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單位代碼 學(xué) 號(hào) 分 類(lèi) 號(hào) 密 級(jí) XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 燈座注塑模具設(shè)計(jì)與制造 院（系）名稱(chēng) 工學(xué)院機(jī)械系 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20xx年 5 月 10 日 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 燈座注塑模具設(shè)計(jì)與制造 摘 要 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，先了解塑件的用途，分析了塑件的材料、表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)工藝性、確定塑料成型方式及工藝過(guò)程、確定塑件成型工藝參數(shù)、初選注射成型設(shè)備、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制、尺寸精度等問(wèn)題。然后確定成型模具的種類(lèi)，成型設(shè)備的規(guī)格和型號(hào)。并編制塑件的模型成型工藝。本模具采用一模一件，點(diǎn)交澆口進(jìn)料，注射機(jī)選XS–ZY–500型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，該注射模具利用了斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)及定模推出機(jī)構(gòu),解決了帶側(cè)向凸起的塑件的脫模問(wèn)題,此模具結(jié)構(gòu)緊湊,推出可靠,安裝操作方便,成型塑件質(zhì)量好,生產(chǎn)效率高,采用Pro/E三維造型，AutoCAD繪制二維總裝圖及零件圖，選擇模具合理的加工方法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中系統(tǒng)的運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字、簡(jiǎn)明的示意圖和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，AutoCAD，注射模，點(diǎn)交澆口 The Lampholders Injection Mold Design And Manufacturing Abstract According to the requirements of the design task book, first of all, I understand the use of plastic parts parts use the plastic parts of the material, surface quality, structure, process and to determine the plastic molding methods and processes ,to determine the plastic molding process parameters, the primary injection molding equipment, injectionmold structure design, injection mold design size calculation, the checking of the parameters of the injection machine, injection mold for the main parts the preparation of process planning, dimensional accuracy and so on.Then determine the type of mold, and molding equipment specifications and models,and the preparation of the plastic parts of model molding process.The mold with a mold 2, side gate into the material, injection machine selection XS-ZY-500 type, set the cooling system.The mold has been use the bevel pillar core institutions and scheduled to die introduction of institutions and solved the with laterally protruding plastic parts of the mold release.This mold has a compact structure, reliable launch, easy installation, good quality of castings produced and the high production efficiency,using Pro/ E 3D modeling, AutoCAD drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, select a reasonable mold processing method. In the design process, I use the brief text systematic, concise schematic and computational analysis of plastic parts, etc., in order to make a reasonable die design. Key words：Bevel pillar pulling mechanism ,AutoCAD, injection mold, Mold Design, the side gate 目 錄 1 引言 1 2 分析塑件原材料 2 2.1 分析制件材料的性能 3 2.1.1 分析制件材料的使用性能 3 2.1.2 分析塑料的工藝性能 3 3 確定塑料成型方式及工藝過(guò)程 5 3.1 塑件成型方式的選擇 5 3.2 成型工藝規(guī)程 5 3.2.1 成型前的準(zhǔn)備 6 3.2.1.1 原材料的預(yù)處理 6 3.2.1.2 料筒的清理 6 3.2.1.3 脫模劑的選用 7 3.2.2 注射過(guò)程 7 3.2.3 塑件后處理 7 4 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 9 4.1 塑件的尺寸精度分析 9 4.2 塑件表面質(zhì)量分析 9 4.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 9 5 確定塑件成型工藝參數(shù) 10 6 注射機(jī)的選擇與校核 11 6.1 注射機(jī)的選擇 11 6.1.1 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 11 6.1.2 依據(jù)最大鎖模力初選設(shè)備 11 6.2 注射機(jī)的校核 12 6.2.1 模具的閉合高度的確定和校核 12 6.2.2 模具安裝部分的校核 12 6.2.3 模具開(kāi)模行程的校核 13 7 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 7.1 確定型腔數(shù)目及布置 14 7.2 分型面的選擇 15 7.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 15 7.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 7.4.1 主流道設(shè)計(jì) 16 7.4.2 分流道的設(shè)計(jì) 17 7.4.3 澆口設(shè)計(jì) 18 7.5 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 20 7.6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)沒(méi)計(jì) 21 7.6.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 21 7.7 模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22 7.7.1 導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求 22 7.7.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 23 7.8 定模座板、動(dòng)模座板的設(shè)計(jì) 23 7.9 工件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 7.10 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 7.11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 24 7.11.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件成型的影響 24 7.11.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 8 注射模設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算 27 8.1 成型零件尺寸的計(jì)算 27 8.2 確定抽芯機(jī)構(gòu)零件尺寸的計(jì)算 28 8.2.1 抽芯距的計(jì)算 28 8.2.2 滑塊傾角的確定 28 8.2.3 確定斜滑塊尺寸 28 8.3 注射模具零件設(shè)計(jì) 30 9 注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 34 9.1 型腔板的加工工藝過(guò)程 34 9.2 型芯的加工工藝過(guò)程 35 總 結(jié) 36 致 謝 37 參考文獻(xiàn) 38 1 引言 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，21世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)零件粗加工的75％，精加工的50％都需要通過(guò)模具來(lái)完成，這在汽車(chē)、電器、通信、石化和建筑等行業(yè)中最為突出。然而這些模具中塑料模具使用的最為廣泛。在工業(yè)或生活用品中我們不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象：有時(shí)采用精度和強(qiáng)度不太高的塑料傳動(dòng)，由于塑料具有可塑性強(qiáng)，密度小、比強(qiáng)度高、結(jié)緣性、化學(xué)穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點(diǎn)，因而受到越來(lái)越多的廠家及人民的喜愛(ài)。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門(mén)以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。隨著機(jī)械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來(lái)越多，質(zhì)量要求也越來(lái)越高，這就要求成型塑件的模具的開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)制造的水平也須越來(lái)越高。本文也就對(duì)日用品中的燈座模具設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行闡述。 2 分析塑件原材料 本課題以模具中的塑料模為設(shè)計(jì)對(duì)象，選用臺(tái)燈燈座為畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例，根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求選擇如下圖所示外形的塑件成型材料為ABS，以下是對(duì)此材料的工藝分析： 圖2..1 燈座的二維圖形 圖2.2 燈座的三維圖形 2.1 分析制件材料的性能 2.1.1 分析制件材料的使用性能 ABS屬熱塑性非結(jié)晶型塑料，密度為1.05g/cm3[1]。ABS制品強(qiáng)度高、剛性好，硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好，耐磨性好，成型加工性，尺寸穩(wěn)定性好，周色性能、電鍍性能都好。其缺點(diǎn)是不耐有機(jī)溶劑，耐氣候性差，在紫外線下易老化。 ABS的典型用途：在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造齒輪、噴葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤(pán)、水箱外殼、蓄電池槽；冷藏庫(kù)和冰箱襯里等；汽車(chē)工業(yè)上用ABS制造汽車(chē)儀表板，工具艙門(mén)，車(chē)輪蓋，反光鏡盒，擋泥板、扶手、熱空調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車(chē)車(chē)身;ABS還可以用來(lái)制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴、電話機(jī)殼體、收錄機(jī)殼體、打字機(jī)鍵盤(pán)、電冰箱、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 2.1.2 分析塑料的工藝性能 （1）無(wú)定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。 （2）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥[2]。 （3）流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右。 （4）比基苯乙烯加工困難，易取高料溫、模溫。料溫對(duì)物料性能影響較大，料溫過(guò)高易分解對(duì)要求精度較高塑件模溫宜取50～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60～80℃。注射壓力比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180～230℃，注射壓力為100～140MPa。螺桿式注射機(jī)則取160～220℃、70～100MPa為宜。 （5）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)選擇交口位置、形式、定出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡，脫模斜度宜取2°以上。 將苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚體（ABS）的性能特點(diǎn)歸類(lèi)可得表2.1內(nèi)容： 表2.1原材料苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚體（ABS）分析 塑料品種 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點(diǎn) 成型特點(diǎn) 苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚體（ABS）屬于熱塑性塑料 線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料 可在110～115℃使用，也可在-40℃下使用 有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和良好額介電性能，同時(shí)還耐酸、堿、鹽、油、水等 綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性；電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻 熔融溫度高，但熔體粘度大；流動(dòng)性差 結(jié)論 (1) 無(wú)定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。 (2) 吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 (3) 流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右。 (4) 比基苯乙烯加工困難，易取高料溫、模溫。料溫對(duì)物料性能影響較大，料溫過(guò)高易分解對(duì)要求精度較高塑件模溫宜取50～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60～80℃。注射壓力比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180～230℃，注射壓力為100～140MPa。螺桿式注射機(jī)則取160～220℃、70～100MPa為宜。 (5) 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)選擇交口位置、形式、定出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡，脫模斜度宜取2°以上 臺(tái)燈座制件為工業(yè)用品，要求具有一定的強(qiáng)度、耐腐蝕性和耐磨性能，中等精度。采用ABS材料，產(chǎn)品的使用性能基本能滿(mǎn)足要求，但在成型時(shí)，要注意選擇合理的成型工藝，對(duì)原料不需要進(jìn)行干燥、采用50～100MPa的注射壓力和210～280℃的注射溫度。 3 確定塑料成型方式及工藝過(guò)程 3.1 塑件成型方式的選擇 塑料成型的種類(lèi)很多，包括各種模塑成型、層壓成型和壓延成型等。其中模塑成型種類(lèi)較多，如注射成型、擠出成型、壓縮模塑、傳遞模塑等，約占全部塑料制品加工量的90%以上。表3.1列出了常用的成型加工方法與模具。 表3.1常用的塑料成型方法及模具 序號(hào) 成型方法 成型模具 用 途 1 注射成型 注射模 電視機(jī)外殼、食品周轉(zhuǎn)箱、塑料盆、桶、汽車(chē)儀表盤(pán)等 2 擠出成型 口模 如棒、管、板、薄膜、電纜護(hù)套、異性型材等 3 壓縮成型 壓縮模 適于生產(chǎn)非常復(fù)雜的制品，如含有凹槽、側(cè)抽芯、小孔、嵌件等，不適合生產(chǎn)精度高的制品 4 傳遞模塑 傳遞模 設(shè)備和模具成本高，原料損失大，生產(chǎn)大尺寸制品受到限制 5 中空吹塑 口模、吹塑模具 適于生產(chǎn)中空或管狀制品，如瓶子、容器及形狀復(fù)雜的中空制品 6 熱成型 真空成型模具 適合生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的制品，此方法可供選擇的原材料較少 壓縮空氣成型模具 結(jié)論：根據(jù)上表格的成型方法和用途應(yīng)選擇注射成型，而且ABS是擁有良好的綜合力學(xué)性能的熱塑性材料，適合用注射模成型。 3.2 成型工藝規(guī)程 一個(gè)完整的注射成型工藝過(guò)程包括成型前準(zhǔn)備、注射過(guò)程及塑件的后處理三個(gè)過(guò)程。成型工藝規(guī)程相當(dāng)?shù)闹匾?，因?yàn)橐粋€(gè)完整的成型工藝規(guī)程能夠保證塑件成型前所需要的條件能夠順利進(jìn)行，從而在注射成型過(guò)程中才能保證塑件的外觀、綜合力學(xué)性能良好，因此在成型前必須做到以下幾點(diǎn)： 3.2.1 成型前的準(zhǔn)備 3.2.1.1 原材料的預(yù)處理 （1）分析檢驗(yàn)成型物料的質(zhì)量對(duì)ABS原料進(jìn)行含水量、外觀色澤、顆粒情況、有無(wú)雜質(zhì)并測(cè)試其熱穩(wěn)定性、流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。如果檢測(cè)中出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)采取措施解決。對(duì)于粉狀物料，在注射成型前，經(jīng)常還需將其配制成粒料，因此其檢驗(yàn)工作應(yīng)放在配料后進(jìn)行。 （2）預(yù)熱干燥 對(duì)于吸濕性或粘水性強(qiáng)的成型物料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥。目的是為了除去物料中過(guò)多的水分及揮發(fā)物，以防止成型后塑件出現(xiàn)氣泡和銀紋等缺陷，同時(shí)也可以避免注射時(shí)發(fā)生水降解。對(duì)于吸濕性或粘水性不大的成型物料，如果包裝儲(chǔ)存較好，也可不必預(yù)熱干燥。ABS的吸水性或水敏性較強(qiáng)，在成型前一般需要干燥處理。 3.2.1.2 料筒的清理 生產(chǎn)中如果需改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色，或發(fā)現(xiàn)成型過(guò)程中出現(xiàn)了熱分解或降解反應(yīng)，均應(yīng)對(duì)注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗。通常，柱塞式料筒存料量大，必須將料筒拆卸清洗、對(duì)于螺桿式注射機(jī)通常采用直接換料、對(duì)空注射法清洗。換料清洗時(shí)，必須掌握料筒中的塑料盒欲換的新塑料的特性，然后采用正確的清洗步驟。對(duì)空注射清洗時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)： （1） 新塑料成型溫度高于料筒內(nèi)殘存塑料的成型溫度時(shí)，應(yīng)將料筒溫度升高到新料的最低成型溫度，然后加入新料，連續(xù)“對(duì)空注射”，直到殘存塑料全部清洗完畢，再調(diào)整溫度進(jìn)行正常生產(chǎn)。 （2） 新塑料的成型溫度比料筒內(nèi)殘存塑料的成型溫度低時(shí)，應(yīng)將料筒溫度升高到殘存塑料的最佳流動(dòng)溫度后切斷電源，用新料或新料的回料在降溫下進(jìn)行清洗。 （3） 如果新料成型溫度高，而料筒中殘存塑料又是熱敏性塑料，則應(yīng)現(xiàn)流動(dòng)性好、熱穩(wěn)定性高的塑料作為過(guò)度料，先換出熱敏性塑料，在用新料或新料的回料換出熱穩(wěn)定性好的過(guò)渡料。 （4） 兩種物料成型溫度相差不大時(shí)，不必改變溫度，先用新料的回料，后用新料連續(xù)“對(duì)空注射”即可。 3.2.1.3 脫模劑的選用 注射成型時(shí)，塑件的脫模主要依賴(lài)于合理的工藝條件和正確的模具設(shè)計(jì)，當(dāng)由于塑件本身的復(fù)雜性或工藝條件暫不穩(wěn)定，在試模時(shí)可使用脫模劑幫助脫模。實(shí)際上，在正常的生產(chǎn)情況下，應(yīng)盡量不使用脫模劑為好。 常用的脫模劑有硬脂酸鋅。液體石蠟和硅油等。除了硬脂酸鋅不能用于聚酰胺之外，對(duì)于一般塑料，上述三種脫模劑均可使用。其中尤以硅油脫模效果最好，只要對(duì)模具使用一次，即可長(zhǎng)效脫模，但價(jià)格很貴。硬脂酸鋅通常多用于高溫模具，而液體石蠟多用于低溫模具。對(duì)于含有橡膠的軟塑件或透明塑件不宜采用脫模劑，否則將影響塑件的透明度。使用脫模劑時(shí)，噴涂合理、適量，以免影響塑件的外觀和質(zhì)量。 3.2.2 注射過(guò)程 完整的注射成型過(guò)程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等步驟。但就塑料在注射成型中的實(shí)質(zhì)變化而言，是塑料的塑化和熔體充滿(mǎn)型腔與冷卻定型兩大過(guò)程。 （1）塑料的塑化。 （2）熔體充滿(mǎn)型腔與冷卻定型。 3.2.3 塑件后處理 塑件脫模后常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，以便改善和提高塑件的性能和尺寸穩(wěn)定性。塑件的后處理主要指退火或調(diào)濕處理。 退火處理是使塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間。利用退火時(shí)的熱量，能加速塑料中大分子松弛，從而消除或降低塑件成型后的殘余應(yīng)力。對(duì)于結(jié)晶型塑件，利用退火能對(duì)他們的結(jié)晶度大小進(jìn)行調(diào)整，或加速二次結(jié)晶和后結(jié)晶的過(guò)程。此外，退火還可以對(duì)塑件進(jìn)行解取向，并降低塑件硬度和提高韌性。生產(chǎn)中的退火溫度一般都在塑件的使用溫度以上高于使用溫度(10～20℃)至熱變形溫度以下低于熱變形溫度(10～20℃之間)的溫度區(qū)間進(jìn)行選擇和控制。退火時(shí)間與塑件品種和塑件厚度有關(guān)，如無(wú)數(shù)據(jù)資料，也可按每毫米厚度約需半小時(shí)的原則估算。退火后應(yīng)使塑件緩冷至室溫。 有些塑件在高溫下雨空氣接觸會(huì)氧化變色或容易吸收水分而膨脹，此時(shí)需進(jìn)行調(diào)濕處理，即將剛脫模的塑件放在熱水中處理，這樣既可隔絕空氣，進(jìn)行無(wú)氧化退火，又可使塑件快速達(dá)到吸濕平衡狀態(tài)，使塑件尺寸穩(wěn)定下來(lái)，以免塑件尺寸在使用過(guò)程中發(fā)生更大的變化。 應(yīng)當(dāng)指出，并非所有塑件都有塑件都要進(jìn)行后處理。通常，只是對(duì)于帶有金屬嵌件、使用溫度范圍變化較大、尺寸精度要求較高和壁厚大的塑件才有必要。 4 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 4.1 塑件的尺寸精度分析 該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，由文獻(xiàn)[3]可將塑件尺寸按MT5查取公差，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）： 如圖2.1所示為本次設(shè)計(jì)的零件圖，對(duì)該零件上的尺寸進(jìn)行分類(lèi)： 塑件外形尺寸：φ69 0 -0.86 、φ70 0 -0.86 ﹑φ127 0 -1.28﹑φ129 0 -1.28、φ170 0 -1.60 、R5 0 -0.24﹑ φ137 0 -1.28﹑3 0 -0.20、8 0 -0.28﹑133 0 -1.28； 內(nèi)形尺寸：φ63+0.74 0、φ64+0.74 0、φ114+1.14 0、φ121+1.28 0、R2+0.20 0、60+0.74 0、32+0.56 0、 30+0.50 0、8+0.28 0； φ123+1.28 0、φ131+1.28 0、φ164+1.60 0； 孔尺寸：φ10+0.32 0﹑φ12+0.32 0、φ137+1.28 0﹑φ164+1.60 0﹑φ4.5+0.24 0﹑φ2+0.20 0、φ5+0.24 0； 孔心距尺寸：34±0.28﹑φ96±0.50﹑φ150±0.57。 4.2 塑件表面質(zhì)量分析 該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取Ra=0.4μm。而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求。 4.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 （1）從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。 （2）塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如φ12、4×φ10、4×φ4.5、4×φ5它們均符合最小孔徑要求。 （3）在塑件內(nèi)壁有4個(gè)高2.2，長(zhǎng)11的內(nèi)凸臺(tái)。因此，塑件不易取出。需要考慮側(cè)抽裝置。 5 確定塑件成型工藝參數(shù) 注射成型工藝條件的選擇可查參考資料得。采用螺桿式塑料注射機(jī)，螺桿轉(zhuǎn)速為21~83 r/min[4]。材料在料斗中的預(yù)干燥2h以上。 （1）溫度 料筒第一段：200~210℃　第二段: 210~230℃ 第三段：180~200℃； （2）壓力 ABS的注射壓力為70~90MPa； （3）成型周期 閉模時(shí)間：5s ；注射時(shí)間：3~5s；保壓時(shí)間：15~30s；冷卻時(shí)間：15~30s；開(kāi)模時(shí)間：15~30s；取件：7s； 方法：紅外線烘箱溫度：80~85℃時(shí)間：4~5h。 該制件的注射成型工藝卡片見(jiàn)表5.1。 表5.1燈座注射成型工藝卡片 （廠名） 塑料注射成型 工藝卡片 資料編號(hào) 車(chē)間 共 頁(yè) 第 頁(yè) 零件名稱(chēng) 燈座 材料牌號(hào) ABS 設(shè)備型號(hào) XS-XY-500 裝配圖號(hào) 材料定額 每模件數(shù) 1件 零件圖號(hào) 單件質(zhì)量 210.18g 工裝號(hào) 材料干燥 設(shè)備 溫度/℃ 110~120 時(shí)間/h 8~12 料筒溫度 后段/℃ 180~200 中段/℃ 210~230 前段/℃ 200~210 噴嘴/℃ 180~190 模具溫度/℃ 50~70 時(shí)間 注射/s 3~5 保壓/ s 15~30 冷卻/ s 15~30 壓力 注射壓力/MPa 70~90 保壓/MPa 50~70 后處理 溫度/℃ 鼓風(fēng)烘箱100-110 時(shí)間定額 輔助/min 時(shí)間/h 8~12 單件/min 檢驗(yàn) 編制 校對(duì) 審核 組長(zhǎng) 車(chē)間主任 檢驗(yàn)組長(zhǎng) 主管工程師 6 注射機(jī)的選擇與校核 初選注射機(jī)規(guī)格通常依據(jù)注射機(jī)允許的最大注射量、鎖模力及塑件外觀尺寸等因素確定。習(xí)慣上依據(jù)其中一個(gè)設(shè)計(jì)依據(jù)，其余都作為校核依據(jù)。 6.1 注射機(jī)的選擇 6.1.1 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 通常保證制品所需注射量小于或等于注射機(jī)允許的最大注射量的的80％，否則就會(huì)造成制品的形狀不完整、內(nèi)部組織疏松或制品強(qiáng)度下降等缺陷；而過(guò)小，注射機(jī)利用率偏低，浪費(fèi)電能，而且塑料長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)可導(dǎo)致塑料分解和變質(zhì)，因此，應(yīng)注意注射機(jī)能處理的最小注射量，最小注射量通常應(yīng)大于額定注射量的20％。 （1）計(jì)算塑件的體積 根據(jù)Proe設(shè)計(jì)的三維模型且由文獻(xiàn)[5]可知，利用三維軟件中的功能可直接求得塑件的體積為V=200172.30mm3 （2）計(jì)算塑件的質(zhì)量 根據(jù)文獻(xiàn)[2]查得ABS的密度為ρ=1.04 ~1.06ｇ·cm-3所以取ρ=1.05所以，塑件的重量為 W=ρV =200172.30×1.05×10-3 =210.18ｇ 所以每次注入的塑件原材料的質(zhì)量至少應(yīng)為210.18g。 6.1.2 依據(jù)最大鎖模力初選設(shè)備 當(dāng)熔體充滿(mǎn)模腔時(shí)，注射壓力在模腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力會(huì)使模具沿分型面脹開(kāi)，為此，注射機(jī)的鎖模力必須大于模腔內(nèi)熔體對(duì)動(dòng)模的作用力，以避免發(fā)生溢料和漲模現(xiàn)象。 （1）單個(gè)塑件在分型面上投影面積A1 A1≈ 22698mm2 （2）成型時(shí)熔體塑料在分型面上投影面積A A≈22698mm2 （3）成型時(shí)熔體塑料對(duì)動(dòng)模的作用力F F=AP=22698×40=907.920KN 式中 P——塑料熔體對(duì)型腔的平均成型壓力，參考文獻(xiàn)[6]可知成型ABS塑件型腔所需的平均成型壓力P=40 MPa。 （4）根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸，對(duì)塑件的材料的分析及注射時(shí)所需的壓力情況、注射量，查文獻(xiàn)[7]可知部分國(guó)產(chǎn)注射機(jī)型號(hào)及技術(shù)參數(shù)初步選擇螺桿式注射機(jī)：XS-ZY-500。 設(shè)備主參數(shù)如表6.1所示： 表6.1注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 螺桿直經(jīng)mm φ65 模板行程mm 700 注射容量g 500 定位孔直經(jīng)mm φ24.5 注射壓力MPa 104 頂出兩側(cè)孔距mm 530 鎖模力kN 3500 拉桿空間 650×550 模具高度 最大 450 噴嘴 球半經(jīng)mm SR18 最小 300 孔直經(jīng)mm φ5 6.2 注射機(jī)的校核 6.2.1 模具的閉合高度的確定和校核 模具閉合高度的確定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架各模板尺寸及模具設(shè)計(jì)的其他零件尺寸：定模板H定=45mm，壓板H壓=25mm，型芯固定板H固=25mm，墊板H墊=90mm，動(dòng)模座板H動(dòng)座=35mm，支承板 H支=30mm，定模座板H定座=30mm，型腔板和導(dǎo)滑板組合H組=158mm 模具閉合高度： H閉=H動(dòng)座+H墊+H組+H定座+H支+H固+H壓+H定 =35mm+90mm+158mm+30mm+30mm+25mm+25mm+45mm =438mm 6.2.2 模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為315mm×400mm，XS-ZY-500型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為598mm×520mm，故能滿(mǎn)足模具安裝要求。 由于XS-ZY-500型注射機(jī)所能允許模具的最小高度為300mm，最大厚度450mm，即模具閉合高度滿(mǎn)足Hmin≤H≤Hmax安裝條件[8]。 所以，選注射機(jī)XS-ZY-500型可以滿(mǎn)足模具安裝要求。 6.2.3 模具開(kāi)模行程的校核 經(jīng)查參考文獻(xiàn)[9]可知注射機(jī)XS-ZY-500型的最大開(kāi)模行程Smax=500mm，滿(mǎn)足下式計(jì)算所需的出件要求： Smax>H1+H2+a+(5~10)mm=135+130+118+7=390mm 式中 H1―塑件所用的脫模距離(mm) H2―塑件的高度(mm) a―取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長(zhǎng)度(mm) 此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會(huì)過(guò)大增加開(kāi)模距離，注射機(jī)的開(kāi)模行程足夠，經(jīng)驗(yàn)證明，XS-ZY-500型注射機(jī)能滿(mǎn)足使用要求，故可以采用。根據(jù)校核結(jié)論，將XS-ZY-500填入表5.1模型工藝卡。 7 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定及腔型的排列，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，型芯，型腔結(jié)構(gòu)的確定，推件方式，側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 7.1 確定型腔數(shù)目及布置 初選螺桿式注射機(jī)選擇XS–ZY–500型號(hào)，注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如表6.1，下列公式由參考文獻(xiàn)[10]可以查到。 （1）按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù) ≤ 式中 —最大注射量的利用系數(shù)，一般去0.8； —注射機(jī)的最大注射量，； —澆注系統(tǒng)及飛邊體積或質(zhì)量，； —單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量，。 由Proe三維零件設(shè)計(jì)可以得到mj為31cm3。 （2）按注射機(jī)的鎖模力大小確定型腔數(shù)- ≤ 式中—注射機(jī)的額定鎖模力； —塑料熔體對(duì)型腔的平均成型壓力，由參考文獻(xiàn)[10]可以查到= 40 MPa。 —單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2 ； —澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2 。 由Proe三位造型可以得到Aj=4100mm2 結(jié)論：通過(guò)以上兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算得出型腔的數(shù)量再根據(jù)塑件外觀成型綜合考慮得出此零件為一模一件。 7.2 分型面的選擇 該塑料為燈座，外形要求美觀，無(wú)斑點(diǎn)和熔接痕，表面質(zhì)量要求較高，在選擇分型面時(shí)，要遵循以下原則： （1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 （2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模。 （3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。 （4）分型面的選擇應(yīng)滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求。 （5）分型面的選擇要使于模具的加工制造。 （6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。 根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案。 其一，這塑件小端底平面需用瓣合式，這樣在塑件表面會(huì)留有熔接痕，同時(shí)增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度； 其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖7.1所示，采用這種方案，側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模部分，模具結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。所以，選塑件大端底平面作為分型面，如圖7.1(b)所示，較為合理。 圖7.1 分型面的選擇 7.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 由于該塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中間。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。 7.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7.4.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指澆注導(dǎo)流中以注射機(jī)噴嘴與模具接角處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是溶體最關(guān)鍵的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響。根據(jù)手冊(cè)查得XS-ZY-500型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。 因此，必須使熔體的溫度降和損失最小，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為20～60，小端直徑d注射機(jī)噴嘴直徑大0.5～1mm。 噴嘴球半徑：R0=18mm 噴嘴孔直徑：d0=φ4mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+（1～2）mm，d= d0+(0.5～1)mm 取主流道球面半徑：R=20mm 取主流道的小端直徑：d=φ4.5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為10-30。經(jīng)換算得主流道大端直徑D=φ12mm。同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r=2mm的圓弧過(guò)渡，流道表面粗超度Ra ≤0.8um，澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A,T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53~57HRC。 圖7.2 主流道 7.4.2 分流道的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)多型腔或者多澆口的單型腔的澆注導(dǎo)流時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道未端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道采用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失的壓力損失。 分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料方式；縮短分流道長(zhǎng)度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的流流道，其需用球頭銑刀加工,其表面積比梯形和U形截面分流道略大。 圖7.3 分流道 （1）分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸，成型工藝條件以及流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定，通常圓形截面分流道直徑為2～10mm；對(duì)流動(dòng)性較好的尼聚乙稀，聚丙烯等塑料的小型塑料，在分流道長(zhǎng)度很短時(shí)，直徑可小到2mm，對(duì)流動(dòng)性一般的ABS，可取10mm，對(duì)于大多數(shù)料，分流道截面直徑常取5～6mm。 （2）分流道的長(zhǎng)度，根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道，二次分流道甚至三次分流道。分流量的長(zhǎng)度要盡可能短，且磨折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗，根據(jù)對(duì)型腔壁厚度的計(jì)算，綜合選取分流道的長(zhǎng)度為190mm。 此模具的分流道與澆口的連接應(yīng)加工成斜面由文獻(xiàn)[10]可知分流道的尺寸可按下面經(jīng)驗(yàn)公式確定： =0.2654=14mm 式中b—梯形大度邊寬度，(mm)； L—分流道的長(zhǎng)度，(mm)； m—塑件的質(zhì)量，(g)； （3）分流道的表面粗糙度，由于分道流中與模具接觸的外層塑料的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的腔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，因此分流道Ra取0.8um左右，這可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻、固定、形成耐熱層。 （4）分流道在分型面上的布置形狀呈輻射狀分布，因?yàn)榇四＞叩男颓皇菆A形的，這種分布分流道有利于注射的成型且流程不是太長(zhǎng)，對(duì)稱(chēng)布置，使脹模力的中心與注射機(jī)鎖模力的中心一致！ 7.4.3 澆口設(shè)計(jì) （1）澆口形式的選擇。由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時(shí)，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)該塑件結(jié)構(gòu)的分析及已確定的分型面的位置，可選擇的澆口形式有幾種方案，其分析見(jiàn)表如下： 澆口形式有以下幾種常見(jiàn)形式： a. 潛伏式澆口，其特點(diǎn)是從分流道處直接以隧道式澆口進(jìn)入型腔，澆口位置在塑件內(nèi)表面，不影響其外觀質(zhì)量，但采用這種澆口形式會(huì)增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度； 圖7.4 潛伏式澆口 b. 輪輻式澆口，它是中心澆口的一種變異形式，采用幾股料進(jìn)入型腔，縮短流程，去除澆口時(shí)較方便，但有澆口痕跡，模具結(jié)構(gòu)較潛伏式澆口的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 圖7.5 輪輻式澆口 c. 盤(pán)形澆口，它具有料流同時(shí)前進(jìn)、進(jìn)料均勻、不易產(chǎn)生熔接痕、排氣條件好等優(yōu)點(diǎn)，但是澆口凝料去除較困難，需要切削加工或沖切法去除。此外，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不易實(shí)現(xiàn)； 圖7.6 盤(pán)形澆口 d. 點(diǎn)澆口，又稱(chēng)針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件，在模具開(kāi)模時(shí)，澆口凝料會(huì)自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化操作。由于澆口尺寸較小，澆口凝料去除后，在塑件表面殘留痕跡也很小，基本上不影響塑件的外觀質(zhì)量，同時(shí)，采用四點(diǎn)澆口進(jìn)料，流程短而進(jìn)料均勻。由于澆口尺寸較小，剪切速率會(huì)增大，塑料黏度降低，提高流動(dòng)性，有利于充模。但是模具需要設(shè)計(jì)成雙分型面，以便脫出澆柱系統(tǒng)凝料，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，但能保證塑件成型要求。 圖7.7 點(diǎn)澆口 根據(jù)燈座塑件的特點(diǎn)以及對(duì)塑料成型性能，澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口方式。 （2）進(jìn)料位置的確定。根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進(jìn)料位置設(shè)計(jì)在塑件底部。 7.5 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 型芯、型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。 整體式型腔是直接在型腔板上加工。有較高的強(qiáng)度和剛度。但零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難。整體式型芯結(jié)構(gòu)牢固，成型塑件質(zhì)量好，但尺寸較大。消耗貴重模具鋼多．不便加工和熱處理。整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件。 組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成，機(jī)械加工和熱處理比較容易，能滿(mǎn)足大型塑件的成型需要。組合式型芯可節(jié)省貴重模具鋼，便于機(jī)加工和熱處理，修理更換方便。同時(shí)也有利于型芯冷卻和排氣的實(shí)施。 由于該塑件尺寸較大，最大可達(dá)φ170mm，且形狀復(fù)雜，有錐面過(guò)渡。若采用整體式型腔．加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，在型腔的底部大面積鑲拼結(jié)構(gòu)?？紤]模具溫度調(diào)節(jié)，型芯采用整體式結(jié)構(gòu)。 7.6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)沒(méi)計(jì) 7.6.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 根據(jù)動(dòng)力來(lái)源的不同，分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液壓等三大類(lèi)。 （1）手動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 開(kāi)模后將側(cè)型芯或鑲塊連同塑件一起取出，在模外依靠人工接抽拔或通過(guò)傳動(dòng)裝置抽出側(cè)型芯。這一類(lèi)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但操作麻煩，生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大且抽拔力較小。因此只有在小批量生產(chǎn)或有時(shí)因塑件形狀的限制無(wú)法采用機(jī)動(dòng)抽芯時(shí)采用。 （2）機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 指利用注射機(jī)開(kāi)模時(shí)的開(kāi)模力進(jìn)行模具的側(cè)向分型與抽芯的機(jī)構(gòu)。機(jī)動(dòng)抽芯具有的抽芯力和抽芯距，生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)中廣泛采用。 按傳動(dòng)方式劃分，機(jī)動(dòng)抽芯大致可分為四種形式，即斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊分型與抽芯機(jī)構(gòu)、齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)和其他形式抽芯機(jī)構(gòu)。 （3）液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液體或壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯，同樣依靠液體或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類(lèi)機(jī)構(gòu)抽芯動(dòng)作比較平穩(wěn)，但液壓或氣動(dòng)裝置成本較高。液壓或氣動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)多用于大型模具中需要抽拔力大、抽芯距比較長(zhǎng)的場(chǎng)合，例如大型三通或四通管接頭塑件的抽芯等。 該塑件上有內(nèi)凸結(jié)構(gòu)，它垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出。因此，成型內(nèi)凸部分的零件必須做成活動(dòng)的型芯，即設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在動(dòng)模部分。開(kāi)模后，塑件留在型腔。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)有兩種選擇方案。其一，采用滑塊導(dǎo)滑的斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)，其中，推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量。如圖7.8 (a)所示。其二，采用斜桿導(dǎo)滑的分型抽芯機(jī)構(gòu)．如圖7.8 (b)所示。 如圖7.8所示，因塑件側(cè)芯距較小，且圖7.8(a)的模具結(jié)構(gòu)較圖7.8(b)的模具結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整簡(jiǎn)單，故選擇滑塊導(dǎo)滑的斜滑塊分型抽芯機(jī)構(gòu)（圖7.8（a））。 圖(a) 斜滑塊抽芯 圖(b) 斜銷(xiāo)抽芯 圖7.8 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 7.7 模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)塑料模具是不同的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，通常導(dǎo)柱設(shè)在全型心周?chē)?，?dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個(gè)作用。 本模具是一模一具的模具，一般采用四根導(dǎo)柱的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 7.7.1 導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求 （1）長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)該比凸摸端面的高度高出8～12mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。 （2）形狀 導(dǎo)柱前段應(yīng)該做成錐臺(tái)形或半球形以使導(dǎo)柱能順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。 （3）材料 一般采用20鋼或者t8，t10鋼硬度50~55 HRC。 （4）數(shù)量及布置 導(dǎo)柱應(yīng)該合理均勻分布在模具分型面的四周。 （5）配合精度 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。 7.7.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 （1）形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端面倒圓角，導(dǎo)向孔最好作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣，如果摸板較厚，導(dǎo)孔必須作成盲孔時(shí)可在盲孔的側(cè)面打一個(gè)小孔排氣或在導(dǎo)柱的側(cè)壁磨出排氣槽。 （2）材料 可采用與導(dǎo)柱相同的材料。 （3）配合精度 直導(dǎo)套用H7/r6過(guò)盈配合潛入摸板。 （4）導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用 由模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定。 7.8 定模座板、動(dòng)模座板的設(shè)計(jì) 定模座板 使定模固定在注射機(jī)的固定工作臺(tái)面的模具 動(dòng)模座板 使動(dòng)模固定在注射機(jī)的移動(dòng)工作臺(tái)面的模具 （1）選用的摸板在注射機(jī)上的安裝只需在定模板上設(shè)置定位孔。 （2） 動(dòng)、定模座板的厚度 一般采用Q235或45鋼材料為了把模具固定在注射機(jī)上，動(dòng)定模座板的兩側(cè)均需要比動(dòng)定模板的外型尺寸加厚25~30mm。 7.9 工件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的沒(méi)一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具行腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)可采取機(jī)械的，氣吹的或復(fù)合的，機(jī)械脫模機(jī)構(gòu)主要是頂出零件、頂出固定板、頂出板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿和螺釘組成。 （1）確保塑件留于動(dòng)模，本模具設(shè)計(jì)時(shí)可將整個(gè)塑件留于動(dòng)模一側(cè)，這樣便于塑件順利脫模。 （2）確保塑件不變形，不損壞，要正確地分析塑件對(duì)模腔的附著力的大小和所在位置，以便選擇合適的脫模方式喝脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。 （3）要保證塑件具備良好的外觀，頂出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的外觀。 （4）脫模結(jié)構(gòu)要工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，配換容易 本模具采用的是推桿，推動(dòng)塑件底部，使塑件從動(dòng)模中脫落。 7.10 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模通常有三種方式排氣 （1）利用配合間隙排氣。 （2）在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽。 （3）利用排氣塞排氣。 本模具采用的是間隙排氣發(fā)來(lái)將模具中的氣體排出，主要是因?yàn)楸灸＞呃没瑝K和推桿將塑件退出的，滑塊、推桿和模具之間有足夠的間隙，所以可以利用來(lái)排氣。 7.11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 7.11.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件成型的影響 注射入模具中的熱塑性熔融樹(shù)脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才能成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模型腔內(nèi)的熔融樹(shù)脂的溫度，即達(dá)到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。為了提高成型效率，一般通過(guò)縮短冷卻時(shí)間的方法來(lái)縮短成型周期，由于樹(shù)脂本身的性能特點(diǎn)不同，所以不同的塑料要求有不同的模具溫度。對(duì)于粘度高，流動(dòng)性一般的塑料，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚甲醛(POM)，ABS，聚氯醚等要特別處理，本塑料的材料為ABS，為了提高充型性能，考慮到成型工藝要求有較高的模具溫度，因此經(jīng)常要對(duì)模具加熱。 7.11.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻水孔開(kāi)設(shè)原則 （1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。 （2）各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在15～20毫米范圍內(nèi)，距離太近不易冷卻均勻，太遠(yuǎn)則效率底，水孔直徑一般取φ8～φ14毫米，孔距最好為水孔直徑的5倍。 （3）水孔通過(guò)壤塊時(shí)，防止壤套等漏水。 （4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料容接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。 （5）水管接頭（冷卻水嘴）應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。 本模具型腔和型芯冷卻形式采用循環(huán)式，因?yàn)閳A孔循環(huán)或矩形槽循環(huán)冷卻，對(duì)型腔，型芯的冷卻效果好。 如圖7.9所示 圖7.9 冷卻示意圖 本塑件采用點(diǎn)澆口注射成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，參考文獻(xiàn)[10]選擇A2型模架，燈座注射模具見(jiàn)總裝配圖7.10。 圖7.10 裝配圖 8 注射模設(shè)計(jì)的有關(guān)尺寸計(jì)算 8.1 成型零件尺寸的計(jì)算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算，查有關(guān)手冊(cè)得ABS的收縮率為Q=0.4%~0.7%，故平均收縮率為SCP=（0.4+0.7）%/2=0.55%=0.0055。根據(jù)塑件尺寸公差要求。模具的制造公差取δz=Δ/4。 表8.1型腔、型芯主要工作尺寸計(jì)算 已知條件：平均收縮率Scp=0.006；模具制造公差取Z=△/4 類(lèi)別 零件圖號(hào) 模具零件名稱(chēng) 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯工作尺寸 型腔的計(jì)算 5導(dǎo)滑板（型腔1） 小端對(duì)應(yīng)的型腔 Ф69 0 -0.86 Lm=(LS+LSSCP%-3/4Δ)+δz 0 Ф68.77+0.22 0 Ф70 0 -0.86 Ф69.78+0.22 0 內(nèi)對(duì)應(yīng)的型芯 Ф114+1.14 0 lm=(LS+LSSCP%+3/4Δ) 0 -δz Ф115.54 0 -0.29 Ф121+1.28 0 Ф122.68 0 -0.32 型腔板 大端對(duì)應(yīng)的型腔 Ф127 0 -1.28 Lm=(LS+LSSCP%-3/4Δ)+δz 0 Ф126.8+0.32 0 Ф129 0 -1.28 Ф128.8+0.32 0 Ф137 0 -1.28 Ф136.86+0.32 0 Ф170 0 -1.6 Ф169.82 +0.4 0 8 0 -0.28 hm=(hs+hsScp%-2/3Δ) 0 -δz 7.860.7 0 133 0 -1.28 132.94+0.32 0 型芯的計(jì)算 型芯 大型芯 Ф63+0.74 0 lm=(LS+LSSCP%+3/4Δ) 0 -δz Ф63.9 0 -0.18 Ф64+0.74 0 Ф64.9 0 -0.18 Ф123+1.28 0 Ф124.69 0 -0.32 Ф131+1.28 0 Ф132.74 0 -0.32 Ф164+1.6 0 Ф166 0 -0.4 型芯（Ф2） 型芯（Ф5） 型芯（Ф12） 型芯（Ф10、Ф4.5） 小型芯 Ф2+0.2 0 lm=(LS+LSSCP%+3/4Δ) 0 -δz Ф2.16 0 -0.05 Ф5+0.24 0 Ф5.21 0 -0.06 Ф12+0.28 0 Ф12.28 0 -0.07 Ф10+0.28 0 Ф10.27 0 -0.07 Ф4.5+0.24 0 Ф4.7+0.24 0 5+0.24 0 hm=(hs+hsScp%+2/3Δ) 0 -δz 5.21 0 -0.06 2.25+0.2 0 2.39 0 -0.04 孔距 型孔之間的中心距 340±28 Cm=(CS+CsScp%) +δz/8 -δz/8 34.20±0.035 Ф96±0.50 Ф96.58±0.062 Ф150±0.57 Ф150.9±0.071 8.2 確定抽芯機(jī)構(gòu)零件尺寸的計(jì)算 8.2.1 抽芯距的計(jì)算 S抽=h+(2～3) =（121-114）/2+2.5 =6mm其中：h為凸臺(tái)高度，（2~3）mm為抽芯安全系數(shù)。 8.2.2 滑塊傾角的確定 斜滑塊傾角是機(jī)芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與塑件成型后能否順利取出以及推出力、推出距離有直接的關(guān)系。本例抽芯距較小，選擇a=10o。 8.2.3 確定斜滑塊尺寸 斜滑塊在導(dǎo)滑板（型腔1）中導(dǎo)滑，根據(jù)塑件尺寸需要，導(dǎo)滑板（型腔1）的高度設(shè)計(jì)為85mm，斜滑塊在導(dǎo)滑板（型腔1）中能導(dǎo)滑的行程40mm（考慮限位螺釘?shù)陌惭b尺寸和推出行程），見(jiàn)圖8.1，校核實(shí)際抽芯距S抽實(shí)=tana×40=tan10×40=0.176×40=7.04mm>S抽滿(mǎn)足抽芯距要求斜滑塊的尺寸見(jiàn)圖。 材料CrWMn 熱處理：58~60HRC 圖8.1 導(dǎo)滑板（型腔1） 材料：P20 熱處理：30~35HRC 圖8.2 大型芯 8.3 注射模具零件設(shè)計(jì) 部分零件CAD二維設(shè)計(jì)如下： 圖8.3 滑塊零件設(shè)計(jì) 圖8.4 支承板零件設(shè)計(jì) 圖8.5 定模板零件設(shè)計(jì) 圖8.6 主流道澆口套零件設(shè)計(jì) 圖8.7 導(dǎo)滑板板零件設(shè)計(jì) 圖8.8 型腔板零件設(shè)計(jì) 圖8.9 脫澆口板零件設(shè)計(jì) 圖8.10 推桿固定板零件設(shè)計(jì) 9 注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 9.1 型腔板的加工工藝過(guò)程 圖9.1 型腔板 表9.1 型腔板的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 0 備料 棒料 1 鍛造 320mm×320mm×98mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面至尺寸315.5mm×315.5mm×93.5mm 4 平磨 磨六面至尺寸315mm×315mm×93mm，保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為0.01mm/10mm 5 鉗 以上下平面及一對(duì)相互垂直的側(cè)基面為基準(zhǔn)劃各孔中心線 6 車(chē)（鏜） 車(chē)（鏜）型腔孔，并按圖紙要求加工出、、、的孔（留0.05mm的磨量） 7 鉆 ①鉆絞孔，锪兩沉頭孔，留0.5mm的精加工余量 ②用深孔鉆鉆的孔，冷卻水孔到滿(mǎn)足要求 8 鉗 ①與件2，19，21，25配作，鉆絞的孔，锪的沉頭孔到滿(mǎn)足要求，并留出0.5mm的精加工余量 ②與件2，3，19，21，25配合鉆絞的孔到滿(mǎn)足要求 ③與件25，26，14配合鉆絞的孔，同時(shí)按圖上要求加工出的孔，留出0.5mm的精加工余量 ④配鉆8-M12螺紋底孔，并攻絲到滿(mǎn)足要求 ⑤按拉塊位置鉆2-M10螺紋底孔，并攻絲到滿(mǎn)足要求 9 淬火 淬火回火達(dá)30~35HRC 10 平磨 磨上下面 11 磨 磨4×Ф14mm,2×Ф9mm, Ф169.82mm, Ф136.86mm, Ф128.8mm, Ф126.8mm,2×Ф15mm各孔到滿(mǎn)足要求 12 電化學(xué)處理 研型腔表面粗糙度Ra為0.1μm并鍍鉻拋光 9.2 型芯的加工工藝過(guò)程 表9.2 型芯的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 1 下料 2 鍛 鍛造成Ф147mm×168mm 3 熱處理 退火 4 車(chē)