塑料瓶蓋模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工.PAGE10.XX工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2008目錄TOC\o"1-3"\u1前言11.1課題內(nèi)容11.2課題背景11.3模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況11.4課題的來(lái)源及要求22模具方案及制品設(shè)計(jì)32.1總體方案設(shè)計(jì)32.2塑件的測(cè)繪32.3塑件的造型42.4塑件的材料選擇與分析52.5塑件尺寸精度52.6模具材料的選擇52.7脫模斜度62.8型腔數(shù)目的確定62.9注射機(jī)的選擇73具體設(shè)計(jì)說(shuō)明83.1分型面的確定83.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)93.3主流道的設(shè)計(jì)93.4分流道的設(shè)計(jì)103.5澆口套的設(shè)計(jì)113.6冷卻裝置設(shè)計(jì)113.7推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)123.8推桿133.9復(fù)位桿133.10導(dǎo)向裝置133.11側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)133.12確定各模板尺寸143.13凸凹模結(jié)構(gòu)形式143.14注射機(jī)技術(shù)參數(shù)的校核153.15零件強(qiáng)度計(jì)算及校核164模具的三維造型194.1典型零件的造型造型194.2模架的三維造型195型腔工藝分析及加工仿真226結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致謝28附錄291前言1.1課題內(nèi)容塑料瓶蓋模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工。1.2課題背景由于塑料材料具有許多優(yōu)點(diǎn),目前正逐漸成為金屬材料的良好代用材料,在很多領(lǐng)域都出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢(shì)。作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具,在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代,同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。隨著塑料新品種的不斷出現(xiàn)以及塑料制品在結(jié)構(gòu)、外觀上要求的日益提高,使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)過(guò)程變得越來(lái)越復(fù)雜。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進(jìn)行的,已經(jīng)很難滿(mǎn)足這種發(fā)展變化的需要。過(guò)去模具設(shè)計(jì)工作主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn),模具的加工制造又在很大程度上依賴(lài)于生產(chǎn)者的操作技能,因此存在模具設(shè)計(jì)水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、使用壽命短等缺陷。注塑模具CAD／CAM技術(shù)的應(yīng)用,從根本上改變了傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和模具加工方式,大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短了開(kāi)發(fā)周期、降低了生產(chǎn)成本、強(qiáng)有力地推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。一些大型的商品化CAD／CAM軟件,如Pro／Engineer、UnigraphicsII、Cimatron、MoldFlow等,都已開(kāi)發(fā)出專(zhuān)門(mén)用于注塑模具設(shè)計(jì)的功能模塊,為模具設(shè)計(jì)提供了十分方便的工具。有資料統(tǒng)計(jì)表明,采用CAD技術(shù)可以使模具設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50％。在歐美一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,CAD／CAM已經(jīng)成為模具行業(yè)一種普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD應(yīng)用方面,已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段。在模具設(shè)計(jì)中采用三維CAD軟件的企業(yè)已經(jīng)接近90％。目前,國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。Pro／E等軟件在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,成功地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足,制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都是基于同一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的,既方便,又易保證制品的精度。1.3模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況1、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快,特別是家電、汽車(chē)、IT行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,使模具制造業(yè)得到迅猛的發(fā)展。2、現(xiàn)代產(chǎn)品對(duì)模具的種類(lèi)、精度、工作條件和使用壽命等提出了更高的要求。

3、在同外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,模具制造業(yè)已成為一個(gè)專(zhuān)門(mén)的行業(yè),其標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化、商品化程度高,模具行業(yè)儼然已經(jīng)成為一個(gè)高技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。模具行業(yè)大量采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,新材料、新的熱處理工藝不斷涌現(xiàn),特別是IT業(yè)的迅猛發(fā)用使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〔ComputerAidedDesign,簡(jiǎn)稱(chēng)CAD和輔助制造〔ComputerAidedManufacturing,簡(jiǎn)稱(chēng)CAM在模具行業(yè)廣泛應(yīng)用。

隨著世界制造中心向東南亞轉(zhuǎn)移,我國(guó)的模具生產(chǎn)近幾年也得到了迅猛的發(fā)展,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還有很大差距,標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化、商品化程度還不夠高,模具品種少,制造精度低,使用壽命短,設(shè)備技術(shù)力量落后,模具生產(chǎn)技術(shù)人員,特別是掌握現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)人員比例小。有專(zhuān)家預(yù)測(cè),不遠(yuǎn)的將來(lái),中國(guó)將成為世界最大的制造中心,這給我國(guó)的模具行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。因此,加快高技術(shù)設(shè)備如數(shù)控加工、快速制模、特種加工在模具行業(yè)中的應(yīng)用,加大新興CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用比例,加速模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料的研究和強(qiáng)化模具高技術(shù)人員的培養(yǎng),已成為我國(guó)模具行業(yè)再上一個(gè)新臺(tái)階的關(guān)鍵。1.4課題的來(lái)源及要求1、課題來(lái)源于XX市羽佳塑料制品廠。2、課題研究的主要內(nèi)容：〔1產(chǎn)品的注塑加工工藝〔2制品測(cè)繪、工程圖繪制、三維造型及結(jié)構(gòu)優(yōu)化〔3制品模具設(shè)計(jì)〔全套工程圖及三維造型〔4上下型腔的加工工藝分析、工藝規(guī)程、數(shù)控仿真加工及下型腔的工藝卡片。2模具方案及制品分析2.1總體方案設(shè)計(jì)首先是對(duì)塑件進(jìn)行測(cè)繪,然后后用Pro／E軟件進(jìn)行三維造型。主要采用拉伸、旋轉(zhuǎn)、螺旋掃描、等步驟造型。造型結(jié)束后進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。考慮到生產(chǎn)批量和經(jīng)濟(jì)效益,還有塑件的精度等級(jí),本模具采用一模四腔。下面選擇注塑機(jī),主要從注射量、鎖模力等方面進(jìn)行考慮。要確保塑件及澆注系統(tǒng)所需的注射量不超過(guò)注射機(jī)最大容量的80％。接著對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),首先是澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口、冷料穴等。主流道的中心線(xiàn)與注射機(jī)噴嘴的中心線(xiàn)應(yīng)在同一條直線(xiàn)上。另外由于主流道與高溫高壓的熔融塑料接觸所以外面要加個(gè)澆口套。澆口套要進(jìn)行淬火處理,這樣可以延長(zhǎng)模具的使用壽命。分流道的半徑與塑料種類(lèi)和所需熔融塑料的體積有關(guān),一般直徑為8～12mm。本模具設(shè)計(jì)取10mm。主流道與分流道采用圓角過(guò)渡,這樣可以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。分流道的布置要均勻處理,確保熔融塑料由主流道到各分流道的距離相等。分流道表面不必很光,可以使熔融塑料的冷卻皮層固定,有利于保溫。分流道與澆口采用圓弧過(guò)渡,有利于熔料的流動(dòng)及填充。澆口主要有兩個(gè)作用,一是起控制作用,二是壓力撤銷(xiāo)后封鎖型腔,不產(chǎn)生倒流。冷料穴主要是避免冷料進(jìn)入型腔影響塑件的質(zhì)量和堵塞澆口。拉料銷(xiāo)主要是保證澆注系統(tǒng)的凝料從定模澆口套中拉出,留在動(dòng)模一側(cè),便于取出。接著是排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本模具采用間隙排氣。利用分型面的配合間隙自然排氣。下面是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。推動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源有手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出和液壓與氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。本模具設(shè)計(jì)采用注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)塑件的強(qiáng)制脫?！布赐瓿伤芗穆菁y和卡位的脫模。最后利用斜導(dǎo)柱實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯,完成防偽圈的脫模。2.2塑件的測(cè)繪塑件為塑料瓶蓋,材料為ABS,用游標(biāo)卡尺對(duì)零件進(jìn)行測(cè)繪。我們最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔,而我們所取的塑件是模具生產(chǎn)出來(lái)的千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)塑件中的一個(gè),由于制造的原因,塑件在出模后不可避免的會(huì)產(chǎn)生一定的變形,因此對(duì)該零件的測(cè)量數(shù)值需要進(jìn)行分析處理。如對(duì)塑件較大尺寸誤差的進(jìn)行修正,對(duì)相同形狀處所測(cè)不同尺寸的取均值進(jìn)行圓整,然后繪出零件的草圖。由于條件限制所以采用多次取斷面進(jìn)行測(cè)量的辦法。量具：游標(biāo)卡尺〔0～300、0.02,曲線(xiàn)測(cè)量?jī)x等注意做到以下幾點(diǎn)：1、測(cè)繪過(guò)程中必須把被測(cè)物體放在工作平面上；2、采用多次測(cè)量求平均值；3、正確地讀取數(shù)據(jù)。測(cè)量的主要尺寸如下圖：圖2-1塑件的主要尺寸2.3塑件的造型零件測(cè)繪草圖出來(lái)以后,應(yīng)該根據(jù)零件的測(cè)繪圖,對(duì)零件的進(jìn)行三維造型。三維造型可以選用Pro／E軟件,三維造型的所有參數(shù)與測(cè)繪的數(shù)據(jù)一致。首先打開(kāi)三維軟件Pro／E,進(jìn)入零件設(shè)計(jì)界面,點(diǎn)擊拉伸,旋轉(zhuǎn),掃描,混合,造型等命令繪制三維圖形。由Pro／E軟件的計(jì)算功能得塑件尺寸為：該塑件外形尺寸為Φ32.34mm×19.51mm塑件的三維造型如圖2-2所示：圖2-2塑件的三維造型2.4塑件的材料選擇與分析1、塑件的材料選擇〔1ABS：高流動(dòng)性,便宜,適用于對(duì)強(qiáng)度要求不太高的部件?！?在材料的應(yīng)用上需要注意以下一點(diǎn)：避免一味減少?gòu)?qiáng)度風(fēng)險(xiǎn),什么部件都用PC料而導(dǎo)致成型困難和成本增加；

在對(duì)強(qiáng)度沒(méi)有完全把握的情況下,模具評(píng)審時(shí)應(yīng)該明確告訴模具供應(yīng)商,可能會(huì)先用PC+ABS生產(chǎn)T1的產(chǎn)品,但不排除當(dāng)強(qiáng)度不夠時(shí)后續(xù)會(huì)改用PC料的可能性。這樣模具供應(yīng)商會(huì)在模具的設(shè)計(jì)上考慮好收縮率及特殊部位的拔模角。因此,該塑件選擇ABS材料。2、塑件的材料分析ABS：acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物,屬于熱塑性材料。使用性能：綜合性能較好,沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度一般,尺寸穩(wěn)定,耐化學(xué)性、電性能良好,易于成形和機(jī)械加工。成型性能：〔1無(wú)定性材料,流動(dòng)性中等,比聚苯乙烯、AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好,溢邊值為0.04毫米左右?！?吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥?！?成型時(shí)易取高料溫、高模溫,但料溫過(guò)高易分解〔分解溫度為≥250℃。對(duì)于精度較高的塑件,模溫宜取50℃～60℃,對(duì)光澤、耐熱塑件,模溫宜取60℃～80℃。注塑壓力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射機(jī)成型時(shí),料溫為180℃～230℃,注射壓力為1000～1400kgf/cm32.5塑件尺寸精度塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的,但還必須充分考慮塑料的性能及成型工藝的特點(diǎn)。作為塑料瓶蓋,要求外表面光滑,既不會(huì)在使用過(guò)程中對(duì)人造成傷害,還要必須考慮其外形的美觀。因此該塑件取精度等級(jí)為6級(jí)。2.6模具材料的選擇塑料模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,組成一套模具的零件數(shù)目較多,而且由于各零件在工作中所處的地位、作用不同,對(duì)材料的性能要求也不同?？偟恼f(shuō)來(lái),用于制作塑料模具的材料,在質(zhì)量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性,其次是有一定的強(qiáng)度和韌性,再次是易于加工。因此,應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、性能要求和使用條件、模具的制造方法,合理地選用模具材料。根據(jù)文獻(xiàn)[6]中的P546,模具中各個(gè)零件的材料選擇如下：〔1導(dǎo)向零件的材料選擇包括導(dǎo)套和導(dǎo)柱,由于在開(kāi)、合模時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),成型過(guò)程中要承受一定的壓力,或偏載負(fù)荷,因此要求表面耐磨性好,心部具有一定的韌性,本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向零件選用T8A,經(jīng)過(guò)滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到50-55HRC；〔2澆注系統(tǒng)零件的材料選擇包括澆口套,拉料桿等,要求具有良好的耐磨表面、耐蝕性和熱硬性,本設(shè)計(jì)中的澆注系統(tǒng)零件選用T8A,經(jīng)過(guò)滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到50-55HRC；〔3頂出機(jī)構(gòu)零件的材料選擇包括推桿和復(fù)位桿,要求表面耐磨性好,并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,本設(shè)計(jì)中推桿選用45鋼,淬火處理后表面硬度達(dá)到40-45HRC；復(fù)位桿選用T8A,淬火處理后表面硬度達(dá)到50-55HRC；〔4模體零件的材料選擇包括各種模板、推板、固定板、墊塊等,這些零件要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,在本設(shè)計(jì)中選用45鋼,經(jīng)淬火處理后表面硬度達(dá)到40-45HRC,可滿(mǎn)足上述要求；〔5定位零件的材料選擇包括定位銷(xiāo)和螺釘,要求其具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,耐磨性好,考慮上述要求,定位銷(xiāo)選用T8A,并表面淬火使硬度達(dá)到50-55HRC；螺釘選用45鋼。2.7脫模斜度脫模斜度主要是為了便于脫模。塑件沿脫模方向常用的斜度值對(duì)熱塑性塑件為0.5°～3°,熱固性酚醛壓制件取0.5°～1°。脫模斜度的大小與塑件的形狀,脫模方向的長(zhǎng)度,塑件表面質(zhì)量有密切關(guān)系。熱塑性塑料在脫模時(shí)有較大的彈性,即使是較小的脫模斜度,也可以順利脫模。但為了減小脫模阻力,一般在產(chǎn)品沒(méi)有特殊要求的條件下,選用盡可能大的脫模斜度。較深的孔,其兩端尺寸公差又較小時(shí),可以用推板、推管等進(jìn)行強(qiáng)制脫模。但型芯的表面必須做成鏡面,而且要有不低于52HRC的硬度。塑料的性質(zhì)不同〔指硬度、表面摩擦系數(shù)、彈性等,所必須的脫模斜度也不同,一般規(guī)律為：〔1硬質(zhì)塑料需比軟質(zhì)的脫模斜度大；〔2塑件的壁厚大時(shí),成形收縮大,脫模斜度要大；〔3形狀復(fù)雜的部分要比形狀簡(jiǎn)單的部分有較大的脫模斜度；〔4型腔的深溝槽部分——如加強(qiáng)筋、突臍等,需要較大脫模斜度。一般選取3°～5°。由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮,會(huì)使塑件緊緊地包住模具型芯、型腔中突出的部分,為了使塑件易于從模具內(nèi)脫出,在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證塑件的內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。由于目前還沒(méi)有比較精確的脫模斜度計(jì)算公式,在選擇脫模斜度時(shí),主要還是參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)ABS材料的性質(zhì)在設(shè)計(jì)中選用2.5°的拔模斜度。2.8型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)越多時(shí),精度也相對(duì)地降低。這不僅由于型腔加工精度的參差,也由于熔體在模具內(nèi)的流動(dòng)不勻所致。所以精密塑件盡量不用多腔模形式。按照SJ/T10628—95標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1、2級(jí)超精密級(jí)塑件,宜一模一腔,當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)可以一模二腔。3、4級(jí)的精密級(jí)塑件,宜一模四腔以?xún)?nèi)。從塑件尺寸精度考慮,由于該塑件精度等級(jí)為6級(jí)而且塑料瓶蓋結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,所以采用一模四腔。2.9注射機(jī)的選擇由于型腔數(shù)目與所使用的注射機(jī)的參數(shù)有關(guān),而工廠里的注射機(jī)的規(guī)格又是確定的,根據(jù)文獻(xiàn)[6]中的P574,表5-29常用注射機(jī)技術(shù)規(guī)格及特性中查出,使用的注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-60。下表為XS-ZY-60型注射機(jī)的參數(shù)：螺桿直徑38mm最大注射容量60g注射壓力122MP鎖模力500kN最大注射面積130cm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm模板最大距離380mm模板行程180mm噴嘴圓弧半徑12mm噴嘴孔徑mm噴嘴移動(dòng)距離120mm定位孔直徑mm頂出形式中心頂桿,機(jī)械頂出3具體設(shè)計(jì)3.1分型面的確定1、分型面的確定要遵守以下原則：〔1分型面塑件應(yīng)盡可能留在動(dòng)?；蛳履?以便從動(dòng)?；蛳履ｍ敵?簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)?！?分型面塑件留于動(dòng)模時(shí),應(yīng)考慮最簡(jiǎn)頂出形式,簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)?！?塑件有側(cè)抽芯時(shí),應(yīng)盡可能放在動(dòng)模或下模部分,避免定?；蛳履?cè)抽芯?！?塑件有多組抽芯時(shí),應(yīng)盡量避免長(zhǎng)端側(cè)抽芯?！?頭部有圓弧的塑件,采用圓弧部分分型會(huì)損傷塑件外觀。一般應(yīng)選擇在頭部下端分型。〔6一般塑件分型面的選擇,應(yīng)考慮到塑件的外觀,盡量避免塑件表面留有分型痕跡。〔7有同心度要求的塑件,應(yīng)盡可能將型腔設(shè)在同一分型面上?！?一般分型面應(yīng)盡可能設(shè)在塑料流動(dòng)方向的末端,以利于排氣。本模具設(shè)計(jì)分型面選擇塑件的主體與仿偽圈之間的平面,如下圖所示：圖3-1分型面位置2、分型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)采用的三分型面結(jié)構(gòu),所以在模具分型時(shí)必須要注意幾個(gè)點(diǎn),一是第一次分型的位置,二是第二次分型的位置,三是第三次分型的位置。其結(jié)構(gòu)如下圖：3-2裝配示意圖開(kāi)模時(shí)定模座板、拉板、和拉料銷(xiāo)同時(shí)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)一分型面分型；模具繼續(xù)分模,待拉板與擋銷(xiāo)接合時(shí),由于鎖扣組件的作用,拉板開(kāi)始被強(qiáng)制分開(kāi),實(shí)現(xiàn)二分型面分型,隨著分模的繼續(xù)進(jìn)行,澆口會(huì)在自重的作用下落入收集箱；模具繼續(xù)分模,待墊圈與定模板接合時(shí),鎖扣組件開(kāi)始被強(qiáng)制分開(kāi),實(shí)現(xiàn)三分型面分型。3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后,到進(jìn)入模具型腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱(chēng)。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、進(jìn)料口、冷料穴等組成。根據(jù)文獻(xiàn)[6]中的P559,在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮以下設(shè)計(jì)原則：〔1澆口要設(shè)在不影響塑件外觀質(zhì)量的地方及部位；〔2澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)塑料的成型特性,以保證成型周期及塑件質(zhì)量；〔3澆注系統(tǒng)根據(jù)型腔數(shù)的多少和布局確定；〔4澆注系統(tǒng)根據(jù)成型塑件的形狀及尺寸確定；〔5澆注系統(tǒng)盡量采用短流程,以減少熱量和壓力的損耗及節(jié)約原材料；〔6澆注系統(tǒng)應(yīng)有利于良好的排氣,并防止型芯的變形及嵌件的位移；〔7澆注系統(tǒng)的確定應(yīng)考慮注射機(jī)的安裝尺寸,防止單邊安裝。3.3主流道的設(shè)計(jì)主流道為從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到分流為止的熔融塑料的流動(dòng)通道。它與注射機(jī)噴嘴在同一直線(xiàn)上。本模具設(shè)計(jì)采用澆口套的形式鑲?cè)肽０逯?。如下圖所示。為防止?jié)部谔妆蛔⑸錂C(jī)噴嘴撞傷,應(yīng)采取淬火處理使其具有一定的硬度。主流道的基本尺寸通常取決于兩個(gè)方面：第一個(gè)方面是所使用的塑料種類(lèi),所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。關(guān)于主流道的基本尺寸的選定參考下表：表3-1主流道直徑參考表制品質(zhì)量/gD/mmR/mm0～2030.520～404140～15051150～30062300～50082500～1500102第二個(gè)方面,注射機(jī)噴嘴的幾何參數(shù)與主流道尺寸的關(guān)系,如圖所示。a與噴嘴接觸的始端直徑與噴嘴直徑的關(guān)系為D=d+<0.5～1>㎜=4+1=5㎜；b球面凹坑半徑R2=R1+<1～3>㎜=12+2=14㎜半錐角α=2°～4°取4°；c盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度L圖3-3澆口套與注塑機(jī)噴嘴關(guān)系為防止注射機(jī)噴嘴與澆口套兩部分相接觸處由于有間隙而產(chǎn)生的溢料,澆口套的球半徑應(yīng)比噴嘴的球半徑大2mm～5mm,主流道的小端尺寸應(yīng)比噴嘴孔尺寸稍大,這樣可以使噴嘴與澆口套對(duì)位容易。本模具設(shè)計(jì)采用的注射機(jī)是XS－ZY－60,其噴嘴球徑為12mm,取澆口套的球半徑為20mm。另外,為使?jié)部谔字械乃芰先菀酌撾x主流道,應(yīng)設(shè)有脫模斜度,這個(gè)斜度一般最小不小于1°,最大不超過(guò)4°。主流道的脫模斜度不能過(guò)大,否則在注塑時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流和流速過(guò)慢等現(xiàn)象。主流道應(yīng)保持光滑的表面,避免留有影響塑料流動(dòng)和脫模的尖角毛刺等。3.4分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口<進(jìn)料口>之間的一段通道。分流道的表面不必要求很光,因?yàn)榉至鞯辣砻娌缓芄饣?能使熔融塑料的冷卻皮層固定,有利于保溫。分流道的截面宜采用梯形及圓形截面,其作用是通過(guò)流道截面及方向變化,使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。設(shè)計(jì)時(shí),分流道應(yīng)平衡布置,特別是對(duì)于多型腔模具,應(yīng)盡量使其布置均衡,使熔料幾乎能同時(shí)到達(dá)每個(gè)型腔的進(jìn)料口。并且,分流道截面積應(yīng)為各進(jìn)料口截面積之和,各分流道的截面積和長(zhǎng)度應(yīng)與塑件相適應(yīng),即大塑件取大截面短流道,小塑件取小截面長(zhǎng)流道,以保證成型不同形狀和重量的塑件時(shí)所有型腔能同時(shí)充滿(mǎn)。本模具設(shè)計(jì)中所有型腔體積相同,所以分流道設(shè)計(jì)采用等截面和等距離。如果各型腔體積形狀不相等,則分流道設(shè)計(jì)必須在流速相等的條件下,采用不等截面來(lái)達(dá)到流量不等,這樣也可以達(dá)到同時(shí)填充的目的。同時(shí),還要用改變流道長(zhǎng)度的辦法來(lái)調(diào)節(jié)阻力大小,以保證各個(gè)型腔同時(shí)填充。本設(shè)計(jì)中,分流道的排列方式是H形排列,以保證所有型腔同時(shí)充滿(mǎn)。根據(jù)文獻(xiàn)<<模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)>>中的P561,分流道直徑計(jì)算如下：分流道直徑〔3-6式中D——主流道的大端直徑常用分流道尺寸,根據(jù)文獻(xiàn)[5]中的P561,可從下表中查出,所以選擇表3-2常用分流道系列尺寸d〔mm4681012圖3-4分流道的排布3.5澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短通道。它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料,以保證充填實(shí),確保制品質(zhì)量。澆口類(lèi)型的選擇取決于制品外觀的要求、尺寸和形狀的制約以及所使用的塑料種類(lèi)等因素。澆口的截面積一般為分流道截面積的3%-9%,截面形狀多為矩形或圓形,澆口的長(zhǎng)度約為1-1.5mm。在設(shè)計(jì)澆口時(shí),應(yīng)取較小值,以便在試模時(shí)加以逐步修正。3.6冷卻裝置設(shè)計(jì)本機(jī)構(gòu)的冷卻裝置采用環(huán)形冷卻水道,如圖：圖3-5冷卻水道的設(shè)計(jì)3.7推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的作用是塑件成型后,順利地把塑件及澆道凝料推出模外。推出機(jī)構(gòu)一般由推桿、推管、推板、推桿固定板等零件組成。在設(shè)置推出機(jī)構(gòu)時(shí),首先需要確定當(dāng)模具開(kāi)啟后,制品的留模形式〔留動(dòng)模部分或留定模部分,推出機(jī)構(gòu)必須是建立在制品所滯留的模具部分中。通常,由于注塑機(jī)的推出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模板一側(cè),因此大多數(shù)模具的推出機(jī)構(gòu)是安裝在動(dòng)模中的。根據(jù)文獻(xiàn)[6]中的P590-P593。1、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：<1>模具的推出機(jī)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度及剛度,使塑件出模后不致于變形；<2>推力要均勻。推力面盡可能要大,其推力應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件承受力較大的地方如筋部、凸緣及殼體壁部等部位；<3>推件不應(yīng)設(shè)計(jì)在零件外表面,以免影響塑件外觀質(zhì)量；<4>推出系統(tǒng)要?jiǎng)幼黛`敏可靠、動(dòng)作平穩(wěn)并便于更換與維修。2、推出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型：<1>推桿推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：塑件成型后,能一次被推出。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：推桿的直徑不要過(guò)細(xì),應(yīng)有足夠的強(qiáng)度承受推力；推桿的端面應(yīng)距離型腔或鑲件的平面0.08-0.1mm<2>推管推出機(jī)構(gòu)適用于環(huán)形、桶形塑件或塑件上中心帶孔部分的頂出,過(guò)薄的塑件盡量不要用這種機(jī)構(gòu),因?yàn)檫^(guò)薄的推管加工困難,且易損壞。<3>推板推出機(jī)構(gòu)其主要特點(diǎn)是在制件表面不留下頂出痕跡,同時(shí)塑件受力均勻,頂出平穩(wěn),適用于各種容器、桶形制品及中心帶孔塑件。<4>氣壓推出機(jī)構(gòu)它是推出薄壁深腔殼型塑件最簡(jiǎn)單有效的方法,特別是成型車(chē)間設(shè)有壓縮空氣管路,采用此法更加經(jīng)濟(jì)合理。<5>推塊推出機(jī)構(gòu)中間有孔的平塊狀帶凸緣塑件,易采用這種機(jī)構(gòu),它的結(jié)構(gòu)形式及與推出板的固定方法與推桿相似。根據(jù)以上原則及推出機(jī)構(gòu)的類(lèi)型,以及制品的結(jié)構(gòu)特征,選用推桿推出機(jī)構(gòu)。3.8推桿推桿多為圓形結(jié)構(gòu),細(xì)長(zhǎng)桿可將后部