機(jī)油蓋注塑模具的設(shè)計(jì)

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1、機(jī)油蓋注塑模具的設(shè)計(jì) 第一章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 1.1 確定型腔數(shù)目及排列方式 每一副模具中，型腔的數(shù)目的多少與下列條件有關(guān) 1） 塑件的尺寸精度 型腔越多時(shí)，精度也相對(duì)降低。 2） 模具的制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)比。 3） 注塑成型的生產(chǎn)效益 從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù) 4） 制造難度 多型腔的制造男隊(duì)比單型腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī) 維修，影響生產(chǎn)。 但現(xiàn)在每一模腔數(shù)的決定，原則上由需方?jīng)Q定。這副模具有廠方考慮設(shè)定為一模一型腔，他們已考慮了本產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和自己注射機(jī)的型號(hào)。因此，設(shè)計(jì)的模具為單型腔模。

2、 第二章 注射機(jī)型號(hào)的確定 由于塑件的材料為PA1010（尼龍1010），故可選用臥式注射機(jī)且注射方式為螺桿式。產(chǎn)品圖見2-1 圖2-1 計(jì)算鎖模力公式為 F≥K APM 公式（2-1） 其中 K-安全系數(shù)，通常取K=1.1～1.2； A- 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（cm2）； B- PM-型腔的平均計(jì)算壓力（MPa）；本例取30MP。 C- F-注射機(jī)額定鎖模力（KN）； ∴ F≥1.13.7523.1430 ≥1457.17KN 計(jì)算注射量： 圖2-2 球

3、項(xiàng)體積：VA=V1-V2 =π3950（502-y2）dy-π3948（482-y2）dy =π502y-y33|3950-π（482y-y33）|3948 =π503-5033-（50239+3933）-π483-4833-（48239-3933） =π5606.3-π3649 =6149mm3=6.15cm3 圓環(huán)體積（1）：VB=V3-V4=π37.522-π3022

4、 =8831.25-5622 =3179.25mm3=3.18cm3 圓環(huán)體積（2）：VC=3.146082=3014.4mm3=3.01cm3 總注射體積：V=VA+VB+VC=6.15+3.18+3.01=12.34cm3 雖然此件注射量不大，可選小型注射機(jī)，但它的鎖模力很大，為滿足其鎖模力，可選注射機(jī)型號(hào)為SZY-300。 注 射 量 為 ：320cm3； 鎖 模 力 為 ：1500KN; 頂 出 形 式 ：中心及上、下兩側(cè)設(shè)有頂桿、機(jī)械頂出； 最大開模距離：340 mm 第三

5、章 分型面位置的選擇 如何確定分型，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及精度、推出方式、模具的制造、操作工藝等多種因素的影響。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)注意綜合比較分析。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處; 2） 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊； 3） 保證塑件的精度要求； 4） 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； 5） 便于模具加工制造； 6） 對(duì)成型面積的影響； 7） 對(duì)排氣效果的影響； 8） 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。 其中最重要的是第2）、5）點(diǎn)，為了便于模具的加工制造，應(yīng)盡量

6、選擇平直分型面， 易于加工的分型面。如圖3-1所示，B-B分型面為整個(gè)模具的主分型面。分型面的選擇應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，由于塑件收縮會(huì)包在動(dòng)模鑲塊上，依靠注射機(jī)的頂出裝置和模具推出機(jī)構(gòu)推出塑件。 A－A、B－B 分型面位置示意圖 圖3-1 第四章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 4.1 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素： 1） 塑料成型特性 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性要求，以保證塑件的質(zhì)量； 2） 塑件大小及形狀 根據(jù)塑件大小及形狀壁厚、技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型； 3） 型腔數(shù)

7、 設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)按型腔布局設(shè)計(jì)； 4） 塑件外觀 設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外觀； 5） 注射機(jī)安裝板的大小 在塑件投影面積較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板大小是否允許，應(yīng)防止偏離模具中心開設(shè)主流道，造成注射時(shí)受力不勻； 6） 成型效果 在大量生產(chǎn)時(shí)設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成形面質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，減少面積以縮短填充及冷卻時(shí)間，縮短成型周期，同時(shí)減少澆注系統(tǒng)損耗的塑料 7） 冷料 在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料措施

8、。 4.2 主流道設(shè)計(jì) 4.2.1 主流道尺寸 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與澆口相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道，主流道小端儲(chǔ)存為?3.5~?4mm，在此處選用了?4mm。 4.2.2主流道澆口套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道澆口形式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。澆口套用于裝配定位圈。澆口套的規(guī)格有?12mm，?16mm，?20mm等幾種，但由于注射機(jī)噴嘴球頭直徑R=15mm ,主流道的入口凹坑球面半徑R2略大于注射機(jī)噴嘴球頭直徑1~2 mm，故：

9、 R2=R1+（1~2） 公式（4－1） =15+（1~2）mm =16~17mm 此處選取主流道入口凹坑球面半徑SR216mm; 主流道出口端圓角r=18D=184=0.5 mm； 主流道的半錐角α通常為1~2 4.2.3主流道澆口套的固定 因?yàn)椴捎玫臑橛屑鐫部谔祝杂枚ㄎ蝗ε浜显谀＞叩拿姘迳?。定位圈為?biāo)準(zhǔn)件，外徑為?100mm，內(nèi)徑為?35.5mm，具體固定形式如圖4-1所示 1、 定位圈2、定模板3、澆口套 澆口套形式及其固定方式 圖4-1

10、4.3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱為進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀以及尺寸對(duì)塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。 4.3.1 澆口的選用 澆口可分為限制性澆口和非限制性澆口兩大類。限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，通過截面積的變化，使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流道狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔，對(duì)于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時(shí)進(jìn)料的目的，提高塑件的質(zhì)量。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口

11、是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要對(duì)中大型的筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的旋壓作用。 在此處選用了點(diǎn)澆口，點(diǎn)澆口又稱針點(diǎn)澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸很小的澆口，俗稱小澆口（如圖4-2所示），在這里的點(diǎn)澆口的底部有一個(gè)小凸臺(tái)的形式，其作用是保證脫模時(shí)澆口斷裂在凸臺(tái)小端處，使塑件表面質(zhì)量不受損傷，但塑件表面遺留有高起的凸臺(tái)，影響表面質(zhì)量，為防止這種缺陷，可在設(shè)計(jì)時(shí)讓小凸臺(tái)低于塑件表面。 點(diǎn)澆口的各尺寸如圖4-2所示：d=0.5~1.5mm，最大不超過2mm，1=0.5~2mm，常取1.0~1.5mm，10=0.5~1.5mm，11=1.0~2.5mm，α=6~15，β=60~90

12、； 點(diǎn)澆口直徑計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：d=（0.14~0.20）4δ2A 公式（4－3） 式中：d－點(diǎn)澆口直徑，mm； δ－塑件在澆口處壁厚，mm； A－型腔表面積，mm2； d=（0.14~0.20）42237.523.14 =（1.61~2.31）mm 可取d=2mm 采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的澆注系統(tǒng)，在定模部分必須增加一個(gè)分型面，用于取出澆注系統(tǒng)的凝料。 點(diǎn)澆口的形式 圖4-2 點(diǎn)澆口有以下優(yōu)點(diǎn)： ①可顯著提高熔體的剪切速率，使熔體黏度大為降低，有利于充模； ②熔體經(jīng)過點(diǎn)澆口時(shí)因高速摩擦生熱，熔體溫度升高，

13、黏度再次下降，使熔體流動(dòng)性更好； ③有利于澆口與制品的自動(dòng)分離，便于實(shí)現(xiàn)制品生產(chǎn)過程的自動(dòng)化； ④澆口痕跡小，容易修整； ⑤在多型腔中容易實(shí)現(xiàn)各型腔的平衡進(jìn)料； ⑥能較自由的選擇澆口的位置。 4.3.2 澆口位置的選擇 如前所示，澆口的形式很多，但無(wú)論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大，因此合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的一個(gè)重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，澆口位置的選擇應(yīng)進(jìn)行綜合考慮，有以下幾點(diǎn)： ①盡量縮短流動(dòng)距離； ②避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件缺陷； ③澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處； ④考慮分子定向的影響； ⑤減少熔接痕，提高熔接強(qiáng)度； ⑥避免產(chǎn)生噴射和

14、蠕動(dòng)； ⑦澆口處避免彎曲和受沖擊載荷； ⑧應(yīng)有利于型腔中氣體排除。 4.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴作用是容納澆注系統(tǒng)中料流的前鋒冷料。以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響成型塑件的質(zhì)量，主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還有便于對(duì)于在該處設(shè)計(jì)拉料桿的功能。 并不是所有的注射模在分型面都要設(shè)計(jì)冷料穴，對(duì)于塑件性能和成型工藝控制較好，對(duì)塑件要求又不高時(shí)，可不必設(shè)置冷料穴。 在本模具中可不必設(shè)置冷料穴。 第五章 成型零件的設(shè)計(jì)與加工工藝 成型零件的大部分邊面直接與塑件接觸，其形狀往往較復(fù)雜，精度與表面要求也較高。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮保證塑件成

15、型外，還要求便于加工制造。 5.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本套模具的成型零件包括：型腔、動(dòng)模板、型芯鑲塊（1）、型芯鑲塊（2）。 制件圖 圖5-1 5.1.1型腔尺寸的計(jì)算 此件材料為PA1010，它的收縮率為1.0~2.3%； ∴平均收縮率為S=2.3%-1.0%2=0.65%≈0.007 由于塑件未標(biāo)注公差，按8級(jí)精度選取。 型腔徑向尺寸計(jì)算按公式（Lm）0+δz=[（1+δ）LS-（0.5~0.75）?]0+δz 公式（5－1） 式中 Lm－模具成型零件在常溫下的實(shí)際尺寸； LS－塑件在常溫下的實(shí)際尺寸； δ－模具成型零件制造誤差

16、； ?－制造公差。 ?75與SR50查表《注塑成型零件的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值》的?分別為0.016、0.054。 δz取?/3； X取0.75； ∴（Lm）0+0.02=[（1+0.007）75-0.750.046]0+0.02 =75.490+0.02mm （Lm）0+0.02=[（1+0.07）50-0.750.054]0+0.02 =50.310+0.02mm 5.1.2型芯尺寸計(jì)算 型芯徑向尺寸計(jì)算公式：（Lm）-δz0=[（1+S）LS+0.75?]-δz0 公式（5－2）

17、 ?54：?=0.046 ?56：?=0.046 ?60：?=0.046 SR48：?=0.054 10：?=0.22 ∴（Lm）-0.020=[（1+0.007）54+0.750.046]-0.020 =54.41-0.020mm （Lm）-0.020=[（1+0.007）56+0.750.046]-0.020 =56.43-0.020mm （Lm）-0.020=[（1+0.007）60+0.0750.046]-0.020 =60.45-0.020mm （Lm）-0.020=[（1+0.007

18、）48+0.750.054]-0.020 =48.37-0.020mm （Lm）-0.020=[（1+0.007）10+0.750.22]-0.010 =10.19-0.010mm 5.1.3型腔深度和型芯高度的計(jì)算 型腔深度計(jì)算公式：（Hm）0+δz=[（1+S）HS-x?]0+δz 型芯深度計(jì)算公式：（hm）-δz0=[（1+S）hS-x?]-δz0 上兩式鐘修正系數(shù)x=12-23，即當(dāng)塑件尺寸較大、精度要求較低時(shí)取小值，反之取大值。 8：?=0.22 20：?=0.33 （Hm）0+δz=[（1+0.007）8

19、-120.33]0+0.01 =8.05-0.010mm （hm）-δz0=[（1+0.007）20+120.33]-0.010 =20.21-0.010mm 5.2成型零件的加工 5.2.1型腔的加工工藝 型腔的加工多數(shù)用電火花。因?yàn)殡娀鸹C(jī)由電腦控制，故它的精度很高。用電火花加工型腔需要用電極，電極材料由銅做成。由此，需要兩個(gè)電極；一個(gè)電極用于粗加工（快速加工、大切削量加工）；一個(gè)電極用于精加工（最終加工）。但此種方法有些煩瑣，現(xiàn)在可以在加工中心上加工出所需的型腔?？勺邇纱蔚?/p>

20、，一次粗加工，一次精加工。只需要更改刀補(bǔ)，使用數(shù)控車床加工的型腔誤差在0.02mm。 5.2.2型芯的加工工藝 型芯的加工可用線切割，但為了加工的方便，可選擇在數(shù)控車床上加工。編程程序見附表一） 5.2.3型腔、型芯加工前的準(zhǔn)備 型腔?18032mm的圓柱體，當(dāng)然這是設(shè)計(jì)尺寸，而定料時(shí)的尺寸必須比設(shè)計(jì)尺寸大3mm，故定料尺寸為?18035mm，材料買來后就要進(jìn)行開料。開料加工后的尺寸仍要留0.20mm的余量，因?yàn)椴牧蠠崽幚砗髸?huì)有少量的變形，余量是留最后精磨的，?180.232.2。開料時(shí)在銑床上銑掉材料的表層，再到平面磨床和外圓磨床上將材料磨成圓柱體。 此副模具的型芯有上型芯與型芯鑲

21、塊組成的。定料、開料方式與型腔大致相同。不過它開料需在加工中心上，因?yàn)樗耐庑蜗噍^于型腔復(fù)雜些。 型腔、型芯與塑件直接接觸，塑件的材料為PA1010，所以要求型腔與型芯材料的各種性能要求都要相當(dāng)好，而且PA1010具有一定的腐蝕性，所以考慮到了國(guó)際性的一種新型模具材料H13，此種材料由美國(guó)研發(fā)出來，全稱為4Cr5MoSiV1，它是一種高強(qiáng)度的熱作模具鋼。 第六章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) 6.1支承零部件的設(shè)計(jì) 用來防止成型零部件的及各部分機(jī)構(gòu)在成型壓力作用下發(fā)生變形超差現(xiàn)象的零部件稱為支承零部件。模具支承零部件主要有：支承板（動(dòng)模墊板）、墊板（支承塊）、支承塊、支承板、支承柱等。

22、 可根據(jù)塑件在分型面上的投影面積，來選擇支承板厚度。 A=πr2=3.1437.52=4415.625mm2≈44.16cm2 由于投影面積A在10~50mm之間，如表6-1所示為動(dòng)模支承板厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。所以可選擇支承板厚度在20~25mm。 表6-1 塑件在分型面上的投影面積/cm2 支承板的厚度/mm <5 15 5~10 15~20 10~50 20~25 50~100 25~30 100~200 30~40 >200 >40 綜上所述，選擇了支承板厚度h=25mm。 6.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)

23、、定?；蛏?、下模合模時(shí)，正確的定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有一下幾點(diǎn)： ① 位作用； ② 導(dǎo)向作用； ③ 承受一定的側(cè)向壓力。 6.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有：帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱 在此處采用了帶肩導(dǎo)柱，除安裝部分的帶肩外，安裝部分直徑比外伸工作部分直徑大，一般與導(dǎo)套外徑一致。（導(dǎo)柱形式見圖6－1） 導(dǎo)柱的形式 圖6-1 6.2.2導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)技術(shù)要求 1） 長(zhǎng)度 導(dǎo)向部分長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8~12mm； 2） 形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)或半球形，但前端形式以錐臺(tái)形式為多；

24、3） 材料 多采用20鋼（經(jīng)過表面滲碳淬火處理）或者T8,T10鋼（經(jīng)淬火處理）； 4） 數(shù)量及布置 可采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱不止或不等直徑對(duì)稱布置； 5）配合精度 導(dǎo)柱固定端一模板之間一般采用H7/m6或H7/k6，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。 6.2.3導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 1） 形狀 前端應(yīng)倒圓角； 2） 材料 可用與導(dǎo)柱相同的材料； 3） 固定形式與配合精度 直導(dǎo)套用H7/r6鑲?cè)肽０澹粠ь^導(dǎo)套用H7/m6或H7/k6配合鑲?cè)肽０?；?dǎo)套固定部分的粗糙度為Ra=0.8μm。（導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式見圖6－2） 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 圖6-2 6.2.4導(dǎo)向

25、孔設(shè)計(jì) 導(dǎo)向孔有無(wú)導(dǎo)套和有導(dǎo)套兩種。這副模具中采用的是有導(dǎo)套形式的，且導(dǎo)套形式為帶頭導(dǎo)套，它的結(jié)構(gòu)形式較復(fù)雜，用于精度較高的場(chǎng)合，這種導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時(shí)加工。 ①定模板 ②型腔板 ③動(dòng)模板 ④導(dǎo)套 ⑤導(dǎo)柱 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式 圖6-3 第七章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 制件推出（頂出）是注射成型過程中的最后以個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量。因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則： 1） 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過注射機(jī)的動(dòng)模一側(cè)的頂桿或液壓缸來驅(qū)動(dòng)的。所以在一般情況下，模

26、具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正是由于這種原因，在考慮塑件在模具中的位置和分型面的選擇時(shí)，應(yīng)盡可能使模具分型后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，這需要?jiǎng)幽２糠炙O(shè)置的型芯被歲間包絡(luò)的側(cè)面積之和要比定模部分的多。 2） 塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞。為了使塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行塑件對(duì)模具包緊力和粘附力大小的分析與計(jì)算，合理的選擇推出方式、推出位置、推出零件的數(shù)量和推出的面積等。 3） 不損壞塑件的外觀質(zhì)量。對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的塑件，塑件外表面盡量不選作推出位置，即推出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。對(duì)于塑件內(nèi)外表面均不允許存在推出痕跡時(shí)，應(yīng)改變推出機(jī)構(gòu)的形式或設(shè)置專為推出使用的

27、工藝塑料塊，在推出后再將工藝塑料塊與塑件分離。 4） 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位。設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在斜導(dǎo)柱和斜導(dǎo)桿側(cè)向抽芯及其他特殊的情況下，還應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的下復(fù)位問題等。 5） 推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作可靠，推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，靈活，制造容易。 7.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1） 在這副模具中，選擇推桿作為推出機(jī)構(gòu)，由于設(shè)置推桿自由度較大，而且，推桿截面大部分為圓形，制造、修配方便，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。因此，推桿推出機(jī)構(gòu)是推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見的

28、形式。 2） 推桿的形狀在此處采用了如圖7-1所示，圖中所示為頂盤式推桿，亦稱錐面推桿，它加工比較困難，裝配時(shí)與其他推桿不同，需要從動(dòng)模型腔插入，端部用螺釘固定在推桿固定板上，適合于深筒形塑件推出。推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常用H7/f7~H8/f8的間隙配合。視推桿直徑的大小與不同的塑料品種而定。它的材料常用T8A、T10A等碳素工具鋼或65Mn彈簧鋼等。前者的熱處理要求硬度為50~54HRC，自制推桿采用前者，而市場(chǎng)上出售的推桿標(biāo)準(zhǔn)件后者居多。推桿工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0.8μm。 3）推桿的位置選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①當(dāng)塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保

29、證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)不變形； ②應(yīng)選擇在脫模力最大的地方； ③應(yīng)注意塑件本身的強(qiáng)度和剛度； ④應(yīng)考慮推桿本身的剛性。 推桿的形式 圖7-1 第八章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具溫度指模具型腔和型芯的表面溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響，模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制墨跡的溫度，使注射成型塑料有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。 1） PA1010的黏度低，流動(dòng)性極好，因成型工藝要求模溫不太高，所以常用溫水對(duì) 模具冷卻，有時(shí)為了進(jìn)一步縮短在模內(nèi)時(shí)間，亦可使用冷凝處理后的冷水

30、進(jìn)行冷卻（尤其是在南方的夏季）。 2） 冷卻水回路布置 冷卻水回路設(shè)置的基本原則有以下幾點(diǎn)： ①冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大; ②冷卻水道離模具型腔表面的距離； ③水道出入口的布置； ④冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置； ⑤冷卻水道應(yīng)盡量避免塑件易產(chǎn)生溶解痕的部位； ⑥冷卻水道的直徑應(yīng)在8mm

31、被損壞。這里試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題： 9.1 粘著模腔 制品黏在模腔上是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計(jì)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?，F(xiàn)象，其主要原因是： 1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高 2） 注射保壓和注射壓時(shí)間過長(zhǎng)，造成過量充模 3） 冷卻時(shí)間過短，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損傷性沖擊增加脫模阻力 9.2 粘著模芯 1） 注射壓力和保壓壓力過高或時(shí)間過長(zhǎng)而造成過量充模，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)間過長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量

32、過大 3） 模腔溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化 4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化 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) 9.3 粘著主流道 1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來不急充分收縮 2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過大，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0.5-1mm 5） 主流道拉桿不能正常工作 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)模具成型部件不受損傷，仔細(xì)查找不合理粘膜發(fā)生的原因，一方

33、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。 9.4 成型缺陷 當(dāng)注射成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著手修正，逐個(gè)排除、逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)試模中常見的成型制品主要缺陷及改進(jìn)的措施進(jìn)行分析： 9.4.1 注射填充不足 所謂填充不足是在足夠多的壓力、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)阻力過大 主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理，流道截

34、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，熔料流動(dòng)性能不佳，制品壁厚過薄。 2） 型腔排氣不良 這是極易被忽視的現(xiàn)象，但還是一個(gè)十分重要的問題，模具加工精度超高，排氣顯得極為重要，尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理的安排頂桿、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 因注射設(shè)計(jì)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。 9.4.2 溢邊（毛刺、飛邊、批峰） 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

35、鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有： 1） 注射過量 2） 鎖模力不足 3） 流動(dòng)性過好 4） 模具局部配合不佳 5） 模板翹曲變形 9.4.3 制件尺寸不準(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)該從注射工藝上找原因。 1） 尺寸變大 注射壓力過高，保壓時(shí)間過長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨向小值，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，制件在冷卻后收縮率偏大，使制

36、件尺寸變??；模溫過高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量打，尺寸偏小，此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。 通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸變化，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。 第十章 模具的動(dòng)作過程 本套模具有兩個(gè)分型面。分別是定模板與型腔制件，動(dòng)模板與型腔板制件。 開模時(shí)，定模板不動(dòng)，型腔部分與動(dòng)模移出一段距離，以方便將澆口中的凝料從澆口套中脫出，當(dāng)澆口凝料從澆口套中脫出后，型腔受到拉桿拉力不再繼續(xù)隨動(dòng)模后退，當(dāng)動(dòng)模部分退到一定程度時(shí)，推板就會(huì)碰到注射機(jī)上的頂桿，注射機(jī)頂桿推動(dòng)著模具上的頂板，帶動(dòng)著模具上的頂出桿。頂出桿頂出時(shí)，開始主型芯）型芯鑲塊①）和型芯鑲塊

37、②隨著頂出桿一同運(yùn)動(dòng)，待制品完全從動(dòng)模板的型腔中脫出后，主型芯的臺(tái)階被動(dòng)模板中的臺(tái)階掛住，而頂出桿繼續(xù)前進(jìn)，便可將制品強(qiáng)行頂出。 合模時(shí)，注射機(jī)的頂出桿退回，動(dòng)模部分向前移動(dòng)。在開模時(shí)隨推板一起向前移動(dòng)的復(fù)位桿先碰到型腔板。推板則帶動(dòng)頂出桿也向后退，動(dòng)模型芯也隨之向后退，當(dāng)與主型芯配合后，主型芯也隨頂桿向后腿，碰到動(dòng)模支承板后停止后退，而推板隨復(fù)位桿繼續(xù)后退，當(dāng)推板碰到模腳圈的臺(tái)階時(shí)，復(fù)位桿復(fù)位動(dòng)作完成，隨后動(dòng)模部分向前運(yùn)動(dòng)與型腔板配合，動(dòng)模部分與型腔板一起向定模板移動(dòng)，直到合模完成。 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)歷了六周的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在此希望各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過程做最后的審閱與檢查。 在

38、這次的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)中我通過對(duì)有關(guān)模具設(shè)計(jì)方面的資料的參考及查閱，請(qǐng)教李超老師和范豐老師有關(guān)模具方面的問題，特別是在采用標(biāo)準(zhǔn)零件時(shí)所遇到的困擾，老師們都能給予我所想要的，使我在這短短的時(shí)間里，對(duì)模具有了一定的了解。讓我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型材料的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝（主要有線切割、電火花加工、數(shù)控車床、加工中心），主要設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算，產(chǎn)品的缺陷及其解決方法，模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解和掌控。在設(shè)計(jì)過程中，起初的設(shè)計(jì)與最終的總結(jié)時(shí)有所矛盾，但通過查閱有關(guān)書籍都能基本解決。從開始的無(wú)從下手到現(xiàn)在的得心應(yīng)手，都是通過自己的不懈努力與老師的指導(dǎo)，并與同學(xué)進(jìn)行充分的討論

39、，才得到現(xiàn)在有的水平。 經(jīng)過這一個(gè)半月的努力，我深信這次畢業(yè)課程設(shè)計(jì)能為我以前所學(xué)的課程知識(shí)的融會(huì)貫通做一定的基礎(chǔ)，為將來的事業(yè)奠定了基礎(chǔ) 謝辭 在這次畢業(yè)課程設(shè)計(jì)中得到了李超老師與范豐老師及許多同學(xué)的指點(diǎn)與幫助，特別是兩位老師的耐心講解及悉心教導(dǎo)，使我在這次課程設(shè)計(jì)中受益匪淺。在此，我要對(duì)關(guān)心及指導(dǎo)我的兩位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝! 附錄 型芯鑲塊（1）編程（加工中心）鉆孔、銑孔加工程序 T1 M6 01001; G54 G80 G90 G4

40、0 G0 X0 Y0 Z0 G91 G1 Z-6 F1000 M3 S1000 G90 G1 G40 X-20 Y7 D3 G43 G0 Z50 H0 G2 J-7 G98 G81 X-20 Y0 Z-7 R2 F30 G40 X0 Y0 X10 Y17.32 M99;

41、 X10 Y-17.32 G80 G49 G0 Z0 T1 中心鉆 T2 M6 T2 ∮7鉆頭 G54 G80 G90 G40 G0 X0 Y0 Z0 T3 ∮10槽銑刀 M3 S1000 G43 G0 Z50 H2 G98 G81 X-20 Y0 Z-35 R2 Q4 F30 X10 Y17.32 G80 G49 G0 Z0 T3 M6 G

42、54 G80 G90 G40 X0 Y0 Z0 M3 S1000 G43 G0 Z50 H3 M98 P31001 G49 G90 G0 Z0 M30 型芯鑲塊（1）編程（數(shù)控車床加工）程序 00001 （外圓車加工） T0101 M3 S800 G0 X77 Z2 G71 U1 R1 (粗車) G71 P25 Q50 U0.5 W0 F0.3 G0 X60 Z2 N25 G1 Z0 F0.1 Z－

43、50 X70 Z－60 N50 X72 G0 X100 Z100 M05 M00 T0101 M3 S1000 G0 X77 Z2 G54 G70 P25 Q50 (半精加工) G0 X100 Z100 M05 M00 G55 T0101 M03 S1000 (精車) G0 X77 Z2 G70 P25 Q50 G0 X100 Z100 M05 M00

44、 T01: 外圓車刀 00002 （內(nèi)孔車加工） T0202 M03 S800 G0 X20 Z2 G71 U1 R1 (粗車內(nèi)孔) G71 P25 Q50 U0.5 W0 F0.3 G0 X50 Z2 G1 Z0 F0.1 Z－30 X24 Z－62 G0 X100 Z100 G54 T0202 M03 S1000 (半精加工) G0 X20 Z2 G70 P25 Q50 G0 X100 Z100 M05 M00 G5

45、5 T0202 M03 S1000 (精車內(nèi)孔) G0 X20 Z2 G70 P25 Q45 G0 X100 Z100 M05 M00 T02: 鏜孔刀 型芯鑲塊（2）外形編程（數(shù)控車床）程序 00001 T0101 M03 S800 G0 X18 Z2 G71 U1 R1 G71 P25 Q40 U0.5 W0 F0.3 N25 G0 X30 Z2 G01 X19.06 Z－4 X19.8 Z－4 N40 Z－45 G00 X1

46、00 Z100 M05 M00 T0101 M03 S1000 G55 G0 X19 Z2 G70 P25 Q40 G0 X100 Z100 M05 M30 00002 T0202 M003 S800 G0 X67 Z2 G71 U1 R1 G71 P25 Q40 U0.5 W0 F0.3 G0 X30 Z2 Z－4 G03 X19.06 Z－3.94 R48 G01 W5 G0 X100 Z100 T0202 M3 S1000 G00 X67 Z2 G70 P25 Q40 G

47、00 X100 Z100 M05 M00 G55 T0202 M3 S1000 G00 X67 Z2 G70 P25 Q40 G00 X100 Z100 M05 M00 00003 T0202 M03 S800 G00 X67 Z2 G54 G90 X65 Z－30 F0.3 X64 X62

48、 X60 X58 X56 X54 X52 X50 G00 X100 Z100 M05 M00 G55 T0202 M03 S1000 G00 X50 Z2 G90 X50 Z－30 F0.1 G00 X100 Z100 T0303 M03 S400 G00 X62 Z－30

49、 G01 X46 F0.1 G00 X100 Z100 M05 M30 T01：外圓車刀 T02：鏜孔刀 T03：割刀 附表 （附表一）數(shù)控加工工序卡片 數(shù)控加工工序卡片 單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 型芯鑲塊（1） 工序號(hào) 編程序號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 加工中心 工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度 背/側(cè)吃力量 備注 1、 鉆?7，?13.5孔中心 T01 ?3 1000 3

50、0 鉆頭 2、 鉆3－?7孔 T02 ?6.9 1000 30 鉆頭 3、 粗銑 ?13.56.5至?13.26.5 T03 ?10 1000 30 ? 4、 粗銑 ?13.56.5至?13.56.5 T03 ?10 1000 30 ? （附表二）數(shù)控加工工序卡片 數(shù)控加工工序卡片 單位名稱 產(chǎn)品名稱或代號(hào) 零件名稱 零件圖號(hào) 型芯鑲塊（2） 工序號(hào) 編程序號(hào) 夾具名稱 使用設(shè)備 車間 數(shù)控車床

51、工步號(hào) 工步內(nèi)容 刀具號(hào) 刀具規(guī)格 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給速度 背/側(cè)吃刀量 備注 1、 粗車型芯鑲塊端面，粗車外圓尺寸至?60.512.5mm，粗車球頂半徑至SR48.5 mm。 T01 800r/min 0.3 外圓車刀 2、 粗車型芯鑲塊外圓面尺寸至?60.512.50.03mm， 車球頂至SR48.15 mm。 T01 800r/min 0.3 3、 精車球頂至SR480+0.10mm，外圓尺寸至 ?600+0.10120.03mm T01 1000r/min 0.3 4、 換鏜孔刀粗車錐孔大端至?34.2m

52、m，小端至?20.2mm T02 800r/min 0.3 鏜孔刀 5、 精車錐孔大端至?33.94-0.01+0.03 mm，小端至 ?20-0.020 mm T02 1000r/min 0.3 6、 調(diào)頭粗車外圓面至尺寸?50.530.5 mm。 T01 800r/min 0.3 外圓車刀 7、 半精車外圓面至尺寸?50.1530.15 mm T01 800r/min 0.3 8、 精車外圓面至尺寸?500+0.1030-0.030 mm

53、 （附表三）機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程 江南大學(xué) 機(jī)械加工工藝過程卡 產(chǎn)品型號(hào) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件材料 毛胚種類 毛胚尺寸 凈重 備注 型芯鑲塊（2） H13 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1、 備料 棒料 2、 鍛造 ?7050mm 3、 熱處理 退火43.7~44.2HRC 4、 車 ①粗車型芯鑲塊端面，粗車外圓尺寸至?60.512.5mm，粗車球面半徑至SR48.5mm； 數(shù)控車

54、床 ②半精車型芯鑲塊外圓面尺寸?60.5120.03mm，車球頂半徑至SR48.15mm； ③精車球頂至SR48.50.05mm，外圓面尺寸至?600.10120.03mm ④換鏜孔刀粗車錐孔大端至?34.2 mm，小端至?20.2 mm； ⑤精車錐孔大端尺寸至?33.94-0.01+0.03 mm，小端尺寸至?20-0.020 mm ⑥調(diào)頭粗車外圓面尺寸至?50.530.5mm； ⑦半精車外圓面尺寸至?50.1530.15mm； ⑧精車外圓面至尺寸?500+0.1030-0.030mm。 5、

55、 鉗 畫各裝配孔中心線。 6、 鉆 ①鉆?20H7孔中心孔； 鉆床 ②鉆?20H7孔至?19.8 mm； ③鉆3－M610螺紋孔中心孔； ④鉆3－M610螺紋孔至?5 mm； ⑤3－M610螺紋孔孔口倒角； ⑥攻3－M610螺紋； ⑦鉸?20H7孔。 7、 熱處理 淬火后回火47~48HRC。 8、 磨 磨型芯鑲塊球頂面及外圓面，其中外圓面與工作端面的粗糙度達(dá)到Ra0.4，留研磨余量0.02（按圖紙最終尺寸加工）。 外圓磨床 9、 鉗 研磨型芯鑲塊外圓面及球頂面。

56、 參考文獻(xiàn) [1] 屈華昌。塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社。1995 [2] 蔣繼宏，王效岳。注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例。中國(guó)輕工業(yè)出版社。2000 [3] 李德群，唐志玉。中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典。江西科學(xué)技術(shù)出版社。2003 [4] 許發(fā)樾。使用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社。2000 [5] 勞動(dòng)和社會(huì)保障教材辦公室組織。公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)。中國(guó)勞動(dòng)和社會(huì)保障出版社。2000 [6] 吳宗澤。機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社。2003 [7] 黃毅宏。模具制造工藝。機(jī)械工業(yè)出版社。1996 [8] 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組。塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社。2008