帶側(cè)抽瓶蓋的塑料注塑模具設(shè)計(jì)及成型工藝-注射模含11張CAD圖

帶側(cè)抽瓶蓋的塑料注塑模具設(shè)計(jì)及成型工藝-注射模含11張CAD圖,帶側(cè)抽,瓶蓋,塑料,注塑,模具設(shè)計(jì),成型,工藝,注射,11,十一,cad 帶側(cè)孔瓶蓋的注塑模設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)題目為帶側(cè)孔的瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了測(cè)抽、薄壁類塑料零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，首先分析了塑件的成分及性能要求，為選取澆口的類型做好了準(zhǔn)備；然后估算了塑件的體積，便于選取注塑機(jī)及確定型腔數(shù)量；最后分析了塑件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及推出裝置的選取。然后根據(jù)制件的形狀用UG8.5對(duì)該制件的模具進(jìn)行設(shè)分析，并且對(duì)于制件的側(cè)孔進(jìn)行了測(cè)抽的設(shè)計(jì)，還需要考慮開(kāi)模和側(cè)抽芯的干擾問(wèn)題。然后對(duì)模架進(jìn)行選擇，對(duì)一些相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行校核。完成模具的整體的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：注塑模，澆口，測(cè)抽芯機(jī)構(gòu) With side hole cap injection mold design Abstract This design topic for the side holes with cap injection mold is designed, embodies the design requirements of deep thin wall plastic parts, the content and direction, has a certain meaning of design. Based on the parts, mold design to further strengthen the basic knowledge of the designer to design of injection moulds, has laid a good groundwork for the design of injection mold with more complex and gain a more profound experience. This design using the basic knowledge of plastic molding process and mold design, firstly analyses the component and the performance requirements of plastic parts, ready for the selection of gate type; Then calculated the volume of plastic parts, easy to select and determine the number of cavity injection molding; In the final analysis the characteristics of plastic parts, mold design parameters, key points of design and selection of launching device. Then according to the shape of the parts with UG8.5 set analysis of the stamping mold, and for parts of side hole has carried on the design of smoke, you also need to consider the open mould and the interference of side core-pulling problem. And then to choose die set to check some related parameters. Achieving the overall design of the mould. Keywords:Injection mould, the gate, core-pulling mechanism  目 錄 1 緒論 1 1.1模具在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中的地位 1 1.2模具的研究現(xiàn)狀 2 2 分析制品及材料工藝性 5 2.1分析制品原材料的工藝性 5 3 型腔數(shù)目與排布 7 3.1分型面位置的確定 7 3.2型腔數(shù)目的確定 8 3.3型腔的布局 9 4.1注射機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn) 11 4.2注射量的計(jì)算 13 4.3鎖模力的計(jì)算 13 4.4注射機(jī)型號(hào)的選定 13 5 成型零部件設(shè)計(jì) 14 5.1成型零件的材料選擇 15 5.2型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 6.1抽芯距的計(jì)算 20 6.2斜導(dǎo)柱斜角的確定 20 6.3斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 20 7 澆注排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 7.1主流道的設(shè)計(jì) 21 7.3澆口的設(shè)計(jì) 23 7.4冷料穴的設(shè)計(jì) 25 7.5排氣槽的設(shè)計(jì) 26 8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 8.1導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 27 8.2導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 28 8.3導(dǎo)向孔 28 8.4定位圈設(shè)計(jì) 29 9 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 9.1脫模機(jī)構(gòu)的組成 30 10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31 10.1冷卻系統(tǒng) 32 10.2冷卻介質(zhì) 32 10.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 32 10.4冷卻回路的布置 33 10.5冷卻水的體積流量 33 11 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 33 11.1模架類型的選用 34 11.2模具材料的選用 34 12 注塑機(jī)及模具參數(shù)的校核 35 12.1最大注塑量的校核 36 12.2注射壓力的校核 36 12.3鎖模力的校核 36 12.4模具安裝尺寸校核 36 13 模具的總裝 36 13.1模具的裝配原則 37 14 結(jié)束語(yǔ) 37 致 謝 38 參考文獻(xiàn) 39 1 緒論 1.1模具在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中的地位 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品。它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原材料成型。模具的地位有國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)際的上的優(yōu)勢(shì)等。 *.* 模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ) 許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)。模具的主要類型有：沖模、鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模、玻璃模、橡膠模等。除部分板料沖壓以外，上述各種模具都屬于型腔模，因?yàn)樗鼈円话愣际且揽咳S的模具型腔使材料成形。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件，在飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)電器、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占70％以上，在電視機(jī)、錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占85％以上，在自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品中占80％以上。 在產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)階段，無(wú)論是大量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)，還是產(chǎn)品試制階段，也都越來(lái)越多的依賴于模具。因此模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。世界上許多國(guó)家，特別是一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都特別重視模具技術(shù)的開(kāi)發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平，已取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)是世界超級(jí)經(jīng)濟(jì)大國(guó)，也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國(guó)家。 模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分 有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為.高新技術(shù)企業(yè).。例如.屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計(jì)與制造，不能沒(méi)有做引線框架的精密級(jí)進(jìn)沖模和精密的集成電路塑封模；計(jì)算機(jī)的機(jī)殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒(méi)有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開(kāi)精密模具。 模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具制造技術(shù)水平的提高，模具工業(yè)的技術(shù)升級(jí)，離不開(kāi)同高新技術(shù)的嫁接。C.D.C...C.H 技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)生了重大變革，就是一個(gè)最好的例證。模具的開(kāi)發(fā)和制造水平的提高，有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備；逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 現(xiàn)今我國(guó)模具工業(yè)呈現(xiàn)新的發(fā)展特點(diǎn)與趨勢(shì)，結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面取得了不少成績(jī)，信息社會(huì)經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展進(jìn)程，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。 隨著汽車、IT電子、航空等相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域高速發(fā)展，我國(guó)模具行業(yè)日新月異、高技術(shù)含量模具成為“十一五”發(fā)展重點(diǎn)。未來(lái)中國(guó)將重點(diǎn)發(fā)展高技術(shù)含量模具，模具產(chǎn)品向輕巧、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高質(zhì)量方向發(fā)展。 中國(guó)的塑料模具發(fā)展迅速。塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比重約為30%，所以在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，客戶對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，生產(chǎn)速度要求越來(lái)越快。這些要求推動(dòng)人們不斷設(shè)計(jì)技術(shù)更加先進(jìn)，生產(chǎn)效率更加高的注塑機(jī)，同時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理，性能更加穩(wěn)定的注塑模具，并尋求更為合理的注塑工藝，以滿足這方面的要求.中國(guó)塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動(dòng)和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動(dòng)下，形成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條，從上游的原輔材料工業(yè)和加工、檢測(cè)設(shè)備到下游的機(jī)械、汽車、摩托車、家電、電子通信、建筑建材等幾大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，塑料模具發(fā)展一片生機(jī)。 1.2模具的研究現(xiàn)狀 塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國(guó)現(xiàn)在的制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型具為最低，如化妝品用瓶子的吹塑模具，無(wú)論從造型以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。? 　　1國(guó)內(nèi)模具發(fā)展現(xiàn)狀? 　　目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線造型要求。顯示管隔離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國(guó)際水平。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等對(duì)精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。34英寸彩電塑殼和48英寸背投電視機(jī)殼模具，汽車保險(xiǎn)杠和儀表盤的注塑模等大型模具，國(guó)內(nèi)都已可生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)最大的塑料模具已達(dá)50噸。? 　　雖然在這十多年中注塑模具工業(yè)取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國(guó)內(nèi)需求，因而需要大量從國(guó)外進(jìn)口。? 　　2國(guó)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀? 　　國(guó)外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70%～80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本.最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力 滿足用戶需求。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來(lái)越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。? 　　國(guó)外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化。? 　　3國(guó)內(nèi)注塑模具存在的問(wèn)題? 　　我國(guó)注塑模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國(guó)外先進(jìn)水平相比，主要存在五大問(wèn)題：? 　?。?）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低，雖然有個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國(guó)際水平，但總體來(lái)看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。? 　?。?）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差，雖然部分企業(yè)經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，但大部分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。企業(yè)的組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。? 　?。?）多數(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)能力弱，一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開(kāi)發(fā)投入少，觀念落后，對(duì)開(kāi)發(fā)不夠重視。? 　　（4）供需矛盾一時(shí)還難以解決，2003年國(guó)產(chǎn)塑料模具國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率只有74.7%，其中大型、精度、長(zhǎng)壽命模具滿足率還要低，估計(jì)不足60%。市場(chǎng)需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。? 　?。?）體制和人才問(wèn)題的解決尚待時(shí)日，在模具這樣競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)中需依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國(guó)有和集體所有制原來(lái)的體制和經(jīng)營(yíng)機(jī)制已越來(lái)越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。各地都重視這兩問(wèn)題，解決尚待時(shí)日。? 　　4國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展趨向? 　　由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國(guó)今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)模化和現(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，“小而專”、“小而精” 仍舊是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，為了滿足用戶對(duì)模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求，以下的發(fā)展趨勢(shì)也較為明顯。? 　　展望我國(guó)塑料模具的未來(lái)，筆者以為應(yīng)從提高技術(shù)水平著手，一方面發(fā)展專業(yè)模具廠的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使之進(jìn)一步提高對(duì)某一類模具的設(shè)計(jì)制造水平；另一方面要不斷采用新技術(shù)、新工藝，提高模具產(chǎn)品的技術(shù)含量。要提高我國(guó)的模具技術(shù)水平，必須在以下方面加大努力：? 　?。?）開(kāi)發(fā)精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具，實(shí)現(xiàn)模具國(guó)產(chǎn)化；? 　?。?）速模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化生產(chǎn)；? 　?。?）大力發(fā)展CAD/CAM/CAE、RPM等先進(jìn)模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)；? 　?。?）加大人才培養(yǎng)的力度，使他們盡快掌握模具設(shè)計(jì)和制造中的先進(jìn)技術(shù)。  2 分析制品及材料工藝性 2.1分析制品原材料的工藝性 給定的塑件材料選用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）塑料。 2.1.1 ABS的基本特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯3種單體合成的。每種單體都具有不同性能：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性，使ABS堅(jiān)韌；苯乙烯具有易加工、高光潔度、高強(qiáng)度，使ABS有良好的加工和染色性能。ABS無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。有極好的沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，性能：綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)性能較高，尺寸穩(wěn)定而化學(xué)性、電氣性能良好；易于成形和機(jī)械加工，與此相反 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。 用途：適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐摩零件、傳動(dòng)零件以及化工、電器、儀表等零件。 2.1.2成型特性 1）無(wú)定形塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。 2）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 3）流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好）。 4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大，料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250℃左右，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑件，模溫宜取50℃～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60℃～80℃。注射壓力應(yīng)比聚苯乙烯高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180℃～230℃，注射壓力為100～140MPa，螺桿式注射機(jī)則取160℃～230℃，70～100MPa為宜。 5）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，分流道及澆口截面要大，選擇好進(jìn)料口位置、形式，推出力過(guò)大機(jī)械加工時(shí)塑料件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但熱水中預(yù)熱可消失），在成型時(shí)脫模斜度﹥2°，收縮率取﹥0.5°。 2.2分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性 該塑件是一個(gè)帶側(cè)孔的瓶蓋，零件的壁厚是1.5mm所以塑件壁薄屬薄壁塑件，在瓶蓋的側(cè)邊有兩個(gè)孔，其塑件圖見(jiàn)圖2.2-1。 圖 2.2-1 塑件結(jié)構(gòu)圖 1）結(jié)構(gòu)分析從上面的圖中可以看出，該塑料制件很簡(jiǎn)單，大部分都是平面，有少量的曲面，還帶上兩個(gè)側(cè)孔。 2）尺寸精度分析 該制品尺寸精度要求相對(duì)較低，一般精度等級(jí)（MT5），對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 3）表面質(zhì)量分析 該零件表面質(zhì)量要求不高，外表面不得有很明顯的熔接痕、氣痕、飛邊等缺陷產(chǎn)生.。綜合分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，該制品的成型要求可以得到保證。 4）生產(chǎn)批量是大批量生產(chǎn)  3 型腔數(shù)目與排布 3.1分型面位置的確定 模具上用以取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填性及制品的脫模，分型面的位置也影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開(kāi)設(shè)密切相關(guān)。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。 分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 當(dāng)已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過(guò)該方向塑件的截面積最大，否則塑件無(wú)法從形腔中脫出。 2）保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 3）考慮滿足塑件的使用要求 注塑件在成型過(guò)程中，有一些難免的工藝缺陷，如脫模斜度、推桿及澆口痕跡等，選擇分型面時(shí)，應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。 4）考慮注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格，使模板間距大小合適 5）考慮鎖模力，盡量減小塑件在分型面的投影面積 6）確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無(wú)螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。 7）不妨礙制品脫模和抽芯 在安排制件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開(kāi)模運(yùn)動(dòng)相垂直方向的側(cè)凹或側(cè)孔。一般機(jī)械式分型面抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應(yīng)使抽拔距離盡量短。 8）分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，本設(shè)計(jì)分型面如圖3.1—1的A—A所示.所以本模具的結(jié)構(gòu)形式采用單分型面注射模。 圖3.3—1瓶蓋零件的分型面 3.2型腔數(shù)目的確定 型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)凸凹相反而己。注射成形是先閉模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔——型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。注射模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個(gè)塑件，也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個(gè)塑件。每一副模具中，型腔數(shù)目的多少與下列條件有關(guān)系。 1) 塑件尺寸精度 型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低。 2) 模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費(fèi)比例看，多腔模比單腔模具低。 3) 注塑成形的生產(chǎn)效益 多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高。但是多腔模所使用的注射機(jī)大，每一注射循環(huán)期長(zhǎng)而維持費(fèi)較高，所以要從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù)。 4) 制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時(shí)間，保壓時(shí)間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和形狀的復(fù)雜程度。該塑件精度要求一般（MT5），根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。對(duì)于第二種布置方式，則要求模具側(cè)向分模，這里擬采用1模2件的結(jié)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)都較第二種方式有利。型腔的結(jié)構(gòu)采用滑塊對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。 塑件形狀比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小，生產(chǎn)批量是大量，應(yīng)該使用多型腔的注射模具，但是考慮到塑件有兩個(gè)Φ10ｃｍ的側(cè)孔，需要進(jìn)行側(cè)向抽芯，所以采用一模一腔，這樣模具生產(chǎn)更加方便簡(jiǎn)單。如圖圖3.2—1。 圖3.2—1型腔數(shù)目圖 3.3型腔的布局 由于此塑件采取一模一腔，所以制件放在模具的最中央的位置，本設(shè)計(jì)成型同一塑件，且壁厚均勻，布局如圖3.3-1所示： 圖3.3—1型腔布局圖  4 注塑機(jī)型號(hào)的選擇 4.1注射機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn) 注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該結(jié)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件的（或模具）實(shí)際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸進(jìn)行校核。 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品幾何尺寸及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡可能選用適合的注塑機(jī)以充分發(fā)揮設(shè)備的內(nèi)在能力。應(yīng)該根據(jù)以下幾個(gè)方面： a通常影響注塑機(jī)選擇的重要因素包括模具、產(chǎn)品、塑料、成型要求等； b模具尺寸(寬度、高度、厚度）、重量、特殊設(shè)計(jì)等； c使用塑料的種類及數(shù)量（單一原料或多種塑料）； d注塑成品的外觀尺寸（長(zhǎng)、寬、高、厚度）、重量等； e成型要求，如品質(zhì)條件、生產(chǎn)速度等。 在選擇一臺(tái)注射機(jī)時(shí)，應(yīng)特別注意以下方面： a選對(duì)型:由產(chǎn)品及塑料決定機(jī)種及系列。由于注塑機(jī)有非常多的種類，因此一開(kāi)始要先正確判斷此產(chǎn)品應(yīng)由哪一種注塑機(jī)，或是哪一個(gè)系列來(lái)生產(chǎn)，例如是一般熱塑性塑膠或電木原料或PET原料等，是單色、雙色、多色、夾層或混色等。此外，某些產(chǎn)品需要高穩(wěn)定（閉回路）、高精密、超高射速、高射壓或快速生產(chǎn)（多回路）等條件，也必須選擇合適的系列來(lái)生產(chǎn)。 b放得下：由模具尺寸判定機(jī)臺(tái)的“大柱內(nèi)距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盤尺寸”是否適當(dāng)，以確認(rèn)模具是否放得下。模具的寬度及高度需小于或至少有一邊小于大柱內(nèi)距；模具的寬度及高度最好在模盤尺寸范圍內(nèi)；模具的厚度需介于注塑機(jī)的模厚之間；模具的寬度及高度需符合該注塑機(jī)建議的最小模具尺寸，太小也不行。 c拿得出 ：由模具及成品判定“開(kāi)模行程”及“托模行程”是否足以讓成品取出。開(kāi)模行程至少需大于成品在開(kāi)關(guān)模方向的高度的兩倍以上，且需含豎澆道的長(zhǎng)度，托模行程需足夠?qū)⒊善讽敵觥? d鎖得?。河僧a(chǎn)品及塑料決定“鎖模力”噸數(shù)。當(dāng)原料以高壓注入模穴內(nèi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)撐模的力量，因此注塑機(jī)的鎖模單元必須提供足夠的“鎖模力”使模具不至于被撐開(kāi)。鎖模力需求的計(jì)算如下： 1）由成品外觀尺寸求出成品在開(kāi)關(guān)模方向的投影面積； 2）撐模力量＝成品在開(kāi)關(guān)模方向的投影面積(cm)×模穴數(shù)×模內(nèi)壓力(kg/cm); 3）模內(nèi)壓力隨原料而不同, 一般原料取350～400kg/cm; 4）機(jī)器鎖模力需大于撐模力量，且為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，機(jī)器鎖模力通常需大于撐模力量的1.17倍以上。至此已初步?jīng)Q定夾模單元的規(guī)格，并大致確定機(jī)種噸數(shù)，接著必須再進(jìn)行下列步驟，以確認(rèn)哪一個(gè)射出單元的螺桿直徑比較符合所需。 e射得飽:由成品重量及模穴數(shù)判定所需“射出量”并選擇合適的“螺桿直徑”。計(jì)算成品重量需考慮模穴數(shù)（一模幾穴）；為了穩(wěn)定性起見(jiàn)，射出量需為成品重量的1.35倍以上，亦即成品重量需為射出量的75％以內(nèi)。 f射得好：由塑料判定“螺桿壓縮比”及“射出壓力”等條件。有些工程塑料需要較高的射出壓力及合適的螺桿壓縮比設(shè)計(jì)，才有較好的成型效果，因此為了使成品射得更好，在選擇螺桿時(shí)亦需考慮射壓的需求及壓縮比的問(wèn)題。一般而言，直徑較小的螺桿可提供較高的射出壓力。 g射得快：及“射出速度”的確認(rèn)。有些成品需要高射出率速射出才能穩(wěn)定成型，如超薄類成品，在此情況下，可能需要確認(rèn)機(jī)器的射出率及射速是否足夠，是否需搭配蓄壓器、閉回路控制等裝置。一般而言，在相同條件下，可提供較高射壓的螺桿通常射速較低，相反的，可提供較低射壓的螺桿通常射速較高。因此，選擇螺桿直徑時(shí)，射出量、射出壓力及射出率（射出速度），需交叉考量及取舍。 此外，也可以采用多回路設(shè)計(jì)，以同步復(fù)合動(dòng)作縮短成型時(shí)間。有一些特殊問(wèn)題可能也必須再加以考慮： a大小配的問(wèn)題：在某些特殊狀況下，客戶的模具或產(chǎn)品可能模具體積小但所需射量大，或模具體積大但所需射量小，在這種況下，廠家所預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格可能無(wú)法符合客戶需求，而必須進(jìn)行所謂“大小配”，亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所謂“大壁小射”指以原先標(biāo)準(zhǔn)的夾模單元搭配較小的射出螺桿，反之，“小壁大射”即是以原先標(biāo)準(zhǔn)的夾模單元搭配較大的射出螺桿。當(dāng)然，在搭配上也可能夾模與射出相差好幾級(jí)。 b快速機(jī)或高速機(jī)的觀念：在實(shí)際運(yùn)用中，越來(lái)越多的客戶會(huì)要求購(gòu)買所謂“高速機(jī)”或“快速機(jī)”。一般而言，其目的除了產(chǎn)品本身的需求外，其他大多是要縮短成型周期、提高單位時(shí)間的產(chǎn)量，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。通常，要達(dá)到上述目的，有幾種做法： c射出速度加快：將電機(jī)馬達(dá)及泵浦加大，或加蓄壓器（最好加閉回路控制）； d加料速度加快：將電機(jī)馬達(dá)及泵浦加大，或加料油壓馬達(dá)改小，使螺桿轉(zhuǎn)速加快； e多回路系統(tǒng)：采用雙回路或三回路設(shè)計(jì)，以同步進(jìn)行復(fù)合動(dòng)作，縮短成型時(shí)間； f增加模具水路，提升模具的冷卻效率。 4.2注射量的計(jì)算 1) 塑件質(zhì)量、體積的計(jì)算通過(guò)UG 8.5建模分析： 塑件體積V V=0.893 按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得 1.6×0.893=1.5 ABS塑件的密度為1.02～1.05g/ 本次取中間值1.03ｇ/ 故所需要的塑件質(zhì)量ｍ為 m=1.03×1.5=1.545ｇ 4.3鎖模力的計(jì)算 通過(guò)三維軟件建模分析，可知：?jiǎn)蝹€(gè)之間在分型面上的投影面積約為380.13，按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得： 1.35×380.13=513.28 查找表格得ABS在成型時(shí)的平均壓力值為30MPa（經(jīng)驗(yàn)值）。 故所需要的鎖模力為 =513.28×30=15398.415,4 4.4注射機(jī)型號(hào)的選定 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算?？蛇x用SZ－10／16型注射機(jī)，其主要參數(shù)見(jiàn)表4.4—1。 理論注射容量（cm） 10 螺桿直徑（mm） 15 注射壓力（MPa） 150 注射速率（g/s） 塑化能力（g/s） 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 10～150 噴嘴球半徑（mm） 10 鎖模方式 鎖模力（kN） 160 拉桿內(nèi)間距(mm) 180×180 移模行程(mm) 130 最大模厚(mm) 150 最小模厚(mm) 60 模具定位孔直徑(mm) 20 噴嘴球直徑(mm) 2.5 表4.4—1  5 成型零部件設(shè)計(jì) 成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凸模、凹模、成型桿、成型塊等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)料口、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。 在工作中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和磨擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服塑件的粘著力。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，它的強(qiáng)度和剛度必須在許可范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。 5.1成型零件的材料選擇 構(gòu)成型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，本例的模具成型零件包括凸模、凹模和側(cè)抽芯部件。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力和料流的磨擦力和足夠的精度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來(lái)說(shuō)成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，使其具有HRC40以上的硬度，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等。還應(yīng)選擇耐腐蝕的鋼材。 根據(jù)塑件表面質(zhì)量要求，查《塑性成型工藝與模具設(shè)計(jì)》附錄G（常用模具材料與熱處理），本設(shè)計(jì)成型零件選用Cr12MoV調(diào)質(zhì)處理，硬度≥55HRC,耐磨性號(hào)好且處理過(guò)程變形小。還有較好的電加工及耐腐蝕性。 5.2型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.2.1型腔的結(jié)構(gòu)選擇 凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩大類，而組合式又可分為嵌入式組合、鑲拼式組合及瓣合式等。 1）整體式凹模 由一整塊金屬加工而成，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，因此對(duì)于形狀簡(jiǎn)單，容易制造或形狀雖然比較復(fù)雜，但?？梢圆捎梅滦螜C(jī)等殊須加工方法加工的場(chǎng)合是適宜的。整體結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn)： a.成型零件的剛性好； b.模具分解組合容易； c.零件數(shù)量少； d.制品表面分型痕跡少； e.模具外形尺寸可以減少。 整體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下： a.難以排氣； b.需要采用精密磨削加工； c.制品的棱邊，拐角處難以加工成角形； d.當(dāng)塑料制品形狀復(fù)雜是，其型腔的加工工藝性較差一般此類成型零件都是在淬硬后在進(jìn)行加工，所以整體結(jié)構(gòu)的模具采用電火花成型加工為主、銑削加工、磨削加工、電火花線切割為輔的加工方法，并且在先進(jìn)的型腔加工機(jī)床還未普遍應(yīng)用之前，整體式型腔一般只用在形狀簡(jiǎn)單的小形塑件的成型。 2）組合式凹模 組合式型腔是由兩個(gè)以上零件組合而成的。這種型腔改善了加工工藝性，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重材料，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，裝配比較麻煩，塑件制品表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性較差。因此，這種型腔主要用于形狀復(fù)雜的塑料制品的成型。組合式型腔的組合形式很多，常見(jiàn)的有嵌入式、鑲拼式及瓣合式幾種。 嵌入式組合型腔： a.整體嵌入式組合型腔。對(duì)于小型塑件采用多型腔塑料模成型時(shí)，各單個(gè)型腔一般采用冷擠壓、電加工、電鑄等方法制成，然后整體嵌入模中。型腔鑲件的外形通常是帶臺(tái)階的圓柱形，先嵌入型腔固定板后，再用支撐板、螺釘將其固定；如要求嚴(yán)格定位時(shí)，可用銷釘或平鍵定位防轉(zhuǎn)。此型腔形狀及尺寸一致性較好，更換方便，可節(jié)約貴重金屬，但模具體積較大，用特殊加工法。 b.局部鑲嵌式組合型腔。為了加工方便或由于型腔某一部位容易磨損，需要更換者采用局部鑲嵌的辦法，此部位的鑲件單獨(dú)制成，然后嵌入模體。 c.瓣合式組合型腔。它是以兩個(gè)對(duì)合滑塊來(lái)成型塑件整個(gè)側(cè)向外型，側(cè)向分型面必須經(jīng)過(guò)中心線。瓣合模成型的塑件在外型上會(huì)留下拼合縫。因此在模具的使用期內(nèi)，應(yīng)該保持側(cè)滑快的拼和精度和足夠的側(cè)向壓力。對(duì)于螺紋接頭，明顯的拼合縫會(huì)影響旋合連接功能。對(duì)于筆套類塑件，唯一可取的分型面必須設(shè)在彈性?shī)A頭的最高凸起處。 此外還有鑲拼式等組合型腔形式，鑲拼式組合模具雖然具有強(qiáng)度和剛度較差，制造成本高的問(wèn)題，但是由于它具有但由于它具有良好的互換性，型腔成型部分容易損壞，可以在損壞時(shí)進(jìn)行互換，簡(jiǎn)化了模具的維修過(guò)程，同樣節(jié)省了成本；而且它可以合理的運(yùn)用材料，定模板由于不參與零件成型，可以采用一般的材料，而鑲塊參與零件成型，屬于重要零件必須用要求比較高的材料，比如鏡面鋼（PMS），節(jié)約了優(yōu)質(zhì)的模具鋼，在某種程度上也是節(jié)省成本。 鑲拼式組合凹模鑲塊的加工一般是采用線切割、電火花、數(shù)控銑床等現(xiàn)代化加工手段來(lái)保證加工的精確性和良好的表面光潔度。 由以上的比較容易看出，成型此塑料制件采用整體式的凹模，結(jié)構(gòu)如下5.2—1所示。 圖5.2-1 凹模結(jié)構(gòu)圖 5.2.2型腔的尺寸計(jì)算 1）型腔的徑向尺寸為 查閱資料得： ～ X=0.5 =22 塑料ABS的收縮率為0.5％～0.7％ 故平均收縮率為 =0.5×(0.5%＋0.7%) =0.006 所以上式的計(jì)算結(jié)果如下 = = 2） 型腔的深度尺寸為 查閱相關(guān)資料得:x= =0.64 =5.5 =0.006 ～ 所以上式的計(jì)算結(jié)果如下 = = 5.3型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模又稱陽(yáng)模，通常位于壓機(jī)的上部，其功用是在壓塑成型過(guò)程，將壓機(jī)的壓力傳遞到塑料上去并成型塑件內(nèi)表面。 5.3.1型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模的結(jié)構(gòu)形式有： a整體式凸模其結(jié)構(gòu)牢固，但加工不便，適合用于凸度不高，形狀簡(jiǎn)單，加工方便，熱處理不易變形的的凸模。 b組合式凸模一種是將整體式凸模用鑲?cè)敕ㄊ雇鼓Ｅc凸模固定板連接凸模上有凸肩防止凸模上升。這種結(jié)構(gòu)牢固，裝卸方便，節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。另一種為鑲嵌組合式凸模，一般說(shuō)來(lái)此種凸模強(qiáng)度最差塑料可擠入鑲嵌間隙而引起變形。 由此看出，成型此塑件的型芯采用整體式。型芯結(jié)構(gòu)如下圖圖5.3-1所示。 圖5.3-1型芯結(jié)構(gòu) 5.3.2型芯的尺寸計(jì)算 1） 型芯的徑向尺寸為 查閱資料得： ～ X= =19 =0.006 所以型芯的徑向尺寸 = 2） 型芯的高度尺寸 查閱資料得： ～ X= =4 =0.006 所以型芯的高度尺寸 =  6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有與開(kāi)模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí)，除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個(gè)塑件從模具中脫出。完成側(cè)向活動(dòng)型芯的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)叫做抽芯機(jī)構(gòu)。它應(yīng)具備以下基本功能： （1）能夠保證不引起塑間件變形的情況下準(zhǔn)確地抽芯； （2）運(yùn)動(dòng)靈活動(dòng)作可靠，無(wú)過(guò)分磨損現(xiàn)象； （3）具有必要的強(qiáng)度和剛度； （4）配合間隙和拼縫線不溢料； 6.1抽芯距的計(jì)算 抽芯距是將側(cè)型芯從成型位置抽到不防礙塑件頂出時(shí)側(cè)型芯的距離。當(dāng)塑件的外形為矩形并且兩等分抽芯時(shí)，其公式如下： s=+(2~3)mm 式中：S—設(shè)計(jì)抽芯距； h—矩形塑件的外形最大值。 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得到：S=28mm。 6.2斜導(dǎo)柱斜角的確定 斜導(dǎo)柱的斜角a是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的一個(gè)主要參數(shù)。它的大小涉及導(dǎo)開(kāi)模力、斜導(dǎo)柱所受的彎曲力、滑塊實(shí)際抽芯力以及開(kāi)模行程等的小，其關(guān)系如下： F=F=F/cosa F=Fsina=Ftana 式中：F——斜導(dǎo)柱所受的彎曲力； F——斜導(dǎo)柱所用于滑塊的正壓力，它等于斜導(dǎo)柱所受的彎曲力； F——抽拔出側(cè)型芯所需要的抽芯力； F——抽出側(cè)型芯所需要的開(kāi)模力； a——斜導(dǎo)柱的斜角。 由以上式子可知，當(dāng)斜角增大時(shí)，要獲得相同的抽芯力，則斜導(dǎo)柱所受的彎曲力要增大，斜導(dǎo)柱的斜角α是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的一個(gè)主要參數(shù)。它的大小涉及導(dǎo)開(kāi)模力、斜導(dǎo)柱所受的彎曲力、滑塊實(shí)際抽芯力以及開(kāi)模行程等的小，其關(guān)系如下：a＝20°。 6.3斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是用的最多的抽芯機(jī)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)。該設(shè)計(jì)采用的是斜導(dǎo)柱在定模，滑塊在動(dòng)模的抽芯結(jié)構(gòu)，其部分抽芯結(jié)構(gòu)圖如下： 圖6.3－1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 斜導(dǎo)柱的計(jì)算：代入相關(guān)數(shù)據(jù)： D=25mm，h=28mm S=28mm d=20mm 得到L=135~143mm,取其長(zhǎng)度為136mm。  7 澆注排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，它的作用是將塑料熔體順利的充滿型腔的各個(gè)部位。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。注射成型的基本要求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔，影響順利充模的關(guān)鍵之一就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。普通流道澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 7.1主流道的設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)為： 1）主流道圓錐角α=2°～3°流動(dòng)性差的塑料可取3°～6°內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63um。主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡的阻力。 2）在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。 3）對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座采用H7/m6過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。 7.1.1主流道的尺寸 根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為： d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1） =2.5+1 =3.5 主流道球面半徑為： SR=噴嘴球面半徑+（1～2） =10+2 =12 7.1.2主流道襯套形式 本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度，襯套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度約等于定模板的厚度（見(jiàn)模架的確定和裝配圖）。襯套如圖7.1—1所示，材料選用T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為50~55HRC。 取d=4mm=sin3° 則D=4+2 ×52=5.9mm 主流道凝料體積為： q= = =1000.19205mm 圖7.1—1主流道襯套 7.1.3主流道剪切速率校核 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，主流道、分流道的剪切速度一般為510～5×10(S)，在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要進(jìn)行剪切速度的校核，以保證能夠順利注射成型。 由經(jīng)驗(yàn)公式： ===1971.55s<510S 式中q=q+q+q =1.2+1.982+12.7162 =28.614cm R==2.475mm=0.248cm 主流道的表面粗糙度并不要求很低，一般取0.8um~1.6um即可，在此取1.6um即可滿足使用。 7.3澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響。澆口的主要作用有如下幾點(diǎn)： 1）熔體充模后，首先在澆口處凝固，當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流。熔體在流經(jīng)流道時(shí)型腔的尺寸應(yīng)根據(jù)不同的澆口類型來(lái)確定。在進(jìn)行澆口設(shè)計(jì)時(shí)要遵循以下幾個(gè)基本原則： 1、澆口應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處，這樣，澆口處冷卻較慢，有利于熔料通過(guò)澆口往型腔中補(bǔ)料，故不易出現(xiàn)凹陷等缺陷。 2、澆口的位置應(yīng)使熔料的流程最短、流向變化最小，能量損失最小，一般澆口處于塑件中心處效果較好。 3、澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。若進(jìn)入型腔的熔料過(guò)早地封閉了排氣系統(tǒng)，會(huì)使型腔中的氣體難以排出，以至影響制品質(zhì)量，這時(shí)，應(yīng)在熔料到達(dá)型腔的最后位置開(kāi)設(shè)排氣槽，以利排氣。 4、澆口位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在正對(duì)型腔壁或粗大型芯的位置，使高速熔料流直接沖擊在型腔或型芯壁上，從而改變流向、降低流速，平穩(wěn)地充滿型腔，可消除塑件上明顯的熔接痕，避免熔體出現(xiàn)破裂。 5、澆口的數(shù)量切忌過(guò)多，若從幾個(gè)澆口進(jìn)入型腔，產(chǎn)生熔接痕的可能性會(huì)大大增加，如無(wú)特殊需要，不要設(shè)置兩個(gè)以上澆口。 6、澆口位置應(yīng)使熔料流從主流道到型腔各處的流程相同或相近，以減少熔接痕的產(chǎn)生。 7、對(duì)于有型芯或嵌件的塑件，特別是有細(xì)長(zhǎng)型芯的筒形塑件，應(yīng)避免偏心進(jìn)料，以防型芯彎曲或嵌件移位。 8、澆口的位置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象，當(dāng)小澆口正對(duì)著寬度和厚度很大的型腔時(shí)，高速熔料流通過(guò)澆口會(huì)受到很高的剪切應(yīng)力，由此產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)等熔體斷裂現(xiàn)象。而噴射的熔體易造成折疊，使制品上產(chǎn)生波紋痕跡。 9、塑料熔體在通過(guò)澆口高速射入型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生定向作用，澆口位置應(yīng)盡量避免高分子的定向作用產(chǎn)生的不利影響，而應(yīng)利用這種定向作用對(duì)塑件產(chǎn)生有利影響。 10、在確定一種模具的澆口位置和數(shù)量時(shí)，須校核流動(dòng)比，以保證熔體能充滿型腔，流動(dòng)比是由總流動(dòng)通道長(zhǎng)度與總流動(dòng)通道厚度之比來(lái)確定。其充許值隨熔體的性質(zhì)、溫度、注射壓力等不同而變化。 11、對(duì)于平板類塑件，由于它易于產(chǎn)生翹曲，變形，這是因?yàn)樗诟鞣较蛏系氖湛s率不一致而引起，若采用多點(diǎn)澆口，效果要好得多。 12、對(duì)于框架式塑件，可按對(duì)角設(shè)置澆口，可改善因收縮引起的塑件變形。 13、對(duì)于圓環(huán)形塑件，澆口應(yīng)安置在切向，可減少熔接痕，提高熔接部位強(qiáng)度，并有利排氣。 14、對(duì)于壁厚不均勻的塑件，澆口位置應(yīng)盡量保持流程一致。避免產(chǎn)生渦流。 15、對(duì)于殼體塑件，可采用中心全面進(jìn)料的澆口布置，可減少熔接痕。 16、對(duì)于罩形、細(xì)長(zhǎng)筒形、薄壁形塑件，為防止缺料，可設(shè)置多個(gè)澆點(diǎn)，并設(shè)置工藝筋。 上述澆口位置的選擇原則，在應(yīng)用時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生矛盾，這時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況靈活處理。 澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下11種：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)的塑件表面質(zhì)量要求不高，外表面不得氣痕、飛邊等缺陷產(chǎn)生，故采用直澆口。 直澆口又稱為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種澆口只適合單型腔模具，應(yīng)用范圍十分廣泛，它具有如下特點(diǎn)： 1） 流動(dòng)阻力小，流動(dòng)路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)。 2） 有利于深型腔處氣體的排除。 3）塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注塑機(jī)受力比較均勻。 4）塑件翹曲變形，澆口截面大，去除澆口困難，去除以后會(huì)留下較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。 本模具采用一模一腔，精度也不是很高，所以選擇直澆口。 7.4冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或者處于分流道的末端，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品質(zhì)量。冷料穴分兩種，一種專門用于收集、貯存冷料，另一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的功用。 1) 分流道冷料穴 根據(jù)需要，冷料穴不但在主流道的末端，而且可在各分流道轉(zhuǎn)向的位置，甚至在型腔的末端開(kāi)設(shè)冷料穴。冷料穴應(yīng)設(shè)置在熔體流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)折位置，并迎著上游的熔體流向，如圖所示。冷料穴的長(zhǎng)度通常為分流道直徑d的1.5~2倍。本設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)在分流道末端。 分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。在封閉模腔中成型塑件，為了減小模腔中脫出時(shí)的阻力，要求塑件應(yīng)帶有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍龋惨竽＞邇砂氩糠值慕佑|面即分型面）。 應(yīng)相對(duì)于所成型的塑件，安排適當(dāng)?shù)奈恢?，這就要正確的選擇分型面。分型面的選擇原則是： （一）便于塑件脫模 （1）在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi)； （2）應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； （3）應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位； （二）考慮和保證塑件的外觀不遭損壞 （三）盡量保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等） （四）有利于排氣 （五）盡量使模具加工方便 （六）分型面一般設(shè)在塑件斷面尺寸最大處。 本模具成型的制件由于體積小，不需要開(kāi)設(shè)冷料穴。 7.5排氣槽的設(shè)計(jì) 在注塑成型過(guò)程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中有的氣體外，還有塑件受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑料熔接面不良而引起缺陷，因而須進(jìn)行排氣設(shè)置，排氣深度（或間隙）0.025mm。 1）排溢設(shè)計(jì)：排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。 2）引氣設(shè)計(jì)：對(duì)于一些大型腔殼形塑件，注射成型后，整個(gè)型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，此時(shí)塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當(dāng)塑件脫模時(shí)，由于受到大氣壓的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢(shì)必使塑件發(fā)生變形或損壞，因此必須加引氣裝置。 3）排氣系統(tǒng)有以下幾種方式： 利用排氣槽；利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙；有時(shí)為了防止制品在頂出時(shí)造成真空而變形，必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。 4）該套模具的排氣方式有 a.利用模具的分型面排氣； b.對(duì)于組合式型芯可利用其拼和的縫隙、零件配合的間隙 本制件尺寸較小，排氣量很小，利用分型面和推桿、型芯間的配合間隙排氣即可。該套模具有2個(gè)推桿，因此不需要開(kāi)設(shè)單獨(dú)的排氣槽。 8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，必須導(dǎo)向。導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模或者定模一邊均可。有細(xì)長(zhǎng)型芯時(shí)，以安在細(xì)長(zhǎng)型芯一側(cè)為宜。通常導(dǎo)柱設(shè)在模板四角。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個(gè)作用。 a. 定位作用 為避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪蛘吣Ｋ苁　? b. 導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸模或型芯先進(jìn)入型腔以保證不損壞成型零件。 c. 承受一定側(cè)壓力 塑料注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時(shí)，導(dǎo)柱能承擔(dān)一部分側(cè)壓力。當(dāng)側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需要增設(shè)錐面定位裝置。對(duì)于三板模、脫模板脫模等，導(dǎo)柱還要承受懸浮模板的質(zhì)量.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，則