滾輪注塑模具的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著各種性能優(yōu)越的工程塑料不斷的開(kāi)發(fā)，注塑工藝越來(lái)越被各個(gè)領(lǐng)域用來(lái)成型各種性能的制品。要保證在高質(zhì)量以及考慮經(jīng)濟(jì)的條件下生產(chǎn)出制品，必須綜合考慮材料、注塑模具以及注射機(jī)等問(wèn)題。注射模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響著制品的生產(chǎn)成本、成產(chǎn)效率以及質(zhì)量。</p><p>　　注射模具在注射制品成型過(guò)程中起著極其重要的作用

2、，除了塑料制品的表面質(zhì)量、成型精度完全由模具決定之外，塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量、成型效率也受模具左右，所以如何高質(zhì)量、簡(jiǎn)明、快捷、規(guī)范化地設(shè)計(jì)注塑模具，成為發(fā)揮注塑成型工藝的優(yōu)越性，擴(kuò)大注塑制品的首要問(wèn)題。</p><p>　　傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計(jì)，主要是依賴設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的速度、質(zhì)量及可靠性的程度，因設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)而異。又因模具是單品或極少批量的產(chǎn)品，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，每一張圖紙都需要手工繪制，設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度

3、大，設(shè)計(jì)工作難以達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。目前世界上工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)都已相繼采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)，其主要是采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)即CAD及計(jì)算機(jī)輔助工程CAE。</p><p>　　模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。模具CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為

4、用戶提供一種有效的輔助工具，使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展，軟件，硬件水平的進(jìn)一步完善，為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來(lái)了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化，集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。</p><p>　　我國(guó)模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，近幾年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)有了很大發(fā)展

5、，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具又上了新臺(tái)階。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高；模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開(kāi)發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAE軟件。塑料模是應(yīng)用最廣泛的一類模具。近年來(lái)，我國(guó)塑料模有長(zhǎng)足的進(jìn)步。在制造技術(shù)方面，首先是采用CAD/CAM技術(shù)，用計(jì)算機(jī)造型、編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段，CAE軟件也得到應(yīng)用。</p><p><

6、;b>　　1. 注塑模具概述</b></p><p>　　1.1 注射成型模塑原理及設(shè)計(jì)特點(diǎn)</p><p>　　1.1.1注塑成型原理</p><p>　　注塑成型即將粒狀或者粉狀的的塑料加入到注射機(jī)的料斗，在注射機(jī)內(nèi)受到熱熔融并使之成為流動(dòng)狀態(tài)，然后在一定壓力作用下，經(jīng)由注射劑的噴嘴，模具的澆注系統(tǒng)，注入閉合的模具中，經(jīng)冷卻定型后，熔融的塑料就

7、冷卻定型固化成為所需要的塑件。</p><p>　　1.1.2模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)</p><p>　　注塑模具因其可一次成形多個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密、內(nèi)在質(zhì)量好的塑件，在塑料制品生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。在注塑件生產(chǎn)中，通常以最終塑料制品的質(zhì)量來(lái)評(píng)價(jià)模具的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。</p><p>　　注塑件質(zhì)量包括表現(xiàn)質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。表現(xiàn)質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)為塑件的形狀和尺寸精度，包括注塑

8、件的表面粗糙度和表現(xiàn)缺陷狀況。常見(jiàn)的表現(xiàn)缺陷有凹陷、氣孔、無(wú)光澤、發(fā)白、銀紋、剝皮、暗斑紋、燒焦、裂紋、翹曲、溢料飛邊或可見(jiàn)熔合縫等。內(nèi)在質(zhì)量也就是性質(zhì)質(zhì)量，包括熔合縫強(qiáng)度、殘余應(yīng)力、密度和收縮等。</p><p>　　先進(jìn)的模具必須在使用壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量，并需要具備良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就要求模具動(dòng)作可靠，自動(dòng)化程度高，熱交換效率好，成型周期短。其次，合理選用模具材料，恰當(dāng)確定模具制造精度，簡(jiǎn)化模具加工工

9、藝，降低模具的制造成本亦十分重要。</p><p>　　但注塑模具的設(shè)計(jì)制造過(guò)程很復(fù)雜，影響因素也很多。澆注系統(tǒng)是注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，也是塑料熔體進(jìn)入模具型腔的唯一通道，它的幾何形狀及結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到聚合物熔體在模具通道中的流變特性及填充效果，最終影響到塑件的成型質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)踐表明：塑件成型過(guò)程中的許多缺陷, 如噴射流、翹曲變形、熔接痕及欠注等現(xiàn)象的產(chǎn)生，都與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)密不可

10、分的關(guān)系。</p><p>　　然而在注塑模的具設(shè)計(jì)中，大多都是憑借模具設(shè)計(jì)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累， 確定澆注系統(tǒng)的類型和結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)的合理與否只能根據(jù)試模結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前，雖有部分企業(yè)采用了CAE分析工具對(duì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了流動(dòng)模擬，但由于塑件結(jié)構(gòu)與材料的多樣性及澆注系統(tǒng)與塑件材料流變性能匹配的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)時(shí)要快速找出適應(yīng)特定塑件結(jié)構(gòu)及材料流變特性的最佳澆注系統(tǒng)參數(shù)，仍需做大量工作。</p><

11、;p>　　2.塑料工藝分析與模具方案確定</p><p><b>　　2.1制件的分析</b></p><p>　　如下圖所示，制件為滾輪，材料為ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物）</p><p>　　圖 1-1 滾輪塑件示意圖</p><p>　　Fig. 1-1 Roller plastic parts d

12、iagram</p><p>　　圖2-2 制件三維圖展示</p><p>　　Figure2-2 3d parts diagram shows</p><p>　　設(shè)該塑件無(wú)尺寸精度特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，按MT5查取公差。</p><p>　　表 1-1 滾輪塑件尺寸公差</p><p>　　Tab. 1

13、-1 Roller plastic part dimension tolerance</p><p>　?。?）塑件表面質(zhì)量分析</p><p>　　該塑件表面沒(méi)有提出特殊要求，一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到。沒(méi)有特殊要求時(shí)，塑件內(nèi)部表面粗糙度可取</p><p>　　(3) 結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　脫模高度大于2

14、0mm，小于30mm,因此脫模斜度不小于一度四十五分，熱塑性材料一般為零點(diǎn)五度至三度，故可取一度四十五分至三度。該制品尺寸小，壁厚相對(duì)均勻，故適宜大批量生產(chǎn)。</p><p>　　2.2設(shè)計(jì)方案的初步確定</p><p>　　由于制件是圓柱形中空的形狀，考慮實(shí)際使用情況，滾輪表面可有一定的粗糙度，因此可以采用推桿頂出的方法。</p><p>　　工作過(guò)程：脫模時(shí)，動(dòng)

15、模向下運(yùn)動(dòng)，分流道凝料及制品在冷料井作用下被從定模上拉出，然后在推板作用下，推桿向上運(yùn)動(dòng)，將制品及冷料頂出。合模時(shí)，隨動(dòng)模的上移合模。</p><p><b>　　2.3總裝圖</b></p><p><b>　　總裝圖如2-3所示</b></p><p><b>　　2-3總裝圖</b></p

16、><p>　　2-3 assembly diagram</p><p>　　1.定模固定板 2.定模板 3.型芯 4.動(dòng)模板 5.推桿 6.動(dòng)模墊板 7.支座 8.推桿 9.推板 10.推桿</p><p>　　11.螺釘

17、 12.導(dǎo)柱 13.導(dǎo)套 14.圓柱銷 15.導(dǎo)套</p><p>　　16.六角螺釘 17.澆口套 18.定位圈 19.型腔 20.推桿固定板 21.螺栓 22.螺栓</p><p>　　2.4塑料成型特性及工藝參

18、數(shù) </p><p>　　2.4.1 ABS-塑料概述</p><p>　　ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。</p><p>　　ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色

19、，并具有高光澤度。ABS相對(duì)密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18～20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的臭味。</p><p><b>　　力學(xué)性能</b></p><p>　　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；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐

20、油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。</p><p><b>　　熱學(xué)性能</b></p><p>　　ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫

21、度范圍內(nèi)使用。</p><p><b>　　電學(xué)性能</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　環(huán)境性能</b></p><p>　　ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，

22、受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。</p><p>　　ABS塑料的加工性能</p><p>　　ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔體流動(dòng)性比PVC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

23、速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 　　ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度80~85℃，時(shí)間2~4h；對(duì)特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度70~80℃，時(shí)間18~18h。ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過(guò)浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開(kāi)裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。

24、</p><p><b>　　常規(guī)性能</b></p><p>　　塑料ABS無(wú)毒、無(wú)味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆?；蚍蹱?。密度為1.05~1.18g/㎝3,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為2Gpa,泊松比值為0.394，吸濕性<1%，熔融溫度217~237℃，熱分解溫度>250℃</p><p>　　2.4.2制品與模

25、具設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 制品的壁厚：制品的壁厚與熔體的流動(dòng)長(zhǎng)度、生產(chǎn)效率、使用要求等都有關(guān)系。ABS熔體的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制品壁厚之比約為190:1，這個(gè)數(shù)值又會(huì)因品級(jí)的不同而異，因此，ABS制品的壁厚不宜太薄，對(duì)于需要作電鍍處理的制品，壁厚更要略厚些，以增加鍍層與制品表面的粘附力?！　≡诳紤]制品的壁厚時(shí)，還應(yīng)注意壁厚的均勻性，不要相差太大，對(duì)于需作電鍍處理的制品其表面應(yīng)平整無(wú)凹凸，因?yàn)檫@些部位由于靜電

26、作用易粘附塵埃難以去除，造成鍍層的堅(jiān)牢性變差。另外，還應(yīng)避免尖角的存在，以防應(yīng)力集中，故而要求轉(zhuǎn)角、厚薄連接處等部位采用圓弧進(jìn)行過(guò)渡為宜。 _ 　　2. 脫模斜度：制品的脫模斜度與其收縮率有直接關(guān)系，由于品級(jí)的不同，制品形狀的不同以及成型條件的不同，成型收縮率有一定的差異，一般在0.3?0.6%，有時(shí)可達(dá)0.4?0.8%，故其制品成型尺寸精度較高。對(duì)于ABS制品的脫模斜度考慮為：模芯部分沿脫模方向?yàn)?1°，模腔部分沿脫模方向

27、取4(/一1°20'。對(duì)于形狀較復(fù)雜或帶有字母、花紋的制品，其脫模斜度應(yīng)適當(dāng)增加?！　?. 頂出要求：由于制品表觀的光潔度對(duì)電鍍性能有較大的影響，表觀上任何微小的傷痕存在都會(huì)在電鍍</p><p><b>　　3.注塑設(shè)備的選擇</b></p><p><b>　　3.1 工作原理</b></p><p&g

28、t;　　注塑成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過(guò)程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。</p><p>　　注塑機(jī)的工作原理：與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力

29、，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過(guò)程?！∫话懵輻U式注塑機(jī)的成型工藝過(guò)程是：首先將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)行合模和注射座前移，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進(jìn)，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間和壓力保持（又稱保壓）、冷卻，使其固化成型，便可開(kāi)模取出制品。</p>

30、<p>　　注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。由此可見(jiàn)，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。</p><p>　　每幅模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計(jì)與所用注射機(jī)關(guān)系十分密切。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)詳細(xì)地了解注射

31、機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出合乎要求的模具。從模具設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，首先應(yīng)了解的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范主要有：注射機(jī)的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、最大成型面積、模具的最大厚度和最小厚度、最大開(kāi)模行程，以及機(jī)床模板安裝模具的螺釘孔（或T型槽）的位置和尺寸。</p><p>　　3.2計(jì)算塑件體積和重量</p><p>　　體積：通過(guò)UG軟件的“質(zhì)量屬性”分析塑件，得到塑件的體積為=7247

32、mm3</p><p>　　質(zhì)量：材料ABS的密度是=1.05g/ cm3 則單個(gè)塑件的質(zhì)量m=V=7.609g.</p><p>　　取凝料體積和制品體積相等，即Vj= =7247mm3</p><p>　　由于該塑件外形較小，且不需要比較復(fù)雜的抽芯機(jī)構(gòu)，因此采用一模十二腔，即n=12，則塑件和澆注系統(tǒng)的總體積為V=12（Vg+V1）=12x(7.247+7.2

33、47)=173.928 cm3</p><p>　　3.3選擇設(shè)備型號(hào)、規(guī)格、確定型腔數(shù)</p><p>　　根據(jù)以上所計(jì)算的結(jié)果，可選擇設(shè)備型號(hào)、規(guī)格、確定型腔數(shù)。注射機(jī)的額定注射量為Vb，每次的注射量不超過(guò)它的80%，即 </p><p>　　（3-1） </p><p>　　式中 n—型腔數(shù)；<

34、/p><p>　　Vj—澆注系統(tǒng)的體積（g）；</p><p><b>　　—塑件體積。</b></p><p>　　估算澆注系統(tǒng)的體積Vj：</p><p>　　根據(jù)澆注系統(tǒng)初步方案進(jìn)行估算澆注系統(tǒng)體積。</p><p><b>　　=7.247</b></p>

35、<p>　　則Vb=n(Vg+Vj)/0.8= 217.41</p><p>　　根據(jù)所計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)，選用XS-ZY-250型注塑機(jī)，注塑機(jī)的參數(shù)如下：</p><p>　　表3-1 XS-ZY-250型螺桿式注射成型機(jī)主要參數(shù)</p><p>　　Tab. 3-1 XS-ZY-250 type injection molding machine mai

36、n parameters</p><p><b>　　注射量的校核公式是</b></p><p>　?。?.8 ~ 0.85） （3-2）</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——注射機(jī)的公稱注射

37、量，cm3</p><p>　　——每模的塑料體積量，cm3</p><p><b>　　4.澆注系統(tǒng)</b></p><p><b>　　4.1澆注系統(tǒng)介紹</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入磨具開(kāi)始，到型腔入口的那一段流道。

38、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。</p><p>　　4.1.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?）了解塑料的成型性能和塑料熔體的流

39、動(dòng)性；</p><p>　?。?）采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣；</p><p>　　（4）防止型芯變形和嵌件位移；</p><p>　　（5）便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量；</p><p>　　（6）澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮；</p

40、><p>　?。?）流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。</p><p>　　4.1.2澆注系統(tǒng)組成</p><p>　　多型腔模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。</p><p>　　主流道： 指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過(guò)它。它與注塑機(jī)噴嘴在同一軸心線上，物料在主流道中不改變流動(dòng)方向，主流道

41、形狀一般為圓錐形或圓柱形。</p><p>　　分流道： 將從主流道來(lái)的塑料沿分型面進(jìn)入各個(gè)型腔的那一段流道，因此它開(kāi)設(shè)在分型面上。分流道的斷面可以成圓形、六邊形、半圓形、梯形、矩形、U字形等。其中圓形、六邊形，需在動(dòng)模和定模兩邊同時(shí)開(kāi)槽組合而成，其余斷面可以單開(kāi)在定模一邊或者動(dòng)模一邊。</p><p>　　澆口： 是指緊接流道末端將塑料引入型腔的狹窄部分，主流道形澆口以外的各種澆口，其斷

42、面尺寸都比分流道的斷面尺寸小得多，長(zhǎng)度也很短，起著調(diào)節(jié)料流速度，控制補(bǔ)料時(shí)間等作用。其斷面形狀常見(jiàn)的有圓形、矩形等。</p><p>　　冷料井： 用來(lái)除去料流中的前端冷料。在注塑循環(huán)過(guò)程中，由于噴嘴與低溫磨具接觸，使噴嘴前端存有一小部分低溫料。在開(kāi)始注塑入模時(shí)，冷料在料流最前端。</p><p>　　如冷料進(jìn)入型腔將造成制件上的冷瘢，冷接縫，甚至在進(jìn)入型腔前冷料頭即將澆口堵塞而不能進(jìn)料。

43、冷料井一般設(shè)在主流道末端，有時(shí)分流道末端也沒(méi)有冷料井。</p><p>　　圖4-1 主流道示意圖</p><p>　　Figure 4-1 mainstream schematic diagram</p><p>　　1、澆口 2、主流道 3，4、分流道 5、制品 6、冷料井</p><p>　　4.2主流道和冷料井

44、的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 主流道和主流道襯套</p><p>　　為了有效的傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化。為了便于凝料的拔出，設(shè)計(jì)成具有錐角的圓錐形，內(nèi)壁有Ra=0.4μ以下的粗糙度，在內(nèi)壁研磨和拋光時(shí)應(yīng)該注意拋光方向，不形成垂直于唾沫方向的刮痕，否則會(huì)發(fā)生脫出困難而造成成型中斷。主流道與噴嘴接觸處多作成半球形的凹坑，二者應(yīng)嚴(yán)密的配合，避免高壓塑

45、料熔體流出，凹坑球半徑R2應(yīng)比碰嘴球頭半徑R1大1-2mm。主流道小端直徑應(yīng)比注射機(jī)噴嘴口直徑約大0.5~1mm，常取Φ4~8mm。大端直徑應(yīng)比分流道深度大1.5mm以上，其錐腳不宜太大，一般取2~6度。由于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng)過(guò)熱處理提高硬度。 </p><p><b>　　圖4-2 澆口套</b></p&g

46、t;<p>　　Figure4-2 gate set </p><p><b>　　故</b></p><p>　?。?）主流道小端直徑d</p><p>　　主流道小端直徑d = 注射機(jī)噴嘴直徑+0.5 ～ 1</p><p>　　= 4 + 0.5～1 取d = 5mm</p&g

47、t;<p>　?。?）主流道球面半徑</p><p>　　SR = 注射機(jī)噴嘴球頭半徑 + 2～3</p><p>　　SR = 18+ 2～3 </p><p><b>　　取d = 20mm</b></p><p>

48、<b>　　（3）主流道長(zhǎng)度L</b></p><p>　　一般按模板厚度確定，但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50之內(nèi)。在出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=50mm</p><p>　?。?）主流道大端直徑 </p><p>　　D = d + 2 Ltgα

49、（半錐角α： 為1°～ 2°，取α=2°）≈ 12mm</p><p>　　4.3分流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　本模具的流道布置形式采用平衡式。</p><p>　　分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。此外該模具是一模12件，型腔的數(shù)量較多,模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而緊湊，所以采用平衡式，各個(gè)型腔的分

50、流道的斷面形狀及大小、分流道長(zhǎng)度都取作一致。這樣，熔體就能以相同的成型壓力和溫度同事充滿各個(gè)型腔，使一模內(nèi)成型出的各個(gè)塑件的尺寸及性能容易保持一致。</p><p>　　在確定澆口位置及數(shù)量時(shí)，對(duì)于大型塑件還應(yīng)該考慮所允許的最大流程比。因?yàn)楫?dāng)塑件壁厚較小，而流程較長(zhǎng)時(shí)，不但內(nèi)應(yīng)力增大，而且會(huì)因?yàn)榱狭鳒囟冉档洼^多而造成注射不滿，這時(shí)必須增大塑件的壁厚，或增加澆口數(shù)量、改變澆口位置，以縮短最大流程。流程比是指塑料熔體

51、在型腔內(nèi)流動(dòng)的最大流程與其厚度之比。由于該制品尺寸較小，可不予考慮流程比。</p><p>　　多型腔模設(shè)計(jì)時(shí)型腔布置和分流道的布置應(yīng)同時(shí)加以考慮，設(shè)計(jì)的原則有：</p><p>　?。?）盡量保證各型腔同時(shí)充滿，并均衡地補(bǔ)料，以保證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致。</p><p>　?。?）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

52、注塑壓力。</p><p>　　（3）在滿足以上要求的情況下盡量縮短流道長(zhǎng)度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。</p><p>　?。?）型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力中心，一般在模板的中心上。</p><p>　　多型腔分流道的布置有平衡式和非平衡式，只有平衡式才能同時(shí)滿足以上幾點(diǎn)要求，適宜生產(chǎn)高精度的制品。平衡式是指從主流道到個(gè)型腔的分流道和澆口其長(zhǎng)度

53、、形狀、斷面尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的。這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔均衡的進(jìn)料，均衡的補(bǔ)料，加工平衡式分流道布置時(shí)應(yīng)注意各對(duì)應(yīng)部位尺寸的一致性，其斷面尺寸的誤差應(yīng)在1%以內(nèi)。</p><p><b>　　4.4澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口直接與塑件相連，把塑料熔體引入型腔。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀和尺寸對(duì)塑件的影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面

54、尺寸最小的部分，對(duì)沖模流動(dòng)起著控制性作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸有影響著后加工工作量的大小和塑件的外觀。</p><p>　　4.4.1澆口尺寸的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口尺寸包括澆口斷面尺寸和澆口長(zhǎng)度尺寸，其斷面面積約為分流道斷面積的3%~9%,澆口長(zhǎng)度約為0.5~2.5mm,因此澆口處的流動(dòng)阻力很大，剪切速率也很高。</p><p>　

55、　常見(jiàn)的澆口形狀及其特點(diǎn)</p><p>　?。?）邊緣交口（又名標(biāo)準(zhǔn)澆口、測(cè)澆口） 該澆口相對(duì)于分流道來(lái)說(shuō)斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開(kāi)在分型面上，從制件邊緣進(jìn)料。 </p><p><b>　　圖4-3 邊緣澆口</b></p><p>　　Figure4-3 edge gate<

56、/p><p>　　邊緣澆口具有矩形或接近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時(shí)澆口的尺寸容易修改，適宜各種塑料制品，其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。</p><p><b>　　(2) 扇形澆口</b></p><p>　　(a) 圖澆口直接連通于主流道；(b) 圖澆口連接于分流道，它是邊緣澆口

57、的一種變異形式。通常用來(lái)成型寬度較大的薄片狀制品，澆口由魚尾型過(guò)渡部分和澆口臺(tái)階組成，過(guò)渡部分進(jìn)料方向逐漸變寬，厚度逐漸變薄，并在澆口處迅速減至最薄，塑料通常長(zhǎng)約0.8~1.2mm的澆口臺(tái)階l進(jìn)入型腔。</p><p>　　扇形澆口使物料在橫向得到均勻分配，可降低制品的內(nèi)應(yīng)力和空氣卷入的可能性，能有效的消除澆口附近的缺陷。扇形澆口與型腔連接處的澆口臺(tái)階寬而淺。</p><p>　　由于澆口

58、兩側(cè)比中心部位流動(dòng)距離長(zhǎng)，易造成中心流速高，為使流速均勻，可加深澆口兩側(cè)的深度。</p><p>　　圖4-4 扇形澆口</p><p>　　Figure 4-4 fan-shaped gate</p><p>　　1—主流道 2—扇形澆口 3—制件</p><p>　　（3）平縫澆口（又稱薄片澆口、膜狀澆口）

59、 對(duì)于大面積的扁平制件（如片狀物），可以采用平縫澆口。這時(shí)物料通過(guò)特別開(kāi)設(shè)的平行流道得到均勻分配，以較低的線速度平行的均勻的進(jìn)入型腔，降低了制品的內(nèi)應(yīng)力，特別是減少了因取向而產(chǎn)生的翹曲，提高了制件的質(zhì)量，和扇形澆口類似。雖有上述優(yōu)點(diǎn)，但成型后去除澆口的后加工量大，因而提高了產(chǎn)品的成本。平縫澆口比較薄，但寬度很大，其寬度為澆口邊型腔寬的1/4至此邊的全寬，澆口臺(tái)階長(zhǎng)約1~1.5mm。</p><p>　?。?）

60、盤形澆口和圓環(huán)形澆口 沿塑件內(nèi)圓周進(jìn)料的叫盤形澆口，沿外圓周進(jìn)料的叫圓環(huán)形澆口。它主要用于圓筒形制品或中間帶有孔的制品。這樣可使進(jìn)料均勻，在整個(gè)圓周上取得大致相同的流速，空氣也容易順序排出。同時(shí)無(wú)熔接痕。澆口尺寸可作為矩形澆口看待，起典型厚度為0.25~1.6mm，澆口臺(tái)階長(zhǎng)約0.75~1mm。</p><p>　?。?）輪輻澆口 他的適用范圍類似于圓環(huán)形澆口，但是他把整個(gè)圓周進(jìn)料改成幾個(gè)小段圓弧進(jìn)料，

61、這樣不但去除澆口方便，澆口回頭料較少，同時(shí)還由于型芯上部得到定位而增加了穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是制件上帶有好幾條拼接縫，對(duì)制件強(qiáng)度有一定影響。澆口處的典型尺寸深為0.8~1.8mm，寬1.6~6.4mm。</p><p><b>　　圖4-5 輪輻澆口</b></p><p>　　Figure4-5 spokes gate</p><p>　?。?）爪形

62、澆口 它是輪輻澆口的一種變異形式，與輪輻澆口的區(qū)別僅在于分流道與澆口不在同一個(gè)平面內(nèi)。它適用于管狀制件，尤其適宜制件內(nèi)孔較小的管狀制件和同心度要求高的制件。但由于型芯的頂端深入定模內(nèi)，起到定位作用，減少了型芯彎曲變形，保證了同心度。</p><p><b>　　圖4-6 爪形澆口</b></p><p>　　Figure4-6 claw gate</p>

63、;<p>　　（7）點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口是一種尺寸很小的澆口。物料通過(guò)時(shí)有很高的剪切速率，這對(duì)于降低假塑性流體的表觀粘度是有益的，熔體粘度在高速剪切力場(chǎng)中減小后，將在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)保持該粘度進(jìn)入型腔，盡管這時(shí)型腔中的剪切速率已經(jīng)降低。同時(shí)融融物料通過(guò)小澆口是還有摩擦生熱提高料溫的作用，使粘度進(jìn)一步降低。</p><p><b>　　圖4-7 點(diǎn)澆口</b></p>

64、<p>　　Figure4-7 point gate</p><p>　?。?）護(hù)耳澆口（又名分接式澆口） 小尺寸的澆口雖然有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但位置不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生噴射，噴射會(huì)造成制件缺陷，或因澆口附近有較大的內(nèi)應(yīng)力而引起翹曲，在澆口附近形成脆弱點(diǎn)。采用護(hù)耳澆口就可避免上述缺陷。塑料熔體沖擊在突出塊對(duì)面的壁上，從而降低速度，改變流向，避免了噴射，使物料均勻的進(jìn)入型腔。護(hù)耳澆口的突出塊在制件成型后于與切除，在

65、不影響使用的情況下也可不除去 ，護(hù)耳澆口特別適用成型要求高的透明制品。</p><p><b>　　圖4-8 護(hù)耳澆口</b></p><p>　　Figure4-8 TAB gate</p><p>　　1—護(hù)耳 2—主流道 3—分流道 4—澆口</p><p>　?。?）直接

66、澆口（又叫中心澆口、主流道形澆口） 該澆口注塑壓力和熱量損失最小，具有很好的成型性，由于它的尺寸大，固化時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)了補(bǔ)料時(shí)間，使補(bǔ)縮效果很好，但正由于補(bǔ)料時(shí)間長(zhǎng)，在澆口附近容易產(chǎn)生殘留內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)采用這種澆口時(shí)，主流道澆口的根部不宜設(shè)計(jì)的太粗，否則該處的溫度高，容易產(chǎn)生縮口，澆口截出后縮孔明顯地留在制件表面上。加工薄壁制品時(shí)，澆口更部的直徑最多等于制件壁厚的兩倍。在澆口處要光滑的去除凝料也是比較困難的。</p><

67、;p>　?。?0）潛伏式澆口（又名隧道式澆口） 潛伏式澆口的斷面形狀和尺寸類似點(diǎn)澆口，他除了具備點(diǎn)澆口的各種特點(diǎn)外，其進(jìn)料部分一般選在制件側(cè)面或背面較隱蔽處，不致影響制品的美觀，同時(shí)可采用較簡(jiǎn)單的兩版式模具。澆口進(jìn)膠點(diǎn)潛入分型面的下方，沿斜向進(jìn)入型腔。在動(dòng)模分型或推出時(shí)流道和制件被自動(dòng)切斷。故分型或推出時(shí)必須有將強(qiáng)的力量。塑料熔休通過(guò)型腔的側(cè)或推桿的端部注入型腔，因而塑件的表面不會(huì)損傷，而且利于大批量的生產(chǎn)了，如圖：</p

68、><p>　　圖4-9 潛伏式澆口</p><p>　　Figure4-9 latent type gate</p><p>　　5． 成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　型腔是模具上直接用以成型制品的部分。成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、成型桿、成型環(huán)等。型腔設(shè)計(jì)步驟和主要內(nèi)容如下。</p><p&g

69、t;　　根據(jù)塑件形狀、塑件使用要求、塑件的成型性能等確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)容包括：分型面位置、進(jìn)澆位置、排氣位置、脫模方式等。</p><p>　　從制造角度決定型腔是否采用組合式。若需組合，決定各構(gòu)成零件之間的組合方式，詳細(xì)的決定各零件的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　根據(jù)塑件尺寸和成型收縮率大小計(jì)算成型零件上對(duì)應(yīng)的成型尺寸。</p><p>　　根據(jù)成型時(shí)的塑料熔

70、體壓力，對(duì)成型零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核，決定其壁厚等尺寸。</p><p>　　5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　構(gòu)成型腔的零件統(tǒng)稱為成型零部件，它主要包括凹模、凸模、型芯、鑲塊、各種成型桿，各種成型環(huán)。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，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、硬度和耐磨性以承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力和足夠的精度和表面光潔度。表面粗糙度R

71、a0.8以上，以保證塑料制品表面光亮美觀、容易脫模。一般來(lái)說(shuō)，成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，使其具有HRC40以上的硬度。如成型產(chǎn)生腐蝕性的氣體的塑料，還應(yīng)選擇耐腐蝕的鋼材。</p><p>　　5.1.1凹模（陰模）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、整體式凹模 它系由一整塊金屬切屑加工而成，整體式凹模的特點(diǎn)是牢固，不易變形。因此對(duì)于形狀簡(jiǎn)單、容易制造或者雖然形狀比較復(fù)雜，但可以采用加工中

72、心、數(shù)控機(jī)床、仿形機(jī)床或電加工等特殊方法加工的場(chǎng)合適宜的。近年來(lái)由于型腔加工新技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，許多過(guò)去必須組合加工的較復(fù)雜的凹模，現(xiàn)在也可以設(shè)計(jì)成整體式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖5-1 整體式凹模</p><p>　　Figure5-1 integral die</p><p>　　2、整體嵌入式凹模 為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開(kāi)的兩半在合模時(shí)的對(duì)

73、中性，常將小型型腔對(duì)應(yīng)的兩半做成整體嵌入式，兩嵌塊的外廓斷面尺寸相同，分別潛入相互對(duì)中的動(dòng)定模模板的通孔內(nèi)為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可將動(dòng)定模配合后一道加工，當(dāng)機(jī)床精度高時(shí)也可分別加工。</p><p><b>　　圖5-2 凹模結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　Figure5-2 die structure</p><p>　　3、局部鑲嵌式

74、凹模 為了加工方便或由于型腔的某一部分容易損壞，需經(jīng)常更換者應(yīng)采取局部鑲嵌的辦法，可使加工簡(jiǎn)化，成本降低。</p><p>　　4、底部大面積鑲嵌組合式凹模 為了機(jī)械加工、研磨、拋光、機(jī)械熱處理的方便而采取大面積組合的辦法，最常見(jiàn)的是把凹模做成穿通的，再鑲上底。除底可大面積鑲嵌外，側(cè)壁也可大面積鑲嵌。</p><p>　　5、四壁拼合的組合式凹模 對(duì)于大型和形狀復(fù)雜的凹模，當(dāng)凹

75、模的側(cè)壁上有較復(fù)雜的花紋時(shí)，可以把它的四壁和底分別加工經(jīng)研磨后壓入模套中。</p><p>　　5.1.2型芯和成型桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）型芯 型芯和成型桿都是用來(lái)成型塑件內(nèi)表面的零件，二者并無(wú)嚴(yán)格的區(qū)分。本塑件較小，不采用特殊的高速注射，可利用分型面排氣或利用推桿與孔、脫模板與型芯、活動(dòng)型芯與孔的配合間隙排氣?？紤]到排氣效果，因此，型芯采用組合式。型芯均為圓形，但較小

76、，因此采用臺(tái)階固定，銷釘防轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）動(dòng)模模仁由于分型面取在塑件最大投影面積處，因此，動(dòng)模部分也有型腔。由于動(dòng)模板厚度較厚，因此動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）既采用螺釘緊固。</p><p>　　5.2型腔成型尺寸的計(jì)算</p><p>　　在計(jì)算塑件型芯包緊而引起的脫模阻力時(shí)，需要知道兩個(gè)尺寸參數(shù):型芯高度和型芯直徑。但往往事先只知道塑件的內(nèi)壁直徑和塑件

77、的高度尺寸而不知道模具型芯高度和型芯直徑尺寸。成型零件工作尺寸的計(jì)算就是用來(lái)進(jìn)行這方面尺寸轉(zhuǎn)換的。</p><p>　　成型尺寸包括凹模（型腔）與凸模（型芯）徑向尺寸，型腔深度或型芯高度等，確定工作尺寸除根據(jù)塑件尺寸及精度要求外，還必須考慮下列影響塑件尺寸精度的因素。</p><p>　　5.2.1塑件精度及其影響因素</p><p>　　模具的成型尺寸是指型腔上直

78、接用來(lái)成型塑件部位的尺寸，主要由型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型芯的長(zhǎng)和寬），型腔和型芯的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來(lái)確定成型零件的相應(yīng)尺寸和精度等級(jí)，給出正確的公差值。任何塑件都有一定的尺寸精度要求，一般來(lái)說(shuō)工業(yè)配件、電子電器產(chǎn)品塑件的尺寸精度要求高。就同一塑件來(lái)說(shuō)，塑件上各個(gè)尺寸精度要求也有很大差異，在使用和安裝過(guò)程中有配合要求的尺寸，其精度要求較高應(yīng)作詳細(xì)計(jì)算。影響塑件尺寸精度的因

79、素較為復(fù)雜，主要由以下幾個(gè)方面</p><p>　　1、成型零件制造誤差的影響</p><p>　　絕大多數(shù)的模具尺寸都是機(jī)械加工得到的，其加工誤差直接影響制品尺寸，精度相同的模具零件其制造公差數(shù)值與零件尺寸大小有一定關(guān)系。</p><p><b>　　（5-1）</b></p><p><b>　　式中

80、</b></p><p>　　D—被加工零件尺寸，在這里可視為被加工模具零件的成型尺寸Lm，</p><p>　　z—成型零件制造公差值</p><p><b>　　—公差單位</b></p><p>　　精度系數(shù)，對(duì)模具制造最常用的精度等級(jí)。</p><p>　　組合式型腔的制造公差

81、應(yīng)根據(jù)尺寸鏈決定，實(shí)踐表明，當(dāng)塑件尺寸較小時(shí)，模具制造誤差約占塑件總誤差的1/3左右。</p><p>　　2、型腔成型零件磨損量的影響</p><p>　　塑料在型腔中流動(dòng)或塑件脫模時(shí)與型腔壁摩擦造成成型零件的磨損。在加工過(guò)程中成型零件不均勻的磨損、銹蝕，使表面光潔度降低，重新打磨拋光也會(huì)造成成型零件的破損。磨損量應(yīng)根據(jù)磨具的使用壽命選定，磨損值隨著產(chǎn)量增加而增大，對(duì)生產(chǎn)批量較小的模具取

82、較小值，對(duì)于中小型塑件的模具，最大磨損量可取塑件總誤差的1/6（常取0.02~0.05mm）。對(duì)生產(chǎn)大型制件的模具應(yīng)取1/6以下。</p><p>　　3、成型收縮率波動(dòng)的影響</p><p>　　按照對(duì)于塑件成型收縮率的定義</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　式中

83、 </b></p><p>　　εs—塑件成型收縮率</p><p>　　Lm—模具成型尺寸，mm</p><p>　　Ls—塑件對(duì)應(yīng)尺寸，mm</p><p>　　成型收縮率波動(dòng)是由于塑件生產(chǎn)時(shí)成型工藝條件波動(dòng)、操作方式改變、材料批號(hào)發(fā)生變化等原因造成的，收縮率波動(dòng)引起制品尺寸的變化值與該尺寸大小成反比。</p>

84、<p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　—塑件的最大收縮率</b></p><p><b>　　—塑件的最小收縮率</b></p><p>　　成形收縮率隨塑件結(jié)構(gòu)與

85、形狀，如塑件壁厚，有無(wú)嵌件等的影響而變化。一般計(jì)算收縮率取收縮范圍的平均值，即</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　5.2.2按平均收縮率計(jì)算成型尺寸</p><p>　　型腔徑向尺寸 為了統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，按照一般習(xí)慣，規(guī)定型腔（孔）的最小尺寸為名義尺寸Lm，偏差δm為正值，塑件的最大尺寸為名義尺寸Lp,偏差△

86、為負(fù)值，當(dāng)考慮了型腔允許最大磨損值為δw后，型腔平均尺寸為：</p><p><b>　　（5-5）</b></p><p><b>　　塑件平均尺寸為：</b></p><p>　?。?-6） </p><p>　　設(shè)平均收縮率εscp,則有</p&

87、gt;<p><b>　　（5-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　算出型腔名義尺寸</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　出于修?？紤]，對(duì)型腔徑向尺

88、寸來(lái)說(shuō)容易修大，預(yù)留一負(fù)修模余量δr,標(biāo)上制造公差δm得型腔徑向名義尺寸：</p><p><b>　　（5-10）</b></p><p>　　對(duì)于注塑成型模具來(lái)說(shuō)，當(dāng)型腔磨損量很小時(shí)，可按下面建議的關(guān)系式選取允許磨損量和修模余量。</p><p><b>　　（5-11）</b></p><p>

89、;　　代入上式并標(biāo)上制造公差則有</p><p><b>　　（5-12）</b></p><p>　　按小尺寸范圍內(nèi)模具制造公差等于塑件公差1/3推導(dǎo)出來(lái)的。即</p><p><b>　　型腔徑向尺寸為</b></p><p><b>　?。?-13）</b></p&

90、gt;<p><b>　　型芯徑向尺寸為</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　型腔深度尺寸為 </p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　　型芯高度尺寸為<

91、/b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　型芯或成型孔中心距的尺寸</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　本模具采用autCAD軟件進(jìn)行二維設(shè)計(jì)，利用pro/E2.0軟件輸入收縮率后可自動(dòng)計(jì)算型腔及型芯的尺寸.</p&g

92、t;<p>　　5.2.3成型腔壁厚的計(jì)算</p><p>　　在塑料制品的成型過(guò)程中，塑料熔體在型腔中產(chǎn)生很高的壓力，使用前型腔發(fā)生變形甚至破裂。型腔的變形，不但影響塑件的尺寸精度，還可能使拼合處產(chǎn)生間隙，形成溢料飛邊。變形過(guò)大，甚至?xí)绊懰芗捻樌撃?。為了保證模具的強(qiáng)度、剛度，我們應(yīng)根據(jù)模具零件的結(jié)構(gòu)和工作時(shí)的受力狀況進(jìn)行必要的強(qiáng)度、剛度計(jì)算。對(duì)大型模具，應(yīng)以剛度計(jì)算為主，對(duì)小型模具，則以強(qiáng)度

93、計(jì)算為主。</p><p>　　強(qiáng)度計(jì)算的條件是各種受力條件下的許用應(yīng)力。剛度計(jì)算的條件由模具的特殊性，可以從以下三方面考慮：</p><p>　　1.從模具型腔不發(fā)生溢料角度出發(fā)</p><p>　　當(dāng)高壓塑料熔體注入時(shí)，模具型腔的某些配合面會(huì)產(chǎn)生足以溢料的間隙，這是應(yīng)根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙來(lái)決定其剛度條件。</p><p>　　2.

94、從保證制件精度條件出發(fā)</p><p>　　塑料制件均有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求較高的精度，這就要求模具型腔有很好的剛性，即塑料注入時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。</p><p>　　3.從保證制件順利脫模出發(fā)</p><p>　　如果塑料熔體的壓力使模具產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形，當(dāng)變形值大于制件的熱收縮值時(shí)，制件的周邊將被型腔緊緊包信而難以脫出，強(qiáng)制頂出易使塑件劃傷或破

95、裂，因此型腔允許彈性變形值應(yīng)小于制件收縮值。</p><p>　　5.3 模具零部件尺寸的設(shè)計(jì)</p><p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油.根據(jù)制品尺寸以及選用注射機(jī)型號(hào)等初步確定以下零部件的尺寸：</p><p>　　1、定模固定板（205mmx245mmx20mm）</p>&

96、lt;p>　　定模固定板是模具與注射機(jī)連接固定的板，定模固定板上固定導(dǎo)柱和定位圈，材料為40Cr。定位圈通過(guò)4個(gè)M6的沉頭螺釘與其連接。定模座板上的導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔采用H7/k6配合，定模座板與拉料桿采用H7/k6配合。</p><p>　　注射模中的各種固定板、墊塊、支承板及模座等均稱為支承零部件，它們與合模機(jī)構(gòu)組裝，便可構(gòu)成模具的基本骨架。注射模架的作用就是用來(lái)安裝和固定注射模具中的各種功能結(jié)構(gòu)，因此，在設(shè)

97、計(jì)注射模時(shí)，必須保證各種支承零部件有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　2、定模板（170mmx245mmx30mm）</p><p>　　用于固定定模模仁（型腔鑲塊）和導(dǎo)套。應(yīng)該有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。一般用40Cr。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，定模與定模模仁（型腔鑲塊）采用H7/m6配合。</p><p>　　3、動(dòng)模板（170mmx24

98、5mmx40mm）</p><p>　　用于固定動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）和導(dǎo)套。一般用40Cr。動(dòng)模板應(yīng)具有較高的平行度和硬度。動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）通過(guò)4個(gè)內(nèi)六角圓柱螺釘M10固定在動(dòng)模板上面。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，動(dòng)模與動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）采用H7/m6配合。</p><p>　　4、推板（210mm×100mmx15mm）</p><p&

99、gt;　　用4個(gè)M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與推板固定板固定。材料為40Cr。</p><p>　　5、推桿固定板（210mm×100mmx15mm）</p><p><b>　　材料為40Cr。</b></p><p>　　模座是與注射機(jī)相聯(lián)的模具底板，其作用是支承所有零部件、傳遞合模力及承受成型力。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><

100、;p>　　(1)應(yīng)有一定厚度；</p><p>　　(2)輪廓形狀和尺寸應(yīng)與注射機(jī)上的動(dòng)定模固定板相匹配；</p><p>　　(3)模座上開(kāi)設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)（螺栓孔、壓板臺(tái)階等）必須與設(shè)備上安裝的螺孔的大小和位置相適應(yīng)；</p><p>　　(4)材料：碳鋼、45鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)230~270HBS</p><p>　　6．合模導(dǎo)向和

101、定位機(jī)構(gòu)</p><p>　　塑料模閉合時(shí)為保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，最常見(jiàn)的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具周圍設(shè)2~4對(duì)相互配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向、定位和承受注塑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力三個(gè)作用。</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可分為導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和錐面定位機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)定位精度不高，不能承受大的側(cè)壓力。錐面定位機(jī)構(gòu)定位精度高，能承

102、受大的側(cè)壓力，但導(dǎo)向作用不大。</p><p>　　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，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(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)。</p><p>　　1、導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，使動(dòng)定模按正確方式閉合，避免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具或因定位不準(zhǔn)確而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型

103、芯高出至少6~8mm。這對(duì)于移動(dòng)式模具采用人工合模時(shí)特別重要。</p><p>　　2、定位左右 在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和所有由動(dòng)定模合模構(gòu)成的尺寸的精度。例如定位不準(zhǔn)會(huì)引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。</p><p>　　3、承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力 當(dāng)塑件形狀不對(duì)稱或通過(guò)測(cè)澆口注入塑料時(shí)都會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會(huì)使動(dòng)定模在分型面處產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)側(cè)壓力很大時(shí)，還不能單靠

104、導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需增設(shè)錐面或斜面進(jìn)行定位。</p><p>　　6.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　（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的部位，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。</p><p>　?。?）該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。</p><p>　?。?

105、）該模具導(dǎo)柱安裝在定模座板上，導(dǎo)套有四個(gè)，都安排在動(dòng)模板。</p><p>　?。?）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)致模具損壞。</p><p>　?。?）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。</p><p>　　6.1.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) </p><p>　　本次模具設(shè)計(jì)采用的導(dǎo)柱，不加油槽</p>

106、<p>　　導(dǎo)柱的長(zhǎng)度比凸模斷面高度高出6mm~8mm。</p><p>　　為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先到部分。</p><p>　　導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為Φ12mm）。</p><p>　　圖6-1 導(dǎo)柱 </p><p>　

107、　Figure6-1 guide pin </p><p>　　導(dǎo)柱的形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/可k7配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f7配合。導(dǎo)柱工作不分的表面粗糙度為Ra=0.4μm。</p><p>　　導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HR

108、C以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上。本模具采用T8A。</p><p>　　6.1.2導(dǎo)套的設(shè)計(jì) </p><p>　　導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套（GB/T4169.2-1984）、帶頭導(dǎo)套（GB/T4169.3-1984）。</p><p

109、>　?。?）結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套，</p><p>　?。?）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排除孔內(nèi)剩余空氣。</p><p>　?。?）導(dǎo)套的滑動(dòng)部分按H7/f7配合，表面粗糙度為0.4μm。帶頭導(dǎo)套外徑與動(dòng)定模板一端采用H7/k6配合；與流道推板一端采用H7/n6配合鑲?cè)肽０濉?lt;/p><p>　?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅

110、合金）等耐磨材料制造，該模具中采用T8A。</p><p><b>　　圖6-2 導(dǎo)套</b></p><p>　　Figure 6-2 guide bush</p><p>　　7．塑件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在注射成型的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)，或頂出機(jī)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)

111、要保證在任何場(chǎng)合下都能切實(shí)可靠的將成型件從模板的一側(cè)推頂出來(lái)，并保證合模時(shí)不與塑模的其他零件相干擾而復(fù)位，同時(shí)還應(yīng)保證在成型過(guò)程中塑件不產(chǎn)生變形、白化、卡滯現(xiàn)象，且能迅速地實(shí)現(xiàn)脫模和推頂動(dòng)作，殘留痕跡不致影響成型件外觀質(zhì)量。</p><p>　　7.1 脫模機(jī)構(gòu)的形式</p><p>　　一般脫模機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)和雙脫模機(jī)構(gòu)。</p><p>　　簡(jiǎn)單脫模機(jī)

112、構(gòu)包括頂桿脫模機(jī)構(gòu)、頂管脫模機(jī)構(gòu)、推板脫模機(jī)構(gòu)、活動(dòng)鑲件或凹模脫模機(jī)構(gòu)、多元件綜合脫模機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)等種類。</p><p>　　雙脫模機(jī)構(gòu)用于塑件形狀比較特殊時(shí)，會(huì)使塑件留于定模一邊或者留于動(dòng)模的可能性都存在時(shí)，這樣就應(yīng)該考慮在定模上設(shè)置脫模機(jī)構(gòu)。雙脫模機(jī)構(gòu)又分為順序脫模機(jī)構(gòu)（包括彈簧順序脫模機(jī)構(gòu)、拉鉤順序脫模機(jī)構(gòu)、滑塊順序脫模機(jī)構(gòu)、導(dǎo)柱順序脫模機(jī)構(gòu)）和二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)（包括氣動(dòng)二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、單頂出二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)

113、、雙頂出板二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)）。</p><p><b>　?。?）推桿脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　推桿是推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單最常見(jiàn)的一種形式。由于推桿加工簡(jiǎn)單、安裝方便、維修容易、使用壽命長(zhǎng)、脫模效果好，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，但是，因?yàn)樗c塑件接觸面積一般比較小，設(shè)計(jì)不當(dāng)易引起應(yīng)力集中因而頂穿塑件或是塑件變形，因此當(dāng)用于脫模斜度小和脫模阻力大的管狀或箱類塑件時(shí)，應(yīng)增

114、加推桿數(shù)量，增大接觸面積。推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。不宜設(shè)在塑件最薄處，以免塑件變形或者損壞，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要推在薄壁處時(shí)，可增大推出面積來(lái)改善塑件受力情況。推桿端面應(yīng)和型腔在同一平面或比型腔的平面高出0.05~0.1mm，否則會(huì)影響塑件外觀和使用。</p><p>　　為了保證塑件質(zhì)量，應(yīng)多設(shè)推桿，以減小各個(gè)推桿作用在塑件上的應(yīng)力，減小變形、開(kāi)裂、應(yīng)力發(fā)白等現(xiàn)象。當(dāng)塑件上不允許有推出痕跡時(shí)，可用推出耳的形