刷座注射模具的設(shè)計

1、刷座注射模具的設(shè)計1緒論畢業(yè)設(shè)計是為模具設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生在學(xué)完全部課程后，大學(xué)畢業(yè)之前所設(shè)置的一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。其目的有：1、綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實習(xí)知識，進(jìn)行一次塑料模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生自己的獨立工作能力。2、鞏固“塑料模具設(shè)計與制造”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握模具設(shè)計的方法和步驟。3、掌握塑料模具設(shè)計與基本技能，如模具相關(guān)尺寸計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。注塑模的現(xiàn)狀：目前，我國的模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具的精密度，復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度也有一定提高。但是，由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比，仍存在不小的差

2、距，主要體現(xiàn)在：產(chǎn)需矛盾：隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快，對模具的需求越來越磊。無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)市場的需要，只達(dá)到70%左右。造成矛盾突出的原因是模具企業(yè)的專業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化程度低，生產(chǎn)周期長。另外，設(shè)計和制造工藝水平還不能完全適應(yīng)發(fā)展的需要。企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理：我國很多模具生產(chǎn)能力集中在各主機(jī)廠的模具分廠或車間內(nèi)，模具的商品化程度低，面國外面70%、上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路，因此生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益俱佳。產(chǎn)品水平：衡量模具的產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度，以及模具的制造周期和使用壽命。而這幾項指標(biāo)與國外相比的差距

3、都十分明顯。止匕外，模具工業(yè)的整體裝備水平也存在相對落后，利用率低的現(xiàn)象。高素質(zhì)的模具技術(shù)人才缺乏，產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強(qiáng)。近年來，外企進(jìn)入中國加劇了競爭，也出現(xiàn)一些價格方面的惡性競爭。為了避免順為暫的利益而損失長遠(yuǎn)利益和整體的發(fā)展，未來一年中，待業(yè)協(xié)會也將加強(qiáng)團(tuán)結(jié)模具企業(yè)間的組織和協(xié)調(diào)，制定合理的價格水平。同時，研究國際模具價格水平，以對行業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)和信息溝通。共35頁塑料模具行業(yè)發(fā)展趨勢：改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成份也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體，合資，獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的

4、“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍，美的，康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品質(zhì)量，成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一切的標(biāo)準(zhǔn)。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國空相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CA朧術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密，復(fù)雜和長壽命模具依賴

5、進(jìn)口。未來塑料模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢：模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”，“精度高”，“質(zhì)量好”，“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項：1全面推廣CAD/CAM/CAE術(shù)模具CAD/CAM/CA技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CA技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CA瞰術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CA技術(shù)跨地區(qū)，跨企業(yè)，跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使用權(quán)虛擬制造成為可能。2提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計

6、目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30流右。國外發(fā)百葉窗國家一役為80流右。3具研磨拋光將自動化，智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命，制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化，智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，心提高模具質(zhì)量是重要的發(fā)展聲勢為。本課程要求每個學(xué)生獨立完成零件的工藝設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算，典型零件制造工藝規(guī)程制定等工作，并畫出一套模具總裝配圖及零件圖，寫出設(shè)計說明書一份，畢業(yè)設(shè)計完成后要進(jìn)行答辯共35頁第2頁2工藝性分析2.1 塑件的原材料分析吆塑料，化學(xué)名稱：聚氯乙烯英文名稱:Poly(VINylChloride)比重:1.38克/立方厘米成型收縮率：0.6-1.5

7、%成型溫度：160-190C特點：力學(xué)性能，電性能優(yōu)良，耐酸堿力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，但軟化點低.適于制作薄板，電線電纜絕緣層,密封件等.成型特性：1 .無定形料，吸濕小,流動性差.為了提高流動性，防止發(fā)生氣泡，塑料可預(yù)先干燥.模具澆注系統(tǒng)官粗短，澆口截面宜大，不得有死角.模具須冷卻，表面鍍缸.2 .由于其腐蝕性和流動性特點，最好采用專用設(shè)備和模具。所有產(chǎn)品須根據(jù)需要加入不同種類和數(shù)量的助劑。3 .極易分解，在200度溫度下與血.期接觸更易分解，分解時逸出腐蝕.刺激性氣體.成型溫度范圍小.4 .采用螺桿式注射機(jī)噴嘴時，孔徑直大，以防死角滯料.好不帶鑲件，如有鑲件應(yīng)預(yù)熱.制品材料為聚氯乙烯，是一種

8、無毒、外觀為白色的粉末，由于它對光熱穩(wěn)定性較差，只由加入多種助劑后，才能使它具有實用價值，它的制品一般多為組合的塑料。從使用性能上看，聚氯乙烯機(jī)械強(qiáng)度取決于分子量的大小及各種助劑的含量，分子量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高，助劑含量越大，則強(qiáng)度越低，聚氯乙烯的吸水性很小(<50%透氣性也很低，硬度和鋼性比聚氯乙烯好，耐磨性超過硫化橡膠，聚氯乙烯具有良好的電絕緣性，且具有非常良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐濃酸，很適于做防腐材料，聚氯乙烯在光作用下會導(dǎo)致降解，但只要添加適當(dāng)?shù)墓夥€(wěn)定劑，聚氯乙烯的耐老化性大大提高，可幾十年保持穩(wěn)定，從成型工藝上看，如果塑料坯料中含有水分，則制品表面，就會缺乏光澤，并產(chǎn)生銀紋，從而

9、降低制品的力學(xué)及電性能，聚氯乙烯屬于熱敏性塑料，加工溫度與材料分解溫度很接近，受溫度影響，極易產(chǎn)生氯化氫氣體，導(dǎo)致樹脂變色，所以必須嚴(yán)格控制料管溫度，并盡共35頁第3頁可能采用的較低的成型溫度。料管溫度的選用：后段料管為160170C中段料管為160165C前段料管為140150C噴嘴處溫度150190C標(biāo)準(zhǔn)180c模具溫度40-70C2.2 制品的工藝性分析由制品圖可知，制品最大外徑為060nlm制品高度為116nlm，總體尺寸較大，成型較為困難，制品最大壁厚為45mm,最小壁厚為1,滿足注射成型時壁厚的范圍要求制品的尺寸精度為060±0.15,032±0.1,030&#

10、177;0.05038±0.05其精度為7級精度，為一般精度級別，由于制品成型較為復(fù)雜，而且成型尺寸較為大，可采用一模兩腔。制品為不規(guī)則旋轉(zhuǎn)體，成型脫模都比較困難，制品圖上脫模斜度但為便于脫模凹模設(shè)計時取脫模斜度為1。，凸模為30',制品上各處的輪廓過渡處和壁厚過渡處均用圓角連接，凹槽采用組合凹槽，有側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，故綜合可知，該制品工藝復(fù)雜，在成型時，應(yīng)嚴(yán)格控制工藝條件。由于聚氯乙烯塑料有容易熱分解，和流動性差的弱點，模具中的流道和澆口，應(yīng)盡可能粗、短、厚。模腔表面鍍以硬銘或氮化處理，以防止受腐蝕。1、嚴(yán)格控制加工溫度，模具溫度高，制品透明度好，并可減少熔接不良，尤其是可降低制

11、品中的內(nèi)應(yīng)力，且容易成型。2、嚴(yán)格控制模具塑料中的水分，含水率必須低于0.03%,由于干燥不充分會產(chǎn)生銀紋，干燥條件：干燥溫度為95-100C。時間6小時，（鼓風(fēng)電烘箱），料層厚度不宜超過30mm,以防連結(jié)成塊，若料層厚超過30mm則在干燥過程中應(yīng)不斷地翻料，防止粘連，又提高干燥效果，料斗應(yīng)預(yù)熱保溫，避免已干燥的模塑料重新吸潮。3、聚氯乙烯流動性差，宜高壓成型，一般在90mp時右，采用低溫高壓注射，背壓0.51.5mpa。2.3 發(fā)展概述聚氯乙烯是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣的熱塑性塑料之一。在我國是發(fā)共35頁第4頁展較早、產(chǎn)量最大、用途也最廣的一種。由于它是具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能，在常溫下

12、對一般濃度的酸堿均較穩(wěn)定，同時由于其材料來源豐富，成本低廉，國內(nèi)生產(chǎn)單位較多，而且有一定的機(jī)械強(qiáng)度，加工成型方便，焊接性能良好等，因此在水處理中采用得比較廣泛。聚氯乙烯塑料本身無色透明，加入增塑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等輔助材料后可制成各種不同用途的制品。聚氯乙烯塑料分為硬聚氯乙烯和軟聚氯乙烯兩種。硬聚氯乙烯除強(qiáng)氧化性酸（如濃硝酸、發(fā)煙硫酸）和芳香族及含氟的碳?xì)浠衔锖陀袡C(jī)溶劑外，對其它一般酸、堿介質(zhì)，都具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，它在各種腐蝕性介質(zhì)中的化學(xué)穩(wěn)定性見表03-04-12。表030412硬聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性硬聚氯乙烯耐熱性不好，耐低溫也差，使用溫度為-1050%抗沖擊性能不好，使用壓力為0.

13、25MPa以下，所有這些都限制了硬聚氯乙烯在水處理中的應(yīng)用。刷座注朔的工藝條件注射機(jī)機(jī)筒溫度螺桿式注射溫度200C-226c后段160C-170c中段165c-180C前段150c-170C注射時間2-5S模具溫度30C-60C冷卻時間15-40S保壓時間15-40S注射壓力80-130MPa成型周期40-90S收縮率0.0060.015后處理方法：熱風(fēng)循環(huán)箱式紅外燈烘箱.溫度60c時間4h.共35頁第5頁3確定模具結(jié)構(gòu)制品精度等級為一般精度等級，由于形狀復(fù)雜，尺寸較大，最多采用一模兩腔，根據(jù)制品形狀結(jié)構(gòu)，采用推板推桿脫模.帥制品精度和尺寸選擇.上模座凹模板墊塊推板31520032118x50

14、0x25x315x100x160x80x200x12.5定模板200凹模固定板200下模座315x315x2531532x400x40制品刷座根據(jù)其使用環(huán)境，要求不高，可以有澆口痕，故采用梯形澆口，開模時不能自動拉斷，需用手動拉斷，不需修整，采用梯形澆口，可以使塑件熔體的表現(xiàn)粘度以及通過剪切熱，提高料溫等.對于PVC這種流動性差，注射工藝條件要求較嚴(yán)格的塑料來說，梯形澆口優(yōu)于其它形式的澆口.本模具為一模兩腔，采用梯形澆口，雙分型面，合模導(dǎo)向采用導(dǎo)柱，導(dǎo)套.澆注系統(tǒng)與梯形澆口，流道平衡分布，以方便設(shè)計與加工.脫模方法：推板推桿.模具排氣方式：分型面推桿間隙排氣.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)：采用冷卻水環(huán)澆調(diào)節(jié)模

15、溫.模具安裝尺寸315x500模具結(jié)構(gòu)示意圖：共35頁第6頁3.1 模腔數(shù)量的確定與校核N=2個，單個制品的體積M1=22cm澆注系統(tǒng)和飛邊所需的的塑料體積M2=24cm按注射機(jī)的最大注射量校核模腔數(shù)量Nkm0-m2N=F式中：K一注射機(jī)量子注射量的利用系數(shù)取0.8M0注射機(jī)允許的最大注射量(cm3)M1一單個制品的體積(cm3)M2澆注系統(tǒng)和飛邊所屬的塑料體積(cm3)代入數(shù)據(jù)：N=故滿足.0.8120-2.44.25N22=23.2 按注射機(jī)的額定合模力校核模腔數(shù)量共35頁第7頁N=F1-P2AjplAs式中：F1注射機(jī)的額定合模力（N）Pl一單位投影面積需要的合模力（MPa）,可近似取塑

16、料熔體對模腔的平均壓力<<>料成型工藝與模具設(shè)計>417，取PL=20MPaAj澆注系統(tǒng)和飛邊在模具水平分型面上的投影面積（mm）Aj=5cm2As一單個制品在模具水平分型面上的投影面積（mnm）,Aj=17cm2代入數(shù)據(jù)：3=17.35-N二290010-30500301700故滿足.3.3 模具厚度的校核實際模具厚度Hm與注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度Hmax及最小厚度Hmin之間必須滿足下列條件：即.HminHmHmax已知：二294，已選注射機(jī)XS-TY125型注射機(jī).Li=300,Hmin=200.mmaxHminHmHmax200<294<300故

17、滿足模厚要求.3.4 開模行程校核模具為雙分型面注射模，故需滿足下式：Smax-H1H2（5-10）mm式中：S注射機(jī)的最大開模距離jmaxH1一制品所用的脫模距離H2一制品高度代入數(shù)據(jù)：右邊二H1H2（5-10）mm=88+43.8+10=142mmcSmax=300mm共35頁第8頁故滿足.3.5 制品在水平分型面上的投影面積與合模力的校核制品投影面積A=34cm2注射機(jī)最大成型面積a1=300cm2AcA1故滿足.3.合模力的校核.為可靠閉合模腔，不使成型過程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，需滿足:F1M0.80.9Fi式中：Fl工藝合模力Fi一注射機(jī)額定合模力又因Fi=Apm.其中,A為制品（包括澆注

18、系統(tǒng)和飛邊）在模具分型面上的投影面積.A=39cm2:pm為平均模腔壓力.由塑料成型工藝與模具設(shè)計沙417已知Pm=20MPa已知A=34crnFi=34X20=680KN（0.8：0.9）Fi=（0.80.9）X900=720-810KNF1<(0.80.9)故滿足.3.6 注射壓力校核對于初步選擇確定的模具結(jié)構(gòu)，還應(yīng)對其流動比所需的注射壓力進(jìn)行校核以保證不超過注射機(jī)允許使用的最大注射壓力.流動比的計算：nlV='i=1ti式中：V流動比一模具中各段料流通道以及各段模腔的壓力ti一模具中各段料流通道以及各段模腔截面高度共35頁第9頁代入數(shù)據(jù):V二空"6;21.8MPa

19、5540.5、流動比很小，所需注射壓力小于注射機(jī)允許使用的最大注射壓力3.7 推頂裝置校核XSZ上125注射機(jī)采用頂桿機(jī)械頂出，故可在模具的動模開設(shè)中心孔，使模具的頂出系統(tǒng)與注射機(jī)的相連，頂出制品及澆注系統(tǒng)凝料.3.8 模具在注射機(jī)上的安裝固定尺寸校核模具定模座外形尺寸：315X500mm模具動模座外形尺寸:200X315mm又根據(jù)XS-Z-125注射機(jī)動定模固定板上安裝孔的布置可知，采用螺栓固定如模具的方法比較合適圖所示形共35頁第10頁4注射機(jī)的選擇及校核單個制品體積V1燧注系統(tǒng)體積V2V1+V2=23911mm3注射量為21511+240024cm3握以上根據(jù)可選擇xs-zy-125型注

20、射機(jī)螺桿直徑.一42mm注射行程210mm注射方法螺桿式最大成型面積320m2模具最大厚度200mm其性能參數(shù)為146cm額定注射量120MPa注射時間2.9s合摸力900KN最大開模行程375mm注射機(jī)的性能參數(shù)校核共35頁第11頁5模具零部件設(shè)計5.1澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)由主流道，澆口和冷料穴四部分組成，其作用是將熔體從噴嘴處平穩(wěn)地引進(jìn)模腔，并在熔體充模和固化定型過程中，將注射壓力和保壓力充分傳遞到模腔的各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸精確的塑料制品.本模具為一模兩腔的多腔模，為達(dá)到成型料流平衡，采用如下圖所示的平衡布排，通往各個模腔的料流通道的截面形狀，截面尺寸及其長度

21、皆對應(yīng)相對相等圖示圖形布排：兩腔相對，水平布置使型腔排列緊湊，并減少模具外形尺寸.從制品表現(xiàn)質(zhì)量和操作時自動化方向考慮，以及根據(jù)制品材料自身性能，擬采用側(cè)澆口，側(cè)澆口去除澆口后留痕跡小，不影響塑件外觀，且開本K時，可將冷料拉出，有利于模具設(shè)計的簡化.共35頁第12頁采用側(cè)澆口，只需采用二板式模，一次分型，分流道在主流道末端開設(shè)冷料井以避免冷料進(jìn)入模腔，影響制品成型質(zhì)量或防止冷料堵塞澆口造成制品缺料.綜上所述，澆注系統(tǒng)示意圖如下：(1).主流道(2).冷料井(3).分流道5.1.1 主流道設(shè)計主流道貌岸然進(jìn)口端直徑一般都要比噴嘴口徑大0.51mm,本模具采用XSZY-125臥式注射機(jī)，其噴嘴出口

22、直徑為04,故主流道進(jìn)口端直徑D1=4+(0.51)mm=4.55mm,MD1=4.5mm,為便于取出主流道凝料，主流道貌岸然應(yīng)呈圓錐形，錐角a=4。.主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑R取3mm;主流道表壁的表面粗糙度小于Ra0.63mm;主流道長度根據(jù)定模座及定模的厚度，取Lz<60mm;主流道進(jìn)口端與噴嘴頭部接觸處應(yīng)做成凹下的球面，以便與噴嘴頭部的球面半徑匹配，以免造成漏料，給脫卸主法道凝料造成困難，通常主流道進(jìn)口端凹下約35mm寸于XSZY125注射機(jī)，R1=12mmR2=14mm凹下深度為3mm.綜上所述，主流道如下圖所示：共35頁第13頁主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易

23、損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套，這邊稱唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理.將主流道開在澆口套中再嵌入定模座內(nèi)，不僅對主流道貌岸然的加工和熱處理以及襯套本身的選材等帶來很大的方便，而且在主流道損壞后也便于修磨或更換.澆口套材料:T8A熱處理后硬度為5357HRC與定模座之間的配合采用H7/m6澆口套的結(jié)構(gòu)示意圖：為使主流道與噴嘴和機(jī)筒對中，另加設(shè)定位環(huán)，其材料為T8A,熱處理后硬度為共35頁第14頁5357HR*注射機(jī)定模固定板之間采用H11/hn的間隙配合.其圖樣如下圖5.1.2 分流道的設(shè)計分流道是將高溫高壓的塑料熔體流

24、向，從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，因此設(shè)計時要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且，還要求平穩(wěn),均衡地將熔體分配到各個模腔故分流道應(yīng)設(shè)計行短而粗.由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6pm左右既可，這樣表面稍不光滑，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)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。實際加工時，用銃床銃出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的省模女工，即用打磨機(jī)，沙紙，油石等打磨

25、工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）由于PVC流動性差，故分流道直徑應(yīng)取較大值,而且，宜采用較高的注射壓力和注射溫度.故采用熱量損失小且加工性能較好的梯形分流道.根據(jù)制品外形尺寸及模腔的布排，分流道長度1f，取1f=15mmR分流道貌岸然共35頁第15頁為平衡布排,另外分流道表壁的表面粗糙度取Ra=25pm,以免過大將冷料帶入模腔.分流道截面尺寸的計算：根據(jù)制品體積及<<塑料成型工藝與模具設(shè)計>>表3-10可得體積流率a=301=3Ocm%,分流道中體積流率口R=30/2=15cm%,取pR=5乂10、.分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，

26、有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式，如下圖：5.1.3 冷料穴的設(shè)計為防止冷料進(jìn)入模腔，影響制品質(zhì)量，或防止冷料堵塞澆口，造成制品缺料，在主流道貌岸然末端開設(shè)冷料穴.冷料穴的直徑取與主流道的出口端直徑相同D=6mm深度h=5mm5.1.4 鎖模力的校核設(shè)PVC勺加工溫度T=220C,則由表1-20查找非牛頓指數(shù)，由表1-28查找粘度系數(shù)KK=21）由前述所選定的XS-ZY125型臥式注射機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)特性可知RS=3.8cm,RN=0.12cm,L=17cm再結(jié)合PRC§體流動

27、性數(shù)據(jù)n=0.2,K1=70.6x共35頁第16頁104，代入方程:PEn,42K11nl七)E(R，R/n)式中：APE-螺桿頭與噴嘴入口區(qū)間，熔體發(fā)生剪切流動所引起的壓力降(MPa)n一塑料熔體非牛頓指數(shù)'-、一、一，k一熔體男切粘度系數(shù)a一熔體體積流量(cm3/s),根據(jù)已知a=30cm3/sL熔體流道長度(cm)Rs一注射機(jī)螺桿半徑(cm)Rn一注射機(jī)噴嘴內(nèi)半徑(cm)代入數(shù)據(jù)：nPE=(4)27.610-3050(0.120.2-3.830.2)cm3/s(一)3.8-0.12JL=12.4106=12.4MPa又Rn=0.12cm,ln=2.0cm熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴時，特性

28、數(shù)據(jù),N=0.20,k=7.0X104,壓降由下式可得：式中:代入數(shù)據(jù):,4、PE=()2工：nLD(3n4)RnPE-熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴時產(chǎn)生的壓降(MPa)其余參數(shù)含義同上式0.204、2上300.250(1)0.12(30.21)一=17.06MPa故Pp=PEPN=12.417.06=29.46MPa共35頁第17頁式中：APp熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴的壓力降(MPa)2) .由前所得得澆注系統(tǒng)組成，分別示出熔體流經(jīng)主流道，分流道所引起的壓力降. .熔體流經(jīng)主流道的壓力降.由前所述計算可知：R=0.275cm,R2=0.225cm,L=2.6cm,又因90°轉(zhuǎn)向的兩分支，所以ls=

29、5de=5父(0.55.0.45)=2.5cm,熔體特性數(shù)據(jù)2n=0.2,K'=7.0父104，代入方程：JIPs=()s4n2k：n(lls)3n(電-R2)R2n一RJ3n式中：APs一熔體流經(jīng)主流道及其分支與轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓降(MPa)R一主流道小端直徑R2主流道大端直徑L一熔體流道長度(即主流道長度)ls一主流道分支及改向的當(dāng)量長度代入數(shù)據(jù)兀;(NPs0227.010(2.62.5)02020.207-0.2250.2-0.2750.23(0.275-0.225)=4.14x106Pa=4.14MPa .熔體流經(jīng)分流道的壓降由前述計算可知L1=3.5cm,l_2=0.6cm,R=

30、0.225cm,R2=0.204cm熔體特性數(shù)據(jù)n=0.2,K'=7.06m104，由方程：K=Gn式中：K”一熔體剪切粘度系數(shù)當(dāng)量值代入數(shù)據(jù)K=7.06X104x4(20.21)0.23(30.21)=7.43X104.再由分流道截面K8知h=0.5cm.又由分流道截面面積F=0.24cm22nd2/4得d0=0.55cm.2de=1.1cm=LRw=0.46共35頁第18頁由方程式:保=2;6nK(LLr)n2n1wh()nKl2(R2'n-Ri"n)3n(Ri-R2)式中：APR熔體流經(jīng)第一分流道及展向和流經(jīng)第二分流道的壓降(MPa)L一分流道中的熔體流率12一

31、第二分流道長度Lr一分流道分支及改向的當(dāng)量長度W一分流道截面的寬度h一分流道截面矩形的高度其余參數(shù)含義同前.代入數(shù)據(jù)玲=2()7.52”.431(4(4.01.1),(77.0610*0.6。20r2-0.225°.2)0.4820.5。2130.2(0.2250.204)=6.7MPa將以上算得的值相加，得Pq=4.14+6.7=10.84MPa式中：巳一塑料熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)的壓力降5.1.5求型腔壓力E=P一(PpPq)=120-(29.46+10.84)=79.7MPa上式中：PC一型腔壓力P一注射設(shè)定壓力5.1.6校核鎖模力共35頁第19頁由式：脹模力投影面積xPc得T=41

32、.65X7970=639KN：900KN脹模力小于注射機(jī)最大合模力，故注射機(jī)符合要求.4.2成型零部件的設(shè)計模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，止匕外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)

33、構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。5.2.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具為一模兩腔，為便于取模，節(jié)省材料，降低成本方面考慮，凸模采用整體嵌入式和齒條抽芯機(jī)構(gòu)，因考慮到制品的實際情況，凹模采用組合式凹模，用支承板,螺釘固定，工件上凸模與定模板之間采用H7/js6的配合形式，凹模與定模板之間采用H9/f9的配合形式.5.2.2 成型零部件工作尺寸計算本模具成型零部件包括凹模，凸模兩部分，由前可知，制品的精度等級要求為一般精度，故采用公差帶法計算型芯型腔的工作尺寸.5.2.2.1 模腔工作尺寸的計算制品成型時，分型面取在高8的臺階處，故可知模腔的尺寸有：徑向尺寸：一

34、60mm,-48mm,-42.8mm連由向尺寸：15mm,7mm13mm.臺階以下部分，模腔尺寸有：徑向尺寸：032mm由向尺寸:50mm27mm60mm.徑向尺寸計算：Ls1=-60mnmcLm1060mm為自由尺寸，按10級精度級別查<<公差配合手冊>>得制品公差共35頁第20頁1=1.2mm其制造偏差切和磨損量6c分別按制品公差的1/3和1/6取值，根據(jù)預(yù)定收縮率0.0060.015.初算結(jié)果為(&=0.4,6c=0.2)式Lm1=(1+Smax)Ls-1式中：Lm1一基本尺寸Ls一原始尺寸1一制品在尺寸內(nèi)的公差Smax該種塑料制品的最大成型收縮率代入數(shù)據(jù)

35、：Lm1=(1+0.015)X60-1.2=59.7mm用公式(Lm+8+&)-LSmin<驗算以上計算結(jié)果.式中：»一成型零部件的制造公差飛一成型零部件的磨損量cSmin該種塑料制品的最小成型收縮率因為：Fz=(59.7+0.4+0.2)-60X0.6=59.94<LS1故有Lm1=59.94堂 .凹模深度H口S=8mmg表5-5，得=0.82,故z=0.27,c=0.14初算：由式Hm=m(Sis1n的z)驗算：由式Hm一Hsmax.&'Ns,=7.8-8X0.015+0.82=8.5mm>8mm0.27故有Hm=8-o共35頁第21頁

36、.徑向尺寸計算IS5=42.8求Lm1032mm為自由尺寸,7級精度；查公差配合手冊得制品公差&=0.86mm其制造偏差z和磨損量屋分別按制品公差的1/3和1/6取值，根據(jù)預(yù)定收縮率、二一e、，66c0.0060.015初算結(jié)果為z=0.29,c=0.14Lmi=(1Smax)LS1-1式中：Lm1一基本尺寸LS1_原始尺寸&1制品在尺寸內(nèi)的公差Smax該種塑料制品的最大成型收縮率代入數(shù)據(jù)：Lm1=(1+0.015)X42.8-0.86=42.3mm用公式，(lm+z+c)-lsminIs驗算以上計算結(jié)果d式中z一成型零件制造公差°c一成型零部件磨損量Smin該種塑料

37、制品的最小成型收縮率代入數(shù)據(jù)：(42.15+0.29+0.14)-42.8X0.006=42.3mmLm1=42.30.29mm .凹模深度H。s=7mm查表5-5，得1=0.67mm故z=0.22mm,c=0.11mm共35頁第22頁態(tài)復(fù)萌初算：由式Hm=(1+Smin)也一臺z=(1+0.006)X7-0.22=6.82mm驗算：由式Hm一Hsmax十八'Hs左邊=6.82-7X0.015+0.67=7.39mm故有Hm=6.8222Hm=6.82+8=14.82mm .拼合凹模模腔尺寸計算.徑向尺寸032mm軸向尺寸60mm,50mm,27mm,26mm徑向尺寸計算：Ls尸-32

38、mm,求Lm1032mm為自由尺寸，按10級精度，查<<公差配合手冊>>得制品公差.屋1 =0.86mmM制造偏差z各磨損量c分別按制品公差的1/3和1/6取值,根據(jù)預(yù)定收縮率0.0060.015mm,初算結(jié)果為：z=0.25mm,c=0.13mmLm1=(1Smax)LSi-1式中：Lm1基本尺寸Ls1上1 一原始尺寸A1一制品在尺寸內(nèi)的公差Smax該種塑料制品的最大成型收縮率代入數(shù)據(jù)：Lm1=(1+0.015)X32-0.76=31.72mm用公式Lm+6z+6c-LSmin工LS驗算以上計算結(jié)果.共35頁第23頁徑向尺寸計算：A6z=0.043mm6z=0.31m

39、mdz=0.27mmLs1=-3mmLs2“s2=-38mmLs3=.30mm1=0.13mmA1.=0.92mmA1，=0.82mm共35頁第24頁6式中：z一成型零部件制造公差c一成型零部件磨損量Smin該各塑料制品的最小成型收縮率代入數(shù)據(jù)：左邊=(31.7+0.25+0.13)-32X0.006=32.1-0.109=31.9mm<Ls1故有Lm1=31.9誓5凹模深度1Hs=26+60=86mm,i表5-5，得=2.87mm,故，z=0.96mm,c=0.48mm初算：由式Hm=(1+Smin)Hs-5z=(1+0.006)X86-0.96=85.56mm驗算：由式Hm-Hsma

40、x+A之Hs左邊=85.56-1.29+2.87=87.14mmH故有m=85.56譬5.2.2.2型芯工作尺寸計算需計算的尺寸有：徑向03mm,038mm夕30mm軸向尺寸有：'15+17.32=32.32mm,60mm,5mm6c=0.022mmdc=0.15mm6c=0.14mm由式:LmiLsmaxLs左邊二Lm1-'z-'cLsmax=3.15-0.043-0.022-3X0.015=3.04mm左邊二Lm1zcLsmax=39.15-0.31-0.15-38X0.015=38.12mm左邊二Lm1、zcLsmax=31-0.27-0.14-30X0.015=

41、30.14mm故有：Lm1=3.151.043mm,Lm2=39.151.13mm,Lm3=311.27mm型芯高度“s1=26mm1=1.9,z=0.63.c=0.32hs2=60mm1=4.32,dz=1.44.5c=0.72Hm一HsmaxHs驗算得:左邊1=27.02-26X0.006-1.9=24.96左邊2=62.34-60X0.006-4.32=57.66故有Hm1=27.°2-3,Hm2=62.32L4齒輪型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計：由于在模具中塑件對型芯的包緊力較小，只需采用一般的齒輪結(jié)構(gòu)即可，因此齒輪結(jié)構(gòu)不需要校核，選用Z=17,m=2.分度圓直徑:d=34齒根圓直徑:d=2

42、9齒頂圓直徑:d2=38齒頂高：ha=2a共35頁第25頁齒根高：hf=2.5齒高：h=4.5齒距：p=6.28齒輪抽芯輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計如下圖所示共35頁第26頁6成型零部件材料的選擇制品刷座精度等級為一般精度，變形小，生產(chǎn)批量為大批在量，根據(jù)制品的材料為PVCS自身性能，成型零部件選用PMS.PMS是鏡面塑料模具鋼，是一種新型的析出硬化型塑料鋼，熱處理后，為貝氏體和馬氏體混合組織，具有良好的冷熱加工性能和綜合力學(xué)性能.熱處理工藝簡便變形小，淬透性高，適宜進(jìn)行表面強(qiáng)化處理，在經(jīng)固溶處理和時效處理后，其硬度為4042HRC.型腔壁厚的計算型腔采用組合式,材料為PMS由公式得：1E/rp-1Vli,

43、剛度計算：強(qiáng)度計算：S二r()2-1E/rp-1一二S=r(-)2-1二一2p代入數(shù)據(jù)：按剛度計算：一，=5=一12.11050.040.253085.57,2-S=30()2-12.11050.041.253085.57=11.4mm11264.51按強(qiáng)度計算：S=30(-2)2-11264.5-285.572=5.45mm共35頁第27頁2.11050.040.7521.485.57；按剛度計算：S=21.4(5。一/2一12.1100.04-1.2521.485.57=5.67mm11264.5按強(qiáng)度計算：S=21.4(-211264.5-285.572=3.89mm512.11050.

44、040.756085.57、萬按按強(qiáng)度計算：S=60(5)2-12.11050.04-1.256085.57=2.31mm按強(qiáng)度計算:11)2-11264.5S=60(211264.5-285.572=10.91mm由計算結(jié)果結(jié)合實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及模具自身制造工況，取型腔壁厚S=12mn*凹模圖樣見附圖，加工工藝卡片.共35頁第28頁6分型面的選擇與設(shè)計如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理

45、的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。3）保證塑件的精度要求。4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。5）便于模具加工制造。6）對成型面積的影響。7）對排氣效果的影響。8）對側(cè)向抽芯的影響。其中最重要的是第5）和第2）、第8）點。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。本模具采用一模兩腔的平衡布排，由于采用窄澆口和組合凹模需用頂出機(jī)構(gòu)脫出制品及澆注系統(tǒng)凝料，水平分型是為脫出凝料及定模板內(nèi)部分，側(cè)分型是為頂出制品.采用側(cè)分型有以下幾點好處，1選擇在最大外圓處可以方便凸凹模的加工.2如果開設(shè)在凸臺上方，則凹模加工復(fù)雜度提高，提高了模具成本.為了確保分型的次續(xù)及正確性，如下圖所示加斜導(dǎo)柱，確保第一次分型與側(cè)分型同時進(jìn)行.排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具為中小型模具，由于其采用組合型芯和拼合凹模，可通過拼合間隙來排氣,不需另加排氣裝置.共35頁第29頁8頂由機(jī)構(gòu)的設(shè)計本模具采用一次分型和側(cè)分型，需考慮制品的頂出和凝料的脫卸，澆注系統(tǒng)凝料的脫卸.澆注系統(tǒng)凝料的脫卸可利用窄澆口的強(qiáng)度和剛度將凝料帶出.制品的頂出：模具為一模兩腔，且制品為非規(guī)則旋轉(zhuǎn)體，而且具有臺階，故采用推板頂桿脫模，可簡化模具，具有脫?？煽浚撃Ａ鶆蚍植?，對保證制品的質(zhì)量有利，而需用彈簧復(fù)位裝置.模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計模具為中小