有柄蓋注塑模具-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　--------------------------摘 要------------------------------</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的有柄蓋要求壁厚均勻，表面光滑?？紤]到塑件的尺寸較大，在設(shè)計(jì)中使用用一模一腔的形式。分析塑件的結(jié)構(gòu)后，利用哈夫機(jī)構(gòu)來成型手柄。為了保證有柄蓋表面光滑無頂出痕跡，邊緣無變形，采用氣動頂出機(jī)構(gòu)，這同時(shí)也簡化了模具結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中衡

2、量了產(chǎn)品質(zhì)量和成本的關(guān)系，盡量做到模具的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易加工、使用性好。</p><p>　　----------------------------關(guān)鍵詞----------------------------------</p><p>　　有柄蓋；注塑模；哈夫機(jī)構(gòu)；氣動頂出</p><p>　　------------------------目 錄-

3、----------------------</p><p><b>　　摘要、關(guān)鍵詞I</b></p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　1.引言1</b></p><p>　　2.塑料工藝分析與模具方案確定2</p>

4、<p>　　2.1 制件的分析2</p><p>　　2.2 模具方案的初步確定3</p><p><b>　　2.3總裝圖3</b></p><p>　　3. 塑料的成型特性及工藝參數(shù)4</p><p>　　4. 注塑設(shè)備的選擇4</p><p>　　4.1 計(jì)算塑件的體積和

5、重量4</p><p>　　4.2 選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)4</p><p><b>　　5. 澆注系統(tǒng)5</b></p><p>　　5.1 確定成型位置5</p><p>　　5.2 分型面的選擇5</p><p>　　5.3 澆口套的選用6</p><

6、p>　　5.4 流程比的校核7</p><p>　　6. 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8</p><p>　　6.1 頂出機(jī)構(gòu)8</p><p>　　6.2 脫模力的計(jì)算8</p><p>　　7. 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9</p><p>　　7.1 抽拔距與抽拔力的計(jì)算10</p><p>

7、　　7.1.1抽芯距10</p><p>　　7.1.2抽芯力的計(jì)算10</p><p>　　7.2 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　7.2.1滑塊與滑塊槽的設(shè)計(jì)11</p><p>　　7.2.2定位裝置的設(shè)計(jì)12</p><p>　　7.2.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)與計(jì)算12</p><

8、;p>　　8. 溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的選擇13</p><p>　　8.1模具溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響13</p><p>　　8.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則13</p><p>　　8.3冷卻裝置的布置如下14</p><p>　　9．塑件的Moldflow分析15</p><p>　　9.1 有限元法介紹15&

9、lt;/p><p>　　9.2 有柄蓋模型前處理15</p><p>　　9.3初始方案分析結(jié)果輸出17</p><p>　　9.4制定優(yōu)化方案20</p><p>　　10. 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核22</p><p>　　10.1 注射量的校核22</p><p>　　10.2 鎖模

10、力與注射壓力的校核22</p><p>　　10.2.1鎖模力的校核22</p><p>　　10.2.2注射壓力的校核23</p><p>　　10.3 材料厚度與注射機(jī)開模行程的校核24</p><p>　　11. 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)構(gòu)形式24</p><p>　　11.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)形式2

11、4</p><p>　　11.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>　　11.1.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>　　11.2成型零部件的工作尺寸的計(jì)算25</p><p>　　12. 模架、支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇28</p><p>　　12.1定模座板（250mm×315mm

12、5;25mm）28</p><p>　　12.2定模板（250 mm×250mm×25mm）29</p><p>　　12.3動模板（250mm×250mm×50mm）29</p><p>　　12.4 動模座板（250mm×315mm×25mm）29</p><p>　　1

13、3. 合模導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29</p><p>　　13.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)30</p><p>　　13.2 導(dǎo)向孔、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及要求30</p><p>　　13.3 導(dǎo)柱布置30</p><p>　　14. 排氣與引氣系統(tǒng)31</p><p>　　14.1.1排氣系統(tǒng)的作用及氣體來源31</p

14、><p>　　14.1.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)31</p><p>　　14.2引氣裝置31</p><p><b>　　結(jié) 論33</b></p><p><b>　　謝辭34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p&

15、gt;<p><b>　　1.引言</b></p><p>　　隨著各種性能優(yōu)越的工程塑料不斷開發(fā)，注塑工藝越來越多地被各個(gè)制造領(lǐng)域用以成型各種性能要求的制品。要高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出注塑制品，必須綜合考慮成型樹脂、注塑模具及注塑機(jī)的問題，注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響成型制品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本。</p><p>　　注塑模具在注射制品成型中起著極其重要的

16、作用，除了塑料制品的表面質(zhì)量、成型精度完全由模具決定之外，塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量、成型效率也受模具左右，所以如何高質(zhì)量、簡明、快捷、規(guī)范化地設(shè)計(jì)注塑模具，成為發(fā)揮注塑成型工藝的優(yōu)越性，擴(kuò)大注塑制品的首要問題。</p><p>　　傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計(jì)，主要是依賴設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的速度、質(zhì)量及可靠性的程度，因設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)而異。又因模具是單品或極少批量的產(chǎn)品，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，每一張圖紙都需要手工繪制，設(shè)計(jì)人員的工作

17、強(qiáng)度大，設(shè)計(jì)工作難以達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。目前世界上工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)都已相繼采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)，其主要是采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)即CAD及計(jì)算機(jī)輔助工程CAE。</p><p>　　我國模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高；模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM/CA

18、E技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAE軟件。塑料模是應(yīng)用最廣泛的一類模具。近年來，我國塑料模有長足的進(jìn)步。在制造技術(shù)方面，首先是采用CAD/CAM技術(shù)，用計(jì)算機(jī)造型、編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段，CAE軟件也得到應(yīng)用。</p><p>　　2.塑料工藝分析與模具方案確定</p><p><b>　　2.1 制件的分析</b></p&

19、gt;<p>　　如下圖所示，該制件為塑料有柄蓋，使用材料為PP。</p><p><b>　　圖2-1制件圖</b></p><p><b>　　圖2-2制件三維圖</b></p><p>　　2.2 模具方案的初步確定</p><p>　　由于塑件屬于圓筒形薄壁深殼狀零件，我們采用

20、哈夫機(jī)構(gòu)成型塑件的手柄，考慮到實(shí)際使用情況，杯口和杯外表面必須有很高的光滑度，可見用頂桿或者推件板頂出是不可行的，這里我們使用氣動頂出裝置。并用氣閥引導(dǎo)防止塑件在脫模時(shí)由于型腔內(nèi)外的氣壓差導(dǎo)致變形。</p><p>　　工作過程：開模后，氣泵往型芯內(nèi)鼓高壓氣體，氣閥桿的彈簧受到壓縮，氣體沖出氣閥將塑件吹出，鼓氣結(jié)束，受到壓縮的彈簧回復(fù)原始狀態(tài)。合模時(shí)，哈夫機(jī)構(gòu)在斜導(dǎo)柱的引導(dǎo)下復(fù)位，順利完成合模。</p>

21、;<p><b>　　2.3總裝圖</b></p><p>　　總裝圖如圖2-3所示。</p><p><b>　　圖2-3總裝圖</b></p><p>　　15.水嘴 16.螺塞 17.彈簧 18.鋼珠 19.薄壁水管 20.右滑塊 21.水嘴 </p><p>　　2

22、2.定模座板 23.澆口套 24.定位環(huán) 25. 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 26.楔緊塊 </p><p>　　27.斜導(dǎo)柱28.左滑塊 29.水嘴 30.型芯 31.封水膠墊 32.水嘴 33.螺塞 34.氣壓泵接口</p><p>　　3. 塑料的成型特性及工藝參數(shù)</p><p><b>　　2.材料分析</b></p>

23、;<p>　　本產(chǎn)品的成型工藝采用注射成型，產(chǎn)品材料為：乳白色ABS，即丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。</p><p>　　ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組合各自的特性。使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。</p><p>　　ABS無毒、無味、顯微黃色，成型的

24、塑件有較好的光澤，密度為1.02～1.05g/㎝3, ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能：水、無機(jī)鹽、堿類和酸類對ABS幾乎無影響，但在酮、醛、酯、氯化烴中會溶解或形成乳濁液。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰酯酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。ABS有一定硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，

25、經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度為93℃左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。</p><p>　　根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)力要求。根據(jù)應(yīng)力要求的不同，ABS可分為超沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。</p><p>　　主要用途：ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵

26、葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。在汽車工業(yè)領(lǐng)域，用ABS制造汽車檔泥板、熱手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、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>　　熱變形溫度：85～106℃</p><p>　　連續(xù)最高溫

27、度：65℃</p><p>　　1）由資料查得ABS的成型特性為：</p><p>　　a．非結(jié)晶形塑料，吸濕性強(qiáng)，要充分干燥；</p><p>　　b．流動性中等，溢邊值為：0.04mm；</p><p>　　c．宜用高料溫，高模溫，注射壓力亦較高；</p><p>　　d．模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，應(yīng)感注意選擇澆

28、口的位置和形式，脫模斜度取20以上。</p><p><b>　　2）應(yīng)對措施：</b></p><p>　　a．ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。</p><p>　　b．嚴(yán)格控制型腔型芯等成型零部件的加工、裝配精度。</p><p>　　C．使用相應(yīng)的螺桿式注射機(jī)，在條件允許的情況下可給模具預(yù)熱。</p&

29、gt;<p>　　d. 查資料，模具使用一模兩件，模具使用點(diǎn)澆口，主流道為圓形截面，以減小摩擦阻力，設(shè)計(jì)合適的澆口位置。</p><p>　　3）查資料：ABS的脫模斜度的推薦值及其它參數(shù)</p><p>　　a．型腔脫模斜度：40′～1°20′</p><p>　　型芯脫模斜度：35′～1°</p><p>

30、;　　b.選用模具制造精度等級為：3、4、5</p><p>　　4. 注塑設(shè)備的選擇</p><p>　　4.1 計(jì)算塑件的體積和重量</p><p>　　體積：通過UG軟件的“質(zhì)量屬性”分析塑件，得到塑件的體積為=942.2421mm3=0.9422cm3。</p><p>　　質(zhì)量：材料PP的密度取=0.91g/ cm3，則單個(gè)塑件的質(zhì)

31、量m=V=0.86g。</p><p>　　4.2 選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)</p><p>　　根據(jù)以上所計(jì)算的結(jié)果，可選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)。注射機(jī)的額定注射量為Vb，每次的注射量不超過它的80%，即</p><p>　　n=(0.8-)/ (4-1)</p><p>　

32、　式中 n—型腔數(shù)；</p><p>　　Vj—澆注系統(tǒng)的體積（g）；</p><p><b>　　—塑件體積。</b></p><p>　　估算澆注系統(tǒng)的體積Vj：</p><p>　　根據(jù)澆注系統(tǒng)初步方案進(jìn)行估算澆注系統(tǒng)體積。</p><p><b>　　=0.78</b&

33、gt;</p><p>　　由于該塑件外形較大，且需要比較復(fù)雜的抽芯機(jī)構(gòu)，因此采用一模一腔，即n=1</p><p>　　則 Vb=(nVg+Vj)/0.8= 59.5 (4-2)</p><p>　　根據(jù)所計(jì)算的各項(xiàng)參數(shù)，選用J54-S200/400型注塑機(jī)，注塑機(jī)的參數(shù)如下：</p&

34、gt;<p>　　表4-1注塑機(jī)主要參數(shù)</p><p><b>　　5. 澆注系統(tǒng)</b></p><p>　　5.1 確定成型位置</p><p>　　由于塑件的手柄處有側(cè)凹，我們使用哈夫機(jī)構(gòu)來成型，將兩個(gè)滑塊安排在手柄的兩側(cè)，每個(gè)滑塊成型手柄的一半側(cè)凹。</p><p>　　5.2 分型面的選擇<

35、;/p><p><b>　　選擇分型面的原則：</b></p><p><b>　　(1)有利于脫模；</b></p><p>　　(2)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求；</p><p>　　(3)有利于成型零件的加工制造；</p><p>　　(4)分型面數(shù)目與形狀通常采用

36、平行分型面，即采用一個(gè)與注射機(jī)開模運(yùn)動方向垂直的分型面；</p><p>　　(5)型腔方位的確定：在決定型腔在模具內(nèi)的方位時(shí)，分型面的選擇應(yīng)盡量防止形成側(cè)孔或側(cè)凹，以避免采用比較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(6)有利于側(cè)向抽芯；</p><p>　　(7)考慮側(cè)向抽拔距；</p><p>　　(8)應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動

37、、定模的開合模方向上，而將短抽拔距作為側(cè)向分型芯或抽芯，并注意將側(cè)抽芯放在動模邊，避免定模抽芯；</p><p>　　(9)鎖緊模具的要求；</p><p>　　(10)有利于排氣；</p><p>　　(11)分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合本塑件實(shí)際情況，將分型面定為如圖5-1所示</p>

38、;<p><b>　　圖5-1 分型面</b></p><p>　　為了避免A板和滑塊有尖角產(chǎn)生，分型面應(yīng)在邊倒圓底端。</p><p>　　5.3 澆口套的選用</p><p>　　由于采用直接澆口，在有柄蓋底部的花紋需要成型，所以交口套底面必須加工出所需要的花紋，詳細(xì)數(shù)據(jù)請參見澆口套零件圖，示意圖如下5-2所示</p&g

39、t;<p><b>　　圖5-2 澆口套</b></p><p>　　由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,所以常將主流道設(shè)計(jì)成可拆卸的澆口套，材料為T10A鋼,并淬火處理到洛氏硬度50～55HRC.</p><p>　　T10A鋼適于制造切削條件差、耐磨性要求較高，且不受忽然和劇烈振動，需要一定韌性及具有鋒利刀口的各種工具，可用作不受較大

40、沖擊的耐磨零。</p><p>　　5.4 流程比的校核</p><p>　　在確定澆口位置及數(shù)量時(shí)，對于大型塑件還應(yīng)該考慮所允許的最大流程比。因?yàn)楫?dāng)塑件壁厚較小，而流程較長時(shí)，不但內(nèi)應(yīng)力增大，而且會因?yàn)榱狭鳒囟冉档洼^多而造成注射不滿，這時(shí)必須增大塑件的壁厚，或增加澆口數(shù)量、改變澆口位置，以縮短最大流程。流程比是指塑料熔體在型腔內(nèi)流動的最大流程與其厚度之比。即：</p>&l

41、t;p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　B——流程比；——各段流程長度；——各段流程的型腔厚度；</p><p>　　——允許的流程比，（這里塑料PP的允許流程比為280）</p><p>　　所以在允許的范圍內(nèi)，可行。</p><p>　　6. 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p

42、><b>　　6.1 頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　有柄蓋屬于薄壁、深腔殼狀物件，故采用氣動頂出，可簡化模具結(jié)構(gòu)，縮短模具閉合時(shí)間，同時(shí)塑件無頂痕，保證了有柄蓋表面的光滑度。</p><p>　　氣動頂出的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　(1)壓縮空氣供應(yīng)充足。多腔模具中各腔供應(yīng)的壓縮空氣必須均衡。</p><

43、p>　　(2)氣道閥門密封良好避免塑料溢入；氣道密封應(yīng)良好，防止泄漏影響頂出力；</p><p>　　(3)帶底孔的塑件盡量不用氣動頂出；</p><p>　　(4)采用氣動頂出時(shí)，型芯脫模斜度應(yīng)盡量的??；</p><p>　　(5)采用錐形閥氣動頂出時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件底部面積選擇合適的錐閥直徑和錐度；</p><p>　　(6)矩形塑件采

44、用兩或多個(gè)氣動頂出，以免塑件受力不均。</p><p>　　氣動頂出裝置如圖2-3所示</p><p>　　6.2 脫模力的計(jì)算</p><p>　　脫模力是指將塑件從型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力。塑件在模具冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小，而將型芯或凸模包緊，在塑件脫模時(shí)必須克服這一包緊力。對于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時(shí)還要克服大氣壓力；此外，尚需克服機(jī)構(gòu)

45、本身運(yùn)動的摩擦阻力幾塑料和鋼材之間的粘附力。一般而論，制品剛剛開始脫模之瞬間的摩擦力最大。</p><p>　　由于=2.5mm，d=90mm；</p><p>　　/d=0.0278<0.05</p><p>　　所以該塑件為薄壁塑件，又因?yàn)樗芗臄嗝鏋閳A環(huán)形，根據(jù)參考知其計(jì)算公式：</p><p>　　F=+0.1A

46、 （6-1）</p><p>　　式中，S是塑料平均成型收縮率（%）；E是塑料的彈性模量（MPa）; 是塑件對型芯的包容長度（mm）;是模具型芯的脫模斜度（°）；是塑料的泊松比；是塑件的平均壁厚；f是塑件與型芯之間的靜摩擦力，常取0.1～0.2;A是盲孔塑件型芯在脫模方向上的投影面積，=1+fsincos1。</p><p>　　本塑件的材料選擇為PP（

47、百折膠），有關(guān)參數(shù)為S=1.75%,E=950MPa, =40mm，=0.392，A=276.46mm2，=3°；代入求得：</p><p>　　脫模力F=81.65kN。</p><p>　　7. 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔，凹穴，凸臺等的塑件時(shí)，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件，以便在脫模前先抽調(diào)側(cè)向成型

48、零件，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向移動的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。按動力來源可分為：手動抽芯機(jī)構(gòu)、液動或氣動抽芯機(jī)構(gòu)和機(jī)動抽芯機(jī)構(gòu)等三大類型。其中機(jī)動抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)的開模運(yùn)動和動力，通過傳動零件將側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但抽芯不需要人工操作，生產(chǎn)效率高，與液壓或氣動抽芯機(jī)構(gòu)相比較無須另行設(shè)計(jì)液壓或氣壓抽芯系統(tǒng)，成本較低。根據(jù)傳動零件的不同，機(jī)動抽芯又可分為斜導(dǎo)柱抽芯、斜滑塊抽芯、彎銷抽芯、斜導(dǎo)槽抽

49、芯、彈簧抽芯、齒輪齒條抽芯等多種抽芯形式。本次設(shè)計(jì)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種抽芯機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)；其工作原理是：斜導(dǎo)柱固定在定模板上，滑塊在動模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)可以移動。開模時(shí)，開模力通過斜導(dǎo)柱作用于滑塊，迫使滑塊在動模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向兩邊移動，完成抽芯動作；塑件由推板推出型腔；擋板、彈簧及螺釘是滑塊保持抽芯后的最終位置，保證合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的斜孔，使滑塊回到成型位

50、置</p><p>　　由于本塑件兩側(cè)有和一端有凹槽，阻礙成型后塑件直接從模具里脫模，所以必須采用內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。又因?yàn)槌樾揪嗖皇呛艽?，?cè)凸的成型面積較小，故可采用斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。斜滑塊應(yīng)考慮分型與與抽芯方向的要求，并盡量保證塑件具有較好的外觀質(zhì)量，不要使塑件表面留有明顯的拼縫痕跡。另外，還應(yīng)使斜滑塊的組合部分具有足夠的強(qiáng)度。</p><p><b>　　圖7-1 抽芯機(jī)構(gòu)&l

51、t;/b></p><p>　　7.1 抽拔距與抽拔力的計(jì)算</p><p><b>　　7.1.1抽芯距</b></p><p>　　抽芯距是指型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，滑塊所移動的距離。一般抽芯距等于側(cè)孔深加2～3mm。</p><p>　　則 S=S1+（1+3)mm=10m

52、m+3mm=13mm （7-1）</p><p>　　7.1.2抽芯力的計(jì)算</p><p>　　查表得抽芯力Q的計(jì)算公式[9]：</p><p><b>　　（7-2）</b></p><p>　　式中 l—活動型芯被塑件包緊的斷面形狀周長；</p><

53、;p>　　h—型腔部分的深度；</p><p>　　—塑件對型芯單位面積的擠壓力，一般取8~12MPa；</p><p>　　—塑料與鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1~0.2；</p><p>　　—側(cè)孔或側(cè)凹的脫模斜度()，本設(shè)計(jì)中取=。</p><p>　　則 =（10.2315+24.0785+11.4292+18.0456+3）458

54、（0.1cos—sin）=125189.1N</p><p>　　7.2 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　螺塞 2.彈簧 3.鋼珠 4.右滑塊 5.壓緊塊 6.斜導(dǎo)柱 7.左滑塊</p><p>　　圖7-1 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　塑件的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)如上圖所示，開模時(shí)，斜導(dǎo)柱隨定模一起運(yùn)動，其帶動滑塊運(yùn)動，直到

55、運(yùn)動到定位裝置的位置；閉模時(shí)，斜導(dǎo)柱先進(jìn)入斜導(dǎo)柱孔，在斜導(dǎo)柱和楔緊塊的作用下，使側(cè)向機(jī)構(gòu)順利合模。 </p><p>　　7.2.1滑塊與滑塊槽的設(shè)計(jì)</p><p>　　(1)滑塊與側(cè)向型芯的連接</p><p>　　斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的滑塊分為整體式和組合式兩種，考慮到節(jié)約材料和機(jī)械加工容易，本次設(shè)計(jì)中的滑塊采用整體式，側(cè)向型芯作為滑塊的一部分一起加工。<

56、;/p><p><b>　　(2)滑塊槽的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　側(cè)向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運(yùn)動，并要求運(yùn)動平穩(wěn)且具有一定的精度。本次設(shè)計(jì)采用“T”形組合式的導(dǎo)滑槽，其由一塊板做成滑槽板，導(dǎo)滑部分容易磨削，精度也容易保證。</p><p>　　設(shè)計(jì)滑槽時(shí)還應(yīng)注意下面問題：</p><p>　　<1>

57、; 滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分仍應(yīng)有全部或部分長度留在滑槽內(nèi)，滑塊的滑動配合長度常大于滑塊寬度的1.5倍；滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分留在導(dǎo)滑槽中的長度不應(yīng)小于滑塊配合長度的2/3，否則，滑塊復(fù)位時(shí)容易傾斜，甚至破壞模具。為不增大模具體積又要保證導(dǎo)滑槽長度，可在模具上采用局部加長導(dǎo)滑槽的方法；</p><p>　　<2> 滑槽對滑塊的導(dǎo)滑部分采用間隙配合，配合特性可選用H8/g7或H8/h8，其

58、它各部分均留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導(dǎo)滑面的粗糙度Ra為0.8；</p><p>　　<3>由于模具工作時(shí)，滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)要往復(fù)移動，為降低磨損，滑塊的材料可用T8A、T10A、或45鋼，導(dǎo)滑部分淬火硬度在40HRC以上，導(dǎo)滑槽的材料可用耐磨材料或銅滑板，淬火硬度為54~58HRC。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，查閱《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊》表2-4-74，選定滑槽高度

59、為12mm，滑槽寬度為9mm，材料選為T10A，熱處理54～58HRC。</p><p>　　7.2.2定位裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　側(cè)抽芯動作完成后，滑塊應(yīng)留在所要求的位置上，不可任意滑動，以便合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊的斜孔中，該設(shè)計(jì)采用鋼珠聯(lián)合彈簧定位形式。鋼珠直徑7mm，彈簧絲直徑1mm。</p><p>　　7.2.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p

60、><p>　　綜合實(shí)際情況，本模具采用斜導(dǎo)柱安裝在定模，滑塊安裝在動模的。斜導(dǎo)柱傾斜角選為20°，則斜導(dǎo)柱有效工作長度為L=S/sin20°，其中S為抽芯距。</p><p>　　即 L2=13/sin20°=38mm </p><p>　　斜導(dǎo)柱直徑取決于斜導(dǎo)柱所受的最大彎曲力，按斜導(dǎo)柱所受的最大彎曲應(yīng)力小于其許用彎曲應(yīng)力的原則，直徑的計(jì)

61、算公式為</p><p>　　d==m=14.97mm （7-3）</p><p>　　其中P為斜導(dǎo)柱所受的彎曲力,主要取決于抽拔力Q和傾斜角α，其簡化計(jì)算公式為 ； （7-4）</p><p>　　在這里P=125189.1/c

62、os=133223.46N</p><p>　　H是抽芯孔中心與A點(diǎn)的垂直距離（mm）；</p><p>　　是斜導(dǎo)柱材料的許用彎曲應(yīng)力（MPa），可取=300MPa。經(jīng)計(jì)算與校核，斜導(dǎo)柱直徑選則d=16mm。</p><p>　　8. 溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　8.1模具溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響</p><

63、p>　　(1)尺寸精度 對一般塑件,必須使模溫較低,并保持恒定溫度,以減少塑件成型收縮率的波動,提高塑件尺寸穩(wěn)定性；</p><p>　　(2)形狀精度 模具型芯和型腔的各部分溫差太大,會使塑件收縮不均勻?qū)е侣N曲變形,特別是對于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件,常常會出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況,因此,必須設(shè)計(jì)合適的冷卻回路,使模具型腔、型芯各個(gè)部分的溫度基本一致，從而使塑件各部分的冷卻速度相同；</p

64、><p>　　(3)力學(xué)性能 對于結(jié)晶型塑料冷卻速度影響其結(jié)晶度，而結(jié)晶度又影響其力學(xué)性能。冷卻速度快，結(jié)晶度低，應(yīng)力開裂的傾向小。一般可采用較高的熔體溫度、較低的模具溫度、較短的保壓時(shí)間和快速填充，這樣成型條件來減少塑件應(yīng)力開裂的傾向。</p><p>　　(4)表面質(zhì)量 當(dāng)模具的溫度過低時(shí)，會使塑料熔體粘度提高，流動阻力增大，從而出現(xiàn)填充不滿，塑件輪廓不清，或者產(chǎn)生熔接痕或振動痕；提高

65、模具溫度即可改善塑件表面狀態(tài)，使塑件表面粗糙度降低。</p><p>　　8.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　(1)冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)</p><p>　　(2)合理地確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔壁的距離</p><p>　　(3)降低進(jìn)出水的溫度差，普通模具的進(jìn)出水溫差不應(yīng)超過5℃</p><p

66、>　　(4)澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻</p><p>　　(5)應(yīng)避免將冷卻水道開設(shè)在塑件熔接痕處</p><p>　　(6)冷卻水路應(yīng)便于加工和清理。</p><p>　　8.3冷卻裝置的布置如下</p><p>　　圖8-1型腔冷卻系統(tǒng) 圖8-2滑塊冷卻系統(tǒng)</p><p>　　圖8-

67、3 型芯的冷卻系統(tǒng)</p><p>　　9．塑件的Moldflow分析</p><p>　　9.1 有限元法介紹</p><p>　　Moldflow軟件的原理是有限元法，有限元法是力學(xué)、計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，由于它在解決工程技術(shù)問題時(shí)的靈活性、快速及有效性，發(fā)展非常神速，其解題范圍包括了各個(gè)領(lǐng)域（固體力學(xué)、流體場、電磁場、溫度場、聲場）的數(shù)理方程；其計(jì)

68、算機(jī)程序幾乎能求解數(shù)理方程中的各類問題，是工程技術(shù)人員必備工具，是力學(xué)、機(jī)械、土木工程、水力等專業(yè)的學(xué)生的必修課。有限元法是求解復(fù)雜工程問題的一種近似數(shù)值解法，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等各個(gè)學(xué)科，主要分析工作環(huán)境下物體的線性和非線性靜動態(tài)特性等性能。</p><p>　　有限元法求解問題的基本過程主要包括：分析對象的離散化，有限元求解，計(jì)算結(jié)果的處理三部分。曾經(jīng)有人做過統(tǒng)計(jì)：三個(gè)階段所用的時(shí)間分別占總時(shí)間

69、的40%~50%、5%及50%~55%。也就是說，當(dāng)利用有限元分析對象時(shí)，主要時(shí)間是用于對象的離散及結(jié)果的處理。如果采用人工方法離散對象和處理計(jì)算結(jié)果，勢必費(fèi)力、費(fèi)時(shí)且極易出錯(cuò)，尤其當(dāng)分析模型復(fù)雜時(shí)，采用人工方法甚至很難進(jìn)行，這將嚴(yán)重影響高級有限元分析程序的推廣和使用。因此，開展自動離散對象及結(jié)果的計(jì)算機(jī)可視化顯示的研究是一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。</p><p>　　有限元分析的基本步驟和幾個(gè)問題：</p&g

70、t;<p>　　離散化：（1）單元怎樣劃分？編排單元碼和節(jié)點(diǎn)碼有什么原則？</p><p>　　（2）荷載如何移置？</p><p>　　單元分析：（1）節(jié)點(diǎn)力怎樣用節(jié)點(diǎn)位移表示？</p><p>　?。?）如何建立以節(jié)點(diǎn)位移表示的節(jié)點(diǎn)平衡 方程式？</p><p>　?。?）怎樣去求單元的內(nèi)力（應(yīng)力）？</p>

71、<p>　　整體分析：如何以最快的速度、最少的時(shí)間、最好的方案解出方程組，以得到最佳（可行精度）的結(jié)果？</p><p>　　9.2 有柄蓋模型前處理</p><p>　?。?）網(wǎng)格的劃分，處理，診斷</p><p>　　導(dǎo)入有柄蓋模型，并選擇網(wǎng)格類型為表面模型，設(shè)置全局網(wǎng)格邊長為10mm接著開始劃分網(wǎng)格。劃分完成后進(jìn)行網(wǎng)格數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)格數(shù)量8853，無自

72、由邊，無交叉邊，最小縱橫比1.15，最大縱橫比22.21?？梢钥闯觯瑢τ谥笠M(jìn)行的翹曲分析，縱橫比過大，需要調(diào)整。進(jìn)行網(wǎng)格的縱橫比診斷，調(diào)整網(wǎng)格縱橫比為小于18。最后進(jìn)行網(wǎng)格配向診斷，連通性診斷，自由邊診斷等，均沒有問題。</p><p>　?。?）分析類型及材料選擇</p><p>　　雙擊Moldflow左邊任務(wù)欄的填充，選擇分析類型為“澆口位置”，然后選擇材料為“TaiwanPP”

73、牌號為6331。雙擊任務(wù)欄的“立即分析” 。</p><p>　　圖9-1 最佳澆口位置分析</p><p>　　查看分析結(jié)果，如圖9-1所示，藍(lán)色顯示的即為最佳澆口位置。</p><p>　　修改分析類型為“冷卻+流動+翹曲”，為接下來的分析做準(zhǔn)備。</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建</p><p>

74、　　右鍵點(diǎn)擊任務(wù)欄中的注射位置，放置注射位置在杯底中心。點(diǎn)擊“建?！辈藛蔚牧鞯老到y(tǒng)向?qū)Вx擇澆口位置中心作為主流道位置，設(shè)置入口直徑為3mm，拔模角3度，長度為52mm。接著進(jìn)行連通性診斷，連通性良好。繼續(xù)分析。</p><p>　　用手工方式創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)：使用復(fù)制/移動命令復(fù)制、移動節(jié)點(diǎn)，并將它們按順序連接成線，接著選擇網(wǎng)格菜單中的“生成網(wǎng)格”，網(wǎng)格邊長選擇默認(rèn)。</p><p>　　放

75、置水路進(jìn)出口：右鍵點(diǎn)擊“創(chuàng)建冷卻回路”，放置冷卻液入口，從而完成創(chuàng)建澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。如圖9-2所示。</p><p><b>　　圖9-2 冷卻回路</b></p><p>　　9.3初始方案分析結(jié)果輸出</p><p>　　進(jìn)行工藝參數(shù)的設(shè)置：雙擊工藝設(shè)置，彈出工藝設(shè)置向?qū)А?lt;/p><p>　　在冷卻設(shè)置中，設(shè)置

76、模具表面溫度設(shè)為50；熔體溫度230，開模時(shí)間5s，注射+保壓+冷卻時(shí)間為自動，查看頂出條件為頂出溫度93，頂出凍結(jié)百分比為100%；</p><p>　　在流動設(shè)置中，參數(shù)均為自動；</p><p>　　在翹曲設(shè)置中，勾選分離翹曲原因復(fù)選框。</p><p>　　準(zhǔn)備就緒，進(jìn)行有柄蓋的“冷卻+流動+翹曲”分析。得出分析結(jié)果。首先查看分析日志，在分析日志中查出最大注

77、塑機(jī)鎖模力為7噸；最大注射壓力為1.8MPa，充填時(shí)間為1.5s，在充填階段的1.48s，流動速率為33.46立方cm每秒時(shí)，發(fā)生速度與壓力的切換，保壓階段從1.5s開始，在11.49s時(shí)，壓力完全釋放，在28.14s保壓結(jié)束。</p><p>　　生成分析報(bào)告：選擇需要的分析內(nèi)容并添加生成報(bào)告，報(bào)告如下： </p><p>　　圖9-3 變形，不同的收縮</p>

78、<p><b>　　圖9-4 充填時(shí)間</b></p><p><b>　　圖9-5 氣穴</b></p><p><b>　　圖9-6 熔接痕</b></p><p><b>　　圖9-7 鎖模力</b></p><p>　　圖9-8 回路

79、管壁溫度</p><p><b>　　圖9-9 制品溫度</b></p><p>　　在報(bào)告中可以看出，不同的冷卻引起的變形比較大，需要改進(jìn)冷卻系統(tǒng)，充填時(shí)間為1.5s，旋轉(zhuǎn)塑件選擇塑件上不同的點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)充填時(shí)間的差值不超過0.2s，沒有問題。產(chǎn)生氣穴的位置均在分型面上或者在左右滑塊縫隙，杯口邊緣位置，易于排氣，所以沒有問題。在手柄位置有明顯的熔接痕產(chǎn)生，需要改進(jìn)工藝參

80、數(shù)。需求的鎖模力遠(yuǎn)小于注塑機(jī)的最大鎖模力，所以可行。查看回路管壁溫度的溫度偏差為攝氏度，可見冷卻效果是非常好的。制品的上下溫度偏差過高，導(dǎo)致凍結(jié)時(shí)間不同，影響塑件的頂出，所以冷卻系統(tǒng)需要改進(jìn)。</p><p><b>　　9.4制定優(yōu)化方案</b></p><p>　　根據(jù)初始方案分析，改進(jìn)冷卻系統(tǒng)，同時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，改進(jìn)如下：</p><p>

81、;　　模具表面溫度改為60，頂出條件設(shè)置為100時(shí)頂出塑件，速度壓力切換條件設(shè)置為“注射壓力120MPa控制”，其它設(shè)置不變。優(yōu)化方案的分析報(bào)告如下圖：</p><p>　　圖9-10 變形，不同的收縮</p><p>　　圖9-11 充填時(shí)間</p><p>　　圖9-12 凍結(jié)時(shí)間</p><p><b>　　圖9-13 熔接痕

82、</b></p><p>　　改變冷卻系統(tǒng)如圖，加長滑塊處冷卻水道，使不同的冷卻產(chǎn)生的變形縮小。由于熔接痕不可避免，在調(diào)試模具時(shí)，采用增大流速，溫度，壓力等方法使熔接痕不明顯。</p><p>　　10. 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><p>　　10.1 注射量的校核</p><p>　　本塑件采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，由上面的計(jì)

83、算結(jié)果可知： </p><p>　　=46.813；=0.78</p><p>　　故每次注射需要的塑料為：</p><p>　　G=0.78+46.813=47.593</p><p>　　由于注射機(jī)J54-S200/400的標(biāo)稱注射量為400，大于47.593，所以滿足要求。</p><p>　　10.2 鎖模力與

84、注射壓力的校核</p><p>　　10.2.1鎖模力的校核</p><p>　　由于高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會產(chǎn)生一個(gè)很大的推力，這個(gè)力應(yīng)小于注射機(jī)的公稱鎖模力，否則將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象即：</p><p><b>　?。?0-1）</b></p><p>　　式中 —注射機(jī)的公稱鎖模力（N），本次設(shè)計(jì)中，=900KN；&

85、lt;/p><p>　　P—注射時(shí)型腔內(nèi)注射壓力，由下表10-1得： p =25MPa；</p><p>　　表10-1 常用塑料注射成型時(shí)型腔平均壓力 單位：MPa</p><p>　　—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和（mm2）。</p><p>　　則 = nA1+A2

86、 (10-2)</p><p>　　其中—單個(gè)塑件在分型面上的投影面積（mm2）</p><p>　　——流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積（mm2）</p><p>　　本模具采用一模一腔，</p><p>　　因此= ==602.74mm2</p><p>　　則=1506.9KN

87、 (10-3)</p><p><b>　　得知N</b></p><p>　　所以注塑機(jī)的鎖模力能夠滿足要求。</p><p>　　10.2.2注射壓力的校核</p><p>　　J54-S200/400注射機(jī)的最大注射壓力為109MPa，能夠滿足ABS塑料成型所需要T的注射壓力80~140MPa的要求。&

88、lt;/p><p>　　10.3 材料厚度與注射機(jī)開模行程的校核</p><p><b>　　材料厚度的校核</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[17]得材料校核的公式：</p><p>　　(10-4) 式中 —注射機(jī)允許的最小厚度（J54-S200/400注射機(jī)的＝165mm）；</p>

89、;<p>　　—注射機(jī)允許的最大厚度(J54-S200/400注射機(jī)的＝406mm)。</p><p>　　則 H=204mm</p><p>　　所以能夠滿足上面的要求。</p><p>　　注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)取出塑件(包括澆注系統(tǒng))所需要的開模距，即滿足下式：</p><

90、p><b>　　(10-5) </b></p><p>　　式中 Sk—注射機(jī)的行程(J54-S200/400注射機(jī)的Sk＝160mm)；</p><p>　　H1—脫模距離(頂出距離),H1＝40mm；</p><p>　　H2—塑件高度+澆注系統(tǒng)高度，H2＝(46+52)mm=98mm</p><p>　　

91、則 H1+ H2+10mm＝148mm<160mm</p><p><b>　　所以能夠滿足要求。</b></p><p>　　11. 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)構(gòu)形式</p><p>　　11.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　11.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

92、<p>　　中小型凹模宜采用整體式凹模，本設(shè)計(jì)采用整體式凹模，這是因?yàn)榘寄０搴穸葹?5mm，比較薄，模板尺寸也較小，采用整體式并不會浪費(fèi)材料，整體式凹模的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)度大，塑件上不會產(chǎn)生拼?？p痕跡。</p><p>　　11.1.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凸模的裝配形式有模體與底板一體式，底板裝配式，螺釘配合底板式。本模具屬于小型模具，為了減少模具零件的加工量和便于加

93、工，采用過渡配合（H7/m6）將型芯壓入模具，型芯底部用凸肩固定。</p><p>　　11.2成型零部件的工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　成型零部件中與塑件接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸，它包括型腔深度與型芯高度尺寸、型腔和型芯徑向尺寸、成型零件中心距。根據(jù)與塑件熔體或塑件之間產(chǎn)生摩擦磨損之后尺寸的變化趨勢，可將工作尺寸分為三類：1) 孔類尺寸(A類)；2)軸類尺寸(

94、C類)；3)中心距類尺寸(C類).任何制品都有一定的尺寸要求，制品成型后的實(shí)際尺寸與基本尺寸之間的誤差叫制品的尺寸偏差。引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因很多，據(jù)目前的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來說，主要的原因是來自塑件的收縮率、成型零部件的制造偏差及其在使用過程中的磨損等三方面。</p><p>　　生產(chǎn)中一般根據(jù)制品尺寸允許的公差來確定成型零部件的制造偏差及其磨損量，它們關(guān)系如下：</p><p><b&

95、gt;　　; 。</b></p><p>　　利用平均收縮率來計(jì)算，平均收縮率(Scp)是塑件的最大收縮率(Scpmax)與最小收縮率(Scpmin)的和的一半，即：</p><p>　　Scp＝（Scpmax + Scpmin）/2 (11-1)</p><p>　　=(0.3%+0.8%)/2<

96、;/p><p><b>　　=0.0055</b></p><p>　　該塑件尺寸較大，因此精度要求較低，查表（SJ/T10628—1995），選用6級精度。因此每個(gè)尺寸的公差均可由表中查出。</p><p><b>　　已知塑件尺寸如下：</b></p><p>　　圖11-1 制件圖 </p&

97、gt;<p>　　表11-1 尺寸計(jì)算</p><p><b>　　表11-1續(xù)</b></p><p>　　12. 模架、支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇</p><p>　　注射模中的各種固定板、墊塊、支承板及模座等均稱為支承零部件，它們與合模機(jī)構(gòu)組裝，便可構(gòu)成模具的基本骨架。注射模架的作用就是用來安裝和固定注射模具中的各種功能結(jié)構(gòu)

98、，因此，在設(shè)計(jì)注射模時(shí)，必須保證各種支承零部件有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　12.1定模座板（250mm×315mm×25mm）</p><p>　　定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為45鋼。通過8個(gè)Φ16的斜導(dǎo)柱與定模固定板連接，定位圈通過4個(gè)M4的內(nèi)六角螺釘與其連接，定模座板與澆口套為H6/f5配合。</p><p>　　

99、12.2定模板（250 mm×250mm×25mm）</p><p>　　用于固定型腔、導(dǎo)套、楔緊塊、斜導(dǎo)柱。厚度經(jīng)計(jì)算校核應(yīng)大于12，取標(biāo)準(zhǔn)值25。采用45鋼制成，調(diào)質(zhì)230HB~270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/r6配合，另一端采用H8/h7配合；定模板與澆口套采用H6/f5配合。</p><p>　　注射模中的各種固定板、墊塊、支承板及模座等均稱為支承零

100、部件，它們與合模機(jī)構(gòu)組裝，便可構(gòu)成模具的基本骨架。注射模架的作用就是用來安裝和固定注射模具中的各種功能結(jié)構(gòu)，因此，在設(shè)計(jì)注射模時(shí)，必須保證各種支承零部件有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　12.3動模板（250mm×250mm×50mm）</p><p>　　用于固定型芯，厚度經(jīng)計(jì)算采用50mm</p><p>　　12.4 動模座板（25

101、0mm×315mm×25mm）</p><p>　　模座是與注射機(jī)相聯(lián)的模具底板，其作用是支承所有零部件、傳遞合模力及承受成型力。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　(1)應(yīng)有一定厚度；</p><p>　　(2)輪廓形狀和尺寸應(yīng)與注射機(jī)上的動定模固定板相匹配；</p><p>　　(3)模座上開設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)（螺栓孔、壓板臺階

102、等）必須與設(shè)備上安裝的螺孔的大小和位置相適應(yīng)；</p><p>　　(4)材料：碳鋼、45鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)230~270HBS。</p><p>　　13. 合模導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模在工作中周期性地開模、合模。當(dāng)動、定模完全分開時(shí)，可依靠注射成型機(jī)的拉桿導(dǎo)向，但僅靠注射成型機(jī)的拉桿導(dǎo)向并不能保證注射模具正常工作，注射模本身必須設(shè)置導(dǎo)向

103、與定位機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是：</p><p>　　(1)定位作用：為了避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至于因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪蛘吣Ｋ苁?；另外，?dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整；</p><p>　　(2)導(dǎo)向作用：在動定合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動模、定模正確閉合，避免凸?；蛐托咀矒粜颓唬瑩p壞零件

104、；</p><p>　　(3)承受一定側(cè)壓力：塑料注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受了一定的側(cè)壓力；</p><p>　　(4)保持運(yùn)動平穩(wěn)作用：對于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動靈活平穩(wěn)的作用。</p><p>　　13.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</p><p>　　考慮到塑件的精度要求和生產(chǎn)批量大小

105、，故導(dǎo)柱要有導(dǎo)套配合，導(dǎo)套的外徑與導(dǎo)柱的相等，也就是導(dǎo)柱的固定孔與導(dǎo)套的固定孔同徑，兩孔可以一刀加工，以保證位置精度。導(dǎo)柱同導(dǎo)套的配合都是間隙配合H7/h6或H8/f8，間隙小于0.04mm，導(dǎo)柱裝入模板多用過渡配合H7/m6或H7/r6。導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼（T8A、T10A）經(jīng)淬火處理，硬度為50~55HRC[18]，以保證導(dǎo)柱具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而

106、不易折斷的內(nèi)芯。</p><p>　　13.2 導(dǎo)向孔、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)及要求</p><p>　　考慮到裝配方便，把導(dǎo)套的前面倒一個(gè)圓角，內(nèi)孔有一定錐度；為避免孔內(nèi)空氣無法排出而產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力，合模時(shí)有較大噪聲，設(shè)計(jì)時(shí)把導(dǎo)柱孔打通。該設(shè)計(jì)中，采用了有肩導(dǎo)柱和帶頭導(dǎo)套。</p><p><b>　　13.3 導(dǎo)柱布置</b><

107、/p><p>　　根據(jù)模具的大小，選用了四根等直徑導(dǎo)柱，它們合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。</p><p>　　14. 排氣與引氣系統(tǒng)</p><p>　　14.1.1排氣系統(tǒng)的作用及氣體來源</p><p>　　為了防止塑件出現(xiàn)氣泡，疏松等缺陷，在注射過程中應(yīng)該將型腔中的氣體排出。模具型腔中的氣體

108、來源主要有以下幾個(gè)方面： (1)澆注系統(tǒng)和型腔中原有的氣體；</p><p>　　(2)塑料中的水分在注射溫度下蒸發(fā)的水蒸汽；</p><p>　　(3)塑料熔體受熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)氣體；</p><p>　　(4)熔體中某些添加劑的揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)生成的氣體；</p><p>　　14.1.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p>&

109、lt;p>　　(1)保證迅速，有序，通暢，排氣速度應(yīng)該與注射速度相適應(yīng)；</p><p>　　(2)排氣槽設(shè)在塑料流末端；</p><p>　　(3)應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)，便于加工和修整，飛邊容易脫模和去除；</p><p>　　(4)盡量設(shè)在塑件較厚的部位；</p><p>　　(5)設(shè)在便于清理的位置，以免積存冷料；</p&

110、gt;<p>　　(6)排氣方向應(yīng)避開操作區(qū)，以防高溫熔體濺出傷人；</p><p>　　(7)其深度與塑料流動性、注射壓力以及溫度有關(guān)；</p><p>　　在本模具中，型芯和型腔之間有較大的間隙，故不但圖開設(shè)排氣槽。</p><p><b>　　14.2引氣裝置</b></p><p>　　引氣裝置的作

111、用與排氣系統(tǒng)的作用相反，是為了順利脫模而采取的一種措施。大型深腔底部密封的殼型塑件，成型后型腔被塑料充滿，氣體被排出，塑件內(nèi)孔表面與型芯間形成真空，使脫模困難。本模具由于塑件屬于底部密封的殼型塑件，如不加引氣裝置，會使塑件變形。引氣閥如圖14-1所示 .</p><p><b>　　圖14-1 引氣閥</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b&

112、gt;</p><p>　　在本次模具設(shè)計(jì)中，我結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮了塑件材料的安全性（無毒），可成型性，塑件的質(zhì)量要求，模具的制造成本，模具的可加工性等要素，本著一切從實(shí)際出發(fā)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于塑件是圓筒形薄壁深殼狀零件，我采用哈夫機(jī)構(gòu)成型手柄并用氣動頂出裝置頂出塑件，這即簡化了模具結(jié)構(gòu)又節(jié)省了制造成本，最主要的是使塑件表面無頂痕，保證了塑件的表面質(zhì)量，也符合了人們生活的安全原則，在模具設(shè)計(jì)的后期，我用Mo

113、ldflow軟件對塑件進(jìn)行分析，模擬了塑件在模具初始方案時(shí)的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)下的成型情況，查出缺陷并在模具優(yōu)化方案中重新設(shè)置工藝參數(shù)，消除缺陷或?qū)⑷毕菘刂圃诜秶鷥?nèi)。這對模具后期調(diào)試提供了參考，節(jié)約了時(shí)間和勞動成本。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　經(jīng)過兩個(gè)多月時(shí)間的努力，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。開始的時(shí)候我對一些知識不是很清楚，所以我閱讀

114、了大量和模具，機(jī)械相關(guān)的書籍，花費(fèi)了很大的時(shí)間來系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)知識，在這個(gè)過程中我充實(shí)了自己，并為自己的進(jìn)步感到喜悅。</p><p>　　在這期間有很多人給予了我莫大的幫助，特別是***指導(dǎo)老師，*老師在每個(gè)星期都給我們布置工作，并定期檢查我們的工作情況，在一些不符合要求的地方及時(shí)給我們指正，這對我順利完成設(shè)計(jì)幫助很大。同時(shí)，在xx老師的指導(dǎo)下，我在這次過程中鞏固了書本知識，并深入理解，使自己提高了一個(gè)層次。在

115、設(shè)計(jì)中我不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)，使它更符合實(shí)際。</p><p>　　還有很多同學(xué)在設(shè)計(jì)期間也給我答疑解惑，我由衷的感謝他們，祝福他們在之后的道路上一切順利！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫鳳琴. 模具制造工藝與設(shè)備[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2003.</p><p>　

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