畢業(yè)論文--汽車(chē)內(nèi)飾件的注塑成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)

1、<p>　　汽車(chē)內(nèi)飾件的注塑成型工藝分析與模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，塑料注射成型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。對(duì)于注射成型，塑料模具的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在塑料材料、加工工藝確定后，塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑件加工要求、塑件使用要求和塑件外觀要求，起著不可替代的作用。本文以汽車(chē)內(nèi)飾件為具體

2、實(shí)例進(jìn)行注塑工藝分析與模具設(shè)計(jì)，除了工藝分析計(jì)算，還包括Moldflow成型過(guò)程模擬和UG模具設(shè)計(jì)。通過(guò)工藝分析計(jì)算，選擇合適的注塑機(jī)，合理設(shè)計(jì)模具的模架、澆注系統(tǒng)、成形零件、導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)。利用Moldflow分析軟件進(jìn)行充填、料流、翹曲和冷卻模擬，優(yōu)化成型工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，提高模具的質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)用UG的Moldwizard模塊進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)件，提高設(shè)計(jì)效率。</p>

3、<p>　　關(guān)鍵詞：澆注系統(tǒng)；側(cè)抽芯；冷卻系統(tǒng)；Moldflow分析；優(yōu)化</p><p>　　Injection process analysis and mold design of an automobile interior</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the dev

4、elopment of science and technology, plastic injection molding has already been widely used in the automobile industry. It plays an important part in the national economy. For the injection molding, the design of plastic

5、mold is essential. After the plastic material and processing technology are identified, the design of plastic mold plays an irreplaceable role in realizing the requirement of part’s processing, using and appearance. In t

6、his paper, the automobile interior is designed a</p><p>　　Keywords: feed system; side core-slide; cooling system; Moldflow analysis; Optimization</p><p><b>　　目錄</b></p><p&

7、gt;<b>　　1 引言1</b></p><p>　　2 塑件工藝分析2</p><p>　　2.1 塑件成型工藝分析2</p><p>　　2.2原料（ABS）的成型特性、性能指標(biāo)與工藝參數(shù)2</p><p>　　2.2.1 成型特性2</p><p>　　2.2.2 性能指標(biāo)3

8、</p><p>　　2.2.3工藝參數(shù)3</p><p><b>　　3 注塑機(jī)選擇4</b></p><p>　　3.1 注塑機(jī)初選4</p><p>　　3.2 注塑機(jī)校核4</p><p>　　4 成型零件設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)

9、計(jì)7</p><p>　　4.2 成型零件鋼材選用7</p><p>　　4.3 成型零件的力學(xué)計(jì)算7</p><p>　　4.4 定位楔塊設(shè)計(jì)12</p><p>　　5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.1 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則15</p><p>　　5.2 流道及

10、澆口設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.2.1 主流道設(shè)計(jì)15</p><p>　　5.2.2 冷料穴設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.2.3 分流道設(shè)計(jì)18</p><p>　　5.2.4 澆口設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.2.5 拉料桿設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.3 型腔

11、壓力估算22</p><p>　　6 分型面及排氣槽設(shè)計(jì)23</p><p>　　6.1 分型面設(shè)計(jì)23</p><p>　　6.2 排氣槽設(shè)計(jì)23</p><p>　　7 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)25</p><p>　　7.1 模具溫度調(diào)節(jié)的必要性25</p><p>　　7.1.1 模具溫

12、度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響25</p><p>　　7.1.2模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響25</p><p>　　7.2 無(wú)定型塑料薄壁塑件冷卻時(shí)間的計(jì)算25</p><p>　　7.3 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算26</p><p>　　7.4 冷卻回路布置28</p><p>　　8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30</

13、p><p>　　8.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30</p><p>　　8.2 定位圈設(shè)計(jì)31</p><p>　　9 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32</p><p>　　9.1 脫模機(jī)構(gòu)選擇32</p><p>　　9.2 脫模力計(jì)算32</p><p>　　9.3 推桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)33</p>

14、<p>　　9.4 澆注系統(tǒng)凝料脫出限位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)36</p><p>　　10 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)38</p><p>　　10.1 側(cè)抽機(jī)構(gòu)選擇38</p><p>　　10.2 抽拔距計(jì)算38</p><p>　　10.3斜推桿的斜角38</p><p>　　11 注塑機(jī)與注射模的關(guān)系39<

15、/p><p>　　11.1 安裝參數(shù)校核39</p><p>　　11.2 開(kāi)模行程校核39</p><p>　　12.Moldflow成型過(guò)程模擬40</p><p>　　12.1 塑件平均厚度40</p><p>　　12.2 導(dǎo)入實(shí)體40</p><p>　　12.3 劃分網(wǎng)格40

16、</p><p>　　12.4 重新網(wǎng)格劃分41</p><p>　　12.5 網(wǎng)格診斷并修復(fù)42</p><p>　　12.6 澆注系統(tǒng)分析44</p><p>　　12.7 冷卻系統(tǒng)分析58</p><p>　　13 UG模具設(shè)計(jì)65</p><p>　　13.1 模具設(shè)計(jì)過(guò)程6

17、5</p><p>　　13.2模具三維圖形71</p><p><b>　　14 結(jié)論72</b></p><p><b>　　致謝73</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)74</b></p><p><b>　　1 引言&

18、lt;/b></p><p>　　工程塑料質(zhì)量輕，不腐蝕，絕緣性好，易成型，越來(lái)越被汽車(chē)業(yè)界認(rèn)識(shí)和接受，工程塑料在汽車(chē)中應(yīng)用也就變得越來(lái)越廣泛，所以，塑料模具的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。其中，汽車(chē)內(nèi)飾件用塑料量已占整車(chē)塑料用量的50%左右。</p><p>　　現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效率的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成形技術(shù)的“三大支柱”。尤其是塑料模對(duì)實(shí)現(xiàn)塑件加工工藝要

19、求、塑件使用要求和塑件的外觀造型要求，起著不可替代的作用。</p><p>　　塑料模技術(shù)，包括設(shè)計(jì)技術(shù)、材料選擇、加工技術(shù)管理與維修技術(shù)等多種領(lǐng)域，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，塑料模已經(jīng)向著CAD/CAM/CAE集成化發(fā)展。</p><p>　　模具設(shè)計(jì)不但要求能夠生產(chǎn)出一定尺寸精度和形狀精度的制品，還應(yīng)滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)合理、加工容易、操作容易等要求。</p>&l

20、t;p>　　本文以汽車(chē)內(nèi)飾件為具體實(shí)例進(jìn)行注塑工藝分析與模具設(shè)計(jì)，其步驟如下：</p><p>　　首先，進(jìn)行工藝分析計(jì)算，選擇合適的注塑機(jī)，合理確定模具的型腔數(shù)目、分型面、排氣槽、澆注系統(tǒng)、成形零件、導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)。</p><p>　　然后，應(yīng)用Moldflow分析軟件劃分網(wǎng)格，對(duì)澆口位置進(jìn)行模擬，對(duì)注塑過(guò)程進(jìn)行填充、料流、翹曲進(jìn)行模擬，在確定澆注

21、系統(tǒng)時(shí)得到理想的塑料熔體流動(dòng)形式、控制熔接痕的形成位置、減小制品可能發(fā)生的翹曲變形；同時(shí)，對(duì)幾種冷卻通道布置進(jìn)行冷卻分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇最佳設(shè)計(jì)方案，并確定該通道合適的水流速度、水溫、模具溫度等參數(shù)，從而優(yōu)化成型工藝參數(shù)，確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。</p><p>　　最后，用UG的Moldwizard模塊進(jìn)行模具三維設(shè)計(jì)，充分應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件，提高設(shè)計(jì)效率。</p><p><b>

22、　　2 塑件工藝分析</b></p><p>　　2.1 塑件成型工藝分析</p><p>　　圖2-1 汽車(chē)內(nèi)飾件</p><p>　　汽車(chē)內(nèi)飾件如圖2-1所示，原料選用ABS（苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物）。此塑件形狀比較復(fù)雜，同時(shí)壁厚很薄，在2.5mm左右，不容易充填，大而薄的曲面注射成型后容易發(fā)生翹曲變形，因此要保證澆注平衡和冷卻均勻，盡量減小翹

23、曲變形；分析塑件外觀，凹槽成型需要內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，所以，要保證內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)與脫模機(jī)構(gòu)不發(fā)生干涉；考慮到塑件外觀要求，采用側(cè)澆口進(jìn)行注射成型；為了保證流道凝料的順利脫出，采用兩次分型，并設(shè)定限位裝置；因?yàn)樾托镜男螤畋容^復(fù)雜，用整體形式損壞后不容易維修，同時(shí)加工難度高，所以適當(dāng)增加鑲件，并保證型芯的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　2.2原料（ABS）的成型特性、性能指標(biāo)與工藝參數(shù)</p><p>

24、　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表8.3-7，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS），綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，選用成型汽車(chē)內(nèi)飾件，可提高汽車(chē)的安全系數(shù)，減輕碰撞時(shí)對(duì)人體造成得傷害；尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電氣性能良好，易于成形和機(jī)械加工。</p><p>　　2.2.1 成型特性</p><p>　?。?）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥；</p><p

25、>　　（2）流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右；</p><p>　?。?）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫；料溫對(duì)物性影響較大，料溫過(guò)高易分解，分解溫度為250℃；</p><p>　　（4）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式；脫模斜度宜取2℃以上。</p><p>　　2.2.2 性能指標(biāo)</p><p>　　密度

26、 1.02～1.16g/ cm3</p><p>　　收縮率 0.3～0.8%</p><p>　　熔點(diǎn) 130～160℃</p><p>　　吸水率 0.2～0.4%（24h）</p><p>　　比熱容 1470J /（Kg×K）</p><p>　　屈

27、服強(qiáng)度 50MPa</p><p>　　抗拉強(qiáng)度 38MPa</p><p><b>　　2.2.3工藝參數(shù)</b></p><p>　　注塑機(jī)類(lèi)型 螺桿式</p><p>　　料筒溫度 前段180～200℃</p><p>　　中段165～180℃</p>&l

28、t;p>　　后段150～170℃</p><p>　　噴嘴溫度 170～180℃</p><p>　　模具溫度 50～80℃</p><p>　　注射壓力 60～110MPa</p><p>　　注射時(shí)間 0～90s</p><p>　　高壓時(shí)間 0～5s</p>&l

29、t;p>　　冷卻時(shí)間 20～120s</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速 30r/min</p><p>　　前處理 烘干處理 80～90℃ 2h</p><p>　　后處理 紅外線燈或烘箱 70℃ 2～4h</p><p><b>　　3 注塑機(jī)選擇</b></p><

30、;p><b>　　3.1 注塑機(jī)初選</b></p><p><b>　?。?）塑件體積估算</b></p><p>　　使用UG軟件，打開(kāi)塑件，并計(jì)算出其體積，塑件體積；</p><p>　　塑件體積較大，可采用一模一件，加上澆注系統(tǒng)凝料，估算總成型體積為：</p><p><b>

31、;　　所需塑料的體積為：</b></p><p>　　式中，─壓縮系數(shù)，查《塑料模具設(shè)計(jì)》表3-5，取；</p><p><b>　　（2）注塑機(jī)選擇</b></p><p>　　根據(jù)所需塑料的體積，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.9-3，選用注塑機(jī)型號(hào)：SZ-2500/5000，注塑機(jī)參數(shù)如下：</p><p>

32、;　　理論注射量 2622cm3</p><p>　　注射壓力 160MPa</p><p>　　螺桿直徑 95mm</p><p>　　注射速率 500g/s</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速 10～170r/min</p><p>　　鎖模力 50

33、00KN</p><p>　　拉桿內(nèi)間距 900×900mm</p><p>　　移動(dòng)行程 950mm</p><p>　　最大模具厚度 870mm</p><p>　　最小模具厚度 450mm</p><p>　　噴嘴口孔徑 7mm</p><p>

34、;　　噴嘴球半徑 SR20mm</p><p><b>　　3.2 注塑機(jī)校核</b></p><p>　　（1）最大注射量的校核 </p><p>　　塑件的體積必須與所選擇的注塑機(jī)的最大注射量相適應(yīng)。為了保證正常的注射成型，最大注射量應(yīng)大于塑件的體積（包括流道及澆口凝料）。</p><p>　　所選注塑機(jī)的最

35、大注射量以最大注射容積標(biāo)定，按如下公式校核：</p><p>　　式中，─利用系數(shù)，；</p><p>　　─注塑機(jī)最大注射量；</p><p>　　故 ，注塑機(jī)滿(mǎn)足要求。</p><p>　?。?）注射壓力校核 </p><p>　　注塑機(jī)的最大注射壓力應(yīng)大于塑件成型所需的注射壓力，即</p><

36、p>　　式中，─注塑機(jī)的最大注射壓力，160MPa；</p><p>　　─塑件成型所需的注射壓力，60～110MPa；</p><p>　　故 ，注塑機(jī)滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　?。?）鎖模力校核 </b></p><p>　　鎖模力又稱(chēng)合模力，是指注塑機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力。為避免塑件

37、注射成型時(shí)由于鎖模力不足而使模具沿分型面脹開(kāi)，注塑機(jī)的鎖模力可按如下公式計(jì)算：</p><p>　　式中，─注塑機(jī)的公稱(chēng)鎖模力，3200KN；</p><p>　　─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力，取35MPa；</p><p>　　─安全系數(shù)，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.9-4，K2取1.2；</p><p>　　─塑件及澆注系統(tǒng)在分型面

38、上的投影面積之和（cm2）；</p><p>　　在UG中打開(kāi)塑件，計(jì)算塑件的投影面積</p><p>　　故 ，注塑機(jī)滿(mǎn)足要求。</p><p>　　經(jīng)過(guò)Moldflow分析，注射成型所需的鎖模力約為6500 KN，所選注塑機(jī)不滿(mǎn)足要求，查《塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》附錄B，選用注塑機(jī)型號(hào)：SZ-3200/8000，注塑機(jī)參數(shù)如下：</p><

39、;p>　　理論注射量 2855cm3</p><p>　　注射壓力 165MPa</p><p>　　螺桿直徑 105mm</p><p>　　鎖模力 8000KN</p><p>　　拉桿內(nèi)間距 1100×1100mm</p><p>　　移動(dòng)行

40、程 1000mm</p><p>　　最大模具厚度 1050mm</p><p>　　最小模具厚度 450mm</p><p>　　噴嘴口孔徑 7mm</p><p>　　噴嘴球半徑 SR20mm</p><p><b>　　4 成型零件設(shè)計(jì)</b></p

41、><p>　　4.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模是成型塑件外表面的成型零件。為了保證強(qiáng)度和剛度要求，同時(shí)保證塑件外表面無(wú)拼接縫痕跡，選用整體嵌入式凹模。整體嵌入式凹模裝在凹模固定板上，需用螺釘緊固，并用楔塊定位。</p><p><b>　　（

42、2）型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材，便于機(jī)加工和熱處理，選用組合式型芯。組合式型芯裝在型芯固定板上，需用螺釘緊固，并用楔塊定位。</p><p>　　4.2 成型零件鋼材選用</p><p>　　用作注射模成型零件的鋼材，應(yīng)具備如下性能：</p><p>　　（1）機(jī)械加工性能良好，易于切削，加工后

43、能得到高精度零件；</p><p>　?。?）拋光性能優(yōu)良，鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)；</p><p>　?。?）注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱交變的應(yīng)力作用，要求材料的耐磨性和抗疲勞性能好。</p><p>　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.4-1，ABS工程塑料選用P20鋼材（3Cr2Mo），將模板預(yù)硬化后以硬度36～38HRC供應(yīng)，其抗

44、拉強(qiáng)度為133MPa。模具制造中不必?zé)崽幚怼?lt;/p><p>　　4.3 成型零件的力學(xué)計(jì)算</p><p>　　對(duì)于大尺寸模具主要是剛度問(wèn)題，要防止模具產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。因此，須先確定不同情況下的許用變形量，用剛度條件計(jì)算公式進(jìn)行壁厚和墊板厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件計(jì)算公式進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　利用UG進(jìn)行型腔、型芯分型，數(shù)據(jù)如圖4-1所示。<

45、/p><p><b>　　圖4-1分型數(shù)據(jù)</b></p><p>　?。?）許用變形量δp的計(jì)算</p><p>　　從模具型腔不產(chǎn)生溢料考慮，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.4-13，，取其值為；</p><p>　?。?）剛度和強(qiáng)度條件計(jì)算</p><p>　　① 帶?？虻恼w式矩形凹模側(cè)壁厚度計(jì)算

46、</p><p>　　圖4-2 整體式矩形凹模</p><p>　　此類(lèi)結(jié)構(gòu)按剛度條件進(jìn)行計(jì)算，?？蚝穸葹椋?lt;/p><p>　　式中，─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力，取35 MPa；</p><p>　　─凹模型腔深度，查圖4-1得：，；</p><p>　　─查圖4-1得：，；</p><p

47、>　　─矩形凹模型腔中塑件長(zhǎng)度，查圖4-1得：，；</p><p>　　─矩形凹模型腔長(zhǎng)度查圖4-1得：，；</p><p>　　─矩形凹模型腔側(cè)壁厚度；</p><p>　　─根據(jù)，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.4-17，，；</p><p>　　─查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》圖9.4-29，根據(jù)得：；</p><p>

48、;　　─一般中碳鋼的彈性模量取2.1×105 MPa； </p><p><b>　　─許用變形量；</b></p><p>　　故 型腔凹模長(zhǎng)邊厚度為：</p><p>　　型腔凹模短邊厚度為：</p><p>　　型

49、芯凹模長(zhǎng)邊厚度為：</p><p>　　型芯凹模短邊厚度為：</p><p>　　通過(guò)以上計(jì)算，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-10，型腔凹模固定板選用：500 mm×710 mm；型芯凹模固定板選用：500 mm×710 mm；</p><p><b>　　強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn)</b></p><p>

50、;<b>　　，所以選用公式</b></p><p>　　型腔凹模長(zhǎng)邊厚度校核</p><p>　　型腔凹模短邊厚度校核</p><p>　　型芯凹模長(zhǎng)邊厚度校核</p><p>　　型芯凹模短邊厚度校核</p><p>　　式中，─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力，取35 MPa ；</p

51、><p>　　─凹模型腔深度，利用UG求，查圖4-1得：，；</p><p>　　─一般中碳鋼為160 MPa；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　─根據(jù)，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.4-17得：；</p><p>　　S─矩形凹模厚度，；</p><p&

52、gt;　　─矩形凹模型腔側(cè)壁厚度；</p><p>　　經(jīng)強(qiáng)度校核，所選用模板滿(mǎn)足要求。凹模結(jié)構(gòu)采用整體嵌入式如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 嵌入式凹模</p><p>　　1.型芯固定板 2.楔塊 3.型芯</p><p>　　② 整體式矩形凹模底板厚度</p><p>　　式中，─模具型腔內(nèi)最大熔體

53、壓力即型腔壓力，取35MPa ；</p><p>　　─矩形凹模型腔短邊長(zhǎng)度（mm），查圖4-1得：；</p><p>　　─矩形凹模型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm），查圖4-1得：；</p><p>　　─一般中碳鋼的彈性模量取2.1×105MPa；</p><p><b>　　─許用變形量；</b></p>

54、<p><b>　　故 </b></p><p><b>　　強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn)</b></p><p>　　整體式矩形凹模底板厚度</p><p>　　式中，─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力，取35MPa ；</p><p>　　─矩形凹模型腔短邊長(zhǎng)度（），查圖4-1得：；</

55、p><p>　　─一般中碳鋼為160MPa；</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　經(jīng)強(qiáng)度校核，整體式矩形凹模底板厚度最小為。</p><p>　　通過(guò)以上計(jì)算，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-10，型腔凹模固定板選用：；型芯凹模固定板選用：；</p><p>　　模架總高度

56、，滿(mǎn)足注塑機(jī)要求（最大模具厚度，最小模具厚度）。</p><p>　　4.4 定位楔塊設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）型芯固定板上定位楔塊設(shè)計(jì)</p><p>　　長(zhǎng)邊方向上定位楔塊，如圖4-4所示。</p><p><b>　　圖4-4 定位楔塊</b></p><p>　　短邊方向上定位楔塊，

57、如圖4-5所示。</p><p><b>　　圖4-5 定位楔塊</b></p><p>　　（2）型腔固定板上定位楔塊設(shè)計(jì)</p><p>　　長(zhǎng)邊方向上定位楔塊，如圖4-6所示。</p><p><b>　　圖4-6 定位楔塊</b></p><p>　　短邊方向上定位楔

58、塊，如圖4-7所示。</p><p><b>　　圖4-7 定位楔塊</b></p><p><b>　　5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則</p><p>　　澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量

59、影響很大；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確與否，對(duì)注射成型過(guò)程和塑件質(zhì)量均有著直接影響，在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下原則：</p><p>　　（1）在滿(mǎn)足塑料成形和排氣良好的前提下，盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間；</p><p>　?。?）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮；</p><p

60、>　?。?）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮取出澆口方便，修正澆口時(shí)在塑料塑件上不留痕跡，以保證塑料塑件外觀。</p><p>　　5.2 流道及澆口設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2.1 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或是型腔中。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時(shí)間長(zhǎng)短有著密切聯(lián)系。若主

61、流道太大，其主流道塑料體積增大，回收的冷料多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)；若主流道太小，則塑料在流動(dòng)過(guò)程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度增高，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，易造成塑料成形困難。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p>　?。?）主流道設(shè)計(jì)原則</p><p>　　① 澆口套的內(nèi)孔呈圓錐形，錐度為2～6°；</p>&

62、lt;p>　?、?澆口套進(jìn)口的直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴孔直徑大1～2mm；</p><p>　?、?澆口套球面半徑一般要比注塑機(jī)噴嘴接觸處球面半徑大0.5～1mm；</p><p>　?、?澆口套（主流道長(zhǎng)度）應(yīng)盡量短，可以減小冷料回收量，減小熱量和壓力損失；</p><p>　　⑤ 澆口套部位熱量集中，溫度很高，應(yīng)考慮冷卻。</p><p>

63、;<b>　?。?）主流道設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?、?計(jì)算體積流率</b></p><p><b>　　式中，─塑件體積；</b></p><p>　　─注射時(shí)間，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.2-1，取4.6s；</p><p>　?、?確定恰當(dāng)?shù)募羟兴俾?l

64、t;/p><p><b>　　對(duì)于主流道，??；</b></p><p><b>　　對(duì)于分流道，?。?lt;/b></p><p>　　對(duì)于矩形類(lèi)澆口，??；</p><p><b>　?、?求當(dāng)量半徑</b></p><p>　　根據(jù)剪切速率和體積流率，查《中國(guó)模

65、具設(shè)計(jì)大典》圖9.2-15得：</p><p><b>　　主流道的當(dāng)量半徑；</b></p><p><b>　　分流道的當(dāng)量半徑；</b></p><p><b>　　澆口的當(dāng)量半徑；</b></p><p><b>　?、?主流道尺寸</b><

66、/p><p>　　根據(jù)注塑機(jī)噴嘴口孔徑，為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑應(yīng)稍大于注塑機(jī)噴嘴直徑，通常?。?lt;/p><p>　　主流道入口得凹坑球面半徑也應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴球頭半徑，通常為：</p><p>　　主流道的半錐角，主流道長(zhǎng)度，則主流道大端直徑為：</p><p>　　取，在當(dāng)量半徑范圍內(nèi)，塑料塑件成型質(zhì)量好。</p>

67、<p>　　主流道如圖5-1所示。</p><p><b>　　圖5-1 主流道</b></p><p><b>　?。?）澆口套設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)《大型注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)原理與應(yīng)用》圖5-9和表5-14，選取基本尺寸30 mm的A型澆口套尺寸，如圖5-2所示。</p><p

68、><b>　　圖5-2 澆口套</b></p><p>　　5.2.2 冷料穴設(shè)計(jì)</p><p>　　冷料穴的長(zhǎng)度通常為流道直徑的1.5～2倍，如圖5-3所示。</p><p><b>　　圖5-3 冷料穴</b></p><p>　　5.2.3 分流道設(shè)計(jì)</p><p

69、>　?。?）分流道設(shè)計(jì)原則</p><p>　?、?在保證正常注射成型工藝條件下，分流道的截面面積應(yīng)盡量小，長(zhǎng)度應(yīng)盡量短；</p><p>　?、?較長(zhǎng)分流道末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴，便于容納注射開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的冷料，防止空氣進(jìn)入型腔內(nèi)；</p><p><b>　?。?）分流道設(shè)計(jì)</b></p><p><b>

70、　?、?水平分流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮分流道的效率和加工的難易，采用梯形流道，如圖5-4，其中，流道直徑查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》圖9.2-12，；</p><p>　　圖5-4 水平分流道</p><p><b>　?、?豎直分流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　豎直分流道采用圓錐形，與水平

71、分流道連接處直徑采用點(diǎn)澆口公式進(jìn)行計(jì)算，如下：</p><p>　　式中，—塑料材料系數(shù)，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.2-2，；</p><p>　　—塑件壁厚的函數(shù)值，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.2-3，；</p><p><b>　　—型腔表面積；</b></p><p>　　取直徑為，后經(jīng)Moldflow分析，小端

72、直徑太小，體積剪切速率太大，容易導(dǎo)致塑料裂解，所以將設(shè)為。</p><p>　　圓錐大端直徑，取，與水平分流道一樣，則豎直分流道示意圖如圖5-5所示。</p><p>　　圖5-5 豎直分流道</p><p>　　5.2.4 澆口設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）澆口設(shè)計(jì)原則</b></p><

73、p>　　① 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑料塑件斷面較厚的部位，能使熔融的塑料從塑料塑件厚斷面流向薄斷面，保證塑料充填完全；</p><p>　?、?澆口位置得選擇，應(yīng)使塑料充填流程最短，減小壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體；</p><p>　?、?澆口位置應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在不影響塑料塑件外觀的部位，如開(kāi)設(shè)在塑料塑件的邊緣和底部等。</p><p><b>　?。?

74、）澆口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　成形零件為大面積薄壁塑件，采用扇形澆口，首先，確定側(cè)澆口深度和寬度的經(jīng)驗(yàn)公式如下：</p><p>　　其中，—側(cè)澆口深度（mm）；</p><p>　　—塑件壁厚（mm）；</p><p>　　—塑料材料系數(shù)，查表9.2-2，；</p><p>　　—澆口寬度（mm

75、）；</p><p><b>　　—型腔表面積；</b></p><p><b>　　扇形澆口的面積</b></p><p>　　根據(jù)分流道直徑和扇形最大寬度，求它們對(duì)應(yīng)的深度，如下：</p><p>　　后經(jīng)Moldflow分析得：澆口尺寸太小，體積剪切速率太大，容易導(dǎo)致塑料裂解，所以，將澆口設(shè)為

76、，設(shè)為；</p><p>　　側(cè)澆口的長(zhǎng)度，而扇形澆口的長(zhǎng)度比側(cè)澆口的長(zhǎng)度長(zhǎng)一些，常為，在設(shè)計(jì)中采用。</p><p>　　5.2.5 拉料桿設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）水平分流道拉料桿設(shè)計(jì)</p><p>　　① 確定拉料桿的尺寸</p><p>　　要想實(shí)現(xiàn)脫出凝料的作用，在凝料斷裂前，拉料桿不能斷裂，即<

77、;/p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　式中，—拉料桿頭部小端直徑（mm）；</p><p>　　—豎直分流道小端直徑，；</p><p>　　—拉料桿所選鋼的抗拉強(qiáng)度，拉料桿選用45鋼，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表2.8-22得：45鋼的抗拉強(qiáng)度；</p><p>　　—ABS的抗

78、拉強(qiáng)度，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表8.3-9b得：；</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　查《大型注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)原理與應(yīng)用》圖5-13及表5-17得：選用C型分流道拉料桿，相應(yīng)參數(shù)如下：</p><p><b>　　② 強(qiáng)度校核</b></p><p>　　拉料桿將凝料從豎

79、直分流道上拉斷，則必須保證凝料在拉料桿前端、的面積之差大于斷面面積，即保證：</p><p>　　式中，—豎直分流道小端直徑，；</p><p>　　通過(guò)驗(yàn)證得：凝料在拉料桿前端、的面積之差小于斷面面積，為了保證順利拉出凝料，可將拉料桿的前端退入定模板2mm，依靠拉料桿前端與定模板共同作用，實(shí)現(xiàn)順利脫料。</p><p>　?。?）豎直分流道拉料桿設(shè)計(jì)</p&

80、gt;<p>　　參考《先進(jìn)注塑模330例設(shè)計(jì)評(píng)注》圖5-4，豎直分流道拉料桿采用鉤形拉料桿，選用的頂桿，并參考《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》圖9.2-7，在UG中作圖，將頂桿頂端做成鉤形拉料桿，其二維圖如圖5-6所示。</p><p><b>　　圖5-6 拉料桿</b></p><p>　　5.3 型腔壓力估算</p><p>　　澆注

81、系統(tǒng)初步確定后，對(duì)于大型注射模具，必要時(shí)應(yīng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的壓力降進(jìn)行估算，以預(yù)測(cè)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理。此外，它還是對(duì)型腔壁厚、墊板等模具零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核的理論依據(jù)。查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.9-4，型腔平均計(jì)算壓力為35MPa。</p><p>　　6 分型面及排氣槽設(shè)計(jì)</p><p><b>　　6.1 分型面設(shè)計(jì)</b></p><p&g

82、t;　　分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處，否則，塑件無(wú)法脫模，所以，分型線和分型面設(shè)計(jì)僅有一種可能，只能把最大截面處作為分型面。</p><p><b>　　6.2 排氣槽設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）排氣槽設(shè)計(jì)方法</p><p>　　對(duì)于大型模具，可利用鑲件的縫隙排氣，也可利用推桿與孔的配合間隙排氣，但可靠而有效的方法是在分型面上開(kāi)

83、設(shè)專(zhuān)用排氣槽，即在熔體最后充滿(mǎn)的部位開(kāi)設(shè)。</p><p><b>　?。?）排氣槽高度</b></p><p>　　排氣槽的截面尺寸，以有利于排氣而又不溢料為原則，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.3-2得：ABS排氣槽高度；</p><p>　　氣流方向的排氣槽長(zhǎng)度L，一般不超過(guò)2mm，排氣槽后續(xù)的導(dǎo)氣溝應(yīng)適當(dāng)增大，以減小排氣阻力，其高度，單個(gè)寬

84、度；排氣槽表面應(yīng)沿氣流方向進(jìn)行拋光。</p><p>　　（3）排氣槽截面尺寸計(jì)算</p><p>　　排氣槽的截面面積公式計(jì)算如下：</p><p>　　式中，—排氣槽截面面積（m2）；</p><p>　　—模具內(nèi)氣體質(zhì)量（Kg）；</p><p>　　—模內(nèi)氣體的初始?jí)毫?，?lt;/p><p&g

85、t;　　—模內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度（℃）；</p><p>　　—充模時(shí)間（s），取2s；</p><p>　　模具內(nèi)氣體質(zhì)量，按常壓常溫20℃的氮?dú)饷芏扔?jì)算，有</p><p>　　式中，—模具型腔體積（m3），利用UG得：；</p><p>　　應(yīng)用氣體狀態(tài)方程，可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度（℃）：</p><p&

86、gt;　　式中，—模具內(nèi)氣體的初始溫度，取室溫20℃；</p><p>　　—模具內(nèi)被壓縮氣體最終排氣壓力（MPa），取35 MPa；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　取排氣槽高度，則排氣槽總寬度為：</p><p>　　實(shí)際排氣槽寬度應(yīng)大于計(jì)算值，因?yàn)楫?dāng)模具使用一段時(shí)間后，揮發(fā)性氣體的積垢

87、使排氣有效截面減小；根據(jù)熔體流動(dòng)特點(diǎn)，可設(shè)置兩個(gè)排氣槽，寬度均為20mm，分別在熔體最后充滿(mǎn)部位。</p><p><b>　　7 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7.1 模具溫度調(diào)節(jié)的必要性</p><p>　　7.1.1 模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響</p><p><b>　　（1）變形<

88、/b></p><p>　　模具溫度穩(wěn)定、冷卻速度均衡可以減小塑件的變形。對(duì)于形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭湛s不均勻而產(chǎn)生翹曲變形，因此，必須選用合適的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使型腔和型芯各部分的溫度基本保持均衡，以便塑料熔體同時(shí)凝固；</p><p><b>　　（2）尺寸精度</b></p><p>　　利用模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能

89、減少塑件成形收縮率的波動(dòng)，提高塑件尺寸精度的穩(wěn)定性；</p><p><b>　?。?）表面質(zhì)量</b></p><p>　　提高模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)能改善塑件的表面質(zhì)量，過(guò)低的模溫會(huì)使塑件輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導(dǎo)致塑件表面粗糙度大。</p><p>　　7.1.2模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響</p><p>　　據(jù)

90、統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)成型時(shí)間的三分之二，因此，縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的重要因素。在注射模中，冷卻系統(tǒng)是通過(guò)冷卻水的循環(huán)將塑料熔體的熱量帶走的，冷卻通道中冷卻水是處于層流狀態(tài)還是湍流狀態(tài)，對(duì)于冷卻效果有顯著影響；在湍流下的熱傳遞比層流高10～20倍，所以，為了縮短冷卻時(shí)間，可提高冷卻水的流速，使冷卻水處于湍流狀態(tài)。</p><p>　　7.2 無(wú)定型塑料薄壁塑件冷卻時(shí)間的計(jì)算</p>&l

91、t;p>　　塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿(mǎn)模具型腔到開(kāi)模取件的時(shí)間。對(duì)于無(wú)定型塑料的薄壁塑件通常按照塑件截面的平均溫度來(lái)計(jì)算冷卻到該溫度（出模溫度）的時(shí)間。</p><p>　　式中，—塑件的最大壁厚，利用UG得：塑件最大厚度為4 mm；</p><p>　　—塑料的熱擴(kuò)散系數(shù)（mm2/s），可查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-2得：；</p><p

92、>　　—塑料熔體的注塑溫度，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-2，取220 °C；</p><p>　　—模具溫度，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-2，取50 °C；</p><p>　　—塑件截面的平均脫模溫度，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-2，取60 °C；</p><p>　　7.3 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算</p>&

93、lt;p><b>　　（1）熱平衡計(jì)算</b></p><p>　　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</p><p>　　式中，—冷卻水的體積流量（）；</p><p>　　—單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料重量（），估算；</p><p>　　—單位重量的塑料塑件在凝固時(shí)所放出的熱量（）

94、；</p><p>　　—冷卻水的密度（）；</p><p>　　—冷卻水的比熱容（）；</p><p>　　—冷卻水的出口溫度（°C），通常出入口水溫相差應(yīng)在5°C以?xún)?nèi)，取25 °C；</p><p>　　—冷卻水的入口溫度（°C），取20 °C；</p><p>&

95、lt;b>　　可表示為</b></p><p>　　式中，—塑料的比熱容（），查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-3得：；</p><p>　　—塑料熔體的初始溫度（°C），取220 °C；</p><p>　　—塑料塑件在推出時(shí)的溫度（°C），取60 °C；</p><p>　　—結(jié)晶型

96、塑料的熔化質(zhì)量焓（），查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-3，；</p><p>　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-1，，選用冷卻通道直徑，最低流速，保證冷卻水的穩(wěn)定湍流；</p><p>　　冷卻水在圓管中的流速為</p><p><b>　　即為最低流速；</b></p><p>　　為了保證密封，在型腔與固定板之間應(yīng)

97、加密封圈，防止冷卻水從縫隙中流出，查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表7.2-17，選用材料為氯丁橡膠，內(nèi)徑，截面直徑的O形橡膠密封圈。</p><p>　　（2）冷卻管道總傳熱面積計(jì)算</p><p>　　式中，—單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料重量（），估算；</p><p>　　—單位重量的塑料塑件在凝固時(shí)所放出的熱量（）；</p><p>　　—冷卻管

98、道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)[];</p><p>　　—模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（°C）；</p><p>　　對(duì)于細(xì)長(zhǎng)冷卻管道，其冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)的計(jì)算式為：</p><p>　　式中，—與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.8-5，；</p><p>　　—冷卻水的密度（）；&

99、lt;/p><p>　　—冷卻水在圓管中的流速（）；</p><p>　　—冷卻管道的直徑（）；</p><p>　　（3）冷卻管道的孔數(shù)</p><p><b>　　由式</b></p><p>　　式中，—冷卻管道總傳熱面積（）；</p><p>　　—冷卻管道開(kāi)設(shè)方向上模

100、具長(zhǎng)度（）；</p><p>　　—冷卻管道的直徑（）；</p><p>　　所以，冷卻管道孔數(shù)大于1根都滿(mǎn)足要求。</p><p>　　7.4 冷卻回路布置</p><p>　　（1）凹模和型芯平衡</p><p>　　成型塑件的型芯形狀遠(yuǎn)復(fù)雜于凹模形狀，同時(shí)塑件在固化時(shí)因收縮包緊在型芯上，這時(shí)，絕大部分熱量將依靠型

101、芯的冷卻回路來(lái)傳遞，所以，型芯上的冷卻回路可多于凹模，以保證冷卻均衡；</p><p><b>　?。?）冷卻管道</b></p><p>　　一般冷卻管道中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻管道直徑的1～2倍，冷卻管道的中心距約為管道直徑的3～5倍；</p><p><b>　　（3）冷卻回路</b></p>&l

102、t;p>　　成型塑件的模具型腔較淺，同時(shí)塑件形狀大體為曲面，為了便與加工，型腔冷卻回路和型芯冷卻回路均采用平面回路式冷卻回路，并以長(zhǎng)邊為主；對(duì)于重要位置（如形狀復(fù)雜的地方），采用隔板式冷卻回路。</p><p>　　8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　8.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）導(dǎo)柱設(shè)計(jì)</b><

103、/p><p>　　參考《先進(jìn)注塑模330例設(shè)計(jì)評(píng)注》圖4-7，采用帶頭導(dǎo)柱，對(duì)于大中型模具，因?yàn)閷?dǎo)柱需要支撐型腔板得重量，導(dǎo)柱直徑可用下式校核：</p><p>　　根據(jù)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-5得：選用的標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱（GB/T4169.4-1984），其參數(shù)如下：</p><p>　　，，，材料選用20鋼，熱處理 滲碳0.5～0.8淬硬56～60HRC；經(jīng)過(guò)開(kāi)

104、模行程校核，導(dǎo)柱不能滿(mǎn)足第二次分型時(shí)的導(dǎo)向作用，可在型腔和型芯上做凸臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)型腔和型芯的導(dǎo)向，所以，可將導(dǎo)柱直徑做小一些，根據(jù)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-5得：選用，的導(dǎo)柱。</p><p><b>　?。?）導(dǎo)套設(shè)計(jì)</b></p><p>　　參考《先進(jìn)注塑模330例設(shè)計(jì)評(píng)注》圖4-7，采用帶頭導(dǎo)套，用于比較厚的模板，根據(jù)導(dǎo)柱，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2

105、-4得：選用標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)套Ⅰ型，安裝在型腔固定板上，其參數(shù)如下：</p><p>　　，，材料選用20鋼，熱處理 滲碳0.5～0.8淬硬56～60HRC；</p><p>　　，，材料選用20鋼，熱處理滲碳0.5～0.8淬硬56～60HRC；</p><p>　?。?）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)位置設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑

106、的厚度；</p><p>　　導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7;導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/k6;導(dǎo)套外徑的配合精度采用H7/k6;</p><p>　　導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為，固定部分為，導(dǎo)套內(nèi)外圓柱面表面粗糙度??；</p><p><b>　　（5）凸臺(tái)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在型腔和型芯的四個(gè)角

107、上建凸臺(tái)，然后倒圓角，實(shí)現(xiàn)型腔和型芯分型、合模時(shí)導(dǎo)向作用。</p><p><b>　　8.2 定位圈設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)《大型注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)原理與應(yīng)用》圖5-8，選取特殊型定位圈e，如圖8-1所示。</p><p><b>　　圖8-1 定位圈</b></p><p><

108、b>　　9 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　9.1 脫模機(jī)構(gòu)選擇</p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)采用澆注系統(tǒng)凝料脫出機(jī)構(gòu)，一次分型實(shí)現(xiàn)凝料脫離，二次分型實(shí)現(xiàn)塑件脫模。</p><p><b>　　9.2 脫模力計(jì)算</b></p><p>　　脫模力由兩部分組成，即<

109、/p><p>　　式中，—塑件對(duì)型芯包緊的脫模阻力；</p><p>　　—使封閉殼體脫模需克服的真空吸力，，為型芯的橫截面面積；</p><p>　　薄壁矩形塑件的脫模阻力計(jì)算公式如下：</p><p>　　式中，—塑料的拉伸彈性模量（MPa），查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.6-1，；</p><p>　　—塑料塑件的厚度

110、，；</p><p>　　—塑料的平均成形收縮率，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.6-1，；</p><p>　　—型芯脫模方向高度；</p><p>　　—塑料的泊松比，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.6-1，；</p><p>　　—脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算公式為</p><p>　　式中，—塑件與鋼材表面之間的靜摩擦系數(shù)

111、，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.6-1，；</p><p>　　—型芯的脫模斜度，對(duì)于ABS，脫模斜度通常取2°以上，所以取為3°；</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　　所以</b>&

112、lt;/p><p>　　9.3 推桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）推出零件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　① 推桿設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　推桿除了起推出作用，同時(shí)端部作為成型部分，起到成形塑件作用，為了防止圓柱頭推桿旋轉(zhuǎn)，可選用標(biāo)準(zhǔn)圓柱頭推桿，然后對(duì)頭部進(jìn)行加工

113、，如圖9-1所示。</p><p><b>　　圖9-1 推桿頭部</b></p><p>　　推桿邊緣須距側(cè)面以上；</p><p>　　推桿應(yīng)均勻布置，在脫模阻力特別大的地方可增加推桿數(shù)目，在肋、凸臺(tái)、支撐等部位應(yīng)多設(shè)推桿；</p><p>　　為防止熔體的滲漏，推桿的工作段應(yīng)有配合要求，常是H8/f7或H7/f7；

114、</p><p>　　推桿材料多用45號(hào)鋼或是T8、T10碳素工具鋼。</p><p><b>　?、?推桿尺寸的確定</b></p><p>　　根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式推導(dǎo)，公式如下：</p><p>　　式中，—推桿直徑，查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-2，選用的標(biāo)準(zhǔn)推桿，材料為T(mén)8A；</p><p

115、>　　—安全系數(shù)，通常?。?lt;/p><p>　　—推桿長(zhǎng)度，根據(jù)所選模架，??；</p><p><b>　　—脫模力；</b></p><p>　　—推桿材料的彈性模量（MPa），取2.1×105MPa；</p><p><b>　　—推桿根數(shù)；</b></p><

116、;p>　　即，選用17根推桿。</p><p><b>　　強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　式中，—脫模力；</b></p><p><b>　　—推桿根數(shù)；</b></p><p><b>　　—推桿直徑；</b></p>

117、<p>　　—推桿材料的屈服點(diǎn)（MPa），查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表2.8-22，；</p><p>　　通過(guò)以上計(jì)算，所選用推桿滿(mǎn)足要求，根據(jù)表13.2-2得，其參數(shù)如下：</p><p><b>　　，，，</b></p><p><b>　　材料：T8A</b></p><p>&

118、lt;b>　?。?）復(fù)位零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　利用復(fù)位桿使脫模機(jī)構(gòu)復(fù)位；</p><p>　　根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架，選用四根的標(biāo)準(zhǔn)推桿做復(fù)位桿，其參數(shù)如下：</p><p>　　，，，（需加工到）；</p><p><b>　　材料：T8A</b></p><p>&

119、lt;b>　　（3）固定零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　通常將推桿凸肩壓在推出固定板的沉孔和推板之間，兩板之間用螺釘緊固。所有的推桿應(yīng)對(duì)沉孔深度放出余量，在固定板上插入推桿后，再將之與固定板一起磨去余量，以保證所有桿件的凸肩高度與沉孔深度完全一致，避免推桿在高度方向上的竄動(dòng)。</p><p>　　圖9-2 推桿與推桿固定板的連接方式</p><p

120、><b>　?。?）定位零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　限位釘可將脫模機(jī)構(gòu)限制在正確位置，此外，還能防止脫模機(jī)構(gòu)在復(fù)位時(shí)受異物障礙，因?yàn)樵谙尬会旑^部與推板所形成的空隙中可容納污垢；</p><p>　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.3-12得：選用標(biāo)準(zhǔn)限位釘，其參數(shù)如下：</p><p><b>　　，，，</b&g

121、t;</p><p><b>　?。?）導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了保證脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)靈活，避免發(fā)生傾斜、卡死現(xiàn)象，采用導(dǎo)套導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向；</p><p>　　根據(jù)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表9.5-1得：導(dǎo)柱直徑選用；</p><p>　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-6，選用標(biāo)準(zhǔn)有肩導(dǎo)柱，，，材料選

122、用20鋼，熱處理 滲碳0.5～0.8淬硬56～60HRC；</p><p>　　查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》表13.2-4，選用標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)套Ⅱ型，，材料選用20鋼，熱處理 滲碳0.5～0.8淬硬56～60HRC；</p><p>　　導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)示意圖如圖9-3所示。</p><p>　　圖9-3 脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向裝置</p><p>　　9.4 澆

123、注系統(tǒng)凝料脫出限位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　采用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口的形式脫出澆注系統(tǒng)凝料，參考《先進(jìn)注塑模330例設(shè)計(jì)評(píng)注》圖16-6。</p><p><b>　?。?）螺釘設(shè)計(jì)</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表3.2-53，選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘；</p><p>　　錯(cuò)略估算螺釘長(zhǎng)度，，選用M3

124、0內(nèi)六角圓柱頭螺釘。</p><p><b>　　（2）彈簧設(shè)計(jì)</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表4.1-4得：彈簧端部結(jié)構(gòu)形式采用兩端圈并緊并磨平，支承圈數(shù)；</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表4.1-5得：選用標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺旋壓縮彈簧，初選彈簧直徑，彈簧中徑，節(jié)距，有效圈數(shù)（選用），變形量，最大心軸直徑；</

125、p><p>　　有上列尺寸推算所選彈簧的其余尺寸，如下：</p><p><b>　?、?總?cè)?shù)</b></p><p><b>　?、?彈簧自由高度</b></p><p><b>　?、?并壓高度</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)以上計(jì)算，最終選用M30

126、,公稱(chēng)長(zhǎng)度的內(nèi)六角圓柱頭螺釘，其中，螺紋長(zhǎng)度，起限位作用；彈簧選用直徑，彈簧中徑，節(jié)距，有效圈數(shù)（選用10.5），變形量，最大心軸直徑，限位裝置如圖9-4所示。</p><p><b>　　圖9-4 限位裝置</b></p><p><b>　　10 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　10.1 側(cè)抽機(jī)構(gòu)選擇<

127、/p><p>　　分析塑件特點(diǎn)，因?yàn)榘疾酆涂拙谒芗虚g，不能采用側(cè)滑塊，所以采用斜推桿內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　10.2 抽拔距計(jì)算</p><p>　　抽拔距一般取側(cè)孔深度加上2～3mm，公式如下：</p><p>　　式中，—側(cè)凹分開(kāi)至不影響塑件脫模的距離（mm），利用UG測(cè)得：；</p><p>　　10

128、.3斜推桿的斜角</p><p>　　已知脫模行程，側(cè)抽距，計(jì)算斜角得：</p><p>　　所以，斜推桿的斜角取6°。</p><p>　　11 注塑機(jī)與注射模的關(guān)系</p><p>　　11.1 安裝參數(shù)校核</p><p><b>　　（1）噴嘴尺寸</b></p>

129、<p>　　澆口套孔徑為，球半徑為，注塑機(jī)噴嘴口孔徑為，球半徑為，滿(mǎn)足要求；</p><p>　?。?）最大與最小模厚</p><p>　　模架總高度，滿(mǎn)足注塑機(jī)要求（最大模具厚度；最小模具厚度）；</p><p>　　11.2 開(kāi)模行程校核</p><p>　　雙分型面注射模的開(kāi)模行程校核公式如下：</p><