lcd盒上下蓋塑料模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類(lèi)之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類(lèi)，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。</p><p>　　傳統(tǒng)的異型產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及其加工都是根據(jù)二維工程圖來(lái)完成的，加工出來(lái)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)精度低，往往需不斷地修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)和修改模具，因此，它研

2、發(fā)周期長(zhǎng)、成本高。針對(duì)上述問(wèn)題，本設(shè)計(jì)采用最新CAD/CAE/CAM-Pro/E軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，運(yùn)用Plastic Advisor進(jìn)行填充和冷卻效果的模擬分析，大大地縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期、模具設(shè)計(jì)周期和加工周期，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，大大降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具設(shè)計(jì)的成本。</p><p>　　本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括了塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計(jì)兩大主題，通過(guò)進(jìn)行調(diào)研及查閱資料，根據(jù)產(chǎn)品的材料特性與功用，用Pro/E進(jìn)行三

3、維設(shè)計(jì)，并完成對(duì)其各結(jié)構(gòu)的工藝性與可行性分析。同時(shí)，通過(guò)了解塑料成型模具的新技術(shù)，運(yùn)用塑料成型理論的基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過(guò)理論計(jì)算與軟件分析進(jìn)行校核。設(shè)計(jì)中還運(yùn)用Plastic Advisor等注塑模擬分析專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行注射成型流動(dòng)模擬分析，得到一系列關(guān)于注射時(shí)間，壓力，溫度，缺陷，冷卻的參數(shù)，從而進(jìn)一步得到模具注塑成型的可行性，并以此來(lái)改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)?！?通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)，

4、注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑模具、模具設(shè)計(jì)、Plastic Advisor、分模</p><p>　　Abstract Plastics Industry is the world's fastest growing industry categories, and that the injection mol

5、d is one of the types of rapid development, therefore, on injection mold plastic products to the understanding of the production process and improve product quality have great significance. Shaped the traditional pr

6、oduct design, mold design and processing are based on two-dimensional engineering drawings to complete the processing of products from low accuracy of data, often conti</p><p>　　Key words: injection mold, mo

7、ld design, Plastic Advisor, sub-module.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　第一章緒論1</b></p><p>　　第二章產(chǎn)品材料選擇和成型工藝分

8、析3</p><p>　　2.1 產(chǎn)品材料選擇3</p><p>　　2.2 ABS的主要技術(shù)指標(biāo)5</p><p>　　2.3 ABS的成形工藝參數(shù)5</p><p>　　2.4 產(chǎn)品成型工藝性分析6</p><p>　　第三章注塑機(jī)的初步選擇12</p><p>　　3.1 成

9、型體積與質(zhì)量估算12</p><p>　　3.2 初選注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)格12</p><p>　　3.3 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算12</p><p>　　第四章模具設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 初步選擇模架14</p><p>　　4.1 確定模具基本結(jié)構(gòu)14&l

10、t;/p><p>　　4.2 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.2.1 確定型腔數(shù)目及排列方式14</p><p>　　4.2.2 分型面的設(shè)置15</p><p>　　4.2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.2.4 成型零件的設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.2

11、.5 頂出脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.2.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.2.7 斜頂脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.2.8 冷卻系統(tǒng)計(jì)算27</p><p>　　4.3 模具零件尺寸計(jì)算及校核31</p><p>　　4.3.1 成型零件部分尺寸計(jì)算31&l

12、t;/p><p>　　4.3.2 主要零件的強(qiáng)度校核32</p><p>　　4.3.3 注射機(jī)的校核33</p><p>　　4.3.4 模具裝配圖及運(yùn)動(dòng)分析35</p><p><b>　　總結(jié)37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></

13、p><p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；日本稱(chēng)模具工業(yè)為“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”；德國(guó)給模具工業(yè)冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”稱(chēng)號(hào)；歐盟一些國(guó)家稱(chēng)“模具就是黃金”新加坡則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”；中國(guó)模具權(quán)威稱(chēng)“模具是

14、印鈔機(jī)”。模具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?？梢?jiàn)模具工業(yè)在世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所具有的重要地位，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。</p><p>　　近年來(lái)，全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，我國(guó)正成為世界制造業(yè)的重要基地。據(jù)權(quán)威報(bào)告，中國(guó)已成為世界第一制造大國(guó)。作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備，國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直面競(jìng)爭(zhēng)的第一線[1]。</p&

15、gt;<p>　　“十五”規(guī)劃指出，模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車(chē)、石化、建筑都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。</p><p>　　模具工業(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，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱(chēng)為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；

16、日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過(guò)了新興的電子工業(yè)。 </p><p>　　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。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技

17、術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，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)。在大型模具方面，已能生產(chǎn)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了

18、顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面也做出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離[2]。</p><

19、;p>　?。?）注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。</p><p>　　（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。</p><p>　?。?）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/

20、CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。</p><p>　?。?）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。</p><p>　

21、　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為《LCD盒上下蓋塑料模具設(shè)計(jì)》。本題目要求進(jìn)行調(diào)研及市場(chǎng)調(diào)查，了解塑料成型加工領(lǐng)域的新技術(shù)、新動(dòng)態(tài)，了解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用軟件的新動(dòng)態(tài)，應(yīng)用PRO/E等計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)一套該產(chǎn)品的注射成型模具，并用Plastic Advisor等分析軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行注射成型流動(dòng)模擬分析，選擇模具結(jié)構(gòu)的最佳參數(shù)。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，塑料成型工藝，塑料模具設(shè)

22、計(jì)與制造，模具制造工藝等相關(guān)知識(shí)，涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件PRO/E，Plastic Advisor，Auto-CAD的實(shí)際應(yīng)用，與本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)密切相關(guān)，充分體現(xiàn)了理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)中也遇到許多問(wèn)題，如塑件工藝性分析、模具結(jié)構(gòu)的熟識(shí)與分析選用、設(shè)計(jì)軟件如PRO/E，Plastic Advisor的應(yīng)用技術(shù)有待提高。分析解決這些問(wèn)題，順利完成模具的設(shè)計(jì)，對(duì)本人理論知識(shí)水平的提高和實(shí)踐能力的增強(qiáng)都有極大的幫助。</p>

23、<p>　　產(chǎn)品材料選擇和成型工藝分析</p><p>　　2.1 產(chǎn)品材料選擇</p><p>　　該LCD盒上下蓋（如圖2－1, 2－2所示）產(chǎn)品要求強(qiáng)度高，耐腐蝕和摩擦并且要求產(chǎn)</p><p>　　圖2－1 LCD盒上蓋</p><p>　　圖2－2 LCD盒下蓋</p><p>　　品的表面

24、光滑，容易清潔處理。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮上述產(chǎn)品的工作條件，以及產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，性能及外觀要求來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品材料選擇。</p><p>　?。?）LCD盒上下蓋材料為丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物ABS。ABS的性能如下：</p><p>　　ABS外觀為粒狀或粉狀，呈淺象牙色，不透明但成型的塑料件有較好的光澤。它無(wú)毒、無(wú)味、易燃燒、無(wú)自熄性，密度為1.02～1.08g/cm3。ABS具有較高的抗沖

25、擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降；有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，且易著色。ABS幾乎不受酸、堿、鹽及水和無(wú)機(jī)化合物的影響，溶于酮、醛、酯、氯代烴中，不溶于大部分醇類(lèi)及烴類(lèi)溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕，會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。此外，ABS的熱穩(wěn)定性差，熱變形溫度為93oC，脆化溫度為－27 oC，使用的溫度范圍為－

26、40～100 oC，而且ABS的耐候性也差，紫外線作用下容易氧化降解，從而會(huì)導(dǎo)致制件變硬變脆。</p><p>　　ABS具有良好的成型性和綜合力學(xué)性能，因此用途廣泛，在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫(kù)、冰箱襯里、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、齒輪、泵葉輪、軸承和把手等。ABS有汽車(chē)工業(yè)上的用途也日趨增加，用ABS可制造汽車(chē)擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還有的用ABS夾層板制作小轎車(chē)車(chē)身等。此外，

27、ABS還可用來(lái)制作水表殼、紡織器材、家用電器外殼、文教體育用品、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。</p><p>　　根據(jù)本產(chǎn)品的用途和工作環(huán)境，本設(shè)計(jì)選用通用級(jí)料ABS塑料。</p><p>　　ABS的成型加工性能：</p><p>　　1） ABS吸濕性較強(qiáng)，含水量高的原料制得的塑件光澤度不強(qiáng)，內(nèi)在質(zhì)量也不好，因此應(yīng)進(jìn)行干燥處理，使

28、含水量不大于0.3% 。</p><p>　　2） ABS熔體有較明顯的非牛頓性，提高成型壓力可以使熔體粘度明顯減小，粘度隨溫度升高也會(huì)明顯下降。</p><p>　　3） ABS具有較小的成型收縮率，收縮率變化的范圍為0.3%～0.8%，因此塑件精度較高。</p><p>　　4） ABS的成型加工性能良好，對(duì)注塑機(jī)并無(wú)特殊要求，通用的螺桿式和柱塞式注塑機(jī)均可使用

29、，但多用螺桿式注塑機(jī)，產(chǎn)品質(zhì)量較好。</p><p>　　5） 在采用螺桿式注塑機(jī)成型時(shí)，為了提高塑件質(zhì)量，尺寸穩(wěn)定性，表面光澤度和消除殘余的內(nèi)應(yīng)力，注射量控制在最大注射量的50%左右較為適宜。</p><p>　　6） ABS熔料的粘度中等，比PC，PVC好，但比PS要差，以采用直通式噴嘴較好。</p><p>　　7） ABS模具的主流道以圓錐形為好，主流道應(yīng)以

30、短為宜，一般為50mm左右，最長(zhǎng)也不要超過(guò)100mm。</p><p>　　8） 分流道的截面積必須足夠大，使熔料能在流道凝固前充滿模腔，并在模內(nèi)壓實(shí)。截面的直徑一般應(yīng)大于5mm，但不要超過(guò)10mm.</p><p>　　9） ABS的頂出機(jī)構(gòu)的頂出力不宜過(guò)大，否則塑件表面易產(chǎn)生白化現(xiàn)象。</p><p>　　10） 雖然ABS的成型收縮率較小，但它易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因

31、此塑件一般要進(jìn)行熱處理，可將塑件置于70 oC的熱空氣中處理2～4h。</p><p>　　ABS的主要注塑成型條件：</p><p>　　1） 料筒溫度。ABS屬無(wú)定形塑料，無(wú)明顯熔點(diǎn)，熔融流動(dòng)溫度不太高，160oC以上即有充分的流動(dòng)性，但溫度過(guò)高并不會(huì)使流動(dòng)性增加。ABS的品種較多，不同品種的料筒溫度有所不同，通用ABS的料筒溫度為180～230oC；耐熱ABS為190～240 oC；

32、阻燃ABS為170～220 oC。噴嘴溫度較料筒溫度前部溫度低20～30 oC 。</p><p>　　2） 模具溫度。模具的高低對(duì)塑件質(zhì)量影響甚大，在成型加工時(shí)應(yīng)將模溫控制在允許的范圍內(nèi)，一般模溫控制在50～70 oC 。</p><p>　　3） 注射壓力。注射壓力的大小主要取決于塑件的結(jié)構(gòu)及壁厚。通常，通用ABS的注射壓力為50～70MPa；耐熱ABS的注射壓力為60～85MPa；阻

33、燃ABS的注射壓力為60～100 MPa。如充模時(shí)的流動(dòng)阻力大，則選用較高的注射壓力；反之，選用較低的注射壓力。</p><p>　　2.2 ABS的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P15頁(yè)可知，聚苯乙烯的主要技術(shù)指標(biāo)如下：</p><p>　　表2－1　ABS的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　2.3 ABS的

34、成形工藝參數(shù)</p><p>　　根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P34頁(yè)可知，聚苯乙烯的成形工藝參數(shù)如下：</p><p>　　若采用螺桿式的注射機(jī)：</p><p>　　預(yù)熱和干燥：溫度（0C）：80～95 時(shí)間（h）：4～5 </p><p>　　料筒溫度（0C）：后段：150～170 中段：165～180 前段：180～200&

35、lt;/p><p>　　噴嘴溫度（0C）：170～180</p><p>　　模具溫度（0C）：50～80</p><p>　　注射壓力（MPa）：60～100</p><p>　　成型時(shí)間（s）：高壓時(shí)間：0～5 保壓時(shí)間：15～30 冷卻時(shí)間：15～30 成形周期：40～70</p><p>　　2.4 產(chǎn)品成

36、型工藝性分析</p><p>　　該產(chǎn)品兩個(gè)塑料組成部分的材料是ABS，精度等級(jí)一般，為MT5級(jí)精度，制品要求外觀表面光滑，無(wú)雜色，無(wú)收縮痕跡，壁厚基本均勻，注射成型應(yīng)不會(huì)發(fā)生填充不足現(xiàn)象。生產(chǎn)批量中等，結(jié)構(gòu)形狀并不太過(guò)復(fù)雜，成型工藝較好，可以注射成型 。</p><p>　　上蓋有三個(gè)倒鉤，需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，而下蓋的側(cè)面有兩個(gè)孔以及三個(gè)內(nèi)凹的缺口，需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)和斜頂桿機(jī)構(gòu)。&

37、lt;/p><p>　　將模型導(dǎo)入Pro/E后，啟動(dòng)塑性顧問(wèn)，進(jìn)入塑性分析。</p><p>　　（1）分析最佳澆口，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。</p><p>　　選擇ABS料，分析結(jié)果如圖2－3：</p><p>　　圖2－3最佳澆口位置</p><p>　　澆口位置分析結(jié)果較滿意，便于模具的設(shè)計(jì)，圖示藍(lán)色地帶均可作為進(jìn)澆口，符合

38、分析結(jié)果，也便于易加工，并符合多腔模具的型腔排布設(shè)置（本設(shè)計(jì)中采用一模兩腔的形式，一套模具一次性可成型出兩件零件的整套LCD盒）。</p><p>　　通過(guò)對(duì)塑件最佳澆口的分析，結(jié)合其它方面條件的綜合考慮，完成型腔布置和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)詳情參閱本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)“模具設(shè)計(jì)”小節(jié)），最后決定采用側(cè)澆口進(jìn)澆成型，選用分析結(jié)果圖上藍(lán)色地帶作為澆口區(qū)域，流道加工也較為方便，同時(shí)進(jìn)膠痕比較小，符合產(chǎn)品外觀要求。</p&g

39、t;<p>　　產(chǎn)品模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)（詳細(xì)結(jié)構(gòu)及尺寸計(jì)算參照設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)“模具設(shè)計(jì)”小節(jié)和所附零件圖）。</p><p><b>　?。?）流動(dòng)填充分析</b></p><p><b>　　1）填充時(shí)間：</b></p><p>　　由分析結(jié)果圖2－4可以看到，主流道兩側(cè)填充時(shí)間均在0.5s以?xún)?nèi)，只有極

40、少數(shù)的遠(yuǎn)處邊界填充時(shí)間需要2.48s，填充較為平衡，填充時(shí)間簡(jiǎn)短，符合成型要求。</p><p>　　圖2－4填充時(shí)間分析圖</p><p><b>　　2）流動(dòng)前沿溫度：</b></p><p>　　由流動(dòng)前沿溫度分析結(jié)果圖2－5看到，大部分面積的熔膠的流動(dòng)前沿溫度分布在235°C左右，而該LCD盒采用ABS材料的料溫為235

41、76;C，流動(dòng)前沿溫度與料溫極為接近，說(shuō)明制件的填充情況較好，無(wú)遲滯現(xiàn)象發(fā)生，融合線也將會(huì)有很高的強(qiáng)度。圖中也可看出有極少邊遠(yuǎn)部分的流動(dòng)前沿溫度在229°C左右，這屬于ABS材料正常加工溫度范圍200°C -250°C之內(nèi)。</p><p>　　圖2－5流動(dòng)前沿溫度</p><p><b>　　3）注射壓力圖：</b></p>

42、<p>　　在注射時(shí)壓力達(dá)到最大值53.26.Mpa，遠(yuǎn)小于一般注射機(jī)可達(dá)到的注射壓力，符合成型要求。</p><p>　　圖2－6 注射壓力分布</p><p><b>　　4）氣泡分布：</b></p><p>　　由分析結(jié)果圖2－7可以看到，氣泡數(shù)量比較少，且主要集中在分型面上，可利用分型面排氣；側(cè)面的倒鉤和孔部分的氣泡可利

43、用側(cè)向抽芯滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行排氣；蓋內(nèi)側(cè)的工藝結(jié)構(gòu)上的氣泡不影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，可利用頂桿頂出機(jī)構(gòu)進(jìn)行排氣。</p><p>　　圖2－7 氣泡分布圖</p><p><b>　　5）熔接痕分布：</b></p><p>　　分析結(jié)果如圖2－8，上蓋在熔體接合處產(chǎn)生一道較明顯熔接痕。由上述流動(dòng)前沿溫度分析可看到，此處前沿溫度較高，熔接質(zhì)量有一定的保證，

44、但對(duì)制件的外觀有一定影響。</p><p>　　圖2－8 熔接痕分布</p><p><b>　?。?）冷卻效果分析</b></p><p>　　1）冷卻表面溫度變化：</p><p>　　如圖2－9所示，溫度變化大部分都在3°C左右，符合要求。</p><p>　　圖2－9 冷卻表面溫

45、度分布</p><p><b>　　2）冷卻時(shí)間變化：</b></p><p>　　如圖2－10顯示，制件大部分區(qū)域均能較快地固化，靠近澆口部分及流道部分時(shí)間較長(zhǎng)，甚至達(dá)到需要38.21秒之多，但該部分及流道部分不影響產(chǎn)品質(zhì)量要求。產(chǎn)品各個(gè)零件均能在較短時(shí)間內(nèi)固化，澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)的設(shè)置符合成型要求。</p><p>　　圖2－10 冷卻時(shí)間

46、變化</p><p><b>　　3）冷卻收縮情況：</b></p><p>　　由圖2－11可看出兩塑件在四周曲面部分縮?較多?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整冷卻水道位置，適當(dāng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間，增加保壓壓力等方法改善收縮情況。</p><p>　　圖2－11 縮?情況</p><p><b>　　注塑機(jī)的初步選擇</b>

47、</p><p>　　注射機(jī)的初步選擇主要考慮注射機(jī)的注射量，鎖模力，模具厚度等因素。</p><p>　　3.1成型體積與質(zhì)量估算</p><p>　　擬采用一模兩腔模式，利用Pro/E軟件對(duì)模型分析得：</p><p>　　上蓋部分體積：=21.28cm3 質(zhì)量：=21.28cm3×1.05 g/ cm3=22.34g；

48、</p><p>　　下蓋部分體積：=31.43cm3 質(zhì)量：=31.43cm3×1.05 g/ cm3=33g；</p><p>　　由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2倍~1倍來(lái)估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.6倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（兩個(gè)塑件和澆注系統(tǒng)凝料的

49、總體積）為：</p><p>　　=1.6×(21.28+31.43)=84.35cm3 總質(zhì)量=84.35 cm3×1.05 g/ cm3 =88.57g</p><p>　　3.2 初選注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)格</p><p>　　從實(shí)際注射量應(yīng)在注射機(jī)額定注射量的20%——80%之間考慮</p><p>　　<

50、V< </p><p>　　V——注射機(jī)額定注射量</p><p><b>　　n——型腔數(shù)目</b></p><p>　　Vn——單個(gè)型腔的容量</p><p>　　Vj——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量</p><p>　　根據(jù)成型體積的估算 =

51、84.35cm3 ，代入公式算得：</p><p>　　105.44cm3 <V<421.75cm3</p><p>　　3.3 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算</p><p>　　流道凝料在分型面上的投影面積Aj，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，Aj是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積Az的0.2倍~0.5倍，因此可用0

52、.35 nAz，來(lái)進(jìn)行估算，所以：</p><p>　　經(jīng)粗略計(jì)算得分型面的投影面積為:</p><p>　　A= nAz+Aj=142×84.6×2-121.6×44.2-×1.52+0.35 nAz =251.7cm2</p><p>　　模腔的平均壓力取為Pm=35MPa</p><p><

53、b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　F≥Pm（nAz+Aj）= Pm·A </p><p><b>　　有 </b></p><p>　　F≥35×106 ×251.7×N=880.95KN</p><p>

54、　　根據(jù)以上估算，初步確定選用XS—ZY—250型號(hào)注塑機(jī)</p><p>　　表3－1 XS—ZY—250注射成型機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格</p><p><b>　　模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 初步選擇模架</p><p>　　由于塑件采用側(cè)澆口的形式，故其模架的選擇為大水口系統(tǒng)。采用兩板模，初步估算，選

55、用“龍記”的標(biāo)準(zhǔn)模架A1型模架350×450作為參考，導(dǎo)柱裝在定模。為提高塑件質(zhì)量精度，并節(jié)約貴重合金金屬，型芯與型腔采用嵌入式的鑲件形式，采用螺釘固定裝配。</p><p><b>　　模架初步選擇：</b></p><p>　　總體尺寸： 400mm×450mm×346mm</p><p>　　定模座

56、： 400mm×450mm×30mm</p><p>　　定模板： 350mm×450mm×70mm</p><p>　　動(dòng)模板： 350mm×450mm×70mm</p><p>　　方鐵： 450mm×63mm×100mm&

57、lt;/p><p>　　上頂出板： 450mm×220mm×20mm</p><p>　　下頂出板： 450mm×220mm×25mm</p><p>　　動(dòng)模座板： 400mm×450mm×30mm</p><p>　　4.1 確定模具基本結(jié)構(gòu)</p

58、><p>　　確定以一模兩腔的形式，實(shí)現(xiàn)一套模具一次注射成型出LCD盒上下蓋兩個(gè)零部件。該產(chǎn)品的零件是要求強(qiáng)度高，耐腐蝕和摩擦并且要求產(chǎn)品的表面光滑。塑件材料選用的是價(jià)格低廉的ABS，成型流動(dòng)性較好，可選用側(cè)澆口進(jìn)澆塑料。</p><p>　　由于零件澆口采用側(cè)面進(jìn)澆方式，一般將模架設(shè)計(jì)為二板式注塑模，便于澆口凝料脫模。該零件因?yàn)闄M截面積較小，因此模具采用頂桿頂出機(jī)構(gòu)，且采用一次頂出。設(shè)計(jì)頂桿

59、時(shí)，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受力大的部位，盡量避免頂出力作用于塑件的最薄部位。</p><p>　　LCD盒上蓋有三個(gè)倒鉤，需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，而LCD盒下蓋的側(cè)面有兩個(gè)孔以及三個(gè)內(nèi)凹的缺口，需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)和斜頂桿機(jī)構(gòu)。因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該注意塑件的布局。</p><p>　　4.2 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1確定型腔數(shù)目及排列方式<

60、/p><p>　　影響型腔數(shù)目的因素有①鎖模力、②注射機(jī)的最大注射量、③塑件精度要求、④生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等等。</p><p>　　該模具主要考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件的質(zhì)量精度要求。多型腔的經(jīng)濟(jì)性較高但是勢(shì)必影響制品的精度，本產(chǎn)品的塑料公差等級(jí)選用MT5，綜合考慮上述因素，采用一模兩腔形式，實(shí)現(xiàn)一套模具一次注射成型出LCD盒上下蓋兩個(gè)零部件，便于包裝存放與運(yùn)輸。</p><

61、p>　　若所有的型腔不能同時(shí)填充滿時(shí)，會(huì)對(duì)產(chǎn)品尺寸精度和物理性能產(chǎn)生一定影響，所以在設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)，盡量對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行平衡，使塑料熔體填充至各個(gè)角落所需時(shí)間基本相等。采用如圖4－1的所示的型腔分布，使各個(gè)型腔盡可能在同一時(shí)刻充滿，使型腔各個(gè)部位的冷卻條件都基本相近，達(dá)到較好的注射效果。</p><p>　　圖4－1 型腔排列方式</p><p>　　4.2.2分型面的設(shè)置</p

62、><p>　　確定分型面需要考慮的因素比較復(fù)雜，受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、操作工藝等多方面因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：</p><p>　　1、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。</p><p>　　2、

63、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。</p><p>　　3、保證塑件的精度要求。</p><p>　　4、滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。</p><p>　　5、便于模具加工制造。</p><p>　　6、對(duì)成型面積的影響。</p><p>　　7、對(duì)排氣效果的影響。</p><p>　

64、　8、對(duì)側(cè)向抽芯的影響。</p><p>　　其中最重要的是第2、第5和第8點(diǎn)。綜合考慮以后各個(gè)因素，選用的分型面如圖4－2所示：</p><p><b>　　圖4－2分型面</b></p><p>　　4.2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）主流道的設(shè)計(jì)：</p><p><

65、b>　　1）流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道做成圓錐形，其錐度取可1°~4°，ABS料的流動(dòng)性一般，取2°即可。</p><p>　　主流道及澆口套的設(shè)計(jì)須參考注射機(jī)噴嘴參數(shù)：球半徑：18mm , 孔直徑：Ф4mm</p><p>　　主流道小端直徑：d=d0+（0.5~1）mm=4.5mm</

66、p><p>　　澆口套的球半徑為：R=R+（1~2）mm=20mm</p><p><b>　　2）澆口套的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　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，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。</p><p>&

67、lt;b>　　圖4－3 澆口套</b></p><p>　?。?）分流道的設(shè)計(jì)：</p><p>　　在多型腔模具中應(yīng)設(shè)置分流道，分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞要求以保持理想的充填狀態(tài)，并能使流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能減小，確保塑料熔體能均衡地被分配到各個(gè)型腔。</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用

68、，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表4-1所示。</p><p>　　表4-1流道斷面尺寸推薦值</p><p>　　1）分流道的形式及主要尺寸確定</p><p>　　為了便于加工及冷凝料脫模，將分流道設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀采用半圓形截面。半圓形截面流道的加

69、工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大。</p><p>　　分流道要盡可能短，且少?gòu)澱?，便于注射成型過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料，降低注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。分流道的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4－4：</p><p><b>　　圖4－4分流道</b></p><p>　　2）分流道的表面粗糙度要求：</p><p&g

70、t;　　由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求特別低，一般取1.6μm左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，拋光到要求的表面粗糙度。</p><p>　　3）分流道的布置形式：</p>

71、;<p>　　分流道在分型面上的布置應(yīng)遵循兩方面原則：</p><p>　　①排列緊湊、縮小模具板面尺寸；</p><p>　　②流程盡量短、鎖模力力求平衡。</p><p>　　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

72、型工藝條件達(dá)到一致，以達(dá)到澆注系統(tǒng)平衡的效果。</p><p><b>　?。?）澆口的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。</p><p><b>　　澆口的主要作用是：&

73、lt;/b></p><p>　　型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；</p><p><b>　　易于切除澆口凝料；</b></p><p>　　對(duì)于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料；</p><p><b>　　1）澆口位置的選擇</b></p><p>　　澆

74、口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則：</p><p>　　避免塑件上產(chǎn)生缺陷；</p><p>　　澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處；</p><p>　　有利于塑料熔體的流動(dòng)；</p><p><b>　　的利于型腔的排氣；</b></p><p><b>　　考

75、慮塑件受力情況；</b></p><p><b>　　增加熔接痕牢度；</b></p><p>　　流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響；</p><p>　　澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件變形的影響；</p><p><b>　　校核流動(dòng)比；</b></p><p>　　防止型芯

76、或嵌件擠壓位移或變形。</p><p>　　此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，還應(yīng)考慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因素。</p><p><b>　　澆口尺寸的確定</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用矩形側(cè)澆口較為理想。一般中小型塑件h=0.5-2mm,b=1.5-

77、5mm, 長(zhǎng)度盡可能短, L取0.8-2mm。端面進(jìn)料的搭接式側(cè)澆口，搭接部分的長(zhǎng)度L-L1=(0.6~0.9)mm+b/2，澆口長(zhǎng)度L可適當(dāng)加長(zhǎng)，取L＝2.0~3.0mm。本塑件壁厚為2.2mm。常用側(cè)澆口的推薦值如表4－2所示：</p><p>　　表4－2側(cè)澆口的推薦值</p><p>　　側(cè)澆口在塑件表面留下的痕跡很小，易于隱藏而提高塑件表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)在選擇澆口位置時(shí)綜合考慮了模

78、流分析最佳澆口位置的分析結(jié)果、抽芯機(jī)構(gòu)及其他模具結(jié)構(gòu)對(duì)澆口位置的影響等綜合因素，采用了最簡(jiǎn)單、易于加工，填充效果好的側(cè)澆口。尺寸選擇為b×h=2×1㎜，長(zhǎng)度L＝2mm。</p><p><b>　?。?）冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度

79、，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以?xún)?nèi)約10－25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱(chēng)為冷料穴。</p><p>　　冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的

80、轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱(chēng)直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1－1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。主流道的冷料穴的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出，在冷料穴下端設(shè)置一頂桿，將冷料穴的冷料推出，當(dāng)其被推出時(shí)，塑件和流料凝道能自動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。</p><p>　　4.2.4　成型零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，受到塑料熔體的

81、高壓作用和物料的沖刷，脫模時(shí)還與塑件之間發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。</p><p>　　成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則：既要保證獲得合格的塑件，又要便于加工制造，還用盡量節(jié)約貴重模具材料，以減低模具制造成本。</p><p>　?。?）型腔和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

82、<p>　　考慮到塑件的精度要求，材料采用40Cr合金模具鋼。為了節(jié)省貴重模具材料，采用整體嵌入式鑲塊凹凸模，便于復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的加工，也便于材料的熱處理。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中將兩個(gè)零件的成型零件集成在一起，統(tǒng)一做出一個(gè)整體嵌入式矩形鑲塊，采用螺釘緊固。局部剖視圖見(jiàn)圖4－5：</p><p><b>　　圖4－5成型零件</b></p>

83、;<p>　　4.2.5　頂出脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，或推出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　各種型號(hào)的注塑機(jī)的頂出裝置，頂出形式和最大頂出行程各不相同，模具的脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)與之相適應(yīng)。脫模行程應(yīng)小于注塑機(jī)的頂出行程。制件推出是注塑成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，

84、因此，制件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。</p><p>　　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)裝在注塑機(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)。</p><p>　　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

85、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)</p><p>　　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多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。</p><p>　　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)

86、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。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p>&l

87、t;p><b>　　（1）脫模力計(jì)算</b></p><p>　　脫模力是指將塑件從型芯上脫出時(shí)所克服的阻力。它是設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的主要依據(jù)之一。開(kāi)始脫模的瞬間所要克服的阻力最大，稱(chēng)為初始脫模力，以后脫模所需的力稱(chēng)為相繼脫模力，后者要比前者小。所以計(jì)算脫模力時(shí)，總是計(jì)算初始脫模力。</p><p>　　影響脫模力大小的因素很多，如型芯成型部分的表面積及其幾何形狀；塑

88、件的收縮率以及對(duì)于型芯的摩擦系數(shù)；塑件的壁厚及同時(shí)包緊型芯的數(shù)量；成型時(shí)的工藝參數(shù)等。根據(jù)這些因素來(lái)精確計(jì)算脫模力是相當(dāng)困難的，設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)全面分析，找出主要影響因素進(jìn)行粗略計(jì)算。</p><p>　　研究表明，脫模力的大小與制件的厚度及幾何形狀密切關(guān)系。為此，將制件所需的脫模力按“壁厚制件”與“壁薄制件”兩種類(lèi)型來(lái)考慮，每種類(lèi)型又按圓形和矩形制件的兩種不同的幾何形狀分別計(jì)算。</p><

89、p>　　將制品從包緊的型芯上脫出所需要克服的阻力稱(chēng)為脫模力.它的計(jì)算是設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)的依據(jù)。</p><p>　　由于要考慮到一切因素較為困難，在實(shí)用上只考慮主要因素，往往采用如下公式[1]進(jìn)行估算： </p><p>　　=chp(cos－sin) </p><p>　　式中 ——

90、脫模力（N；）</p><p>　　c——型芯被塑件包緊的斷面形狀周長(zhǎng)（mm）；</p><p>　　h——型芯成型深度（mm）；</p><p>　　p——由于塑件收縮形成的單位正壓力，一般取8~12MPa，取10MPa；</p><p>　　——摩擦系數(shù)，一般=0.1～0.20，取0.15；</p><p>　　—

91、—脫模斜度（°）。</p><p>　　對(duì)于該兩塑件，型芯斷面周長(zhǎng)</p><p><b>　　c=878.6mm</b></p><p><b>　　型芯成型部分深度</b></p><p><b>　　h=8.65 mm</b></p><p&

92、gt;<b>　　代入上式計(jì)算可得</b></p><p>　　=11399.8（N）</p><p><b>　?。?）推桿脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最常用的一種形式，具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。推桿直接與塑件接觸，開(kāi)模后將塑件推出。推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形

93、等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。塑件的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1）采用帶肩推桿，每個(gè)塑件由6個(gè)推桿，共為12個(gè)；</p><p>　　2）推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方；</p><p>　　3）推桿應(yīng)均

94、勻布置；</p><p>　　4）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大處；</p><p>　　5）該推桿的形式（直通式推桿）；</p><p>　　6）推桿直徑與模板上的推桿孔采用H8/f7或H8/f8的間隙配合；</p><p>　　7）通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.05～0.10mm；</p>&l

95、t;p>　　8）推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象；</p><p>　　9）推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8。</p><p>　?。?）推桿尺寸計(jì)算：</p><p>　

96、　根據(jù)直徑確定公式[2]計(jì)算:</p><p>　　d = </p><p>　　式中 ： -----安全系數(shù),常取=1.5;</p><p>　　L------頂桿長(zhǎng)度,取L200;</p><p>　　n------頂桿數(shù)目,取12.</p><p>　　F-

97、-----脫模力，為11399.8N</p><p>　　E—推桿材料的彈性模量，取E=2.1×10MPa</p><p>　　把上面系數(shù)代入公式,算得:</p><p><b>　　d=5.5mm</b></p><p><b>　　校核:</b></p><p&g

98、t;　　式中 ： []------頂桿材料的許用應(yīng)力, 45鋼, []=180MPa;</p><p>　　------頂桿所受的應(yīng)力(MPa).</p><p>　　把數(shù)據(jù)代入公式,得:</p><p>　　=40MPa <[]</p><p>　　所以頂桿直徑最小為d=5.5mm的推桿也符合強(qiáng)度要求，其他型號(hào)的的推桿就更加滿足要求了

99、。</p><p>　　4.2.6　側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)是帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng)(抽拔與復(fù)位)的整個(gè)機(jī)構(gòu)。當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凹臺(tái)、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就無(wú)法脫模。</p><p>　　對(duì)于成型側(cè)向凸臺(tái)的情況（包括重直分型的瓣合模），常常采

100、用側(cè)向分型，對(duì)于成型側(cè)孔或側(cè)凹的情況，往往采用側(cè)向抽芯。</p><p>　　（1）幾種側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的比較</p><p>　　1）機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開(kāi)模力作為動(dòng)力，通過(guò)有關(guān)傳動(dòng)件（如斜導(dǎo)柱、滾輪等）使力作用于側(cè)向成型零件則將模具側(cè)向分型可把側(cè)向型芯從塑料制件中抽出，合模時(shí)又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。&

101、lt;/p><p>　　這類(lèi)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無(wú)手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)傳動(dòng)零件的不同，這類(lèi)機(jī)構(gòu)可分為斜導(dǎo)柱、斜滑塊，彈簧、彎銷(xiāo)和齒輪等許多不同類(lèi)型的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2）液壓可氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動(dòng)力進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或

102、氣動(dòng)力使之復(fù)位。</p><p>　　液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)多用于抽拔力大、抽芯距比較長(zhǎng)的場(chǎng)合，例如大型管子塑件的抽芯等。這類(lèi)分型與抽芯機(jī)構(gòu)靠液壓缸或氣缸的活塞來(lái)回運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的，抽芯的動(dòng)作比較平穩(wěn)，特別是的些注射機(jī)本身帶有抽芯液壓缸，所以采用液壓鍘向分型與抽芯機(jī)構(gòu)更為方便，但缺點(diǎn)是液壓或氣動(dòng)裝置成本較高。</p><p>　　3）手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p

103、>　　手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從成型塑件中取出。這一類(lèi)機(jī)構(gòu)操作不方便、人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，但模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造成本低，因此常用于生產(chǎn)的試制、小批量生產(chǎn)或無(wú)法采用其他側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合。</p><p>　　手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的形式很多，可根據(jù)不同的塑料制件設(shè)計(jì)不同形式的手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是模內(nèi)手動(dòng)分型與抽芯，另一類(lèi)

104、是模外手動(dòng)分型與抽芯，而模外手動(dòng)分型與抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是帶的活動(dòng)鑲件的模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選用</p><p>　　該塑件的側(cè)向抽芯為外抽芯，抽芯距小，且抽芯力不大。綜合上述種種類(lèi)型的抽芯機(jī)構(gòu)，綜合考慮到生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效益，可采用機(jī)動(dòng)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，依靠斜導(dǎo)柱抽芯，斜導(dǎo)柱在定模，滑塊在動(dòng)模。</p><p>　?。?）抽芯距的確定與

105、抽芯力的計(jì)算</p><p><b>　　1）抽芯距的確定</b></p><p>　　抽芯距是側(cè)向型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離，用s表示。為了安全起見(jiàn)，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大 2 ～ 3mm。即</p><p>　　s = s1+ 2 ～ 3 mm</p><p&

106、gt;　　該塑件上蓋的側(cè)向抽芯，因?yàn)槠渖疃葹?.4 mm，所以</p><p>　　s = 2.4 + 2 = 4.4 mm</p><p><b>　　2）抽拔力的計(jì)算</b></p><p>　　影響抽拔力的因素很多，它與塑件包容的斷面形狀和大小，塑件壁厚，塑料收縮率，剛性，對(duì)型芯的摩擦系數(shù)，成形工藝上的注射壓力，開(kāi)模時(shí)間以及型芯的脫模斜度

107、，型芯的加工紋向等有關(guān)。由于要考慮到一切因素較為困難，在實(shí)用上只考慮主要因素，往往采用如下公式[1]進(jìn)行估算：</p><p>　　式中 Fc——抽芯力（N；）</p><p>　　c——型芯被塑件包緊的斷面形狀周長(zhǎng)（mm）；</p><p>　　h——型芯成型深度（mm）；</p><p>　　p——由于塑件收縮形成的單位正壓力，一般取8

108、~12MPa，取10MPa；</p><p>　　——摩擦系數(shù)，一般=0.1～0.20，取0.15；</p><p>　　——脫模斜度（°）。</p><p>　　對(duì)于該塑件上蓋，側(cè)型芯斷面周長(zhǎng)</p><p>　　c=（10+3.32）*2=26.64mm</p><p><b>　　側(cè)型芯成型部

109、分深度</b></p><p><b>　　h=2.4 mm</b></p><p><b>　　代入上式計(jì)算可得</b></p><p>　　Fc = 95.9（N）</p><p>　?。?）斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p>　　1) 斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式：斜導(dǎo)柱

110、用普通結(jié)構(gòu)如圖4-6所示，</p><p><b>　　圖4-6斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　2) 斜導(dǎo)柱的傾斜角：斜導(dǎo)柱的傾斜角通常取,一般不大于。這里取15°。</p><p>　　3) 斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算：</p><p>　　按最大彎曲應(yīng)力小于許用彎曲應(yīng)力的原則，直徑的計(jì)算公式[1]為：</

111、p><p>　　= 5mm </p><p>　　式中　——許用彎曲應(yīng)力（MPa），對(duì)于碳鋼＝137.2MPa；</p><p>　　——側(cè)型芯滑塊受到脫模力的作用線與斜導(dǎo)柱中心線交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離。</p><p>　　考慮到在滑動(dòng)的摩擦和其他外在不定因素，取d=12mm。<

112、/p><p>　　4) 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算：</p><p>　　斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)L＝L1+L2+L3+L4 +L5 　</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝82mm</b></p><p>　　

113、式中　——斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；</p><p>　　h——斜導(dǎo)柱固定板厚度；</p><p>　　同上，求得該塑件下蓋側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)參數(shù)如下：</p><p>　　s = 1.95 + 2 = 3.95 mm</p><p>　　Fc = 41.33 N</p><p><b>　　d = 12 mm<

114、/b></p><p><b>　　L = 79 mm</b></p><p>　　4.2.7　斜頂脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p>　　斜頂是模具的機(jī)構(gòu)之一, 設(shè)計(jì)前先對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)作一系統(tǒng)分析, 根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu), 為處理一些倒勾而引入的機(jī)構(gòu) （處理倒勾的機(jī)構(gòu)還有滑塊）。以下為

115、滑塊與斜梢的不同點(diǎn)。</p><p>　　斜頂與滑塊的基本原理都是將模具開(kāi)模時(shí)垂直方向的運(yùn)動(dòng)換為水平方向的運(yùn)動(dòng), 其最大的不同﹐在于其動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源不同： 斜銷(xiāo)主要靠頂針板運(yùn)動(dòng)而動(dòng)作，并非像滑塊是靠公母模開(kāi)閉的運(yùn)動(dòng)而動(dòng)作。 因此斜銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與頂針板行程有關(guān)系, 這就是斜銷(xiāo)設(shè)計(jì)與滑塊設(shè)計(jì)最大的不同點(diǎn)。</p><p>　　1）斜頂設(shè)計(jì)參數(shù)（如圖4－7）</p><p>

116、;　　斜銷(xiāo)行程=倒勾距離+縮水量+安全值(1.5～3mm)</p><p>　　B．斜銷(xiāo)角度tanθ(3°～22°)= </p><p>　　C.　檢查斜銷(xiāo)后退時(shí)是否有干涉。</p><p>　　圖4－7　斜頂設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p><b>　　（2）斜頂設(shè)計(jì)要點(diǎn)</b></p>&l

117、t;p>　　斜銷(xiāo)基本上屬于頂出系統(tǒng)的一種變形，因此斜銷(xiāo)設(shè)計(jì)第一考慮為頂出行程EH。頂出行程要考慮三個(gè)要項(xiàng)：</p><p>　　1）頂出行程EH必須能夠?qū)⒊善讽敵龇帜Ｃ?，因此其距離必須大 于成品高度H</p><p>　　2）頂出行程不能太長(zhǎng)，太長(zhǎng)的話會(huì)讓斜銷(xiāo)掉出模具。因此實(shí)際頂出行程 EH必須小于斜銷(xiāo)高度。為了安全，設(shè)計(jì)者可以在頂針板上安裝限位塊，確保頂出時(shí)其頂出距離只有EH。&