電動(dòng)牙刷手柄注射模具設(shè)計(jì)-滑塊抽芯塑料注塑模含NX三維及12張CAD圖,電動(dòng)牙刷,手柄,注射,模具設(shè)計(jì),滑塊抽芯,塑料,注塑,nx,三維,12,十二,cad
摘 要
按照電動(dòng)牙刷手柄的需求，知道塑料產(chǎn)品拿來(lái)干什么，可以對(duì)產(chǎn)品的工藝進(jìn)行分析，要知道加工的塑料產(chǎn)品有多大，這個(gè)模具有兩個(gè)腔室，進(jìn)物料用的是點(diǎn)澆口，注射機(jī)的型號(hào)是HTF160X2C，要設(shè)計(jì)一個(gè)冷卻系統(tǒng)，將平面圖紙都畫(huà)出來(lái)，選定的生產(chǎn)辦法一定要合理，將論文的文字部分寫(xiě)出來(lái)，將簡(jiǎn)易圖紙附在上面，進(jìn)行計(jì)算，對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行分析，這樣設(shè)計(jì)的注塑模就是合理的。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)牙刷手柄；點(diǎn)澆口；注射機(jī)；冷卻系統(tǒng)；注塑模
IV
Abstract
According to the requirement of electric toothbrush handle, know what the plastic product is used for, can analyze the process of the product, to know how big the plastic product is processed, this mould has two chambers, the material is fed with a point gate, the model of injection machine is HTF160X2C, to design a cooling system, to draw out the plane drawings, the selected production method must be reasonable, and to make the injection machine more efficient. Write out the text part of the paper, attach simple drawings to it, calculate and analyze the plastic products, so that the injection mould designed is reasonable.
Key words: electric toothbrush handle; point gate; injection machine; cooling system; injection mould
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 塑料簡(jiǎn)介 1
1.2 注塑成型及注塑模 1
2 塑件分析 4
2.1 塑件圖 4
2.2 塑件的材料分析 5
2．1 塑料材料的基本特性 5
2．2 塑件材料成型性能 6
2．3 塑件材料主要用途 6
2.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 6
2.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
2.3.2 塑件尺寸及精度 8
2.3.3 塑件表面粗糙度 8
2.4 計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量 9
3 塑件成型方案設(shè)計(jì) 10
3.1 分型面選擇 10
3.2 型腔數(shù)的確定 11
3.3 型腔布局 11
3.4 澆注系統(tǒng)的類(lèi)型和位置的選擇 11
3.4.1澆注系統(tǒng)組成 11
3.4.2 確定澆注系統(tǒng)的原則 11
3.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
3.5.1型腔設(shè)計(jì) 12
3.5.2型芯設(shè)計(jì) 14
3.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15
3.6.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇 15
3.6.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.6.3 脫模力的計(jì)算 15
3.7 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
3.8 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18
3.9模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19
3.10模架選用 21
3.10.1確定模具的基本類(lèi)型 21
3.10.2模架的選擇 21
4 模具零件設(shè)計(jì) 23
4.1 模具成型零件尺寸計(jì)算 23
4.2模具強(qiáng)度與剛度校核 24
4.3脫模力的計(jì)算 24
4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25
4.4.1 主流道的設(shè)計(jì) 25
4.4.2分主流道的設(shè)計(jì) 26
4.4.3澆口的設(shè)計(jì) 27
4.5模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 27
5 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 28
5.1 相關(guān)參數(shù) 30
5.2最大注塑量校核 30
5.3 鎖模力校核 31
5.4 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 31
5.5 開(kāi)模行程校核 32
5.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類(lèi)型選擇與設(shè)計(jì) 32
6 注塑模具模具工作原理 35
總結(jié) 36
致謝 37
參考文獻(xiàn) 38
1 緒論
對(duì)于一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō)，模具行業(yè)很重要，所以我們國(guó)家要重點(diǎn)對(duì)這個(gè)行業(yè)進(jìn)行發(fā)展。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，模具就是生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備，現(xiàn)在大家都這么認(rèn)為。很多行業(yè)生產(chǎn)都會(huì)用到模具來(lái)加工，模具加工出來(lái)的產(chǎn)品精度很高，也非常復(fù)雜，一致性很好，生產(chǎn)率也很高，耗費(fèi)的能量不高，其他的辦法生產(chǎn)產(chǎn)品跟它是比不了的。模具產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非常好，基本上可以實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值的幾十倍，幾百倍的樣子。在機(jī)械加工行業(yè)里面，模具是最基本的，可以將技術(shù)研究成果都轉(zhuǎn)為實(shí)物，并且自身模具的技術(shù)水準(zhǔn)也很高。
1.1 塑料簡(jiǎn)介
其實(shí)塑料的組成也就是樹(shù)脂，這種都是比較高的分子，壓力達(dá)到了，溫度達(dá)到了，塑料就從顆粒狀成為熔體了，模具什么樣，那么塑料熔體就可以加工成為什么樣，溫度降低之后，產(chǎn)品就固化了，并且它的形狀不會(huì)有任何改變。塑料的作用很多，在很多地方都會(huì)使用到，這種材質(zhì)密度不高，質(zhì)量也不重，并且比強(qiáng)度好，絕緣性好等等，還有，很多的塑料不會(huì)有水，潮濕氣進(jìn)去，氣液透不出來(lái)等。原先很多地方使用的材質(zhì)是金屬，木料等，現(xiàn)在都用塑料了，對(duì)于我們生產(chǎn)行業(yè)來(lái)說(shuō)，塑料這個(gè)原材料是非常重要的。
1.2 注塑成型及注塑模
注塑生產(chǎn)產(chǎn)品的辦法非常多，用的最多的就是注射，擠出，壓縮等。在這么多的辦法里面，用的最多的就是注射，不過(guò)氟塑料是不能進(jìn)行注射加工的。通過(guò)注射生產(chǎn)，是非?？斓?，就算是外表有多復(fù)雜，精度要求有多高，都可以加工出來(lái)，并且還能進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。所以，注射生產(chǎn)在很多塑料產(chǎn)品的加工里面都有使用，不過(guò)因?yàn)樽⑺軝C(jī)購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候非常貴，還有生產(chǎn)模具花的錢(qián)也很多，生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品要是只有一件，或者是生產(chǎn)數(shù)量非常少的不會(huì)用它來(lái)進(jìn)行。
注射加工怎么進(jìn)行，注射模是什么狀況，最先要清楚的知道注射機(jī)的相關(guān)規(guī)格，對(duì)于注射加工來(lái)說(shuō)，主要的生產(chǎn)機(jī)器就是注射機(jī)，把塑料顆粒放到注射機(jī)料筒里面，對(duì)它施加高壓，進(jìn)行加熱，塑料顆粒就成為熔體了，這時(shí)候注射就可以進(jìn)行了。對(duì)注射機(jī)進(jìn)行劃分，有三種，立式的，臥式的還有直角的。
金屬是可以壓鑄的，遵照這個(gè)道理研發(fā)出來(lái)注射加工，因?yàn)樗芰鲜强梢詳D壓的，可以進(jìn)行塑形的。一開(kāi)始，塑料是顆粒狀，把它們放到料筒里面，施加給這些顆粒一定的壓力，并且對(duì)他們進(jìn)行加熱，這個(gè)時(shí)候顆粒狀就變?yōu)橐后w了。推動(dòng)注射機(jī)的推桿，因?yàn)樗淖饔?，塑料熔體就擠壓到模具里面去，流通的速度是比較快的，模具都填充滿(mǎn)了之后，讓它進(jìn)行固化降低溫度，等待一段時(shí)間以后，將模具開(kāi)下來(lái)，把里面生產(chǎn)的產(chǎn)品拿出來(lái)就可以。
注射加工的時(shí)候用的就是注射模，對(duì)于注射加工來(lái)說(shuō)注射模是基本的設(shè)備。
注射模有很多種，究竟是哪一種，跟塑料產(chǎn)品哪一種，有多復(fù)雜，還有用的哪一種注射機(jī)關(guān)系很大，注射模有兩部分組成，動(dòng)模還有定模。在注射機(jī)的固定板上將定模裝上去，在移動(dòng)板的上面將動(dòng)模裝上去，進(jìn)行注射生產(chǎn)的時(shí)候，跟著注射機(jī)進(jìn)行合模系統(tǒng)動(dòng)作。注射生產(chǎn)的時(shí)候，因?yàn)閷?dǎo)柱還有導(dǎo)向的作用，動(dòng)模跟定模就關(guān)起來(lái)了。
因?yàn)樽⑸涑尚凸に嚨脑?，注射模，加工的塑料原料還有注射機(jī)都相連了。注射加工的主要就在于要讓塑料熔化的質(zhì)量好，并且講這些熔體在型腔里面進(jìn)行填充，施加一定的控制，對(duì)它進(jìn)行冷卻降溫，這樣塑料產(chǎn)品的質(zhì)量才能符合要求。定下來(lái)模具構(gòu)造，注射機(jī)型號(hào)之后，加工產(chǎn)品質(zhì)量怎么樣主要就在于注射成型的工藝怎么樣。
注射加工的時(shí)候?qū)τ谌c(diǎn)有很高的要求，也就是溫度，壓力還有時(shí)間。加工的時(shí)候，特別是產(chǎn)品精密度要求很高，那么成型條件肯定很難，對(duì)于成型時(shí)候的要求是很多的，比方說(shuō)加工產(chǎn)品什么樣，模具什么構(gòu)造，用什么材質(zhì)，周邊多少度等。
設(shè)計(jì)塑料模具的時(shí)候會(huì)用到CAD，還會(huì)用到CAE，這就是將來(lái)的發(fā)展方向，注塑加工需要兩步，第一步是研發(fā)，第二步是生產(chǎn)。
之前真正生產(chǎn)之前，設(shè)計(jì)的工作人員按照自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，裝配好之后，還要進(jìn)行試模，需要進(jìn)行幾次，將出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改，這個(gè)修改不光是對(duì)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，有的還要改正設(shè)計(jì)方案，這樣一來(lái)花的錢(qián)必然也就多起來(lái)，研發(fā)產(chǎn)品花的時(shí)間也變長(zhǎng)了。
現(xiàn)在世界上在模具這個(gè)行業(yè)里面，用的最多的軟件是澳洲，美國(guó)，還有中國(guó)生產(chǎn)出來(lái)的，有了CAE這項(xiàng)技術(shù)之后，就不需要試模了，最開(kāi)始設(shè)計(jì)產(chǎn)品，到后期生產(chǎn)產(chǎn)品，都有了比較合理的方案。加工模具之前，首先在電腦上對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行模擬試驗(yàn)，這樣就可以知道模具里面塑料熔體的狀況，還有加工的產(chǎn)品上應(yīng)力是什么布局等，這樣設(shè)計(jì)的工作人員就能馬上知道有哪些不好的，趕緊把他改過(guò)來(lái)，不需要試模之后有問(wèn)題在對(duì)模具進(jìn)行修改。對(duì)于之前設(shè)計(jì)模具的辦法來(lái)說(shuō)，是一個(gè)很大的改變，不會(huì)再有模具出現(xiàn)報(bào)廢的狀況，加工產(chǎn)品的質(zhì)量更好，花的錢(qián)也更少等 [3]。
2 塑件分析
2.1 塑件圖
設(shè)計(jì)模具開(kāi)始的時(shí)候，要知道這個(gè)塑料產(chǎn)品工藝性怎么樣，比方說(shuō)是什么樣子，構(gòu)造如何，有多大，產(chǎn)品的面對(duì)于質(zhì)量有什么要求等，這樣一來(lái)設(shè)計(jì)的模具才可以加工出來(lái)我們需要的產(chǎn)品。
在這篇論文里面，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是電動(dòng)牙刷的手柄，圖紙里面有展示，詳細(xì)的構(gòu)造，還有大小都可以從圖紙里面看到，這個(gè)塑料產(chǎn)品的構(gòu)造還有大小在圖紙里面都有，這個(gè)產(chǎn)品構(gòu)造沒(méi)有那么難，生產(chǎn)的數(shù)量很多，模具花的錢(qián)也比較少，加工的時(shí)候難度不大，不過(guò)對(duì)于精度還是有很高的要求的。
電動(dòng)牙刷手柄三維立體圖
電動(dòng)牙刷手柄二維
2.2 塑件的材料分析
2．1 塑料材料的基本特性
ABS它的成分有三種，丙烯、丁二烯、苯乙烯。這些成分自己都有自己的特色，綜合在一起性能就相當(dāng)不一樣。ABS耐腐蝕性，耐熱性，還有產(chǎn)品的硬度相當(dāng)不錯(cuò)是比較好的，因?yàn)橛斜╇?；這種材質(zhì)生產(chǎn)出來(lái)的東西堅(jiān)韌不錯(cuò)，因?yàn)橛卸《?；這種材質(zhì)生產(chǎn)性能不錯(cuò)，染色效果也好，因?yàn)橛斜揭蚁┑拇嬖?。ABS買(mǎi)的時(shí)候花的錢(qián)少，并且什么地方都可以買(mǎi)到，現(xiàn)在工程塑料上用的最多的就是這種塑料，它是熱塑性的，性能不錯(cuò)。
ABS沒(méi)有毒，也沒(méi)有氣味，顏色有點(diǎn)發(fā)黃，加工出來(lái)的產(chǎn)品光澤很好，看不到里面，密度在1.02--1.05。對(duì)沖擊強(qiáng)度抵抗性能不錯(cuò)，并且耐磨性，耐寒性能，耐油性能都很不錯(cuò)，化學(xué)性非常穩(wěn)定，電氣性能也很好。對(duì)于A(yíng)BS來(lái)說(shuō)，水，堿，酸這些類(lèi)型基本上影響不到它，ABS很多醇，烴類(lèi)液體不會(huì)跟塑料熔接在一起，但是在烴里面浸泡很長(zhǎng)時(shí)間的話(huà)，會(huì)被熔化掉。ABS這種材質(zhì)硬度不錯(cuò)，因?yàn)闊崃砍霈F(xiàn)形狀的改變壓高于聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等，體型基本上沒(méi)有變化，生產(chǎn)起來(lái)難度不大，對(duì)顏色來(lái)進(jìn)行調(diào)配，一直達(dá)到需要的顏色。不好的地方是耐熱性不好，一直只能在七十度左右的范圍內(nèi)工作，溫度要是達(dá)到九十三度了，那么熱變形溫度就有改變了，要是照射紫外線(xiàn)，ABS就會(huì)又脆又硬。
ABS的詳細(xì)數(shù)值：密度 1.02——1.05（），收縮率 ，熔點(diǎn)，彎曲強(qiáng)度80MABS，拉伸強(qiáng)度3549MABS，拉伸彈性模量1.8GABS，彎曲彈性模量1.4GABS，壓縮強(qiáng)度1839MABS，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)，收縮率 范圍內(nèi)。ABS溫度達(dá)到九十三到一百一十八的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)形狀改變，產(chǎn)品退火處理之后，這個(gè)溫度高十度才會(huì)出現(xiàn)熱變形。在零下四十度的時(shí)候，ABS韌性還不錯(cuò)，所以溫度在零下四十度到一百度的話(huà)都可以用。
2．2 塑件材料成型性能
ABS這種材質(zhì)對(duì)水會(huì)吸收，這樣會(huì)有一些不好的現(xiàn)象在產(chǎn)品面上體現(xiàn)。所以，生產(chǎn)之前要干燥一下原材料，溫度變高了，那么粘性自然就增強(qiáng)了，對(duì)于塑料的粘度來(lái)說(shuō)，剪切速率對(duì)它的影響很大，所以設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，澆口基本上都是潛澆口，生產(chǎn)成型的時(shí)候壓力很大，塑料產(chǎn)品在脫模的時(shí)候斜度稍微大一點(diǎn)，會(huì)有熔接痕出現(xiàn)在上面。設(shè)計(jì)模具，避免澆注系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)阻力給塑料熔體；正常加工的，壁的厚度，物料多少度都會(huì)影響收縮率。要是塑料產(chǎn)品精度要求高，那么模具溫度要把控在五十到六十度；要是塑料產(chǎn)品對(duì)于光澤度，對(duì)耐熱性有要求，把控它的溫度在六十到八十度。ABS比熱容不高，塑化的時(shí)候效率很高，固化起來(lái)也非常迅速，所以加工起來(lái)還是很快的。
2．3 塑件材料主要用途
機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)上，很多零件都用ABS來(lái)加工，現(xiàn)在，車(chē)子行業(yè)用了很多的ABS，用來(lái)生產(chǎn)緩沖器還有儀表盤(pán)。加了一些填料到儀表盤(pán)上面。ABS的結(jié)晶度是非常高的，所以很多地方都用，因?yàn)樗Y(jié)晶的程度，可以讓熱塑性塑料硬度更高，對(duì)于更高的溫度進(jìn)行適應(yīng)，這種材質(zhì)生產(chǎn)起來(lái)安全性更好。
2.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析
2.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）、脫模斜度
因?yàn)樽⑸渖a(chǎn)的東西降溫的時(shí)候，會(huì)有收縮，所以將產(chǎn)品從模具里面拿出來(lái)之前，他會(huì)將型芯或者是型腔里面凸顯的地方緊緊包裹柱。要想從模具里面拿出來(lái)便利一些，避免因?yàn)槊撃５臅r(shí)候力量太大，將產(chǎn)品表面弄壞了，所以要讓它脫離模具的時(shí)候有一個(gè)斜度。這個(gè)斜度有多大，主要在于生產(chǎn)產(chǎn)品的樣子，壁厚多少還有收縮率大小有很大關(guān)聯(lián)。斜度太小了，對(duì)這個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)有一定難度，并且產(chǎn)品還會(huì)弄壞；要是斜度太大的話(huà)，脫離模具雖然說(shuō)便利了，不過(guò)生產(chǎn)的東西精度就沒(méi)有那么高了，還會(huì)存在一定的浪費(fèi)。
一般的塑料產(chǎn)品脫離模具的時(shí)候，斜度在0.5～1.5，ABS作為原材料加工的型腔，脫離模具的斜度是0.35～130/，型芯從模具里面脫離出來(lái)的斜度在30/～1。
（2）、塑件的壁厚
塑料產(chǎn)品有多厚非常關(guān)鍵，對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要著重考慮的一個(gè)問(wèn)題。壁厚是多少，對(duì)于注射加工影響很大，跟將塑料熔體在模具里面填充的時(shí)候，流動(dòng)速度，還有對(duì)成型塑料產(chǎn)品降溫花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)，產(chǎn)品的質(zhì)量，用哪種原材料，還有生產(chǎn)率，花銷(xiāo)等都有很大關(guān)系。只要使用需求能夠滿(mǎn)足了，那么壁厚盡可能的小一點(diǎn)。產(chǎn)品要是壁厚大了，那么用的原材料也就多了，自然花的錢(qián)也就多了，更重要的是產(chǎn)品在模具里面降低溫度花費(fèi)的時(shí)間也長(zhǎng)了，這樣成型花費(fèi)的時(shí)間也就長(zhǎng)了，并且還會(huì)有一些氣泡，縮孔出現(xiàn)。不過(guò)呢，壁厚要是很小的話(huà)，剛度就不好，脫離模具，裝配，用的時(shí)候形狀都會(huì)有改變，塑料產(chǎn)品不管是用，還是裝配準(zhǔn)確性都沒(méi)有那么好。壁厚確定的時(shí)候，一定要讓塑料產(chǎn)品每一處的壁厚一樣，防止產(chǎn)品表面有缺陷出現(xiàn)。
論文里面的這個(gè)東西壁厚都差不多，周邊還有下面的厚度正常都是在1-2這樣才能行。
（3）、塑件的圓角
避免塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)角這個(gè)地方應(yīng)力太大，加工時(shí)候充模的特性也就改善了，讓跟它匹配地點(diǎn)的模具還有塑料產(chǎn)品的力學(xué)角度都加大，要在塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)角的地方還有里面連接的地方，都用圓角過(guò)度。沒(méi)有其他特別需求的話(huà)，塑料產(chǎn)品每一個(gè)連接角半徑都要有0.5～1 的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。
（4）、孔
有很多各種各樣的通孔，盲孔在塑料加工產(chǎn)品上，正常的話(huà)，可以通過(guò)型芯來(lái)加工。不過(guò)要是孔不簡(jiǎn)單，那么熔體流動(dòng)難度很大，生產(chǎn)模具的難度也很大，花銷(xiāo)自然也就變多了，所以設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品上面的孔的時(shí)候，一定要簡(jiǎn)單一點(diǎn)。因?yàn)樗芰先垠w因?yàn)樾托緯?huì)出現(xiàn)分流的狀況，那么就會(huì)有熔接痕出現(xiàn)在孔的周邊，這樣孔強(qiáng)度就變小了，對(duì)孔進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，孔跟孔之間的距離跟孔跟塑料產(chǎn)品最邊緣的距離，這些都比孔的直徑還要大，讓這個(gè)孔周?chē)暮穸燃哟?，這樣對(duì)于塑料產(chǎn)品強(qiáng)度，剛度都可以確保。
2.3.2 塑件尺寸及精度
塑料的流動(dòng)性能怎么樣，用的哪一種注射機(jī)就決定了塑料產(chǎn)品外表大小，加工設(shè)備確定了，工藝條件也確定了，塑料熔體流動(dòng)性好的話(huà)，那么生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品體型就比較大，反過(guò)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)的產(chǎn)品就比較小。為了少花點(diǎn)材料，少耗費(fèi)點(diǎn)能源，并且對(duì)于塑料產(chǎn)品的使用需求可以滿(mǎn)足，設(shè)計(jì)這個(gè)塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要緊湊一些，這樣產(chǎn)品外表就可以沒(méi)有那么大。這個(gè)塑料產(chǎn)品原材料用的是ABS，流動(dòng)起來(lái)性能也相當(dāng)不錯(cuò)，可以用來(lái)生產(chǎn)大小不一樣的塑料產(chǎn)品。
對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)還有生產(chǎn)主要在于塑料產(chǎn)品有多大，精度是多少。生產(chǎn)模具要想簡(jiǎn)單一些，生產(chǎn)花的錢(qián)少一些，塑料產(chǎn)品的需求都滿(mǎn)足之后，設(shè)計(jì)這個(gè)塑料產(chǎn)品的尺寸精度的時(shí)候，一定要小一點(diǎn)。因?yàn)樗芰细饘偻耆灰粯樱窃趯?duì)精度級(jí)別進(jìn)行確定的時(shí)候，遵照金屬的等級(jí)來(lái)進(jìn)行肯定不行。按照現(xiàn)在我們國(guó)家成型的水準(zhǔn)，查看資料里面的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)塑料產(chǎn)品尺寸公差進(jìn)行確定，查看任務(wù)書(shū)還有圖紙的需求，這次生產(chǎn)的東西精度等級(jí)定下是六級(jí)。
2.3.3 塑件表面粗糙度
對(duì)于塑料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，面越是有更高的要求，粗糙度的數(shù)值就越是小。設(shè)計(jì)的時(shí)候，工藝不能有冷疤，云紋這些狀況出現(xiàn)，關(guān)鍵在于模具型腔里面粗糙度是多少。塑料產(chǎn)品面粗糙度的數(shù)據(jù)在Ra 0.02～1.25 ，型腔的面粗糙度正常只有塑料產(chǎn)品的一般，也就是Ra 0.01～0.63 。用模具的時(shí)候，因?yàn)樾颓灰欢ㄓ袚p耗，那么面的粗糙度肯定會(huì)加大，那么在一定時(shí)間要對(duì)它進(jìn)行拋光復(fù)原。這次的需要設(shè)計(jì)的塑料，外邊的這個(gè)面粗糙度數(shù)值是Ra0.2，里邊的這個(gè)面粗糙度數(shù)值在Ra0.8~1.6。
2.4 計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量
設(shè)計(jì)的時(shí)候，測(cè)量塑料產(chǎn)品質(zhì)量多少，體積多大，用3D來(lái)進(jìn)行，用PROE這個(gè)軟件，它有一個(gè)功能是塑模部件驗(yàn)證，這個(gè)塑料產(chǎn)品的體積是25.7，因ABS的密度為1.05，那算出來(lái)塑料產(chǎn)品的質(zhì)量就是27。
3 塑件成型方案設(shè)計(jì)
3.1 分型面選擇
劃分這個(gè)模具為兩部分，也可以是好幾個(gè)部分，這些部分互相接觸的面都分下來(lái)，把里面的塑料產(chǎn)品還有澆注部分凝料都拿出來(lái)，加工產(chǎn)品的時(shí)候他們又都接觸起來(lái)關(guān)閉，這些可以分開(kāi)，可以接觸的面就是分型面，對(duì)于模具的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是非常重要的，任何塑料產(chǎn)品的分型面可以有一種，可以有好幾種。分型面選的好，那么加工的產(chǎn)品才能好。在對(duì)分型面進(jìn)行確定的時(shí)候，要注意下面幾點(diǎn)：
1）在塑料產(chǎn)品的外表最大的這個(gè)地方作為分型面；
2）模具打開(kāi)來(lái)之后，塑料產(chǎn)品跟動(dòng)模都放在一起；
3）塑料產(chǎn)品上會(huì)有分型面的印記，對(duì)塑料產(chǎn)品外表不能有影響；
4）設(shè)計(jì)澆注部分，尤其是澆口一定要合理才可以；
5）推桿推在塑料產(chǎn)品上，它的外表不能有任何印記；
6）從模具里面將塑料產(chǎn)品拿出來(lái)不能困難。
加上這些說(shuō)的，按照論文設(shè)計(jì)模具加工的產(chǎn)品的外表，分型面肯定是在塑料產(chǎn)品平面最大的地方，模具開(kāi)下來(lái)之后，塑料產(chǎn)品跟動(dòng)模是在一邊的。
分型面的選擇
3.2 型腔數(shù)的確定
這次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是用在電動(dòng)牙刷上的手柄，構(gòu)造一點(diǎn)都不難，需求的數(shù)量還不少，產(chǎn)品梯形很大，要想將生產(chǎn)的成功率變得更高，花銷(xiāo)也不能太大，模具的腔室有兩個(gè)，這樣就可以生產(chǎn)需要的電動(dòng)牙刷手柄了。
3.3 型腔布局
型腔是什么格局跟澆注部分的設(shè)置關(guān)系很大，要讓澆注部分傳送到型腔每個(gè)地方的壓力都一樣，確保型腔里面每個(gè)部分都有塑料熔體，這樣加工出來(lái)的塑料產(chǎn)品質(zhì)量才沒(méi)有變化。那么需要型腔靠著主流道，并且盡量靠在一起，流道用的是平衡的，這樣澆注出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量才好，圖紙里面就是型腔的格局。
型腔布局方式
3.4 澆注系統(tǒng)的類(lèi)型和位置的選擇
在注射模里面，主流道一開(kāi)始的地方到型腔這段距離，就是澆注部分，對(duì)它進(jìn)行分類(lèi)，有兩種，一個(gè)是一般流道的，還有一個(gè)是沒(méi)有流道的。我們這篇論文里面，澆注系統(tǒng)用的是一般點(diǎn)澆口的，設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)合理，那么加工的塑料產(chǎn)品質(zhì)量才能符合要求。
3.4.1澆注系統(tǒng)組成
澆注系統(tǒng)的流道要是一般的，主要的成分有下面幾個(gè)：
3.4.2 確定澆注系統(tǒng)的原則
對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，有幾點(diǎn)是要注意的：
a)、塑料成型特性：對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于塑料產(chǎn)品成型時(shí)候需求一定要可以滿(mǎn)足，確保加工出來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：對(duì)澆注部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，要知道這個(gè)模具有幾個(gè)腔室，知道這個(gè)型腔的格局才可以設(shè)計(jì)澆注部分。
c)、塑件大小及形狀：按照塑料產(chǎn)品有多大，什么樣子，壁厚多少，有哪些技術(shù)需求等，對(duì)分型面進(jìn)行確定的時(shí)候要注意澆注系統(tǒng)的格局，進(jìn)料口有幾個(gè)，在什么地方，確保生產(chǎn)正常，并且物料不能對(duì)嵌件直接進(jìn)行沖擊，還有型芯因?yàn)楸容^細(xì)弱，要是受力不勻稱(chēng)的話(huà)，加工的產(chǎn)品質(zhì)量就有問(wèn)題了，所以還要想辦法對(duì)它進(jìn)行改善。
d)、塑件外觀(guān)：對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行安排，進(jìn)料口不管是將來(lái)去掉，還是修正都要便利，對(duì)產(chǎn)品的外表不能有任何不好的影響。
e)、冷料：注射停下來(lái)的時(shí)候，冷料在噴嘴上一定要弄掉，防止掉到型腔里面，塑料產(chǎn)品質(zhì)量就不好了，所以一定要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)冷料進(jìn)行保存的地方[6]。
3.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
關(guān)起來(lái)模具，將塑料產(chǎn)品都填滿(mǎn)的地方就是型腔，在型腔里面的零部件就是成型零部件，它是直接用來(lái)跟加工產(chǎn)品進(jìn)行碰觸的，塑料熔體施加了壓力在成型零件上，對(duì)于加工產(chǎn)品的樣子，精度，都起了決定性的作用，所以對(duì)于注射模來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)成型零部件相當(dāng)重要。
注射生產(chǎn)的時(shí)候，會(huì)有壓力，沖擊力，摩擦力作用在成型零部件上面，工作了一段時(shí)間之后，這些成型零部件肯定會(huì)被破壞，比方說(shuō)形狀改變了，出現(xiàn)破裂了，所以對(duì)它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)一定要合理才可以，將它的大小，公差精準(zhǔn)的算出來(lái)，這樣不管是強(qiáng)度還是剛度都才能符合需求，并且加工產(chǎn)品的面才能符合要求。
設(shè)計(jì)成型零部件的時(shí)候，首先對(duì)于質(zhì)量一定要能夠滿(mǎn)足，這樣不管是生產(chǎn)，裝配，用，還是后期的修理等都會(huì)非常便利。
3.5.1型腔設(shè)計(jì)
這篇文章里面，型腔是整體的，它的構(gòu)造一點(diǎn)都不難，并且可靠性很高，非常穩(wěn)固，形狀不會(huì)有改變，加工出來(lái)的塑料產(chǎn)品，面上是不會(huì)有溢料的印記的，并且型腔里面成型零部件可以少一點(diǎn)，這個(gè)模具的體型也就可以少一點(diǎn)。但是生產(chǎn)模具有一定的難度，生產(chǎn)的時(shí)候技術(shù)有數(shù)控生產(chǎn)還有電火花生產(chǎn)。
型腔三維零件圖
型腔二維零件圖
3.5.2型芯設(shè)計(jì)
此次加工的產(chǎn)品一點(diǎn)都不復(fù)雜，比較淺，真實(shí)研究了這個(gè)塑料產(chǎn)品之后，型芯用的是嵌入式的。生產(chǎn)型芯比較容易，模具護(hù)理起來(lái)比較簡(jiǎn)單，型芯配合動(dòng)模板的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)是。
型芯三維零件圖
型芯二維零件圖
3.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
模具里面把塑料產(chǎn)品拿出來(lái)的時(shí)候，需要將它從成型零部件上剝離，幫著它實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的部分就是脫模裝置。它的組成有推出零部，推板，推出部分的導(dǎo)向還有復(fù)位這些零部件等。
3.6.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇
按照推出產(chǎn)品時(shí)候動(dòng)力的來(lái)源進(jìn)行劃分，有手動(dòng)的，還有機(jī)動(dòng)的，液壓的，氣動(dòng)的。推出的零件不一樣，還可以進(jìn)行劃分，有推桿的，套筒的，推板的，推塊的等。
確定脫模裝置的時(shí)候要注意下面幾點(diǎn)要求：
（1）從模具里面將塑料產(chǎn)品脫離的時(shí)候，不能有形狀的改變，就算有一點(diǎn)改變，也只能是暫時(shí)的，可以恢復(fù)的；
（2）按照從模具上脫離時(shí)候的阻力來(lái)布局推力，一定要合理；
（3）施加在推桿上的力一定要笑，避免將產(chǎn)品推壞了；
（4）推桿不管是強(qiáng)度還是剛度一定要夠大，在進(jìn)行推出的時(shí)候，形狀不能有改變；
（5）推桿推在產(chǎn)品上，這個(gè)地方塑料產(chǎn)品外表不能有印記；
論文里面幫助產(chǎn)品脫離模具用的是推管。
3.6.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
這篇文章里面用的是臺(tái)肩樣式的推管，截面是圓形的，進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候它跟回針固定在一起，回針進(jìn)行動(dòng)作，推桿就跟著動(dòng)作，在軸方向上回針的面不能有動(dòng)作，定模匹配推桿的孔的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)是，匹配的空檔要比溢料的空檔還要小，防止飛邊出現(xiàn)。ABS這種材質(zhì)，溢料的空檔在。
3.6.3 脫模力的計(jì)算
給一個(gè)力作用在動(dòng)模一邊的主型芯上面，這樣加工的塑料也就從上面脫離了，這個(gè)力就是脫模力，要抵抗的力有包裹型芯的力，吸力還有粘附力等。論文里面脫離模具克服的阻力就是包裹型芯的力，算他就可以了。
一開(kāi)始從模具上脫離的時(shí)候，這個(gè)阻力是最大的，算推桿強(qiáng)度，剛度就是算這個(gè)時(shí)候的，也能當(dāng)做沒(méi)有能夠看到脫模斜度（a=0）
Q—從模具上脫離的時(shí)候受到的最大阻力（kN）
t—塑料產(chǎn)品的壁厚的平均值（cm）
E—塑料產(chǎn)品的彈性模量（N/）
S—塑料產(chǎn)品坯料加工之后收縮效率（mm/mm）
l—可以承受凸模有多長(zhǎng)（cm）
f—塑料產(chǎn)品和鋼有摩擦，這個(gè)摩擦的系數(shù)
m—泊松比，正常在0.38~0.49
查了資料，
已經(jīng)知曉，
---摩擦?xí)r候受到的阻力（N）
---摩擦系數(shù)，在這里定為0.5
---塑料產(chǎn)品有一定的收縮，這個(gè)收縮作用在型芯上，這樣就有正壓力（N）
---型芯會(huì)受到塑料產(chǎn)品作用的單位正壓力，論文的數(shù)據(jù)是10MABS
---型芯被塑料產(chǎn)品包裹，側(cè)邊的大小（㎜2）
推桿推出機(jī)構(gòu)
3.7 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)
（1） 在模具的周邊或者是靠近最邊的地方，合理布局導(dǎo)向零部件，它的中心跟最邊遠(yuǎn)一定要相距夠遠(yuǎn)，這樣模具強(qiáng)度才能符合要求，避免有導(dǎo)柱導(dǎo)套壓進(jìn)去之后，形狀有變化。
（2） 按照模具有多大，什么樣子，有兩個(gè)到四個(gè)導(dǎo)柱在一副模具里面。要是在模具里面，凹凸模對(duì)于地點(diǎn)有一定需求的話(huà)，那么兩個(gè)導(dǎo)柱直徑也就不能一樣，如果這兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑一樣的話(huà)，那么待的地方一定要錯(cuò)開(kāi)來(lái)才行。
（3） 因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品呆在公模這邊，要想從模具里面脫離容易些，那么在母模這里安裝導(dǎo)柱。
（4） 要開(kāi)一個(gè)承屑槽在導(dǎo)柱還有導(dǎo)套分型面的地方
（5） 導(dǎo)柱平行于導(dǎo)套，也要平行于導(dǎo)向孔的軸線(xiàn)
（6） 模具關(guān)起來(lái)的時(shí)候，確保導(dǎo)向零部件可以碰到，防止模腔里面公模進(jìn)去，將成型零部件弄壞。
2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
（1） 有兩種，單節(jié)還有臺(tái)階式
（2） 跟公模的面對(duì)比，導(dǎo)柱的長(zhǎng)要比它還長(zhǎng)，長(zhǎng)6…8mm
（3） 安排一個(gè)引導(dǎo)部分在導(dǎo)柱上面，可以是圓錐，也可以是球
（4） 固定的時(shí)候，可以使用鉚接的方式，也可以使用螺釘
（5） 對(duì)他的面進(jìn)行熱處理，確保它的耐磨性能好。
3. 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔
（1） 導(dǎo)向孔要是沒(méi)有導(dǎo)套，在模板上直接打開(kāi)，要是很厚的話(huà)，導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)成盲孔，安排一些排氣孔在側(cè)邊。
（2） 導(dǎo)套有三種，套筒的，臺(tái)階的，還有凸臺(tái)的
（3） 要想讓導(dǎo)柱進(jìn)到導(dǎo)套孔里面沒(méi)有阻礙，所以要倒一個(gè)圓角在導(dǎo)套的前面。
用的時(shí)候都是導(dǎo)柱導(dǎo)套一起的，這樣才可以讓動(dòng)模，定模里面的零部件配合起來(lái)，并且可以滿(mǎn)足加工產(chǎn)品對(duì)于形狀，大小精度的需求，防止這些零部件都碰起來(lái)，這樣一來(lái)合模導(dǎo)向也就實(shí)現(xiàn)了。
3.8 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)注射模的時(shí)候，排氣一定要重視，在進(jìn)行注射加工的時(shí)候，要是排氣不好，那么就會(huì)有很大的背壓出現(xiàn)在型腔里面，這樣塑料熔體要想很快填充模具就實(shí)現(xiàn)不了，并且因?yàn)閴嚎s氣體，這樣塑料就會(huì)燒起來(lái)，填充模具的時(shí)候速度很快，粘性不好，注射壓力又很大，還有塑料產(chǎn)品非常厚的時(shí)候，塑料產(chǎn)品里面肯定要有氣體進(jìn)去，這樣產(chǎn)品里面必然會(huì)有氣孔這些不好的狀況出現(xiàn)。現(xiàn)在快速注射工藝發(fā)展的很快，對(duì)于排氣這個(gè)部分要求自然就更高了。
對(duì)模具進(jìn)行填充的時(shí)候，原先有氣體在這個(gè)模具腔室里面，所以要把這些氣排出去，才能填充的更快，排氣用的比較多的辦法有通過(guò)間隙來(lái)進(jìn)行，通過(guò)設(shè)置排氣槽來(lái)進(jìn)行，通過(guò)推桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行。
因?yàn)檎撐脑O(shè)計(jì)的模具比較小，排氣用的是間隙的辦法來(lái)進(jìn)行，不需要開(kāi)排氣槽，只要沒(méi)有溢料就好了，它的數(shù)值大小跟塑料熔體的粘性關(guān)聯(lián)不小。
3.9模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
注射模里面，模具是多少度關(guān)系到塑料產(chǎn)品質(zhì)量怎么樣，加工率怎么樣。因?yàn)榧庸さ倪@些塑料，性能不一樣，工藝要求不一樣，自然需要的模具溫度也就不一樣。正常，塑料熔體注射到模具里面，度數(shù)在兩百，等到它固定成型之后，他就是塑料產(chǎn)品了，溫度降到六十度，從模具里面拿出來(lái)，要想把溫度降下來(lái)，主要是通過(guò)冷水來(lái)進(jìn)行。要是有的產(chǎn)品需要模具的溫度比較低的話(huà)，比方說(shuō)ABS，只要安排冷卻系統(tǒng)就行了，對(duì)水量進(jìn)行控制，就可以對(duì)模具溫度進(jìn)行控制了。
注射模多少度，直接關(guān)系到充模時(shí)候流動(dòng)的速度，加工的產(chǎn)品樣子，大小，精度等，不管是什么塑料產(chǎn)品，模具的度數(shù)都不能有太大改變，模具溫度太高了，塑料產(chǎn)品從模具里面出來(lái)后形狀會(huì)有改變，如果降溫時(shí)間太長(zhǎng)了，那么生產(chǎn)率就變低。要是模具的溫度太低的話(huà)，塑料要想在模具里面填滿(mǎn)就比較困難，那么生產(chǎn)的東西內(nèi)應(yīng)力就高了，產(chǎn)品表面會(huì)有看得到的熔接痕等。
模具冷卻水路圖
用下面的式子進(jìn)行冷卻時(shí)候的數(shù)據(jù)計(jì)算：
W1—規(guī)定時(shí)間里面在模具這里面保有的塑料有多少克
a—每一克的塑料里面含有多少熱容量 (J/g)
算出來(lái)：
那么這些熱量就沒(méi)有了，用下面的式子可以把需要的冷卻水量算出來(lái)：
W—在模具里面經(jīng)過(guò)多少冷卻水 (g/h)
T3—出水的時(shí)候多少度℃
T4—進(jìn)水的時(shí)候多少度℃
K—熱傳導(dǎo)系數(shù)；
算出來(lái)
用下面的式子能算出來(lái)冷卻水管道有多大
算出來(lái)，確定8mm
3.10模架選用
3.10.1確定模具的基本類(lèi)型
有好多種的注射模，在這個(gè)地方的分類(lèi)型是根據(jù)整個(gè)構(gòu)造來(lái)進(jìn)行的：有一個(gè)分型面的，兩個(gè)分型面的，有活動(dòng)成型零部件的，側(cè)向分型抽芯的，自動(dòng)卸螺紋的，還有熱流道的。
3.10.2模架的選擇
這個(gè)塑料產(chǎn)品進(jìn)行了這么多的分析之后，這個(gè)模具就用一個(gè)分型面的，確定它的模架用的是DBI型的，詳細(xì)的構(gòu)造在圖紙里面：
DBI型模架圖
DBI型這種模具模板用了一塊，用動(dòng)模板還有墊板作為它的動(dòng)模，所以他還有一個(gè)名字叫三板模，澆口用的是點(diǎn)澆口，側(cè)邊的澆口，加工模具的時(shí)候用的是前?；瑝K側(cè)抽芯裝置。
確定了分型面之后，怎么裝導(dǎo)柱導(dǎo)套也就知道了，用的是正裝。按照確定的模架，那么模板有多厚，模具外表具體多大也就可以知道了。
型腔設(shè)計(jì)成一個(gè)模具，兩個(gè)腔室，它的長(zhǎng)就是250mm，寬就是230mm，
已經(jīng)知道里面模仁有多大，將模架的長(zhǎng)，寬都算出來(lái)，還要知道別的螺絲導(dǎo)柱等產(chǎn)品會(huì)對(duì)模架的大小有什么影響，設(shè)計(jì)的時(shí)候，不能有干涉的狀況出現(xiàn)。
設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果存在斜滑塊抽芯裝置，那還要知道這個(gè)部分會(huì)不會(huì)影響模架的大小。
把這些狀況都考慮進(jìn)去，論文用的模架就是WL=400x450。這個(gè)塑料產(chǎn)品高有148mm，型腔里面有一大半的塑料產(chǎn)品，伸進(jìn)去的塑料產(chǎn)品的長(zhǎng)度加上20-40mm就是型芯還有型腔的厚。
再加上要滿(mǎn)足強(qiáng)度的需求，確定定模板厚就是200mm, 動(dòng)模板的厚度取40mm。再加上推桿推出來(lái)的時(shí)候，長(zhǎng)度有需求，支撐板數(shù)據(jù)是140mm那么頂出就可以實(shí)現(xiàn)了。
按照前面介紹的，模架用的是：DBI-4045-A200-B40-C140。
4 模具零件設(shè)計(jì)
4.1 模具成型零件尺寸計(jì)算
可以對(duì)加工塑料產(chǎn)品的樣子進(jìn)行決定的零部件就是成型零部件，一般尺寸說(shuō)的就是型芯還有型腔，在徑向方向上的大小，還有型腔有多深，型芯有多高等，中心距是多少等。
設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，按照塑料產(chǎn)品的大小，精度是多少，這樣就可以知道成型零部件有多大，精度是多少。對(duì)加工產(chǎn)品的大小，精度有影響的主要是塑料產(chǎn)品收縮率是多少，加工時(shí)候的偏差在多少，損耗怎么樣，還有裝配時(shí)候偏差有多大。當(dāng)然，也能按照他們對(duì)成型零部件的工作大小進(jìn)行確定。
因?yàn)樗阈托拘颓坏臄?shù)據(jù)，用的收縮率，制造公差，損耗量都是平均值，所以在這里塑料的時(shí)候，只需要對(duì)收縮率進(jìn)行計(jì)算就可以。
加工好塑料產(chǎn)品之后，把它從溫度比較高的模具里面拿出來(lái)，因?yàn)闇囟冉档瓦€有一些別的狀況，產(chǎn)品體積變小，對(duì)于任何一個(gè)塑料來(lái)說(shuō)，體積都會(huì)收縮，ABS這種材料平均收縮率在1.5%，算成型零部件的大小用下面的式子：
式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸
B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸
塑料產(chǎn)品公差的三分之一到四分之一就是成型零件工作部分大小的公差，模具的加工公差等級(jí)是IT7～8級(jí)。論文里面用的是IT8級(jí)，型芯這個(gè)部分進(jìn)行工作的地方公差是IT7級(jí)。對(duì)于模具來(lái)說(shuō)，型腔比較小的數(shù)據(jù)是基本尺寸，偏差是大于零；模具的型芯來(lái)說(shuō)，基本尺寸就是最大尺寸，偏差是小于零，中心距偏差的布局是雙向的，并且等稱(chēng)的。每一個(gè)成型零部件的大小在圖紙里面。
論文需要加工的這個(gè)零件，算工作部分的時(shí)候用的都是平均數(shù)值，ABS這種材料收縮效率在1.015，生產(chǎn)的公差等級(jí)δz =Δ/3。這個(gè)需要加工的東西，尺寸精度在三級(jí)，也就是 =0.6 mm。
就像表格4-2里面
表4-2 型腔型芯工作尺寸的計(jì)算
4.2模具強(qiáng)度與剛度校核
我們所說(shuō)的強(qiáng)度不光有強(qiáng)度，還有剛度。模具里面成型零部件不光強(qiáng)度有要求，剛度也有要求，只有強(qiáng)度達(dá)到了，工作才能進(jìn)行下去。
因?yàn)槟＞哂泻芏喾N，算的時(shí)候都不一樣，一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單，真正生產(chǎn)的時(shí)候，實(shí)際都通過(guò)工作人員的經(jīng)驗(yàn)，再加上校核強(qiáng)度，對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，這樣模具的生產(chǎn)才能進(jìn)行下去。
算模具強(qiáng)度的時(shí)候很難，要對(duì)它進(jìn)行簡(jiǎn)單化，算的時(shí)候要保守點(diǎn)進(jìn)行，選的這個(gè)受力結(jié)構(gòu)是最不好的，安全系數(shù)用的是比較大的，之后在對(duì)模具的構(gòu)造進(jìn)行改善，這樣一來(lái)強(qiáng)度自然也就增強(qiáng)了。要想模具順利進(jìn)行生產(chǎn)，不光它整體的強(qiáng)度要進(jìn)行校核，還要校核它某一個(gè)部分的強(qiáng)度。
強(qiáng)度上看，整體性的說(shuō)的是型腔側(cè)壁有多厚，底板有多磨，合模之后的面可以施加多大的壓力在上面，真正用的大小肯定要比算出來(lái)的大，校核的時(shí)候，不光校核強(qiáng)度，還要算剛度，用的尺寸是比較大的那個(gè)。
4.3脫模力的計(jì)算
脫模力出現(xiàn)的地方：
①模具里面，塑料產(chǎn)品進(jìn)行降溫，固化的時(shí)候，體積變小，這樣包緊力就出現(xiàn)了。
②塑料產(chǎn)品要是殼體類(lèi)型的，還沒(méi)有通孔，那么從模具上脫離的時(shí)候，有很大的氣壓力要克服。
③自身動(dòng)作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生阻力。
④有有粘附力出現(xiàn)在塑料產(chǎn)品跟模具中間。
初始脫模力，說(shuō)的是才開(kāi)始脫離模具時(shí)候需要抵制的力。
相繼脫模力，之后接著脫離模具要付出的力，肯定要小于最開(kāi)始的脫模力，不過(guò)對(duì)脫模力進(jìn)行計(jì)算，算的都是一開(kāi)始的力。
影響脫模力的東西有：
a． 跟加工塑料有多厚，型芯有多長(zhǎng)，跟脫模方向進(jìn)行垂直的產(chǎn)品陰影有多大，每一項(xiàng)數(shù)據(jù)大了，那么需要的脫模力也就大。
b． 塑料產(chǎn)品收縮率大，彈性模量大，那么需要的脫模力就大。
c． 加工的東西跟型芯之間摩擦越是多，那么需要的脫模力越是大。
d． 將空氣壓力排出去，塑料產(chǎn)品跟型芯之間有粘附力等，那么型芯的斜角一定要大，直到加工的這個(gè)產(chǎn)品自己可以掉出來(lái)。
4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.4.1 主流道的設(shè)計(jì)
（1）、主流道的尺寸
論文加工用的注射機(jī)型號(hào)是HTF160X2C，噴嘴的大小是3.5，噴嘴球面半徑為11，那么主流道具體的大小在圖紙里面進(jìn)行展示：
主流道與澆口套
（2）、主流道襯套的形式
用的就是圖紙里面的那種襯套，這樣避免塑料熔體從定模里面推出來(lái)。設(shè)計(jì)主流道襯套還有定位環(huán)的時(shí)候，設(shè)計(jì)出兩個(gè)，之后在模板上匹配著進(jìn)行固定，襯套配合定模板的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)是。
（3）、定位環(huán)的固定
固定的時(shí)候用M6螺絲，要用兩個(gè)來(lái)進(jìn)行。
澆口襯套固定形式
4.4.2分主流道的設(shè)計(jì)
分流道最后的這個(gè)端口跟澆口之間的距離就是分流道，它是用來(lái)傳送壓力的，確保塑料熔體可以填充到型腔的每一個(gè)部分。圖紙里面就是分流道的格局：
流道布局
4.4.3澆口的設(shè)計(jì)
進(jìn)料的地方就是澆口，分流道連著型腔的這個(gè)部分。作用有兩個(gè)，一個(gè)部分控制型腔里面的塑料熔體；還有一個(gè)就是注射壓力沒(méi)有了，對(duì)型腔進(jìn)行關(guān)閉，那么型腔里面的塑料不會(huì)流到外面。
確定澆口的地點(diǎn)的時(shí)候要注意：
澆口在什么地方跟塑料產(chǎn)品質(zhì)量影響不小，對(duì)澆口地點(diǎn)進(jìn)行確定的時(shí)候，要注意下面幾個(gè)方面：
1. 型腔里面，有塑料流動(dòng)的話(huà)，耗費(fèi)的能量最小，要想這樣，那就得
1)流動(dòng)的距離是最小的；
2)不管是哪一段分流流到最遠(yuǎn)的地方，基本上時(shí)間差不多；
3)進(jìn)物料的地方應(yīng)該是壁厚比較厚的地方；
4)每一段分流轉(zhuǎn)動(dòng)的方向盡量不能大。
2. 把型腔里面的氣體很好的排出去。
因?yàn)榧庸さ倪@個(gè)塑料產(chǎn)品，對(duì)于外面的面要求是很高的，那么澆口就用的是潛澆口，所處地點(diǎn)不會(huì)容易被看到，對(duì)外表還沒(méi)有什么影響。
4.5模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要就是為了讓模具降溫的時(shí)候效率恰當(dāng)。冷卻孔的大小是標(biāo)準(zhǔn)的，不管是生產(chǎn)還是組裝都要便利。對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照塑料產(chǎn)品有多厚，體積是多大進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)：冷卻孔道在什么地方，直徑是多少，孔道有多長(zhǎng)，是哪一種，怎么樣連接孔道等
冷卻管路在什么地方，有多大
塑料產(chǎn)品壁厚一定要差不多，要在型芯塊還有型腔塊里面安排冷卻孔道，要是這個(gè)冷卻孔道安排在模塊外面的話(huà)，模具降溫的精準(zhǔn)度就沒(méi)有那么高了。
進(jìn)行冷卻的孔，直徑正常是6~12 mm，這里它的大小是8mm。
5 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核
分析這個(gè)注射生產(chǎn)的流程
就像圖紙里面畫(huà)的，把樹(shù)脂都擠到料筒里面去，因?yàn)槁輻U進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣這些塑料都傳送到了機(jī)器的最前面。在這個(gè)流程里面，因?yàn)橛屑訜崞鞴ぷ鳎瑯?shù)脂被加熱就成為熔體了，他們都在這個(gè)料筒的最前面，螺桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)時(shí)候這些塑料液體就都注射到模具的型腔里面去了。在模具里面，塑料熔體在進(jìn)行流動(dòng)一定要對(duì)螺桿移動(dòng)的快慢進(jìn)行把控，在型腔里面都填充滿(mǎn)了塑料之后，對(duì)它進(jìn)行把控。在這個(gè)螺桿所處地點(diǎn)，注射壓力滿(mǎn)足要求之后，那么就不需要進(jìn)行速度控制了，可以進(jìn)行壓力控制了。
按照塑料產(chǎn)品的構(gòu)造，用的材質(zhì)還有質(zhì)量，對(duì)他的生產(chǎn)流程進(jìn)行確定：
第一步：要想注射的時(shí)候，確保沒(méi)有問(wèn)題，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，那么開(kāi)始工作前還要做好準(zhǔn)備：
（1）、首先要預(yù)先處理一下原材料
按照注射生產(chǎn)的時(shí)候，對(duì)于物料的這些要求，查看它含有多少歲，外表看上去色澤怎么樣，測(cè)量一下它的熱穩(wěn)定性怎么樣等，要預(yù)先熱干燥這個(gè)材質(zhì)，因?yàn)锳BS這種材質(zhì)吸濕性相當(dāng)不錯(cuò)，保存的好，加工之前沒(méi)有必要干燥。
（2）、料筒的清洗
才開(kāi)始用注射機(jī)的時(shí)候，又或者生產(chǎn)的時(shí)候換產(chǎn)品，換原料，顏色的話(huà)，都要清洗注射機(jī)。
注射機(jī)是柱塞式的，清洗難度比較大，因?yàn)檫@樣的注射機(jī)保存的物料很多，轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)困難，所以清洗的話(huà)要使用專(zhuān)門(mén)的料筒。而注射機(jī)是螺桿式的話(huà)，只要直接把物料換掉。
（3）、確定用的脫模劑
要想模具里面生產(chǎn)的東西拿出來(lái)的時(shí)候容易些，那么要涂一層溶劑在產(chǎn)品面上。注射加工產(chǎn)品從模具上脫離，主要在于設(shè)計(jì)工藝，模具要合理。用的比較多的脫模劑有硬脂酸鋅，白油，硅油，因?yàn)樵牧嫌玫氖茿BS，用硬脂酸鋅。
第二步: 注射成型過(guò)程
注射生產(chǎn)的時(shí)候，全面的一個(gè)流程是加物料，進(jìn)行塑化，注射到模具里面，穩(wěn)定壓力，進(jìn)行降溫，之后從模具上脫離，真正來(lái)說(shuō)也就是塑化，還有冷卻這兩大部分。
第三步：加工產(chǎn)品之后進(jìn)行處理
注射生產(chǎn)的產(chǎn)品從模具上脫離，一般還要進(jìn)行一些事后的處理，主要把里面的應(yīng)力都消除掉，這樣加工產(chǎn)品的性能就變好了，產(chǎn)品的穩(wěn)定性也更好。對(duì)加工好的產(chǎn)品進(jìn)行時(shí)候處理，主要進(jìn)行退火，調(diào)濕。論文設(shè)計(jì)的產(chǎn)品原材料是ABS,對(duì)它進(jìn)行退火，耗時(shí)一小時(shí)到三小時(shí)的樣子。
設(shè)計(jì)的這個(gè)模具，一開(kāi)始要知道模具有多大，機(jī)器的噸數(shù)是都可以滿(mǎn)足，注射機(jī)的要求能不能符合，投射出來(lái)的面積有多大，對(duì)于模具的加工要求能不能滿(mǎn)足，機(jī)器的頓數(shù)比較大的，加工的模具是小的，控制計(jì)量有難度，鎖模力要是很大的話(huà)，會(huì)把模具弄壞，鎖模力要是滿(mǎn)足不了，這樣加工的產(chǎn)品毛邊就很大，模具很大的話(huà)，機(jī)器承受不了，這個(gè)時(shí)候會(huì)弄壞合模系統(tǒng)。
5.1 相關(guān)參數(shù)
因?yàn)檫@個(gè)模具有兩個(gè)腔室，注射的量為27x2g，流通的通道這個(gè)地方水口的廢料是5g，注塑加工的總量是59g，查看工藝數(shù)據(jù)，再加上別的東西，確定用的注射機(jī)就是HTF160X2C。注射的時(shí)候采用的方式是螺桿，詳細(xì)的數(shù)據(jù)是：
表<1> HTF160X2C注塑機(jī)參數(shù)
5.2最大注塑量校核
設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，一定要控制在額定注射量的八成之內(nèi)，用下面式子進(jìn)行校核：
--型腔有多少個(gè)
--一個(gè)塑料產(chǎn)品有多重
--澆注系統(tǒng)里面需要多少的塑料
論文里面：
n=2 27g =5g
注塑機(jī)額定注塑量為,
這個(gè)數(shù)量對(duì)于設(shè)計(jì)需要是滿(mǎn)足的。
5.3 鎖模力校核
注射生產(chǎn)的時(shí)候，模具分型面上面塑料產(chǎn)品陰影有多大，直接關(guān)系到鎖模力的大小。比方說(shuō)鎖模力大于允許的最大成型面積，那么加工的時(shí)候會(huì)有溢料的狀況出現(xiàn)，一定要符合下面的式子：
n --型腔有多少個(gè)
--一個(gè)塑料產(chǎn)品在分型面上投影的大小
--模具的分型面上，澆注部分的投影有多大
n=2 =3918.757 = 200
=2x 3918.757+200=8037.514
注射生產(chǎn)的時(shí)候，要想鎖模非常可靠，那么就要滿(mǎn)足下面的式子：
（）
P—加工時(shí)候型腔承受的塑料熔體的壓力（MABS）
F—注射機(jī)額定鎖模力（N）
別的都跟上面一樣
查資料，型腔里面正常20-40MABS，普通的產(chǎn)品24-34MABS，精密度要求很高的產(chǎn)品是39-44MP
（）
鎖模力滿(mǎn)足需要
5.4 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核
（1）、模具長(zhǎng)寬尺寸
模具的長(zhǎng)還有寬都要比注射機(jī)拉桿的距離還要小，論文確定的拉桿距離就是555x555模具長(zhǎng)寬為450x450，計(jì)算了之后，選定的這個(gè)機(jī)器是滿(mǎn)足需要的。
（2）、模具有多厚
模具關(guān)起來(lái)的時(shí)候高要符合這個(gè)關(guān)系式
論文里面，模具的厚是601mm 180
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