塑料線卡模具設(shè)計-模具畢業(yè)論文

攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 塑料線卡模具設(shè)計 學生姓名： 岳引健 學生學號： ZJD02047 院（系）： 機電工程學院 年級專業(yè)： 02機制自動化 指導教師： 楊光春 高級工程師 二六年六月攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 I 摘 要 從塑料材料的性能分析，根據(jù)塑件的基本形狀和尺寸入手，合理選擇注射的成型方法。通過對塑件工藝性的分析和對模具生產(chǎn)條件及制造水平的掌握，制定出成形工藝卡。在制定出成形工藝卡以后， 開始進行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程包括：型腔的數(shù)目和位置的確定，模具的總體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計，動模及定模成形零件尺寸的確定，澆注系統(tǒng)形式及尺寸的確定，脫模方式的確定，調(diào)溫及排氣系統(tǒng)的確定，模架的選擇待以上各步湊完成以后，便開始繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖，根據(jù)具體尺寸校核注射模具及注射機的有關(guān)尺寸，并對工藝參數(shù)進行核定和計算。之后進行初步的審查對所存在的問題進行確定和修正，然后繪制模具總裝配圖，按裝配圖繪制成型零件及所有需要加工的零件工作圖，同時考慮零件的加工工藝。 關(guān)鍵字：成型工藝，結(jié)構(gòu)設(shè)計，試模。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） Abstract II Abstract From the plastic material performance analysis, according to models a basic shape and the size obtain, reasonably selects the injection to take shape the method. Though to models a technological analysis and to the mold working condition and manufacture level grasping, formulates the formed craft card. In formulates after the formed craft card, starts to carry on the mold the structural design. Mold structural design process includes. The cavity number and the position determination, the mold overall structural style design, moves the mold and decides the mold forming components size the determination ,pours the system and the size determination, the drawing of patterns mode determination after, adjusts warm and the exchaust gas completes, then starts to draw up the mold the structure schematic diagram, according to the specific size examination injection mold and the injection computer related size, and carries on the checking and the computation to the craft parameter. Carries on the determination and the revision afterward, then the plan mold assembly drawing, takes shape the components and all needs to process, simultaneously considers the components the processing craft. Key word: takes shape the craft, the structural design. 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 目 錄 摘 要 . I 1 緒 論 . 1 1 課題背景發(fā)展。 . 2 2 成型工藝編制 . 5 2.1 塑件的工藝性分析 . 5 2.1.1 塑件原材料分析 . 5 2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表 面質(zhì)量分析 . 5 2.1.3 計算塑件的體積和質(zhì)量 . 6 2.1.4 型腔數(shù)目的確定 . 6 2.1.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定 . 8 2.2 分型面的選擇 . 8 2.3 確定型腔的排列方式 . 9 2.4 普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計 . 10 2.4.1 主流道的設(shè)計 . 10 2.4.3 冷料穴的設(shè)計 . 14 2.5 抽芯機構(gòu)設(shè)計 . 14 2.5.1 抽芯距的確定 . 15 2.5.2 抽芯力的確定 . 15 2.6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 19 2.6.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 19 2.6.2 型芯和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 19 3.模具的設(shè)計計算 . 20 3.1 型芯和型腔工作尺寸的計算 . 20 3.1.1 成形零件的工作尺寸 . 20 3.1.2 型腔側(cè)壁的厚度和底版厚度的計算 . 22 3.2 脫模機構(gòu)設(shè)計 . 24 3.2.1 推出機構(gòu)的選擇 . 24 3.2.2 脫模力的計算 . 24 3.2.2 推桿穩(wěn)定性計算 . 26 3.2.3 斜楔塊的設(shè)計 . 28 3.3 復位機構(gòu)設(shè)計 . 28 3.4 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算 . 29 3.4.1 模具溫度對塑料制品的影響 . 29 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 3.4.2 模具溫度對成型周期的影響 . 29 3.5 模架設(shè)計 . 31 3.5.1 組成模架的主要零件 . 32 3.5.2 注射模標準模架的選用 . 32 3.6 注射機有關(guān)參數(shù)的校核 . 35 3.7 試模 . 39 3.7.1 裝模 . 39 3.7.2 試模 . 40 參考文獻： . 43 致 謝 . 44 外文翻譯 . 45 原文： . 45 Injection Molding. 45 The Nature of Thermodynamics . 48 譯文： . 50 塑料注射成型 . 50 熱力學的性質(zhì) . 52 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論 1 緒 論 模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要工業(yè)裝備。隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，對模具的設(shè)計與制造速度、加工質(zhì)量，提出了更高的要求。及要求以最短的周期、最低的成本完成這一工裝準備工作，以加速新產(chǎn)品投產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量的更新?lián)Q代，提高經(jīng)濟效率及競爭力。 隨著改革開發(fā)的不斷深入，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速，中國模具工業(yè)的技術(shù)水平取得了長足的進步。國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越多的要求，巨大的市場需求推動這中國模具工業(yè) 的更快 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論 2 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論 3 1 課題的發(fā)展背景 隨著塑料制品在日用產(chǎn)品，工業(yè)產(chǎn)品等各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為 13%至 2002 年我國模具總產(chǎn)值約為 360 億元，其中塑料模約 30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進展 。 在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的 CAD/CAM 系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技術(shù)對成型過程，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模 CAD/CAM 系統(tǒng)有了很大發(fā)展， 開發(fā)了 具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應(yīng)用且價格低等 的應(yīng)用軟件 ，為進一步普及模具CAD/CAM 技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 據(jù)有關(guān)方面預測，模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論 4 中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 5 逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、 PVC 塑料管材接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟增長點 。 2 成型工藝編制 2.1 塑件的工藝性分析 2.1.1 塑件原材料分析 塑料的材料采用苯乙烯 丁二烯 丙烯腈（ ABS），屬通用性熱塑性材料。其基本成形特性： （ 1）非結(jié)晶型塑料，吸濕性強，要充分干燥。 （ 2）流動性中等。 （ 3）宜采用高料溫、高模溫、較高壓力注射。 （ 4）模具澆注系統(tǒng)對料的流阻力小，應(yīng)注意選擇澆口的位置和形式。脫模斜度取 2以上。 從使用性能看，該塑料具有剛度好，成形收縮率?。ㄍǔ?0.3-0.8）比熱容低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成形周期短；但吸水性較大 ，成形前必須充分干燥，可在柱塞式或螺桿式臥式注射機上成形。 ABS 的容重為3/07.103.1 cmg 。 2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 1結(jié)構(gòu)分析 從零件圖分析，該零件總體結(jié)構(gòu)為環(huán)形，在寬度方向的一側(cè)有兩個高度為 24mm，寬為 5.2mm，并且中間有小孔的凸臺，另一側(cè)有一個半徑為19mm，厚度為 9mm，中間有小孔的圓形凸臺與環(huán)形主體結(jié)構(gòu)相接。因此， 模具設(shè)計時必須設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu)，該零件屬中等復雜程度。 2尺寸精度分析 查表得 ABS 塑料的一般精度為 4級，對于塑件的外部形狀尺寸按一般精度分析，對于小孔（按高精度 3 級分析：該零， 100 件的重要尺寸為 16mm, 次要尺寸： 0 90.0235 ， 100044.0 ,155062.0 ,77.5 38.00 ,104 0.50,110攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 6 0.50。 有由以上分析可見 ,該零件的尺寸精度中等偏上 ,對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 從塑件厚來看，最大處為 0.25mm，最小處為 5.2mm,最大處壁厚呈均勻現(xiàn)狀，經(jīng)過突出部分后過渡到最小壁厚 5.2mm,總的來講塑件較均勻，有利于零件成型。 3表面質(zhì)量分析 對于 ABS 塑料，流動性中等采用高溫高壓注射，澆注系統(tǒng)對于料流阻力小，能夠達到中等以上表面粗糙度要求，而該零件沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易成型。 2.1.3 計算塑件的體積和質(zhì)量 設(shè)其塑件通孔直徑為 5mm，則： 9)5.29()6.1021()5.22422(21)5.77100(21 22222 V 即 33 07.13944.1 3 9 0 7 3 cmmmV 塑件 質(zhì)量 ： gvm 80.14807.107.139 計算塑件質(zhì)量是為了選用注射機及型腔數(shù)。 2.1.4 型腔數(shù)目的確定 影響型腔數(shù)目的重要因素有如下四個： (由資料 3， P362 得 ) 1注射機的鎖模力 設(shè)注射機的鎖模力 F（ N）為 1000N；型腔內(nèi)熔體的平均壓力 Pc(Mpa),一般為 25 40M pa,低黏度取低值，高黏度取大值，對于 ABS 塑料取 30Mpa；又因為每個塑料制品在分型面上的投影面積 Amm2 為 4935mm2 （ A=21x235=4935mm2 ）流道和澆口在分型面上的投影面 Bmm2 ，通過多型腔統(tǒng)計分析 B為（ 0.2-0.5），通常取 B=0.35A，則最大型腔的數(shù)目為： ABPFnC )(1 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 7 (注：實際的鎖模力應(yīng)小于名義鎖模力為保險起見取 0.8F) 故 APFn c35.1)8.0(1 493535.0 100025008.0 00.4 2注射機的注射量 設(shè)注射機的公稱注射量為 G（ cm3 ） ,單個制品的體積 V(cm3 )，流道口的體積為 C(cm3 ),則最大的型腔數(shù)目為： V CGn 2 生產(chǎn)過程中每次實際注射量為公稱注射量的（ 0.45 0.75）倍，現(xiàn)取 0.6G進行計算。同樣流道口和澆道口的總體積是未知量，取 C=0.6V，故 70.207.139 1000375.06.1 6.02 GGn 取 22 n 3制品精度 根據(jù)經(jīng)驗，在模具中每增加一個型腔，制品的尺寸精度要降低 4%。該制品中能決定制品精度的一個典型尺寸 Lz(mm),該尺寸公差為 x,采用單型腔時，該制品能達到的尺寸公差為 %，對無定型材料 ABS 取 =（ 0.05 0.07），則最大型腔數(shù)目為： 1)02.0100(1003 ZzLLxn ）（246250 zLX 由于該制品有兩個通孔具有精度要求，對于高精度制品，通常取 n3 =4 4經(jīng)濟性考慮 設(shè)計劃生產(chǎn)的制品總量為 N，模具的型腔數(shù)目為 n 4 ,則模具的費用為)( 140 CnC ,C1 為制造每一個模具所需的費用， C0 為模具費用中與型腔數(shù)目無關(guān)的部分，注射 機每小時的生產(chǎn)費用為 Y 元，注射周期為 t(s),若忽略準備時間和試模時原料費用，則總的成型加工費用（元）為： 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 8 1404 )2 6 0 0( CnCntYNX 若使用的成形加工費用 X最小，即令 04 nd，則解上式有： 36004tYNn 從以上討論可以看到，模具的型腔數(shù)目必須取 n1 ,n2 ,n3 的最小值，其中 n4僅供參考。但綜合考慮注射機的成本較高和塑件的經(jīng)濟性，取 n=2 從計算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機的技術(shù)規(guī)格選用，采用 XS-ZY-1000 注射機，一模兩腔生產(chǎn)塑件 2.1.5 塑件注射工藝參數(shù)的確定 參考工廠實際情況 ,增強 ABS 成型的工藝參數(shù)可做如下選擇 :成型溫度150-200；注射壓力 60-100Mpa。 2 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射原理；將塑料粉粒，通過注射機螺桿旋轉(zhuǎn)漏入一定溫度的料筒內(nèi)，在90 100 C,的溫度下變成粘稠狀態(tài)。開動注射活塞，則熔融狀態(tài)的塑料即以高壓、高速通 過噴嘴注入，充滿模具型腔，待保壓固化后，形成和型腔相仿的制品零件。 注射模的組成：一般由成型零件、澆注系統(tǒng)、分型和抽芯機構(gòu)、導向零件、推出機構(gòu)、加熱和冷卻裝置、排氣系統(tǒng)及支承與緊固零件組成，因此它的結(jié)構(gòu)比較復雜。 2.2 分型面的選擇 模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面的選擇在注射模設(shè)計中有相當重要的地位。分型面的選擇合理與否直接影響到模具的結(jié)構(gòu)復雜程度及塑件的質(zhì)量。分型面選用的原則； 應(yīng)有利于塑件的脫模與取出； 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 9 應(yīng)有利于嵌件的安裝； 應(yīng)有利于模具零件的加工； 應(yīng)有利于模具結(jié) 構(gòu)的簡單及便于操作； 應(yīng)有利于塑件的質(zhì)量及精度要求； 應(yīng)有利于保證塑件的表面質(zhì)量； 應(yīng)有利于預防飛邊及溢料的產(chǎn)生； 應(yīng)有利于排氣以確保質(zhì)量及成型； 應(yīng)有利于制品的成型及模具的制造。 由于塑件質(zhì)量比較大主體結(jié)構(gòu)都位于一個分型面上，故采用單分型面；但塑件多出了一個凸臺部分以及一個環(huán)形部分，都有精度要求用單分型面難以保證，綜合考慮采用雙分型面設(shè)計。 2.3 確定型腔的排列方式 本塑件在注射時采用一模兩件 ,即模具具有兩個型腔 .綜合考慮澆注系統(tǒng)模具的結(jié)構(gòu)形式采用對稱設(shè)計 ,這樣設(shè)計料流長度較短 ,可以保證孔的尺寸 精度 ,但是側(cè)向分型抽芯機構(gòu)較困難 ,增大了模具的結(jié)構(gòu)復雜程度。 注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機的噴嘴開始到型腔為止流動的通道。其作用是：將熔體平穩(wěn)的引入型腔，使之按要求填充型腔的每一個角落；使型腔內(nèi)的氣體順利的排除；在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分把壓力傳到型腔各部位，以獲得組織致密，外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑料制品。 可見，澆注系統(tǒng)十分重要。澆注系統(tǒng)的設(shè)計正確與否是注射成型能否順利進行，能否得到高質(zhì)量制品的關(guān)鍵。 澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。 對于線卡制品，只需采用普通澆注系統(tǒng)就能達到精 度要求。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 10 2.4 普通澆注系統(tǒng)的設(shè)計 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循的原則： 深入了解塑件的工藝特性，分析澆注系統(tǒng)對塑料熔體流動的影響，以及在填充、保壓、補縮和倒流各階段中型腔內(nèi)塑料的溫度、壓力變化情況，以便設(shè)計出適合塑料工藝特性的理想的澆注系統(tǒng)，保證塑料制品的質(zhì)量。 應(yīng)根據(jù)塑料制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、壁厚和技術(shù)要求，確定澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、澆口的數(shù)量和位置。對此，必須注意如下問題： 熔體流動方向應(yīng)避免沖擊細小型芯和嵌件變形和位移。 當大型塑料制品需要采用多澆口進料時，應(yīng)考慮由于澆口收縮等原因引起制品變形問題，采 取必要措施以防止或消除。 當對塑料制品外表面有美觀要求時，澆口不應(yīng)開設(shè)在對外觀有嚴重影響的表面上，而應(yīng)開設(shè)在次要隱蔽處，并做到澆口的去除和休整方便。 澆注系統(tǒng)應(yīng)能引導熔體順利而平穩(wěn)地充滿型腔的各個角落，使型腔內(nèi)的氣體順利排除。 在保證型腔良好排氣制品質(zhì)量的前提下，盡量減少熔體流程和拐彎，以減少熔體壓力和熱量損失，保證必要的充填型腔的壓力和速度，縮短充填型腔時間。 另外，澆注系統(tǒng)的位置應(yīng)盡量與模具的軸線對稱，對于澆注系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的質(zhì)量問題的部位，應(yīng)備有修正的余地。 澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積盡量小。澆注系 統(tǒng)與型腔的布置應(yīng)盡量減少模具尺寸，以節(jié)約模具材料 2.4.1 主流道的設(shè)計 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 11 圖 1 主流道是從注射機噴嘴與模具接觸的部位開始到分流道為止的一段通道。 主流道的形狀和尺寸（見圖 1） 名 稱 符號 尺寸計算方法 主流道小端直徑 d mmdd 85.05.7)15.0(1 式中 1d 注射機噴嘴直徑 主流道錐角 52 ，取為 3 球面配合高度 H 按具體情況選擇，一般為 mm83 ，取為mm5 主流道球面半徑 R mmRR 20218)31(1 式中 1R 注射機噴嘴球面半徑 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 12 主流道長度 L 應(yīng)盡量縮短，一般不超過 60mm，取為 40 主流道與分流道通過的圓角 r 按具體情況選擇，一般為 mmr 31 ，去為 2mm 主流道大端直徑 D mmtgtgLdD 19.12340282 取 D=12mm 式中 d 主流道小端直徑 (mm) L 主流道的長度（ mm） 主流道錐角（ C） 此外，還必須設(shè)置主流道襯套，否則在模班接觸面可能溢料，致使主流道凝料難以取出。 2.4.2 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道與澆口（進料口）之間的一段通道。 分流道一般采用圓形或梯形截面，其作用是通過流道截面及方向的變化，使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。 在設(shè)計時，分流道應(yīng)平衡布置，特別是對于多型腔模具 ，應(yīng)盡量使其布置均衡，使熔料幾乎能同時到達每個型腔進料口，。并且，其分流道的截面積應(yīng)為各進料口截面積之和，各分流道的截面積和長度應(yīng)與塑件相適應(yīng)，即大塑件取大截面短流道，小塑件取小截面長流道。以保證成形不同形狀和質(zhì)量的塑件諸型腔同時充滿。 由于制品尺寸較大且采用雙型腔模，故需采用分流道設(shè)計。 1. 分流道的截面形狀和尺寸 熱塑性塑料宜采用圓形塑料分流，查表得塑料 ABS 分流道的推薦尺寸為直徑mm5.98.4 ，根據(jù)分流道常用系列尺寸選取 d=8mm。 2. 分流道的布置 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 13 在多型腔注射摸 中，要求各型腔成型的制品表面和內(nèi)部性能差異不大，這就必須保證各型腔在成型制品時工藝條件相同。為此，分流道的布置形式應(yīng)能達到如下要求： 從主流道來的熔體能均衡到達各澆口并同時充滿各個型腔，分流道的布置取決于型腔的布局。型腔和分流道的排列有平衡式和非平衡式為佳。這種布局能做到各分流道的長度、截面形狀和尺寸都相同，各個型腔同時均衡的進料，同時充滿型腔。 分流道尺寸確定（見圖 2） 圖 2 名稱 符號 尺寸計算方法 分流道長度 L 按具體尺寸確定，不宜過長或過短，一般為： DL )5.21( 取 mmmmL 820 式中 D 主流道大端直徑 )(mm ，但 L應(yīng)大于 mm8 分流道錐角 1 一般取 32 ，對于大型塑件 h 可取大一點， 1攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 14 可取小一點以利于增大分流道截面，使料問下降緩慢，減少注射壓力損失 故取 21 分流道與澆口過渡圓角 1r mmr 211 ，取為 1.5mm 分流道大端寬度 b Db )121( mm12612)121( 取 mmb 10 D 主流道大端直徑（ mm）， 分流道小端寬度 1b 按塑件形狀選擇， 取 mmb 62 2.4.3 冷料穴的設(shè)計 冷料穴的作用是儲存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷頭及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔而影響塑件質(zhì)量。 冷料穴設(shè)計在主流道的末端，即主流道正對面的動模上，直徑梢大于主流道的直徑，以利于冷料的流入。 2.5 抽芯機構(gòu)設(shè)計 當塑件側(cè)面有凸、凹及 側(cè)孔時，為一次成型，則模具一般應(yīng)設(shè)計有側(cè)型抽芯機構(gòu)。抽芯機構(gòu)的動力來源可分為手動、機動、氣動或液壓三大類。這里擬采用機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。 機動側(cè)向分型抽芯的方法是開模時依靠注射機的開模力，通過傳動零件，將側(cè)型芯抽出。機動抽芯具有較大的抽芯力，抽芯距大、生產(chǎn)率高、操作簡便等優(yōu)點，生產(chǎn)中廣泛采用。機動抽芯機構(gòu)傳動方式分為下列幾種： (1) 斜導柱分型與抽芯 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 15 (2) 斜滑塊分型與抽芯機構(gòu) (3) 齒輪齒條機構(gòu) (4) 其他形式抽芯機構(gòu) 2.5.1 抽芯距的確定 抽芯距是指側(cè)型芯從成型位置抽到不妨 礙制品取出的位置時，側(cè)型芯在拔模力方向所移動的距離。抽芯距一般應(yīng)大于制品的側(cè)孔深度或凸臺高度的 23cm，制品上帶有側(cè)孔，其深度為 h ,由資料 1，表 5 40中式子計算得，此時抽芯距為 mmhS )32(抽 按上式計算還會妨礙制品的脫模時，需要根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)尺寸來定。對于滑塊合模，滑塊的抽芯距為 mmrRS 5.13)32(412)32( 2222 抽 式中 R 制品最大外形半徑，單位 )(mm ； r 阻礙制品推出外形 最小半徑，單位 )(mm ； 抽S 抽芯距，單位 )(mm ； 2.5.2 抽芯力的確定 1. 抽芯力的概念 塑料制品在冷凝時收縮對型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機構(gòu)所需的抽模力，必須克服包緊力所引起的抽模阻力及機械滑動的摩擦力，才能把活動型芯抽拔出來。對于不帶通孔的殼體制品，抽拔時還需克服表面大氣壓造成的阻力。在抽拔過程中，開始抽拔的瞬時使制品與側(cè)型芯脫離所需的抽拔力稱為起始抽芯力，以后為了使側(cè)型芯不妨礙制品 推出時的位置，所需拔模力成為相繼抽芯力，前者比后者大。因此，計算抽芯力時，應(yīng)以起始抽芯力為準。 2. 影響抽芯力的因素 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 16 影響抽芯力的因素很多，其中主要有以下幾個方面： (1)側(cè)型芯成形部分的表面積及其幾何形狀。型芯成形表面越大，越復雜，其包緊力也越大，所需抽芯力也越大，矩形截面的型芯比圓形截面的包緊力大，所需抽芯力也越大；由曲線或折線所形成的表面，則包緊力越大，抽芯力也越大， 塑料的收縮率。 (2) 塑料的收縮率越大，對型芯的包緊力也越大，所需抽芯力也越大， 同樣收縮率的情況下，硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑 料所需的抽芯力大。 (3)制品的厚度。包容面積相同，形狀相似的制品，薄壁制品的收縮率小，抽芯力也小，反之，厚薄壁制品抽芯力大。 (4)塑料對型芯的摩擦系數(shù)。塑料對型芯的摩擦系數(shù)與塑料特性、型芯的脫模斜度、型芯表面的粗糙度、潤滑條件及型芯表面加工紋向有關(guān)，摩擦系數(shù)越大，抽芯力也越大。 (5)在制品同一側(cè)面同時抽芯的數(shù)量。在制品同一側(cè)面有兩個以上型芯，采用抽芯機構(gòu)同時抽芯時，由于制品孔、間距間的收縮率越大，所以抽芯力也越大。 (6)成型工藝主要參數(shù)。注射壓力、保壓時間、冷卻時間對抽芯力影響較大。當注射壓力小，保壓時間短時，抽芯力較??；冷 卻時間長、制品收縮率基本完成，包緊力也越大。 圖 3 所以抽芯力也越大。 3. 抽芯力的計算 由于成型小，端直徑為 20 mm,孔深為 21mm，錐度為 2，孔壁厚為 3.5mm,斜銷的安裝錐度為 =20，由由圖 3和資料 3， P403 公式計算得 導 柱斜模抽芯滑塊攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 17 (1)成型通孔型芯所需抽拔力 mmtgtghrr 36.121211212 mmrrr cp 18.12)36.1212(5.0)(5.0 21 222 46518.1214.3 mmrA cpb mmmmtr cp 1048.35.3 18.12 屬于厚壁制品 厚壁制品的計算系數(shù) 37.01s i n1c o s4.01 1s i n1c o s4.0s i nc o s1 s i nc o s ffk f 04.31c o s48.321c o s 48.32c o s2c o s 2 22 k Nk khEblQ fc 33721c o s)04.333.01( 37.02102.01035.118.1014.32c o s)1( )(2 3 真空吸力 NAQbb 5.323251.01.0 抽拔力 NQQQbc 5.345.323372 式中 E 塑料的拉伸彈性模量（ Mpa） 塑料的平均成形 收縮率 塑料的泊松比 型芯的脫模斜度 E 塑料的拉伸彈性模量（ Mpa） h 型芯的脫模方向高度（ mm） 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 18 l,b 矩形型芯斷面兩端的長度 (mm) fk 脫模斜度的修正系數(shù)，其計算公式為 s incos1 s incos ffk f f 制品與鋼表面的靜摩擦因素 k 厚壁制品的計算系數(shù)，其計算式為 co s2co s k 比例系數(shù)， = tr cp cpr 型芯的平均高度（ mm） , t 制品的壁厚 （ 3）最小開模行程 H mmSS 2321 H=S ctg =23 ctg20 =63mm (4) 斜銷的直徑 取鋼零件之間的摩擦系數(shù) f =0.1，斜導柱采用 T8A 制造， pb =140Mpa,彎曲作用力由下式得 Ntgftgf QN 395020c o s)1.0201.021( 3405c o s)21( 22 斜導柱有效長度為 mmS inS in Sl 2.672023204 取 mmNldpb7.26)140 2.67395010()10( 31314 查表取斜銷直徑為 mmd 30 (5) 斜銷的長度計算 mmmmStgDllllL 135)105(s i nc o s24321 抽 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 成型工藝編制 19 2.6 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.6.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔又叫凹模，它是成型塑料制品外表面的凹狀零件（包括零件的內(nèi)腔和實體兩部分組成）。它的結(jié)構(gòu)決定于塑料制品的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通常可分為整體式和組合式兩大類。 由于塑件凸出一塊，屬于不規(guī)則的塑件，宜采用組合式型腔。將塑件分為兩部分加工，這樣型腔該善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材。但結(jié)構(gòu)復雜裝 配調(diào)整較困難，塑料制品表面可能留有鑲拼式痕跡，組合后型腔牢固性較差。 由于凸起部分尺寸較小，只需采用局部鑲嵌式組合型腔即可，將多余部位鑲件單獨制成，然后嵌入模體，鑲塊擬采用焊接方式連接。 2.6.2 型芯和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一 凸?；蛐托?采用整體式型芯，由于該塑件主體結(jié)構(gòu)成環(huán)形，可采用自動型芯，只需將型芯局部嵌入固定，然后用足夠強度的螺釘進行固定，其牢固性較好。 二 小型芯 圖 4 小型芯又稱成型桿，它是指成型 塑料制品上較小孔或槽的零件。 對于塑件中的通孔，擬采用如圖 4的成型方法。把它的一端固定，另一端導向支撐的型芯來成型，這樣型芯的強度及剛度較好，從而保證孔的質(zhì)量；如在 A處產(chǎn)生圓形飛邊，也較易去處。攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 20 3.模具的設(shè)計計算 3.1 型芯和型腔工作尺寸的計算 查資料 4，表 6 44 得 ABS 塑料的一般精度為 4 級，按精度等級再查表得各主要尺寸公差為 0 90.0235 ， 100044.0 ,155062.0 ,77.5 38.00 ,104 0.50,110 0.50。查查資料 4，表 6 45得 ABS 塑料的收縮率為 Smax=0.8%,Smin=0.3%，故平均收縮率為 %55.02 m inm ax cpS,考慮到工廠模具的制造條件及現(xiàn)有的模具制造水平，制造模具公差取為 4z。 3.1.1 成形零件的工作尺寸 （ 根據(jù)資料 4， P309 的公式） （ 1）凹模徑向尺 zcpsm SLLL 043 SL=245 090.0 mm， 故 mL=245+245 10055.0 10055.0 10055.0 10055.0 -43 90.0 90.0410 =245.62 225.00 mm （ 2）凹模的深度 對塑件尺寸 SH=100044.0 mm， 0 zXSHHH spsm =100+100 10055.0 - 44.032 44.0310 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 21 =100.26 26.00 mm （ 3）凸模（型芯）的徑向尺寸 對塑件尺寸 sl=155mm, 043 zcpssm Slll =155+155 10055.0 + 62.043 0 62.041 =156.32016.0 mm (4)凸模（型芯）高度 對塑件尺寸 hs=77.5 38.00 mm, 032 zcpssm Shhh =77.5+77.5 10055.0 + 38.032 0 38.031 =78.180 13.0 (5)型芯中心距 對塑件尺寸 1SC=104 0.50mm， 2sC110 0.50mm, 1 =0.50 mm ， 2 =0.50mm， 又 z = 41 =0.125mm， 2)( zcpsSm sCCC 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 22 1mC=（ 104+104 10055.0 ） 2125.0 =104.57 0.063mm 2mC=（ 110+110） =110.610.063mm 3.1.2 型腔側(cè)壁的厚度和底版厚度的計算 1下凹模鑲塊型腔側(cè)壁的厚度和底版厚度的計算 根據(jù)圖 5 和資料 1， P579 所選擇的公式 （ 1）下凹模鑲塊型腔側(cè)壁的厚度計算 下凹模鑲塊型腔為組合式圓形凹模 根據(jù)組合式圓形凹模側(cè)壁的計算公式 t=r(-1) 根據(jù)組合式圓形凹模底版的計算公式 t = 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 23 圖 5 t 型腔側(cè)壁的厚度 (mm)； t 型腔底版厚度 (mm)； r 型腔內(nèi)半徑 (mm)； P 型腔內(nèi)熔融塑料壓力 (Mpa)，對于 ABS 塑料為 34.3 Mpa； 許用應(yīng)力 (Mpa)， 45鋼 =160 Mpa，一般模具鋼 =200Mpa； 帶入數(shù) 據(jù)得 mmt 03.253.342160 1605.77 t = 160 5.773.3422.12=39.46mm 故下凹模鑲塊型腔側(cè)壁的厚度 t=25mm 故下凹模鑲塊型腔底版的厚度 t =40mm 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 24 3.2 脫模機構(gòu)設(shè)計 推出機構(gòu)的作用是排出留在型腔內(nèi)或型芯上的制品。推出機構(gòu)又稱脫模機構(gòu)。對于推出機構(gòu)應(yīng)盡量使塑料制品留在動模上；保證塑料制品不變形不損壞；保證制品外觀良好；結(jié)構(gòu)可靠。 3.2.1 推出機構(gòu)的選擇 考慮到線卡的整 體結(jié)構(gòu)和實際生產(chǎn)效率，故設(shè)計采用推桿推出機構(gòu)。由于線卡沒有特殊精度要求，這樣只需進行一次動作就能推出塑件，生產(chǎn)效率較高適宜大批量生產(chǎn)。 一 推桿的形狀和尺寸 因制品的幾何形狀及型腔、型芯結(jié)構(gòu)不同，所以設(shè)置在型腔、型芯上的推桿截面形狀也不禁相同。在整體式型腔或有鑲 件設(shè)置推桿時采用圓形最方便，且截面為圓形截面最小，應(yīng)力集中較小，適宜一次脫模。 二 推桿的固定形式 擬采用如圖 6所示的螺釘緊固推桿。通過螺釘連接模板，在通過螺釘固定支承板。 3.2.2 脫模力的計算 圖 6 脫模力是從動模一側(cè)主型芯上脫出制 品所需施加的外力，它包括型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機構(gòu)本身的運動阻力。包緊力是指制品在冷卻過程中，因體積收縮而產(chǎn)生的對型芯的包緊力。真空 吸力是指封閉的殼類制品在脫模時與型芯之間形成真空，與大氣壓壓差產(chǎn)生的阻力。粘附力是指脫模時，制品表面與模具鋼材表面之間所產(chǎn)生的吸附力。 脫模力是注射模脫模機構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。但脫模力的計算與測量十分復攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 25 雜，對于任意形狀的殼類制品只能將其簡化為圓筒形或矩形進行近似計算。 脫模力 eQ 由兩部分組成，即 bee QQQ 式中 cQ 制品對型芯包緊的脫模阻力（ N）； bQ 使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（ N）， bb AQ 1.0 ，這里0.1 的單位為 Mpa, bA 為型芯的橫截面積 )( 2mm 。 由資料 3， P403 的具體參數(shù)和公式進行計算 由于 mmtr cp 1035.22 5.77 為厚壁制品 對于厚壁圓筒制品 取型芯脫模斜度為 1 ， 塑料的平均成形收縮率 %7.0 ， 塑料的拉伸彈性模量（ Mpa）， MpaE 31098.1 s inc o s1s inc o sffkf 1s in1c o s45.01 1s in1c o s45.0 425.0 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 26 c o s2c o s2 2k 1cos.321cos .322 57.2 c o s)1( KKhErQ fcpc 1c o s)57.23.01( 425.01001098.16.314.33 N1434 又 真空吸力 NAQbb 5.49349351.01.0 抽拔力 NQQQbC 19274931434 3.2.3 推桿穩(wěn)定性計算 注射模細長推桿破損是常見的事故，除了工作端面的破損直接影響到制品的質(zhì)量外，推桿柱體的變形甚至彎折的斷裂還會損傷模具。 一 保持推桿穩(wěn)定性臨界計算 成形過程中推桿柱體的變形甚至斷裂現(xiàn)象，屬于細長桿穩(wěn)定性計算。割據(jù)資料 3， P414 得到，保持穩(wěn)定性臨界計算式為 22)( lEJPj )1602( 5.63101.214.352 N1285 其中 6464J 45.63 mm 式中 jP 保持壓桿穩(wěn)定的推桿頂端處臨界壓力（ N）； E 壓桿鋼材的彈性模量， Mpa5101.2 ； 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 27 l 壓桿的長度 )(mm ； J 壓桿截面的軸慣性矩 )( 4mm ； 壓桿的長度系數(shù)，取決于壓桿的約束條件； 二 推出零件尺寸的確定 推出零件在推出制品時，要承受脫模阻力，因此對其尺寸應(yīng)校核。 推桿直徑的選擇和校核 推桿推出制品時應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性，根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式推導，推桿的直徑計算公式為 412 )(nEQlkd e 4152 )101.23 1927160(2 mmd 92.5 查資料 2，表 2.6 選擇 mmd 6 推桿直徑確定后， 還應(yīng)進行強度校核 see dnQ 24 帶入數(shù)據(jù) 2614.33 19274 e M paM pa 3207.22 故強度足夠，滿足要求。 推件板的厚度 查表根據(jù)模架確定的尺寸 mmB 148 ， mmL 400 ,按 19847.4169/ TGB ，選取攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 28 推板的厚度為 mmH 25 。 推件板固定板的選擇 根據(jù) mmB 148 ， mmL 400 ,選取 mmH 25 3.2.4 斜楔塊的設(shè)計 一 斜楔塊的形式 在制品注射成型模具過程中，側(cè)型芯的抽芯方向受到塑料較大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導柱，而一般斜導柱為細長桿件，受力后容易變形。因此必須設(shè)置斜楔塊，以壓緊滑塊，以滑塊不致產(chǎn)生位移，從而保護斜導柱和保證制品精度。 根據(jù)實際情況選用如圖的固定形式，這樣制造和調(diào)整都較方便，容易裝配。 3.3 復位機構(gòu)設(shè)計 復位機構(gòu)的作用是使 推出機構(gòu)回到它的非工作位置。這里選擇復位桿作為此 圖 7 模具的復位機構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡單，推出制品可靠，使用方便效率高。要保證復位桿件有足夠的強度，需要選擇較大直徑和較短的長度。因此，選擇 mmd 12 作為攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 29 直徑，選擇從支承板到分型面作為其長度。它的固定方式如圖 7所示。 3.4 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算 對于熱塑性塑料的成型，模具溫度對塑料制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率影響很大。 3.4.1 模具溫度對塑料制品的影響 模具溫度及其波動對制品 的收縮率、變形、尺寸穩(wěn)定性、機械強度、應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。模具溫度過低，熔體流動性差，制品輪廓不清晰，甚至充不滿型腔或成型熔接痕，制品表面不光澤，缺陷多，機械強度低。對于熱塑性塑料注射成型時，在模溫過低，充模速度又不高的情況下，制品內(nèi)應(yīng)力增大，易引起翹曲變形和應(yīng)力開裂，尤其是黏度大的工程塑料。模溫過高，成型收縮率大，脫模和脫模后制品變形大，并且易造成溢料和黏模。對于溫差過大，制品收縮不均勻，導致制品的形狀及尺寸精度。因此，為保證制品質(zhì)量，模具溫度必須適當、穩(wěn)定、均勻。 3.4.2 模具溫度對成型周 期的影響 縮短成型周期就是提高成型效率。對于注射成型，注射時間約占成型周期的5%，冷卻時間約占 80%，推出（脫模）時間約占 15%?？梢?，縮短成型周期關(guān)鍵在于縮短冷卻硬化時間，而縮短冷卻時間，可通過調(diào)節(jié)塑料和模具溫差。因而在保證制品的質(zhì)量和成型工藝順利的前提下，減低模具溫度有利于縮短冷卻時間，提高生產(chǎn)率。 綜上所述，模具溫度對塑料成型和制品的質(zhì)量及生產(chǎn)率是致關(guān)重要的。塑料模是塑料成型必不可少的工藝裝備，又是熱交換器。在成型過程中，就應(yīng)保持輸入熱和輸出熱平衡。為此，必須設(shè)置模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對模具進行加 熱和冷卻，以調(diào)節(jié)模具溫度。 1加熱裝置設(shè)計 對于常用熱塑性塑料注射成型模溫，查表得 ABS 塑料為 5080，故對模具不需進行加熱。 2. 冷卻裝置設(shè)計 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 30 為防止塑料脫模變形，縮短成型周期，一般注射模都應(yīng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)裝置，以控制模溫。其方法是在型腔及型芯等部位，合理地設(shè)置冷卻管水路，通過調(diào)節(jié)冷水流量及流速控制溫度。 冷卻介質(zhì)質(zhì)量發(fā)的計算 塑料注射模冷卻時所需要的冷卻水質(zhì)量（體積）可按)(60 21 ttChmnVp 式中 V 所需冷卻水的體積， m3 /min； m= 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的每次注入模具的塑料質(zhì)量； n 每小時注射的次數(shù)； 冷卻水在使用狀態(tài)下的密度， kg/m3 ； cp 冷卻水的比熱容， J/kg C； t1 冷卻水出口的溫度， C； t2 冷卻水 入口的溫度， C； h 從熔融狀態(tài)的塑料進入型腔時的溫度到塑料冷卻脫模溫度為止，塑料所發(fā)出的熱焓量 ,J/kg； 查資料 3，表 9.81 得 ABS 在凝固時所放出的熱焓量為 326.76396.48 h/（ kJ kg1 ）； 查資料 3，表 9.83 得 ABS 熱比容 1047 J/kg C； 查資料 3，表 9.84 得 ABS 塑料的初始溫度為 190240 C，取為 200 C； 又因為模具均勻冷卻的溫差較小，一般制品溫差應(yīng)控制在 5 C 以下，精密成型模具應(yīng)控制在 2 C 左右。故取 Cttt 521 ； 把相關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式得 510470.160 hmnV 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 31 510470.160 350108.1486.2103 m in m102.4 33 ； 查表得冷卻流道的穩(wěn)定湍流速度為 sm1.1 ，流量為 min104.7 33 m ，流道直徑為 mm12 。 3.5 模架設(shè)計 塑料注射模模架已經(jīng)標準和系列化了，因此設(shè)計時只需根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸標 圖 8 準直接選用即可。其設(shè)計如圖 8 所示。 塑料模的模架包括動模（或下模）坐板、定模（或上模）坐板、動模（或下模）板、定模（或上模）板、支承板、墊板等。 注 射 模 支 承 零 件 的 典 型1 - - 定 模 座 板 ； 2 - - 定 模 板 ； 3 - - 動 模 板 ；4 - - 支 承 板 ， 5 - - 墊 塊 ； 6 - - 動 模 座 板 ；7 - - 推 板 ； 8 - - 推 板 固 定 板攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 32 3.5.1 組成模架的主要零件 一 動模座板和定模座板 它是動模和定模的基座，也是固定式塑料模或成型設(shè)備連接 的模板。應(yīng)具有足夠的強度和剛度。 二 動模板和定模板 它的作用是固定凸?；蛐托?、型腔、導柱、導套等零件，所示又稱為固定板。對于移動式壓縮模，開模力作用在固定板上，因而固定板應(yīng)有足夠的強度和剛度。為了保證型腔、型芯等零件固定穩(wěn)固，固定板應(yīng)有足夠的厚度。 三 支承板 支承板是墊在固定板背面的模板。它的作用是防止型芯或凸模、型腔、導柱、導套等零件的脫出，增強這些零件的穩(wěn)固性并承受型芯和型腔等傳遞而來的成型壓力。 四 墊塊 墊塊的作用是使動模支承板與動模座板之間形成用于推出機構(gòu)運動的空間，或調(diào)節(jié)模 具高度以適應(yīng)成型設(shè)備上模具安裝空間對模具高度的要求。 3.5.2 注射模標準模架的選用 一 應(yīng)選擇的關(guān)鍵參數(shù) 選擇模架的關(guān)鍵是確定型腔模板的周界尺寸 )( 寬長 和厚度，要確定周界尺寸就要確定型腔到模板邊緣之間的壁厚。 1 型腔壁厚 S 的確定 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，當型腔壓力 Mpa49 （注射），型腔側(cè)壁厚度 )(1720.0 mmLS ， 注：型腔為整體式， mml 100 ，表中值需乘以 9.085.0 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 33 故 )(1720.0 mmLS )(1724520.0 mm mm66 取 mmS 70 2. 支承模厚度 h 的確定 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，當 mmB 102 時， Lmmb ，則 bh )13.012.0( 注：當壓力 MpaP 29 時，取表中數(shù)值乘以 35.125.1 。 型腔中 ABS 塑料的平均壓力為 MpaMpa 293.34 故 取 二 模架的選擇步驟 1.確定模架的組合形式 模架的組合形式如圖 9所示， 2. 確定型腔壁厚 取 3. 計算型腔模板的周界尺寸 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 34 圖 9 型腔模板的長度 SASL 型腔模板的寬度 SBtBSN 式中 L 型腔模板的長度； N 型腔模板的寬度； S 壁厚； A 型腔長度； B 型腔寬度； t= 型腔間壁厚，一般壁厚 S尺寸的 31 或 41 故 SASL 7024570 mm385 mmSBtBSN 200702170412170 4.模板周界尺寸 由以上步驟計算出大致尺寸，再查表選取標準尺寸， mmB 250 ， mmL 400 。一般像較大的尺寸休整以便安裝其他零部件。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 35 5. 確定模架尺寸 型腔深度根據(jù)，查資料 1，表 5-48 選?。?定模板選擇 ,250 mmB mmL 400 ， mmH 32 ； 動模板選擇 ,250 mmB mmL 400 ， mmH 40 ； 動模支承板選擇 ,250 mmB mmL 400 ， mmH 40 ； 活動板選擇 ,200 mmB mmL 400 ， mmH 130 ； 查資料 1，表 5-50選取 推板選擇 ,148 mmB mmL 400 ， mmH 25 ； 查資料 1，表 5-51選取 墊塊選擇 ,50mmB mmL 355 ， mmH 80 ； 3.6 注射機有關(guān)參數(shù)的校核 一 最大注射量的校核 為了保證正常的注 射成型，注射機的最大注射量應(yīng)稍大于制品的體積（包括流道及澆口凝料和飛邊）。通常注射機的實際注射量最好在注射機的最大注射量的 80%以內(nèi)。當注射機最大注射量以最大注射容積標定時，為保證正常的注射成型，注射機的最大注射容積應(yīng)等于或大于所需塑料容積，即 11 VVK Z 式中 1K 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 8.01 K ； ZV 注射機最大注射量（公稱容積）， 3cm ； 1V 所需塑料的容積（包括流道及澆口凝料和飛邊）， 3cm 。 故 31 80010008.0 cmVK Z 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 36 因塑料的體積與壓縮率有關(guān)，所以所需塑料體積為 MSVKV 1 式中 SK 塑料的壓縮率，查表取 0.2SK MV 塑料制品的體積（包括流道及澆口凝料和飛邊）， 3cm 。 由于塑 件的 體積 為 139.07 3cm ，根據(jù) 經(jīng)驗 數(shù)據(jù)， 澆注 系統(tǒng) 體積 約為307.1396.0 cm ，故 )07.1 3 96.007.1 3 92(0.21 V 316.723 cm 滿足要求 二 質(zhì)量校核 當注射機的最大注射量以最大質(zhì)量標定時，則應(yīng)將 最大注射容積換算為最大注射質(zhì)量，其值為 ZsZ VpW 式中 ZW 注射機的最大注射質(zhì)量（公稱質(zhì)量）， g ； sp 在料筒溫度和壓力下熔融塑料的密度， 3cmg ； ZV 注射機的最大注射容積， 3cm ； 而 ss cpp 式中 sp 塑料制品在常溫下的密度， 3cmg ； c 在料筒溫度下塑料體積膨脹的校正系數(shù)（未考慮壓力的影響），對非結(jié)晶塑料 ABS ， 93.0c 。 因此，當注射機的最大注射量以最大注射質(zhì)量標定時，按下式校核 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 37 MZ WWK 1 式中 MW 制品的總質(zhì)量 ，（包括流道及澆口凝料和飛邊）， g 。 而 Msm Vpw 故 gWK Z 08.796100007.193.08.01 gV M 78.7 7 316.7 2 307.1 mm VVK 1 滿足要求 三 注射壓力校核 注射壓力校核的目的是校驗注射機的最大注射壓力能否滿足塑料成型制品成型的需要，為此，注射機的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制 品成型所需的注射壓力。 zj pp 式中 jp 注射機的最大注射壓力， Mpa ； zp 塑料制品成型所需的注射壓力， Mpa ，它由注射機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)及型腔的流動阻力等因素確定，一般 Mpap z 10060 。 由于 Mpap j 121 故 zj pp 滿足要求 四 鎖模力的校核 當熔體充滿型腔時，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力總是力圖使模具沿分型面脹開，為此，注射機的鎖模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積。而型腔內(nèi)塑料經(jīng)過注射機的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)后，其壓力損失較大。故 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 38 fqS ApF 式中 qp 型腔內(nèi)熔體壓力， Mpa ； SF 注射機的公稱鎖模力， N ； fA 塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和， 2m 。 型腔內(nèi)熔體平均壓力，對于中等粘度和有精度要求的 ABS 制品，取 Mpapq 3.34 KNAp fq 1 6 9 21035.49103.34 46 KNFS 4500 故 fqS ApF 滿足要求 五 模具高度與注射機閉合高度關(guān)系校核 模具的閉合高度應(yīng)在注射機的最大閉合高度和最小閉合高度之間，即 m axm in HHH m minH 最小閉合高度， mm ； maxH 最大閉合高度， mm ； mH 模具的閉合高度， mm ； mmH m 362130208040403220 查表得 mmH 700max ， mmH 300min 故 m axm in HHH m 滿足要求 六 開模行程校核 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 39 注射機的開模行程應(yīng)大于脫模取出塑件所需的開模距離，對于雙分型面 )105(21m a x aHHS maxS 注射機的最大開模行程（移動模板行程）， mm ； 1H 塑料制品推出距離， mm ； 2H 制品高度（包括澆注系統(tǒng)高度）， mm ； a 取出澆注系統(tǒng)凝料所需的定模座板與中間分離的距離， mm ； 查表得 mmS 700max ， 經(jīng)驗根據(jù) mmH 251 ， mmH 1002 ， mma 16232130 ， mmS 295)105(16210025max 滿足要求 3.7 試模 模具裝配完成以后交付生產(chǎn)以前，應(yīng)進行試模，試模的目的有二；其一是檢查模具在制造上存在的缺陷，并查明原因加以解除，另外還可以對模具設(shè)計的合理性評定并對成形工藝條件進行探索，這將有益于模具水平和 成形工藝水平的提高，對熱塑性注射模具的試模，一般按下列順序： 3.7.1 裝模 一 裝模前的檢查 塑料注射模具在安裝到塑料注射機以前，應(yīng)按設(shè)計圖紙對模具進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題即排除，減少安裝過程的反復。對模具的固定和活動部分進行分析檢查時，應(yīng)注意模具上的方向記號，以免合攏時混淆。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 40 二 模具的安裝 固定塑料模具應(yīng)盡量采用整體安裝，吊裝時要注意安全。當模具的定位臺肩裝入注射機的定位孔以后，以極慢的合模速度，用動模板的定位孔后，以極慢的合模速度，用動模板將模具壓緊。再撤去吊模具用的螺釘，并把模具固定在注射機 的啟動模板上。如果用壓板固定時，上壓板后通過螺釘?shù)恼{(diào)整，使壓板與模具的安裝面平行，并擰緊固定，壓摸板的數(shù)量一般為 48 塊，視模具的大小來選擇， 三模具的調(diào)整 (1)主要指模具的開模距離，頂出距離和鎖磨力等的調(diào)整。開模距離與制品的高度有關(guān)，一般開模距離大于制品高度 5mm10 mm,使制品能自由脫落。頂出距離的調(diào)整主要是對注射機的頂出桿長度的調(diào)整。調(diào)節(jié)時，啟動設(shè)備開啟模具，使動模板達到停止位置后，調(diào)節(jié)注射機的頂出桿長度，使模具上的頂板和頂出桿之間的距離不小于 5mm，以免頂壞模具。 (2)鎖模力的調(diào)整 鎖模 力的大小對防止制品溢邊和保證型腔適當?shù)呐艢夥浅Ｖ匾?。對有鎖模力顯示的設(shè)備，可根據(jù)制品的物料性質(zhì)、形狀和復雜程度、流長比的大小等選擇合適的鎖模力進行試模；但對無鎖模力顯示的設(shè)備，主要以目測和經(jīng)驗調(diào)整。如對液壓柱塞肘節(jié)式鎖模機構(gòu)，在合模時肘節(jié)先快后慢，對需要加熱的模具，應(yīng)在模具加熱到所須溫度后，在校正合模的松緊程度。 (3)其他當以上工作結(jié)束后，要對模具的冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及其他液壓或電機分型模具接通電源。 3.7.2 試模 一 物料塑化程度的判斷 在正式開機試模前，要根據(jù)制品所選用的原料和推薦的工 藝溫度對注射機料筒、噴嘴進行加熱。由于它們大小、形狀、壁厚不同；設(shè)備上熱電偶極檢測精度和溫度儀表的精度不同。因此，溫度控制的誤差也不一樣。一般是先選擇制品的物料常規(guī)工藝溫度進行加熱，再根據(jù)設(shè)備的具體條件進行調(diào)試。常用的判斷物料的溫度是否合適的辦法是將料筒、噴嘴和澆口主流道脫開；用低壓、低速注射，使料流從噴嘴慢慢流出。觀察料流情況，如果沒有氣泡、銀絲、變色，且料流光滑、明亮即認為料筒和噴嘴的溫度合適，便可開機試模。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 模具的設(shè)計計算 41 二 試模注射壓力、注射時間、注射溫度的調(diào)整 開始注射時，對注射壓力、注射時間、注射溫度 的調(diào)整順序為：先選擇較低的注射壓力、較低溫度和較長的時間進行注射成型。如果制品充不滿，要提高注射壓力。當提高注射壓力較大，仍然效果不好時，才考慮變動注射時間和溫度。注射時間增加后，等于使塑料在料筒內(nèi)時間延長，提高塑化程度。這樣再注射幾次，如果仍然無法充滿型腔，再考慮提高料筒的溫度。對料筒溫度的提高要逐漸提高，不要一次提高太多，以免使物料過熱。同時，料筒溫度提高需經(jīng)過一段時間才能達到料筒內(nèi)外溫度一致。根據(jù)設(shè)備的大小和熱裝置的不同，所須加熱時間也不同。一般中小設(shè)備需 15min 左右，最好達到所需溫度后，保溫一段時 間。 三 注射速度、背壓、加料方式的選擇 一般注射機有高速注射和低速注射兩種速度。在成型薄壁、大面積制品時，采用高速注射；對壁厚、面積小的制品宜采用低速注射。加料背壓的大小主要與物料的黏度的高低及熱穩(wěn)定性好壞有關(guān)。對黏度高、熱穩(wěn)定性差的物料宜采用較低的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的的背壓。 在噴嘴溫度合適的情況下，固定噴嘴加料可提高生產(chǎn)效率。但噴嘴溫度太低或太高時，宜每次注射完畢后，注身系統(tǒng)向后移動后加料。 試模時，物料的性質(zhì)、制品的尺寸、形狀、工藝參數(shù)差異較大，要根據(jù)不同的情況仔細分析后，確定各參數(shù)。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié) 論 42 結(jié)論 通過對塑料線卡模具的設(shè)計，使我由從未接觸的模具設(shè)計，從不了解的模具的工作原理，到能夠基本理解和應(yīng)用模具的工作原理，并根據(jù)已有的相關(guān)資料，完成模具的總體設(shè)計使其具有一定的經(jīng)濟實用性較高的生產(chǎn)率。通過模具的設(shè)計使我在較短的時間內(nèi)，完成了大量以前從未涉及的識，擴展了我的知識面，把大學四年中許多已經(jīng)淡忘了的知識重新學習了一便，提高了設(shè)計能力和水平。 攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（ 論文） 參考文獻 43 參考文獻： 資料 1：彭劍生主編 . 模具設(shè)計與加工速查手冊 北京：機械工業(yè)出版社，2005.6 ISBN7 111 16500 4 資料 2：章飛主編 . 型腔模具設(shè)計與制造 北京：化學工業(yè)出版社， 2003.7 ISBN7 5023 4074 1 資料 3：李德群主編 . 模具設(shè)計大典 北京：化學工業(yè)出版社， 2002.1 ISBN7 111 00987 4 資料 4：許發(fā)樾主編 . 實用模具設(shè)計與制造手冊 北京：機械工業(yè)出版社，2000.1 ISBN7 5026 5736 6 資料 5：張曉黎，李海梅主編 . 塑料加工和模具專業(yè)英語 北京：化學工業(yè)出版社， 2004.8 ISBN7 5025 1191 6 資料 6：王樹勛， 吳裕農(nóng)，朱亞龍，江維健，梅林編 . 典型模具結(jié)構(gòu)圖冊 廣州：華南理工大出版社， 2005.4 ISBN7 111 01974 1 資料 7：廖念釗主編 . 互換性與技術(shù)測量 北京：中國計量出版社， 2000.1 ISBN7 5026 1191 6 資料 8：新英漢機械工程詞匯組編 . 新英漢機械工程詞匯 北京，科學出版社，2002.10 ISBN7 S03 00746攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 致 謝 44 致 謝 首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導老師楊光春老師。在畢業(yè)設(shè)計中，他不辭辛勞的給予了我模具的指導性的意見。我萬分的感謝他給我的寶貴的指導意見 和鼓勵。 同時，我深深感謝姚必強老師、謝永春老師、李澤容老師、文廣老師、周汝忠老師、黨玉春老師、喬水明老師、盧宗彪老師、張勇老師、唐銳老師、翟秀云老師、周丹老師、莫文輝老師等。在他們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對我論文有幫助的知識和想法。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中。 最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計（論文）的人們。感謝您們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計（論文）。 黑體三號 Times New Romani 小四，分散對齊 宋體小四號加粗 宋體五號加粗 宋體五號攀枝花學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 外文翻譯 45 外文翻譯 原文： Injection Molding Many different processes are used to transform plastic granules, powders, and liquids into product. The plastic material is in moldable form, and is adaptable to various forming methods. In most cases thermosetting materials require other methods of forming. This is recognized by the fact that thermoplastics are usually heated to a soft state and then reshaped before cooling. Theromosets, on the other hand have not yet been polymerized before processing, and the chemical reaction takes place during the process, usually through heat, a catalyst, or pressure. It is important to remember this concept while studying the plastics manufacturing processes and polymers used. Injection molding is by far the most widely used process of forming thermoplastic materials. It is also one of the oldest. Currently injection molding accounts for 30% of all plastics resin consumption. Since raw material can be converted by a single procedure, injection molding is suitable for mass production of plastics articles and automated one-step production of complex geometries. In most cases, finishing is not necessary. Typical products include toys, automotive parts, household articles, and consumer electronics goods. Since injection molding has a number of interdependent variables, it is