軸承套的注塑模具設(shè)計-滑塊抽芯注射模含NX三維及8張CAD圖,軸承,注塑,模具設(shè)計,滑塊抽芯,注射,nx,三維,cad 摘 要 軸承套屬于日常生活用品，所用材料是當前應(yīng)用較為廣泛的材料ABS。在設(shè)計中，分析塑件的工藝性。模具結(jié)構(gòu)可采用一模兩腔，點澆口進料，注射機采用HTF 160X2B，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，采用滑塊抽芯機構(gòu)。包括注射模的整個過程，包括成型零部件、推出機構(gòu)、流道等一些設(shè)計。并且著重介紹了注射加工方法、模具的結(jié)構(gòu)。設(shè)計出一套塑料注塑模具，并對模具以及主要零件進行了圖紙繪圖。 此次設(shè)計的過程中查閱了大量的手冊、模具設(shè)計資料，通過軸承套塑料模具的設(shè)計與應(yīng)用，本論文的資料大多是我結(jié)合大學所學的各方面的理論知識完成的，包括機械制圖、公差與配合、注射模具成型、工程材料等；還有少部分是同學之間的交流。實現(xiàn)了軸承套制作工藝上的突破，同原有的設(shè)計方法相比，模具的應(yīng)用不但提高了生產(chǎn)效率而且提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，模具整體設(shè)計的思路和要求符合現(xiàn)代設(shè)計潮流和未來的發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞：軸承套；注塑模具；一模兩腔；點澆口；注射機；抽芯機構(gòu) 2 Abstract Bearing sleeve belongs to everyday life, the material used is ABS, which is widely used at present.In the design, the workmanship of the plastic parts is analyzed.The die structure can use one module and two cavities, point gate feeding, HTF 160X2B injection machine, cooling system and slider core pulling mechanism.It includes the whole process of injection molding, including some designs of forming parts, pushing mechanism, flow path, etc.The injection processing method and the structure of the mold are emphatically introduced.A set of plastic injection molds was designed and the molds and the main parts were drawn. During the design process, I consulted a lot of manuals and mold design materials. Through the design and application of plastic mold for bearing sleeve, most of the materials in this paper were completed by combining all aspects of theoretical knowledge I learned from the university, including mechanical drawing, tolerance and fit, injection mold molding, engineering materials, etc. A few of them were exchanges between classmates.The breakthrough in bearing sleeve manufacturing technology has been realized. Compared with the original design method, the application of die not only improves production efficiency but also improves product quality. The thought and requirement of overall die design conforms to the modern design trend and the future development direction. Key words: bearing sleeve; injection mold; one die and two cavities; point gate; injection machine; core pulling mechanism 目錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 緒論 1 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2 模具的發(fā)展趨勢 1 1.2.1 加深理論研究 2 1.2.2 高效率、自動化 2 1.2.3 大型、超小型及高精度 2 1.2.4 革新模具制造工藝 2 1.2.5 標準化 2 1.4 來源背景 2 1.4.1 目的 2 1.4.2 要求 3 1.4.3 實際意義 3 第二章 原始資料 4 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 4 2.2 塑件材料選擇 4 2.3 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析 4 2.3.1 尺寸及公差 4 2.3.2 塑料制品的形狀 4 2.3.3 脫模斜度 5 第三章 基本參數(shù) 6 3.1 注射機選擇 6 3.2.1 計算原理 7 3.2.2 制品體積 7 3.2.3 型腔數(shù)目確定 7 3.3 模架選擇 7 第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 9 4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 9 4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 9 4.2.1 型芯徑向尺寸計算利用公式 9 4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 9 4.3.1型腔徑向尺寸 10 4.3.2 型腔深度尺寸 10 4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 10 4.3.4 型腔計算 10 第五章 模具結(jié)構(gòu) 12 5.1模具結(jié)構(gòu)圖 12 5.2模具與成型機械關(guān)系的校核 12 5.2.1 制品及流道體積 12 5.2.2注射機的校核 13 第六章 澆注系統(tǒng) 15 6.1 概述 15 6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 15 6.2.1 主流道的設(shè)計 15 6.2.2 澆口的設(shè)計 15 6.2.3 排氣糟的設(shè)計 17 6.3合模導向機構(gòu)的設(shè)計 17 第七章 推出機構(gòu) 19 7.1 概述 19 7.2 推出機構(gòu) 19 第八章 支承零件 20 8.1 緊固件及其他附件 20 8.1.1 上模部分 20 8.1.2 下模部分 20 第九章 冷卻系統(tǒng) 22 第十章 模具的裝配 24 10.1 模具的裝配順序 24 結(jié)論 26 參考文獻 27 致 謝 28 第一章 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進模具的不斷向前發(fā)展。 1.2 模具的發(fā)展趨勢 4 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： 1.2.1 加深理論研究 在模具設(shè)計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計已經(jīng)有經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 1.2.2 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 1.2.3 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。 1.2.4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。 1.2.5 標準化 開展標準化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3 設(shè)計在學習模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算的方法，以達到能夠獨立設(shè)計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設(shè)計能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。 1.4 來源背景 軸承套為ABS塑料制品，采用注射模進行成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡單，加工難度不大。 1.4.1 目的 通過本課題的設(shè)計，能夠懂得模具的整個設(shè)計過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握UG、CAD、Word等軟件的操作方法。 1.4.2 要求 設(shè)計本課題的要求的理論聯(lián)系實際。在學習好相關(guān)的設(shè)計理論知識的同時，還必須了解實踐操作。另外，設(shè)計的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。 1.4.3 實際意義 通過本課題的設(shè)計，可以更好的掌握模具的整個設(shè)計過程。在設(shè)計過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設(shè)計做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對UG、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財富。 第二章 原始資料 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計時應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，但要能達到制品的各種要求。軸承套產(chǎn)品造型尺寸如圖2.1所示： 圖 2.1 2.2 塑件材料選擇 本次設(shè)計所選擇的軸承套材料為ABS,ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，不透明，密度為1.05。ABS具有良好的綜合理學性能,ABS價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 2.3 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析 2.3.1 尺寸及公差 從制品所給的尺寸及公差查《塑料模塑成型技術(shù)》表3-7為4級精度等級，查表3-8得4級精度等級為一般精度，從經(jīng)濟方面考慮，在模具設(shè)計時模具精度等級也應(yīng)設(shè)計成一般精度等級。 2.3.2 塑料制品的形狀 此制品為軸承套形制品，制品體積較大，如圖2.1。 塑料制品的壁厚 由圖1.1可知，此制品最大壁厚為1mm，最小壁厚為0.5mm。壁厚均勻，但是網(wǎng)格較多，它會固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計時要進行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及適應(yīng)選擇澆口。 2.3.3 脫模斜度 所設(shè)計的制品沒有脫模斜度，即脫模斜度為零，這樣制品對型心的包緊力大，脫模時較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時可噴涂脫模劑。 2.3.4分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。定模和動模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： 1.分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動模部分，由于推出機構(gòu)通常設(shè)置在動模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時，為了使塑件留在動模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動模一側(cè)。 2.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 3.分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 4.分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。 分型面的選擇 第三章 基本參數(shù) 3.1 注射機選擇 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機型號為HTF 160X2B. 注塑機的參數(shù)如下： 型號 160×2A 160×2B 160×2C 參數(shù) 螺桿直徑 40 45 48 理論注射容量 253 320 364 注射重量PS 230 291 331 注射壓力 202 159 140 注射行程 201 螺桿轉(zhuǎn)速 0~230 料筒加熱功率 9.3 鎖模力 1600 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) 455×455 允許最大模具厚度 500 允許最小模具厚度 180 移模行程 420 移模開距(最大) 920 液壓頂出行程 140 液壓頂出力 33 液壓頂出桿數(shù)量 5 油泵電動機功率 18.5 油箱容積 240 機器尺寸(長×寬×高) 5.4×1.45×2.05 機器重量 5 最小模具尺寸(長×寬) 320×320 3.2模具型腔數(shù)目的計算 3.2.1 計算原理 通常注射機的實際注射量為注射機最大注射量的80﹪，即 V實 = Vmax×80﹪ (3-1) 式中 V實 ---- 制品實際所需注射量，單位cm3。 Vmax ---- 注射機最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=124cm3 所以 V實=99.2cm3 3.2.2 制品體積 制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積如通過3D測量可得出： V制=10.3cm3 3.2.3 型腔數(shù)目確定 制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進行計算， n= V實/V制=320/10.3=32 通過計算可以設(shè)計型腔數(shù)量。因此制品為小批量生產(chǎn)，暫設(shè)計型腔數(shù)目為一模二腔。 3.3 模架選擇 根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表《模具標準應(yīng)用手冊》表6-15初步選用400x550模架具體結(jié)構(gòu)如圖3.1(a)、3.1(b) 模架型號采用FCI4055-A100-B110-C120，使用標準模架，可以降低計算量，節(jié)約成本。 圖3.1 （a） 圖3.1 (b) 第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 查《塑料制品及其成型模具設(shè)計》表0.1ABS的收縮率范圍為0.4-0.6﹪，換算成平均收縮率Scp﹪ Scp﹪=(0.4﹪+0.6﹪)/2=0.5﹪ (4-1) 4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.2.1 型芯徑向尺寸計算利用公式 LM1=[ls1(1+Scp﹪)+△] (4-2) 制品的基本尺寸為：25、25、 查表公差為0.46、0.22、 將數(shù)值代入計算 LM1=[25（1+0.6%）+×0.46] =25.13 LM2=[25（1+0.6%）+×0.22] =25.13 4.2.2 型芯高度尺寸 Hm = [hs(1+Scp%)+△] (4-3) 制品的基本尺為：52 查表公差為0.5 將數(shù)值代入計算 Hm= [52(1+0.6%)+2/3×0.5] =52.26 4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.3.1型腔徑向尺寸 型腔徑向尺寸利用公式 LM=[ls(1+Scp﹪)-△] （4-6） 制品的基本尺寸為：35、35、 查表公差為0.46、0.22 、 將數(shù)值代入計算 LM1=[35(1+0.6﹪)-×0.46] =35.18 LM2=[51.83(1+0.6﹪)-×0.22] =35.18 4.3.2 型腔深度尺寸 型腔深度尺寸利用公式 制品的基本尺寸為：52 查表公差為0.22 Hm = [Hs(1+Scp%)-△] (4-7) 將數(shù)值代入計算 Hm1 = [52(1+0.6%)-×0.5] =52.26 4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 型腔結(jié)構(gòu)簡單，采用鑲嵌凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就鑲嵌在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。 4.3.4 型腔計算 型腔底厚、壁厚 1.按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式 t=r[（4-8） 代入計算得 t=9.6 mm 2.按強度計算，利用公式 t=r( 代入計算t=8.7mm 取較大值9.6mm。 4.3.5 底厚計算 按剛度計算 h=5.23mm 按強度計算 h=4.87mm 取較大值5.23mm。 第五章 模具結(jié)構(gòu) 模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、 支承部分、推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計過程中，主要考慮塑料怎樣進料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。 5.1模具結(jié)構(gòu)圖 通過對模具成型零件的計算，模架的確定，模具結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 5.2模具與成型機械關(guān)系的校核 5.2.1 制品及流道體積 5.2.1.1 制品體積 Vi=2.7cm 5.2.2注射機的校核 1.最大注射量的校核 根據(jù)公式 KV0≥V 代入計算得V=10.3x2=20.6cm 符合注射機的要求 2.鎖模力校核 F鎖﹥pA 式中p——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品 A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計算A=961.625mm3 F鎖——注塑機的額定鎖模力。 故 F鎖＞pA=30Mpa x3123.25mm x1.1x0.001=103.06KN<1600KN 選定的注塑機的壓力為1600KN，滿足要求。 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長×模具寬<拉桿面積 B模具閉合高度校核 Hmin——注塑機允許最小模厚=150mm Hmax——注塑機允許最大模厚=550mm H———模具閉合高度=450mm 故滿足Hmax＞H＞Hmin。 開模行程校核 注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機構(gòu)的注塑機），故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： S機>H+H1+H2+50 S機————注塑機最大開模行程=920mm; H1————頂出距離=60mm； H2————澆注系統(tǒng)高度=170mm; 920>60+170+50 故：滿足條件 第六章 澆注系統(tǒng) 6.1 概述 注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。對其要求是：使熔體平穩(wěn)的進入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢姡瑵沧⑾到y(tǒng)的設(shè)計是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計正確與否，是注射成型能否順利進行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。 6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 6.2.1 主流道的設(shè)計 主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為2°～6°，在此模具的設(shè)計的設(shè)計中采用2°，小端直徑一般取3～6mm,且大于注射機噴嘴直徑0.5mm,由表3-1注射機噴嘴直徑為4mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計為3.6mm。主流道的長度一般不超過60mm,本模具設(shè)計為47mm。 由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機的球半徑大1～2mm，設(shè)計球半徑為SR11mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62《模具實用技術(shù)設(shè)計綜合手冊》。 6.2.2 澆口的設(shè)計 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是： 1.型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。 2.易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.03～0.09，澆口的長度約為0.5mm～2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。 當塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口位置的選擇： 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當值。 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補塑。 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用潛伏澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應(yīng)盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細長型心或鑲件。 定位環(huán)、澆口襯套、澆注系統(tǒng)示意圖 因潛伏澆口在脫開時會傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點澆口。分流道與澆口的連接。在利用了UG的塑料顧問對其進行模仿CAE的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢的澆口. 6.2.3 排氣糟的設(shè)計 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣,鑲件間隙排氣，所以無需設(shè)計排氣槽。 6.3合模導向機構(gòu)的設(shè)計 導向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導向機構(gòu)，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導柱設(shè)在主型腔周圍。 導向機構(gòu)的主要作用有：定位、導向和承受一定側(cè)壓力。 定位作用： 為避免裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 塑件在注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機的精度限制，使導柱工作中承受一不定的導向作用。 動定模合模時，首先導向機構(gòu)接觸，引導動定模正確閉合，避免凸模或型芯先進入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導柱進行徑向的剪力，導致導柱容易折斷。對型芯和型腔改進后，其的配合可以進行定位。 導柱、導套零件如下： 第七章 推出機構(gòu) 7.1 概述 推出機構(gòu)的設(shè)計是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準備，推出機構(gòu)的設(shè)計要求有： 1.盡量使制品留在動模上。 2.保證制品不變形，不損壞。 3.保證制品外觀良好。 4.結(jié)構(gòu)要可靠。 7.2 推出機構(gòu) 推出機構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會損壞制品，其他結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品，所以將頂出機構(gòu)設(shè)計推板形式，下面采用復位桿提供動力固定，采用導柱導套保證裝配需要。 推出機構(gòu) 第八章 支承零件 在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、模腳等。 8.1 緊固件及其他附件 8.1.1 上模部分 定模部分由于產(chǎn)品較低，采用定模板嵌入方式制作嵌入型芯。 型腔 8.1.2 下模部分 下模部分設(shè)計，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計模具鑲件。 型芯 第九章 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時，應(yīng)對模具溫度進行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較大，不可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度，故采用模具冷卻，冷卻水道需要注意設(shè)計模具結(jié)構(gòu) 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計中的HIPS料，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因為可以通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。 模具冷卻水路圖 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則 設(shè)計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標準尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計冷卻系統(tǒng)時，模具設(shè)計者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質(zhì)。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取10mm。 第十章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準。這種情況，定模各動模的導柱和導套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導柱和導套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導柱導套塑料模架的。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發(fā)生變形，有時在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 10.1 模具的裝配順序 1.確定裝配基準； 2.裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； 3.調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； 5.組裝導向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； 6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進入系統(tǒng)中； 7.試模：試模合格后打上模具標記，包括模具編號、合模標記及組裝基面。 ① 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。 筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時進行。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。 注塑 在料筒中的塑料和模具達到預(yù)熱溫度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達到最佳狀態(tài)。 8.模具的維護 模具在使。那么優(yōu)化設(shè)計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導致用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當所致模具的徹底報廢。 最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油的溫度不得超過1000C。 結(jié)論 本次設(shè)計采用是冷流道模具。整個設(shè)計過程按以下流程依次展開： 1對產(chǎn)品進行成型工藝的可行性分析，對不合理部分進行修復； 2根據(jù)產(chǎn)品尺寸結(jié)構(gòu)確定型腔； 3根據(jù)穴數(shù)初步確定注塑機型號； 4模具設(shè)計階段。模具設(shè)計的總體思路是先整體后局部：首先根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來確定模具的總體結(jié)構(gòu)，再深入到各個系統(tǒng)（澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、成型零件系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、合模導向）的設(shè)計。 5根據(jù)已確選的模架對所選注塑機的相關(guān)參數(shù)進行校核和更選，選擇最合適的注塑機。 本次模具設(shè)計的難點：需增設(shè)滑塊抽芯機構(gòu)，選取原則如下：確保塑件的成型質(zhì)量；盡量使模具結(jié)構(gòu)簡單化以降低制模成本；確保能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的自動化，以降低工人的勞動強度和生產(chǎn)成本。隨著設(shè)計的逐步進行，會發(fā)現(xiàn)先前確定的很多尺寸（如模仁大小，模架大?。霈F(xiàn)問題，必須對該尺寸做相應(yīng)調(diào)整或重新設(shè)計，如我們可能需要重新設(shè)計模仁大小，重新選擇模架型號。這因為我們沒有經(jīng)驗，不可能在一開始就把所以的可能出項的問題都預(yù)見，這是我們需要通過的更多設(shè)計來加強的。另外，在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)的過程中一定要考慮到工藝問題，用軟件設(shè)計的再完美，如果無法加工也是枉然，所以切忌不可脫離實際，應(yīng)讓設(shè)計出來的模具元件既能滿足性能要求又便于加工。 在這次設(shè)計中我覺得最值得我們?nèi)ニ伎嫉氖敲撃C構(gòu)的可行性方案設(shè)計，因為這是最能夠發(fā)揮我們的想象力和創(chuàng)造了的地方，當然這也是本次設(shè)計中最困難的地方，需要我們加倍努力的地方。 參考文獻 1. 伍先明等.《塑料模具設(shè)計指導》.北京：國防工業(yè)出版社.2010.4. 2. 廖念釗，古盈菴，莫雨松等.《互換性與技術(shù)測量》.北京：中國計量出版社.2009.6. 3. 王琳，陳雪江，肖新華.《AutoCAD2008中文版機械圖形設(shè)計》北京:清華大學出版社.2007.7. 4. 譚雪松，王金，鐘廷志.《UGNGINEER Wildfire 4.0中文版模具設(shè)計》.北京：人民郵電出版社.2009.11. 5. 管耀文. 《UGNGINEER野火版模具設(shè)計實例精講》.北京：人民郵電出版社.2007.12 6. 何滿才.《模具設(shè)計—UGNGINEER Wildfire中文版實例詳解》.北京：人民郵電出版社.2005.5. 7. 齊衛(wèi)東.《塑料模具設(shè)計與制造》.北京：高等教育出版社.2004 8. 閻亞林.《塑料模具圖冊》.北京:高等教育出版社.2004. 9. 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