注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

46/46前言光陰似梭，大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過，為具體的檢驗(yàn)這三年來的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測理論在實(shí)際應(yīng)用中的能力，除了平常的考試、實(shí)驗(yàn)測試外，更重要的是理論聯(lián)系實(shí)際，即此次設(shè)計(jì)的課題為鬧鐘后蓋的注塑模具。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，但成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對模具工作人員是一個(gè)專門好的考驗(yàn)。它能加強(qiáng)對塑料模具成型原理的理解，同時(shí)鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造能力。本次設(shè)計(jì)以注射鬧鐘后蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能專門好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，模具設(shè)計(jì)中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把往常學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計(jì)中除使用傳統(tǒng)方法外，同時(shí)引用了CAD、Pro/E等技術(shù)，使用Office軟件，力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。本次設(shè)計(jì)中得到了戴老師的指點(diǎn)。同時(shí)也特不感謝邵陽學(xué)院各位老師的精心教誨。由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論技術(shù)有限，設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和不足之處在所難免，希望各位老師批判指正。目錄前言.………………1緒論…………………21塑料的工藝分析…………………41.1塑件成形工藝分析………………41.2鬧鐘后蓋原料（ABS）的成型特性與工藝參數(shù)…………………42注塑設(shè)備的選擇…………………72.1估算塑件體積…………………72.2選擇注射機(jī)……………………72.3模架的選定…………………72.4最大注射壓力的校核…………83塑料件的工藝尺寸的計(jì)算……………………103.1型腔的徑向尺寸……………103.2型芯的計(jì)算…………………103.3模具型腔壁厚的計(jì)算………114澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………124.1主流道的設(shè)計(jì)………………124.2冷料井的設(shè)計(jì)………………134.3分流道的設(shè)計(jì)………………134.4澆口的選擇…………………145分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………175.1分型面的選擇………………175.2排氣槽的設(shè)計(jì)…………………176合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………187脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………208溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………218.1模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………228.2模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………229模具的裝配…………………239.1模具的裝配順序……………239.2開模過程分析………………24設(shè)計(jì)總結(jié)………………………25參考資料………………………26致謝…………………27緒論{一}【模具在加工工業(yè)中的地位】模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。模具阻礙著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的阻礙。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度阻礙專門大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動(dòng)，為此，常采納自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有阻礙。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會專門大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采納結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新差不多上以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求專門大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前進(jìn)展[二]【模具的進(jìn)展趨勢】近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、周密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的進(jìn)展趨勢可分為以下幾個(gè)方面：加深理論研究在模具設(shè)計(jì)中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)差不多有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)期逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面進(jìn)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到專門大的提高。高效率、自動(dòng)化大量采納各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了專門大的作用。大型、超小型及高精度由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，因此出現(xiàn)了各種大型、周密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。革新模具制造工藝在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了專門大的改進(jìn)，特不是異形型腔的加工，采納了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。標(biāo)準(zhǔn)化開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。

[三]【設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用】通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，依照不同情況選用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識。塑件的工藝分析1.1【塑件成型工藝分析】如圖1.1所示：圖1.1鬧鐘后蓋鬧鐘后蓋的形狀較復(fù)雜，帶有專門多不同形狀的孔，在保證孔間距和孔的形狀是給模具的加工帶了專門大的難度。鬧鐘后蓋的注塑材料首先選用ABS，鬧鐘的后蓋絕大部分的決定了鬧鐘的重心的位置的所在。因此我們必須專門好多處理后蓋壁厚的均勻，譬如在注塑成型過程中因?yàn)楸诤竦牟痪鶆蛟斐闪耸湛s率的不一致，如此就只能通過有效的操縱模具溫度來調(diào)節(jié)收縮率。由于鬧鐘后蓋的主體作用是起固定作用，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就相應(yīng)的給注塑帶來了一定的難度。要緊是它螺釘孔的壁厚相對壁厚有一定的差距，勢必會在注塑的時(shí)候到來專門大的牛頓減力，造成塑件填充不滿的缺陷，能夠考慮采納雙澆口，但應(yīng)用了Pro/E的塑料顧問對其進(jìn)行模仿CAE的注塑之后，發(fā)覺會給鬧鐘后蓋的表面帶來更多的熔接痕和氣孔。也能夠利用模具的可靠的精度來定位，然而如此的話成本太高，而且易造成模具損壞。因?yàn)榭紤]到凹凸模形狀的復(fù)雜，用整體形式是不利于損壞后的維修，適當(dāng)?shù)氖褂们都湍軌蚪鉀Q這些問題，但不能利用過多的嵌件，不然的話就會造成型腔的強(qiáng)度與剛度不夠。1.2【鬧鐘后蓋原料（ABS）的成型特性與工藝參數(shù)】丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯給予聚合物良好的剛性和加工流淌性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。1.2.1ABS塑料要緊的性能指標(biāo)：密度(Kg.dm-3)1.13——1.14收縮率%0.3~0.8熔點(diǎn)℃130~160熱變形溫度45N/cm65~98彎曲強(qiáng)度Mpa80拉伸強(qiáng)度MPa35~49拉伸彈性模量GPa1.8彎曲彈性模量Gpa1.4壓縮強(qiáng)度Mpa18~39缺口沖擊強(qiáng)度kJ/㎡11~20硬度HRR62~86體積電阻系數(shù)Ωcm1013擊穿電壓Kv.mm-115介電常數(shù)60Hz3.71.2.2ABS的注射成型工藝參數(shù):注塑機(jī)類型：螺桿式噴嘴形式：通用式料筒一區(qū)150——170料筒二區(qū)180——190料筒三區(qū)200——210噴嘴溫度180——190模具溫度50——70注塑壓60——100保壓40——60注塑時(shí)刻2——5保壓時(shí)刻5——10冷卻時(shí)刻5——15周期15——30后處理紅外線烘箱溫度（70）時(shí)刻（0.3——1）由為重要的是因?yàn)槟壳霸蛢r(jià)格的下降，導(dǎo)致ABS的市場價(jià)格大幅度的下跌。注塑設(shè)備的選擇2.1【估算塑件體積】估算塑件體積和質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為ABS，查書本得知其密度為1.13-1.14g/cm3，收縮率為，計(jì)算其平均密度為1.135g/cm3，平均收縮率為0.55﹪。使用PRO/E軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。另預(yù)置澆道凝料為2cm3因此估算塑件體積為9cm3。2.2【選擇注射機(jī)】依照塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機(jī)型號為SZ-40/25.注塑機(jī)的參數(shù)如下：注塑機(jī)最大注塑量：40cm3注塑壓力：200/Mpa注塑速率：50(g/s)塑化能力：20(Kg/h)鎖模力：2500KN注塑機(jī)拉行間距：250×250mm頂出行程：55mm最小模厚：130mm最大模厚：220mm模板行程：230mm注塑機(jī)定位孔直徑：55mm噴嘴球半徑：SR102.3【模架的選定】依照塑件選定模架為：S2030—B—I—35—35—70。見圖2.1：圖2.1塑件的模架2.4【最大注射壓力的校核】鬧鐘后蓋的原料為ABS，所需注射為60-100MPa，而所選注射機(jī)壓力為200MPa，因此注射壓力符合要求。2.4.1最大注塑量的校核注塑機(jī)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(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的80%。因此選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足：0.8V機(jī)≥V塑＋V澆式中V機(jī)————注塑機(jī)的最大注塑量，40cm3V塑————塑件的體積，該產(chǎn)品V塑＝18cm3V澆————澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品V澆＝2cm3故V機(jī)≥（18+4）cm32.4.2鎖模力校核F鎖﹥pA式中p————熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品A————塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算A=4641mm3F鎖————注塑機(jī)的額定鎖模力。故F鎖＞pA=200Mpa×4641mm3選定的注塑機(jī)的壓力為2500KN，滿足要求。模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核A模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適模具長×模具寬<拉桿面積B模具閉合高度校核Hmin————注塑機(jī)同意最小模厚=130mmHmax————注塑機(jī)同意最大模厚=220mmH——————模具閉合高度=180mm故滿足Hmax＞H＞Hmin。開模行程校核注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式：S機(jī)————注塑機(jī)最大開模行程，230mm;H1———頂出距離，16mm；H2————包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，52mm;S機(jī)－(H模－Hmin)＞H1＋H2＋(5～10)因?yàn)楸灸＞叩臐沧⑾到y(tǒng)和塑件的專門關(guān)系，澆注系統(tǒng)和塑件的高度就差不多包括了頂出距離。故：230－(180－130)＞62＋(5～10)滿足條件塑料件的工藝尺寸的計(jì)算所謂工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，要緊有型腔和型芯的徑向尺寸。（包括矩形和異形型芯的長和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。由于鬧鐘后蓋須與前蓋配合，因此只有鬧鐘后蓋的邊緣的榫才起著配合決定性的作用，還有鬧鐘后蓋與電池蓋的配合，故需要計(jì)算相關(guān)于榫和鉸鏈的凹，凸模的尺寸，凹，凸模型腔尺寸則直接按產(chǎn)品尺寸確定。因ABS的成型收縮率為0.4～0.7%,因此平均收縮率取S=0.5%[型腔的徑向尺寸]（LM）0+δ=[（1+S）Ls-(0.5～0.75)△]0+δ=[1.008×Ls-0.75△]0+δ其中LM為型腔的差不多尺寸公差值為正偏差，Ls塑件的差不多尺寸。塑件公差△為負(fù)偏差，S為塑料的平均收縮率，δz為模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△，模具型腔按六級精度制造，依照型腔的尺寸，代入數(shù)據(jù)得：（一）、Ls=81mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=79.440+0.32mm;(二)、Ls=1mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=0.79550+0.07mm;(三)、Ls=5.5mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=5.3250+0.085mm;(四)、Ls=1.8mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=1.5990+0.07mm;(五)、Ls=10mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=9.780+0.1mm;(六)、Ls=7mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=6.750+0.1mm;(七)、Ls=2mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=1.8060+0.07mm;(八)、Ls=3mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=2.8140+0.07mm;(九)、Ls=4mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=3.7770+0.085mm;(十)、Ls=6mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=5.7930+0.085mm;(十一)、Ls=8mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=7.7640+0.0.1(十二)、Ls=16mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=15.7230+0.14mm;(十三)、Ls=12mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=11.7960+0.01mm3.2[型芯的計(jì)算]3.2.1芯徑向尺寸的計(jì)算：LM=[（1+S）Ls+3/4△]-ó0其各字母的含義與前相同，型芯按六級精度制造，依照型芯的差不多尺寸，代入數(shù)據(jù)得：（一）、Ls=81mm經(jīng)計(jì)算得：LM=82.4050-0.32mm;（二）、Ls=1mm經(jīng)計(jì)算得：LM=1.2150-0.07mm;（三）、Ls=5.5mm經(jīng)計(jì)算得：LM=5.7450-0.085mm;（四）、Ls=1.8mm經(jīng)計(jì)算得：LM=2.0190-0.07mm;(五)、Ls=10mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=10.480-0.1mm(六)、Ls=7mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=7.4080-0.1mm;(七)、Ls=2mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=2.2260-0.07mm;(八)、Ls=3mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=3.2340-0.07mm;(九)、Ls=4mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=4.2770-0.085mm;(十)、Ls=6mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=6.3030-0.1mm;(十一)、Ls=8mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=8.3640-0.1mm;(十二)、Ls=16mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=16.5330-0.14mm;(十三)、Ls=12mm.經(jīng)計(jì)算得：LM=12.3960-0.1mm;3.2.2型芯高度尺寸的計(jì)算：HM=[（1+S）Hs+3/4△]-ó0,按六級精度制造Hs=15mm經(jīng)計(jì)算得：HM=15.4870-0.13mm;3.3[模具型腔壁厚的計(jì)算]假如是利用計(jì)算公式的話比較煩瑣，且不能保證在生產(chǎn)中的精確性，我們能夠依照書中的經(jīng)驗(yàn)值來取的。成型零件材料選擇。為實(shí)現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。必須具有一定的強(qiáng)度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因?yàn)锳BS沒有腐蝕性。能夠采納Cr12，通過調(diào)質(zhì)，淬火加低溫回火，正火。HRC≥55。能夠去型腔壁厚為：0.20L+17=33。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，能夠才用一模兩腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的阻礙，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則：型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)刻內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。澆口位置要適當(dāng)，盡量幸免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應(yīng)阻礙塑件的外觀?！局髁鞯涝O(shè)計(jì)】主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先通過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流淌，開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接阻礙到塑料熔體的流淌速度和充模時(shí)刻，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采納帶直流道與分流道的埋伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為3，內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8微米,孔徑為0.5毫米。主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因ABS的流淌性為中性，故其錐度取3度，過大會造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為R0.8um。主流道大端呈圓角，其半徑取r=1～3mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻力，r=1.5mm.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阻礙注射成形。為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對接，主流道對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(1～2),其小端直徑D=d+(0.5～1),凹坑深度常取3～4mm。在此模具中取r2=11～12mm。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，因此主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度H=5～10mm。同時(shí)因該鬧鐘后蓋采納ABS，需加熱，因此在主流道處采納電加熱以提高料溫。【冷料井設(shè)計(jì)】冷料井位于主流道正對面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是同意料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而阻礙塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長度約為主流道大端直徑?；诒敬卧O(shè)計(jì)的模具，可采納底部帶有拉料桿的冷料井，這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝于型芯固定板上，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用球頭形的拉料桿配合冷料井。4.3【分流道設(shè)計(jì)】分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀能夠是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最小（流道表面積于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，因此在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。4.3.1分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）.在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。（2）.分流道較長時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。關(guān)于此模來講在分流道上不須開設(shè)冷料井。（3）.分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也能夠同時(shí)開設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。（4）.分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。4.3.2分流道的長度分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求動(dòng)身，應(yīng)力求縮短。分流道的斷面分流道的斷面尺寸應(yīng)依照塑件的成形的體積，塑件的壁厚，塑件的形狀和所用塑料的工藝性能，注射速率和分流道長度等因素來確定。因ABS的推舉斷面直徑為4.5～9.5(查表4-2)，部分塑件常用斷面尺寸推舉范圍。分流道要減小壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，同時(shí)因考慮加工的方便性。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流淌阻力小，比表面和小等問題，由于采納的是埋伏式二級分流道對熱損失及流淌提出了較高的要求，采納圓形的份流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保證熔融的塑料不回流，同時(shí)可隔斷注射壓力對型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。同時(shí)它的效果與S澆注系統(tǒng)有同樣的效果，有利于補(bǔ)塑。4.3.4分流道的布局 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，依照本模具的要求我們選取平衡式，也確實(shí)是指分流道到各型腔澆口的長度，斷面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對應(yīng)部位的尺寸相等。這種布置可實(shí)現(xiàn)均衡送料和同時(shí)充滿型腔的目的，是成型的塑件力學(xué)性能差不多一致。而且在此模具中可不能造成份流道過長的缺點(diǎn)。4.4【澆口選擇】澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其要緊作用是：型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝聚，防止其倒流。（2）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.03～0.09，澆口的長度約為0.5mm～2mm，澆口具體尺寸一般依照經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流淌性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，阻礙塑件質(zhì)量。澆口位置的選擇：澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。如此的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔，同時(shí)流淌比的同意值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，因此我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。澆口位置的選擇要幸免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采納點(diǎn)澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，然而塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可幸免縮孔、凹痕產(chǎn)生。澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或幸免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強(qiáng)度，因此設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會專門多。流程不長時(shí)應(yīng)盡量采納一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。關(guān)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強(qiáng)度低，會形成明顯的接縫，假如澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采納環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。澆口位置應(yīng)幸免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。因點(diǎn)口在脫開時(shí)會傷塑件的內(nèi)表面在那個(gè)地點(diǎn)是能夠的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，因此選取用點(diǎn)繞口。分流道與澆口的連接。在利用了Pro/E的塑料顧問對其進(jìn)行模仿CAE的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢的澆口，由于鬧鐘后蓋的側(cè)內(nèi)壁與鬧鐘芯存在一定的空隙，因此即使是在脫模的時(shí)候流在一定的澆口痕也可不能阻礙裝配。澆口套見圖4.1：圖4.1澆口套分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1【分型面的選擇】塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也確實(shí)是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則：（1）分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，如此有利脫模。假如塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。（2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。（3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。（4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，然而此模具無須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)能夠不必考慮。5.2【排氣糟的設(shè)計(jì)】塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，因此無需設(shè)計(jì)排氣槽。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)關(guān)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，因此必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的要緊作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。定位作用：為幸免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，同時(shí)在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪Ｋ芗谧⑷胄颓贿^程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，幸免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合能夠進(jìn)行定位。導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下：圖6.1導(dǎo)柱圖6.2導(dǎo)套脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在對鬧鐘后蓋塑件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則：1、因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模，因此頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。因?yàn)樗芗谋诤竦年P(guān)系我們能夠利用推板。2、頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)筋，壁厚等處。作用面積盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。3、為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^阻礙不大的部位。將頂桿設(shè)計(jì)在塑件的內(nèi)部型腔。4、若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，對不阻礙塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm；否則塑件會出現(xiàn)凸起，阻礙基面的平坦。由于鬧鐘后蓋為薄壁圓筒形塑件，用頂管、推板脫模機(jī)構(gòu)和。為了縮短頂桿與型芯配合長度以減少磨擦，能夠?qū)㈨敼芘浜峡椎暮蟀攵沃睆綔p少，一般減少3——5mm.這是最常用的一種脫模機(jī)構(gòu)，這些頂桿一般只起頂出作用。有時(shí)依照塑件的需要，頂桿還能夠參加塑件的成型，這時(shí)能夠?qū)㈨敆U做成與塑件某一部分相同形狀或作為型芯。頂桿多用T8AV、T10A材料，頭部淬火硬度達(dá)50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于0.8微米，和頂桿孔呈H8/f8配合。8溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射成型過程中，模具溫度直接阻礙到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等，同時(shí)對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時(shí)刻占注射成型周期的約80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接阻礙到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。阻礙注射模冷卻的因素專門多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。低的模具溫度可降低塑件的收縮率。模具溫度均勻、冷卻時(shí)刻短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。對結(jié)晶性聚合物，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，幸免后結(jié)晶現(xiàn)象，然而將導(dǎo)致成型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷。隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但關(guān)于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補(bǔ)料時(shí)刻是有利的。提高模具溫度能夠改善塑件的表面質(zhì)量。在注射成形過程中，模具的溫度直接阻礙塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，依照塑料的要求，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，一般的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就能夠調(diào)節(jié)模具的溫度因鬧鐘后蓋使用的塑料是ABS，要求模溫高，若模具溫度過低則會阻礙塑料的流淌性，增加剪切阻力，使塑件的內(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(shí)，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱?？傊龅絻?yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：確定加熱或是冷卻；模溫均一，塑件各部分同時(shí)冷卻；采納低的模溫，快速且大量通冷卻水；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙。8.1[模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)]依照模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于3根差不多上可行的。如此做同時(shí)可實(shí)現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。依照書上的經(jīng)驗(yàn)值取4根，冷卻水口口徑為6mm.另外，具冷卻系統(tǒng)的過程中，還應(yīng)同時(shí)遵循：澆口處加強(qiáng)冷卻；冷卻水孔到型腔表面的距離相等；冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大；冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲快或其接縫部位，以防漏水。進(jìn)水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。冷卻水孔應(yīng)幸免設(shè)在塑件的熔接痕處。而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄。8.2[模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)]因在ABS要求的熔融溫度為200。而且流淌性能為中性，同時(shí)在注射時(shí)模具溫度要求為50——70，因此該模具必須加熱。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，因此在該模具應(yīng)用電加熱。模具的裝配裝配模具是模具制造過程中的最后時(shí)期，裝配精度直接阻礙到模具的質(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，對模具的裝配精度應(yīng)操縱在合理的范圍內(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(yùn)動(dòng)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，一是以塑料模中和要緊零件臺定模，動(dòng)模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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。澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ淖璧K，在注射時(shí)會發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)覺在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，確實(shí)是由于沒有間隙的緣故。為了有效的防止飛邊，能夠接近塑件的有相對位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的