塑料模具設(shè)計(jì)

...wd...摘要注射模設(shè)計(jì)質(zhì)量對塑料制品成型的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具加工的難易程度、模具制造成本和制造周期等有著直接的影響。本課題主要是針對RICOHCORONA的注射模具的設(shè)計(jì)，通過對塑件進(jìn)展工藝分析和對比，根據(jù)塑件的主要技術(shù)指標(biāo)以及材料的性能，設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)、型芯和型腔等成型零部件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等主要模具設(shè)計(jì)內(nèi)容，最終設(shè)計(jì)完成一副注射模具。本次產(chǎn)品使用的材料為ABS+PC,其綜合了PC和ABS的優(yōu)良性能，一方面可以提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強(qiáng)度；另一方面可以降低PC成本和熔體粘度，提高流動(dòng)性，改善加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對制品厚度的敏感性，滿足了塑件所需要的優(yōu)良的抗沖擊性和剛性。本設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)的這副注射模具為普通澆注系統(tǒng)模具，采用三板模的構(gòu)造；塑料件采用一模兩腔、點(diǎn)澆口的成型方案；模具的型芯由許多小鑲塊組成，改善了小尺寸高精度成型鑲塊的加工性；循環(huán)水路冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提高了成型區(qū)模具溫度的均勻性和調(diào)控能力；在型芯型腔鑲拼塊、型芯型腔固定板和分流道末端上開設(shè)專門的排氣槽的排氣系統(tǒng)的設(shè)置保證模具型腔排氣順暢。通過這些模具構(gòu)造的設(shè)計(jì)，滿足塑件的質(zhì)量要求、生產(chǎn)效率和模具的使用壽命等技術(shù)指標(biāo)。關(guān)鍵詞：塑料，ABS+PC，模具設(shè)計(jì)，注射模注射模設(shè)計(jì)XXxxxxxxxxx0引言塑料由于具有密度小、質(zhì)量輕而強(qiáng)度高、剛度大、絕緣性著色性好、成型方便等優(yōu)點(diǎn)，成為20世紀(jì)開展最快的行業(yè)之一，各色各樣、形狀顏色各異的塑料零件出現(xiàn)在我們的生產(chǎn)生活當(dāng)中，以塑代鋼、以塑代木已成為一種趨勢。在塑料產(chǎn)品中，小型復(fù)雜零件占有相當(dāng)?shù)谋壤渫庑纬叽巛^小、形狀較復(fù)雜、精度要求較高、模具設(shè)計(jì)制造困難，如果模具設(shè)計(jì)不合理注塑時(shí)成品率較低，其模具的設(shè)計(jì)開發(fā)在生產(chǎn)實(shí)際中占有重要的地位。且隨著模具制造技術(shù)的日益提高，模具不再局限于簡單的普通機(jī)床加工和煩瑣的手工后續(xù)加工，取而代之的是先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床加工、電火花線切割加工和電極加工等特種加工方式。因?yàn)殡S著近代工業(yè)的飛速開展，塑料制品用途日益廣泛，注塑模具工藝空前開展，在汽車、數(shù)碼產(chǎn)品和電子產(chǎn)品的領(lǐng)域都出現(xiàn)了精細(xì)塑料模的產(chǎn)品，這些零件外表對比復(fù)雜，要求較高，常規(guī)加工難以到達(dá)設(shè)計(jì)要求。本次設(shè)計(jì)需要考慮三個(gè)方面。一是產(chǎn)品的尺寸精度較高。所以模具在設(shè)計(jì)過程中，除了要考慮模具構(gòu)造合理性問題之外，還要考慮到塑件能否順利頂出、頂出時(shí)是否會(huì)對產(chǎn)品的精度產(chǎn)生影響的問題；二是塑件形狀對比復(fù)雜，存在較多的型芯和型腔鑲塊構(gòu)造。這樣不但要考慮盡可能的減少誤差和保證精度，而且不能使模具的構(gòu)造過于復(fù)雜，增加制造難度與成本；三是模具的壽命要求為大于100萬件，在設(shè)計(jì)過程中需要在各方面考慮，提高模具壽命。1塑料模具的開展現(xiàn)狀及趨勢1.1塑料模具的開展現(xiàn)狀近年來,塑料模具工業(yè)迅速開展,表達(dá)在模具產(chǎn)品向著大型、精細(xì)、復(fù)雜的方向開展,綜合技術(shù)含量不斷提高,模具制造周期不斷縮短。但與國外塑料模具的先進(jìn)水平相比,依然存在一定差距。模具行業(yè)是制造業(yè)的重要組成局部，具有廣闊的市場前景。當(dāng)前，我國模具行業(yè)的開展具有如下特征：大型、精細(xì)、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件開展速度快于行業(yè)總體開展水平；塑料模和壓鑄模成比例增長；專業(yè)模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快；“三資〞企業(yè)及私營企業(yè)開展迅速;股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)開展快于中西部地區(qū)，南方的開展快于北方。目前開展最快、模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江，其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的60%以上。我國模具總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等興旺國家，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度也低于國際水平[1]。塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成型。世界塑料模具市場中塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具[2]。注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的開展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精細(xì)的注塑模具精度己到達(dá)2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及到達(dá)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CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時(shí)，CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，以CAD/CAM/CAE一體化得到開展，模具新構(gòu)造、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速開展，使得注塑模的開展迅猛。1.2塑料模具的開展趨勢塑料制品在日常社會(huì)中得到了廣泛的利用，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。國內(nèi)注塑模在質(zhì)和量都有了較快的開展。塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航空航天等國家支柱產(chǎn)業(yè)與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，塑料制品的成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成型，世界塑料模具市場中塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具[3]。塑料模具的開展史隨著塑料工業(yè)的開展而開展的，在我國，起步較晚，但開展的很快，特別是近幾年，無論是在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大的開展，取得了很大成績，具體表現(xiàn)在以下幾方面：1.2.1CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍，特別是:CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，取得了很大成績。目前，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)展產(chǎn)品零件造型分析、模具主要構(gòu)造及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程等已成為精細(xì)、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)對塑料注塑過程進(jìn)展流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化，也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期。1.2.2電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平。國內(nèi)一些主要的塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過客戶提供的產(chǎn)品三維信息盤片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進(jìn)展預(yù)算、報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)審定、設(shè)計(jì)更改等，這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間，而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條件。由于直接利用了用戶提供的產(chǎn)品電子信息，大大縮短了:CAD/CAM的技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間，也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。1.2.3氣體輔助注塑成型技術(shù)的使用更趨成熟幾年前還是剛剛開場應(yīng)用的氣體輔助注射成型技術(shù)近年來開展很快，更趨成熟。目前，不少企業(yè)已能在電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用C-MOLD氣輔軟件，取得了良好效果。1.2.4熱流道技術(shù)應(yīng)用更加廣泛近年來，熱流道技術(shù)開展很快，熱流道模具比例不斷提高。雖然在全國范圍來說，熱流道模具比例仍舊不高，但也有些模具企業(yè)，熱流道模具已占其模具生產(chǎn)總量的1/3左右。現(xiàn)在，一般內(nèi)熱式、外熱式元件以及分流板多點(diǎn)熱噴嘴的構(gòu)造應(yīng)用已對比普遍，具有先進(jìn)水平的針閥式噴嘴和通斷控制式噴嘴國內(nèi)也能自行設(shè)計(jì)制造。與此相應(yīng)，國產(chǎn)商品化熱流道系統(tǒng)元件也已出現(xiàn)。1.2.5精細(xì)、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高目前，國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精細(xì)塑料模具已到達(dá)國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，到達(dá)了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、多注射頭塑封模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模、洗衣機(jī)滾筒注塑模、塑料管路三通接頭注塑模、汽車燈及汽車飾件注塑模、冰箱吸塑發(fā)泡模等一大批精細(xì)、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已到達(dá)或接近國際水平。使塑件尺寸精度到達(dá)6～7級(jí)的塑料模具國內(nèi)已可生產(chǎn)，其分型面接觸間隙為0.02mm，模板的彈性變形為0.05mm，型面的外表粗糙度為Ra=0.05mm～0.025mm。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、有些模具零件到達(dá)互換、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等，對精細(xì)、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用.20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也已到達(dá)相當(dāng)高的水平。34英寸彩電塑殼和48英寸背投電視機(jī)殼模具6.5kg洗衣機(jī)塑料模具、汽車保險(xiǎn)杠和儀表盤的注塑模等大型模具，國內(nèi)都已可生產(chǎn)。國內(nèi)最大的塑料模具已達(dá)50噸。1.2.6模具壽命不斷提高通過采用優(yōu)質(zhì)模具鋼、對模具工作零件進(jìn)展相應(yīng)的熱處理、采用高質(zhì)量模架再鑲?cè)氪慊鸸ぞ咪摷葮?gòu)造，近年來模具壽命不斷提高，不少模具的壽命已能到達(dá)100萬次以上。1.2.7模具效率不斷提高擠出速度達(dá)2.5m/mim以上的高速塑料異型材擠出模國內(nèi)已能商品化供給。雙腔共擠、多腔注塑〔塑封膜已達(dá)600腔〕、采用熱流道技術(shù)等使模具效率不斷提高。不少企業(yè)在自動(dòng)脫?！裁摿鞯馈撤矫婢脑O(shè)計(jì)，同時(shí)更加重視冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使模具的效率大幅度提高，有的甚至能使注塑生產(chǎn)效率提高幾倍。1.2.8采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備，使模具制造能力大為提高。高速銑削技術(shù)及高速銑削機(jī)床在模具加工中的使用，已使模具加工效率有了顯著提高。目前，主軸轉(zhuǎn)速到達(dá)25000r/min以上的高速銑床國內(nèi)已引進(jìn)多臺(tái)，轉(zhuǎn)速到達(dá)8000r/min以上的機(jī)床就更多了。使用高速銑床，采用高速銑削技術(shù)，不但能使模具精度和外表質(zhì)量得到大幅度提高，而且模具制造周期大為縮短。某些國外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富、實(shí)用可靠的工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測和控制，提高了大面積加工的深度控制精度。電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了模具外表質(zhì)量。模具逆向工程技術(shù)、快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)、三維掃描測量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的開展與應(yīng)用，對模具制造能力的提高也起到了很大作用。2塑件工藝分析2.1塑件分析該塑件成型精度高，產(chǎn)品壁厚均勻，成型形狀較規(guī)則。屬于典型的精細(xì)塑料注射成型零件。側(cè)面也有形狀，需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品三維效果圖見圖2.1，2.2。圖2.1塑件三維圖一圖2.2塑件三維圖二塑件的外形尺寸如以以下列圖2.3、圖2.4和圖2.5所示，成型零件單件的體積根據(jù)SPACE-E軟件計(jì)算為2053.48mm3，最大壁厚為2.50mm，最小壁厚為1.45mm，塑件的壁厚較均勻。圖2.3塑件外形尺寸圖一圖2.4塑件外形尺寸圖二圖2.5塑件外形尺寸圖三此次設(shè)計(jì)要求模具壽命應(yīng)大于100萬件，為了增加模具的使用壽命，且獲得較好的成型質(zhì)量，針對該零件采用下面改良方案：1〕從原材料方面考慮：一般要選用工藝性能良好的塑料原材料來模塑成型制品。這樣既有利于制品的成型又有利于模具壽命的提高。2〕型腔，型芯的構(gòu)造形式：從模具使用壽命角度考慮，采用強(qiáng)度與剛度對比好同時(shí)又便于修復(fù)的構(gòu)造形式可以延長模具壽命[4]。3〕導(dǎo)向裝置的構(gòu)造及精度：普通注塑模主要依靠導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)保證其對合精度，在精細(xì)注塑模中，為確保動(dòng)模和定模的對合精度，可以設(shè)計(jì)錐面精定位機(jī)構(gòu)或圓柱正銷定位機(jī)構(gòu)與導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)配用。4〕保持模具熱平衡：通過澆注系統(tǒng)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，到達(dá)降低模具熱裂傾向，提高模具壽命的目的。5〕熱處理工藝：熱處理工藝恰當(dāng)與否，對模具使用壽命的影響是非常大的。影響熱處理質(zhì)量的因素主要有加熱速度，淬火溫度，淬火冷卻速度和回火溫度等。在模具制作過程中應(yīng)合理安排熱處理工藝過程，嚴(yán)格控制好熱處理工藝條件。塑件的公差等級(jí)的選用：成型零件的構(gòu)造較為復(fù)雜，且尺寸對比大，故對于精度控制相對較難。根據(jù)公司的實(shí)際生產(chǎn)制造，要求該成型零件的外表光潔，不允許出現(xiàn)縮痕、流痕等。結(jié)合成型材料的特點(diǎn)，根據(jù)指定的注塑材料及零件外形尺寸，選擇精度為IT7，未注公差尺寸的精度為IT9；模具的設(shè)計(jì)理論上比零件的公差要求高，故模具的精度選擇為IT6。2.2塑件的材料特性根據(jù)模具設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，本次產(chǎn)品使用的材料為ABS+PC。PC+ABS，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯〔Polycarbonate〕和聚丙烯精〔ABS〕合金而成的熱可塑性塑膠。PC與ABS共混物結(jié)合了兩種材料的優(yōu)異特性，ABS材料的成型性、流動(dòng)性和PC的機(jī)械性、沖擊強(qiáng)度和耐溫、抗紫外線〔UV〕等性質(zhì)，可廣泛使用在汽車內(nèi)部零件、事務(wù)機(jī)器、通信器材、家電用品及照明設(shè)備上[5]。典型應(yīng)用范圍:1.汽車內(nèi)外飾：儀表板，飾柱，儀表前蓋，格柵，內(nèi)外飾件；2.商務(wù)設(shè)備機(jī)殼和內(nèi)置部件：筆記本/臺(tái)式電腦，復(fù)印機(jī)，打印機(jī)，繪圖儀，顯示器；3.電信，移動(dòng)外殼，附件以及智能卡〔SIM卡〕；4.電器產(chǎn)品，電子產(chǎn)品外殼，電表罩和殼體，家用開關(guān)，插頭和插座，電纜電線管道；5.家用電器，如洗衣機(jī)，吹風(fēng)機(jī)，微波爐內(nèi)外部件；PC/ABS特點(diǎn)[6]：1〕綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好；2〕與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可外表鍍鉻,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；5〕機(jī)械性能的卓越平衡；6〕低溫時(shí)也具備高沖擊強(qiáng)度；7〕室內(nèi)紫外線穩(wěn)定性；8〕較高的熱變形溫度〔80～125℃〕；9〕耐燃性〔UL945VB〕；10〕色彩范圍廣泛；11〕易于注塑和擠塑，吹塑加工；12〕良好的電鍍性；13〕一般密度在1.05-1.20g/cm3間?；瘜W(xué)和物理特性:PC/ABS具有PC和ABS兩者的綜合特性。例如ABS的易加工特性和PC的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性。二者的比率將影響PC/ABS材料的熱穩(wěn)定性。PC/ABS這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動(dòng)特性。收縮率在0.5%左右[7]。2.3塑件注射工藝參數(shù)確實(shí)定參考有關(guān)資料，ABS+PC的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度選用230～250℃；中段溫度選用250～270℃；前段溫度選用250～270℃；噴嘴溫度：選用250～270℃；模具溫度：選用70～90℃注射壓力：選用26ton；注射時(shí)間：選用2s；保壓：選用80～150Mpa；保壓時(shí)間：選用5s；冷卻時(shí)間：選用3s?？菰锾幚恚杭庸で暗目菰锾幚硎潜仨毜?。濕度應(yīng)小于0.04%，建議枯燥條件為90～110℃，2～4小時(shí)。2.4分型面的選擇由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件構(gòu)造工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)的設(shè)計(jì)原則[8]：1〕分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處2〕分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模3〕分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求4〕分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求5〕分型面的選擇要便于模具的加工制造6〕分型面的選擇應(yīng)有利于排氣除了以上這些基本原則以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上的投影面積的大小。為了保證側(cè)向型芯的位置的放置及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺(tái)作為抽芯方向，而將較深的凹孔或較高的凸臺(tái)放置在開合模方向。綜上所述：將分型面定在如圖2.4所示面。圖2.4分型面設(shè)計(jì)2.5型腔數(shù)目確實(shí)定型腔數(shù)目確實(shí)定主要參考以下幾點(diǎn)來確定[9]：①根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目和總成型加工費(fèi)用最小的原則，并略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用，僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)。②根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目，當(dāng)成型大型平板制件時(shí)常用這種方法。③根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目，根據(jù)經(jīng)歷，每加一個(gè)型腔制品尺寸精度要降低4%，對于高精度制品，由于多型腔模具難以保證各型腔的成型條件一致，故推薦型腔數(shù)目不超過4個(gè)。由于制件較大且精度要求高，且該產(chǎn)品需求量為月產(chǎn)16000件，需求量較低，選用一模兩腔既可降低模具制造成本，又可以保證產(chǎn)品精度，所以采用一模兩腔模具。3塑件成型工藝和設(shè)備3.1成型方案確定在本次RICOHCORONA注射模設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求，初步擬定三套方案：方案A：產(chǎn)品選用一模四腔對稱布置；分型面開在制品的最大輪廓處即取塑件投影面積最大的地方，在周邊開側(cè)澆口。方案B：一模兩腔平衡布置，分型面同樣開在制品的最大輪廓處即取塑件投影面積最大的地方，在背部大平面處設(shè)一凹坑開點(diǎn)澆口。方案C：產(chǎn)品采用一模一腔加工生產(chǎn)，分型面還是開在制品的最大輪廓處即取塑件投影面積最大的地方，在背部大平面處設(shè)一凹坑開點(diǎn)澆口。論證：在設(shè)計(jì)澆口時(shí)，根據(jù)制件的情況可以采用點(diǎn)澆口。經(jīng)過考慮和論證，考慮到側(cè)澆口有形狀、澆口不能自行別離、澆口痕跡較明顯等缺點(diǎn)[10]。點(diǎn)澆口可以在制品的內(nèi)外外表很多地方開設(shè)；可以自動(dòng)脫落且留下很小的澆口痕跡；可大大提高塑料熔體剪切速率；表觀粘度降低明顯致使充模容易；能正確控制補(bǔ)料時(shí)間，無倒流之慮；有利于降低塑料件特別是澆口附近的剩余應(yīng)力，提高制品質(zhì)量；能縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率，降低成本以及加工簡單的優(yōu)點(diǎn)，故采用點(diǎn)澆口。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)歷，每增加一個(gè)型腔，塑件尺寸精度就要降低4%。設(shè)塑件的典型尺寸為L〔mm〕，塑件尺寸公差為±X，單型腔是塑件可能到達(dá)的尺寸公差±δ%，則有經(jīng)歷公式可得：型腔數(shù)n=(X-δL/100)/(δL/100*4%)+1=2500X/Δl-24。故高精度尤其是精細(xì)模具最多只采用一模四腔。由于該產(chǎn)品精度要求較高，故需采用一模兩腔可保證產(chǎn)品精度以及產(chǎn)量。綜上方案B可行。3.2成型設(shè)備的選擇注射機(jī)規(guī)格型號(hào)確實(shí)定主要是根據(jù)塑件的大小、型腔數(shù)量和產(chǎn)品批量。在選擇注塑機(jī)時(shí)主要考慮其塑化率、額定注射量、額定鎖模力、安裝模具的有效面積〔注塑機(jī)拉桿之間的距離〕、頂出行程等。注塑機(jī)可根據(jù)額定注射量、額定鎖模力、柱設(shè)計(jì)安裝局部的相關(guān)尺寸、開模行程等參數(shù)來進(jìn)展選擇[11]。本次設(shè)計(jì)是根據(jù)注射量選擇注射機(jī)：〔各腔塑料塑件總重+澆注系統(tǒng)凝料〕≤注射機(jī)額定注射量×80%注射機(jī)的理論注射量是指在對空注射時(shí)能完成一次注射熔料的體積量，單位為cm3；根據(jù)塑料件的尺寸做近似的計(jì)算:通過三維制圖SPACE-E軟件測量得單件塑件體積V件=2053.48mm3，此次設(shè)計(jì)選用的塑料的密度為1.14g/cm，單件塑料件的質(zhì)量:m=ρ×V…………〔3.1〕而次模具為一模兩腔，所以總體積按公式〔3.2〕計(jì)算為：…………〔3.2〕故，mm3；則m=ρ×V=1.14×4106.96×10-3=4.68g澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來估算，所以注射量按公式〔3.3〕計(jì)算為：m0=0.6m+m=1.6x4.68=7.49g……………………(3.3)因此，注塑機(jī)額定注塑容量按公式〔3.4〕計(jì)算為：v0===13.14cm3……………(3.4)故，根據(jù)《模具構(gòu)造型式與應(yīng)用手冊》第85頁所示，注射機(jī)的注射量應(yīng)滿足公式〔3.5〕：W機(jī)≥W塑/0.8=〔nV塑件+V澆〕2/0.8=m0/0.8………………(3.5)即：W機(jī)≥9.36g3.2.1選擇注射機(jī)根據(jù)每次所需實(shí)際注射量為9.36g，選用住友注塑機(jī)SE30S，注塑機(jī)參數(shù)見表3.1。表3.1住友注塑機(jī)SE30參數(shù)主要參數(shù)SE30S最大鎖模力30t導(dǎo)柱間隔〔橫向×縱向〕280mm×280mm模板尺寸〔橫向×縱向〕420mm×420mm開閉模行程230mm模具厚度(最小)160mm(最大)300mm頂針方式電動(dòng)式(1點(diǎn))頂出力7.8Mpa頂出行程51mm塑化裝置C50S螺桿直徑20mm最大射出壓力2170pa最大保壓壓力2170pa理論射出體積23cm3射出質(zhì)量〔GPPS〕22g螺桿行程73mm最大射出速度300g/s螺桿驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)式螺桿最高回轉(zhuǎn)速度400rp.m定位環(huán)規(guī)格60mm射咀直徑50mm射咀長度〔固定板平面突出為準(zhǔn)〕30mm射嘴的R角和射嘴口徑10mm-2.5mm3.2.2注射機(jī)參數(shù)校核1〕閉模高度校核：模具厚度H=30mm+15mm+25mm+35mm+40mm+45mm+25mm+5mm=220mm.注射機(jī)模具厚度范圍?？砂惭b的模具高度應(yīng)滿足Hmin≤Hm≤Hmax…………………(3.6)160mm<H<300mm?！矟M足條件〕2〕模架的選擇：注塑機(jī)除了對模具安裝有最大最小厚度限制以外，還應(yīng)考慮外形尺寸不能太大。根據(jù)以上分析、計(jì)算以及型腔尺寸及位置可確定模架的構(gòu)造形式和規(guī)格為220mm×250mm的模架。3〕注射量校核：塑料成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以容積表示時(shí)，塑件體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系按下式校核V件≤V注×0.8…………………(3.7)澆注系統(tǒng)與塑料制件〔一模兩腔〕總體積V件=2.05×2=4.1cm3。理論注射量V注=23cm3，滿足條件。4〕鎖模力校核：模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下式校核：P鎖≥P脹=P腔×A總………………(3.8)P腔--模內(nèi)平均壓力，取135MPa；P鎖=30t，即30000×9.8N/kg=294000N=294kN；A總=474.60mm2P脹=474.60×10-3×135=64.07kN注射機(jī)鎖模力P腔×A總=64.07KN≤P鎖〔滿足條件〕。5〕開模行程校核：對于單分型面模具，其最大開模行程按下式校核：Smax≥S=H1＋H2＋(5～10)………(3.9)其中H1—塑件脫模距離，H2—包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度；開模行程S=5mm+75mm+125mm=205mm；最大開模行程Smax=230mm；滿足Smax≥S。(滿足條件)4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1主流道設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為：主流道圓錐角α=2°～6°，對流動(dòng)性差的塑件可取3°～6°，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm；主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力；在模具構(gòu)造允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，過長則會(huì)影響熔體的順利充型。對小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。主流道設(shè)計(jì)如圖4.1所示；圖4.1直澆道設(shè)計(jì)圖4.2分流道設(shè)計(jì)流道板的流道系統(tǒng)，由主流道噴嘴始，經(jīng)各分流道，還包括噴嘴澆口。為保證各注射點(diǎn)的熔體充填型腔時(shí)的壓力，整個(gè)系統(tǒng)的熔體流動(dòng)狀態(tài)的壓力降應(yīng)控制在30—35MPa.多型腔模具的流道平衡設(shè)計(jì)主要有兩種：自然平衡的流道布置，從主流道噴嘴到各澆口噴嘴的流動(dòng)距離相等。只要對稱布置的對應(yīng)分流道圓截面的半徑一樣，就可以實(shí)現(xiàn)各澆口噴嘴的平衡澆注。不平衡的流道布置，從主流道噴嘴到各澆口噴嘴的流動(dòng)距離不一樣。不同的流程壓力會(huì)造成各注射點(diǎn)的熔體充模壓力的差異。但經(jīng)流變平衡計(jì)算，調(diào)節(jié)各分支流道的半徑，也可以到達(dá)各澆口噴嘴的平衡澆注。由于流道的流程與塑料制品型腔可分開處理，這兩種流道可以人工計(jì)算設(shè)計(jì)，也可以編制計(jì)算機(jī)程序計(jì)算設(shè)計(jì)。流道的平衡設(shè)計(jì)，是在一定的熔體溫度下，以最正確的剪切速率和允許的壓力損失的流動(dòng)充模[12]。比照：自然平衡布置流道與流變平衡流道相比，前者的熔體流動(dòng)距離長，流道的分叉轉(zhuǎn)折多，流道板厚且構(gòu)造復(fù)雜；后者構(gòu)造簡單，但流變平衡計(jì)算較為困難[15]。此外，對于不同制品的多型腔模具的流道設(shè)計(jì)，如塑料盒和蓋，兩者在一副注射模中成型，它要求熔體同時(shí)充滿各個(gè)型腔。對于單個(gè)大型型腔，有多個(gè)注射噴嘴澆注，如轎車的保險(xiǎn)杠。此種流道設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮熔體料流前鋒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以保證熔合縫處于合理位置。這些制品型腔的平衡澆注，須將澆注系統(tǒng)與型腔一起，經(jīng)計(jì)算機(jī)造型，由Moldflow等軟件進(jìn)展流動(dòng)模擬分析，經(jīng)反復(fù)修正到達(dá)流變平衡充模。遵循以上原則，流道的布置如圖4.2所示。圖4.2分流道設(shè)計(jì)4.3澆口的選擇在注射模具設(shè)計(jì)中，澆口的選擇與設(shè)計(jì)對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率至關(guān)重要，這也是注射模具設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)之一。4.3.1澆口類型的選擇澆口類型的選定主要取決于塑件形狀尺寸、塑料材料性能、制品質(zhì)量要求以及模具構(gòu)造特點(diǎn)等為縮小推理范圍，提高推理效率，把澆口類型歸納為4大類：直接澆口、點(diǎn)狀澆口、側(cè)向澆口和輻環(huán)澆口[14]。各大類包括的具體澆口類型如下：(1)直接澆口：直澆口(直錐式、斜錐式、圓弧式)；(2)點(diǎn)狀澆口：針點(diǎn)澆口、潛伏澆口；(3)側(cè)向澆口：(標(biāo)準(zhǔn))側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、護(hù)耳澆口；(4)輻環(huán)澆口：輪輻澆口、爪形澆口、圓環(huán)澆口、盤形澆口．注射模具的澆口形式有多種，其中點(diǎn)澆口的應(yīng)用尤為廣泛。這主要是由于點(diǎn)澆口尺寸小，冷凝快，在塑件上留下的痕跡??；另外，點(diǎn)澆口可以自動(dòng)拉斷、自動(dòng)脫落，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，從而可提高生產(chǎn)效率和塑件的外表質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品選用的是潛伏式澆口，屬于點(diǎn)澆口的一種。點(diǎn)澆口的采用必須根據(jù)塑料的種類及塑料件的構(gòu)造形式合理選擇。塑料在通過點(diǎn)澆口時(shí)，流速增加，澆口前后形成較大的壓力差，這對那些表觀粘度對剪切速度敏感的塑料來說，點(diǎn)澆口能明顯降低其表觀粘度，使流動(dòng)性增加，提高充模速率，從而獲得外形清晰的制品。點(diǎn)澆口的選用。從塑料材料方面考慮，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、AS、ABS等這些流動(dòng)性好和表觀粘度對剪切速度敏感的塑料，最適合采用點(diǎn)澆口，但對成型流動(dòng)性差和熱敏性的塑料則不利。從塑料的構(gòu)造形式方面考慮，由于塑料熔體流經(jīng)尺寸狹小的點(diǎn)澆口時(shí)，摩擦阻力使一局部能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使熔體溫度升高，粘度下降，提高了流動(dòng)性。另外，點(diǎn)澆口的位置選擇對比自由，對于單腔、多腔模具以及一腔多點(diǎn)的大塑件都可以采用。所以最適合于成型薄壁的殼類、盒類塑件，以及帶有精細(xì)花紋的塑件，對成型薄板狀易變形和形狀復(fù)雜的塑件則不適合[15]。4.3.2澆口位置的選擇澆口的位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大，合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的構(gòu)造。要使塑件具有良好的性能與外觀，使塑件的成型在技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上可行．一定要考慮澆口位置的選擇。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，澆口位置的選擇通常要遵循以下原則[16]：(1)澆口位置的安排應(yīng)該保證塑料熔體迅速及均勻地充填型腔，并盡量縮短熔體的流動(dòng)距離。(2)盡量防止或減少熔接痕跡，并要同時(shí)考慮熔接痕跡對塑件質(zhì)量及強(qiáng)度的影響。澆口的位置一般應(yīng)設(shè)在塑件壁的最厚處．以便于壓力的傳遞及補(bǔ)射作用的進(jìn)展。(4)必須便于型腔氣體的排除，防止型腔氣體的滯留。(5)防止注射時(shí)產(chǎn)生蛇形流動(dòng)。(6)由于澆口位置附近強(qiáng)度較弱，一般不在承受沖擊載荷或彎曲的部位設(shè)置澆口。(7)澆口的設(shè)置應(yīng)該考慮塑件的外觀質(zhì)量，不在影響塑件質(zhì)量及美觀的部位設(shè)置澆口。此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)為一模兩腔，且形狀較規(guī)則。遵循以上澆口位置的選擇原則，澆口位置如圖4.3所示。圖4.3澆口位置設(shè)計(jì)4.4冷料井與拉料桿設(shè)計(jì)冷料井是為了除去料流中的前端冷料而設(shè)置的。在注射過程的循環(huán)中，由于噴嘴與低溫模具接觸，使噴嘴前端寸有一小段低溫料，常稱冷料。在注射入模時(shí)，冷料在料流最前端。如冷料進(jìn)入型腔將造成制件的冷接縫，甚至在未進(jìn)入型腔前冷料頭就將澆口堵塞而不能進(jìn)料。此一模兩腔的設(shè)計(jì)可將冷料井設(shè)置在主流道末端。該處選用無拉料桿的冷料井，即在流道板上開一倒錐形的凹坑，為了便與拉出主流道凝料，開模將主流道凝料中拉出時(shí)，可一同將冷料井內(nèi)的廢料取出。5成型零部件設(shè)計(jì)5.1成型零部件的性能由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須以一些性能：1〕必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受塑料熔體的高壓；2〕有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進(jìn)展熱處理，使其硬度到達(dá)HRC40以上；3〕對于成型會(huì)產(chǎn)生腐濁性氣體的塑料還應(yīng)選擇耐腐濁的合金鋼理；4〕材料的拋光性能好，外表應(yīng)該光滑美觀。外表粗造度應(yīng)在Ra0.4以下；5〕切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好；6〕熔焊性能要好，以便修理；7〕成型部位應(yīng)須有足夠的尺寸精度?？最惲慵镠8～H10，軸類零件為h7～h10。5.2成型零部件的工作尺寸塑件的工作尺寸和精度主要取決于成型零件的工作尺寸和精度；而成型零件的工作尺寸和公差必須以塑件的工作尺寸和精度及塑料的收縮率為依據(jù)。塑件的成型收縮δs,成型零件的制造誤差δz,模具制造公差占塑件總公差的三分之一左右：δz=Δ/3,成型零件的磨損δc,中小型塑件模具：δc=Δ/6,大型塑件模具：δc<Δ/6,成型零件的磨損δc,小批量生產(chǎn)時(shí)，δc取小值，甚至可以不考慮。成型零件尺寸的計(jì)算方法有：平均值法和極限值法[17]。計(jì)算模具成型零件最基本的公式〔5.1〕；………………(5.1)塑料的平均收縮率的計(jì)算公式〔5.2〕；…………(5.2)ABS+PC的收縮率在4.7%~5.3%之間，所以平均收縮率為:5.2.1型腔工作尺寸計(jì)算，塑件工作尺寸，模具磨損量δc=Δ/6，平均收縮率Scp,模具制造公差δz=Δ/3；型腔徑向工作尺寸計(jì)算；按平均值計(jì)算方法，由公式〔5.3〕可得：…………………(5.3)整理得：……………………(5.4)標(biāo)注制造公差后得：………………(5.5)代入數(shù)值得：mm；型腔深度工作尺寸計(jì)算；塑件工作尺寸，按平均值法,由下式〔5.6〕計(jì)算可得：………(5.6)整理得：…………………(5.7)標(biāo)注制造公差后得：……………(5.8)代入數(shù)值得：mm；中心距工作尺寸計(jì)算公式〔5.9〕：…………………(5.9)代入數(shù)值得：mm；5.2.2型芯工作尺寸計(jì)算在條件一樣的情況下，型芯的計(jì)算同樣按平均值法計(jì)算。型芯徑向工作尺寸計(jì)算；標(biāo)注制造公差后計(jì)算公式〔5.10〕：…………………(5.10)式中△前的系數(shù)可取1/2～3/4之間。代入數(shù)值得：mm；型芯高度工作尺寸的計(jì)算；標(biāo)注制造公差后計(jì)算公式〔5.11〕：………………(5.11)代入數(shù)值得：mm；型芯中心距工作尺寸計(jì)算公式〔5.12〕：…………………(5.12)代入數(shù)值得：mm；6導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力[18]。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造如圖6.1所示。圖6.1模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)構(gòu)造圖在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)的同時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯〔凸?！扯嗣娴母叨雀叱?～8mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度。為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)該倒角。導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要而決定裝配方式。一般導(dǎo)柱滑動(dòng)局部的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定局部配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。一般應(yīng)在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。6.1導(dǎo)柱的選取在設(shè)計(jì)該模具時(shí)，根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱有4根。導(dǎo)柱的工作局部配合精度采用H7/f7；導(dǎo)柱固定局部的配合精度采用H7/k6。導(dǎo)套與安裝孔之間采用H7/m6的過渡配合。根據(jù)克模塑膠上海設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)，選取的導(dǎo)柱如圖6.2所示。圖6.2導(dǎo)柱該導(dǎo)柱型號(hào)為：GGPJL20-110-N54，即：L=110mm；T=30mm。6.2導(dǎo)套的選取導(dǎo)套與安裝孔之間采用H7/m6的過渡配合，導(dǎo)柱導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行。合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，防止公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零件。根據(jù)克模塑膠上海設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)，選取的導(dǎo)套如圖6.3所示。圖6.2導(dǎo)套7脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7.1脫模機(jī)構(gòu)選用原則在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的分類很多，這里采用的組合式二級(jí)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：(1)使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形；(2)推力分布依脫模阻力的大小要合理安排；(3)推桿的受力不可太大，以免造成塑件局部產(chǎn)生隙裂；(4)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；(5)推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)保證靈活、可靠、不發(fā)生誤操作7.2側(cè)向抽芯構(gòu)造7.2.1側(cè)抽構(gòu)造的本卷須知斜導(dǎo)柱的傾斜角：角度太大時(shí)，滑塊的行程變長，對斜導(dǎo)柱的負(fù)載也相應(yīng)加大，容易發(fā)生折損或卡傷，所以一般傾斜角設(shè)置為30°以下[19]。2〕斜導(dǎo)柱直徑D與側(cè)抽芯滑塊的孔徑D1關(guān)系通過設(shè)置D1=D+〔0.5～1〕的間隙，可實(shí)現(xiàn)以下成效：①可補(bǔ)償一些孔加工的精度不良〔角度、位置偏差等〕，到達(dá)防止卡傷的效果；②模具即使已翻開δ尺寸，側(cè)抽芯滑塊也暫不會(huì)移動(dòng)。開模時(shí)成形產(chǎn)品一般會(huì)留在動(dòng)模側(cè)，即使因定模側(cè)的形狀凹凸不平導(dǎo)致成形品可能留在定模側(cè)時(shí)，通過該滯后效應(yīng)也會(huì)讓成形產(chǎn)品仍能留在動(dòng)模側(cè)。δ=[(D1-D)/2]/sinA，凸起尺寸S和側(cè)抽芯滑塊行程ST的關(guān)系，ST>S+α〔α：指滑塊行程的安全余量，統(tǒng)稱根據(jù)成形產(chǎn)品的大小或形狀進(jìn)展選擇，但有時(shí)因孔加工精度發(fā)生不同而發(fā)生變化；楔緊塊角度θ：因斜導(dǎo)柱和側(cè)抽芯滑塊的孔之間有縫隙，A和θ無角度差時(shí)，合模時(shí)側(cè)抽芯滑塊和楔緊塊的邊角部位將接觸，導(dǎo)致破損，故建議θ=A+(2～5°)，另外假設(shè)對邊角處進(jìn)展倒角處理效果更佳[20]。③孔加工精度：如果斜導(dǎo)柱安裝孔和側(cè)抽芯滑塊的孔加工精度不良時(shí)，會(huì)出現(xiàn)行程過量或缺乏，造成滑動(dòng)不穩(wěn)定，導(dǎo)致出現(xiàn)卡傷或斜導(dǎo)柱折損。7.2.2斜導(dǎo)柱的選擇1〕斜導(dǎo)柱的傾斜角：角度太大時(shí)，滑塊的行程變長斜導(dǎo)柱：在注塑成型的過程中，假設(shè)成形產(chǎn)品側(cè)外表有凹凸形狀或側(cè)孔，開模時(shí)固化后的塑料產(chǎn)品就會(huì)因型芯的干預(yù)而無法正常脫模，此時(shí)需采用側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)[16]。塑件產(chǎn)品的凹凸形狀主要分為外側(cè)凹凸和內(nèi)側(cè)凹凸兩類[21]。斜導(dǎo)柱主要適用于外側(cè)面抽芯場合。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的塑料產(chǎn)品側(cè)面有凹凸形狀，為了能在保證制件形狀的情況下正常脫模，選用斜導(dǎo)柱側(cè)抽機(jī)構(gòu)，且選擇雙側(cè)側(cè)抽機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱的選擇標(biāo)準(zhǔn)見表7.1。表7.1克模塑膠上海設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)2011[22]Slidemainbody&slidecore直徑(mm)<500gΦ8≥500gΦ10≥1500gΦ12以上≥3500gΦ16以上≥7000gΦ20以上根據(jù)克模塑膠上海設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)2011，根據(jù)計(jì)算的側(cè)型芯與側(cè)型芯滑塊的重量為621g,選用的滑塊主體重量≥500g，故斜導(dǎo)柱的直徑選取10mm。7.2.3推桿的選擇推桿位置應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀并且最有利于制品脫模即脫模力最大的地方，同時(shí)盡量落在較平的地方，如果分型面斜度較大時(shí)，推桿應(yīng)磨成階梯狀，以增大頂出力。一般來講，帶有柱子、深腔的筋條脫模對比困難，容易頂白或拉傷，要在其底下設(shè)置推桿；當(dāng)確實(shí)不能設(shè)置時(shí)，也要盡量靠近。螺絲柱、定位柱等深孔部位一般要布置推管或在柱兩側(cè)排2根推桿。實(shí)心柱底部要排推桿，利于排氣；推桿邊離制品一般應(yīng)有1～2mm的距離，當(dāng)推桿頂端低于周邊的模具材料時(shí)，頂針邊離制品邊可以小到0.5mm的距離。推桿大小能大盡量大，在不影響功能的前提下，一般以4～6mm為常用，制品特別大時(shí)可選用12mm或更大的推桿。8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)展有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動(dòng)性對比好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，則模具可簡單進(jìn)展冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對模具進(jìn)展人工冷卻。定模冷卻水孔盡量靠近膠位，動(dòng)模冷水孔盡量走外圈，一般走U形、C形或“一〞字形，較深時(shí)要走隔水片。冷卻系統(tǒng)首先要保證冷卻均勻，一般水孔直徑為6、8、10mm，與頂針、鑲針或者鑲件間的距離應(yīng)有5mm以上，水孔到制品的距離保持15mm較為適宜，特殊制品如聚乙烯(PE)時(shí)，水孔不宜順著收縮方向設(shè)置，以防制品有較大的變形。8.2冷卻水管的排布水管排布采用外接直通式，是從模具外用管接頭和水管連接，加工維修方便。但由于流程長使冷卻水的壓力降和進(jìn)出溫差大，需控制好各路的流量和水溫的一致性。管道直徑經(jīng)湍流計(jì)算確定，取d=8mm。管道假設(shè)是過細(xì)，加工和清理會(huì)很困難，致使水垢和鐵銹使冷卻效果變壞一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此水管需定期清理，或用軟水也可對孔壁作磷化處理。假設(shè)是管道過細(xì)，則會(huì)對清理工作造成不便，假設(shè)是管道太粗，浪費(fèi)材料且所需模具的板厚會(huì)很大，對于模具的設(shè)計(jì)以及加工造成不便。水管接頭孔徑和應(yīng)與管道孔徑一致，進(jìn)水和出水接頭設(shè)在模具兩一側(cè)，可使水進(jìn)展循環(huán)冷卻，并置于不阻礙注射模操作的方向。圖8.1冷卻水管的排布9排氣系統(tǒng)的設(shè)置9.1注塑模中氣體的來源1〕澆注系統(tǒng)和模具型腔中存有的空氣。2〕有些原料含有未被枯燥排除的水分，它們在高溫下氣化成水蒸氣。3〕由于注塑時(shí)溫度過高，某些性質(zhì)不穩(wěn)定的塑料發(fā)生分解所產(chǎn)生的氣體。4〕塑料原料中的某些添加劑揮發(fā)或相互化學(xué)反響生成的氣體[19]。9.2排氣的方式當(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[23]。排氣系統(tǒng)對確保制品質(zhì)成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，其排氣方式有以下幾種：〔1〕利用排氣槽；排氣槽一般設(shè)在型腔最后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異，基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊