燈座注塑模具設(shè)計(jì)與制造【含CAD圖紙+文檔】

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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、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、水箱外殼、蓄電池槽；冷藏庫(kù)和冰箱襯里等；汽車工業(yè)上用ABS制造汽車儀表板，工具艙門，車輪蓋，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夾層板制小轎車車身;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、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、汽車儀表盤等 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型腔與冷卻定型兩大過(guò)程。 （1）塑料的塑化。 （2）熔體充滿型腔與冷卻定型。 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： 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) 車間 共 頁(yè) 第 頁(yè) 零件名稱 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?，F(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，即模具閉合高度滿足Hmin≤H≤Hmax安裝條件[8]。 所以，選注射機(jī)XS-ZY-500型可以滿足模具安裝要求。 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 盤形澆口 d. 點(diǎn)澆口，又稱針澆口或菱形澆口，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)。考慮模具溫度調(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 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。 （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)在全型心周圍，導(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 類別 零件圖號(hào) 模具零件名稱 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 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（鏜） 車（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，并攻絲到滿足要求 ⑤按拉塊位置鉆2-M10螺紋底孔，并攻絲到滿足要求 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 工序內(nèi)容 1 下料 2 鍛 鍛造成Ф147mm×168mm 3 熱處理 退火 4 車 粗車型芯頂部端面，粗車外圓面至尺寸Ф12.5×3.2,Ф65×59.5,Ф125×31.5,Ф133×57.5調(diào)頭型芯底部至Ф139mm 半精車型芯頂部至Ф12.15×3，倒R2圓角，車錐面Ι達(dá)小端Ф64,大端Ф65，長(zhǎng)60，車錐面Ⅱ,達(dá)小端Ф122.9，大端Ф124.9，長(zhǎng)32,車錐面Ⅲ,達(dá)大端為Ф132.9長(zhǎng)30，車外圓達(dá)Ф133.5，車底端達(dá)Ф138.5×5.5 鉆Ф80圓孔的預(yù)孔及Ф40底錐孔，鏜Ф80+0.076 0圓孔留磨量0.5，孔深80，留磨量0.2mm 切達(dá)圖紙要求，小徑Ф100,深2.4mm 5 鉗 畫各裝配孔中心線 6 鉆 鉆、鉸2-Ф2孔，留研磨量0.01mm 鉆、鉸4-Ф5孔，留研磨量0.01mm 7 熱處理 淬火，回火，達(dá)到30~35HRC 8 磨 磨型芯各端面及外圓和Ф80+0.076 0的孔，其中外圓與工作端面，即Ra0.2μm的表面，留鉗工研磨0.02mm（按圖紙最終尺寸加工） 9 鉗 研磨2-Ф2,4-Ф5孔達(dá)圖樣要求 研磨型芯外圓面 10 化學(xué)熱處理 鍍鉻拋光 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)龐大的工程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，把我們之前學(xué)過(guò)的《模具制造技術(shù)》、《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》、CAD軟件應(yīng)用和Pro/E軟件應(yīng)用等識(shí)綜合應(yīng)用，為了能按時(shí)完成任務(wù)同學(xué)們相互幫助，團(tuán)結(jié)協(xié)作。寫說(shuō)明書的時(shí)候要用到Word文檔，內(nèi)容的字體、字號(hào)、段落、格式等等都有一定的要求。在設(shè)計(jì)的的時(shí)候各種參數(shù)都要查閱資料，然后根據(jù)資料上的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們溫故而知新，重新拾起的記憶是另一番知識(shí)的汲取，是一次新的學(xué)習(xí)收獲。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里，選擇了臺(tái)燈燈座注射模作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目。通過(guò)對(duì)該產(chǎn)品的材料，尺寸精度，表面質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)工藝性等方面的分析。確定成型模具的種類，成型設(shè)備的規(guī)格和型號(hào)。編制塑件的模型成型工藝，并進(jìn)一步對(duì)該燈具的注射模結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。編制了該注射模的主要零件的加工工藝，漸漸的掌握了模具的一些相關(guān)的知識(shí)。當(dāng)然這與老師的辛苦指導(dǎo)是分不開(kāi)的。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)與以前的課程設(shè)計(jì)完全不同。以往在做課程設(shè)計(jì)時(shí)，課題都是老師定好的，而且是好幾個(gè)同學(xué)在一起共同完成這份設(shè)計(jì)。這樣在不知不覺(jué)中就形成了一種依賴心理，懶惰心理。而畢業(yè)設(shè)計(jì)是從一開(kāi)始就自己選題目，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成這次作業(yè)。雖然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)，完成的很吃力，但是在設(shè)計(jì)中我學(xué)到了好多東西。最起碼對(duì)臺(tái)燈燈座的注射模有了一點(diǎn)認(rèn)識(shí)。 通過(guò)這段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅了解到了做任何事情都要用認(rèn)真的態(tài)度去對(duì)待，并且要勤學(xué)多問(wèn)，有付出才有回報(bào)，而且更清楚的認(rèn)識(shí)了自己的不足，所以我要在以后的工作中不斷地學(xué)習(xí)來(lái)充實(shí)自己，為以后自己的發(fā)展打下基礎(chǔ)。 致 謝 時(shí)光荏苒，歲月如梭，為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲了，我的大學(xué)生涯也即將圈上一個(gè)句號(hào)，從此我們將要踏上新的征程，開(kāi)創(chuàng)新的生活。 值此設(shè)計(jì)完成之際，心中充滿了一片感激之情，在整個(gè)設(shè)計(jì)完成的過(guò)程中得到了我的導(dǎo)師王宗才老師的精心指導(dǎo)，在此要向他致以最崇敬的感謝。王老師總是在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)為我們解答設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，王老師作為我的導(dǎo)師，他擁有平易近人的生活作風(fēng)和高深的學(xué)術(shù)造詣，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。 黃河科技學(xué)院，見(jiàn)證了我大學(xué)生活的酸甜苦辣，是我生命之中的重要旅程，是我一生中的美好回憶。無(wú)論我走到哪里，母校的校訓(xùn)必將銘記于心，不斷激勵(lì)和鞭策著自己在以后的生活和工作中不斷前進(jìn)。 本設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師王宗才老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助下完成的，無(wú)論我遇到什么樣的困難，王老師和同學(xué)們總是給予我最大的幫助和支持，為我解決疑惑或困難。最后，再次向王老師以及幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. 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