鎖蓋注塑模具設(shè)計(jì),注塑,模具設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)與制造技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 設(shè) 計(jì) 者： 班 級(jí)： 指 導(dǎo) 教 師： 哈爾濱理工大學(xué) 2013年 12 月 26 日 摘 要 論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成鎖蓋的注射模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用塑料注射成型論文中具體分析了產(chǎn)品的工藝性,確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備,確定了模具制作的總體方案,分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。論文中還對(duì)分型面、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，完成了工件工程圖設(shè)計(jì)，圓滿完成了模具設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)工作。 本文中針對(duì)鎖蓋注射模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析，設(shè)計(jì)了一套塑料注射模具，并對(duì)模具以及主要零件進(jìn)行了CAD繪圖。 關(guān)鍵字：注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng) 目 錄 摘 要 II 目 錄 III 第1章 前言 1 第2章 塑件的工藝分析 2 2.1塑件的工藝性分析 2 2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 3 2.2.1結(jié)構(gòu)分析 3 2.2.2尺寸精度分析 3 2.2.3表面質(zhì)量分析 3 2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 3 2.4 注射機(jī)的初選 4 第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 3.1 注射模具分型面的選擇 5 3.1.1 分型面的基本形式 5 3.1.2 分型面選擇的基本原則 5 3.1.3 分型面的選擇 5 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 6 3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 6 1.主流道設(shè)計(jì) 6 1. 冷料穴 7 2. 分流道 8 3. 澆口 9 第4章 成型零件的設(shè)計(jì) 9 1. 平均收縮率 11 2. 塑件軸向公差 11 3. 凹模深度 12 4. 凸模高度 12 5. 塑件徑向公差 12 6. 型腔徑向尺寸 12 7. 兩孔中心距 12 四、 標(biāo)準(zhǔn)模架選用 13 1. 定模座板 13 2. 定模板 13 3. 動(dòng)模板 14 4. 動(dòng)模墊板 14 5. 墊塊 14 6. 推出固定板 14 7. 推板 14 8. 動(dòng)模座板 14 五、 成型型腔壁厚校核 14 1. 型腔側(cè)壁厚校核 14 2. 型腔底板厚度計(jì)算 15 第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 第7章 排氣系統(tǒng) 19 第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 20 1. 注射壓力校核 20 三、鎖模力校核 20 四、 開(kāi)模行程校核 21 第9章 模具特點(diǎn)和工作原理 22 總 結(jié) 23 參考文獻(xiàn) 24 第1章 前言 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展使人們不再單純地依賴產(chǎn)品圖或產(chǎn)品樣件來(lái)設(shè)計(jì)制作模具,逆向工程技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品的圖片、照片或影像資料,甚至產(chǎn)品模具本身,都可以作為模具的設(shè)計(jì)依據(jù)。逆向工程技術(shù)特別在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)模具技術(shù)方面具有突出的優(yōu)勢(shì), 由此還帶來(lái)設(shè)計(jì)思路上的變化,有時(shí)可以先設(shè)計(jì)模具型腔,然后據(jù)此再完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣[1]。 塑料制品的成型是塑料成為具有實(shí)用價(jià)值制品的重要環(huán)節(jié)。塑料成型方法已達(dá)40多種。其中最重要的是注射，擠出，吹塑和壓制等。它們幾乎占了整個(gè)塑料成型的85%；其中注射尤為突出，占塑料成型的30%以上。注射模具成形是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型，有些熱固性塑料也可以用注射模塑成型。 23 第2章 塑件的工藝分析 第2章 塑件的工藝分析 該塑件是鎖蓋產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用黑色酚醛塑料，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 圖2.1 鎖蓋圖 2.1塑件的工藝性分析 材料：黑色酚醛樹(shù)脂（PF） 1、 PF性能分析 固體酚醛樹(shù)脂為無(wú)色或黃褐色透明物，市場(chǎng)銷(xiāo)售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色，有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿，遇強(qiáng)酸發(fā)生分解，遇強(qiáng)堿發(fā)生腐蝕。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有機(jī)溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。它包括：線型酚醛樹(shù)脂、熱固性酚醛樹(shù)脂和油溶性酚醛樹(shù)脂。工藝條件 注射機(jī)類(lèi)型：柱塞式 螺桿轉(zhuǎn)速：40-80r/min 噴嘴溫度：90-100℃ 料筒前端溫度：70-100℃ 料筒后端溫度：40-50℃ 模具溫度：160-169℃ 注射壓力：98-147MPa 背壓：0-0.49MPa 注射時(shí)間2-10s 保壓時(shí)間：3-15s 硬化時(shí)間：15-50s 成型周期：45-120s 成型收縮率：0.006% 成型溫度：146-180℃ 成型壓力：7-42MPa 2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 2.2.1結(jié)構(gòu)分析 因此,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程度. 本次設(shè)計(jì)制品的用途是鎖蓋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)稱分布，對(duì)精度無(wú)太大要求，強(qiáng)度要求適中 2.2.2尺寸精度分析 從塑件的壁厚上來(lái)看,壁厚最大處為5mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。 2.2.3表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證. 2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。 計(jì)算塑件的體積：V=8.5cm（單個(gè)） 計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得密度為ρ=1.06kg/dm 塑件質(zhì)量：M=Vρ＝0.8495g(通過(guò)3D軟件測(cè)量得到) 2.4 注射機(jī)的初選 根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí)，須考慮以下因素： 采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)XS-Z-60型。 由分析，可得鎖蓋件的體積為8.5cm3，考慮到設(shè)計(jì)為4腔，加上澆注系統(tǒng)的冷凝料，查閱塑料膜設(shè)計(jì)手冊(cè)的國(guó)產(chǎn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)范及特性，可以選擇XS-Z-60，以下為其技術(shù)規(guī)格 理論注射容積(cm3) 60 螺桿直徑(mm) 38 注射壓力(MPa) 180 注射速率(g/s) 70 塑化能力(g/s) 35 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 0~200 鎖模力(KN) 500 拉桿有效距離(mm) 220*300 移模行程(mm) 180 模具最大厚度(mm) 200 模具最小厚度(mm) 70 鎖模形式 雙曲肘 模具定位孔直徑(mm) 55 噴嘴球半徑(mm) SR12 噴嘴口空孔徑(mm) 4 模板尺寸(mm) 160*250 第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 注射模具分型面的選擇 3.1.1 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。 3.1.2 分型面選擇的基本原則 選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)考慮開(kāi)模是塑料留在動(dòng)模一側(cè)；（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響[11]。 3.1.3 分型面的選擇 1、確定成型位置 由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以不用設(shè)計(jì)小型心,型腔直接開(kāi)設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各4個(gè)型腔分布. 2、確定分型面 采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示: 圖3.1 分型面 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則。 （1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。 （2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。 （3）應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。 （4）應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度，并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng)。 3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 1.主流道設(shè)計(jì) 1.1主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角，內(nèi)壁表面粗糙度一般為。這里??； 1.2為防止主流道與噴嘴處溢料，噴嘴與主流道對(duì)接處緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形凹坑，且 半徑：； 小端直徑：； 凹坑深：h=3~5mm，這里取h=3.5mm； 1.3為減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力，主流道大端呈圓角過(guò)渡，其圓角半徑1~3mm； 1.4在保證塑料良好成型的前提下，主流道長(zhǎng)度L應(yīng)盡量短。通常由模板厚度確定，一般??；這里上標(biāo)準(zhǔn)模架，并考慮塑件厚度，取L = 43 mm； 1.5由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此將主流道制成可拆卸的主流道襯套，便于優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理,這里取A型襯套，如圖三，且襯套大端高出定模端面H = 5~10mm，起定位環(huán)作用； 1. 冷料穴 為儲(chǔ)存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止熔體冷料進(jìn)入型腔，設(shè)計(jì)冷料穴。 主流道冷料穴設(shè)計(jì)成帶有拉料桿的冷料穴，冷料穴的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，凝料推桿固定在推出固定板上。開(kāi)模時(shí)靠倒錐起拉料作用，然后由推桿強(qiáng)制推出，這種冷料穴取凝料不需要側(cè)向移動(dòng)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，如圖四。 圖四 圖五 圖六 2. 分流道 3.1分流道截面形狀 為了減少流道的熱量損失考慮到流道的效率，該模具分流道截面采用圓形截面； 3.2分流道截面尺寸 制品壁厚大于3mm，故不能采用課本公式6-1進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)：，且酚醛樹(shù)脂流動(dòng)性不佳，取分流道截面直徑10mm； 3.3分流道直徑 分流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱?，這里取30mm； 3.4分流道表面粗糙度 分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取，可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于保溫； 3.5分流道的布置 模具為一模4腔，采用平衡式布置，在動(dòng)模板和定模板上均開(kāi)有分流道，如圖五； 3. 澆口 澆口是連接流通與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料速、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用，如圖六。 根據(jù)澆口的設(shè)計(jì)原則，選擇矩形側(cè)澆口。其廣泛應(yīng)用于中小型塑件的多型腔注射模，截面形狀簡(jiǎn)單，便于修正。一般側(cè)澆口的厚度為0.5~1.5mm,寬度為1.5~5.0mm,澆口長(zhǎng)度為1.5~2.5mm。 據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 側(cè)澆口厚度，其中n為系數(shù)，參考課本表6-4取n = 0.7；t為塑件壁厚，這里取t = 5mm；則h=3.5mm，明顯大于通常尺寸，這里取h = 1.5 mm； 由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，側(cè)澆口寬度與厚度的比例大致是3:1，則寬度b = 4.5 mm； 澆口長(zhǎng)度這里取2 mm； 第4章 成型零件的設(shè)計(jì) 4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。 型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個(gè)加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。 型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。 完全組合式是由多個(gè)螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是，便于機(jī)加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。 在塑料注射模具的注射過(guò)程中，型腔從合模到注射保證過(guò)程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度，總的來(lái)說(shuō)，型腔所承受的力大體有合模時(shí)的壓應(yīng)力、注射過(guò)程中塑料流動(dòng)的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開(kāi)模時(shí)的壓應(yīng)力，但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力，并在注射過(guò)程中總是在變化。在這些壓力作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過(guò)程中產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。 （1）型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算 其壁厚S按下列公式計(jì)算 式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa r—型腔內(nèi)半徑，r=10mm 代入公式得：S=4mm （2）底板厚度的計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算 其壁厚H按下面公式計(jì)算 式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa r—型腔內(nèi)半徑，r=10mm 代入公式得：H=5.5mm 4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。 4.3 成型零件的尺寸確定 ① 成型零部件尺寸計(jì)算 1. 平均收縮率 制品原料為PF，收縮率為0.4% ~ 0.6%，則： 平均收縮率； 2. 塑件軸向公差 根據(jù)塑件軸向尺寸5mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差； 3. 凹模深度 塑件高度5mm，由公式： 得：型腔深度； 4. 凸模高度 塑件高度5mm，由公式： 得：型芯高度； 5. 塑件徑向公差 根據(jù)塑件長(zhǎng)度58mm，寬度30mm，平均徑向尺寸44mm，精度等級(jí)MT5，查表7-2得模具制造公差為IT-11，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造誤差； 6. 型腔徑向尺寸 塑件長(zhǎng)度58mm，寬度30mm，由公式： 得：長(zhǎng)度方向 寬度方向 7. 兩孔中心距 根據(jù)塑件尺寸40±0.5mm,得塑件尺寸精度等級(jí)為MT3級(jí)，查表7-2得模具制造公差應(yīng)為IT10級(jí)，查標(biāo)準(zhǔn)公差GB1800-79得模具制造公差，由公式： 得：兩孔中心距 4、 標(biāo)準(zhǔn)模架選用 圖七 160*L標(biāo)準(zhǔn)模架A2 根據(jù)塑件尺寸及型腔排布方式，選擇160*L A2型 標(biāo)準(zhǔn)模架，如圖七； 查閱GB/T12556.1-90，確定各部件尺寸如下： 1. 定模座板 尺寸200*200，厚度20mm 主流道襯套固定孔與其為H7/m6過(guò)渡配合；通過(guò)4個(gè)Φ10的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接； 2. 定模板 尺寸160*200，厚度20mm 上面的型腔為整體式；其導(dǎo)體固定孔與導(dǎo)柱為H7/m6過(guò)渡配合； 3. 動(dòng)模板 尺寸160*200，厚度20mm 導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/m6配合； 4. 動(dòng)模墊板 尺寸160*200，厚度32mm 墊板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼，經(jīng)熱處理235HB或50鋼、40Cr、40MnB等調(diào)質(zhì)235HB，或結(jié)構(gòu)鋼Q235~Q275。還起到了支撐板的作用，其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力； 5. 墊塊 尺寸32*200，厚度50mm 6. 推出固定板 尺寸94*200，厚度12.5mm 固定推桿； 7. 推板 尺寸94*200，厚度16mm 8. 動(dòng)模座板 尺寸200*200，厚度20mm 用于固定型芯（凸模）、導(dǎo)套。為了保證凸模或其他零固定穩(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235A制成，最好調(diào)質(zhì)230~270HB；導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/m6或H7/k6配合；型芯孔與其為H7/m6過(guò)渡配合。 5、 成型型腔壁厚校核 由于酚醛塑料需要早酚醛樹(shù)脂中加入填料以改性，因此粘度不易確定，參考課本表7-7，這里取許用溢料間隙； 1. 型腔側(cè)壁厚校核 由側(cè)壁厚計(jì)算公式： 式中：h——型腔內(nèi)壁受壓部分高度，mm； p——塑料熔體對(duì)型腔的壓力，MPa； E——型腔材料的彈性模量，這里?。? C——常數(shù)，查表7-8，這里取0.106； 計(jì)算得：S = 14.188 按強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)： ； 計(jì)算得：，滿足要求； 2. 型腔底板厚度計(jì)算 剛度計(jì)算時(shí)，底板厚度為： 式中：L——支腳間距，mm； B——底板總寬度，mm； 計(jì)算得：t = 20.578 按強(qiáng)度條件計(jì)算時(shí)，底板厚度為： 計(jì)算得：t = 18.203，滿足條件 第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 頂出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)可分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。 按模具結(jié)構(gòu)分類(lèi)可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。 （1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 在注射成形的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。 結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。 （2）結(jié)構(gòu)分類(lèi) 手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （a）推桿推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度．推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類(lèi)或箱類(lèi)塑件。 （b）推管推出機(jī)構(gòu) 推管推出機(jī)構(gòu)是用來(lái)推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個(gè)周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。 （c）推件板的推出機(jī)構(gòu) 凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出．推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。 特點(diǎn)：推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且推出力大。但是對(duì)于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。 （d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu) 有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系，不能采用推桿、推管、推件板等簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí)，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。 （5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： 塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。 注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，因此，在一般情況下開(kāi)模時(shí)，盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。 在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒(méi)有留在動(dòng)模側(cè)的情況時(shí)，可設(shè)法增加動(dòng)默一側(cè)的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側(cè)面人為的開(kāi)設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動(dòng)模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。 塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。 頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。 頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷。 頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。 第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射，其后這些熔料在摸腔中冷卻到塑料變形溫度以下固化成型。在塑料固化成型過(guò)程中，由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而且一般說(shuō)來(lái)，模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度以下才能達(dá)到迅速固化成型的目的。但是模具的溫度既不能過(guò)高也不能過(guò)低。模具溫度過(guò)高會(huì)造成溢料，脫模困難，并使塑件固化時(shí)間延長(zhǎng)，延長(zhǎng)注射成型周期，降低生產(chǎn)效率；模溫過(guò)低則會(huì)影響注射熔料的流動(dòng)性，使塑料應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料等制品缺陷，影響塑件質(zhì)量。模具溫度不均勻會(huì)使塑件變形，以及收縮率偏差等諸多問(wèn)題影響塑件的質(zhì)量。為此，控制模具溫度是塑件注射成型中的重要環(huán)節(jié)。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 查閱資料得，PF的單位質(zhì)量成型時(shí)放出的熱300KJ/Kg~400KJ/Kg，取350KJ/Kg； 冷卻水的體積流量：； 查課本表10-1，冷卻水管道直徑，取d = 8mm； 冷卻水在管道中流速：； 冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù)：； 冷卻管道總傳熱面積：； 模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻管道孔數(shù)： 第7章 排氣系統(tǒng) 在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。 排氣方式有兩種：開(kāi)排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。 由于鎖蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。 排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽略的一個(gè)問(wèn)題。在注射成型過(guò)程中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃瑫r(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦。這里利用模具的分型面以及推桿和型芯與模具的配合間隙排氣，不需開(kāi)設(shè)排氣槽。 第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 1. 注射壓力校核 P注=98-147MPa P公=180MPa； P公≥P注 滿足條件 這里選130MPa 三、鎖模力校核 鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射劑的額定鎖模力必須大于該脹型力，即： ——注射機(jī)的額定鎖模力（N）； ——模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3-0.65倍，通常取20-40MPa。這里選=40MPa； ——塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（）；由分析，可得投影面積70，澆注系統(tǒng)的投影面積不超過(guò)10； 小于500KN，符合要求 4、 開(kāi)模行程校核 對(duì)于具有液壓-機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其最大開(kāi)模行程是由肘桿機(jī)構(gòu)的最大行程所決定的，而不受模具厚度影響，因此本次設(shè)計(jì)中，開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，且為單分型面注射模，則所需開(kāi)模行程H為： 式中，——塑件推出距離（mm）； ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件厚度（mm）； ——注射機(jī)最大開(kāi)模行程（mm）； 這里通過(guò)資料可得： 第9章 模具特點(diǎn)和工作原理 1、模具的特點(diǎn)： 該模具是兩板模，設(shè)計(jì)了1 個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿， A 分 型面是為了取出制件。該模具一模8件，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。 2、模具的工作過(guò)程 模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如 下。 （1）對(duì)塑料進(jìn)行烘干，并裝入料斗。 （2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。 （3）合模、鎖緊模具。 （4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。 （5）注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。 （6）脫模過(guò)程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注 塑機(jī)推桿推動(dòng)模具推板，從而推動(dòng)推件桿將之間頂出。 總結(jié) 總 結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作，順利完成了課程設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù)，達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的。 通過(guò)此課程設(shè)計(jì)，掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。 課程設(shè)計(jì)進(jìn)行三維造型繪制；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。 參考文獻(xiàn) 1. 屈華昌主編.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京:高等教育出版社,2001 2. 李澄,吳天生,聞百橋主編.《機(jī)械制圖》.北京:高等教育出版社,1997 3.許發(fā)樾主編.《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 4. 李軍主編 , 《精通PRO/E中文野火版模具設(shè)計(jì)》.北京:中國(guó)青年出版社,2004 5．《塑料模設(shè)計(jì)及制造》．李學(xué)鋒主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001年