2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>  設(shè)計(jì)(論文)題目: </p><p>  學(xué) 院 名 稱: 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>  專

2、 業(yè): 材料成型及控制工程 </p><p>  班 級(jí): </p><p>  姓 名: 學(xué) 號(hào) </p><p>  指

3、導(dǎo) 教 師: 職 稱 </p><p>  定稿日期: 年 月 日</p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  1引言1</b></p><p>  2塑件成形工藝性分析2</p>

4、<p>  2.1塑件的分析2</p><p>  2.2塑件材料的確定5</p><p>  2.3塑件材料的性能分析5</p><p>  2.4塑件的脫模斜度6</p><p>  2.5分型面的設(shè)計(jì)6</p><p>  2.6確定型腔數(shù)量及型腔布局8</p><p&g

5、t;  2.7模架的選擇9</p><p>  2.8模具零件材料的選擇11</p><p>  2.9注射機(jī)型號(hào)的選擇11</p><p>  2.10注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核13</p><p>  2.11本章小結(jié)15</p><p>  3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16</p><p>

6、  3.1主流道的設(shè)計(jì)16</p><p>  3.2冷料穴的設(shè)計(jì)18</p><p>  3.3分流道的設(shè)計(jì)19</p><p>  3.4澆口的設(shè)計(jì)21</p><p>  3.5本章小結(jié)22</p><p>  4模具成型零部件的設(shè)計(jì)23</p><p>  4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)

7、計(jì)23</p><p>  4.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>  4.3成型零部件的工作尺寸的計(jì)算26</p><p>  5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29</p><p>  5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)29</p><p>  5.2導(dǎo)柱設(shè)計(jì)29</p><p>  5.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì)

8、30</p><p>  5.4本章小結(jié)31</p><p>  6脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32</p><p>  6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則32</p><p>  6.2頂桿頂出機(jī)構(gòu)32</p><p>  6.3脫模力的計(jì)算與校核33</p><p>  6.4本章小結(jié)33&l

9、t;/p><p>  7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34</p><p>  7.1 冷卻水管的工藝計(jì)算34</p><p>  7.2 冷卻水管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35</p><p>  8模具的工作過程原理36</p><p><b>  參考文獻(xiàn)38</b></p><p><

10、b>  1引言</b></p><p>  在現(xiàn)代化的生產(chǎn)當(dāng)中,模具是用來生產(chǎn)各種大批量產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備,它以其特定的形狀經(jīng)過一定的方式方法使原料成型。由于模具成型具有質(zhì)量好、產(chǎn)量多、省材料和成本低等特點(diǎn),現(xiàn)如今已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門得到應(yīng)用,特別是汽車、航天航空、機(jī)械制造、家用電器、儀器儀表和石油化工以及輕工日用品等部門。因?yàn)槟>呤撬芰铣尚图庸さ囊环N重要的工藝裝備,因此模具生產(chǎn)的

11、最終產(chǎn)品的價(jià)值是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍,所以說國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)是模具工業(yè),模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低,無形之中已經(jīng)變成衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展,我國今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體的發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)在向著規(guī)模化和現(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí),更加專業(yè)和精度高是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)層次上來說,是為了滿足用戶對模具制造的 “精度高”、“質(zhì)量好”、“交貨期短”、“價(jià)格低”的要求。[1]

12、</p><p>  我們需要通過對塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計(jì)算,合理的選用注塑機(jī)型號(hào),并對注塑機(jī)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行校核,設(shè)計(jì)出一副經(jīng)濟(jì),合理,適用的塑料注塑模具。</p><p>  我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度與國外相比較,還有一定的差距,國外通常為七成到八成,而我國只有三成左右。假如可以廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件,將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期四分之一以上,而且可減少由于使用者自制模具件而導(dǎo)致的工時(shí)浪費(fèi)。應(yīng)

13、用計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)設(shè)計(jì)模具已經(jīng)較為普遍,推廣和使用模具標(biāo)準(zhǔn)件,能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)部分資源的共享,這將會(huì)大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間,對于發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)、提高模具的精密度有著重要的意義。</p><p>  2塑件成形工藝性分析</p><p><b>  2.1塑件的分析</b></p><p><b>  2.1.

14、1塑件</b></p><p>  如圖2-1所示:圖中尺寸為塑料機(jī)殼塑件實(shí)際測量尺寸。</p><p>  圖2-1 塑料機(jī)殼塑件產(chǎn)品圖</p><p>  2.1.2塑件的結(jié)構(gòu)及成形工藝性分析</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)分析如下:該塑件是塑料機(jī)殼,外形為薄壁不規(guī)則體,制件表面有加強(qiáng)筋、孔、錐柱圓柱等一系列結(jié)構(gòu),所以在模具

15、設(shè)計(jì)和制造上要有精度的定位措施和良好的加工工藝以保證塑件精度。由于該塑件為中型薄壁件,為保證在頂出塑件時(shí)不在產(chǎn)品顯眼處留下痕跡影響美觀,所以在塑件底面腹部用18根頂針同時(shí)頂出塑件,見圖2-2。</p><p>  圖2-2塑件頂針頂出示意圖</p><p>  (2)成型工藝分析如下:</p><p>  由于該塑件產(chǎn)品的外表面要求平整、光潔、美觀棱角清晰,所以將分

16、型面設(shè)置在塑件產(chǎn)品的底面最大截面處,具體見下一章節(jié)分型面的分析。 </p><p>  精度等級(jí):采用高精度MT2級(jí);</p><p>  脫模斜度:該塑料件長度為198mm,寬度為98mm,雖然由于原料在注射時(shí)流動(dòng)性比較好,但是型腔和型芯與塑件接觸面積較大,頂針頂出塑件需要克服塑件與型腔和型芯之間的摩擦力較大,因此,塑件脫模斜度為3°。</p><p>

17、 ?。?)塑件的成型工藝參數(shù)確定的三大要素:溫度、壓力和時(shí)間。</p><p>  溫度:注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。</p><p>  料筒溫度:料筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好順利注射,而不會(huì)引起塑料分解</p><p>  噴嘴溫度:料筒和噴嘴溫度的選擇應(yīng)與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴溫度對成型條件及塑件的物理力學(xué)性能影響

18、十分顯著。</p><p>  模具溫度:模具溫度對塑件的內(nèi)在性能和表現(xiàn)質(zhì)量有很大影響。模具溫度根據(jù)塑件是否結(jié)晶、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)要求等確定的。</p><p>  壓力:注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種,它們都直接影響塑</p><p>  料的塑化和塑件的質(zhì)量。</p><p>  塑化壓力:注射過程中塑化壓力的大小是隨塑桿

19、的設(shè)計(jì)、塑件質(zhì)量的要求以及塑件的種類等的不同而異。</p><p>  注射壓力:注射壓力的大小取決于注射成型機(jī)的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑件種類和注射成型工藝等。</p><p>  時(shí)間: 一次注射成型周期包括注射時(shí)間(充模時(shí)間和保壓時(shí)間)、閉模冷卻時(shí)間。</p><p>  生產(chǎn)中充模時(shí)間為3~5s。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間所占比例較大,約為20~</p&

20、gt;<p>  120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前,保壓時(shí)間的長短對塑件尺寸精度有直接影響,而澆口處凝結(jié)之后則無影響。保壓時(shí)間以塑件的收縮波動(dòng)范圍最小的時(shí)間為準(zhǔn)。</p><p>  冷卻時(shí)間取決于塑件厚度,塑件的熱性能和結(jié)晶性能,以及模具溫度。冷卻時(shí)間約為30~120s。冷卻時(shí)間過長會(huì)對復(fù)雜塑件造成脫模困難。溫度、壓力和時(shí)間。這三大成型工藝控制因素都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結(jié)構(gòu)來選定

21、。[2]</p><p>  2.2塑件材料的確定</p><p>  考慮到塑料機(jī)殼的工作條件,是在日常用品中使用,且與人們生活有關(guān),因此必須要無毒,無臭,無味的材料制成。又由于是用手觸摸使用,必須耐酸、穩(wěn)定性要好;硬度、耐磨性、抗拉強(qiáng)度要高,綜合的機(jī)械性能要好。擁有這些條件的塑料一般第一考慮:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styren

22、e ,稱:ABS)。</p><p>  2.3塑件材料的性能分析</p><p><b>  2.3.1使用性能</b></p><p>  綜合性能良好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好。適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件、家用塑料制品件、傳動(dòng)零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。</p><p><b>  2.3.2

23、成型性能</b></p><p> ?。?)無定性料,流動(dòng)性中等,比聚苯乙烯、AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好,溢邊值為0.04毫米左右。</p><p>  (2)吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時(shí)間的預(yù)熱干燥。</p><p> ?。?)成型時(shí)宜取高料溫、高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為≧250℃)。</p><

24、;p>  2.3.3 ABS的主要性能指標(biāo)</p><p>  ABS塑料主要的性能指標(biāo): </p><p>  密度 (g.cm-3) 1.02-1.14 </p><p>  收縮率 % 0.3~0.8</p><p>  熔 點(diǎn) ℃

25、 130~160</p><p>  熱變形溫度 45N/cm 65~98</p><p>  彎曲強(qiáng)度 Mpa 80</p><p>  拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49</p><p>  拉伸彈性模量 GPa 1.8</p>&l

26、t;p>  彎曲彈性模量 Gpa 1.4</p><p>  壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39</p><p>  缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20</p><p>  硬 度 HR R62~86[3]</p><p>  2.4塑件的脫模

27、斜度</p><p>  2.4.1脫模斜度的意義和影響</p><p>  通常情況下塑件在冷卻后會(huì)產(chǎn)生一定的收縮,會(huì)產(chǎn)生包緊力,該力作用在凸?;蛘叱尚偷男托旧?;也可粘附作用,塑件是緊貼在凹模的型腔內(nèi)或包在型芯上。為了容易脫模,還要防止塑件表面在脫模時(shí)刮傷和擦毛,在設(shè)計(jì)的時(shí)候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。</p><p>  2.4.2脫模斜度的確定&

28、lt;/p><p>  本設(shè)計(jì)中采用3°的拔模斜度,這樣從外表面到內(nèi)表面,模具的脫模斜度基本正常,能保證正常的脫模斜度要求</p><p><b>  2.5分型面的設(shè)計(jì)</b></p><p>  2.5.1分型面的選擇原則</p><p>  模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面

29、是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素,并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)、充填性能及塑件的脫模。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度,及塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設(shè)計(jì),分型面的選擇考慮七個(gè)方面:</p><p> ?。?)分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處,便于脫模,否則塑件無法取出。</p><p>  (2)

30、考慮塑件的外觀,使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀。</p><p> ?。?) 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度要求。</p><p>  (4) 有利于防止溢料,考慮飛邊在塑件上的位置。</p><p> ?。?) 分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果,所以應(yīng)盡量設(shè)置在塑件熔體充滿的末端處,這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。</p><

31、;p>  (6) 考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。</p><p> ?。?) 使成型零件便于加工。</p><p>  2.5.2分型面的選擇</p><p>  在前面章節(jié)塑件成型分析中得知塑件脫模斜度為3°,對于拔模斜度小或塑件較高時(shí),為了便于脫模,可將分型面選在塑件底部最大截面處,且塑件外形無明顯分型的痕跡。</p><p&

32、gt;  分型面選擇與開模方向垂直,且設(shè)置在塑件產(chǎn)品底部最大截面處,塑件產(chǎn)品比較容易取出,如圖2-3所示。此處分模,塑件產(chǎn)品脫模行程最小,脫模力減小,使得塑件容易順利脫模;而且分型面設(shè)置在此處,使得整個(gè)塑件的排氣間隙增加,容易排出型腔內(nèi)的氣體,避免成型不飽滿等缺陷;而且分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的底部處,不易察覺、不影響美觀,容易去除且使得塑件外觀無缺陷,整個(gè)塑件成型精度比較高,模具結(jié)構(gòu)也比較簡單。</p><p>

33、;  圖2-3 分型面形式以及位置</p><p>  2.6確定型腔數(shù)量及型腔布局</p><p>  2.6.1型腔數(shù)量的確定</p><p>  當(dāng)塑件分型面確定后,就需要考慮是采用單腔模還是多型腔模,型腔數(shù)的確定,主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān),該塑件生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn),故可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同

34、時(shí),考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系,加之制造成本和經(jīng)濟(jì)利益的因素,決定選用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)形式。</p><p><b>  2.6.2型腔布局</b></p><p>  A.型腔排列的一般原則</p><p> ?。?) 流動(dòng)長度要適當(dāng),流道廢料盡量少,澆口位置要合適統(tǒng)一,進(jìn)料要平衡,還要使型腔壓力平衡;</p>&

35、lt;p> ?。?) 排位應(yīng)保證流道、澆口套距定模型腔邊緣有一定距離,以滿足封膠要求;</p><p>  (3) 排位應(yīng)滿足模具結(jié)構(gòu)等的空間要求;</p><p>  (4) 為了使模具達(dá)到較好的冷卻效果,排位應(yīng)注意螺釘、推桿對冷卻水孔的影響,預(yù)留冷卻水孔的位置; </p><p> ?。?) 排位要盡可能緊湊,以減小模具的外形尺寸,且長寬比例要適中,同時(shí)

36、也要考慮注射機(jī)的要求。[5] </p><p>  B.型腔排列形式的確定主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)。一模多穴排位時(shí),要考慮到進(jìn)膠的平衡性,如果有行位應(yīng)優(yōu)先考慮朝X或Y 方向運(yùn)動(dòng)便于加工。產(chǎn)品之間沒有流到時(shí),可適當(dāng)縮小產(chǎn)品之間的間距,最小間距可以做到50-100mm,若有流到通過,則間距做到100-150mm。綜合考慮上述排列原則及加工難度、經(jīng)濟(jì)

37、性、效率、成本等因素,又由于本設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔,故采用縱向上下對稱排列,如圖2-4:</p><p>  圖2-4 型腔布局圖</p><p><b>  2.7模架的選擇</b></p><p>  由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸,再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架,選用CI-4055-A106-B85-C120(GB/T12556-20

38、06)此種較合適的標(biāo)準(zhǔn)模架,其基本結(jié)構(gòu)如圖2-5所示,模架的各模板尺寸如表2-1所示。[6]</p><p>  圖 5 模架結(jié)構(gòu)示意圖 </p><p><b>  表2-1各模板尺寸</b></p><p><b>  單位:mm</b></p><p>  2.8模具零件材料的選擇<

39、/p><p>  由于該模具為一模兩腔,考慮到型腔型芯加工的方便性、維修更換零件的方便性,型腔型芯采取組合嵌入式結(jié)構(gòu),又考慮到型腔型芯是直接與塑膠接觸的零件,對材料的剛硬度和耐腐蝕性有比較高的要求,因此型腔型芯的材料要比定動(dòng)模板的材料好,因此型腔型芯選用比較好的進(jìn)口模具不銹鋼S136H,而定動(dòng)模板選用國產(chǎn)材料2Cr13。模具中其他模板及零件的選材見表2-2。</p><p>  表2-2 各零

40、件選材表</p><p>  2.9注射機(jī)型號(hào)的選擇</p><p>  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)注塑模時(shí)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。</p><p>  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)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、

41、最大和最小模具厚度、推(頂)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),倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格,設(shè)計(jì)人員必須對這些參數(shù)進(jìn)行校核,倘若不能滿足要求,則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量再進(jìn)行調(diào)整。</p><p>  2.9.1對塑件體積、質(zhì)量的計(jì)算</p><p>  對于該設(shè)計(jì),用戶提供了塑件的圖樣及尺寸,使用UG軟件畫出三維實(shí)體圖,軟

42、件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形體積,ABS密度平均值1.05g/cm3</p><p>  塑件體積 V1 ≈98.59cm3</p><p>  塑件質(zhì)量 m1 ≈ =1.05×98.59≈103.5g</p><p>  2.9.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算</p><p>  可按塑件體積的0.6倍估算,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為:

43、</p><p>  V2= V1×0.6=103.5×0.6 ≈ 62.1cm3</p><p>  2.9.3該模具一次注射所需塑料</p><p>  體積 V0 = 2V1+V2 = 2×103.5+62.1 ≈269.1cm3</p><p>  質(zhì)量 m0 = = 1.05

44、15;269.1 ≈ 282.6g</p><p>  2.9.4注射機(jī)型號(hào)的選定</p><p>  近年來我國引進(jìn)注射機(jī)型號(hào)很多,國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí),最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的《注射機(jī)使用說明》上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上計(jì)算一次注射量以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺

45、寸大小等因素,由以上數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)知,該模具一次注塑所需98.59cm3塑料,該模具的整體尺寸為550x450x391mm(LxHx厚度)參考設(shè)計(jì)手冊初步選定型號(hào)為XS—ZY-1000型臥式螺桿注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),見下表2-3:[7]</p><p>  表2-3 XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>  2.10注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p>

46、<p>  2.10.1注射機(jī)的工藝參數(shù)的校核</p><p><b> ?。?)注射量校核</b></p><p>  注射量以容積表示,最大注射容積為</p><p>  0.85×1000=850 cm3</p><p>  式中 ---模具型腔和流道的最大容積(cm3);</p>

47、;<p>  V ---指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積(cm3),該注射機(jī)為1000cm3;</p><p>  ---注射系數(shù),取0.75~0.85,該處取0.85。</p><p>  每次注射的實(shí)際注射量容積應(yīng)滿足,而=269.1cm3, 0.85×1000=850cm3 ,故符合要求。</p><p> ?。?)最大注射壓力的校核&

48、lt;/p><p>  注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力Pmax=121,應(yīng)該大于注射成型所需用的注射壓力,即</p><p>  式中 ——安全系數(shù),常取=1.25~1.4。實(shí)際生產(chǎn)中,該塑件成型時(shí)所需注射壓力為50~60。代值計(jì)算符合要求。</p><p>  2.10.2 安裝尺寸的校核</p><p><b>  

49、(1)噴嘴尺寸</b></p><p>  ①主流道的小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d,通常為</p><p>  D=d+(0.5~1)mm</p><p>  在該注射機(jī)中d=3.0mm,在該模具中D=3.5mm,符合要求。</p><p> ?、谥髁鞯廊肟诘陌记蛎姘霃絊R0應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR,通常為

50、 </p><p>  SR0=SR+(1~2)mm</p><p>  在該注射機(jī)中SR=15mm,在該模具中SR0=16mm,符合要求。</p><p><b> ?。?)定位圈尺寸</b></p><p>  該模具中定位圈安裝孔尺寸為Φ100mm,定位圈尺寸為Φ99.8mm,兩者之間從呈較松動(dòng)的間隙配合

51、,符合要求。</p><p> ?。?)最大與最小模具厚度</p><p>  參考我國塑料注塑模具模架國家標(biāo)準(zhǔn),在2006年發(fā)布的《塑料注塑模模架技術(shù)條件》(GB/T12556-2006)和《塑料注塑模架》(GB/T12555-2006) ,前者適用于模板尺寸小于560mm×900mm的模架;后者適用于模板尺寸為630mm×630mm至1250m×1250m

52、m的模架。本模具采用的型號(hào)為CI-4055-A106-B85-C120(GB/T12556-2006)的標(biāo)準(zhǔn)模架,模具的外形尺寸為550mm×450mm,模具閉合高度H=391mm。查資料得XS—ZY-1000型注射機(jī)拉桿空間尺寸為650mm×550mm,即動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸為650mm×550mm,允許模具的最小厚度Hmin=300mm,最大厚度Hmax=700mm。即模具的外形尺寸550mm

53、15;450mm在注射機(jī)動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸650mm×550mm的空間范圍內(nèi),由附件總裝圖測量知該模具閉合高度度H=391mm滿足Hmin≤H≤Hmax的安裝條件,故該模具滿足XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)的安裝要求。[8]</p><p>  2.10.3 開合模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核</p><p> ?。?)開合模行程校核</p><p> 

54、 注射機(jī)的開模行程是有限的,取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離,本模具為單分型面注射模具,XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)的最大開模行程與模厚有關(guān),校核關(guān)系為</p><p><b>  L>S+Hmax</b></p><p>  式中L—注射機(jī)動(dòng)模板的開模行程(mm),在該注塑機(jī)中其值為700mm, </p><p>

55、;  S—移動(dòng)模板行程(mm),取55mm</p><p>  Hmax—模具最大厚度(mm),其值為</p><p>  Hmax=391mm(附件總裝圖測量所得),</p><p>  上式右邊391+55=446mm<700mm,符合要求。</p><p><b> ?。?)推出機(jī)構(gòu)校核</b></p&

56、gt;<p>  該注射機(jī)推出行程為70mm,大于H1=65mm(附件總裝圖測量得知),符合要求。</p><p>  以上分析證明:XS—ZY-1000型螺桿式注射機(jī)能滿足要求,故可以采用。[9]</p><p><b>  2.11本章小結(jié)</b></p><p>  本章設(shè)計(jì)了塑件材料、注塑機(jī)型號(hào)、模具脫模斜度、模具分型面、

57、模具模架和注塑機(jī)重要參數(shù)的校核等,最終確定了最理想的方案。并在圖上給出參考的指示。</p><p><b>  3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>  澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(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,對塑料質(zhì)量影響很大,它的作用是:將塑料熔體均勻地送到每個(gè)型腔,并將注射壓力有效地傳送到型腔的每個(gè)部位,以獲得形狀完整、質(zhì)量優(yōu)良的

58、塑件。它分為普通流道系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。</p><p>  在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量(如外觀,物理性能,尺寸精度)都有直接的影響,設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則:</p><p>  A、型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱,防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。</p><p>  B、型腔和澆

59、口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。</p><p>  C、系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短,斷面尺寸適當(dāng)(太小則壓力及熱量損失大,太大則塑料耗費(fèi)大);盡量減少彎折,表面粗糙度要低,以使熱量及壓力損失盡可能小。</p><p>  D、對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落,及分流道盡可能平衡布置。滿足型腔充滿的前提下,澆注系統(tǒng)容積盡量小,以減少塑料的耗量。</p>

60、<p>  該模具采用普通流道澆注系統(tǒng),包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。</p><p><b>  3.1主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>  主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的部位,它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔,其形狀為圓錐形,便于熔體順利的向前流動(dòng),開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來,主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度

61、和充模時(shí)間,由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,通常不直接開在定模上,而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵0鍍?nèi)。主流道套通常用高碳工具鋼制造并熱處理淬硬,本次設(shè)計(jì)采用3Cr13。</p><p>  主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中,在臥式或立式注射機(jī)用模具中,主流道垂直于分型面。塑件外表面不許有澆口痕,又考慮取料順利,對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)剪斷

62、,為了方便于拉出流道中的凝料,將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,錐度為2°,過大會(huì)造成流速減慢,易成渦流,內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8um,以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p>  3.1.1主流道尺寸</p><p>  主流道小端直徑 D= 注射機(jī)噴嘴直徑+(0.5~1) </p><p> ?。?3+(0.5~1),取D=3.5mm<

63、;/p><p>  主流道球面半徑:為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出,應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對接,主流道對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑,主流道球面半徑SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑SR+(1~2)=15+(1~2),取SR0=16mm </p><p>  球面配合高度 由于小端前面是球面,其深度為3~5mm。取h = 3mm。</p><p><b>  主流

64、道大端直徑 </b></p><p> ?。ò脲F角為1º~2 º,此模具設(shè)計(jì)中?。? º),=6.28mm</p><p>  澆口套總長L0=57.096mm</p><p>  3.1.2主流道襯套的形式</p><p>  主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,屬易損件,對材料要求較嚴(yán),因而模

65、具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口道,以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理,常采用碳素工具鋼或高硬度模具鋼等,在此選擇3Cr13,熱處理硬度為48HRC~52HRC,如圖3-1所示。由于該模具主流道較長,定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜,定位圈的選材和熱處理要求同澆口套一樣,其定位圈結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。</p><p>  圖3-1澆口套3D結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>

66、  圖3-2定位圈3D結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>  3.2冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.2.1主流道冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p>  注塑機(jī)未注射塑料之前,噴嘴最前面的熔體塑料的溫度較低,形成冷凝料頭,為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量,在進(jìn)料口的末端的定模板上開設(shè)一洞穴或者在流道的末端開設(shè)洞穴,這個(gè)洞穴就是冷料穴

67、。由于該模具的分型面在產(chǎn)品底面,冷料穴應(yīng)該開在進(jìn)料口的末端及動(dòng)模板上,開模時(shí),冷料穴中的凝料及塑件同時(shí)被頂針和拉料桿拉出。</p><p>  該模具采用Z字變異形拉料桿的結(jié)構(gòu)形式。冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注塑間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料,防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑,長度約為主流道大端的直徑。為了使主流道凝料能順利地從主流道襯套中脫出,往往是冷料穴兼有開模時(shí)將主

68、流道凝料從主流道拉出而附在動(dòng)模一邊的作用。冷料穴及拉料桿3D結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-3。</p><p>  圖3-3冷料穴結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>  3.3分流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>  分流道是主流道與澆口之間的通道,一般開在分型面上,起分流和轉(zhuǎn)向的作用。</p><p> ?。?)在保證足夠的注塑壓

69、力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下,分流道截面積與長度盡量取小值,分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。</p><p> ?。?)分流道較長時(shí),在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴。對于此模來說在分流道上不須開設(shè)冷料穴。</p><p> ?。?)分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上,也可以同時(shí)開設(shè)在動(dòng),定模板上,合模后形成分流道截面形狀,本模設(shè)置在定模板上。</p><p>

70、 ?。?)分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面,并用圓弧過度。</p><p>  3.3.1分流道的布置形式</p><p>  分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān),有平衡式和非平衡式兩種,此塑件模具中,為保證各型腔均衡送料和同時(shí)充滿整個(gè)型腔,使各型腔的塑件力學(xué)性能基本一致 ,采用平衡均布式。見圖3-4</p><p>  3.3.2分流道的長度 <

71、/p><p>  根據(jù)型腔在分型面上的排布情況,分流道可分為一次分流道、二次分流道甚至三次分流道,分流道長度應(yīng)盡量短,且少彎折,以便減少壓力損失和熱量損失,節(jié)約塑料的原材料和能耗。分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置,從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失,熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā),應(yīng)力求縮短。根據(jù)該模具的結(jié)構(gòu)形式,由設(shè)計(jì)圖中得該模具分流道的長度為單邊為53.7mm,分流道總長度為L=2×53.7

72、=107.4mm。</p><p>  圖3-4分流道的分布位置</p><p>  圖3-5分流道截面3D示意圖</p><p>  3.3.3分流道的形狀及尺寸</p><p>  為了便于加工及凝料的脫模,分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中的截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積(流道表面積與其體積之比)盡量小,在溫度較高塑料熔體和溫度相對較低的

73、模具之間提供較小的接觸面積,以減少熱量損失。常采用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比表面積最小,但需開設(shè)在分型面的兩側(cè),在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合;梯形及U形截面分流道加工較易,且熱量損失與壓力損失均不大,為常用的形式;半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工,其表面積比梯形和U形截面分流道略大,在設(shè)計(jì)中也有采用;矩形截面分流道因其比表面積較大,且流動(dòng)阻力也大,故在設(shè)計(jì)中不常采用。為方便模具

74、分流道的加工,開設(shè)半圓形分流道最好,其半徑為4.2mm,分流道截面圖見圖3-5。但在加工和安裝時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)半圓的同心度和最大錯(cuò)位距離。</p><p>  3.3.4分流道的表面粗糙度</p><p>  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)較理想,因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取0.63~1.6,這樣表面稍有不光滑,有助于增大塑料熔體

75、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。此處Ra=1.25。</p><p><b>  3.4澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>  澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且長度最短的部分,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。其作用表現(xiàn)為:由于塑料熔體為非牛頓液體,通過澆口時(shí)剪切速率增加,同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇,使料流的溫度升高、黏

76、度降低,從而提高了塑料的流動(dòng)性,有利于充型。同時(shí)在注射過程中,塑料充型后在澆口處及時(shí)凝固,防止熔體的倒流,成形后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。但是澆口的尺寸過小會(huì)使壓力損失增大,冷凝加快,補(bǔ)縮困難。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍~0.09倍,澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種,澆口長度為0.5mm~2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,取其下限值,然后在試模時(shí)逐步修正。</

77、p><p>  3.4.1澆口類型及位置的確定</p><p>  該模具是中小型塑件的多型腔模具,同時(shí)從所提供塑件圖樣中可看出,在塑料機(jī)殼的側(cè)面中心處設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設(shè)在分型面上,從型腔(塑件)外側(cè)面進(jìn)料,側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口,能很方便的調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間,因而又成為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易,修整方便,并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活的選擇進(jìn)料位置,因此它是

78、廣泛使用的一種澆口形式,普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。</p><p>  3.4.2澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算</p><p>  側(cè)澆口各數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)取值</p><p>  參照其它同種塑料的其他塑件產(chǎn)品的模具的澆口經(jīng)驗(yàn)值初步確定側(cè)澆口各尺寸:</p><p>  高度 長度 寬度 </p><p> 

79、 其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何,應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。[11]</p><p><b>  3.5本章小結(jié)</b></p><p>  本章對模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),對主流道和分流道以及澆口等進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)證。</p><p>  4模具成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>  在模具中,成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸

80、的零部件,包括凸模、凹模、行位和斜頂?shù)取?lt;/p><p>  4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  由于該設(shè)計(jì)中的型腔是比較小的,一些突出的和凹槽的地方加工的時(shí)候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工,多做幾個(gè)零件備用,也可以在今后使用中零件損壞時(shí)及時(shí)更換。在此次設(shè)計(jì)過程中,因?yàn)樗芗男螤顬椴灰?guī)則的曲面形狀,所對應(yīng)的凹模形狀也不規(guī)則,故凹模的加工有一定難度,考慮到型腔加工的方便性、維修更

81、換零件的方便性,凹模采取組合嵌入式結(jié)構(gòu),如下圖4-1所示。</p><p>  圖4-1凹模組合式及尺寸示意圖</p><p>  4.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  由于該設(shè)計(jì)中的型芯是比較小的,一些突出的和凹槽的地方加工的時(shí)候容易破損。所以整體采用了小塊批量加工,多做幾個(gè)零件備用,也可以在今后使用中零件損壞時(shí)及時(shí)更換。在此次設(shè)計(jì)過程中,因?yàn)樗芗男螤顬椴灰?guī)

82、則的曲面形狀,所對應(yīng)的凹模形狀也不規(guī)則,故凸模的加工也有一定難度,考慮到型芯加工的方便性、維修更換零件的方便性,凸模也采取組合嵌入式結(jié)構(gòu),如下圖4-2所示。</p><p>  圖4-2凸模(型芯)組合式及尺寸示意圖</p><p>  4.3成型零部件的工作尺寸的計(jì)算</p><p>  4.3.1型腔的工作尺寸的計(jì)算</p><p>&l

83、t;b> ?。ü?.5)</b></p><p>  式中 ——模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸;</p><p>  ——塑件的計(jì)算收縮率,由查閱ABS塑件的收縮率經(jīng)驗(yàn)曲線可知,此塑件的平均收縮率為0.6%;</p><p>  ——塑件在常溫下的實(shí)際尺寸;</p><p>  ——修正系數(shù),由于實(shí)際應(yīng)用中影響模具

84、磨損的因素復(fù)雜多變,一般不考慮此處修正,所以X取0;</p><p>  δz –此塑件選用IT7級(jí),參考表4-1。</p><p>  模具成形零件的制造公差,它直接影響塑件的尺寸公差,成形零件的精度高,則塑件的精度也高。模具設(shè)計(jì)時(shí),成形零件的制造公差δz 可選為塑件公差△的1/3-1/14,或選IT7級(jí)左右公差精度,表面粗糙度Ra為0.8-0.4um。[11]</p>&

85、lt;p>  型腔重要尺寸計(jì)算見下表4-2。</p><p>  表4-1模具成形零件制造公差值</p><p>  表4-2 型腔重要尺寸計(jì)算表</p><p>  4.3.2型芯工作尺寸的計(jì)算</p><p>  型芯的工作尺寸的計(jì)算同型腔一樣,如下表4-3:</p><p>  表4-3 型芯重要尺寸計(jì)算表

86、</p><p>  5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</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)向定位裝置時(shí),則需設(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>  5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p> ?。?)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,

87、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>  (2)該模具采用4根導(dǎo)柱,為不使在裝配和維修時(shí)出錯(cuò),在均勻分布的基礎(chǔ)上把其中一根導(dǎo)柱偏移2mm。</p><p> ?。?)該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上,后面有墊塊支撐,導(dǎo)套安裝在定模板上,后面有定模座板支撐。</p><p> ?。?)為了保證分型面很好的接觸,導(dǎo)柱和導(dǎo)套

88、在分型面處應(yīng)制有承屑槽,即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角,該模具采用后者。</p><p>  (5)在合模時(shí),應(yīng)保證導(dǎo)向零件先接觸,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,可保證同軸度要求。</p><p><b>  5.2導(dǎo)柱設(shè)計(jì)</b></p><p>  (1)該模具

89、采用帶頭導(dǎo)柱,加油槽,如圖5-1所示。</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先導(dǎo)部分。</p><p> ?。?)導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定,應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度。</p><p>  (4)導(dǎo)柱的安裝形式,導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6的過渡配合,導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/g7或H8/g7的間隙配合。</p&g

90、t;<p>  (5)導(dǎo)柱工作的部分的表面粗糙度為Ra=0.4。</p><p> ?。?)導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面、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50HRC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,此處采用40Cr。</p><p><b>  圖5-1導(dǎo)柱示意圖</b>

91、;</p><p><b>  5.3導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</b></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)、定模的相對位置,保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精密的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)有兩種形式:直導(dǎo)套(GB/T4169.2-1984)、帶頭導(dǎo)套(GB/T4169.3- 1984)。[12]</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)形式分別采用帶頭

92、導(dǎo)套(T型),如圖5-2所示。</p><p> ?。?)導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角,導(dǎo)套孔最好做成通孔,有利于排出孔內(nèi)剩余空氣。</p><p> ?。?)導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/g7或H7/g7的間隙配合,表面粗糙度為0.4。導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6的過渡配合。</p><p> ?。?)導(dǎo)套材料可用淬火鋼或含油銅(青銅合金)等耐磨材料制成,該模具中采用含油銅。

93、</p><p><b>  圖5-2導(dǎo)套示意圖</b></p><p><b>  5.4本章小結(jié)</b></p><p>  本章對導(dǎo)柱導(dǎo)套等導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算,加深了了解 。</p><p>  6脫模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>  注射成型每一循環(huán)中,塑件必

94、須準(zhǔn)確無誤地從模具的型腔中或型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu),也常稱為推出機(jī)構(gòu)。</p><p>  6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>  塑件推出(頂出)是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將決定塑件的質(zhì)量,因此,塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。</p><p> ?。?)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。&l

95、t;/p><p> ?。?)推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。</p><p>  (3)推桿應(yīng)均勻布置。</p><p> ?。?)保證塑件不因推出而變形損壞。</p><p> ?。?)機(jī)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠。</p><p>  (6)良好的塑件外觀。</p><p> ?。?)合模時(shí)準(zhǔn)確復(fù)位。<

96、/p><p><b>  6.2頂桿頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>  本次設(shè)計(jì)采用圓柱型頂桿,為了使頂桿能較好的將塑件推出,而且又要有成型面的要求,所以需要有一定的形狀和較大的截面積,還要對頂桿進(jìn)行精加工。本次設(shè)計(jì)采用18跟頂針頂出塑件,其結(jié)構(gòu)和位置如下圖6-1所示。</p><p>  圖6-1頂針頂出結(jié)構(gòu)示意圖</p><

97、;p>  6.3脫模力的計(jì)算與校核</p><p>  脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需施加的外力,需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。</p><p>  脫模力是注射模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。但脫模力的計(jì)算非常復(fù)雜。其計(jì)算方法有簡單的估算和分析算法。現(xiàn)用簡單估算發(fā)進(jìn)行對模具的脫模力的計(jì)算。</p><p>  式中

98、 A——塑件包裹型芯的面積,在UG中可以計(jì)算得出A=4355.5mm2</p><p>  ——塑件對鋼的摩擦系數(shù),約為0.2~0.5,去=0.35</p><p>  ——拔模斜度,本塑件沒有拔模斜度,=3°。</p><p>  ——塑件對型芯單位面積的包緊力,一般情況下,模內(nèi)冷卻的塑件取0.8×107~1.2×107,此塑件取1

99、.0×107。</p><p>  上式中Ft=548N,而該注塑機(jī)的頂出力為2000N,因此符要求。</p><p><b>  6.4本章小結(jié)</b></p><p>  本章對頂出脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。并且對設(shè)計(jì)中的頂桿,推板頂出機(jī)構(gòu),作了一些介紹,加深了了解 。</p><p><b> 

100、 7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>  在塑件注塑成型過程中溫度對產(chǎn)品塑件有一定的影響,使塑件變形,尺寸精度發(fā)生改變,力學(xué)性能和表面質(zhì)量也會(huì)改變。</p><p>  模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)兩個(gè)方面,需要根據(jù)塑料的品種以及產(chǎn)品塑件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、生產(chǎn)效率和成型工藝對模具的要求來確定對模具加熱還是冷卻。</p><p>  冷卻

101、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常是在型腔、型芯或滑塊等部位合理的設(shè)置冷卻水管,并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模具溫度,從而對模具進(jìn)行冷卻。對模具進(jìn)行冷卻是為了保證模具正常工作,防止制品出現(xiàn)問題。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)過仔細(xì)的比較之后采用循環(huán)水冷卻方法。</p><p>  7.1 冷卻水管的工藝計(jì)算</p><p><b>  產(chǎn)品塑件:ABS;</b></p><p&

102、gt;  產(chǎn)品塑件的成型周期:8s;</p><p>  產(chǎn)品成型周期內(nèi)塑件的質(zhì)量:103.5g;</p><p>  水的密度:1g/cm3。</p><p><b>  通過計(jì)算求:</b></p><p>  塑件固化時(shí)每分鐘放出的熱量Q:</p><p>  塑件每分鐘的產(chǎn)量:W=w1&#

103、215;t=103.5/8×60≈776.25g/min (7.1)</p><p>  查表得ABS的單位熱流量度Q1為:7×102KJ/Kg</p><p>  所以Q=WQ1≈70J</p><p>  7.1.1 冷卻水管的直徑計(jì)算</p><p>  求冷卻水的體積流量qv:</p>

104、<p>  qv= (7.2)</p><p>  = =6.4×10-3 m/min;</p><p>  式中C表示水的熱比容, T1 和T2各自表示冷卻水管進(jìn)出處的溫度。</p><p>  根據(jù)計(jì)算算出的冷卻水的體積流量,查表得:</p>&

105、lt;p>  冷卻水的體積流量在5.0× m/min時(shí):</p><p>  冷卻水管道可以為最小的直徑d=10mm;</p><p>  最低流速為v=1.66m/s;</p><p>  7.2 冷卻水管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>  冷卻水管分布在型腔和型芯上,直徑是10mm。定模板和動(dòng)模板上分別開有冷卻水道,每個(gè)塑件

106、上下各有兩道冷卻水道,實(shí)現(xiàn)了最大冷卻效果,如下圖7-1所示;</p><p>  圖7-1冷卻水管的設(shè)計(jì)圖</p><p>  8模具的工作過程原理</p><p>  模具完成一次注塑塑件產(chǎn)品主要有以下流程:</p><p> ?。?)對塑料ABS:對其色澤、粒度及雜質(zhì)檢驗(yàn),并進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍铮?lt;/p><p> ?。?/p>

107、2)清理模具型芯、型腔,并噴上脫模劑,將模具裝上注塑機(jī)并合模鎖緊模具,對注塑機(jī)和模具進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度設(shè)定為80-85℃,預(yù)熱時(shí)間2-3小時(shí);</p><p>  (3)將ABS塑料粒倒入注塑機(jī),對塑料進(jìn)行預(yù)塑化,對注塑機(jī)設(shè)置以下參數(shù):</p><p>  螺桿轉(zhuǎn)速(r/min):30 </p><p>  料筒溫度(℃)后段:150~170 中段:165~1

108、80 前段:180~200 </p><p>  噴嘴溫度(℃)170~180 </p><p>  模具溫度(℃):50~80 </p><p>  注射壓力(Mpa):60~100</p><p>  保壓壓力(Mpa):60~100</p><p>  成型時(shí)間(s):注射20~90;保壓0~5;冷卻時(shí)間20

109、~120;</p><p>  成型周期:50~100</p><p>  (4)開始注射,注射過程包括充模、保壓、放氣、固化成型、脫模等;</p><p>  (5)脫模工作工程及原理</p><p>  如下圖8-1所示開模時(shí),開合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模右移一段距離,此距離稱為移動(dòng)模板行程,移動(dòng)模板行程至少要大于此塑件產(chǎn)品在脫模方向長度的兩倍,以

110、便于塑件產(chǎn)品取出容易,動(dòng)、定模分型后由于塑件與型芯的包緊力大于與型腔的包緊力,從而使塑件產(chǎn)品留在動(dòng)模一側(cè),塑件包在型芯上,主流道凝料也被拉料桿拉出與塑件連在一起。當(dāng)開模完全后,動(dòng)模停在遠(yuǎn)處不動(dòng),注塑機(jī)推桿推動(dòng)頂針板往左走,頂針板及頂針固定板帶動(dòng)頂針往左頂出塑件產(chǎn)品,隨后塑件及凝料自動(dòng)脫落,澆口部分自動(dòng)斷開。</p><p><b> ?。?)塑件的后處理</b></p><

111、;p>  放到烘箱里,繼續(xù)熱固化完全,并消除應(yīng)力。[8]</p><p>  圖8-1 模具脫模運(yùn)動(dòng)示意圖</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1]《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 ,屈華昌主編,高等教育出版社,2001年8月第一版</p><p>  [2]《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,史鐵梁主編

112、,機(jī)械工業(yè)出版社,2006年1月第一版</p><p>  [3]《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》 ,楊占堯主編,清華大學(xué)出版社,2004年9月第一版</p><p>  [4]《中國模具設(shè)計(jì)大典》電子版,李志鋼主編,中國機(jī)械工程協(xié)會(huì),2006年1月第一版</p><p>  [5]《塑料模設(shè)計(jì)手冊》第二版 ,機(jī)械工業(yè)出版社,1994年5月第一版</p>&l

113、t;p>  [6]《塑料模具參考資料匯編》 ,鄒繼強(qiáng)主編,清華大學(xué)出版社</p><p>  [7]《模具工業(yè)》2001.NO.12 ,奉雙(文章作者),模具工業(yè)刊物出版社,2001年第12期</p><p>  [8]《實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)》 ,陸寧主編,中國輕工業(yè)出版社,1997年5月第一版</p><p>  [9]《注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例》 ,許鶴峰主編,

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