防護型按鈕開關(guān)保護罩注塑模設(shè)計

1、江蘇財經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 綜合畢業(yè)實踐說明書（論文） 標(biāo)題： 防護型按鈕開關(guān)保護罩注塑模設(shè)計 系 別： 機械與電子工程系機械與電子工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造模具設(shè)計與制造 學(xué) 號： 姓 名： 張小玄張小玄 指導(dǎo)教師： 符學(xué)龍符學(xué)龍 2012 年 6 月 20 日 摘摘 要要 本文介紹了生產(chǎn)塑料模具中保護罩塑件分析的模具設(shè)計。同時還介紹了在設(shè)計注 塑模時的技術(shù)、理論、方法以及其他相關(guān)知識。模具的設(shè)計是利用輔助設(shè)計軟件 AutoCAD（版本 2008.0）進行設(shè)計的。繪制了模具裝配圖、型芯、澆口套及重要部件 零件圖。詳細(xì)分析了塑件模具的制作過程，模具結(jié)構(gòu)形式的確定、注塑機類型的選擇、 分型面的確

2、定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計以及一些主要零件的設(shè)計（導(dǎo)柱、滑塊定位裝置的設(shè) 計）脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：保護罩、注塑模、分型面、側(cè)向抽芯、注射機 目目 錄錄 摘 要.1 目 錄.2 引 言.5 1 塑件工藝分析.6 1.1 塑件的成型工藝分析.6 1.2 塑件材料.7 1.2.1 ABS 的性能.7 1.2.2 ABS 的注射成型工藝參數(shù).8 2 注塑設(shè)備選擇.8 2.1 估算塑件體積.8 2.2 選擇注射機.9 3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計.10 3.1 分型面的選擇.10 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計.10 3.2.1 主流道和定位圈的設(shè)計.10 3.2.2 分流道設(shè)計.12 3.2.3 澆

3、口的設(shè)計.12 3.2.4 冷料穴的設(shè)計.13 4 成型尺寸的設(shè)計與計算.13 4.1 型腔的徑向尺寸與深度.13 4.1.1 型腔徑向尺寸.13 4.1.2 型腔深度尺寸.13 4.2 型芯的徑向尺寸與深度.14 4.2.1 型芯徑向尺寸.14 4.2.2 型芯高度尺寸.14 5 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計.15 5.1 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計.15 5.1.1 導(dǎo)向機構(gòu)的功用.15 5.1.2 定位機構(gòu)設(shè)計.15 5.1.3 導(dǎo)柱的設(shè)計.15 6 推出機構(gòu)設(shè)計.16 6.1 設(shè)計原則.16 7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計.17 7.1 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類.17 7.2 抽芯力計算.17 7.3 抽芯

4、距計算.18 7.4 斜導(dǎo)柱分型抽芯機構(gòu).18 7.4.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計.18 7.4.2 滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計.19 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計.20 8.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計.21 8.2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計.22 9 注塑機參數(shù)校核.22 9.1 最大注射壓力的校核.22 9.2 最大注塑量校核.22 9.3 鎖模力校核.23 9.4 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核.23 9.4.1 模具與注塑機模板尺寸和拉桿間距校核.23 9.4.2 模具閉合高度校核.23 9.4.3 開模行程校核.23 10 模 具 的 裝 配.24 10.1 模具的裝配程序.24 10.2 模具零件的裝配工藝.25

5、 11 注塑機與模具的關(guān)系.25 11.1 注塑機頂出裝置和注塑模具頂出機構(gòu)的關(guān)系.25 11.2 模具在注塑機上的安裝與調(diào)試.26 11.3 模具的維護.28 結(jié)束語：.28 致 謝.30 參 考 資 料.31 防護型按鈕開關(guān)保護罩注塑模設(shè)計防護型按鈕開關(guān)保護罩注塑模設(shè)計 引引 言言 模具制造作為一個國家的基礎(chǔ)行業(yè)，在國民經(jīng)濟的加工工業(yè)中占有重要的地位。 根據(jù)統(tǒng)計，塑件在各個行業(yè)中均占有相當(dāng)大的比重，尤其在汽車、電機、儀表、軍工、 家用電器等方面所占比重更大。塑件在形狀和尺寸精度方面的互換性較好，所以具有 質(zhì)量輕、精度高和外表光滑、美觀等特點。而且塑料加工是一種高生產(chǎn)率、高材料利 用率的加工

6、方法。從其發(fā)展方向可以看出塑料成型工藝和模具課程的理論性和實用性 均很強，故研究時應(yīng)從理論和實踐相結(jié)合的角度來研究、探討，并側(cè)重加強工程實踐 能力。社會經(jīng)濟日趨發(fā)展，各種各樣的按鈕保護罩已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中。 本設(shè)計的意義就是可以通過這個設(shè)計可以讓自己學(xué)到更多的東西，鍛煉自己的能 力。所需要達到的目標(biāo)是塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇；一般塑料制品成型模具 的設(shè)計能力；塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力； 通過自己學(xué)過的相關(guān)知識，在與網(wǎng)上的知識和老師的輔導(dǎo)，綜合各方面的信息數(shù) 據(jù)匯編匯總整理出來。在這個基礎(chǔ)上利用自己工作的方便自己做實驗結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)資 料慢慢的得出相

7、關(guān)信息達到最后設(shè)計的目的。 1 1 塑件工藝分析塑件工藝分析 1.1 塑件的成型工藝分析 圖圖 1 1 塑件圖（二維）塑件圖（二維） 產(chǎn)品名稱：保護罩 產(chǎn)品材料：ABS 產(chǎn)品數(shù)量：中批量生產(chǎn) 塑件尺寸：如圖 1 所示 塑件重量：15 克 塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。塑件允許最大脫模 度 0.5。 圖圖 2 2 塑件圖（三維）塑件圖（三維） 1.2 塑件材料 化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS 為丙烯腈 A、丁二烯 B 和苯乙烯 S 三種單體共聚而成的聚合物，簡稱 ABS。每 種單體都具有不同特性，從形態(tài)上看，ABS 是非結(jié)晶性材料。這就決定了 ABS 材料

8、的耐 低溫性、抗沖擊性，外觀特性，低蠕變性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性及易加工性等多種特性。 且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時通過改變上述三種組分的比例，可改變 ABS 的各種 性能，故 ABS 工程塑料具有廣泛用途。合成的 ABS 有中沖擊型、高沖擊型、超高沖擊 型及耐熱型四類。由于其具有韌、剛、硬的優(yōu)點，應(yīng)用范圍已遠遠超過 PS，成為一種 獨立的塑料品種。ABS 既可用于普通塑料又可用于工程塑料。 1.2.1 ABS 的性能 ABS 的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏 色，并具有 90%的高光澤度。ABS 的相對密度為 1.05，ABS 同其它材料的結(jié)合性好，易 于表

9、面印刷、涂層和鍍層處理。ABS 的氧指數(shù)為 18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色， 有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。 ABS 綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電氣性能良 好；易于成形和機械加工，與有機玻璃的熔接性良好，可作雙色成形塑件，且表面可 鍍鉻。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結(jié)構(gòu)零件。 ABS 熔體的流動性比 PVC 和 PC 好，但比 PE、PA 及 PS 差，與 POM 和 HIPS 類似。 ABS 的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切 速率更為敏感。 1.2.2 ABS 的注射成型工藝參數(shù) 查

10、手冊得到 ABS 塑料的成型工藝參數(shù)： 適用注射機類型 ： 螺桿式 密度 ： 1.02 1.05 g/cm3； 收縮率 ： 0.4 0.7 % ； 預(yù)熱溫度 ：80 85； 預(yù)熱時間 ： 2 3 h ； 料筒溫度 ： 后段 150170，中段 165180，前段 180200； 噴嘴溫度 ： 170C 180C； 模具溫度： 50C 80C； 注射壓力： 60 100 MPa ； 成型時間： 注射時間 20 90s ，保壓時間 0 5s ，冷卻時間 20 120s 。 2 2 注塑設(shè)備選擇注塑設(shè)備選擇 2.1 估算塑件體積 該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)故設(shè)計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，

11、 可采用點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。由于生產(chǎn)大量，所以模具采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式 采用點澆口。 該產(chǎn)品材料為 ABS，查書設(shè)計與制造實訓(xùn)得知其密度為 1.021.05g/cm3,收縮 率為 0.4%0.7%，計算出其平均密度為 1.035 g/cm3,平均收縮率為 0.55%。 通過計算得塑件體積為 V塑=14.5 cm3 塑件的質(zhì)量 15g 即 M塑=15g 澆注系統(tǒng)體積 V澆=17.4 cm3 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 (2.1) gVM18035 . 1 * 4 . 17* 澆澆 故 gM48 總 2.2 選擇注射機 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量選擇注塑機，公式如下； Kmnmi+mj 式中 mi注塑成型塑

12、件單件的質(zhì)量或體積 mj澆注系統(tǒng)及飛邊的質(zhì)量或體積 m注射機的理論注射量 k注射機注射量的理論利用系數(shù)，一般取 0.8 n型腔數(shù) 由于在選擇注射機時模具的尺寸還沒有確定此時模具的澆注系統(tǒng)的質(zhì)量還無法確 定，一般根據(jù)經(jīng)驗估算，每個塑件所需澆注體積是塑件體積的 0.2-1 倍，因此公式可 用以下公式初步選取注射機。 kmnk1mi k1塑件成型的的質(zhì)量系數(shù)，一般取 1.22.0. 按塑件體積的 0.6 倍計，所以澆注系統(tǒng)的凝料體積為： V=V0.6=14.50.62=17.4cm3 則：該模具一次注射所需塑料 ABS 體積 V=14.52+17.4=46.4cm3 質(zhì)量 M=V=1.03546.4

13、=48g 注射機的選用”可參考簡明塑料模具設(shè)計手冊P133，P128 表 3-4 選用 G54-S200/400 型臥式注射機，其有關(guān)參數(shù)為： 額定注射量： 200/400 cm3 ； 注射壓力： 109 MPa ； 鎖模力： 2540 kN ； 最大注射面積： 645 cm2 ； 模具厚度 ： 165 406 mm ； 最大開合模行程： 260 mm ； 噴嘴圓弧半徑： 18 mm ； 噴嘴孔直徑 ： 4 mm ； 拉桿間距： 290368 mm 。 3 3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計 3.1 分型面的選擇 塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求，本實例中塑件的分

14、型面有多種選擇， 如圖 3 所示。圖 3（a）的分型面選擇在軸線上，這種選擇會使塑件表面留下分型面痕 跡，影響塑件表面質(zhì)量。同時這種分型面也使側(cè)向抽芯困難；圖 3（b）的分型面選擇 在下端面，這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件大部分外表 面光滑，僅在側(cè)向抽芯處留有分型面痕跡。同時側(cè)向抽芯容易，而且塑件脫模方便。 因此塑件選擇如圖 3（b）所示的分型面。 圖圖 3 3 分型面的選擇分型面的選擇 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 在設(shè)計澆注系統(tǒng)前首先必須確定塑料的成形位置，該防護罩模具采用一模兩腔式 結(jié)構(gòu)，點澆口，頂出裝置采用推板式結(jié)構(gòu)

15、3.2.1 主流道和定位圈的設(shè)計 主流道與注射機的高溫噴嘴反復(fù)接觸碰撞，故應(yīng)設(shè)計成獨立可拆卸更換的澆口套， 采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng)熱處理提高硬度，定位圈與澆口套分開設(shè)計，如圖 4、5 所示。 圖圖 4 4 定位圈定位圈 圖圖 5 5 澆口套澆口套 根據(jù) G54-S200/400 型注塑機噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑： d0=4mm 噴嘴前端球面半徑： R0=18mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=R0+（12）mm D=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半徑： R=20mm 取主流道的小端直徑 d=5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取 4 度經(jīng)換算 得主流

16、道大端直徑 D=8mm，為了使料能順利的進入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計 半徑 r=2mm 的圓弧過渡。主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注 射機制噴嘴在同一軸線上斷面為圓形，且有一定的錐度。在保證塑件成形良好的情況 下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料 熔體降溫過多影響注射成形。 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常 設(shè)計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理，其大端兼作定位 環(huán)，定位圈凸出定模端面的長度 H=510mm。同時因該保護罩采用聚氯炳烯（ABS） ，需 加熱，所以在主流道處采

17、用電加熱以提高料溫。 3.2.2 分流道設(shè)計 分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來確定分流道的 長度的。由于塑件的形狀比較簡單，ABS 的流動性好，沖型能力比較好，因此可采取平 衡分流道，便于加工。 截面形半圓形，在流道設(shè)計中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳 熱損失，又希望流道的面積小。 分流道的尺寸：分流道直徑 7mm 。 分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取 0.63 1.6Ram，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱 層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。 3.2.3 澆口的設(shè)計 塑件采用點澆

18、口成型，其澆注系統(tǒng)如圖 6 所示。點澆口直徑為 0.8mm，點澆口長 度為 1mm，頭部球 R1.52 mm。 圖圖 6 6 點澆口點澆口 3.2.4 冷料穴的設(shè)計 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前 鋒的“冷料” ，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又將主流道的凝料拉出。 本模具在分流道設(shè)置冷料穴，其長度為 11.5 倍的流道直徑。冷料穴長度取 4mm。 具體結(jié)構(gòu)見模具裝配圖。 4 4 成型尺寸的設(shè)計與計算成型尺寸的設(shè)計與計算 取 ABS 的平均成型收縮率為 0.6 %，塑件未注公差按照 SJ1372 中 8 級精度公差值 選取。塑件尺寸如圖 1

19、所示。 4.1 型腔的徑向尺寸與深度 4.1.1 型腔徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1 / 6；模具的制造公差z = /3；取 x=0.75。 1）40+0.26 0 09 . 0 0 09 . 0 0 0101 04.40 26 . 0 x75 . 0 40 x%)6 . 01( )1()( zz xLSL sm 2）R25+0.96 0 32 . 0 0 32 . 0 0 0202 43.24 96 . 0 75 . 0 25%)6 . 01( )1()( zz xLSL sm 4.1.2 型腔深度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1 / 6；模具的制造公差z = /3。 1）55

20、+0.14 0 47 . 0 0 47 . 0 0 0101 4 . 54 4 . 13/255%)6 . 01( 3/2)1()( ）（ ）（ zz sm HSH 2）45+1.2 0 40 . 0 0 40 . 0 0 0202 47.44 2 . 13/245%)6 . 01( )1()( ）（ zz xHSH sm 4.2 型芯的徑向尺寸與深度 4.2.1 型芯徑向尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1 / 6；模具的制造公差z = /3；取 x=0.75。 1）360 -0.26 0 09 . 0 0 09 . 0 0 1 0 1 4 . 36 26 . 0 75 . 0 36%)6

21、. 01( )1()( zz xLSL ss 2）80 -0.64 0 21 . 0 0 21 . 0 0 2 0 2 5 . 8 64 . 0 75 . 0 8%)6 . 01( )1()( zz xLSL ss 2）R230 -0.88 0 29 . 0 0 29 . 0 0 2 0 2 8 . 23 88 . 0 75 . 0 23%)6 . 01( )1()( zz xLSL ss 4.2.2 型芯高度尺寸 模具最大磨損量取塑件公差的 1 / 6；模具的制造公差z = /3。 1）53+1.4 0 0 47 . 0 0 47 . 0 0 1 0 1 37.54 4 . 1)3/2(53

22、%)6 . 01( 3/2)1()( zz sm hSh ）（ 2）14+0.88 0 0 29 . 0 0 29 . 0 0 2 0 2 67.14 88 . 0 3/214%)6 . 01( 3/2)1()( ）（ ）（ zz sm hSh 5 5 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 5.1 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 注塑模具的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)主要用 于動、定模之間的開合模導(dǎo)向。錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。 5.1.1 導(dǎo)向機構(gòu)的功用 (1) 定位作用 合模時保證動、定模正確的位置，以便合模后保持模具型腔的正確形狀。 (2) 導(dǎo)向作用 合模時引

23、導(dǎo)動模按序正確閉和，防止損壞凹、凸模。 (3) 承載作用 導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。 5.1.2 定位機構(gòu)設(shè)計 通常有導(dǎo)向機構(gòu)就足夠動、定模之間的正確定位了。但由于導(dǎo)套和導(dǎo)柱之間存在 間隙，所以對于薄壁、精密塑件的注塑模具，僅有導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是不夠的，還必須在 動、定模之間增設(shè)錐面定位機構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。 5.1.3 導(dǎo)柱的設(shè)計 導(dǎo)柱應(yīng)均勻分布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，常 取導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離為導(dǎo)柱直徑的 11.5 倍，以保證模具強度。本模具采用倒 裝的形式。 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 812mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型腔進 入凹

24、模時與凹模相碰撞而損壞。 導(dǎo)柱應(yīng)具有足夠的耐用磨度和強度，常采用 20 鋼經(jīng)滲碳淬火處理或 T8、T10 鋼經(jīng) 淬火處理，硬度為 5055HRC，導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合部分表面粗糙度為 Ra0.8Ra0.4um，固 定部分的表面粗糙度為 Ra0.8m。 為了使導(dǎo)柱能順利進入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)作成錐臺形或半球形。導(dǎo)柱的基本結(jié)構(gòu) 形式有兩種，一種是除了安裝部分的凸肩外其余部分直徑相同，稱為帶頭導(dǎo)柱。另一 種是除安裝部分的凸肩外安裝用的配合部分直徑比外伸工作部分直徑大，稱為帶肩導(dǎo) 柱。對于該模具，由于其精度要求比較高，所以采用帶肩導(dǎo)柱。 本模具所用采用 6 6 推出機構(gòu)設(shè)計推出機構(gòu)設(shè)計 塑件從模具上取下以前，

25、還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件形成 型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。 6.1 設(shè)計原則 由于塑件形狀為圓殼形而且壁厚較薄，使用推桿推出容易在塑件上留下推出痕跡， 不宜采用。所以選擇推件板推出機構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡單、推出力均 勻，塑件在推出時變形小，推出可靠。 圖圖 7 推桿推桿 圖圖 8 8 推件板推件板 7 7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 由于本塑件結(jié)構(gòu)的特殊性，塑件的成型機構(gòu)大部分也就是抽芯機構(gòu)。也可以說成 型零件的設(shè)計基本上就是抽芯機構(gòu)的設(shè)計。 7.1 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類 根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)一般可分為機動、液壓或

26、氣動以及手 動等三大類型。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)進行合理選用。本套模具選用機動。 7.2 抽芯力計算 側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離 稱為抽芯距。抽芯力的計算同脫模力計算相同。對于側(cè)向凸起較少的塑件的抽芯力往 往是比較小的，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型滑塊移動時的摩擦阻力。 對于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下公式進行估算： F =PA（） ( 71 ) c sins aco 式中 FC抽芯力（N） ； P 塑件對型芯在單位面積的抱緊力（MPa） ，一般取820MPa； 鋼與塑件的摩擦系數(shù)，一般取0.150.25； A 塑件包容型芯的側(cè)面積（mm2） ； 脫模

27、斜度（） ； 在此模具中p取10MPa，=0.2，=0，A計算的50.24 X10-6m2，則 FC =10X10-7 X 50.24 X 10-6 X 0.2=100.48N 共有兩個型腔，所以總脫模力2X FC =200.96N。 7.3 抽芯距計算 在設(shè)計抽芯機構(gòu)時，除了計算側(cè)向抽芯力之外，還需考慮抽芯距地問題，側(cè)向抽 芯距應(yīng)為完成側(cè)孔、側(cè)凹抽拔的最大深度再加上35mm的安全余量。 7.4 斜導(dǎo)柱分型抽芯機構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)主要由與開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱、側(cè)型腔或型 芯滑塊、導(dǎo)滑槽、楔緊塊和側(cè)型腔或型芯滑塊定距限位裝置等組成。 7.4.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 1、 斜導(dǎo)柱傾斜角確

28、定 斜導(dǎo)柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角，的大小對斜導(dǎo)柱的有效 工作長度、抽芯距和受力狀況等起著決定性的影響。傾斜角實際上斜導(dǎo)柱與滑塊之 間的壓力角。應(yīng)小于25，一般取在1520。在這種情況下鎖緊塊 ，=+（23） ，防止側(cè)型芯受到成型壓力的作用時向外移動，斜導(dǎo)柱變形。本模 具取15。 2、斜導(dǎo)柱的直徑 斜導(dǎo)柱的直徑取決于它所受的最大彎曲力。而彎曲力又與抽拔力及其位置、斜銷 斜度等有關(guān)，根據(jù)斜導(dǎo)柱的強度條件，利用材料的力學(xué)的方法可推得斜導(dǎo)柱直徑的計 算公式 d= 7210 cos 3 2 w w FL 式中： d斜導(dǎo)柱直徑（mm） ； F抽出側(cè)抽芯的抽拔力（N）; LW斜導(dǎo)柱的彎曲力臂

29、（mm） ； 斜導(dǎo)柱許用彎曲應(yīng)力，對于碳素工具鋼可取300MPa； 斜導(dǎo)柱傾斜角。 根據(jù)經(jīng)驗，取斜導(dǎo)柱直徑d 為14。 3、斜導(dǎo)柱的長度 斜導(dǎo)柱的長度應(yīng)為實現(xiàn)抽芯距S所需的長度與安裝結(jié)構(gòu)長度之和，斜導(dǎo)柱的長度與 抽芯距s、斜導(dǎo)柱直徑d、固定軸間直徑傾斜角以及安裝導(dǎo)柱的模板厚度h有關(guān)，斜導(dǎo) 柱的總長為： Lz=L1+L2+L3+L4+L5 =d2/2tan+h/cos+d/2tan+S/sin+（510） 式中: d2 斜導(dǎo)柱固定部分的大端直徑（mm） ； h斜導(dǎo)柱固定板厚度（mm） ； S抽芯距（mm） ； d斜導(dǎo)柱直徑（mm） ； 斜導(dǎo)柱傾斜角。 經(jīng)計算斜導(dǎo)柱的長度為 85mm。 圖圖 9

30、9 斜導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱 7.4.2 滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計 成型滑塊在側(cè)向抽芯和復(fù)位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復(fù)移動， 這一過程是在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的。根據(jù)模具上側(cè)型芯大小、形狀和要求不同，以及各工 廠的具體使用情況，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式也不同，一般采用T 形槽或燕尾槽導(dǎo)滑， 本設(shè)計采用燕尾槽。由于側(cè)向孔尺寸較小，考慮到型芯強度與裝配問題，采用組合式 結(jié)構(gòu)。型芯為整體式，用T型槽與滑塊連接。 為了提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時可對導(dǎo)向槽采用配磨、陪研的裝配方法。 滑塊定位裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置，不再發(fā) 生任何移動，以避免在合模時發(fā)生碰撞。有彈簧拉桿式，彈簧頂銷定位式

31、，可根據(jù)具 體情況合理選用。 本模具由于側(cè)抽芯較短，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可。采 用彈簧鋼球式。 圖圖 1010 側(cè)滑塊側(cè)滑塊 8 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料 的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 2000C 左右，而從模具中取出塑件的溫度約為 600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進 行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因保護罩使用的塑料是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS） ，要求模溫高，若 模具溫度過低則會影響塑料的流動性，增加剪切阻力，使塑

32、件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還 出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水 或者模具加熱。 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進行溫度調(diào)節(jié)。 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： （1）確定加熱或是冷卻； （2）模溫均一，塑件各部分同時冷卻； （3）采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； （4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉。 8.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 模具的冷卻分為兩部分，一部分是型腔的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。 型腔的冷卻是由在定模板（中間板）上的兩條 10mm 的冷卻水道完成，如圖 7 所 示。 圖圖 11 定模板冷卻水道定模板冷卻水道 型芯的冷卻如圖 8

33、所示，在型芯內(nèi)部開有16mm 的冷卻水孔，中間用隔水板 2 隔 開，冷卻水由支承板 5 上的10mm 冷卻水孔進入，沿著隔水板的一側(cè)上升到型芯的上 部，翻過隔水板，流入另一側(cè)，再流回支承板上的冷卻水孔。然后繼續(xù)冷卻第二個型 芯，最后由支承板上的冷卻水孔流出模具。型芯 1 與支承板 5 之間用密封圈 3 密封。 圖圖 12 型芯的冷卻型芯的冷卻 1型芯型芯 2隔水板隔水板 3密封圈密封圈 4動模板（型芯固定板）動模板（型芯固定板） 5支承板支承板 8.2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計 因在丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）要求的熔融溫度為 180200。同時 在注射時模具溫度要求為 60，所以該模具必須加

34、熱。模具加熱方法包括：熱水，熱 空氣，熱油及電加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)節(jié)范圍大，所以在該模具 應(yīng)用電加熱。 9 9 注塑機參數(shù)校核注塑機參數(shù)校核 9.1 最大注射壓力的校核 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物的原料為 ABS，所需注射為 60-100MPa，而所選注 射機壓力為 109 MPa，所以注射壓力符合要求。 9.2 最大注塑量校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積(包括流道及澆口凝料和飛邊),通常 注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注量的 80%。所以，選用的注塑機最大注塑量 應(yīng)滿足： （7.1） 澆塑機 VVV8 . 0 式中 -注塑機的最大注塑量,； 機 V 3 c

35、m -塑件的體積，該產(chǎn)品=29cm3 ； 塑 V 塑 V -澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品=17.4 cm3 。 澆 V 澆 V 故 (+)/0.8=(29+17.4)/0.8=58 cm3 機 V 塑 V 澆 V 而選定的注塑機注塑量為 200400 cm3，所以滿足要求。 9.3 鎖模力校核 鎖模力又稱合模力，是指熔料注入模腔時，合模裝置對模具施加的最大夾緊力。 當(dāng)高壓熔料充滿模腔時，會在型腔內(nèi)產(chǎn)生一個很大的壓力，力圖時模具沿分型面漲開， 因此必須使用鎖模力將模具加緊，使腔內(nèi)塑料熔料不外溢跑料。模具不至漲開的鎖模 力： FPcA （7.3） 式中 Pc模具型腔及流道內(nèi)塑料熔料的平均壓力； A塑件和澆

36、注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和； F注塑機的額定鎖模力。 故: FPcA=806450=516kN 選定的注塑機為 2540 kN，滿足要求。 9.4 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 9.4.1 模具與注塑機模板尺寸和拉桿間距校核 模具長 X 寬拉桿面積 模具長 X 寬為 250mmX300mm注塑機拉桿間距 290mmX368mm 故滿足要求。 9.4.2 模具閉合高度校核 模具實際厚度 H模=345mm 注塑機最小閉合厚度 Hein=165mm 注塑機最小閉合厚度 Hmax=406mm 即 Hmax H模Hmin，故滿足要求。 9.4.3 開模行程校核 注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： S機

37、H1 + H2 +a+（510）mm （7.3） 式中 H1頂出距離，mm H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm a取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度，mm S機注塑機最大開模行程，260mm 因為 H1 + H2 +a+（510）=35+55+60+10=160mm 則 S機=260mmH1 + H2 +a+（510）=160mm 故滿足要求。 1010 模模 具具 的的 裝裝 配配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命 和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件 連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的

38、裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度 包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到 保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型 腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和 型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法 保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模 和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。故該水龍頭模具不使用標(biāo) 準(zhǔn)模架，而只能使用前一種方法。 10.1 模具的裝配程序 因該保

39、護罩模具使用半合模具，所有型芯都進行側(cè)向抽芯，同時無須頂出裝置， 而是當(dāng)塑料件收縮后用手取出，所以這各特殊的使用方式同時也有其特殊的結(jié)構(gòu)。因 此也有不同的裝配方式。 （1）定裝配基準(zhǔn)； （2）配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； （3）整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模 板組裝密合，分型面吻合面積不得小于 80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 （4）在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； （5）組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； （6）組裝機械抽芯機構(gòu)，弧形抽芯機構(gòu)等； （7）軸承外圈裝

40、配后，其定位端軸承蓋與墊圈或外圈的接觸應(yīng)均勻； （8）滾動軸承裝好后，用手轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活，平穩(wěn)； （9）齒輪箱裝配后應(yīng)設(shè)計和工藝規(guī)定進行空載試驗。試驗時不應(yīng)有沖擊、噪聲、 溫升和滲漏不得超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。齒輪裝配后，齒面的接觸斑點和側(cè)隙應(yīng)符合 GB10095 和 GB11365 的規(guī)定； （10）裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所 連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進入 系統(tǒng)中； 試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。 (11)后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán) 防零件在裝配過程中

41、磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油 的溫度不得超過 1000C 10.2 模具零件的裝配工藝 塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣 的要求。模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一。為了保證模具精度，制造 時要達到如下要求： （1）組成模架的零件應(yīng)達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動自如，并達 到規(guī)定的平行度和垂直度等要求。 （2）模具的功能必須達到設(shè)計要求。 （3）為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模很大，并 根據(jù)試模存在的問題進行修整，直至試出合格的成型件為止。 1111 注塑機與模具的關(guān)系注塑機與模具的關(guān)

42、系 11.1 注塑機頂出裝置和注塑模具頂出機構(gòu)的關(guān)系 注塑機頂出裝置的主要形式有機械頂出、液壓頂出和氣壓吹出。常用的是機械、 液壓頂出兩種。 對機械頂出裝置，注塑機頂桿可放在動模座的中心，也可放在動模座的兩側(cè)；對 液壓頂出裝置，頂桿放在動模座的中心部位，對液壓機械式的頂出裝置，一般機械頂 桿放在動模座的兩側(cè)，液壓頂桿放在動模座的中心。 氣壓吹出需要增設(shè)氣源和氣路，故少用。 注塑機動模座頂桿大小、位置與模具頂出裝置相適應(yīng)，注塑機頂出裝置的頂出距 離 D 應(yīng)大于或等于頂出距離 H1。 11.2 模具在注塑機上的安裝與調(diào)試 模具在注塑機上的安裝與調(diào)試包括預(yù)檢、吊裝緊固、頂出距離調(diào)整和合模松緊程 度的

43、調(diào)整及加熱線路、冷卻水管等配套部分的安裝、試模。 (1) 預(yù)檢 模具安裝前，應(yīng)根據(jù)模具裝配圖對其進行檢驗，了解模具的基本結(jié)構(gòu)、工作原理 及注意事項。 (2) 吊裝與緊固 首先將注塑機全部功能置于調(diào)整手動控制狀態(tài)，根據(jù)模具圖上標(biāo)示出的吊裝位置 及方向，并按一定的吊裝方式吊起模具（盡量將模具整體吊起） 。 (3)模具吊裝方向 模具吊裝方向的選擇遵照如下幾個原則： 模具有側(cè)向分型抽芯機構(gòu)時，盡量將滑塊置于水平位置，在水平面內(nèi)左右移動。 模具長度與寬度方向尺寸相差較大時，使較長邊與水平方向平行，可以有效地 減輕導(dǎo)桿在開模時的負(fù)載，并使因模具重量而造成導(dǎo)向件產(chǎn)生的彈性變形控制在最小 范圍內(nèi)。 模具帶有液

44、壓油路接頭、氣動接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操 作面?zhèn)让?，以方便操作?吊裝方式 一般將模具從注塑機上方之間。當(dāng)模具水平或垂直方向尺寸大于拉桿間的距 離時，吊裝方式如下： 當(dāng)模具長方向尺寸大于拉桿間水平距離 H0 時，從拉桿側(cè)面滑進的方法，適用于中 小型模具。 將模具長方向平行于拉桿軸線（模具高度小于拉桿水平間距 H0，模具寬方向尺寸 小于拉桿垂直距離 V0） ，從拉桿上方滑進拉桿之后，旋轉(zhuǎn) 90 即可。 整體吊裝成功，將模具定模板上的定位環(huán)裝配入注塑機定模座上的定位孔，用螺 釘或壓板螺釘壓緊定模，并初步固定定模，依靠導(dǎo)柱、導(dǎo)套將動定模兩部分啟閉幾次， 檢查模具在啟閉過程中是否平穩(wěn)

45、，靈活，無卡住現(xiàn)象，最后固定動定模。 分體吊裝與整體吊裝相似，不同之處是模具動模部分是在定模吊裝初步固定之后 再吊裝緊固。 人工吊裝適用于中小型模具，一般從注塑面?zhèn)让嫜b入，在拉桿上墊兩塊模板將模 具滑入拉桿中。 (4) 頂出距離的調(diào)節(jié) 模具緊固后，慢速開啟模具，達到模座行程 S 時，動模板停止后退，調(diào)節(jié)注塑機 頂桿頂出距離 D，使模具上頂出板和動模板之間的間隙&5mm，既能頂出塑件，又能防 止損壞模具。 (5) 合模松緊程度的調(diào)節(jié) 合模松緊程度以注塑塑件時，既不產(chǎn)生飛邊，又保證模具有足夠的排氣間隙為合 適。對全液壓式鎖模機構(gòu)，合模松緊程度只要觀察合模力是否在預(yù)定的工藝范圍內(nèi)即 可；對于液壓腫桿

46、式鎖模機構(gòu)，目前主要憑經(jīng)驗和目測來調(diào)節(jié)，即在開模時，腫桿先 快后慢，既不很自然，也不太勉強地伸直，合模松緊正好合適。 (6) 模具配套部分的安裝 配套部分的安裝包括：熱流道元件及電氣元件的接線；電控部分的調(diào)整；液壓回 路連接；氣壓回路連接；冷卻水路的連接等輔助部分的安裝。 (7) 試模 試模前必須對設(shè)備的油路、水路及電路進行檢查，并按規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備，作好開車 前的準(zhǔn)備。 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱方法大致有兩種：一是利用模具本身的冷卻水孔，通入熱水進行加熱。 二是外加熱法，即將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外向內(nèi)進行加熱，這種方法加熱 快，但消耗量大。對中小型模具，無需進行模具預(yù)熱。 料筒和噴嘴的加熱 根

47、據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具預(yù)熱同時進行。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度、壓力、時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)是按 壓力、時間、溫度這樣的先后順序變動。 試注塑 當(dāng)料筒中的塑料和模具達到預(yù)熱溫度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì) 量缺陷，分析產(chǎn)生缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達到最佳狀態(tài)。 (7) 試注塑過程中，應(yīng)詳細(xì)記錄模具狀態(tài)和工藝參數(shù)，對不合格的模具應(yīng)及時進 行返修。 11.3 模具的維護 模具在使用過程中，會產(chǎn)生正常的磨損或不正常的損壞。不正常損壞絕大多數(shù)是 由于操作不當(dāng)所致，例如嵌件沒放穩(wěn)就合模，致使型腔被打缺，或是型芯較

48、細(xì)，當(dāng)塑 件脫模不下時，用手錘重力敲擊而使型芯彎曲。 總體來說有如下幾種情況要注意： 型芯或?qū)蛑鰪潯?型腔局部損壞，大部分仍是好的。 由于型腔材料硬度太底或制件精度太差，使用一段時期后分型面不嚴(yán)密，以致 溢邊太厚，影響制件質(zhì)量。 在這種情況下，并不需要將整個模具報廢，只需局部修復(fù)即可。局部修復(fù)應(yīng)由 專門的模具工進行。修前，應(yīng)研究模具圖樣，以了解模具結(jié)構(gòu)、材料和熱處理狀態(tài)。 對于零件損壞的，可將壞的拆下，另外加工一個新零件裝上。型腔打缺的，當(dāng)其未 經(jīng)熱處理硬化時，可用銅焊或鑲嵌的方法修復(fù)；而經(jīng)熱處理硬化的型腔，可用環(huán)氧樹 脂來補缺。 第三種情況，大多數(shù)是日用品塑件模具。由于尺寸精度要求 不高，因此往往可用 平頭鑒子擠壓分型面，使其產(chǎn)生局部塑性變形而相互配合嚴(yán)密。但使用一段時間后又 會出現(xiàn)同樣的問題。所以根本途徑是改用強度較高模具的制造精度。 模具應(yīng)注意經(jīng)常的檢查維修，不要等到損壞嚴(yán)重了才來修復(fù)。注塑機要保持良好 的工作態(tài)度，發(fā)現(xiàn)問題及時維修，以免損傷模具。 結(jié)束語結(jié)束語： 通過保護罩的設(shè)計，使我對注射模有了更多的