閃迪u盤塑料模具畢業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)課題：U盤蓋注塑模模具設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　姓 名： </p

2、><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　完成時(shí)間： </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要：3</b></p><

3、;p>　　1.塑件成形工藝性分析5</p><p>　　1.1.塑件的分析5</p><p>　　1.2.熱塑性塑料ABS的注射成形過程及工藝參數(shù)8</p><p>　　1.3.ABS的性能分析9</p><p>　　2.擬定模具結(jié)構(gòu)形式10</p><p>　　2.1.分型面位置的確定10</

4、p><p>　　2.2.確定型腔數(shù)量及排列方式12</p><p>　　2.3.模具結(jié)構(gòu)形式的確定15</p><p>　　3.注射機(jī)型號(hào)的確定16</p><p>　　3.1.所需注射量的計(jì)算16</p><p>　　3.2.注射機(jī)型號(hào)的選定17</p><p>　　3.3.型腔數(shù)量及注

5、射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核18</p><p>　　4.澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)21</p><p>　　5、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算29</p><p>　　5.1.確定塑件尺寸公差29</p><p>　　5.2.型腔型芯各尺寸的計(jì)算30</p><p>　　6、模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用32</p&g

6、t;<p>　　7、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)34</p><p>　　8、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)36</p><p>　　8.1.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則37</p><p>　　8.2.塑件推出的基本方式37</p><p>　　8.3.塑件的推出機(jī)構(gòu)38</p><p>　　8.4.脫模力的計(jì)算與校核

7、39</p><p>　　9、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)40</p><p>　　10、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)41</p><p>　　11．模具的加工制造、裝配、調(diào)試與維護(hù)42</p><p>　　11.1.模具的加工制造和裝配42</p><p>　　11.2.模具的調(diào)試44</p><p>　　

8、11.3.模具的維護(hù)與保養(yǎng)45</p><p>　　11.4.模具的工作過程及原理45</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)45</b></p><p><b>　　謝辭：48</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)49</b></p><

9、;p>　　U盤蓋注塑模模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　U盤是當(dāng)今社會(huì)日常中必不可少的工具。U盤產(chǎn)品的外殼造型很多，市面上不斷出現(xiàn)著各種款式,U盤蓋子制品成為最常見的研究課題。U盤是閃存的一種，有小巧便于攜帶、儲(chǔ)存量大、價(jià)格便宜的特點(diǎn)。U盤蓋可用于保護(hù)U盤蓋USB接口處的磨損，延長(zhǎng)了U盤的使用壽命。制品材料為高頻特種熱塑性

10、塑料ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），材料收縮率僅0.4%～0.7% 。我們通過分析和研究，參照有關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)，選定材料和有關(guān)技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)出這款U盤外殼的模具。由制品圖可知，該制品尺寸較小，形狀不規(guī)則，采用頂針推出塑件，另外，塑件表面有通孔，為使制品順利脫模而又不影響制品要求，加入一個(gè)斜頂，從而減小脫模阻力，是本模具中設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在此不再贅述，詳細(xì)內(nèi)容見后面章節(jié)。</p><p><b

11、>　　關(guān)鍵詞：</b></p><p>　　ABS 注射模 一模四腔 U盤</p><p><b>　　Abstract:</b></p><p>　　U盤是當(dāng)今社會(huì)日常中必不可少的工具。U盤產(chǎn)品的外殼造型很多，市面上不斷出現(xiàn)著各種款式,畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的制品是最常見的U盤的蓋子。U盤是閃存的一種，有小巧

12、便于攜帶、儲(chǔ)存量大、價(jià)格便宜的特點(diǎn)。U盤蓋可用于保護(hù)U盤蓋USB接口處的磨損，延長(zhǎng)了U盤的使用壽命。制品材料為高頻特種熱塑性塑料ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），材料收縮率僅0.4%～0.7% 。我們通過分析和研究，參照有關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)，選定材料和有關(guān)技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)出這款U盤外殼的模具。由制品圖可知，該制品尺寸較小，形狀不規(guī)則，采用頂針推出塑件，另外，塑件表面有通孔，為使制品順利脫模而又不影響制品要求，加入一個(gè)斜頂，從而減小脫模阻力

13、，是本模具中設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在此不再贅述，詳細(xì)內(nèi)容見后面章節(jié)。</p><p>　　U disk is an indispensable tool in today's society, daily. U disk products have a lot of shell molding on the market , a variety of styles of products continu

14、e to emerge, U disk cover products become the most common research subject. U disk is one of a flash memory, having a lot of characteristics ,such as a compact , easy to carry, storage of large amount and low price

15、. U disk cap can be used to stop USB interface of the U disk froming wear, prolong the service life of U disk. Product mat</p><p><b>　　Keywords:</b></p><p>　　ABS 注射模 一模四腔 一次推出</p&

16、gt;<p>　　ABS injection mould one module of four cavities U disk</p><p>　　1.塑件成形工藝性分析</p><p><b>　　1.1.塑件的分析</b></p><p><b>　　1.1.1.塑件</b></p>

17、<p>　　如圖1所示：圖中尺寸為U盤實(shí)際測(cè)量尺寸，其尺寸公差見后面章節(jié)!</p><p>　　圖1.U盤塑件產(chǎn)品圖</p><p>　　1.1.2.塑料名稱</p><p>　　ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）</p><p>　　1.1.3.ABS的特性</p><p>　　丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共

18、聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明顆粒狀，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏小的脫模斜度。</p><p>　　1.1.4塑件的結(jié)構(gòu)及成形工藝性分析</p><p>

19、　?。?）結(jié)構(gòu)分析如下：</p><p>　　該塑件作為U盤的外殼，外形為倒有圓角的抽殼不規(guī)則體，其中兩個(gè)角做了改變，為倒角和圓弧，制件內(nèi)部為一個(gè)通孔，制件的內(nèi)部倆側(cè)之間有角度要求，所以在模具設(shè)計(jì)和制造上要有精度的定位措施和良好的加工工藝以保證塑件精度。由于該U盤塑件不是很大， U盤內(nèi)成型面定位凸點(diǎn)采用強(qiáng)制脫模，為保證在推出時(shí)不能夠使塑件發(fā)生變形以影響外觀，所以塑件需多根推桿外加斜頂同時(shí)推出，見圖2。</p

20、><p>　　圖2.U盤塑件頂出結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）成型工藝分析如下：</p><p>　　由于制件的外表面要求平整、光潔、美觀棱角清晰；由產(chǎn)品圖得知U盤表面上部分為光滑表面，尾部為磨砂腐蝕紋，為使得塑件外表面美觀，需將分型面設(shè)置在磨砂面與光滑面的分界處，見圖3。</p><p>　　精度等級(jí)：采用一般精度IT7級(jí)；</p>

21、;<p>　　脫模斜度：該塑料件高為8.05mm，寬度為19.8mm，雖然由于原料在注射時(shí)流動(dòng)性比較好，但是型芯與塑件接觸面積較大,頂針頂出塑件需要克服塑件與型芯之間的摩擦力較大，因此，塑件脫模斜度為1°。</p><p>　?。?）塑件的成型工藝參數(shù)確定的三大要素：溫度、壓力和時(shí)間。</p><p>　　溫度：注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具

22、溫度等。</p><p>　　料筒溫度：料筒溫度的選擇應(yīng)保證塑料塑化良好順利注射，而不會(huì)引起塑料分解</p><p>　　噴嘴溫度：料筒和噴嘴溫度的選擇應(yīng)與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴溫度對(duì)成型條件及塑件的物理力學(xué)性能影響十分顯著。</p><p>　　模具溫度：模具溫度對(duì)塑件的內(nèi)在性能和表面質(zhì)量有很大影響。模具溫度根據(jù)塑件是否結(jié)晶、塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)要求等條件來(lái)確

23、定。</p><p>　　壓力：注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們都直接影響塑</p><p>　　料的塑化和塑件的質(zhì)量。</p><p>　　塑化壓力:注射過程中塑化壓力的大小是隨塑桿的設(shè)計(jì)、塑件質(zhì)量的要求以及塑件的種類等不同而異。</p><p>　　注射壓力:注射壓力的大小取決于注射成型機(jī)的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁厚、塑

24、件種類和注射成型工藝等。</p><p>　　時(shí)間： 一次注射成型周期包括注射時(shí)間（充模時(shí)間和保壓時(shí)間）、閉模冷卻時(shí)間.</p><p>　　生產(chǎn)中充模時(shí)間為3～5s。注射時(shí)間中的保壓時(shí)間所占比例較大，約為20～</p><p>　　120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前，保壓時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)塑件尺寸精度有直接影響，而澆口處凝結(jié)之后則無(wú)影響。保壓時(shí)間以塑件的收縮波動(dòng)范圍最小的時(shí)

25、間為準(zhǔn)。</p><p>　　冷卻時(shí)間取決于塑件厚度，塑件的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫度。冷卻時(shí)間約為30～120s。冷卻時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)對(duì)復(fù)雜塑件造成脫模困難。溫度、壓力和時(shí)間。這三大成型工藝控制因素都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結(jié)構(gòu)來(lái)選定。</p><p>　　1.2.熱塑性塑料ABS的注射成形過程及工藝參數(shù)</p><p>　　1.2.1注射成形過程

26、</p><p>　　（1）成型前的準(zhǔn)備 對(duì)ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥預(yù)處理（100-110°C）。同時(shí)，清洗料筒，對(duì)嵌件和模具進(jìn)行預(yù)熱，確定應(yīng)使用的脫模劑，在模具型腔表面均勻涂上一層脫模劑（如硬脂酸鋅、液體石蠟、硅油等），以保證塑料制品的順利脫離，將原料加入料斗，對(duì)料筒加熱到預(yù)定溫度，保溫20分鐘之后，啟動(dòng)螺桿對(duì)原料進(jìn)行塑化和計(jì)量。</p><

27、p>　　（2）注射過程 塑料原料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到粘流狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為充模、保壓、放氣和固化冷卻四個(gè)階段。</p><p>　?。?） 塑件的后處理 調(diào)濕處理，即將剛脫模的塑件放入熱水中（處理溫度90-100℃），保溫一段時(shí)間（處理時(shí)間為4小時(shí)左右），然后緩慢冷卻，這樣可以隔絕空氣，防止塑料氧化，同時(shí)，加速吸濕平衡，穩(wěn)定塑件尺寸，消除內(nèi)應(yīng)力。<

28、;/p><p>　　1.2.2.ABS塑料的注射成形工藝參數(shù)</p><p><b>　　注射機(jī)：螺桿式</b></p><p>　　預(yù)熱和干燥：溫度80-85℃，2-3h</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30 </p><p>　　料筒溫度（℃）后段：150～170 中段：165～

29、180 前段：180～200 </p><p>　　噴嘴溫度（℃）170～180 噴嘴形式：直通式</p><p>　　模具溫度（℃）：50～80 </p><p>　　注射壓力（Mpa）：60～100</p><p>　　保壓壓力（Mpa）：60～100</p><p>　　成型時(shí)間（s）：注射20～90；保壓0

30、～5； 冷卻時(shí)間20～120；</p><p>　　成型周期：50～100</p><p>　　后處理： 紅外線，烘箱，70℃，2-4h</p><p>　　1.3.ABS的性能分析</p><p>　　1.3.1.使用性能</p><p>　　綜合性能良好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。適于制作一般機(jī)械零件

31、、減摩耐磨零件、傳動(dòng)零件、家用塑料制品和電訊結(jié)構(gòu)零件。</p><p>　　1.3.2.成型性能</p><p>　?。?）無(wú)定性料，流動(dòng)性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢邊值為0.04毫米左右。</p><p>　?。?）吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。</p><p>　　（3）成型時(shí)

32、宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為≧250℃）。</p><p>　　1.3.3.ABS的主要性能指標(biāo)</p><p>　　ABS塑料主要的性能指標(biāo)： </p><p>　　密度 (g.cm-3) 1.13-1.14 </p><p>　　收縮率 % 0.3~0

33、.8</p><p>　　熔 點(diǎn) ℃ 130~160</p><p>　　熱變形溫度 45N/cm 65~98</p><p>　　彎曲強(qiáng)度 Mpa 80</p><p>　　拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49</p><

34、;p>　　拉伸彈性模量 GPa 1.8</p><p>　　彎曲彈性模量 Gpa 1.4</p><p>　　壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39</p><p>　　缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20</p><p>　　硬 度 HR

35、 62~86</p><p>　　2.擬定模具結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　2.1.分型面位置的確定</p><p>　　2.1.1.分型面的選擇原則</p><p>　　模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)、充填性能及塑件的脫模。分型面的選擇

36、受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、及其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設(shè)備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設(shè)計(jì)，分型面的選擇考慮七個(gè)方面：</p><p>　?。?）分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無(wú)法取出。</p><p>　?。?） 考慮塑件的外觀，使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀。</p>

37、<p>　?。?） 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度要求。</p><p>　?。?） 有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。</p><p>　　（5） 分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果，所以應(yīng)盡量設(shè)置在塑件熔體充滿的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內(nèi)積聚的空氣。</p><p>　?。?） 考慮脫模斜度對(duì)塑件尺寸的影響。</p><

38、p>　　（7） 使成型零件便于加工。</p><p>　　2.1.2.分型面選擇方案</p><p>　　此塑件分模時(shí)，動(dòng)模板帶動(dòng)模芯運(yùn)動(dòng)，使得塑件光滑面從定模板模腔中脫模，同時(shí)，頂針板接觸到注塑機(jī)的頂出裝置時(shí)動(dòng)模繼續(xù)后退，塑件以及澆注系統(tǒng)凝料和推出機(jī)構(gòu)停在原處不動(dòng)，從而使得頂針和斜頂將塑件頂出。在前面章節(jié)塑件成型分析中得知塑件脫模斜度為1°，對(duì)于拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為

39、了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。</p><p>　　（1）分型面選擇方案A。 第一分型面與開模方向垂直。分型面的形式與位置如圖3.A所示。此種分型面，在塑件部動(dòng)模板型芯的接觸面積大，脫模力增大故而頂出裝置將其頂出較困難，塑件容易產(chǎn)生變形等缺陷，且分型面處產(chǎn)生的飛邊影響U盤外型美觀。</p><p>　?。?）分型面選擇方案B。</p>&

40、lt;p>　　分型面與開模方向成某一角度，且成階梯曲面狀。如圖3 .B所示。此處分模，動(dòng)模板型芯與塑件接觸面減小，脫模力減小，使得塑件容易順利脫模；而且此階梯曲面形狀的分型面，使得整個(gè)塑件的排氣間隙增加，容易排出型腔內(nèi)的氣體，避免成型不飽滿等缺陷；而且分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的光滑面和腐蝕磨砂紋的分界處，容易去除且使得塑件外觀無(wú)缺陷，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。</p><p>　　綜上所述

41、，分型面采用方案B，模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，脫模容易，塑件成型精度可靠，滿足塑件分型線不明顯，外觀質(zhì)量要求高，因此采用方案B。</p><p>　　圖3.分型面形式以及位置</p><p>　　2.2.確定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　2.2.1.型腔數(shù)量的確定</p><p>　　當(dāng)塑件分型面確定后，就需要考慮是采用單腔模還是多型腔模，

42、型腔數(shù)的確定，主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān)，該塑件生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，故可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到模具結(jié)構(gòu)尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系，加之制造成本和經(jīng)濟(jì)利益的因素，決定選用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　2.2.2.型腔排列形式</p><p>　　A.型腔排列的一般原則</p><p&

43、gt;　?。?） 流動(dòng)長(zhǎng)度要適當(dāng)，流道廢料盡量少，澆口位置要合適統(tǒng)一，進(jìn)料要平衡，還要使型腔壓力平衡；</p><p>　?。?） 排位應(yīng)保證流道、澆口套距定模型腔邊緣有一定距離，以滿足封膠要求；</p><p>　?。?） 排位應(yīng)滿足模具結(jié)構(gòu)等的空間要求；</p><p>　?。?） 為了使模具達(dá)到較好的冷卻效果，排位應(yīng)注意螺釘、推桿對(duì)冷卻水孔的影響，預(yù)留冷卻水孔

44、的位置；</p><p>　?。?） 排位要盡可能緊湊，以減小模具的外形尺寸，且長(zhǎng)寬比例要適中，同時(shí)也要考慮注射機(jī)的要求。</p><p>　　B. 型腔排列形式的確定主要跟注射機(jī)的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素有關(guān),。一模多穴排位時(shí)，要考慮到進(jìn)膠的平衡性，如果有行位應(yīng)優(yōu)先考慮朝X或Y 方向運(yùn)動(dòng)便于加工。產(chǎn)品之間沒有流到時(shí)，可適當(dāng)縮小產(chǎn)品之間的間距，最

45、小間距可以做到50-100mm，若有流到通過，則間距做到100-150mm。綜合考慮上述排列原則及加工難度、經(jīng)濟(jì)性、效率、成本等因素，又由于本設(shè)計(jì)選擇的是一模四腔，故采用對(duì)稱排列，如圖4： </p><p>　　圖 4 .型腔排列形式</p><p>　　2.3.模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　一般來(lái)說，大中型塑件和精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的模

46、具結(jié)構(gòu)，但對(duì)于精度要求不高的小型塑件，形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。由以上的分析可知，本模具為一模四腔對(duì)稱排列結(jié)構(gòu)，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)采用頂針的頂出形式，利用頂針固定板推動(dòng)頂針，然后由頂針將塑件頂出模具，由于U盤塑件尾部有凹槽，強(qiáng)制脫模時(shí)頂針頂出有很大阻力，為了更好的脫模，在塑件內(nèi)成型面加一個(gè)斜頂，U盤在頂出脫模時(shí)會(huì)沿著斜頂?shù)眯泵孢\(yùn)動(dòng)，從而使得脫模阻力減小。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，

47、流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且設(shè)在分型面上，無(wú)需側(cè)向抽芯，因此，選用單分型面注射模。</p><p>　　圖5.模具的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　3.注射機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注塑模時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。</p><p>　　注射機(jī)規(guī)格的確

48、定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開模行程等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行校核，倘若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量再進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　3.1

49、.所需注射量的計(jì)算</p><p>　　3.1.1.對(duì)塑件體積、質(zhì)量的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于該設(shè)計(jì)，用戶提供了塑件的圖樣及尺寸，使用UG軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形體積，取其密度平均值1.135</p><p>　　塑件體積 V1 ≈2.118 cm3</p><p>　　塑件質(zhì)量 m1 ≈ =1.135

50、5;2.118≈2.404g</p><p>　　3.1.2.澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算</p><p>　　可按塑件體積的0.6倍計(jì)算，由于該模具采用一模四腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為：</p><p>　　V2= 4V1×0.6＝4×2.404×0.6 ≈ 5.769cm3</p><p>　　3.1.3.該模

51、具一次注射所需塑料</p><p>　　體積 V0 = 4V1+V2 = 4×2.118+5.769 ≈ 14.241cm3</p><p>　　質(zhì)量 m0 = = 1.135×14.241 ≈ 16.164g</p><p>　　3.2.注射機(jī)型號(hào)的選定</p><p>　　近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)注射機(jī)型號(hào)

52、很多，國(guó)內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的《注射機(jī)使用說明》上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上計(jì)算一次注射量的分析以及考慮到塑件品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小350x300x320mm等因素，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選定型號(hào)為XS—ZY-250型臥式螺桿注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見下表：</p><p>　　

53、XS—ZY-250型螺桿式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3.3.型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><p>　　3.3.1．型腔數(shù)量的校核</p><p>　　（1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量</p><p>　　上式右邊≈57≥4，符合要求。</p><p>　　式中 K——注射機(jī)最大注射量

54、的利用系數(shù)，一般取0.8；</p><p>　　M——注射機(jī)的額定塑化量（g/s），該注射機(jī)用戶提供為6g/s；</p><p>　　t——成型周期，因塑件小，壁厚不大，取30s進(jìn)行校核；</p><p>　　m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g或cm3），取m1≈2.404g</p><p>　　——澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量或體積（g或cm3），取≈0

55、.6×2.404×4≈5.769 g 。</p><p>　?。?）由注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量</p><p>　　上式右邊≈81≥4，符合要求。</p><p>　　式中 ——注射機(jī)允許的最大注射量（g/cm3），該注射機(jī)為250g。</p><p>　　其他符號(hào)意義與取值同前。</p><

56、p>　?。?）由注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量</p><p>　　當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生時(shí)模具分型面脹開的力。為了夾緊模具，保證注射過程順利進(jìn)行，注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)必須有足夠的鎖模力，鎖模力必須大于脹開力。用公式表示為：</p><p>　　F=p(nA+B)<Fp</p><p>　　式中， F— 塑料熔體在分型面的脹開力，N；</

57、p><p>　　P —型腔壓力，一般為注射壓力的80%左右，通常取20-40MPa；</p><p><b>　　n—型腔數(shù)量；</b></p><p>　　A—-單個(gè)塑件在模具分型面上得投影面積，mm2；由CAD可以計(jì)算出A=137.059</p><p>　　B—-澆注系統(tǒng)在模具分型面上得投影面積，mm2；由CAD可以計(jì)

58、算出B=2099.646</p><p>　　Fp—-注射機(jī)的額定鎖模力，N。</p><p>　　式中左邊=130*0.8（4*137.059+2099.646）=275.5KN<1800KN 符合要求。</p><p>　　3.3.2.注射機(jī)的工藝參數(shù)的校核</p><p><b>　　（1）注射量校核</b>

59、</p><p>　　注射量以容積表示 最大注射容積為</p><p>　　0.85×250=212.5 cm3</p><p>　　式中 ---模具型腔和流道的最大容積（cm3）；</p><p>　　V ---指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積（cm3），該注射機(jī)為250cm3；</p><p>　

60、　---注射系數(shù)，取0.75～0.85，該處取0.85。</p><p>　　每次注射的實(shí)際注射量容積應(yīng)滿足，而＝14.241cm3, 0.85×250=212.5 cm3 ,故符合要求。</p><p><b>　　（2）鎖模力的校核</b></p><p>　　在前面已經(jīng)進(jìn)行，符合要求。</p><p>　

61、　（3）最大注射壓力的校核</p><p>　　注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力Pmax=130,應(yīng)該大于注射成型所需用的注射壓力,即</p><p>　　式中 ——安全系數(shù)，常取＝1.25～1.4。實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力為50～60。代值計(jì)算符合要求。</p><p>　　3.3.3. 安裝尺寸的校核</p><p&

62、gt;<b>　?。?）噴嘴尺寸</b></p><p>　　①主流道的小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d,通常為</p><p>　　D=d+(0.5～1)mm</p><p>　　在該注射機(jī)中d=3.0mm,在該模具中D=3.5mm,符合要求。</p><p>　?、谥髁鞯廊肟诘陌记蛎姘霃絊R0應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通

63、常為 </p><p>　　SR0＝SR+(1～2)mm</p><p>　　在該注射機(jī)中SR=15mm,在該模具中SR0=16mm,符合要求。</p><p><b>　?。?）定位圈尺寸</b></p><p>　　該模具中定位圈安裝孔尺寸為Φ60mm,定位圈尺寸為Φ59.8mm，兩

64、者之間從呈較松動(dòng)的間隙配合，符合要求。</p><p>　　（3）最大與最小模具厚度</p><p>　　參考我國(guó)塑料注塑模具模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在2006年發(fā)布的《塑料注塑模模架技術(shù)條件》(GB/T12556-2006)和《塑料注塑模架》(GB/T12555-2006) ，前者適用于模板尺寸小于560mm×900mm的模架；后者適用于模板尺寸為630mm×630mm至125

65、0m×1250mm的模架。本模具采用的型號(hào)為CI-3030-A90-B80-C100(GB/T12556-2006)的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外形尺寸為320 mm×350 mm，模具閉合高度H=320mm. 查資料得XS—ZY-250型注射機(jī)拉桿空間尺寸為448mm×370mm,即動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸為448mm×370mm，允許模具的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度Hmax=350mm，模具

66、最大厚度和最小厚度是指注射機(jī)移動(dòng)模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)，移動(dòng)模板與固定模板之間所達(dá)到的最大和最小距離，這兩者之差就是調(diào)模機(jī)構(gòu)的調(diào)模行程，即模具的外形尺寸不超過注射機(jī)動(dòng)、定模模板最大安裝尺寸，該模具閉合高度及模具厚度H=125+80+115=320mm滿足Hmin≤H≤Hmax的安裝條件，故該模具滿足XS—ZY-250型螺桿式注射</p><p>　　3.3.4. 開合模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核</p>

67、<p>　?。?）開合模行程校核</p><p>　　注射機(jī)的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，本模具為單分型面注射模具，XS—ZY-250型螺桿式注射機(jī)的最大開模行程與模厚有關(guān)，校核關(guān)系為</p><p><b>　　L=S+Hmax</b></p><p>　　式中L—注射機(jī)動(dòng)模板的開模行程

68、（mm）,取500mm, </p><p>　　S—移動(dòng)模板行程（mm）,取55mm</p><p>　　Hmax—模具最大厚度（mm）,其值為</p><p>　　Hmax=125+80+115=320mm，</p><p>　　上式右邊320+55<500mm，符合要求。</p><p><b>　

69、?。?）推出機(jī)構(gòu)校核</b></p><p>　　該注射機(jī)推出行程為60mm,大于H1=55mm,符合要求。</p><p>　　以上分析證明：XS—ZY-250型螺桿式注射機(jī)能滿足要求，故可以采用。</p><p>　　3.3.5．模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核</p><p>　　該套模具模架的外形尺寸為320mm×

70、350mm,而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為448mm×370mm,</p><p>　　這兩個(gè)尺寸參數(shù)表示了模具安裝面積的大小，模具模板尺寸必須在注射機(jī)模板尺寸以及拉桿間距尺寸規(guī)定范圍之內(nèi)，模板面積大約為注射機(jī)最大成形面積的4-10倍。因此符合要求。</p><p>　　注：對(duì)于上面2)、3)、4)、5)的校核內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行的，部分?jǐn)?shù)據(jù)參考后面模具設(shè)計(jì)尺寸，但為了行文整

71、體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將此部分內(nèi)容放在此處。</p><p>　　4.澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑料質(zhì)量影響很大，它的作用是：將塑料熔體均勻地送到每個(gè)型腔，并將注射壓力有效地傳送到型腔的每個(gè)部位，以獲得形狀完整、質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。它分為普通流道系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。</p>

72、<p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則：</p><p>　　1、型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。</p><p>　　2、型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。</p>&

73、lt;p>　　3、系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。</p><p>　　4、對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。</p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流

74、道、分流道、冷料穴、澆口。</p><p>　　4.1.主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來(lái)，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)

75、計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常用高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。。</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中,在臥式或立式注射機(jī)用模具中，主流道垂直于分型面。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐度為2°，過大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)表面的粗糙度為

76、Ra0.8um,以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p>　　4.1.1.主流道尺寸</p><p>　　主流道小端直徑 D＝ 注射機(jī)噴嘴直徑＋（0.5～1） </p><p>　　＝ 3＋（0.5～1），取D=3.5mm</p><p>　　主流道球面半徑 為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注<

77、/p><p>　　射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑,主流道球面半徑SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑SR＋（1～2）＝15＋（1～2），取SR0＝16mm </p><p>　　球面配合高度 由于小端前面是球面，其深度為3~5mm。取h = 3mm。</p><p>　　主流道長(zhǎng)度由實(shí)際設(shè)計(jì)的模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L＝107mm</p><

78、;p><b>　　主流道大端直徑 </b></p><p>　?。ò脲F角為1º～2 º，此模具設(shè)計(jì)中?。? º），=7.24mm</p><p>　　澆口套總長(zhǎng)L0=107+h=110mm</p><p>　　4.1.2.主流道襯套的形式</p><p>　　主流道小端入口處與注射機(jī)

79、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即澆口道，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，常采用碳素工具鋼或高硬度模具鋼等，在此選擇4Cr13,熱處理硬度為50HRC～55HRC,如圖6所示。由于該模具主流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖7所示。</p><p>　　圖6.澆口套結(jié)構(gòu)尺寸示意圖</p><p>

80、;　　圖7.定位圈結(jié)構(gòu)尺寸示意圖</p><p>　　4.1.3.主流道襯套的固定</p><p>　　主流道襯套的固定形式如圖8所示</p><p>　　圖8.主流道襯套的固定形式及位置</p><p>　　4.2.冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1.主流道冷料穴的設(shè)計(jì)</p><p&g

81、t;　　注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前面的熔體塑料的溫度較低，形成冷凝料頭，為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量， 在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開設(shè)一洞穴或者在流道的末端開設(shè)洞穴，這個(gè)洞穴就是冷料穴。由于該模具為梯形不規(guī)則的分型面，冷料穴應(yīng)該開在進(jìn)料口的末端及動(dòng)模板上，開模時(shí)，冷料穴中的凝料及塑件同時(shí)被頂針和斜頂推出。</p><p>　　該模具采用Z字變異形拉料桿的結(jié)構(gòu)形式。它的作用是儲(chǔ)存因兩次注塑間隔而產(chǎn)生的冷

82、料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端的直徑。為了使主流道凝料能順利地從主流道襯套中脫出，往往是冷料穴兼有開模時(shí)將主流道凝料從主流道拉出而附在動(dòng)模一邊的作用。冷料穴位置示意圖見圖8。</p><p>　　4.3.分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。

83、</p><p>　?。?）.在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。</p><p>　?。?）.分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴。對(duì)于此模來(lái)說在分流道上不須開設(shè)冷料穴。</p><p>　?。?）.分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分

84、流道截面形狀。</p><p>　?。?）.分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。</p><p>　　4.3.1.分流道的布置形式</p><p>　　分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有平衡式和非平衡式兩種，此塑件模具中，為保證各型腔均衡送料和同時(shí)充滿整個(gè)型腔，使各型腔的塑件力學(xué)性能基本一致 ，采用平衡均布式。見圖9</p>

85、<p>　　4.3.2.分流道的長(zhǎng)度 </p><p>　　根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道甚至三次分流道，分流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱?，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。根據(jù)該模具的結(jié)構(gòu)形式，由設(shè)計(jì)圖中得該模具分流道的長(zhǎng)度為單

86、邊為141mm，分流道總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=141+2×81＝363mm。如圖9。</p><p>　　圖9.分流道的分布位置</p><p>　　圖10.分流道截面示意圖和與澆口的過渡連接</p><p>　　4.3.3．分流道的形狀及尺寸</p><p>　　為了便于加工及凝料的脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中的截

87、 面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）盡量小，在溫度較高塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。常采用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對(duì)中吻合；梯形及U形截面分流道加工較易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和U形截面分流道略大，在

88、設(shè)計(jì)中也有采用；矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動(dòng)阻力也大，故在設(shè)計(jì)中不常采用。為方便模具分流道的加工，開設(shè)半圓形分流道最好，其半徑為3.7mm。但在加工和安裝時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)半圓的同心度和最大錯(cuò)位距離。</p><p>　　4.3.4．分流道的表面粗糙度</p><p>　　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)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不

89、要求很低，一般取0.63～1.6，這樣表面稍有不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處Ra＝1.25。</p><p><b>　　4.4.澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且長(zhǎng)度最短的部分，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。其作用表現(xiàn)為：由于塑料熔體為非牛

90、頓液體，通過澆口時(shí)剪切速率增加，同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高、黏度降低，從而提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充型。同時(shí)在注射過程中，塑料充型后在澆口處及時(shí)凝固，防止熔體的倒流，成形后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。但是澆口的尺寸過小會(huì)使壓力損失增大，冷凝加快，補(bǔ)縮困難。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。</p><p>　　澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍～0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形

91、和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度為0.5mm～2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。</p><p>　　4.4.1．澆口類型及位置的確定</p><p>　　該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時(shí)從所提供塑件圖樣中可看出，在U盤底部光滑面與磨砂紋路分界面處設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設(shè)在分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便的調(diào)整

92、充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而又成為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活的選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。</p><p>　　4.4.2．澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算</p><p>　?。?）側(cè)澆口各數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)取值</p><p>　　參照其它同種塑料的其他塑件產(chǎn)品的模具的澆口經(jīng)驗(yàn)值

93、初步確定側(cè)澆口各尺寸：</p><p>　　高度 長(zhǎng)度 寬度 </p><p>　　其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。</p><p>　　4.5.澆注系統(tǒng)的平衡</p><p>　　對(duì)于該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸對(duì)應(yīng)相同，各個(gè)澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。</p>

94、<p>　　4.6.澆注系統(tǒng)凝料體積的計(jì)算</p><p>　　4.6.1．主流道凝料的體積計(jì)算</p><p>　　4.6.2．分流道凝料體積計(jì)算</p><p>　　4.6.3．澆口凝料體積計(jì)算</p><p><b>　　很小，可取為0。</b></p><p>　　4.6.4．澆

95、注系統(tǒng)凝料體積</p><p>　　5、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算</p><p>　　塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。</p><

96、p>　　5.1.確定塑件尺寸公差</p><p>　　此塑件公差等級(jí)按照MT3精度，查詢表格得知U盤塑件尺寸公差如下：</p><p>　　19.8 19.80.15 5.5 5.50.11</p><p>　　49.75 49.750.18 42.84

97、 42.84 0.18</p><p>　　8.54 8.540.0.12 5.03 5.030.11</p><p>　　7.04 7.040.11</p><p>　　5.2.型腔型芯各尺寸的計(jì)算</p><p>　　所謂工作尺寸是零件上直接用來(lái)成型塑件部分

98、尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸。（本部分計(jì)算公式均參照參考文獻(xiàn)1第253～258頁(yè)）</p><p>　　5.2.1.型腔的工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　圖11.型腔結(jié)構(gòu)尺寸示意圖</p><p><b>　　（公式6.5）</b></p><p>　　式中 ——模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸；</

99、p><p>　　——塑件的計(jì)算收縮率，由查閱ABS塑件的收縮率經(jīng)驗(yàn)曲線可知，此塑件的平均收縮率為0.5%；</p><p>　　——塑件在常溫下的實(shí)際尺寸；</p><p>　　——修正系數(shù)，由于實(shí)際應(yīng)用中影響模具磨損的因素復(fù)雜多變，一般不考慮此處修正，所以X取0；</p><p>　　δz –此塑件選用IT7級(jí)，參考表1。</p>

100、<p>　　模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設(shè)計(jì)時(shí)，成形零件的制造公差δz 可選為塑件公差△的1/3-1/14，或選IT7級(jí)左右公差精度，表面粗糙度Ra為0.8-0.4um。</p><p>　　表1. 模具成形零件制造公差值</p><p>　　型腔采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱

101、處理、方便日后的更換維修和方便加工制造等方面考慮。型腔工作尺寸LM1 H1</p><p>　　LM10.01=(1+0.005)*8.540.01=8.5850.01</p><p>　　H10.012=(1+0.005)*19.980.012=19.9050.012</p><p>　　5.2.2．型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　

102、　圖12.型芯結(jié)構(gòu)尺寸示意圖</p><p>　　型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)用組合式，可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量。成型塑件內(nèi)壁的大型芯裝在動(dòng)模板上。型芯工作尺寸lM1 h1</p><p>　　lM10.01=(1+0.005)*5.50.01=5.5290.01</p><p>　　h10.012=(1+0.005)*48.240.012=48.4810.012&l

103、t;/p><p>　　6、模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用</p><p>　　以上內(nèi)容計(jì)算確定之后，便可根據(jù)計(jì)算結(jié)果選定模架。在學(xué)校做設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分可參照各模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸來(lái)繪圖；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式、規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，這樣能大大縮短模具制造的周期，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的剛度或強(qiáng)度

104、的計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。</p><p>　　由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用CI-3030-A90-B80-C100(GB/T12556-2006)此種較合適的標(biāo)準(zhǔn)模架，自主設(shè)計(jì)各成型零件結(jié)構(gòu)和尺寸，并選用部分標(biāo)準(zhǔn)零部件和參數(shù)。</p><p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有凸出

105、部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便的分開兩塊模板。</p><p>　　6.1.定模座板（300mm×350mm、厚25mm）</p><p>　　定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為2Cr13。通過4個(gè)M14的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模板連接；定位圈通過2個(gè)M4的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為間隙配合。&

106、lt;/p><p>　　6.2.定模板（300mm×300mm、厚90mm）</p><p>　　用于固定型腔和導(dǎo)套、澆口套等。定模板應(yīng)有一定的厚度和足夠的強(qiáng)度，一般用2Cr13制成。最好調(diào)制處理35HRC～40HRC。</p><p>　　6.3.動(dòng)模板（300mm×300mm、厚80mm）</p><p>　　用于固定型芯

107、和斜頂?shù)?。固定板?yīng)有一定的厚度和足夠的強(qiáng)度，一般用2Cr13制成。最好調(diào)制處理35HRC～40HRC。</p><p>　　6.4.動(dòng)模座板（300mm×350mm、厚25mm）</p><p>　　動(dòng)模應(yīng)具有較高的平行度和硬度。動(dòng)模座板由于支撐和固定墊塊和動(dòng)模板，材料為2Cr13，其上的注射機(jī)頂桿孔為Φ25mm。</p><p>　　6.5.墊塊（300

108、mm×58mm、厚100mm）</p><p>　　6.5.1.主要作用</p><p>　　在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。</p><p>　　6.5.2．結(jié)構(gòu)形式和材料</p><p>　　可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。墊塊材料為2Cr13，也

109、可以用HT200、球墨鑄鐵等。該模具用2Cr13制造。</p><p>　　6.5.3．墊塊的高度校核</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　式中 ——推板的厚度，為20mm；</p><p>　　——推板固定板的厚度，為25mm；</p><p>　　——推

110、出行程，為55mm；</p><p>　　6.6.頂針板（180mm×300mm，厚25mm）和頂針固定板（180mm×300mm，厚20mm）</p><p>　　頂針板和頂針固定板均為2Cr13。其上的中托司導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6配合。用4個(gè)M10的內(nèi)六角圓柱螺釘將頂針板與頂針固定固定板固定。頂針板其上的導(dǎo)柱孔與頂針固定板上導(dǎo)套采用H7/f9配合。</

111、p><p>　　7、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置時(shí)，則需設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。</p><p>　　7.1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1.1．導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，

112、其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。</p><p>　　7.1.2．該模具采用4根導(dǎo)柱，為不使在裝配和維修時(shí)出錯(cuò)，在均勻分布的基礎(chǔ)上把其中一根導(dǎo)柱偏移2mm。</p><p>　　7.1.3．該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上，后面有墊塊支撐，導(dǎo)套安裝在定模板上，后面有定模座板支撐。</p><p>　　7.1.4．為了保證分型面很好

113、的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。</p><p>　　7.1.5．在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。</p><p>　　7.1.6．動(dòng)定模板采用合并加工，可保證同軸度要求。</p><p><b>　　7.2.導(dǎo)柱設(shè)計(jì)</b></p>&

114、lt;p>　　7.2.1．該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽，如圖13所示。</p><p>　　7.2.2．為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形先導(dǎo)部分。</p><p>　　7.2.3．導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該模具導(dǎo)柱參照所選模架可知為Φ20和Φ30）。</p><p>　　7.2.4．導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱

115、固定部分與模板按H7/k6的過渡配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/g7或H8/g7的間隙配合。</p><p>　　7.2.5．導(dǎo)柱工作的部分的表面粗糙度為Ra＝0.4。</p><p>　　7.2.6．導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。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50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上，此處

116、先用40Cr。</p><p><b>　　圖13.導(dǎo)柱示意圖</b></p><p><b>　　7.3.導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精密的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)有兩種形式：直導(dǎo)套（GB/T4169.2－1984）、帶頭導(dǎo)套（