水管接頭注塑模具設(shè)計(jì)-側(cè)抽芯塑料注射模含UG三維及10張CAD圖帶模流-獨(dú)家.zip,水管,接頭,注塑,模具設(shè)計(jì),側(cè)抽芯,塑料,注射,UG,三維,10,CAD,圖帶模流,獨(dú)家
水管接頭注塑模具設(shè)計(jì)
摘要
按照塑料水管接頭加工產(chǎn)品的實(shí)際需要，對(duì)塑料產(chǎn)品拿到干什么的要了解清楚，對(duì)塑料產(chǎn)品的工藝進(jìn)行分析，對(duì)塑料產(chǎn)品的大小精度要求進(jìn)行分析，注意塑料產(chǎn)品的大小要求是多少。這個(gè)模具的構(gòu)造是一個(gè)模具四個(gè)腔室，進(jìn)料的時(shí)候用的是側(cè)澆口，注射機(jī)的型號(hào)是HT80W1×B型號(hào)，需要冷卻部分，在繪制圖紙的時(shí)候用的是CAD軟件還有UG軟件，確定下來比較合理的加工方式。將說明書也寫好，用簡單的文字進(jìn)行說明，將圖紙也附在里面，將相關(guān)的數(shù)據(jù)算出來，這樣設(shè)計(jì)的注塑模具就合理了。
關(guān)鍵詞：水管接頭；側(cè)澆口；注射機(jī)；冷卻；注塑模具
Abstract
According to the actual needs of plastic water pipe joints processing products, plastic products to get what to understand clearly, the process of plastic products to analyze the size of plastic products and precision requirements for analysis, pay attention to the size of plastic products requirements. The structure of the mold is a mold with four chambers. The side gate is used when feeding. The injection machine model is HT80W1 *B. The cooling part is needed. The CAD software and UG software are used when drawing. The reasonable processing method is determined. Write the instructions, use simple words to explain, the drawings are also attached to it, the relevant data will be calculated out, so that the design of the injection mold is reasonable.
Key words: water pipe joint; side gate; injection machine; cooling; injection mold
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 塑件的工藝分析及材料分析 1
1.1 塑件的工藝分析 1
1.1.1塑件的體積和質(zhì)量 1
1.1.2 塑件成型方法與分析 1
1.2 材料分析 2
2 成型注塑機(jī)選用 3
2.1 注射機(jī)的概述 3
2.2 注塑機(jī)選擇 4
3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
3.1確定模具的基本類型 5
3.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 5
3.3模架選用 6
4 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7
4.1分型面的選擇 7
4.2型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定 8
4.2.1型腔設(shè)計(jì) 8
4.2.2型芯設(shè)計(jì) 9
4.3型芯型腔的尺寸要素 10
4.4型芯型腔的尺寸計(jì)算 10
4.4.1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 10
4.4.2 型腔長度尺寸的計(jì)算 11
4.4.3 型腔高度尺寸的計(jì)算 11
4.4.4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 11
4.4.5 型芯長度的計(jì)算 11
4.4.6 型芯高度尺寸的計(jì)算 12
4.5成形零部件剛度和強(qiáng)度校核 12
4.5.1 剛度和強(qiáng)度校核要素 12
4.5.2 型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 12
4.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì) 13
5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16
5.1 澆口的設(shè)計(jì) 16
5.1.1 澆口的形狀、位置的確定 16
5.1.2 澆口位置的選擇原則 16
5.1.3 澆口的尺寸確定 17
5.2 流道的設(shè)計(jì) 17
5.2.1 主流道相關(guān) 18
5.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 19
5.2.3 分流道的形狀與尺寸 20
5.3 冷料井的設(shè)計(jì) 21
6 模具其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
6.1脫模裝置設(shè)計(jì) 23
6.1.1 推出力的計(jì)算 23
6.1.2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24
6.2 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26
7 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 28
7.1 模具閉合高度的校核 28
7.2 開模行程的校核 28
7.3 最大注塑量校核 29
7.4 鎖模力的校核 29
7.5 頂出裝置的校核 31
8 模具結(jié)構(gòu)總圖 32
參考文獻(xiàn) 34
致謝 35
V
1 塑件的工藝分析及材料分析
1.1 塑件的工藝分析
1.1.1塑件的體積和質(zhì)量
這篇論文里面，測量塑料產(chǎn)品的體積大小，還有質(zhì)量大小的時(shí)候，用的是3D的方式來進(jìn)行的，在UG里面，用塑料模具的驗(yàn)證功能，就能將這個(gè)塑料產(chǎn)品的體積測量出來，就是三十七點(diǎn)一立方厘米，不過因?yàn)锳BS密度是每立方厘米一點(diǎn)四二克，也就是可以算出來這個(gè)塑料產(chǎn)品的質(zhì)量是52.7。
1.1.2 塑件成型方法與分析
下面圖紙李曼展示的就是論文需要闡述的水管接頭，具體的構(gòu)造還有大小在圖紙里面都有展示，這個(gè)塑料產(chǎn)品的構(gòu)造不復(fù)雜，需要生產(chǎn)的批量是比較多的，所以模具的成本就要低一點(diǎn)，加工時(shí)候比較簡單，對(duì)精確度也沒有太高的要求。模具的構(gòu)造是一個(gè)模具四個(gè)腔室，澆口的形式是側(cè)澆口，使用的注射機(jī)是HT80W1×B。
水管接頭三維立體圖
1.2 材料分析
這個(gè)塑料的原材料是ABS,因?yàn)檫@種材料的特性，它的綜合性能是比較好的，不僅可以抵抗腐蝕，耐高溫，并且表面的硬度還很高，而且在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候加工性能好，染色時(shí)候性能也是不錯(cuò)的。這種材料購買的時(shí)候花費(fèi)不高，到處都可以買的到，現(xiàn)在工程塑料用的最多的就是這種ABS。
2 成型注塑機(jī)選用
2.1 注射機(jī)的概述
注射機(jī)是用來將熱塑性塑料或者是固性塑料通過模具加工成為需要的產(chǎn)品形狀的機(jī)器。分為立式、臥式、全電式。注塑機(jī)可以對(duì)熱塑料進(jìn)行生產(chǎn)加工，加一個(gè)很高的壓力給熔體，這樣就可以將熔體都噴射到模具的腔室里面去。
在塑料生產(chǎn)行業(yè)里面，注塑機(jī)是用的最多的一個(gè)機(jī)器，很多塑料產(chǎn)品通過注射機(jī)就可以生產(chǎn)出來了，并且注射機(jī)還是組成注拉吹工藝的主要機(jī)器。
注射系統(tǒng)的組成：注射系統(tǒng)的組成部分有塑化部分，還有動(dòng)力傳送部分。
2.2 注塑機(jī)選擇
要組建一套模具，一開始就要注意這個(gè)模具跟機(jī)臺(tái)大小的噸數(shù)是不是匹配，注射量有沒有達(dá)到要求，機(jī)臺(tái)射出的投影面積能不能滿足生產(chǎn)的需要，用噸數(shù)比較大的機(jī)器來生產(chǎn)小的模具的話，數(shù)量是不好控制的，還有如果說鎖模力太大的話，模具自身也會(huì)受到破壞，鎖模力達(dá)不到的話，加工出來的產(chǎn)品還會(huì)有毛邊，模具如果很大，都大過這個(gè)設(shè)備的負(fù)荷了，那么整個(gè)合模系統(tǒng)必然會(huì)受到破壞。
對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行注射加工的時(shí)候數(shù)量是五點(diǎn)六克，在流道口這個(gè)地方產(chǎn)生的廢料是五克，那么總的注射機(jī)的數(shù)量就是5.6x4+5=27.4g，還有按照工藝數(shù)據(jù)，加上別的亂七八糟的原因，確定注射機(jī)的型號(hào)是HT80W1×B。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：
型號(hào)
單位
80W1×B
參數(shù)
螺桿直徑
mm
30
理論注射容量
cm3
225
注射重量PS
g
210
注射壓力
Mpa
124
注射行程
mm
130
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~190
料筒加熱功率
KW
9.75
鎖模力
KN
800
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
360×360
允許最大模具厚度
mm
450
允許最小模具厚度
mm
150
移模行程
mm
360
移模開距(最大)
mm
750
液壓頂出行程
mm
120
液壓頂出力
KN
33
液壓頂出桿數(shù)量
PC
5
油泵電動(dòng)機(jī)功率
KW
13
油箱容積
l
280
機(jī)器尺寸(長×寬×高)
m
4.83×1.26×1.96
機(jī)器重量
t
4.6
最小模具尺寸(長×寬)
mm
290×290
表<1> HT 80W1×B注塑機(jī)參數(shù)
3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1確定模具的基本類型
注射模的種類是比較多的，在這篇論文里面按照整體的構(gòu)造來對(duì)注射模進(jìn)行分類：一個(gè)分型面的，兩個(gè)分型面的，還有有活動(dòng)成型的，側(cè)向分型抽芯的，定模有推出裝置的，自動(dòng)卸螺紋的，還有熱流道的注射模。
3.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列
在本次論文里面澆口用的是側(cè)澆口，并且加工產(chǎn)品的體積是很大的，要想生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求，并且成本還不能高，還要將生產(chǎn)效率提高一些，這樣的話，模具的構(gòu)造用的是一個(gè)模具四個(gè)腔室，這樣來進(jìn)行生產(chǎn)。
型腔跟主流道一定要靠的近一點(diǎn)，而且用的流道要是平衡的，這樣的話澆注的質(zhì)量就比較好。因?yàn)樾颓坏臉?gòu)造是一個(gè)模具四個(gè)腔室，那么就知道它的長是三百毫米，寬是一百五十毫米，下面圖里面展示的就是型腔的具體構(gòu)造。
型腔布局方式
3.3模架選用
按照對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行的總的分析，確定下來這個(gè)模具是一個(gè)分型面的，查閱有關(guān)資料以后確定模架是CI型的，在下面的圖紙里面展示的就是模架的構(gòu)造：
CI型模架圖
CI型模具的定模是兩個(gè)模板，動(dòng)模只有一個(gè)模板，澆口形式是側(cè)澆口，在進(jìn)行注射加工的時(shí)候用的是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯裝置。
通過確定分型面將導(dǎo)怎么安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套確定下來，綜合前面的闡述，在安裝導(dǎo)柱導(dǎo)套的時(shí)候正過來裝。按照確定的模架的構(gòu)造，按照下面的公式將模架的長還有寬都算出來。
模架的長L=170+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚+滑塊位置300mm
模架的寬W=140+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚+滑塊位置250mm
按照里面的模仁的大小，算出來模架的大小之后，還要注意模架的大小還會(huì)受到螺絲導(dǎo)柱這些零部件的影響，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意避讓。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，假如說有斜滑快抽芯裝置，那么還要考慮這個(gè)部分對(duì)于模架的大小還會(huì)有影響。綜合考慮本設(shè)計(jì)選用WL=250x300的模架。塑料產(chǎn)品的高是二十五毫米，因?yàn)檫@個(gè)產(chǎn)品大部分都是在型腔里面，型腔還有型芯的厚就是塑料產(chǎn)品伸在里面的高再加上二十到三十毫米。再加上強(qiáng)度的需求，確定定模板的厚是其實(shí)毫米，確定動(dòng)模板的厚是七十毫米。因?yàn)橥茥U在工作時(shí)候的距離，確定支撐板的大小是八十毫米，這樣一來頂出裝置就可以進(jìn)行工作了。
綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：CI-2530-A70-B70-C80。
4 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1分型面的選擇
可以對(duì)模具進(jìn)行切分，分成兩塊，也可以分成好幾塊，這些被分開面，可以將產(chǎn)品還有澆注凝料拿出來，模具要進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，它又可以合起來，這樣的面就是所謂的分型面，這個(gè)面對(duì)于模具的構(gòu)造來說是非常重要的，任何一個(gè)塑料產(chǎn)品的分型面可以是一種，也可以是好幾種。在確定分型面的時(shí)候要注意下面幾點(diǎn)：
1）必須在塑料產(chǎn)品外部輪廓最大的地方確定分型面；
2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上；
3）對(duì)于塑料產(chǎn)品的外表，分型面不能有任何痕跡留在上面；
4）澆注部分的社會(huì)，尤其是澆口選擇的地點(diǎn)一定要合理；
5）在塑料產(chǎn)品外面的表面上不能看到推桿的痕跡；
6）使塑件易于脫模。
講這些因素都考了進(jìn)去，在加上這次設(shè)計(jì)的模具的外形，使用的分型面是平面的，而且這個(gè)分型面是在塑料產(chǎn)品輪廓最大的地方，模具打開來之后，塑料產(chǎn)品跟動(dòng)模都在一邊。
分型面的選擇
4.2型芯型腔結(jié)構(gòu)的確定
模具關(guān)起來的時(shí)候，塑料熔體將模具填滿的那個(gè)空間就是型腔。型腔里面的零部件就是所謂的成型零部件。通常有型腔，型芯，還有型環(huán)，還有鑲塊等等。跟塑料產(chǎn)品直接碰到的就是成型零部件，加工的塑料產(chǎn)品的一些地方會(huì)受到塑料熔體的壓力，塑料產(chǎn)品的精度跟產(chǎn)品的形狀是決定性的影響，所以注射模具的關(guān)鍵就是成型零部件的設(shè)計(jì)。
對(duì)成型零部件進(jìn)行注射加工的時(shí)候，要長時(shí)間的受到溫度，還有壓力，還有塑料熔體對(duì)它的沖擊還有摩擦，工作一段時(shí)間以后，會(huì)有磨損的狀況出現(xiàn)，會(huì)發(fā)生形狀的改變，還會(huì)有破裂的狀況出現(xiàn)，所以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要合理，算它的大小的時(shí)候一定要準(zhǔn)確，算公差的時(shí)候要確保它的強(qiáng)度，剛度達(dá)到要求，并且它的表面質(zhì)量要好。
在設(shè)計(jì)成型零部件的構(gòu)造的時(shí)候，要注意確保產(chǎn)品的質(zhì)量，一定要方便進(jìn)行加工，裝配，還有工作，后期維修。
4.2.1型腔設(shè)計(jì)
型腔的作用是用來對(duì)產(chǎn)品外形進(jìn)行生產(chǎn)加工的，它的構(gòu)造跟需要加工產(chǎn)品的外形，大小，使用要求，生產(chǎn)數(shù)量，還有模具怎么加工都有很大的關(guān)系，一般來說型腔有四種，分別是整體的，嵌入的，鑲拼的，還有瓣合的。
這次論文用的型腔是嵌入式的，這種類型的特征是結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且可靠性很高，形狀很容易發(fā)生改變，加工出來的產(chǎn)品不會(huì)有缺陷，還方便將注射模里面成型零部件少用一些。但是生產(chǎn)模具的時(shí)候有一定難度，在進(jìn)行加工的時(shí)候進(jìn)行數(shù)控加工，還有電火花加工。
4.2.2型芯設(shè)計(jì)
論文里面設(shè)計(jì)的零件構(gòu)造是很簡單的，沒有多深，通過對(duì)塑料產(chǎn)品的研究之后，塑料產(chǎn)品的型芯用的是嵌入式的。這種構(gòu)造的型芯在生產(chǎn)的時(shí)候沒有那么復(fù)雜，這樣后期對(duì)型芯進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候就比較方便，這個(gè)型芯跟動(dòng)模板配合的時(shí)候使用的標(biāo)準(zhǔn)是。
4.3型芯型腔的尺寸要素
成型零部件的工作大小就是說成型零部件對(duì)塑料產(chǎn)品的大小進(jìn)行確定，主要數(shù)據(jù)有型腔徑向的大小，型芯的徑向上的大小，以及中心距尺寸等。要想讓塑料產(chǎn)品的質(zhì)量好一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候一定要按照產(chǎn)品的精度，還有產(chǎn)品的大小來確定成型零部件的大小，還有精度。
采用平均值的計(jì)算方法。針對(duì)塑料產(chǎn)品的大小還有成型零部件的大小按照一致的大小偏差來進(jìn)行標(biāo)注，也就是包容面的大小標(biāo)注的時(shí)候使用單向正偏差，基本尺寸為最??；針對(duì)需要包容的面的大小使用單向負(fù)偏差的標(biāo)差，基本的大小是最大數(shù)值；針對(duì)中心距的大小進(jìn)行標(biāo)注的時(shí)候用的是雙向?qū)ΨQ偏差。
塑料產(chǎn)品的大小受到很多因素的影響，主要有下面幾個(gè)方面：
（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。
4.4型芯型腔的尺寸計(jì)算
4.4.1 型腔寬度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS=39.6±0.35=39.95-0.70MM相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.7mm
LS1=[(1хSCP)+LS1+X1ХP1]00.22=[(1+0.018)+39.6+0.6Х0.7]00.22=39.800.22mm
在公式里面，代表的是塑料產(chǎn)品的平均值，ABS收縮率大小是百分之零點(diǎn)四到百分之零點(diǎn)六，那么它收縮率的平均值就是百分之零點(diǎn)五；、是系數(shù)， 一般在0.5~0.8之間，此處?。淮淼氖撬芰袭a(chǎn)品上面對(duì)應(yīng)的大小的公差；代表的是塑料產(chǎn)品上對(duì)應(yīng)的大小制造公差，針對(duì)零件是中小的數(shù)值大小是（下同）。
4.4.2 型腔長度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=28.6±0.6=29.2-1.20MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=1.2MM
LM1=[(1+SCP)+LS1+X3ХP1]00.2=[(1+0.018)+28.6+0.5х1.2]00.2=28.7500.2MM
式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.8之間，此處取。
4.4.3 型腔高度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：HS=12.9±0.2=13.1-0.40MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.4mm
HS1=[(1+SCP) +HS1+X1ХP1]=[(1+0.018)+12.9+0.7х0.4]00.067=12.9600.067MM
在公式里面，代表的是系數(shù)，通常數(shù)值是在零點(diǎn)五到零點(diǎn)七這個(gè)范圍里面，在這里它的數(shù)值大小就是。
4.4.4 型芯寬度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LM=32.3±0.35=31.9500.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=0.7mm
LM1=[(1+SCP) +LS+XХP]= [(1+0.018) +32.3+0.6х0.7]0.1170 =32.46.1170 MM
在公式里面，代表的是系數(shù)，通常數(shù)值是在零點(diǎn)五到零點(diǎn)七這個(gè)范圍里面，在這里數(shù)值是。
4.4.5 型芯長度的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換LS=25.8±0.51=25.2901.02MM,相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=1.02mm
LS1=[(1+SCP)+LS+XХP]= [(1+0.018)+25.8+0.65х1.02]-0.170 =25.93-0.170 MM
在公式里面，代表的是系數(shù)，通常數(shù)值是在零點(diǎn)五到零點(diǎn)七這個(gè)范圍里面，在這里數(shù)值是。
4.4.6 型芯高度尺寸的計(jì)算
塑料產(chǎn)品大小的更換HS=7.3±0.2=7.10O.4MM，跟他們對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品的制造公差大小是Δ3=0.4mm
HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [(1+0.018)+7.1+0.6х0.4]-0.170 =7.150.0670 MM
在公式里面，代表的是系數(shù)，通常數(shù)值是在零點(diǎn)五到零點(diǎn)七這個(gè)范圍里面，在這里數(shù)值是。
4.5成形零部件剛度和強(qiáng)度校核
4.5.1 剛度和強(qiáng)度校核要素
一般來講模具的強(qiáng)度不僅有強(qiáng)度，還有剛度。在模具里面成型零部件對(duì)強(qiáng)度，剛度都有需求，結(jié)構(gòu)零部件對(duì)于強(qiáng)度嗨喲剛度都有要求，只有強(qiáng)度滿足需要了，模具才能在正常狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)。
因?yàn)槟＞叩姆N類是很多的，在算相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)候方法也不一樣，而且沒有那么簡單，在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)里面，一般設(shè)計(jì)的時(shí)候通過經(jīng)驗(yàn)，校核強(qiáng)度這些方式都結(jié)合起來，對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行校核來對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，這樣才能確保模具正常的進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。
算模具的強(qiáng)度的時(shí)候是沒有那么簡單的，通常在算的時(shí)候要盡量簡單一點(diǎn)，使用的方式要保守一點(diǎn)，基本原則就是：受力構(gòu)造方式是最不好的，安全系數(shù)采用的也是非常大的，之后對(duì)模具的構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，這樣一來模具的強(qiáng)度就比較高了。要想模具能夠工作的時(shí)候正常，對(duì)模具的強(qiáng)度要進(jìn)行校核，還要對(duì)模具的部分構(gòu)造的強(qiáng)度進(jìn)行校核。
整體性強(qiáng)度主要針對(duì)型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個(gè)方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計(jì)算尺寸并取整。校核時(shí)應(yīng)從強(qiáng)度與彎曲兩個(gè)方面分別計(jì)算，選取較大的尺寸。
4.5.2 型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算
進(jìn)行注射加工的時(shí)候，型腔里面受到熔體施加的壓力，所以說型腔的強(qiáng)度還有剛度一定要足夠大才行。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將壁厚的數(shù)值算出來s = 0.2L + 0.17 = 30mm
根據(jù)校核剛度的公式來對(duì)壁厚的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：
S長 = S 短 ≥ 1.15[ph/(E[δ])] = 1.15[30x1.5÷(2.1x10x0.03)] = 0.433
按強(qiáng)度條件計(jì)算:
S長 ≥ r{[[σ]/( [σ]-2p)] -1} = 102x{[2500÷(2500-2x30)] -1} = 1.246
S 短 ≥ r{[[σ]/( [σ]-2p)] -1} = 65x{[2500÷(2500-2x30)] -1} = 0.794
按照算出來壁厚的大小，還有對(duì)構(gòu)造的校核，確定側(cè)邊的壁厚大小是s =30.97mm ，那么這個(gè)模具型腔側(cè)邊的壁厚數(shù)值是s =35mm，還有在算動(dòng)模型芯鑲件的時(shí)候還是按照一樣的方法來進(jìn)行，確定它的厚就是S =30 mm.
另外：
E—模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為2.1x x10；
p—型腔壓力，通常數(shù)值大小是25∽40MPa，在這篇論文里面確定他的大小是 p = 30 MPa；
[δ]—?jiǎng)偠葪l件，也就是所謂的允許變形量（mm），查過資料之后確定[δ]=0.025∽0.04，在論文里面進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候涉及到它都是一樣的數(shù)值[δ] = 0.03；
[σ]—模具材料的許用壓力（MPa），普通的合金鋼的大小是在2100∽2800MPa，在這篇論文里面它的大小就是[σ] = 2500MPa；
r—型腔半徑尺寸，因?yàn)檎撐睦锩嬖O(shè)計(jì)的型腔是矩形的，半徑的大小是一個(gè)大概的數(shù)值，對(duì)長軸，還有短軸要分開來進(jìn)行數(shù)值的計(jì)算。
4.6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇與設(shè)計(jì)
側(cè)向抽芯裝置通常說的就是模具的側(cè)滑塊裝置，也就是說能夠可以進(jìn)行側(cè)向抽芯或者分型工作而拿出來的加工產(chǎn)品倒扣，還有低陷這些的裝置?？梢杂脕砩a(chǎn)加工的是側(cè)邊有孔的，或者是側(cè)邊凹下去一點(diǎn)的，或者是型面積比較大的地方，通常只有兩種，一種是外側(cè)抽芯裝置，一種是內(nèi)測抽芯裝置。因?yàn)檎撐睦锩婀ぷ鲿r(shí)候行程是不小的，所以用的是液壓抽芯裝置。
下面的圖里面展示的就是經(jīng)常在模具里面用到的側(cè)滑塊裝置。
根據(jù)作用點(diǎn)不一樣來進(jìn)行分類，有下模側(cè)滑塊，有上模側(cè)滑塊，還有斜側(cè)滑塊。
根據(jù)動(dòng)力不一樣來進(jìn)行分類，有機(jī)動(dòng)的，還有液壓的。
4. 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
因?yàn)樵谀＞呱涎b斜導(dǎo)柱還有滑塊的地方不一樣，那么抽芯裝置的結(jié)構(gòu)也就不一樣了。
1）早定模上安裝斜導(dǎo)柱，在動(dòng)模上安裝滑塊
A、 在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意，滑塊還有推桿在模具合起來的時(shí)候，不能出現(xiàn)干涉，什么是干涉，也就是說滑塊在復(fù)位的時(shí)候要比推桿復(fù)位的塊，這樣側(cè)向抽芯跟推桿就會(huì)碰起來，那么有可能活動(dòng)側(cè)向抽芯會(huì)破壞，也有可能推桿被破壞了。
B、假如說有干涉出現(xiàn)了，一般都是使用的是先復(fù)位附加裝置，這種裝置有好多種，有彈簧先復(fù)位的，有楔形滑塊先復(fù)位、還有擺桿先復(fù)位等等。
2） 在動(dòng)模上裝斜導(dǎo)柱，在定模上裝滑塊
3） 在定模上同時(shí)安裝斜導(dǎo)柱還有滑塊
4）在動(dòng)模上同時(shí)安裝斜導(dǎo)柱還有滑塊
5. 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距
所謂理論型芯距說的就是從成型的地方到產(chǎn)品順利脫離模具的地方的這段距離， S′表示。要想安全一點(diǎn)，那么實(shí)際的這個(gè)數(shù)值一定要比理論的大才行，大概要大一毫米到三毫米，也就是 S = S′+（1～3）mm
本次設(shè)計(jì)中S′=25mm，所以S 取30mm符合要求。
側(cè)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)
5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 澆口的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)說的就是在模具里面主流道開始的那個(gè)地方到型腔的這段距離，對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行分類，有普通流道的澆注系統(tǒng)，還有物流到凝料澆注系統(tǒng)。在這篇論文里面澆注系統(tǒng)的澆口是一般側(cè)澆口。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好還是壞，對(duì)于塑料產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的關(guān)系。
5.1.1 澆口的形狀、位置的確定
澆口也就是進(jìn)料的地方，它連接的是分流道還有型腔，它有兩個(gè)功能：一個(gè)就是控制塑料熔體進(jìn)入型腔；還有一個(gè)就是在沒有注射壓力之后，將型腔封閉起來，這樣型腔里面的熔體就不會(huì)從澆口流出來。議案的澆口方式有直接澆口，側(cè)邊澆口，點(diǎn)澆口，扇形澆口等等。
5.1.2 澆口位置的選擇原則
澆口在什么地方，跟塑料產(chǎn)品質(zhì)量好壞有很大的關(guān)系。在將澆口的地點(diǎn)確定下來的時(shí)候，要注意下面幾個(gè)方面：
1. 型腔里面有熔體在流動(dòng)的時(shí)候，耗費(fèi)的動(dòng)能必須是最小的。要做到這一點(diǎn)必須使
1)流程(包括分支流程)為最短；
2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；
3)進(jìn)料的地方應(yīng)該是壁厚最厚的；
4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。
2. 要將型腔里面的空氣很好的排出去。
因?yàn)檫@篇論文里面設(shè)計(jì)的是水管的接頭，這個(gè)塑料產(chǎn)品對(duì)于表面的要求是比較高的，那么它的澆口形式就是側(cè)澆口。在側(cè)邊的面直接將膠灌進(jìn)去，裝好水管的接頭之后，澆口就看不見了。
5.1.3 澆口的尺寸確定
L=0.5~1.5 一般取1.0mm
h=nt
A--型腔表面積 B=0~15°
t—塑件壁厚 C=0~30°
n為塑膠材料系數(shù)
因此，該制件澆口：寬度 =3mm 高度h=nt=2mm
5.2 流道的設(shè)計(jì)
一般的澆注系統(tǒng)有七個(gè)部分組成：
1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道
5－澆口 6－型腔 7－冷料穴
對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意下面幾個(gè)方面：
a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)出來的這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該能夠滿足生產(chǎn)產(chǎn)品的要求，這樣產(chǎn)品的質(zhì)量才能達(dá)標(biāo)。
b)、加工產(chǎn)品的模具有多少個(gè)型腔：對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要注意模具有幾個(gè)腔室，按照腔室的構(gòu)造來設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。
c)、塑件大小及形狀：按照塑料產(chǎn)品的規(guī)格，還有外形，以及壁厚是多少，還有工藝需求等等，在加上分型面時(shí)候?qū)沧⒀b置的要求，還有有幾個(gè)進(jìn)料口，這些進(jìn)料口在什么地方，確保加工產(chǎn)品順利，另外還要注意流料不能對(duì)嵌件產(chǎn)生沖擊，還有型芯的受力一定要?jiǎng)蚍Q，這樣加工出來的產(chǎn)品才不會(huì)質(zhì)量不合格的情況。從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。
d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。
e)、冷料：注射間斷的時(shí)候，噴嘴那一頭的冷料應(yīng)該弄掉，表面冷料進(jìn)到型腔里面去，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以說在對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，冷料怎么保存要注意進(jìn)行設(shè)計(jì)。 [6]。
5.2.1 主流道相關(guān)
從澆注系統(tǒng)里面注射機(jī)噴嘴的地方跟模具碰觸的這個(gè)地方開始一直到分流道這個(gè)地方，也就是它的分流道。
（1）、主流道的尺寸
在論文里面，使用的注射機(jī)的型號(hào)是HT80W1×B，它的噴嘴的大小就是三毫米，噴嘴球面半徑大小就是三十毫米，按照這些數(shù)據(jù)大小對(duì)主流道進(jìn)行設(shè)計(jì)：
主流道與澆口套
（2）、主流道襯套的形式
使用的襯套就是圖里面展示這種，它可以避免襯套因?yàn)槿垠w的反作用，從定模里面退出來。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主流道襯套和定位環(huán)弄成一個(gè)整體，之后在模板上進(jìn)行固定，在襯套和定模板進(jìn)行配合的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)就是。
（3）、澆口套的固定
澆口套在進(jìn)行固定的時(shí)候用兩個(gè)M5的螺絲來進(jìn)行。
澆口套固定方式
5.2.2 分流道的設(shè)計(jì)
分流道說的就是主流道最后的那一頭跟澆口中間的過道，它可以將壓力很好的傳送出去，還有能夠讓型腔里面都充滿了塑料熔體。在這個(gè)論文里面塑料的構(gòu)造是非常緊湊的，所以澆口用的是側(cè)澆口。
加上上面進(jìn)行的分析，再加上對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，下面圖紙里面展示的就是這篇論文里面產(chǎn)品的分流道：
5.2.3 分流道的形狀與尺寸
用的比較多的分流道截面有圓的還有梯形的，還有U型的。（圓形流道須開在分型面兩側(cè)，梯形與U形流道只需開在分型面一側(cè)）一般分流道直徑在3~10mm，高粘度塑料可達(dá)12~16mm。
圓形流道 梯形流道 U形流道
在確定分流道截面的大小的時(shí)候，按照塑料產(chǎn)品的材質(zhì)，還有有多重，壁厚是多少，還有分流道的長是多少來進(jìn)行的。
1）分流道修正直徑D=D’X fL修正系數(shù)(由下圖查得)
2）針對(duì)塑料產(chǎn)品的壁厚沒有三毫米的，質(zhì)量小于兩百克的，在確定分流道直徑大小的時(shí)候按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式將數(shù)值算出來：（注:此公式計(jì)算的流道直徑僅限于3.2~9.5mm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(duì)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(shí)，可將分流道直徑擴(kuò)大20%~25%。
結(jié)合上面進(jìn)行的分析，確定本篇論文里面分流道的截面是梯形，直徑大小是五毫米。
5.3 冷料井的設(shè)計(jì)
在主流道最后的那一頭一定要安裝一個(gè)冷料穴，那么上面生產(chǎn)的產(chǎn)品里面固化的冷料就可以存放在這個(gè)地方。一開始進(jìn)入模具的塑料熔體，因?yàn)槟＞叩臏囟仁潜容^低的，那么塑料熔體在接觸它之后溫度也會(huì)跟著降低，假如說讓這些降低溫度的熔體進(jìn)去到型腔里面去的話，必然會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響，要想不出現(xiàn)這種狀況，那么一定要早主流道最后的地方設(shè)置一個(gè)冷料穴，講這些凝固的冷料保存在這個(gè)地方。
通常都是在主流道對(duì)面的模板上設(shè)置冷料穴，它的直徑大小要比主流道稍微大一點(diǎn)點(diǎn)，最后要確保冷料不能比冷料穴大。冷料穴在倒扣的時(shí)候種類很多，論文里面使用的是Z形的。在使用的時(shí)候跟推桿進(jìn)行配合，模具打開的時(shí)候，通過錐形冷料穴先將冷料從主流道里面，將定模拉出來，之后因?yàn)橥茥U的作用，將冷料還有主流道凝料跟著產(chǎn)品一起從動(dòng)模里面頂出來。
6 模具其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1脫模裝置設(shè)計(jì)
6.1.1 推出力的計(jì)算
推出力也稱脫模力。
脫模力的產(chǎn)生范圍：
① 塑料產(chǎn)品在模具里面進(jìn)行冷卻之后定型，因?yàn)轶w積會(huì)變小，這個(gè)時(shí)候會(huì)有包緊力出現(xiàn)。
②沒有通孔的殼類塑料產(chǎn)品，從模具里面拿出來的時(shí)候比較費(fèi)力。
③機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。
④塑件與模具之間的粘附力。
一開始脫離模具的時(shí)候施加的力，就是那一瞬間需要抵制的阻力。
接下來的脫模力，后來需要施加的脫模力，跟一開始施加的這個(gè)力量比要小一點(diǎn)了，為了將脫模力算出來，通常計(jì)算初始脫模力。
脫模力的影響因素：
a． 脫模力的大小跟塑料產(chǎn)品的壁厚，還有型芯有多長，跟塑料產(chǎn)品投影面積的大小有很大的關(guān)系，這些數(shù)字越是大，那么在脫模時(shí)候產(chǎn)生的力也就越大。
b． 脫模力要想大，那么塑料產(chǎn)品在收縮時(shí)候的效率就要大，彈性模量也要大。
c． 塑料產(chǎn)品跟型芯的摩擦如果數(shù)值大的話，那么脫離模具的時(shí)候需要克服的阻力就大。
d．不考慮空氣產(chǎn)生的壓力，還有塑料產(chǎn)品對(duì)型芯的黏度，那么型芯如果傾斜的角度夠大的話，加工的塑料產(chǎn)品自己就掉下來了。
脫模力說的就是將產(chǎn)品從緊緊包住的型芯上拿下來的時(shí)候需要施加的這個(gè)力。通過公式是t/d＝3/56＝0.05能知道，這個(gè)產(chǎn)品是圓環(huán)形的，壁厚比較薄，在算脫模力的時(shí)候按照下面的公式來進(jìn)行。
在公式里面 —圓環(huán)形產(chǎn)品的壁厚大小，＝1.5mm；
E —塑料的彈性模量，查表得ABS得彈性模量為2800MPa；
S —塑料平均成型收縮率，S＝1.80％；
L —制件對(duì)型芯的包容長度，L＝30mm；
—模具型芯的脫模斜度，＝1°；
f —需要加工的產(chǎn)品跟型芯的摩擦系數(shù)，查閱有關(guān)資料確定它的大小是0.21；
—塑料的泊松比，查表得PS的泊松比為0；
—無量綱系數(shù)，由f＝0.21查表得＝1.0035；
A —通孔制件A等于0.211
因此，
6.1.2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
要從模具里面將塑料產(chǎn)品拿下來之前，還要將里面的成型零部件脫離出來的這么一個(gè)過程，讓產(chǎn)品從成型零部件里面脫落出來的裝置就是脫模裝置。
脫模裝置按照動(dòng)力的來源不一樣進(jìn)行分類，有手動(dòng)的，機(jī)動(dòng)的，還有液壓的，氣動(dòng)的。按照推出來的零部件不一樣進(jìn)行分類，有推桿，頭套管，有推板，有推塊，還有通過成型零部件或者是通過斜滑桿側(cè)抽芯的。
脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：
（1）在從模具里面將產(chǎn)品脫離出來的時(shí)候，產(chǎn)品不能出現(xiàn)形狀的改變，稍微有一定改變是可以的，那是這種改變后期要能夠恢復(fù)；
（2）按照產(chǎn)品從模具里面脫離的時(shí)候阻力大小來布置推力；
（3）施加在推桿上的力不能太大，防止產(chǎn)品在被推出來的時(shí)候表面出現(xiàn)裂縫；
（4）推桿的強(qiáng)度還有剛度要能夠達(dá)到要求，在進(jìn)行推動(dòng)的時(shí)候，不能出現(xiàn)形狀的改變；
（5）推桿在的這個(gè)地方產(chǎn)生的痕跡，對(duì)塑料產(chǎn)品的表面不能產(chǎn)生影響；
在論文里面用的推出裝置是推桿，這樣產(chǎn)品就可以很好的從模具里面脫離出來了。
6.1.2.1 拉料桿的設(shè)計(jì)
要設(shè)置一個(gè)拉料干在側(cè)澆口的主流道上，這樣模具打開來的時(shí)候，分流道跟加工的產(chǎn)品就分開了了，在圖紙里面澆口的大小都畫出來了，按照?qǐng)D紙?jiān)偌由仙a(chǎn)需求，確定一個(gè)合理的數(shù)值。本設(shè)計(jì)采用5mm大小拉料桿。
6.1.2.2 推桿的設(shè)計(jì)
（1）、推桿布置
這個(gè)塑料產(chǎn)品的推桿大小是六毫米，圖紙里面將它的構(gòu)造都畫出來了，在產(chǎn)品的邊上安置這些推桿，這樣講產(chǎn)品推出來的時(shí)候受到的力都是一樣的。
推桿布置
（2）、推桿的設(shè)計(jì)
論文里面推桿的形式是臺(tái)肩圓形截面的，它的直徑大小，需要按照不一樣的地方來進(jìn)行確定。推桿頭上的面不能出現(xiàn)軸向上的移動(dòng)。在推桿，跟推桿孔配合的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)就是，他們?cè)谶M(jìn)行配合的時(shí)候間隙一定要比溢料的間隙小，這樣就不會(huì)有飛邊出現(xiàn)了，ABS這種材料產(chǎn)生溢料的時(shí)候間隙的大小是零點(diǎn)零四到零點(diǎn)零六毫米。
6.2 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在對(duì)模具進(jìn)行注射加工的時(shí)候，模具多少度對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，對(duì)于生產(chǎn)效率影響也不小。因?yàn)槊恳环N塑料的性能不一樣，在加工時(shí)候工藝要求也不一樣，那么對(duì)于模具的溫度需求也就不同了。通常注射到模具里面塑料熔體溫度是在兩百度的樣子，熔體固化了之后，模具的溫度大概是在六十度，這個(gè)時(shí)候從模具里面拿出來，要想將模具的溫度降低主要依靠的還是冷卻水，將熱量帶走。針對(duì)需要模具的溫度比較低的，通常不能高于八十度的產(chǎn)品，比方說論文里面使用的ABS，在進(jìn)行冷卻的時(shí)候只要通過模具里面的冷卻系統(tǒng)，控制說的流量就可以對(duì)模具的溫度進(jìn)行調(diào)整了。
要想將模具的溫度降下來，主要是通過冷水循環(huán)，要想將模具的溫度升上來，主要依靠的是熱水，蒸汽，熱油，或者是對(duì)電阻絲進(jìn)行加熱。
調(diào)整溫度之后對(duì)塑料產(chǎn)品的質(zhì)量有什么影響
注射模是多少度，對(duì)于塑料容易在模具里面流動(dòng)時(shí)候的速度，產(chǎn)品的成型，還有生產(chǎn)時(shí)候的效率，還有產(chǎn)品的外形還有大小，精度都有很大的影響。不管是哪一個(gè)塑料產(chǎn)品，模具的溫度變化太大都是不好的。模具的溫度太高的話，產(chǎn)品從模具里面拿出來之后形狀會(huì)發(fā)生改變，而且在進(jìn)行冷卻的時(shí)候耗費(fèi)的時(shí)間比較長，這樣一來生產(chǎn)效率也就差了。模具的溫度太低的話，塑料產(chǎn)品流動(dòng)時(shí)候的性能也就不好了，充模的時(shí)候就有難度，而且產(chǎn)品的內(nèi)應(yīng)力會(huì)變大，并且在產(chǎn)品的表面會(huì)有熔接痕出現(xiàn)。
在模具里面設(shè)置冷卻系統(tǒng)，主要是為了讓模具冷卻的速度更快。冷卻孔的大小是標(biāo)準(zhǔn)的，這樣不管是加工也好，還是組裝都比較方便。在對(duì)這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要按照塑料產(chǎn)品的壁厚，還有產(chǎn)品的體積對(duì)冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，主要有：冷卻孔道在什么地方，還有大小是多少，孔道有多長，孔道是什么類型，孔道有哪些配置，跟什么連接在一起，來由冷卻劑在流動(dòng)時(shí)候的速度是多少，還有熱傳的性質(zhì)是什么。
冷卻管路的位置與尺寸
塑料產(chǎn)品的壁厚要盡量勻稱一些。在選擇冷卻孔道的地點(diǎn)的時(shí)候，比較好的選擇是在型芯還有型腔里面，如果冷卻孔道在模塊外面的話，在對(duì)模具進(jìn)行冷卻的時(shí)候效果就沒有那么好了。
一般來講，鋼模的冷卻孔道，還有模穴，模芯的距離應(yīng)該是這個(gè)冷卻孔道直徑的一倍到兩倍。相互冷卻孔之間的距離應(yīng)該是直徑的三倍到五倍。冷卻孔的直徑大小一般是在六毫米到十二毫米，在這里確定它的大小是八毫米。
7 注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核
7.1 模具閉合高度的校核
（1）、模具長寬尺寸
注射機(jī)拉桿之間的距離一定要比模具的長和寬還要大，論文里面拉桿之間的距離就是360×360,這個(gè)模具的大小是320x400，校核之后這個(gè)機(jī)器是合理的。
（2）、模具厚度（閉合高度）
模具在關(guān)起來的時(shí)候，高要達(dá)到下面公式的要求才可以
在公式里面 --注射機(jī)合理的模具厚度的最大值
--注射機(jī)允許的最小模厚
本設(shè)計(jì)中模具厚度為271mm 200
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