化工儀器上蓋注射模畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　2011 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　化工儀器上蓋 </b></p><p>　　系 、 部： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職稱

2、</p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　完成時(shí)間： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　

3、注射模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，是現(xiàn)代生產(chǎn)制造行業(yè)的核心，在大多數(shù)國(guó)家，注射模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)制造技術(shù)先進(jìn)與否的關(guān)鍵。</p><p>　　本設(shè)計(jì)通過對(duì)化工儀器上蓋的工藝、材料分析，選用適當(dāng)?shù)淖⑸錂C(jī)，并擬定合理的注射成型工藝方案。在模具設(shè)計(jì)中，采用一模兩腔的布局，三板式的模架結(jié)構(gòu)。并通過對(duì)分型面、澆注系統(tǒng)、成型零部件、頂出脫模機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選用適合的標(biāo)準(zhǔn)模架及標(biāo)準(zhǔn)件，完成

4、對(duì)化工儀器上蓋的一套完整的模具設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中要學(xué)習(xí)和善于利用前人所積累的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資料。熟悉了解與設(shè)計(jì)相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)，閱讀塑料模具指導(dǎo)書。通過學(xué)習(xí)和借鑒，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。同時(shí)，要一邊計(jì)算畫圖，一邊不斷修改和完善裝配圖以及零件圖。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中鞏固理論知識(shí)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 化工儀器上蓋；注射；模具設(shè)計(jì)</p><p><

5、;b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Injection mold is an important tooling for industry products ,it is the core of the</p><p>　　modern manufacturing industry and in most countries injection mol

6、d design and manufacturing technology have become the keywords of measuring it’s production technology.</p><p>　　This design through analysed the process and material of chemical instrument cover, choosed th

7、e proper injection machine ,and roughcast reasonable injection mold design scheme .In the design process ,it used the configuration of two cavity in one plate and architecture of three-plate mould base. And through desig

8、ning the parting line , running gate system, modeling parts , ejection stripping mechanism , cooling system , choosing adaptive standard mould base and standard parts ,it finished the wh</p><p>　　In the desi

9、gn process to learn and make good use of previous accumulated valuable experience and information design.Familiar with the structure and design of related molds,plastic molds to read instructions.Through study and learn

10、independently design.At the same time,calculated to draw on the one side,while continually modify and improve the assembly drawings.Consolidation in the design of</p><p>　　Theoretical knowledge in practice.&

11、lt;/p><p>　　Key words chemical injection cover; injection;mold design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 塑料簡(jiǎn)介1</p>

12、<p>　　1.2 注塑成型及注塑模1</p><p>　　2 塑料材料分析3</p><p>　　2.1 塑料材料的成型特性3</p><p>　　2.2 塑件材料成型性能3</p><p>　　2.3 塑件材料成型條件4</p><p>　　3 塑件的工藝分析5</p>

13、;<p>　　3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2 塑件尺寸及精度6</p><p>　　3.3 塑件表面粗糙度6</p><p>　　3.4 塑件的體積和質(zhì)量6</p><p>　　4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定8</p><p>　　4.1 注射成型工

14、藝過程分析8</p><p>　　4.2 分型面位置的確定9</p><p>　　4.3 型腔數(shù)目的確定9</p><p>　　4.4 澆口種類的確定9</p><p>　　4.5 注射機(jī)的選擇和校核10</p><p>　　5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11</p><p>　　

15、5.1 型腔的布局11</p><p>　　5.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.3 溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.4 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.6 模具主要零件的設(shè)計(jì)22</p&

16、gt;<p>　　5.7 模具調(diào)溫系統(tǒng)的設(shè)置25</p><p>　　6 零件工藝設(shè)計(jì)27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　1 引言</b></p>

17、<p>　　模具制造是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模

18、具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。</p><p><b>　　1.1 塑料簡(jiǎn)介</b></p><p>　　塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽纾⒃诔尚凸袒蟊３制浼鹊眯螤疃话l(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣

19、泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。</p><p>　　1.2 注塑成型及注塑模</

20、p><p>　　將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件

21、的生產(chǎn)。</p><p>　　要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。 注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。</p><p>　　注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利

22、用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。</p><p>　　注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。</p><

23、p>　　注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成[2] 。</p>

24、<p>　　注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。</p><p>　　注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成

25、型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。</p><p>　　塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段，即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購(gòu)買材料、試模和成型）。</p><p>　　傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由

26、于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品開發(fā)周期。</p><p>　　目前國(guó)際市場(chǎng)上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有澳大利亞的MOLDFLOW、美國(guó)的CFLOW、華中科技大學(xué)的H-FLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS AD

27、VISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡(jiǎn)稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡(jiǎn)稱MPX）。</p><p><b>　　2 塑料材料分析</b></p><p>　　2.1 塑料材料的成型特性</p><p>　　塑

28、料的密度小、質(zhì)量輕，對(duì)于力求減輕自重的機(jī)械設(shè)備如車輛、船舶、飛機(jī)、航天而言，具有重要意義；比強(qiáng)度和比剛度高，雖然塑料的絕對(duì)強(qiáng)度不如金屬高，但因其密度小，所以比強(qiáng)度和比剛度，尤其是以各種高強(qiáng)度纖維狀、片狀及粉狀得金屬或非金屬增強(qiáng)的塑料，其比強(qiáng)度和比剛度比一般鋼材要高出2倍左右；化學(xué)穩(wěn)定性好，絕大多數(shù)塑料都具有良好的耐酸、堿、鹽、水和氣體的性能，并在一般條件下不于其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；電氣性能優(yōu)良，幾乎所有的塑料都具有優(yōu)越的電氣絕緣性能和極

29、低的介質(zhì)損耗性能；減摩、耐磨和自潤(rùn)滑性好；成型和著色性能好，塑料在一定的條件下具有良好的可塑性，這為其成型加工創(chuàng)造了有利的條件，塑料的著色比較容易，而且著色范圍廣，可根據(jù)需要染成各種顏色；光學(xué)性能好并且具有多種防護(hù)性能。</p><p>　　2.2 塑件材料成型性能</p><p>　　塑件材料對(duì)注射工藝和模具結(jié)構(gòu)的適應(yīng)能力叫做注射成型性能，注射成型性能的好壞直接影響到成型加工的難易程度

30、和制品質(zhì)量的優(yōu)劣，同時(shí)還影響生產(chǎn)效率的高低和設(shè)備的輻射能損耗等。</p><p>　　PA1010成型性能主要有：</p><p>　　聚酰胺1010（Polyamide1010）簡(jiǎn)稱PA1010是工程技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一種熱塑性塑料，是含有酰胺基的結(jié)晶性的線型高聚物。它的抗拉強(qiáng)度、硬度高，耐磨性和自潤(rùn)滑性很突出，其耐磨性高于作軸承的銅及銅合金，并有很好的耐沖擊性能，疲勞強(qiáng)度與鑄鐵、鋁合金相

31、當(dāng)；聚酰胺1010耐弱堿和大多數(shù)鹽類，但不耐強(qiáng)酸和氧化劑；它不溶于普通的有機(jī)溶劑和油脂，但會(huì)被甲酚、苯酚、濃硫酸溶解；聚酰胺1010的耐熱性不高，長(zhǎng)期使用溫度不超過80℃。</p><p>　　聚酰胺1010熔融溫度范圍較窄，熔點(diǎn)較高，熔點(diǎn)為200～210℃；由于聚酰胺1010的吸水性大，所以難以制造精度高、尺寸穩(wěn)定的產(chǎn)品，成型前必須預(yù)熱煩躁；聚酰胺的熱穩(wěn)定性較差，預(yù)熱干燥時(shí)會(huì)氧化，熔融狀態(tài)易分解，加上成型收縮率

32、范圍及收縮率大，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷。以上這些都給成型工藝帶來一定困難。在成型時(shí)必須采取相應(yīng)措施以保證成型工藝順利進(jìn)行，保證塑料制品的質(zhì)量。</p><p>　　聚酰胺1010熔融狀態(tài)粘度低，流動(dòng)性好，有利成型薄壁制品，但必須嚴(yán)格控制成型溫度和正確設(shè)計(jì)模具，以免產(chǎn)生流涎和溢料。熔融的聚酰胺1010的冷卻速度對(duì)其結(jié)晶度及制品性能有明顯的影響，故應(yīng)嚴(yán)格控制模具溫度及冷卻系統(tǒng)。</p><p

33、>　　聚酰胺1010具有優(yōu)良的機(jī)械性能，在工程上用作減摩耐磨零件及傳動(dòng)件，如軸承、齒輪、凸輪、滑輪、襯套、鉸鏈等；制造電器、儀表、電子設(shè)備中的骨架、墊圈、支架、外殼等零件；還可用作閥座、密封圈、單絲、薄膜及日用品。</p><p>　　表1 PA1010的性能指標(biāo)</p><p>　　2.3 塑件材料成型條件</p><p>　　確定注射工藝條件時(shí)，需

34、要根據(jù)塑料品種選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，知道了塑料的工藝參數(shù)還能選擇合適的注射機(jī)，使機(jī)型的規(guī)格大小及性能參數(shù)的范圍盡量與注射工藝參數(shù)接近，只有這樣才能在保證制品質(zhì)量的前提下，獲得最高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　PA1010的注射工藝條件參數(shù)見表2、3。 </p><p>　　表2 PA1010的注射工藝參數(shù)</p><p>　　表3 PA1010的

35、注射工藝參數(shù)</p><p>　　3 塑件的工藝分析</p><p>　　在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑伯的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)外殼如圖（1）所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)幾何形狀有點(diǎn)不規(guī)則，外輪廓線由圓弧和直線組成。</p&g

36、t;<p>　　圖1 化工儀器上蓋平面視圖</p><p>　　3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 脫模斜度</p><p>　　由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制

37、品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，塑件材料PA的型腔脫模斜度為25～45/，型芯脫模斜度為20/～45/。PA1010的流動(dòng)性好，為使注射充型流暢，取其脫模斜度為1°。</p><p>　　3.1.2 塑件的壁厚 </p&g

38、t;<p>　　塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷

39、。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。該化工儀器上蓋壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為2。塑件上的法蘭盤壁厚為</p><p><b>　　0.8㎜。</b></p><p>　　3.1.3 塑件的圓角&

40、lt;/p><p>　　為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。</p><p>　　3.2 塑件尺寸及精度</p><p>　　塑料制品外形尺

41、寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為PA1010，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。</p><p>　　塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工

42、難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)[1]表2-4國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)塑件尺寸公差（GB/T 14486-1993）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)文獻(xiàn)[1]，選用一般精度等級(jí)以及圖紙要求的未注公差等級(jí)，PA的精度等級(jí)一般為四級(jí)，圖紙要求的未注公差等級(jí)為七級(jí)，可在文獻(xiàn)中查到相應(yīng)的公差值。

43、</p><p>　　3.3 塑件表面粗糙度</p><p>　　塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。

44、</p><p>　　3.4 塑件的體積和質(zhì)量</p><p>　　通過Pro/E建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖2所示：</p><p>　　塑件體積：V塑=28.951cm3</p><p>　　塑件質(zhì)量：m塑=ρV塑…………………………………………………………（1）</p><p>　　m塑 =1.04

45、5;9.44g=30.1g</p><p>　　塑件的正面投影面積：S=304.5㎜2</p><p>　　圖2 塑件的Pro/E建模</p><p>　　4 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定</p><p>　　4.1 注射成型工藝過程分析</p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過

46、程為：</p><p>　　第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。</p><p>　　1）成型前對(duì)原材料的預(yù)處理</p><p>　　根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，PA1010材料吸水率較高，成型前一般必須進(jìn)行預(yù)熱和干燥。用8

47、0℃熱風(fēng)干燥約5～6h。</p><p><b>　　2）料筒的清洗</b></p><p>　　在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。</p><p>　　柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料筒較大而不易對(duì)

48、其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 </p><p><b>　　3）脫模劑的選用</b></p><p>　　脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，

49、對(duì)PA材料，除硬脂酸鋅外，其他脫模劑均可使用。</p><p>　　第二步: 注射成型過程</p><p>　　完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過程。</p><p>　　第三步：制件的后處理</p><p>　　注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為?/p>

50、消除存在的內(nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為PA1010，采用在油、水、鹽水介質(zhì)中處理4h。凡在潮濕環(huán)境下使用的應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理，在100～120℃水中加熱2～8h。</p><p>　　4.2 分型面位置的確定</p><p>　　將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成

51、型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。</p><p>　　選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：</p><p>　　1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；</p><p>　　2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上；</p>&

52、lt;p>　　3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；</p><p>　　4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；</p><p>　　5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；</p><p>　　6）使塑件易于脫模。</p><p>　　綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動(dòng)模一

53、側(cè)，如圖3所示</p><p>　　圖3 分型面的位置</p><p>　　4.3 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度較低，并且為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)等因素，初步定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　4.4 澆

54、口種類的確定</p><p>　　注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)中塑件化工儀器上蓋外表面質(zhì)量要求較高，不允許出現(xiàn)裂

55、紋和變形缺陷，所以選用點(diǎn)澆口。當(dāng)熔體通過點(diǎn)澆口時(shí)，有很高的剪切速率和摩擦，產(chǎn)生熱量，提高熔體的溫度和降低熔體粘度，有利于熔體的流動(dòng)，從而能獲得外形清晰、表面光澤的塑料制品。塑料制品的澆口在開模時(shí)即被拉斷，澆口痕跡呈圓點(diǎn)狀，不明顯，所以點(diǎn)澆口可開在塑件表面及任何位置，并不影響制品的外觀。點(diǎn)澆口一般開在塑件頂部，因其注射流程短，拐角小，排氣條件又好，因此很容易成型。適用于外觀要求較高的殼類，或盒類塑件的單腔模、多腔模等各種模具，適用比較廣泛

56、。</p><p>　　4.5 注射機(jī)的選擇和校核</p><p><b>　　注射量的計(jì)算 </b></p><p>　　通過三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得</p><p>　　塑件體積： V塑=28.951㎝3</p><p>　　塑件質(zhì)量： m塑==1.04×28.951g=30

57、.1g</p><p>　　式中，ρ參考文獻(xiàn)[1]表4-44可取1.04g/㎝3。</p><p>　　澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算</p><p>　　澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確地?cái)?shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2～1倍來估算。由于本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍計(jì)算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)

58、的凝料和2個(gè)塑件體積之和）為</p><p>　　V總=V塑（1+0.2）×2………………………………………………（2）</p><p>　　V總 =28.951×1.2×2=69.48㎝3</p><p><b>　　選擇注射機(jī) </b></p><p>　　根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模

59、具型腔的塑料總體積 V總=69.48㎝3，并結(jié)合文獻(xiàn)[1]式（4-18）則有：V=V總/0.8…………………………………………（3）</p><p>　　V=69.48/0.8㎝3=86.85 ㎝3</p><p>　　根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為100㎝3，注射機(jī)型號(hào)為SZ-100/60立式注塑成型機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表4。</p><p>　　表4 注射

60、機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　注射壓力校核。查文獻(xiàn)[1]表4-1可知，PA1010所需注射壓力為90MPa～101MPa，這里取P0=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力P公=150MPa，注射壓力安全系數(shù)K1=1.25～1.4，這里取K1=1.3，則：K1P0=1.3×100=130MPa<P公。所以，注射機(jī)壓力合格。&l

61、t;/p><p><b>　　鎖模力校核</b></p><p>　　塑件在分型面上的投影面積 </p><p>　　A塑=482Π+10×17+8.52Π/4-32Π/2-6×17/2………………………（4）</p><p>　　A塑=7452.86㎜3</p><p>　　澆注

62、系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來確定。A澆是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A澆的0.2～0.5倍。由于本設(shè)計(jì)的澆道較簡(jiǎn)單，分流道相對(duì)較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小些。這里取A澆=0.2A塑。</p><p>　　塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積A總，則</p><p>　　A總=n（A塑+ A澆）=n

63、（A塑 +0.2 A塑）…………………………………（5）</p><p>　　A總=2×1.2A塑=2×1.2×7453㎜2=17887.2㎜2</p><p>　?、苣＞咝颓粌?nèi)的脹型力F脹，則F脹=A總×P?！?）</p><p>　　F脹 =17887.2×25=447.18KN&l

64、t;/p><p>　　式中，P模是型腔的平均計(jì)算壓力值。P模是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%～40%，大致范圍為25MPa～40MPa。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。PA1010屬低粘度的塑料且塑件精度要求不是很高，故P模取25MPa。</p><p>　　由表5可知該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=600KN，鎖模安全系數(shù)為K2=1.1～1.2，這里取K2=1.2，則取K2F

65、鎖=1.2×447.18KN=536.62KN<F鎖，所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。</p><p>　　對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。</p><p>　　5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 型腔的布局</p><p>　　型腔排列形式的確定 </p><p&

66、gt;　　多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用直線對(duì)稱排列，如圖4所示。</p><p>　　圖4 型腔數(shù)量的排列布置 </p><p><b>　　模具結(jié)構(gòu)形式的確定</b></p><p>　　從上面的分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，對(duì)稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，

67、推出機(jī)構(gòu)擬采用推管和推桿聯(lián)合推出的推出形式。注射系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用點(diǎn)澆口，且開設(shè)在底面中點(diǎn)處。為拉斷點(diǎn)澆口，在拉料桿端部應(yīng)設(shè)置一個(gè)分型面。為把凝料從主流道和拉料桿上打下，還應(yīng)設(shè)置一塊推(凝)料板，再增加一個(gè)分型面。動(dòng)模部分需要添加型芯固定板和支撐板。由上綜合分析可確定選用多分型面注射模。</p><p>　　5.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　5．2．1

68、確定澆注系統(tǒng)的原則</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：</p><p>　　1)塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。</p><p>　　2)模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。</p><p>　　3)塑件大小及形狀：根據(jù)

69、塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。</p><p>　　4)塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。</p><p>　　5)冷料：在注射間隔時(shí)間，

70、噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 </p><p>　　5.2.2 主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射

71、機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。</p><p><b>　　主流道尺寸 </b></p><p>　　1）主流道的長(zhǎng)度：小型模具L主應(yīng)盡量小于60㎜，本次設(shè)計(jì)中初取50㎜進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1）㎜…………………………（7）</p><p>

72、;　　d=（4+0.5）㎜=4.5㎜。</p><p>　　主流道大端直徑：D=d+2L主tan（α/2）≈8㎜，式中α=4°………………（8）</p><p>　　主流道球面半徑：SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1～2）㎜…………………（9）</p><p>　　SR=（12+2）㎜=14㎜。</p><p>　　球面的配合高度：h=

73、3㎜。</p><p>　　圖5 主流道尺寸示意圖</p><p><b>　　主流道的凝料體積</b></p><p>　　V主=L主（R2主+r2主+R主r主）Π/3……………………………………（10）</p><p>　　V主=50×（4+2.252+4×2.25）×3.14/3㎜3=

74、1573.3㎜3=1.57㎝3</p><p><b>　　主流道當(dāng)量半徑 </b></p><p>　　Rn=(2.25+4)/2㎜…………………………………（11）</p><p><b>　　Rn=3.125㎜</b></p><p><b>　　主流道澆口套的形式</b&g

75、t;</p><p>　　主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料的要求交嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯澜豢谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一整體，但考慮上訴因素通常仍然將其分開來設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中澆口套采用碳素工具鋼T10A，熱處理淬火表面硬度為50HRC～55HRC，如圖6所示。</p><p>　　圖6

76、 主流道襯套及其固定形式</p><p>　　5.2.3 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道的布置形式 </p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。</p><p><b>　　分流道的長(zhǎng)度 </b>&l

77、t;/p><p>　　由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度L分取25㎜。</p><p>　　分流道的當(dāng)量直徑 </p><p>　　由于該塑件的質(zhì)量m塑=ρV塑=1.04×9.44g=30.1g<200g，根據(jù)文獻(xiàn)[1]式（4-16），分流道的當(dāng)量直徑為</p><p>

78、　　D分=0.2654m½塑L¼分………………………………………………（12）</p><p>　　D分 =0.2654×30.1½×25¼㎜=3.3㎜</p><p><b>　　分流道截面形狀 </b></p><p>　　常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U六角形等，為了便于加

79、工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上。本設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。</p><p><b>　　分流道截面尺寸 </b></p><p>　　設(shè)梯形的下底寬度為x，底面圓角的半徑R=1㎜，并根據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-6設(shè)置梯形的高h(yuǎn)=3.5㎜，則該梯形的截面積為</p><p>　　A分=（x+x+

80、2×3.5tan8°）h/2……………………………………（13）</p><p>　　A分=（x+3.5tan8°）×3.5</p><p>　　再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為3.3㎜的圓面積相等，可得</p><p>　?。▁+3.5tan8°）×3.5=∏D2分/4=3.14×3.32/4……………

81、…………………（14）</p><p>　　得x≈2㎜，則梯形的上底約3㎜。</p><p><b>　　凝料體積</b></p><p>　　分流道的長(zhǎng)度L分=25×2㎜…………………………………………………（15）</p><p><b>　　L分=50㎜</b></p>

82、<p>　　分流道截面積 A分=（2+3）/2×3.5㎜2………………………………………（16）</p><p><b>　　A分=8.75㎜2</b></p><p>　　凝料體積V分=L分A分……………………………………………………………（17）</p><p>　　V分=50×8.75㎜3=437.5㎜3&

83、lt;/p><p><b>　　校核剪切速率</b></p><p>　　1）確定折射時(shí)間：查文獻(xiàn)[1]表4-8，取t=1.6s。</p><p>　　2）計(jì)算分流道體積流量：</p><p>　　q分=（V分+V塑）/t……………………………………………（18）</p><p>　　q分=（0.44

84、+28.95）/1.6㎝3/s =18.37㎝3/s</p><p><b>　　剪切速率： </b></p><p>　　r分=3.3q分/∏R3分s-1…………………………………………………（19）</p><p>　　r分=3.3×18.37×103/3.14×（3.3/2）3s-1</p>&

85、lt;p>　　=4.30×103s-1</p><p>　　該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5×102～5×103s-1之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。</p><p>　　分流道的表面粗糙度和脫模斜度</p><p>　　分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取R a 1.25µm～2.5&

86、#181;m即可，此處取R a1.6µm。另外，其脫模斜度一般在5°～10°之間，這里取脫模斜度為8°。</p><p>　　5.2.4 澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口出叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。常向的澆口形式有直接澆口

87、，側(cè)澆口，潛伏式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑料的質(zhì)量影響很大。本設(shè)計(jì)澆口采用點(diǎn)澆口，澆口截面積通常為分流道截面積的0.07～0.09倍，澆口長(zhǎng)度約為0.5～0.75㎜左右。</p><p>　　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。</p><p>　　澆口的位置選擇原則：</p><p>　　澆口的位

88、置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使</p><p>　　1)流程(包括分支流程)為最短；</p><p>　　2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；</p><p>　　3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；</p><

89、p>　　4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。</p><p>　　2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。</p><p><b>　　點(diǎn)澆口尺寸的確定</b></p><p>　　由經(jīng)驗(yàn)公式（見文獻(xiàn)[2]2-6）d=nkA¼……………………………………（20）</p><p>　　d=0.7×0.291&

90、#215;7725¼㎜=1.91㎜</p><p>　　式中d-點(diǎn)澆口直徑（㎜）；</p><p>　　n-系數(shù)，依塑料種類而異，此處取0.7；</p><p>　　k-依塑料壁厚而異的系數(shù)，由表2-6得k=0.206×2.5½=0.291；</p><p>　　A-凹模的內(nèi)表面積（約等于塑件的外表面面積）<

91、;/p><p>　　澆口截面尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所得結(jié)果及表2-6點(diǎn)澆口推薦尺寸，澆口先取Φ1.8㎜，在試模時(shí)根據(jù)填充情況再進(jìn)行調(diào)整。</p><p><b>　　澆口位置的確定</b></p><p>　　采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，位置在底部中間處，選在該位置不但模具簡(jiǎn)單，而且去除澆口的后加工操作也非常簡(jiǎn)單，提高了工作效率，也便于模具的機(jī)械加工，易保證澆口

92、加工精度，試模時(shí)澆口尺寸易于修整。</p><p>　　點(diǎn)澆口剪切速率的校核</p><p>　　點(diǎn)澆口最大剪切速率rG=5×104s-1，</p><p><b>　　澆口體積流率qG</b></p><p>　　點(diǎn)澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俣?lt;/p><p>　　rG=5×104s

93、-1代入得qG=∏rR3G/4……………………………（21）</p><p>　　qG=3.14×0.093×5×104s-1㎝3/s</p><p>　　=28.61㎝3/s</p><p>　　式中RG-點(diǎn)澆口半徑（㎝）。</p><p>　　點(diǎn)澆口剪切速率rG=4qG/∏R …………………………………………

94、…………（22） </p><p>　　rG=4×28.61/3.14×0.093=4.9994×104s-1 ＜ 5×104s-1合格。</p><p>　　5.2.5 校核主流道的剪切速率</p><p>　　上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可

95、以校核主流道熔體的剪切速率。</p><p>　　計(jì)算主流道的體積流量</p><p>　　q主=（V主+V分+nV塑）/t………………………………………………（23）</p><p>　　q主=（1.57+0.44+2×28.951）/1.6㎝3/s</p><p>　　=37.445㎝3/s</p><p&g

96、t;　　計(jì)算主流道的剪切速率</p><p>　　R主=3.3q主/∏R3主s-1…………………………………………………（24）</p><p>　　R主=3.3×37.445×103/3.14×（3.125）3s-1=1.29×103s-1</p><p>　　處于5×102～5×103s-1之間，所以，

97、剪切速率合格。</p><p>　　5.2.6 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。</p><p>　　冷料穴一般開設(shè)在主

98、流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。</p><p>　　5.3 溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　排氣是注射模設(shè)計(jì)中不

99、可忽視的一個(gè)問題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃瑫r(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對(duì)注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。</p><p>　　在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料

100、含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣等。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。</p><p>　　5.4

101、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：</p><p>　?。?） 使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；<

102、;/p><p>　　（2） 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；</p><p>　　（3） 推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；</p><p>　?。?） 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；</p><p>　　（5） 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)類型

103、的選擇：</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、套管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和多元件綜合推出機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用推管和推桿聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。</p><p>　　5.4.1脫模力的計(jì)算</p

104、><p><b>　　大型芯脫模力計(jì)算</b></p><p>　　因?yàn)棣?r/t=35.5/2=17.75>10。所以，此處視為薄壁圓筒塑件。</p><p>　　F1=2∏tEsLcosφ（f-tanφ）/（1-μ）k2+0.1A………………………………（25）</p><p>　　F1=[2×3.14&

105、#215;2×1.3×103×0.02×11×cos1°×（0.64-tan1°）/（1-0.33） </p><p>　　×（1+0.64×sin1°×cos1°）]+0.1×3.14×35.52</p><p><b>

106、;　　≈3696.2N</b></p><p><b>　　小型芯脫模力計(jì)算</b></p><p>　　λ=r/t=3/2=1.5<10，此處視為厚壁塑件。</p><p>　　F2=2∏tEsL（f-tanφ）/（1+μ+k1）k2……………………………………（26）</p><p>　　F2=2&

107、#215;3.14×3×1.3×103×0.02×3×（0.64-tan1°）/</p><p>　　（1+0.33+3.06）×1.01</p><p><b>　　≈368.2N</b></p><p>　　式中 E—塑料的拉伸彈性模量（MPa）；</p&

108、gt;<p>　　s—塑料成型的平均收縮率（%）；</p><p>　　t—塑件的壁厚（㎜）；</p><p>　　L—被包型芯長(zhǎng)度（㎜）；</p><p><b>　　μ—塑料的泊松比；</b></p><p>　　φ—脫模斜度（°）；</p><p>　　f—塑料與鋼材

109、之間的摩擦因素；</p><p>　　r—型芯的平均半徑（㎜）；</p><p>　　k1—由r和φ決定的無因次數(shù)；</p><p>　　k2—由f和φ決定的無因次數(shù)。</p><p><b>　　總脫模力</b></p><p>　　F=F1+F2…………………………………………………………（2

110、7）</p><p>　　F=3696.2+368.2N=4064.4N</p><p>　　5.4.2校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力</p><p><b>　　推出面積</b></p><p>　　A1=（D2-d2）∏/4……………………………………………………………（28）</p><p

111、>　　A1 =（962-712）∏/4㎜2</p><p><b>　　=3277.4㎜2</b></p><p>　　A2=10×17+8.52∏/2-17×6/2-32∏/2㎜2………………………………（29）</p><p>　　A2 =218.3㎜2</p><p><b>　

112、　推出應(yīng)力</b></p><p>　　σ=1.2F/A…………………………………………………………………（30）</p><p>　　σ=1.2×4064.4/（3277.4+218.3）MPa</p><p>　　≈1.40MPa<[σ]</p><p>　　查表取許用應(yīng)力[σ]=20MPa，合格。</p

113、><p>　　5.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，用來成形塑件上的外側(cè)凸起、凹槽和孔以及殼體塑件的內(nèi)側(cè)局部凸起、凹槽和不通孔。具有側(cè)抽機(jī)構(gòu)的折射模具，其活動(dòng)零件多、動(dòng)作復(fù)雜。在設(shè)計(jì)中要特別注意其機(jī)構(gòu)的可靠、靈活和高效。側(cè)抽機(jī)構(gòu)類型很多，根據(jù)動(dòng)力來源的不同，一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)三大類型。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選用。</p><

114、;p>　　5.5.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定</p><p>　　該套模具采用機(jī)動(dòng)側(cè)抽機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)方式為斜導(dǎo)柱。</p><p>　　斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)。其斜滑塊通常由楔緊塊鎖緊，根據(jù)楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式及安裝方式不同可獲得不同的楔緊力，并可獲得較大的抽芯距。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，

115、斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)利用斜導(dǎo)柱把動(dòng)模、定模分開時(shí)的開模力傳遞給側(cè)型芯，使之產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)，先行脫出塑件，然后再推管和推桿將塑件推出。</p><p>　　5.5.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　抽拔力計(jì)算</b></p><p>　　只計(jì)算抽拔力大的一側(cè)（即全部為長(zhǎng)透氣槽的一側(cè)）</p><p>

116、;　　Fc=10fcαE（Tf-Tj）th……………………………………………………（31）</p><p>　　Fc=10×0.4×12×10-5×1.3×103×（148℃-50℃）×2 ×12</p><p><b>　　=1467.65N</b></p><p&g

117、t;　　dk=d=2r………………………………………………………………………（32）</p><p><b>　　dk=10㎜</b></p><p>　　Ac=2∏rh……………………………………………………………………（33）</p><p>　　Ac=2×3.14×5×12</p><p&