3696 斜三通注塑模設(shè)計(jì)

3696 斜三通注塑模設(shè)計(jì),三通,注塑,設(shè)計(jì) 1斜三通注塑模設(shè)計(jì)第一章 斜三通注塑模工藝規(guī)程的編制1.1 原始資料分析﹕1.1.1 明確塑件的設(shè)計(jì)要求。(詳見(jiàn)附圖 ) 設(shè)計(jì)要求﹕表面光潔度不做要求﹐質(zhì)感要好。表面可以抗腐蝕性好﹐有足夠的強(qiáng)度和硬度﹐需用較精密的模具來(lái)制造。塑件有三個(gè)孔經(jīng)﹐塑件尺寸較大，故需用側(cè)向抽芯來(lái)完成1.1.2 明確塑件的生產(chǎn)批量?？蛻粜枨螬s50000 件。由于塑件比較大 (長(zhǎng) 262mm﹐寬 202，高 60mm。) 單腔的優(yōu)點(diǎn)﹕塑料制件的形狀和尺寸一致性好﹐成型的工藝條件容易控制﹐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊﹐模具制造成本低﹐制造周期短等特點(diǎn)。所以采用一模一穴。1.2 對(duì)產(chǎn)品圖進(jìn)行分析所提供的零件為斜三通管材料為 UPVC，一種新型材料有以下優(yōu)點(diǎn)： 2質(zhì)輕，搬運(yùn)方便，重量為鐵的 20％；UPVC 管具有優(yōu)異的耐酸性耐緘性、耐腐蝕性；它廣泛用于化學(xué)工業(yè)廢水處理下水道等工程壁非常光滑，流體阻力小，粗糙度系數(shù)僅為 0.009，與其它同等產(chǎn)品相比流量大，不耐差水垢；耐水壓、耐外壓、耐沖擊、高強(qiáng)度等均良好。常溫下適用于各種配管工程；溶解試驗(yàn)結(jié)果證明不影餉，水質(zhì)完全符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，是目前自來(lái)水管工程最佳管材，有良好的水溶性，不論采用什幺樣的接口均有良好的密性，長(zhǎng)期使用不致有外泄現(xiàn)象。有良好的循環(huán)利用性。通過(guò)對(duì)其分析，本產(chǎn)品用下水道的接頭，表面質(zhì)量要求不高。尺寸公差和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)上看最大為 260*200 屬于中型產(chǎn)品，用于聯(lián)接件，公差要求+-0.68MM 之間，外部尺寸不做要求，但要求比強(qiáng)度足夠，以 R60 軸線為基準(zhǔn)線。型腔為一個(gè)，由于本產(chǎn)品有兩種擺放方式：一、立起來(lái)放，型腔尺寸大、開(kāi)模距離也長(zhǎng)，抽芯距也大，而且注塑面要選大的，模具材料尺寸也大，成本高。因?yàn)楸砻尜|(zhì)量不做要求，精度不高，為了降低成本，減少距離采用臥式擺放，三向抽芯。斜導(dǎo)柱也方便分開(kāi)，容易制造。再加上兩個(gè)模塊鎖模力也大。 3第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 設(shè)備的選擇：2.1.1 了解工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件。1﹕ 鋸床設(shè)備﹕有三臺(tái)﹐最大行程﹕1200 ×1100×1000。2：大型水磨﹕行程﹕1000×500 ×500MM﹐精度﹕0.005MM.3﹕ 銑床設(shè)備﹕快捷銑床。行程﹕650×350×500MM﹔最高精度﹕0.02MM ﹔型號(hào)﹕QJM-S2.4﹕ CNC 設(shè)備﹕GTV-97﹨98 ﹐最高加工精度﹕0.005MM﹐運(yùn)行精度﹔0.002MM. 最高轉(zhuǎn)速﹕24000RPM﹐加工行程﹕1200×1000×900。系統(tǒng)﹕西門(mén)子。特性﹕有自動(dòng)換刀裝置和自動(dòng)測(cè)量刀長(zhǎng)系統(tǒng)。V33﹕MAKINO 高速加工機(jī)﹐加工行程﹕750×400×350MM.運(yùn)行定位精度0.001MM﹐最高加工精度﹕0.002MM. 最高轉(zhuǎn)速﹕30000RPM.控制系統(tǒng)﹕FANNC。5﹕ 線割機(jī)﹕SODICK﹐AQ325L(日本)。最高精度﹕0.002MM﹐加工行程﹕350×250 ×220MM.6﹕ 放電機(jī)﹕SODICK﹐最高精度﹕0.02MM. 行程﹕500×450×300MM.7:臥式深孔鉆床﹕DHD0605-06SL﹐行程﹕600×500×600MM﹔最高轉(zhuǎn)速﹕5000RPM﹔精度﹕0.02MM.FANNC 系統(tǒng)。8﹕ 成型機(jī)﹕FANNC 電動(dòng)成型機(jī)。TOYO 電動(dòng)成型機(jī)。(成型參數(shù)在后面會(huì)詳細(xì)介紹)9﹕ 機(jī)械手﹕有信(Yushin)機(jī)械手和群寶機(jī)械手。10.拋光課﹕可以進(jìn)行鏡面拋光。 ）2.2 塑料的注射工藝參數(shù)﹔查 4-1 得到 UPVC 藝參數(shù)﹕選用注射機(jī)的類(lèi)型為螺桿式﹔螺桿轉(zhuǎn)速為 30～60秒每分﹔噴嘴形式為直通式﹐溫度為 180～190 度﹔料筒溫度﹕前段為 200～210度﹐中段為 210～230 度﹐ 后段為 180～200 度﹔模具溫度為 50～70 度﹔注射壓力為 70～ 90Mpa﹔保壓壓力為 50～70Mpa﹔注射時(shí)間為 3～5 秒﹔保壓時(shí)間為 15～30 4秒﹔冷卻時(shí)間為 15～30 秒 ﹔成型周期為 40～130 秒。2.3 最大注射量的校核﹕計(jì)算塑件體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量時(shí)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=607cm 3計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得 UPVC 的密度為 1.46㎏/dm -3故塑件的質(zhì)量為：W =Ve=607×1.46=730g采用一模一件的模具結(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)為 XS-ZY-1000 型。2.2 塑件注塑工藝參數(shù)確定。查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際情況，UPVC 的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）注塑溫度：包裹料筒溫度和噴嘴溫度料筒溫度：后段溫度 T1 選用 180℃中段溫度 T2 選用 200℃前段溫度 T3 選用 220℃噴嘴溫度：選用 180℃注塑壓力：選用 100MPA注塑時(shí)間：選用 75S(根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整，在試驗(yàn)和試模時(shí)的情況而定)保 壓：選用 75MPA保壓時(shí)間：選用 20S冷卻時(shí)間：選用 40S 52.3 分型面的選擇2.3.1 選擇分型面。(分型面詳見(jiàn)裝配圖)由于分型面對(duì)塑件的工藝性影響較大﹐分型面的選擇是很重要的。分型面選擇的好壞，及位置直接影響著成型零件的結(jié)構(gòu)與形狀。型腔的排氣性能又與分型面的開(kāi)設(shè)密切相親，制品在模具中的位置直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品的尺寸精度和質(zhì)量。分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則：1﹕ 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。塑件在動(dòng)﹐定模的方位確定后﹐其分型面應(yīng)選在應(yīng)選在外形的最大輪廓處﹐否則塑件會(huì)無(wú)法從型腔中脫出﹐這是最基本的選擇原則。2﹕ 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模。由于注射機(jī)的頂出裝置在動(dòng)模一側(cè)﹐所以分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)﹐這樣有助于在動(dòng)模部分設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)工作。3﹕ 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量,應(yīng)選擇在不影響外觀的部位﹐并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除或修整。4﹕ 分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。5﹕ 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。分型面的選擇與 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮﹐為了使型腔有良好的排氣條件﹐分型面應(yīng)晝?cè)O(shè)置在塑料融體流動(dòng)方向的末端。6﹕ 分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技朮規(guī)格。根據(jù)原則結(jié)合本塑件應(yīng)該把分型面選擇在與軸線相交的投影面積最大處即如圖所示2.3.2 型腔數(shù)目及排列方式的確定該產(chǎn)品需要三向抽芯結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和設(shè)備選擇一模一穴.2.4 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。(尺寸計(jì)算在后面)澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到塑件之間的進(jìn)料信道。一般由主流道﹐分流道﹐澆口和冷料穴等組成。 62.4.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則﹕(1)﹕了解塑料的成型性能﹐設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)一定要適應(yīng)于所用塑料的成型性能﹐保證成型塑件的質(zhì)量。(2)﹕晝量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。(3)﹕有利于型腔中氣體的排出。(4)﹕防止型芯的變形和嵌件的位移。(5)﹕盡量采用較短的流程充滿型腔﹐這樣有利于減少壓力損失和熱量損失﹐以保持較理想的流動(dòng)狀態(tài)和有效的傳遞最終壓力﹐保證塑件良好的成型質(zhì)量。因此根據(jù)原則，對(duì)于本零件來(lái)說(shuō)，由兩個(gè)圓柱相貫而來(lái)以最大直徑處為分型面便于分型面處會(huì)留下痕跡，影響表面質(zhì)量與外觀，但根據(jù)用途與使用場(chǎng)合來(lái)看，并不影響使用。因此選擇是合適的。對(duì)與大塑料來(lái)說(shuō)。從主流道來(lái)直接進(jìn)料，故熔體壓力損失小，成型容易，故采用直接膠口，故采用時(shí)為防止前鋒冷料流入型腔，常在膠口內(nèi)冊(cè)開(kāi)設(shè)厚度為半個(gè)塑件厚度冷料穴，但是由于膠口處固化慢故容易制造，成型周期延長(zhǎng)，容易產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力超壓填充膠口處易產(chǎn)生裂紋膠口凝料切除后塑件上疤痕較大。2.4.2 主流道的確定主流道是主流道機(jī)噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一般流道，是熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)最先經(jīng)過(guò)的部位，它的作用是將注塑機(jī)噴嘴流出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐狀，錐角取 2 ~4 ，便于塑料熔體順利地向前流?動(dòng)，開(kāi)模時(shí)主流道凝料又能順利地被拔出，主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑 R取 0.3~3mm 或 0.125D 主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量。通常，主流道長(zhǎng)度可小于 60mm。 7根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 XS-ZY-1000 型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端球面半徑 R0=18MM;噴嘴前端空徑：d0=17.5mm;根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系:R=R0+(1-2)MM.根據(jù)常用塑件直接膠口尺寸表查得：d=4.5mm,D=9mm 長(zhǎng)度依模板厚度而定；為了便于將料頭從主流道中拔出將主流道設(shè)計(jì)成錐度為 2 度為了在去料頭時(shí)易割掉留下小面積的痕跡，因此不需設(shè)置分流道可直接澆注。2.4.3 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：注塑模的排氣是模具設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題，特別是快速注塑成型工藝的發(fā)展對(duì)注塑模排氣的要求更加嚴(yán)格。在注塑過(guò)程中，塑料熔體進(jìn)入模腔的同時(shí)置換出模腔內(nèi)的氣體，這些氣體如果不能排出模腔，將會(huì)影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量，因此，在注塑模具時(shí)，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。常見(jiàn)的排氣方式有排氣槽排氣，分型面排氣，拼鑲件縫隙排氣，推桿間隙排氣，粉末燒結(jié)合金塊排氣，強(qiáng)制排氣等。本設(shè)計(jì)中盒蓋塑件采用的是中小型模具，僅利用分型面排氣還不行，在這里應(yīng)設(shè)置排氣槽， 排氣槽深度通常為0.03~0.05mm 必要時(shí)可深至 0.1~0.3mm，寬度為 5~10mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，又在上述深度的排氣槽向外延伸 6mm，以外加深到 0.8mm.其具體尺寸參考文獻(xiàn)【6】表 5——36，排氣槽尺寸如下：h=0.02mm h1=0.5mm l=8~10mm，排氣槽簡(jiǎn)圖如下圖所示： 8圖 2—4 排氣槽簡(jiǎn)圖第 3 章 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算：3.1 型腔、型芯等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零部件精度為最為重要的，因此成型零件的工作尺寸計(jì)算，要考慮塑料制品的尺寸公差，所成型所塑料的收縮率，溢料飛邊厚度，塑料制品脫模，模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素。成型塑件所采用的塑料 UPVC 收縮率為 0.7﹪，計(jì)算模具成型零件的工作尺寸：3.1.1 型腔內(nèi)表面（直徑）Dm1=(111+111×0.8﹪+0.57) ㎜=112.458㎜Dm2=(120+120×0.8﹪-0.57) =120.17㎜3.1.2 型芯外表面（直徑）dm1=(111+111×0.8﹪+0.57)㎜=112.48㎜dm2=(102 +102×0.8﹪+0.57)㎜=103.387㎜ 93.1.3 長(zhǎng)度方向上的尺寸：Lbm=L+S%-3/4)=188+188 0.67=189.82mm4/307.??Lam=262+262*0.007*3/4*0.67=263.33mm3.2 型腔側(cè)壁厚度與低部厚度的計(jì)算：塑件尺寸大小不同，則所要滿足的條件也不一樣，對(duì)與小型塑件來(lái)說(shuō)主要是防止變形但對(duì)與中大形件來(lái)說(shuō)應(yīng)滿足強(qiáng)度上的要求因此對(duì)與此零件來(lái)說(shuō)應(yīng)該滿足強(qiáng)度要求，即：tc=h 和 th=b ，根據(jù)要求查《實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P200 頁(yè)paPm?/pma?/'可知 取 160Mpa P 取 50Mpal/h=2.0;查表 4-14 得,a=1.226;l/b=1.4;a`=0.4356.所以側(cè)壁厚度為: =37.138mm60/521.60??tc底部厚度為： =0.75 =25.5mm][7???160/5.?綜合考慮到個(gè)方面原因如強(qiáng)度，抽芯機(jī)構(gòu)的行程和注塑機(jī)的一些參數(shù)等著多因素根據(jù)中國(guó)機(jī)械教育協(xié)會(huì)編寫(xiě)的《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》P137 表 3-19 查得XS-ZY-1000 型所用模架選模架為 560*900；第 4 章 側(cè)向分型和抽苡計(jì)算及校核。4.1 斜導(dǎo)柱的尺寸計(jì)算﹕4.1.1 抽芯距的計(jì)算﹕根據(jù)公式﹕S 抽=h+(2～3)mm 的安全值。S 抽為抽芯距﹐h 為塑件側(cè)孔深度(mm)。本產(chǎn)品的 1#側(cè)孔深度為 182mm,所以 S 抽取 185mm，2＃側(cè)孔深度為 80mm,所以S 抽取 85，3＃側(cè)孔深度為 188 所以 S 抽取 192，(2).斜銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形狀及安裝形式的選擇﹕選用普通型的﹐截面為圓形的。為了便于斜銷(xiāo)導(dǎo)入滑塊﹐斜銷(xiāo)頭部通常做成半球形的。為了使其運(yùn)動(dòng)靈活﹐它們之間保持 0.5～1mm 的間隙。(3).斜銷(xiāo)角度 10α 的計(jì)算﹕L4=S 抽/sin α.H=S 抽 cotα.其中 L4 為斜銷(xiāo)工作部分長(zhǎng)度﹐S 抽為抽芯距﹐H 為完成抽芯距 S 抽所需的開(kāi)模行程。由于 L1 過(guò)長(zhǎng)會(huì)降低斜銷(xiāo)的剛性﹐而H 值過(guò)大又會(huì)受到注射機(jī)開(kāi)模行程的限制。所以斜銷(xiāo)斜角的確定應(yīng)綜合考慮斜銷(xiāo)本身的強(qiáng)度﹐剛度和注射機(jī)開(kāi)模行程。一般取 α 為 15～20 度。最大不可以超過(guò)25 度。結(jié)合經(jīng)驗(yàn) 1＃和 2＃取 α 為 25 度﹐3＃穴取 22 度。1＃L4 約為544.11mm﹐2＃穴 L4 約為 224，3＃穴約為 561.76 取整后選為545mm，224mm，562mm 。 H1 為 506mm，H2 為 205H3 為 523。4.1.2 抽拔力的計(jì)算：對(duì)與塑件的側(cè)向抽芯，要求出抽拔力。通過(guò)抽拔力和相關(guān)參數(shù)來(lái)計(jì)算出斜導(dǎo)柱直徑，由于 1＃型芯最長(zhǎng)因此只要計(jì)算出它的導(dǎo)柱直徑其余兩個(gè)都依它而定即可滿足要求。由產(chǎn)品條件可知：壁厚為 4.5MM,D 為 55.5MM,則：t/d=4.5/55.5=0.08>0.05,所以此塑件屬厚壁件。運(yùn)用公式為：F= +0.1 A2)1/()tan(2KfEsL??????可用通孔計(jì)算則 A=0；則：由表查得 Z=3300Mpa; S=0.007; L=191mm; f=0.15; =1.5 ; =0.42; k1 查表為 8.53; k2 查表取平均值為 1.0039;F=2*23.14*55.55*3300*0.007*191*(0.15-0.026)/(1+0.42+8.53)*1.0039=159091.91N查《塑料成型加工與模具設(shè)計(jì)》P202 對(duì)應(yīng)表查得最大彎曲力為 21KN，再通過(guò) P203 表查得 20 度對(duì)應(yīng)的彎曲力為 21.00KN,在通過(guò)直徑對(duì)應(yīng)表得斜導(dǎo)柱的直徑為 90MM.也可以運(yùn)用公式；斜導(dǎo)柱材料選 T8A 則直徑為：d= cos = =87.898mm3][1.0/wFcL??3 1409.0/76.519??所以斜導(dǎo)柱的直徑選為 90MM.4.1.3 斜銷(xiāo)長(zhǎng)度計(jì)算﹕利用公式﹕L=L1+L2+L4+L5=D tanα/2+ha/cosα+S 抽/sinα+(5～10)mm。其中﹕L1+L2 為斜銷(xiāo)固定部分長(zhǎng)度 mm;L4 為抽芯距為 S 抽時(shí)斜銷(xiāo)工作部分長(zhǎng)度 11544mm;L5 為斜銷(xiāo)引導(dǎo)部分長(zhǎng)度﹐一般取 5～10mm;L 為斜銷(xiāo)總長(zhǎng)度 mm; D 斜銷(xiāo)固定部分臺(tái)肩直徑 20mm; ha 為斜銷(xiāo)安裝模板厚度 92.5mm。L 長(zhǎng)度為 612mm。4．2 脫模頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)就是脫模機(jī)構(gòu)，也稱(chēng)為頂出機(jī)構(gòu)。熱塑性塑料在脫模時(shí)有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度下，也可順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒(méi)有特殊要求的條件下，應(yīng)選用 2°脫模斜度作為標(biāo)準(zhǔn)斜度。根據(jù)以上設(shè)計(jì)規(guī)范，查文獻(xiàn)【7】表 5—27 常用塑料的脫模斜度推薦值可得聚乙烯凸模的脫模斜度為20″~45″，凹模的脫模斜度為 25″~45 ″。4.2.1 頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循如下設(shè)計(jì)原則：1）頂出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確，可靠，靈活，無(wú)卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的剛度和強(qiáng)度，足以克服脫模阻力。2）保證在頂出過(guò)程中塑件不變形，這是對(duì)頂出機(jī)構(gòu)的最基本要求。在設(shè)計(jì)時(shí)要正確估計(jì)塑件對(duì)模具粘附力的大小和所在位置，合理地設(shè)置頂出部位，使頂出力能均勻合理地分布，要讓塑件能平穩(wěn)地從模具中脫出而不會(huì)產(chǎn)生變形。頂出力中大部分是用來(lái)克服因塑料收縮而產(chǎn)生的包緊力，這個(gè)力的大小與塑料品種，性能，以及塑件的幾何形狀復(fù)雜程度，型腔深度，壁厚還有模具溫度，頂出時(shí)間，脫模斜度，模具成型零件的表面粗糙度等因素有關(guān)，其影響因素較為復(fù)雜，很難準(zhǔn)確地進(jìn)行計(jì)算。一般原則是塑件收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復(fù)雜，型腔深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時(shí)間越長(zhǎng)，成型零件表面粗糙度越大，其對(duì)模具的包緊力就越大 ，此時(shí)就應(yīng)選擇頂出力較大的頂出方式。3）頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯，且頂出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被頂壞。4）頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，如加強(qiáng)筋，凸緣，厚壁處等。應(yīng)盡量避免使頂出力作用在塑件平面位置上。5）若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進(jìn)塑件 0.1mm 左右，而頂出桿端面應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否則塑件表面會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀。根據(jù)上述原則及前面設(shè)計(jì)內(nèi)容可知模具中選用脫模機(jī)構(gòu)為推板加斜導(dǎo)桿推出， 12推板頂出的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:1. 推板頂出位置應(yīng)設(shè)置在頂出阻力大的地方,也就是使塑件不易變形的部位.2. 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯,因此頂出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯,同時(shí)頂出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位,如凸緣,加強(qiáng)筋等處,作用面積也盡可能大一點(diǎn).3. 與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙要保證不漏料,以免在塑件上留下飛刺痕跡.4. 在設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)時(shí),必須考慮在開(kāi)模過(guò)程中保證塑料留在具有頂出裝置的那一部分,即留于動(dòng)模上,這樣的頂出機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單.在脫出機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作后,并在取出機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作后,到下一個(gè)操作循環(huán)時(shí),脫出機(jī)構(gòu)要可靠協(xié)調(diào)復(fù)位,避免各種干涉和損壞現(xiàn)象. 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求﹕（1） 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)晝量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)；（2 ） 塑件在推出過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞；（3） 不損壞塑件的外觀質(zhì)量；（4 ） 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位；（5 ）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠。4.2.2 頂出方式的設(shè)計(jì)由于成品是管類(lèi)零件，所以采用頂出桿的方式頂出。由于成品的表面較大﹐中間也需有頂出桿來(lái)幫助脫模﹐選用的也是簡(jiǎn)單的頂出桿。4.2.3 頂出桿的固定在頂板上制有臺(tái)階孔﹐將頂出桿裝入其中。這種形式強(qiáng)度高﹐不易變形。但在頂出桿多的情況下﹐臺(tái)階孔深度的一致性很難保證。在本產(chǎn)品中頂出桿的數(shù)量不多﹐不會(huì)出現(xiàn)這種情況。4.2.4 頂出桿的配合一般直徑為 D 的頂出桿﹐在頂出桿固定板上的孔應(yīng)為 D+1㎜﹕頂出桿臺(tái)階部分的直徑常為 D+5MM﹕頂板上的臺(tái)階為 D+6㎜.為了不使頂在產(chǎn)品上留有凸臺(tái)﹐頂出桿表面與凸模表面齊平﹐或高出 0.02㎜.結(jié)合以上原則選用 Φ20㎜ 頂出桿，在塑件中心底部分別各分部 3 個(gè)。材料:45 鋼其它按 GB/T4170——1984推桿與型芯之間的配合間隙如 H7/f6 等，配合表面粗糙度為 Ra0.8~0.4 13m.?為減少脫模過(guò)程中推桿與型芯的摩擦，在推板與型芯之間留有 0.2mm 的間隙，機(jī)構(gòu)具有頂出力均勻，頂出力大。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且無(wú)頂出痕跡等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)有導(dǎo)桿導(dǎo)向同時(shí)起到復(fù)位桿的作用.4.2.5 頂出力的計(jì)算：根據(jù)制件尺寸大小預(yù)選頂干直徑為 30MM 則推干的頂出力按公式：F= )4/2/(????tdtdEAfF 頂出力(N)E 塑件的彈性模量，對(duì)與 UPVC 查表為 2750MP;F 塑件與鋼的摩擦因子取 0.15；D 型芯直徑 111mm；T 塑件壁厚為 4.5mm；材料的泊訟比為 0.42;?d 塑件直徑的熱收縮計(jì)算是：?d= mdzp8.0)(???F=0.8*2750*3.14*57.5*57.5*0.15/53.25(53.25/9-d/18*0.42)=13825N校核直徑強(qiáng)度：由公式：=1.6 =1/4??nQKd?140.3/8.4??因此頂桿直徑選擇合理。4.3 加熱與冷卻系統(tǒng)有關(guān)計(jì)算溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響成型件的質(zhì)量和成型周期,,在成型過(guò)程中起著很重要的作用, 因此在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮全面下面來(lái)設(shè)計(jì).4．3．1 傳熱面積的計(jì)算：如果忽略模具因空氣對(duì)流，熱輻射與注塑機(jī)接觸所散失的熱量假設(shè)塑件融體冷卻水路的排布計(jì)算﹕(1).冷卻水路總表面積﹕A=Mq/3600 α(θ1- θ2). 其中﹕A 為冷卻回路總表面積﹐m2;M 為單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹(shù)脂的質(zhì)量 ﹐kg/h; q 為單位 14質(zhì)量樹(shù)脂在模具內(nèi)釋放的熱量﹐J/kg; α 為冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ﹐W/(m2?k); θ1 為模具成型表面的溫度﹐℃﹔θ2 為冷卻水的平均溫度﹐℃。q 查表得為3～ 4﹐ 計(jì)算時(shí)取 3.5.其中﹐α 可用下式計(jì)算﹕α=Φ．(ρv) 0.8/d0.2 .式中 ρ 為冷卻水在該溫度下的密度﹐kg/m 3﹔v 為冷卻水的流速﹐m/s﹔d 為冷卻水孔直徑﹐m﹔Φ 與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù) ﹐Φ 的值可從表 11。4 查得。經(jīng)計(jì)算得﹕A 約＝0.25 m2。(2).冷卻回路的總長(zhǎng)度﹕公式 (11.3) L=A/dπ. 式中﹐L 為冷卻回路總長(zhǎng) m﹔A 為冷卻回路總表面積﹐m2﹔d 為冷卻水孔直徑﹐m 。d 根據(jù)原則取 20MM。經(jīng)計(jì)算得 L約=1 m.(3).具體的水路分布﹐應(yīng)理論結(jié)合實(shí)際。水路的分布詳見(jiàn)﹐零件圖。2.排氣槽的計(jì)算﹕排氣槽的設(shè)計(jì)主要以不影響塑件的表面質(zhì)量為原則﹐具體的尺寸取經(jīng)驗(yàn)值就可以了。UPVC 的流動(dòng)性較差﹐所以排氣槽的深度可以稍微大一些﹐理論值為 0.1mm(表 6.5)。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 0.2 mm﹐寬度取 2 mm 為易長(zhǎng)度視塑件離模仁的遠(yuǎn)近適當(dāng)排配。遠(yuǎn)的地方﹐排氣槽的深度可以適當(dāng)加深 0.1～0.0.2 mm.第 5 章 其它零件的選用5.1﹕其它零件尺寸計(jì)算.5.1.1 上固定板的尺寸計(jì)算:上固定板的作用主要是保護(hù)模具﹐和注塑時(shí)注射機(jī)用來(lái)固定模具的。其長(zhǎng)度單邊應(yīng)比模板大 20～40MM 。由于此模具較小﹐所以取 25MM.上固定板的總長(zhǎng)度為 390MM,寬度和模板一樣為 300MM﹐厚度取 40MM。中間開(kāi)直徑為 60MM 的通孔﹐注射用。板上攻 4 個(gè) M12 的螺孔﹐起鎖緊作用。5.1.2 下固定板的尺寸計(jì)算﹕下固定板的作用和上固定板的作用差不多。長(zhǎng)度﹐寬度和厚度可以取一樣。中間要開(kāi)一個(gè)直徑為 40MM 的通孔﹐供注塑機(jī)的推桿﹐頂出成品用。板上攻 8 個(gè) M14 的螺孔﹐分別固定墊塊和動(dòng)模板用。5.1.3 導(dǎo)柱﹐導(dǎo)套的尺寸計(jì)算﹕導(dǎo)柱﹐導(dǎo)套主要是在模具開(kāi)合模時(shí)起導(dǎo)向作用的。其可以根據(jù)模具大小﹐選取不同型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)件。導(dǎo)柱長(zhǎng)度由具體模具的模板厚度確定﹐直徑為 ψ20MM﹐凸臺(tái)高度 6MM。導(dǎo)套外圓直徑為ψ30MM﹐凸臺(tái)高度為 8MM。(具體形狀看零件圖)5.1.4 墊塊的尺寸計(jì)算: 設(shè)計(jì)原則﹕根據(jù)注塑機(jī)的注塑量﹐和頂出的行程。查參考書(shū)和經(jīng)驗(yàn)值﹐取墊塊長(zhǎng) 900MM﹐寬 100MM﹐高度﹕頂出板的頂出行程(60.03MM)加上支撐銷(xiāo)的高度 (5MM)﹐再加上頂出板的厚度(25+30MM)再加上 10～ 20MM 的安全值。再取整得 100MM。開(kāi)模時(shí)可以由行程擋塊來(lái)控 15制出板的行程。設(shè)計(jì)原則﹕根據(jù)注塑機(jī)的注塑量﹐和頂出的行程。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架和經(jīng)驗(yàn)值取墊塊高度為﹕頂出板的頂出行程(20 加頂板的厚度再加上 10～20MM 的安全值為125㎜。第 6 章 模具閉合高度及有關(guān)參數(shù)校核6.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架的選用原則，結(jié)合模具設(shè)計(jì)要求，查《塑料注塑模中小模架及技術(shù)條件》 （GB/T12556.1-1990）選擇 A1 型，根據(jù)分析 P4 型可以完成模具動(dòng)作及模具各方面尺寸強(qiáng)度的要求。以標(biāo)準(zhǔn)選擇模架規(guī)格為 P4-355400-28-F1GB/T12556.1-19906.2 閉合高度確定在支承與固定零件的設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)模架確定：定模座板 H1=40㎜、上固定板 H2=50㎜、下固定板 H3=50㎜、支承板 H4=55㎜、動(dòng)模座板 H6=40㎜。根據(jù)頂出行程和頂出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸查表確定墊塊：H 5=125㎜因而模具閉合高度為：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=40+50+50+55+40+125=360㎜6.3 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為 400×355×360㎜。XS-ZY-125 型注塑機(jī)最大安裝尺寸為458×428，故能滿足模具的安裝要求。由上術(shù)計(jì)算的模具閉合高度 H=360㎜,XS-ZY-1000 型注塑機(jī)所能允許模具的最小厚度 Hmin=300㎜, 最大厚度 Hmax=700㎜,即模具滿足安裝條件：Hmin≦ H≦ HmaxSmax≧ H1+H2+a+(5-10)㎜ 16=200+200+125=525㎜Smax≧ 525㎜此外，由于 HC＞H 1+H2,所以將 HC 代替 H1+H2 進(jìn)行校核得：Smax ≧ HC+a+(5-10)㎜經(jīng)計(jì)算確認(rèn) HC=188㎜Smax＞ 188㎜+56㎜+10㎜=254㎜所以經(jīng)驗(yàn)確定，XS-ZY-1000 型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用?；瑝K壓板的設(shè)計(jì)﹐根據(jù)滑塊來(lái)選標(biāo)準(zhǔn)件。滑塊耐磨板﹐根據(jù)滑塊的大少來(lái)選擇。后跟塊的選用﹕為了不不影響滑塊的運(yùn)動(dòng)其角度應(yīng)比 α 角大 2～3 度。也可以選用標(biāo)準(zhǔn)件。(具體尺寸詳見(jiàn)零件圖)第 7 章 塑料模具的裝配塑料模具裝配時(shí)常用的裝配基準(zhǔn)大致分為兩種，以塑料模中的主要工作零件如型芯、型腔和鑲塊等為裝配基準(zhǔn)件，模具的其它零件都依靠裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行順序裝配；有導(dǎo)柱，導(dǎo)套的模具，以模板側(cè)面為基準(zhǔn)進(jìn)行修配和裝配。7.1 塑料模零件組裝：型芯壓入前,通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，有利于型芯壓入組裝和保證型芯垂直度。將型芯尖角部位修成 R0.3 圓弧，或?qū)⒐潭ò蹇捉遣坑娩彈l修出槽，型芯壓入過(guò)程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工定模固定板型孔，將預(yù)加工的型芯精修成型，將動(dòng)定模固定板疊合在一起，使分型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯外露部分要符合圖紙要求，分別將導(dǎo)套，導(dǎo)柱壓入定模，固定模并檢查導(dǎo)套，導(dǎo)柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動(dòng)模固定板下平面磨平。再將滑塊型芯裝入導(dǎo)滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，將滑塊上固定螺釘，使滑塊與滑塊面均勻接觸，同時(shí)分型面間留有 0.2mm 的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓力機(jī)將澆口套壓入定模板，將定模板，復(fù)鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷(xiāo)釘緊固，將動(dòng)模板，支架復(fù)鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗(yàn)證模具質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以調(diào)整。導(dǎo)柱導(dǎo)套孔在整個(gè)模具裝配過(guò)程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔為裝配基準(zhǔn)時(shí)，則導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工順序應(yīng)安排在完成型芯，型腔的組裝。合模后進(jìn)行，若塑件結(jié)構(gòu)形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對(duì)位置，或者模具設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)，則要先加工裝配導(dǎo)柱導(dǎo)套，作為模具裝配基準(zhǔn)。 17未淬硬模板上導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工，可在坐標(biāo)鏜床上分別加工或?qū)?dòng)，定模板疊合在一起用工藝銷(xiāo)釘定位后在車(chē)床，立銑和鏜床上加工。7.2 裝配調(diào)試的工藝要求及注意問(wèn)題：1. 試模前，應(yīng)對(duì)零件的裝配過(guò)程再次檢查一遍，以防安裝模具過(guò)程中造成傷人，同時(shí)必須對(duì)設(shè)備的油路，水路進(jìn)行檢查，并按規(guī)定作好開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備。2. 開(kāi)模試模時(shí)，原則上選擇在低壓，低溫和較長(zhǎng)的時(shí)間條件下成型，然后按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。3. 注射成型時(shí)，可選用高速和低速兩種工藝，一般在制件壁厚面大時(shí)采用高速注射成型。4. 對(duì)粘度高和熱穩(wěn)定差的塑件，采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加料和預(yù)塑，而粘度低和熱穩(wěn)定性好的塑料，可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。5. 試模后，將模具清理干凈，涂上防繡油，然后分別入庫(kù)和返修。附 : 模具典型零件機(jī)械加工工序卡 18產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào)機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱(chēng) 零(部)件名稱(chēng) 共( )頁(yè) 第( )頁(yè)車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材料牌號(hào)毛坯種類(lèi)毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液工序工時(shí)工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng)準(zhǔn)終 單件工步工時(shí)工步內(nèi)容 工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速r·minˉ1切削速度m·minˉ1進(jìn)給量mm·rˉ1切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 機(jī)動(dòng) 輔助工步號(hào)設(shè) 計(jì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期 19設(shè)計(jì)小結(jié)在整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多問(wèn)題，但正因?yàn)檫@些問(wèn)題的存在，讓我得到了很多以意外的收獲。綜合以上模具設(shè)計(jì)程序﹐其中有些內(nèi)容可以合并考慮﹐有些內(nèi)容則要反復(fù)考慮﹐因?yàn)槠渲杏行┮蛩爻３Ｏ嗷ッ堠o必須在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)不斷論證﹐互相協(xié)調(diào)才能得到較好的處理﹐特別是涉及模具結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容﹐一定要認(rèn)真對(duì)待﹐往往要做幾個(gè)方案同時(shí)考慮,對(duì)每一種結(jié)構(gòu)可能列出其各方面的優(yōu)缺點(diǎn)﹐再逐一分析,進(jìn)行優(yōu)化, 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上的原因, 會(huì)直接影響模具的制造和使用﹐甚至造成整套模具報(bào)廢.所以﹐我認(rèn)為模具設(shè)計(jì)是保證模具質(zhì)量的關(guān)鍵性的一步, 其設(shè)計(jì)過(guò)程就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程.合理的模具設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量（外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性，使用時(shí)的安全可靠和便于維修，在注射成型時(shí)有較短的成型周期和較長(zhǎng)的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。所以，在塑料注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意下面幾個(gè)方面：1.在開(kāi)始模具設(shè)計(jì)之前，應(yīng)考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，再?gòu)闹羞x一種最具合理的方案。2.在設(shè)計(jì)時(shí)多參考過(guò)去所設(shè)計(jì)的類(lèi)似圖當(dāng)，并了解它在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。3.多閱讀一些與塑料注射模設(shè)計(jì)有關(guān)的中外書(shū)籍和雜志，從中擴(kuò)大自己的知識(shí)面，但應(yīng)當(dāng)注意，書(shū)本上所介紹的東西，與現(xiàn)實(shí)情況相比，具有一定的時(shí)間差。4.經(jīng)常關(guān)心各類(lèi)產(chǎn)品上的塑料制品，分析其澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、分型面選擇及模具結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@類(lèi)產(chǎn)品都使進(jìn)幾年所生產(chǎn)的，將它與書(shū)本上的知識(shí)和自己現(xiàn)有的設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行分析對(duì)比，可提高現(xiàn)有的設(shè)計(jì)水平。5.觀察國(guó)內(nèi)外比較先進(jìn)的注射模具，分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用來(lái)充實(shí)自己的設(shè)計(jì)知識(shí)，并把這些模具上的一些有用結(jié)構(gòu)移植到自己的設(shè)計(jì)中去。在本套模具設(shè)計(jì)中，采用了最新的三板模結(jié)構(gòu)， 用開(kāi)閉器控制開(kāi)模順序，自動(dòng)切除料頭。模具新穎之處就在于采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)完成橫向抽芯動(dòng)作，通過(guò)拉桿配合剝料板完成料頭的切除動(dòng)作。使整套模具更具合理化。 20致謝我很高興自己畢業(yè)后能夠從事模具設(shè)計(jì)這份工作。通過(guò)在公司實(shí)習(xí)的幾個(gè)月里﹐讓我認(rèn)識(shí)到自己知識(shí)的淺薄﹐在學(xué)校我們也只是局限于課本上的知識(shí)﹐但好在工作是一個(gè)學(xué)習(xí)知識(shí)的好地方﹐只要你肯努力自己可以學(xué)到很多知識(shí)。我對(duì)自己以后的工作充滿了希望﹐在此要多感謝學(xué)校對(duì)我多年的培養(yǎng)。由于我在外面實(shí)習(xí)且能力有限﹐在設(shè)計(jì)的過(guò)程中難免有些不足之處﹐請(qǐng)指導(dǎo)老師給予批評(píng)指正。在此向辛勤指導(dǎo)我的各位老師表示誠(chéng)摯的感謝。 21參考文獻(xiàn)[1] 塑料注射模具設(shè)計(jì)使用手冊(cè)/宋玉恒主編. ---北京：航空工業(yè)出版社 1998.5[2] 塑料成型加工與模具/黃虹主編. ---北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2002[3] 塑料模設(shè)計(jì)及制造/中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編 . ---北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2001.8[4] 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)/楊占堯主編. ---北京：清華大學(xué)出版社 2004.9[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)/隋祥棟主編. ---北京：航空工業(yè)出版社 1999.7[6] 機(jī)械制圖/李澄 吳天生 聞百橋 主編. ---北京：高等教育出版社 1997.7[7] 工程材料及加工工程/粱耀能主編. ---北京：機(jī)械工業(yè)出版社隊(duì) 2001.6[8] E Linder.Injection Moulds [M].Hanser Publishers 2001[9] Boldizar A and kubat 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