泡沫滅火器噴嘴注塑模設(shè)計(jì)

1、泡沫滅火器噴嘴注塑模設(shè)計(jì)緒論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。模具工業(yè)是無(wú)以倫比的效益放大器，因?yàn)橛媚＞呒庸ぎa(chǎn)品大大提高了生產(chǎn)效率，而且還具有節(jié)約原材料、降低能耗和成本、保持產(chǎn)品高一致性等特點(diǎn)。在國(guó)外，模具被稱為金鑰匙、進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”等等。從另一個(gè)角度上看，模具是人性化、時(shí)代化、個(gè)性化、創(chuàng)造性的產(chǎn)品。更重要的是模具發(fā)展了，使用模具的產(chǎn)業(yè)其產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力也提高了。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料，模具可帶動(dòng)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例大約是1:100,即模具發(fā)展1億元，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)1

2、00億元。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。近10年來(lái)，中國(guó)模具工業(yè)一直以每年15說(shuō)右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)模具工業(yè)無(wú)論在技術(shù)上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上，差距尤為明顯。中國(guó)每年需要大量進(jìn)口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對(duì)過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇價(jià)格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足。模具的開發(fā)能力較弱，技術(shù)人才嚴(yán)重不足，科研開發(fā)和技

3、術(shù)攻關(guān)投入少。模具工業(yè)基本狀況簡(jiǎn)介：我國(guó)模具工業(yè)近年來(lái)發(fā)展很快，在2萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)，多數(shù)只有幾十名職工，百十萬(wàn)產(chǎn)值，自有資金有限，靠自我發(fā)展很困難。近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。我國(guó)模具行業(yè)還顯現(xiàn)另外兩個(gè)特點(diǎn)，一是各地政府對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展進(jìn)一步關(guān)注；二是外資及社會(huì)投資模具產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)顯著

4、。從地區(qū)分布來(lái)說(shuō)，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)（模具產(chǎn)值已占全國(guó)總量的70流右）發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)較為集中的省份是廣東和浙江。我國(guó)模具總量雖然已位居日、美、德之后，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，也要比英國(guó)、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓國(guó)、新加坡等有差距。20年來(lái)我國(guó)模具制造水平有了很大的提高，模具的CAD/CA更很普遍，CAM/CAPP在積極推廣。如今我國(guó)生產(chǎn)的模具精度已達(dá)到微米級(jí)，與20年前相比,模具壽命提高了幾十倍，模具生產(chǎn)周期縮短了約3/4,模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率從幾乎是零，達(dá)到45流右。20年來(lái)

5、我國(guó)模具人才的培養(yǎng)也上了一個(gè)很大的臺(tái)階。20年前我國(guó)大專院校都沒有設(shè)立模具專業(yè)的，而如今，已有六、七十所大專院校設(shè)立了模具專業(yè)。中國(guó)模協(xié)在全國(guó)建有38個(gè)模具人才培訓(xùn)基地，CIMATRON是中國(guó)模協(xié)的人才培訓(xùn)基地之一，自然肩負(fù)著軟件的推廣、軟件的二次開發(fā)及人才培訓(xùn)工作。我在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，已經(jīng)熟練地掌握了機(jī)械制圖、塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)、模具制造技術(shù)、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)英語(yǔ)、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造、模具CAD/CAM等專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造有了一個(gè)全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)，經(jīng)過(guò)在新飛電器集團(tuán)公司、中國(guó)一拖（

6、洛陽(yáng)）、新鄉(xiāng)孟莊美達(dá)塑料制品廠等地的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使我對(duì)模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，也豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)及工藝流程方面的知識(shí)，對(duì)于模具的制造工藝方面的知識(shí)更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和工廠師傅的講解下，我親手拆裝了一些典型的模具，明確了模具的一般工作原理及加工工藝。同時(shí)，在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用各種相關(guān)的資料，與同學(xué)進(jìn)行充分的討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信我會(huì)很好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于水平有限，且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)各位老師指正。設(shè)計(jì)者：莊成豐2006年5月10

7、號(hào)第一章模塑工藝規(guī)程的編制1.1 塑件的工藝分析1.1.1 塑件的原材料分析PA1010是尼龍的一種，尼龍（Nylon）又叫聚酰胺，英文名稱Polyamide（簡(jiǎn)稱PA）,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)一NHCO卜的熱塑性樹脂總稱。包括脂肪族PA脂肪一芳香族PA和芳香族PA其中，脂肪族PA品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。尼龍是最重要的工程塑料，產(chǎn)量在五大通用工程塑料中居首位。PA1010的一些性能如下：比重（g/cm3）1.07,熔點(diǎn)（oC）210,拉伸強(qiáng)度（Kg/cm2）55.0,彎曲強(qiáng)度（Kg/cm2）80.0,沖擊強(qiáng)度（缺口）（KJ/m2）5,耐寒溫度（oC）

8、-40,壓縮強(qiáng)度（MPa）65.0,吸水率0.5%以上。從成型性能上看，結(jié)晶時(shí)，熔點(diǎn)較高，熔點(diǎn)溫度范圍較窄，熔融狀態(tài)熱穩(wěn)定性差，料溫超過(guò)300c滯留時(shí)間超過(guò)30分鐘，即會(huì)分解；較易吸濕，成型前須預(yù)熱（真空烘箱干燥），并應(yīng)防止再吸濕，含水量不得超過(guò)0.3%,吸濕后流動(dòng)性下降，易出現(xiàn)氣泡、銀絲等，高精度塑件應(yīng)經(jīng)調(diào)濕處理；流動(dòng)性好，易溢料，溢邊值為0002mmfc右，用螺桿式注塑機(jī)時(shí)，螺桿應(yīng)帶止回環(huán)，宜用自鎖噴嘴，并應(yīng)加熱。成型收縮范圍和收縮率大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形等弊病，成型條件應(yīng)穩(wěn)定。熔料冷卻速度對(duì)結(jié)晶塑件結(jié)構(gòu)性能有明顯影響、故成型時(shí)要嚴(yán)格控制模溫，一般按塑件壁厚在20-90c范

9、圍內(nèi)選取，料溫不宜超過(guò)300C,受熱時(shí)間不的超過(guò)30分鐘。料溫高，則收縮大，易出飛邊、注塑壓力按注塑機(jī)類型、料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統(tǒng)選定，注射壓力高易出現(xiàn)飛邊，收縮小，方向性強(qiáng)，注射壓力低，易發(fā)生凹痕、波紋。成型周期按塑件壁厚選定，厚則取長(zhǎng)，薄則取短。為了減少收縮、凹痕、縮孔，宜取低模溫，低料溫。樹脂粘度小時(shí)，注射高壓及冷卻時(shí)間應(yīng)取長(zhǎng)，注射壓力應(yīng)取高，并應(yīng)采用白油作脫模劑。模具澆注系統(tǒng)的形成和尺寸與成型聚苯乙烯時(shí)相似，但在增大澆道和澆口截面尺寸可改善縮孔及凹痕現(xiàn)象。1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析：泡沫滅火器噴嘴材料：PA1010生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)技術(shù)要求：(1)所有尺

10、寸公差按SJ1372-78的6級(jí)精度(2)去毛刺，無(wú)刮痕。1.1.2.1 結(jié)構(gòu)分析該零件是泡沫滅火器的噴嘴，從零件圖(圖1)上看，該零件總體形狀為錐形殼體，總高為78mm,錐低最大外徑32mm內(nèi)徑為29mm在高度48mn右時(shí)有一個(gè)寬為5mm勺凸園臺(tái)，整體的頂部是有3個(gè)頂12mm14mm空孔徑為9mm勺園臺(tái)組成?？傮w內(nèi)部是有一個(gè)高48mmM14mmsi29mm勺園臺(tái)空間和9mm勺高30mm勺圓柱空間組成的?？蓮牧慵D中看出它的壁厚在1.52.5mm之間，比較均勻，在這里就以平均厚度2mn#算，還可以看出這個(gè)零件需要側(cè)抽芯，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)采用斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，所以模具結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜。1.1.2.2

11、 尺寸精度分析由制件可知，此制件為未注公差尺寸，選用公差等級(jí)為MT6a(GB/T14486-1993)。該零件的重要尺寸為4mm1200.44mm次要尺寸為48294mm78?28mm5.32mm46ig4mn0.由以上分析可知，該零件的尺寸精度中等偏下，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從塑件的壁厚上看，壁厚的最大處為2.5mm,最薄處為1.5mm,較均勻，有利于制品的成型。1.1.2.3 表面質(zhì)量分析該零件要求表面沒有毛刺、凹陷等缺陷，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)，沒有其它特別要求，故較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制較好的情況下，零件的成型要求是可以保證的。1.2 計(jì)算塑件的體積與質(zhì)量

12、計(jì)算塑件質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具的型腔數(shù)：計(jì)算塑件的體積：V=7.78cm3計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)資料可以查得PA1010勺密度p=1.045g/cm3得塑件質(zhì)量：M=V)=8.123g采用一模兩腔的模具結(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)備情況，初選注塑機(jī)為XS-ZY-125。XS-ZY-125注塑機(jī)的一些參數(shù)：結(jié)構(gòu)形式：臥式；注射方式：螺桿式；公稱注射量：125cm3;螺桿直徑:42mm注射壓力：119MPa合模力：900kN;最大成型面積：320cm2;模板最大行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最小厚度：200mm1.3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考

13、工廠實(shí)際應(yīng)用情況，PA1010宜用螺桿式注射機(jī)，螺桿帶動(dòng)止回環(huán)P,噴嘴宜用自鎖式。A1010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：包括料筒溫度和噴嘴溫度料筒溫度：后段T1=19卜210C中段T2=200-220C前段T3=210230C噴嘴溫度：200210C注塑壓力：40100MPa高壓時(shí)間：05s注射時(shí)間：2090S冷卻時(shí)間：20120S成型周期：45220S第二章注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1 分型面的選擇制品

14、在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，開始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件（含嵌件）的正視圖，應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn)便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品

15、在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案；長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品，如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)平面開模的，應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)（如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等）；如果是自動(dòng)旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對(duì)制品的安置有專門要求；最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。選擇分型面的原則是：脫出塑件方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì)量，無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合理。所以

16、，模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。根據(jù)以上規(guī)則，由于該塑件為一圓形噴嘴，表面質(zhì)量無(wú)特殊要求，零件高度為78mm根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求，且垂直于軸線的截面形狀比較簡(jiǎn)單和規(guī)范，若選擇如圖2所示水平分型方式既可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用如圖2所示的分型方式較為合理。這樣有利于成型后，塑件的脫模。還有利于注塑時(shí)塑料產(chǎn)生氣體的排放模具加工較易,且便于塑件的脫出。塑件分型面的選擇如圖2所示：圖2分型面的選擇2.2 確定塑件型腔的排列方式該塑件在注塑時(shí)采用一模兩腔，如果采用兩腔以上的話那樣模

17、具制造會(huì)很復(fù)雜，所以綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具的制造等因素采用如圖所示的型腔排列方式：00圖3型腔排列采用如圖3所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，制件也分布均勻，是平衡式的澆注系統(tǒng)，分流道與澆口的長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸都對(duì)應(yīng)相等，可以保證在相同的溫度和壓力下，使所有型腔在同一時(shí)間被同時(shí)充滿。2.3 澆注系統(tǒng)2.3.1 主流道設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，XS-ZY-125型注塑機(jī)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=12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=F0+(12)mmD=d0+(0.51)mm取主流道球面半徑R=13mm取主流道的小

18、端直徑d=5mm為了將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓椎形，其斜度為24。，經(jīng)換算得主流道大端直徑D=9mm為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r=0.5mm的圓弧過(guò)渡。主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：對(duì)于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但在多數(shù)情況下均分開設(shè)計(jì)；主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材(如T8A等)，熱處理后硬度為5357HRC襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會(huì)造成溢料，而且還會(huì)壓壞模具；襯套與定模之間的配合采用H7/m62.3.2 分流道設(shè)計(jì)由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計(jì)

19、時(shí)不僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過(guò)短過(guò)粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。因塑件的形狀不算復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易，而前材料的流動(dòng)性也比較的好，根據(jù)主型腔的排列方式可知，分流道的長(zhǎng)度不算太長(zhǎng)。為了便于加工，選用截面形狀為梯形的分流道，查表得L=7mm,H=6mm=9mm.2.3.3 澆口設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用

20、潛伏式澆口較為理想。如圖所示：圖4潛伏式澆口潛伏式澆口又叫隧道式澆口是點(diǎn)澆口的演變形式，適用于自動(dòng)要求切除澆口凝料的注塑模，不適用于成型脆性塑料，可用于二板模，一般來(lái)說(shuō)澆口潛伏在內(nèi)側(cè)部，加工困難，可是該塑件是用兩個(gè)滑塊和起來(lái)做的型腔，所以加工不是很困難。2.4 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇2.4.1 導(dǎo)柱的選擇導(dǎo)柱的選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯存潤(rùn)滑油，延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或?qū)蚓纫蟾?，必須采用?dǎo)套的模具，裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo)柱

21、安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱I型Li_11由圖5有肩導(dǎo)柱導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具的中心距為200mm本模具選用I型，直徑為20mm選用d=20mm,L=100mm,L1=25mmU導(dǎo)柱.2.4.2 導(dǎo)套的選擇如圖7導(dǎo)向孔可帶導(dǎo)套，也可不帶導(dǎo)套，帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔用于生產(chǎn)批量大或?qū)蚓雀叩哪＞?。無(wú)論帶導(dǎo)套或不帶導(dǎo)套的導(dǎo)向空，都不應(yīng)該設(shè)計(jì)盲孔，盲孔會(huì)增加模具閉合時(shí)的阻力，并使模具不能緊密閉合。帶導(dǎo)套的模具應(yīng)采用階梯

22、形導(dǎo)柱。圖6帶肩導(dǎo)套帶肩導(dǎo)套安裝需要墊板，裝入模板后復(fù)以墊板即可，帶肩型導(dǎo)套安裝沉孔視導(dǎo)套直徑可取為D+(12)。導(dǎo)套長(zhǎng)度取決于含導(dǎo)套的模板厚度，其余尺寸隨導(dǎo)套導(dǎo)向孔直徑而定。本模具選用d=20mm,L=100mrS導(dǎo)套。2.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于小型模具可利用分型面排氣，本模具的分型面位于塑料溶體流動(dòng)的末端，易于排氣。2.6 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本塑件的頂部有好幾個(gè)凸臺(tái)，它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型那個(gè)幾個(gè)園臺(tái)凸臺(tái)必須做成活動(dòng)的型腔，即須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。本模具采用斜滑塊燕尾形抽芯機(jī)構(gòu)。斜滑塊的組合應(yīng)考慮抽芯方向，可根據(jù)塑料形狀決定選擇哪種形式，其原則是盡量保持塑料外觀，不使

23、塑件留有明顯的痕跡，而且滑塊組合部分要有足夠的強(qiáng)度。還有為了保證斜滑塊分型面在注射時(shí)不發(fā)生溢料，減少飛邊斜滑塊頂部高出模套0.20.5mm間隙。斜滑塊還要有止動(dòng)裝置，在注塑模設(shè)計(jì)時(shí)，斜滑塊通常設(shè)計(jì)在動(dòng)模部分，為此要求制品對(duì)動(dòng)模部分的包緊力大于定模部分，但當(dāng)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求定模部分的包緊力大于動(dòng)模部分時(shí)，則可能在開模時(shí)，斜滑塊被帶動(dòng)使塑件損壞或留在定模無(wú)法取出，因此在模具結(jié)構(gòu)上必須保證開模時(shí)使斜滑塊止動(dòng)。設(shè)有止動(dòng)裝置在開模時(shí)由于止動(dòng)銷在彈簧作用下壓緊斜滑塊的端面，使其暫時(shí)不從模套脫出，當(dāng)塑件從定模脫出后，再由推桿使斜滑塊側(cè)向分型并推出塑件。2.6.1 確定抽芯距抽芯距一般應(yīng)大于成型孔（或

24、凸臺(tái)）的深度，本塑件需要脫模的距離是7.5,另加35mm勺抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S抽=11.5mmo2.6.2 確定斜滑塊傾角斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)適用于成型面積較大，側(cè)孔或側(cè)凹較淺的塑件，所需抽拔距也較小。這種抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作和塑件的頂出同時(shí)進(jìn)行，而且斜滑塊的剛性較大，傾斜角可比斜導(dǎo)柱的傾斜角大，通常2030,斜滑塊的頂出高度一般不超過(guò)導(dǎo)滑長(zhǎng)度的為2/3,以免影響使用的可靠性。這種抽芯機(jī)構(gòu)的斜滑塊也就是型腔，一般都由兩塊拼合，但根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，也可以由許多塊組合而成。這里斜滑塊的傾斜角20。2.6.3 確定斜滑塊的尺寸因?yàn)樾被瑝K就是制件的型腔，所以斜滑塊要有足夠的強(qiáng)度，高，長(zhǎng)和寬。由于斜滑塊的傾

25、斜角為20,經(jīng)計(jì)算的斜滑塊需要滑出32mmt可以完全抽芯。2.6.4 滑塊的導(dǎo)滑方式本例中為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。2.6.5 滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì)本例中由于側(cè)抽芯距較長(zhǎng)，在上面也說(shuō)過(guò)了斜滑塊的頂出高度一般不超過(guò)導(dǎo)滑長(zhǎng)度的為2/3,也就是說(shuō)斜滑塊不能滑出導(dǎo)滑槽長(zhǎng)度的2/3,以免影響使用的可靠性，所以導(dǎo)滑長(zhǎng)度比較的長(zhǎng)就設(shè)為80mm定位裝置就設(shè)在導(dǎo)滑槽的2/3高度那。2.7 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.7.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，凹模（也就是上面說(shuō)過(guò)了的斜滑塊）主要成型塑件外表面，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單

26、，將凹模設(shè)計(jì)成組合式結(jié)構(gòu)，既保證塑件外觀與質(zhì)量，模具加工也比較方便，具體見裝配圖。2.7.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模主要是成形制件的內(nèi)表面，是與凹模相組合構(gòu)成模具的型腔，由于該制件的內(nèi)表面形狀簡(jiǎn)單，考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，就選用圓柱式的簡(jiǎn)單的型芯結(jié)構(gòu)就可以了，具體見裝配圖。第三章模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。PA1010勺平均收縮率為0.015(已知)，查型腔、型芯工作尺寸計(jì)算表，考慮工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取0.02mm3.1 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算：型腔徑向尺寸的計(jì)算公式：Dm=DDS-萬(wàn)

27、一/。2型腔高度尺寸計(jì)算公式：Hm=FHS-工。江22型芯尺寸的計(jì)算公式：:z0dM=dcis3金帶入公式得：型腔大端徑向工作尺寸為：320b.21(mm型腔小端徑向工作尺寸為：1400.175(mm型腔高度工作尺寸為：780.234(mm型芯大端徑向工作尺寸為：29工56(mm型芯大端徑向工作尺寸為：9%11(mm3.2 腔側(cè)壁厚度、底板厚度計(jì)算3.2.1 型腔厚度及底板厚度計(jì)算型腔側(cè)壁厚度計(jì)算：該塑件的型腔為圓形型腔，根據(jù)組合式圓形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算公式：式中P=100Mpa（選定）Pl14hb1=3-32EHfmax11=160mmE=160MPaH=80MMh=78mm（初選值）fmax

28、型腔側(cè)壁的最大變形量代入計(jì)算公式得b1=4.32mm型腔底板厚度計(jì)算：根據(jù)組合式型腔底板厚度計(jì)算公式:式中L墊塊跨度代入計(jì)算公式得b=5.13mm第四章模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算4.1 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)模具加熱與冷卻就是模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它的功用有：改善成型條件：穩(wěn)定制品的形位尺寸精度：改善制品機(jī)械、物理性能：提高制品表面質(zhì)量。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體溫度為200c左右，塑料從型腔中取出溫度在60c以下。塑料在成型時(shí)約5%勺熱量的輻射、對(duì)流的形式散到大氣中，其余95%由冷卻介質(zhì)帶走。因此模具冷卻時(shí)間主要取決于冷卻系統(tǒng)的效果。4.2 加熱與冷卻的選擇加熱與冷卻的選擇依據(jù)是看塑件對(duì)模具溫度的要求，

29、一股對(duì)模具溫度高于80c的要有加熱系統(tǒng)，低于80c的要有冷卻系統(tǒng)。經(jīng)查資料所得PA1010的模具溫度在4080c之間，所以本模具設(shè)計(jì)需要冷卻系統(tǒng)。4.3 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算4.3.1 設(shè)計(jì)原則冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下：1冷卻水道距型腔壁不宜太遠(yuǎn)或太近，以免影響冷卻效果和模具溫度，一般水孔邊離型腔距離1215nlm。2冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)塑體的冷卻也就愈均勻，冷卻水孔尺寸愈大，冷卻也愈均勻。3塑體局部壁原處應(yīng)增加冷卻水道加強(qiáng)冷卻。4澆口附近溫度高，距澆口距離越遠(yuǎn)溫度低，因此澆口附近要加強(qiáng)冷卻。通?？墒估渌攘鹘?jīng)澆口，然后流向澆口遠(yuǎn)端。5水孔與型腔表面各處距離最好相同，即水孔的排列與型腔形狀相吻合。6

30、冷卻水道要避免接近塑體與熔接部件，以免熔接不牢，降低塑體強(qiáng)度。7進(jìn)出口冷卻水溫度不宜過(guò)大，以免造成模具表面冷卻不均。8冷卻裝置在排列形式應(yīng)根據(jù)模腔的幾何形狀而定，冷卻水道要易于加工清理，一月殳設(shè)徑為812nlm。9要防止冷卻水道中的冷卻水泄露，水嘴與水管連接必須密封。冷卻水道有好多種流動(dòng)方式，現(xiàn)選內(nèi)循環(huán)方式，選孔徑為10mm4.3.2 冷卻系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算4.3.2.1 冷卻時(shí)間計(jì)算塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間的計(jì)算，通常是指塑料熔體從充滿型腔時(shí)到可以開模取出制件時(shí)為止這一段時(shí)間?？梢蚤_模取出塑件的時(shí)間，常以塑件已充分固化，且具有一定的強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)。有三種公式，選其一種。以塑件截面內(nèi)平均溫度計(jì)算，當(dāng)

31、達(dá)到規(guī)定的脫模溫度時(shí)，所需要的冷卻時(shí)間的簡(jiǎn)化計(jì)算公式：2、ln?-）二2k-2（Ts-T.）式中日一塑件所需冷卻時(shí)間Ts一塑件脫模時(shí)截面內(nèi)平均溫度由上式所得冷卻時(shí)間為：37s4.3.2.2吸收熱量據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射循環(huán)周期的2/3。因此縮短成型周期中的冷卻問(wèn)題是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵所在。根據(jù)半數(shù)冷卻定律，冷卻系統(tǒng)從模具中帶走的熱量為：Q=K慫Qt/3600式中Q模具系統(tǒng)所傳遞的熱量（J）K冷卻管到壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱函數(shù)（J/c褶）A冷卻介質(zhì)的傳熱面積（m2）Q模溫與冷卻介質(zhì)之間的溫度差（C）T冷卻時(shí)間由上式所得當(dāng)所需傳遞熱量不變時(shí)，可以通過(guò)提高K,提高Q增大A來(lái)縮短冷卻時(shí)間，提高生

32、產(chǎn)率。4.3.2.3 冷卻面積的計(jì)算由于與影響模具溫度的因素很多，因此要進(jìn)行精確計(jì)算是不可能的，下面介紹的計(jì)算公式是僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流而散熱，忽略其他因素假設(shè)由塑料取出的熱量全部傳給模具，其熱量：Q=n?n?Cp（T1-T。）Q每小時(shí)應(yīng)散掉的總熱量（Kcal/h）n每小時(shí)注射次數(shù)（次/n）G每次注射塑料量（kg/次）Cp塑料的比熱（Kcal/kg.C）Ti熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（C）T0塑料模溫度（C）上述熱量所需的冷卻水是，應(yīng)按下式計(jì)算：M=nGCp(Ti-T。)K(T2-T3)M通過(guò)模具的冷卻水重量T2出水溫度T3進(jìn)水溫度K熱傳導(dǎo)系數(shù)（凹模板或凸模版冷卻水孔K=0.04）令Cp

33、（T1-T0）=2為塑料的總熱量（Kcal/kg）查表得:Cp比熱為0.4(cal/g.C)成型溫度的總熱量為166.7194.4(cal/g)4.3.2.4 冷卻水孔數(shù)目及長(zhǎng)度的計(jì)算因?yàn)槔鋮s水管最長(zhǎng)不超過(guò)1.21.5m,也由于模具尺寸的限制，冷卻水管不會(huì)超過(guò)那個(gè)界限。水孔的分布及數(shù)目可按塑件的形狀及模具的形狀來(lái)分布。具體見裝配圖。第五章模具閉合高度的確定在支承和固定零件的設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板：H1=25mm定模板：H2=32mm動(dòng)模板：H3=80mm支承板：H4=32mm動(dòng)模座塊：H6=25mm根據(jù)推出行程和推出結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊：H5=80mm.所以，模具的閉合高度H=H1+H2+

34、H3+H4+H5+H6=274mm.第六章注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為250mm200mm280mm.XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為420X450mm,滿足模具的安裝要求.由上述計(jì)算模具的閉合高度：H=280mm,XS-ZY-125型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度Hmin=200mm,Hmax=300mm即模具滿足安裝條件：Hmin=H=Hmax經(jīng)查資料，XS-ZY-125型注塑機(jī)的最大開模行程S=300mm,滿足式頂出塑件要求：S呈H1+H2+H3+(510)mm=185mm經(jīng)驗(yàn)證，XS-ZY-125型注塑機(jī)滿足使用要求，故可采用。第七章繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件工作圖本模

35、具的總裝圖如圖7所示；非標(biāo)準(zhǔn)件工作圖（見非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖）圖7模具裝配圖工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模部分固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注塑機(jī)通過(guò)噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時(shí)，動(dòng)模后退，由于彈簧的作用首先使模具在分型面分型，斜滑塊隨動(dòng)模一起后退，塑件從型芯那脫出，動(dòng)模繼續(xù)后退，頂桿墊板碰到注塑機(jī)頂桿后推動(dòng)斜滑塊抽芯，動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止，制品可脫出。合模時(shí)，隨著分型面的閉合，滑塊復(fù)位。第八章注塑機(jī)主要零件加工工藝規(guī)程的編制第九章模具裝配9.1模具安裝(1)清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物，毛刺。(2)因本模具的外型尺寸不大，故采用整

36、體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開閉模具時(shí)平衡，靈活，無(wú)卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。(3)調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。(4)慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平衡，靈活，協(xié)調(diào)。(5)模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20-30C,即可校正噴嘴與澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，須使

37、松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。(6)開空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。9.2試模通過(guò)試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析，排除故障。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型條件，成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)及制造精度，塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。9.2.1 粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計(jì)

38、意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反常現(xiàn)象。其主要原因是：(1)注射壓力過(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。(2)注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。(3)冷卻時(shí)間過(guò)短，物料未能固化。(4)模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。(5)型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過(guò)損傷性沖擊，增加了脫模阻力9.2.2 粘著模芯(1)注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成過(guò)量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。(2)冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。(3)模腔溫度過(guò)高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。(4)機(jī)筒與噴嘴溫度過(guò)高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。(

39、5)可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。9.2.3 粘著主流道(1)閉模時(shí)間太短，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。(2)料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過(guò)大，冷卻時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成料道物料的固化。(3)主流道襯套區(qū)域溫度過(guò)高，無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。(4)主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.51mm0(5)主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔(芯)，不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求,方可進(jìn)行二次注射。9.2.4 成型缺陷當(dāng)注射成

40、型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來(lái)著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。9.2.4.1 注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有：(1)熔料流動(dòng)阻力過(guò)大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。

41、(2)型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。(3)鎖模力不足因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。9.2.4.2 溢邊(毛刺、飛邊、批鋒)與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：(1)注射過(guò)量(2)鎖模力不足(3)流動(dòng)性過(guò)好(4)模具局部配合不佳(5)模板翹曲變形9.2.4.3 制件

42、尺寸不準(zhǔn)確初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。(1)尺寸變大注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。(2)尺寸變小注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變??；模溫過(guò)高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過(guò)調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。9.2.5調(diào)整措施調(diào)整時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，注意控制成型周期。設(shè)計(jì)總結(jié)用了幾個(gè)星期的時(shí)間我終