262 試管注塑模,試管,注塑 試管注塑模1目錄前 言 .............................................................2設計內容及設計目的 ..................................................41.1 本次設計內容 .................................................41.2 本次設計的目的： .............................................5模具設計 ............................................................62.1 確定塑料件的相關參數 .........................................62.1.1 塑件特性分析 ...........................................62.1.2 注塑模工藝條件 .........................................62.2 型腔數目的決定及排列 .........................................72.3 分型面的選擇 .................................................82.4 澆注系統(tǒng)的設計 ...............................................92.4.1 主流道設計 .............................................92.4.2 分流道設計 ............................................102.4.3 澆口的設計 ............................................112.4.4 冷料穴的設計 ..........................................112.5 注射機型號的確定 ............................................122.6 排溢系統(tǒng)的設計 ..............................................122.7 成型零件的工作尺寸 ..........................................132.8 模架的確定和標準件的選用 ....................................142.8.1 定模座板 ..............................................142.8.2 定模型腔板 ............................................152.8.3 動模型腔板 ............................................152.8.4 支承板 ................................................152.8.5 墊塊 ..................................................152.8．6 動模座板 .............................................152.9 導柱導向機構的設計 ..........................................152.10 推出機構的設計 .............................................152.11 側向分型與抽芯機構的設計 ...................................162.12 冷卻系統(tǒng)設計 ...............................................182.13 整體設計 ...................................................19參考文獻： .........................................................22致謝 ...............................................................23試管注塑模2前 言模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產業(yè)，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產業(yè)的重要領域，在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)” 。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”;德國則認為是所有工業(yè)中的“關鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力” 。日本模具產業(yè)年產值達到 13000 億日元，遠遠超過日本機床總產值9000 億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。現代模具工業(yè)已從傳統(tǒng)的勞動密集產業(yè)轉變成為一個技術密集、人才密集和資本密集的產業(yè)。加入 WTO 后，模具企業(yè)為了參與激烈的市場競爭，不僅重視人才的開發(fā)和培訓，廣泛使用新技術，努力提高自己的目擊技術水平。在激烈的競爭中發(fā)展起來的現代模具企業(yè)，其重要特征表現如下：（1）以計算機為中心。計算機技術的廣泛使用，現代模具企業(yè)的重要特征是以計算機為中心。計算機是整個企業(yè)最活躍、最核心、最需要投資以及更新最快的部分（其軟件每 2-3 年、硬件每 3-5 年更新一次） 。以計算機為中心建立起來的計算機輔助設計、計算機輔助工程以及計算機輔助制造（CAD/CAE/CAM）是企業(yè)的生產主線，并向集成化、網絡化、智能化方向發(fā)展。（2）模具設計水平高?，F代模具企業(yè)都廣泛采用計算機輔助技術、人工智能技術進行設計決策、模擬分析和優(yōu)化設計。同時，數據庫和計算機網絡技術應用使設計師可以在更大范圍內共享設計資料、信息、資源和展開合作，使現代模具設計的總體水平上升到一個前所未有高度?，F代模具有的還要求有控壓、控溫等功能，甚至要求提供某些測量元件。在模具標準化、通用化、典型化程度狠高的情況下。個模具企業(yè)都利用自己的某些專長設計制造模具。在激烈的競爭中求發(fā)展。（3）生產設備先進。現代模具的加工，更多地依靠各種自動化程度較高的高精度、高效率機床。從模具粗加工、熱處理到各種精加工、光整加工、質量控制與檢測，必須設備齊全，配套合理。其中，數控加工設備所占比重比較大，以適應單件或小批量復雜模具的生產。同時，數控加工設備也是模具CAD/CAE/CAM 的基礎，有助于實現模具制造的 全自動加工。（4）供貨期短?，F代模具對短交貨期的要求日益迫切，模具的交貨期限已從傳統(tǒng)的幾個月向幾十天、十幾天甚至數小時發(fā)展，這些事傳統(tǒng)制模方法所不能達到的。模具設計已從人工禁言設計方式轉化為依靠計算機輔助設計的方式。廣泛采用模具 CAD/CAE/CAM 技術，是模具設計、計算機分析、生產裝備、數控加工、檢驗、試模等工作一體化，設計數據直接經過網絡和數據庫管理系統(tǒng)傳遞到各個生產部門，大大縮短模具生產周期。此外，成形過程計算機模擬，并行工程，人工智能，快速原型制造等先進制造技術的應用，以及模具標準化、專業(yè)化生產等也為縮短供貨期起了重要作用。本次畢業(yè)設計，就瞄準這一發(fā)展前景，在段武茂老師的精心指導下，通過對基座注射模的設計，深入學習了 Proe，掌握了注射模具設計的一般方法，模具制造的專用設備及注射機的工作原理，為今后工作打下堅實的基礎。本次設計歷時數周，首先去圖書館借閱了有關注射模的書籍，了解產品的注塑過程和模具的制造方法，初步知道在設計過程中所需注意的問題，弄清自試管注塑模3己的具體工作，設計所要達到的要求，計算數據，確定每個零件用什么材料。然后用 Proe 對產品進行開模，完成三維造型，對各個零件出工程圖，整理資料并編寫設計說明書。最后交指導老師審閱，并作修改，最后定稿。 由于水平有限，加上經驗不租，疏漏和錯誤之處在所難免，懇請各位老師指正。試管注塑模4設計內容及設計目的1.1 本次設計內容本次試管注塑模具設計采用 CAD 技術能有效地對真?zhèn)€設計制造過程預測評估，通過計算機數據模擬和仿真技術來完善模具結構，再現能力強，整體水平容易控制，能夠熟讀獲得樣品，能利于爭取訂單，贏得客戶；同時節(jié)省大量的模具試制材料費用，減少模具返修費率，縮短生產周期，大大降低了模具成本。1、本課題的研究內容及基本要求（1） 獨立擬定塑件的成型工藝，正確選用成型設備。（2） 合理的選擇模具結構。根據塑件圖及技術要求，提出模具結構方案，并使其結構合理，質量可靠，操作方便。必要時可根據模具設計和加工的要求，提出修改塑件圖紙的要求。（3） 正確的確定模具成型零件的形狀和尺寸。（4） 所設計的模具應該制造方便、造價便宜。（5） 充分考慮塑件設計特色，盡量減少后加工。（6） 設計的模具應當效率高，安全可靠，如要求澆注系統(tǒng)沖型快，冷卻系統(tǒng)效果好，唾沫機構靈活可靠，自動化程度高。（7） 要求模具零件耐磨、耐用、使用壽命長。設計方案如下：試管注塑模51.2 本次設計的目的：1.掌握注射模設計的一般方法。2.了解注射機的工作原理。3.了解模具加工方法。4.進一步掌握設計的一般方法，熟料設計的一般過程。試管注塑模6模具設計2.1 確定塑料件的相關參數2.1.1 塑件特性分析PP 是一種半結晶性材料。它比 PE 要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的 PP 溫度高于 0℃以上時非常脆，因此許多商業(yè)的 PP 材料是加入 1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的 PP 材料有較低的熱扭曲溫度（100℃） 、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。PP 的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP 的維卡軟化溫度為150℃。由于結晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP 不存在環(huán)境應力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對 PP 進行改性。PP 的流動率 MFR 范圍在 1~40。低 MFR 的 PP 材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同 MFR 的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結晶，PP 的收縮率相當高，一般為 1.8～2.5%。并且收縮率的方向均勻性比 PE-HD 等材料要好得多。加入 30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到 0.7%。均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象 PE 那樣在高溫下仍具有抗氧化性。 聚丙烯（PP）是常見塑料中較輕的一種，其電性能優(yōu)異，可作為耐濕熱高試管注塑模7頻絕緣材料應用。PP 屬結晶性聚合物，熔體冷凝時因比容積變化大、分子取向程度高而呈現較大收縮率(1.0％～1.5％)。PP 在熔融狀態(tài)下，用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中，應以提高注塑壓力和剪切速率為主，以提高制品的成型質量。2.1.2 注塑模工藝條件干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。熔化溫度：220℃～275℃，注意不要超過 275℃。模具溫度：40℃～80℃,建議使用 50℃，結晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到 1800bar。注射速度：通常使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小。如果制品表面出現了缺陷，那么應該使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是 4～7mm，建議使用通體是圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是 1～1.5mm，但也可以使用小到 0.7mm 的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應為壁厚的一半，最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。PP 材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。2.2 型腔數目的決定及排列型腔數目的確定主要參考以下幾點來確定:1. 塑件制品的批量和交貨期，以及塑料制件的成本。該制品是大批量生產，若采用多型腔可提高生產效率，但根據生產經驗在模具沒增加一個型腔，制品尺寸精度要降低 4%。2. 所選用注射機的技術規(guī)則，應為上面只進行了結構及工藝成型的分析，還沒確定注射機，也可暫時不予考慮。3. 質量控制要求。制品屬于精度不高，對于質量要求比較高且制品較小，因此可設成一模八腔，以保證質量要求。4. 成型的塑件品種與塑件的形狀尺寸。根據品種和形狀尺寸特點及要求，設置成一模八腔注射成型。本次設計根據制件的結構特點、形狀尺寸、產品批量、模具制造難易及其壽命、成本高低再加上設計和加工制造的復雜性，綜合考慮，一般來說，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度的要求） ，形狀簡單，又是大批量生產時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產效率大為提高。多型腔模具設計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關，因二型腔的排布在多型腔模具設計中應加以綜合考慮。應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的足夠的壓力，試管注塑模8以保證塑料熔體同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定。多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式兩種。平衡式其特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度，截面形狀及均對應相同，可實現均衡進料和同時充滿型腔的目的。而非平衡式的特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度不相等，因而不利于均衡進料，但可以縮短流道的總長度，為達到同時充滿型腔的目的，個澆口的截面尺寸要制作的不相同。因此在設計時要注意以下幾點：1. 盡可能采用平衡式排列，確保制品質量的均一喝穩(wěn)定。2. 型腔布置與澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產生溢料現象。3. 盡量使排列的緊湊以便減少模具的外形尺寸。通過軟件分析得到體積 V 塑和質量 W 塑，又因為此產品屬大批量生產的塑件，精度要求不是很高，且單件加工生產綜合考慮生產率和生產成本等各種因素，以及注射機的型號選擇，確定采用一模八腔。型腔數目布局圖2.3 分型面的選擇 分型面是指成型時必須接觸封閉分開時能夠取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件澆口形式有關。制品成型的分型面不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件的加工工藝性，另外合適的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質量及方便工藝操作等。分型面的設計原則：1. 分型面的位置應開設在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。試管注塑模92. 分型面應使模具分割成便于加工的部分，以減少機械加工的困難。以使得模具零件易于加工。3. 分型面的選擇應有利于保證塑件尺寸精度要求。4. 分型面應盡可能選擇在不影響塑件外觀的部分，而且在分型面處所產生的非編應容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質量。5. 應滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能。6. 為便于塑件脫模，應盡可能使塑件在開模時留在下模或動模部分，易于設置和制造簡便易行的脫模機構。若塑件有側孔時，應極可能的將側型芯設在動模部分，避免定模抽芯。7. 考慮鎖模力，分型面的選擇應盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。8. 考慮側向抽拔距，一般機械分型面抽芯機構的側向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應使抽拔距離盡量短。9. 盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。10.為了有利于氣體的排出，分型面應盡可能與料流的末端重合。11.考慮注塑機的技術規(guī)格，使模板間距大小合適。12.選擇分型面時根據塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。13.選擇分型面時，應考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異?？偠灾?，分型面形狀應盡可能的簡單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考慮以上的設計原則，結合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖：2.4 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)指塑料熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內流經的通道。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時使型腔內的氣體能及時順利排出；在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，試管注塑模10以獲得形狀完整、內外在質量優(yōu)良的塑料制件。澆注系統(tǒng)設計是否合理不僅對塑件性能、結構、尺寸、內外在質量等影響狠大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產效率等相關。對澆注系統(tǒng)進行總體設計時，一般應遵循以下原則：1.了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動特性，澆注系統(tǒng)應適應于所用塑料的成型特性要求，以保證塑料制件的質量。2.采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力的損失。3.澆注系統(tǒng)設計應有利于良好的排氣。4.盡量避免塑料通體直沖細小型芯和嵌件，以防止細小型芯變形或嵌件位移。5.便于修整澆口，以保證塑件外觀質量。6.為防止塑件變形，澆注系統(tǒng)設計要結合型腔布局同時考慮。7.為避免填充不足的現象發(fā)生，在模具設計過程中，先對注射成型時的流動距8.流動比或流動面積比進行校核。9.型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現象。2.4.1 主流道設計主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。為了便于熔融塑料在注射時能夠順利的流入，開模時又能夠使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利的拔出，主澆道的形狀設計成圓錐形，內壁必須光滑，表面粗糙度 Ra<0.8,錐角為 2°～6°。主流道一般是由澆口套構成，澆口套的作用為：1. 與注射機噴嘴孔吻合，將料筒內的塑料過渡到模具內。2. 使模具在注射機上很好的定位。3. 作為澆注系統(tǒng)的主澆道。主流道的一端通常設計成帶凸臺的圓盤，其高度為 5～10mm，并與注射機的固定模板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取 3～5mm。1） 根據所選注射機，則主流道小端尺寸為d=注射機噴嘴直徑+（0.5～1）=2.0+0.5=2.5mm主流道球面半徑SR=噴嘴球面半徑+(1～2)=12+1=13mm2） 主流道襯套形式本設計雖然是小型模具,但為了便于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設計成為分體式,主流道長度取 45mm 約等于定模板的厚度(見下圖所示)，材料采用制造熱處理強度為 52～56HRC。試管注塑模11① 主流道圓錐角可取 3°～5°，內壁粗糙度為 Ra=0.63um。① 主流道大端呈圓角，半徑 r=1～3mm，以減小料流轉向過渡時的阻力。① 在模具結構云秀的情況下，主流道應盡量可能短，一般小于 60mm，過長則會影響熔體的順利沖型。① 主流道襯套與定模座板采用 H7/m6 配合，與定位圈的配合采用 H9/f9 間隙配合。2.4.2 分流道設計分流道是指主流道末端與澆口制件這一段塑料熔體的流動通道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但是在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、U 型及矩形等。從分流道設計的要點出發(fā)，即應盡可能的使流動阻力減小，各型腔能夠均衡進料。設計原則：（1）盡可能減小通體的流動阻力。所以，在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取小值。（2）分流道要盡可能短，且少彎折，轉折處應以圓弧過渡。（3）表面粗糙度 Ra 一般取為 1.5um 左右。根據型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用圓形均布，即可滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快的經分流道均衡的分配到各個型腔，又便于制造加工，以保證精度。分流道的行裝及截面尺寸為了便于機械加工及凝料脫模，本設計的分流道截面形狀采用圓形截面，根據設計要求查塑料模具設計手冊得分流道直徑為5mm，分流道的截面形狀如下圖所示：試管注塑模122.4.3 澆口的設計澆口亦稱進料口，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)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質量的影響很大。澆口位置選擇原則：① 盡量縮短流動距離，澆口位置的安排應保證塑料熔體迅速均勻的填充模具型腔。② 澆口應開設在塑件壁厚最厚處，以保證塑料熔體的沖模流動性，利于壓力有效地傳遞和進行因液態(tài)體積收縮時所需的補料。③ 必須盡量減少或避免熔接痕。④ 應有利于型腔中氣體的排除。⑤ 考慮分子定向的影響。⑥ 避免產生噴射和蠕動。⑦ 不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設置澆口。⑧ 澆口的位置選擇應注意塑件外觀質量。根據以上原則，以及制件的工藝分析采用點澆口。澆口直徑為 1mm,長度為 0.6mm。2.4.4 冷料穴的設計冷料穴是指用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴。根據制件的工藝分析，采用端部是 Z 字形拉料桿形式的冷料穴。2.5 注射機型號的確定通過經驗計算出該產品體積為 2.29×103mm3,根據以下公式，選擇注射機的最大注射量：K G 公 ≥N G 件 + G 廢式中 K=0.8N 為型腔數量G 公 為注射機公稱注射量試管注塑模13G 件 為產品重量G 廢 為各部分冷料的質量通過計算得到 G 廢 為 1.59最后得 G 公 ≥80.1g也就是說注射機的注射量要大于 80.1 克。參照《塑料模具設計手冊》選擇公稱注射量為 60cm3的注射機，機型為 XS-Z-60,也就是說這臺注射機的公稱注射量大約為 82.2 克。XS-Z-60 注射機參數如下：柱塞直徑：38mm額定注射量：60cm 3注射壓力：122MPa合模力：500KN最大成型面積：130cm 2模具厚度： 最大 200mm，最小 70mm模板行程：180mm噴嘴：球半徑 R=12孔直徑 D=42.6 排溢系統(tǒng)的設計排溢是指排出沖模冷料中的前鋒冷料和模具內的氣體等。廣義的注射模排溢系統(tǒng)應包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分得排溢。通常指的排溢是指成型部分的排溢。模具沖型過程中，除了型腔內原有的空氣外，還有塑料凝固或受熱而產生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時，必須考慮如何將多余的氣體排出模外，否則被壓縮的氣體產生高溫會導致塑件絕不碳化或燒焦(褐色斑紋)，或在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷。為了解決這些問題，注射模成型時的排氣通常以下述方法：① 利用配合間隙排氣。② 在分型面上開設排氣槽排氣。③ 利用排氣塞排氣。④ 強制性排氣。對于中小型模具的簡單型腔，可利用推桿、活動型芯及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，間隙一般為 0.03～0.05mm。因此采用以下方式：1.型芯采用組合式，型芯的長度高出型腔，把型腔板上的型芯孔打通，型芯與型腔小間隙配合。這樣可以成為主要的排氣途徑。2.由于型腔板和推件板存在小的間隙，這樣也可以排出一部分的氣體。2.7 成型零件的工作尺寸試管注塑模14成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，只要有型腔和型芯尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬） ，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯制件的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在模具設計時，應根據塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素相當復雜，這些影響因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據。影響塑件尺寸精度的抓喲因素如下：①塑件收縮率的影響。塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚、模具的結構，成型的工藝條件等因素有關。在模具設計時，確定準確的收縮率是很困難的，因為所選卻的計算收縮率和實際收縮率有差異。收縮率的偏差和波動，都會引起塑件尺寸誤差，其尺寸變化值為： σs =（Smax-Smin）*Ls式中 σs—塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；Smax—塑料的最大收縮率；Smin—塑料的最小收縮率；Ls—塑件的基本尺寸。按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的 1/3.②模具成型零件的制造誤差。模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。實踐表明，成型零件的制造公差約占塑件總公差的 1/3～1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的 1/3～1/4 或取 IT7～8 級作為模具制造公差。工作尺寸的制造公差包括加工誤差和裝配誤差。③模具成型零件的磨損。模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時與塑料的摩擦、成型過程中可能產生的腐蝕性氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化。這種變化稱為成型零件的磨損，磨損的結果是型腔尺寸變大，型芯尺寸變小。磨損大小還與塑料的品種和模具材料及熱處理有關。上述諸因素中脫模時塑件對成型零件的摩擦磨損是主要的，為簡化計算起見，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應考慮磨損。④模具安裝配合的誤差。模具成型零件裝配誤差以及在成型過程中成型零件配合間隙的變化，都引起塑件尺寸的變化。塑件的成型誤差 σ=σz+σc+σs+σj+σaσz—模具成型零件制造誤差；σc—模具成型零件在使用中的最大磨損量；σs—塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；σj—模具成型零件因配合間隙變化而引起塑件尺寸的誤差；σa—因安裝固定成型零件而引起的塑件尺寸誤差。由此可見，由于影響因素多，累計誤差較大，陰齒塑件的尺寸精度往往較低。在設計時，應考慮成型誤差不超過塑件規(guī)定的公差值。在一般情況下，收縮率的波動、模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素。本產品是 PP 制品，屬于大批量生產地小型塑件，預定的收縮率最大值和最小值分別取 0.8%和 0.3%此產品采用 5 級精度，屬于低精度制品。試管注塑模15型芯的徑向尺寸計算：（L） 0-σz =[(1+s)ls+x△] 0-σz式中 x 取值范圍為[0.5,0.75]，此處取 0.5，△ 為塑件的尺寸公差，查塑件公差表，取為 0.74，σ 模具成型零件制造誤差，這里取為△/3，s 為塑件的平均收縮率，計算得 0.55%。因此 L=[(1+0.55%)60+0.5×0.74]0-0.25=60.70-0.25mm型芯的高度尺寸計算：（h） 0-σz =[(1+s)hs+x△] 0-σz式中 x 取值范圍為[0.5,0.75],此處取 0.5，△ 為塑件的尺寸公差，查塑件公差表，取為 0.5，σ 模具成型零件制造誤差，這里取為△/3，s 為塑件的平均收縮率，計算得 0.55%因此 h=[(1+0.55%)10+0.5×0.5]0-0.17=10.310-0.17mm2.8 模架的確定和標準件的選用以上內容選定之后，便根據所定內容設計模架。在學校做設計時，模架部分要自行設計；在生產現場設計中，應盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式、規(guī)格及標準代號。模架尺寸確定之后，對模具有關零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當，尤其是對大型模具，這一點尤為重要。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結合標準模架，可選用標準模架模架上要有統(tǒng)一的基準，所有零件的基準從這個基準推出，并在模具上打出相應的基準標記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導向零件定位；脫出固定板通過導向零件與動?；蚨９潭ò宥ㄎ唬荒＞咄ㄟ^澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位；動模墊片與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與定出固定板用銷釘精確定位。模具所有的螺釘盡量采用內六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應光潔，加涂防銹漆。2.8.1 定模座板（316×282，厚 20mm）通過 6 個 Φ12 的內六角螺釘與定模型腔板固定連接。2.8.2 定模型腔板（276×282，厚 40mm）用于固定型芯。一般用 45 號鋼或 Q234A 制成，這里為 45 號鋼，最好調質 230～270：導套孔與導套為 H7/m6 或 H7/k6 配合；主流道襯套與固定孔為 H7/m6 過渡配合。試管注塑模162.8.3 動模型腔板（276×282，厚 40mm）其斜導柱固定孔和斜導柱為 H7/m6 過渡配合2.8.4 支承板（276×282，厚 30mm）墊塊是墊在支撐板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導柱或頂桿等拖出支撐板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用 45 鋼，經熱處理 235HB 或 50 鋼、40Cr、40MnB 等調質 235HB，或結構鋼 Q235～Q275。它要承受成型壓力導致的模板彎曲應力。2.8.5 墊塊（272×40，厚 46mm）它的主要作用是在動模座板與墊塊之間行程推出機構的動作空間，或是調節(jié)模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求;該模具采用 2 塊平行墊塊，墊塊一般用中碳鋼制造，也可以用 Q235A 制造，或用HT200、球墨鑄鐵等，模具組裝時，應注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負荷不均勻會造成動模板損壞。2.8．6 動模座板（316×282,厚 24mm）2.9 導柱導向機構的設計導柱導向機構是保證動定?；蛏舷履：湍r，正確定位和導向的零件。它的主要零件時導柱和導套。導柱導向機構的作用：1.定位作用 模具閉合后，保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的行裝和尺寸精確；導向機構在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調整。2.導向作用 合模時，首先是導向零件接觸，引導動定?；蛏舷履蚀_閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。3.承受一定得側向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產生單向側壓力，或者由于成型設備精度低的影響，使導柱承受了一定得側向壓力，以保證模具的正常工作。導柱應具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內芯，因此多采用 20 號鋼經滲碳淬火處理或 T8、T10 鋼經淬火處理，硬度為 50～55HRC。導柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 0.8μm，導向部分表面粗糙度 Ra 為 0.8～0.4μm。2.10 推出機構的設計塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使試管注塑模17塑件從成型零件上脫出的機構稱為推出機構。推出機構主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機構的導向與復位部分等組成。在設計推出機構時，必須根據制品的形狀復雜程度和注射機推出機構的形式，采用不同類型的脫模機構。推出機構的設計原則：1.推出機構應盡量設置在動模一側。2.保證塑件不因推出而變形損壞。3.機構簡單動作可靠。4.良好的塑件外觀。5.合模時的正確復位。推出機構的分類：1.按推出動作的動力來源分為：①手動推出機構②機動推出機構③液壓和氣動推出機構2.按推出零件的類別分為：①推桿推出機構②推管推出機構③推件板推出機構④凹模或成型推桿（塊）推出機構⑤多元綜合推出機構3.按模具的結構特征分為：①簡單推出機構②動定模雙向推出機構③順序推出機構④二級推出機構⑤澆注系統(tǒng)凝料的脫模機構⑥帶螺紋塑件的脫模機構2.11 側向分型與抽芯機構的設計斜導柱側向分型與抽芯機構是利用斜導柱等零件把開模力傳遞給側型芯或側向成型塊，使之產生側向運動完成抽芯與分型動作。1.斜導柱的設計①斜導柱的結構設計:斜導柱工作端的端部設計成錐臺形，斜角 θ 應大于斜導柱傾斜角 α，一般 θ=α+2°～3°，以免端部錐臺也參與側抽芯，導致滑塊停留位置不符合原設計計算的要求。斜導柱的材料多為 T8、T10 等碳素工具鋼，也可以用 20 鋼滲碳處理。由于斜導柱經常與滑塊摩擦，熱處理要求硬度HRC≥55，表面粗糙度 Ra≤0.8μm。斜導柱與固定的模板之間采用過渡配合H7/m6.由于斜導柱在工作過程中主要用來驅動側滑塊作往復運動，側滑塊運動的平穩(wěn)性由導滑槽與滑塊制件的配合精度保證，而合模時滑塊的最終準確位置由楔緊塊決定，因此，為了運動的靈活，滑塊上斜導孔與斜導柱制件可以采用試管注塑模18較松的間隙配合 H11/b11，或在兩者之間保留 0.5～1mm 的間隙。在特殊情況下，為了使滑塊的運動滯后于開模動作，以便分型面先打開一定得縫隙，讓塑件與凸模制件先松動之后再驅動滑塊做側抽芯，這時的間隙可放大至 2～3mm。②斜導柱傾斜角確定：斜導柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導柱的傾斜角α，它是決定斜導柱抽芯機構工作效果的重要參數，α 的大小對斜導柱的有效工作長度、抽芯距和受力狀況等起著決定性的影響。經過實際的計算推導，α取 22°33′較理想，一般在設計時 α<25°，最常用為 12°≤α≤22°。③斜導柱的長度計算：斜導柱的總長度與抽芯距、斜導柱的直徑和傾斜角以及斜導柱固定板厚度等有關。斜導柱總長為L=d1*tanα/2+h/cosα+d*tanα/2+s/sinα+5～10mm其中 d1—斜導柱固定部分大端直徑；h —斜導柱固定厚度； d —斜導柱工作部分直徑；s —抽芯距。2.側滑塊設計側滑塊是斜導柱側向分型抽芯機構中的一個重要零部件，它上面安裝有側向型芯或側向分型塊，注射成型時塑件尺寸的標準性和移動的可靠性都需靠它的運動精度保證。側向型芯或側向成型塊是模具的成型零件，常用T8、T10、45 鋼或 CrWMn 鋼等，熱處理要求硬度 HRC≥50.滑塊用 45 鋼或T8、T10 等制造，要求硬度 HRC≥40。3.導滑槽設計成型滑塊在側向分型抽芯和復位過程中，要求其必須沿一定得方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽內完成的?；瑝K和稻花草的配合形式采用 T 形槽。組成導滑槽的零件對硬度和耐磨性都有一定的要求，導滑槽在動模板上直接加工出，常用材料為 45 號鋼。為了便于加工和防止熱處理變形，常常調質至28～32HRC 后銑削成型。導滑槽與滑塊導滑部分采用間隙配合，用 H8/f8，配合部分的表面要求較高，表面粗糙度應 Ra≤0.8μm。4.楔緊塊設計在注射成型過程中，側向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導柱，而一般的斜導柱為一細長桿，受力后容易變形，導致滑試管注塑模19塊后移，因此必須設置楔緊塊，以便在合模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側向成型零件的推力，為了保證斜面能在合模時壓緊滑塊，而開模時又能迅速脫離滑塊，以避免楔緊塊影響斜導柱對滑塊的驅動，鎖緊角 α′應比斜導柱傾斜角 α 大一些。α′=α+2°～3°。2.12 冷卻系統(tǒng)設計冷卻系統(tǒng)對產品成型周期有很大的關系，對產品質量也有比較大的影響，所以要對模具的冷卻系統(tǒng)加以計算，使之有利于成型要求。考慮到模具的具體結構，安裝冷卻水通道是一個既實惠又簡單的解決方法。冷卻系統(tǒng)的設計原則：1.冷卻水道應盡量多，截面尺寸應盡量大。2.冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等。3.澆口處加強冷卻。4.冷卻水道出、入口溫差應盡量小。5.冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置。該注塑模的冷卻系統(tǒng)的結構為：2.13 整體設計試管注塑模20模具整體設計也就是模體的設計。隨著現代工業(yè)的發(fā)展，模體設計己接近標準化，可以從市場上購買相應的模體。標準模體一般包括定模板、動模板、墊塊、支承板、推板、復位桿等。標準模架有 12 種，15876 種規(guī)格。在本次設計中，澆口套、導柱、導套、頂桿都采用的標準件，可以外購。該模具總體采用一模八腔，分型面為平面；定模座板和動模座板的長都為316mm，寬都為 282mm。下面確定模板的厚度：各模板厚度總和應小于 380mm，這是注射機的要求。定模座板的厚度為 20mm，定模型腔板和動模型腔板的厚度為 40mm，支承板的厚度為 30mm，墊塊高度為 46mm，動模座板的厚度為 24mm。根據以上選取，模具的厚度為：H=20+40+40+30+46+24=200mm＜380mm，符合條件。推板和推桿固定板的厚度均為 16mm。各板的厚度已經確定整體圖 試管注塑模21開模圖試管注塑模22爆炸圖參考文獻：試管注塑模231.馮炳橈 韓泰榮 蔣文森 編 模具設計與制造簡明手冊，上?？茖W技術出版社，1998 年第二版2.屈華昌 主編 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林侖設計和工廠時間相結合，鞏固基礎知識與培養(yǎng)常新意識相結合，個人作用和集體協(xié)作相結合等。經過這次系統(tǒng)的畢業(yè)設計，熟悉了對模具進行設計，生產地詳細過陳，這對于我在將來的工作和學習中都會用很大的幫助。3.學會了怎樣查閱資料和利用工具書。平時課堂上所學習的知識還不夠全面，作為機械專業(yè)的學生，由于專業(yè)特點自己更要雞雞查閱資料汲取別人在設計加工中的寶貴經驗。當在設計過程中遇見一些不懂的知識時，要針對性的查找資料，然后加以吸收利用，以提高自己的應用能力，增長自己的見識，補充最新的專業(yè)知識。4．畢業(yè)設計對以前學過的理論知識起到了回顧的作用，并對其加以進一步的消化和鞏固。5.畢業(yè)設計培養(yǎng)了嚴肅認真和實事求是的科學態(tài)度，培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神以及相對應的工程意識，同學間的友誼互助也在畢業(yè)設計過程中得以充分體現。在這里，我還要感謝我的知道老師，他給了我許多的幫助。我對于在這次畢業(yè)設計過程中所有給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W致以深深地感謝。