尼龍皮帶輪注射模具設計-側抽芯塑料注塑模含UG三維及11張CAD圖帶模流-獨家.zip

尼龍皮帶輪注射模具設計-側抽芯塑料注塑模含UG三維及11張CAD圖帶模流-獨家.zip,尼龍,皮帶輪,注射,模具設計,側抽芯,塑料,注塑,UG,三維,11,CAD,圖帶模流,獨家 尼龍皮帶輪注射模具設計摘 要國內(nèi)外經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，對塑料模具設計、使用和研究都是很普遍的，本次設計我們在了解零件的性能和功用的前提下，對其工藝性能和尺寸需要保證的精度進行了分析。權衡了塑件的外形尺寸。本次的模具采用一個模具兩個成型腔，進料口開設在側面，注射機的型號采用HT1602B型號，并且還要具有冷卻系統(tǒng)。擁有了合理的加工步驟，利用二維CAD和三維繪制總的裝配圖和主要的零件圖。在設計說明里面，我采用了比較簡便的語言和示意圖，對其進行了在分析，所以就得到了合適的設計。 關鍵詞：塑料模具；塑件；注射機；冷卻系統(tǒng)IAbstractThe domestic and foreign economic rapid development today, the plastic mold design, use and research are very common, this design based on understanding the properties of the parts and functions, to ensure the accuracy of the process performance and size are analyzed.Balancing the dimensions of plastic parts. The mold with a mold two molding cavity, the mouth of the mouth opened in the side, the injection machine model using HT160 * 2B model, and also has a cooling system. Have a reasonable processing steps, the use of two-dimensional CAD and three-dimensional drawing of the general assembly and the main parts of the map.In the description of the design, I used a relatively simple language and schematic diagram of its analysis, so it was a suitable design.Key words: plastic mold; plastic parts; injection machine; cooling system目錄摘 要IAbstractII1 塑件的工藝分析及材料分析11.1 塑件的工藝分析11.1.1 塑件的位置公差11.1.2塑件的體積和質(zhì)量11.1.3 塑件成型方法與分析21.2 材料分析21.2.1 材料的分析與選擇21.2.2 分析制件材料使用性能31.2.3 塑件材料主要用途43 注塑機選擇54 模具結構設計74.1確定模具的基本類型74.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列74.3模架選用75 成型零部件結構設計105.1分型面的選擇105.2型芯型腔結構的分析115.2.1型腔設計115.2.2型芯設計125.3型芯型腔的尺寸要素135.4型芯型腔的尺寸計算135.5成形零部件剛度和強度校核145.5.1 剛度和強度校核要素145.5.2型腔側壁和底板厚度的計算155.6側向抽芯機構類型選擇與設計166 澆注系統(tǒng)設計196.1 澆口的設計196.1.1 澆口的形狀、位置的確定196.1.2 澆口位置的選擇原則196.1.3 澆口的尺寸確定206.2 流道的設計206.2.1 主流道相關216.2.2 分流道的設計226.2.3 分流道的形狀與尺寸236.2.4 分流道的表面粗糙度236.3 冷料井的設計246.4 Moldflow 的分析257 模具其它結構設計287.1脫模裝置設計287.1.1 推出力的計算287.1.2 推出機構設計297.2 導向與定位機構設計317.3 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計338 注塑機相關參數(shù)的校核358.1 模具閉合高度的校核358.2 開模行程的校核358.3 最大注塑量校核368.4 鎖模力的校核368.5 頂出裝置的校核379 模具結構總圖38結論39參考文獻40致謝41IV1 塑件的工藝分析及材料分析1.1 塑件的工藝分析1.1.1 塑件的位置公差塑件在經(jīng)過加工成型以后，我們就得到了我們需要加工的產(chǎn)品，這個產(chǎn)品從熱模具里面拿出來以后，我們要對它進行冷卻，一旦進行冷卻那么產(chǎn)品的尺寸就會有所減小，所以，我們就知道每一個塑料產(chǎn)品收縮性都是它的特征之一，如果我們加工的材料是PA1010，那么它的收縮率就是0.5%，我們用下面的公式來計算：式子里面B-塑件在常溫下實際尺寸 我們可以選擇塑件公差的三分之一到四分之一，也可以用IT78級來當作模具的制造公差。在這里，我們選擇的是IT8級，型芯工作尺寸公差，我們選擇的是IT7級。模具型腔小一些的尺寸作為基本的尺寸，這個時候它的偏差就是一個整數(shù)：如果說模具型芯的最大尺寸作為基本尺寸的時候，這個時候偏差就是一個負數(shù)，中心距的偏差進行的是雙向的對稱的分布，每一個加工以后成型的零部件的工作的齒距詳細的數(shù)據(jù)看圖紙。在對模具進行設計之前首先要先將塑件的工藝確定下來，這里的工藝主要包括了塑件的形狀，塑件的結構，塑件的大小，還有塑件的精確度等級，當然還有塑件表面的質(zhì)量，這樣我們才能合理的將模具的結構還有精確度確定下來。1.1.2塑件的體積和質(zhì)量在我們這篇論文里面，塑料件的質(zhì)量還有體積在進行測量的時候使用的是3D，在這個軟件里面，通過塑膜部件驗證的這個功能，可以測得塑件的體積5.4，因PA1010的密度為1.05，即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量約為5.5。1.1.3 塑件成型方法與分析我們這篇論文里面的尼龍皮帶輪，看下面的圖所畫的，詳細的內(nèi)部結構還有大小看圖紙，這個塑料件的結構不復雜，而且生產(chǎn)起來量很大，成本很低，在加工的時候成形是很簡單的，對于精度的要求也沒有多高，所以我們使用的是一個模兩個腔室，側面進行澆口進料，我們的注射劑的型號是HT1602B型號。 尼龍皮帶輪產(chǎn)品圖1.2 材料分析1.2.1 材料的分析與選擇 聚癸二酰癸二胺又名聚酰胺1010，俗稱尼龍1010，簡稱PA1010，工程塑料的一種。工程塑料聚酰胺1010是我國獨創(chuàng)的工程塑料聚酰胺品種，由上海賽璐珞廠在1958年研制成功。由于工程塑料聚酰胺1010具有工藝簡單、設備無特殊要求、技術容易掌握、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定以及綜合性能優(yōu)良等特點，因而發(fā)展迅速。工程塑料聚酰胺1010是一種半透明白色或微黃色堅韌固體，具有工程塑料聚酰胺的一般共性，對霉菌的作用非常穩(wěn)定，對光作用很穩(wěn)定。工程塑料聚酰胺1010是我國獨創(chuàng)的一種工程塑料，用蓖麻油做原料，提取癸二胺及癸二酸再縮合而成的。成本低、經(jīng)濟效果好、自潤滑性和耐磨性極好、耐油性好，脆性轉化溫度低（約在-60），機械強度較高，廣泛用于機械零件和化工、電氣零件。工程塑料聚酰胺1010具有優(yōu)越的延展性，同時具有優(yōu)良的常溫和低溫沖擊性能。工程塑料聚酰胺1010在高于100下，長期與氧接觸逐漸變黃，機械強度下降，特別是在熔融狀態(tài)下極易熱氧化降解。1.2.2 分析制件材料使用性能PA1010塑膠原料熔程較窄，一般為34。熔融流動性較好。適合注射成型、擠出成型和吹塑成型。主要成型工藝如下。干燥鼓風干燥溫度905干燥時間約45h、真空干燥溫度855，一般最好選擇真空干燥工藝，避免熱氧化變色注塑工藝料筒溫度: 后部190210中部200220前部210230噴嘴200210模具溫度2040注射壓力6080MPa注射周期3050S，(3)擠出成型工藝螺桿擠出溫度：250，260，270，280模頭溫度:200210PA1010（尼龍1010）塑料是半透明、輕而硬、表面光亮的結晶形白色或微黃色顆粒，相對密度和吸水性比尼龍6和尼龍66低，機械強度高，沖擊韌性、耐磨性和自潤滑性好，耐寒性比尼龍6好，熔體流動性好，易于成型加工，但熔體溫度范圍較窄，高于100時長期與氧接觸會逐漸呈現(xiàn)黃褐色，且機械強度下降，熔融太時與氧接觸極易引起熱氧化降解。PA1010（尼龍1010）塑料還具有較好的電氣絕緣性和化學穩(wěn)定性，無毒。不溶于大部分非極性溶劑，如烴、脂類、低級醇等，但溶解于強極性溶劑，如苯酚、濃硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、細菌和蟲蛀。1.2.3 塑件材料主要用途隨著汽車的小型化、電子電氣設備的高性能化、機械設備輕量化的進程加快，對尼龍的需求將更高更大。特別是尼龍作為結構性材料，對其強度、耐熱性、耐寒性等方面提出了很高的要求。尼龍的固有缺點也是限制其應用的重要因素，特別是對于PA6、PA66兩大品種來說，與PA46、PAl2等品種比具有很強的價格優(yōu)勢，雖某些性能不能滿足相關行業(yè)發(fā)展的要求。因此，必須針對某一應用領域，通過改性，提高其某些性能，來擴大其應用領域。 由于PA1010強極性的特點，吸濕性強，尺寸穩(wěn)定性差，但可以通過改性來改善。 3 注塑機選擇我們要加工一套模具出來，最開始是要考慮的是模具的大小是不是能夠達到機臺的大小的噸數(shù)。在進行注射的時候量能不能達到要求，機臺在工作的時候射出來的投影的面積能不能進行模具的生產(chǎn)，注塑機如果是大頓數(shù)的話，那么生產(chǎn)出來的模具就是小的，在計量上就控制不好，還有如果使用的鎖模力是太大的話，那么模具就很容易被損壞，如果鎖模力達不到的話，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品就會有很大的毛邊，模具太大，已經(jīng)超過了這個機器的最大的負荷的話，整個合模的系統(tǒng)也會受到一定的損害。在對產(chǎn)品進行注射的時候，質(zhì)量是，那么這個總的注塑的量就達13g，我們再按照工藝的具體參數(shù)，這里指的是注射時候的壓力，在加上別的一些相關的因素，最終確定注射機型號HT1602B。注射方式為螺桿式，其有關性能參數(shù)為： 型號單位1602A1602B1602C 參數(shù)螺桿直徑mm404548理論注射容量cm3253320364注射重量PSg230291331注射壓力Mpa202159140注射行程mm201螺桿轉速r/min0230料筒加熱功率KW9.3鎖模力KN1600拉桿內(nèi)間距(水平垂直)mm455455允許最大模具厚度mm500允許最小模具厚度mm180移模行程mm420移模開距(最大)mm920液壓頂出行程mm140液壓頂出力KN33液壓頂出桿數(shù)量PC5油泵電動機功率KW18.5油箱容積l240機器尺寸(長寬高)m5.41.452.05機器重量t5最小模具尺寸(長寬)mm320320 表 HT 160x2B注塑機參數(shù)4 模具結構設計4.1確定模具的基本類型注塑模具進行分類的種類有很多，按照注射模具的結構來進行的分類，主要有單分型面、模、熱流道注射模。4.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列在我們這個畢業(yè)論文里面使用的是側面澆口，而且現(xiàn)在塑料件的產(chǎn)品是比較大的，為了能夠讓模具加工塑料產(chǎn)品的成功率提高，并且我們從經(jīng)濟性的方面來進行考慮的話，要降低成本提高生產(chǎn)的效率，所以我們使用的是一個模具兩個腔室，進行生產(chǎn)加工。型腔與主流道兩者之間的距離要能有多近就有多近，同一時間我們使用平衡的流道，這樣可以將型腔排列成為一個模具兩個腔室，這樣就可以知道它的長度是180mm，寬度是110mm，下面圖顯示的是這個型腔的布局。 型腔布局方式4.3模架選用根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由塑料注射模中小型模架可選擇CI型的模架，其基本結構如下：CI型模架圖在進行定模的時候使用了兩塊模板，動模只是使用了一塊模板，所以這個就稱為兩板模，模架是大水口的，這樣的結構進行側澆口是合適的，也就是側入式的澆口，用的是斜導柱側抽芯的注射成形了模具。模具的導柱導套的安裝方法是根據(jù)分型面的選擇來確定的，我們在經(jīng)過仔細的考慮以后，在安裝導柱導套的時候是進行正面的安裝，按照我們選擇的模架的型號我們可以根據(jù)這個選出跟它相對應的模板的厚度是多少，還有模具外面的形狀大小。模架的寬W=180+復位桿的直徑+型腔壁厚=300mm模架的長L=110+復位桿的直徑+螺絲的直徑+模板壁厚=230mm按照里面的模仁的大小，我們算出來模架的長還有寬以后，我們還要將別的螺絲導柱對于模架大小的影響考慮進去，我們在進行設計的時候一定要防止有干擾。在進行設計的時候，假如說有斜塊側抽芯的裝置，我們還要考慮這個裝置對于模具設計里面這個模具的架子的外面的尺寸的影響。我們結合之前所做的分析以后，在我們這個論文里面我們選擇的模架是WL=230x300。這個塑料件的高是10mm，這個塑料件的一大半都是在型腔里面的，型芯還有型腔的厚度是我們這個塑料件在型腔里面的高再加上20-30mm，經(jīng)過之前的分析，再加上對于強度的需要，我們確定模板的厚60mm, 動模板的厚是80mm。在加上推桿在頂出來的時候對于形成的需要，所以我們選擇支撐板的數(shù)值是80mm，這樣就達到了需要。綜上所述所選擇的模架的型號為：CI-2330-A60-B80-C80。5 成型零部件結構設計5.1分型面的選擇將模具可以看成是兩個部分組成或者是幾個可以分離的部分組成的，在將模具的接觸表面進行分離的時候，可以將里面的塑料件拿出來，還可以將系統(tǒng)澆注進行凝料，在塑料件成型的時候，這個時候的接觸是要封閉的，類似這樣的接觸的表面我們叫做是分型面，這個是決定模具的結構的很主要的因素，在選擇塑料件的分型面的時候，我們可以只選擇一個，可以選擇好多個，我們要想將塑料件成型完整的話，進行分型面的選擇是很重要的。我們進行分型面選擇的時候，要從下面幾點來進行考慮：1）我們在分型面在進行選擇的時候應該在這個塑料件外面最大的地方；2）讓塑料件在模具打開以后停留在動模的上面；3）分型面產(chǎn)生的這個痕跡不會影響這個塑料產(chǎn)品的美觀；4）在進行澆注系統(tǒng)的安排的時候，尤其是對于澆口的安排一定要合理；5）要讓推桿的痕跡不再塑料件的外表上面看到；6）使塑件易于脫模。結合之前的分析，再加上我們這個論文里面設計的模具外形的特點，使用的分型面是平面的，而且是在這個塑料件的最大的平面的地方，打開模具以后塑料件是留在動模的一邊的。分型面的選擇5.2型芯型腔結構的分析模具在進行閉合以后，我們將塑料的成型制品放置的這個地方就叫做型腔。組成模具的型腔的零部件就叫做是成型的零部件。正常來說這個包含了型腔，型芯，型環(huán)還有鑲塊等等。我們已經(jīng)加工出來的零部件跟塑料進行的是直接的接觸，這個成型的塑件的一些地方受到塑料熔體的壓力，這個加工的塑料產(chǎn)品的形狀，精確度，都跟這個有關系，所以我們在對成型的零部件進行設計的時候也是關系到了注射模具。形狀已經(jīng)出來的零部件在進行注射加工成型的時候要受到溫度還有壓力還有塑料熔體對于它的沖擊還有摩擦，在進行長時間的工作以后一定會出現(xiàn)磨損，變形還有劈裂，所以我們要在設計它的結構還有形式的時候一定要合理，計算它的大小還有公差一定要準確，這樣才能夠保證它的強度，剛度都能達到要求，表面質(zhì)量是比較好的。對于成型的零部件進行設計的時候要能保證塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，還要加工起來很簡單，裝配起來方便，使用起來方便，維修的時候也沒有那么復雜。5.2.1型腔設計 型腔的作用是用來將確定加工的零部件的外部輪廓的，它的結構跟需要加工的產(chǎn)品的外形，大小，使用的要求還有生產(chǎn)的批量，模具的加工辦法都是有密切的關系的，一般經(jīng)?？梢钥吹降慕Y構形式主要有整體的，嵌入的，鑲拼的還有瓣合式的這幾種。我們這篇論文里面使用的是嵌入式，它的特點就是結構不復雜，型腔的結構式很牢固的，可靠地，不會發(fā)生變形，加工出來的產(chǎn)品的表面不會出現(xiàn)拼接的痕跡的，還可以將注射模里面加工的產(chǎn)品的數(shù)量降低，讓整個模具的外形都縮小很多。但是進行模具的加工是很復雜的，在加工的時候還需要用數(shù)控還有電火花來進行。5.2.2型芯設計我們這篇論文里面涉及的零件的結構沒有多復雜，深度也沒有多大，我們在對這個塑料件的實體進行額分析以后，我們將塑料件的型芯使用的是嵌入式的，選擇這樣的型芯是因為在加工的時候很方便，在對于模具的維護很方便，在型芯還有動模板進行互相配合的時候使用的是。5.3型芯型腔的尺寸要素已經(jīng)成型的零部件的工作的大小就是說成型的零部件就將塑料件的外觀的大小直接就確定下來了。這個尺寸涵蓋了型腔，型芯徑向的大小，這里包括了長還有寬，還有高，以及中心距尺寸等。要讓加工出來的塑料件的質(zhì)量得到保證，在事先對于模具進行設計的時候我們一定要按照塑料件的大小還有精確度的等級將需要加工成型的零部件的大小還有精確度確定下來。采用平均值的計算方法。針對塑料件的大小還有成型的零部件的大小的差異，我們統(tǒng)一按照入體的原則來進行標注，也就是對包容面的大小進行標注的時候使用的是單向的正偏差，基本尺寸為最?。粚τ诒话菝娴拇笮俗⒌臅r候使用的是單向的負偏差，這個時候基本尺寸是最大的；在對中心距進行標注的時候使用的是雙向對稱的偏差 12。對于加工出來的塑料件的尺寸有影響的原因很多，也是非常的復雜的，涵蓋了下面幾點：（1）成型零部件的制造誤差；（2）成型零部件的磨損；（3）塑料的成型收縮；（4）配合間隙引起的誤差。5.4型芯型腔的尺寸計算成型零件中與塑料熔體接觸并決定制品幾個形狀的尺寸稱為工作尺寸。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸型腔尺寸屬于包容尺寸，該類尺寸具有增大的趨勢。型芯尺寸屬于被包容尺寸，該類尺寸具有縮小的趨勢。中心距尺寸一般指成型零件上某些對稱結構制件的距離，這類尺寸通常不受摩擦磨損的影響，因此可視為不變的尺寸。對于上述型腔、型芯和中心距三大類尺寸，可分別采用三種不同的方法進行設計計算。在計算之前，有必要對他們的標注形式及偏差分布做如下規(guī)定。（1）制品的外形尺寸采用單向負偏差，名義尺寸為最大值，與制品外形尺寸相對應的型腔尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值。（2）制品的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值，與制品內(nèi)形尺寸相對應的型芯尺寸采用單向負偏差，名義尺寸為最大值。（3）制品和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正、負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。PA1010材料的收縮率在1%2%之間，其平均收縮率取1.5%，模具制造公差選=/4。塑件除中心孔距95.1精度為MT3外，其余尺寸精度為MT5。型腔型芯工作尺寸的計算類別塑件基本尺寸計算公式模具尺寸型腔尺寸計算HmHs =6.8Hm=(Hs+Hs. -2/3)0+zLmLs =42Lm=(Ls+Ls. -3/4)0+z型芯尺寸LmLs =10.8Lm=(Ls+Ls. +3/4)0-z5.5成形零部件剛度和強度校核5.5.1 剛度和強度校核要素傳統(tǒng)的理解上模具的強度指的就是模具的強度還有剛度。模具在加工產(chǎn)品的時候，這些產(chǎn)品都是有強度還有剛度的要求的，只有確保了模具的強度以后，它才能進行正常的工作的。因為模具的外形有很多種，在進行計算的時候都不是一樣的而且計算也是比較復雜的，在實際的生產(chǎn)里面，我們要通過經(jīng)驗來進行設計，然后要對強度進行校核，這樣才可以對于我們的設計進行調(diào)整，經(jīng)過這些過程以后，我們的模具才可以正常的進行工作。計算模具的強度的時候是很復雜的，通常我們計算的時候都是使用的簡化的計算方法，在計算的時候使用的做法很保守，過程是：我們選擇的受力結構式最不好的，安全系數(shù)選擇比較大一些的，然后再來將模具的結構進行優(yōu)化，這樣的話模具的強度就提高了很多。為了能夠確保模具可以正常的進行工作，這個時候我們不僅要確保模具整體性的強度達到要求，對于這個整體性的強度我們要進行校核。模具的整體性的強度指的是型腔的側面壁厚，型腔的底面的板的厚度，合模面能夠承受的壓力等等，實際選擇大小應該將尺寸計算出來，然后再進行調(diào)整。進行校核的時候，要對強度還有彎面進行計算，選擇比較大的一個數(shù)值。5.5.2型腔側壁和底板厚度的計算在對加工的塑料產(chǎn)品注射成型的時候，在型腔里面主要承受的是塑料熔體的壓力，所以這個時候模具的型腔里面的強度還有剛度是很大的。計算公式如下：S長代表的是：S長 = S 短 1.15ph/(E) = 1.1530x1.5(2.1x10x0.03) = 0.433按強度條件計算:S長 r/( -2p) -1 = 102x2500(2500-2x30) -1 = 1.246S 短 r/( -2p) -1 = 65x2500(2500-2x30) -1 = 0.794按照厚度的數(shù)值還有校核的結構，選擇側面的內(nèi)壁的厚度是可以的，所以我們論文里面的模具的型腔的側壁的厚，除此之外動模的型芯進行一樣的計算，那么它的厚度的值就是注： E模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為2.1x x10；分別計算。5.6側向抽芯機構類型選擇與設計側向抽芯機構通常說的就是模具的側滑塊，也就是可以將側向軸心或者是側向分型還有進行復位的時候將產(chǎn)品拉出來然后倒扣，低陷的一種裝置。主要用在側孔或者是側凹比較淺的，型面很大的地方，通常進行分類的時候可以分為外側抽芯還有內(nèi)側抽芯這兩種。因本設計產(chǎn)品因行程較大因而適用液壓抽芯機構。下面的圖畫的是模具經(jīng)常用的側滑塊的結構。從作用位置分為下模側滑塊、上模側滑塊、斜側滑塊（斜頂） 從動力來分，為機動側向側滑塊機構和液壓（氣壓）側向側滑塊機構1. 滑塊的設計滑塊在進行設計的時候的重點是滑塊跟側向的型芯進行連接還有注射成型的產(chǎn)品的尺寸是不是準確，進行移動是不是可靠，我們可以將滑塊進行分類，有整體式還有組合式這兩種。一般制造滑塊選擇的材料是等，對于硬度的要求是HRC40以上。2. 導滑槽設計長配合長3. 滑塊定位裝置設計因為我們使用的是后模側滑塊，我們按照進行生產(chǎn)時候的實際的情況，使用的側滑塊壓板的方式，它的作用是用來進行固定還有導向。4. 楔緊塊設計5. 側抽芯機構的結構形式斜導柱和滑塊因為在進行安裝的時候地點不一樣，那么抽芯機構的結構就不一樣了。1）斜導柱在定模上、滑塊在動模上的結構A、 我們在進行設計的時候要避免滑塊還有推桿在合模復位的時候不能互相干擾。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側向型芯與推桿相碰撞，造成活動側向型芯或推桿損壞。B、假如說出現(xiàn)了干擾的話，一般都是先進行復位，在附加的裝置里面有彈簧的，彈簧先進行復位，進行復位等等很多種的方式。2） 斜導柱固定在動模的上面，滑塊固定在定模的上面。3） 斜導柱和滑塊都是固定在定模的上面。4）斜導柱和滑塊都是固定在動模的上面。6. 側抽芯機構的抽芯距模具里面的型芯從產(chǎn)品的成型一直到不阻礙塑料產(chǎn)品從模具里面脫出來的推出位置的距離，我們就把這個距離叫做是理論抽芯距，一般都是用字母S表示。為了在工作的時候保證安全，實際上的抽芯的距離是要比理論上的距離要大出來1到3mm，計算的公式如下：在我們這個論文里達到我們的需要的。 側滑塊抽芯機構 6 澆注系統(tǒng)設計6.1 澆口的設計整個系統(tǒng)里面有一個系統(tǒng)是澆注的系統(tǒng)，它的意思是從注射模里面的主要的流道頭子上到型腔里面的熔體的上料的管道，我們將澆注的系統(tǒng)可以分為道澆注系統(tǒng)還有無流道凝料的澆注系統(tǒng)，在我們這個論文里面使用的系統(tǒng)是普通側澆口的澆注系統(tǒng)。選擇的澆注系統(tǒng)合適了，生產(chǎn)出來的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量才好。6.1.1 澆口的形狀、位置的確定澆口我們又把它叫做進料口，它是用來將分流道跟型腔連接在一起的通道。它有兩個功能：一個功能室對于進到型腔里面的塑料熔體可以進行控制；還有一個功能室在注射的壓力沒有以后，型腔就會被封鎖了，讓型腔里面還有沒有被固化的塑料不會出現(xiàn)倒流的情況。通常使用的比較多的澆口的方式有直接的澆口，側面的澆口，點式的澆口，扇子形狀的澆口，圓盤式的澆口還有環(huán)形的澆口等等。6.1.2 澆口位置的選擇原則 選擇的澆口的位置在什么地方會直接影響到我們加工出來的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。在進行澆口的位置確定的時候，我們要注意下面幾個方面： 1. 在型腔里面流動的熔體，在動能上消耗的能量是最低的。要做到這一點必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一個分出來的流體基本上都可以到達最遠的地方； 3)在進行進料的時候要從壁厚比較厚的地方來進行； 4)要盡量讓每一股的分流在進行轉向的時候越小越好。2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。因為我們論文里面尼龍皮帶輪的塑料件外表的質(zhì)量是要求很高的，我們在這里澆口選擇的是側澆口。這個側澆口是在側面的進膠的地方，在尼龍皮帶輪組裝起來以后，這個澆口就會被遮住了。6.1.3 澆口的尺寸確定L=0.51.5 一般取1.0mmh=ntA-型腔表面積 B=015t塑件壁厚 C=030n為塑膠材料系數(shù)因此，該制件澆口：寬度 =2mm 高度h=nt=1mm6.2 流道的設計一般的流道澆注的系統(tǒng)有下面幾個方面組成：我們在對澆注的系統(tǒng)進行設計的時候要將下面幾點考慮進去：a)、塑料成型特性：這個系統(tǒng)能夠讓所有的系統(tǒng)都可以成型，這樣塑料的質(zhì)量就可以得到保證了。b)、我們在對澆注系統(tǒng)進行設計的時候，要想模具是用一個模具一個腔室的還是一個模具多個腔室的，我們在設計澆注系統(tǒng)的時候要按照腔室的布局來進行設計。c)、塑件大小及形狀：因為塑料產(chǎn)品很小，而且它的壁厚沒有那么厚，再加上技術方面的需要等等，綜合這些情況，我們在選擇分型面的時候還要將澆注系統(tǒng)的整體的方式，進料口有幾個等，這樣才能讓產(chǎn)品成型，還要考慮防止流料病和部位等問題，這個時候就要有相對應的解決方法或者讓他有可以維修的機會。d)、塑件外觀：我們在對澆注系統(tǒng)進行設計的時候應該要先將進料去除，將進料修正，這樣進料的時候很方便，而且還不會影響塑料產(chǎn)品的外觀。e)、冷料：在進行注射的時候有間歇的時間，殘留在噴嘴頭上面的冷料一定要弄掉，不然的話會留到型腔里面去，這樣塑件的質(zhì)量就不好了，所以我們在設計澆注系統(tǒng)的時候應該要想到對于冷料進行儲存的方法。6.2.1 主流道相關流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。（1）、主流道的尺寸設計中選用的注射機為HT1602B，其噴嘴直徑為3.0，噴嘴球面半徑為11，依此主流道各具體尺寸設計如下： 主流道與澆口套（2）、主流道襯套的形式選用如下圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位環(huán)設計成一個零件，然后固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。（3）、澆口套的固定 澆口套采用2個M6的螺絲直接鎖附固定。澆口套固定方式6.2.2 分流道的設計分流道的意思就是說主要的流動的通道在末尾的地方跟澆口之間有一段給塑料熔體進行流動的管道，這個分流道可以很好的將壓力進行傳遞，還可以讓管道里面的填充量一直都是很好的。在我們這個論文里面，因為塑料件在進行排布的時候是很緊湊的，而且澆口使用的是側澆口。綜合考慮各種因素，并結合模具設計經(jīng)驗，本設計制件的分流道如下圖所示：6.2.3 分流道的形狀與尺寸通常我們經(jīng)常使用的分流道將截面剖開來以后的形狀是圓的，還有梯形的，還有U型的。一般分流道直徑在310mm，高粘度塑料可達1216mm。圓形流道 梯形流道 U形流道分流道的截面的大小我們按照塑料產(chǎn)品的原材料，還有加工出來產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的壁厚還有分流道有多長來進行確定。1）分流道修正直徑D=DX fL修正系數(shù)(由下圖查得) 2）對于塑件制品厚小于3mm，重量在200g以下的，也可用以下經(jīng)驗公式計算分流道直徑：（注:此公式計算的流道直徑僅限于3.29.5mm范圍內(nèi)取值）D-分流道直徑G-制品重量L-分流道長度3）對于高粘度塑料，如硬質(zhì)PVC和丙烯酸塑料，在使用以上公式時，可將分流道直徑擴大20%25%。綜合以上因素考慮，本設計分流道采用圓形5mm直徑。6.2.4 分流道的表面粗糙度分流道的的面可以不是很光滑的，對于它的表面的粗糙度我們只要求1.6um就可以了，這樣在管道里面流通的熔體，在外面的流動的速度沒有多塊，冷卻的時候比較簡單，這個時候表皮層就固定起來了，這樣我們流道里面的溫度可以很好的保持下去。6.3 冷料井的設計主流道的最后的地方要將冷料穴設置在這里，這樣我們加工的產(chǎn)品里面就會出現(xiàn)固化的冷料。因為一開始流進去的塑料因為溫度的差異，這個時候塑料的溫度下降的就很快，假如說讓這些溫度下降很快的塑料進入到型腔里面去的話，那么我們加工的產(chǎn)品的質(zhì)量就會受到影響，為了避免這種情況的出現(xiàn)，我們要在主流道的尾上安排一個冷料穴，讓這些塑料在這個地方進行保存。冷料穴通常都是開在模板上面，這個模板是在主流道的對面，而且它的直徑是跟主流道的差不多或者稍微大一點點，我們的目的是要能夠確保冷料的體積沒有冷料穴的體積大。我們對冷料穴進行倒扣，在進行倒扣的時候形式有很多，我們這里主要使用的是這種倒扣的模式需要推桿來進行配合，在進行開模的時候，倒過來的椎體的冷料穴在經(jīng)過里面的冷料，首先先由主流道里面將定模拿出來，然后因為推桿的作用，冷料還有主流道里面的凝料都跟著加工出來的產(chǎn)品一起出來了。6.4 Moldflow 的分析隨著計算機技術及CAE技術的迅速發(fā)展,特別是Moldflow 軟件的推出與應用,可以在模具加工前,通過計算機對整個注塑成形過程進行模擬分析,準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況。 1）填充時間：圖示為塑料填充模具時間的先后，藍色表示剛開始填充，當整個模具為紅色時表示填充完畢，紅色表示還未填充或最后填充。如圖6.6所示圖6.6 填充時間2）注射壓力：注射壓力是在注射期間噴嘴施加的壓力，下圖所示的顏色表示各部位的壓力狀態(tài)，由圖示可看出不同顏色所表示壓力的大小，紅色最高，藍色最低。在一模多腔的模具設計中，隨澆口數(shù)量變多，料流行程變短，致使所造成的壓力變小，此外，為避免因局部保壓造成翹曲，因使物料平衡流動。如圖6.7所示是注射壓力分布圖。圖6.7 注射壓力3）波前溫度：波前溫度使用藍色表示最低溫區(qū)域，使用紅色表示最高區(qū)域。如圖6.8所示是波前溫度分布圖。圖6.8 波前溫度4）壓力：壓降的結果是使用紅色代表最高壓降區(qū)域，藍色表示最低的壓降區(qū)域，如圖6.9所示是壓降分布圖。圖6.9 壓力5）溶解痕從軟件中可以清楚的看到零件的溶解痕，紅色代表最高區(qū)域，藍色表示最低的區(qū)域6.10溶解痕7 模具其它結構設計7.1脫模裝置設計7.1.1 推出力的計算推出力也稱脫模力。脫模力的產(chǎn)生范圍： 因為塑料加工產(chǎn)品在模具里面進行冷卻，從而實現(xiàn)定型，因為產(chǎn)品的體積會發(fā)生收縮，這個時候有包緊力產(chǎn)生了。 殼體類的塑料的產(chǎn)品沒有通孔，在進行脫模的時候需要克服很大的壓力的。 機構本身運動的磨擦阻力。塑料產(chǎn)品跟模具之間有一個粘附力。一開始發(fā)生脫模力的時候，一開始進行脫模的那一瞬間我們需要克服的阻力。再產(chǎn)生脫模力，在后來我們在產(chǎn)生的脫模力，比一開始我們用的這個力要小很多，以防我們在進行脫模計算力的時候弄錯，一般情況下我們都是算一開始的脫模力。脫模力的影響因素：A、脫模時候的力跟塑料產(chǎn)品的壁厚，型芯的長度是多少，中跟脫模方向的塑件的投影相垂直的面積，每一個數(shù)值越大，那么脫模產(chǎn)生的力就越大。 B、塑料產(chǎn)品的收縮率，彈性的模量E大的話，脫模的力就大。 C、塑料產(chǎn)品跟型芯的摩擦力越大的話，那么脫模的阻力就越大。 D、將大氣的壓力還有塑件對于型芯的粘附力等等這些因素都排除掉，如果型芯的斜角越大，那么模具里面的塑料就會自己脫落了。脫模力也就是我們將加工的產(chǎn)品從包緊的型芯上面脫落下來的時候使用的力量。根據(jù)知，這個零件形狀是圓環(huán)形，那么在計算脫模力的時候公式如下：式子里面 ；E 塑料的彈性模量，查表得PA1010得彈性模量為2800MPa；L-代表的是1；f-表 塑料的泊松比，查表得PS的泊松比為0；無量綱系數(shù)，由f0.21查表得A 通孔制件A等于0.211因此，7.1.2 推出機構設計將塑料產(chǎn)品從模具上面拿下來之前還要將加工成型的塑料零件從模具上脫落的這過程，將這個成型塑料產(chǎn)品從模具上面脫出來的裝置就叫脫模裝置。組成部分是件等。脫模裝置按照它將產(chǎn)品推出來的這個動作的動力的來源進行分類，可以分為手動，機動，液壓還有氣動這四種推出的裝置。我們按照這個零件的種類進行分類的時候，可以分為推桿推出，套管推出，推板推出，推塊推出，通過已經(jīng)成型的產(chǎn)品推出還有斜滑桿側抽芯這些裝置等等。脫模機構的選用原則：（1）在塑料產(chǎn)品進行脫模的時候，產(chǎn)品不能出現(xiàn)變形，稍微有一點的變形時可以的，但是這種變形不能使永久的；（2）我們按照脫模的阻力來進行推力的分布的時候，一定要合理的進行布局；（3）推桿受到的力量不能太大，萬一太大容易讓塑料產(chǎn)品發(fā)生破壞；（4）推桿的強度還有剛度應該是剛剛好的，在進行推出這個動作的時候不能讓塑料產(chǎn)品發(fā)生變形；（5）推桿在塑料產(chǎn)品上的痕跡不是很明顯，不能影響產(chǎn)品的外形；本設計中采用推桿+推管推出機構使塑料制件順利脫模。7.1.2.1 拉料桿的設計我們在側澆口的主流道上面要安裝一個拉料桿，在模具打開的時候分流道就會跟加工的產(chǎn)品分開了，這個時候澆口的大小在圖紙里面有所展示，我們按照這個圖還有實際情況，選擇恰當?shù)臄?shù)值。在我們這個設計里面拉料桿的大小是5mm。7.1.2.2 推桿的設計（1）、推桿布置我們加工的這個塑料產(chǎn)品使用的推桿是4mm的，它具體的分布情況在圖里面有所展示，這些推桿在產(chǎn)品的邊緣的地方均勻的分布，這樣讓我們加工的產(chǎn)品受到的推出力是差不多的。推桿布置（2）、推桿的設計在我們論文里面使用的是臺肩形式的圓形的截面推桿，在進行設計的時候，這個推桿的直徑是要跟著設置位置的不一樣，那么選擇使用的直徑就不一樣。，隙，以。7.2 導向與定位機構設計導向機構的作用：確保模具在打開還有關起來的時候，可以讓公模具還有母模具之間的方向還有位置確定下來。導向的零件可以收到一定的側向力，這樣就可以導向還有定位了，導向裝置的零部件包含了導柱還有導套。 1. 導向結構的總體設計（1） 導向零件在模具的周圍均勻的進行分部或者是在邊緣的地方，它的中心點到模具的邊緣的距離要能夠大，這樣模具的強度才能夠確保下來，這樣可以保證壓入導柱還有導套不會發(fā)生變形。（2） 我們按照這個模具的體積還有外形來確定要幾個導柱，通常一對模具要有兩個到四個導柱。如果說模具里面的凹模還有凸模之間的方位有需要的時候，那么我們使用的導柱的直徑要不一樣，或者是兩個直徑一樣的導柱，但是在進行布置的時候要錯開。（3） 因為一般來說塑料產(chǎn)品都是在公模上面的，所以我們要方便產(chǎn)品脫離模具的導柱要裝上母模。（4） 導柱還有導套處在分型面上的時候應該有一個承屑槽。（5） 主軸線應該都是平行的（6） 模具在合上的時候，應該能夠保證導向的零部件一開始進行接觸，要讓公模首先到模腔里面去，不能破壞已經(jīng)成型的塑料產(chǎn)品。2. 導柱的設計（1） 有單節(jié)與臺階式之分（2）（3） 導柱端部應該有一個圓錐的或者是球形的用來引導的部分（4） 在進行固定的時候可以用鉚接進行固定，也可以用螺釘進行固定（5） 它的表面應該進行熱處理，這樣處理以后可以防止表面承受摩擦力。 3. 導套和導向孔（1） 導向孔沒有導套，可以再模板上直接開孔，假如這個模板的厚度比較厚的時候，我們的導向孔這個時候就要是盲孔，在側面增加一個排氣孔。（2） 我們導套有很多種形式，（3） 為了方便導柱可以方便的到導套孔里面去，我們應該在導套的前面有一個圓角R。通常來說，導柱還有導套都是在一起用的，用來確保動模還有定模這兩個裝置里面的零件在對合的時候很準確，還有塑料產(chǎn)品的尺寸很精確，防止在模具里面的零件互相發(fā)生碰撞跟干擾，這樣就可以達到合模進行導向的作用。7.3 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計在注射劑里面加工產(chǎn)品的時候，模具的溫度對于加工產(chǎn)品的質(zhì)量還有加工產(chǎn)品的效率有很大的影響，因為每一種塑料產(chǎn)品的性能還有在成型時候的工藝都是不一樣的，所以我們對于模具里面的溫度的設置也是不一樣的，通常我們將塑料注射到模具里面的溫度大約都是在兩百度左右，在這些融化的液體變成固體的塑料產(chǎn)品以后，要從溫度大約是六十度左右的模具里面脫離出來，溫度在進行降低的時候主要是靠在模具里面加入冷水，將熱量帶走。針對要求不是很高的模具的溫度的塑料，比方說我們論文里面的PA1010，只需要加一個制冷的系統(tǒng)就可以了，只需要調(diào)整水的流量以后就可以將模具里面的溫度控制住。我們在模具進行冷卻的時候使用的是循環(huán)水來進行冷卻，對模具進行加熱的方法有。在進行溫度的調(diào)整之后會直接影響到塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。注射模里面的溫度會關系到精度，不管哪一個塑料產(chǎn)品，模具的溫度有太大的變化都是不好的。溫度太高的話會讓塑料產(chǎn)品在脫離模具以后出現(xiàn)變形的情況，假如冷卻的時間太長的話又會讓生產(chǎn)效率太低了。模具的溫度太低的話會讓塑料的流動性變低，這樣它就不能在模具里面充滿，生產(chǎn)的產(chǎn)品的內(nèi)應力就會變大，熔接的痕跡就會很明顯。冷卻系統(tǒng)設計的目的是為了讓模具可以在冷卻的時候更加有效率。系統(tǒng)里面的模具孔的尺寸應該是標準的尺寸，加工時候方便。在對冷卻系統(tǒng)進行設計的時候，對模具進行設計的設計人員需要按照塑料產(chǎn)品的壁厚還有體積將下列的參數(shù)來進行設計：道的冷卻管路的位置與尺寸塑料產(chǎn)品的壁厚要最大程度的保持均勻，在設置冷卻孔的時候最好安放在型芯塊還有型腔里面，在模塊之外的冷卻孔道不能對模具進行精確的冷卻。一般來說，鋼冷卻孔通常為612 mm，在這里我們設定的數(shù)值是6mm。 8 注塑機相關參數(shù)的校核8.1 模具閉合高度的校核（1）、模具長寬尺寸模具長寬尺度必須小于注塑機拉桿間距,本設計選用機臺拉桿間距為360360,模具長寬為320x400，經(jīng)核算機臺選用合適。（2）、模具厚度（閉合高度）模具在進行閉合的時候的高度需要達到下面的要求式子里面本設計中模具厚度為271mm、180H500。符合要求8.2 開模行程的校核模具在打開以后為了將產(chǎn)品方便的拿出來，需要打開的距離有足夠的大，我們所說的開模的行程就是說模具在打開還有關起來的過程里面動模的固定板在空間里面移動的距離。注射劑在開模的時候距離是有一定的限制的，在進行模具設計的時候需要進行校核，我們校核的是注射機的開模的距離，這樣可以讓模具進行打開的時候的距離是比較合理的。針對臥式的注射劑，它開模的距離跟模具的厚度有很大的關系，對于注射模是單分型面的應該滿足的要求：SmaxS= H1 + H2 + H3 + C式中 H1-模具厚度 H2-頂出行程C 安全距離本設計中=920 =271 mm =20mm H3 =75mm C取25mm總的開模距離需要S=391mm以上. 經(jīng)計算，符合要求。8.3 最大注塑量校核對模具設計時，一定要定注射量控制在百分之八十以內(nèi)。校核公式為：式中：-型腔數(shù)量 -單個塑件的重量（g） -澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）本設計中：n=2 5.5 g =2g m=2x5.5+2=13g注塑機額定注塑量為291g注射量符合要求8.4 鎖模力的校核注射成素。如果這一數(shù)漲模溢料 式中 n -型腔數(shù)目 n=2 = 1426.59 =200 =2x 1426.593+200= 3053.18注射與塑件和澆注。即： （）P F式中： 其它意義同上根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)壓通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MPa，本設計中取P為30MPa。（）P=11864.316x30x1.1x0.001= 100.75KN1600KN鎖模力符合要求8.5 頂出裝置的校核在在兩側頂離要保。HT1602B型注射機為兩側推出機構，經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。9 模具結構總圖結論 我們在進行模具的設計的時候，很全面的介紹了塑料成型的特點，模具的特點還有注射工藝的數(shù)值，塑料產(chǎn)品表面的粗糙程度還有制造的精確度等等，我們在進行理論分析的時候還有數(shù)據(jù)計算的時候要將生產(chǎn)進行操作的時候進行校核，看這個方案到底是不是合理的。而且，經(jīng)過這次畢業(yè)論文的設計，我們知道了注射模在設計的大概情況，知道了注射機的流程，大致上掌握了加工產(chǎn)品的工作原理。 我們在整個系統(tǒng)進行設計還有進行三維建模的時候遇到了很多的難題，在對這些問題進行探討還有論述，最后將這些問題都解決了，此外我們還深切的了解每一個生產(chǎn)階段在加工時候的重要性還有嚴謹性，這樣我們畢業(yè)論文的目的就完成了。 現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)展的很快，尤其是汽車，機械，電子，日用這些行業(yè)發(fā)展的很快，現(xiàn)在對于模具行業(yè)的人才的需要非常緊湊，在對模具進行設計還有加工的人才越來越受到重用，而且用到了很多實際的行業(yè)里面，發(fā)展的很快。 通過這次畢業(yè)論文，我得到了很多課本上學習不到的知識還有經(jīng)驗，這些都有利于我們在將來的工作中解決問題。參考文獻1 沈言錦.林章輝.塑料模課程設計與畢業(yè)設計指導M .長沙：湖南大學出版社，2008.3 .9-173 2 申開智.塑料成型模具（第二版）M中國輕工業(yè)出版社 ，2004年3 翁其金.塑料模塑成型技術M.機械工業(yè)出版社，2001年4 李建軍.李德群.模具設計基礎及模具CADM.北京:機械工程出版社,2005.7.106-192. 5 陳萬林.實用塑料注射模設計與制造M.北京:機械工程出版社,2000.34-205. 6 張磊.Pro/ENGINEER Wildfire4模具設計實例M .北京:清華大學出版社,2008. 7 王旭.塑料膜結構圖冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1994. 8 虞福榮.橡膠模具實用手冊M.第2版.北京:化學工業(yè)出版社,2001.10 9 奚永生.塑料橡膠成型模具設計手冊M.北京:中國輕工業(yè)出版社,2000.7 10 德E.林納等著，吳崇峰主譯.注射模具130例（原著第三版）M.化學工業(yè)出版社，2005年； 11 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