《某深筒類(lèi)零件上蓋的ABS塑料模具設(shè)計(jì)》9500字

某深筒類(lèi)零件上蓋的ABS塑料模具設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u115131緒論 2191.1選題的背景 317161.2內(nèi)容和意義 3270622塑件成型工藝條件分析 3143192.1塑件工藝要求分析 450502塑件選材分析 5267212.2ABS的物理化學(xué)性能指標(biāo) 5163913注塑成型設(shè)備選擇 5202813.1注塑機(jī)的選擇 5231393.2注射機(jī)基本參數(shù)的校核 7189844型腔設(shè)計(jì) 8100235澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10123715.1主流道的設(shè)計(jì) 1054295.2分流道的設(shè)計(jì) 11280495.3澆口的設(shè)計(jì) 13304356成型部件設(shè)計(jì) 14280096.1型腔的設(shè)計(jì) 14136526.2型芯的設(shè)計(jì) 15292637導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16306187.1成型部分的導(dǎo)向 169487.2推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 16228868脫模機(jī)構(gòu) 17165138.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 1741098.2脫模力的計(jì)算 1767838.3確定脫模推出機(jī)構(gòu) 18145539冷卻系統(tǒng) 18271159.1降溫介質(zhì) 1988979.2冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 197159.2.1單位時(shí)間塑料熔體進(jìn)入質(zhì)量合W 19140749.2.2冷卻水道的計(jì)算與排布 1944110側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 203251510.1斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算 202976310.1.1抽芯距S 203176710.1.2斜導(dǎo)柱傾斜角α的確定 212485110.1.3斜導(dǎo)柱直徑的確定 212538610.1.4斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 21574610.2滑塊的設(shè)計(jì) 221072010.3導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 22664110.4滑塊定位裝置 232972410.4.1作用 231080411模架的選擇 231205112排氣系統(tǒng) 24312113模具的裝配 251998813.1模具的安裝 252647413.1.13D裝配圖 253234513.2模具的開(kāi)合動(dòng)作分析 252071114結(jié)論 264770參考文獻(xiàn) 27摘要：深筒節(jié)拍器外殼為塑料零件，分上蓋和下蓋兩部分，要求具有一定強(qiáng)度，支撐內(nèi)部構(gòu)件。上蓋為深桶型塑件，選擇ABS塑料，可采用注塑成型生產(chǎn)。本文對(duì)上蓋塑件的幾何形狀、性能要求、工藝條件進(jìn)行了分析。在工藝分析基礎(chǔ)上，利用UG三維造型軟件設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)合理的注塑成型模具，主要包括分型面的選擇、型腔分布、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等。該零件的型腔比較深，為了加工方便，設(shè)計(jì)了整體型芯。對(duì)于側(cè)壁孔，采用側(cè)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)；導(dǎo)向系統(tǒng)采用了導(dǎo)柱導(dǎo)套機(jī)構(gòu)，頂出系統(tǒng)采用頂桿頂出方式。關(guān)鍵詞：ABS；塑料注塑模具；鑲嵌式型腔；深桶結(jié)構(gòu)1緒論1.1選題的背景節(jié)拍器是用來(lái)在音樂(lè)演奏或練習(xí)中打擊節(jié)拍的工具，一種能在各種速度中發(fā)出一種穩(wěn)定的節(jié)拍的機(jī)械裝置，外形呈金字塔形，內(nèi)部為時(shí)鐘結(jié)構(gòu)。如圖1所示。其外殼部分為塑料制品。外殼由上蓋和下蓋兩部分裝配在一起，對(duì)內(nèi)部起支撐保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用。節(jié)拍器的外殼為塑料零件，一般由注射成型工藝生產(chǎn)。近50年以來(lái)，我國(guó)工藝在注塑加工方面發(fā)展迅速，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)也很快得以發(fā)展。經(jīng)歷了一些列發(fā)展，我們主要經(jīng)歷了幾個(gè)階段：90年開(kāi)始，我國(guó)的模具事業(yè)到了萌芽初始，加上我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的帶動(dòng)以及一些有限元分析類(lèi)軟件也慢慢的有了一些成果。之后進(jìn)入00年后我國(guó)總體實(shí)力大增，發(fā)展日新月異，我們國(guó)家在世界上的話語(yǔ)權(quán)越來(lái)越大，我們國(guó)家加入了世貿(mào)，相應(yīng)的許多機(jī)械類(lèi)設(shè)計(jì)仿真軟件被廣泛推廣，人們慢慢的由純手工制圖過(guò)渡到運(yùn)用電腦制圖。08年以后，模具事業(yè)進(jìn)入了第三個(gè)階段，軟件技術(shù)越來(lái)越成熟，發(fā)文量越來(lái)越多，生產(chǎn)加工周期越來(lái)越短，制造成本越來(lái)越低。注塑成型方法生產(chǎn)節(jié)拍器外殼是合理的工藝選擇。1.2內(nèi)容和意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)節(jié)拍器外殼上蓋注塑成型工藝分析，并設(shè)計(jì)注塑成型用模具。要求注塑模具結(jié)構(gòu)合理，注塑產(chǎn)品少、無(wú)缺陷，經(jīng)濟(jì)成本低。本課題要求首先對(duì)給定的節(jié)拍器上蓋進(jìn)行三維建模，得到三維圖形后，再進(jìn)行合理的注塑模具設(shè)計(jì)，工作內(nèi)容主要包括：通過(guò)AutodeskMoldflowSynergy對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析并優(yōu)化，確定零件的注塑工藝方案并制定其制造工藝，選擇合適的注塑機(jī)，運(yùn)用UG與CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，繪制模具三維模型圖和二維工程圖。設(shè)計(jì)同時(shí)完成產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)。本產(chǎn)品屬于深筒類(lèi)零件，兩側(cè)帶有通孔，內(nèi)部帶有螺絲位。該零件的表面要求無(wú)凹坑等缺陷外，表面無(wú)其它特別的要求，對(duì)應(yīng)模具相關(guān)表面粗糙度控制可保證故比較容易實(shí)現(xiàn)。2塑件成型工藝條件分析2.1塑件工藝要求分析節(jié)拍器上蓋產(chǎn)品壁厚中等，結(jié)構(gòu)不是特別復(fù)雜，且其每部分壁厚相差不大，其幾何形狀如圖所示。該造型是在三維制圖軟件UG繪制出來(lái)來(lái)。塑料制件的質(zhì)量為0.12kg，外觀呈一種深長(zhǎng)形桶錐狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)面帶有兩現(xiàn)狀相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜的通孔，內(nèi)部前側(cè)有兩個(gè)較長(zhǎng)桿狀結(jié)構(gòu)，薄片部平均厚度是3個(gè)毫米，由于這個(gè)塑料深長(zhǎng)部件的外觀特性，大體分析，有一定的可能性會(huì)有出現(xiàn)充不滿，出現(xiàn)中空狀密集空泡，和曲蛇形的紋路。要求該產(chǎn)品制造外觀不可以有瑕疵，耐用性能可以滿足用途中的使用要求。圖2.1蓋子產(chǎn)品效果圖圖2.2產(chǎn)品二維圖2塑件選材分析2.1塑件對(duì)材料的要求從使用性能上，塑件所使用的塑料強(qiáng)度要求塑件由優(yōu)良的力學(xué)性能，沖擊強(qiáng)度較好，有一定的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性和絕緣性，塑料成型后表面光滑。從工藝性能上，要求塑件材料較好的高溫流動(dòng)性能，較好的注塑成型工藝。該節(jié)拍器上蓋選擇ABS作為成型材料。2.2ABS的物理化學(xué)性能指標(biāo)ABS比PE更加軟，無(wú)毒，它是一種半結(jié)晶材料，并且其熔點(diǎn)非常高。\t"C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/%E6%A1%8C%E9%9D%A2/report_qq_eqjkscno_2019-4-7-15-32-01/PaperPass-%E6%97%97%E8%88%B0%E7%89%88-%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"由于其結(jié)晶度很高，

它的維卡軟化溫度值為150℃，由于ABS表面硬度軟，密度輕，常用于食品領(lǐng)域，硬度適中，因此ABS的抗劃痕特性也非常的好。表2-1:ABS塑料注射成形工藝參數(shù)[3]工藝參數(shù)通用型高耐熱型阻燃型料料筒后部℃159-255175-255155-245料筒中部℃200-300210-3101901293料筒前部℃220-300220-310210-290噴嘴溫度℃220-300220-299220-300注射壓力MPa80-13595-116570-150螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)30-6030-6020-50模具溫度℃20-7030-8520-703注塑成型設(shè)備選擇3.1注塑機(jī)的選擇挑選適合于本塑料設(shè)計(jì)數(shù)模的注塑機(jī)要考慮到的問(wèn)題有多個(gè)，第一個(gè)要對(duì)該設(shè)計(jì)的加工中外撐力大小進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算磨具安裝的總尺寸符合要求，模具的調(diào)整尺寸要保證足夠，以及要考慮到一些可能涉及工藝的結(jié)構(gòu)部分要留出設(shè)計(jì)空間，以此保證產(chǎn)品制造合格[3]。計(jì)算部分的主要工作的內(nèi)容是，首先要在UG10.0中測(cè)算數(shù)模體積，數(shù)模的某一個(gè)方向上的最外面的周長(zhǎng)大小，相應(yīng)的厚薄處部分的一些尺寸。整理結(jié)合以上的結(jié)果調(diào)選適合于此產(chǎn)品的塑料注射成型設(shè)備。數(shù)模的外觀所占空間大小數(shù)值通過(guò)采用UG10.0軟件的精密分析，如下面圖3.1所示。圖3.1塑件體積計(jì)算圖（1）數(shù)模的空間所占值：設(shè)計(jì)初始未可知數(shù)模生產(chǎn)膨脹比例，擬定0.3倍膨脹量來(lái)估測(cè)塑料熔融狀態(tài)的空間數(shù)值為：?jiǎn)我粋€(gè)數(shù)模在Z方向上任一投影區(qū)域大?。?；處在流道部位的熔融狀態(tài)塑料在設(shè)計(jì)坐標(biāo)系Z方向上的投影區(qū)域大小一般是數(shù)模本身在同一個(gè)方向上投影區(qū)域大小的20%-50%,在此擬定取中間值35%進(jìn)行設(shè)計(jì)擬算：模具需要的鎖緊力：其中取于文獻(xiàn)[5]，取35MP。塑料成型設(shè)備的選用根據(jù)以上的初步計(jì)算以及在軟件上的精密分析，暫時(shí)選則的塑料件成型裝置是HTF380臥式注射機(jī)，它的主要技術(shù)參數(shù)詳情[5]如表4-3所示。表4-3內(nèi)容數(shù)值內(nèi)容數(shù)值理論填充體積/cm31068塑化能力(kg．h-1)38.2螺桿直徑/cm65拉桿內(nèi)間距/mm760-730移模行程/mm700充射壓力值/MPa236最低模具高度/mm280最高模具高度/mm730模具定位孔直徑/mm100鎖模形式液壓-機(jī)械噴嘴口直徑/mm4鎖模力/kN3800噴嘴球半徑/mm14最大成型面積/cm26503.2注射機(jī)基本參數(shù)的校核（1）注射量比照設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般上注塑機(jī)填充量達(dá)到極限數(shù)值的80%左右就是該機(jī)器的極限填充值，根據(jù)三維分析中數(shù)?？臻g占值量計(jì)算公式：nVz＋Vj≤0.8Vg（3.1）Vj：全部填充運(yùn)動(dòng)中的體積大小值，103.2cm3；Vz：數(shù)模加工出來(lái)所需要的空間大小，172cm3；Vg：塑料成型機(jī)可以滿足的填充數(shù)值，1068cm3；n：一次擬定加工量，2。有M＝nVz＋Vj≤0.8VgM＝172×2＋103.2＝447.2cm3≤1068×0.8＝854.4cm3，所以選用這個(gè)型號(hào)的塑料成型設(shè)備滿足要求。（2）鎖緊力在加工成型的過(guò)程中熔融狀態(tài)下的塑料流體會(huì)進(jìn)入設(shè)備產(chǎn)生一種將成型部位頂出的力，因此需要校核設(shè)備的閉合鎖緊力：F≥Pm×（n×Az＋Aj）（3.2）Az：分型面的法線任一方向上的投影區(qū)域大小17480mm2F：注射成型設(shè)備在設(shè)計(jì)出廠時(shí)規(guī)定的作用于模具為了防止脹開(kāi)腔體而規(guī)定的鎖緊力（KN）Aj：在面板的法線方向上流道的投影區(qū)域大小，12236mm2Pm：成型腔體內(nèi)平均作用于腔體在面板法線方向上的力，擬定35MPa有F＝3800KN＞35KPa×（17480*2+12236）×（1/103）＝1651.86KN，這個(gè)運(yùn)算結(jié)果說(shuō)明該選用合理。（3）最大注射壓力\t"C:/Documents%20and%20Settings/Administrator/%E6%A1%8C%E9%9D%A2/report_qq_eqjkscno_2019-4-7-15-32-01/PaperPass-%E6%97%97%E8%88%B0%E7%89%88-%E6%A3%80%E6%B5%8B%E6%8A%A5%E5%91%8A/htmls/detail_report/right"根據(jù)前面的分宜壓力大小擬選60~100MPa，符合注射成型的最大壓力值121MPa，設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)。（4）注射機(jī)的安裝尺寸模具的高度：采用符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的模具框架，查資料得，注射磁選設(shè)備在合模狀態(tài)下高度范圍是280mm~730mm，設(shè)計(jì)測(cè)量以后模具總體高度值為815mm，模具板子的寬度紙是650mm，模具班子的長(zhǎng)度值是700mm，要想讓模具符合要求并成功安裝在塑料成型設(shè)備上需要把塑料成型設(shè)備機(jī)拉桿內(nèi)部的長(zhǎng)度確定為730mm×730mm。3.2.5開(kāi)模行程產(chǎn)品成型以后為了滿足將塑料制品成功的取出，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)時(shí)要留出一定量的空間大小，塑料成型設(shè)備運(yùn)動(dòng)需要的距離長(zhǎng)度要不小于這個(gè)長(zhǎng)度值，在此進(jìn)行校核計(jì)算如下：Smax≥S＝H1＋H2＋a＋（5~10）mm（3.3）H1：取出產(chǎn)品的安全距離，200mmSmax：模具打開(kāi)的最大距離值，700mmH2：產(chǎn)品的高度大小，205mma：流體流過(guò)腔體通道的長(zhǎng)度值，114mmS＝200＋205＋114＝519mm≤700mm＝Smax以上結(jié)果表示該模具打開(kāi)的距離大小可以滿足將制品取出的大小。4型腔設(shè)計(jì)4.1型腔數(shù)目的確定和排列方式一次加工數(shù)目排列的方位有多種方法，比方講：1.要讓成型部分所有空間所占數(shù)值大小達(dá)到注射機(jī)成型的填充量。2.所有成型部位凝固以后在空間中的耨一個(gè)方向上的投影區(qū)域大小所產(chǎn)生的壓力大小不大于設(shè)備的鎖緊力。3.盡量讓設(shè)計(jì)美觀，符合比例。4.再能達(dá)到使用需求的情況下，盡可能降低產(chǎn)品單價(jià)成本。一次成型數(shù)目過(guò)大，對(duì)產(chǎn)品成型要求更高，不方便取出，影響一些設(shè)計(jì)比例合理性。因此取單次加工數(shù)目為2個(gè)，這樣可以平衡兩邊壓力，讓設(shè)計(jì)對(duì)稱(chēng)，成型環(huán)境盡可能一致，降低很多缺陷。設(shè)計(jì)成型腔體時(shí)要盡可能取偶數(shù)個(gè)成型單位，或者體態(tài)類(lèi)型大小相近的所有個(gè)數(shù)總和時(shí)偶數(shù)個(gè)的，這樣方便使它們同時(shí)充滿，避免了很多未知的瑕疵出現(xiàn)在產(chǎn)品上面，擬定一次加工2個(gè)產(chǎn)品，這樣的的話可以將系統(tǒng)排在整體設(shè)計(jì)的幾何空間的中心區(qū)域。.2分型面的選擇為了更好的成型滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)成型的工藝性能選取分型面也就是成型塊突出部分周?chē)统尚蛪K凹進(jìn)部位周?chē)膶?duì)應(yīng)接觸區(qū)域。選擇分型面原則主要有[4]：1.滿足產(chǎn)品成型要求的情況之下，盡可能使得機(jī)構(gòu)相對(duì)而言要簡(jiǎn)單穩(wěn)定。2.保證成型產(chǎn)品的外觀形態(tài)沒(méi)有缺陷或者有少量瑕疵不影響使用。3.精度要滿足使用要求，無(wú)精度要求的忽略。4.設(shè)計(jì)要便于后期進(jìn)行的機(jī)械加工，比如：NC加工。5.滿足所選定注射成型機(jī)構(gòu)的一系列相關(guān)技術(shù)要求。6.滿足排氣要求，不出現(xiàn)排氣不暢或者飛邊等缺陷。根據(jù)設(shè)計(jì)相關(guān)要求以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，擬定的分型面設(shè)計(jì)方案如下圖4.1所示：圖4.1分型面示意圖5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是成型部分設(shè)計(jì)種最重要的組成部分之一，要考慮到多重因素，根據(jù)一些具體情況具體解決，常見(jiàn)的澆注系統(tǒng)的組成要素有主流道、冷料穴、分流道以及澆口等部分[5]，它連接著注射成型機(jī)構(gòu)和成型工作部件，起著至關(guān)重要的作用，設(shè)計(jì)校核要合理科學(xué)。5.1主流道的設(shè)計(jì)選用性能優(yōu)良的材料對(duì)熔融狀態(tài)下的塑料流過(guò)材料表面時(shí)更容易使兩者挨著，同時(shí)熔融狀態(tài)的塑料多次沖刷金屬表面對(duì)金屬表面有一定的磨損，其內(nèi)部還有一些物質(zhì)會(huì)加速金屬的損耗，多方面因素會(huì)導(dǎo)致材料壽面降低。避免此類(lèi)情況一般上會(huì)對(duì)需要加強(qiáng)強(qiáng)度的部分進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，提高表面的性能以及硬度值。將澆口部分做成獨(dú)立單元，也可以提高整體的使用壽命。①脫模時(shí)，為了方便取出，要設(shè)計(jì)一個(gè)帶有角度的斜坡，傾斜度數(shù)暫取=2?。內(nèi)部的表面在工作中接觸其他東西的光滑程度值取=0.63。②這次設(shè)計(jì)的模架和注射嘴的連接處以球形接觸，半徑值=+（1~2）mm，則=14mm，=14+1=15mm。小端直徑=+(0.5~1)mm，=2.5mm,=2.5+1=3.5mm,此處理可以使壓力損耗減少，保持溫度接近原值。凹進(jìn)去的區(qū)域深度根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)暫時(shí)取h=5mm.③大端圓角直徑量取值為d=4mm，則有r=2mm④根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)模板厚度有相應(yīng)影響，權(quán)衡估測(cè)主流道長(zhǎng)度，暫取L=60mm選H7/m6的配合使模板與單元套配合，加熱使硬度值變?yōu)?5~60HRC。⑤選H11/h11的配合使注射成型設(shè)備口配合定位環(huán)應(yīng)。主流道的結(jié)構(gòu)如圖5.1所示：圖5.1主流道結(jié)構(gòu)5.2分流道的設(shè)計(jì)分流道連接主流道和澆口，是澆注系統(tǒng)的重要組成部分，設(shè)計(jì)要符合比例協(xié)調(diào)以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)值使之合理。通常有很多的排布形狀，本設(shè)計(jì)采用一字型。截面形狀也分好多，圓形、半圓形、矩形等[6]，本次采用梯形。分流道的設(shè)計(jì)原則[6]：（1）分流到與分流道處要在空間上通過(guò)圓角拼接完成結(jié)構(gòu)。（2）正常情況熔融狀態(tài)的塑料要求能輕易流過(guò)成型部分接觸表面，常見(jiàn)做法有很多，多為提高零件表面光潔度，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)得出大概當(dāng)Ra數(shù)值接近0.8時(shí)性能最好。（3）防止塑料未進(jìn)入成型腔就冷卻下來(lái)，要設(shè)置一段長(zhǎng)過(guò)拐彎處的流道作為冷料存放空間。一般上長(zhǎng)度取流道直徑的1.5-2倍。計(jì)算如下：（5.1）（5.2）：主流道冷料存部位放長(zhǎng)度,：塑件運(yùn)動(dòng)加速度大小，：梯形截面長(zhǎng)底長(zhǎng)度，：梯形高，故表5-1各材料分流道直徑范圍[6]材料ABSPSPEPVCPMMAD分流道側(cè)面如圖5.2所示，即可求出分流道面積值。5.2分流道截面示意圖5.3澆口的設(shè)計(jì) 澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)最末端的部分，澆口的形式有很多，位置設(shè)置會(huì)影響產(chǎn)品成型結(jié)果，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，此數(shù)模選用點(diǎn)澆口的澆口形式比較合適。澆口位置的選擇也很重要，現(xiàn)在檢測(cè)手段多了，也可以分析模擬找到最佳位置[7]。澆口設(shè)計(jì)原則[8]：澆口依照慣例一般上會(huì)在分型面上，主要原因是方便加工取出開(kāi)模后清理。

2.澆口到數(shù)模各個(gè)地方的距離要盡可能一致，使它們流體同時(shí)進(jìn)入同時(shí)充滿。

3.澆口要設(shè)置在厚度大或者空間容積大的地方，不可使流體剛進(jìn)入就直接沖在鑲塊等部件上，這樣不但對(duì)金屬損耗有影響，而且有可能產(chǎn)生缺陷。4.由于塑件進(jìn)入腔體冷卻過(guò)程以及一些運(yùn)動(dòng)的不確定因素會(huì)產(chǎn)生熔接痕，要盡可能的避免并且如果無(wú)法避免就盡可能是它出現(xiàn)在不重要的地方。

5.澆口設(shè)置要結(jié)合考慮排氣和流向問(wèn)題。

6.澆口在成型以后應(yīng)該方便其清除截?cái)?。本次設(shè)計(jì)用的是點(diǎn)澆口，對(duì)塑件表面影響很小，不需要人工截開(kāi)，后期也可以打磨表面完善制品外觀。點(diǎn)澆口d的計(jì)算：（5.3）式中——點(diǎn)澆口的直徑——材料種類(lèi)參數(shù)——數(shù)模厚參數(shù)——腔體外部面積總和在UG10.0設(shè)計(jì)之后如圖5.3所示。圖5.3流道及澆口三維示意圖6成型部件設(shè)計(jì)6.1型腔的設(shè)計(jì)改產(chǎn)品型腔設(shè)計(jì)依據(jù)三維數(shù)模外形而定，其大小尺寸以及相關(guān)比例隨產(chǎn)品外形而定，一次開(kāi)模數(shù)目也是受其結(jié)構(gòu)有一定影響。本產(chǎn)品由于其結(jié)構(gòu)特殊性及其特點(diǎn)，初步設(shè)計(jì)選用滑塊完成，為了增加機(jī)械運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性采用獨(dú)有的嵌入式結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)使得整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，故障率降低，相對(duì)比較牢固。隨之而來(lái)的是該結(jié)構(gòu)的一些劣勢(shì)是加工難度較大，加工成本較高[9]。型腔的UG數(shù)模圖如圖6.1、6.2所示：圖6.1滑塊型腔設(shè)計(jì)圖6.2鑲嵌式型腔6.2型芯的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的數(shù)模零件尺寸偏小，深桶狀，容易使得比例不協(xié)調(diào)。對(duì)本產(chǎn)品進(jìn)行觀察和研究最終決定采用整體式的型芯結(jié)構(gòu)，加工精度便于保證，制造難度降低，成本也會(huì)隨之減少，采用H7/P6配合來(lái)與動(dòng)模部分連接。型芯圖如圖6.3所示：圖6.3型芯平均收縮率型腔尺寸的計(jì)算1).對(duì)尺寸5）對(duì)尺寸型腔深度的計(jì)算對(duì)尺寸型芯尺寸的計(jì)算1）對(duì)尺寸2）對(duì)尺寸型芯高度的計(jì)算1）對(duì)尺寸7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為確保塑料成型設(shè)備驅(qū)動(dòng)注塑機(jī)可以完成順利開(kāi)合模動(dòng)作，需要有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式有很多，多為錐面導(dǎo)向以及導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。其中這兩樣導(dǎo)柱導(dǎo)套運(yùn)用最多，也已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，成本等方面相對(duì)較低，精度符合要求。7.1成型部分的導(dǎo)向本數(shù)模模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)由于各部分采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，體積相對(duì)可以做得更小，為了再次增加模具精度，成型件與模板采用鑲嵌的形式，模具整體剛性也會(huì)在某些方面有一定程度提高。7.2推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向?qū)驒C(jī)構(gòu)如圖7.1推出機(jī)構(gòu)示意圖所示。圖7.1推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向示意圖8脫模機(jī)構(gòu)8.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則脫模機(jī)構(gòu)可以增加生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)時(shí)要遵循一些原則[10]：1.開(kāi)模后要使產(chǎn)品留在動(dòng)模處，隨動(dòng)模一同拔出；2.制件要保證可以順利脫出不能出現(xiàn)卡住不好開(kāi)模的情況；3.脫模后塑件要保證不能有產(chǎn)生的變形現(xiàn)象。8.2脫模力的計(jì)算脫模力擬照（t/d=6/124=0.0484<0.05）公式如下：（8.1）式中——塑件垂直內(nèi)外側(cè)最短距離平均值3；——塑件第一應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變比，3000；——塑件收縮比率，2%；——型芯高度大小，1000；——制品順利脫離的傾斜角度，0o；——制品水平方向變形率，0.32；——特定系數(shù)，1.0084；——塑料與型芯之間摩擦系數(shù)，0.12；——垂直于模具運(yùn)動(dòng)方向上的表面上看不見(jiàn)的孔制品型芯的投影區(qū)域量，7035.61。=11054.978.3確定脫模推出機(jī)構(gòu)此次設(shè)計(jì)的脫模無(wú)特殊要求，為此擬定頂桿脫模以此降低模具的機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度使兩個(gè)塑件同時(shí)脫模的精度得到一定保證，且不會(huì)發(fā)生變形，每個(gè)塑件進(jìn)行單獨(dú)脫模處理，由推件板完成功能，推出裝置如圖8.1所示：圖8.1推桿排布示意圖有以上結(jié)構(gòu)具體分析得出，該結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)轫敆U轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致推出動(dòng)作受到影響，便于模具推出，成本小，精度不低，符合功能完備性要求。9冷卻系統(tǒng)模具的溫度變化對(duì)塑件產(chǎn)品有一定的影響，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致成型工作失敗。常見(jiàn)影響表現(xiàn)有幾點(diǎn)：1.塑件尺寸變化。2.塑件形狀變化。3.成型性能不良。4.外觀樣子變化。5.收縮情況變化大小改變。設(shè)置降溫裝置的意義[11]：1、保證塑件完全冷卻達(dá)到脫模標(biāo)準(zhǔn)，使之不發(fā)生變形。2.加快生產(chǎn)速度。3.提高塑件的性能，避免一些瑕疵。4.使模具一些機(jī)構(gòu)降溫不至于降溫不及時(shí)導(dǎo)致卡死。5.控制模具溫度，產(chǎn)品質(zhì)量更加可以有很好的可控制性。9.1降溫介質(zhì)通過(guò)往常設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于ABS材料需要模溫在50攝氏度到75攝氏度之間，這種材料粘度低，加熱后更容易流動(dòng)，擬選水為降溫介質(zhì)。9.2冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算9.2.1單位時(shí)間塑料熔體進(jìn)入質(zhì)量合W（1）進(jìn)入熔融體體積總和（2）進(jìn)入熔融體質(zhì)量總和（3）單詞注射時(shí)間，每小時(shí)注射次數(shù)：N=360次（4）單位時(shí)間塑料熔體進(jìn)入質(zhì)量合：=N×m=360×0.03=10.8kg/h。9.2.2冷卻水道的計(jì)算與排布（1）ABS的Qs的范圍為（310～410）KJ/kg，暫定Qs=360KJ/kg（2）冷卻水所需的體積流量總合假定降溫介質(zhì)進(jìn)入溫度θ2=22℃,降溫介質(zhì)流出的攝氏度值θ1=25℃,所選降溫介質(zhì)的比熱容數(shù)值為c=4.187kJ/（kg.℃）,工作狀態(tài)下的成型溫度假定60℃,降溫介質(zhì)的質(zhì)量體積比例ρ=1000kg/m3（3）水路直徑的計(jì)算通過(guò)經(jīng)驗(yàn)取值，使得冷卻效率達(dá)到要求，暫取水道截面最大值為d=8mm。冷卻降溫路程與時(shí)間比（5）冷卻管壁和水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)溫度平均量23.5℃時(shí)，根據(jù)查詢得=6.72（6）降溫系統(tǒng)導(dǎo)熱面積總和（7）冷卻系統(tǒng)總長(zhǎng)度和（8）假定水路長(zhǎng)度為=1000mm，假定通道數(shù)目為為了使水路性能達(dá)到功能要求并且不影響加工等多方面因素等，通常管路互相之間的距離是直徑的3倍到5倍左右，孔到邊壁上的距離是直徑大小的1倍至2倍，成型陰模為兩塊，冷卻設(shè)置為左右對(duì)稱(chēng)式，具體水道排列如下圖9.1所示。圖9.1水路10側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)10.1斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算10.1.1抽芯距S側(cè)向抽出的距離原則上應(yīng)該不小于被抽出要素抽出方向上投影區(qū)域最大尺寸的2—3mm，用公式表示S=S+2S抽出距離，mm；S塑料制品被加工部位幾何要素相對(duì)于尺寸值。有S=（S）+2mm=60+2mm≈62mm10.1.2斜導(dǎo)柱傾斜角α的確定斜α角取10°～20°，最大角度小于25°。本設(shè)計(jì)取α=20°。10.1.3斜導(dǎo)柱直徑的確定拔模力側(cè)向力的計(jì)算：F=Ahq(μcosα-sinα)（5.3.3-a）F脫出力最高值（N）；A型芯被包裹處最大投影周長(zhǎng)（mm）；h--成型特征高度（mm）；q壓強(qiáng)8～12M；μ單位面積正壓力與運(yùn)動(dòng)方向切線拉力比0.1～0.2；α脫開(kāi)角度（°）。有F=Ahq(μcosα-sinα)=1125（N）斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度LL=S/sinα=60/sin20°≈200mm(5.3.3-b)斜導(dǎo)柱的截面最大尺寸d的確定依照設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，取最大橫向力F=2（KN）由最大橫向力F和最大長(zhǎng)度度H(此模具H=18mm)與斜導(dǎo)柱直徑的關(guān)系可知斜導(dǎo)柱截面最大尺寸為d=8（mm）。10.1.4斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算L=L+L+L+L（5.3.4）=h/cosα+（d/2）tgα+S/sinα+(5～10)(mm)≈270（mm）L斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度總和值L斜導(dǎo)柱大端斜面中心至滑塊端面點(diǎn)長(zhǎng)度L2滑塊孔直徑一半在斜導(dǎo)柱方向上投影長(zhǎng)度L3工作長(zhǎng)度L4斜導(dǎo)柱的傾斜距離大小，通常為5～10㎜10.2滑塊的設(shè)計(jì)滑塊是該數(shù)模成型機(jī)構(gòu)中的重要設(shè)計(jì)之一，為了便于加工，降低設(shè)計(jì)加工的復(fù)雜程度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)采取整體式結(jié)構(gòu)。模型如下圖所示：圖5.4滑塊10.3導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱在對(duì)于滑道孔里面運(yùn)動(dòng)，一般情況下來(lái)講，設(shè)計(jì)中有對(duì)應(yīng)要求：1.接觸面要光順。2.不能出現(xiàn)卡死現(xiàn)象影響加工成型。在符合上述內(nèi)容的情況之下，這個(gè)設(shè)計(jì)的側(cè)向拔出距離較小，所以依據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)采用組合式，由墊片、主體、螺絲等輔助部件組成，它的外觀如下圖所示：圖10.3動(dòng)模與斜滑塊配合示意圖10.4滑塊定位裝置10.4.1作用模具打開(kāi)以后，要求滑塊有一定定位固定，要求保持脫離剎那間的位置保持不動(dòng)，確保穩(wěn)定性。否則當(dāng)機(jī)構(gòu)再次方向推回時(shí)可能出現(xiàn)卡死，閉合不成功等情況的發(fā)生。輕則部件出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重的話，整體模具也將報(bào)廢。為了防止此類(lèi)情況的產(chǎn)生，給生產(chǎn)帶來(lái)不必要的麻煩，在此處加裝設(shè)計(jì)定位裝置十分必要，保障了機(jī)構(gòu)使用的可靠性，降低風(fēng)險(xiǎn)可能。經(jīng)濟(jì)型要求的前提下，擬選結(jié)構(gòu)為一種桿狀螺旋彈簧符合輔助方案定位機(jī)構(gòu)。11模架的選擇在進(jìn)行一系列慎重檢索后，在《實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造》中對(duì)模具尺寸進(jìn)行選擇。A板尺寸定模板尺寸要根據(jù)整體設(shè)計(jì)而定，產(chǎn)品總體最大尺寸高度為220mm，暫定A板為220mm厚。B板厚度 B板的高度略小于定模板，達(dá)到使用要求后，取厚。C板尺寸推板行程+推板固定板厚度+=墊塊高度，推板厚度定為，推板固定板厚度加上推板行程是折頁(yè)盒塑件的內(nèi)腔高度。經(jīng)計(jì)算確定模架尺寸的板寬為，型號(hào)為FCI5570A220B200C230。如下圖所示。 圖3.8模架的選擇12排氣系統(tǒng)困氣現(xiàn)象是模具設(shè)計(jì)中最常出現(xiàn)的現(xiàn)象之一，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成型以后出生好多地方瑕疵甚至?xí)绊憠勖蛘呤褂眯阅堋４蠖鄶?shù)情況下，氣體產(chǎn)生在腔體中空間較大部位，由于塑料高溫狀態(tài)下中含有的水分蒸發(fā)膨脹會(huì)產(chǎn)生密集氣泡。一般上要通過(guò)觀察其來(lái)源來(lái)消除產(chǎn)品困氣問(wèn)題。排除水分蒸發(fā)膨脹體方式很多，常有