滅火器蓋注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、II西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文基于CAD/CAM/CAPP的滅火器蓋注塑模具設(shè)計(jì)與制造工藝摘要：本文詳細(xì)地闡述了滅火器外殼塑件注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程與制造工藝。設(shè)計(jì)了注射模具中的各個(gè)系統(tǒng)，如澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，并對(duì)塑料材料性能進(jìn)行了分析。根據(jù)塑件的產(chǎn)品數(shù)量要求，以及結(jié)構(gòu)要求，該模具采用一模一腔。使用UG軟件設(shè)計(jì)成型零件以及非標(biāo)零件，即對(duì)模具進(jìn)行分模、生成元件、裝配、試模、開(kāi)模等設(shè)計(jì)。除此之外，還包括模具型腔CAD/CAM/CAPP部分，并利用先進(jìn)軟件將其加工部分直接生成NC文件。本文強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù)，運(yùn)用了NX8.5等國(guó)內(nèi)外著名軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。

2、既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，又縮短了產(chǎn)品更新的周期。同時(shí)可快捷的將三維圖轉(zhuǎn)化為二維工程圖，直接指導(dǎo)生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：注射模； 滅火器蓋； CAD/CAM/CAPPVII西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文Based on CAD/CAM/CAPP of fire extinguisher cover injection mold design and manufacturing processAbstract:This article in detail elaborates the fire extinguisher the shell of the injection mould design proc

3、ess and manufacturing process. Design of the individual system of the injection mould, such as pouring system, guiding and positioning, side parting and core-pulling mechanism, and the plastic material performance is analyzed. According to the requirements of the plastic products, as well as structu

4、ral requirements, the mould with one module and one cavity. Using UG software design of molding parts and non-standard parts, namely the mould parting, generation, components, assembly, test mode, open mould design. In addition, also including CAD/CAM/CAPP part of the mold cavity, and use the advanc

5、ed software to its processing part generate NC files directly. This article emphasizes the use of modern computer aided design and manufacturing technology, using the famous at home and abroad such as NX8.5 aided design software. Guarantee the quality of the products and shorten the cycle of product

6、 updates. At the same time, can quickly convert three-dimensional figure into two-dimensional engineering graphics, direct production directly.Key words:Injection mould, Fire extinguisher cover, CAD/CAM/CAPP目錄第1章 緒論11.1 模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)2第2章 塑件的工藝分析32.1 塑料材料分析32.1.1 塑料材料的基本特性32.1.2 塑件材料主要用途32.1.3成型

7、工藝性分析42.2 塑件的結(jié)構(gòu)42.2.1 滅火器蓋塑件42.2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析62.2.3 塑件尺寸精度及表面質(zhì)量分析6第3章 塑件成型工藝與設(shè)備73.1 注塑成型工藝因素73.1.1 溫度因素73.1.2 壓力因素73.1.3 時(shí)間因素83.2 注射機(jī)型號(hào)的確定93.2.1 由公稱(chēng)注射量選擇注射機(jī)93.2.2 由鎖模力選擇注射機(jī)9第4章 注射模具設(shè)計(jì)114.1 分型面的設(shè)計(jì)124.2 模架的選用124.2.1 模具的基本類(lèi)型134.2.2 裝配草圖及模架的選擇134.3 模具主要參數(shù)144.3.1 型腔數(shù)量144.3.2 最大注射量144.3.3 鎖模力144.3.4 注射壓力154.3

8、.5 安裝尺寸154.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)164.4.1 澆注系統(tǒng)組成164.4.2 影響澆注系統(tǒng)的因素164.4.3 主流道的設(shè)計(jì)174.4.4 分流道的設(shè)計(jì)184.4.5 澆口的設(shè)計(jì)194.4.6 冷料穴的設(shè)計(jì)194.5 注射模塑件成型零部件的設(shè)計(jì)204.5.1 凹模設(shè)計(jì)204.5.2 凸模設(shè)計(jì)214.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)224.6.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則234.6.2 脫模機(jī)構(gòu)類(lèi)型的選擇234.7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)234.8 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)234.9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)244.9.1 抽芯力計(jì)算254.9.2 滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)264.9.3 滑塊定位裝置設(shè)計(jì)264.9.4 楔緊塊設(shè)計(jì)264.9

9、.5 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)264.10 模具總裝圖264.11 模具的裝配過(guò)程27第5章 型芯制造工藝285.1 型芯的作用295.2 型芯工藝分析295.3 確定毛坯制造形式295.3.1選擇毛坯的原則295.3.2 毛坯的熱處理305.4 基準(zhǔn)面的選擇305.5 加工工藝規(guī)程305.6 切削用量的選擇315.6.1 切削深度t315.6.2 切削寬度L315.6.3 切削線速度Vc325.6.4 主軸轉(zhuǎn)速n325.6.5 進(jìn)給速度Vf325.7 型芯加工工工序卡33第6章 加工工藝仿真356.1 凸模三維零件建模356.2 加工界面356.2.1 創(chuàng)建程序356.2.2 創(chuàng)建刀具366

10、.2.3 刀具軌跡圖366.3 視頻的錄制376.4 后處理38總結(jié)40致謝41參考文獻(xiàn)42西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文第1章 緒論1.1 模具行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀模具行業(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。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件設(shè)計(jì)的多品種、簡(jiǎn)單化，市場(chǎng)的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設(shè)計(jì)制造技術(shù)，全球性的經(jīng)濟(jì)

11、競(jìng)爭(zhēng)要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、簡(jiǎn)單、高附加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，目前僅汽車(chē)行業(yè)就需要各種塑料制品36萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)；到2010年，在建材行業(yè)，塑料門(mén)窗的普及率為30，塑料管的普及率將達(dá)到50。這些都會(huì)導(dǎo)致對(duì)模具的需求量大幅度增長(zhǎng)。近來(lái)我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，目前已呈現(xiàn)出市場(chǎng)廣闊、產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的局面。深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)是中國(guó)塑料模具工業(yè)最為發(fā)達(dá)、科技含

12、量最高的區(qū)域，預(yù)計(jì)有可能在10年內(nèi)發(fā)展成為世界模具生產(chǎn)中心。其次，浙江東部的余姚、寧海、黃巖溫州等地區(qū)的塑料模具工業(yè)發(fā)展也非?？?。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具企業(yè)移師中國(guó)，是國(guó)內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國(guó)技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢(shì)，這些是塑料模具市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)的重要因素所在，所以中國(guó)塑模市場(chǎng)的前景一片輝煌。雖然近幾年來(lái)，我國(guó)塑料模具無(wú)論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大發(fā)展，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具已供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈；一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有一些趨向于供過(guò)于求，

13、然而精密加工設(shè)備還很少，一些大型、精密、簡(jiǎn)單、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍大量進(jìn)口。許多先進(jìn)的技術(shù)如CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率還不高，我國(guó)塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比，還存在很多方面的問(wèn)題。現(xiàn)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為7080，而我國(guó)只有30左右。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會(huì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期2540，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時(shí)浪費(fèi)?，F(xiàn)在應(yīng)用模具CADCAM技術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍，隨著通用機(jī)械CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，塑料注射模CAD/CAM已經(jīng)不斷的深化。從上世紀(jì)60年代基于線框模型的CAD系統(tǒng)開(kāi)始，到70年代以曲面造型為核心的CAD/CAM系統(tǒng)，8

14、0年代實(shí)體造型技術(shù)的成功應(yīng)用，90年代基于特徵的參數(shù)化實(shí)體/曲面造型技術(shù)的完善，為塑料注射模采用CAD/CAE/CAM技術(shù)提供了可靠的保證。目前在國(guó)內(nèi)外巿場(chǎng)已涌現(xiàn)出一批成功應(yīng)用于塑料注射模的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)。而且通過(guò)推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，實(shí)現(xiàn)了部分資源共享，這樣就大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對(duì)于發(fā)展CADCAM技術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。因此，模具成為國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品?，F(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)通過(guò)對(duì)模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)，對(duì)整個(gè)模具設(shè)計(jì)流程有了初步了解，掌握了常用材料在各種

15、成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。 因此在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們最終需要完成的成果如下：畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一份；模具非標(biāo)件的三維數(shù)字化模型；模具非標(biāo)件的二維零件圖；模具裝配圖；模具非標(biāo)零件的工藝規(guī)程和工序卡片；模具非標(biāo)零件的數(shù)控加工代碼；模具非標(biāo)零件的數(shù)控加工仿真文件與視頻。第2章 塑件的工藝分析2.1 塑料材料分析2.1.1 塑料材料的基本特性常用的注

16、塑塑料有PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、ABS（丙烯、丁二烯、苯乙烯單體共聚而成）等，本次材料選用PP，PP塑料是繼尼龍之后發(fā)展的又一優(yōu)良樹(shù)脂品種，它是一種高密度、無(wú)側(cè)鏈、高結(jié)晶的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能，未著色時(shí)呈白色半透明，蠟狀；比聚乙烯輕。PP材料化學(xué)和物理特性是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0°C以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入14%乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100°C）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著

17、乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150°C。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。PP的流動(dòng)率MFR范圍在140。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。由于結(jié)晶，PP的收縮率較高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對(duì)芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒(méi)有抵抗力。采用PP在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；PP易吸水，成型加

18、工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；PP易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。在要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可以控制在5060°C，而在強(qiáng)調(diào)塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080°C。PP材料具有超強(qiáng)的易加工性。2.1.2 塑件材料主要用途塑料材料在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造塑料蓋殼、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等。還可用來(lái)制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)

19、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。2.1.3成型工藝性分析由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。只有塑件高度不大、沒(méi)有特殊狹窄細(xì)小部位時(shí)，才可以不設(shè)計(jì)斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件的幾何形狀等因素有關(guān)。塑件外表面的脫模斜度為：401º20，塑件內(nèi)表面的脫模斜度：1º2º。 考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)以及模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，可以使開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模側(cè)，所以在考慮脫

20、模斜度時(shí)，動(dòng)、定模的型芯脫模斜度單邊0. 5º。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口：對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍是47mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類(lèi)型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是11.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。對(duì)于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。2.2 塑件的結(jié)構(gòu)2.2.1 滅火器蓋塑件設(shè)計(jì)任務(wù)要求用模具制作的產(chǎn)品塑件為滅火器蓋塑件，本塑件材料采用PP（聚丙烯），為大批量生產(chǎn)，其二維圖及三維圖，如圖2-1和圖2-2

21、所示：圖2-1滅火器蓋塑件二維圖圖2-2滅火器蓋塑件三維圖2.2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析該塑件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其主體是圓柱形，有3個(gè)圓孔，側(cè)面有4個(gè)側(cè)抽芯孔，壁厚為5mm，采用PP塑料。塑件的壁厚是模具設(shè)計(jì)最重要的結(jié)構(gòu)依據(jù)，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)。2.2.3 塑件尺寸精度及表面質(zhì)量分析根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差參照文獻(xiàn)塑件的尺寸與公差（GB/T14486-2008）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸除內(nèi)腔尺寸外，其余均為自由尺寸，無(wú)特殊要求

22、。該塑件表面沒(méi)有提出特殊要求，通常，一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到Ra=0.8um，無(wú)飛邊，毛刺，縮孔等工藝缺陷。 第3章 塑件成型工藝與設(shè)備3.1 注塑成型工藝因素3.1.1 溫度因素注塑成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件形狀和尺寸，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PP塑料與溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查參考資料如圖3-1所示。圖3-1 溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)3.1.2 壓力因素注射成型過(guò)程中的壓力包括注射壓力，保壓力

23、和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像PP流動(dòng)性一般的塑料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為100130MPa。3.1.3 時(shí)間因素完成一次注塑成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其

24、他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為35秒，保壓時(shí)間一般為20120秒，冷卻時(shí)間一般為30120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表3-1所示。表3-1成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚 /mm成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5103.0451.0153.5651.5224.0852.0284.51082.5355.0132經(jīng)過(guò)上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦?/p>

25、個(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表3-2所示。表3-2制品成型工藝參數(shù)初步確定內(nèi)容特性?xún)?nèi)容特性注塑機(jī)類(lèi)型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）50噴嘴溫度()175模具溫度()50中段溫度()210230后段溫度()180210注射壓力(MPa)80前段溫度()200210注射時(shí)間(s)4保壓力（MPa）60冷卻時(shí)間(s)60保壓時(shí)間（s）68成型周期(s)132其他時(shí)間（s）預(yù)熱干燥溫度()8095成型收縮(%)1.5預(yù)熱干燥時(shí)間(h)453.2 注射機(jī)型號(hào)的確定注射模具是安裝在注射機(jī)上使用的。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過(guò)

26、程外，還應(yīng)對(duì)所選用的注射機(jī)有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面了解，才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。注射機(jī)為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。注射成型時(shí)注射模具安裝在注射機(jī)的動(dòng)模板和定模板上，由鎖模裝置合模并鎖緊，塑料在料筒內(nèi)加熱呈熔融狀態(tài)，由注射裝置將塑料熔體注入型腔內(nèi)，塑料制品固化冷卻后由鎖模裝置開(kāi)模，并由推出裝置將制件推出。3.2.1 由公稱(chēng)注射量選擇注射機(jī)圖3-2 UG塑件體模型及參數(shù)利用UG測(cè)量工具（見(jiàn)圖3-2）可以測(cè)得塑件體的體積為：V=185 。取其密度為0.902g/ ，M=V。那么質(zhì)量M=166.87g。查參考文獻(xiàn)流道凝量的體積一般取塑件體積0.2倍；由于該模具采用一

27、模一腔，所以：實(shí)際注射量為:V實(shí)=1.2V=1.2×185=222cm；實(shí)際注射質(zhì)量為：M實(shí)=1.2M=1.2×166.87=200.244g；模具設(shè)計(jì)時(shí)，塑件成型所需的塑料熔體的總?cè)萘炕蛸|(zhì)量需在注射機(jī)額定注射80%內(nèi)。由此可得注射機(jī)所需體積最小為：222×80%=160.2cm3.2.2 由鎖模力選擇注射機(jī)圖3-3 注塑體周長(zhǎng)及面積塑料制件在分型面上的投影面積為A1=7854mm2。流道凝料（包括澆口）在分型面上的上的投影面積A2，A2 =80×6=480 mm2 ；A分= A1+ A2=7854+480=8334mm2查參考文獻(xiàn)F鎖F脹= A分

28、83;P型（3-1）=8334 mm2×30MPa =8334mm2×30×10Pa =250（kN）注：式中F鎖注射機(jī)的公稱(chēng)鎖模力（N）；A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；P型為型腔內(nèi)熔體壓力，查參考文獻(xiàn)，取P型=30MPa。結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，查參考文獻(xiàn)，初步確定注塑機(jī)為 XS-ZY-300型注射機(jī)。該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表3-3所示：表3-3注射機(jī)XS-ZY-300技術(shù)參數(shù)表特性?xún)?nèi)容特性?xún)?nèi)容結(jié)構(gòu)類(lèi)型臥式拉桿內(nèi)間距/mm448×370理論注射容積/ cm300模板最大行程/mm500螺桿直徑/ mm50最大模具厚度/mm350注射壓/

29、MPa130最小模具厚度/mm200續(xù)表3-3注射機(jī)XS-ZY-300技術(shù)參數(shù)表注射速率/ g/s200鎖模形式/mm液壓注射行程/ mm160模具定位孔直徑/mm125+0.060螺桿轉(zhuǎn)速/ r/min2589噴嘴球半徑/mm18塑化能力/ g/s噴嘴孔直徑/mm4鎖模力/ KN350模板尺寸（mm）598×520第4章 注射模具設(shè)計(jì)4.1 分型面的設(shè)計(jì)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(kāi)時(shí) 能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱(chēng)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

30、選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；（2）使塑件在開(kāi)模后留在型腔內(nèi)；（3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；（4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；（5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；（6）使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在型腔一側(cè)，兩側(cè)出滑塊。分型面的選擇如圖4-2所示分型面圖4-2分型面4.2 模架的選用4.2.1 模具的基本類(lèi)型注射模具的分類(lèi)方式很多，按注射模具典型結(jié)構(gòu)分類(lèi)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動(dòng)成型零件的

31、模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動(dòng)卸螺紋的注射模、熱流道注射模。4.2.2 裝配草圖及模架的選擇根據(jù)對(duì)塑件的分析，確定該模具是單分型面，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可選擇FCI型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下圖4-8所示：圖4-8 模架FCI型模具定模采用頂板、脫料板、定模板，動(dòng)模采用動(dòng)模板、模腳，底板，上下頂針板，又叫三板模，細(xì)水口模架，適合點(diǎn)澆口，滑塊抽芯系統(tǒng)或油缸側(cè)抽芯的注射成形模具。由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸。該

32、模具是一模一腔的模具，測(cè)得定模座板厚度44mm,定模板34mm,凸模58mm,凹模160mm，墊塊100mm，動(dòng)模座板30mm經(jīng)過(guò)計(jì)算可得模架的高度約為420mm，模架的寬度約為400mm。綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：LKM FCI-2530-A90-B70-C90。4.3 模具主要參數(shù)4.3.1 型腔數(shù)量為了使模具與注射機(jī)相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)前應(yīng)合理的確定型腔數(shù)目。按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量n其中：注射機(jī)最大注射量，；澆注系統(tǒng)凝料量，；單個(gè)塑件的容積，。由上文計(jì)算可知單個(gè)塑件的質(zhì)量為166.87g；澆道凝料的質(zhì)量=-M。200.244-166.87=3

33、3.374g.而凝料的容量和最小注射量應(yīng)不小于注射機(jī)額定最大注射量的20%，故可得，n=1.43，所以型腔的數(shù)目?。簄=1。4.3.2 最大注射量為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱(chēng)注塑量的35%75%范圍內(nèi)，最大可達(dá)80%，最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%80%。V實(shí)=222cm V公=300cmV實(shí)/ V公×100%=222/300×100%=74%可見(jiàn)注射量滿(mǎn)足要求。4.3.3 鎖模力當(dāng)高壓的塑料熔體充滿(mǎn)型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向方向的很大推力，其大小等于制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影

34、面積之和乘以型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力T合，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按參考文獻(xiàn)中的下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力：F A分·P型（4-2）式中 F注塑機(jī)額定鎖模力，F(xiàn)=1800kN；P型為型腔內(nèi)熔體壓力（MPa），由3.2.1可知，P型=30MPa；A分·P型=8334 mm2·30MPa= 244.9（kN）<350(kN)（詳見(jiàn)表3-3）故，可見(jiàn)鎖模力滿(mǎn)足要求。4.3.4 注射壓力注射壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿(mǎn)足制品成型的需要。PP的成型注射壓力在78

35、.4MPa至150MPa的范圍內(nèi)，考慮本塑件平均厚度僅為5mm，所以注射壓力P可取為100Mpa，而注射機(jī)的Pmax為130MPa，故Pmax>P因此，可見(jiàn)注射壓力滿(mǎn)足要求。4.3.5 安裝尺寸為了使注塑模能夠順利地安裝在注射機(jī)上并生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須校核注射機(jī)與模具安裝有關(guān)的尺寸，因?yàn)椴煌吞?hào)和規(guī)格的注射機(jī)，其安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。一般情況下設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)校核的部分包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板上的螺孔尺寸等，這里先對(duì)噴嘴尺寸進(jìn)行校核，其他的校核需要在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行完以后進(jìn)行。 注射機(jī)噴嘴前端的球面半徑r和孔徑d與模具澆口套始端的球面半徑R

36、及小孔徑D應(yīng)吻合，以避免高壓塑料熔體從縫隙處溢出。它們一般應(yīng)滿(mǎn)足下列關(guān)系：如果<，將會(huì)出現(xiàn)死角，而積存塑料，使主流道內(nèi)的塑料凝料將無(wú)法脫出。所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。該模具=18mm，取=20mm，符合要求。該模具=4mm，取=4.5mm，符合要求。注射機(jī)噴嘴與模具澆口相對(duì)位置及尺寸如圖4-1所示：圖4-1 注射機(jī)噴嘴與模具澆口相對(duì)位置及尺寸4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類(lèi)，本設(shè)計(jì)中采用普通點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。4.4.1

37、澆注系統(tǒng)組成普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。1主流道 2第一分流道 3第二分流道 4澆口 5型腔 6冷料穴4.4.2 影響澆注系統(tǒng)的因素在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：1、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)考慮所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。2、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。3、塑件大小及形狀：根據(jù)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(wèn)題，從而采取相應(yīng)

38、的措施或留有修整的余地。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。5、冷料：在注射間隔時(shí)間，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。4.4.3 主流道的設(shè)計(jì) 主流道即從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到分流道為止的熔融塑料的流動(dòng)通道。它與注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上。目前最為普遍的主流道結(jié)構(gòu)，是以澆口套形式鑲?cè)肽０逯校@種主流道適用于所有注射模具。為防止?jié)部谔妆蛔⑺軝C(jī)噴嘴撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有一定硬度。主流道的基本尺寸通常取決于兩個(gè)方面：第一個(gè)是使用的塑料種類(lèi)，所成型制品的質(zhì)量和壁厚。第二個(gè)是注射機(jī)噴嘴幾何參數(shù)與主流道尺

39、寸的關(guān)系。 主流道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)如下： 1、一般主澆道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐度為2°4°。以便凝料從流道內(nèi)取出。查參考文獻(xiàn)1可得，PP的流動(dòng)性良好，取2°合適。內(nèi)壁表面粗糙度小于0.40.8m，這里取。 2、為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道與噴嘴接觸處緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處制成球形凹坑，其球面半徑；主流道的進(jìn)口直徑應(yīng)根據(jù)注射機(jī)的噴嘴孔直徑確定，一般。由4.1.5可知澆口套始端球面半徑，噴嘴直徑為。所以主流道：球面半徑：。進(jìn)口直徑：。凹坑深h取3-5mm。這里取h=5mm。 由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套，便于鋼材的加工和熱處理

40、。通常將主流道襯套在淬火后嵌入模具中，這樣在損壞時(shí)便于更換或修磨。材料選擇T10A，熱處理后硬度為53-57 HRC，主流道襯套長(zhǎng)度與上模座配合部分的厚度一致。定位圈與上模座配合為H7/m6。主流道襯套的具體結(jié)構(gòu)如圖4-3所示：圖4-3 主流道襯套圖 3、為了減少料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力，主流道與分流道結(jié)合處采用圓角過(guò)渡，其圓角半徑r=13mm，所以取r=2mm。 4、在保證塑料良好成型的前提下，主流道長(zhǎng)度L應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過(guò)多而影響注射成型。通常主流道長(zhǎng)度由模板厚度而定，一般取L60mm。由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取55。 5、主流道大端直徑6 mm，半錐

41、角為1°2°，取1°。 6、為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中，將定位圈與主流道設(shè)計(jì)成組合結(jié)構(gòu)，定位圈與注射機(jī)定模固定板定位孔相配合，配合精度為H8/f7，定位圈與定位孔的配合長(zhǎng)度本模具取 8 mm。澆口套總長(zhǎng)L0=L+h+2=55+8+2=65.5mm。4.4.4 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿(mǎn)足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中由于塑件排布比較緊湊，初步考慮采用點(diǎn)澆口。其分流道橫截面為U形，由資料4分流道設(shè)計(jì)可取數(shù)據(jù)為寬度b=6mm，半徑r1=0.5b=3mm，深度h=1.25r1=4.75。其流道和澆口三

42、維數(shù)字化模型如圖4-4所示：圖4-4流道及澆口位置圖4.4.5 澆口的設(shè)計(jì)澆口又叫進(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(xiāo)后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。常見(jiàn)的澆口形式有點(diǎn)澆口，側(cè)澆口，潛伏澆口，扇形澆口，圓盤(pán)式澆口，環(huán)形澆口等。澆口的位置選擇原則：澆口的位置與塑件的質(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)：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：（1）流程(包括分支流程)為最短；（2）每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；（3）應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；（4）考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。2

43、、有效地排出型腔內(nèi)的氣體。綜上所述，為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口。4.4.6 冷料穴的設(shè)計(jì)主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以避免制品中出現(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(wèn)題，必須在塑料流動(dòng)方向的主流道末端設(shè)置冷料穴，以便將這部分冷料存留起來(lái)。 冷料穴的作用：貯存因兩次注射間隔產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止熔體冷料進(jìn)入型腔。設(shè)計(jì)要求：冷料穴底部成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)的作用。冷料穴分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。冷料穴的

44、位置一般都設(shè)計(jì)在主流道或分流道的末端，亦即塑料最先到達(dá)的部位。其作用是防止在注射時(shí)將冷料注入型腔，而使制品產(chǎn)生缺陷。在開(kāi)模時(shí)，冷料穴又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。本設(shè)計(jì)在主流道設(shè)有冷料穴，冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道大端直徑，直徑為8mm。具體見(jiàn)圖4-4流道及澆口位置圖。4.5 注射模塑件成型零部件的設(shè)計(jì)模具閉合時(shí)用來(lái)填充塑料成型制品的空間稱(chēng)為型腔，構(gòu)成模具型腔的零部件稱(chēng)成型零部件。一般包括凹模、凸模和滑塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型過(guò)程中需要經(jīng)常承受溫度、壓力

45、及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后會(huì)發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。4.5.1 凹模設(shè)計(jì)凹模也稱(chēng)為型腔，是用來(lái)成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類(lèi)型。本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并且整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸較小，不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。(1)

46、 凹模徑向尺寸的計(jì)算:塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：相應(yīng)的塑件制造公差，式中: 是塑件外形公稱(chēng)尺寸； K是塑件的平均收縮率，聚丙烯的收縮率為1%2%，平均收縮率為1.5%; 塑件的尺寸公差； 模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/31/6。=101.2=109.3(2) 凹模深度尺寸的計(jì)算式中是塑件外形公稱(chēng)尺寸。=82.9凹模二維圖如圖4-5所示：圖4-5凹模二維圖4.5.2 凸模設(shè)計(jì)凸模也稱(chēng)為型芯，本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，深度不大，但經(jīng)過(guò)對(duì)塑件實(shí)體的研究，塑件采用的是整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)，型芯與動(dòng)模板的配合可采用。（1） 凸模徑向尺寸的計(jì)算式中：是塑件內(nèi)形徑向公稱(chēng)尺寸；K是塑件

47、的平均收縮率，聚丙烯的收縮率為1%2%，平均收縮率為1.5%塑件的尺寸公差；模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/31/6。=91.65（2）凸模高度的計(jì)算式中：塑件深度方向的公稱(chēng)尺寸。=71.3式中是塑件外形公稱(chēng)尺寸。凸模二維圖如圖4-6所示：圖4-6凸模二維圖4.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(guò)程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件、推出零件固定板、推板以及推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。4.6.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則1、使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形，推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；2、推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推

48、局部產(chǎn)生隙裂；3、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；4、推桿位置痕跡須不影響塑件外觀。4.6.2 脫模機(jī)構(gòu)類(lèi)型的選擇推出機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)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(lèi)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。本設(shè)計(jì)中采用頂針推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。4.7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)注射模的溫度對(duì)于塑料熔體的沖模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對(duì)于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過(guò)大都是不利的。過(guò)高的模溫會(huì)使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長(zhǎng)冷卻時(shí)間

49、又會(huì)使生產(chǎn)率下降。過(guò)低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于沖模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為200左右，熔體固化成為塑件后，從60左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對(duì)于要求較低模溫（一般小于80）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的聚丙烯PP，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)水的流量調(diào)節(jié)模具的溫度。模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。4.8 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目

50、的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)：冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長(zhǎng)度、孔道的種類(lèi)、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的12倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持35倍直徑。冷卻孔道直徑通常為612 mm，在此取8mm。因?yàn)閷?duì)塑件進(jìn)行冷卻質(zhì)量分析的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)冷卻質(zhì)量不佳的位置位于塑件的上方，在開(kāi)模前，塑件上方要完全凝固，所以冷卻系統(tǒng)設(shè)在A板以及動(dòng)模板上，形狀就是打成通孔的形式，如圖4-7所示:圖4-7模具冷卻水路圖4

51、.9 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一般指的模具的行位機(jī)構(gòu)，即凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動(dòng)作來(lái)拖出產(chǎn)品倒扣，低陷等位置的機(jī)構(gòu)。模具的常用行位結(jié)構(gòu)：1、從作用位置分為下模行位、上模行位、斜行位；2、從動(dòng)力來(lái)分，為機(jī)動(dòng)側(cè)向行位機(jī)構(gòu)和液壓或者氣壓側(cè)向行位機(jī)構(gòu)滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。本模具采用滑塊結(jié)構(gòu)，滑塊結(jié)構(gòu)如圖4-9所示：圖4-9滑塊抽芯系統(tǒng)1、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的類(lèi)型（1）手動(dòng)抽芯；（2）液壓或氣動(dòng)抽芯；（3）機(jī)動(dòng)抽芯。2、抽心距：S=H+(3-5)式中： S為抽芯機(jī)構(gòu)需要行走的總距離; H為通過(guò)測(cè)量出來(lái)的產(chǎn)品抽芯距離； （3-5）為產(chǎn)品抽芯后的安全距離。本設(shè)計(jì)中采用手動(dòng)抽芯，抽芯總距離9mm，可以達(dá)

52、到目的。4.9.1 抽芯力計(jì)算將塑料制品從包緊的側(cè)型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱(chēng)為抽芯力。F=PA(f*cos+sin)式中：p塑料制品收縮對(duì)型芯單位面積的正壓力，通常取812Mpa；A塑料制品包緊型芯的側(cè)面積，通過(guò)計(jì)算為19782mm2；f磨擦系數(shù)，取0.10.2；脫模斜度，取2º；F單位為N。F=10×106×19782×10-6×(0.1×cos2º+sin20)=19kN4.9.2 滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滑塊設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于滑塊與側(cè)向型芯連接以及注射成型時(shí)制品尺寸的準(zhǔn)確性和移動(dòng)的可靠性，滑塊分為整體式和組合式兩種，本設(shè)計(jì)采用整體式

53、?；瑝K材料常用45鋼或T8、T10等制造，本設(shè)計(jì)選取45鋼，硬度在HRC 2832。導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)：（1）導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用間隙配合，一般采用H7/f6；（2）滑塊的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長(zhǎng)度的2/3；（3）導(dǎo)滑槽材料通常用45鋼制造，硬度在HRC3842。4.9.3 滑塊定位裝置設(shè)計(jì)由于我們采用的是后模行位的形式，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，采用行位壓板的方式，主要作用為固定與導(dǎo)向作用。4.9.4 楔緊塊設(shè)計(jì)楔緊角應(yīng)比斜導(dǎo)柱的傾斜角大2°3°。4.9.5 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了

54、抽芯機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式。 1、斜導(dǎo)柱在定模上、滑塊在動(dòng)模上的結(jié)構(gòu)。 （1）設(shè)計(jì)時(shí)必須注意，滑塊與推桿在合模復(fù)位過(guò)程中不能發(fā)生“干涉”現(xiàn)象。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復(fù)位先于推桿的復(fù)位致使活動(dòng)側(cè)向型芯與推桿相碰撞，造成活動(dòng)側(cè)向型芯或推桿損壞。（2）如果發(fā)生干涉，常用的先復(fù)位附加裝置有彈簧先復(fù)位、楔形滑塊先復(fù)位、擺桿先復(fù)位等多種形式。本設(shè)計(jì)采用楔形滑塊先復(fù)位。2、斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上的結(jié)構(gòu)。3、斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模上。4、斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模上。4.10 模具總裝圖模具總裝二維圖如4-10所示，模具總裝三維圖如4-11所示，：圖4-10 模具總裝二維圖圖4-11 模具總裝三維圖4.11 模具的裝配過(guò)程本模具裝配時(shí)以塑料模具中的主要工作零件如上型芯（20）、型腔（21）為裝配基準(zhǔn)件，模具的其他零部件都依裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行順序裝配，本模具有導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，以模具側(cè)面為基準(zhǔn)，進(jìn)行修整和裝配。具體的裝配過(guò)程如下： 1、將支撐釘（12）裝入下模座上（11），將支撐板安裝在下模座上，并用螺釘鎖緊； 2、將頂針及復(fù)位桿（5）放入頂針固定板（9）內(nèi)，然后將頂針墊板（10）與頂針固定板組裝成一體； 3、將型腔（21）放入型腔固定板（6）內(nèi)，并利用