汽車零件注塑模設(shè)計.

1、常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文目錄摘要31弓I言 51.1概述 51.2國內(nèi)發(fā)展情況 51.3國外發(fā)展情況 52設(shè)計的任務(wù)書 73塑件的工藝性分析 93. 1塑件結(jié)構(gòu)分析93. 2塑料的成型性能 93. 3 PS材料的成型特性 103. 4塑件的精度確定 113. 5塑件表面的粗糙度確定 113. 6塑件的填充模擬分析 114模具的設(shè)計方案 144. 1模具類型的選擇144. 2分型面的確定 144. 3型腔的布局 145澆注系統(tǒng)的設(shè)計 155. 1概述 155. 2主流道設(shè)計 155. 3分流道的設(shè)計 165. 4澆口的設(shè)計 176注射機(jī)的選擇 187成型零部件的設(shè)計與工作尺寸的計算 197

2、. 1型腔的徑向尺寸和深度尺寸的計算 197. 2型芯的徑向尺寸和高度尺寸的計算 198凹模和型芯的固定方式及結(jié)構(gòu)的設(shè)計 218. 1凹模結(jié)構(gòu)方式和固定方式的設(shè)計 218. 2凸模的結(jié)構(gòu)方式和固定方式的設(shè)計 219脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計229. 1脫模力的計算 229. 2脫模機(jī)構(gòu)具體的設(shè)計 2210合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 2410. 1導(dǎo)柱與導(dǎo)套的布置 2410. 2導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用與配合 2411排氣系統(tǒng)的設(shè)計2512模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸及其它有關(guān)尺寸的校核 2612.1最大注射量的校核 2612.2注射壓力的校核 2612.3噴嘴尺寸的校核 2612.4鎖模力的校核 2712.5模具的閉合高度的校核

3、 2712.6開模行程的校核 2712.7模具與注射機(jī)安裝方法的校核 2813冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 2914塑料模具鋼的選用及熱處理 3214. 1塑料模具用鋼的必要條件 3214. 2選用模具鋼要考慮的條件 3214. 3模具鋼的選定 3315結(jié)束語 3516致謝 36參考文獻(xiàn) 37第 7 頁摘要PE 樹脂是一種在電子，電器，輕工，紡織，建筑和汽車工業(yè)中廣泛應(yīng)用的塑料材 料，是在各種工程塑料中用量最為巨大的一種化工原料，近年來越來越廣泛應(yīng)用于汽車 工業(yè)上。注射成型是世界第二大廣泛用于聚合物加工工藝。 它在壓力下將熔體或液體樹脂注 入空的型腔，將粉末或粒狀的熱塑性樹脂連續(xù)地從注射機(jī)螺桿及料筒注入驅(qū)動

4、末端。注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的， 首先將粒狀或粉狀的塑料原料加入 到注射機(jī)的料筒中， 經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)， 然后在柱塞或螺桿的推動下以一定的流速 通過料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具型腔中， 經(jīng)過一定時間后， 塑 料在模內(nèi)硬化定型，然后開模取出制件。注射成型加工速度快，效率高，制件表面精度 高，能成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，是主要的塑料成型加工方法之一。關(guān)鍵詞：注射模具、PE塑料、成型、模具設(shè)計AbstractThe resin of PE is a plastic material of industry, have the extensive applied in

5、the electronics, electric appliances, light work, spinning, building and automobile. It is a chemical raw material and its dosage is the largest of various engineering plastics, is more and more extensively applied on the automobile industry in recent years.Injecting molding is the second most widel

6、y used polymeric fabrication process. It involves the cyclic injection of a molten or liquid resin into a hollow cavity under pressure. The thermoplastic resin is fed in powder or pellet form to the drive-end of the injection molder screw and barrel assembly.Injecting mould is developed of according

7、 by the metals die-castings forming principle, first a floury or powder form plastics raw materials are added into the barrel of injector, and be molten to the meltdown by heating, then under the push that pillar or screw, it passes into the spray at head of the barrel and molds feed system with the

8、 certain current velocity, go into a shut cavity of molding. Through certain time, the plastic is hardened and set in the mold already, then open the mold to take out the part. Because of processing the speed quickly, the efficiency highly, high parts surface accuracy, injecting mould can mould the

9、parts of the complicated structure, which is one of main plastics mould methods.Key words: injecting mould PEplastic mould mold design1. 引 言1. 概述 注射成型也稱為注射模塑或注塑，是熱塑性塑料的一種重要成型方法。迄今為止， 除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此成型方法；它的特點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、 生產(chǎn)效率高、易自動化，因此廣泛應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)1。目前，注射成型總的發(fā)展趨勢是向精密、節(jié)能、自動化、薄壁化和微型化發(fā)展。當(dāng)今世界注射模具的基本格局是 以

10、日、美及歐洲各工業(yè)化國家作為世界模具技術(shù)的領(lǐng)頭羊，占據(jù)了世界注射模具市場的 半壁江山，他們擁有現(xiàn)代的設(shè)計方法和先進(jìn)的模具制造設(shè)備，特別是近幾年來這些國家 把 CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)作為模具工業(yè)發(fā)展的臂翼，其發(fā)展的趨勢如日中天2 。2. 國外發(fā)展情況注塑模具設(shè)計，國外先進(jìn)國家（日本、德國、美國等）從 20世紀(jì) 80 年代中期已廣 泛使用計算機(jī)對塑料模進(jìn)行輔助設(shè)計（CAD，輔助制造（CAM,并對模具設(shè)計的各個環(huán) 節(jié)進(jìn)行定量計算機(jī)和數(shù)值分析（CAE，已由經(jīng)驗數(shù)據(jù)逐步過渡到計算機(jī)設(shè)計，對模具澆 注系統(tǒng)和型腔的熔料流動行為以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱量分布都采用了微機(jī)輔助設(shè)計 1 。 注塑制品已呈現(xiàn)自動化

11、生產(chǎn)，對注塑成型機(jī)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作或無人操作，成型機(jī)可 以根據(jù)生產(chǎn)監(jiān)測信號實時調(diào)整成型工藝條件，從而能從根本上保證塑料制品的成型質(zhì)量 不發(fā)生問題 3 。3. 國內(nèi)發(fā)展情況80 年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo) 下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為 13%， 1999 年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億， 至 2002 年我國模具總產(chǎn)值約為 360 億元，其中塑料模約 30%左右。在未來的模具市場中， 塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多 世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48 英寸大屏 幕

12、彩電塑殼注射模具、 6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板 等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具 及塑封模具。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽 芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CA技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CA系統(tǒng)，如美國 EDS的 UGH、美國 Parametric Tech no logy 公司的 Pro/Emgi neer、美國 CV 公司的CADS5英國Deltacam公司的DOCT5日本HZS公

13、司的CRADE以色列公司的 Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA!模分析軟件 等等。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CA系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟 件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等， 這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普 及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。雖然我國塑料模具在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)等方面有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、復(fù)雜、長壽命的高檔塑料模具每年 仍需大量進(jìn)口。 在總量

14、供不應(yīng)求的同時， 一些低檔塑料模具卻供過于求， 市場競爭激烈， 造成極低的利潤率。出口的塑料模具以中低檔產(chǎn)品居多。由于我國塑料模具價格較低， 在國際市場中有較強(qiáng)的競爭力，所以進(jìn)一步擴(kuò)大出口的前景很好，從市場情況來看，塑 料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展那些目前需進(jìn)口的技術(shù)含量高的大型、精密、長壽命模具， 并大力開發(fā)國際市場。隨著我國塑料工業(yè)的快速發(fā)展，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可 以預(yù)計，我國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，近年內(nèi)年增 長率將保持 15%以上的水平。常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文2. 任 務(wù) 書1.1 本課題設(shè)計內(nèi)容本課題是常州隆翔汽車零部件有限公司的設(shè)計產(chǎn)品，與

15、生產(chǎn)實際結(jié)合緊密。本課題 要求學(xué)生具有良好掌握注射模具結(jié)構(gòu)和原理的基礎(chǔ)，具有較好計算機(jī)操作應(yīng)用及分析、 解決實際問題的能力。本課題主要工作內(nèi)容：1、充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱和應(yīng)用相關(guān)模具設(shè)計資料，為確定模具設(shè) 計方案進(jìn)行模具設(shè)計作好準(zhǔn)備。2、通過到常州隆翔汽車零部件有限公司進(jìn)行技術(shù)調(diào)研，了解塑料件的技術(shù)要求、 生產(chǎn)情況和一些注射模具結(jié)構(gòu)，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的作風(fēng)，有利于學(xué)生建立 感性知識和進(jìn)行注射模具設(shè)計。3、運(yùn)用 Moldflow 軟件完成澆注系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。4、根據(jù)塑件的質(zhì)量、重量和生產(chǎn)成本，確定型腔數(shù)量，選擇注塑機(jī)型號并對注塑 機(jī)的參數(shù)進(jìn)行校核。5、根據(jù)塑料熔體的流變行為

16、和流道、型腔內(nèi)各處的流動阻力通過分析得出充模順 序，同時考慮塑料熔體在模具型腔內(nèi)被分流及重新熔合的問題和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的 問題，分析熔接痕的位置，決定澆口的數(shù)量和方位，對澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。 澆注系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容：根據(jù)塑件大小和形狀進(jìn)行流道布置、決定流道斷面尺寸、對澆口的 數(shù)量、位置、形式進(jìn)行設(shè)計。6、通過對塑件的整體結(jié)構(gòu)工藝性分析，進(jìn)行塑件分析計算，進(jìn)行成型零部件、側(cè) 向抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計。型腔設(shè)計主要內(nèi)容： （1）根據(jù)塑件形狀、塑 件使用要求、塑料的成型性能等確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，包括分型面的位置、進(jìn)澆位置、 排氣位置、脫模方式等；（2）從制造角度決定型腔是否采用組合

17、式，若需組合，決定各 構(gòu)成零件之間的組合方式，詳細(xì)地確定各零件的結(jié)構(gòu)； （3）根據(jù)塑件尺寸和成型收縮率 大小計算成型零件上對應(yīng)的成型尺寸； （4）根據(jù)成型時的塑料熔體壓力，對成型零件進(jìn) 行剛度和強(qiáng)度校核，決定其壁厚等尺寸。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容：導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的尺寸、 精度、表面粗糙度等的設(shè)計及導(dǎo)向零件的正確選用，導(dǎo)柱在模具上的布置和裝固方式的 確定等。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容：正確分析脫模力的大小和集中的部位，以選擇合適的脫 模方式和推頂位置，使脫模力得到均勻合理的分布，保證塑件在脫模過程中不變形、不 擦傷。7、根據(jù)塑料熔體的熱學(xué)性能、型腔形狀及布置，進(jìn)行模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計。8、繪制裝配圖和零件圖，撰寫

18、設(shè)計說明書。9、完成一篇與專業(yè)有關(guān)的外文翻譯，要求通順準(zhǔn)確，字?jǐn)?shù)3000-5000。1.2 本課題設(shè)計的要求1、培養(yǎng)學(xué)生充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱和應(yīng)用相關(guān)模具設(shè)計資料的能力；2、完成一篇與專業(yè)有關(guān)的外文翻譯，培養(yǎng)學(xué)生查閱和翻譯與專業(yè)有關(guān)的外文資料的能 力，要求通順準(zhǔn)確，字?jǐn)?shù) 3000-5000；3、進(jìn)行技術(shù)調(diào)研，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的作風(fēng)，有利于學(xué)生建立感性知識和進(jìn)行注 射模具設(shè)計；4、運(yùn)用 Moldflow 軟件完成澆注系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計； 5、通過對塑料件結(jié)構(gòu)工藝性分析，論證并確定模具設(shè)計方案，完成模具總體裝配圖的 設(shè)計、主要成型零件的設(shè)計和相關(guān)零件工藝性分析，用 AutoCAD 軟件

19、繪制裝配圖和零 第7頁常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文件圖，綜合并鞏固大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，為以后走向工作崗位從事 相關(guān)技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。1.3 本課題設(shè)計目的和意義 進(jìn)一步加深注塑模具設(shè)計知識的認(rèn)識，掌握塑料模具設(shè)計的方法和步驟，具備塑料 模具設(shè)計的基本技能和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊等有關(guān)技術(shù)資料的能力。了解塑料 注射模具行業(yè)在國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r。 在學(xué)習(xí)了課本知識的基礎(chǔ)上達(dá)到理論與實際相結(jié)合的 升華，提高自己的獨(dú)立動手能力。第 13 頁3. 塑件工藝分析3.1塑件結(jié)構(gòu)分析該制品的外形為矩形，質(zhì)量要求不高，結(jié)構(gòu)也不算復(fù)雜，但制件較薄，屬薄殼零件,成型時外力表面及尺寸精度要求

20、不高，因此，在模具設(shè)計時采用注射成型。塑件的結(jié)構(gòu)如下：3.2塑料成型性能（見表2-1）：表2-1 PE的主要技術(shù)指標(biāo)22塑料性能數(shù)值屈服強(qiáng)度/MPa25拉伸強(qiáng)度/MPa27斷裂伸長率（%15-100拉伸彈性模量/GPa0.84-0.95彎曲強(qiáng)度/MPa27-40彎曲彈性模量/Gpa1.1-1.4表面電阻率/Q-體積電阻率/Qm1x 1013耐電弧性/s150密度 / ( g cm3)0.941-0.965吸水率（%.5mm(2) 型腔一邊高8的深度尺寸的計算/：0.5 c1/3 1.5(H2 )0 = ( 1 + s=(1 + 2=7.41 o+c7.2型芯的徑向尺寸和高度尺寸的計算 721型

21、芯的徑向尺寸的計算圖7-2(I M )0- 8 Z= ( 1 + S ) lS+XA 0- 8Z式中I M為塑件的內(nèi)形的最小尺寸(mm,其余各符號的意義同上(1)型芯上最長的邊80mm尺寸的計算(lS +xA 0- 8ZX 80+1.5 X 0.5 0 -1/3 X 1.588)0 8 Z= ( 1 + S ) l=(1 + 2%)=80.85-0.5 mm(2)型芯上19mn尺寸的計算(I86)0 8 Z= ( 1 + S ) IS +X 0- 8Z=(1 + 2%) X 19+1.5 X 0.5 0 -1/3 X1.5 =18.630- 0.5 mm(3)型芯上6mm尺寸的計算(I86)

22、0- 8 Z= ( 1 + S ) IS +XA 0- 8Z=(1 + 2%) X 6+1.5 X 0.5 0 -1/3 x 1.5=5.370-0.5mm7.2.2型芯的高度尺寸的計算(hM )0- 8 Z= ( 1 + S ) h S + (1/2 1/3 ) 0- 8 Z式中h s為塑件的內(nèi)形深度的最小尺寸(mm，其余各符號的 意義同上(h 4.6)0- 8Z= ( 1 + S ) h S + (1/2 1/3 ) 0- 8 Z=(1 + 2%) X 16+1.5 X 0.5 0 -1/3 X 1.5 =15.570-0.5mm常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文8 凹模和型芯的固定方式及結(jié)構(gòu)

23、的設(shè)計81凹模結(jié)構(gòu)方式和固定方式的設(shè)計811 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型塑件外表面的部件。按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式凹模、整體嵌入式凹 模、局部嵌入式凹模、大面積鑲嵌式凹模、四壁拼合式凹模等。（1）整體式凹模 整體式凹模由整塊金屬材料加工而成。這種凹模結(jié)構(gòu)簡單，成型塑件質(zhì)量交好。但 對于形狀復(fù)雜的型腔，其加工工藝較差。（2）整體嵌入式凹模 對于小型塑件采用多型腔塑料模具成型時，通常采用冷擠壓、電加工、電鑄或超塑 性成型等方法制成單個凹模，然后整體嵌入模板中，這種凹模可稱為整體嵌入式凹模。 這種結(jié)構(gòu)的凹模形狀、尺寸一致性較好，更換方便。（3）局部鑲嵌式凹模 在有些塑件成型用的凹模上，有的部位特別容

24、易磨損，或者難以加工，這時常把凹 模的這一部位作成鑲件，然后嵌入模體。這種凹模稱為局部鑲嵌式凹模。綜合考慮以上各類凹模結(jié)構(gòu)形式，由于組合式凹模容易在塑件上留下拼接縫痕跡， 從而影響塑件表面質(zhì)量及光潔度，所以本設(shè)計采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，以達(dá)到制件所需的 精度。82凸模的結(jié)構(gòu)方式和固定方式的設(shè)計 型芯是用來成型塑件內(nèi)表面的零件，型芯也有整體式和組合式自分，本模具型芯的結(jié)構(gòu) 比較復(fù)雜，所以采用組合式型芯的結(jié)構(gòu)。第 27 頁9脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計91 脫模力的計算將塑件從包緊的型芯上推出所需克服的阻力稱為脫模力。 脫模力主要是由于塑件收縮Ft Fbsina=Fcosa 式中FF包緊型芯而造成的塑件與型芯的摩擦

25、阻力，其計算公式如下：b塑件對型芯的包緊力(N);脫模時型芯所受的摩擦阻力( N)； t脫模力(N);型芯的脫模斜度b卩t=Fb(卩 cosa-sina)b=Apt=Ap(卩 cosa-sina)F=FFF式中AF卩一塑料對模具鋼的摩擦系數(shù)，約為 0.10.3 ;塑件包容型芯的面積( mm) 2;塑件對型芯單位面積上的包緊力， 一般情況下，模外冷卻的塑件p約取2439Mpa;模內(nèi)冷卻的塑件p約取812Mpa冒2A 10345.65 (mm)卩=0.1 ;P=10Mpa；A=1;所以 F t=10345.65 X 10X(0.1 x cos1-sin1 )x 2853.52 X 2=1707.0

26、3(N)由此可以看出， 脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積的增加而增加， 隨脫模斜度的 增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動時的摩擦力、塑料 與鋼材間的粘附力、 大氣壓力及成型工作條件的波動等等， 因此要考慮到所有因素的影 響較困難，所以計算出的脫模力只能是個近似值。92脫模機(jī)構(gòu)具體的設(shè)計常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文本設(shè)計是推出機(jī)構(gòu)推板8、推桿固定板13、拉料桿3、推桿17、和復(fù)位桿11組成。 如圖所示。開模時，動模部分移動，拉料桿3勾住凝料，使凝料與塑件一同留在動模部分。開 模一段距離后，當(dāng)注射機(jī)的頂桿接觸模具推板9后，推桿17、拉料桿13、與推桿固定板8及推板9一起

27、靜止不動，當(dāng)動模部分繼續(xù)向左移動時，塑件就被推桿17從型芯上推出。模具閉合時，由復(fù)位桿11將上述推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。第29頁10 .合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計合模導(dǎo)向裝置是保證動模與定?；蛏夏Ｅc下模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件 合模導(dǎo)向裝置主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，本設(shè)計采用的 就是導(dǎo)柱導(dǎo)向塑料模具在閉合時為保證型腔形狀和尺寸的精確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模， 所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，它對于塑料模具是必不可少的。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用主要有定 位、導(dǎo)向、和承受一定側(cè)壓力。10.1導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置導(dǎo)柱的布置原則是必須保證動、定模只能按一個方向合模，不要在裝配時或合模時 因為方位搞錯而使模具

28、損壞。布置形式如圖10-1 :四根直徑相同的導(dǎo)柱，對稱分布。10.2導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選用及配合導(dǎo)柱沒有導(dǎo)套，直接在模板上加工導(dǎo)柱孔容易磨損。本模具采用導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合，在本模具中導(dǎo)柱選用帶頭導(dǎo)柱，導(dǎo)套選用直導(dǎo)套，導(dǎo)套采用T8A特種鋼做成，既降低了磨損，又方便更換導(dǎo)套。常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文11排氣系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而 產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利地排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表 面輪廓不清等缺點(diǎn)；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。通常情況下，排氣有以 下四種方法，（1）利用配合間隙排氣； （2）在分型面上開設(shè)排氣

29、槽排氣； （3）利用排氣 塞排氣；（4）強(qiáng)制性排氣；（2）、（3）、（4）一般應(yīng)用在大型復(fù)雜的模具上，而本模具屬 于小型簡單模具，所以采用第（ 1）種排氣方式。即利用分型面之間、推出機(jī)構(gòu)與模板之間及型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為0.030.05mm第 35 頁12模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸及其它有關(guān)尺寸的校核121 最大注射量的校核K利G公A G件+G廢式中 G 公注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量（ mm）K利一注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.750.85 ;G件所有塑件的質(zhì)量（ mm）G廢 澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量（ mm）K利 G公=0.85 X 125=106.252 -3G件+G廢=15

30、 X 2+1/3 X 3.14 X （8.5/2） X 60X 1.25 X 10-+（4.5+6） X-32-33/2X73.8X4X1.25X10-3+3.14X（8.5/2） 2X8X1.25X10-3 =30.28g顯然 K利G公AG件+G廢符合122 注射壓力的校核P公A P注式中 P 公注射機(jī)的最大注射壓力（ Pa）P注一塑件成型所需的實際的注射壓力（Pa）由表5-1可知，P公=119MPa由表 3-1 可知，P 注=（70-100）MPa顯然P公A P注的校核符合。123 噴嘴尺寸的校核D2=D1+（0.5 1）mm;R2=R1+（1 2）mm式中 D 2模具澆道入口直徑（ mm

31、） ;D 1噴嘴澆口直徑（ mm） ;R 2模具澆注套球面半徑（ mm）；R噴嘴球面半徑（mr）D2=4mm, D=3mm,所以 D2=D+（0.5 1）mm符合;R=13mr，i Ri=12mr，所以 R=R+（1 2）mm符合。124 鎖模力的校核F鎖K損P注K損A分式中 F 鎖注射機(jī)的額定鎖模力（ N）P 注塑件成型所需的實際注射壓力（ Pa）K 損注射壓力達(dá)到型腔的壓力損失系數(shù)，一般取 0.34 0.67A 分塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（ mm2）F 鎖=900KN=900000NP注=（70100） MPa在這里取80MPaA 分 4000 X 10-6mK 損 P 注 K

32、損 A分=0.34 X 4000X 10-6 X 80 X 106=108800N顯然，F(xiàn)鎖K損P注K損A分的校核符合要求。125 模具閉合高度的校核HninW HnW Hn axHm Lmin式中L min注射機(jī)模板間的最小開距; H m可裝模具的最大厚度； H min可裝模具的最小厚度； H m-模具的閉合厚度Hm=246mm由表 5-1 可知， Hmin=200mm, Hmax=300mm 可見，H-nW HW Hnax的校核符合要求。12 6 開模行程的校核S H+H+5 10mm式中 S 注射機(jī)的最大開模行程（ mm）；H 1塑件脫模距離（型芯的高度） （ mm）；H 2 包括流道凝

33、料在內(nèi)的塑件的高度（ mm）；由表5-1可知，注射機(jī)的最大開模行程為 300mm所以S=300mmH1=24mm；H2=89mm顯然，S H+H+510mm勺校核符合。127 模具與注射機(jī)安裝方法的校核注射機(jī)動模板、定模板上的螺孔應(yīng)與模具動模板和定模板上的螺孔相吻合，安裝方 法有螺栓固定和壓板固定兩種形式。采用螺栓固定時，模具固定板上的螺孔必須與注射 機(jī)模板上的螺孔完全吻合，一般在很大的模具中才會使用，以確保安全；本模具采用壓 板式的固定方法，因為它有靈活性大的優(yōu)點(diǎn)。13冷卻系統(tǒng)的設(shè)計在注射成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200C左右，而塑

34、件固化后從模具型腔中取出時其溫度在 60C以 下，溫度降低是由于模具通入冷卻水將熱量帶走了。普通的模具通入常溫的水冷卻，通 過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。131 冷卻管尺寸的計算a）冷卻管總長度的計算（1）塑料傳給模具的熱量Q=nmq式中 Q 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量（ kJ/h ） ；n 每小時的注射次數(shù)；m 每次注射的塑料量，包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)（ kg）；q單位質(zhì)量的塑料在型腔內(nèi)散發(fā)的熱量（KJ/kg ）;其中，q=G（ 0 1- 0 o）+qmCP塑料的比熱容（KJ/kg.k ）;0 i塑料熔體充模的溫度C）；0 塑件脫模的溫度（C）；qm結(jié)晶形塑料的熔融潛熱（KJ/kg ）;q

35、=2.31 X （120-70）=115.5KJ/km=0.05kg n=90（假設(shè)每40s注射一次） 所以 Q=nmq=0.05X90X 115.5 =519.75kJ/h（2）由冷卻水帶走的熱量QW=95%Q式中Q w單位時間內(nèi)模具由冷卻水帶走的熱量（mr）其余同上所以 Qw=493.76kJ/h3）熱傳導(dǎo)面積（冷卻水道表壁的面積）A v=QW/3.6h wA 0式中a w熱傳導(dǎo)面積（冷卻水道表壁的面積）（m）；hw冷卻水對其管壁的傳熱系數(shù)（w/mk）；A 0 模具型腔表面的平均溫度與冷卻水的平均溫度的差值C）；其中冷卻水的平均溫度是指冷卻水與出口的溫度的平均值。0.870.13hw=20

36、41（1+0.0150 w）V0.87 /d w0.13式中dw冷卻水道的直徑（mm；V 冷卻水的流速（ mm）；0 W冷卻水的平均溫度（C）；hw=2041（1+0.0150 w）V0.87/d w0.13=2041 X（ 1+0.015 X 40） 1.32 87/8。13=3084.39（ w/m2k）Aw=Qw/3.6h wA 0=493.76/3.6 X3084.39X102=0.00445m（ 4）冷卻水管總長度L w= Av/ n dw=0.00445 X106/3.14 X8=117.2mmb）冷卻水管布置方案的設(shè)計由于本模具采用了整體鑲嵌式的凹模結(jié)構(gòu)，凹模的頂桿較多，不宜在上

37、面布置冷 卻水道，一般冷卻水道與制件外壁的距離不能過近也不能過遠(yuǎn)，不宜超過管徑的三倍， 所以本模具可以把冷卻水道布置在定模板上，其布置方法如下圖 13-1 所示：常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文第31頁常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)論文14、塑料模具鋼的選用及熱處理14.1、塑料模具用鋼的必要條件各種模具用鋼并不可能具備所有應(yīng)具備的條件 ,依模具的使用情況不同而合理地選 擇鋼材 ,這是首要的條件 .作為塑料模具的使用情況 ,有種種的不同條件 ,大致應(yīng)滿足如下的要求： （1）、機(jī)械加工性能優(yōu)良（2）、拋旋光性能優(yōu)良（3）、有良好的表面腐蝕加工性（ 4）、既要耐磨損 ,而且又有韌性（ 5）、淬火性能好

38、,變形?。?）、電火花加工性好（7）、有耐腐蝕性（8）、焊接性好14.2、選擇模具鋼要考慮的條件在選擇模具鋼材使 ,要依以下條件而逐次考慮之 ,最后作出決定 .14.2.1 、塑件的生產(chǎn)批量模具是高效率的生產(chǎn)工具 .每一副模具的使用壽命 ,直接關(guān)系到制件的成本 .而每一 種產(chǎn)品的預(yù)計產(chǎn)量 ,又因市場需求而定 .在考慮設(shè)計模具時 ,除了每模的興腔數(shù)之外 ,就要考慮其使用壽命 .最理想的情況是 當(dāng)模具壽命終了時 ,該產(chǎn)品正好退出市場 .但這實際很難推斷 ,因為市場需求是變化的 .批量小 ,則對鋼材的要求可以低些 ;而批量大時 ,必須選擇優(yōu)質(zhì)鋼 材,以延長使用壽 命而避免重復(fù)制作模具 .14.2.2、塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度 ,有 50取決于模具 .而模具的制造精度及耐磨損性能又決定制件的合格率對于要求高精度（SJ137 78的3、4級精度）以及超高精度（SJ137 78 的1、2級精度）的塑件，即使產(chǎn)量極低，也應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)