課程設(shè)計(jì)--圓柱齒輪精密注塑模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　塑料模具設(shè)計(jì)與制造</b></p><p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　題目：圓柱齒輪精密注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)生姓名 屆 </p><p>　　學(xué)院（系）材料科學(xué)

2、與工程 專業(yè) 材料成型及控制工程 </p><p>　　日期 2013年12月2日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　塑件的成型工藝性分析…………………………………………

3、…………………1</p><p>　　塑件材料HDPE的使用性能………………………………………………………3</p><p>　　塑件材料HDPE的加工特性………………………………………………………3</p><p>　　塑件的成型工藝參數(shù)確定…………………………………………………………3</p><p>　　第二章 塑件在模具中的位置<

4、;/p><p>　　型腔數(shù)目的確定……………………………………………………………………6</p><p>　　型腔的布置…………………………………………………………………………6</p><p>　　分型面的選擇………………………………………………………………………6</p><p>　　注射機(jī)型號(hào)的確定………………………………………………………

5、…………7</p><p>　　第三章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………11</p><p>　　澆口套的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………11</p><p>　　第四章 成形零件設(shè)計(jì)</p><p>　　成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…

6、……………………………………………………………12</p><p>　　成形零件的工作尺寸計(jì)算…………………………………………………………13</p><p>　　第五章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇</p><p>　　各模板尺寸的確定…………………………………………………………………19</p><p>　　模架各尺寸的校核…………………………

7、………………………………………20</p><p>　　第六章 排氣槽的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………21</p><p>　　第七章 合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)</p><p>　　導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………22</p><p>　　導(dǎo)套設(shè)計(jì)………………………………………………………

8、……………………22</p><p>　　第八章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　推出方式的確定……………………………………………………………………23</p><p>　　脫模力計(jì)算………………………………………………………………………23</p><p>　　第九章 模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p>　　冷卻系

9、統(tǒng)的計(jì)算和設(shè)計(jì)……………………………………………………………25</p><p>　　模具加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………26</p><p>　　第十章 模具各零部件材料的選用</p><p>　　塑料模具零件的主要性能要求…………………………………………………27</p><p>　　塑料模具零件的材料及熱處

10、理選擇……………………………………………27</p><p>　　模具主要零件圖及加工工藝規(guī)程</p><p>　　定模型腔鑲套加工圖……………………………………………………………29</p><p>　　定模板加工圖……………………………………………………………………30</p><p>　　第十二章模具總裝圖及模具的裝配.試模</p

11、><p>　　模具總裝圖………………………………………………………………………31</p><p>　　模具的安裝試?！?2</p><p>　　試模前的準(zhǔn)備……………………………………………………………………32</p><p>　　模具的安裝及調(diào)試………………………………………………………………

12、32</p><p>　　試?！?3</p><p>　　檢驗(yàn)………………………………………………………………………………33</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………34</p><p>　　塑件成型工藝分析與設(shè)計(jì)</p>&

13、lt;p>　　塑件的成型工藝性分析</p><p>　　塑件如圖1.1所示。</p><p><b>　　圖1.1塑件圖</b></p><p><b>　　圖1.2塑件三維圖</b></p><p><b>　　產(chǎn)品名稱：圓柱齒輪</b></p><

14、p><b>　　產(chǎn)品材料：PC</b></p><p><b>　　產(chǎn)品數(shù)量：批量生產(chǎn)</b></p><p>　　塑件尺寸：如圖1.1所示</p><p>　　塑件重量：60.54g</p><p>　　塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，塑件允許最大脫模斜度1°</p>&

15、lt;p>　　塑件材料PC的使用性能</p><p>　　沖擊韌度高，并且有較高的彈性模量和尺寸穩(wěn)定性。無(wú)色透明，著色性好，耐熱性比尼龍，聚甲醛高，抗蠕變和電絕緣性較好，耐蝕性.耐磨性良好，但自潤(rùn)性差，不耐堿.酮.胺.芳香烴，有應(yīng)力開(kāi)裂傾向，高溫易水解，與其他樹(shù)脂相溶性差[1]。</p><p>　　塑件材料PC的加工特性</p><p>　　無(wú)定型塑料，熱穩(wěn)

16、定性好，成形溫度范圍寬，超過(guò)330C才呈現(xiàn)嚴(yán)重分解，分解時(shí)產(chǎn)生無(wú)毒.無(wú)腐蝕性氣體。</p><p>　　吸濕性小，但水敏性強(qiáng)，含水量不得超過(guò)0.2%，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)銀絲.氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象。</p><p>　　流動(dòng)性差，溢邊值為0.06mm左右，流動(dòng)性對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快。</p><p>　　成形收縮率小，如成形條件適當(dāng)，塑件尺寸可控制

17、在一定公差范圍內(nèi)，塑件精度高。</p><p>　　可能發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)嚴(yán)格控制成形條件，而噴嘴應(yīng)加熱，噴嘴宜用敞開(kāi)式延伸噴嘴。</p><p>　　粘度高，但對(duì)剪切作用敏感。澆注系統(tǒng)宜設(shè)冷料穴。進(jìn)料口附近有殘余應(yīng)力，必要時(shí)可采用調(diào)節(jié)時(shí)進(jìn)料口，模溫一般取70C~120C為宜，應(yīng)注意頂出均勻，模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火。</p><p>　　料筒溫度對(duì)控制

18、塑料質(zhì)量是一個(gè)重要因素，料溫低時(shí)會(huì)造成缺料，表面無(wú)光澤，溫度高時(shí)易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色有泡。注射壓力宜高不宜低。</p><p>　　模溫對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，薄壁塑件宜取80C~100C，厚壁塑件宜取80C~120C；模溫低則收縮率.伸長(zhǎng)率.沖擊韌性打，抗彎.抗壓.抗拉強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120C則塑件冷卻變慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)[1]。</p><p>　　塑件的成型工

19、藝參數(shù)確定</p><p>　　查手冊(cè)得到PC塑料的成型工藝參數(shù)[1]：</p><p>　　適用注射機(jī)類型 螺桿式</p><p>　　密度 1.18 ～ 1.20 g/cm3；</p><p>　　收縮率 0.5 ～ 0.8 % ；</p><p>　　預(yù)熱溫度 110 oC ～ 120 oC，

20、預(yù)熱時(shí)間 8 ～ 12 h ；</p><p>　　料筒溫度 后段210 oC～240 oC，中段230 oC～280 oC，前段240 oC～285 oC；</p><p>　　噴嘴溫度 240 oC ～ 250 oC；</p><p>　　模具溫度 90 oC ～ 110 oC； </p><p>　　注射壓力 80 ～ 130

21、 MPa ；</p><p>　　成型時(shí)間 注射時(shí)間20 ～ 90s ，保壓時(shí)間0 ～ 5s ，冷卻時(shí)間20 ～ 90s；</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速 28r·min-1；</p><p>　　后處理方法 紅外線燈或鼓風(fēng)烘箱；</p><p>　　后處理溫度 100 oC ～ 110 oC；</p><

22、p>　　后處理時(shí)間 8 ～ 12 h ；</p><p><b>　　塑件成型工藝卡</b></p><p>　　表1.1塑件成型工藝卡</p><p><b>　　塑件在模具中的位置</b></p><p><b>　　型腔數(shù)目的確定</b></p>&

23、lt;p>　　該塑件為精密儀表儀器中的齒輪，屬于中型塑件，要求尺寸精度高，表面質(zhì)量要求高，不允許產(chǎn)生超差的變形，故定為一模一腔的模具形式，這樣雖然生產(chǎn)效率低，但塑件質(zhì)量保證，且制造加工方便。</p><p><b>　　型腔的布置</b></p><p>　　由于采取一模一腔的模具形式，所以型腔毫無(wú)疑問(wèn)被擺在模具正中位置，如下圖2.1所示</p>

24、<p><b>　　圖2.1型腔布置</b></p><p><b>　　分型面的選擇</b></p><p>　　依據(jù)分型面的選擇原則，分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，且分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的留模及脫模。該塑料齒輪的齒形有外觀要求，而且孔有同軸度的要求，故該塑件的分型面應(yīng)選如下圖2.2所示A-A位置，這樣分型后，塑件會(huì)包緊型芯

25、兒留在動(dòng)模一側(cè)，且塑件外表面光滑，且容易脫模。</p><p><b>　　圖2.2分型面</b></p><p><b>　　注射機(jī)型號(hào)的確定</b></p><p>　　2.4.1 注射量的計(jì)算</p><p>　　通過(guò)UG對(duì)優(yōu)化后制件進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　計(jì)

26、算結(jié)果：塑件的密度</p><p><b>　　塑件的體積</b></p><p>　　塑件的質(zhì)量 （2.1）</p><p>　　此時(shí)流道凝料的體積未知，可按塑件質(zhì)量的0.6倍進(jìn)行估算，所以注射量為</p><p><b>　　（2.2）</b></p><p>

27、;　　則注射機(jī)的額定注射量 （2.3）</p><p>　　2.4.2 鎖模力的計(jì)算</p><p>　　流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積，在此時(shí)還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： (為每個(gè)塑件在分型面上的投影面積)，用 進(jìn)行估算： </p><p><b>　?。?.4）</b>&

28、lt;/p><p><b>　　（2.5）</b></p><p>　　查塑件所需的平均注射壓力80-130Mpa，而型腔的平均壓力是注射壓力的30%-65%，取50%進(jìn)行計(jì)算，則</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　?。?.7）</b><

29、;/p><p>　　2.4.3 選擇注塑機(jī)</p><p>　　現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展迅速，注射機(jī)種類越來(lái)越多，更適合進(jìn)行精密注射模的注射。考慮到我國(guó)引進(jìn)的注射機(jī)機(jī)型和國(guó)內(nèi)注射機(jī)廠的新機(jī)型日益增多，掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)必須的技術(shù)要求。因此參照《簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》注射機(jī)性能及規(guī)格并在考慮注射機(jī)滿足注射量、鎖模力、經(jīng)濟(jì)和制件的精度后，選用最大注射量為200g的國(guó)產(chǎn)G54-S-200

30、螺桿式注射成型機(jī)，其有關(guān)參數(shù)如表2.1所示[1]。 </p><p>　　表2.1 注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.4.4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核</p><p><b>　　型腔數(shù)量的校核</b></p><p>　　由注射機(jī)的額定注射量校核模具的型腔數(shù)量：</p><p>&l

31、t;b>　?。?.8）</b></p><p>　　型腔數(shù)目校核合格，式中為Vj注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的體積，Vz為每個(gè)塑件的體積，Vg為注射機(jī)的額定注射量。</p><p>　　2、 注射壓力的校核 </p><p><b>　　（2.9）</b></p><p>　　注射壓力校核合格，式中K＇為注射壓

32、力安全系數(shù)，一般為1.25－1.4。</p><p><b>　　3、 鎖模力的校核</b></p><p>　?。?.10） </p><p>　　鎖模力校核合格，式中K 為鎖模力安全系數(shù)，一般取1.1—1.2，其它尺寸的校核只有待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。</p>

33、<p>　　澆注系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)一般分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道兩大系統(tǒng)。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、反料槽或冷料穴組成；無(wú)流道澆注系統(tǒng)適利用加熱或絕熱方法，使從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止這一段澆道中的溶料，在生產(chǎn)期間始終保持熔融狀態(tài)，從而開(kāi)模時(shí)只需取出塑件，不必清理澆道凝料。目前精密注塑模具中，無(wú)流道模具以熱流道模具應(yīng)用最廣，熱流道模具有點(diǎn)很多，比較適合精密注塑制件

34、成型。</p><p>　　但熱流道價(jià)格昂貴，增加模具制造成本，并且通過(guò)對(duì)該制件的分析，使用普通澆注系統(tǒng)就能滿足生產(chǎn)需要，保證塑件質(zhì)量，因此本設(shè)計(jì)使用普通澆注系統(tǒng)即可。</p><p><b>　　3.1澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　塑件采用爪形澆口成型，澆口厚度取為2mm。因?yàn)樵撍芗型浊彝亩纫蟾?，選擇爪形澆口成型，多處進(jìn)料，

35、塑心其定位作用，防止彎曲，同心度好，去除流道方便，但容易產(chǎn)生熔接痕,該澆口如圖3.1所示。</p><p><b>　　圖3.1澆口</b></p><p><b>　　3.2澆口套的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主流道的長(zhǎng)度： </b></p><p><b

36、>　　主流道小端直徑：</b></p><p><b>　　主流道大端直徑：</b></p><p><b>　　主流道球面半徑：</b></p><p><b>　　球面的配合高度：</b></p><p>　　爪形澆口套的設(shè)計(jì)如圖3.2所示。</p&

37、gt;<p><b>　　圖3.2爪形澆口套</b></p><p><b>　　成型零件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)要求可知，齒形和配合內(nèi)孔精度為MT3級(jí)，其余精度為MT5級(jí)。查模塑件尺寸公差表可得該齒輪尺寸如圖4.1所

38、示。</p><p><b>　　圖4.1塑件圖</b></p><p><b>　　4.1.1 型腔</b></p><p>　　從塑件圖中可以看出，成形塑件的型腔部分為帶臺(tái)階的圓柱體，所以在這里采用整體嵌入式型腔和局部鑲嵌式型腔的組合，這樣加工和安裝容易；熱處理變形??；便于型腔損壞時(shí)的更換和維修。</p>

39、<p><b>　　4.1.2 型芯</b></p><p>　　由于該塑件的內(nèi)形比較簡(jiǎn)單，故直接采用整體式型芯，這樣的型芯結(jié)構(gòu)牢固；成型塑件的質(zhì)量好。但模具的加工量大，耗材多，熱處理變形大。</p><p>　　4.2 成形零件的工作尺寸計(jì)算</p><p>　　4.2.1 型芯的工作尺寸計(jì)算</p><p&g

40、t;<b>　　型腔的工作尺寸計(jì)算</b></p><p>　　模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件選擇</p><p>　　5.1 各模板尺寸的確定</p><p>　　A板尺寸。A板是定模型腔板，考慮到需要在模板上開(kāi)設(shè)冷卻水道，故A板厚度取40mm。</p><p>　　B板尺寸。B板是動(dòng)模型芯板，塑件高度為22mm，由于還有齒形型腔

41、嵌套和動(dòng)模型腔嵌套，故板厚取63mm。</p><p>　　C板尺寸。墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5-10）mm=[22+18+18+(5-10)]mm=63-68mm,初步選定C為63mm。</p><p>　　經(jīng)上述尺寸的計(jì)算，模架尺寸已確定為模架序號(hào)為3號(hào)，板面為160mmX200mm,模架結(jié)構(gòu)形式為A1型的派生模架。其外形尺寸：寬X長(zhǎng)X高=160mmX200mmX3

42、21mm,如圖5.1所示。</p><p><b>　　圖5.1模架</b></p><p>　　5.2 模架各尺寸的校核</p><p>　　5.2.1 型邊緣距離的校核</p><p><b>　　校核合格。</b></p><p>　　為模腔材料45#的許用應(yīng)力，查45

43、#的許用應(yīng)力為600MPa，為型腔的平均壓力40Mpa。</p><p>　　5.2.2 腔底板厚度的校核</p><p><b>　　，校核合格。</b></p><p>　　5.2.3 模具閉合高度的校核</p><p>　　計(jì)算模具的閉合高度為：</p><p>　　查G54-S-200得，

44、即模具滿足的安裝要求。</p><p>　　5.2.4 模具的外形的校核</p><p>　　本模具的外形的尺寸為：，查G54-S-200注射機(jī)的模板的最大安裝尺寸為，故能滿足模的安裝要求。</p><p>　　5.2.5開(kāi)模行程的校核</p><p>　　模具的行程為，查G54-S-200的最大開(kāi)模行程為260mm>39mm,即能滿足

45、注射機(jī)的開(kāi)模要求,，校核合格。</p><p><b>　　排氣槽的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在塑料填充的過(guò)程中，模架型腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料中吸附的水分在受熱后蒸發(fā)為水蒸氣，以及塑料受熱局部分解，放出某些低分子揮發(fā)性氣體等。此外，有些塑料在凝固過(guò)程中，由于體積收縮也會(huì)放出氣體，這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出型腔，將會(huì)影響塑件的成型以及脫模后的質(zhì)

46、量。</p><p>　　在許多情況下，可利用模具的分型面間的間隙自然排氣。例如，小型制品的排氣槽不大，如果排氣點(diǎn)正好在分型面上，就可利用分型面間的微小間隙排氣，而不必再專門開(kāi)設(shè)排氣槽。但若制品在成形時(shí)產(chǎn)生的氣體較多，型腔最后充滿的部分不在分型面上，或者制品上具有局部薄壁，就要考慮開(kāi)設(shè)排氣槽。</p><p>　　此塑件為中型塑件，由于該模具為鑲拼結(jié)構(gòu)，含有多個(gè)鑲件，故可以利用鑲件與鑲件之

47、間的間隙、鑲件與模板之間的間隙進(jìn)行排氣，這樣不但有利于氣體排出，還可以改善原有的加工難度和便于維修。</p><p><b>　　合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　7.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合采用H7/h6,導(dǎo)套與安裝孔之間的配合采用H7/k6，導(dǎo)柱的尺寸計(jì)算如圖7.1所示。</

48、p><p><b>　　圖7.1導(dǎo)柱</b></p><p><b>　　7.2 導(dǎo)套設(shè)計(jì)</b></p><p>　　導(dǎo)套的尺寸計(jì)算如圖7.2所示。</p><p><b>　　圖7.2導(dǎo)套</b></p><p><b>　　脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)<

49、;/b></p><p>　　8.1 推出方式的確定</p><p>　　由于本塑件對(duì)于精度要求比較高，故采用雙推管的推出方式。這種推出脫模機(jī)構(gòu)適用于環(huán)形帶孔的塑件，特點(diǎn)是推管的整個(gè)周邊與塑件接觸，故塑件受力均勻，推出時(shí)平衡可靠，制品不容易變形，也不會(huì)在塑件上留下明顯的接觸痕跡，此外還有利于提高內(nèi)外表面的同軸度。</p><p><b>　　8.2脫

50、模力的計(jì)算</b></p><p>　　8.2.1 圓環(huán)大型芯脫模力</p><p>　　因?yàn)?，所以，此處視為厚壁圓筒塑件，根據(jù)脫模力計(jì)算公式得</p><p>　　8.2.2 成型塑件內(nèi)部圓柱型芯的脫模力</p><p>　　因?yàn)?，所以，此處視為厚壁圓筒塑件，同時(shí)，由于該塑件的內(nèi)孔是通孔，所以，脫模時(shí)不存在真空壓力，根據(jù)脫模力計(jì)

51、算公式得</p><p>　　式中 ——塑料的彈性模量，MPa；</p><p>　　——塑料的平均成形收縮率，同上；</p><p>　　——塑料的泊松比，同上；</p><p>　　——制品與鋼材表面之間的靜摩擦因數(shù)，同上；</p><p>　　——型芯的脫模斜度；</p><p>　　—

52、—型芯脫模方向高度，mm</p><p>　　——脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算公式為</p><p>　　——厚壁制品的計(jì)算系數(shù)，其計(jì)算為</p><p><b>　　——比例系數(shù)， ；</b></p><p>　　——型芯的平均半徑，mm；</p><p>　　——制品厚度，mm；</p>

53、;<p>　　——塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積，mm2，當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)項(xiàng)視為零；</p><p><b>　　模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)</b></p><p>　　冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量等于冷卻水所帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算。</

54、p><p>　　9.1 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　9.1.1冷卻介質(zhì)</b></p><p>　　PC屬中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為280 oC和90 oC ～ 110 oC。所以，模具溫度初步選定為100 oC。</p><p>　　9.1.2冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算[5]</p>

55、<p>　　單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量</p><p>　?。?）塑料制品的體積</p><p>　?。?）塑料制品的質(zhì)量</p><p>　　單位時(shí)間塑料熔體的注射次數(shù)</p><p>　　塑件壁厚為4mm,查表的。取注射時(shí)間，脫模時(shí)間，則注射周期：。由此得每小時(shí)注射次數(shù)：</p><p>　　

56、單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量</p><p>　　確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量</p><p>　　查表直接可知PC的單位熱流量的值為。</p><p>　　計(jì)算冷卻水的體積流量</p><p>　　設(shè)冷卻水道入口的水溫為,出水口的溫度為，取水的密度，水的比熱容,則根據(jù)公式可得</p><p>　　

57、確定冷卻水路的直徑d</p><p>　　當(dāng)時(shí)，查表可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑。</p><p>　　冷卻水在管內(nèi)的速度v</p><p>　　求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h</p><p>　　因?yàn)槠骄疁貫?查表可得，則有</p><p>　　7.計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A</

58、p><p>　　8.計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度L</p><p>　　9.冷卻水路的根數(shù)X</p><p>　　設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為，則冷卻水路的根數(shù)為</p><p>　　有上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水道可以滿足模具冷卻系統(tǒng)的要求。但是，在計(jì)算過(guò)程中忽略了很多其它因素，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中我采用了兩根冷卻水道，以滿足實(shí)際生產(chǎn)中的冷卻要求。</

59、p><p>　　9.2 模具加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于PC的成型溫度在240 oC ～ 310 oC之間，對(duì)模具溫度的要求較高，所以模具必須設(shè)置加熱裝置。在這里根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)而采用的是電熱套加熱裝置。</p><p>　　模具各零部件材料的選用</p><p>　　10.1塑料模具零件的主要性能要求</p><p&

60、gt;　　10.1.1成形零件的主要性能要求</p><p>　　塑料模具的成形零件時(shí)直接成型制品內(nèi)外表面的組成零件，包括型腔、型芯、成型鑲件、成型頂桿等。由于這些零件直接與塑料接觸，因此要求具有一定的強(qiáng)度、表面耐磨性好、熱處理性能好、淬火變形小、對(duì)帶腐蝕性添加劑塑料成型的模具，還應(yīng)具有抗蝕能力好。</p><p>　　10.1.2導(dǎo)向零件的主要性能要求</p><p&

61、gt;　　導(dǎo)向零件包括導(dǎo)向柱、導(dǎo)向套、限位導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)柱及導(dǎo)套、銷釘?shù)?。這類零件在使用中起導(dǎo)向作用。開(kāi)合模具時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，成型過(guò)程中要承受一定的壓力，或偏載負(fù)荷。因此要求表面耐磨性好，芯部具有一定的韌性。</p><p>　　10.1.3澆注系統(tǒng)零件</p><p>　　包括澆口套、拉料桿、分流錐等。這類零件的工作條件與成形零件相近，要求具有良好的耐磨表面、耐蝕性和熱硬性。</p>

62、;<p>　　10.1.4頂出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)零件</p><p>　　這類零件要求表面耐磨性好，并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　10.1.5模體零件</p><p>　　包括各種模板、頂出板、固定板、模架墊板等。這些零件是成型制品中主要承力零件，因此要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　10.2塑料模具零件的

63、材料及熱處理選擇</p><p>　　10.2.1成型零件</p><p>　　定模型腔鑲套：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p><p>　　型芯：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p><p>　　動(dòng)模鑲套：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p>

64、<p>　　齒形型腔鑲套：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p><p>　　動(dòng)模型腔鑲套：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p><p>　　10.2.2模板零件 </p><p>　　動(dòng)、定模板：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為調(diào)質(zhì)，230～270HRC。</p><p>　

65、　動(dòng)、定模底板：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為調(diào)質(zhì)，230～270HRC。</p><p>　　推板：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為調(diào)質(zhì)，230～270HRC。</p><p>　　澆口套:選擇牌號(hào)為T8A鋼，熱處理方法為淬火，50～55HRC。</p><p>　　10.2.3導(dǎo)向零件</p><p>　　導(dǎo)柱：選擇牌號(hào)為20#鋼，熱處

66、理方法為滲碳、淬火，56～60HRC。</p><p>　　導(dǎo)套：選擇牌號(hào)為T8A鋼，熱處理方法為淬火，50～55HRC。</p><p>　　推板導(dǎo)柱、導(dǎo)套：選擇牌號(hào)為T8A鋼，熱處理方法為淬火，50～55HRC。</p><p>　　10.2.4頂出機(jī)構(gòu)零件</p><p>　　推桿：選擇牌號(hào)為T10A鋼，熱處理方法為淬火，50～55HR

67、C。</p><p>　　推桿固定板：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p><p>　　10.2.5定位零件</p><p>　　定位螺釘：選擇牌號(hào)為45#鋼，熱處理方法為淬火，43～48HRC。</p><p>　　定位圈：選擇牌號(hào)為45#鋼。</p><p>　　模具主要零件圖及加工工藝

68、規(guī)程</p><p>　　11.1定模型腔鑲套零件圖</p><p>　　定模型腔鑲套尺寸如圖11.1所示。</p><p><b>　　圖11.1型腔尺寸</b></p><p>　　定模型腔鑲套的加工工藝</p><p>　　備料：選用直徑為120mm，高為60mm的45#鋼圓柱坯料。<

69、/p><p>　　車：車外圓、肩臺(tái)、圓弧面、端面、圓錐面</p><p><b>　　線切割：切內(nèi)孔</b></p><p>　　鉗：按圖樣要求鉆通孔</p><p><b>　　銑：銑平面、端面</b></p><p>　　熱處理：淬火，硬度達(dá)到43-48HRC</p&g

70、t;<p><b>　　鉗：研光各孔至要求</b></p><p>　　磨：磨端面、圓弧面、圓錐面至要求</p><p><b>　　檢驗(yàn)</b></p><p>　　11.2 定模板零件圖</p><p>　　定模板尺寸如圖11.2所示</p><p>　　圖

71、11.2定模板尺寸</p><p><b>　　定模板的加工工藝</b></p><p><b>　　備料：45#鋼錠</b></p><p>　　鍛：鍛成170mm X 170mm X 50mm</p><p><b>　　熱處理：退火</b></p><

72、p><b>　　線切割：切內(nèi)孔</b></p><p><b>　　銑：銑平面、臺(tái)階孔</b></p><p>　　鉗：鉆螺紋孔和通孔達(dá)到圖樣要求</p><p>　　熱處理：淬火回火硬度至230-270HRC</p><p><b>　　磨：磨平面至要求</b><

73、/p><p><b>　　檢驗(yàn)</b></p><p>　　模具總裝圖及模具的裝配、試模</p><p><b>　　12.1模具總裝圖</b></p><p>　　模具裝配如圖12.1所示</p><p>　　圖12.1 模具總裝圖</p><p>　　

74、1—?jiǎng)幽９潭ò?2—支撐柱導(dǎo)套 3—小支撐柱 4—第一組推板 5—推桿兼復(fù)位桿 6—支撐板 7—橫向進(jìn)水管 8—水嘴 9—鑲件固定板 10—?jiǎng)幽ｈ偺?11—定位桿 12—第二組推板 13—推管 14—型芯 15—長(zhǎng)推管 16—橫向進(jìn)水管 17—齒形行腔鑲套 18—?jiǎng)幽Ｐ颓昏偺?19—?jiǎng)幽０?20—定模板 21—?jiǎng)幽Ｐ颓昏偺?22—定模底板 23—爪形澆口套 24—定位圈 25—固定螺栓 26—定模底板 27—推桿

75、28—固定螺栓 29—型芯固定板</p><p><b>　　模具工作過(guò)程：</b></p><p>　　閉模時(shí)，鑲件17、18被定位柱兼支撐柱11固定住，避免了鑲件的移動(dòng)。</p><p>　　開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模19與定模20分離，然后第一組推板4同時(shí)推動(dòng)長(zhǎng)推管15與第二組推板12，而第二組推板則推動(dòng)推管13，使雙推管同時(shí)推動(dòng)制件并將其頂出。<

76、;/p><p>　　12.2 模具的安裝試模</p><p>　　試模是模具制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，試模中的修改.補(bǔ)充和調(diào)整是對(duì)于模具設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。</p><p>　　12.3 試模前的準(zhǔn)備</p><p>　　試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與.于注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸.推出形式.開(kāi)模距.模具工作要求等要符合所選設(shè)備的技術(shù)

77、條件。檢查模具各滑動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無(wú)卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒?dòng)要靈活.可靠，起止位置的定位要正確。各鑲嵌件.緊固件要牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭.閥門.附件.備件要齊全。對(duì)于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路.水路.電路.機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位.各操縱件和顯示信號(hào)要檢查.調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p>　　12.4 模具的安裝及調(diào)試</p><p>　　模具的安裝是指將模具從制造

78、地點(diǎn)運(yùn)至注射機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過(guò)程。</p><p>　　模具安裝在注射機(jī)上要注意以下方面：</p><p>　　模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求。</p><p>　　模具中有側(cè)向滑動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?lt;/p><p>　　當(dāng)模具長(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長(zhǎng)的邊與水平方向平行。</p>

79、;<p>　　模具帶有液壓油路接頭.氣路接頭.熱流道元件接線板時(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。</p><p>　　模具安裝于注射機(jī)上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗(yàn)?zāi)＞呱细鬟\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可靠.靈活，定位裝置是否能夠有效作用，要注意以下方面：</p><p>　　合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。</p><p>　　活動(dòng)型芯.

80、推出及導(dǎo)向部位運(yùn)動(dòng)及滑動(dòng)要平穩(wěn).無(wú)干涉現(xiàn)象，定位要正確.可靠。</p><p>　　開(kāi)模時(shí)，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。</p><p>　　冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。</p><p><b>　　12.5 試模</b></p><p>　　模具安裝調(diào)整后即可以進(jìn)行試模。</p>

81、<p>　　加入原料 原料的品種.規(guī)格.牌號(hào)應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣中的要求，成型性能應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。原料一般要預(yù)先進(jìn)行干燥。</p><p>　　調(diào)整設(shè)備 按照工藝條件要求調(diào)整注射壓力.注射速度.注射量.成型時(shí)間.成型溫度等工藝參數(shù)。</p><p>　　試模 采用手動(dòng)操作，試模注射出樣件。</p><p><b>　　12.6 檢驗(yàn)<

82、;/b></p><p>　　通過(guò)試?？梢詸z驗(yàn)出模具結(jié)構(gòu)是否合理；所提供的樣件是否符合用戶的要求；模具能否完成批量生產(chǎn)。針對(duì)試模中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)模具進(jìn)行修改.調(diào)整.再試模，使模具和生產(chǎn)出的樣件滿足客戶的要求，即可交付生產(chǎn)使用[1]。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計(jì)與制造. 北京：機(jī)械

83、工業(yè)出版社，2004</p><p>　　齊衛(wèi)東.簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：北京理工大學(xué)出版社，2008</p><p>　　齊衛(wèi)東.注塑模具圖集. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2007</p><p>　　張維和.注塑模具設(shè)計(jì)使用教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版，2007</p><p>　　申開(kāi)智.塑料成型模具.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2008