收納箱注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

收納箱注塑模具設(shè)計(jì)摘要：模具的發(fā)展水平往往代表著各個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平，此次設(shè)計(jì)中的塑料模也是其中一個(gè)縮影。此次設(shè)計(jì)的收納箱的塑料模具設(shè)計(jì)通過(guò)聯(lián)系在校學(xué)習(xí)的知識(shí)，查閱了大量的資料以及文獻(xiàn)，最終確定了模具設(shè)計(jì)的整個(gè)方案，根據(jù)產(chǎn)品的使用要求選擇了合適的材料。本次畢設(shè)設(shè)計(jì)了一副生產(chǎn)收納箱的的注塑模具，并通過(guò)分析注塑件的可加工性，即工藝性，包括材料形狀和結(jié)構(gòu)，確立了注塑模具的設(shè)計(jì)方案。此設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們首先對(duì)收納箱進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，通過(guò)對(duì)各種澆口類型比較，最終決定采用點(diǎn)澆口，隨后完成了注塑模具澆注系統(tǒng)、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)以及脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后對(duì)模具的冷卻系統(tǒng)等相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，這其中還對(duì)型芯型腔的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，確保整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)性與合理性。通過(guò)對(duì)收納箱注塑模具的設(shè)計(jì)，全面完整地了解到一套模具的設(shè)計(jì)制造原理，過(guò)程以及方法。所以在選擇模架的時(shí)候，選用了兩板模大水口模架，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用大學(xué)時(shí)期所掌握的UG和CAD計(jì)算機(jī)軟件輔助設(shè)計(jì)，高效的完成了模具裝配圖和模具零件圖的繪制，順利的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。關(guān)鍵詞：收納箱；分型面；型腔腔數(shù)；側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)DesignofInjectionMoldforNightLampShadeSummary：Thelevelofmolddevelopmentoftenrepresentsthelevelofindustrialdevelopmentinvariouscountries.Theplasticmoldinthisdesignisalsooneoftheepitome.Theplasticmolddesignofthestorageboxdesignedthistimeisthroughcontactingtheknowledgelearnedatschool,consultingalotofinformationandliterature,andfinallydeterminingtheentireschemeofmolddesign,andselectingtheappropriatematerialaccordingtotheuserequirementsoftheproduct.ThistimeBiDesigndesignedapairofinjectionmoldsfortheproductionofstorageboxes,andestablishedthedesignoftheinjectionmoldbyanalyzingtheprocessabilityoftheinjectionparts,thatis,themanufacturability,includingtheshapeandstructureofthematerial.Inthisdesignprocess,wefirstconductedasimpleanalysisofthestoragebox.Bycomparingvarioustypesofgates,wefinallydecidedtousepointgates,andthencompletedthedesignoftheinjectionmoldpouringsystem,sidecorepullingmechanismanddemouldingmechanism.Finally,themoldcoolingsystemandotherrelatedstructureswereperfected.Amongthem,thedesignandcalculationofthestructuresizeofthecorecavitywasalsocalculatedtoensurethestandardityandrationalityoftheentiremolddesignprocess.Throughthedesignoftheinjectionmoldofthestoragebox,wehaveacompleteandcompleteunderstandingofthedesignandmanufacturingprinciples,processesandmethodsofasetofmolds.Therefore,whenchoosingamoldbase,Ichoseatwo-platemoldlargenozzlemoldbase.Inthisdesignprocess,usingtheUGandCADcomputersoftwaremasteredbytheuniversitytoassistinthedesign,themoldassemblydrawingandmoldpartdrawingwereefficientlycompleted.Drawing,successfullycompletedthegraduationdesigntask.Keywords:storagebox;partingsurface;numberofcavities;lateralcore-pullingmechanism[1]（2）ABS的加工特性(1)是一種結(jié)晶型的塑料，吸濕的性能比較好；(2)流體溢流周邊壓力流動(dòng)性極好,溢邊壓力平均值0.02mm左右,流動(dòng)性對(duì)溢邊壓力的流動(dòng)變化敏感;(3)加工過(guò)程中還有可能還會(huì)發(fā)生液體熔融結(jié)構(gòu)破裂,與有機(jī)物或熔融溶劑的強(qiáng)烈接觸可能會(huì)發(fā)生熔融開(kāi)裂;(4)溫度過(guò)高加熱的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)引起脂肪的分解和燒焦;(5)完成制品溫度收縮率的穩(wěn)定范圍內(nèi)模具溫度變化波動(dòng)比較大,收縮率數(shù)值大,取向性明顯,易直接發(fā)生模具變形,翹曲,結(jié)晶度及每個(gè)模具的平均冷卻量和溫度等這些條件對(duì)完成制品溫度收縮率的穩(wěn)定影響比較大,應(yīng)按制模溫,保證每個(gè)模具完成制品的平均冷卻量和溫度穩(wěn)定;(6)比較適合高溫和低溫注射,塑料的溫度要合適,充填的速率應(yīng)盡量快,壓力要盡量保證充分;(7)施工時(shí)應(yīng)特別注意正確選擇澆口套,防止其產(chǎn)生縮孔,變形;(8)在質(zhì)軟點(diǎn)易脫模。2.2.3塑件材料綜合性能表2.1ABS綜合性能[3]項(xiàng)目性能參數(shù)項(xiàng)目性能參數(shù)密度（g/cm3）1.04～1.06屈服強(qiáng)度/MPa35～63表2.2ABS綜合性能[3]拉伸強(qiáng)度/MPa35～63親水性（%）0.03～0.05拉伸彈性模量/MPa拉彎強(qiáng)度/MPa比熱容/J·（kg·℃）2.8～3.52.8~3.51340熔點(diǎn)/℃計(jì)算收縮率(%)比體積/(cm3·g1)131～1650.5～0.80.03～0.052.2.4注塑工藝的參數(shù)螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)400噴嘴的形式選用直通式噴嘴溫度為：175～185料筒相關(guān)溫度78攝氏度前料筒175～195中料筒160～185后料筒149～175模具溫度50～80oC注射時(shí)間(s)：3~5成型周期(s)：40~70注射壓力/mpa60～90保壓力/mpa30～50保壓時(shí)間長(zhǎng)度(秒)：15~30秒冷卻時(shí)間長(zhǎng)度(秒)：15~30秒注射時(shí)間長(zhǎng)度/s20～903分型面的設(shè)計(jì)與注射機(jī)的選擇3.1分型面的確定分型面的設(shè)計(jì)一般情況下比較靈活，但是不能隨意選取。通常有平面，斜面甚至是多種類型的面的結(jié)合。分型面既可以設(shè)計(jì)在垂直于開(kāi)閉模具的方向，也可以在開(kāi)閉模具傾斜處的方向，但要注意，盡可能的不要設(shè)計(jì)在與于開(kāi)閉模具平行的方向，因?yàn)檫@樣會(huì)給加工以及模具的穩(wěn)定性帶來(lái)一定的困擾。在設(shè)計(jì)選擇分型面時(shí)通常有如下原則：1)分型面位置應(yīng)該選擇在塑料制品的外形最大輪廓處;2)塑料制品的外形表面應(yīng)盡可能的在凹模一側(cè)成型，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的在凸模一側(cè)成型；3)模具中氣體的外排要方便；4)塑件的精度要求要得到一定的保證，應(yīng)盡量保證塑料產(chǎn)品外觀的美觀；5)分型面數(shù)目選擇應(yīng)該盡可能少，否則將會(huì)給加工造成負(fù)擔(dān)。依據(jù)分型面的設(shè)計(jì)選擇原則和收納箱的外形結(jié)構(gòu)，綜合分析后決定將分型面選在塑料制品的下表面處，這樣的選擇方法不僅不會(huì)影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，而且還與分型面最大輪廓原則相符合。相反，如果將分型面選在收納箱的上表面處，注塑成型之后不僅會(huì)使零件表面有質(zhì)量問(wèn)題，而且會(huì)使得塑件制品脫模難度加大。因此，選擇收納箱的下表面作為本次模具設(shè)計(jì)的分型面。確定分型面如圖3.1所示：圖3.1分型面3.2型腔數(shù)量和排列方式的確定3.2.1型腔數(shù)量的確定從所繪制收納箱的三維圖以及實(shí)物可以看出，收納箱制品的外形體積很大，屬于大型塑料產(chǎn)品，雖然產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是考慮到模具所鎖模力的因素，如果型腔數(shù)目過(guò)多，會(huì)造成鎖模力過(guò)大，會(huì)對(duì)模具的安全性帶來(lái)影響。所以再確定型腔數(shù)目的時(shí)候，決定將本次模具設(shè)計(jì)型腔數(shù)目定為一模一腔，產(chǎn)品的中軸線在模具的中軸線下方即可。則型腔排列方式如圖3.2所示圖3.2型腔的排列方式3.3注射機(jī)的選擇一般來(lái)說(shuō)選擇注射機(jī)的主要依據(jù)就是注射機(jī)的注射壓力和公稱注塑量，注射機(jī)的選用一定要方便模具的生產(chǎn)和加工，要選擇和模具相匹配的注射機(jī)，在注射機(jī)的主要參數(shù)中公稱注射量使很重要的一個(gè)參數(shù)，公稱注射量一般指注射機(jī)的最大注射量，注射機(jī)的選用關(guān)系著塑件質(zhì)量的好壞，通常情況下，熔料在流過(guò)通道的時(shí)侯會(huì)受到模具內(nèi)部一定的摩擦阻力作用,所以，塑料在模具通道中流動(dòng)所克服的阻力即是注射機(jī)的注射壓力。3.3.1注射量的計(jì)算由塑件三維圖的尺寸數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算可得塑件的體積約為：V塑=352.7㎝3塑件的質(zhì)量根據(jù)m塑=ρV，查相關(guān)資料得到ABS的密度ρ=（1.04～1.06g）/cm3，現(xiàn)取ρ=1.05g/cm3,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到: m塑=1.05×103×352.7≈370.335g3.3.2澆筑系統(tǒng)凝料體積的計(jì)算澆注系統(tǒng)的熔料體積在模具的結(jié)構(gòu)并未完全確定之前是無(wú)法精確計(jì)算的，但可以根據(jù)公式取所計(jì)算收納箱塑件總體積的～1倍來(lái)對(duì)其熔體體積估算，收納箱塑件模具型腔中ABS塑料熔體的單次注入總體積為：3.3.3注射機(jī)的選擇由V公=V總0.8,，注射機(jī)的公稱注射量為V公，注塑模具型腔內(nèi)的熔體總體積為V總。因此可以計(jì)算出所選注射機(jī)的公稱注射量： V公=423.24÷0.8=529.05cm3經(jīng)過(guò)上述對(duì)收納箱塑件的計(jì)算數(shù)據(jù)，將采用型號(hào)為HTF320的注射機(jī)對(duì)此次設(shè)計(jì)的收納箱進(jìn)行注塑，它的性能參數(shù)在下表中列出。表3.HTF320的注射機(jī)工作性能參數(shù)額定注射量/cm3792螺桿直徑/mm注射壓力/MPa注射壓力/MPa注射行程/mm注射方式合模力/kN最大成型面積/cm2最大開(kāi)模行程/mm模具最大厚度/mm模具最小厚度/mm合模方式噴嘴球半徑/mm噴嘴口孔徑/mm421201151.6螺桿式3200320300680250液壓-機(jī)械1443.3.4注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 鎖模力的校核為了防止注射成型機(jī)內(nèi)高溫熔融材質(zhì)的溢出，需要檢查注射成型機(jī)的鎖緊力，當(dāng)將熔融的塑料液體注入到模腔中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的張力這會(huì)使分型面的位置擴(kuò)大并且塑料熔融溢出，因此要確保張力小于注塑機(jī)的鎖模力。張力是塑料零件和澆注系統(tǒng)分型面的投影面積和乘上型腔壓力，根據(jù)不同的材料，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選擇壓力。由查《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6-5ABS塑料成型時(shí)的注射壓力=30MPa式中p——塑料成型時(shí)型腔壓力，ABS塑料的型腔壓力p=45MPaF——澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（）可以通過(guò)UG三維軟件中的測(cè)量面功能獲得單個(gè)收納箱在分型面上的投影面積為67592.56澆注系統(tǒng)在分型面上投影面積采用經(jīng)驗(yàn)值估算法，約為單個(gè)收納箱投影面積的0.2倍F=67592.56×2×1.2=81111pF=338111/1000=2676KN因?yàn)?32000KN>pF=1071KN由此可判斷注塑機(jī)鎖模力這一參數(shù)合格 （2）校核所選注塑機(jī)的注射壓力ABS材料的注射壓力約為50~100MPa之間;由前面注射機(jī)參數(shù)可知其注射壓力大約為138.50MPa左右因此注射壓力滿足。

4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)主要包括有主流道，分流道，冷料穴和澆口，主流道是連接注射機(jī)噴嘴和分流道的主要通道，分流道是連接主流道與澆口的主要通道，澆口是連接分流道與型腔的主要通道，冷料穴一般起著冷卻的作用，澆注系統(tǒng)是模具成型的關(guān)鍵，是塑料進(jìn)入型腔的主要通道，因此澆注系統(tǒng)對(duì)成品的質(zhì)量影響很大，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)塑件的質(zhì)量起著非常重要的作用，所以，澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗鼪Q定著塑件和模具的整體質(zhì)量。常規(guī)一模多腔的澆注系統(tǒng)有主流道、分流道、澆口以及冷料穴組成，但是本次設(shè)計(jì)由于采用的是直澆口，澆注系統(tǒng)比較特殊，主流道的末端即是模具的澆口。本次模具設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)如圖所示。4.1主流道的設(shè)計(jì)從注射機(jī)的噴嘴口開(kāi)始，一直到分流道的始端的這一段流道通路。熔融態(tài)塑料的流速以及塑料充滿整個(gè)模具的時(shí)間與主流道直徑的大小有著密不可分的聯(lián)系，這邊是主流道的作用。主流道的形狀并不是上下大小相同的，而是圓錐形狀的，通常這樣設(shè)計(jì)的目的在于將澆注系統(tǒng)內(nèi)部注塑所剩下的料順利拉出來(lái)。由于ABS材料的物理流動(dòng)性不是很大，因此將主流道的錐度設(shè)計(jì)為3度左右，主流道里面的粗糙度設(shè)計(jì)為0.63um左右即可。（1）主流道較小端直徑尺寸的確定，所用收納箱注射機(jī)噴嘴口的孔徑是，其數(shù)值大小為4mm。則可知d=+1=4+1=5mm（2）主流道較大端直徑尺寸的確定D=d+2Ltan≈10.24mm上述式子中α為澆注主流道的角度，一般大小為2o～6o，現(xiàn)取3o，為了計(jì)算便捷，取主流道直徑D=10mm。（3）主流道球面半徑SR2=注射機(jī)噴嘴球頭半徑＋（1～2）=14＋（1～2），取SR2=15mm4.1.2澆口套與定位圈的設(shè)計(jì)定位圈的主要作用就是使注射機(jī)和模具能夠準(zhǔn)確定位，定位圈是保證塑料液態(tài)能精確的流入到澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵，定位圈不僅是塑料流動(dòng)的保證，而且對(duì)澆口套的固定起到至關(guān)重要的作用，定位圈的固定使得塑料能更穩(wěn)定的流入到型腔之中，從而對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響，總之，定位圈能夠使注射機(jī)的噴嘴和模具的澆口套準(zhǔn)確的定位，起到定位和定向的作用。在本次的設(shè)計(jì)中，定位圈的作用是保證注射機(jī)的噴嘴口與模具澆口套準(zhǔn)確定位，還有使?jié)部谔坠潭ㄔ谀?nèi)防止松動(dòng)的作用。主流道并不是直接按照整體式來(lái)裝配在模具座板之上，而是由于其與注射機(jī)的噴嘴處要對(duì)接，這樣便會(huì)有接觸和摩擦，因此要將其設(shè)計(jì)為可以隨時(shí)拆卸的形式，與定位環(huán)互相配合然后安裝于在定模的座板上面。成型型腔、型芯、墊塊等。由于這些成型零件的工作環(huán)境為直接與高溫、高壓的塑件熔料相互接觸，并且在進(jìn)行塑件脫模時(shí)頻繁的與塑件發(fā)生摩擦作用，因此這些收納箱塑件的成型零件必須具有足夠高的的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性。同時(shí)還應(yīng)考慮到收納箱注塑成型零件的加工性能。5.1成型零件的結(jié)構(gòu)模具之內(nèi)的用于制品成型的零部件直接決定了塑料制品成型后的結(jié)構(gòu)，外形尺寸，質(zhì)量等，其設(shè)計(jì)與制造尤為重要。由于熔融狀態(tài)的塑料原料進(jìn)到模具的型腔里面時(shí)，會(huì)釋放大量的熱，而且還有一定的沖擊，因此模具內(nèi)部成型零部件自身強(qiáng)度與剛度也應(yīng)該有保證，選擇合理的材料和制造工藝，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的模具才具有可用性，才能夠保證正常加工[21]。5.1.1凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模具里面重要的用于成型的零部件有型芯、型腔和鑲件。型芯、型腔分別用于成型收納箱的內(nèi)表面和外表面，分別也稱凸模和凹模。結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。整體式在制造過(guò)程中將型芯和模板加工到一塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而卻牢固，同時(shí)剛度強(qiáng)度也較大，在加工制造塑料件的時(shí)候一般不會(huì)產(chǎn)生不必要的縫隙痕跡以免對(duì)塑件外觀質(zhì)量造成影響，有一點(diǎn)就是不方便制造加工；組合式通常主要適用于某些小型芯或者復(fù)雜的型芯，在維修以及節(jié)省材料等方面有著一定的優(yōu)勢(shì)。綜上所述，此次收納箱外部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，所以模具型腔在設(shè)計(jì)選用上都采取整體式型腔結(jié)構(gòu)如下圖所示。5.1.2凸模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在模具本次設(shè)計(jì)中，型芯主要用來(lái)成型收納箱的內(nèi)表面，在類型上分為組合式和整體式。整體式型芯結(jié)構(gòu)的剛度強(qiáng)度較好，使用壽命較長(zhǎng)，而組合式型芯結(jié)構(gòu)主要成型一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜內(nèi)表面，能采用整體式型芯結(jié)構(gòu)，絕不采用組合式型芯結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)中的塑件中的收納箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，屬于深腔類產(chǎn)品，此類產(chǎn)品注塑成型對(duì)型芯磨損比較大，所以決定采用組合式型芯，方便后期維修和更換，型芯結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖5.1型芯5.3計(jì)算收納箱成型零件的尺寸料件收納箱的成型尺寸、結(jié)構(gòu)以及精度等方面，要想加工出的成品質(zhì)量高，那么必須將模具中成型零部件的精度，尺寸，質(zhì)量都設(shè)計(jì)好，與塑料制品收納箱要求相匹配。那么自然就會(huì)有各種各樣的因素對(duì)其造成影響，這里主要介紹如下因素：EQ制品的收縮率：收縮率的變化會(huì)引起塑料制品的尺寸發(fā)生一定變化，這個(gè)變化范圍通常為：δs=(Smax-Smin)Ls(5.1)其中：δs——制品的尺寸誤差，mm；Smin、Smax——制品的最小與最大的收縮率，%；Ls——收納箱的尺寸大小，mm。制品的尺寸大小除了受收縮率，制造公差，安裝配合誤差等因素影響外，還和成型零部件的工作尺寸大小密不可分，其中包括有：成型零件（型腔和型芯）的徑向和高度（深度）尺寸。塑件尺寸公差按MT5級(jí)公差進(jìn)行計(jì)算凹模：型腔深度：凸模外部大?。和鼓Ｉ疃龋?模架的確定6.1各模板尺寸的確定注塑模具的基本結(jié)構(gòu)有很多相同之處，因此模具已基本實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。模具的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模具靠攏，以使模具擁有更加全面技術(shù)信息，提高加工效率，縮短加工時(shí)間與成本。但是，適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)生也能促進(jìn)模具行業(yè)的前進(jìn)和發(fā)展，平衡好這兩者之間聯(lián)系，以此設(shè)計(jì)出滿足塑料產(chǎn)品質(zhì)量和使用的性能的注塑模具。因此可以依據(jù)GBT1256—2007注射?？蚣?，一般基本型有如下：A1基本型：這種類型通常會(huì)設(shè)計(jì)導(dǎo)向、推桿機(jī)構(gòu)等，一般它的動(dòng)定模分別設(shè)置1+2塊模板，這類架構(gòu)在進(jìn)行一個(gè)分型面的成型時(shí)常用到。A2基本型：這種類型通常也要設(shè)計(jì)推桿機(jī)構(gòu)，其動(dòng)定模采用2+2塊模板的形式，這類架構(gòu)適用于斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)抽芯時(shí)。A3基本型：這種類型我們一般動(dòng)定模采用1+2塊模板的形式，,設(shè)置一塊輸出推件式模板即可作為一塊推出模架成形模板機(jī)構(gòu)。適用于各種類型薄壁涂層塑料制品殼體成形類型的注射造形成型薄壁塑料制品的殼體注射造型成形以及其它適用于制品脫模力大、制品由于殼體成形表面不穩(wěn)定允許移動(dòng)留有明顯的成形推出力和成形注射痕跡的各類殼體注射造型成形薄壁塑料模具。A4型的模架通常來(lái)說(shuō)每個(gè)模架均可以采用兩塊獨(dú)立的推件模板,要使模架推出的推動(dòng)機(jī)構(gòu)合理可靠，即可以設(shè)置成兩個(gè)推件的模板,所應(yīng)用的條件范圍與以上a3型中的模架的結(jié)構(gòu)基本一致。最終選擇BI型的模具框架，如圖。定模板的厚度A=170mm動(dòng)模板的厚度B=60mm模腳的厚度C=150mm模架的最大尺寸500mm×600mm所選模架型號(hào)為龍記模架型號(hào)為BI5060A170B60C1507推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)收納箱在完成前面的注射成型等一系列動(dòng)作之后，等到熔融狀態(tài)的塑料原料在型腔之內(nèi)冷卻后，模具就要打開(kāi)，然后將制品取出來(lái)，而這個(gè)打開(kāi)的動(dòng)作通常需要模具系統(tǒng)來(lái)自主操作，而不是人工將其取出，這樣既耗時(shí)耗力，而且不安全。這個(gè)過(guò)程需要交給脫模機(jī)構(gòu)來(lái)完成，脫膜機(jī)構(gòu)的工作質(zhì)量直接決定最后塑件的外形質(zhì)量。所以，在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：制品應(yīng)該于頂出機(jī)構(gòu)在同一個(gè)模具方向之上；在制品脫模時(shí)應(yīng)該確保其不收損壞，所以機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有干擾；設(shè)計(jì)的脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)機(jī)構(gòu)不應(yīng)該特別復(fù)雜；脫模機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作之后，需要進(jìn)行合模以便進(jìn)行下一次成型，因此要有良好而準(zhǔn)確的復(fù)位。7.1推出機(jī)構(gòu)的組成塑料零件機(jī)動(dòng)脫?；痉椒ㄓ腥N：推桿推出機(jī)構(gòu)，推板推出機(jī)構(gòu)和推管推出機(jī)構(gòu)。推桿推出機(jī)構(gòu)用于推動(dòng)塑料零件，并且由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且放置自由度高，因此推桿脫模機(jī)構(gòu)是最常用的脫模機(jī)構(gòu)，推板脫模機(jī)構(gòu)是復(fù)位桿帶動(dòng)圖推板，將塑料部件從型芯中推出。其主要特點(diǎn)是脫模力度較大，均勻，推出平穩(wěn)，且無(wú)需復(fù)位裝置。推管的脫模機(jī)構(gòu)是通過(guò)推塑料部件的整個(gè)外圍，以均勻地向塑料部件施加應(yīng)力推出，擁有不會(huì)變形，沒(méi)有推出痕跡等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)以上幾點(diǎn)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理，根據(jù)本設(shè)計(jì)塑料零件設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用推板推出，推板脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)阻力小，推出運(yùn)動(dòng)靈活，平穩(wěn)可靠。7.2推板脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：(1)正確選擇設(shè)置一個(gè)推板的頂部突出結(jié)合位置一般推板頂出應(yīng)該是在頂部突出時(shí)的位置最好設(shè)在殼類橡塑件和塑料脫模殼等阻力大的結(jié)合部位,蓋,箱等殼類和橡塑件都是阻力最大的一個(gè)頂出地方,尤其主要是側(cè)面,在保證推板頂出端面均勻的阻力情況下最多設(shè)置一個(gè)推板頂出是最理想的。(2)頂出推板不應(yīng)該直接設(shè)置在頂出塑件的薄壁處,以免造成塑件薄壁變形造成破損,當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)特殊或有需要時(shí),應(yīng)該適當(dāng)增大其頂出推板面積,但為了使得塑件薄壁受力的穩(wěn)定性得以進(jìn)一步的改善,可以考慮采用頂出盤進(jìn)行頂出。(3)推板盡量不要太小,要能夠滿足足夠的工作強(qiáng)度,并且要有盡可能大的面積與塑件接觸,7.3脫模力的計(jì)算要冷卻成型的塑件從模具型芯推出所需的力稱為脫模力。其設(shè)計(jì)計(jì)算如下（Q）：其中--凸模在模具中被包的截面周長(zhǎng)長(zhǎng)度（cm）;--摩擦系數(shù)?。?-脫模斜度；--被包處的高度尺寸大?。╟m）;--塑件收縮單位面積上正壓力，通常情況下可以取為8.0-12MPa；將所得計(jì)算數(shù)據(jù)代入上式可推出F=5817N為了使推件板與型芯的摩擦力度減小，在推出機(jī)構(gòu)中，應(yīng)在推件板與型芯間留出間隙，大小約為0.20～0.25mm。8導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了保證模具在工作時(shí)候的定位精確，就需要對(duì)動(dòng)定模進(jìn)行一點(diǎn)的約束限制，使得動(dòng)定模在相應(yīng)的位置和空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)開(kāi)合模，那么就需要加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，從而就有了導(dǎo)柱與導(dǎo)套的相互配合使用。8.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)作用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具體作用有：（1）定位：在模具的裝配過(guò)程中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的存在，可以使模具的裝配以及進(jìn)一步的調(diào)整都會(huì)變得方便不少。（2）導(dǎo)向：在閉合模具的時(shí)候，會(huì)首先和活動(dòng)零件接觸，引導(dǎo)模具的活動(dòng)零部件按照正確的次序完成閉合，避免因?yàn)槭д`造成零部件的損壞。（3）承載：模具從開(kāi)始到開(kāi)模完成，導(dǎo)柱上會(huì)一直懸掛動(dòng)定模板等零件，由導(dǎo)柱承載重量。（4）模具在工作時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生沖擊等不穩(wěn)定因素，因此還可以保持模具工作的平穩(wěn)。8.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)為了保證模具在工作時(shí)候的定位精確，就需要對(duì)動(dòng)定模進(jìn)行一點(diǎn)的約束限制，使得動(dòng)定模在相應(yīng)的位置和空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)開(kāi)合模，那么就需要加導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，從而就有了導(dǎo)柱與導(dǎo)套的相互配合使用。從工作條件考慮，導(dǎo)柱起承載定位等重要作用，不能隨意選擇其材料，它應(yīng)該具備一定的耐磨度和剛度，因此綜合考慮后決定使用T10的高碳鋼來(lái)制作。通常，導(dǎo)柱的表面會(huì)有設(shè)計(jì)多個(gè)油槽，以達(dá)到安置潤(rùn)滑油，減小摩擦力的目的。導(dǎo)套材料選擇設(shè)計(jì)方面類似于導(dǎo)柱，也應(yīng)該具有一定的強(qiáng)度和耐磨性，還要注意導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的摩擦盡量減少，否則會(huì)拉毛，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，定位不精確。這里要求導(dǎo)套的表面粗糙度為0.8。圖8.1導(dǎo)柱導(dǎo)套10溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10.1冷卻系統(tǒng)的作用制品在型腔之中成型結(jié)束后需要冷卻到一定溫度才可以從模具中取出，如果不經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程，那么制品的成型質(zhì)量必定會(huì)受到影響，冷卻的時(shí)間和溫度都要控制得當(dāng)，這就需要一個(gè)可以降溫的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)就是模具的冷卻系統(tǒng)。模具的冷卻系統(tǒng)不僅僅可以保證制品的冷卻成型，還可以對(duì)整套模具起恒溫作用，使得模具的溫度保持平衡，不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)動(dòng)而發(fā)熱，導(dǎo)致裝置的零部件遭受損壞，模具的使用壽命自然也會(huì)變短，如此一來(lái)，將會(huì)使得制造的成本變得很大，因此合理地設(shè)置冷卻系統(tǒng)對(duì)模具來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。10.2設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的因素在注塑模具中設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)必須考慮到所設(shè)計(jì)的收納箱模具大小和結(jié)構(gòu)形式，而且還要注意此次塑件熔接痕的位置。對(duì)收納箱注塑模具進(jìn)行冷卻時(shí)用常溫水對(duì)其冷卻。10.3冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算塑料制品的體積塑料制品的質(zhì)量取注射周期t=t注+t冷+t脫=1.2+3+5.8=10s，則每小時(shí)注射次數(shù)為：N=360次單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：W=N×m=360×0.44=158.4kg/h。10.2.2確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量ABS的單位熱流量QS的值的范圍在（310～410）KJ/kg，可取QS=360KJ/kg計(jì)算冷卻水的冷卻流量qV設(shè)冷卻水道入口的水溫為θ2=22℃出口水溫為θ1=25℃模具溫度取60℃取水的密度ρ=1000kg/m3水的比熱容c=4.187kJ/（kg.℃）確定冷卻水路的直徑d為使冷卻水處于瑞流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=12mm。冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)平均水溫為23.5℃時(shí)，查表12-4[5]得=6.72(6)計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積(7)計(jì)算模具冷卻水管的總長(zhǎng)度(8)設(shè)冷卻水路根數(shù)為，設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為=1000mm本文將收納箱注塑模具的溫度控制系統(tǒng)設(shè)置在固定模具的腔體內(nèi)和活動(dòng)模具的芯部?jī)?nèi)部，型腔設(shè)計(jì)環(huán)形管路左右對(duì)稱分布，管路易于加工，對(duì)模具的正常運(yùn)行也不影響。型芯設(shè)置冷卻水井冷卻，兩者組合效果好，冷卻水道布置如下圖所示。11抽芯系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)塑件上具有側(cè)孔或內(nèi)、外側(cè)凹時(shí)，塑件要是想從模具中順利地脫出來(lái)，是比較難的。那么設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該將側(cè)面方向的凹槽的零件做成可以一定空間內(nèi)活動(dòng)而不干擾成型，這樣的零件通常叫做側(cè)型芯。開(kāi)模時(shí)候現(xiàn)將側(cè)型芯抽出然后再推出塑件，達(dá)到成型效果。這類機(jī)構(gòu)叫做抽芯機(jī)構(gòu)。11.1側(cè)抽機(jī)構(gòu)的選擇在注塑模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常涉及到的抽芯機(jī)構(gòu)有斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)、彎梢抽芯機(jī)構(gòu)、液壓缸抽芯機(jī)構(gòu)、斜頂桿抽芯機(jī)構(gòu)等等，結(jié)合收納箱塑件上側(cè)孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，屬于外側(cè)抽芯，所以本次設(shè)計(jì)決定采用斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)較為合適。斜導(dǎo)柱分型抽芯是模具中運(yùn)用最廣的分型抽芯機(jī)構(gòu)，主要由滑塊、斜導(dǎo)柱、定位結(jié)構(gòu)，楔緊快組成、圖7-1斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖11.2抽芯距設(shè)計(jì)抽芯距的長(zhǎng)度尺寸通常為制品側(cè)邊的凹槽深度再加上2到5毫米左右。通常比較大的滑塊要想順利地將塑件從模具中頂出來(lái)，那么首先就要將模具中兩側(cè)的滑塊完全一出來(lái)，才不會(huì)產(chǎn)生干擾。測(cè)得塑件直徑為S=4mm.所以S1=9mm。斜導(dǎo)柱的斜角一般為15°～25°，最后決定選取18°?；瑝K采用整體式滑塊，這樣節(jié)省模具的制造成本，強(qiáng)度和剛度好，滑塊材料常用T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上?；瑝K如下圖：圖11-3滑塊圖11.3斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)11.3.1抽拔力及抽拔距的計(jì)算（1）抽拔力的計(jì)算<10（7-26）所以本制件屬于薄壁塑件（7-28）（7-27）（7-28）（7-27）無(wú)因次數(shù)式中：E—塑件的拉伸彈性模量（MPa）s—塑件的平均收縮率（%）t—塑件的壁厚（mm）μ—塑件的泊松比—脫模斜度（。）f—塑件與鋼材之間的摩擦因數(shù)r—型芯的平均半徑（mm）A—塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（mm2）（7-29）（2）抽芯距計(jì)算（7-29）S抽=h+k=2+3=5mm式中：S抽—抽芯距（mm）h—塑件側(cè)孔深度（mm）k—安全距離（2mm~3mm）,此處取3mm（3）斜導(dǎo)柱彎曲力計(jì)算該模具側(cè)型芯的抽拔方向與開(kāi)模方向垂直（7-30）（7-30）式中：N—斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（N）Q—抽拔阻力Q=Fef—鋼材之間的摩擦因數(shù)，一般取f=0.15—摩擦角（。）=tan-10.15=8.53。11.5.2斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及開(kāi)模行程計(jì)算（7-33）（7-33）L—斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度（mm）S—抽拔距（mm），為5mmh—斜導(dǎo)柱在固定板中的長(zhǎng)度（mm），為30mmd—斜導(dǎo)柱直徑（mm），為12mmα—斜導(dǎo)柱傾角（。），為18。根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表7-10，取斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度95mm，由于抽拔方向與開(kāi)模方向垂直，完成抽芯距所需最小開(kāi)模行程（mm）為（7-34）（7-34）12模具總裝配圖及工作原理12.1注塑模具總裝配圖模具安裝在所選型號(hào)型注射機(jī)上，各部分要求對(duì)應(yīng)安裝，防止將其裝配反。要注意區(qū)分動(dòng)定模板和動(dòng)定模的座板，使得模板和座板相互配合裝好。完成模具的安裝工作之后，接下來(lái)就要開(kāi)始注塑的過(guò)程，注塑開(kāi)始時(shí)首先應(yīng)該把模具上面設(shè)計(jì)裝配好的澆口套部分與注射機(jī)的塑料熔體噴嘴相互對(duì)接好，開(kāi)始噴料，當(dāng)塑料熔體材料經(jīng)過(guò)澆注系統(tǒng)流入模具的型腔內(nèi)部時(shí)，再適當(dāng)穩(wěn)定內(nèi)部壓力，注塑成型過(guò)程就完成。注塑成型冷卻完成之后，就要進(jìn)行最關(guān)鍵的開(kāi)模脫模動(dòng)作了。在設(shè)計(jì)一開(kāi)始就已經(jīng)選定好了制品的分型面，這個(gè)面的作用就是使得模具的動(dòng)定模在此位置處分開(kāi)，打開(kāi)之后注塑機(jī)下端孔有一個(gè)頂棍，借助其頂出力將推板向上頂，在推出的時(shí)候斜頂桿會(huì)從倒扣上面移出，使得塑件能夠擺脫包緊力，順利脫模。塑件拿出來(lái)之后，為了方便下一次的注塑成型工作，就要進(jìn)行模具的閉合，閉合時(shí)，推板在復(fù)位桿的作用下會(huì)歸位，完成模具閉合。

結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是每一名學(xué)生在畢業(yè)前對(duì)理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的深化和與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的一個(gè)至關(guān)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)和過(guò)程。不僅要全面掌握理論學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且還要進(jìn)行研究和總結(jié)，以此來(lái)達(dá)到解決實(shí)際問(wèn)題的能力。是要全面考驗(yàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，也是對(duì)畢業(yè)資格和學(xué)位資格的一個(gè)重要依據(jù)和認(rèn)證。本次設(shè)計(jì)主要完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容有：（1）經(jīng)過(guò)網(wǎng)上對(duì)材料資料的搜集，最后決定本次塑件材料，選擇ABS較好，因?yàn)槠涓鞣N使用性能，物理性能等各方面較好。（2）由于材料以及使用性能等，經(jīng)過(guò)多方面考慮，這次注射設(shè)備型號(hào)為HTF380型注塑機(jī)。模架的采用是標(biāo)注雙分型面模架。（3）這次塑件注射模設(shè)計(jì)型腔數(shù)目是一模一腔，結(jié)構(gòu)比較好，并且且工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（4）因?yàn)樗芗蟛荒苡写蟮暮圹E，所以選則點(diǎn)澆口最為合適。（5）在抽芯設(shè)計(jì)這塊采用斜頂桿抽芯機(jī)構(gòu)巧妙地解決了內(nèi)部側(cè)凹成型難題

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