汽車徽標注塑模具設(shè)計說明書

浙江工業(yè)大學博士學位論文PAGE2PAGE0畢業(yè)設(shè)計說明書課題名稱：汽車徽標注塑模具設(shè)計

汽車徽標注塑模具設(shè)計摘要按照塑料加工產(chǎn)品的需要，要知道這個產(chǎn)品是用來干什么，對塑料產(chǎn)品的工藝性能，大小的精確度等等都進行分析，要注意到塑料產(chǎn)品的具體大小。這個模具的結(jié)構(gòu)是一個模具兩個腔室，將物料澆進模具的時候，澆口是在頂面點澆口，使用的注射機的型號是XS-Z-60型號，要在模具里面安裝一個冷卻的系統(tǒng)，在繪圖紙的時候用的是CAD和UG軟件，這樣就可以將模具怎么加工的方式確定下來了。將說明書也寫出來，結(jié)合文字，圖紙，將這個塑料產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)都分析出來，這樣一來設(shè)計的模具就是比較合理的了。關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；模具設(shè)計；CAD繪制二維圖；UG繪制3D圖。目錄TOC\o"1-3"\f\h\z\u目錄 0摘要 1Abstract 21前言 31.1課題背景 31.2課題分析 42塑件分析 52.1產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 52.2塑件材料的確定 62.3塑件材料的性能分析 63成型布局及注塑機選擇 83.1進膠方式選擇 83.2型腔的布局及成型尺寸 93.3估算塑件體積質(zhì)量 103.4注塑機的選擇和校核 103.4.1注射膠量的計算 103.4.2鎖模力的計算 113.4.3注塑機選擇確定 114注塑模具設(shè)計 134.1模架的選用 134.1.1模架基本類型 134.1.2模架的選擇 134.1.3導向與定位機構(gòu)設(shè)計 144.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計 154.2.1主流道設(shè)計 164.2.2分流道的設(shè)計 164.2.3澆口的設(shè)計 174.2.4冷料穴的設(shè)計 174.3分型面的設(shè)計 184.4成型零部件的設(shè)計 194.4.1成型零部件結(jié)構(gòu) 194.4.2成型零部件工作尺寸的計算 204.4.3模具強度與剛度校核 214.5脫模及推出機構(gòu) 214.5.1脫模力 214.5.2推出機構(gòu) 224.5.3斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu) 224.6冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算 234.6.1冷卻水道設(shè)計的要點 244.6.2冷卻水道在定模和動模中的位置 244.7排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 254.8模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 255結(jié)語 27致謝 28附圖 29參考文獻 30PAGE6PAGE29摘要按照塑料加工產(chǎn)品的需要，要知道這個產(chǎn)品是用來干什么，對塑料產(chǎn)品的工藝性能，大小的精確度等等都進行分析，要注意到塑料產(chǎn)品的具體大小。這個模具的結(jié)構(gòu)是一個模具兩個腔室，將物料澆進模具的時候，澆口是在頂面點澆口，使用的注射機的型號是XS-Z-60型號，要在模具里面安裝一個冷卻的系統(tǒng)，在繪圖紙的時候用的是CAD和UG軟件，這樣就可以將模具怎么加工的方式確定下來了。將說明書也寫出來，結(jié)合文字，圖紙，將這個塑料產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)都分析出來，這樣一來設(shè)計的模具就是比較合理的了。關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；模具設(shè)計；CAD繪制二維圖；UG繪制3D圖。AbstractTounderstandtheuseofplasticpartsinaccordancewiththerequirementsoftheplasticproducts,analysisofthetechnicalrequirementsoftheplasticpartsoftheprocess,dimensionalaccuracy,selecttheworkpiecesizeoftheplasticparts.ThemoldusingatwosubgatefeedinjectionmachineadoptsXS-Z-60models,andsetacoolingsystem,CADandUGdrawingtwo-dimensionalassemblydiagramandpartsdiagram,reasonablemoldprocessingmethods.Attachamanual,usebrieftext,aconcisediagramandcalculatedanalysisofplasticparts,inordertomakeareasonablemolddesign.Keywords:mechanicaldesign;molddesign;CADdrawingtwo-dimensionalmap;UGdraw3DmaPOM,injectionmachineselection.1前言1.1課題背景在整個工業(yè)化的生產(chǎn)里面，模具是最為基礎(chǔ)的一種加工設(shè)備。在很多行業(yè)里面，六成到八成的零部件在加工的時候，用的都是模具，最近這些年，經(jīng)濟發(fā)展的很快，工業(yè)行業(yè)的發(fā)展更加的迅猛，所以現(xiàn)在對于模具的需求也是越來越大，并且對于模具的技術(shù)要求也是越來越高的?，F(xiàn)在生產(chǎn)的零部件精確度更加的高，復雜程度也比原來高很多，并且非常一致，在進行生產(chǎn)的時候效率是很高的，耗費的能耗也是比較低的，如果用別的加工方式來生產(chǎn)的話，跟模具加工簡直沒有可比性。現(xiàn)在塑料加工發(fā)展的也是很快的，工業(yè)塑料對于強度的要求，還有精確度的要求也是比原來高了很多，現(xiàn)在塑料產(chǎn)品在很多行業(yè)里面都使用到。這種加工可以用在所有的熱塑性塑料加工上，也可以用在一部分熱塑性塑料的加工上，生產(chǎn)效率也是別的加工方式比不了的。注射模的類型是比較多的，它的構(gòu)造跟產(chǎn)品的類型，產(chǎn)品的構(gòu)造是不是復雜，還有用的哪一種注射機有很大的關(guān)系，一般來說，它的構(gòu)成是動模，還有定模。通常定模都是裝在注射機的固定板上面的，動模是裝在移動板上面的，在進行注射加工的時候，他們進行的運動就是合模運動。在加工產(chǎn)品的時候，動模還有定模通過導柱導向的作用，進行關(guān)還有開的動作。因為用模具對零部件生產(chǎn)加工時候的特征，所以對模具進行設(shè)計的時候跟別的有很大的不一樣的。模具設(shè)計要考慮的要點如下:a．塑料加工產(chǎn)品的物理特征，比方說強度，剛度，還有吸水性等等，不一樣的塑料產(chǎn)品，他們的特性都是不一樣的，在對產(chǎn)品進行設(shè)計的時候要對它的特征非常的了解，發(fā)揮這個產(chǎn)品的優(yōu)勢，將不好的地方盡量隱藏起來。b．塑料產(chǎn)品在加工成型的時候工藝性能，比方說流動的性能，成型時候收縮率的大小等等。塑料加工產(chǎn)品一般來說充模，排氣，還有補縮的時候都是比較容易的，同一時間可以讓熱的塑料加工產(chǎn)品在冷卻的時候速度更加的快，冷的更加的均勻。c．塑料產(chǎn)品的構(gòu)造簡單了，那么模具的構(gòu)造就簡單，尤其是不會出現(xiàn)側(cè)向分型抽芯裝置，還有產(chǎn)品脫離模具的時候能夠簡單的構(gòu)造。使模具零件符合制造工藝的要求。針對一些有特別作用的產(chǎn)品，還要注意產(chǎn)品一些別的性能，比方說有光學，熱學，電，還有腐蝕性方面的性能?，F(xiàn)在，我們國家模具的加工技術(shù)發(fā)展的已經(jīng)非?？炝?，原來只是最基本的生產(chǎn)模具，現(xiàn)在可以生產(chǎn)外形巨大，精確度更高，結(jié)構(gòu)更加復雜，使用時間更長的模具了。在塑料模具這個領(lǐng)域，可以加工汽車的保險杠，還能夠生產(chǎn)汽車的儀表盤。有一些塑料模具的生產(chǎn)廠家現(xiàn)在使用CAE這項技術(shù)，對于模具在生產(chǎn)加工時候的流動，冷卻，應(yīng)力等等進行分析，這樣確定下來澆口的地點，澆口的大小，還有注塑時候工藝的有關(guān)數(shù)據(jù)，還有模具里面的冷卻系統(tǒng)怎么去安排等等，使模具制造能力大為提高。使用了CAE以后，就不需要再進行試模了，因為它完全可以將整個設(shè)計，生產(chǎn)的過程都進行精準的分析，這樣我們的設(shè)計人員在系統(tǒng)上就可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中不足的地方，及時在程序上進行修改，這樣生產(chǎn)過程中的損耗就可以大大的降低，時間成本也降低了很多。這種新的技術(shù)出來之后，對于傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)來說是一個革命性的升級。1.2課題分析本課題內(nèi)容是對汽車徽標進行測繪、基于生產(chǎn)實踐之上的對產(chǎn)品進行模具設(shè)計，模具設(shè)計主要內(nèi)容有型腔布局、澆口形式與位置、模胚選擇、分型面的確定、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、推出機構(gòu)設(shè)置、注塑機臺選擇及注塑工藝分析等。根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，本模具采用一模兩腔布局，點澆口進料，注射機采用XS-Z-60型號，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算分析，從而作出合理的模具設(shè)計。選擇合理的加工方法。模具方案確定后進行工藝分析。根據(jù)此方案可以達到設(shè)計的預(yù)期效果，并且大大提高了注塑模的質(zhì)量。2塑件分析2.1產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件在設(shè)計模具的時候，一開始要先分析一下塑料加工產(chǎn)品的工藝性能，比方說產(chǎn)品的外形，產(chǎn)品的構(gòu)造，還有產(chǎn)品的具體大小，精確度是多少，還有產(chǎn)品的質(zhì)量要求，只有全面的對產(chǎn)品進行了解了，生產(chǎn)出來的模具才能滿足產(chǎn)品的需要。這篇論文研究的就是汽車徽標，具體的樣子在下面的圖紙里面已經(jīng)給出來了。詳細的大小，構(gòu)造在零件圖紙里面都畫出來了，這個產(chǎn)品的構(gòu)造是非常的單一的，不過進行生產(chǎn)的時候數(shù)量是非常多的，所以模具的成本是不能高，在生產(chǎn)的時候相對來說不復雜，而且精確度沒有多高的要求。產(chǎn)品圖塑料產(chǎn)品的大小，還有精確度對于模具的構(gòu)造，還有模具的精確度有很大的關(guān)系。要想讓模具生產(chǎn)時候盡量簡單一些，花費的成本盡量的少一點，那么我們在設(shè)計塑料產(chǎn)品的時候，產(chǎn)品的精確度不能太高。因為塑料產(chǎn)品跟金屬產(chǎn)品是完全不同的，所以在確定精度等級的時候不能按照金屬的標準來進行。按照任務(wù)書的需求，還有圖紙的需求，我們的產(chǎn)品精度等級是五級，而不是八級。需要加工的產(chǎn)品表面的要求越是高的話，那么它的表面粗糙度的數(shù)值也就是越小的。這樣的話在生產(chǎn)產(chǎn)品的時候，不會出現(xiàn)冷疤，還有云紋等這些不好的現(xiàn)象。一般來說塑料加工產(chǎn)品表面粗糙度的數(shù)值在零點零二到一點二五之間，模具腔室的表面粗糙度數(shù)值一般就是塑料加工產(chǎn)品的一半。在用模具的時候，因為用的比較多，所以型腔的磨損就比較厲害，這樣它的表面粗糙度就越來越大，所以過一段時間就應(yīng)該對它進行拋光。這個塑料產(chǎn)品外面的表面粗糙度數(shù)值是比里面的要大的，外面的表面粗糙度數(shù)值是零點八，里面的表面粗糙度數(shù)值是一點二。2.2塑件材料的確定塑料的成分其實就是樹脂，在溫度和壓力都達到要求的時候，它是可以進行流動的。所以說這樣的材質(zhì)在模具里面，可以生產(chǎn)出需要的任何產(chǎn)品的形狀，在進行冷卻，固化之后，產(chǎn)品的構(gòu)造和外形是不會出現(xiàn)改變的。塑料的好處是比較多的，用在很多任務(wù)業(yè)領(lǐng)域，用在日常生活上，它的密度是很小的，質(zhì)量也沒有多種，比強度也是比較高的，絕緣的性能也是很好的，介電耗費也是沒有多高的，化學性能是比較穩(wěn)定的，并且可以承受一定的磨損，隔音效果也好等等。還有，很多塑料可以防水，防潮，防透氣，避免輻射，還有不會在短時間里面被燒毀等等。論文設(shè)計的產(chǎn)品壁厚是一致的，POM性能也是比較好的，造價也沒有多高，可以進行大批量的生產(chǎn)，進行生產(chǎn)加工的時候，成型是比較簡單的，所以我們這篇論文的產(chǎn)品是非常合適的，所以這個產(chǎn)品的原材料就用POM。2.3塑件材料的性能分析POM塑料，因為它的機械強度是很大的，并且整體性能也是比較好的，在很多的領(lǐng)域塑料都是作為原材料進行生產(chǎn)加工的。POM其實就是一種聚酯類，這種成分就會讓材質(zhì)的粘稠度非常高，并且承受很高的溫度。POM是沒有固定的形狀的，沒有味道，沒有臭味，沒有毒，并且是透明的。就算是溫度改變了，它有很多特性還是不會出現(xiàn)變化的，比方說強硬，堅韌，透明這些還是它的特性；燃燒的時候速度是比較慢的，還能夠絕緣，但是不能在有電弧的地方用。在進行生產(chǎn)加工的時候，一定不能有水，不然的話塑料的質(zhì)量就不好了，不能防止出現(xiàn)缺口了。一旦有拉力出現(xiàn)，塑料就很容易就破裂了。POM對于沖擊的抵抗能力是非常好的，特別是在溫度很低的時候；可抵受高溫達135℃。有防火級別的，還有增強玻璃級別的，在有些時候會使用POM，還有別的聚合物一起進行調(diào)配，這樣就可以加工出來塑料。比方說，因為POM對汽油，低油，水解不能抵受，所以說在汽車這個行業(yè)上，塑料用的就比較多的。對橡膠進行改良之后，POM在零下五十度的時候依然是比較鋼韌的，可以承受很高的熱度，燃油，也可以受風化，可以將油漆刷在上面，可以用超聲波進行焊接。如果POM的份子量降低了，那么它的黏度就比較低了，在進行生產(chǎn)加工的時候溫度也是比較低的，所以說循環(huán)的時候就比較快的。3成型布局及注塑機選擇3.1進膠方式選擇所謂澆注系統(tǒng)，說的就是模具里面從注射機噴嘴這個地方到型腔這個地方的流通的通道。它的作用就是用來傳送塑料熔體的，將這些熔體都傳送到型腔里面的每一個部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計的是好還是壞，對于這個塑料產(chǎn)品的性能好還是壞，成型外觀好還是壞，還有成型時候簡單還是困難有很大的影響。它的組成部分有主流道，分流道，還有澆口，還有冷料穴。在這個里面，澆口是非常關(guān)鍵的，澆口確定的地方是好還是壞對產(chǎn)品成型合格與否有很大的關(guān)系。一般來說，澆口的形式是比較多的，有側(cè)澆口，點澆口，扇形澆口等等。澆口的位置選擇原則：澆口在什么地方跟塑料產(chǎn)品的質(zhì)量好還是壞有很大的關(guān)系。澆口確定地點的時候，要注意下面幾個方面：1.塑料熔體在型腔里面流通時，損耗的動能是比較小的。要做到這點必須使1)流程(包括分支流程)為最短；2)每一股分流都能大致同時到達其最遠端；3)要首先從這個壁厚最厚的地方作為物料澆入的地方；4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。2.能夠很好的將型腔里面的氣體排送出去因為在這篇論文里面，塑料加工產(chǎn)品外表的要求不高，所以使用的澆口形式是點澆口。一般點澆口都是在產(chǎn)品表面，如下圖：3.2型腔的布局及成型尺寸這篇論文里面澆口用的是點澆口，不過因為塑料加工產(chǎn)品沒有多大，要想加工產(chǎn)品的時候合格率高一些，要想讓成本盡可能的低一點，并且生產(chǎn)的時候效率高一點，所以模具的形式是一個模具兩個腔室。型腔的構(gòu)造是什么樣子，跟這個模具的澆注系統(tǒng)怎么去安排的有很大的關(guān)系，型腔在安排的時候，一定要讓每一個型腔都可以受到澆注系統(tǒng)里面均衡的壓力，這樣就可以讓塑料熔體均勻的填滿每一個腔室里面，這樣一來每一個腔室里面塑料產(chǎn)品的質(zhì)量都是一樣的。要想達到這個目標，那么型腔跟主流道的一定要靠的近一點，而且用的流道是平衡的才可以。成型型腔的大小按照塑料的構(gòu)造進行計算之后進行確定，要注意成型的時候封閉的結(jié)合面的大小，如果很大的話，模具就有點太大了，花費的本錢太多，太小的話在加工的時候會有飛邊出現(xiàn)，有的還會出現(xiàn)型腔形狀的改變。因為模具是一個模具兩個腔室，因為排布的時候型腔的長是235mm，寬是135mm。塑件的高度為25mm，塑料產(chǎn)品很多膠位都是在型腔里面的，型芯的厚是塑料伸入的高再加上20到10mm，型腔的厚也是這樣去計算，因此得出成型型腔總體厚度為90mm。型腔布局如圖。型腔布局3.3估算塑件體積質(zhì)量在這篇論文里面，測量塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，還有塑料產(chǎn)品的體積的時候用的是3D來進行的，在UG這個軟件里面，可以用塑模這個功能進行驗證，這樣就可以測量出來體積的大小是10.5cm3，POM的密度大小是1.4g/cm3，這樣一來就可以將這個塑料產(chǎn)品的質(zhì)量算出來約為14.7g。3.4注塑機的選擇和校核3.4.1注射膠量的計算在設(shè)計模具的時候，一定要讓注射加工的塑料熔體的質(zhì)量在這個注射機的額定容量的八成之內(nèi)。校核公式為：式中：--型腔數(shù)量--單個塑件的重量（g）--澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）本設(shè)計中：n=214.7g=14gm≥（2x14.7+14）/0.8即m≥54.25g所以說選擇的這個注塑機額定的注塑量一定要大于54.25g。3.4.2鎖模力的計算選擇的這個注射機，它的鎖模力一定要比型腔壓力的開模力還要大，不行的話模具的分型面一定要分開來，這樣就會有溢料出現(xiàn)。對鎖模力有影響的主要就是塑料產(chǎn)品在模具分型面上的投影面積。成型投影面積=式中n--型腔數(shù)目n=2=2323=1148本設(shè)計中=2x2323+1148=5794下面的公式體現(xiàn)的就是鎖模力和成型面積的關(guān)系：式中—鎖模力，kN；—型腔壓力，MPa；A—成型投影面積，mm2；通常來說熔料在經(jīng)過噴嘴這個地方的時候，它的注射壓力是在六十到八十兆帕的，通過澆注系統(tǒng)再進入到型腔里面的時候，它的壓力大小是二十到四十兆帕，在這個地方它的數(shù)值大小是三十兆帕。計算：×A/1000=30×5794/1000≈174kN就可以知道我們確定的這個注塑機額定的注塑壓力大小就是174kN以上。3.4.3注塑機選擇確定綜合考慮以上因素，選定注射機為XS-Z-60。它的具體的性能要能夠滿足任務(wù)書的要求，下面的表格列出的就是它的數(shù)值：熱塑性塑料注塑機的規(guī)格型號及主要技術(shù)參數(shù)（一覽表）型號XS-Z-30XS-Z-60XS-ZY-125XS-ZY-125AXS-ZY-250公稱注射量（cm3/g)3060125220250螺桿（柱塞）直徑（mm）￠28￠38￠42￠42￠50注射壓力（Mpa）119122119150130注射時間（s)0.71.41.61.82注射方式柱塞式螺桿式合模力（kN)2505009009001800最大成型面積（cm2)90130320360500模板最大行程（mm)220260300325500模具最大厚度（mm)300320320350350模具最小厚度（mm)100180220220200拉桿間距（mm×mm)275×275320×320360×360360×360395×395合模方式液壓—機械增壓式定模板定位孔直徑（mm)φ63.5φ55φ100φ100φ125噴嘴球半徑（mm)810121218噴嘴孔直徑（mm)φ3φ3φ3φ3φ3注塑機參數(shù)4注塑模具設(shè)計4.1模架的選用4.1.1模架基本類型對注射模進行分類的時候有很多種方法，在這里主要說的分類方式就是按照整體結(jié)構(gòu)來進行的，有單分型面的，有雙分型面的，還有有活動成型的，還有側(cè)向分型的，定模有推出裝置的，有自動卸螺紋的，還有熱流道的。4.1.2模架的選擇按照分析的塑料產(chǎn)品，這個模具就是雙分型面的，根據(jù)國家標準確定它的模具是FCI類型，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示：模架結(jié)構(gòu)圖FCI型模具，有三個模板在定模的上面，動模的上面只有一塊模板，這樣的構(gòu)造為細水口模架，可以用來點澆口模具進行注射加工。模具的導柱導套怎么去安裝，就在于用的什么樣的分型面，仔細的考慮和分析之后，導柱和導套在安裝的時候用正過來裝。按照模架使用的類型，可以將模板的厚算出來，還可以將模板外部的大小都算出來，按照下面的公式來進行：模架的長L=型腔長度（235）+復位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚350mm模架的寬W=型腔寬度（135）+導向桿的直徑+模板壁厚230mm按照生產(chǎn)出來的型腔的大小，在將模架的大小都算出來之后，還要注意別的螺絲導柱這些零部件對模架的大小有一定的影響，在進行設(shè)計的時候，一定要注意這些因素。因為知道成型型腔的厚的數(shù)值了，再加上模板對強度的需求，這樣就可以確定下定模板的厚度是70mm，動模的模板厚度確定90mm。因為頂出的時候有一段距離，支撐板的厚度取80mm就可以了。綜上所述所選擇的模架的型號為：FCI-2335-A70-B90-C80。4.1.3導向與定位機構(gòu)設(shè)計導向機構(gòu)的作用：確保模具在打開，還有關(guān)起來的時候，確保公模和母模的中間還有一定的方向和位置。會有一個側(cè)向力施加在導向零部件的上面，這樣一來導向和定位的功能就實現(xiàn)了，導向零部件的組成有導柱，還有導套。1.導向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計導向零部件在進行分布的時候，是合理進行的，在這個模具的周圍，還有在靠近邊上的地方，它的中心點到這個模具的邊上的距離都是可以滿足需要的，這樣一來模具的強度就達到要求了，避免有導柱還有導套在壓入的時候出現(xiàn)形狀的改變。按照模具的外部形狀，還有具體的尺寸，一個模具配備的導柱有兩個到四個。假如模具對于凹模還有凸模都有方位的一些需求的時候，那么使用的導柱直徑都是不一樣的，也可以是導柱的直徑都是一樣的，不過這兩個導柱在安裝的時候位置要錯開來才可以。因為塑料產(chǎn)品一般都是在公模上面的，所以說要想產(chǎn)品脫離模具的時候便利一點，通常都是將導柱裝在母模的上面。承屑槽應(yīng)該安置在導柱還有導套的分型面的地面導柱的軸線應(yīng)該跟導套的軸線，還有導向孔的軸線都是平行的。模具合起來的時候，要確保導向零部件先碰起來，防止公模首先到模腔的里面去，會將生產(chǎn)的零部件破壞。2.導柱的設(shè)計有單節(jié)與臺階式之分導柱的高一定要比公模的面要高，大概高出6…8mm在導柱的上面應(yīng)該有一個圓錐部分，或者是有一個球形部分，用來進行引導。固定方式有鉚接固定和螺釘固定其表面應(yīng)熱處理，以保證耐磨。3.導套和導向孔導向孔沒有導套，就是在模板上打開了，模板是非常厚的時候，這個時候盲孔就是導向孔，應(yīng)該在側(cè)邊的壁上安裝排氣的氣孔。導套的形式有幾種，分別是套筒的，臺階的，凸臺的幾種類型。要想導柱很便利的進到導套孔里面，要倒的圓角在導套的前面。通常來說，在用導柱的時候也用導套，這樣就可以確保動模還有定模的零部件在工作的時候，準確無誤的生產(chǎn)出來需要的產(chǎn)品，還不會出現(xiàn)模具里面零部件相互碰撞的情況，這樣還能進行合模導向。4.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計所謂澆注系統(tǒng)，就是說注射模里面從主流道開始的這個地方到型腔的這個過道，澆注系統(tǒng)有兩種，一種是普通流道，還有一種是沒有流道的，在這篇論文里面使用的澆注系統(tǒng)是普通側(cè)澆口的?？匆粋€產(chǎn)品的質(zhì)量是好還是壞，澆注系統(tǒng)設(shè)計的是好是壞有很大的關(guān)系。澆注系統(tǒng)組成：1－主澆道2－第一分澆道3－第二分澆道4－第三分澆道5－澆口6－型腔7－冷料穴4.2.1主流道設(shè)計所選用XS-Z-60型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前段孔徑d0=3mm噴嘴圓弧半徑R0=12mm要想凝料拿出來的時候簡單方便，那么主流道的直徑大小一定要大于噴嘴的直徑。d=d0+（0.5~1）=3.5mm設(shè)計主流道的時候，可以弄成圓錐的形狀，這個角度一般是在2°到4°之間，錐角太大的話，會出現(xiàn)渦流，有空氣進去，錐角太小的話，凝料從模具里面出來的時候就非常的難，并且在對模具進行沖壓的時候，熔體在里面流動的時候受到的阻力太大，在這篇論文里面錐角的度數(shù)是2°，主流道球面半徑正常都是比噴嘴的球面半徑大的。在這篇論文里面主流道的球面半徑的大小是12mm，在經(jīng)過測量，可以知道主流道的長是47mm。4.2.2分流道的設(shè)計所謂分流道，就是主流道結(jié)束的地方跟澆口中間的這段通道。分流道可以讓熔體在流通的時候壓力均勻。它是用來將熔體流動的方向改變的，這樣它的流態(tài)就可以比較均勻的，那么流到每個腔室里面的熔體就是非常運城的，分流道不能太長，也不能有太多的拐彎，所以應(yīng)該在流動的時候不能耗費太多的熱量，也不能耗費太多的壓力，盡可能的少用塑料的原材料，能耗也使用的少一點。因為在分流道里面，跟模具靠在一起的塑料冷的是非常快的，只有在里面的熔體流動的是符合要求的，因此分流道的表面粗糙度一定要高一點，通常表面粗糙度的數(shù)值是1.6um，在這篇論文里面確定梯形截面的分流道8mmx6mm，采用流道布局如圖所示：流道布局4.2.3澆口的設(shè)計一般來說，中型的或者是小型的多型腔模具用的都是點澆口，通常這個澆口都是在分型面上面的，通常來說塑料熔體都是從外面將模具的型腔填滿的，它的截面基本上都是圓形。如下：點澆口4.2.4冷料穴的設(shè)計在主流道盡頭的地方要安裝一個冷料穴，這樣可以將固化的冷料安裝在里面。因為最開始流到模具里面的塑料，因為接觸的溫度不高，所以熔料的溫度也不會很高，假如說這些冷的物料流到型腔里面去的話，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量就沒有多好，要想避免這種狀況的出現(xiàn)，那么就要設(shè)置一個冷料穴，這樣就可以將這一部分的冷料都寄存起來。通常在主流道對面的動模的模板上安裝冷料穴，它的直徑大小要比主流道稍微大一點點，在這篇論文里面它的大小是8mm，最后的結(jié)果就是冷料的體積不能大于冷料穴。如圖：冷料穴及拉料針4.3分型面的設(shè)計可以將模具進行拆分，拆分成兩個或者兩個以上，這樣這些分離的部分靠在一起的地方，在分開的時候可以把塑料產(chǎn)品拿出來，還可以把凝料從里面拿出來，在用模具對產(chǎn)品進行生產(chǎn)加工的時候，它們又可以關(guān)閉起來進行，這種面就是我們說的分型面，模具的構(gòu)造跟它有分不開的關(guān)系，每一種塑料產(chǎn)品的分型面可以是一種，還可以是好多種。所以說要想塑料加工產(chǎn)品很好的生產(chǎn)出來，分型面的合理選擇是非常關(guān)鍵的。在確定分型面的時候，要注意下面幾點：1）要在塑料產(chǎn)品外面最大的地方做分型面；2）使塑件在開模后留在動模上；3）對塑料產(chǎn)品外面的形狀不能有任何的影響；4）要注意澆注系統(tǒng)的設(shè)置，尤其是澆口要安排的合理；5）在塑料產(chǎn)品的外表上不能出現(xiàn)推桿的痕跡；6）使塑件易于脫模。將這些因素都考慮進去，再加上這篇論文里面產(chǎn)品的外形要求，使用的分型面是平面分型面，而且這個分型面是在塑料產(chǎn)品最大的輪廓的地方，模具打開來之后，塑料產(chǎn)品跟動模在一邊，下面的圖展示的就是。分型面4.4成型零部件的設(shè)計模具關(guān)起來的時候，填充模具的這些地方就是型腔。成型零部件就是模具型腔里面的零部件。塑料產(chǎn)品跟成型零部件是緊密接觸的，成型零部件的一些地方會受到塑料熔體的壓力，產(chǎn)品的外形如何，精確度有多高都跟它有很它的關(guān)系，所以說在設(shè)計成型零部件這個部分是非常關(guān)鍵的。在注射加工零部件的時候，要受到一定溫度的壓力，還有塑料熔體對他們會產(chǎn)生沖擊，對他們也會產(chǎn)生摩擦，長時間的進行工作之后會出現(xiàn)磨損，形狀的改變，還有破裂的情況，所以在設(shè)計它的構(gòu)造的時候一定要合理的設(shè)計，將它的大小，還有公差非常精確的算出來，這樣一來它的強度，還有剛度都能夠達到要求，產(chǎn)品的表面也能達到要求。4.4.1成型零部件結(jié)構(gòu)在設(shè)計成型零部件的構(gòu)造的時候，首先要確保塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，在設(shè)計的時候要注意到加工，裝配，使用，維修等等方面。型腔是用來加工產(chǎn)品的外部形狀的，它的構(gòu)造跟需要加工產(chǎn)品的外形，大小，用的需求，生產(chǎn)數(shù)量，還有模具用什么方式去生產(chǎn)等等都有很大的關(guān)系，一般用的結(jié)構(gòu)的方式有四種，分別是整體的，嵌入的，鑲拼的，還有瓣合的。這篇論文里面用的型腔是嵌入式的，型芯也是嵌入式的。在下面的圖紙里面都畫出來的。它的特征是構(gòu)造不復雜，非常穩(wěn)固，可靠性很高，不會出現(xiàn)形狀的改變，加工出來的產(chǎn)品的表面也不會有瑕疵，這樣還能夠讓注射模里面成型零部件少一點，整個模具的構(gòu)造，還有大小都變小了。但是生產(chǎn)模具的時候難度要大一點，會用到數(shù)控加工的技術(shù)，還會用到電火花的加工技術(shù)。型腔型芯4.4.2成型零部件工作尺寸的計算成型零部件工作尺寸，實際就在于塑料產(chǎn)品的具體的數(shù)據(jù)，關(guān)鍵的數(shù)值是型腔的徑向的大小，還有型芯的徑向的大小等等。設(shè)計模具的時候，按照塑料產(chǎn)品的大小，還有精確度的等級，可以將成型零部件的工作大小還有精確度等級都確定下來。因為平均收縮率，還有平均制造公差，還有平均磨損量在算型腔的大小的時候會有偏差，在論文里面只需要將塑料的收縮率考慮進來，就可以算出來成型零部件的工作大小。塑料產(chǎn)品從模具里面拿出來之后，因為冷卻的原因，塑料產(chǎn)品會變小，不管哪一種塑料都會出現(xiàn)冷卻收縮的狀況，我們使用的材質(zhì)是POM，它的平均收縮率是2.0%，按照下面的公式將成型零部件的工作大小算出來：A=B+0.02B式中A—模具成型零部件在常溫下的尺寸B—塑件在常溫下實際尺寸成型零件尺寸公差值工作可取寬容塑料件的1/3?1/4，或采取IT7?8級作為模具制造公差。在此需要IT8級，核心工作尺寸公差帶7IT水平。模腔為基本尺寸的小尺寸，偏差為正;基本尺寸的模芯的最大尺寸，偏差為負時，中心距為雙向?qū)ΨQ偏差。這種計算方法的平均收縮率普遍使用的，用于參考的體積磨損量和平均制造公差平均的計算方法。由于成型零件的磨損已被忽視，因此，腔和腔的徑向尺寸和相同的芯高度核心的深度的計算。工作部位尺寸計算結(jié)果詳見相應(yīng)零件圖紙所標明4.4.3模具強度與剛度校核正常來說，所謂的模具強度說的就是它的強度還有剛度。模具的每一個成型零部件還有結(jié)構(gòu)零部件都有一定的強度，還有剛度，這樣才可以確保模具正常進行生產(chǎn)。因為模具的種類很多，所以進行數(shù)據(jù)計算的時候方法也不一樣，而且沒有那么簡單的，在進行生產(chǎn)的時候，要將實際經(jīng)驗，還有強度校核這些都結(jié)合進去，只有對強度進行校核了之后，模具的工作才能順利開展。在算模具的強度的時候沒有那么簡單，通常計算過程要盡可能的簡單一些，在算的時候還是比較保守的，也就是說，安全系數(shù)還是比較大的，之后模具的構(gòu)造還要優(yōu)化一下，這樣一來模具的強度就更加高了。要想確保模具工作的時候能夠順利，那么就要對模具的整體強度進行校核，局部的強度也要進行校核。整體性的強度在進行校核的時候，要算出來強度，還有彎曲，使用的數(shù)據(jù)是大一點的。4.5脫模及推出機構(gòu)4.5.1脫模力脫模力的產(chǎn)生范圍：①脫離模具的時候，塑料產(chǎn)品在模具里面冷下來，產(chǎn)品形狀固定下來，因為體積收縮，這個時候就有一個包緊力出現(xiàn)。②塑料產(chǎn)品沒有通孔的，在脫離模具的時候需要克服的壓力是比較大的。③機構(gòu)本身運動的磨擦阻力。④塑件與模具之間的粘附力。一開始脫模的時候，需要克服的是阻力。再接下來的脫模力，跟一開始用的脫模力相比要小一點，要算脫模力的時候，通常算的都是一開始的脫模力。脫模力的影響因素：a．脫模力的大小跟塑料產(chǎn)品的壁厚，還有型芯有多長，還有垂直于脫模方向上塑料產(chǎn)品的投影面積都有很大的關(guān)系，這些因素的數(shù)值大，那么需要的脫模力就大。b．塑料產(chǎn)品進行收縮時候的效率，彈性模量大的話，那么脫模力就大。c．塑料產(chǎn)品跟型芯的摩擦大了，那么脫模力就大。d．不考慮大氣的壓力，也不考慮塑料產(chǎn)品對于型芯的粘附等等，型芯的角度越大，脫模力就越小。4.5.2推出機構(gòu)塑件從模具上取下以前有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構(gòu)的導向和復位部件等組成。脫模機構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)，機動推出機構(gòu)，液壓和氣動推出機構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)、推塊推出機構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu)等。脫模機構(gòu)的選用原則：（1）使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；（2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；（3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；（4）推桿的強度及剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形；（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；考慮到塑件的特征等要求不高，四側(cè)有4處卡扣，需要側(cè)向抽芯，因而本次決定選用斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu)，它既能側(cè)向抽芯，又能推出塑件脫模。4.5.3斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu)斜滑桿側(cè)向抽芯的特點是利用推出機構(gòu)的推力驅(qū)動斜滑桿斜向運動，在制品被推出脫模的同時由斜滑桿完成側(cè)向抽芯動作。適用于制品具有側(cè)孔或較淺側(cè)凹、型面積較大的場合，一般分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩種。因本設(shè)計產(chǎn)品外側(cè)有4處卡扣，適用外側(cè)抽芯斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu)。一般的，采用斜滑桿脫模的距離為卡扣深度加安全脫模距離（2~3mm）,本產(chǎn)品側(cè)孔深度為0.8mm左右，設(shè)定推出距離為40mm,斜滑桿角度為4°，因此得出脫模距離:tan6°x35≈2.8。符合卡扣出模要求。斜滑桿側(cè)抽芯機構(gòu)4.6冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與計算注射模溫度的高低，對于塑料熔體在模具里面流動的速度，固化產(chǎn)品，生產(chǎn)時候效率的高低，還有產(chǎn)品的質(zhì)量都有很大的關(guān)系，不管是哪一種塑料產(chǎn)品，模具的溫度起伏都不能太大。溫度太高，產(chǎn)品從模具里面拿出來之后就會出現(xiàn)形狀的改變，但是延長冷卻的時間的話，產(chǎn)品的生產(chǎn)效率就減小了很多。溫度太低的話，熔體在模具里面流動的時候就會很慢，這樣在充模的時候難度就比較大，加工出來的產(chǎn)品就會有很多的瑕疵。因為每一種塑料產(chǎn)品的性能不一樣，加工時候工藝要求不一樣，所以模具的溫度的需求也就不一樣。通常熔體的溫度在兩百度左右就可以了，固化之后，模具的溫度在六十度就可以將產(chǎn)品拿出來，對模具進行冷卻的時候用的是冷卻水進行的，將熱量帶走。針對模具溫度比較低的，只需要將冷卻系統(tǒng)設(shè)置好就可以了，這樣的話只要對水量進行控制就可以了。4.6.1冷卻水道設(shè)計的要點a．進行冷卻的孔越多，那么產(chǎn)品冷卻的時候就更加的等稱。b．用來進行冷卻的孔，跟這個型腔的面距離要一樣。c．在塑料產(chǎn)品某一處厚的地方，要安裝冷卻的設(shè)備。如果冷卻孔直徑大小是D,那么孔跟孔之間的距離是5D，孔離型腔是3D。 d．加工的塑料產(chǎn)品是比較大的，或者是比較薄的時候，物料流通的距離是非常長的，那么物料的溫度就沒有那么高了，所以冷卻孔的密度就要降低。e．不能讓冷卻水道靠近有熔接痕的地方，防止導致這個地方的強度達不到要求。f．在接縫這個地方不能有冷卻水道。g．在冷卻水道里面不能有水，也不能有流回來的水。h．因為澆口這個地方跟注射機的噴嘴一直有接觸，溫度是非常高的，所以對它要加強冷卻的力度。i．水進來還有出去的接頭這個地方，要裝在對操作沒有影響的地方。j．型芯很長的話，沒有辦法安裝冷卻水道，那么可以用噴水對模具進行冷卻4.6.2冷卻水道在定模和動模中的位置冷卻水道裝在什么地方，關(guān)鍵在于加工產(chǎn)品的外形，還有模具里面模板有多厚，一般來說裝冷卻水道的時候，要裝在傳熱比較難的位置，不過我們在裝冷卻水道的時候，安排的一定要均勻才行。很多模具的冷卻水道都是裝在模板的上面的。冷卻水道裝在模板的上面，也是按照冷卻系統(tǒng)來進行的，這樣產(chǎn)品在冷卻的時候就比較勻稱了。在這篇論文里面，型芯里面有冷卻水道，型腔里面也有冷卻水道，這樣一來對產(chǎn)品進行冷卻的時候不僅耗費的時間短，并且產(chǎn)品冷卻的還比較勻稱,確保尺寸變形一致。冷卻水路排布如圖所示：冷卻水路4.7排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計注射模的時候，排氣是尤為重要的，在進行加工的時候，如果說排氣不好，那么模具里面的壓力就會很大，這樣一來熔體流動受到的阻力就會變得很大，就沒有辦法很快的流到腔室里面去，這樣一來就會導致加工的產(chǎn)品沒有辦法符合質(zhì)量的要求。所以說排氣系統(tǒng)是比較關(guān)鍵的一個部分。在塑料液體在模具里面流動的時候，不僅有空氣，還有塑料蒸發(fā)的水蒸氣。這些氣體都要排出去，才能加工出來符合要求的產(chǎn)品。一般排氣的方式有利用配合間隙進行排氣，開一個排氣槽，推桿在運動的時候?qū)⒖諝馀懦鋈ミ@幾種。我們論文里面模具很小，所以使用的排氣方式是間隙排氣，只要沒有溢料出來就可以了。4.8