1、引言 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

2、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)算錯(cuò)誤 .! 未定義書簽。7.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響錯(cuò).誤!未定義書簽。7.2 溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響錯(cuò).誤!未定義書簽。7.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)錯(cuò).誤!未定義書簽。8 成型零件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤.! 未定義書簽。

3、8.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò). 誤 !未定義書簽。8.2 成型零件工作尺寸119 模具的試模與修模1.5.9.1 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1.710.1 模具工作原理1710.2 模具裝配1811 結(jié)束語(yǔ) 1.9.謝辭 1.9.參考文獻(xiàn)2.0.第21頁(yè)共44頁(yè)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849427068。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

4、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)

5、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 Insight 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849427068。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

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，它是由丙烯月青，丁二烯和苯乙烯組成 的。具抗沖擊性、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。AB2受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類和姓類溶劑

7、及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及 氯代燒，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS樹脂熱變形溫度較低，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。1.1.1 材料成型特點(diǎn)(1) ABSW脂吸水性較大，整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣849427068。在成型前應(yīng)對(duì)ABS 樹脂進(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

8、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, 260c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93Co(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”。1.1.2 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 c螺桿轉(zhuǎn)速：3060r/min注射壓力：7090MPa模具溫度：5070 c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

9、溫度前段200210 c中段210230 c后段180200 c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沖擊韌度田口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 X1013體積電阻率（。 m16.9 義 1014擊穿電壓（KV/mm介電常數(shù)（106Hz3.04介電損耗角正切（106Hz）0.007耐電弧性50851.1.3 其它參數(shù)表1-3 ABS物理性能相對(duì)密度密度收縮率

10、1.02 1.061.0 1.1g/cm30.3 % 0.8 %1.1.4 ABS的注射成型工藝過(guò)程（1）預(yù)烘干一裝入料斗一預(yù)塑化一注射裝置準(zhǔn)備注射一注射一保壓一冷卻一脫模一塑件送下工序;（2）清理模具、涂脫模劑一合模一注射。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

11、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1o

12、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ABS35，40'1 20'PS30，35'1 30'PC30'50'35'1 0PP25'50'30'1 0PE20'45'25'45'MMA30'1°35'1 30'POM30'1°35'1 30'PA20'40'25'40'HPVC50'1 45'50'2 0SPVC25'50'3

13、0'1°CP20'45'25'45'筋位T 0.5 0 , 最小 0.25 0網(wǎng)格45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13°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 =15285.6641mm材料ABS的密度：=1.03g/cm3,故，塑件的重量為：M=VX p =15140.0094

14、 mm3X 1.03g+ 1000= 15.59421g1.7 塑件注塑工藝參數(shù)的確定干燥處理：因?yàn)锳BM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：245C。模具溫度為：2570C。（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

15、溫度。料筒溫度：后段溫度t1選用160c中段溫度t 2選用170c前段溫度t3選用190C；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。2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

16、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)

17、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)

18、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

19、，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：25 mm定模板厚：A=70 mm動(dòng)模板厚:B=25 mm推件板厚：C=20 mm墊塊厚度：D=90 mm支撐板厚：E=30 mm下模座厚：25 mm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 mm5.1.2 注射機(jī)開模行程的校核注射機(jī)的開模行程是有限的，塑件從模具中取出時(shí)注射機(jī)的開模行程是有限制的， 塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否

20、則塑件無(wú)法從模具中取出。注射機(jī)的最大開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，具開模行程可按：s Hi H2 (510)mms-注射機(jī)最大開模行程，mmHi 推出距離(脫模距離),mm；H2 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)的開模行程應(yīng)該滿足下式：S才n>H+H+ (510) mm=4mm+83mm=87mm故滿足要求。式中：Hi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)最大開模行程，mm5.1.3

21、 注射壓力校核根據(jù)式P KP0式中P一型腔壓力(MPa )PO一注射壓力(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 ,040p100Mpa 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

22、位置、推桿形狀尺寸如圖6-1所示：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<0.8p m。6.3 推板厚度5 pbL4, 32EBh矩形底板（支架板）的厚度，mmE剛的彈性模量，取 2.06x10 5Mpa;l 一雙支腳間距，mmB一底板總寬度，mm其中查,可取制品軸向尺寸公差的1/10,取 0.04mm, p取40MPa5 40 264_5 _32 2.1 105 200 0.61.85cm 因止匕取20mm圖8-2

23、(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、怫接固定的形式、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8.2.1 影響塑件尺寸精度的因素而影響塑件尺寸計(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。 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

24、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

25、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卜一股塑料收縮率波動(dòng)引起的誤差小于塑件公差的 1/3。8.2.2 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

26、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睢⑵骄湛s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；8.2.3 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

27、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

28、作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，Ra 0.05 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

29、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CU2MoV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。CU2MoV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。8.2.4 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

30、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。2況11i2 0.45W5 0.001W 0.45 66石 0.001 66 1.230（W取長(zhǎng)邊）25 1.23 30

31、.75凹模側(cè)壁計(jì)算：pl2(1 wa) :2按強(qiáng)度計(jì)算：H/ 4%6 0.697 0.41 故：240 66 (1 0.148 0.34) '/ 26.5mm2 300按剛度計(jì)算:3 cPH:E , 2.1 1040.33 40 465 0.032320.27mm底板厚度計(jì)算:按剛度計(jì)算:3 0.0277 40 3442.1 105 0.03236.02mm按強(qiáng)度計(jì)算：8.78mm,apb20.5 40 342300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單型月空板尺寸BX LXH=88X 154X 54

32、 雙型月空板尺寸BX LXH=176X 154X54;按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模板 LXBX H=250X 200 X 90 GB/T 4169.8 1984墊塊尺寸：250 X38X90;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)

33、 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，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯 留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反常現(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

34、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)

35、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 mm0(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

36、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

37、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)

38、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，使制件尺寸變小；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 模具工作原理開模時(shí)定模板與動(dòng)模板從分型面處分開，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

39、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.

40、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腓氣槽除外)(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

41、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

42、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