塑料果凍盒課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)塑料果凍盒塑料模設(shè)計(jì)董文言200630330304指導(dǎo)教師陳燕副教授學(xué)院名稱工程學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化_論文提交日期2010年01月論文答辯日期2010年1月目錄1前言111設(shè)計(jì)的目的和意義112模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位113我國塑料模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀214PRO/E軟件的介紹32塑件成型工藝分析421塑件的材料分析422塑件的尺寸精度分析523塑件的表面質(zhì)量分析53成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制531計(jì)算塑件的體積和重量632注射機(jī)的選用及其技術(shù)參數(shù)733成型工藝參數(shù)84模具結(jié)構(gòu)方案的確定841分型面位置確定842型腔數(shù)量的最后確定及型腔的排列形式943澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算9431主流道設(shè)計(jì)9432分流道的設(shè)計(jì)10433澆口的設(shè)計(jì)1144排氣與引氣系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的確定1145冷料穴與拉料桿設(shè)計(jì)1146推出方式的選擇與設(shè)計(jì)1251標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇1552導(dǎo)柱長度確定1653脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算1654推出方式的確定1655模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算17551冷卻介質(zhì)17552冷卻系統(tǒng)計(jì)算176注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核1961注射量的校核1962注射壓力的校核1963合模力的校核1964安裝部分相關(guān)尺寸的校核2065開模行程的校核207PRO/E建模208結(jié)束語21參考文獻(xiàn)附錄模具裝配圖動(dòng)模板1圖動(dòng)模板2圖定模板圖型芯圖塑料零件圖1前言11設(shè)計(jì)的目的和意義模具在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要，社會(huì)上需要大批的模具從業(yè)人員。為了提高模具設(shè)計(jì)的知識(shí)水平，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，增強(qiáng)自身競爭力，本次塑料果凍盒塑料模設(shè)計(jì)將會(huì)以點(diǎn)帶線，以線帶面地將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)貫穿起來，同時(shí)也可以了解到塑料模具設(shè)計(jì)的一般過程，為其它同類設(shè)計(jì)提供借鑒參考。本設(shè)計(jì)是用PRO/E軟件進(jìn)行的塑料模具設(shè)計(jì)，又是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這一抽象概念的一個(gè)具體體現(xiàn)，在此，可以了解到利用PRO/E軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的具體操作步驟。在以往課本上學(xué)到的都是一些單純的理論知識(shí)，如何將其應(yīng)用到實(shí)踐中呢在這里，PRO/E軟件的應(yīng)用貫穿到整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，無論是塑件的分模還是模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，都實(shí)現(xiàn)了理論知識(shí)與實(shí)際操作的有機(jī)結(jié)合，這不僅有利于模具理論水平和軟件的應(yīng)用技能的提高，而且在老師指導(dǎo)下，通過獨(dú)立查找資料，更培養(yǎng)了分析問題、解決問題等綜合能力。12模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。單一個(gè)型號(hào)的汽車所需模具就達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車須要不斷換型，汽車換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。13我國塑料模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，我國塑料模具制造水平已有較大提高，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了很大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到50T以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達(dá)到2M，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)6M/MIN以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)展，高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。隨著現(xiàn)代工業(yè)特別是汽車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)咨分析認(rèn)為，我國模具市場(chǎng)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的,未來的模具市場(chǎng)中,注塑模具的發(fā)展速度將高于其它模具,并且在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國家許多。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。14PRO/E軟件的介紹PRO/E是美國參數(shù)技術(shù)公司推出的一套CAD/CAE/CAM參數(shù)化軟件系統(tǒng)，它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖的輸出、數(shù)控加工編程。經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著版本的更新?lián)Q代，功能也越來越完善，PRO/E目前共有8O多個(gè)模塊，為用戶提供全套解決方案。PRO/E軟件系統(tǒng)提供了豐富而實(shí)用的實(shí)體造型和裝配功能，通過可視化的三維設(shè)計(jì)，保證了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性、高效性。設(shè)計(jì)人員在較短時(shí)間內(nèi)，將設(shè)計(jì)思維在計(jì)算機(jī)中以立體造型的形式轉(zhuǎn)化出來，從而使設(shè)計(jì)人員能將注意力始終集中于創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)活動(dòng)中，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。PRO/E軟件的參數(shù)化設(shè)計(jì)可使CAD系統(tǒng)不僅具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。PRO/E軟件使用單一數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，任何時(shí)候所做的任何修改都會(huì)自動(dòng)調(diào)整到整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，如零件圖中有改動(dòng)其裝配圖也會(huì)自動(dòng)發(fā)生更改，做到了所謂全相關(guān)，這對(duì)設(shè)計(jì)復(fù)雜的裝備尤為重要。在模具設(shè)計(jì)方面，PRO/E軟件也是其中一款在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛的三維軟件，它有專門面向塑料模設(shè)計(jì)模塊，通過利用其方便快捷的標(biāo)準(zhǔn)模架庫外掛（EMX41），模具設(shè)計(jì)中的一些繁瑣工作變得尤為簡單，其智能式的設(shè)計(jì)可對(duì)零件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配，并能隨心所欲地進(jìn)行修改，直到得出滿意的方案。這一強(qiáng)大而完善的功能無疑是模具設(shè)計(jì)的首選軟件。2塑件成型工藝分析21塑件的材料分析本產(chǎn)品采用的材料為ABS塑料化學(xué)名稱丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物英文名稱ACRYLONITRILEBUTADINESTYRENECOPOLYMER比重105克/立方厘米成型收縮率0407成型溫度200240干燥條件80902小時(shí)特點(diǎn)1、綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性好，電性能良好。2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，制成雙色塑料，且可表面鍍鉻，噴漆處理。3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。4、流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。成型特性1、無定型料，流動(dòng)性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù)熱干燥8090度，3小時(shí)。2、宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為270度）。對(duì)精度較高的塑件，模具溫度宜取5060度，對(duì)高光澤、耐熱塑件，模具溫度宜取6080度。3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?、如成型耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)37天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。ABS樹脂是目前產(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)統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯晴，B代表丙烯晴，S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的，外觀程淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代涇中。ABS工程塑料的缺點(diǎn)熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。22塑件的尺寸精度分析影響模塑件尺寸精度的因素十分復(fù)雜，主要有模具制造的精度、模制是由于工藝條件的變化引起稱性收縮率的波動(dòng)，同時(shí)由于磨損等因素會(huì)造成模具尺寸不斷變化，活動(dòng)配合間隙的變化以及模制件脫模斜度都會(huì)影響塑料制件的精度。塑件精度的確應(yīng)該合理，在滿足使用要求前提下應(yīng)盡可能選用低精度等級(jí)。此產(chǎn)品為塑料果凍盒，對(duì)尺寸精度要求不高，取MT5精度等級(jí)即可滿足要求。圖1所示為塑料果凍盒的零件圖，其壁厚為1MM。圖1塑件零件圖23塑件的表面質(zhì)量分析本產(chǎn)品不和其他零件配合，對(duì)尺寸精度和表面質(zhì)量都要求不高。不要出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，因此在成型前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。同時(shí)，在選用成型設(shè)備、編制成型工藝參數(shù)、選擇澆口位置分型面時(shí)都應(yīng)該考慮對(duì)塑件表面質(zhì)量的影響。3成型設(shè)備選擇與模塑工藝參數(shù)的編制圖2是根據(jù)塑件壁厚均勻要求，用PRO/E三維軟件做的一個(gè)塑料果凍盒模型，建模后除了能得到塑料果凍盒體積，分型面面積等參數(shù)外，這個(gè)模型也是PRO/E分模時(shí)的參照模型。圖2塑件的PRO/E模型31塑件的體積和重量通過PRO/E建模后，利用PRO/E的塑件分析可得塑件的體積，如圖3所示可得塑件的體積為V125，通過設(shè)計(jì)手冊(cè)可以查得ABS材料的密度為3CM102116G因此，塑件的質(zhì)量為GV128145G，取135塑件的3C質(zhì)量。32注射機(jī)的選用及其技術(shù)參數(shù)根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果，加上澆注系統(tǒng)的體積，查表，初步選用海天注射機(jī)HTF60W2HB型，該注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格，如表1所示表1HTF60W2HB型注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格型號(hào)HTF60W2HB型螺桿直徑/MM30螺桿長徑比（L/D）21理論注射容量（）3CM88理論注射質(zhì)量PS（G）80注射速率G/S88塑化能力G/S93注射壓力（MPA）177螺桿轉(zhuǎn)速（R/MIN）0290合模力（KN）600移動(dòng)模板行程（MM）270拉桿內(nèi)距（MM）310最大模具厚度HMM330最大模具厚度1MH120頂出行程（MM）70頂出力（KN）22加熱功率（KW）51頂出桿根數(shù)與直徑（MM）140噴嘴球半徑SRMM10噴嘴孔孔徑（MM）2定位孔直徑（MM）10油泵馬達(dá)（KW）1133成型工藝參數(shù)塑件注射成型工藝參數(shù)如下表所示，試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要調(diào)整。要保證塑件質(zhì)量合格及穩(wěn)定所必須的條件是準(zhǔn)確而穩(wěn)定的工藝參數(shù)，在調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)原則上應(yīng)按壓力時(shí)間溫度的順序來調(diào)機(jī)，不應(yīng)該同時(shí)變動(dòng)兩個(gè)或以上參數(shù)，防止工藝條件紊亂造成塑件質(zhì)量不穩(wěn)定。表3ABS塑料的注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格料筒溫度（后段）/180220料筒溫度（中段）/200240料筒溫度（前段）/210250注射壓力/MPA70100噴嘴溫度/C200210模具溫度/5080保壓壓力/MPA6080充模保壓時(shí)間/S1335模內(nèi)冷卻時(shí)間/S20704模具結(jié)構(gòu)方案的確定41分型面位置確定為使產(chǎn)品順利從模具中取出，模具必須分成公母兩部分，此分界面被稱為分型面，有分模及排氣的作用，由于分型面受到塑件幾何形狀、尺寸精度、脫模方法、后處理工序、模具類型、排氣條件、嵌件位置、澆口形式等多種因素的影響，在選擇分型面時(shí)需要注意分型面不能選擇在影響產(chǎn)品外觀的表面（或精度要求高的表面）。分型后塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)模一側(cè)，以便方便取出塑件。分型面選擇應(yīng)有利于成型模具的加工制造。對(duì)于同軸度要求高的產(chǎn)品或容易造成錯(cuò)位部分，要放置在分型面的同一側(cè)。分型面應(yīng)選在塑件截面最大處，盡量取在料流末端，有利于排氣。該塑件形狀簡單，原則上只需一個(gè)分型面就能順利取出塑件，根據(jù)分型面的選擇要求，現(xiàn)選取三角衣架的分型面位置如下圖3中的AA處。這樣有利于排氣，塑件表面的成型質(zhì)量會(huì)較好，也便與模具的加工。圖3分型面位置42型腔數(shù)量的最后確定及型腔的排列形式綜合所選注射機(jī)的各參數(shù)，考慮到模架尺寸也不宜太大以免造成裝模困難，現(xiàn)最終確定型腔數(shù)量為一模一腔。盡可能采用平衡式排列布置，且與澆口開設(shè)部位對(duì)稱，并在滿足剛度的條件下盡可能緊湊以減少模具外形尺寸。同時(shí)這也有利于縮短分流道的長度，這對(duì)塑件的成型是非常有利的。因現(xiàn)確定的型腔數(shù)目是一模一腔。43澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算431主流道設(shè)計(jì)主流道的截面形狀通常采用比表面積（表面積與體積之比）最小的圓形面。在臥式注射機(jī)用模具中，因注流道垂直于分型面，為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角位，其表面粗糙度R為08M。3A主流道長度L通常不能超過60MM,本設(shè)計(jì)取L40MM主流道大端與分流道相接處又過度圓角，以減少料流流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，其圓角半徑取R1MM。由于結(jié)構(gòu)需要，主流道需要穿過兩塊模板，為了防止在模板結(jié)合面處溢料造成主流道凝料脫出困難，采用澆口套。由于主流道要與高溫的塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以模具的主流道通常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套（稱為澆口襯套），以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，澆口套采用T8A材料，熱處理硬度為5055HRC（低于注射機(jī)噴嘴的硬度）。澆口襯套與定模座板的配合按H7/F6間隙配合。為了保證模具安裝在注射機(jī)上后，其主流道與噴嘴對(duì)中，必須憑借定位零件來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于小型模具，可以直接利用澆口襯套的臺(tái)肩作為模具的定位環(huán)，本設(shè)計(jì)采用定位環(huán)與澆口襯套一起設(shè)計(jì)，材料選用T8A鋼制作。澆口襯套與模板裝配后的要求為澆口襯套與模板配合緊密、無縫隙。澆口襯套PRO/E建模圖如下所示圖4澆口襯套3D建模圖432分流道的設(shè)計(jì)分流道介于主流道和澆口之間，起著分流和轉(zhuǎn)向作用。設(shè)計(jì)時(shí)基本原則為在條件允許下，分流道截面面積應(yīng)盡量小，長度盡量短。分流道表面不要求過分光滑，通常。MRA61流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量。（1）分流道的布置形式本設(shè)計(jì)中，根據(jù)型腔的排列形式，只須要一級(jí)分流道就能滿足要求。同時(shí)根據(jù)塑件形狀，澆口要開設(shè)在定模一側(cè)，所以為了加工方便分流道也設(shè)置在定模一側(cè)。（2）分流道的截面形狀為了方便加工和凝料脫模，分流道需設(shè)計(jì)在分型面上并在定模一側(cè)。因分流道很短，熱量散失是次要因素，為了便于加工，現(xiàn)選用加工性能比較好的半圓形流道，表面粗糙度取。MRA61433澆口的設(shè)計(jì)澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、類型及尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。其作用是使塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔。它能很快適時(shí)冷卻，封閉，防止型腔內(nèi)塑料熔體倒流。該塑件外表面質(zhì)量要求較高，為了不影響外觀，現(xiàn)決定選用矩形側(cè)澆口，而且塑件體積小，型腔容易充滿，為避免產(chǎn)生更多熔接痕，澆口數(shù)目宜選一個(gè)，并開設(shè)在分型面上定模一側(cè)。其截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，降低了模具制造成本。從型腔的邊緣進(jìn)料，去除澆口容易，澆口去除后不留明顯痕跡，對(duì)產(chǎn)品外觀影響很小。44排氣與引氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料等成型缺陷，還會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。本設(shè)計(jì)中，塑件簡單，體積很小，所以模具成型空腔中的氣體是很少的，根據(jù)塑件形狀分析，其最后填充部位在分型面上，因此可利用分型面、推桿活動(dòng)間隙、型芯嵌件間隙進(jìn)行排氣，就可保證塑件的質(zhì)量，同時(shí)也有利于減少加工成本和不必要的工時(shí)，提高了工作效率。45冷料穴與拉料桿設(shè)計(jì)冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。其作用是捕足料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量；通過在冷料穴末端設(shè)置拉料桿，主流道冷料穴在開模時(shí)又能起到把主流道的凝料拉出的作用。冷料穴設(shè)置在熔料流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)折處，以便將冷料入穴中存留起來。臥式或立式注射機(jī)用模具冷料穴一般都設(shè)置在主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，冷料穴直徑稍大于主流道大端的直徑，底部常做成曲折的鉤星或下陷的凹槽，使冷料穴兼有開模時(shí)將主流道凝料從主流道拉出時(shí)而附在動(dòng)模一邊的作用。本設(shè)計(jì)使冷料穴直徑取D6MM,深度H5MM。拉料桿是與冷料穴對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)的，故取拉料桿直徑D6MM,材料選用T8A,頭部成鉤形，頭部熱處理淬火5055HRC,鉤形與定模板之間采用H9/F9間隙配合。46推出方式的選擇與設(shè)計(jì)脫模力是指將塑件從型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力。是設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的主要依據(jù)之一。塑件在模具冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小而將型芯抱緊，在塑件脫模時(shí)，必須克服這一包緊力。對(duì)于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時(shí)還要克服大氣壓力。此外，還要克服機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力及塑件與鋼材之間的粘附力。開始脫模的瞬間所要克服的阻力最大，稱為初始脫模力，以后脫模所需的力稱為相續(xù)脫模力，后者要比前者小。所以在計(jì)算脫模力的時(shí)候，總是計(jì)算初始脫模力。影響脫模力大小的因素很多，如型芯成型部分的表面積及其形狀；塑料的收縮率以及對(duì)于型芯的摩擦系數(shù)；塑件的壁厚及同時(shí)包緊型芯的數(shù)量；成型時(shí)的工藝參數(shù)等。根據(jù)這些因素來精確計(jì)算脫模力是相當(dāng)困難的，設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)要全面分析，根據(jù)主要影響因素進(jìn)行粗略計(jì)算。當(dāng)塑件包緊型芯時(shí)，其受力情況如圖5所示。由于型芯一般具有脫模斜度，故在脫模力F的作用下，塑件對(duì)型芯的正壓力降低了FSINA，這時(shí)摩擦阻力為脫圖5型芯受力圖FFFFSINA摩正脫式中F摩擦阻力（N）；摩F摩擦系數(shù)，此設(shè)計(jì)取F06F因塑件收縮產(chǎn)生對(duì)型芯的正壓力（N）；正F脫模力（N）；脫A脫模斜度，取A1根據(jù)受力圖列出力的平衡方程式為0X即0SINCOSAFA正脫摩將上式代人可得AFFCOSIN1T正脫APF正式中P因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（MPA）,一般P812MPA,薄件件取小值，厚壁件取大值，所要產(chǎn)生的塑件比較薄，故取P8MPA；A塑件包緊型芯側(cè)面積。A26778MM2結(jié)合以上所述，將設(shè)計(jì)中塑件參數(shù)代人公式得123484N脫F塑件形狀相對(duì)比較簡單，推桿選用圓截面推桿，本設(shè)計(jì)推桿長度為525MM,材料選用T8A,圓形推桿直徑可根據(jù)公式計(jì)算412NEFLKD脫式中D推桿的直徑（MM）；L推桿得長度（MM）；塑件的脫模力（N）；脫FE彈性模量（MPA）,取E2110；MPA5N推桿數(shù)量；K安全系數(shù)，取K15將參數(shù)代入公式得D301MM取D3MM強(qiáng)度校核，如下公式壓脫NFD4式中推桿材料的許用壓力（MPA）壓根據(jù)材料取160MPA；壓計(jì)算得313MMD所以取D3MM符合要求推桿與模板采用H8/F7間隙配合，其它的采用大間隙配合。推桿工作段淬火處理，硬度為5055HRC，后面固定端硬度為4045HRC即可。因?yàn)椴捎幂^大的間隙配合，為了加工經(jīng)濟(jì)，推桿表面粗糙度值取32UMAR51標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇模具標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高模具設(shè)計(jì)與制作水平、提高模具質(zhì)量、縮短模具制造周期、降低模具成本、節(jié)約材料等均具有重要意義。根據(jù)本零件的尺寸及澆口位置等因素，選用A1模具。表3標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸模架零件尺寸（MM）定模板長度100寬度80圖11模架簡圖高度38動(dòng)模板1長度70寬度80高度1554動(dòng)模板2長度100寬度80高度10墊塊長度30寬度13高度15推板固定板1直徑2389高度3推板長度40寬度40高度70452導(dǎo)柱長度確定根據(jù)導(dǎo)柱工作部分長度至少應(yīng)比型芯端面高出68MM，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。該設(shè)計(jì)中，型芯高度為28MM，為滿足導(dǎo)向要求，導(dǎo)柱總長應(yīng)滿足。M692835L所以，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值，現(xiàn)確定導(dǎo)柱長度為72MM。53脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則塑件滯留于動(dòng)模側(cè)，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度部位。結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)和能獲得良好的塑件外觀。54推出方式的確定推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用推桿推出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)塑件脫模。因?yàn)樵撍芗姆中兔婧唵?，有一定壁厚，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推桿推出的脫模機(jī)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來方便。推桿固定及與模體的配合推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式，此外還有螺釘緊固等形式。本設(shè)計(jì)采用推桿固定板固定，同時(shí)，因?yàn)轫敆U與塑件接觸處均為平面，并無特定的方向，所以推桿無須設(shè)置止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。推桿和模體的配合一般為H8/F8或H9/F9，配合間隙值以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。配合長度一般為直徑的35倍，推桿端面應(yīng)和塑件成型面在同一平面或比塑件成型表面高出005010MM，推桿與推桿固定板的孔之間留有足夠的間隙，其相對(duì)于固定板是浮動(dòng)的，各尺寸關(guān)系的確定如圖13所示。圖13推桿及其配合55模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算551冷卻介質(zhì)ABS屬于中等黏度材料，其成型工藝要求的模溫不太高，為200，模具溫度為C5080。現(xiàn)模具溫度初步選定為50，同時(shí)由于水的比熱容大、傳熱系數(shù)高、成本CC低，所以決定選用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。552冷卻系統(tǒng)計(jì)算1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W塑料制品的體積2296184946071NCMVV塑分主塑料制品的質(zhì)量KGGM59605塑件的壁厚為2MM，查表可以確定其冷卻時(shí)間，通過所選注射機(jī)注射量ST39冷查表確定注射時(shí)間，取脫模時(shí)間。因此，注射周期1S注TS1脫T。S20936）（脫冷注TT由此得每小時(shí)注射的次數(shù)N3600/20次180次。單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量KG/H71/06518MNW2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量SQ查表知ABS的單位熱流量的值的范圍在，故取。SKGJ/403KGJQS/3703）計(jì)算冷卻水的體積流量VQ設(shè)冷卻水道入水溫度為，出水口的水溫為，取水的密度C2C251，水的比熱容。則根據(jù)公式可得3/10MKG/1874KGJCMIN/0574IN/2506363321MCWQQSV4）確定冷水路的直徑D根據(jù)，通過查表可確定模具冷去水孔直徑為10MM。MIN/05743QV5）冷卻水在管內(nèi)的流速VSMSDVV/21/014360226）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)H因?yàn)槠骄疁貫?35C,查表可得（按插值法確定）,則有76FCHMKJCHMKJDVFH2422080208/1063/17641747）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A224079150106327HWQAS8）計(jì)算模具所需冷卻水管的總長度LMDL250143799）冷卻水路的根數(shù)X設(shè)每條水路的長度為300MM，則冷卻水路的根數(shù)為根根8403LLX分析可知，計(jì)算結(jié)果顯然不符合實(shí)際，實(shí)際當(dāng)中，水路的布置往往受模具結(jié)構(gòu)和塑件形狀的影響。為使凹模和型芯能得到充分冷卻，需要根據(jù)兩模腔的實(shí)際布置情況來加以修改。所以調(diào)整之后，冷卻水路的直徑也可適當(dāng)取小些，現(xiàn)確定取較為常用的值D8MM。為了防止漏水，水路在穿過兩模板之間應(yīng)該要可靠密封，根據(jù)水路直徑為8MM，按裝配技術(shù)要求選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為D16，D25的“O”型密封圈進(jìn)行密封。水路端部密封處用帶螺紋的管塞進(jìn)行可靠密封。6注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核61注射量的校核通過上面的計(jì)算，澆注系統(tǒng)的尺寸已經(jīng)確定，現(xiàn)在就可以對(duì)注射量進(jìn)行校核了。塑件連同澆注系統(tǒng)的實(shí)際總體積。22651746071CMV顯然。校核合格。22CM565注射機(jī)標(biāo)稱注射量CMV62注射壓力的校核查有關(guān)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，ABS成型厚壁塑件時(shí)所需的注射壓力為80110MPA，這里取所選的注射機(jī)的公稱注射壓力為150MPA，注射壓力安全系數(shù)MPAP10K12514，現(xiàn)取K13，所以有，故注射機(jī)壓力滿足要求。1503K63合模力校核單個(gè)塑件在分型面的投影面積可通過PROE三維軟件測(cè)出，為。塑A2105M塑A單邊流道凝料在分型面上的的投影面積。根據(jù)流道定出的尺寸有澆。2289751MA澆塑件和澆注系統(tǒng)在