汽車(chē)散熱器水室塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)（畢業(yè)設(shè)計(jì)）

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 前言 1.1 模具工業(yè)在國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)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(guó)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(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)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(guó)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

2、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(chē)，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(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市

3、場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)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(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)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)。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技

4、術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以1015的速度快速增長(zhǎng)。目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模

5、具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50（中國(guó)臺(tái)灣：40），塑料模具約占33（中國(guó)臺(tái)灣：48），壓鑄模具約占6（中國(guó)臺(tái)灣：5），其他各類(lèi)

6、模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣：7）。中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（19611981），成長(zhǎng)期（19811991），成熟期（19912001）三個(gè)階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981年1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的

7、發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴(lài)高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（

8、ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。1.3 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15的增長(zhǎng)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

9、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Α４送?，許多科研機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。2 外殼模具設(shè)計(jì)2.1汽車(chē)散熱器水室零件圖 圖1.塑料汽車(chē)散熱器水室零件圖2.2塑件的工藝性分析2.2.1功能分析功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)，該塑件是日用品,要承受一定的外力,所以對(duì)制件的塑性有一定的要求.如屈服強(qiáng)度, ,摩擦因素等;塑件的工作溫度是室溫,這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度,脆化溫度,分解溫度的

10、要求降低;作為一種日用品,生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn),這樣,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命,在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素;此外,塑料都會(huì)老化,還要考慮其氧化性.2.2.2塑件的原材料分析ABS樹(shù)脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹(shù)脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強(qiáng)度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時(shí)通過(guò)改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途，主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車(chē)和造船等工業(yè)。 允許使用溫度范圍 -40到80 ABS塑料機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性在通用塑

11、膠原料中極為優(yōu)秀;表面光澤度、表面噴涂及電鍍性佳;具有吸濕性;底色為黃色,一般的成型塑料制品需要染色.用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件.成型特性： (1)無(wú)定形料,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(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí). (2)宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80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?(4)如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具

12、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(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)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(wú)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(shù)脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類(lèi)，不溶于大部分醇類(lèi)和烴類(lèi)溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 ABS工程塑料的缺點(diǎn)：熱變形溫度較低，可燃，耐熱性較差。綜合上述，塑件可以注射成型。2.2.

13、3尺寸精度分析從零件圖上分析，該零件的形狀比較復(fù)雜,兩側(cè)面都有倒扣，模具設(shè)計(jì)時(shí)須設(shè)置側(cè)向分型面等復(fù)雜機(jī)構(gòu)，該零件的主要尺寸精度為IT8級(jí)。由以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度要求不是很高，對(duì)應(yīng)模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從塑件厚度上來(lái)看,厚度為2.5mm左右,塑件均勻,比較容易注射成型。2.2.4表面質(zhì)量分析該零件的表面除表面粗糙度為Ra1.6um，要求不得有毛刺，沒(méi)有其他特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。2.3模塑設(shè)備的選擇按塑化方式(即塑化用的零部件及原理)不同,注射機(jī)可分為柱塞式和螺桿式兩大類(lèi)注射機(jī)。螺桿式注射機(jī)。先是動(dòng)模部分和定模部分合模，接著注射油缸活塞推動(dòng)螺桿按要求的注射壓力和注

14、射速度將已塑化好的塑料經(jīng)噴嘴及模具的澆注系統(tǒng)射入型腔，當(dāng)塑科充滿型腔后，螺桿繼續(xù)對(duì)塑料保持一定的壓力，促使塑料補(bǔ)充塑件冷卻收縮所需之料，同時(shí)阻止塑料倒流，經(jīng)一定時(shí)問(wèn)的保壓后，注射油缸活塞壓力消失，螺桿開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，由料斗落入科簡(jiǎn)的塑料在料簡(jiǎn)中塑化。當(dāng)模具型腔內(nèi)的塑件冷卻定型后，摸具打開(kāi)，在模具推出機(jī)構(gòu)的作用下，塑件由模具型芯中脫出.柱塞式注射機(jī)。由注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的動(dòng)模部分與定模部分合模，然后注射機(jī)的柱塞將塑料推進(jìn)到加料筒中，使其熔融成粘流態(tài)。在高壓下，高速地通過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。充滿型腔的熔體在型腔中保壓冷卻定型。然后，柱塞復(fù)位，料斗中的塑料又落入料筒。合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)模

15、部分把模具打開(kāi)，由推件板把塑件由型芯上推下。模塑設(shè)備的選擇主要依據(jù)注射量，因此需計(jì)算塑件的質(zhì)量，經(jīng)計(jì)算，塑件的體積V=352.6根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得ABS的密度為1.05g/;故塑件的質(zhì)量為W=352.6X1.05=370.23g根據(jù)以上因素及計(jì)算結(jié)果,考慮塑件的外形尺寸、注射時(shí)所需壓力和一般工廠的現(xiàn)有設(shè)備等情況，本模具采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，塑件的質(zhì)量超過(guò)740 g，故注射機(jī)選為XS-ZY-1000.滿足要求。2.4塑件注射工藝參數(shù)的確定根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)并參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng)ABS的成型工藝參數(shù)可作為如下選擇：(1)預(yù)熱:溫度8085時(shí)間23h；(2)料筒溫度:后段150170中段1651

16、80前段180200；(3)噴嘴溫度:170180；(4)模具溫度:5080；(5)注射壓力:60100Mpa；(6)成型時(shí)間:注射時(shí)間2090s高壓時(shí)間05s冷卻時(shí)間20120s總周期50220s(7)螺桿轉(zhuǎn)速:30r/min；上述工藝參數(shù)在試模時(shí)需作適當(dāng)調(diào)整。2.5注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.5.1分型面的選擇如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓

17、處。（2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。（3) 保證塑件的精度要求。（4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。（5) 便于模具加工制造。（6) 有利于防止溢料。（7) 有利于排氣的效果。該塑件分型面沒(méi)有懸念，就選取在塑件投影面積最大處。 圖2 分型面2.5.2確定型腔的排列方式本塑件在注射時(shí)采用一模兩腔，考慮到模具成型零件和出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方如圖3所示。圖3 型腔的排樣2.5.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)的引入到型腔，并在填充的過(guò)程中將壓力傳遞到型腔的各部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸穩(wěn)定

18、的塑件。因此澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到注射成型的效率和塑件的質(zhì)量。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)普通澆注系統(tǒng)的組成注射模的澆注系統(tǒng)均由主流道、分流道、澆口及冷料穴四部分組成。 (1)主流道主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到有分流道為止的一段料流通道。它起到將熔體從噴嘴引入模具的作用，主流道尺寸的大小直接影響熔體的流動(dòng)速度的填充時(shí)間。(2)分流道分流道是主流道與型腔進(jìn)料口之間的一段流道，主要起分流和轉(zhuǎn)向作用，即將熔體由主流道分流到各個(gè)型腔的過(guò)渡通道，也是澆注系統(tǒng)的斷面變化和熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向的過(guò)渡通道。(3)澆口澆口是指料流進(jìn)入型腔前最狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短的一段，其尺寸狹

19、小且短，目的是使料流進(jìn)入型腔前加速，便于充滿型腔，且又利于封閉型腔口，防止熔體倒流。另外，也便于成型后冷料與塑件分離。(4)冷料穴在每個(gè)注射成型周期開(kāi)始時(shí)，最前端的料接觸低溫模具后會(huì)降溫、變硬被稱(chēng)之為冷料，為防止此冷料堵塞澆口或影響制件的質(zhì)量而設(shè)置的冷料穴，其作用就是儲(chǔ)藏泠料。冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，有時(shí)在分流道的末端也增設(shè)冷料穴。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1）必須了解塑料的工藝特性；2）排氣良好；3）防止型芯和塑件變形；4）減少熔體流程和塑料耗量；5）修整方便并保正塑件的外觀質(zhì)量；6）要求熱量及壓力損失最小。2.5.4主流道設(shè)計(jì)（1）為便于凝料從主流道中拔出主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。（2）主流道與

20、分流道結(jié)合處采用圓角過(guò)度。(其半徑R為13mm)（3）在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長(zhǎng)度L應(yīng)盡量短。（L不超過(guò)60mm）（4）設(shè)置主流道襯套。根據(jù)以上原則得主流道尺寸主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴孔徑為d=4mm,噴嘴前端球面半徑R=12mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴SR=SR1+（12）mm和d=d1+(0.51)mm，取主流道球面半徑SR=13mm；小端直徑d=4.5mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算大端直徑為10.5mm。為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形其斜度為1至3度，經(jīng)換算主流道

21、為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料斷設(shè)計(jì)半徑r=5 mm的圓弧過(guò)渡。主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式-澆口套.以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。澆口套都是標(biāo)準(zhǔn)件，只需去買(mǎi)就行了。常用澆口套分為有托澆口套和無(wú)托澆口套兩種下圖為前者，有托澆口套用于配裝定位圈。由于注射機(jī)的噴嘴圓弧半徑為12mm，所以澆口套的為R13mm。如圖4所示.圖4 主流道襯套分流道如下圖，采用側(cè)澆口。2.5.8澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的

22、充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們?cè)O(shè)計(jì)的模具是平衡式的，即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸都相同。2.5.9推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)把塑件及澆注系統(tǒng)從從型腔中或型芯上脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘）、推出導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)柱、推桿導(dǎo)套）、復(fù)位部件（復(fù)位桿）。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則制件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，

23、推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。（1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開(kāi)模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。(2) 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡量避免推力點(diǎn)作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件

24、多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。（3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過(guò)程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。（4）良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾面，對(duì)于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。（5）合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。推出機(jī)構(gòu)的種類(lèi)按動(dòng)力來(lái)源可分為手動(dòng)推出，機(jī)動(dòng)推出，液壓氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。（6）把塑件推出模具10mm左右；如果脫模斜度較大時(shí)可以頂出塑件深度

25、的2/3就可以了。 本套模具的推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動(dòng)推出，形式較為簡(jiǎn)單，型腔有93個(gè)直徑為6推桿，其布置形式見(jiàn)圖8。圖8 推桿的分布2.5.9 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)在注射成型的塑件上與開(kāi)合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，塑件就不能直接由推桿等推出機(jī)構(gòu)推出脫模，此時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后在把塑件從模內(nèi)推出，否則就無(wú)法脫模。1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型的確定殼體兩邊孔要用到抽芯機(jī)構(gòu)，在這里運(yùn)用機(jī)動(dòng)方式抽芯。驅(qū)動(dòng)方式為斜導(dǎo)柱。該塑件的側(cè)凹較淺,所需的抽芯距不大,側(cè)凹的成型面積也不大,所以采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯足夠.一般將主

26、型芯和滑塊位置設(shè)于動(dòng)模，這樣在脫模過(guò)程中，側(cè)向分型時(shí)對(duì)塑件有限制側(cè)向移動(dòng)的作用，塑件不會(huì)黏附在滑塊上，脫模比較順利。2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)置在定模，與滑塊的中線對(duì)齊，有足夠的強(qiáng)度。斜導(dǎo)柱頂端用模珂和定模板固定并磨到和定模板平，在開(kāi)模時(shí)能隨驅(qū)使滑塊沿動(dòng)模板上的導(dǎo)滑槽滑動(dòng)。斜導(dǎo)柱傾斜角為15度。3 滑塊的組合及設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì)其組合方式時(shí)應(yīng)考慮分型與抽芯的方向要求,并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量,另外還應(yīng)使滑塊的組合部分具有足夠的強(qiáng)度,該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。利用滑塊水平兩側(cè)面的凸耳與模套對(duì)應(yīng)的導(dǎo)滑槽滑動(dòng)配合,達(dá)到側(cè)向分型與復(fù)位的目的。為防止滑塊離開(kāi)動(dòng)模，采用壓塊壓住滑塊兩邊的凸耳。4 各

27、項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核斜導(dǎo)柱、滑塊、導(dǎo)柱之間的相對(duì)位置以及脫模推出完成后的相對(duì)位置如圖4.15所示。1）滑塊為兩瓣合形式，兩面傾角為15度，便于滑塊滑動(dòng)，滑塊高出動(dòng)模板。 2）斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向傾斜角為15度，從合模到開(kāi)模斜導(dǎo)柱剛離開(kāi)滑塊時(shí)，斜導(dǎo)柱的移動(dòng)距離是15mm，保證了滑塊止動(dòng)上的配合。 3）抽芯距離校核需要抽芯的距離是：斜導(dǎo)柱剛好抽出來(lái)時(shí)的推動(dòng)距離：因：+3，所以抽芯距離滿足要求，塑件能正常取出。2.5.10成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模的結(jié)構(gòu)形式:（1)整體式凹模凹模由整塊材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：牢固、不易變形、塑件質(zhì)量好。適用范圍：形狀簡(jiǎn)單或形狀復(fù)雜但凹?？捎秒娀鸹ê蛿?shù)控加工的中小型塑件。大

28、型模具不易采用整體式結(jié)構(gòu)：1）.不便于加工，維修困難 2).大件不易熱處理（淬不透） 3).模具生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高4).切削量太大，浪費(fèi)鋼材 5).搬運(yùn)不便（2）整體嵌入式凹模凹模由整塊金屬材料加工成并鑲?cè)肽Ｌ字薪Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)：型腔尺寸小，凹模鑲件外形多為旋轉(zhuǎn)體，更換方便。適用范圍：塑件尺寸較小的多型腔模具裝配情況:過(guò)渡配合：H7/js6（較松過(guò)渡配合） H7/n6（較緊過(guò)渡配合） H7/m6（介于二者之間)）（3）局部鑲嵌式凹模將凹模中易磨損的部位做成鑲件嵌入模體中結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：易磨損鑲件部分易加工易更換大面積鑲拼凹模凹模由許多拼塊鑲制組合而成組合目的：滿足大型塑件凸凹形狀的需求，便于機(jī)加、維修、拋光

29、、研磨、熱處理以及節(jié)約貴重模具鋼材。適用范圍：廣泛應(yīng)用于大型塑件上。根據(jù)鑲拼方式的不同可分為。2.凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)整體式型芯(2)組合式型芯型芯采用拼塊組合型芯采用拼塊組合適用范圍：塑件內(nèi)型較復(fù)雜的情況優(yōu)缺點(diǎn)：節(jié)約貴重金屬，減少加工量，拼接處必須牢靠嚴(yán)密根據(jù)以上凹凸模結(jié)構(gòu)形式與分析，結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)圖（1）與（2），看出本塑件比較簡(jiǎn)單，精度要求不高。本模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式,考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素,凹凸模采用整體嵌入式。3 模具的有關(guān)計(jì)算3.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算本塑件中成型零件工作尺寸均采用平均法計(jì)算。查表得ABS塑料的收縮率為,所以平均收縮率為，考慮到工廠模具制造

30、的現(xiàn)有條件，模具制造公差取。a.型腔工作尺寸計(jì)算根據(jù)型腔徑向尺寸計(jì)算公式：現(xiàn)對(duì)有關(guān)尺寸進(jìn)行計(jì)算 mm mm根據(jù)型腔深度尺寸計(jì)算公式：可得 mmb.型芯工作尺寸計(jì)算根據(jù)型芯徑向尺寸計(jì)算公式：對(duì)有關(guān)尺寸進(jìn)行計(jì)算. mmc.型孔之間的中心距 根據(jù)中心距計(jì)算公式:對(duì)有關(guān)尺寸計(jì)算 mm3.2 型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計(jì)算模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求,如果型腔側(cè)壁厚度和底板厚度不夠,當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料的許用應(yīng)力時(shí),型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞.與此同時(shí),剛度不足則發(fā)生過(guò)大的彈性變形,從而產(chǎn)生溢料及和影響塑件尺寸及成型精度,也可能導(dǎo)致脫模困難等.但實(shí)踐和理論分析證明,模具對(duì)強(qiáng)度及剛度的要求也并非要同時(shí)兼顧.對(duì)

31、大尺寸型腔,剛度不足是主要矛盾,應(yīng)按剛度條件計(jì)算型腔壁厚和底板厚度;對(duì)小尺寸型腔,強(qiáng)度不夠則是主要矛盾,應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算型腔壁厚和底版厚度.由于本塑件型腔的尺寸屬于小尺寸型腔,且采用整體式結(jié)構(gòu)。所以根據(jù)整體式型腔壁厚的經(jīng)驗(yàn)公式得 考慮到凹模板上還需安放導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等，故取凹模板的外形尺寸為 根據(jù)支承板厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得,代入公式計(jì)算得：考慮到模具整體的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，取4 模架的選擇型腔模板的長(zhǎng)度為型腔模板的寬度為式中L型腔模板的長(zhǎng)度；N型腔模板的寬度；S型腔至模板邊緣壁厚；A型腔長(zhǎng)度；B型腔寬度； (1)確定模架組合形式.(2)確定型腔壁厚.（3）計(jì)算型腔模板周界限.把本模具型腔近似看成如圖9所示結(jié)構(gòu)

32、。圖9 動(dòng)模板的長(zhǎng)寬根據(jù)上述計(jì)算公式算出的結(jié)果查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸選擇的模架為CI型。如圖10.圖10 標(biāo)準(zhǔn)模架動(dòng)定模座板動(dòng)模板定模板墊塊 推桿固定板推板支撐板導(dǎo)柱導(dǎo)套復(fù)位桿六角螺釘8-M10內(nèi)六角螺釘4-M6 因而模具的閉合高度為 5 注射機(jī)的校核5.1 最大注射量的校核注射機(jī)的最大注射量指注射機(jī)一次注射塑料的最大容積。選擇注射機(jī)時(shí)，必須保證塑件連同凝料、飛邊在內(nèi)的質(zhì)量或體積吧大于注射機(jī)的最大注射量，否則，就會(huì)使塑件成型吧完整或內(nèi)部組織疏松，塑件強(qiáng)度降低。校核公式5.2 注射壓力的校核注射壓力校核的目的是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足塑件成型的需要，注射機(jī)的的最大壓力應(yīng)大于或等于塑件成型時(shí)所需的注射壓力，即因注射機(jī)的最大注射壓力塑件的成型壓力，滿足要求。5.3 鎖模力的校核當(dāng)高壓熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)在型腔內(nèi)產(chǎn)生