電風(fēng)扇旋鈕注射模設(shè)計說明書.

1、電風(fēng)扇旋鈕注射模設(shè)計系、部: 機械工程系學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：職 稱：教授專 業(yè)：材料成型及控制工程班 級：學(xué) 號：完成時間：摘要模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具， 按制品所 采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金 屬壓鑄模具， 橡膠模具， 玻璃模具等。 因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零 件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品， 所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。 在 高分子材料加工領(lǐng)域中 , 用于塑料制品成形的模具 ,稱為塑料成形模具 ,簡稱塑料 模.塑料模優(yōu)化設(shè)計 , 是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。本次畢業(yè)設(shè)計是電風(fēng)扇旋扭， 它所

2、要達(dá)到的要求： 要能耐高溫，絕緣性要好， 耐氣候性強，剛性，韌性佳，通過對產(chǎn)品的各種性能分析，選用材料為ABS該塑件的厚度為1mm公差等級為IT5級。它是用來調(diào)節(jié)風(fēng)速和定時的，能夠滿足 人們的熱天對風(fēng)力和吹風(fēng)長短要求，同時也起到美觀的作用。關(guān)鍵詞 ：塑料模；材料；電風(fēng)扇旋鈕ABSTRACTMold is used to shape the specific shape of a certa in shape and size of products tools used by the products of differentraw materials,different methods sh

3、aped general layout will be divided into plastic molds, metal stamping dies, metal die-castingmolds, rubber molds, glass molds.It is used in the daily life of products and various mecha ni cal parts, mostly in the shape of heads through to fini she products, it has become a major instrument manufact

4、uring industry.In the field of macromolecularmaterials for plastic products shape the in strume nt, known as plastic moldi ng shape. Plastic molds optimized desig n is con temporary in the field of macromolecular materials process ing major issue.The graduatio n desig n is fanner knob an d, it will

5、reach request: to high temperature, insulation can strong sex is better, resistance to climate, rigid, tough ness good, through various performa nce an alysis of products, choose materials for ABS, the thick ness of plastic parts for 1mm, tolerance grade IT5 level for. It is used to regulate the spe

6、ed and timing, can satisfy peoples hot weather blowback for wind and length of requireme nts, while also play beautiful role.Key words : Plastic mould; materials; Fanner knob目錄前言 11 塑件的工藝性分析 22 分型面位置分析和確定 42.1 型腔數(shù)目的確定 42.2 型腔的布局 42.3 分型面設(shè)計 43 注射機的選擇及工藝參數(shù)校核 63.1 注塑機的選擇 63.2 工藝參數(shù)的校核 64 成型零件的設(shè)計 84.1 型腔

7、的結(jié)構(gòu)設(shè)計 84.2 型腔的工作尺寸計算 94.3 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 95模架的設(shè)計 126合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 136.1 導(dǎo)柱的設(shè)計 136.2 導(dǎo)套的設(shè)計 147推出機構(gòu)的設(shè)計 158澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計 198.1 主流道的設(shè)計 198.2 分流道的布置 208.3 澆口的設(shè)計 208.4 澆口位置的確定 218.5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計 229溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 2410 模具的工作過程 2610.1 模具的裝配 2610.2 模具的裝配順序 2610.3 模具的動作過程 27結(jié)束語 28參考文獻 29致 謝 錯誤！未定義書簽。前言光陰似箭，在校的大學(xué)四年的學(xué)習(xí)一晃而過， 為具體的檢驗這四

8、年來的學(xué)習(xí) 效果，綜合檢測理論在實際應(yīng)用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重 要的是理論聯(lián)系實際，即此次設(shè)計的課題為電風(fēng)扇旋鈕塑料模具設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活， 應(yīng)用廣泛， 模具結(jié)構(gòu)較為簡單， 對模具工作 人員提高理論聯(lián)系實際的能力是一個很好的練習(xí)。 它能加強對塑料模具成型原理 的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。本次設(shè)計以電風(fēng)扇旋鈕注射模具為主線， 綜合了成型工藝分析， 模具結(jié)構(gòu)設(shè) 計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。 能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方 法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)

9、構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基 礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來， 所謂學(xué)以致用。 在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方 法外，同時引用了 CAD、Pro/E 等技術(shù)，使用 Office 軟件，力求達(dá)到減小勞動強 度，提高工作效率的目的。由于本人才疏學(xué)淺， 知識根底不牢， 缺少經(jīng)驗， 在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和編寫 設(shè)計說明書的過程中， 得到劉先蘭老師以及其他機械、 模具基礎(chǔ)課老師的細(xì)心指 導(dǎo)，同時也得到同學(xué)的熱情幫助和指點，在此謹(jǐn)以致謝。敬請各位老師和同學(xué)批評指正， 以促我在以后的工作中減少類似的錯誤， 做 出成績，以報恩師的淳淳教誨和母校的培養(yǎng)。 設(shè)計說明書中詳細(xì)分析了設(shè)計中的 一些必要計算，并附圖分析，所有數(shù)據(jù)

10、經(jīng)過核算，該查表的數(shù)據(jù)在機械設(shè)計手 冊、塑料模設(shè)計手冊等叢書中查得。301塑件的工藝性分析圖1塑件圖注塑模按結(jié)構(gòu)分為單分型、雙分型和多分型面，此塑件是采用側(cè)澆口工件較 簡單，因此采用單分型面的模具，又因為該工件屬于薄壁塑件，當(dāng)采用推桿，會 把塑件容易頂壞。所以該工件采用推件板推出，容易保證塑件的質(zhì)量。注塑模包 括：成型零部件、合模導(dǎo)向機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)、 加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支承零部件。只有處理好各個環(huán)節(jié)的制約關(guān)系，才 能設(shè)計出一副較好的模具出來，一副模具設(shè)計出來，把它裝在注塑機上，還要通 過校核，才能投入生產(chǎn)。因此注塑模與注塑機的關(guān)系也是至關(guān)重要。塑件首先選用

11、材料為ABS塑料，它是屬于熱塑性塑料，該產(chǎn)品是通過注塑成 型的。ABS的主要技術(shù)指標(biāo)：密度 g/cm3 1.021.16彈性模量MPa1.8x 103比體積dn3/g0.860.98彎曲強度MPa80吸水率(24h)0.20.4硬度HB9.7 R121收縮率%0.40.7體積電阻率 Q cm 6.9e+16熔點。C130160熱變形溫度。C 0.46MPa 901080.185MPa 85103沖擊強度kJ/m2無缺口 49缺口 6.5抗拉屈服強度MPa 50eABS成型塑件的主要缺陷及其消除措施：成型前要干燥，容易產(chǎn)生熔接痕，澆口處不好看。以上這些缺陷均可以采取 以下措施消除：(1) 分流道

12、及澆口截面要加大，注意澆口位置，(3) 防止熔接紋，(4) 在成型時的脫模斜度-2，(5) 收縮率- 0.5%。ABS塑料的原理是將顆粒或粉狀塑料從注塑機的料中送進加熱器中，經(jīng)加熱熔化，在受壓的情況下，把它注到成型的型腔中，再冷卻成型。注塑成型它的周 期短，能成型復(fù)雜的、尺寸精確的制件。它的成型工藝過程包括如下：成型前的 準(zhǔn)備，注塑過程，塑件后處理。由于 ABS料它是屬于易濕的塑料，所以在加工前 要把它進行充分的干燥。注塑過程它是一個比較關(guān)鍵的進程， 各個步驟都要控制 好，這對塑件的質(zhì)量和形狀起著至關(guān)重要的作用。注塑成型的核心問題是：就是采用措施得到良好的塑料熔體，并把它注塑到型腔中去，在控溫

13、下，使塑件達(dá)到 所求的質(zhì)量。溫度、注塑壓力、時間是其關(guān)鍵的工藝參數(shù)。2 分型面位置分析和確定打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面， 稱之為分型面。 分 型面的設(shè)計它受到塑件的形狀、壁厚、和外觀、尺寸精度、及模具型腔的數(shù)目等 諸多因素的影響。2.1 型腔數(shù)目的確定根據(jù)塑件的精度確定型腔的數(shù)目。 根據(jù)經(jīng)驗每增加一個型腔， 塑件的精度就 要下降 4%左右，該塑件它要求它的精度比較高，根據(jù)塑料模具技術(shù)手冊 ，得 到經(jīng)驗公式：n=(x-S L/100) - ( S L/100)x(4/100) (1)=2500x/S L-24=(2500x0.013)/( 0.05x25 ) -24=26-

14、24=2所以確定模具的型腔為 2。其中 x 是塑件尺寸的公差， S %是料的收縮率， ABS料取0.05%, L是塑件的基本尺寸。2.2 型腔的布局由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān), 因而型腔的排布在設(shè)計中加以綜 合考慮。型腔的排布應(yīng)使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從壓力中等分所得的足夠壓 力,以保證塑件熔體同時均勻地充滿每個型腔。 該模具采用的平衡式, 其結(jié)構(gòu)如 裝配圖所示。2.3 分型面設(shè)計該模具采用的是單分型面的模具,其分型分面的設(shè)計原則滿足以下幾項原 則：(1) 塑件的脫模；(2) 保證的塑件的質(zhì)量。該模具采用在最大圓周上,保證了塑件的外觀；（3）便于模具加工， 該模具采用在圓周上分型，

15、模具的型腔容易在電火花 上加上，型芯也易于加工；（4）對成型面積的影響；（5）對排氣效果的影響； 該模具的分型面的設(shè)計可以見裝配圖，它基本符合上述要求。3 注射機的選擇及工藝參數(shù)校核3.1 注塑機的選擇根據(jù)型腔的數(shù)量的確定和校核，此副模具選用的是 SZ-320/1250 的注射機 其中技術(shù)規(guī)格見 塑料模具設(shè)計手冊 中的 235 頁。這是由上海第一塑料機械廠 生產(chǎn)的?，F(xiàn)詳述如下：理論注射量為 335cm3, 螺桿直徑 D=48mm, 注射壓力 145Mpa, 注射速率 v=140g/s, 塑化能力 19g/s, 螺桿轉(zhuǎn)速 v=10 200r/min, 鎖模力 F=1250KN， 拉桿內(nèi)間距 d=

16、415x415mm, 移模行程 s=360mm, 最大模具厚度 d=550mm, 最不模具厚度 d=150mm, 鎖模形式為雙曲肘，模具定位孔直徑為D邛160mm,噴嘴球半徑 d=SR15。3.2 工藝參數(shù)的校核由注射機料筒塑化速率確定型腔數(shù)量 n 得：n=2 (KMt/3600-m2)/m i(2) (0.8x19x3600x6/3600 -40)/15 3.4其中n是型腔數(shù)目，K是注射機的最大注射量的利用系數(shù)，取0.8 , M是注射機的額定塑化量，t是成型周期，此時取6s（因為在上面算了塑件的冷卻時間 為 4s, 它占整個周期的 2/3.）m 2 是澆注系統(tǒng)的塑料的質(zhì)量體積。 型腔數(shù)為 2

17、符各 要求。注射量的校核：由公式得：nm i+mw 80%m ( 3)2x15+40w 80%x335/1.0270w 262其中：m是注射機充許的最大注射量，1.02是ABS的密度。所以能保證注 射模內(nèi)所需熔體總量在注射機的最大注射范圍內(nèi)。 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核；經(jīng)算得，塑件在分型面的投影面積和澆注系統(tǒng)在模具分型面的投影面積之和 最多不超過 5500mm2, 在此就作 5500mm2。由鎖模力的校核公式得：(nA1+A2)PF (4)5500x10-6x116x1061250KN638KN1250KN其中：A是塑件在分型面上的投影面積， A是澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面 積。

18、P是塑料熔體對型腔的成型壓力，其大小一般為注射機的 80%左右。由上式 可得它也是符合要求。注射壓力的校核：ABS料它是綜合力學(xué)性較好的塑料，粘度不是很高的，精 度要求也不是高精度的，根據(jù)塑料模具技術(shù)手冊中的經(jīng)驗，它所需的壓力一 般選70100Mpa即可。經(jīng)查得此注射機的注射壓力為 145Mpa所以由此可得它的 壓力也是足夠的。噴嘴尺寸的查表得它的球面半徑為 SR15符合F2=SR+0.5,這樣有利于主流 道的凝料脫出。模具厚度的校核：HminHHmax150mm269mm 35mm所以也是符合的， 25是塑件的高度。由上述可各個數(shù)據(jù)可以得到， 選擇 SZ-320/1250 的注射機是合適的。

19、 選擇好 的注射機是得良好的塑件的重要的因素之一，因此這個步驟是必不可少的。4成型零件的設(shè)計成型零件是決定塑件的幾何尺寸和形狀的關(guān)鍵。成型零件因直接與高溫、高 壓的塑料流接觸，因此成型零件要求具有較高的強度、剛度和耐磨性能。成型零 部件，它包括：型腔、型芯、成型桿、和成型環(huán)等。該產(chǎn)品是IT5級精度制造的， 產(chǎn)品外表面要求比較光滑，因此要求成型零件的拋光性能要好， 表面應(yīng)該光滑美 觀。表面粗糙度要求 Ra0.4以下。型腔的材料選40Cr。淬火處理，使其達(dá)到硬 度40HRC以上。4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于該塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，但要求其精度也要較高，要求其塑件不允許產(chǎn)生 拼接線痕跡，經(jīng)過仔細(xì)的參考，該型

20、腔采用整體式較為合理。其結(jié)構(gòu)和尺寸如下 圖所示：3551-Io o r |% 0c1.5倍。即圖2型腔結(jié)構(gòu)圖查閱資料可得塑件的理想的外壁圓角半徑為塑件的壁厚的R=1.5Xt,即R=1.5mm該型腔的加工，先下料一塊為400X400X50m的 40Cr，然后 在磨床上進行磨削，使其達(dá)到應(yīng)有的光潔度，然后熱處理，使其達(dá)到硬度達(dá)到 40HRC以上。成型的型腔可以在電火花機上加工得到所要的尺寸和精度，最后通過精磨和拋光，得到所要的型腔4.2 型腔的工作尺寸計算它主要包括 中心距等尺寸。它受到塑件的尺寸精度的影響。所謂工作尺寸就是指成型零件上直接用以成形塑件部位的尺寸。 型腔的徑向尺寸、型腔的深度、 型

21、腔的計算公式如下：型腔的徑向尺寸計算 (LM) 08z=52.2765(L)=(1+Scp)Ls-3/4 08z=(1+0.55/100)x52-3/4x0.013=52.286-0.00975 08 z8z0。=(1+Scp)Ls-3/4 08z =(1+0.55/100)x15-0.75x0.0088z08z08z0=15.0765其中Lm是型腔的徑向尺寸， 查表得 ABS 塑料的最小收縮率為Sp=(0.3%+0.8%)/2得Scp為0.55，至于塑件的精度，在此到的系數(shù)為 當(dāng)塑件的精度不同時會有變化。型腔的深度尺寸計算：6)7)Scp是塑料的平均收縮率，是塑件的公差值。0.3%，最大的收

22、縮率為 0.8%，由公式得0.75，(HM)08z=(1+Scp)Hs-2/3 08z=(1+0.55/100)x26-0.009x2/3=26.143-0.006= 26.136其中HM為型腔的深度尺寸，的系數(shù)取 2/38z08z0塑件的字體是通過在型腔上做相反的字，它的深度為工藝，把它雕到上面的，因此在這里不詳細(xì)說明是怎么樣生產(chǎn)出來的。8)0.3mm,它是通過金雕4.3 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯是成型塑件的內(nèi)表面的的零件。 此塑件它有兩個小孔， 它是用小型芯來 成型，主型是用來成型塑件的內(nèi)壁，塑件的內(nèi)表面精度要求要稍微低一些，因 此型芯的加工可以稍稍粗糙點。該芯采用整體式，它結(jié)構(gòu)牢固，它固定在動

23、模 固定板上。其形狀和尺寸如下圖：所示：0P4-0.144E圖3型芯其工件角度都是通過核算而得到的。型芯選40Cr,淬火處理，使其硬度達(dá)到40HRC以上，以保證其硬度，不使它在加工時，變彎、變軟。它的加工過程是， 先取一段 60x40的一塊圓棒料，開始在車床上車削，然后進行熱處理，再進行電火花加工，使其達(dá)到所要求的形狀和尺寸，最后進行磨和拋光。 型芯的尺寸計算 型芯的徑向尺寸：(L(Lm)-8z0=(1 +Scp)Ls+3/4 - 8z=(1+0.55)x50+0.75x0.011 =50.2835- 8 z0m)-8z0=(1+Scp)Ls+3/4 (9)(10)=(1+0.55/100)x

24、13+0.75x0.008)0-8 z=13.0775其上面字母所表示的意義和型芯的字母是一樣的。型芯的高度尺寸計算如下:(HM =(1+Scp)Hs+2/3 -8z0=(1+0.55/100)25+2/3x0.006=25.1425- 8z0(11)0-8z塑件中心距的尺寸計算：12)(Lm) - sz=(1+Scp)Ls S 12=(1+0.55/100)x26 S /2塑件理想的內(nèi)角圓半徑應(yīng)為塑件壁厚的 1/3 以上。所以取內(nèi)角圓半徑為 0.5mm. 型腔由于受到熔體的高壓作用， 應(yīng)具有足夠的強度和剛度。 如果型腔側(cè)壁和 厚度過下， 則會引起溢料和出現(xiàn)飛邊， 這樣就降低了塑件的精度， 嚴(yán)

25、重時還會影 響脫模。因此還要計算側(cè)壁和底板的厚度。模具型腔的壁厚的計算，應(yīng)以最大的壓力為準(zhǔn)。此塑件是屬于小尺寸塑件， 為了防止其彈性變形， 其內(nèi)應(yīng)力超過許用應(yīng)力， 強度不足是主要原因， 因此應(yīng)以 強度計算。這個零件可以近似看作圓形件。型腔側(cè)壁的計算如下：1/2S=r(c /( c -2P) ( 13)S是側(cè)壁厚度。P是型腔壓力，c模具材料的許用應(yīng)力。r型腔半徑。經(jīng) 算得，圖中型腔的壁厚已經(jīng)足夠。型腔的厚度計算公式如下：h=1.1rx(p/c ) 1/2 ( 14)其中：h型腔的高度，r型腔的半徑。經(jīng)算得15mm已經(jīng)滿足要求了。 型腔動模支承板的厚度的計算。 因為該型腔是采用整體式型腔， 動模墊

26、塊厚15)度的選擇顯得較為自由。S=3.14xR=3.14x26x26=21.22cm本副模具厚度可選為 25mm.5 模架的設(shè)計模架技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，是指在模具設(shè)計和制造中所應(yīng)遵循的技術(shù)規(guī)范、基準(zhǔn)、 和準(zhǔn)則。它具有以下要求：（ 1） 減少了模具設(shè)計者的重復(fù)性工作；（ 2） 改變了模具制造行業(yè)“大而稀，小而全”的生產(chǎn)局面，轉(zhuǎn)為專業(yè)生產(chǎn)；（3）模具的標(biāo)準(zhǔn)化是采用CAD/CAM技術(shù)的先決條件；（ 4） 有利于模具技術(shù)的國際交流和模具出口。該模具的模架采用A3型，它適應(yīng)于單分型面的模具的推件板的推出機構(gòu)， 且可以用潛伏式澆口。其圖可見其裝配圖。根據(jù)塑料模具技術(shù)手冊表 9-16 的中小型模架的尺寸組合系列：

27、選 A3型中的編號為17號的它的各個參數(shù)如下： 采用 A3-355459-17-Z1 GB/T 12556-90 ：模寬 B=355mn模長 L=459mm模板A=40mm材料45鋼；模板B=25mm材料45鋼；墊塊C=100mm 材料45鋼；推件板的厚度為20mm,T8A前面已經(jīng)說明了，型芯固定板的厚度為 20mm采用 45 鋼。動模座板的高度為32mm它的材料為45鋼，定模座板的高度為32mm它的材 料也為 45 鋼。模架的總高度計算得：H=32+32+20+20+A+B+C （ 16）=32+32+20+20+40+25+100=269mm經(jīng)校核模具的強度和剛度都是足夠的。 且模架的大小

28、也適中， 經(jīng)核算選用該 模架是較為合理的。6合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是保證動?；蛏舷履：夏r， 正確定位和導(dǎo)向的零件。本副模具是 采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。導(dǎo)向機構(gòu)它起到的作用有：定位作用、導(dǎo)向作用、承載作 用、保持運動平穩(wěn)的作用。6.1導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向通常是由導(dǎo)柱和導(dǎo)套的間隙配合而組成的。導(dǎo)柱分帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。因為該產(chǎn)品是成批量的生產(chǎn)，導(dǎo)柱經(jīng)常運動， 容易磨損，所以采用導(dǎo)套，這樣導(dǎo)套壞了，可以隨時更換。小型模具采用帶頭導(dǎo) 柱。導(dǎo)柱的技術(shù)要求包括：導(dǎo)柱的長度、形狀、材料、數(shù)量及布置。此副模具把 導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)，這樣有利于推桿的運動。導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7/m6 而導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用H7

29、/f7的間隙配合。導(dǎo)套也分直導(dǎo)套和芾頭導(dǎo)套。其用法與導(dǎo) 柱的用法一樣。導(dǎo)套的技術(shù)要求的技術(shù)要求包括：導(dǎo)套的形狀、導(dǎo)套的材料、及 固定形式及配合精度。導(dǎo)套采用 H7/r6配合鑲?cè)肽０?。?dǎo)柱結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖所示：出丘8圖4導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 取導(dǎo)柱的長度為100mm導(dǎo)柱的材料選T8A,淬火處理到55G0HRC導(dǎo)柱的前端做 成錐臺形，這樣是為了導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套，導(dǎo)柱固定端粗糙度 Ra為0.8，導(dǎo)向 部分Ra為0.4該導(dǎo)柱的布置采用等直徑導(dǎo)柱對稱分布，但是為了在合模時要注6.2導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)套采用直導(dǎo)套，這樣簡單易制作，而且也適用。其結(jié)構(gòu)和形狀如圖所示:科AkwwwwwwiII/0,.圖5導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖導(dǎo)套的前端倒

30、圓角，是為了讓導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套。材料通常也采用 T8A熱 處理，使其硬度達(dá)到一定硬度，以利于耐磨。粗糙度為Ra為0.8，固定采用H7/r6 配合鑲?cè)肽０濉? 推出機構(gòu)的設(shè)計使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)稱之為推出機構(gòu)。 本副模具是通過注塑機的 合模機構(gòu)，把力傳給推板， 然后通過通過固定板， 再通過推桿， 最后傳給推件板， 把塑件推出的。推出零件常分為推件板、推桿、推管、成型推桿等。此副模具所 設(shè)計的塑件是屬于薄壁塑件， 而且在推出時不允許有推出痕跡， 所以該模具采用 推件板推出， 這樣有利于保證塑件的精度。 此模具的設(shè)計也要滿足一般推出機構(gòu) 的設(shè)計原則： 塑件滯于動模一側(cè)， 這樣有利于設(shè)計推出推

31、出機構(gòu)， 以致于使模具 結(jié)構(gòu)簡單、防止塑件變形、力求良好的塑個外觀、結(jié)構(gòu)可靠、脫模時工作可靠， 運動平穩(wěn)，制造方便，更換容易。脫模力的計算：Ft=Fb(17)Fb=AP=3500x 1 0-9x3x 1 07=105N其中Ft是脫模力，F(xiàn)b是塑件對型芯的包緊力，P為塑件對型芯的單位面積的包 緊力。模外冷卻取P約為2.439x107Pa,模內(nèi)冷卻約取0.8x1.2x10 7Pa,由此式可 以得到，當(dāng)塑件越大，對型芯的包緊面也越大，因此脫模力也越大，在模內(nèi)脫出 所需的脫模力要少于模外脫出的脫模力。 但模內(nèi)脫模容易使塑件容易變形， 因此 該模選用模外脫模。此副模具采用簡單推出機構(gòu)。它需要設(shè)計推桿、推

32、件板、推桿固定板、推板 等的設(shè)計。推桿的設(shè)計： 此模具由于塑件是圓形件， 各處的脫模力是一樣的， 為了各處 平衡，設(shè)計推桿時應(yīng)均勻布置推桿。 這樣使系統(tǒng)就顯得比較平衡了， 增加了推桿 的壽命。推桿的直徑的設(shè)計，其尺寸和結(jié)構(gòu)如下圖 :回10050.010圖6推桿結(jié)構(gòu)圖推桿在推推件板時，應(yīng)具有足夠的剛性，以承受推出力，條件充許的話，盡可以把推桿的直徑設(shè)得大一點。經(jīng)過仔細(xì)的推算，選推桿的直徑為10，為了保持推桿在工作時具有一定的穩(wěn)定性，把它進行校核。由公式 ：直徑 d= (L2Q/nE)1/4(18)=1.5(1202105/4x2.2x10 5)10取直徑為10m m已經(jīng)足夠了。進行強度校核：(T

33、 =4Q/nx3.14d2w c s (19)2=4x105/4x3.14x10=410/1256 c s說明它的強度是滿足的。其中 d是推桿直徑，是安全系數(shù)，通常取1.5，L是 推桿長度，Q是脫模阻力，E彈性模量，n是推桿的根數(shù)，c s是推桿的屈服極限， 推桿的材料選用T8A淬火處理。推桿的固定形式，推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H8/f7r的間隙配合。推 桿的工作端面的配合部分的表面粗糙度 Ra為0.8。推件板是由一塊與型芯按一定的配合精度相配合的模板，它是在塑件的周邊 端面上進行推出，因此，作用面積大，推出力大，且均勻，運動平穩(wěn)，并且在塑 件上沒有推出痕跡。推件應(yīng)與型芯呈錐面配合，這樣可

34、以降低運動磨擦，推件板 與型芯的配合，以不產(chǎn)生溢料為準(zhǔn)，否則推件板復(fù)位困難，并且有可能造成模具 損壞。推件板復(fù)位后，推板與動模座板之間應(yīng)有23mm勺空隙。推件板的厚度計算：對于筒形或圓形，推件板受力狀況可以簡化為“圓環(huán)形 平板周界到集中的載荷?！卑磸姸扔嬎憧傻煤穸葹椋?/2h=(K2Q/(T ) (20)=(0.1x105/220) 1/220mm所以對推件板采用20mm已經(jīng)足夠了。其中h是推件板的厚度，K2是系數(shù)，Q是 脫模阻力。對于推件板，雖然推出的效果要比推桿好，但是當(dāng)型芯和推件板的配 合不好，則在塑件上會出現(xiàn)毛刺，而且塑件還有可能會滯在推件板上。 在推出過 程中，由于推件板和型芯有磨擦

35、，所以推件板也必須進行淬火處理，以提高其耐 磨性。推件板的材料選用45鋼，淬火處理，使其硬度達(dá)到 5560HRC提高其耐 磨性。此副模具是采用潛伏式澆口，開模時，塑件包在動模型芯上，并且隨動模一 起移動，所以它采用單分型面，這樣當(dāng)動模移動，潛伏澆口被切斷，而分流道、 澆口和主流道凝料在冷料井倒錐穴的作用下，拉出定模而隨動模移動。推桿固定板的設(shè)計，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖：圖7圖板固定板推桿固定板它只要滿足它的強度和剛度則就可以滿足需要。 它的粗糙度要求 可以比較低。它是起到固定推桿的作用。推板的設(shè)計主要從它的強度和剛度去考慮， 只要滿足了，則就可以了。 經(jīng)核 算推桿固定板和推板它們的厚度均為 20mm

36、都采用45鋼，淬火處理，使其硬度 達(dá)到 5055HRC.8 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以及最佳的成型效率有直接影 響。此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是主由流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。 澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的內(nèi)容之一。 從總體來說，它的作用可以作如下歸納： 它是將來自注塑機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔， 同時使型腔的氣 體能及時順利排出， 在塑件熔體填充凝固的過程中， 將注塑壓力有效地傳遞到型 的各個部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動特性。 采用盡量短的流程， 以降低熱量與

37、壓力損失。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該有利于良好的 排氣，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔。 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。 確保均 勻進料。8.1 主流道的設(shè)計主流道是澆注系統(tǒng)中從注塑機噴嘴與模具的部位開始， 到分流道為止的塑件 熔體的流通通道。在注塑機上，主流道垂直分型面。 為了使凝料從其中順利推出， 需設(shè)計成圓錐形，錐角為26，表面粗糙度Rav0.8卩m,主流道部分在成型過程 中，其小端入口處與注塑機及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替反復(fù)接觸， 屬易損件， 對材料的要求較高， 因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆。 一般采用 碳素工具鋼即T8A T10A等。把它熱處理到5357HRC取主流道的球面半徑為

38、 15.5mm.分流道的設(shè)計： 分流道是指主流道末端與澆口之間的通道。此副模具采用圓形的截面形狀， 對于壁厚小于3mm質(zhì)量在200g以下的塑件，截面的直徑可采用如下的的經(jīng)驗公 式：D=0.2654W1/2 L1/4 (21)=0.2654x15x61/4=1.6mm其中D是分流道的直徑，L是分流的長度，W是塑件的質(zhì)量，此副模具選分流道 的截面積為D=2mm由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位 的塑料的熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra要求比較高, 一般取1.6um左右。分流道在分型面上的布置的形式，它必須遵循以下兩方面的 原則，即一方面排列緊湊，縮小模具板面

39、的尺寸，一方面流程盡量短，鎖模力力 求平衡，該模具采用平衡式的分流道。8.2 分流道的布置分流道的布置也根據(jù)型腔的位置而定， 型腔位置確定要考慮模具在分型面上 力的平平衡問題， 它的要求是反作用力， 以及鎖模力就作用于主流道中心。 根據(jù) 流體力學(xué)和熱力學(xué)原理可知， 圓形橫截面流動陰力最小， 熱量損失小， 熔體降溫 最慢，因此分流道選用圓柱形， 設(shè)計是一模四穴平衡式布局， 保證各型腔均勻地 進料。8.3 澆口的設(shè)計由塑料、橡膠成型模具設(shè)計手冊中查得澆口的各尺寸如下 :1/2b=(0.6 0.9) A /30(22)=0.6X 55001/2/30=1.4mmt=(1/3)b=0.45mm澆口亦稱

40、進料口， 是連接分流道與型腔的通道。 它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的 部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材 料及塑件技術(shù)要求等進行而確定。 澆口分限制性澆口和非限制性澆口， 該塑件采 用的是限制性澆口， 它一方面通過截面積的突然變化， 使分流道輸送來的塑料熔 體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進入，使其充滿型腔。另一方 面改善塑料熔體進入型腔的流動特性， 調(diào)節(jié)澆口尺寸， 可使多型腔同時充滿， 可 控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量， ，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體 倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。此副模具，開模時，澆口即被自動切斷，流道凝料自動脫

41、落，模具采用二板 式的結(jié)構(gòu)。ABS具有良好的力學(xué)性能，它適用于采用側(cè)澆式澆口，塑件從邊緣進 料，能夠提高生產(chǎn)率，并去除澆口方便，有利于熔體流動和補縮口，有利于型腔 內(nèi)氣體的排出，減少塑件熔接痕，增加熔接強度。它在推出時，由于澆口及分流 道成一定角度， 形成了能切斷澆口切口， 這一切口所形成的剪切力可以將澆口自動切斷。8.4 澆口位置的確定設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的， 初步試模， 必要時還需要 修改。因此澆口的位置的開設(shè)， 對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。 一般在 選擇澆口位置時， 需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征， 成型質(zhì)量和技術(shù)要求， 綜合 分析。一般要滿足以下原則：(1)

42、盡量縮短流動距離。(2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。(3) 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。(4) 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。(5) 考慮分子定向的影響。(6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。(7) 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。(8) 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。經(jīng)過仔細(xì)的考慮， 該塑件是等壁塑件， 又為了不影響塑件的外觀， 該塑件采 用側(cè)澆口，它能保證塑料迅速而且均勻充滿型腔。而且還有利于氣體的排除。 澆注系統(tǒng)的平衡：該塑件是屬于小型塑件， 采用一模多腔， 這樣有利于提高生產(chǎn)效率。 但是在 設(shè)計時是否能同時達(dá)到充滿型腔的目的。 這就要對澆注系統(tǒng)的平衡。 若澆口平衡 則可以得到良好的物理和較

43、精度尺寸的塑件。分流道的布置分平衡式和非平衡式。 平衡式是指從主流道到各分流道， 其長 度、截面形狀和尺寸均對應(yīng)相等。非平衡式即上述的參數(shù)不相等。澆口的平衡的經(jīng)驗公式如下：BGV=Ag/( Lr) 1/2 Lg (23)其中：Ag澆口的截面面積；LR從主流道中心至澆口的流動通道的長度；LG澆口的長度；此副模具是采用平衡式的，其上面的數(shù)據(jù)是一樣的，所以澆口是平衡的。 為了更加精確得到澆口的平衡，可以采用以下公式：k=s/(IXe1/2)(24)=3.14x(2.5/2)2/(0.8Xe 1/2)由式得：Ki/K2=M/M2=(Sil 2e1/2)/(s 2lie1/2)(25)其中：k是澆口平衡

44、系數(shù)；S澆口的橫截面面積；L是澆口的長度，e是主流道至型腔澆品的距離； 分流的平衡的計算：l1/l 2=d1/d 2=Q1/Q2=1.6/1.6=15/15(26)=1由于采用是一模兩腔的， 且采取的是平衡式的澆口， 所以分流道的長度、 和分流 道的截面積尺寸也是一樣的。 上式的式子它沒有考慮到分流道轉(zhuǎn)彎部分阻力的影 響，以及模具濕度不均勻的影響。其中：L1、L2是流道1和2的長度。D 1,d2 是流道 1 和 2的直徑。Q 1 、Q2 別是塑料熔體在流道 1 和 2 的流量。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計后，還要對澆口平衡進行試模。其步驟如下：(1) 首先將各澆口的長度和厚度加工成對應(yīng)相等的尺寸。(2)

45、試模后檢查每個型腔的塑件的質(zhì)量。(3) 將后充滿的型腔的澆口的寬度略為修大一點，盡可能不改變澆口厚度，因 為澆口厚度不一，則澆口冷凝封固時間也就不一樣。(4) 用同樣的工藝條件重復(fù)上述步驟直到滿意為止。 冷料穴的設(shè)計：用一個井穴將主流道延長以按收冷料， 防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔， 把 這一用來容納注射間隔產(chǎn)生的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般設(shè)計在主流道對面的動模板上， 其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相 同或略大一些。深度約為直徑的 11.5 倍。冷料穴除了具有容納冷料的作用外， 同時還具有在開模時將主流道和分流道的冷料勾住， 使其保留在動模一側(cè)， 便于 脫模。8.5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計ABS塑料在

46、熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的 空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪 廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣： （ 1） 利用配合間隙排氣；（ 2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣；（ 3） 利用排氣守排氣；（ 4） 強制性排氣；該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.030.05mm它常用于中小型的 簡單模具9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計注射模具的溫度設(shè)計是否恰當(dāng)， 不僅影響塑件的質(zhì)量， 而且對生產(chǎn)效率、 充 模流動、固化定型都有重要影響。模具對

47、塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1、改善成形性 2 、成形 收縮率 3 、塑件變形 4 、尺寸穩(wěn)定性 5 、力學(xué)性能 6 、外觀質(zhì)量。當(dāng)大批量的生產(chǎn)時，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時， 增多型腔是不現(xiàn)實的。 這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān) 系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)(一般是水)的熱交換效果。因此縮短注射成 形周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為：Q=a A TO (27)=8.2x4.45x10 -2x40x6=88J其中：a是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)；A冷卻管道壁的傳熱面積； T 模具與冷卻

48、介質(zhì)溫度之差值；O冷卻時間。(s )。由上述式子可得，當(dāng)需傳遞熱量不變時，可通過以下三條途徑來縮短冷卻時間。( 1) 高傳熱系數(shù) a 。a =( p v) 0.8/d 0.2(28)=7.5x(1x2)0.8/10 0.2=8.2是冷卻介質(zhì)，p是冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度，d是冷卻管道直么，v是 冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達(dá)到傳熱系數(shù)。(2) 高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差 T T=GTo (29)=60-20=40C式中Tw是模具溫度。To是冷卻介質(zhì)的溫度。一般模溫是一定，為了提高溫 差有利于縮短冷卻時間。從而提高生產(chǎn)率。(3) 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積 A。(30)A=n

49、x3.14dL=4x3.14x10x355 =44588mmL 是模具上一根冷卻水孔的長度。 d 是冷卻通道的直徑。 n 是模具開設(shè)冷 卻通道孔數(shù)。顯然，應(yīng)在模具上開盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短 冷卻時間，達(dá)到提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。冷卻時間的計算：影響冷卻時間的因素有如下： 1、模具材料 2 、冷卻介質(zhì) 溫度和及流動狀態(tài) 3 、模塑材料 4 、塑件壁厚 5 、冷卻回路的設(shè)計 6 、模具溫度。冷卻時間指塑料熔體從充滿型腔時起到可以取出塑件時止這一段時間。 本副 模具采用塑件截面內(nèi)平均溫度達(dá)到規(guī)定的脫模溫度時， 所需冷卻時間的簡化計算 公式： 2 2 29 =t 2/(3.14 2k)ln

50、8(T m-Tw)/3.14 2(Ts-Tw)(31)=12/3.14 22.7 X 10-7|n8(200-60)/3.14 2(80-60)=4s其中：式中 9 是塑件所需冷卻時間； t 是塑件的厚度 t=1mm；k 是塑件的熱擴 散率；k=2.7x10-7m/s。Tm是塑料熔體溫度；Ts塑件脫時的截面內(nèi)平均溫度； Tw 是模具溫度，ABS料時模具溫度為60C。冷卻水的進出口溫差由下式校核：t1-t 2=Gx i /900 X 3.14x10 2C p v (32)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則：(1) 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；(2) 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等；(3) 澆口處加強冷

51、卻；(4) 冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量??；(5) 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置；(6) 冷卻水道盡量避免在塑件的熔接痕處；(7) 合理確定冷卻水接頭位置。10 模具的工作過程10.1 模具的裝配裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、 壽命和各部分的功能。 模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系， 將合 格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。在模具裝配過程中， 對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)， 模具的裝配 精度包括相關(guān)零件的位置精度， 相關(guān)的運動精度， 配合精度及接觸只有當(dāng)各精度 要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況， 一是以塑料模中和主要零件臺定模， 動模 的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和