設(shè)計(jì)臺(tái)燈支架夾持器注射模具設(shè)計(jì)說明

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1、. . . . 三 江 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 臺(tái)燈支架夾持器注射模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與其自動(dòng)化 專業(yè) 學(xué) 號(hào) G095152013 學(xué)生 丹 指導(dǎo)教師 起訖日期 2012. 12. 17 ~ 2013. 4. 5 設(shè)計(jì)地點(diǎn)

2、 高 職 院 30 / 35 摘 要 本文主要介紹了臺(tái)燈支架夾持器的注射模具設(shè)計(jì)，臺(tái)燈支架夾持器是臺(tái)燈中的一個(gè)塑料組件，其材料為ABS（乳白色）塑料，根據(jù)ABS塑料成型的工藝特性和產(chǎn)品的使用要求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析。通過對(duì)測(cè)繪的產(chǎn)品尺寸和工藝分析，選擇了合適的分型面，對(duì)模具進(jìn)行了成型零件、澆注系統(tǒng)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)與推出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),模具采用一模四腔，采用側(cè)澆口進(jìn)料，利用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽芯。最后完成一副模具總裝圖的設(shè)計(jì)與主要零件圖的繪制，并確保模具結(jié)構(gòu)的可靠性、合理性、實(shí)用性。在制造方面，運(yùn)用了數(shù)控技術(shù)，采用了先進(jìn)的線切割、電

3、火花加工技術(shù)，提高了加工精度和加工效率。 關(guān)鍵詞：臺(tái)燈支架夾持器，模具設(shè)計(jì)， ABS塑料 Abstract This paper introduces the bracket gripper of the desk lamp injection mold design, lamp bracket gripper is a table lamp in a plastic component, the material is ABS (white) plastic, according to ABS plastic molding process ch

4、aracteristics and product use requirements detailed process of product analysis. By mapping the product dimension and process analysis, the suitable sub-surface, had formed part of the mold, pouring system, the side core pulling and introduce institutions and reset body design, four-cavity mold with

5、 a mold used side of the gate feed, using bevel pillar side core pulling for core pulling. Finalizing the design of a mold assembly diagram and mapping the main components and to ensure the reliability of die structure, rationality, practicality. In manufacturing, the use of a numerical control tech

6、nology, employs advanced wire cutting, EDM machining technology, improved machining accuracy and machining efficiency. Keywords:the bracket gripper of the desk lamp, mould design,ABS plastics 目 錄 第一章緒論1 1.1模具概述1 1.2塑料工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位1 1.3 現(xiàn)代模具的發(fā)展趨勢(shì)2 第二章塑料產(chǎn)

7、品介紹與其工藝特點(diǎn)3 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性分析3 2.1.1 塑料的分析3 2.1.2塑件的工藝分析4 2.2塑件產(chǎn)品圖的測(cè)繪5 第三章注射成型方案分析6 3.1 分型面與其選擇6 3.2 側(cè)向分型分析6 3.3 澆注系統(tǒng)分析7 第四章模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8 4.1 模架的選擇8 4.2成型零部件設(shè)計(jì)9 4.2.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9 4.2.2 成型零部件的工作尺寸計(jì)算9 4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13 4.3.1 主流道的設(shè)計(jì)13 4.3.2 澆口的設(shè)計(jì)14 4.4確定行腔數(shù)量與排列方式15 4.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)16 4.5.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分

8、類與組成16 4.5.2 抽芯力與抽芯距的確定18 4.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19 4.6.1 推出力的計(jì)算19 4.6.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇19 4.6.3推桿的形狀、尺寸與固定形式20 4.7 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)21 第五章注塑機(jī)的選擇與校核22 5.1 注塑機(jī)的選擇22 5.2 模具參數(shù)的校核23 第六章模具的工作原理和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)25 6.1 模具工作原理25 6.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)26 結(jié)束語28 致29 參考文獻(xiàn)30 第一章 緒論 1.1模具概述 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具，

9、例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具以與成型瓷、玻璃制品使用的各種模具。而成型塑料制品的模具就叫做塑料模具。 對(duì)塑料模具的要：能生產(chǎn)出尺寸精度、外觀、物理性能等各方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。以模具使用的角度來說，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；從模具制造的角度，則要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 注射成型是熱塑性塑料成型制品的一種重要方法，除了極少數(shù)熱塑性塑料外，大部分的熱塑性塑料都可以用這種方法成型。近年來，注塑成型還成功應(yīng)用于某些熱固性塑料。 注塑制品約占整個(gè)塑料制品的20~30%，特別是在塑料作為工程結(jié)構(gòu)材料后，其用途已從民用擴(kuò)大到各個(gè)領(lǐng)域

10、，并逐步替代傳統(tǒng)的金屬和非金屬材料；在發(fā)展尖端科技中也是不可缺少的。 注塑成型的過程：先合上注塑模具，然后將塑膠原料從注塑機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化成為流動(dòng)狀態(tài)后，靠柱塞或螺桿的推動(dòng)，通過料筒前端的噴嘴，注射進(jìn)閉合的塑料模具中。充滿模具的熔融膠料在受壓的情況下，經(jīng)過冷卻固化后，就可以保持模具型腔給予的形狀。最后打開模具，取出制品。這在操作上就完成了一個(gè)模塑周期，后面就是不斷重復(fù)上述周期的生產(chǎn)過程。 1.2塑料工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低不僅是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，而且在很大程度上決定著這個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品質(zhì)量、效益與新產(chǎn)品開

11、發(fā)能力。 我國(guó)目前的模具開發(fā)制造水平比國(guó)際先進(jìn)水平至少相差10年，特別是大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出，已成為嚴(yán)重制約我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。 模具是工業(yè)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機(jī)、電器、儀器、家電、建材等產(chǎn)品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。 隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)模具提出越來越高的要求，因此，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的需求發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。 1.3 現(xiàn)代模具的發(fā)展趨勢(shì) 現(xiàn)代模具與傳統(tǒng)模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且技術(shù)要求更高，用傳

12、統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造，必須借助于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用先進(jìn)制造技術(shù)，才能達(dá)到技術(shù)要求。當(dāng)前整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)模具制造的短交貨期，高精度、低成本的迫切要求，模具將有如下發(fā)展趨勢(shì)。 1.愈來愈高的模具精度 10年前，精密模具一般為5μm，現(xiàn)在已達(dá)2-3μm，不久1μm精度的模具即將上市。隨著零件微型化與精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1μm以，這就要求發(fā)展超精加工。 2.日趨大型化的模具 這一方面是由于用模具成形的零件日漸大型化，另一方面也是由于高生產(chǎn)率要求的一摸多腔（現(xiàn)在有的已達(dá)一摸幾百腔）所致。 3.擴(kuò)大應(yīng)用熱流

13、道技術(shù) 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制件的原材料。因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展較快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的模具50%以上采用的熱流道技術(shù)，甚至80%以上，效果十分明顯。熱流道在國(guó)也已用于生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率達(dá)到20%～30%。 4.進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具 一幅多功能模具除了沖壓成形零件外，還擔(dān)負(fù)著疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，這種多功能復(fù)合生產(chǎn)出來的不再是單個(gè)零件，二是成批組件，可大大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)與裝配周期，對(duì)模具材料的性能要求也越來越高。 5.日益增多高檔次模具 一是用于汽車、飛機(jī)、精密機(jī)械的納米級(jí)(μm)精密加工；二是用于磁盤、磁

14、鼓制造的亞微米級(jí)(0.01μm)精密加工；三是用于超精密電子器件的毫微米級(jí)（0.001μm）精密加工。 6.進(jìn)一步增多氣輔模具與高壓注射成型模具 隨著塑料成形工藝的不斷改進(jìn)和發(fā)展，為了提高注塑質(zhì)量，氣輔模具與高壓注射成型模具也隨之發(fā)展。 7.增大塑料模具比例 隨著塑料原材料的性能不斷提高，各行業(yè)的零件將以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，使用塑料模具的比例日趨增大。 8.增多擠壓模與粉末鍛模 由于汽車、車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，如以鋁代鋼，非全密度成形，高分子材料、復(fù)全材料、工程瓷、超硬材料成形和加工。新型材料的采用，不僅改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能而使是生產(chǎn)工藝發(fā)生了根

15、本變革，相應(yīng)地出現(xiàn)了液態(tài)（半固態(tài)）擠壓模具與粉末鍛模。對(duì)這些模具的制造精度要高的。 第二章 塑料產(chǎn)品介紹與其工藝特點(diǎn) 2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性分析 本次課程設(shè)計(jì)的題目是臺(tái)燈支架夾持器注射模具設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品圖如圖1.1所示。 圖2.1臺(tái)燈支架夾持器三維圖 2.1.1 塑料的分析 臺(tái)燈支架夾持器的材料是ABS塑料，其工藝參數(shù)見表 1，ABS塑料在工程上應(yīng)用非常廣泛，其原材料是ABS（乳白色）塑料。ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強(qiáng)度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良

16、性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好，同時(shí)通過改變上述三種組分的比例，可改變ABS的各種性能，故ABS工程塑料具有廣泛用途，主要用于機(jī)械、電氣、紡織、汽車和造船等工業(yè)。 允許使用溫度圍 -40℃到80℃。 表 1塑料的成型工藝參數(shù) 材料 ABS 注塑機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速(r.min) 30～60 密度（g/㎝3) 1.08～1.2 計(jì)算收縮率（%） 0.3～0.8 預(yù)熱 溫度（0c） 80～85 時(shí)間（h） 2～3 料筒溫度（0C） 后段 150～170 中段 165～180 前段 180～200 噴嘴 形式 直通式 溫度（0c）

17、180～190 模具溫度（0C） 50～70 注射壓力（MPa） 70～90 保壓力（MPa） 50～70 成型時(shí)間（s） 注射時(shí)間 20～90 高壓時(shí)間 0～5 冷卻時(shí)間 20～120 總周期 50～220 適用注塑機(jī)類型 螺桿式、柱塞式均可 2.1.2塑件的工藝分析 單看這個(gè)塑件的形狀并不是很復(fù)雜，但是設(shè)計(jì)這個(gè)塑件的一套模具還是有點(diǎn)難度的。本次設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)是澆口位置的選擇，它需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模的流動(dòng)狀態(tài)成型的工藝條件等進(jìn)行綜合考慮。因此參照我的塑件最后采用的澆口形式為側(cè)澆口進(jìn)料，由于

18、澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，且不留明顯痕跡，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 2.2塑件產(chǎn)品圖的測(cè)繪 經(jīng)過繪制，兩個(gè)塑件的產(chǎn)品簡(jiǎn)圖如圖2.1所示： 圖2.1 臺(tái)燈支架夾持器 第三章 注射成型方案分析 3.1 分型面與其選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此，分型面的選擇是注射模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。 通常模具的分型面與注射機(jī)的開模方向垂直

19、。開模時(shí)將注射后的冷卻固化的塑件與澆注凝料從模體中頂出并取下（或自動(dòng)落下），再將模腔的雜物清除，或?qū)⑶都蚧顒?dòng)型芯安放于模腔。但有時(shí)采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)或取出點(diǎn)澆口的凝料往往需要從幾個(gè)方面進(jìn)行數(shù)次分型。 臺(tái)燈燈架夾持器通過曲面分型成型，另外需要在側(cè)向抽芯分型。在考慮選擇有利于脫模的分型面時(shí)，必須保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求；要有利于側(cè)向抽芯。我將分型面設(shè)置在塑件的底部，這樣就保證了塑件的外觀質(zhì)量要求。 3.2 側(cè)向分型分析 當(dāng)側(cè)面帶有凹孔、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)的塑件時(shí)，在成型后凹孔、凸臺(tái)的成型零件將阻礙塑件從模頂出，必須在頂出前將凹孔、凸臺(tái)的成型零件先行退出。這些零件一般是做成可以移動(dòng)的。開模時(shí)先將側(cè)

20、面的成型零件有序地全部抽出，清除障礙后再將塑件推出，合模時(shí)再將側(cè)成型零件恢復(fù)原位。這種完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位動(dòng)作的裝置叫做側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)在塑料模具設(shè)計(jì)上經(jīng)常用到的有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、彈性元件側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)等。 1.斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是在開模力或推出力的作用下，斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯或側(cè)向分型快完成側(cè)向抽芯或側(cè)向分型的動(dòng)作。由于斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作可靠、制作方便，因此，這類機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣泛。由于受到模具結(jié)構(gòu)和抽芯力的限制，該機(jī)構(gòu)一般使用于抽拔力不大且抽芯距離小于60-80mm

21、的場(chǎng)合。 2.彎銷側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 彎銷側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理與斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理相似，所不同的是在結(jié)構(gòu)上以矩形截面的彎銷代替了斜導(dǎo)柱，因此，該抽芯機(jī)構(gòu)仍然離不開側(cè)向滑塊的導(dǎo)滑、注射時(shí)側(cè)型芯的鎖緊和側(cè)抽芯結(jié)束時(shí)側(cè)滑塊的定位這三大設(shè)計(jì)要素。彎銷側(cè)向抽芯有3個(gè)明顯的特點(diǎn)：（1）由于彎銷是矩形截面，其抗彎截面系數(shù)比圓形截面的斜導(dǎo)柱要大，因此可采用較大的傾斜角，獲得較大的抽芯距；(2)彎銷可以延時(shí)抽芯；（3）彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)可以變角度抽芯。 3.液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 液壓側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是指以壓力油作為分型與抽芯動(dòng)力，在模具上配置專門的抽芯液壓缸，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來完成側(cè)向抽芯

22、與復(fù)位。這種抽芯方式傳動(dòng)平穩(wěn)、抽芯力較大，抽芯距也較大，抽芯的時(shí)間順序可以自由的根據(jù)需要設(shè)定，其缺點(diǎn)是增加了操作而且需要配置專門的液壓抽芯器與控制系統(tǒng)，費(fèi)用較高。 4.彈性元件側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件上側(cè)凹很淺或者側(cè)壁有個(gè)別較小的凸起時(shí)，側(cè)向成型零件抽芯時(shí)所需的抽芯力和抽拔距都不大，此時(shí)，只要模具的結(jié)構(gòu)允許，可以采用彈性元件側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。 5.斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件的側(cè)凹較淺，所需的抽芯距不大，但側(cè)凹的成型面積較大，因而需要比較大的抽芯，或者由于模具的結(jié)構(gòu)限制不適宜采用其他側(cè)抽芯形式時(shí)，則可以采用斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是利用模具推出機(jī)構(gòu)的推出力驅(qū)動(dòng)斜滑塊做斜向運(yùn)動(dòng)，在塑

23、件被推出脫模的同時(shí)由斜滑塊完成側(cè)向分型與抽芯動(dòng)作。 綜上所述，在眾多的成型方案中，雖然有很多機(jī)構(gòu)都能滿足使用要求，通過觀測(cè)塑件的形狀和質(zhì)量，從設(shè)計(jì)成本和材料成本，模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上看，旋鈕塑件模具的側(cè)向抽芯距和抽芯力都比較小，模具結(jié)構(gòu)也不是特別復(fù)雜，故斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)最符合要求，所以選擇這種形式。 3.3 澆注系統(tǒng)分析 注射模澆注系統(tǒng)是將注塑機(jī)料筒中的熔融塑料從噴嘴高壓噴出后，穩(wěn)定而順暢地充入并同時(shí)充滿型腔的各個(gè)空間的通道。它在充模與塑件固化過程中還將注射壓力平衡的傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得填充殷實(shí)、完整、質(zhì)量良好的塑件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行

24、設(shè)計(jì)時(shí)，一般遵循以下6點(diǎn)基本原則： （1）了解塑料的成型性能； （2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕； （3）有利于型腔中氣體的排出； （4）防止型芯的變形與嵌件的位移； （5）盡量采用較短的流程充滿型腔； （6）流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。 本次設(shè)計(jì)的塑件是臺(tái)燈燈架夾持器，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特殊情況，必須要保證殼體表面的外觀質(zhì)量要求，所以采用側(cè)澆口進(jìn)料的方式，使由于澆口斷裂形成的裂痕出現(xiàn)在殼體的側(cè)面。由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，且不留明顯痕跡，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 第四章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 模架的選擇 通過

25、塑件的分析，以與注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格要求，選用龍記模胚2030，該模架各模板以與相關(guān)尺寸見圖4.1、圖4.2和表4.1。 大水口 PW（mm） 直身模（H） 300 工字模（I） 350 圖4.1 龍記模胚2030示意圖 表4.1 THICKNESS TABLE 厚度表 A、B板 ERP面板 EP底板 35 40 50 60 70 80 90 100 20 25 表4.1龍記模胚2030各板尺寸 TP面板 BP底板 RP水口 推板 ST推板 SP托板 SB方快 25 25 20

26、30 45 90 TP=25㎜；RP=20㎜；A=35㎜；B=35㎜；SP=45㎜；SB=90㎜；BP=25㎜，所以模具的總厚度為：25+20+35+35+45+90+25=255mm，在注塑機(jī)的裝模行程之。 4.2成型零部件設(shè)計(jì) 模具合模后，在動(dòng)模板與定模板之間的某些零部件組成一個(gè)能填充塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀的與尺寸就決定了塑料制件的形狀與尺寸。構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。 4.2.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模與鑲件、成型桿和成型環(huán)等。 凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的

27、主要零件；凸模亦稱型芯，是成型塑件 表面的零件，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。凹、凸模按結(jié)構(gòu)不同主要可分整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。 1）整體式的凹模和凸模是指直接在整塊模板上加工出凹、凸形狀的結(jié)構(gòu)形式。其特點(diǎn)是牢固、不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是加工困難，熱處理不方便，整體式凸模還有消耗模具鋼多、浪費(fèi)材料等缺點(diǎn)。所以整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡(jiǎn)單的單個(gè)型腔中、小型模具或工藝試驗(yàn)?zāi)＞摺? 2）組合式凹模、凸模結(jié)構(gòu)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件組合而成的凹模或凸模。按組合方式的不同，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式等形式。，整體嵌入式多用于小型塑

28、件多型腔的成型，使的各個(gè)型腔和型芯可以單獨(dú)加工，通過H7/m6的配合壓入到模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，拆裝方便，容易保證形狀和尺寸精度。局部鑲嵌式多用于型腔、型芯有些局部不易加工成型或需要經(jīng)常更換的模具結(jié)構(gòu)。四壁拼合式主要用于大型和形狀復(fù)雜的凹模，通過把型腔四壁和底板分別加工，經(jīng)研磨后壓入模套中組成型腔。 臺(tái)燈燈罩的模具結(jié)構(gòu)較小，模具型腔不規(guī)則，但形狀還較為簡(jiǎn)單，可以采用組合式凹模、凸模結(jié)構(gòu)，由于需要側(cè)向抽芯，又是一模兩件，總共做十個(gè)型芯，兩個(gè)主型芯，八個(gè)小型芯，型腔通過H7/m6配合壓入定模板。 4.2.2 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 影響塑件的尺寸精度的因素很多，概括的說，有塑料原材料

29、的、塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝、模具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝配、模具使用中的磨損的因素。在一般情況下，原材料收縮率的波動(dòng)、模具的制造公差和成型零件的磨損是影響塑件的主要原因。因?yàn)槭湛s率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件尺寸的增大而增大，因此，生產(chǎn)大型塑件時(shí)，收縮率波動(dòng)是影響塑件精度的主要因素，若單靠提高模具制造精度是困難和不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動(dòng)較小的塑料；生產(chǎn)小型塑件時(shí)，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素，因此，應(yīng)提高模具制造精度等級(jí)和減少磨損。 1.型腔和型芯相關(guān)尺寸計(jì)算 （1） 小型芯尺寸計(jì)算（見圖4.2） 圖4.2 小型芯零件圖 徑向尺寸的

30、計(jì)算： 式中 ——模具徑向成型尺寸； ——塑料的平均收縮率； ——塑件徑向的基本尺寸； ——塑件的公差； ——模具的制造公差，一般取塑件公差的。 高度尺寸的計(jì)算： 式中 ——模具高度成型尺寸； ——塑件高度尺寸。 (2) 型芯凸模尺寸計(jì)算（見圖4.3） 圖4.3 型芯凸模零件圖 徑向尺寸的計(jì)算： 高度尺寸的計(jì)算： 2．型腔尺寸計(jì)算： 定模板上部分成型尺寸計(jì)算（見圖4.4） 圖4.4 定模板成型尺寸圖 徑向尺寸的計(jì)算： 2) 高度尺寸的計(jì)算： 4.3 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)

31、到型腔之間的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、尺寸、質(zhì)量與模具結(jié)構(gòu)、塑件的利用率等有較大的影響。 對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)，一般應(yīng)遵循以下基本原則： 1）結(jié)合型腔布局的考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。 2）盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，以便降低壓力的損失、縮短充模時(shí)間。因此，澆注系統(tǒng)的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能的短，斷面尺寸合理，應(yīng)盡量減少流道的彎折。 3）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)，避免產(chǎn)生湍流，渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮。 4）避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止

32、變形和位移的產(chǎn)生。 5）澆注系統(tǒng)的凝料方向應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。 6）熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量與位置有直接的關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)也優(yōu)先考慮到了熔接痕的部位，形態(tài)以與對(duì)制品質(zhì)量的影響。 7）盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量的增加。 8）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求。 9）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。 10）應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應(yīng)該使兩者的偏離距離盡可能縮小。 4.3.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機(jī)的噴嘴注

33、射出的熔體導(dǎo)入分流道中。其形狀為圓錐形，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。由于主流道要與高溫熔體與注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分做成可拆卸更換的澆口套。為了使主流道的料順利脫出，小端直徑比注塑機(jī)噴嘴直徑d稍大一點(diǎn)，所以臺(tái)燈燈架夾持器模具主流道澆口套小端直徑直徑為4mm，故臺(tái)燈燈架夾持器的主流道的小端的直徑小端直徑設(shè)計(jì)為D=d+1=4+1=5mm. 主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)該大于注塑機(jī)噴嘴球頭半徑R1，注塑機(jī)噴嘴球頭半徑是12mm,所以澆口套球面半徑通常為13mm. 端面凹球面的深度一般為3～5mm，在這設(shè)計(jì)為 L=5mm 主流道的半錐角通常為2

34、°～ 4°。過小則容易產(chǎn)生脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)容體的流動(dòng)阻力過大。過大的錐角則容易產(chǎn)生湍流或者渦流，卷入空氣。但對(duì)流動(dòng)性較差的塑料可取的大些。由于主流道較長(zhǎng)，取 = 主流道壁的表面粗糙度應(yīng)該在Ra0.8以下，拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行。主流道的長(zhǎng)度L，一般按模板厚度確定。主流道的大端半徑取D=14mm 澆口套使用的材料的通常為T8或者T10A鋼，經(jīng)淬火到硬度為50～54HRC。此澆口套設(shè)計(jì)成澆口套與定位圈分別為兩個(gè)零件，以臺(tái)階形式固定在定模座板上，如圖4.4所示。 圖4.4 臺(tái)燈支架夾持器模具用澆口套 4.3.2 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接流道和型腔之間的一段細(xì)短通道。一般這段

35、很短的通道截面很小，當(dāng)熔融的塑料在高壓下通過澆口時(shí)，因?yàn)闈部诘慕孛娣e很小，使塑料流速加快，而由于摩擦的作用，又使塑料的溫度升高，黏度降低，提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充滿型腔。因?yàn)樗菨沧⑾到y(tǒng)的關(guān)鍵部位，所以，澆口的位置與其形狀、尺寸的設(shè)計(jì)的正確與否直接決定著塑件質(zhì)量、注射效果、注射效率。一般來說，注射塑件出現(xiàn)的缺陷，如缺料、縮孔、融接痕、翹曲變形也往往是澆口設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。 我此次選用的是側(cè)澆口，側(cè)澆口國(guó)外稱標(biāo)準(zhǔn)澆口，側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，其截面形狀多為矩形，這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修正方便，因此他是應(yīng)用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各

36、種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。側(cè)澆口的形式如下圖4.5所示。 側(cè)向進(jìn)料的側(cè)澆口，對(duì)于中小型塑件，一般厚度t=0.5-2.0mm(或取塑件壁厚的1/3-2/3)，寬度b=1.5-5.0mm，澆口的長(zhǎng)度l=0.7-2.0mm；端面進(jìn)料的搭接式側(cè)澆口，搭接部分的長(zhǎng)度，澆口長(zhǎng)度l可適當(dāng)加長(zhǎng)，取l=2.0-3.0mm；側(cè)面進(jìn)料的搭接式澆口，其澆口長(zhǎng)度選擇可參考端面進(jìn)料的搭接式側(cè)澆口。 圖4.5 搭接式側(cè)澆口 4.4確定行腔數(shù)量與排列方式 為了使模具與注射機(jī)相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件的精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理的確定型腔數(shù)目。根據(jù)以上分析可將該模具設(shè)計(jì)成一模四件的成型，擺放位

37、置如圖4.6 圖4.6 行腔布置 4.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4.5.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類與組成 在零件的側(cè)面與主分型面的的運(yùn)動(dòng)方向有干涉的時(shí)候，就要用到側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，該類機(jī)構(gòu)有很多的組成種類，比如說采用機(jī)動(dòng)的、液壓的、手動(dòng)的等等。其中機(jī)動(dòng)的用的比較廣泛，主要特點(diǎn)是不需要設(shè)置專門的設(shè)備，是利用模具本身分型時(shí)產(chǎn)生的力，成本低，抽芯力大，生產(chǎn)效率高，故用的很廣泛。而液壓的需要設(shè)置專門的設(shè)備，增加了成本，但因其動(dòng)作可靠，調(diào)節(jié)靈活，故用的也比較廣泛。而手動(dòng)的主要是增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，且效率較低，但在某些特殊的場(chǎng)合還是用的比較廣泛的。 經(jīng)過綜合考慮，本次設(shè)計(jì)采用機(jī)

38、動(dòng)的最常用的斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。利用側(cè)滑塊與斜導(dǎo)柱的相互運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。其中需要解決斜導(dǎo)柱的固定與側(cè)滑塊的安裝問題。下面列舉三種方案來討論這個(gè)問題： 方案一：斜導(dǎo)柱安裝在定模，側(cè)滑塊安裝在動(dòng)模，見圖4.7。 圖4.7 斜導(dǎo)柱安裝在定模，側(cè)滑塊安裝在動(dòng)模 分析：此種方案是將斜導(dǎo)柱固定在定模部分側(cè)滑塊安裝在動(dòng)模部分，此時(shí)有一個(gè)問題就是如何知道側(cè)滑塊已經(jīng)合模到位了，為了避免側(cè)滑塊成型部分與下型芯（也就是主型芯）的直接接觸，應(yīng)該設(shè)置側(cè)滑塊在合模過程中的準(zhǔn)確定位問題，此時(shí)可以把導(dǎo)滑槽開在動(dòng)模板上，導(dǎo)滑槽開到離下型芯大約6～7mm左右，這樣就形成了一個(gè)階梯狀的東西，這樣當(dāng)側(cè)滑塊在斜導(dǎo)柱

39、的作用下合模時(shí)，當(dāng)側(cè)滑塊碰到這個(gè)階梯時(shí)，就表明側(cè)滑塊已經(jīng)合模到位了。這樣的好處是可以減少成型部分的摩擦。但是如何在開模時(shí)使側(cè)滑塊準(zhǔn)確定位，也是一個(gè)需要解決的問題，在這里我采用彈簧頂銷來使側(cè)滑塊在開模時(shí)準(zhǔn)確定位。 方案二：斜導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模，側(cè)滑塊安裝在定模。 分析：由于在開模的時(shí)候要求塑件包在動(dòng)模上的型芯上，隨著動(dòng)模一起向后運(yùn)動(dòng)，但此時(shí)，含有側(cè)抽芯的側(cè)滑塊在定模，這樣，側(cè)抽芯和開模就不能同時(shí)進(jìn)行，否則會(huì)出現(xiàn)兩種情況：1.可能由于側(cè)抽芯的力大于開模方向的力，就會(huì)導(dǎo)致塑件留在定模的型腔，導(dǎo)致塑件無法取出；2.可能由于開模方向的力大于側(cè)抽芯的力，這樣就有可能造成在動(dòng)模向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，而側(cè)滑塊不動(dòng)，可能

40、會(huì)拉裂塑件或損壞型芯。這就要求側(cè)抽芯與脫模分開進(jìn)行。這就是說要增加一個(gè)機(jī)構(gòu)。 方案三：斜導(dǎo)柱、側(cè)滑塊同時(shí)安裝在定模。 分析：由于兩者同時(shí)在定模，為了造成兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，需要在定模部分增加一個(gè)分型面，在主分型面未分開之前，讓定模部分的分型面先分開，這就需要采用定距順序分型機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 方案四：斜導(dǎo)柱、側(cè)滑塊同時(shí)安裝在動(dòng)模。 分析：同理方案三，也需要造成兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)的動(dòng)模在開模的時(shí)候是一起向后運(yùn)動(dòng)的，這樣就只能在推出塑件的時(shí)候來實(shí)現(xiàn)，可以采用推件板推出機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。也就是用推件板的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)斜導(dǎo)柱和側(cè)滑塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使之實(shí)現(xiàn)側(cè)抽芯的功能。 綜上分析以上四種方案，再結(jié)合本次設(shè)計(jì)的特

41、點(diǎn)，綜合考慮后，決定采用方案一作為本次設(shè)計(jì)的主要側(cè)抽芯方案。 4.5.2 抽芯力與抽芯距的確定 本次設(shè)計(jì)中出現(xiàn)側(cè)抽芯的部分見圖4.8，其抽芯力計(jì)算公式如下： 圖4.8 側(cè)抽芯位置 根據(jù)塑件的側(cè)抽芯特點(diǎn)，確定本次設(shè)計(jì)的抽芯距為 S=5mm。 4.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束以后，都必須將模具打開，然后把成型后的塑料制件與澆注系統(tǒng)的凝料從模具中推出，完成推出脫模的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性直接影響到塑件的質(zhì)量，因此，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求： （1）推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量

42、使塑件留于動(dòng)模一側(cè)； （2）塑件在推出過程中比發(fā)生變形與損壞； （3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量； （4）合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位； （5）推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠。 本模具采用斜導(dǎo)桿推出，模具的拉料桿如圖4.9所示。 圖4.9 臺(tái)燈支架夾持器的拉料桿 4.6.1 推出力的計(jì)算 為了使塑件易于脫模，在動(dòng)模上沿塑件脫模方向都應(yīng)有脫模斜度和較高的表面質(zhì)量。根據(jù)塑件尺寸，可取一定的脫模斜度，脫模斜度的大小一般為0.2～0.5 注射成型后，塑件在模具冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要型芯中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。實(shí)踐證明

43、，塑件在剛開始脫模時(shí)，所需要克服的阻力最大，也就是說這時(shí)候所要的脫模力最大。脫模力由下式計(jì)算 Ft=Ap(μcos-sin) 式中 Ft----脫模力； A----塑件包絡(luò)型芯的面積； μ——塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)； p——塑件對(duì)型芯單位面積的包緊力，其值與塑件的幾何形狀以與塑料的品種、成型工藝有關(guān)。一般情況下，模外冷卻的塑件模具合模后，在動(dòng)模板與定模板之間的某些零部件組成一個(gè)能填充塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀的與尺寸就決定了塑料制件的形狀與尺寸。構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。 4.6.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇 在注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，廣泛使用推出機(jī)構(gòu)的有推桿推出機(jī)構(gòu)、推管

44、推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)等。推桿推出機(jī)構(gòu)主要用于推出面積比較大的深桶塑件的推出；推桿的自由度大，而且推桿將截面積是圓形，制造，修配方便，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上的配合精度，推桿推出的運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，損壞后維修也方便，因此，這類機(jī)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)量使用，是推出機(jī)構(gòu)中最常見的結(jié)構(gòu)形式。推管推出機(jī)構(gòu)主要用于小的環(huán)形和筒形塑件或塑件上帶有孔的凸臺(tái)部分的推出；推件板推出機(jī)構(gòu)主要用于薄壁塑件的推出。臺(tái)燈燈架夾持器的推出面積較大，適合用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿為直通式推桿，四模各設(shè)置16根推桿，推桿規(guī)格為5×105 。 4.6.3推桿的形狀、尺寸與固定形式 推桿是標(biāo)準(zhǔn)件，在市場(chǎng)上可以直接買到。在

45、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到要由足夠的剛性，以承受推出力，否則就可能在推出時(shí)變形。 由于由許多推桿端部不是平的，所以這些推桿的端部就要進(jìn)行線切割加工，使形狀與塑件的外形相貼，如圖3.10所示。 推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用H8/f7～H8/f8的間隙配合，視推桿直徑的大小與不同的塑料品種而定。 圖3.10推桿的固定形式 4.7 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 蓮蓬頭插座安裝墊復(fù)位機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象的校核： 校核公式為 hctan=Sc+ 式中 hc——在完全合模狀態(tài)下推桿端面離側(cè)型芯的最近距離； Sc——在垂直于開模方向的平面上，側(cè)型芯與推桿在分型面上投

46、影圍重合長(zhǎng)度； ⊿——在完全不干涉的情況下，推桿復(fù)位到hc位置時(shí)，側(cè)型芯 沿復(fù)位方向推桿側(cè)面的最小距離。 通過計(jì)算hctan>Sc+，所以在模具中，不需要使用先復(fù)位機(jī)構(gòu)。 第五章 注塑機(jī)的選擇與校核 5.1 注塑機(jī)的選擇 對(duì)于模具設(shè)計(jì)，必須首先選則合適的注塑機(jī)型號(hào)，以確定額定注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具的安裝尺寸與開模行程等技術(shù)規(guī)后，才能進(jìn)行下面真正的模具設(shè)計(jì)。 根據(jù)塑件的形狀與尺寸，計(jì)算其在分型面上的投影面積和塑件以與澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，計(jì)算所需鎖模力、總注射物料量，然后才能初選設(shè)備。 由于制品的外觀由許多孔和凸臺(tái)組成，形狀復(fù)雜，首先利用Pro/E軟件的分析功能對(duì)制品的

47、體積和在分型面上的投影面積進(jìn)行計(jì)算與測(cè)量。在Pro/E軟件里打開三維模型，利用其質(zhì)量屬性分析對(duì)表面積、體積、質(zhì)量進(jìn)行分析與計(jì)算。根據(jù)軟件計(jì)算得出結(jié)果如下： 塑件在分型面上的投影面積：4775.94mm2 塑件體積：V=19.65mm3 塑件密度： =1.05g/cm3 所以塑件的質(zhì)量： m= 19.65×(1.05)=20.63g 根據(jù)任務(wù)書的要求，該塑件采用點(diǎn)澆口形式，并且采用一模一腔的形式， 加上澆注系統(tǒng)與冷凝料材料體積約為28mm3。 所以初選設(shè)備為XS-ZY-125其主要技術(shù)規(guī)格見表5.1： 表5.1 XS-ZY-125設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格 額定注射量/cm3 125

48、 模具最大厚度/mm 300 螺桿直徑/mm 85 模具最小厚度/mm 200 注射壓力/Mpa 120 動(dòng)定模固定板尺寸/mm 428×458 注射行程/mm 115 拉桿空間/mm 260×290 注射時(shí)間/s 3.0 合模方式 液壓-機(jī)械 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)/(r/min) 21、27、40、65、80 液壓泵流量L/min 100，12 注射方式 螺桿式 液壓泵壓力/Mpa 6.5 鎖模力/KN 900 電動(dòng)機(jī)功率/Kw 11 最大成型面積/mm 320 加熱功率/Kw 5 最大開合模行程/mm 300 螺桿驅(qū)動(dòng)功率/Kw

49、 4 噴嘴圓弧半徑/mm 12 噴嘴孔直徑/㎜ 4 頂出形式 兩側(cè)設(shè)有頂出，機(jī)械頂出，中心距為230 mm 5.2 模具參數(shù)的校核 1. 注射量的校核: 要求注射量不超過注射機(jī)的最大注射量，在注塑生產(chǎn)中，注塑機(jī)每一個(gè)成型周期向模具腔注入的塑料熔體體積或質(zhì)量稱為塑件的注射量，其中包括澆注系統(tǒng)所存留的塑料熔體體積，選擇注塑機(jī)時(shí)，必須保證塑件的注射量小于注塑機(jī)的最大注射量的（80～85）%，最小注射量不小于注塑機(jī)注射量的20%，根據(jù)式 kMmaxM M=∑Mi+m 式中 Mmax——注塑機(jī)最大注射量/mm3； Mi——澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量或體積/mm3； m——單個(gè)制件質(zhì)

50、量或體積/mm3； n——型腔數(shù)目/個(gè)； k——注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8。 0.8×600.0178+0.023≈0.0408mm3。 故：注射機(jī)注射量滿足要求。 2. 注射壓力的校核 塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑件形狀以與澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。注射壓力的校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。 所選的塑料原料為ABS，制件結(jié)構(gòu)合理，流體流動(dòng)性能好，其注射壓力在（70～100）Mpa之間，其值在所選的注射機(jī)成型圍之，故能滿足要求。 3. 鎖模力的校核 注射時(shí)塑料熔體充滿型腔的時(shí)候，存在較大的壓力，它會(huì)

51、使模具從分型面漲開，該壓力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的最大鎖模力，才能使注射時(shí)不發(fā)生溢料和漲?，F(xiàn)象。 為了保證注射成型過程當(dāng)中型腔能夠可靠的鎖閉，必須滿足： （nA1+Aj）pFn (2123.73+641.3)12080%=227kN<900kN 故：注射機(jī)鎖模力滿足要求。 4. 安裝部分尺寸校核 (1) 模具厚度校核 由于注射機(jī)的動(dòng)模和定模固定板之間的距離都有一定的調(diào)節(jié)量H，因此，對(duì)安裝使用的模具厚度有一定的限制，一般情況下，模具的實(shí)際厚度H必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度和最小模具厚度之間。 所選用的注射機(jī)的模具最大厚

52、度Hmax為300mm，最小模具厚度Hmin為200mm。所設(shè)計(jì)的模具總厚度為290mm，此值在所選注射機(jī)的最大模具厚度和最小模具厚度之間。因此，設(shè)計(jì)的模具厚度滿足注射機(jī)對(duì)模具的合模要求。 (2) 模具的長(zhǎng)度和寬度校核 本副模具采用壓板緊固的方式，將模具的固定板安放在壓板外側(cè)附近就能夠固定，模具為龍記2330型模坯，模架為280×300㎜，注射機(jī)的裝夾空間為：370×370mm，因此所設(shè)計(jì)的模具在注射機(jī)的裝夾圍，滿足要求。 (3) 澆口套球面尺寸 設(shè)計(jì)的模具時(shí)，澆口套主流道始端的球面必須比注射機(jī)球面半徑略大一些,即R比r大1～2mm；主流道的小端直徑要比噴嘴直徑略大，即D比d大0.5～

53、1mm。 設(shè)計(jì)中R取13mm（r=12mm），D取5mm(d=4mm)。 (4) 定位圈尺寸 為了使模具在注射機(jī)上安裝準(zhǔn)確、可靠，定位圈的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。見圖3.2，定位圈的外徑尺寸必須與注射機(jī)的定位孔尺寸相匹配，為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線重合，通常采用間隙配合。定位圈的基本直徑為100mm，一部分用于壓緊主流道襯套，一部分與注射機(jī)上的定位孔配合，模具定模板上的定位圈與注射機(jī)的定位圈孔要有松動(dòng)的間隙配合為H11/h11，定位圈與注射機(jī)裝配高度為8mm，總高為10mm，建1見圖5.1。 圖5.1 定位圈在模具上安裝示意圖 (5) 模具開模行程的校核 注射機(jī)的

54、開模行程是受合模機(jī)構(gòu)限制的，注射機(jī)的最大開模行程必須大于脫模距離，否則塑件無法從模具中取出。XS-ZY-125型注射機(jī)的合模形式為液壓-機(jī)械式式，其最大開模行程不受模具厚度的影響。對(duì)于具有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的注射模具，校核公式為： SH1+H2+(5～10)mm 式中 S——注射機(jī)最大開模行程/mm； H1——推出距離/mm； H2——包括澆注系統(tǒng)在的塑件高度/mm。 即，開模行程要求： S15+102+(5～10)mm=122～127mm 而注射機(jī)最大開合模行程為300mm，實(shí)際合模行程為86mm，所以模具所需要的開模距離與注射機(jī)的最大開合模行程相適應(yīng)。 綜上分析，本副模具與所

55、選的注射機(jī)完全相互適應(yīng)，模具的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力與開模行程都在所選的注射機(jī)技術(shù)規(guī)格之。 因此，所選的XS-ZY-125型注射機(jī)完全能夠符合本次模具設(shè)計(jì)要求。 第六章 模具的工作原理和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 6.1 模具工作原理 臺(tái)燈支架夾持器模具（如圖6.1a,b所示）工作原理： 模具注射結(jié)束，塑件固化后，開模時(shí)，動(dòng)模向后移動(dòng)，開模力通過斜導(dǎo)柱17帶動(dòng)側(cè)型芯滑塊16，使其在定模板4的導(dǎo)滑槽向外滑動(dòng)，直至側(cè)型芯滑塊16與塑件完全脫開，完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。塑件包在型芯27上，隨動(dòng)模繼續(xù)后移，直到注射機(jī)頂桿與模具推板2接觸，推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿23將塑件從型芯上推出。

56、 合模時(shí)，動(dòng)模部分通過導(dǎo)柱21和導(dǎo)套22作用向前移動(dòng)，復(fù)位桿5使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，斜導(dǎo)柱17使滑塊16復(fù)位，最后滑塊16有楔緊塊14鎖緊，完成合模，進(jìn)行下次注射。 圖6.1a 臺(tái)燈支架夾持器模具總裝圖 圖6.1b 臺(tái)燈支架夾持器模具總裝圖(b) 6.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 臺(tái)燈支架夾持器這個(gè)塑件看似并不是那么的復(fù)雜，但是從模具設(shè)計(jì)方面考慮下來要做這個(gè)塑件的模具還不是那么的簡(jiǎn)單的，本次設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)是澆口位置的選擇，它需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型的質(zhì)量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模的流動(dòng)狀態(tài)成型的工藝條件等進(jìn)行綜合考慮。最后參照我的塑件采用

57、側(cè)澆口進(jìn)料，由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，且不留明顯痕跡，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。另外的一個(gè)比較困的地方時(shí)分型面的選擇，分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，應(yīng)有利于塑件的順利脫模，應(yīng)保證塑件的精度要求，應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求，便于模具的加工制造，應(yīng)有利于排氣，綜合以上要求并結(jié)合塑件的特點(diǎn)，由于塑件是由圓和曲面組成，所以我選擇了曲面分型。 結(jié) 束 語 本次論文是關(guān)于臺(tái)燈支架夾持器注射模具設(shè)計(jì)。主要要求有測(cè)繪塑料件產(chǎn)品圖、分析臺(tái)燈支架夾持器塑料件成型要求與模具成型的結(jié)構(gòu)、模具要求一模四腔，采用側(cè)澆口進(jìn)料；需要采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行

58、抽芯繪制模具裝配圖和主要成型零件圖。 在拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)之后，我通過查閱一些基本資料和上學(xué)期所學(xué)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解。大致了解了模具的背景、發(fā)展方向。然后通過學(xué)習(xí)老師提供的相關(guān)設(shè)計(jì)的資料，對(duì)模具有了更多的了解。比如說模具的主要機(jī)構(gòu)。理解了自己設(shè)計(jì)的容，并開始設(shè)計(jì)模具首先要選擇模架。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇模具的澆口形式、分型面的位置等等。然后對(duì)模具的主要技術(shù)參數(shù)計(jì)算、驗(yàn)證。得出設(shè)計(jì)方案。 在老師的指導(dǎo)下修改設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并在自己的設(shè)計(jì)中加以修改，對(duì)在設(shè)計(jì)初期有較大出入的數(shù)值進(jìn)行矯正，使結(jié)果更加準(zhǔn)確。 我覺得這是一次很好的經(jīng)驗(yàn)。從對(duì)某個(gè)事物的不了解到自己設(shè)計(jì)出產(chǎn)品。都要經(jīng)過這

59、么一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。自己要學(xué)會(huì)查找資料，虛心向人請(qǐng)教，不斷思考。這給以后遇到一樣的問題時(shí)提供了很好的參考。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，也暴露了很多的問題。我的知識(shí)太缺乏，包括很多沒有學(xué)習(xí)過的知識(shí)和一些學(xué)習(xí)過可已經(jīng)遺忘的。如果不是老師細(xì)心和耐心的指導(dǎo)，我也不可能按時(shí)的完成。 通過這次設(shè)計(jì)，我深深的理解了機(jī)械設(shè)計(jì)的全過程，體會(huì)了畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義，畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)是總結(jié)以前所學(xué)的專業(yè)容，在結(jié)合老師的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在老師的引領(lǐng)下主要依靠個(gè)人完成的一次大型課程設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)要進(jìn)行方案的選擇和評(píng)估，考慮其制造的可行性和市場(chǎng)的利用率，盡量設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)新的東西，然后就是要根據(jù)現(xiàn)有的條件選擇零部件，應(yīng)盡可能的結(jié)合

60、實(shí)踐，降低成本。 致 在本設(shè)計(jì)的開題論證、課題研究、論文撰寫和論文審校整個(gè)過程中，得到了老師的精心指導(dǎo)，使得本設(shè)計(jì)得以順利完成，這其中飽含了老師的汗水和心血。在此我向老師表示衷心的感和崇高的敬意。同時(shí)也感班導(dǎo)師老師在這四年來對(duì)我們的虛心教導(dǎo)，在學(xué)習(xí)生活中給予我們很多幫助。 同時(shí)在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也得到了許多同學(xué)的幫助，在設(shè)計(jì)過程中遇到的許多問題，大部分是通過和同學(xué)的討論解決的。 最后我要感三江學(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。 參考文獻(xiàn)： [1] 屈華昌. 塑

61、料成型工藝與模具設(shè)計(jì). ：高等教育，2007 [2] 萬林. 實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造. ：機(jī)械工業(yè)，2002 [3] 王之櫟等編. 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)[M]. ：機(jī)械工業(yè)，2007.12 [4] 閻亞林. 塑料模具圖冊(cè). ：高等教育，2004 [5] 呂廣庶，遠(yuǎn)明. 工程材料與成型技術(shù)基礎(chǔ)[M]. ：高等教育，2001.9 [6] 志剛. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（第一卷）[M]. ：科學(xué)技術(shù)，2003 [7] 北航CAXA教育培訓(xùn)中心主編.CAXA電子圖板V2實(shí)例教程[M]. ：航空航天大學(xué)，2001.10 [8] 萬菊 主編. 數(shù)控加工工藝與編程[M]. ：機(jī)械工業(yè)，2007.1 [9] Tsay,Der Min,Hsien Min.Design and Machining of Cylindrical Cams with Translating Conical Followers. Computer Aided Design,1993,25(10) [10] Mechanical Design :An Integrated Approach. 烏格拉爾（Ansel C.Ugural）著；良軍縮編.：大學(xué)，2005.1