連接座注塑模模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)77848597

連接座注塑模模具設(shè)計(jì)目 錄弓I言11 塑件工藝性分析 1.1.1塑件材料的分析 11.2產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析41.3產(chǎn)品尺寸精度的分析41.4脫模斜度41.5表面質(zhì)量分析51.6計(jì)算塑件的體積和重量 61.7塑件注塑工藝參數(shù)的確定 62連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2.1模具分型面的確定 62.2型腔的布局72.3選擇標(biāo)準(zhǔn)模架83澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1澆注系統(tǒng)形式 錯(cuò)誤!未定義書簽。3.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。4 注射機(jī)的選擇 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.1初選注射機(jī) 錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2注射量的計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽。5 校核注射機(jī)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1注射量、注射壓力以及模具厚度的校核.錯(cuò)誤!未定義書簽。6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核 9.6.1推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定 106.2推桿安裝固定及配合106.3推板厚度106.4推板強(qiáng)度校核錯(cuò)誤!未定義書簽。6.5導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。6.6脫模力計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。6.7脫模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。7溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算7.1溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響7.2溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響7.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)8成型零件設(shè)計(jì)8.1成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.2成型零件工作尺寸錯(cuò)誤!未定義書簽。 .錯(cuò)誤!未定義書簽。.錯(cuò)誤!未定義書簽。.錯(cuò)誤!未定義書簽。錯(cuò)誤!未定義書簽。 錯(cuò)誤!未定義書簽。119 模具的試模與修模 1.59.1粘著模腔159.2粘著模芯159.3粘著主流道 1610模具工作原理及裝配1710.1模具工作原理 1710.2模具裝配1811結(jié)束語(yǔ).19參考文獻(xiàn)20謝辭19引言隨著時(shí)代的變化、關(guān)鍵詞：整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣84942706&技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，人們生活中的各種日常用品以及汽車等工業(yè)產(chǎn)品也越來(lái)越多的采用塑料作 為原材料，并向小型化、緊密化、形狀復(fù)雜化的方向發(fā)展，對(duì)塑料模具的記得技術(shù)要求 也越來(lái)越高，設(shè)計(jì)制造的周期也越來(lái)越短，而作為即將踏上工作崗位的我們也將面臨這 樣的挑戰(zhàn)，所以我們的設(shè)計(jì)應(yīng)該更具有高效性，使效益最大化，讓設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單、 方便，使用戶的體驗(yàn)也更加的簡(jiǎn)便、安全、快捷，是人類的生活更加簡(jiǎn)單，所以CAD/CAM 等輔助設(shè)計(jì)軟件作為高效設(shè)計(jì)工具得到了廣泛的應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的綜合，使所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)得到充分的運(yùn)用，同時(shí)也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的過(guò)程。它是一次對(duì)我們大學(xué)幾年中學(xué)習(xí) 成果的全面性檢驗(yàn)，也是對(duì)即將踏上工作崗位的我們進(jìn)行的一次預(yù)演。所以我們倍加珍 惜這次機(jī)會(huì)，充分發(fā)揮自己能力與專業(yè)水平。對(duì)連接座進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)，正好能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的 綜合，滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。它不僅運(yùn)用了模具設(shè)計(jì)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并運(yùn)用了模具設(shè) 計(jì)中的CAE/CAM使所學(xué)的模具設(shè)計(jì)和模具制造理論可以得到綜合應(yīng)用并更好的提高我 的模具設(shè)計(jì)水平。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，用運(yùn)用了 AutoCAD SolidWorks、Moldflow In sight 等軟件，并應(yīng)用了機(jī)械制造工藝和模具制造工藝的相關(guān)知識(shí)。這樣將理論與實(shí)踐相結(jié)合能夠使我 更好的掌握所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也為我即將踏上工作增添了一塊結(jié)實(shí)的墊腳石。1塑件工藝性分析圖1整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣84942706&所示為連接座零件的產(chǎn)品圖，該零 件的設(shè)計(jì)要求為：ABS材料，中等批量生產(chǎn)，未注公差采取 MT5級(jí)精度，零件既有6 的通孔，又有側(cè)孔R(shí)5X 8,但是這一類側(cè)孔可以直接在開(kāi)模方向上成型，不需要進(jìn)行側(cè)抽芯，因此，此套模具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，成型零件的設(shè)計(jì)應(yīng)該主要考慮型芯的安裝方 式及成型方式。1.1塑件材料的分析塑件的材料采用工程塑料 ABS屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯組成的。其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、 制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電 鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。ABS樹(shù)脂熱變形溫度較低，不透明，可燃，耐侯性較差，其成型性能較好，流動(dòng)性好，成形收縮率較小(通常為0.3-0.8%),比熱 容較低,在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，但吸水性較大，成形前必 須對(duì)其進(jìn)行充分干燥。材料成型特點(diǎn)(1) ABS樹(shù)脂吸水性較大，整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣84942706&在成型前應(yīng)對(duì)ABS 樹(shù)脂進(jìn)行預(yù)干燥處理，使其含水量下降至 0.3 %以對(duì)于要求表面光澤的零件，塑料在成 型前更應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。(2) ABS的流動(dòng)性較好，溢邊值為0.04mm左右，易于充模。ABS的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制 品的厚度之比為190:1。(3) ABS的使用溫度為40100C, 260E時(shí)即分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì)，其熱變形 溫度在載荷為1.82MPa時(shí)約為93C。(4) 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力較小，進(jìn)口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕， 應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置、形式，頂出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)表面呈現(xiàn)白“色痕”。注射成型工藝參數(shù)表1-1 ABS的注射成型工藝參數(shù)預(yù)熱和干燥：8085 r螺桿轉(zhuǎn)速：3060r/mi n注射壓力：7090MPa模具溫度：5070 r保壓壓力：5070MPa保壓時(shí)間：1530S冷卻時(shí)間：1530S注射時(shí)間：35S總周期：4070S料筒溫度前段200210r中段210230r后段180200r表1-2 ABS的力學(xué)性能屈服強(qiáng)度(MPa50抗拉強(qiáng)度(MPa)38斷裂伸長(zhǎng)率(% )35拉伸彈性模量(GPa)1.8抗彎強(qiáng)度(MPa)80彎曲彈性模量(GPa)1.4抗壓強(qiáng)度(MPa)53抗剪強(qiáng)度(MPa)24沖擊韌度無(wú)缺口261布氏硬度9.7R121(簡(jiǎn)支梁式)缺 口11表1-3 ABS 的電學(xué)性能表面電阻率(Q)1.2 X 1013體積電阻率m)6.9 X 1014擊穿電壓(KV/mrj)介電常數(shù)(106HZ3.04介電損耗角正切(106HZ0.007耐電弧性(s)5085其它參數(shù)表1-3 ABS物理性能相對(duì)密度密度收縮率1.02 1.061.0 1.1g/cm30.3 %0.8 %的注射成型工藝過(guò)程(1)預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射一保壓一冷卻脫模塑件送下工序;(2)清理模具、涂脫模劑-合模-注射。圖1-11.2產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析從塑件圖上可以看出，該零件總體形狀為長(zhǎng)方體，在寬度方向的一邊有一個(gè)凸臺(tái)， 塑件壁厚均勻。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該采用單分型面抽芯。1.3產(chǎn)品尺寸精度的分析塑件尺寸選用尺寸精度MT5級(jí),塑件件的尺寸精度中等，為常用公差，對(duì)應(yīng)的模具 相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。 從塑件的壁厚來(lái)看，壁厚較均勻，有利于塑件成型 1.4脫模斜度由于塑件在冷卻后產(chǎn)生收縮的原因， 使得塑件緊包著模具的型芯和型腔中凸出的部 分，使得塑件的推出模具困難，如果強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面被劃傷和擦毛等，因此在 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮塑件與模具的脫模方向平行且塑件內(nèi)外表面要具有一定程度的脫模斜度， 因此塑件上脫模斜度的大小，與其塑件的性質(zhì)、收縮率的大小、摩擦系數(shù)的大小、以及 塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模的難度和斜度都比較大；其形狀 越是復(fù)雜或型孔比較多的塑件取較大的脫模斜度；塑件越高、深，則取較小的脫模斜度;壁厚增加，內(nèi)孔包住型芯，脫模斜度也應(yīng)大些。在不受外觀的影響情況，脫模的斜度盡 量要大一點(diǎn)，塑件材料采用的是ABS查脫模斜度表1-4，因此選擇塑件脫模斜度為1°以 便脫模。表1-4常用塑料脫模斜度塑料名稱脫模斜度型芯型腔ABS35'1 °40'1 20'PS30'1 °35'1 30'PC30'50'35'1 °PP25'50'30'1 °PE20'45'25'45'MMA30'1°35'1 30'POM30'1°35'1 30'PA20'40'25'40'HPVC50'1 45'50'2 °SPVC25'50'30'1°CP20'45'25'45'筋位一般 0.5 °， 最小 0.25 °網(wǎng)格4。5°曬紋根據(jù)客戶樣件再參照曬紋樣板確定，一般4°6°,最小2°外形常用脫模1° 3°1.5表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，再?zèng)]有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。1.6計(jì)算塑件的體積和重量計(jì)算塑件的體積：V =15285.6641口帝材料ABS的密度：=1.03g/cm 3，故，塑件的重量為：M=VXp =15140.0094 mm3X 1.03g 寧 1000= 15.59421g1.7塑件注塑工藝參數(shù)的確定干燥處理：因?yàn)锳BS材料具有一定的吸濕性，要求在加工之必須進(jìn)行干燥處理。ABS 的溫度為8090C，持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)。溫度的波動(dòng)范圍應(yīng)保證小于 0.1%。熔化時(shí)的溫度為：210280C ;建議溫度保持在：245Eo模具溫度為：2570Eo （模具溫度不僅影響塑件的光潔度而且還會(huì)引起其他的質(zhì) 量缺陷，所以溫度較低則導(dǎo)致塑件的光潔度較低）。模具保壓為：5070MPa注射機(jī)的注射速度為：中高速度參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng) ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時(shí)，可根 據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t1選用160E中段溫度t 2選用170E前段溫度t3選用190E；注塑壓力：選用100MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓35kgf ）;注塑時(shí)間：選用25s ;保 壓：選用72MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 25kgf ）;保壓時(shí)間：選用4s ;冷卻時(shí)間：選用20s o2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1模具分型面的確定制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口 的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開(kāi)始制定模具方案時(shí)，首先必須確定制品在模 具中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械 化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。選擇分型面的原則是：塑件順利脫模、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì) 量,無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合理。所以，模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定 了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面，使得設(shè)計(jì)出來(lái) 的結(jié)構(gòu)零件便于加工，并且保證塑件表面粗造度。因此選擇如圖所示A-A作為分型面，塑料抱緊大型芯并留在動(dòng)模型芯一側(cè)，這使模具結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了很多，因而選定該方法 作為此模具的分型設(shè)計(jì)方案。在此需要注意的是：為了確保成功分型創(chuàng)建圖2連接座分型面時(shí)切記要將縱向通孔 R5X 8和通孔6補(bǔ)起來(lái)。為便于加工，且考慮到模具材料的 利用率和注塑過(guò)程中排氣方便，應(yīng)將動(dòng)模設(shè)計(jì)成組合式，也就是說(shuō)將動(dòng)模分解成動(dòng)模體、 一個(gè)大型芯、一個(gè)小型芯三部分，這樣又需增加兩個(gè)用來(lái)切割型芯的子分型面。圖2-12.2型腔的布局為了使模具在生產(chǎn)中所需要的條件與注塑機(jī)的條件相匹配，以便提高在生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須要確定型腔的數(shù)目。模具的型腔數(shù) 設(shè)計(jì)的數(shù)目可以根據(jù)塑件需要的精度、產(chǎn)量、模具的制造成本以及所選用注塑機(jī)的最大 注射量和鎖模力的大小等因素來(lái)確定。 小批量生產(chǎn)時(shí)，采用單型腔模具；大批量生產(chǎn)時(shí),在條件允許的情況下用多模型腔；當(dāng)塑件尺寸較大時(shí)，型腔的個(gè)數(shù)將受到所選用注塑機(jī) 允許的最大成型面積和注塑數(shù)量的限制。 該塑件精度要求不是很高又不是大批量的生產(chǎn) 因此用一模多腔的形式。而本塑件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單故定為一模兩腔的模型腔排位原則： 型腔在排列時(shí)要有利于各腔同時(shí)且均勻地進(jìn)膠。 模腔較多時(shí)盡可能的緊湊，以便縮短流道。 采用多型腔模時(shí)，各個(gè)型腔之間的距離不的小于25mm根據(jù)該零件的外觀特點(diǎn)，設(shè)想了三種分案：方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。方案二：一模兩件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸偏大，制造成本較一模一 件高。方案三：一模四件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸更大，制造成本較高。比較以上三種方案，如果采用一模兩腔對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但是模具外形尺 寸偏大，模具的制造成成本也比一模一腔時(shí)高得多。由于此塑件產(chǎn)品尺寸中等，批量又 不算大，所以采用一模一腔的布局，這樣可以大大的降低模具的成本。2.3選擇標(biāo)準(zhǔn)模架根據(jù)以上分析，計(jì)算型腔和斜導(dǎo)柱位置的尺寸來(lái)確定模架的結(jié)構(gòu)形式以及規(guī)格。查表選用：FUTABA-SB 2025定模底板厚:25mm定模板厚：A=70mm動(dòng)模板厚：B=25mm推件板厚：C=20mm墊塊厚度：D=90mm支撐板厚：E=30mm下模座厚：25mm模具厚度：H模=A+B+C+D+E+25+25=285n模具外形尺寸：250 X 250 X 285 mm注射機(jī)開(kāi)模行程的校核注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，塑件從模具中取出時(shí)注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的， 塑件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出。注射機(jī)的最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)，當(dāng)注射機(jī)采用液壓和機(jī)械聯(lián)合 作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開(kāi)模程度由連桿結(jié)構(gòu)的最大行程所決定，并不受模具厚度的影 響。對(duì)于單分型面注射模具，其開(kāi)模行程可按：s H1 H 2(5 10) mms-注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mmHi 推出距離(脫模距離),mm；H 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm此處所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無(wú)關(guān)，故注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)該滿足下式：S機(jī)H+H+ (510) mm=4mm+83mm=87mm故滿足要求。式中：H推出距離，mmH 2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mmS 機(jī)注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mm注射壓力校核根據(jù)式P KP0式中P 型腔壓力(MPa )P0 注射壓力(MPa )K 壓力損耗系數(shù)，取壓力損耗系數(shù)K為0.4，并設(shè)注射機(jī)使用的注射壓力為 p=40MPa,040p0100Mpa 122Mpa0.4則型腔壓力故滿足注射壓力的要求。6推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核由于此零件相對(duì)深度較大，塑件包緊動(dòng)模型芯力很大，因此需設(shè)計(jì)一副推出力較大 的推出機(jī)構(gòu)。若采用推管與推桿聯(lián)合推出，推出平穩(wěn)，但推出機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造與裝配成本上升。若采用推件板推出，就能平穩(wěn)頂出塑件，這樣塑件不易發(fā)生頂出變形，且能確 保塑件質(zhì)量，因此推件板推出為本次模具設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案。6.1推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定推桿位置、推桿形狀尺寸如圖6-1所示:heCh1U1*J100.5圖6-1由該模具結(jié)構(gòu)確定推桿的數(shù)量為46.2推桿安裝固定及配合推桿直徑d與推件板上的推桿孔采用H8/f7間隙配合，推件板進(jìn)行淬火處理，硬度 HRC>50推桿的材料為T8,且工作端配合部分的表面粗糙度 Ra<0.8ym。6.3推板厚度h5pbL432EBh矩形底板（支架板）的厚度，mmE剛的彈性模量，取 2.06x10 5Mpa;l 雙支腳間距，mmB 底板總寬度，mm其中查，可取制品軸向尺寸公差的1/10，取 0.04mm ， p取40MPa1.85cm因此取20mm5 40 26432 2.1 105 200 0.6圖8-2(2) 小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小型芯是用來(lái)成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨(dú)制造后，再嵌入模板中。小型芯的固定方式有臺(tái)階固定式、鉚接固定的形式、螺塞緊固的方式、 圓柱墊墊平的方式等。通過(guò)分析比較，本次塑件的小型芯采用臺(tái)階固定的方式，其結(jié)構(gòu)如下圖8-3所示:圖8-38.2成型零件工作尺寸影響塑件尺寸精度的因素計(jì)算設(shè)計(jì)成型零部件的主要成型部分是指與塑件接觸部分的尺寸。而影響塑件尺寸精度的主要因素有以下幾個(gè)方面:(1) 成型零件的磨損誤差c，而成型零件在工作中的磨損使得型腔 Lm的尺寸變大，尺 寸Lm型芯變小中心距Cm不變。在平行于脫模方向上的磨損是成型零件的最主要的磨損， 所以為了設(shè)計(jì)計(jì)算的簡(jiǎn)單化，主要的是考慮與塑件脫模方向平行的表面的磨損量，而對(duì) 于垂直方向的表面磨損不必考慮。塑料的品種、制品的產(chǎn)量、零件的表面硬度、粗糙度 都與磨損有關(guān)。對(duì)于中、小形的塑料模允許的磨損量會(huì)引起塑料制品的誤差c可取/6(2) 模具成型零件的制造誤差 z模具成型零件和模具零件的制造精度對(duì)塑料制品的尺寸精度有著直接的影響，即成型零件的制造精度越低制品的尺寸精度也就越低。實(shí)驗(yàn)證明，成型零件的制造公差約為塑料 制品總公差的1 /3左右，因此在已知塑料制品尺寸公差 時(shí)，成型零件工作尺寸公差 z 可定為塑件公差值的1/31/4，或者取IT7IT 8級(jí)作為制造公差。(3) 塑料收縮率的波動(dòng)誤差和偏差s對(duì)塑料制品在成型時(shí)收縮率影響的因素有：料制品的形狀、尺寸、壁厚、品種、成型工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等因素，收縮率的波動(dòng)以及收縮率估計(jì)的偏差。收縮率動(dòng)引起的尺寸的誤差為：s (Smax Smin)Ls ；式中：s 塑料收縮率波的誤差值(mm)； Smax、Smin 塑料的最大、最小收縮率；Ls 塑料制品的基本尺寸(mm)。一般塑料收縮率波動(dòng)引起的誤差小于塑件公差的1/3。成型零件工作尺寸計(jì)算一般情況下計(jì)算成型零件工作尺寸時(shí)，主要根據(jù)以下三項(xiàng)因素進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)槟＞?成型零件的制造誤差z、成型零件的磨損誤差c以及塑料收縮率的波動(dòng)誤差 s是影響塑 料制品制造公差的主要因素。計(jì)算成型零件的工作尺寸有兩種方法：公差帶法和平均值法。公差帶法按照其極限的收縮率、造公差和磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算以保證成型制品在規(guī)定 的公差范圍內(nèi)，但此計(jì)算比較復(fù)雜；對(duì)于本次的設(shè)計(jì)塑件來(lái)說(shuō)，采用平均值算法比較合 適，因?yàn)槠骄捣ㄊ前雌骄圃旃?、平均收縮率和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算。此方法較比 較簡(jiǎn)單但可能有誤差而不適合于精密計(jì)算。根據(jù)規(guī)定，對(duì)塑件尺寸和成型零件的尺寸偏差統(tǒng)一按“入體”原則標(biāo)注，即(1) 包容面(型腔和塑件內(nèi)表面)尺寸采用單向正偏差標(biāo)注；(2) 被包容面(型芯和塑件外表面)尺寸采用單向負(fù)偏差標(biāo)注；(3) 中心距尺寸采用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注；成型零件鋼材選用一副塑料模具結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的，即使是簡(jiǎn)單的注塑模也需要很多零件來(lái)組成。由 于這些零件的工作時(shí)所處的狀況不同作用不同，因此對(duì)材料的要求也會(huì)有所不同。由于 塑料制品的大小、形狀、精度的不相同，所以制品的塑料品和產(chǎn)量種也不一樣，因此，要對(duì)材料進(jìn)行選擇。在選擇當(dāng)中應(yīng)該考慮各種具體情況，模具成型零件所需的性能要求：(1) 材料高度純潔 組織均勻致密，無(wú)網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無(wú)孔洞疏松及白點(diǎn)等缺陷。(2)良好的冷、熱加工性能要選用易于冷加工，且在加工后得到高精度零件的鋼種，因此，以中碳鋼和中碳合金鋼最常用，這對(duì)大型模架尤為重要。應(yīng)具有良好的熱 加工工藝性能，熱處理變形少，尺寸穩(wěn)定性好。另外，對(duì)需要電火花加工的零件， 還要求該鋼種的燒傷硬化層較淺。(3) 拋光性能優(yōu)良 注射模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面， Ra °.°5 m， 要求鋼材硬度3540HRC為宜，過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。這種特性主要取決于鋼的硬度、純凈度、晶粒度、夾雜物形態(tài)、組織致密性和均勻性等因素。其中高的硬度及細(xì) 的晶粒，均有利于鏡面拋光。(4) 淬透性高 熱處理后應(yīng)具有高的強(qiáng)韌性、高的硬度和等向性能好。(5) 耐磨性和抗疲勞性能好 注射模型腔不僅受高壓塑料熔體的沖刷，而且還受冷熱交變的熱應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼，可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表 面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注射模能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺 寸精度，達(dá)到批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)注射次數(shù)30萬(wàn)次以上和纖維增強(qiáng)塑料的注射成型生產(chǎn)尤其重要。(6) 具有耐蝕性和一定的耐熱性對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必須考慮選用有耐蝕性能的鋼種。(7) 芯部強(qiáng)度高 本設(shè)計(jì)凹模、凸模都采用整體鑲拼式結(jié)構(gòu)，模具應(yīng)在符合模具強(qiáng)度， 剛度以及光潔度的前提下合理的選用鋼材。 查閱相關(guān)模具手冊(cè)確定采用硬度比較高的模 具鋼Cr12MoV淬火后表面硬度為5862HRC這種材料有較高的淬透性、耐磨性、熱 處理變形小。Cr12M oV在強(qiáng)度和韌性都比較好，適用于要求形狀復(fù)雜、長(zhǎng)壽命而精度高 的中小模具。成型零件工作尺寸計(jì)算常用塑料的收縮率見(jiàn)表：(4) 凹模型腔側(cè)壁計(jì)算成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差 的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動(dòng)；溢 料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響 等。成型零件的工作尺寸計(jì)算，要考慮塑料制品的尺寸公差，所成型塑料的收縮率、溢 料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素。由于大尺寸 模具主要存在剛度問(wèn)題，要防止模具過(guò)大的彈性變形，因此須先確定許用變形量 用剛度條件式進(jìn)行壁厚和底板厚度設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)最終達(dá)到強(qiáng) 度和剛度條件都滿足。25i21 1i2 0.45W5 0.001W 0.45 66童 0.001 66 1.230（W取長(zhǎng)邊）25 1.23 30.75 凹模側(cè)壁計(jì)算:按強(qiáng)度計(jì)算:46660.6970.41p|2(1 wa).2240 66(1 0.148 0.34)30026.5mm按剛度計(jì)算:s 3曲 E底板厚度計(jì)算：按剛度計(jì)算：40.33 40 46,2.1 105 0.032320.27mm按強(qiáng)度計(jì)算:3 0.027740344 2.1 1050.03236.02mm0.5 40 3423008.78mm由剛度和強(qiáng)度計(jì)算公式得，模板結(jié)構(gòu)尺寸S和T應(yīng)取剛度和強(qiáng)度計(jì)算值中的大值。綜上記得長(zhǎng)度方向上s=27mm厚度方向上h=9mm單型腔板尺寸BX LX H=88X 154X 54 雙型腔板尺寸BX LX H=176X 154X 54;按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模板 LX BX H=250X 200X 90 GB/T 4169.81984墊塊尺寸：250 X 38 X 90;定模座厚：25mm9模具的試模與修模模具裝配好以后，安裝在注射機(jī)上，安裝時(shí)注意保護(hù)模具的工作面，避免造成以外 的破壞，試模時(shí)，要對(duì)注射機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?jié)M足塑件成型的工藝條件。在操 作過(guò)程中記錄下注射機(jī)實(shí)際操作的參數(shù)。在試模時(shí)，將會(huì)很多弊病，因此必須進(jìn)行原因 分析，根據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題的部位，環(huán)節(jié)綜合起來(lái)，進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。如遇見(jiàn)塑件表面精度與塑 件要求不相符合，可依次檢查注射機(jī)參數(shù)是否正確、型腔和型芯工作表面是否破損、導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)是否有卡殼的現(xiàn)象、以及復(fù)位機(jī)構(gòu)是否正常工作等方面。試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模 具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘 附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。 9.1粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開(kāi)啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開(kāi)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(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。(2) 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。(3) 冷卻時(shí)間過(guò)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(guò)損傷性沖擊，增加了脫模阻力。9.2粘著模芯(1) 注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成過(guò)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(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。（3）模腔溫度過(guò)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(guò)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(lái)不及充分收縮。（2）料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過(guò)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(guò)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 0.51伽。（5）主流道拉料桿不能正常工作。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 成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(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(lái)著手 修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主 要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。（1）注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、 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(jiàn)。其主要原因有： 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、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。熔料前鋒 冷凝所致，塑料流動(dòng)性能不佳，制品壁厚過(guò)薄。 型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯 得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、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。 鎖模力不足因注射時(shí)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。（2）溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）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， 甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有： 注射過(guò)量 鎖模力不足 流動(dòng)性過(guò)好 模具局部配合不佳 模板翹曲變形（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)行從注射工藝上找原因。 尺寸變大注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)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，收縮率趨于小值。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。 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變??；模溫過(guò) 高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過(guò)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10模具工作原理及裝配10.1模具工作原理開(kāi)模時(shí)定模板與動(dòng)模板從分型面處分開(kāi)，動(dòng)模向后運(yùn)動(dòng)，澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑料制品一起向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)主流道中的冷凝料完全拉出一段距離后，注射機(jī)的頂桿作用在下推板上，使得澆注系統(tǒng)中的冷凝料和塑件連接座一起推出，完成脫模過(guò)程；合模時(shí) 注塑機(jī)頂桿復(fù)位，頂桿固定板回到初始狀態(tài)，動(dòng)、定模完全閉合，回到成型位置，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)，模具裝配圖如圖10-1所示。圖10-1模具結(jié)構(gòu)1、固定板導(dǎo)套、導(dǎo)柱 2、側(cè)支承 3、導(dǎo)柱 4、導(dǎo)套5、推件板 6、動(dòng)模框 7、動(dòng)模大 型芯 8、澆口套 9、定位圈10、定模座板 11、定模框12、定模芯13、動(dòng)模芯14、動(dòng)模小型芯 15、支承板 16、頂桿 17、頂桿固定板 18、下推板 19、動(dòng)模座板10.2模具裝配（1） 模具分型面對(duì)定、動(dòng)模座板安裝平面的平行度按GB/T12555.2和GB/T12556.2的 規(guī)定。（2） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)定、動(dòng)模座板安裝面的垂直度按GB/T12555.2和GB/T12556.2的規(guī)定。（3）在分型面上，定模、動(dòng)模鑲塊平面應(yīng)分別與定模、動(dòng)模模板齊平，可允許略高，但高出量不大于0.05mm（4） 推桿、復(fù)位桿應(yīng)分別與型面、分型面齊平，推桿允許凸出型面，但不大于0.1mm 復(fù)位桿允許低于分型面，但不大于 0.05mm（5）模具所有活動(dòng)部分，應(yīng)保征位置準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象，要求固定的零件，不得相竄帶動(dòng)。（6） 澆道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑連接，鑲拼處應(yīng)密合，未注拔模斜度不小于5%26deg;,表面粗糙度Ra不大于0.4um。(7) 合模后分型面應(yīng)緊密貼合，局部間隙間隙不大于0.05mm排氣槽除外)(8) 冷卻水路應(yīng)暢通，不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象，進(jìn)水口和出水口應(yīng)有明顯標(biāo)記。(9) 在模具上方裝有吊環(huán)螺釘，其強(qiáng)度應(yīng)符合 GB/T825吊環(huán)螺釘?shù)囊?guī)定。11結(jié)束語(yǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)最后一次綜合性的考核， 也是我們從大學(xué)踏入社會(huì)的一次過(guò)渡性的 檢驗(yàn)，它要求設(shè)計(jì)者富有創(chuàng)造性。它能夠培養(yǎng)畢業(yè)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路，有敢于實(shí)踐、 敢于創(chuàng)新的精神。這是一場(chǎng)提前的演習(xí)，它能夠使我們正確認(rèn)識(shí)即將要面對(duì)的挑戰(zhàn)，做 好自己的心理準(zhǔn)備，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自己不足的地方。本次設(shè)計(jì)的題目雖然較為簡(jiǎn)單，但是它囊括了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一個(gè)步驟，各個(gè) 方面。此次設(shè)計(jì)，自己首先對(duì)塑件進(jìn)行了工藝結(jié)構(gòu)分析，確定了塑件材料，然后運(yùn)用了 SolidWorks輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模、初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的減少了設(shè)計(jì)工作量，再一次感 到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，尤其是在數(shù)據(jù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)分析方面。然后通過(guò)塑件的工藝 要求進(jìn)行成型零部件的詳細(xì)尺寸計(jì)算，這也許是設(shè)計(jì)過(guò)程中最繁瑣的部分，它要求計(jì)算 塑件的每一個(gè)尺寸，但是，通過(guò)一步步的計(jì)算，我對(duì)模具設(shè)計(jì)的基本思路有了更加清晰 的認(rèn)識(shí)。然后繪制二維的裝配圖以及所要加工零件圖，最終進(jìn)行說(shuō)明書的編寫。這次設(shè) 計(jì)將大學(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的總結(jié)及梳理。謝辭這次畢業(yè)設(shè)計(jì)清晰了我們的模具設(shè)計(jì)的基本思路，將大學(xué)做學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一 次系統(tǒng)的總結(jié)，培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，也強(qiáng)化了我的實(shí) 踐意識(shí)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，使我感受到作為現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)人才應(yīng)該具有的基本條件： 要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、敢于實(shí)踐創(chuàng)新、有高度的責(zé)任感。此次設(shè)計(jì)，我首先用三維軟件進(jìn)行了建模，模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后將三維實(shí)體轉(zhuǎn)換為 二維平面圖。這種方式是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)最主流的設(shè)計(jì)方式，它能大大提高設(shè)計(jì)效率，降 低模具設(shè)計(jì)的周期率。而且有助于模具的最終加工，尤其是復(fù)雜零件的加工，因?yàn)楝F(xiàn)代 加工大豆采用了數(shù)控加工，所以這樣可以減少變成的時(shí)間。通過(guò)此次理論意義上的畢業(yè) 設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，理論基礎(chǔ)知識(shí)還不是很扎實(shí)，軟件的運(yùn)用還不熟練，尤 其是實(shí)踐的缺乏，讓我更加清楚地認(rèn)識(shí)到了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)中所起的重要作用，沒(méi)有經(jīng) 歷過(guò)親身實(shí)踐，只是停留在課本的理論數(shù)據(jù)上，會(huì)使設(shè)計(jì)的過(guò)程中難以選擇符合實(shí)際的 結(jié)構(gòu)以及材料等。設(shè)計(jì)中海油很多的缺陷與不足，懇請(qǐng)各位老師多加指正。在設(shè)計(jì)過(guò)程 終于到了不少的阻力，幸好有楊曉清老師的悉心指導(dǎo)，才使自己的設(shè)計(jì)過(guò)程比較順利。 楊老師的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對(duì)工作的一絲不茍，對(duì)學(xué)生的盡職盡責(zé)令我們折服， 是我們學(xué)習(xí)的榜樣。她生活態(tài)度積極樂(lè)觀，辦事效率高，和藹可親，深受大家的歡迎， 對(duì)我們的影響也很大，尤其是與人處事，解決問(wèn)題的方式讓人受益匪淺。在此向楊老師 表達(dá)我最衷心的感謝，謝謝您這段時(shí)間對(duì)我的悉心指導(dǎo)。最后，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有支持和幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們表示我最誠(chéng)摯的謝 意，謝謝你們！參考文獻(xiàn)1 屈昌華塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）M.北京：高等教育出版社，2007. 4.2 宋長(zhǎng)發(fā)工程制圖M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011.7 .3 廖念釗，古瑩菴等塑料與互換性與測(cè)量技術(shù)（第五版） M.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2011.5 .4 周開(kāi)勤機(jī)械零件圖冊(cè)（第五版）M，北京：高等教育出版社，2011.7. 凱德.精通SolidWorks中文版一一模具設(shè)計(jì)篇M.北京：中國(guó)青年出版社， 2008.3 . 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