好其余的滑塊分型面。（5）生成模具成型零件首先生成型芯體積塊和型腔體積塊，在工具欄中點(diǎn)選分割按鈕4兩個(gè)體積塊所有工件f完成。選擇PART_SURF_1后點(diǎn)擊選取菜單中白的定，再點(diǎn)擊分割對(duì)話框中的定，此時(shí)在體積塊名稱中輸入顯亮的體積塊名，依次把各個(gè)零件分割。在模具主菜單中，依次點(diǎn)選模具元件抽取。彈出創(chuàng)建模具元件對(duì)話框，選取型芯、型腔及九個(gè)鑲塊體積塊單擊確定f完成一返回，完成模具零件的建立此時(shí)子模型樹(shù)上會(huì)發(fā)現(xiàn)新增的零件文件。（6）開(kāi)模仿真在模具主菜單中，依次點(diǎn)選模具進(jìn)料再定義間距f定義

60、移動(dòng)。點(diǎn)選型腔作為要移動(dòng)的零件，點(diǎn)擊選取單中的，選擇型腔上表面作為移動(dòng)參考方向。完成后的開(kāi)模如圖所示4.2運(yùn)用EMX6.0設(shè)計(jì)模架專家模架系統(tǒng)EMX6.0(ExpertMoldbaseExtension是Pro/e的一個(gè)專業(yè)用戶插件，屬于Pro/ENGINEERMoldSho套件的一部分，用于設(shè)計(jì)和細(xì)化模架。4.2.1創(chuàng)建新項(xiàng)目點(diǎn)擊EMX6.0菜單項(xiàng)目新建，彈出如圖4-6所示對(duì)話框。用EMX6.0設(shè)計(jì)模架以前，首先要指定項(xiàng)目的名稱，零件前綴名，主要單位等要素，這樣定義的項(xiàng)目才規(guī)范且便于日后管理。如圖4-6所示選擇主要單位處選擇im,在基體類型中您可以將模架創(chuàng)建Pro/ENGINEER組件或Pr