某型多媒體音箱箱體成型模具設(shè)計注塑模具

aaaa淮工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）者:學(xué)號:院: 機械工程學(xué)院業(yè):者:學(xué)號:院: 機械工程學(xué)院業(yè):材料成型及控制工程目：某型多媒體音箱箱體成型模具設(shè)計指導(dǎo)者:（姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）評閱者: （姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）指導(dǎo)者:（姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）評閱者: （姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）2015年6月畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要本文介紹了某型多媒體音箱箱體成型模具設(shè)計的設(shè)計過程。運用PRO/E進行型芯型腔以及模架的設(shè)計，通過AutoCAD繪圖軟件對模具的結(jié)構(gòu)進行了全面的描述。本文對注塑機進行了選擇和校核，對該塑件進行了結(jié)構(gòu)分析和成型工藝的分析，并且在文中對注射模具的成型部分、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機構(gòu)、脫模機構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等進行了的詳細的分析與設(shè)計。本次設(shè)計的難點主要是產(chǎn)品的造型設(shè)計，以及塑件的型芯組合設(shè)計，冷卻水道的設(shè)計。關(guān)鍵詞音箱箱體，成型模具，導(dǎo)柱，PRO/E，AutoCAD畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要TitleAdvanceofstudyonDesignMethodsofHydraulicSystemofRadioRemoteControlofConstructionMachineryAbstractTheworkingprincipleofradioremotecontrollingofconstructionmachineryshouldbethatsignalsoftheradiowavefromthetransmitterobtainedinthereceiverwerecontrolledandthenchangedintoelectronicanalolordgitalsignlswhichcanbeusedtodrivedifferentactuatorsandmechanismsofthevehicle.Thevehiclecouldbeactedbyfollowingthecontrollinginstructionssentbytheoperator.Thebestoperationmodeofconstructionmachineryissuitablenotonlytomanualoperatingbutalsotoremotecontrollinginthesamevehicle.Thedesignmethodsofthehydraulicsystemusedfortheradioremotecontrollingofconstructionmachineryarediscussed.Thedesignmethodsofhydrauliccircuitsfortheactuatorscontrolledbysolenoidnofftypevalves,hydro-electronicmuti-wayproportionalvalves,closedloopproportonalservodriverorthree-wayproportionalreducingvalvesarediscussedindetail(withrealexample).Thedesignmethodsofthepowershifttransmissonof

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1引言 12產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能及工藝分析 22.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能簡介 2\o"CurrentDocument"2.2產(chǎn)品材料工藝分析 23擬定設(shè)計方案及設(shè)計步驟 33.1設(shè)計目標 3\o"CurrentDocument"3.2成型工藝方案 3\o"CurrentDocument"3.3注射成型機的選擇 4\o"CurrentDocument"3.4采用方法的選擇 54模具工藝方案 5\o"CurrentDocument"4.1型腔數(shù)目的確定及分型面的選擇 5\o"CurrentDocument"4.2確定澆注系統(tǒng) 6\o"CurrentDocument"4.3成型零件的設(shè)計 8\o"CurrentDocument"4.4合模導(dǎo)向機構(gòu) 12\o"CurrentDocument"4.5脫模頂出機構(gòu)裝置 12\o"CurrentDocument"4.6溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 13\o"CurrentDocument"4.7排氣系統(tǒng) 155標準模架的選擇和注射機的校核 155.1選擇標準模架 15\o"CurrentDocument"5.2注射機的校核 166模具材料的選擇 166.1模具材料的選擇 17\o"CurrentDocument"7模具的三維造型 18結(jié)論 19\o"CurrentDocument"致謝 20\o"CurrentDocument"參考文獻 21

1引言這次課題研究的是某型多媒體音箱箱體成型模具設(shè)計，采用的注射成型方法。注射成型是塑料制品成型加工中最常用的成型方法，其技術(shù)成熟、設(shè)備齊全、生產(chǎn)效率極高,幾乎適用于所有的熱塑性塑料，也可用于成型某些熱固性塑料和橡膠，此外還擴展到了陶瓷加工和粉末冶金等領(lǐng)域，產(chǎn)品形式多樣，用途十分廣泛。近年來，隨著汽車、電子、IT、家電等行業(yè)的快速發(fā)展，人們對注射成型制品的精度、形狀、功能、成本等提出了更高的要求。由于模具具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和成本低的特點，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟各個部門，特別是汽車、航天航空、儀表儀器、機械制造、家用電器、石油化工、等工業(yè)部門得到極其廣泛的運用。據(jù)統(tǒng)計，利用模具制造的零件，在飛機、汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表等機電產(chǎn)品中占60%-70%；在電視機、錄音機、計算機等電子產(chǎn)品中占80%以上；在自行車、手表、洗衣機、電冰箱、電風扇等輕工業(yè)產(chǎn)品中占85%以上。2013年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達到400億人名幣。表12005-2010年全球模具行業(yè)市場規(guī)模及增長率表單位：億美元年份200520062007200820092010市場規(guī)模681721761789823860增長率5.91%5.87%5.55%3.68%4.31%4.50%由表1可知，2005年至今，全球模具行業(yè)處于穩(wěn)步上升階段，到2010年，市場規(guī)模達到86。億美元。即使在2008年，世界經(jīng)濟受到金融海嘯的影響而陷入低谷,當年模具行業(yè)產(chǎn)值仍然增長3.68%。201。年中國模具行業(yè)產(chǎn)值達1120億元，同比增長14%，進出口總額達42.58億美元，其中進口20.62億美元，出口21.96億美元，出口首超進口實現(xiàn)貿(mào)易順差。目前，全國已有20多個模具生產(chǎn)集聚區(qū)，而且一些新的生產(chǎn)集聚區(qū)也已開始逐漸形成規(guī)模，據(jù)不完全統(tǒng)計，已進入到各地模具生產(chǎn)集聚區(qū)（模具城、模具園區(qū)等）的企業(yè)有2000多家，年總產(chǎn)出規(guī)模已達300億元以上，其中模具約占2/3。單位：億元單位：億元年份200520062007200820092010產(chǎn)值6107208709109851120增長率15.90%18.03%20.83%4.60%8.24%13.71%表22005-201。年我國模具產(chǎn)值及增長率表由表2可以看到，近年來我國模具行業(yè)產(chǎn)值增長迅速，已經(jīng)從2005年的61。億元增長到2010年的112。億元，增長率遠高于世界模具行業(yè)整體速度。《中國模具工業(yè)“十二五”規(guī)劃》（以下簡稱“《規(guī)劃》”）出臺，為中國模具工業(yè)未來五年的發(fā)展制定了明確的發(fā)展目標和戰(zhàn)略定位?！兑?guī)劃》指出，2015年中國模具工業(yè)總銷售額1740億元，其中出口模具達到4。億美元。我選擇的題目是某型多媒體音箱箱體成型模具設(shè)計，市場需求量較大。由于音箱箱體大多用在恒溫的地方，因此對塑件材料的質(zhì)量要求一般，材質(zhì)較硬。2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能及工藝分析2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能簡介本次畢業(yè)設(shè)計課題為“某型多媒體音箱箱體成型模具設(shè)計”，其三維造型（如圖2-1）。圖2-1產(chǎn)品三維造型如圖2-1該塑件為某型多媒體音箱箱體，整個塑件質(zhì)量為500go塑件最大寬度為139mm，長227mm,壁厚最大處為3mm，最大圓弧半徑為76mm，整體高度為146mm。上表面凹處深度為19mm，長50mm寬72mm，具有一定的斜度。塑件整體呈長方體狀，上表面凹坑和深孔可以用型芯來成型，因為該塑件型腔深拔模脫模難度較大，而且冷卻很重要，要設(shè)置較多的拉料桿推件桿和冷卻水道，由于不需要側(cè)型芯來造型，可以采用單分型面，但是由于型腔很深不能一次加工出來要做成組合形的型腔。同時上表面的凹坑和4個深空都需要做成組合式型芯。2.2產(chǎn)品材料工藝分析根據(jù)對該塑件的性能分析，決定選用ABS/750A塑料，其具有較好的沖擊韌性,高光澤性，高剛性，易于成型加工，流動性好，決定選用上海冉炎貿(mào)易公司的ABS/750A，應(yīng)用于電視機外殼，電話機外殼，通訊器材，家電等。具體參數(shù)如表3。表3ABS/750A性能參數(shù)性能項目測試方法測試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)單位基本性能熔體流動速率ASTMD-12384.5g/10min物理性能比重ASTMD-7921.04g/cm3機械性能缺口沖擊強度ASTMD-25626Kg.cm/cm彎曲強度ASTMD-79065MPa伸長率ASTMD-63830%洛氏硬度ASTMD-785108HRC彎曲模量ASTMD-7902400MPa拉伸強度ASTMD-63848MPa熱性能維卡軟化點ASTMD-152595°C熱變形溫度ASTMD-64885°C3設(shè)計方案及設(shè)計步驟3.1設(shè)計目標該塑料制件在音箱上應(yīng)用，是隨著音箱的產(chǎn)量來制訂年產(chǎn)量，為中批制造，產(chǎn)品質(zhì)量為500g，考慮暢銷音箱的年產(chǎn)量為3。萬，模具預(yù)計壽命為8。萬件，塑件精度為MT3。3.2成型工藝方案根據(jù)ABS塑料的抗沖擊韌性和易于塑性成型性，采用注塑成型，注塑機擬選JN268E型，本設(shè)計預(yù)備采用注射成型方法，它具備以下特點：成型周期短、能一次成型復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件；對成型各種塑料的適應(yīng)性強。注塑成型是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有熱塑性塑料都可以用這種方法成型，某些熱固性塑料也可以用注塑模成型。所以根據(jù)制件的材料選擇該產(chǎn)品的加工方法為注塑成型，對此要選擇合適的注射機來實現(xiàn)該產(chǎn)品的制造。3.3注射成型機的選擇注塑機是塑料注塑成型所用的主要設(shè)備。注塑成型有兩個方面需要去進行校核：一是校核模具的所需要的鎖模力是否在注塑機的允許范圍之內(nèi)；二是模具的開模行程和模具的最大閉合高度，以下為校核數(shù)據(jù)。根據(jù)計算，選用JN268E型臥式注射機，主要技術(shù)參數(shù)如表4。

表4JN268E注塑機參數(shù)表理論注射容積Cm3951實際注射量g893螺絲直徑mm67射膠壓力MPa135螺絲行程mm240螺絲轉(zhuǎn)速r/min0~152鎖模力KN2680開模行程mm490模版最大距離mm1090容模量（最薄?最厚）mm195~600頂出行程mm135頂出力KN62噴嘴孔直徑mm3.5定位孔直徑mm120下面從注射量、注射壓力和鎖模力三個方面對該注塑機進行校核，以檢驗其是否能滿足制品成型的要求。1.注射量的校核：注射量是注射機每次注射塑料的最大體積或質(zhì)量。一般選擇注射機，塑料及凝料的總重量應(yīng)在注塑機注射量的20%~80%，注塑機才能最有效的被使用。本塑件的質(zhì)量為500g，澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量約為30g，擬采用一模一腔，所以m=500+30=530g，在178.6g~714.4g之間，注塑機的注射量滿足要求，所以該注塑機能滿足制品成型的要求。2.注射壓力與鎖模力的校核：當高壓的熔料進入并充滿型腔時，將產(chǎn)生一個很大的壓力，迫使模具分開，所以必須在模具上加一個鎖模力。型腔內(nèi)熔料的壓力：p=80%p注式中P,――塑料的注射壓力，可從資料中查得。注從資料中查得P=60?lOOMPa，所以p=80%X100=80MPa<135MPao注鎖模力F鎖:鎖中F——總作用力;A——塑件、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積。本塑件在分型面上的最大投影面積為29528.6mm2，所以F鎖=29528.公80=2632.3K隗2680KN所以該注射機能滿足制品成型的要求，適用于本次注塑模具設(shè)計。3.4采用設(shè)計方法的選擇由于現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的不斷開發(fā)和塑料制件的應(yīng)用和發(fā)展，對塑料成型模具設(shè)計和制造提出的要求也越來越高。傳統(tǒng)的模具設(shè)計已經(jīng)不能滿足和適應(yīng)這些變化，所以，CAD/CAM/CA技術(shù)的出現(xiàn)，立即在工程應(yīng)用中舉得了驕人的成績。利用CAD/CAEK術(shù)顯著提高了模具設(shè)計的效率，減少了模具設(shè)計中的失誤，提高了模具和塑料制件的質(zhì)量，縮短了生產(chǎn)周期，降低了模具和塑料制件的成本。因此，采用了CAD/CAE/CAM技術(shù)進行模具設(shè)計，涉及到的軟件主要有AutoCAE和PRO/E其中,AutoCAD主要用于二維圖的繪制，TRRO/E則用途廣 泛 ，主要用于對產(chǎn)品進行三維造型、利用其中的模具模塊進行模具型腔的開模設(shè)計，和模 架 的 裝 配。此外，使用PRO/E軟件還可以將三維圖形轉(zhuǎn)化為二維圖形，為二維圖的繪制提供了很大的方便。4模具工藝方案4.1型腔數(shù)目的確定及分型面選擇4.1.1型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定的規(guī)準，實際是應(yīng)根據(jù)制件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量要求、所選注射機能力、模具制造成本等因素綜合考慮。型腔數(shù)目的確定是從鎖模力的計算達標及經(jīng)濟性方面作為主要考慮對象的，由于塑件的質(zhì)量較大，而且型腔深，充型困難，冷卻很重要，故采用一模一腔。4.1.2分型面的選擇分型面的形式主要有：水平分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲線分型面及瓣合分型面等幾種。分型面設(shè)計總體原則:開設(shè)在有利于脫模的制件最大輪廓處；應(yīng)盡可能使制件留在動模一側(cè)；有利于確保制件的形狀及尺寸精度；滿足制件外觀質(zhì)量要求;有利于模具的鎖緊和保證壁厚均勻；應(yīng)有利于模具的排氣；應(yīng)有利于模具的加工制造。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)特征和外觀要求，決定采用大澆口，本課題分型面（圖4-1）選擇在零件的最大截面處，這樣便于開模。澆口在塑件最上面。選擇的分型面圖4-14.2確定澆注系統(tǒng)由于本塑件的質(zhì)量大，面積較大，所以表面采用大澆口，優(yōu)點是澆口由主流道直接進料，故熔體的壓力損失小，充型更容易。在設(shè)計過程中應(yīng)注意本塑件的塑料熔體流程較長，可能出現(xiàn)熔接痕、填充不足有氣孔等缺陷。4.2.1主流道的設(shè)計主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始,到分流道為止的塑料熔體的流動通道。在臥式或立式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，其設(shè)計要點如下：為使凝料能順利拔出，主流道通常設(shè)計成圓錐形，其錐角€=2。?4。，對于流動性較差的塑料可取€=3。?6。。內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra=0.8卩m。在本設(shè)計中，考慮到所采用的材料ABS的流動性一般，所以取€=4。。為防止主流道與噴嘴處溢料主流道對接處應(yīng)緊密對接，所以主流道對接處應(yīng)加工出半圓形凹坑，其半徑R=R+(1?2)mm，其小端直徑d=d+(0.5?1)mm，2 1 1 2凹坑深取h=3 ?5mm,在本次設(shè)計中,d=3mm,凹坑深取h=3mmoi在保證塑料良好成型的前提下，主流道L應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度確定，一,本設(shè)計采用的是68mm。由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此常將主流道加工成可拆卸的主流道襯套（澆口套），便于用優(yōu)質(zhì)鋼材進行加工和熱處理。本設(shè)計中采用的襯套材料為T8A鋼，淬火50-55HRC,其結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。圖4-2主流道襯套結(jié)構(gòu)4.2.2冷料穴的設(shè)計冷料穴的作用是貯存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料以及熔體流動的前鋒冷料，以防止熔體冷料進入型腔。冷料穴一般開在主流道的末端，當分流道較長時，在分流道的末端也設(shè)冷料穴。常見的冷料穴結(jié)構(gòu)主要有帶Z形頭拉料桿的冷料穴、帶球形頭拉料桿的冷料穴、帶尖錐頭拉料桿及無拉料桿的冷料穴等。本次設(shè)計中選用的是ABS材料,由于本設(shè)計采用的是大澆口形式，因此本次設(shè)計選用帶Z形頭拉料桿的冷料穴，開模時靠倒錐起拉料作用，然后由推桿強制推出。

4.3成型零部件的設(shè)計成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量和尺寸精度的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。4.3.1凹模凹模是成型塑件外表面的零部件，按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩大類。由于本次設(shè)計的塑件外形比較復(fù)雜，采用整體式凹模加工工藝性差加工成本高，若采用組合式凹模則可以改善加工工藝性，減少熱處理變形，節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。所以，在本次設(shè)計中決定采用組合式凹模，即將型腔部分分開加工。型腔板和定模扳之間用螺釘固定組合在一起。本次設(shè)計中型腔板和定模版如圖4-3所示。圖4-3凹模結(jié)構(gòu)示意圖4.3.2凸模凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，有時又稱為型芯或成型桿。與凹模類似，凸模也可分為整體式和組合式兩類。在本次設(shè)計中采用組合式，這是由于采用組合式時，

塑件的外形更容易加工，節(jié)省加工材料。如圖4-4所示。4.3.3成型零部件的工作尺寸計算圖4-4凸模結(jié)構(gòu)示意圖圖4-4凸模結(jié)構(gòu)示意圖所謂成型成型零部件的工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸與高度尺寸，以及中心距尺寸等。成型零部件的工作尺寸計算方法有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計中采用平均值法。平均值法是按照塑料收縮率、成型零件制造公差和磨損量均為平均值時，制品獲得的平均尺寸來計算的。1.型腔、型芯的尺寸(1)型腔：設(shè)塑料平均收縮率為S；塑件外形基本尺寸Ls;其公差為€，則塑件的平均尺寸cp為Ls-€/2。模具型腔的基本尺寸Lm，其制造公差為5，則型腔的平均尺寸為Lm+5/2。考慮平均收縮率及型腔的平均磨損量為5/2，則有：z c

? ? € €(Lm+-z)+v-(L--)S,(L--)2 2 * 2cp、s2略去比其它各項小得多的€/2*S后則型腔徑向尺寸為cp1L,(1+S)L--(€+?+?)

m cps2 zc標注制造公差后得(1+S(1+S)L-€+8+8)2^cp+8S為塑件的平均收縮率，塑件材料為ABS,算得S=0.6%cp cpS為塑件的平均收縮率，塑件材料為ABS,算得S=0.6%cp cpD,1.006x18-0.75x0.2210.027,17.94+0.027m 0 0LmR,1.006x66-0.75x0.4610.046,66.05+0.0460 0R,1.006x59-0.75x0.410.046,59.05+0.0460 0.006x130—0.75x0.66J+0.063,130.29+0.06300R,1.006x17-0.75x0.2210.027,16.94+0.0270 0L,1.006x3-0.75x0.0710.014,2.97+0.0140 0L,1.006x106-0.75x0.58L。54,106.2+0.0540 0L,1.006x48-0.75x0.3610.039,48.02+0.0390 0L,1.006x11—0.75x0.210.027,10.92+0.0270 0L,1.006x214-0.75x0.9210.072,214.59+0.0720 0L,1.006x133-0.75x0.6610.063,133.3+0.0630 0L,1.006x112-0.75x0.5810.054,112.24+0.0540 0L,1.006x94-0.75x0.5210.054,94.17+0.0540 0⑵型芯:L=1.006X24-0.75x0.28⑵型芯:L=1.006X24-0.75x0.28丄0.033=23.93,0.0330 0L=1.006X1-0.75X0.1210.014=0.92,0.0140 0L=1.006X56-0.75x0.410.046=56.04,0.0460 0L=1.006X173-0.75x0.7810.063=173.45,0.0630 0L=1.006X46-0.75x0.3610.039=46.01,0.0390 0L=1.006X14-0.75X0.2210.027=13.92,0.0270 0L=1.006X73-0.75x0.4610.046=73.09,0.0460 0L=1.006X12-0.75X0.210.022=11.92,0.0920 0L=1.006X79-0.75x0.4610.046=79.13,0.0460 0設(shè)塑件內(nèi)形尺寸為/，其公差為△，則塑件的平均尺寸為l+A/2。模具型芯的基本尺寸l，其制造公差為5，則型腔的平均尺寸為l//2。同上面推導(dǎo)型腔徑向尺寸m z mz類似，可得 L=(1,S)L-1(A,5,5)m cps2 zcL J-8z.Ls為零件尺寸S為塑件的平均收縮率,cp塑件材料為ABS,算得S=0.6%cp的尺寸:L=1.006X148,0.75x0.72丄=149.43。的尺寸:-0.063 -0.063L=1.006X136,0.75x0.66丄=137.31。-0.063 -0.063L=1.006X217,0.75x0.92丄=218.99。-0.072 -0.072L=1.006X10,0.75X0.2丄 =10.210-0.027 -0.027L=1.006X4,0.75X0.14丄=4.130-0.018 -0.018L=1.006X7+0.75X0.18丄=7.18o-0.022 -0.022R=1.006X68+0.75x0.46丄=68.75。-0.046 -0.046R=1.006X62+0.75x0.4丄=62.67。-0.046 -0.045R=1.006X56+0.75x0.4丄=56.64。-0.046 -0.046R=1.006X66+0.75x0.46丄 =66.74°-0.046 -0.046R=1.006X19+0.75X0.26丄 =19.310-0.033 -0.033R=1.006X17+0.75X0.22丄 =17.27°-0.027 -0.027R=1.006X13+0.75X0.2丄 =13.23。-0.027 -0.0274.4合模導(dǎo)向機構(gòu)為確保動定模在合模時能準確閉合，在模具中必須設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模具內(nèi)其他零部件之間的準確對合，起定位和導(dǎo)向的作用。絕大多數(shù)導(dǎo)向機構(gòu)由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，稱之為導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)。在本次設(shè)計中，采用一組導(dǎo)柱導(dǎo)套為導(dǎo)向機構(gòu)。由于導(dǎo)柱導(dǎo)套長期配合使用，所以其使用要求很高，要求表面耐磨、抗彎能力強，所以決定采用T8A鋼，導(dǎo)柱、導(dǎo)套熱處理為表面淬火分別達到50?55HRC，增加其耐磨性。4.5脫模頂出機構(gòu)注射成型后，使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)為脫模機構(gòu)（如圖4-5）。脫模機構(gòu)是由一系列推出零件及其輔助零件組成。本模具的脫模機構(gòu)是由1。根Z型拉料桿和6根 推 件 桿 組 成。

圖4-5脫模頂出機構(gòu)參考制件樣品，確定了本模具采用6根推桿推出塑件，其中每根推件桿直徑10mm，待定長度為340mm，精確長度尺寸要配作，推桿應(yīng)具有一定的強度和耐磨性，所以采用T8A，硬度50?55HRC。另外，推桿孔與推桿之間的間隙應(yīng)小于所用材料的許用溢料間隙。頂出機構(gòu)采用多個推桿頂出，它的優(yōu)點是制造簡單成本低，推桿與型腔的配合精度較高，不容易出溢料，塑件成型效果好。經(jīng)查表可知，ABS的許用溢料間隙為0.04?0.06mm,推桿與型腔的配合采用微間隙配合為F7/h6,經(jīng)檢驗配合的最大間隙小于ABS的許用溢料間隙，滿足使用要求。由于型腔深，塑件包裹型芯力交大，脫模難，所以采用1。根Z型拉料桿分布在四周，其中每根拉料桿直徑10mm，長度148mm，拉料桿也采用T8A，硬度5。?55HRC。拉料桿和拉料桿孔之間的間隙應(yīng)小于所用材料的許用溢料間隙經(jīng)查拉料桿和型腔的配合采用F7/h6滿足使用要求。制件投影為矩形時所需脫模力（N）為：2(a,b)ESL(f-tan?)F… +0.1A(1,卩,K)K=57895N推桿直徑的校核：1/4nE丿式中d 推桿的最小直徑，mm;K——安全系數(shù)，可取K=1.1;L 推桿的長度，mm；F——脫模力，N；n 推桿數(shù)目；E——鋼材的彈性模量，MPa。在本設(shè)計中d=1.1X［552X3151/(8X210000)］i/4^6.48mm，滿足設(shè)計要求。1推桿強度校核：4F丄］=220MPan‘d2式中［。］――推桿材料的許用應(yīng)力，MPa;Q——推桿所受的應(yīng)力，MPa。經(jīng)校核滿足設(shè)計要求。4.6溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)塑件的成形凝固需要在一個比較合適的溫度范圍內(nèi)，不然則會引起如變形尺寸精度力學(xué)性能和表面質(zhì)量等問題。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計模具溫度 的 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng)。本塑件的材料為ABS塑料，它要求較低的模溫，所以僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。因為通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。而常用的冷卻方法是在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，本塑件面積較大，動定模均需開設(shè)冷卻水通道，便于冷卻。因為該塑件體積大，型腔深，所以如果要讓塑件在成型過程中快速冷卻必須在型芯內(nèi)部和外圍設(shè)置很多水道讓塑件在成型過程中快速冷去。如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注塑機接觸所散發(fā)的熱量，則模具冷卻時所需冷卻介質(zhì)的體積流量可按下式計算WQq= —4 vpc(€-0)1 2式中q 冷卻介質(zhì)的體積流量，m3/minVW一單位時間(每分鐘)內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料質(zhì)量， kg/minQ―單位重量的塑件在凝固時所放出的熱量， kJ/kg1P——冷卻介質(zhì)的密度，kg/m3c—冷卻介質(zhì)的比熱容，kJ/(kg?°C)10―冷卻介質(zhì)出口溫度，C10―冷卻介質(zhì)進口溫度，C2其中Q可表示為1Q=\c(0-0)+」TOC\o"1-5"\h\z1 2 3 4式中c―料的比熱容，kJ/(kg?C)20、0—別為塑料熔體的溫度和推出前塑件的溫度，C4卩一■結(jié)晶形塑料的化潛熱，kJ/kg經(jīng)查表可知，ABS的單位熱流量為Q=310?600kJ/kg。本設(shè)計中取Q=310IIkJ/kg，W=3.96kg/min， 0 =27C ， 0 =20C ，則12

q?絲)=6.2x1000;60 、?3.52x10-3m-3/minVpc1O1-O2)1000x4.187x27-20丿求出冷卻水的體積流量q后，便可根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速U與管道直徑V的關(guān)系，再通過查表便可以得出冷卻水管道的直徑d。本次設(shè)計中冷卻水管道的直徑d=8mmo4qv? 7 v—r ?1.16m/s3.14x(8/1000丿2x60(8/1000只h?L6x722x]000xU6k?x】。偵婦2.h2.0(8/1000只總傳熱面積AA?啤A?啤hAO 8.55x1000x60x2.38x1000/6045-(27+20)/2=0.017m2孔數(shù)nn=16個4.7排氣系統(tǒng)排氣是注射模設(shè)計中不容忽視的一個問題。在注射成型中，當塑料熔體填充型腔時,必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。若排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正常快速充模，而且一方面將會在塑件上產(chǎn)生氣泡，接縫表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。本模具的型腔大但結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，精度要求不高，主分型面又是平面和斜直面,由多個部分組成,所以通過分型面以及推桿與型腔板和小型芯之間的間隙進行排氣即可滿足排氣需要。5標準模架的選擇和注射機的校核5.1選擇標準模架模架的選擇是比較重要的，在注射的過程中模具型腔受到高壓的作用，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的剛度和強度。強度不夠?qū)?dǎo)致型腔的塑性變形，剛度不足將導(dǎo)致型腔的彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，產(chǎn)生間隙，從而使加工的產(chǎn)品成為廢品。綜合考慮模具的布局和型腔的大小，選擇GB/T12556.1-90模架標準中的周界尺寸為400mmX450mm的A型標準模架。零部件均采用GB/T12556.1-90中的標準，2閉合高度為473mm。5.2注射機的校核雖然選擇注射機的時候曾對注射機進行過初步校核，但整體模具設(shè)計完成后還應(yīng)對注射機進行詳細校核。以下將從安裝尺寸以及開模行程等方面進行校核。5.2.1安裝尺寸的校核模具的外形尺寸為LXBXH=400mmX450X473mm。安裝尺寸的校核主要校核的是模具的長度與寬度、模具的厚度。模具的長度和寬度必須小于注塑機連接柱內(nèi)距。JN268E的連接柱內(nèi)距為450mmX500mm，而模具的外形尺寸為400mmX450mm，所以滿足要求。該模具的閉合高度為473mm，在JN268E模具厚度(容模量)195?6-0mm之內(nèi)，滿足要求。因此，該注塑機滿足設(shè)計要求。5.2.2開模行程的校核JN268E的開模行程為490mm，而本模具為單分型面，它的開模距離為：S=H+H+(5-10)mm1 2式中H——塑料脫模需要的頂出距離，mm1H——塑件厚度（包括澆注系統(tǒng)凝料），mm2本模具中，S=146+146+10=302mm<490mm滿足要求。5.2.3推出行程的校核本模具的推出行程為50mm,遠小于JN268E的最大推出行程為135mm。所以本模架和JN268E注塑機合適。6模具材料的選擇6.1模具材料的選擇本設(shè)計模具所選用的材料如表5所示。表5模具各部件材料的選取序號名稱材料備 注1下模座4528-32HRC2推板4543-48HRC3推出固定板4528-32HRC4墊塊4528-32HRC5推件桿T8A50-55HRC6動模墊板4543-48HRC7型腔板454