塑料模具課程設(shè)計(jì)---投影儀外殼模具設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目：投影儀外殼模具設(shè)計(jì)</p><p>　　塑料成型模具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　一 課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　在學(xué)習(xí)塑料成型模具課程后，為了將所學(xué)的理論應(yīng)用于實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用三維CAD設(shè)計(jì)塑料模具的能力。最后達(dá)到深刻理解塑料成型模具設(shè)計(jì)原理和模具各系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，使學(xué)生對(duì)塑料模

2、具的認(rèn)識(shí)上升一個(gè)臺(tái)階。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的方法，并能推而廣之用于其它領(lǐng)域。如利用Pro/E Wildfire 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　二 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、任務(wù)和要求</p><p>　　運(yùn)用Pro/E Wildfire 軟件創(chuàng)建零件模型，然后再行設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具。</p&

3、gt;<p>　　1. 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　(1)零件模型的創(chuàng)建；</p><p>　　(2)確定型腔數(shù)目及排列方式；</p><p>　　(3)模具結(jié)構(gòu)形式的確定；</p><p>　　(4)模具參照模型的調(diào)入；</p><p><b>　　(5)設(shè)置收縮率；</b>

4、;</p><p>　　(6)創(chuàng)建毛坯工件；</p><p>　　(7)分型面位置確定和創(chuàng)建；</p><p>　　(8)分割模具體積塊；</p><p>　　(9)抽取模具元件；</p><p>　　(10)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　(11)鑄模；</b&g

5、t;</p><p><b>　　(12)開(kāi)模。</b></p><p><b>　　2. 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　(1)運(yùn)用Pro/E Wildfire 三維軟件完成相應(yīng)零件及三維模具的設(shè)計(jì)；</p><p>　　(2)打印A4圖紙七張（三維圖：塑料零件圖、分型面、凹模、凸模和開(kāi)模圖

6、紙各一張。二維工程圖：塑料零件圖、凹模、凸模各一張）；</p><p>　　(3)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份，將相應(yīng)的三維設(shè)計(jì)圖粘貼到相應(yīng)位置，字?jǐn)?shù)2000～4000字，并打印設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</p><p>　　3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書格式</p><p><b>　　一、封面； </b></p><p><b>　　二、目錄；

7、 </b></p><p>　　三、正文：1、設(shè)計(jì)任務(wù)；2、零件模型的創(chuàng)建；3、塑料分析；4、模具結(jié)構(gòu)：(1)確定型腔數(shù)目及排列方式；(2)模具結(jié)構(gòu)形式的確定；(3)調(diào)入模具參數(shù)模型；(4)設(shè)置收縮率；(5)設(shè)置毛坯工件；(6)分型面位置確定和創(chuàng)建；(7)分割模具體積塊；(8)抽取模具元件；(9)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；(10)鑄模；(11)開(kāi)模。</p><p>　　說(shuō)明：正文當(dāng)中涉

8、及到的設(shè)計(jì)步驟應(yīng)先用文字說(shuō)明，然后用抓圖軟件抓下實(shí)時(shí)軟件畫面，貼到word文檔中去,具體樣式如教材中的實(shí)例。</p><p><b>　　四、總結(jié)；</b></p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)。</b></p><p><b>　　三 設(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p>

9、　　設(shè)計(jì)時(shí)間為第十八周，共20個(gè)學(xué)時(shí)，具體時(shí)間安排如下：</p><p>　　星期一 至 星期五：8：00---20：00</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說(shuō)明 </p><p>　　第 二 部分

10、 塑件分析 </p><p>　　第 三 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 </p><p>　　第 四 部分 型腔的數(shù)目決定及排布 </p><p

11、>　　第 五 部分 分型面的選擇 </p><p>　　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　第 七 部分 成型零件的工作尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)形式 </p><

12、p>　　第 八 部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)置 </p><p>　　第 九 部分 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　第 十 部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)置 </p><p>　　第十一部分 模具的動(dòng)作過(guò)程

13、 </p><p>　　第十二部分 設(shè)計(jì)小結(jié) </p><p>　　第十三部分 參考資料 </p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說(shuō)明</p><p>

14、;　　肥皂盒是日常用品，幾乎家家戶戶都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各樣，豐富多彩，有很特別的設(shè)計(jì)以贏得消費(fèi)者的喜愛(ài)。此次設(shè)計(jì)的是肥皂盒底座，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但考慮的是其實(shí)用性。為了防止香皂遇水軟化，將底座設(shè)計(jì)成了中間凸起的曲面，并在底座水平放置面處開(kāi)了漏水孔。為了防止使用香皂后手滑，特別將肥皂盒側(cè)面設(shè)計(jì)成了內(nèi)凹的曲面。此次產(chǎn)品是在UG 6.0的輔助下完成的。</p><p><b>　　產(chǎn)品圖如下：&l

15、t;/b></p><p><b>　　圖一 零件實(shí)體圖</b></p><p>　　第 二 部分 塑件的分析</p><p>　　PVC塑料 化學(xué)名稱：聚氯乙烯比重:1.38克/立方厘米 成型收縮率:0.6-1.5% </p><p>　　產(chǎn)品需要預(yù)熱到70~90度，預(yù)熱時(shí)間為4~6小時(shí)成型溫度：23

16、0~330℃ 成型時(shí)間為40~130秒 成型特性： 1.無(wú)定形料,吸濕性小,但為了提高流動(dòng)性，防止發(fā)生氣泡則宜先干燥。 2、流動(dòng)性差，極易分解，特別在高溫下與鋼、銅金屬接觸更易分解，分解溫度為200°C.分解時(shí)有腐蝕及刺激性氣體</p><p>　　3、成型溫度范圍小，必須嚴(yán)格控制料溫</p><p>　　4、用螺桿式注射機(jī)及直通噴嘴，孔徑易大，以防死角滯料，

17、滯料必須及時(shí)處理清除</p><p>　　5、模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，澆口截面宜大，不得有死角滯料，模具應(yīng)冷卻，其表面應(yīng)鍍鉻</p><p>　　第 三 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。</p>

18、<p>　　從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)“注射機(jī)使用說(shuō)明書”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范，。因?yàn)榧词雇灰?guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p><p><b>　　1、注射機(jī)的選用</b></p><p>　　選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際需要的注射量初選某一公稱注射

19、量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。</p><p>　　以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于某注射機(jī)的公稱注射量，即：</p><p>　　式子中，—實(shí)際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積（）。 </p><p>　　由UG分析/

20、體測(cè)量，可得塑料盒的體積為19.60cm3，考慮到設(shè)計(jì)為2腔，加上澆注系統(tǒng)的冷凝料，查閱塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)的國(guó)產(chǎn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)范及特性，可以選擇XS—ZY—60.其最大理論注射容量為60cm3，注射壓力為122MPa，鎖模力為500KN，最大注射面積為130cm2.模具高度在200~300mm，最大開(kāi)模行程180mm。噴嘴圓弧半徑為12mm，噴嘴孔直徑為4mm。</p><p><b>　　2、注射壓力的校核

21、</b></p><p>　　該項(xiàng)工作是校核所選注射機(jī)的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時(shí)需要的注射壓力P0，其值一般為70～150MPa，通常要求P> P0。我們這里選70MPa。</p><p><b>　　3、鎖模力的校核</b></p><p>　　鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填模

22、腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，即：</p><p>　　F鎖 F脹 = A 分 × P型</p><p>　　F鎖—注射機(jī)的額定鎖模力（N）； </p><p>　　P分—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。我們這里選P型=30MPa

23、。</p><p>　　A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2）</p><p>　　由UG分析/面測(cè)量，可得投影面積為70cm2，澆注系統(tǒng)的投影面積不超過(guò)10cm2</p><p>　　∴ F鎖 F脹 = A 分 × P型</p><p>　　= 80×200×30=4.8×1

24、05（N）</p><p>　　而鎖模力為500KN，大于480KN，符合要求。</p><p>　　4、開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核</p><p>　　開(kāi)模行程是指從模具中取出塑料所需要的最小開(kāi)合距離，用H表示，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程S。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開(kāi)模行程可按以下兩種情況進(jìn)行校核：一種是開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)；二種是開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)

25、。我們這里選用的是開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，且是單分型面注射模具。</p><p>　　1、當(dāng)開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)</p><p>　　這種情況主要是指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓-機(jī)械聯(lián)合作用的注射機(jī)，其模板行程是由連桿機(jī)構(gòu)的做大沖程決定的，而與模厚度是無(wú)關(guān)的。此情況又兩種類型：</p><p>　?、?對(duì)單分型面注射模，所需開(kāi)模行程H為：</p><p&

26、gt;　　S H = H1 + H2 + （5～10） mm</p><p>　　式中，H1—塑件推出距離（也可以作為凸模高度） （mm）；</p><p>　　H2—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑高度 （mm）；</p><p>　　S —注射機(jī)移動(dòng)板最大行程 （mm）；</p><p>　　H —所需要開(kāi)模行程 （mm）。</p&g

27、t;<p>　　而我們這里通過(guò)資料可得出（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖六）： </p><p>　　H = 15 + 95 + 8 = 118（mm）。</p><p>　　⑵ 對(duì)雙分型面注射模，所需開(kāi)模行程為：</p><p>　　S機(jī) H = H1 + H2 + a +（5～10） mm</p><p>　　式中，a—中間板與定模的分開(kāi)距離

28、 （mm）。</p><p><b>　　2、推出機(jī)構(gòu)的校核</b></p><p>　　各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離各不同，設(shè)計(jì)模具時(shí)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)與注射機(jī)相適應(yīng)，具體可查資料。</p><p>　　第 四 部分　　　分型面的選擇</p><p>　　分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面

29、。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜，我們?cè)谶@里選用與合模方向傾斜。</p><p><b>　　1、分型面的形式：</b></p><p>　　分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，我們常見(jiàn)的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。

30、</p><p>　　2、分型面的選擇原則：</p><p>　　a）、便于塑件脫模：</p><p>　?、瘛?在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi) </p><p>　?、?、應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 </p><p>　　Ⅲ、應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位；</p><p>　　b）、考慮和保證塑件的

31、外觀不遭損壞</p><p>　　c）、盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）</p><p>　　d）、有利于排氣 </p><p>　　e）、盡量使模具加工方便</p><p>　　3、我們這里選擇曲線分型面 </p><p><b>　　圖二 分型面</b><

32、;/p><p>　　第 五 部分 型腔數(shù)目的決定及排布</p><p>　　1、型腔數(shù)目的確定：</p><p>　　為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力的匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件體精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有四種：a）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性能確定型腔數(shù)目； b）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； c）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； d）、根

33、據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。我們這里選用a），其計(jì)算過(guò)程如下：</p><p>　　我們?cè)O(shè)型腔數(shù)目為n，制品總件數(shù)為N，每一個(gè)型腔所需的模具費(fèi)用為C1，與型腔無(wú)關(guān)的模具費(fèi)用為C０，每小時(shí)注射制品成型的加工費(fèi)用為y（元／h），成型周期為t（min），則：</p><p><b>　　模具費(fèi)用為（元），</b></p><p>　　注塑成型費(fèi)用為（元）

34、，</p><p>　　總成型加工費(fèi)用為，即</p><p>　　為使總的成型加工費(fèi)用最少，即令＝０，則有 ： </p><p><b>　　所以n＝。</b></p><p>　　對(duì)于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數(shù)目不超過(guò)４個(gè)，塑料件的精度為6級(jí)左右

35、，以及模具制造成本、制造難度和生產(chǎn)效率的綜合考慮，型腔數(shù)目初定為2腔，排布形式為矩形的平衡布局（詳細(xì)的布局參見(jiàn)零件布局圖）。</p><p>　　圖三 型腔布局圖</p><p>　　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、澆注系統(tǒng)的組成</b></p><p>　　所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指

36、從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。而澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類。我們?cè)谶@里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成，如圖四所示： </p><p>　　2、澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　A、主流道設(shè)計(jì)：&

37、lt;/b></p><p>　　主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為：</p><p>　?、?主流道圓錐角α=2o～6o，對(duì)流動(dòng)性差的塑件可取3 o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm。</p><p>　?、浦髁鞯来蠖顺蕡A角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。&l

38、t;/p><p>　?、窃谀＞呓Y(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。</p><p>　?、葘?duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。</p><p>　?、芍髁鞯酪r套一般選用

39、T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。</p><p><b>　　B、冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成接縫；此外，在開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。冷料穴的形式有三種：一種是與推桿匹配

40、的冷料穴；二種是與拉料桿匹配的冷料穴；三種是無(wú)拉料桿的冷料穴。我們這里選用與推出桿匹配的倒錐形冷料穴，其結(jié)構(gòu)如圖五： </p><p><b>　　圖五 冷料穴</b></p><p>　　1 — 定位圈 2 — 冷料穴 </p&

41、gt;<p>　　3 — 推 桿 4 — 動(dòng)模板</p><p><b>　　C、分流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　分流道就是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必定設(shè)計(jì)分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。 </p><p

42、>　?、俜至鞯赖慕孛嫘螤睿和ǔ７至鞯赖臄嗝嫘螤钣袌A形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，提高效率，我們這里就選用圓形分流道，如圖六。因?yàn)閳A形截面 </p><p>　　分流道的效率是分流道中效率最高的，固選它。</p><p>　?、诜至鞯赖某叽纾阂?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差異， 圖六 圓形流道</p><p>

43、;　　所以可以根據(jù)塑料 的品種來(lái)粗略地估計(jì)分流道的直徑，常用塑料的分流道直徑推薦值如下表一。 </p><p>　　但對(duì)于壁厚小于3mm，質(zhì)量在200g以下的塑料，可用此經(jīng)驗(yàn)公式確定其流道直徑：</p><p>　　式中 ， m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道長(zhǎng)度（mm）；D—分流道直徑（mm）。對(duì)

44、于黏度較大的塑料，可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系數(shù)。我們這里取m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸為1.2D，即D`=1.2D=1.2×0.265×√63×=8（ mm）。所以S=Л×8*8/22×1.22=72.4（mm2） </p><p>　?、鄯至鞯赖牟贾茫悍至鞯赖牟贾萌Q于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平

45、衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式的布置方法。</p><p>　?、芊至鞯琅c澆口的連接：分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)及充填。</p><p><b>　　D、澆口的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的

46、質(zhì)量影響很大。 </p><p>　　澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根</p><p>　　據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限，然后在試模過(guò)程中逐步加以修正。 一般澆口的截面積為分流道截面積的3%～9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長(zhǎng)度為0.5～2mm，表面粗糙度Ra不低于0.4μm。</p><p>　　澆口的結(jié)構(gòu)形

47、式很多，按照澆口的形狀可以分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。而我們這里選用的是點(diǎn)澆口。簡(jiǎn)圖如圖七</p><p><b>　　圖七 點(diǎn)澆口</b></p><p>　　澆口的截面一般只取分流道截面積的3％～9％，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm～2mm，現(xiàn)在可算出我們需要的澆口面積S=5％×s=3.9。

48、 </p><p>　　澆口位置的選擇直接影響到制品的質(zhì)量問(wèn)題，所以我們?cè)陂_(kāi)設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、贊部趹?yīng)開(kāi)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。</p><p>　?、跐部趹?yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮。</p><p>　?、蹪部诘奈恢眠x擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。</p>

49、<p>　?、軡部诘奈恢脩?yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。</p><p>　?、輰?duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形。</p><p>　?、逎部趹?yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。</p><p>　　⑦不要在制品承受彎曲載荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。</p><p>　　第 七 部分 成型零件的工作尺

50、寸計(jì)算</p><p>　　一、凹模的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、組合式凹模、拼塊組合式凹模，我們的產(chǎn)品屬于小型制件，從各方面分析我們</p><p>　　可選用組合式凹模——整體嵌入式凹模。</p><p>　　整體嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是將

51、每個(gè)型腔單獨(dú)加工后壓入定模中。這種結(jié)構(gòu)的凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。凹模的外形通常是用帶臺(tái)階的圓柱形，由臺(tái)階定位，以過(guò)渡配合嵌入定模板，然后用定模板座板將其固定。其結(jié)構(gòu)如圖六所示：</p><p><b>　　二、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、凸模的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件

52、，通常可非為整體式和組合式兩種類型。我們根據(jù)凹模的結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模——整體裝配式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成，如下圖所示：</p><p><b>　　圖八 型芯圖</b></p><p>　　2、凹模的形狀 </p><p><b>

53、;　　圖九 型腔圖</b></p><p>　　三、成型零件的工作尺寸計(jì)算</p><p>　　現(xiàn)設(shè)制品的名義尺寸LS是最大尺寸，其公差按規(guī)定為負(fù)值“-Δ”； 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規(guī)定為正值“+δZ”現(xiàn)由公式可得：</p><p>　　式中，“Δ”前的系數(shù)（此處為0.5）可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0.5～0.75之間，ABS

54、的收縮率S為0.005.制品偏差大則取小值，偏差小則取大值。Δ值由塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)《公差數(shù)值表》可查基本尺寸為120mm時(shí)，其Δ值為0.68，基本尺寸為70mm時(shí)，其Δ值為0.52,基本尺寸為15mm時(shí)Δ為0.24.（這里塑料件的精度取5級(jí)）</p><p>　　固可由以上公式算出其尺寸：</p><p><b>　　A、型腔尺寸計(jì)算：</b></p>&

55、lt;p>　　=[120（1+0.005）-0.5*0.68]+0.2*0.68= 120.26+0.14 （mm） </p><p>　　= [70(1+0.005)-0.5*0.52]+0.2*0.52=70.14+0.10mm</p><p>　　=[15(1+0.005)-0.5*0.24]+0.2*0.24</p><p>　　=15.0+0.0

56、4 (mm) </p><p><b>　　B、型芯尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)塑件內(nèi)型腔尺寸為ls，公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，經(jīng)過(guò)與上面凹模徑向尺寸相似推理，可得：</p><p>　　由于我們塑料件的厚度為2mm。因此相應(yīng)的尺寸上減去4mm或者2mm。Δ值的取值分別為。基本尺寸為116mm的為0.68

57、，66mm的為0.52，13mm的為0.24.</p><p>　　=[116(1+0.005)+0.5*0.68]-0.2*0.68 </p><p>　　=116.92-0.14mm</p><p>　　=[66(1+0.005)+0.5*0.52]-0.2*0.52</p><p>　　=66.6-0.10mm</p&

58、gt;<p>　　=[13(1+0.005)+0.5*0.24]-0.2*0.24</p><p>　　=13.185-0.04mm</p><p>　　C、型腔壁厚和底板厚度計(jì)算</p><p>　　在注射成型過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料本身的

59、許用應(yīng)力時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開(kāi)裂。與此同時(shí)，若剛度不足將導(dǎo)致過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其是對(duì)大型塑件。但我們這里的塑件較小，故不需要對(duì)型腔壁厚和底板厚度進(jìn)行計(jì)算，大致得體即可。</p><p>　　第 八 部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)

60、向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，我們這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖十：</p><p>　　我們?cè)谠O(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)的同時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、拧?dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。</p><p&g

61、t;　　⑵、導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯（凸模）端面的高度高出6～8mm（圖十），以免型 圖十 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</p><p>　　芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。 </p><p>　?、恰?dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度。</p><p>　?、取榱耸箤?dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的

62、前端也應(yīng)該倒角。</p><p>　?、?、導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要而決定裝配方式。</p><p>　?、?、一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。</p><p>　　⑺、一般應(yīng)在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　⑻、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)

63、模具大小而決定，可</p><p>　　參考準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。 </p><p>　　第 九 部分 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、何為脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型

64、腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2、脫模機(jī)構(gòu)的分類及選用</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)的分類分多，我們采用的是混合分類中的一種：推桿一次脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)榇藱C(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最為常用的一種，具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、推出效果好等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中比較實(shí)用和直觀。所謂一次脫模就是指在脫模過(guò)程中，推桿就需要一次動(dòng)作，就能完成塑件脫模的機(jī)構(gòu)。它通常包括推桿脫模機(jī)

65、構(gòu)、推管脫模機(jī)構(gòu)、脫模板脫模機(jī)構(gòu)、推塊脫模機(jī)構(gòu)、多元聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　3、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度。</p><p>　?。?）保證塑件不變形、不損壞。</p>

66、<p>　?。?）保證塑件外觀良好。</p><p>　?。?）盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。</p><p>　　4、推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀</p><p>　　因制品的幾何形狀及型腔結(jié)構(gòu)等的不同，所用推桿的截面形狀也不盡相同，常用推桿的截面形狀為圓形。推桿又可分為普通推桿與成型推桿兩種，我們這里選用普通推桿。其結(jié)構(gòu)形

67、式見(jiàn)圖十一。</p><p>　　5、推桿的固定方式（圖十二）</p><p>　　圖十一 推桿 圖十二 推桿固定</p><p>　　第 十 部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p&

68、gt;　　塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們?cè)谀＞呱闲枰O(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。</p><p>　　一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性比較好的塑料，如聚丙烯、

69、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，如我們的塑件，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對(duì)模具進(jìn)行人工冷卻，以</p><p><b>　　2、冷卻時(shí)間的確定</b></p><p>　　在注射過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開(kāi)模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。這一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一

70、定的強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)，這段冷卻時(shí)間一般約占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的80%。因?yàn)槲覀兯枰乃芗容^薄，固用此公式：</p><p>　　式中，a — 塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）；</p><p>　　現(xiàn)我們根據(jù)已知條件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為2mm：</p><p><b>　　

71、∴ </b></p><p><b>　　=4.5s</b></p><p>　　3、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　?、?、盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡</p><p>　　②、冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。</p><p>　?、?、盡可能使

72、冷卻水孔至型腔表面的距離相等。</p><p>　?、?、澆口處加強(qiáng)冷卻。</p><p>　?、?、應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。</p><p>　　⑥、合理選擇冷卻水道的形式。</p><p>　?、?、合理確定冷卻水管接頭位置。</p><p>　?、唷⒗鋮s系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。</p>

73、;<p>　?、?、冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。</p><p>　　4、冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。其基本形式有六種，我們這里選用的是簡(jiǎn)單流道式。</p><p>　　簡(jiǎn)

74、單流道式即通過(guò)在模具上直接打孔，并通過(guò)以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。其結(jié)構(gòu)如圖十三：</p><p>　　圖 十三 冷卻系統(tǒng) </p><p><b>　　5、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算</b></p><p>　　由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)查閱可得，ABS的單位質(zhì)量成型時(shí)放出的熱量為300K

75、J~400KJ/Kg。放出熱量為60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ</p><p>　　其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。</p><p>　　第 十一 部分 模具動(dòng)作過(guò)程</p><p>　　隨著動(dòng)模部分的開(kāi)模，拉料桿5將塑件及冷凝料從型芯板10上拉出，頂桿7將塑料件和冷凝料從型腔板12中頂出。隨著動(dòng)模機(jī)構(gòu)后移，將塑料件完全頂出。