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噴霧器噴頭塑料模具設(shè)計(jì)與制造 第一章 模塑工藝規(guī)程的編制 1.1塑件整體分析 該塑件是一個(gè)噴霧器噴頭，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用聚氯乙烯，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 塑件圖 材料：聚氯乙烯 圖1.1 塑件圖 1.2 塑件的工藝分析 （1）.塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚氯乙烯，屬于熱塑性塑料。 A:從使用性能上看，聚氯乙烯材料具有阻燃性和自熄性、無(wú)滴落性、高強(qiáng)度、耐氣候變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性； B：從介電性能上看，聚氯乙烯具有良好的電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性； C：從成型性能上看，聚氯乙烯吸水性好、熔料的流動(dòng)性差、收縮率低、成型不容易，另外，該塑料成型時(shí)易產(chǎn)生澆不足、縮孔等缺陷，成型溫度高時(shí)易分解放出氯化氫。注射速度太快時(shí)會(huì)產(chǎn)生縮癟。 因此，在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度和滯留時(shí)間，澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進(jìn)料口截面宜大，冷卻不宜過(guò)快。應(yīng)選用大口徑的噴嘴?！猍1] （2）塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的分析 A：結(jié)構(gòu)分析 要想獲得合格的塑性制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性與模具設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，只有塑件設(shè)計(jì)滿足成型工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，以防止成型時(shí)產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷及開(kāi)裂等缺陷，達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。 Ⅰ.從零件圖上分析 該零件總體為圓錐形，在圓錐中心有一?36mm、?42mm的階梯通孔。最大圓?122mm內(nèi)徑有四個(gè)半圓形凸起，半徑為R6mm，高為9mm，在圓錐底部有一?122mm的凸緣，凸圓高為5mm，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)計(jì)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，又因?yàn)樵撝萍樾境尚兔婷娣e較大，凸緣也比較淺，抽拔距也比較小，鑒于以上情況用其他抽芯機(jī)構(gòu)不經(jīng)濟(jì)實(shí)用。故選用斜塊抽芯機(jī)構(gòu)成型?！猍2] Ⅱ.尺寸精度分析 該零件尺寸?36+0.60 0mm、?42+0.70 0mm、?500 -0.66mm、?8+0.30 0mm、?1220 -1.30mm、?1100 -0.38mm等尺寸精度為MT5級(jí)（GB/T14486-1993）。有以上分析可見(jiàn)，該零件尺寸精度為中等精度，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上看，壁厚最大處為7mm，最小處為5mm，壁厚差為2mm。查《塑料模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》表2—6，壁厚較均勻，有利于零件成型。—[3] Ⅲ.表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺、不得出現(xiàn)澆不足以外，沒(méi)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)控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 1.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù). 計(jì)算塑件的體積： V=71.532 計(jì)算塑件的質(zhì)量： 根據(jù)手冊(cè)可查得聚氯乙烯的密度為ρ=1.4g/ 。 故塑件的質(zhì)量為： W= V×ρ=99.1g。 采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備，塑件的耐熱性和導(dǎo)熱性等情況，選用注塑機(jī)為XS-Z-60型。[4] 1.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 選擇合適的注塑工藝參數(shù)，能以最低的能源和原材料消耗，獲得最高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況。聚氯乙烯的成型工藝參數(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） 注塑機(jī)類型：柱塞式 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度T選用165 中段溫度T選用170 后段溫度T選用180 噴嘴溫度：選用 溫度：160 形式：柱塞式 注塑壓力：選用 110MPa(相當(dāng)于注塑機(jī)表壓35kgf) 注塑時(shí)間：選用 30S 保 壓 ：選用 85MPA 保壓時(shí)間：選用 30S 冷卻時(shí)間：選用 30S 成型周期：選用 60S ———————————————————[5] 第二章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)由注塑機(jī)的類型和塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定，因此，注塑模的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但大體上每一副模具均有動(dòng)模和定模兩部分組成。動(dòng)模安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)工作臺(tái)面上，定模安裝在注塑機(jī)的固定工作臺(tái)上。 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇.模具型腔數(shù)目的確定.型腔的排列方式.冷卻水道布局.澆口位置設(shè)計(jì).模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 2.1分型面選擇 模具閉合時(shí)動(dòng)模和定模相配合的接觸面積叫做分型面，也可以叫做合模面，在模具制造不良或鎖模力不足的情況下，模內(nèi)熔融塑料會(huì)通過(guò)此分型面測(cè)出，在塑件上形成較厚的飛邊。經(jīng)修整后還會(huì)留下明顯的殘痕。 模具設(shè)計(jì)開(kāi)始的第一步，就是選擇分型面的位置。分型面的選擇受模件形狀、壁厚、成型方法、后處理工序、塑件外觀、塑件尺寸精度、塑件脫模方法、模具類型型腔數(shù)目、模具排氣、嵌件、澆口位置與形式及成型機(jī)的結(jié)構(gòu)等影響。 分型面有多種形式，常見(jiàn)的有水平分型面，階梯分型面，錐分型面和異型分型面。在某些情況下，也可以在凹模的一端或兩端。除主分型面外，模具中還有輔分型面，特別是帶有固定成型芯和活動(dòng)成型芯的模具，這些情況也應(yīng)加以考慮。主分型面外的模具的分離，就會(huì)造成成型芯合模面處的溢料。 分型面的設(shè)計(jì)在注塑模的設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)重要的位置，分型面的設(shè)計(jì)可以對(duì)塑件的質(zhì)量，模具的整體結(jié)構(gòu)，工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。 選擇分型面的原則：塑件脫出方便，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。 該塑件為噴霧器噴頭，表面質(zhì)量無(wú)特殊需求，為減少模具加工難易程度和塑件脫模方便，需設(shè)置三個(gè)水平分型面。開(kāi)模時(shí)，首先從Ⅰ-Ⅰ面分型，給斜芯銷在斜槽內(nèi)移動(dòng)的距離，從而使斜型芯從制品斜孔退出。隨著動(dòng)模后退，從Ⅱ-Ⅱ分型面分型，使定、動(dòng)模型分離。最后Ⅲ-Ⅲ面分型，推件板的作用是拉斷澆口，將制件推下。主分型面如下圖所示： 圖2.1 主分型面圖 2.2 型腔數(shù)目的確定 （1） 一模多腔時(shí)需確定最經(jīng)濟(jì)的型腔數(shù)目。影響型腔數(shù)目的因素有技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個(gè)方面。查《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》得型腔數(shù)目計(jì)算公式： n=0.375G/V 式中： n——型腔數(shù)目 G——注射機(jī)公稱注射量（） V——單個(gè)制品的體積（） 所以n=1.25 即本模具在注塑時(shí)采用一模一腔。 （2） 確定型腔的排列方法 因?yàn)樽⑺芗橐荒Ｒ磺唬耘帕袝r(shí)不影響側(cè)抽芯。不使抽芯距過(guò)長(zhǎng)，模具簡(jiǎn)單就行。 第三章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模中排氣是模具設(shè)計(jì)中不可忽視的問(wèn)題。注塑模內(nèi)積集的氣體來(lái)源： （1） 進(jìn)料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣。 （2） 塑料含有的水分在注塑溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣。 （3） 由于注塑溫度過(guò)高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體。 （4） 塑料中某些配合劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。 在排氣不良模具中，這些氣體經(jīng)受很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力，這種反壓力阻止熔融塑料的正常快捷充模，而且，氣體壓縮所產(chǎn)生的熱也可能塑料燒焦。 排氣的方法主要有排氣槽排氣、分型面排氣、拼鑲件縫隙排氣、推桿間隙排氣、粉末燒結(jié)合金塊排氣、強(qiáng)制排氣。 該塑件需大中型模具，需排出的氣體量多，通常應(yīng)開(kāi)設(shè)排氣槽。排氣槽通常開(kāi)設(shè)在分型面凹模一邊。排氣槽的位置以處于熔體流動(dòng)末端為好，排氣槽寬度為b=4mm，深度h=0.08mm，長(zhǎng)度l=0.8mm。 第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)的噴嘴起，到型腔入口為止的塑料溶體的流動(dòng)通道。它的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔的各個(gè)部位，并在填充及保壓過(guò)程中，將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)位置。以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。它向型腔中的傳質(zhì)、傳熱、傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外在質(zhì)量，它的布置和安排影響著塑件成型的難易程度和模具的復(fù)雜程度。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵照排氣良好、流程短、防止型芯和嵌件變形、整修方便、防止塑件翹曲變形、合理設(shè)計(jì)冷料穴、澆注系統(tǒng)的斷面積和長(zhǎng)度應(yīng)盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料的原則。 4.1 主流道的設(shè)計(jì) 所主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道成型腔。其形狀為圓錐形，便于塑料熔體的流動(dòng)及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸，以主流道通常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套如下圖： 圖4.1 凸模兼主流道圖 主流道是連接注射機(jī)的噴嘴和分流道的一段通道。根據(jù)手冊(cè)查得XS-Z-60型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。 噴嘴前端孔徑：d=?4mm 噴嘴前端球面半徑：R=12mm———————————————[6] A. 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主澆道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為3～6（流動(dòng)性差的塑料），過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流。內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63m B. 主流道大端呈圓角，其半徑常取r=5mm，以減少料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。 C. 在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度盡量短，否則將會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多而影響注射成型。 D. 為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑 ： R=R+（1-2）mm D=d+(0.5-1)mm 取主流道球面半徑：R=13mm 取主流道的小端直徑：d=?4.5mm 凹坑深度?。?～4mm 4.2 分流道設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用。 分流道的長(zhǎng)度取決與模具型腔的總體布局方案和澆口位置，從輸送熔體時(shí)的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。 分流道的形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件壁厚、塑件形狀的復(fù)雜程度、所用的塑料的工藝性能、注射速率和分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。常用的分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U字形和六角形等。 本塑件的形狀較為復(fù)雜，熔料填充型腔不容易。根據(jù)型腔排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見(jiàn)，選用截面形狀為梯形的分流道。查表得： h=2/3b 1 b=3/4b 1 b 1=8 則h=5.3mm b 2=6mm————————————[7] 4.3 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的主要作用有：一是使從流道來(lái)的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。二是型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口的設(shè)計(jì)與塑件的形狀、斷面面積、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件及塑料性能等因素有關(guān)。但是，根據(jù)上述兩項(xiàng)基本作用來(lái)說(shuō)，澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。 塑件質(zhì)量上的缺陷，也常常是由澆口設(shè)計(jì)不良所造成的。 常用的澆口形式有：點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、扇形澆口、盤形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、中心澆口、潛伏澆口等。 根據(jù)該塑件的成型要求及型腔排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為b×l×h=3.5mm×0.8mm×2.3mm，試模時(shí)修正。——————————————————————————[8] 4.4 冷料穴設(shè)計(jì) 冷料穴位于主澆道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。其作用是除去熔體流動(dòng)前鋒的“冷料”，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量。對(duì)于主流道冷料穴，開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出，所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑。 由于該塑件的型芯也起拉料桿的作用，所以該塑件的冷料穴可設(shè)計(jì)為溝槽形?！猍9] 第五章 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件上具有與開(kāi)模方向非一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí)，必須首先將成型這部分的型芯或型腔脫離塑件，才能將整個(gè)塑件從模具中脫出。通常將這種型芯或型腔稱為側(cè)型芯或側(cè)型腔，并加工成可動(dòng)形式。開(kāi)模時(shí)推動(dòng)側(cè)型芯或側(cè)型腔外移脫離塑件，合模時(shí)推動(dòng)側(cè)型芯或側(cè)型腔復(fù)位的機(jī)構(gòu)成為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。這類模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況：第一種是開(kāi)模時(shí)首先完成側(cè)向分型與抽芯，然后推出塑件；第二種是側(cè)向抽芯與分型，與塑件的推出同步進(jìn)行。 該塑件為第一種情況。 （1） 確定抽芯距 抽芯距一般應(yīng)大于成型孔的深度。 因?yàn)镠 2H 1，所以只計(jì)算 H 2的軸心距。 H 2=29mm 另外3～5mm的抽芯完全系數(shù)，取抽芯距S 抽=34mm （2） 確定斜芯或斜塊的傾角。由零件圖可知，傾斜角為45 （3） 確定斜芯的尺寸。 A. 斜芯的直徑由已知零件圖可知直徑d=24mm B. 斜芯的長(zhǎng)度 l=30+94=124mm （4） 斜槽的尺寸確定 斜槽的長(zhǎng)度初步定為30mm 斜槽的寬度初步定為19mm （5） 斜塊的尺寸確定 斜塊的作用使斜芯沿斜塊抽出。 斜塊傾角=45 為提高斜塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)其采用配磨、配研的裝配方法。 （6） 斜芯的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì)。本例中由于側(cè)抽芯較長(zhǎng)，故導(dǎo)滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開(kāi)模時(shí)的定位要求即可。斜芯的定位采用擋銷和鍵槽配合實(shí)現(xiàn)。 第六章 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模閉合后，其中組合成一個(gè)能容納塑料的閉合空腔，即所說(shuō)的型腔，它將接受由注射機(jī)注射的熔體，并使它們?cè)谄鋬?nèi)部固化成型為塑料制品。顯然，型腔的幾何形狀和尺寸決定了塑件的幾何形狀和尺寸，所以構(gòu)成型腔的所有零部件統(tǒng)稱為成型零部件。這類零部件包括凹模、凸模、型芯、成型桿、螺紋成型桿，以及各種成型環(huán)和成型鑲塊等。 成型零部件在注射成型過(guò)程中直接與塑料熔體接觸，需要承受溫度、壓力及塑料熔體的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作之后，容易發(fā)生磨損、變形和斷裂。設(shè)計(jì)注塑模時(shí)應(yīng)針對(duì)塑料制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)批量、使用要求以及模具的使用壽命等，合理確定成型零部件的結(jié)構(gòu)，滿足精度、粗糙度、強(qiáng)度及剛度的要求。 所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部位的尺寸。工作尺寸的計(jì)算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多。且十分復(fù)雜。因此計(jì)算成型零件工作尺寸的內(nèi)容有：型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形型腔、型芯的長(zhǎng)和寬）、型腔深度和型芯的高度、中心距尺寸等。 6.1 凹摸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì) 6.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹摸用于成型塑件的外表面，又稱型腔。 按其結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式等4種。 本例中模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式?？紤]模具型腔的復(fù)雜程度和材料的利用價(jià)值等因素，凹模擬采用整體式結(jié)構(gòu)。 6.1.2 凹摸的尺寸設(shè)計(jì) 本例中凹摸工作尺寸計(jì)算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)計(jì)算。 查表得聚氯乙烯的收縮率為S=0.2%～×0.6%，故平均收縮率為： =（0.2+0.6）/2=0.4%.考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=Δ/3 由公式=（+×%-3/4Δ） ——型腔內(nèi)表面直徑 ——塑料制品的最大極限尺寸 ——塑料的平均收縮率 ——模具的制造公差 塑件尺寸?122 =（122+122×0.4%-3/4×1.3） =121.503 按表圓整后：=121.5 塑件尺寸? =（56+56×0.4%-3/4×0.8） =55.62 由公式=（+×-2/3Δ） ——型腔高度 ——塑件制品的最大極限尺寸 ——平均收縮率 Δ——制品公差 ——模具制造公差 塑件尺寸 =（42+42×0.4%-2/3×0.7） =41.70 塑件尺寸 =（5+5×0.4%-2/3×0.3） =4.82 6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸 6.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模和型芯均是用來(lái)成型塑料制品的內(nèi)型輪廓的零部件，凸模與型芯之間無(wú)嚴(yán)格區(qū)分，一般凸模是成型制品整體內(nèi)型的模具零部件，而型芯則是成型制品孔、槽的小型芯。凸模結(jié)構(gòu)形式也可分為整體式、嵌入式、鑲拼組合式和活動(dòng)式。 本例中，考慮材料的利用價(jià)值等因素，凸模擬采用整體式結(jié)構(gòu)。 成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 查表得聚氯乙烯的收縮率為S=（0.2～0.6）%，故平均收縮率為0.4%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=Δ/3 6.2.2 凸模的尺寸設(shè)計(jì) 由公式=（+×%-3/4Δ） 塑件尺寸? =（36+36×0.4%-3/4×0.6） =35.69 塑件尺寸? =（42+42×0.4%-3/4×0.7） =41.64 塑件尺寸? =（50+50×0.4%-3/4×0.7） =49.67 塑件尺寸? =（8+8×0.4%-3/4×0.3） =7.80 塑件尺寸?110 =（110+110×0.4-3/4×1.14） =107.57 由公式=（+×+2/3Δ） ——型芯高度尺寸 ——塑件制品的最大極限尺寸 ——平均收縮率 Δ——制品公差 ——模具制造公差 制品尺寸18 =（18+18×0.4%+2/3×0.4） =17.80 6.3 型腔整體設(shè)計(jì)和推件板設(shè)計(jì) 6.3.1型腔整體設(shè)計(jì) 因?yàn)樵撃＞邽樾被瑝K抽芯機(jī)構(gòu)，即斜滑快即為型腔，該型腔為兩個(gè)斜滑塊組成，該型腔按組合式矩形型腔計(jì)算，其側(cè)壁厚為： h= 式中： p=40Mpa a=15.5mm L=10.05mm E=2.110 Mpa A=0.025-0.04 取[]=0.030mm 帶入公式得h= =1.17mm 斜芯型腔下壁厚單邊取10mm，取斜芯兩側(cè)底部寬度單邊為20mm，斜芯頂部寬度單邊為40mm。 又因該塑件較小，塑料原料流動(dòng)性較好，取主流道至型芯間距離為40mm，又因考慮冷料井等，則斜芯長(zhǎng)度尺寸取124mm，則斜芯的尺寸為124mm24mm。 6.3.2 推板的設(shè)計(jì) 推板與斜滑塊配合使用，則推板尺寸為120mm10025mm。 第七章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注塑模成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)率。 模具溫度過(guò)低會(huì)影響塑料的流動(dòng)，增大流動(dòng)剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還會(huì)出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此對(duì)與高熔點(diǎn)、流動(dòng)性差的塑料、流動(dòng)距離長(zhǎng)的制品，為了防止填充不足，有時(shí)也在水管中通溫水或把模具加熱。但模具溫度也不能過(guò)高，否則要求冷卻時(shí)間也長(zhǎng)，且制品脫模后易發(fā)生變形?？傊龅絻?yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)、模具必須能夠進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。 溫度調(diào)節(jié)與生產(chǎn)效率有關(guān)，對(duì)塑件質(zhì)量也有影響。 本塑件在注射成型時(shí)不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設(shè)計(jì)計(jì)算。 試定模具平均工作溫度為60，用20的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為（初算為2分鐘一套）0.12Kg/h 。 （1）求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q，查有關(guān)文獻(xiàn)得PA6聚酰胺6的單位熱流量為5510J/Kg. Q=WQ=0.125510J/Kg =14×10J/Kg （2）求冷卻水的體積流量V V== 0.2310/min 由體積V查表可知所需冷卻水管直徑非常小。 由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 第八章 模具閉合高度的計(jì)算 在支承與固定零件的設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：選模架的尺寸組合為240mm260mm（BL），選動(dòng)模板：H=46mm，脫件板H=26mm，型腔固定板H=81mm，型芯固定板H=42mm。 因而模具閉合高度：H=H+H+H+H =46+26+81+42 =195mm 第九章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為260mm240mm195mm，XS-Z-60型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為350mm280mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計(jì)算模具的閉合高度H=195mm，XS-Z-60型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度H=70mm，最大高度H=200mm，即模具滿足安裝要求。 HH H 經(jīng)查資料XS-Z-60型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程S=180mm，滿足頂出塑件要求： S H+H+（5-10）mm =14+15+10 =39mm 此外，由于該塑件較小，側(cè)分型抽芯距教短，不會(huì)過(guò)大增加開(kāi)模距離，注塑機(jī)的開(kāi)模行程是足夠的。 經(jīng)驗(yàn)證XS-Z-60型注塑機(jī)能滿足使用要求，故采用XS-Z-60型注塑機(jī)。 第十章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖 模具總裝圖如圖所示，非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖如圖所示。 本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上，合模時(shí)，注塑機(jī)通過(guò)噴嘴將熔料經(jīng)流道進(jìn)入型腔，經(jīng)保壓冷卻后塑料成型。開(kāi)模時(shí)，由于彈簧的作用使模具沿著Ⅰ—Ⅰ面分型，給斜銷在斜槽塊內(nèi)移動(dòng)溢出距離，從而使斜型芯從制品斜孔中退出。隨著動(dòng)模后退，由于定距拉桿的作用，使模具沿Ⅱ—Ⅱ面分型，因?yàn)樗芰显诙Ｐ旧系陌o力大于在動(dòng)模芯上的包緊力，所以塑件留在了定模芯上，然后由于定距拉桿的作用，使模具從Ⅲ—Ⅲ面分型，推件板的作用拉斷澆口，將制件脫下。 第十一 章注射模的試模 11.1 模具安裝 （1）清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。 （2）因本模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開(kāi)閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開(kāi)閉模具時(shí)平衡，靈活，無(wú)卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。 （3）調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠開(kāi)模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。 （4）慢速開(kāi)啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出機(jī)構(gòu)。開(kāi)閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)情況，動(dòng)作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。 （5）模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20-30，即可校正噴嘴與澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 （6）開(kāi)空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。 11.2 試模 通過(guò)試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析、排除故障。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多方面綜合的原因。需按成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)及制造精度、塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后在采取調(diào)節(jié)成型條件、休整模具等方法加以解決?！猍4] 第十二章模具標(biāo)準(zhǔn)件的選用 1. 擋銷：根據(jù)GB119—86，查得d=2mm，l=20mm，屬于C型圓柱銷。 2. 彈簧：根據(jù)GB1358—78，查得彈簧屬于第一系列。 3. 螺母：根據(jù)GB41—86，查得螺母屬于Ⅰ型六角螺母—C級(jí)。 4.螺釘：根據(jù)GB5780—86，查得螺釘屬于M10×12。 第十三章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 13.1在此僅對(duì)動(dòng)模板，定模板的加工工藝進(jìn)行分析。 13.1.1動(dòng)模板。動(dòng)模板加工工藝過(guò)程見(jiàn)表13-1所示。 表13-1動(dòng)模板加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 2 熱處理 退火至180~200HBS 3 平磨 磨凹模鑲塊上下兩個(gè)平面，并保證上下平面與側(cè)面的垂直度0.02mm 4 數(shù)控銑 以圖01所示上平面為基準(zhǔn)銑型腔，直徑，圓弧達(dá)到要求，深度到42 mm 5 鉗 研光型腔及澆口流道 6 熱處理 淬火至要求 7 平磨 磨達(dá)到要求 8 成型磨 磨到要求。 9 鉗 將本件壓入上固定板 10 平磨 與上固定板配磨，使本件與上固定板上下齊平，且是型腔深度達(dá)到要求 11 鉗 研型腔到微米，研澆口到微米 13.1.2定模板。定模板如圖，其加工工藝過(guò)程見(jiàn)表13-2。 表13-2 下固定板加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 切割鋼板至尺寸 2 刨 刨六面至尺寸 3 熱處理 調(diào)質(zhì)至尺寸 4 平磨 磨六面至尺寸保證上下平面和側(cè)面垂直，垂直度 5 鉗 1. 劃線以側(cè)面為基準(zhǔn)劃各孔位中心線； 2. 鉆穿線孔 6 銑 翻面銑柱臺(tái)； 與上固定板配鏡孔到要求； 7 鉗 與下墊板配合加工，鉆螺紋底孔，并攻絲到要求； 8 銑 銑四個(gè)長(zhǎng)圓孔到要求 結(jié)論 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月日日夜夜的奮戰(zhàn)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)—噴霧器噴頭注塑模設(shè)計(jì)終于按照設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的要求完成了。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己對(duì)幾年來(lái)學(xué)習(xí)的各門課程進(jìn)一步加深了了解，對(duì)于各方面知識(shí)之間的相互聯(lián)系有了實(shí)際的體會(huì)。同時(shí)也深深感到自己初步掌握的知識(shí)與實(shí)際需要還有很大的距離，在今后的工作中需繼續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。 設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要查閱大量的手冊(cè)，資料，中外有關(guān)公司的產(chǎn)品說(shuō)明書，使我翻閱資料的能力得到了提高，同時(shí)也提高了閱讀科技英語(yǔ)的水平。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)因?yàn)槭钦啄＞咴O(shè)計(jì)，工作量較大，時(shí)間緊迫，鍛煉了我快速反應(yīng)的能力，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和中國(guó)加入WTO的到來(lái)，這也將是一個(gè)現(xiàn)代工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)時(shí)間真的有點(diǎn)倉(cāng)促，因?yàn)槠綍r(shí)的知識(shí)掌握不牢固，很多東西都要在圖書館里面慢慢摸索。不過(guò)值得慶幸的是在這個(gè)過(guò)程中有楊老師的耐心指導(dǎo)，每周一次往來(lái)于單位與學(xué)校之間，不顧舟車勞頓辛苦的楊老師都會(huì)準(zhǔn)時(shí)為我們的疑問(wèn)做一個(gè)認(rèn)真的答復(fù)，雖然我們的基礎(chǔ)不是很好，老師卻從沒(méi)有放棄我們，總是耐心的鼓勵(lì)和悉心的指導(dǎo)。楊老師對(duì)我們的嚴(yán)格要求也給我們一定的壓力，這就讓我們不能自我放縱懈怠，也只有這樣才能靜下心來(lái)做未完成的任務(wù)，雖然我感覺(jué)我們做的還不夠好，還有很多東西我們都不是很清楚明了，但是讓我明白了作為一名模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的畢業(yè)生，孜孜以求，學(xué)術(shù)專攻，這些是我們每個(gè)人都必須具備的基本素質(zhì)。楊老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于繪圖方面的知識(shí)，實(shí)際操作技能有了很大的提高。 總之，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益非淺，各方面的能力都得到了一定的提高。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從一開(kāi)始就得到我的指導(dǎo)老師—楊占堯教授的悉心指導(dǎo)和幫助，在此表示深深的感謝，同時(shí)也感謝為自己答辯而辛勤工作著的老師們。 最后，再一次向他們表示感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 許鶴峰 陳言秋編著. 塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 [2] 楊占堯主編.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2004 [3] 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