塑料滑輪注塑模設(shè)計(jì)說(shuō)明書

I 摘 要 該塑料骨架總體形狀為回轉(zhuǎn)體，整體尺寸不小，需要大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，降低成本，故采用模具成批注射生產(chǎn)。 。該模具 采用普通澆注系統(tǒng)，由于一模一腔，利用分型面間隙排氣，該分型面位于熔體流動(dòng)的末端利用分型面間隙排氣。本模具采用楔緊塊與定模板制成一體的整體式結(jié)構(gòu)，牢固可靠性大。利用 導(dǎo)滑條導(dǎo)滑。 選尼龍 (PA6) 關(guān)鍵詞：斜導(dǎo)柱 ；斜滑塊 ；澆注系統(tǒng) II Abstract The key point of the structure design of plastic injection mould with V-belt pulley groove is the parting(i.e,side action) and eyecting mechanism.Based on the analysis of the technologacical characteristics of plastic pulley,a practical mould structure is presented,involving the design of components of mold and their working principle.To ensure the quality product,the side pulls and demoulding are accomplished by use of the arrester,which prevents the side action of cavity splits at from the beginning of mould opening to a certain travel,as well as by use of angle slide ejecting device.The mould is compact in structure,credible in push-out and easy in installing,maintaining and operating,The quality of product is good and the production effciency is high. Key words:pulley； injection mould；Angled-lift splits；Parting；Arrester device 1 目錄 摘 要 . I 第一章、塑件工藝分析 . 3 1.1 塑件的原始材料分析 . 3 1.2 塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析 . 6 1.2.1 結(jié)構(gòu)分析 . 6 1.2.2、尺寸精度分析 . 6 1.2.3、表面質(zhì)量分析 . 6 1.3、 明確塑件生產(chǎn)批量 . 7 1.4、估算塑件的體積和重量 . 7 1.5、分析塑 件的成型工藝參數(shù) . 7 第二章、確定模具結(jié)構(gòu)方案 . 8 2.1、脫模原理 . 8 2.2、確定型腔數(shù)量及布局形式 . 9 2.3、選擇分型面 . 9 2.4、確定澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng) . 9 2.4.1、澆注系統(tǒng)形式 . 9 2.4.2、主流道設(shè)計(jì) . 9 2.4.3、分流道設(shè)計(jì) .10 2.4.3.1、分流道的形狀和尺寸 .10 2.4.3.2、分流道的表面粗糙度 . 11 2.4.4、澆口的設(shè)計(jì) . 11 2.4.5、排氣系統(tǒng) .13 2.5、選擇推出方式 .13 第三章、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 . 15 3.1、型芯和型腔工作尺寸的計(jì)算 .15 3.2、側(cè)壁厚度與推板厚度的計(jì)算 .16 3.2.1、側(cè)壁厚度 .16 2 3.2.2、推板厚度 .16 3.3、斜導(dǎo)柱等側(cè)抽芯有關(guān)計(jì)算 .16 3.3.1、斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .16 3.3.2、斜滑塊（型腔）的設(shè)計(jì) .19 3.3.3、楔緊塊的設(shè)計(jì) .19 3.3.4、導(dǎo)滑條的設(shè)計(jì) .19 3.4、冷卻與加熱系統(tǒng) .20 第四章、選擇模架 . 21 4.1、初選注射機(jī) .21 4.1.1、 澆注系統(tǒng)重量 .21 4.1.2、注射壓力 .23 4.2、選標(biāo)準(zhǔn)模架 .23 第五章、校核注射機(jī) . 24 5.1、注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 .24 5.2、開模行程的校核 .24 5.3、模具在注射機(jī)上的安裝 .24 第六章、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核 . 25 6.1、推件力的計(jì)算 .25 6.2、推桿的設(shè)計(jì) .25 6.2.1、推管的直徑計(jì)算 .25 6.2.2、推管壓力校核 .25 6.3、推板強(qiáng)度校核 .26 總結(jié) . 27 參考文獻(xiàn) . 28 致 謝 . 29 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 概 述 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國(guó)家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來(lái)的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。 換句話說(shuō)， 沒有高水平的模具就不會(huì) 有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。 模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個(gè)國(guó)家工業(yè)的強(qiáng)弱。 其開始是從零件的材料選擇擇接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的確定的模具種類與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系、塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的選擇、模具設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸的計(jì)算（包括模具行腔型芯的計(jì)算及其公差的確定）、注塑機(jī)參數(shù)的校核、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算、注射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等內(nèi)容。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。本次設(shè)計(jì)不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識(shí)，而且讓我做到所學(xué)的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，更讓我了解了塑料模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程和加工 實(shí)踐的各種要點(diǎn)。 最后也是最重要的一部，即要畫出模具的裝配圖，并要表示出分型面的位置和最后的的試模。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程得到了指導(dǎo)老師的大力幫助，在此表示忠心的感謝。 由于本人的設(shè)計(jì)水平有限，書中難免有不足的地方，懇請(qǐng)各位老師能給予我批評(píng)和指正。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第一章、塑件工藝分析 塑 件： 塑料滑輪如圖 1 產(chǎn)品名稱： 塑料滑輪 產(chǎn)品材料 : PA 產(chǎn)品數(shù)量： 大批量生產(chǎn) 塑件尺寸： 如圖 1 所示 塑件要求： 塑件外表面光滑平順，不能有氣泡，劃痕等缺陷 ，且不能有頂桿痕跡。 圖 1 塑件 1.1 塑件的原始材料分析 塑件外表面光滑平順，不能有氣泡，劃痕等缺陷，且不能有頂桿痕跡。 PA材料性質(zhì)： + 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 尼龍類工程塑料外觀上都呈現(xiàn)為角質(zhì)、韌性、表層光亮、白色（或乳白色）或微黃色、透明或半透明的結(jié)晶性樹脂，它容易被著成任一種顏色。作為工程塑料的尼龍分子量一般為 1.5-3 萬(wàn)。它們的密度均稍大于 1，密 度： 1.14-1.15g cm3。拉伸強(qiáng)度： 60 0MPa。伸 長(zhǎng) 率： 30%。彎曲強(qiáng)度： 90.0 MPa 。缺口沖擊強(qiáng)度： (kJ m2) 5。尼龍的收縮率為 1% 2%. 需注意成型后吸濕的尺寸變化。吸水率 100% 相對(duì)吸濕飽和時(shí)能吸 8%.使用溫度可 40 105之間。熔 點(diǎn)： 215 225。合適壁厚 2 3.5mm. PA的機(jī)械性能中如抗拉抗壓強(qiáng)度隨溫度和吸濕量而改變，所以水相對(duì)是 PA 的增塑劑，加入玻纖后，其抗拉抗壓強(qiáng)度可提高 2 倍左右，耐溫能力也相應(yīng)提高， PA 本身的耐磨能力非常高，所以可在無(wú)潤(rùn)滑下不停操作，如想得到特別的潤(rùn)滑效果，可在 PA 中加入硫化物。 PA性能的主要優(yōu)點(diǎn) 1. 機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。比拉伸強(qiáng)度高 于金屬，比壓縮強(qiáng)度與金屬不相上下，但它的剛性不及金屬。抗拉強(qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度，比 ABS 高一倍多。對(duì)沖擊、應(yīng)力振動(dòng)的吸收能力強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度比一般塑料高了許多，并優(yōu)于縮醛樹脂。 2. 耐疲勞性能突出，制件經(jīng)多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度。常見的自動(dòng)扶梯扶手、新型的自行車塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場(chǎng)合經(jīng)常應(yīng)用 PA。 3.軟化點(diǎn)高，耐熱 (如尼龍 46等 ,高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度高 ,可在 150 度下長(zhǎng)期使用 .PA66 經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)以后 ,其熱變形溫度達(dá)到 250 度以上 ). 4. 表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨。作活動(dòng) 機(jī)械構(gòu)件時(shí)有自潤(rùn)滑性，噪聲低，在摩擦作用不太高時(shí)可不加潤(rùn)滑劑使用；如果確實(shí)需要用潤(rùn)滑劑以減輕摩擦或幫助散熱，則水油、油脂等都可選擇。從而 ,做為傳動(dòng)部件其使用壽命長(zhǎng) . 5. 耐腐蝕，十分耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸、機(jī)油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對(duì)芳香族化合物呈惰性，但不耐強(qiáng)酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力?？勺鳚?rùn)滑油、燃料等的包裝材料。 6. 有自熄性，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好 ,對(duì)生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力。 7. 有優(yōu)良的電氣性能。電絕緣性好 ,尼龍的體積電阻很高 ,耐擊穿電壓高 ,在干燥環(huán)境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性。 8. 制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度，能快速流動(dòng)。易于充模，充模后凝固點(diǎn)高，能快速定型，故成型周期短，生產(chǎn)效率高。 PA性能的主要缺點(diǎn) 1. 易吸水。吸水性大，飽和水可以達(dá)到 3%以上 .一定的程度上影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，特別是薄壁件增厚影響較大；吸水亦會(huì)大大降低塑料的機(jī)械強(qiáng)度。在選材時(shí)，應(yīng)顧及使用環(huán)境及與別的元件的配合精度的影響。纖維增強(qiáng)可降低樹脂吸水率，使其能河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 在高溫、高濕下工作。尼龍 與玻璃纖維親合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等等。無(wú)毒性，但不可長(zhǎng)期與酸堿接觸。 值得注意的是 ,加入玻纖后 ,尼龍的抗拉強(qiáng)度可提高 2 倍左右 ,耐溫能力也相應(yīng)得到提高 . 2. 耐光性較差。在長(zhǎng)期偏高溫環(huán)境下會(huì)與空氣中的氧發(fā)生氧化作用 ,開始時(shí)顏色變褐，繼面破碎開裂。 3. 注塑技術(shù)要求較嚴(yán)：微量水分的存在都會(huì)對(duì)成型質(zhì)量造成很大損害 ；因熱膨脹作用使制品尺寸穩(wěn)定性較難控制；制品中尖角的存在會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中而降低機(jī)械強(qiáng)度；壁厚如果不均勻會(huì)導(dǎo)致制件的扭曲、變形；制件后加工時(shí)設(shè)備精度要求 高。 4. 會(huì)吸收水、醇而溶脹，不耐強(qiáng)酸及氧化劑，不能作耐酸材料使用。 PA用途 尼龍主要用于汽車工業(yè) ,電氣電子工業(yè) ,交通運(yùn)輸業(yè) ,機(jī)械制造工業(yè) ,電線電纜通訊業(yè) ,薄膜及日常用品 .制造各種軸承 ,齒輪 ,圓齒輪、凸輪、傘齒輪、輸油管 ,儲(chǔ)油器 ,保護(hù)罩 ,支撐架 ,車輪罩蓋 ,導(dǎo)流板 ,風(fēng)扇 ,空氣過(guò)濾器外殼 ,散熱器水室 ,制動(dòng)管 ,發(fā)動(dòng)機(jī)罩 ,車門把手 .軸承、齒輪、滑輪泵葉輪、葉片、高壓密封圈、墊、閥座、襯套、輸油管、貯油器、繩索、傳動(dòng)帶、砂輪膠粘劑、電池箱、電器線圈、電纜接頭各種滾子、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、推進(jìn)器、螺釘 、螺母、耐油密封墊片、耐油容器、外殼、軟管、電纜護(hù)套、剪切機(jī)、滑輪套、牛頭刨床滑塊、電磁分配閥座、冷陳設(shè)備、襯墊、軸承保持架、汽車和拖拉機(jī)上各種輸油管、活塞、繩索、傳動(dòng)皮帶，紡織機(jī)械工業(yè)設(shè)備零霧料，以及日用品和包裝薄膜等。等。還有包裝用帶、食品用薄膜（熟食用的高溫薄膜和清涼飲料用的低溫薄膜）的產(chǎn)量也相當(dāng)大。 PA成型及后處理 除透明尼龍外，其它尼龍都屬于結(jié)晶性塑料，有較高的熔點(diǎn)，熔融溫度范圍較窄，熱穩(wěn)定性不好。 PA 較易吸濕，潮濕的尼龍?jiān)诔尚瓦^(guò)程中，表現(xiàn)為粘度急劇下降并混有氣泡制品表面出現(xiàn)銀絲，所得制品機(jī)械 強(qiáng)度下降，所以加工前材料必需干燥處理，可在80 110干燥 6小時(shí)，成型時(shí)允許含水量尼龍 6和尼龍 66 為 0.1%，尼龍 11 為 0.15%，尼龍 610 為 0.1% 0.15%，最高不得超過(guò) 0.2%。注意， PA 類塑料在 90以上干燥易引起變色。 PA 流動(dòng)性好，易溢料，宜用自鎖時(shí)噴嘴，并應(yīng)加熱。同時(shí)由于溶體冷凝速度快，應(yīng)防止物料阻塞噴嘴、流道、澆口等引起制品不足現(xiàn)象。模具溢邊值 0.03，而且熔體粘度對(duì)溫度和剪切力變化都比較敏感，但對(duì)溫度更加敏感，降低熔體粘度先從料筒溫度入手。成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易發(fā)生 縮孔，變形等。 PA再生料的使用最好不超過(guò)三次，以免引起制品變色或機(jī)械物理性能的急劇下降，應(yīng)用量應(yīng)控制在 25%以下，過(guò)多會(huì)引起工藝條件的波動(dòng)，再生料與新料混合必須進(jìn)行干燥。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 開機(jī)時(shí)應(yīng)首先開啟噴嘴溫度，然后再給料筒加溫，當(dāng)噴嘴阻塞時(shí)，切忌面對(duì)噴孔，以防料筒內(nèi)的溶體因壓力聚集而突然釋放，發(fā)生危險(xiǎn)。在停機(jī)時(shí)要清空螺桿，防止下次生產(chǎn)時(shí)，扭斷螺桿。 使用少量的脫模劑有時(shí)對(duì)氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等，也可以混合成糊狀使用，使用時(shí)必須量少而均勻，以免造成制品表面缺陷。 尼龍制品的 后處理是為了防止和消除制品中的殘留應(yīng)力或因吸濕作用所引起的尺寸變化。后處理方法有熱處理法和調(diào)濕法兩種。 a). 熱處理常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點(diǎn)液體中，熱處理溫度應(yīng)高于使用溫度 10 20，處理時(shí)間視制品壁厚而異，厚度在 3mm 以下為 10 15 分鐘，厚度為 3 6mm 時(shí)間為 15 30分鐘，經(jīng)熱處理的制品應(yīng)注意緩慢冷卻至室溫，以防止驟冷引起制品中應(yīng)力重新生成。 b). .調(diào)濕處理調(diào)濕處理主要是對(duì)使用環(huán)境濕度較大的制品而進(jìn)行的，其辦法有兩種：一沸水調(diào)濕法，二醋酸鉀水溶液調(diào)濕法（醋酸鉀與水的比例為 1.25:1,沸點(diǎn) 121） ,沸水調(diào)濕法簡(jiǎn)便 ,只要將制品放置在濕度為 65%的環(huán)境下 ,使其達(dá)到平衡吸濕量即可 ,但時(shí)間較長(zhǎng) ,而醋酸鉀水溶液調(diào)濕法的處理溫度為 80 100醋酸鉀水溶液調(diào)濕法 ,處理時(shí)間主要取決制品壁厚 ,當(dāng)壁厚為 1.5mm 時(shí)約 2 小時(shí) ,3mm 為 8小時(shí) ,6mm 為 16 18 小時(shí) . 1.2 塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析 1.2.1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為回轉(zhuǎn)體，在一個(gè)直徑為 118mm 高為 28mm 的圓柱中間有一個(gè)直徑為 30mm 孔，上下表面還有對(duì)稱的凹面，然后留壁厚為 5mm 。該塑件有凹槽，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。 1.2.2 尺寸精度分析 該塑件所有尺寸的精度為 IT4 級(jí)，對(duì)塑件的尺寸精度要求不高，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上來(lái)看，該塑件的所有壁厚均勻，都為 5mm ，有利于塑件的成型。 1.2.3 表面質(zhì)量分析 對(duì)該 塑件表面沒有什么要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 綜合以上分析，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制的好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 1.3 明確塑件生產(chǎn)批量 該塑件要求大批量生產(chǎn)。 1.4 估算塑件的體積和重量 按照?qǐng)D 2 塑件各部分體積近似計(jì)算： V總 =3.14*56.52 *28=306049.52mm3 V1=3.14*152 *28=19782mm3 V2=3.14*92 *3.14*88=70279.23mm3 V3=10*18*3.14*98=55389.6mm3 V4=15*23*3.14*55=59581.5mm3 V5=(23*18-3.14*92 )*3.14*79=39605.26mm3 故塑件的體積為： V總 =306049.52-19782-70279.23-55389.6-59581.5- 39605.26=61712 mm3 塑件重量為 GS= V* =61.712*1.15=70.97g 式中 為塑料密度 (PA 的密度 1.14-1.15 3cmg ) 圖 2 塑件各部分體積 1.5 分析塑件的成型工藝參數(shù) 干燥處理： PA 材料具有吸濕性 ,加工前材料必需干燥處理，可在 80 110干燥 6小時(shí) 熔化溫度： 215225；建議溫度： 220。 模具溫度： 4060。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。 注射壓力： 8090MPa。 注射速度：中高速度。 根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模二件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸及注射時(shí)所需的壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊(cè)初選螺桿式注射機(jī)： XS Z 125。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 第二章、確定模具結(jié)構(gòu)方案 2.1 脫模原理 制品為骨架。該模具采用斜導(dǎo)柱抽心機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直分型動(dòng)作。鎖緊鍥與定模板做成整體，確保凹?；瑝K 14的定位鎖緊。 工作原理 模具分流道與側(cè)澆口開設(shè)在垂直分型面 A A上，并由骨架凸翼腔底進(jìn)料。開模時(shí)，分型面分型，斜導(dǎo)柱帶動(dòng)凹?；瑝K做 A A 垂直分型面分型。最后，由推板推出塑件制品。如圖 3： 圖 3 模具結(jié)構(gòu)原理圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 2.2 確定型腔數(shù)量及布局形式 該塑件在注射時(shí)采用一模一件，即模具需要一個(gè)型腔。 2.3 選擇分型面 2.4 確定澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng) 2.4.1 澆注系統(tǒng)形式 采用普通澆注系統(tǒng)。 2.4.2 主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)初步得 XS Z 125 型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 型號(hào) XS-ZY-125 額定注射量 /cm3 125 螺桿直徑 /mm 42 注射壓力 /MPa 120 注射行程 /mm 115 注射方式 螺桿式 鎖模力 /KN 900 最大成型面積 /cm3 320 最大開合模具行程 /mm 300 模具最大厚度 /mm 300 模具最小厚度 /mm 200 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 噴嘴圓弧半徑 /mm 12 噴嘴直徑 /mm 4 動(dòng)、定模固定板尺寸 /mm 428*458 拉桿空間 /mm 260*290 合模方式 液壓 -機(jī)械 液壓泵 流量 /(L min1 ) 100、 12 壓力 /MP 6.5 電動(dòng)機(jī)功率 /KW 11 螺桿驅(qū)動(dòng)力 /KN 4 加熱功率 /KW 5 機(jī)器外形尺寸 /mm 3340*750*1150 噴嘴前端孔徑： mm 4d 0 ； 噴嘴前端球面半徑： mm 12R 0 ； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： mm 2)(1RR 0 mm 1)(0.5d d 0 取主流道球面半徑： mm 13R ； 取主流道的小端直徑 mm 5d ； 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為 62 ，取 4 ，經(jīng)換算得主流道大端直徑為 mm8D 。 2.4.3 分流道 設(shè)計(jì) 2.4.3.1 分流道的形 狀 和尺寸 分流道的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積、 壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速度、分流道的長(zhǎng)度等因數(shù)來(lái)確定。本塑件的形狀不復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 列方式可知分流道的形狀長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為半圓形分流道，查表 5-40(塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) )得 mm 2.5R 。 2.4.3.2 分流道的表面粗糙度 由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 Ra 取 m1.6 左右，這可增加對(duì)外層塑料熔體的阻力，使外層 塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。 2.4.4 澆 口的 設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，采用中心輻射式澆口，如圖 6。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 6 中心輻射澆口示意圖 查表 5-45(塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) )選尺寸為直徑 mm 1 ,試模時(shí)修正。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 2.4.5 排氣系統(tǒng) 該模具為小型模具，可利用分型面間隙排氣，該分型面位于熔體流動(dòng)的末端。 2.5 選擇推出方式 該塑件為簿壁塑件，綜合各個(gè)因素，選定為推板推出機(jī)構(gòu)，如圖 7。因?yàn)椴辉试S有推桿痕跡，所以推料用推管。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 7 頂出方式 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 第三章、模具設(shè)計(jì) 的有關(guān)計(jì)算 3.1 型芯和型腔工作尺寸的計(jì)算 查表塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-4 塑料 PA 收縮率： 1% 2%.。 平均收縮率： S=(1%+2%)/2=1.5% 計(jì)算如下表： 類別 尺寸類型 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯的工作尺寸 型腔的計(jì)算 徑向尺寸的計(jì)算 108 ZZ SM LSL 00 43)1()( 109.58 009.00 40 40.6 2.5 2.53 9 9.13 14 14.2 深度尺寸的計(jì)算 11.5 ZZ SM HSH 00 32)1()( 11.67 11.5 11.67 型芯的計(jì)算 徑向尺寸的計(jì)算 30 00 43)1()(ZZ SM LSL 30.510006.0 70 71.080008.0 1.5 1.52 深度尺寸的計(jì)算 28 00 32)1()(ZZ SM hSh 28.42 11.5 11.67 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 型芯中心距尺寸 56.5 2)1( ZSM LSL 023.035.57 3.2 側(cè)壁厚度與推板厚度的計(jì)算 3.2.1 側(cè)壁厚度 該型腔為組合式。因此，型腔的強(qiáng)度和剛度按組合式進(jìn)行計(jì)算。由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩，也可以參考經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)據(jù)。查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 6.10型腔側(cè)壁厚表，取 mmS 20 。 3.2.2 推板厚度 3474.0EprH 其中查， MPaE 5101.2 ， 可取制品軸向尺寸公差的 1/10，取 mm03.0 ， p由表 4.1取 MPa30 。 3 5400003.0101.28.03074.0H cm13.1 mm16 3.3 斜導(dǎo)柱等側(cè)抽芯有關(guān)計(jì)算 3.3.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)與計(jì)算 斜導(dǎo)柱的傾斜角 取 5.22 。 則脫模力的計(jì)算為： )k ) ( 1m(12 f fLSErF t tF 脫模力（推出力）（ N ） E 塑料彈性模量（ 2cmN ， PA塑料取 261032.2 cmN ） S 塑料的平均成型收縮率（ 0.015） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 L 包容凸模的長(zhǎng)度（ 2.8cm ） f 塑料與剛的摩擦系數(shù)（ ABS塑料取 0.36） m 塑料的帕松比（取 0.34） rttk 2222 t 塑料平均壁厚 (0.5cm ) r 圓柱半徑 (1.5cm ) )36.0(1)26.1034.0(1 36.08.2015.02 3 2 0 0 0 05.1222 tF =41891.3（ N ） 查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 9.1 取 KNFw 10 。 再查表 9.2 得 mmd 16 在斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)中斜導(dǎo)柱采用了理論上最佳的斜角： 5.22 ，直徑取 mm20 。 先計(jì)算抽心距： mmrRS )32(22 抽 其中： R 塑件的大圓盤半徑 r 塑件的最小的腰部外圓半徑 )32(405.56 22 抽S )32(40 mm42 然后在 CAD里根據(jù)抽心距算出斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度，如圖 8： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 8 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 其強(qiáng)度校核： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 cos抽彎FF 其中： 彎F 斜導(dǎo)柱所受的彎曲力 （ N ） 抽F 抽拔力（ N ） 斜導(dǎo)柱的斜角 NFF 15.453425.22c o s 3.41891c o s 抽彎 wFF 彎 ，所以斜導(dǎo)柱強(qiáng)度合格。 3.3.2 斜滑塊（型腔）的設(shè)計(jì) 斜滑塊設(shè)計(jì)如圖 9： 圖 9 斜滑塊 3.3.3 楔緊塊的設(shè)計(jì) 本模具采用楔緊塊與定模板制成一體的整體式結(jié)構(gòu)。如圖 10 圖 10 楔緊塊 3.3.4 導(dǎo)滑條的設(shè)計(jì) 導(dǎo)滑條的設(shè)計(jì)如圖 11： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 11 導(dǎo)滑條 斜滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度不能太短，一般應(yīng)保證滑塊在完成抽拔動(dòng)作后，留在導(dǎo)滑條中的長(zhǎng)度不小于有效長(zhǎng)度的 32 ，經(jīng)計(jì)算，該滑塊在完成抽拔動(dòng)作后留在導(dǎo)滑條中的長(zhǎng)度為mm180 ，總的有效長(zhǎng)度為 mm240 ，所以導(dǎo)滑條的長(zhǎng)度足夠。 3.4 冷卻與加熱系統(tǒng) 本塑件在注射成型時(shí)不要求有太高的模溫，所以在模 具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下計(jì)算 設(shè)定模具平均工作溫度為 50，用常溫 20的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為（初選每二分鐘一套）。 2.129Kg/h 故冷卻水體積流量： )(60 21 TTc MqV 式中： V 冷卻水體積流量，（ min3m ） M 單位時(shí)間注射人模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量，（ hkg ） q 單位時(shí)間內(nèi)樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，（ kgJ ， PA為 J/kg105.6 5 ） c 冷卻水的比熱容，（ J ） 冷卻水的密度，（ 3mkg ） 1T 冷卻水出口處溫度，（） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 2T 冷卻水進(jìn)口處溫度，（） )2030(100.1102.460106.5258.4335V q=0.0014 m3 /min 查表可知所需的冷卻水道直徑 10-14mm,取冷卻水直徑 10mm。 冷卻水在管內(nèi)的流速： 21.014.3600014.04 v =0.297m/s 冷卻管壁與水交界的膜傳熱系數(shù) h= 2.08.0)(2.4d qvf )/(01.0 )297.01000(7.62.4 022.08.0 ChmKJ =9 310 )/( 02 ChmKJ 冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A= hWQS = 5.22109 450258.4 3 =0.00946mm2 模具所需冷卻水的總長(zhǎng)度 L= dA = 01.014.3 00946.0 =0.301m=301mm X=L/l=1.5 所以冷 卻水管為 2根 第四章 選擇模架 為了方便加工熱處理，其型腔鑲塊可分為兩部分。如圖 12： 圖 12 型腔鑲塊 4.1 初選注射機(jī) 4.1.1 澆注系統(tǒng)重量 單件塑件重量 gM s 97.70 注射機(jī)額定注射量 Gb，每次注射量不超過(guò)最大注射量的 80% 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 即 sGG j b0.8Gn 式中 n 型腔數(shù) jG 澆注系統(tǒng)重量 (g ) sG 塑件重量 (g ) bG 注射機(jī)額定注射量 (g ) 澆注系統(tǒng)估算結(jié)果： 3221 5 7 5 . 7 m m40)5.14(31 V 322 88.602104 mmV 323 8.84715322 mmV 33j cm 2 .0 2 6mm 2 0 2 68 4 7 .86 0 2 .8 85 7 5 .7V 澆注系 統(tǒng)重量 g 2 .3 91 .1 82 .0 2 6G j 設(shè) 1n 則得： 0.8 G nGG jsb g7.910 .8 39.297.70 總質(zhì)量： gM 7.91 滿足注射量： 8.0塑件機(jī) VV 式中 機(jī)V 額定注射 ( 3cm ) 塑件V -塑件與澆 注系統(tǒng)凝料體積和（ 3cm ） 33 67.798.0 738.638.0 cmcmVV 塑件機(jī) 或滿足注射量 8.0塑件機(jī) MM 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 ggMM 625.1148.0 7.918.0 塑件機(jī) 4.1.2 注射壓力 成型注 PP 查塑料模具設(shè)計(jì)手則表 1-8 PA塑料成型時(shí)的注射壓力 M paP 281106成型 鎖模力： pFP 鎖 式中 p 塑料成型時(shí)型腔壓力 PA塑料的型腔壓力，取 Mpap 30 F 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和分型腔及澆住引流及型腔在分型面上的投影面積 22 mm75836) m m5538922 0 0 .9 62( 1 0 0 2 3 .6 6 5 F KNpF 5.2 2 77 5 8 3 630 根據(jù)以上分析與計(jì)算 ,根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格表 4.2塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)選用 XS Z 60型注射機(jī)。 注射機(jī) XS Z 60有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下 : 模具鎖模力： 900KN 模板最大開合模行程 300mm 模具最大厚度 300mm 模具最小厚度 200mm 噴嘴圓弧半徑 12mm 噴嘴孔直徑 4mm 動(dòng)、定模板尺寸 425mm 458mm 拉桿空間 300mm 4.2 選標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)以上分析計(jì)算型腔尺寸及斜導(dǎo)柱位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。 查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表 7-4 選用： A4型 (GB/T12556-90) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 定模底板厚 ： 20 mm 定模板厚： A=50 mm 滑塊厚度： 28 mm 推板厚度 : 16 mm 動(dòng)模板厚 : B=25 mm 動(dòng)模墊板厚： 32 mm 墊塊厚度 : C=80 mm 下模座厚： 20 mm 模具厚度： H模 =32+20+25+25+32+80+20=225mm 模具外形尺寸 ： 200*400*225mm 第五章、校核注射機(jī) 5.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 由于在初選注射機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進(jìn)行校核，已符合所選注射機(jī)要求。 5.2 開模行程的校核 注射機(jī)最大行程 S )105(2 澆件 hhS 式中 件h 塑料制品高度 (mm)； 澆h 澆注系統(tǒng)高度 (mm)。 mmhh 1181052282)105(2 澆件 S=300mm 118mm 故滿足要求。 5.3 模具在注射機(jī)上的安裝 從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以選注射機(jī)規(guī)格滿足要求。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第六章、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核 6.1 推件力的計(jì)算 則脫模力的計(jì)算為： )k ) ( 1m(12 f fLSErF t tF 脫模力（推出力）（ N ） E 塑料彈性模量（ 2cmN ， PA塑料取 261032.2 cmN ） S 塑料的平均成型收縮率（ 0.015） L 包容凸模的長(zhǎng)度（ 2.8cm ） f 塑料與剛的摩擦系數(shù)（ ABS塑料取 0.36） m 塑料的帕松比（取 0.34） rttk 2222 t 塑料平均壁厚 (0.5cm ) r 圓柱半徑 (1.5cm ) )36.0(1)26.1034.0(1 36.08.2015.02 3 2 0 0 0 05.1222 tF =41891.3（ N ） 6.2 推桿的設(shè)計(jì) 6.2.1 推管的直徑計(jì)算 根據(jù)零件的要求 推管外直徑 D1=40mm，內(nèi)直徑 D2=30mm 6.2.2 推管壓力校核 查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)式 5-98 sdn Q 24 s 取 2320 mmN 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 22 /2 0 8 . 4 684 4 1 8 9 1 . 34 mmN s 推桿應(yīng)力合格，硬度 65HRC50 6.3 推板強(qiáng)度校核 推板選用 45鋼，允許變形 0.3mm 。 查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)由式 5-103得： 3 54.0 EByQLH H 推板厚度 cm L 推桿間距 cm Q 總脫模力 N B 推板寬度 cm E 鋼材的彈性模量 2cmN (鋼的彈性模量 2710 2.1E cmN ) y 推板允許最大變形量 cm mmmmH 1608.5003.080 10 2 . 1 3.418914.654.03 7 所以推板強(qiáng)度合格。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 總結(jié) 畢業(yè)設(shè) 計(jì)我在大學(xué) 4年中的最后一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，是對(duì) 4年中的所學(xué)知識(shí)的一個(gè)匯總和概括，它要我們每個(gè)人都用自己所學(xué)到的知識(shí)和對(duì)其的理解，充分運(yùn)用到這次的設(shè)行中去，雖然還有很多知識(shí)不了解，需要進(jìn)一步加深理解，但我會(huì)努力使這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做好。 在校的這四年期間，開設(shè)的各門課程，比如機(jī)械制圖及 AUTOCAD、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、液壓傳動(dòng)、數(shù)控機(jī)床及編程等課程，這些課程對(duì)我們搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助，我們右以綜合運(yùn)用所學(xué)的這些課程，加之我們平時(shí)的知識(shí)積累和老師的極大幫助和指導(dǎo)，為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常有 利的保障。 即將畢業(yè)的我，屆即將要面對(duì)自己以后的人生，在以后的工作中難免會(huì)遇到一些問題或麻煩，這時(shí)就要靠自己以前所學(xué)的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)去解決它。隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格低廉的產(chǎn)品將開