優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 1 1 緒論 1.1 模具 仔 加工工業(yè)中的地位 模具產(chǎn)品的品種很多，主要以沖壓模具、塑料模具和壓鑄模具為主。塑料注射模具是現(xiàn)在所有塑料模具中使用最廣的模具，能夠成型復(fù)雜的高精度的塑料制品。 塑料工業(yè)是一門(mén)新興的工業(yè)，它包含塑料原料的生產(chǎn)（樹(shù)脂和塑料的生產(chǎn)）和塑料制品生產(chǎn)（也稱(chēng)塑料成型或塑料加工工業(yè)）兩個(gè)系統(tǒng)。沒(méi)有塑料的生產(chǎn)，就沒(méi)有塑料制品的生產(chǎn)；沒(méi)有塑料制品的生產(chǎn)，塑料就不能變成工業(yè)產(chǎn)品和生活用品。塑料工業(yè)是一個(gè)快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，自 1907 年美籍比利時(shí)人列奧 貝克蘭合成塑料酚醛塑料（ PF）開(kāi)始，世界塑料工業(yè)僅有 100 年的歷史。 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，涉及機(jī)械工程、信息與電子工程、冶金與材料工程、工程管理等學(xué)科專(zhuān)業(yè)范圍。優(yōu)化模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和型件的 CAD/CAE/CAM 并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，提高模具制造精度與質(zhì)量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和制造周期；研究、應(yīng)用針對(duì)各種類(lèi)模具型件所采用的高性能、易切削的專(zhuān)用材料，以提高模具使用性能；為適應(yīng)市場(chǎng)多樣化和新產(chǎn)品試制，應(yīng)用快速原型制造技術(shù)和快速制模技術(shù)，以快速制造成型沖模、塑料注射?；驂鸿T模等，應(yīng)當(dāng)是未來(lái) 5 20 年的模具生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。所 以在這種情況下研究這一課題是具有現(xiàn)實(shí)意義的近年來(lái)，我國(guó)塑料模具在高技術(shù)驅(qū)動(dòng)和支柱產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求的推動(dòng)下，形成了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)鏈條。 模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為 “ 模具是美國(guó)工業(yè)的基石 ” ；日本稱(chēng)模具工業(yè)為 “ 進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力 ” ；在德國(guó)，被冠之以 “ 金屬加工業(yè)中的帝王 ” 之稱(chēng)號(hào)；而歐盟一些國(guó)家稱(chēng) “ 模具就是黃金 ” ；新加坡政府則把模具工業(yè)作為 “ 磁力工業(yè) ” ；中國(guó)模具權(quán)威經(jīng)理稱(chēng)為“ 模具是印鈔機(jī) ” ?？梢?jiàn)模具工業(yè)在世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的顯著地位。 1.2 注射模具簡(jiǎn)介 注塑模亦稱(chēng)注 射模。它是熱塑性塑料成型加工中常用的一種模具。 注塑模由動(dòng)模和定模兩部分組成。成型零件是構(gòu)成模具型腔部分的零件，包括內(nèi)模鑲件、型芯和側(cè)抽芯等。排氣系統(tǒng)是熔體填充時(shí)將型腔內(nèi)空氣排出模具以及開(kāi)模時(shí)讓空氣及時(shí)進(jìn)入型腔，避免產(chǎn)生真空的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)件包括模架（坯）板、支承柱、限優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 2 位件等。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)包括：斜導(dǎo)柱、滑塊、斜滑塊、斜推桿、彎銷(xiāo)、 T 形扣、液壓缸及彈簧等零件。當(dāng)塑件的側(cè)向有凸凹孔等結(jié)構(gòu)時(shí)，在塑料被推出之前，必須先抽拔側(cè)向的型芯（或鑲件），才能使塑件順利脫模。澆注系統(tǒng)是模具中熔體進(jìn)入型腔之前的一條過(guò)渡通道，其作用是將 熔融的塑料由注射機(jī)射嘴引向閉合的模腔。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻和加熱，大多數(shù)情況下都要冷卻。脫模系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)塑件安全無(wú)損壞地脫模的機(jī)構(gòu)。合理的模具結(jié)構(gòu)是提高塑料注射模壽命的基礎(chǔ)。不同結(jié)構(gòu)形式的注射模型腔和型芯，其強(qiáng)度、剛度以及易損壞部分的修理、更換方便與否是不同的。要科學(xué)地設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的注射模，首先要求塑料件的設(shè)計(jì)要合理。在滿足使用要求的前提下，塑料件的技術(shù)要求及其結(jié)構(gòu)必須符合模具制造的工藝性和可行性。 通常一個(gè)成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時(shí)間的長(zhǎng)短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的類(lèi)型及塑料的 品種和成型工藝條件等因素。 目前，注射成型工藝發(fā)展很快，除了熱塑性塑料注射成型以外，一些熱固性塑料也可以成功地用于注射成型，且具有效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；低發(fā)泡塑料注射成型提供了緩沖、隔音、隔熱等優(yōu)良性能的塑料制件；雙色和多色注射成型提供了多種顏色、美觀實(shí)用的塑料商品 。 1.3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 塑料件在各行各業(yè)及日常生活中使用越來(lái)越多，塑料模具的設(shè)計(jì)制造的社會(huì)需求日益增長(zhǎng)，要求也越來(lái)越高，同時(shí)社會(huì)對(duì)具有三維 CAD 設(shè)計(jì)能力的人才需求也日益增長(zhǎng)。短接頭形狀不太復(fù)雜，通過(guò)此注射模設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)的基本技能訓(xùn)練與培養(yǎng)，使學(xué)生基本掌握利用三維 CAD 軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力，適應(yīng)社會(huì)需求。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 3 2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 2.1 塑件圖 圖 2-1 塑件零件圖 產(chǎn)品名稱(chēng)：水管短接頭 產(chǎn)品材料： PE 產(chǎn)品數(shù)量： 大批量 技術(shù)要求：未注公差 IT14 2.2 塑件的工藝分析 2.2.1 塑件的尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。 為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的 尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。根據(jù)塑件的尺寸公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)表（ SJ1372-1978）確定。本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級(jí)精度。 影響塑件精度（公差）的因素主要有：模具制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損；塑料收縮率的波動(dòng)；成型工藝條件的變化；塑件的形狀、飛邊厚度波動(dòng)；脫模斜度和成型后塑件尺寸變化等。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 4 2.2.2 塑件 表面質(zhì)量分析 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低 。 表面質(zhì)量主要是取決于模具型腔表面粗糙度， 經(jīng)過(guò)以上分析可以看出，注射時(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。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.8m，內(nèi)部為 1.6m。 2.2.3 脫模斜度分析 該塑件采用的塑料是 PE，而 PE的成型收縮率較小（ 0.3 0.6%），而且塑件不太復(fù)雜，所以應(yīng)取較合適的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致，這里脫模斜度取 0.5。 2.2.4 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選取合適的注塑機(jī)，提高設(shè)備利用率，確定模具型腔數(shù)。經(jīng)計(jì)算塑件體積為：（ PE 的密度 =0.91 0.96 g/cm3，根據(jù)平均 值算法，取平均密度為 =0.94 g/cm3） 體積 V=9.031cm3 質(zhì)量 M= 9.031 0.94=8.50g 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 5 3 塑件的成型特性分析及成型工藝 3.1 PE 的結(jié)構(gòu)性能與成型特性 （ 1）塑件的原材料為 PE（聚乙烯）， 密度為 0.91 0.96g/cm3。 是以乙烯為單體進(jìn)行聚合而制得的聚合物，是一個(gè)由多種工藝方法生產(chǎn)的具有多種結(jié)構(gòu)和特性的系列品種。 聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子 材料。聚乙烯是通過(guò)乙烯（ CH2=CH2）的加成聚合而成的。 耐腐蝕性（ 化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕 （ 不耐具有氧化性質(zhì)的酸 ） ，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，但由于其為線性分子可緩慢溶于某些有機(jī)溶劑） ，電絕緣性 （ 尤其高頻絕緣性 ） 優(yōu)良，可以氯化，輻照改性，可用玻璃纖維增強(qiáng)。低壓聚乙烯的熔點(diǎn)，剛性，硬度和強(qiáng)度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長(zhǎng)率，沖擊強(qiáng)度和滲透性較好；超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高，耐疲勞，耐磨。低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高 分子量聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動(dòng)零件。 但聚乙烯對(duì)于環(huán)境應(yīng)力 （ 化學(xué)與機(jī)械作用 ） 是很敏感的，耐熱老化性差。 聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。 （ 2） PE 的主要成型特點(diǎn) 成型性好，可用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。 吸水性小，不超過(guò) 0.01%， 吸濕小 ， 無(wú)論采用何種成型方法，皆不需要先對(duì)顆粒進(jìn)行 充分干燥 。 分子鏈柔性好，鏈間作用力小，熔體粘度低，流動(dòng)性好，溢邊值為 0.02mm；成型時(shí)無(wú)需太高的成型壓力，很容易成型出薄壁長(zhǎng)流程制品及多種形狀和尺寸的制品。 聚乙烯熔體的粘度隨剪切作用顯著 下降，即對(duì)壓力作用敏感，對(duì)溫度的變化不敏感，成型中宜用較高壓力 注射 。 聚乙烯的比熱容較大，盡管它的熔點(diǎn)并不高，塑化時(shí)仍需要消耗較多的熱能，要求塑化裝置應(yīng)有較大的加熱功率。但加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則易分解或燒傷。 冷卻速度慢，必須充分冷卻，模具中應(yīng)有冷卻系統(tǒng)。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 6 聚乙烯的結(jié)晶能力高，成型工藝參數(shù)，特別是模具溫度及其分布對(duì)制品精度及性能影響較大，因此應(yīng)很好地控制模溫，保證冷卻均勻穩(wěn)定。 聚乙烯的收縮率絕對(duì)值及其變化范圍都大，在塑料材料中很突出， PE 收縮率在 1.5% 5.0%，這是由于聚乙烯具有較高的結(jié)晶度及 結(jié)晶度會(huì)在很大范圍內(nèi)變化所造成的。易取向和翹曲。 聚乙烯熔體容易氧化，成型加工中應(yīng)盡可能避免熔體與氧直接接觸。可發(fā)生熔體破裂，與有機(jī)溶劑接觸課發(fā)生開(kāi)裂。 不宜采用直接澆口，否則將加大澆口附近的內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生收縮不均勻，方向性明顯，增大翹曲變形。因此模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意澆口位置的選擇，防止產(chǎn)生縮孔和變形。 3.2 塑件成型方法分析及成型工藝過(guò)程 3.2.1 塑件成型方法分析 （ 1）壓注模塑在壓縮成型基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種熱固性塑料的 成型方法，又稱(chēng)傳遞成型、擠膠成型。 壓注成型的特點(diǎn)是加料前模具處于閉合狀態(tài) ；塑件飛邊很薄，尺寸準(zhǔn)確，性能均勻，質(zhì)量較高；可以成型深孔、形狀復(fù)雜、帶有精細(xì)或易碎嵌件的塑件；模具結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，制造成本較高成型壓力較大，操作復(fù)雜，耗料比壓縮模多；氣體難排除，一定要在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。 （ 2）壓縮模塑又稱(chēng)為模壓成型或壓制。主要用于熱固性塑料的成型，也可以用于熱塑性塑料的成型。 壓縮模塑優(yōu)點(diǎn)是壓縮模塑的特點(diǎn)是塑料直接加入型腔內(nèi)，利用壓力機(jī)的壓力通過(guò)凸模直接傳遞給塑料，模具在塑料最終成型時(shí)才能完全閉合。模具是在塑件最終成型時(shí)才完全閉合；壓力通過(guò)凸模直接傳給塑料有利于成型流動(dòng)性較差的以纖維為填 料的聚合物、不能壓制帶有精細(xì)、易斷嵌件及較多嵌件的塑件。缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng)，效率低，不宜壓制形狀復(fù)雜，壁厚較大的塑件，不容易獲得精度尤其是高精度的塑件，而且不能壓制帶有精細(xì)和易斷嵌件的塑件。 （ 3）注射模塑又稱(chēng)注射成型法。熱塑性塑料主要加工成型方法之一。 注射模的成型原理是將原料由注射機(jī)的加料漏斗加入壓筒，加熱使軟化或變成流體，用栓塞經(jīng)噴嘴壓入模具，冷卻后脫模即得制品。完成一個(gè)成型周期，栓優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 7 塞可往復(fù)動(dòng)作，不斷的重復(fù)上述周期的生產(chǎn)過(guò)程。 優(yōu)點(diǎn)是成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜，尺寸精度高，帶有金屬或非金屬嵌件的塑 件，對(duì)各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化等。缺點(diǎn)是注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及小批量的塑件生產(chǎn)。 3.2.2 注射成型工藝過(guò)程 （ 1）注射前準(zhǔn)備：預(yù)熱、預(yù)壓 裝入料斗 預(yù)塑化 干燥。 （ 2）注塑過(guò)程：加料 合模 注射 保壓 冷卻、預(yù)塑 開(kāi)模 頂出塑件 注塑座復(fù)位。 3.3 PE 注塑成型工藝參數(shù) PE 注射成型工藝參數(shù)如表 3-1 所示，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 表 3-1 PE 注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格 樹(shù)脂名稱(chēng) PE 形式 直通式 注射機(jī)類(lèi)型 柱塞式 密度（ g/cm3 ） 0.91 0.96 注射時(shí)間 /s 0 5 吸水率 /% 0.01 噴嘴溫度 /C 150 170 模具溫度 /C 30 45 預(yù)熱 溫度 t 80 120 成型時(shí)間 /s 注射 0 5 時(shí)間 h 1 2 保壓 15 60 料筒溫度 /C 后段 140 160 冷卻 15 60 中段 周期 40 140 前段 170 200 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 30 60 注射壓力 /MPa 60 100 后處理 方法 注射溫度 /C 壓縮比 溫度 C 保壓壓力 /MPa 40 50 時(shí)間 h 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 8 4 注射機(jī)的選擇和注射有關(guān)參數(shù)的確定 4.1 注射機(jī)概述 注射機(jī)（又名注塑機(jī)），是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)掌握注射成型工藝過(guò)程外，還應(yīng)對(duì)所選用的注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解，以保證設(shè)計(jì)的模具與使用的注射機(jī)相適應(yīng)。 注射機(jī) 是生產(chǎn)熱塑性塑料制件的主要設(shè)備，按其外形注射機(jī)可分為立式、臥式和角式三種，應(yīng)用較多的是臥式注射機(jī)。 4.2 注射機(jī)的基本參數(shù) 注射機(jī)的主要參數(shù)有公稱(chēng)注射量、注射壓力、注射速率、塑化能力、鎖模力、合模裝 置 的基本尺寸、開(kāi)合模速度、空循環(huán)時(shí)間等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)、制造、購(gòu)置 和使用注射成型機(jī)的依據(jù)。 （ 1）公稱(chēng)注射量是指在對(duì)空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。公稱(chēng)注射量在一定程度上反映了注射機(jī)的加工能力，標(biāo)志著能成型的最大塑料制品，因而經(jīng)常被用來(lái)表征機(jī)器規(guī)格的參 數(shù)。 （ 2）注射壓力是指注射螺桿或柱塞的端部作用在物料單位面積上的壓力。注射壓力是為了克服熔料流經(jīng)噴嘴、澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿（或柱塞）對(duì)熔料必須施加足夠的壓力。注射壓力的大小與流動(dòng)阻力、制品的形狀、塑料的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及對(duì)制品精度要求等因素有關(guān)。注射壓力的大小要根據(jù)實(shí)際情況選用，如加工粘度低、流動(dòng)性好的塑料，其注射壓力可選用 35 55MPa；加工中等粘度的塑料，形狀一般，但有一定的精度要求的制品，注射壓力可選 100 140MPa；對(duì)高粘度工程塑料的注射成型，注射壓力大約選在140 170MPa 范圍內(nèi)。加工優(yōu)質(zhì)精密微型制品時(shí)，注射壓力可用到 230 250MPa以上。 （ 3） 注射時(shí)間（注射速率、注射速度）是指注射螺桿或柱塞往模腔內(nèi)注射優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 9 最大容量的物料時(shí)所需要的最短時(shí)間。 （ 4） 螺桿直徑和注射行程是指注射機(jī)的一次注射量由螺桿直徑 D 和注射行程 S 所決定，而 S 值與 D 值之間應(yīng)保持一定比例。 （ 5） 塑化能力是指單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量。塑化能力應(yīng)與注射機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào)，若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間太長(zhǎng)，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之，則會(huì)加長(zhǎng)成型周期。 （ 6） 注射功及注射功率是 指機(jī)器在實(shí)際使用過(guò)程中，能否將一定量的熔料注滿模腔，主要取決于注射壓力和注射速度，即決定于充模時(shí)機(jī)器作功能力的大小。注射功及其注射功率即作為表示機(jī)器注射能力大小的一項(xiàng)指標(biāo)。 （ 7）鎖模力（合模力）是指注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力。在此力的作用下，模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi)。鎖模力同公稱(chēng)注射量一樣，也在一定程度上反映出機(jī)器所能塑制制品的大小，是一個(gè)重要參數(shù)，所以有的國(guó)家采用最大鎖模力作為注射機(jī)的規(guī)格標(biāo)稱(chēng)。 （ 8）合模裝置的基本尺寸包括模板尺寸、拉桿空間、模板間最大開(kāi)距、動(dòng)模板的行程、模具最大厚 度與最小厚度等。這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器所加工制品使用的模具尺寸范圍，亦是衡量合模裝置好壞的參數(shù)。 （ 9）開(kāi)合模速度（動(dòng)模板移動(dòng)速度）是為使模具閉合時(shí)平穩(wěn)以及開(kāi)模、頂出制品時(shí)不使制件損壞，要求模板慢行，但模板又不能在全行程中都慢速運(yùn)行，這樣會(huì)降低生產(chǎn)率。因此，在每一個(gè)成型周期中，模板的運(yùn)行速度是變化的：即在合模時(shí)從快到慢，開(kāi)模時(shí)則由慢到快再慢。 （ 10）空循環(huán)時(shí)間是在沒(méi)有塑化、注射保壓、冷卻、取出制品等動(dòng)作的情況下。完成一次動(dòng)作循環(huán)所需要的時(shí)間（秒）。它由合模、注射座前進(jìn)和后退、開(kāi)模以及動(dòng)作間的切換時(shí)間所組成。空 循環(huán)時(shí)間是表征機(jī)器綜合性能的參數(shù)，它反映了注射機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的好壞、動(dòng)作靈敏度、液壓系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)性能的優(yōu)劣（如靈敏度、重復(fù)性、穩(wěn)定性等），也是衡量注射機(jī)生產(chǎn)能力的指標(biāo)之一。 4.3 初選注射機(jī)型號(hào) 根據(jù)塑件所用塑料的類(lèi)型、體積和重量、塑件的生產(chǎn)批量及產(chǎn)品的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求， 本模具 初選 螺桿式注射機(jī)額定注射量最小的型號(hào)為 XS-ZY-125。 其注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)如表 4-1 所示。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 10 表 4-1 XS-ZY-125 型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 名稱(chēng) 大小 名稱(chēng) 大小 注射量 /cm3 125 最大開(kāi)模行程 /mm 300 螺桿直徑 /mm 42 模具厚度 /mm 最大 300 注射壓力 /MPa 60 100 最小 200 注射行程 /mm 130 噴嘴球徑 /mm SR12 注射時(shí)間 /s 20 90 噴嘴孔徑 /mm 3 鎖模力 /KN 900 鎖模方式 液壓 -機(jī)械 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 11 5 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 確定型腔數(shù)目 根據(jù)塑件精度及經(jīng)驗(yàn)得，在模具中每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度就要降低 4%。一般來(lái)說(shuō)精度要求高的小塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔結(jié)構(gòu)，對(duì)于精度要求不高的小塑件（沒(méi)有配合精度要 求），形狀簡(jiǎn)單又是大批量生產(chǎn)時(shí)，優(yōu)先采用一模兩腔結(jié)構(gòu)。若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔數(shù)目的確定與注射機(jī)的公稱(chēng)塑化量、注射機(jī)的最大注射量及注射機(jī)的鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外還應(yīng)考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量、設(shè)備及生產(chǎn)批量模型大小等因素的影響。而該塑件精度要求不高，為一般精度塑件，再依據(jù)塑件大小，采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。 5.2 選擇分型面 5.2.1 分型面及其基本形式 分型面是為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或更多部分，這些可以分離部分的接觸 表面。分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面。分型面應(yīng)盡量選擇平面的。分型面有單分型面和多分型面之分。 方案一：雙分型面 選用雙分型面形式的優(yōu)點(diǎn)：模具進(jìn)料均勻、平穩(wěn)，表面質(zhì)量較好。 選用雙分型面形式的缺點(diǎn)：增加模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。 方案二：?jiǎn)畏中兔?選用單分型面的優(yōu)點(diǎn)：使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，減小模具的厚度，也節(jié)省了模具材料，且在脫模后塑料制件的外表面無(wú)澆口的痕跡。進(jìn)料的距離也大大的縮短了。 5.2.2 分型面的選擇原則 （ 1）分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處； （ 2）有利于塑 件的留模方式，便于塑件的順利脫模； （ 3）滿足塑件外觀質(zhì)量的要求及保證塑件的精度要求； （ 4）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣； 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 12 （ 5）便于模具的制造； （ 6）應(yīng)盡量減少塑件在合模方向上的投影面積； （ 7）分型面的選擇應(yīng)使側(cè)抽型行程較短。 5.2.3 確定分型面 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。 圖 5-1 分型面 5.3 確定型腔的布 置方案 由于該塑件采用的是一模二件等距型腔成型。所以，型腔以對(duì)稱(chēng)分布在模具的中間。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和塑料同時(shí)充滿型腔，如圖 5-1 所示 圖 5-2 一模二件 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 13 5.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)， 它的作用是平滑引進(jìn)熔體進(jìn)入型腔，在填充的壓力傳送到各個(gè)部位的空腔，以獲得尺寸穩(wěn)定性，外觀清晰，流暢和茂密的塑件表面。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有直接關(guān)系的效率和注塑成型的塑料部件的質(zhì)量。 5.4.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 （ 1）了解 塑料的成型性能。掌握塑料的流動(dòng)特性以及溫度，剪切速率對(duì)粘度的影響，以設(shè)計(jì)出合適的澆注系統(tǒng)。 （ 2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。熔體流動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會(huì)產(chǎn)生熔接痕，尤其實(shí)在流程長(zhǎng)，溫度低時(shí)，這對(duì)塑件強(qiáng)度的影響較大。 （ 3）有利于型腔中氣體的排出。澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利的引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序的排出，避免充填過(guò)程中產(chǎn)生紊流或渦流，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 （ 4）防止型芯的變形和嵌件的位移。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 時(shí)應(yīng)盡量避免塑料熔體直接沖擊細(xì)小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使細(xì)小型芯變形或嵌件位移。 （ 5）流動(dòng)距離比的校核。對(duì)于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可能因其流動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)或流動(dòng)阻力太大而無(wú)法充滿整個(gè)型腔。 （ 6）模具成形塑件的型腔數(shù)，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)該考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 （ 7）根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面，同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、澆口數(shù)量及位置，保證正常成形，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯或型芯受力不勻，以及充分估計(jì)可能產(chǎn)生的 質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 （ 8）在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 （ 9）注射機(jī)安裝模板的大小。在塑件投影面積比較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開(kāi)設(shè)澆口，造成注射時(shí)受力不勻。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 14 5.4.2 普通澆注系統(tǒng)的組成 注射模的澆注系統(tǒng)均由主澆道、分澆道、澆口及冷料穴四個(gè)部分組成。但不一定每個(gè)澆注系統(tǒng)都必須有這四部分。 澆注系統(tǒng)可以分為普通流道和熱流道澆注系統(tǒng)。特殊澆注形式還可 沒(méi)有流道，噴嘴直接伸入模具中，緊靠成型空腔，經(jīng)細(xì)小針孔直接射入成型模具腔中。 注射模具的澆注系統(tǒng)通常是由注口、流道（主流道和分流道）、澆口對(duì)冷料穴 四部分組成。 （ 1） 主澆道 ， 注口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接注射機(jī)機(jī)筒噴嘴和注射模的橋梁，是熔融物料進(jìn)入模腔最先經(jīng)過(guò)的地方。通常料口不直接開(kāi)在定模上，而是制成單獨(dú)的注道套（亦稱(chēng)進(jìn)料嘴）鑲在定模固定板上。 （ 2） 分澆道是指液壓系統(tǒng)中流體在元件內(nèi)流動(dòng)的通路，包括主流道和分流道，其作用是在最小壓力損失條件下，將熔融物料自注口輸送至澆口，以便進(jìn)入模腔。常用的流道斷面有圓形、半圓形 、矩形和梯形四種形狀。一般說(shuō)來(lái)，斷面為圓形時(shí)，因其表面積與體積之比最小為最佳。但實(shí)際上，由于機(jī)加工原因，多采用斷面為半圓形、梯形或矩形的流道。 （ 3） 澆口是連接流道和型腔的部分，也是進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，它的作用是使從流道來(lái)的熔融物料迅速通過(guò)澆口充滿型腔，同時(shí)在型腔充滿物料后澆口迅速冷卻，防止型腔內(nèi)高壓熱料返回。澆口的類(lèi)型很多，如寬澆口、窄澆口、扇形澆口、環(huán)形澆口、側(cè)澆口、爪形澆口、點(diǎn)繞口、耳形澆口、潛伏式澆口、盤(pán)形澆口等?？梢钥闯?，雖然澆口部分很小但十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮制品形狀尺寸、模具結(jié)構(gòu)及工藝條 件等因素。否則將會(huì)導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生，如缺料、發(fā)脆、分解、翹曲等均與澆口設(shè)計(jì)直接相關(guān)。 （ 4） 冷料穴 ， 一般設(shè)置在分型面的盡端或在流道的盡端。其作用是集存冷料，以防冷料堵塞流道或進(jìn)入型腔造成制件上的冷疤或冷斑。冷料產(chǎn)生的原因是噴嘴最前端熔融料溫度較低。 注射模具澆注系統(tǒng)的作用，是使來(lái)自注射噴嘴的熔融物料迅速充滿全部型腔，并在充模過(guò)程中將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位以使制件均勻成型。 5.4.3 主流道設(shè)計(jì) 主流道的測(cè)量是從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的開(kāi)始之前的期間的分流通道。用優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 15 于熔體從噴嘴到模具中的效果，主流道的大小直 接影響填充時(shí)間的熔體流動(dòng)速率的大小。 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查 注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴孔徑為 d=3mm， 噴嘴前端球面半徑 R=12mm。 根據(jù)模具主流道與噴嘴 SR=SR1+（ 1 2） mm 和 d= d1+（ 0.5 1） mm，取主流道球面半徑 SR=11mm；小端直徑 d=3.0mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算大端直徑為 5.5mm。 為了便于拉出芯子的主要通道，設(shè)計(jì)成錐形的主要通道，與節(jié)距 1 3度，由轉(zhuǎn)換澆道 。 5.4.4 分流道設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少在流道內(nèi)的壓 力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡。常見(jiàn)的分流道類(lèi)別主要包括：圓形截面分流道、 U 形截面風(fēng)分道、梯形截面分流道、半圓形和矩形截面分流道。 圓形截面分流道優(yōu)點(diǎn)：表面積與體積比值最小，在容積相同的分流道中，圓形截面分流道的塑膠與模具的接觸面積為最小，因此其壓力損失及溫度損失小有利于塑料的流動(dòng)和壓力的傳遞。 PE 分流道的直徑推薦值 4 10mm。 本次設(shè)計(jì)為了快速填充，所以采用分流道直徑采用 5mm。 5.4.5 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接主流道和型腔的橋梁，它具有兩個(gè)功能：第一，對(duì)熔融塑 料進(jìn)入型腔起控制作用；第二，當(dāng)注射壓力撤消后澆口固化封鎖型腔使型腔中尚未冷卻固化的塑料不會(huì)倒流。 選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則： （ 1）盡可能采用平衡式設(shè)置； （ 2）型腔排列進(jìn)料均衡； （ 3）型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料 。 （ 4）確保耗料量??； 澆口的位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量有直接影響，主要以塑件形狀和要求來(lái)確定，通常應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題： （ 1）塑料流動(dòng)能量損失最小。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 16 澆口的位置應(yīng)是填充型腔各部位的流程最短，并保證充滿型腔。 澆口的位置應(yīng)使料流變向越少越好。 澆口的位置應(yīng)能使 最終壓力有效地傳遞到塑件較厚部位以減少縮孔，同時(shí)注意保證薄壁部分也能充滿。澆口位置應(yīng)按塑件壁厚分布情況而定，一般應(yīng)設(shè)置在塑件壁厚的部位上；如有幾個(gè)厚部位，則應(yīng)布置在這些厚壁之間的一般壁厚上，使壓力能均勻傳遞到各部位；如當(dāng)加強(qiáng)肋能造成縮孔時(shí)，澆口應(yīng)放置在加強(qiáng)肋上。 （ 2）澆口的位置應(yīng)減少或者避免塑件的熔接痕。 （ 3）澆口的位置要避免造成收縮變形。 （ 4）澆口的位置應(yīng)使進(jìn)入型腔的塑料能順利地排出模腔內(nèi)的空氣，塑料進(jìn)入型腔后不要立即封閉排氣系統(tǒng)。 （ 5）澆口的位置及大小要考慮對(duì)型芯的影響。盡量避免進(jìn)入的塑料正面沖擊型芯，尤其對(duì)于較小直徑型芯，否則使注射壓力耗損或者使型芯彎曲變形。 （ 6） 對(duì)有鑲件的模具，澆口位置不能使流動(dòng)的塑料沖擊鑲件，但也不能離澆口太遠(yuǎn)，否則塑料流到鑲件附近時(shí)變冷熔接不好。 （ 7）外觀要求高的塑件則澆口不允許設(shè)置在表面上，同時(shí)要考慮清理方便，不損壞塑件。 根據(jù)以上原則和零件的實(shí)際情況，決定選用側(cè)澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的澆口形式。 側(cè)澆口深度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為： nth （ 5-1）式中： h-側(cè)澆口深度 (mm)； n-塑料系數(shù)； t-塑件厚度（ mm）； 由于 n=0.6， t=3mm，代入公式 （ 5-1） 得： nth =0.63 =1.8mm 側(cè)澆口寬度計(jì)算公式： 30/ Anw （ 5-2） 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 17 式中： w-澆口寬度 （ mm） ； n-塑料系數(shù)； A-塑件外表面積 （ mm2） ； 由于 n=0.6， A=1582.56 mm2，代入公式 （ 5-2） 得： 30/ Anw =0.76mm 式中 ： h-側(cè)澆口深度 （ mm） ； w-澆口寬度 （ mm） ； A-塑件外表面積 （ mm2） ； t-塑件厚度 （ 平均厚度約為 3mm） ； n-塑料系數(shù)，查表得 n=0.6。 圖 5-4 側(cè)澆口的形式 5.4.6 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴的作用是收集每次注射成型時(shí)，流動(dòng)熔體前端的冷料頭；避免這些冷料進(jìn)入型腔影響塑件質(zhì)量或堵塞澆口。 此次設(shè)計(jì)采用臥式注射機(jī)，冷料穴設(shè)計(jì)在主澆道的末端。且開(kāi)在主澆道對(duì)面的動(dòng)模板 上，直徑稍大于主澆道大端直徑，便于冷料的進(jìn)入。冷料穴的形式不僅與主澆道的拉料桿有關(guān)還與主澆道中的凝料脫模形式有關(guān)。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 18 6 冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng) 6.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具的溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。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)。需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)計(jì)算。 6.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 原則 （ 1）冷卻水道可設(shè)計(jì)成單回路或多回路。 （ 2）冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大。 （ 3）冷卻水道與型腔表面之間的距離應(yīng)盡量相等。 （ 4）冷卻水的入口宜選在澆口附近。 （ 5）冷卻水道的出、入口溫差應(yīng)盡量小。 （ 6）冷卻水道應(yīng)沿著塑件收縮的方向設(shè)置。 （ 7）冷卻水道應(yīng)盡量避開(kāi)塑件的熔接部分，以免產(chǎn)生熔接痕，而影響塑件的強(qiáng)度。 （ 8）冷卻水道的大小要易于加工和清潔，一般孔徑為 8 10mm。 6.2 排氣系統(tǒng)的排氣方式確定 排氣系統(tǒng)對(duì)確保成型塑件的質(zhì)量起著重要的作用，排氣方式一般有開(kāi)設(shè)排氣槽和利用模具零件配合間隙排氣兩種。對(duì)于中小型模具，可利用模具分型面間隙、推桿和推桿孔的配合間隙及活動(dòng)型芯孔的配合間隙自然排氣。 本次設(shè)計(jì)利用模具分型面及成型零件配合間隙來(lái)排氣。間隙大小為 0.03mm. 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 19 7 成型零件的設(shè)計(jì) 7.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具中成型零件決定塑件的幾何形狀和尺寸，成型零件包括型芯、型腔、鑲塊、成形桿和成形環(huán)等。在進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)塑件的性能和塑件的形狀、尺寸以及其他的使用要求。然后根據(jù)其塑件的形狀、尺寸和成型零件的加工及裝配工藝要求進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸計(jì)算。 （ 1）型腔 型腔也稱(chēng)作凹模，是成型塑件外表面的主要零件（包括零件的內(nèi)腔和實(shí)體兩部分）。它的結(jié)構(gòu)取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通?？煞譃檎w式和組合式兩大 類(lèi)。本模具根據(jù)塑件的外形結(jié)構(gòu)選擇整體式凹模，該結(jié)構(gòu)形式的型腔強(qiáng)度高，牢固，成型的塑件無(wú)拼縫痕跡。 （ 2）型芯 型芯是注射模中成型塑件內(nèi)表面的零件，它又稱(chēng)主型芯，是成形塑件中較大的、主要內(nèi)形的零件。型芯有整體式和組合式兩大類(lèi)。 該塑件采用整體式型芯。 整體式型芯 整體式型芯將型芯與動(dòng)模板做成一體，使其結(jié)構(gòu)牢固，成型的塑件質(zhì)量較好。但由于機(jī)械加工不便，鋼材消耗量大。故此型芯主要用于形狀簡(jiǎn)單的小型芯模具。 組合式型芯 組合式型芯又分為整體裝配式和鑲件組合式。 整體裝配式型芯：它將凸?；蛐托炯庸ず笈c動(dòng)模進(jìn)行 裝配而成。 鑲件組合式型芯：對(duì)于形狀復(fù)雜的大型型芯，為了便于機(jī)械加工，可采用鑲件組合式。 7.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件中與塑料熔體接觸并決定制品幾何形狀的尺寸稱(chēng)之為工作尺寸。塑料制品的幾何尺寸分別稱(chēng)之為凹模尺寸、型芯尺寸和中心距尺寸。 7.2.1 影響塑件尺寸誤差的因素 制品成型后所獲得的實(shí)際尺寸與名義尺寸之間的誤差成為制品的尺寸偏差。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 20 引起制品產(chǎn)生尺寸誤差的原因橫多，但制品尺寸可能出現(xiàn)的誤差 主要是以下五方面因素綜合 作用的結(jié)果。 54321 （ 7-1） 式中： -塑件的成形誤差； 1-因采用的成形收縮率不準(zhǔn)確引起的制品尺寸誤差； 2-因塑料的成形收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差； 3-模具成形零件的制造偏差； 4-模具成形零件的最大磨損量； 5-模具安裝配合間隙的變化而引起塑件的尺寸誤差； （ 1）塑料制品的成形收縮 成形收縮引起制品產(chǎn)生尺寸誤差的原因有兩方面。一方面是設(shè)計(jì)時(shí)采用的成形收縮率與塑件生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際收縮率之間的誤差（ ）；另一方 面是成形過(guò)程中，成形收縮率受到注射工藝的影響，可能在其最大值和最小值之間波動(dòng)，而產(chǎn)生誤差（ 2）。 LSS ss )( m inm ax （ 7-2） 式中 ： 2-塑料收縮率波動(dòng)誤差（ mm）； 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（ mm）； 由于 Smax =0.006， Smin =0.003， Ls =40mm，代入公 式 （ 7-2） 得： LSSss )( m i nm a x=（ 0.006-0.003） 40 =0.12mm 實(shí)際收縮率與計(jì)算收縮率會(huì)有差異，按 照一般的要求，塑件收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的 1/3。 （ 2）模具成形零件的制造誤差 模具成形零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。模具成形零優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 21 件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低。一般成形零件工作尺寸制造公差值 3取塑件公差值 的 1/3 1/4 或取 IT7 IT8 級(jí)作為零件制造公差，組合式型腔或型芯的制造公差應(yīng)根據(jù)尺寸鏈來(lái)確定。 （ 3）模具成形零件的磨損 模具在使用過(guò)程中，由于塑件熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成形過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕以及由于以上原因造成的模具成形零件表面 粗糙度值提高而要求從新拋光等，均造成模具成形零件尺寸的變化，型腔的尺寸會(huì)變大，型芯的尺寸會(huì)減小。 這種由于磨損而造成的模具成形零件尺寸的變化值與塑件的產(chǎn)量、塑料原料及模具等都有關(guān)系，在計(jì)算成形零件的工作尺寸時(shí)，對(duì)于批量小的塑件，且模具表面耐磨性好的（如高硬度模具材料、模具表面進(jìn)行過(guò)鍍鉻），其磨損量應(yīng)取小值；對(duì)于玻璃纖維做原料的塑件，其磨損量應(yīng)取大值；對(duì)于與脫模方向垂直的成形零件的表面，磨損量應(yīng)取小值，甚至可以不考慮磨損量，而與脫模方向平行的成形零件的表面，應(yīng)考慮磨損；對(duì)于中、小型塑件，模具的成形零件最大磨損 可取塑件公差的 1/6，而大型塑件，模具的成形零件最大磨損量應(yīng)取塑件公差的 1/6以下。成形零件的最大磨損量用 4 來(lái)表示，一般取 4=1/6。 （ 4）模具安裝配合的誤差 模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。例如型芯按間隙配合安裝在模具內(nèi)，塑件孔的位置誤差要受到配合間隙值的影響；若采用過(guò)盈配合，則不存在此誤差。 7.2.2 成形零件工作尺寸的計(jì)算方法 所謂工作尺寸是零件上直接用以成形塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形型芯的長(zhǎng)和寬）、型腔深度和型芯高度和尺寸，中心距等。 成型零件工作尺寸的計(jì)算方法有以下兩種：一種是按平均縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率 。 該產(chǎn)品材料為 PE， 通過(guò)查 設(shè)計(jì)大典 得知其密度為 0.91 0.96 g/cm3，平均密度為 0.94g/cm3，收縮率為Smax=2.5%， Smin=1.5%， 所以平均收縮率 Scp=（ 1.5%+2.5%） /2=2%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取 3=/3。本次設(shè)計(jì)是按平均尺寸法進(jìn)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 22 行計(jì)算。 （ 1）型腔工作尺寸計(jì)算 凹模的內(nèi)形尺寸： 3 1 3 / 4 L L k 凹 （ 7-3） 式中： L-凹 -型腔內(nèi)形尺寸 （ mm） ； L-塑 -塑件外徑基本尺寸 （ mm） ， 即塑件的實(shí)際外形尺寸； K-塑料平均收縮率 （ %） ，此處取 2% s-塑件公差，查表知 PE塑件精度等級(jí)取 5級(jí)； 塑件基本尺寸在 3 6mm范圍內(nèi)取 0.24mm； 16 24mm 范圍內(nèi)取 0.24mm； 80 10mm 范圍內(nèi)取 1mm；在 100 120mm公差取 1.14mm；在 140 160mm 公差取 1.44mm；在 200 225mm公差取 1.92mm；在 280 350mm 公差取 2.5mm；在 315 355mm 公差取 2.8mm。 由于 L1=20mm， K=2%， =0.44， L2=16 mm， 代入公式（ 7-3）得： 15.00344.0 07.20/44.0)4/3()02.01(201L 15.00344.0 99.15/44.0)4/3()02.01(162L 型腔深度的尺寸計(jì)算： 3/)3/2()1 khH （塑凹（ 7-4） 式中： H 凹 -凸模 /型芯高度尺寸（ mm)； L 塑 -塑件內(nèi)形深度基本尺寸（ mm),即塑件的實(shí)際 內(nèi)形深度尺寸； 、 K 含義如（ 1）式中； 由于 H1=2mm， K=2%， 1=0.24， H2=22 mm， 2=0.44， 代入公式 7-4 得 : 05.00324.0 89.1/24.0)3/2-02.0121 （）（H 05.00324.0 29.1 2 2/44.0)3/2-02.01222 （）（H（ 2）型芯工作尺寸計(jì)算 凸模的外形尺寸計(jì)算： 3/)3/2()1 khL （塑凸（ 7-5） 式中： L 凸 -凸模 /型芯外形尺寸（ mm)； L 塑 -塑件內(nèi)形基本尺寸（ mm)； 、 K 含義如（ 1）式中； 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 23 由于 L1=26mm， K=2%， 1=0.5， L2=20 mm， 2=0.44， 代入公式 （ 7-5） 得： 0 17.0-353.0- 9.26/50.0)4/3()02.01(261 L 015.0-344.0 73.20/44.0)4/3()02.01(202 L型芯的深度尺寸計(jì)算： 3/)3/2()1 khH （塑凸（ 7-6） 式中： H 凸 -凸模 /型芯高度尺寸（ mm） ； L 塑 -塑件內(nèi)形深度基本尺寸（ mm） ； 、 K 含義如（ 1）式中； 由于 H1=19mm， K=2%， 1=0.44， H2=40mm， 2=0.56， 代入公式 （ 7-6）得 ： 05.00324.0 53.19/44.0)3/2-02.01191 （）（H 19.00356.0 99.40/56.0)3/2-02.01402 （）（H 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 24 8 結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 8.1 零件尺寸設(shè)計(jì)要求 及脫模裝置設(shè)計(jì) 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成零件的尺寸，凹、凸模工作尺寸的的精度直接影響塑件的精度該塑件有需要配合的地方，所以對(duì)尺寸的要求比較高。 8.2 脫模力的 計(jì)算 ( c o s s i n )tF A p （ 8-1） 式中： Ft-脫模力 （ N） ； A-塑件包絡(luò)型芯的面積 （ m2） ； p-塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力一般情況下，模外冷卻的塑件 p 取2.4107 3.9107Pa；模內(nèi)冷卻的塑件， 取 0.8107 1.2107Pa； -脫模斜度忽略為 2； -塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，查資料得 =0.45； 由于 A=2.49， p=0.9107， =0.45， =2， 代入 公式 8-1 得： ( c o s s i n )tF A p =2.490.9107（ 0.45cos2-sin2） =9412200N 8.3 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)制件進(jìn)行受力分析塑料件對(duì)凸模的包緊力主要集中在中間型環(huán)對(duì)型芯的包緊力，由于塑料件的形狀為深圓柱體，為了使其平穩(wěn)脫模，零件采用推筒式推出機(jī)構(gòu)。 由于該套模具在底部是直徑為 16mm的圓柱，所以模具采用推筒推出，頂桿的固定宜采用頂 桿軸肩固定在壓板的方式。推桿與型芯配合一般為 H8/f8 或H9/f9，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊， PE塑料的溢料間隙為0.04 0.06 mm。 8.3.1 推桿的設(shè)計(jì) 推桿設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) ： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 QQ97666224 25 （ 1） 推桿位置應(yīng)選在脫模阻力大的地方及設(shè)在塑件強(qiáng)度剛度較大處，以免塑件變形損壞。 （ 2） 推桿端面一般應(yīng)高出型芯或型腔表面 0.05 0.1mm，這樣不會(huì)影響塑件以后的使用。 （ 3） 推桿與其配合孔一般采用 H8/f7 的配合，配合長(zhǎng)度取直徑的 1.5 2 倍，通常不小于 10mm。 （ 4） 在保證塑件質(zhì)量和順利脫模的前提 下，推桿數(shù)量不宜過(guò)多，以簡(jiǎn)化模具和減小對(duì)塑件的影響。 推桿的材料多為 45 鋼、 T8 或 T10 碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于 50HRC，表面粗糙度在 Ra1.6m以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長(zhǎng)適應(yīng)壽命。 由于分型面的影響推桿的長(zhǎng)度不盡相同，故選用同一長(zhǎng)度但裝模后要修成與型芯外形的端部外形。 推桿 ： GB4169.18-4T8A，頭部 淬 火 50 55HRC。 8.3.2 復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 選擇復(fù)位桿因?yàn)樵谑褂猛茥U作為推出零件的脫模機(jī)構(gòu)，在完成一次脫模動(dòng)作，開(kāi)始下一次注射工作循環(huán)時(shí)，與制品接觸的推桿 ，必須恢復(fù)到初始位置。因此必須設(shè)有復(fù)位裝置。 復(fù)位桿與型面接觸，故斜分型面，復(fù)位桿處要加工出平面 。 復(fù)位桿 ： GB4169.1-84， T8A 淬火 50 55HRC 8.3.3 拉料桿的設(shè)計(jì) 拉料桿的作用是模具開(kāi)模時(shí)，主流道凝料在拉料桿的作用下，從定模澆口套中被拉出，隨后推出機(jī)構(gòu)將塑件和凝料一起推出模外。 Z 字形的拉料桿是最常用的一種形式，工作時(shí)依 靠 Z 字形鉤將主流道凝料拉出澆口套；長(zhǎng) 155mm， 表面粗糙度為 0.8m，同軸度為 0.2 mm等這些保證了將塑件成功拉出澆口套。 8.3.4 限位釘?shù)脑O(shè)計(jì) 為使頂出機(jī)構(gòu)