三通管的注塑模具設(shè)計(jì)

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1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 中文題目 三通管的注塑模設(shè)計(jì) 英文題目 Design of the injection mould for three tube 系 別： 系 別： 光電與機(jī)電工程系 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 2009級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名： 名： 楊娟妹 學(xué) 號(hào)： 號(hào)： 092012140 指導(dǎo)教師： 許艷華 職 稱(chēng)： 助教 閩南理工學(xué)院教務(wù)處制 20 13 年06 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信聲明書(shū) 本人鄭重聲明：

2、在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作中嚴(yán)格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范；我所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是本人在 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究、撰寫(xiě)的成果，設(shè)計(jì)（論文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在設(shè)計(jì)（論文）中加以說(shuō)明；在本人的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中未剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果，未篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 本設(shè)計(jì)（論文）和資料若有不實(shí)之處，本人愿承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 學(xué)生簽名： 年 月 日 三通管注塑模具設(shè)計(jì) 【摘 要】：三通管作為一種連接件在日常生活中應(yīng)用廣泛。本文主要介紹了三通管注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)塑件的工藝分析，確定其主要成型工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)了三

3、通管注塑模具中的各個(gè)系統(tǒng)，如澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、分型面、冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)等，并對(duì)所選用的注塑機(jī)參數(shù)進(jìn)行了校核，最后繪制出模具的裝配總圖，完成本文的編寫(xiě)。該注塑模具為雙分型面結(jié)構(gòu)，一模一腔，利用推桿將塑件脫出，結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行可靠。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程不僅使用了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，還運(yùn)用了CAD、PRO/E等技術(shù)，大大提高了設(shè)計(jì)的效率。本次設(shè)計(jì)能加強(qiáng)對(duì)注塑模具成型原理的理解，同時(shí)鍛煉了注塑模具設(shè)計(jì)和制造能力。 【關(guān)鍵詞】：三通管 ，注塑模具 ，側(cè)抽芯  Three-way Pipe Injection Mold Design Abstract：The three

4、-way pipe as a connection in daily life is used widely. This paper introduces the process of the three-way pipe injection mold design. Through to the analysis of the technology of plastic parts, determine its main molding process parameters, the design of injection mould three-way pipe each of the s

5、ystem, such as gating system, orientation and the position of the institutions, side parting and core-pulling mechanism, ejection mechanism, the parting surface, cooling systems and exhaust slot. And checked the selected injection molding machine parameters, finally draw mold assembly drawing, compl

6、etes the preparation. This injection mold is two joint surfaces structure, dying structure adopted one module one cavity, used the side core-pulling mechanism of a roller type slide,using the push rod plastic parts prolapse, it is a reasonable structure, reliable operation. The whole design process

7、not only using traditional design method, still use of the CAD, PRO / E and other technology greatly improving the design efficiency. The design of injection mould can strengthen the understanding of forming principle, while exercising the injection molding design and manufacturing ability. Key

8、words：The three-way pipe injection mold side core-pulling 目錄 第一章 引言 6 1.1塑料注射模具簡(jiǎn)介 6 1.1.1 概述 6 1.1.2 注射模具基本簡(jiǎn)介 6 1.1.3 注射成型的地位 6 1.2 國(guó)內(nèi)外模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)情況 7 1.2.1我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 7 1.2.2國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 8 第二章 塑料的工藝性分析 10 2.1塑件的原材料分析 10 2.2塑料件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析 11 2.3 塑件形狀分析 13 第三

9、章 注塑工藝設(shè)計(jì) 14 3.1工藝參數(shù)的計(jì)算 14 3.1.1塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算 14 3.1.2注塑機(jī)的選擇 14 3.2 塑件注塑成型工藝參數(shù) 16 第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 17 4.1分型面的選擇，型腔的數(shù)目和排列方式 17 4.1.1分型面的選擇 17 4.1.2型腔的設(shè)計(jì) 18 4.2成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 4.2.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 4.2.2型芯設(shè)計(jì) 20 4.3成型零件的底版與側(cè)壁厚度尺寸的確定 21 4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 4.4.1主流道的設(shè)計(jì) 23 4.4.2．分流道的設(shè)計(jì) 24 4.4.3澆口的設(shè)計(jì) 26 4.4.4冷料井

10、的設(shè)計(jì) 27 4.4.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 4.5導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 29 4.5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用 29 4.5.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 29 4.5.3 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 30 4.6脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31 4.6.1推桿的位置布置 33 4.6.2脫模機(jī)構(gòu)的復(fù)位 34 4.7側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 4.7.1抽芯距 S抽 35 4.7.2確定斜導(dǎo)柱傾角 35 4.7.3確定斜導(dǎo)柱的尺寸 36 4.8滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 36 4.8.1滑塊設(shè)計(jì) 36 4.8.2滑槽設(shè)計(jì) 37 4.8.3滑塊的導(dǎo)化滑形式 37 4.8.4滑塊的定位裝置 38 4.9楔緊塊設(shè)計(jì) 38 第五

11、章 模架的設(shè)計(jì) 39 5.1塑料注射模架結(jié)構(gòu) 39 5.2標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 39 5.3定位環(huán) 41 5.4支撐柱 41 設(shè)計(jì)總結(jié) 43 致謝 44 參考文獻(xiàn) 45 第一章 引言 1.1塑料注射模具簡(jiǎn)介 1.1.1 概述 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”。在第二十一世紀(jì)的模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化和智能化的，靈活的，和網(wǎng)絡(luò)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的追求的目標(biāo)，縮短設(shè)計(jì)和制造周期，降低生產(chǎn)成本，以最大限度地提高應(yīng)變能力的模具制造，以滿足用戶的需求。近年來(lái)，中國(guó)的模具工業(yè)得到了快速的發(fā)展。 1.1.2 注射模具基本簡(jiǎn)介 注射成型也稱(chēng)為注塑成型

12、，其基本原理就是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。它與擠出和壓延成型方法相比，注射成型可以用來(lái)生產(chǎn)空間幾何形狀非常復(fù)雜的塑料制品，而擠出和壓延則主要用來(lái)成型截面尺寸一定長(zhǎng)度連續(xù)的二維塑料制品。將注射成型與壓縮和壓注成型相比，它又具有應(yīng)用面大、成型周期短、生產(chǎn)效率高、模具工作條件可以得到改善，以及制品精度高和生產(chǎn)條件比較好、生產(chǎn)操作容易

13、實(shí)現(xiàn)機(jī)械化等多方面的優(yōu)勢(shì)。在中空吹塑成型中，注射成型還常常被用來(lái)生產(chǎn)吹塑所用的型坯。 1.1.3 注射成型的地位 注射成型在整個(gè)塑料制品生產(chǎn)行業(yè)占有非常重要的地位，目前，除少數(shù)幾種塑料外，幾乎所有的塑料品種都可以采用注射成形。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)注塑工藝所得到的制品大約占了所有塑料制品總產(chǎn)量的30％，而全世界每年所需要生產(chǎn)的注射模其數(shù)量就約占了所有塑料成型模具數(shù)量的50％。早期的注射成型方法主要用于生產(chǎn)熱塑性塑料制品，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，目前的注射成形方法已經(jīng)推廣應(yīng)用到熱固性塑料制品和一些塑料復(fù)合材料制品的生產(chǎn)中。例如，日本的酚醛（熱固性塑料）制品生產(chǎn)過(guò)去基本上依

14、靠壓縮和壓注方法生產(chǎn)，但目前已經(jīng)有70％被注射成型所取代。注射成型方法不僅廣泛應(yīng)用于通用塑料制品生產(chǎn)，而且就工程塑料而言，它也是一種最為重要的成型方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)前的工程塑料制品中，80％以上都要采用注射成型的方法生產(chǎn)。 1.2 國(guó)內(nèi)外模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)情況 1.2.1我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億， 2003年模具進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)中，我國(guó)模具的出口總額為2.52億美元,我國(guó)模具的出口總額3億美元,進(jìn)口額則達(dá)到13億多美元,在進(jìn)口模具中的塑

15、料模具占到50%左右?？梢钥闯?，在塑料模具方面，我國(guó)與國(guó)外產(chǎn)品還存在較大差距。 在引進(jìn)的塑料模具中，以科技含量較高的模具居多，如高精度模具、大型模具。熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等。現(xiàn)代塑料制品對(duì)表面光潔度、成型時(shí)間都提高了更高的要求，因而也推動(dòng)了塑料模具的發(fā)展。以電視機(jī)塑料外殼模具為例。其精度已由以前的0.05~0.1mm提高到0.005~0.01mm ,制造周期也由8個(gè)月縮短到了2個(gè)月,并且使用壽命也由過(guò)去可制10萬(wàn)~20萬(wàn)件制品延長(zhǎng)到了可60萬(wàn)件制品。從電視機(jī)外殼塑料模具的發(fā)展可以看到，高精密、長(zhǎng)壽命、短周期、低成本是模具的發(fā)展方向。目前我國(guó)使用覆蓋率和使用量最大的模具標(biāo)準(zhǔn)件為冷沖

16、模架、注塑模架和推桿管這三類(lèi)產(chǎn)品。以注塑模架為例，目前全國(guó)總產(chǎn)值有20多億元，按照需求，國(guó)內(nèi)約需注塑模架30多億元，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還沒(méi)有達(dá)到規(guī)模，其主要原因是模具廠的舊觀念，一個(gè)小的比例較高的注塑模具，外包。不要重復(fù)生產(chǎn)應(yīng)該買(mǎi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化，延長(zhǎng)了模具的生產(chǎn)周期，而且也不利于修復(fù)。很多相關(guān)的模具標(biāo)準(zhǔn)件和沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使模具組件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是當(dāng)務(wù)之急。 1.2.2國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 美國(guó)1991年發(fā)表的“國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告”認(rèn)為:材料領(lǐng)域的進(jìn)展幾乎可以顯著改進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有部門(mén)的產(chǎn)品性能,提高它們的競(jìng)爭(zhēng)能力;因此把材料列為六大關(guān)鍵技術(shù)的首位。這是由于先進(jìn)材料與制造技術(shù)是未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防力量

17、發(fā)展的基礎(chǔ),是各種高、新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)用產(chǎn)品與商品的關(guān)鍵。當(dāng)前各種新材料市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)1000億美元,預(yù)計(jì)到2000年將達(dá)4 000億美元。由新材料帶動(dòng)而產(chǎn)生的新產(chǎn)品新技術(shù)則是一個(gè)更大的市場(chǎng)。以上參展項(xiàng)目基本上代表了當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)的先進(jìn)水平和發(fā)展趨勢(shì)。 總體來(lái)說(shuō)，西方國(guó)家的模具事業(yè)發(fā)展較早，也比我國(guó)更先進(jìn)一些。國(guó)外的模具發(fā)展?fàn)顩r具體表現(xiàn)為以下特征： 集成化技術(shù) 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)人員和管理方式的集成。在開(kāi)發(fā)模式制造系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào)“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作機(jī)制集成及人員集成，這更適合未來(lái)制造系統(tǒng)的需要。 智能化技術(shù) 應(yīng)用

18、人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化，以及模具設(shè)備的智能化，也要實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮。 表1.1國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 表1.1 第二章 塑料的工藝性分析 2.1塑件的原材料分析 塑件的原材料 —— 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS塑料） 主要用途： ABS樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，塑料ABS樹(shù)脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)

19、行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、電子電器、儀器儀表、管道、接頭、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 基本性能： 塑料ABS是一種無(wú)毒、無(wú)味的，其外觀呈現(xiàn)出象牙色的半透明狀態(tài)，或透明顆?；蚍蹱?。其密度為1.05~1.18g/ cm,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為0.2Gpa,泊松比值為0.394，吸濕性<1%，熔融溫度217~237℃，熱分解溫度>250℃。 塑料ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；塑料ABS的耐磨性?xún)?yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變

20、性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 塑料ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 成型工藝： 塑料ABS也可以說(shuō)是聚苯乙烯的改性，比HIPS有較高的抗沖擊強(qiáng)度和更好的機(jī)械強(qiáng)度，具有良好的加工性能，可以使用注塑機(jī)、擠出機(jī)等塑料成型設(shè)備進(jìn)行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型，還可以焊接、涂覆、電鍍和機(jī)械加工。ABS的吸水性比較高，加工前需進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為70~85℃，干燥時(shí)間為2~6h；

21、ABS制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如應(yīng)力太大，致使產(chǎn)品開(kāi)裂，應(yīng)進(jìn)行退火處理，把制件放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。 2.2塑料件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析 本課題設(shè)計(jì)塑件如下圖 圖2-1 1）塑件的結(jié)構(gòu)分析：從圖上分析，該零件沒(méi)有側(cè)孔、內(nèi)凹槽，塑件的壁厚較均勻，有利于零件的成型。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)只需考慮型芯、型腔的加工，設(shè)計(jì)模具是必須考慮其至少有一個(gè)或兩個(gè)以上的徹抽芯機(jī)構(gòu)。 2）尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度．影響塑件精度（公差）的因素主要有

22、： 具制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損； 件收縮率的波動(dòng)； 型工藝條件的變化； 塑件的形狀，飛邊厚度波動(dòng)； ⑤ 脫模斜度和成型后塑件尺寸變化等．一般塑件的尺寸精度是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮塑料的性能及成型工藝特點(diǎn)，過(guò)高的精度要求是不恰當(dāng)?shù)模? 該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，設(shè)計(jì)如圖，所有尺寸均為自由尺寸，可按查取公差，起主要尺寸公差標(biāo)注如下：（單位均為） （GB/T14486-1993） 塑件外形尺寸：Φ30 0 -0.50 80 0 -0.74. Φ250 -0.50

23、 內(nèi)徑尺寸：Φ18 +0.38 0 Φ23 +0.44 0 20 +0.38 0 40+0.6 0 25+0.50 0 5 +0.24 0 圖2-2 3）表面質(zhì)量分析：該零件為三通管，塑件表面質(zhì)量包括有無(wú)斑點(diǎn)，條紋，凹痕，起泡，變色等缺陷，還有表面光澤性和表面粗糙度。為滿足制品表面質(zhì)量及嵌件的定位精度，采用二板模側(cè)口進(jìn)膠。 塑件的表面粗糙度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤，波紋等疵點(diǎn)外，主要由模具成型零件的表面粗糙度決定。一般模具的表面粗糙度比塑件的表面粗糙度高一級(jí)。對(duì)于透明的塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明的塑

24、件，則根據(jù)使用情況可以不同。 該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表沒(méi)有斑點(diǎn)及溶接痕，粗糙度可取Ra0.8um，（不同加工方法和不同材料所能達(dá)到的表面粗糙度 GB/T 14234-1993）而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求。 4）塑件壁厚設(shè)計(jì)的基本原則：均勻壁厚或盡可能一致，否則會(huì)因固化或冷卻速度不同而引起收縮不均勻，從而在塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致塑件產(chǎn)生翹曲，縮孔甚至開(kāi)裂等缺陷。若塑件結(jié)構(gòu)必須有厚度不均勻時(shí)，則應(yīng)使其變化平緩，避免突變，否則易變形。塑件壁厚大小主要取決于塑件品種，塑件大小及成型工藝條件，熱固性塑料的小塑件壁厚取1.0-2mm，大型件取3-8mm.熱固性塑料易于成型薄壁塑件，

25、壁厚可達(dá)0.25mm，但一般不宜小于0.9mm，常選2-4mm。 綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證但是為了加工方便和模具裝配方便，采用鑲拼結(jié)構(gòu)。 2.3 塑件形狀分析 三通管接頭如圖所示，該零件材料為ABS，表面要求光滑，不允許有飛邊、凹痕等缺陷，故采用三向側(cè)抽芯。 圖2-3 第三章 注塑工藝設(shè)計(jì) 3.1工藝參數(shù)的計(jì)算 3.1.1塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算 根據(jù)塑件A

26、BS材料分析，得知材料密度= 1.03~1.08g/cm，故取平均密度=1.05 g/cm。 根據(jù)塑件圖的尺寸，假設(shè)塑件是實(shí)體，計(jì)算出它的體積，再減去空心部分的體積。 （也可直接通過(guò)proe直接計(jì)算出質(zhì)量） 圖3-1 3.1.2注塑機(jī)的選擇 注塑機(jī)又名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式。注塑機(jī)能加熱塑料，對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。 1）初選設(shè)備 該塑件制品初步選定注射機(jī)類(lèi)型為螺桿式注射

27、機(jī)。 2）注射機(jī)的最大注射量 確定成型塑件所需的注射量Mr 澆注系統(tǒng)凝料的重量（體積）在模具沒(méi)有最后確定之前是一個(gè)未知數(shù)：若是流動(dòng)性好的普通精度塑件，澆注系統(tǒng)凝料為塑件質(zhì)量或體積的15%-20%（注塑廠統(tǒng)計(jì)資料），若是流動(dòng)性不太好或是精密塑件，根據(jù)每個(gè)塑件所需澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積是塑件的0.2倍，當(dāng)塑件溶體黏度高，塑件愈小，壁越薄，型腔越多又做平衡式布置時(shí)，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積甚至還要大，所以以塑件總重量（體積）的60%估算。 成型塑料所需的注射量Mr=成型塑件的質(zhì)量+澆注系統(tǒng)的質(zhì)量。 即： Mr=25.60+25.60 X 60%=40.96g 確定注射機(jī)最大注

28、射量Mmax 注射機(jī)的最大注射量是指注射機(jī)螺桿或柱塞以最大注射行程注射時(shí)，一次所能達(dá)到的塑料注射量，不同類(lèi)型的注射機(jī)最大注射量有不同的標(biāo)定方法，螺桿式注射機(jī)是以一次所能注射出的塑料溶體體積（以cm）表示。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不論何種塑料，最大注射量的數(shù)值都是相同的，因此，對(duì)任一種塑料，一次所能注射的熔體克數(shù)為 Mmax=V 式中 V -- 注射機(jī)最大注射量 cm -- 所注射的塑料熔體密度 g/ cm 生產(chǎn)實(shí)踐表明：應(yīng)使塑料制品的用料量之和為其的公稱(chēng)注射量的25%~75%，最低不得低于10%，則有： 40.96/

29、0.25=163.84cm 40.96/0.75=54.61 cm 故注塑機(jī)的公稱(chēng)注射量可在60cm3、125cm3、250cm3中選擇，初選公稱(chēng)注射量為125 cm3。 即： Mmax= V=1251.575=196.875g 注射機(jī)的初步選定 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量以及最大注射壓力初步選定注射成型機(jī)為XS-ZY-125,其主要參數(shù)如表 表3.1 3.2 塑件注塑成型工藝參數(shù) 查閱參考資料《塑料模具設(shè)計(jì)》，可得ABS塑料的注射工藝參數(shù)如下： 預(yù)熱干燥：溫度 100-110℃ 時(shí)間 0.5-1.0

30、h 料筒溫度：前部 150-170℃ 中部 170-190℃ 后部180-200℃ 噴嘴溫度：170-180℃ 模具溫度：50 -70℃ 注塑壓力：70-90MPa 保壓壓力：50-70MPa 注射時(shí)間：2-5s 保壓時(shí)間：10-15s 冷卻時(shí)間：15-30s 總周期： 30-60s 后期處理：設(shè)備 紅外線烘箱 溫度 70℃ 時(shí)間 0.5-1h 第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 4.1分型面的選擇，型腔的數(shù)目和排列方式 4.1.1分型面的選擇 分型面的選擇很重要，它對(duì)塑件的質(zhì)量，操作難易，模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。在選擇

31、分型面的時(shí)候應(yīng)遵循以下基本原則： ①分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； ②確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模； ③保證塑件的精度要求； ④滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； ⑤考慮成型面積和鎖模力； ⑥便于模具加工； ⑦對(duì)側(cè)抽芯的影響； ⑧考慮排氣效果。 因此，在設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很重要，它對(duì)塑件的質(zhì)量操作難易，模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。分型面要求設(shè)計(jì)在塑件的最大截面積處，而且不宜設(shè)在曲面或圓弧面上，由于該塑件為三通管，在設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)該充分考慮該塑件的塑性。 因此設(shè)計(jì)了其兩種分型面。 分型面 分型面 圖4-1

32、 圖4-2 如圖4-1所示，如果按此位置作為分型面，模具考慮用一個(gè)徹抽芯機(jī)構(gòu)即可。而模具分析，如果按照?qǐng)D4-1其前后模則需要增加滑塊才能脫模，使得大大增加了模具的制作難度，如果按照?qǐng)D4-2作為分型面，模具如圖4-2所示，按此位置作為分型面，模具考慮用三個(gè)徹抽芯機(jī)構(gòu)。雖然圖4-1的分型面可減少?gòu)爻樾緮?shù)目，模具加工簡(jiǎn)單，但對(duì)工件成型影響較大，三通管直孔位置排氣相對(duì)圖4-2相差很大，容易造成氣紋，使得三通管內(nèi)部精度不足，成型難，而圖4-2選用這個(gè)位置作為分型面，三個(gè)孔位排氣良好，雖要三個(gè)徹抽芯數(shù)目，但是能夠使得工件成性?xún)?yōu)良，精度準(zhǔn)

33、確，因此，通過(guò)以上兩種分型面綜合考慮，最后選擇以圖4-2所示位置為分型面， 4.1.2型腔的設(shè)計(jì) 為了使模具與注射機(jī)相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度、模具設(shè)計(jì)前應(yīng)確定合理的型腔數(shù)目。由于型腔的排布與澆注系通密切相關(guān)的，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合加以考慮。型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都能通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體能同時(shí)均勻地充填每個(gè)型腔，從而使各個(gè)型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定，因此，設(shè)計(jì)型腔如圖4.3所示。 圖4-3 4.2成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零部件的設(shè)計(jì)應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等

34、角度加以考慮。其中最重要的是凹模和凸模尺寸的設(shè)計(jì)。成型零部件工作尺寸時(shí)指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸及高度尺寸，及孔中心距等。本設(shè)計(jì)中采用平均值法計(jì)算，其中，塑件的未注公差取IT7級(jí)精度。塑件尺寸的公差值可查相關(guān)資料得到。 模具制造精度取?=31δ。 4.2.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型塑件外表面的零部件，用于成型制件的外表面，有被稱(chēng)為陰模、型腔。其結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同主要可分為有整體式和組合式。 （1）整體式 整體式凹模是由整塊金屬材料直接加工而成，用于形狀簡(jiǎn)單的中小型模具。其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、剛度好，如圖:

35、 圖4-4 （2）組合式 組合式是將整體式凹模作為一種凹模塊，直接嵌入到固定板中，或嵌入?？蛑?，在將?？蚯度氲焦潭ò逯小＿m用于制作尺寸不到的多型腔。其特點(diǎn)是加工方便，易損件便于更換，凹模可用冷擠壓或其他方法單獨(dú)加工，型腔形狀與尺寸一致性好。設(shè)計(jì)如圖： 圖4-5 而本塑料若采用整體式，則會(huì)導(dǎo)致側(cè)向抽芯的難度加大，增加成本。所以采用組合式。這樣可以改善加工工藝性，減少熱變形，并且能更有效的排氣。所以采用組合式的設(shè)計(jì)。 4.2.2型芯設(shè)計(jì) 凸模和型芯是成型塑件內(nèi)表面的主要零件，本設(shè)計(jì)中塑件對(duì)稱(chēng)性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需三個(gè)大

36、型芯，不必再設(shè)小型芯，其型芯設(shè)計(jì)成圖4-6 圖4-6 4.3成型零件的底版與側(cè)壁厚度尺寸的確定 塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔側(cè)壁和底板厚度。 模具型腔壁厚的計(jì)算，應(yīng)以最大壓力為準(zhǔn)。而最大壓力是在注射時(shí)，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的。隨著塑料的冷卻

37、和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開(kāi)模時(shí)接近常壓。理論和實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)；而對(duì)于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過(guò)了模具材料的許用應(yīng)力，因此強(qiáng)度不夠是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。剛度計(jì)算的條件則由于模具特殊性，可以從以下幾個(gè)方面加以考慮： ① 要防止溢料。模具型腔的某些配合面當(dāng)高壓塑料熔體注入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生足以溢料的間隙。為了使型腔不致因模具彈性變形而發(fā)生溢料，此時(shí)應(yīng)根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙來(lái)確定其剛度條件。 ② 應(yīng)保證塑件精度。塑件均有尺寸要求，尤其是精度要求高的小型塑件，這就要求模具型腔具

38、有很好的剛性，即塑料注入時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。最大彈性變形值可取塑件允許公差的1/5，常見(jiàn)中小型塑件公差為0.13-0.25㎜，可按塑件大小和精度等級(jí)選取。 上述要求在設(shè)計(jì)模具時(shí)其剛度條件應(yīng)以這些項(xiàng)中最苛刻者（允許最小的變形值）為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但也不宜無(wú)根據(jù)的過(guò)分提高標(biāo)準(zhǔn)，以免浪費(fèi)材料，增加制造難度。 型腔壁厚的計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法 教材 表4-8 型腔底壁厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 =(0.12~0.13)b=0.12*30=3.6mm 單型腔側(cè)壁厚度的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：=0.20t+17（型腔壓力＜490M

39、Pa）。多型腔模具的型腔與型腔之間的壁厚的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為≥/2。 =0.2*30+17=23m 4.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 所謂澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)的通道，其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序的充填到型腔中，以獲得組織致密，外形輪廓清晰的塑件。澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，澆口等組成，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，直接影響到塑件的外觀，物理性能，尺寸精度，成型周期等。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則： 適應(yīng)塑件的工藝性 為此，應(yīng)深入了解塑料的工藝性，分析澆注系統(tǒng)對(duì)塑料熔體流動(dòng)的影響，以及在充模，保壓補(bǔ)縮和倒流各階段中，型腔內(nèi)塑料的溫度，壓力變化情況

40、，以便設(shè)計(jì)出適合塑料工藝特性的理想的澆注系統(tǒng)，保證塑件的質(zhì)量。 排氣良好 排氣的順利與否直接影響成型過(guò)程和塑件質(zhì)量，不能順利排氣會(huì)使注射成型過(guò)程充填不滿或產(chǎn)生明顯的熔接痕等缺陷。因此，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔體充滿型腔，并在填充過(guò)程中不產(chǎn)生紊流或渦流，是型腔內(nèi)的氣體能順利地排出。 流程要短 在保證成型質(zhì)量和滿足良好排氣的前提下，盡量縮短熔體的流程和減少拐彎，以減少熔體壓力和熱量損失，保證必需的充填型腔的壓力和速度，縮多填充及冷卻時(shí)間縮多，縮短成型周期，從而提高效率，減少塑料用量；提高熔接痕強(qiáng)度，或使溶接痕不明顯。對(duì)于大型塑件可采用多澆口進(jìn)料，從而縮短流程。 避免料流直沖型芯或嵌件

41、高速熔體進(jìn)入型腔時(shí)，要盡量避免料流直沖小型芯或嵌件，以防型芯和嵌加變形和位移。 修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要結(jié)合塑件大小，結(jié)構(gòu)形狀，壁厚及技術(shù)要求，綜合考慮澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，澆口數(shù)量和位置。做到去除，修整澆口方便，無(wú)損塑件的美觀和使用。例如電視機(jī)，錄音機(jī)等外殼，澆口絕不能開(kāi)設(shè)在對(duì)外觀有嚴(yán)重影響的外表面上，而應(yīng)設(shè)在隱蔽處。 防止塑件變形 由于冷卻收縮的不均勻性或需要采用多澆口進(jìn)料時(shí)，澆口收縮等原因可能引起塑件變形，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取必要措施以減少或消除塑件變形。 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小，容積也應(yīng)盡量少，這樣既能減少塑料耗量，又能減小所需鎖模力。 澆注系統(tǒng)的位

42、置盡量與模具的軸線對(duì)稱(chēng)，澆注系統(tǒng)與型腔的布置應(yīng)盡量減小模具的尺寸。 4.4.1主流道的設(shè)計(jì) 按按主流道的軸線與分型面的關(guān)系，澆注系統(tǒng)有直澆注系統(tǒng)和橫澆注系統(tǒng)。在臥式和立式注射機(jī)中，主流道軸線垂直于分型面，屬于直澆注系統(tǒng)；在直角式注射機(jī)中，主流道軸線平行于分型面，屬于橫澆注系統(tǒng)。 澆口套又稱(chēng)為主流道襯套。主流道上端與注射機(jī)噴嘴緊密接觸，因此其尺寸應(yīng)該按注射機(jī)噴嘴尺寸選擇。澆口套的長(zhǎng)度按模具模板厚度尺寸選取。 主流道一般位于模具中心線上，它與注射機(jī)噴嘴的軸線重合，以利于澆注系統(tǒng)的對(duì)稱(chēng)布置。主流道一般設(shè)計(jì)得比較粗大，以利于熔體順利地向 分流道流動(dòng)，但不能太大，否則會(huì)造成塑

43、料消耗增多。反之主流道也不宜過(guò)小，否則熔體流動(dòng)阻力增大，壓力損失大，對(duì)沖模不利。因此，主流道尺寸必須恰當(dāng)。通常對(duì)于黏度大的塑料或尺寸較大的塑件，主流道截面尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些；對(duì)于黏度小的塑件或尺寸較小的塑件，主流道截面尺寸設(shè)計(jì)得小一些。 主流道橫截面形狀通常采用圓形截面。為了便于留道凝料的餓脫出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度=2- 4，內(nèi)壁粗糙度Ra小于0.4m，小端直徑一般取3-6㎜比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5-1㎜（取4㎜），Ra≥r+(0,5-1) ㎜，主流道的長(zhǎng)度有定模座厚度確定（取16㎜），一般總長(zhǎng)度不超過(guò)60㎜。如右圖所示，根據(jù)注射機(jī)相關(guān)參數(shù)SR=17，確定圓弧為16㎜，L=15，

44、N=40，直徑d=16。 圖4-7 4.4.2．分流道的設(shè)計(jì) 主流道與澆口的料流通道，是塑料熔體由主流道流入模腔的過(guò)渡段，負(fù)責(zé)將熔體的流向進(jìn)行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換，在多腔模中還起著將熔體向各個(gè)模腔分配的作用。 1）分流道的截面形狀及尺寸 分流道截面形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。由流道的效率（流道的截面積與周長(zhǎng)的比值）分析可知，圓形和矩形流道的效率最高，即具有壓力損失少的最大截面積和傳熱損失少的流道的最小面積，因此圓形截面的矩形截面是分流道比較理想的形狀。 綜合考慮

45、，雖然圓形和矩形流道的效率最高，但由于圓形截面分流道因其以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才利于凝料脫出，加工工藝性不佳，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)，故生產(chǎn)實(shí)際中不常使用；矩形截面的分流道不易于凝料的推出，生產(chǎn)中也比較少用。 實(shí)際生產(chǎn)中常采用梯形截面分流道。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動(dòng)阻力均不大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取梯形流道的深度為梯形截面大底邊寬度的2/3-3/4，側(cè)面斜度取5- 10。對(duì)于壁厚小于3㎜，質(zhì)量200ɡ以下的塑件，可采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定其截面大底邊寬度尺寸： D=0.2654 式中： D——梯形的大底

46、邊寬度，mm m——塑件的質(zhì)量，g L——分流道的長(zhǎng)度，mm 對(duì)于U形截面的分流道，H=1.25R，R=0.5D。 梯形分流道截面尺寸 表4-1 2）分流道的長(zhǎng)度 分流道要盡可能短，且少?gòu)澱郏岳谧罱?jīng)濟(jì)地使用原料和減少注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。若分流道設(shè)計(jì)得比較長(zhǎng)時(shí)，其末端應(yīng)留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入模腔。 3）流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取1.6um左右，不需要很低，這樣的表面有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度

47、差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 4）分流道的布置 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式兩類(lèi)。平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長(zhǎng)度，端面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對(duì)應(yīng)部位的尺寸相等，這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時(shí)充滿型腔的目的，使成型的塑件力學(xué)性能基本一致。但是，這種形式的布置使分流道比較長(zhǎng)。 非平衡式布置是指分流道到各型腔澆口長(zhǎng)度不相等的布置，這種布置使塑件進(jìn)入各型腔有先有厚，因此不利于均衡送料，但對(duì)型腔數(shù)量多的模具，為了不使流道過(guò)長(zhǎng)，也常采用。為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的斷面尺寸要制作得不同，在試模中要多次修改才能實(shí)現(xiàn)。 5）分流道的設(shè)計(jì)要

48、點(diǎn) ① 保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)渡。 流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料井。 分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)渡。 4.4.3澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的最短通道，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)量影響很大。 其主要作用是： （1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。 （2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)產(chǎn)生摩檫熱，使熔體升溫，有

49、助于充模。 （3）易于切除澆口余料，二次加工方便。 （4）對(duì)于多型腔模具，澆口能用來(lái)平衡進(jìn)料，對(duì)于多澆口單型腔模具，澆口不僅可以用來(lái)平衡進(jìn)料，還可以用來(lái)控制熔合紋在塑件中的位置。 澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，斷面積為分流道斷面積的3% -9% , 斷面形狀為矩形或圓形，澆口的長(zhǎng)度為1-1.5mm。在設(shè)計(jì)澆口時(shí)，往往先取較小的尺寸值，以便在試模時(shí)逐步加以修正。 當(dāng)塑料熔體通過(guò)澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。但澆口尺寸過(guò)小會(huì)使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。

50、 圖4-8 澆口位置 澆口位置開(kāi)設(shè)正確與否，對(duì)塑件的成型性能和質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口位置是設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)的重要環(huán)節(jié)。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： 1 盡量縮短流動(dòng)距離 2 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處 3 盡量避免塑件出現(xiàn)熔合痕 4 避免在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置 5 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在不影響型芯穩(wěn)定性的部位 6 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在不影響塑件外觀的部位 7 澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體斷裂 圖4-9 4.4.4冷料井的設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上

51、，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開(kāi)模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。 常見(jiàn)的冷料穴及拉料桿的形式有如下幾種： 1.鉤形（Z形）拉料桿 2.錐形或鉤槽拉料穴 3.球形頭拉料桿 4.分流錐形拉料桿 5.無(wú)推桿的拉料穴 基于本次設(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井，這類(lèi)冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝于型腔固定板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用Z頭形的拉料桿配合冷料井圖4.4或圓柱T字頭如圖4.5所示。 圖4-10

52、 圖4-11 4.4.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 型腔內(nèi)氣體的來(lái)源，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，事先較難估計(jì)發(fā)生氣阻的準(zhǔn)確位置。所以，往往需要通過(guò)試模來(lái)確定其位置，然后再開(kāi)排氣槽。 排氣的方式有開(kāi)設(shè)排氣槽和利用模具零件配合間隙排氣。 開(kāi)設(shè)排氣槽通常要遵循的原則是： （1）、排氣槽最好開(kāi)設(shè)在分型面上，因?yàn)榉中兔嫔弦蚺艢獠鄱a(chǎn)生的飛邊，易隨塑件脫出。 （2）、排氣槽的排氣口不能正對(duì)操作人員，以防熔料噴出而發(fā)生工傷 事故。 （3）、排氣槽最好開(kāi)設(shè)在靠近嵌件和塑件最薄處，因

53、為這樣的部位最 容易形成熔接痕，宜排出氣體，并排出部分冷料。 （4）、排氣槽的寬度可取1.5～1.6mm,其深度以不大于所用塑料的溢 邊值為限，通常為0.02～0.04mm。 本塑件的排氣槽開(kāi)設(shè)在分型面上，因?yàn)榉中兔嫔弦蚺艢獠鄱a(chǎn)生的飛邊，容易隨塑件脫出。采用間隙排氣的方法，利用了分型面及零件的配合間隙排氣。 4.5導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) 4.5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用 任何一副模具在定動(dòng)模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其作用有如下： 定位作用 合模時(shí)維持動(dòng)定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。 導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)默按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 承載作用

54、 采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。 持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用，對(duì)于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。 4.5.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ①導(dǎo)柱 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。有的導(dǎo)柱開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。中小型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/20—1/35。大型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/30—1/40。具體直徑可查塑料模架標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家規(guī)定導(dǎo)柱頭部為接錐形，截錐形長(zhǎng)度為導(dǎo)柱直徑的1/3，半錐角為10 —1

55、5 ，也有頭部采用半球形的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱具體尺寸可查有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 圖4-12帶頭導(dǎo)柱 如表 導(dǎo)柱直徑d與模板外形尺寸關(guān)系 表4-2 4.5.3 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 導(dǎo)套是與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精確的圓套零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種一種是直導(dǎo)套，另一種是帶頭導(dǎo)套。在本設(shè)計(jì)中，采用的是帶頭導(dǎo)套其特點(diǎn)是帶有軸向定位臺(tái)階。 圖4.-13 帶頭導(dǎo)套 4.6脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一個(gè)循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)（或

56、稱(chēng)脫模機(jī)構(gòu)）。推出機(jī)構(gòu)的作用包刮推出，取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱(chēng)為脫出，然后把其脫出物體從模具內(nèi)取出。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： ①塑料滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 ②防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及其所在部位，與針對(duì)性的選擇合適的脫模裝置，是推出重心與脫模阻力中心重合。 ③力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。 ④結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

57、 推出機(jī)構(gòu)的工作原理：推管有推管固定板，和推板經(jīng)螺栓聯(lián)接后被夾緊。注射機(jī)上的頂柱作用在推板上，經(jīng)推管傳遞脫模力將制品從型芯上推出。拉料桿在開(kāi)模瞬間拉住澆注系統(tǒng)凝料，使其隨同制品滯留在動(dòng)模一側(cè)，脫模時(shí)再將凝料推出。在合模時(shí)，復(fù)位桿被定模推回，使整個(gè)脫模機(jī)構(gòu)復(fù)位。 脫模力eQ由兩部分組成，即 式中 ——制品對(duì)型芯包緊的鎖模阻力（N） ——使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（N） 式中 0.1——單位為MPa Ab——型芯的橫截面面積(mm^2) 在脫模力計(jì)算中將的制品視為薄壁制品。反之,視為厚壁制品。產(chǎn)品=11(mm), t=6(mm)。所以有λ=11/6=1.83(mm)

58、,為厚壁制品。 式中 E——塑料的拉伸彈性模量（MP） —— 塑料的平均成形收縮率 —— 塑料的泊松比H——型芯脫模方向高低 ——型芯的脫模斜度 Kf —— 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算式為 f——制品與鋼材表面直接的靜摩擦系數(shù) ——厚壁制品的計(jì)算系數(shù)，其計(jì)算式為 ——比例系數(shù) rcp——型芯的平均半徑(mm) t——制品壁 查資料得：E=1.9510MPa ε=0.5% f=0.2

59、 =0 h=30mm β=0 t=6mm r=11mm 塑料名稱(chēng) 成型收縮率 拉伸模量E 泊松比 與鋼的摩擦系f ABS 抗沖型 - - 耐熱型 - - GFR - - 表4-3 由式可知：Kf= =0.2 由式： =1.43 由式可知：=0.1Ab=37.994 綜上所述得： =370.6（N） 4.6.1推桿的位

60、置布置 合理的推桿位置，塑件脫模時(shí)才不會(huì)產(chǎn)生變形和頂壞。推桿位置布置原則為： ① 推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的位置； ② 推桿應(yīng)設(shè)在塑件輕度剛度較大處； ③ 推桿的分布應(yīng)當(dāng)均勻。 綜合考慮各方面因素，本設(shè)計(jì)將推桿的位置布置在離中心線100mm處，三根推桿成正三角形分布。 圖4-14 推桿 4.6.2脫模機(jī)構(gòu)的復(fù)位 為了保證塑件推出后合模能回到原來(lái)位置，則需設(shè)計(jì)復(fù)位部件。本設(shè)計(jì)中推桿和側(cè)型芯在合模時(shí)會(huì)發(fā)生干涉，所以采用彈簧式先復(fù)位機(jī)構(gòu)，使推出機(jī)構(gòu)在合模前先復(fù)位，確保模具 合模動(dòng)作順利進(jìn)行。如圖4.12所示，設(shè)置4個(gè)彈簧，彈簧安

61、裝在復(fù)位桿上，并均勻的分布在推桿固定板的四周，以便推桿固定板受均勻的彈力，使推桿順利復(fù)位。 圖4.-15 彈簧式先復(fù)位機(jī)構(gòu) 1-復(fù)位桿；2—上模板；3—墊塊；4—彈簧；5—固定板；6—推板 4.7側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)制品側(cè)壁上帶有與開(kāi)模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙制品成型后直接脫模時(shí)，必須將成型側(cè)孔或是側(cè)凹的零件做成活動(dòng)的，這零件稱(chēng)為側(cè)型芯如圖。 本模采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。且斜導(dǎo)柱設(shè)在定模，滑塊設(shè)在動(dòng)模。斜導(dǎo)柱是分型抽芯機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件，其作用是：在開(kāi)模時(shí)將側(cè)抽芯拔出來(lái)，而在合模過(guò)程中將側(cè)型芯與滑塊順利復(fù)位到成型位置。 圖4-16 4.7.1抽芯距 S抽

62、側(cè)向抽芯或側(cè)向瓣合模從成型位置到不妨礙制品頂出脫模位置所移動(dòng)的距離稱(chēng)為抽芯距，用S抽表示，為了安全起見(jiàn)，抽拔距通常應(yīng)比側(cè)孔或側(cè)凹的深度大2-3mm。但在側(cè)向型芯或瓣合模塊脫出側(cè)孔或側(cè)凹以后，其幾何位置有限于制品脫模的情況下，抽芯距不能簡(jiǎn)單依靠這種方法確定。 所以，根據(jù)上所述本套模具的抽芯距可取S抽= 43 mm 4.7.2確定斜導(dǎo)柱傾角 當(dāng)值增大時(shí)，要獲得相同的抽芯力，則斜導(dǎo)柱所受的彎曲力要增大，同時(shí)所受的開(kāi)模力也增大，因此，從希望斜導(dǎo)柱受力較小的角度考慮，愈小愈好，但是當(dāng)抽芯距S抽一定時(shí)，值的減小必然導(dǎo)致斜導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度及開(kāi)模行程的增大，且它們之間的相互關(guān)系是：

63、 = S抽sin =S抽cot 式中 S抽——抽芯距 ——斜導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度 ——完成抽芯時(shí)所需的開(kāi)模行程 因?yàn)殚_(kāi)模行程受到注射機(jī)開(kāi)模行程的限制，而且斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度的加長(zhǎng)會(huì)降低斜導(dǎo)柱的剛度，所以斜導(dǎo)柱斜角應(yīng)綜合考慮本身的強(qiáng)度，剛度和注射機(jī)開(kāi)模行程。從理論上推導(dǎo)，取2230′為宜，在生產(chǎn)中斜角取15— 20，最大不超過(guò)25。故斜導(dǎo)柱的傾角取=20。 4.7.3確定斜導(dǎo)柱的尺寸 式中l(wèi)1、l2 —— 斜導(dǎo)柱固定部分長(zhǎng)度： L4 —— 斜導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度； L5——斜導(dǎo)柱引導(dǎo)部分長(zhǎng)度

64、（5-10mm）； L——斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)； D——斜導(dǎo)柱固定部分臺(tái)肩直徑； ——斜導(dǎo)柱斜角； S抽——抽芯距； ——斜導(dǎo)柱安裝板厚度。 查斜導(dǎo)柱各段長(zhǎng)度計(jì)算表 《塑料模具設(shè)計(jì)》則： D=18㎜ d=14㎜ L1=3.38㎜ L2=35.32㎜ L3=2.55㎜ L4=58.56㎜ L=L1+L2+L4+L5=3.38+35.32+58.56+(5—10)=100mm 4.8滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 4.8.1滑塊設(shè)計(jì) 滑塊是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中的重要零部件。她上面安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運(yùn)動(dòng)精度保證

65、?；瑝K的結(jié)構(gòu)形狀可以根據(jù)具體制品和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計(jì)，既可與型芯做成一個(gè)整體，也可采用組合裝配結(jié)構(gòu)，整體式結(jié)構(gòu)多用于型芯較小和形狀簡(jiǎn)單的場(chǎng)合，而組合式結(jié)構(gòu)則市把型芯與滑塊分開(kāi)加工，然后裝配在一起，采用組合式結(jié)構(gòu)可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)剛材（型芯用鋼一般比滑塊用鋼要求高），并使加工變得比較容易。 圖4-17 4.8.2滑槽設(shè)計(jì) 側(cè)向抽芯過(guò)程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且具有一定精度。設(shè)計(jì)滑槽時(shí)應(yīng)注意下面問(wèn)題： 滑塊完成抽拔動(dòng)作后，其滑動(dòng)部分仍應(yīng)有全部或部分長(zhǎng)度留在滑槽內(nèi)?；瑝K的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于這個(gè)數(shù)值的2/

66、3，否則，滑塊開(kāi)始復(fù)位時(shí)容易偏斜，甚至損壞模具。如果模具尺寸較小，為了保證滑槽長(zhǎng)度，可以把滑槽局部加長(zhǎng)，使其伸出模外。 滑槽地滑塊的導(dǎo)滑部位采用間隙配合，配合特性選用H8/g7或H8/h8，其他各處均應(yīng)留有間隙，滑塊的滑動(dòng)部分和滑槽導(dǎo)滑的表面粗糙度均應(yīng)小于0.63-1.25um。 滑塊與滑槽的材料 滑塊可用45鋼或碳素工具鋼制造，導(dǎo)滑部分要求硬度≥40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45鋼或碳素工具鋼制造，要求硬度為52-56HRC。 4.8.3滑塊的導(dǎo)化滑形式 為了確保側(cè)型芯可靠的抽出和復(fù)位，保證滑塊在移動(dòng)過(guò)程中平穩(wěn)上下竄動(dòng)和卡死現(xiàn)象，滑塊與導(dǎo)滑槽必須很好配合和導(dǎo)滑?；瑝K與導(dǎo)滑槽的配合一般采用H7/f，其配合結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)模具大小，模具結(jié)構(gòu)和塑件的產(chǎn)量選擇，常見(jiàn)的形式如下圖所示： 圖4-18 圖（a）為整體式滑塊與整體式導(dǎo)滑槽，結(jié)構(gòu)緊湊，但制造困難，精度難控制主要用于小型模具的抽芯機(jī)構(gòu)； 圖（b）表示導(dǎo)滑部分設(shè)在滑塊中部，改善了斜導(dǎo)柱的受力狀態(tài)，