凱爾瑞舒適款兒童座椅之ZY2008塑件的注塑模具設(shè)計(jì)及成型-滑塊抽芯注射模含模流、NX三維及11張CAD圖

凱爾瑞舒適款兒童座椅之ZY2008塑件的注塑模具設(shè)計(jì)及成型-滑塊抽芯注射模含模流、NX三維及11張CAD圖,凱爾瑞,舒適,兒童座椅,ZY2008,注塑,模具設(shè)計(jì),成型,滑塊抽芯,注射,模含模流,NX,三維,11,CAD 注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：凱爾瑞舒適款兒童座椅之ZY2008零件注塑模具設(shè)計(jì) 院系： 專(zhuān)業(yè)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 職稱(chēng)： 20XX年6月 摘 要 模具是機(jī)械領(lǐng)域中的一個(gè)類(lèi)但是卻有著必不可少的重要作用，而此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是針對(duì)凱爾瑞舒適款兒童座椅之ZY2008零件進(jìn)行的注塑模具設(shè)計(jì)，綜合該塑件的結(jié)構(gòu)和用途進(jìn)行分析，確定塑件材料為POM，根據(jù)塑件的尺寸等要求選擇合適的精度等級(jí)。其次分析塑件在模具中的排列方式采用了一模二腔的結(jié)構(gòu)方式，這個(gè)要結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要保證塑件在模具中的位置分布要均勻和理并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件確定好模具的出模數(shù)量。完成以上的初步分析后還要確定好塑件分型面然后完成對(duì)成型零件的設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的一部分，在對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能的使流道短、廢料少，同時(shí)澆口的位置選擇也非常的重要，在注塑進(jìn)膠的過(guò)程中保證充填均勻，流動(dòng)通暢。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合多方面進(jìn)行考慮，要保證冷卻均勻同時(shí)不得與周邊的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何干涉。頂出機(jī)構(gòu)的種類(lèi)較多，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和要求選擇不同的頂出方式，頂出位置一般盡量選擇塑件有足夠鋼度且不會(huì)影響外觀(guān)質(zhì)量的位置，均勻的布置。模架的選擇根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇使用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架，選擇標(biāo)準(zhǔn)模架不僅大大的縮短了制造時(shí)間，也更能保證生產(chǎn)的精度。然后根據(jù)完成后的模具選擇合適的注射機(jī)。 最后是對(duì)本次設(shè)計(jì)完成后的模具與注射機(jī)進(jìn)行計(jì)算與校核，采用三維軟件對(duì)完成的數(shù)據(jù)測(cè)量，確保各項(xiàng)系統(tǒng)能夠與選擇的注射機(jī)正常配合工作。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可以得知設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求。 關(guān)鍵詞：塑料，模架，注射機(jī)，校核 Abstract Mold is a kind of mechanical field, but it plays an essential role. This graduation design is aimed at the injection mold design of Kyle Rui comfortable children's seat zy2008 parts. Based on the analysis of the structure and use of the plastic part, it is determined that the plastic material is POM, and the appropriate precision grade is selected according to the size of the plastic part. The first mock exam is to analyze the arrangement of plastic parts in the mold. A two cavity structure is adopted. The structure of plastic parts should be combined to ensure the location of plastic parts in the mold should be uniform and rational, and the number of dies can be determined according to the actual production conditions. After the above preliminary analysis, it is necessary to determine the parting surface of the plastic part and then complete the design of the molding part. The design of the pouring system is also a crucial part. When designing the pouring system, it is necessary to make the runner short and the waste less as much as possible. At the same time, the location of the gate is also very important to ensure that the filling is even and the flow is smooth during the injection molding process. The design of the cooling system needs to be considered in many aspects to ensure uniform cooling without any interference with the surrounding structure. There are many kinds of ejection mechanisms, and different ejection methods are selected according to the structure and requirements of the plastic parts. Generally, the ejection position is the position where the plastic parts have enough rigidity and will not affect the appearance quality, and the layout is uniform. According to the industry standard, Longji standard mold base is selected. The selection of standard mold base not only greatly shortens the manufacturing time, but also ensures the accuracy of production. Then according to the completed mold, choose the appropriate injection machine. Finally, the mold and injection machine after the completion of the design are calculated and checked, and the completed data are measured by three-dimensional software to ensure that all systems can work normally with the selected injection machine. After verification, we can know that the design can meet the economic requirements of production. Key words: plastic, mold base, injection machine, check 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章、緒論 1 1.1注塑模具的概述 1 1.2我國(guó)注塑模具的現(xiàn)狀 1 1.3國(guó)外注塑模具的發(fā)展 2 1.4本次設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題 2 第二章、產(chǎn)品工藝分析原材料的確定 3 2.1 塑件結(jié)構(gòu)分析 3 2.1 塑件的工藝性分析 4 2.1.1塑件的原材料分析 4 2.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 4 2.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 4 2.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定 5 2.4塑料成型設(shè)備的選取 6 第三章、注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 3.1分型面選擇與確定 7 3.2確定型腔的數(shù)目及排列方式 8 3.2.1模腔數(shù)量的確定 8 3.2.2型腔的排列方式 8 3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 3.3.1主流道設(shè)計(jì) 9 3.3.2分流道設(shè)計(jì) 9 3.3.3澆口設(shè)計(jì) 10 3.3.4排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 3.3.5主流道襯套的選取 11 3.5推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 3.6 推出機(jī)構(gòu)的計(jì)算 13 3.6.1脫模力的計(jì)算 13 3.6.2推桿強(qiáng)度的校核 13 第四章、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.1、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.2 成型尺寸計(jì)算 15 4.2.1 型腔成型零件尺寸計(jì)算 15 4.2.2 型芯成型零件尺寸計(jì)算 15 4.2.3型腔零件的強(qiáng)度剛度校核 16 4.3 成型零件鋼材的選用 17 4.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 第五章、模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模架的選擇 20 5.1、模具冷卻系統(tǒng)概述 20 5.2、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 20 5.3、冷卻水道的計(jì)算 20 5.3.1求塑料制品在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q 21 5.3.2 水的體積流量 21 5.3.3 求冷卻水道直徑d 21 5.4 模架型號(hào)的選擇 22 5.4.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 22 5.4.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 23 第六章、注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 24 6.1 注塑機(jī)最大注射量校核 24 6.2 校核壓力 24 6.3 校核模具安裝尺寸 24 6.4 校核移模行程 25 6.5 校核注塑機(jī)鎖模力 25 第七章、繪制模具總裝圖 26 7.1本模具總裝圖 26 第八章、Moldlfow注塑CAE模流分析 27 8.1 moldflow模流分析概述 27 8.2 MOLDLFOW模流分析操作過(guò)程。 27 8.4 總體溫度 30 8.5 注射位置處壓力：XY圖 30 8.6 鎖模力XY圖 31 8.7 壓力 31 8.8 充填時(shí)間 32 8.9 流動(dòng)前沿溫度 32 8.10 氣穴 33 8.11 熔接線(xiàn) 34 8.12 溫度，零件 34 8.13 變形，所有因素：變形 35 總結(jié) 36 致謝 37 參考文獻(xiàn) 38 V 第一章、緒論 1.1注塑模具的概述 注塑模具的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的時(shí)間，在工業(yè)發(fā)展中有著極其重要的地位，注塑模具的發(fā)展在與時(shí)俱進(jìn)，不斷地創(chuàng)新進(jìn)步。進(jìn)十年來(lái)我國(guó)的注塑模具發(fā)展非常的迅速，得到了很大的提升 ，我國(guó)作為制造大國(guó)，注塑模具的發(fā)展對(duì)我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)將會(huì)有很重要的作用。我國(guó)進(jìn)入注塑模具領(lǐng)域相比其他的發(fā)達(dá)國(guó)家較晚，但經(jīng)過(guò)多年來(lái)國(guó)家的大力支持與發(fā)展，我國(guó)正在逐漸的與他們拉近距離，如今我國(guó)的注塑模具已經(jīng)形成了自己的一套標(biāo)準(zhǔn)，從模具標(biāo)準(zhǔn)件到模架，還有注塑機(jī)等，都形成了很多標(biāo)準(zhǔn)的體系。目前國(guó)內(nèi)使用最多的模具有龍記、帥剛、科美、巨豐等品牌，注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化是整個(gè)行業(yè)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是行業(yè)發(fā)展的必然方向。將注塑模具標(biāo)準(zhǔn)化能夠很好的降低生產(chǎn)制造成本，節(jié)省設(shè)計(jì)制造時(shí)間，同時(shí)又能夠使模具更加的穩(wěn)定可靠。 注塑模具的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，主要可以概括為前模和后模兩個(gè)部分，各塊板子之間通過(guò)螺絲和桿棒零件進(jìn)行連接，各個(gè)不同的零件配合形成注塑模具的七大系統(tǒng)，當(dāng)模具開(kāi)始工作時(shí)先是閉合狀態(tài)，注塑完成后冷卻系統(tǒng)對(duì)模具和塑件進(jìn)行冷卻，最后退出機(jī)構(gòu)推出，復(fù)位機(jī)構(gòu)將注塑模具復(fù)位就完成了一個(gè)整體的工作過(guò)程。 1.2我國(guó)注塑模具的現(xiàn)狀 在如今我們的生活當(dāng)中，注塑模具的產(chǎn)品無(wú)處不見(jiàn)，它已經(jīng)完全的融入到我們的生活，從我們的衣食住行到醫(yī)學(xué)器材，軍工設(shè)備、工程機(jī)械、航天航空等等領(lǐng)域注塑模具都扮演了非常重要的角色。我國(guó)多年以來(lái)努力的發(fā)展注塑模具，使我國(guó)的工業(yè)得到了很好的發(fā)展，如今我國(guó)已經(jīng)成為國(guó)際上的制造業(yè)大國(guó)，制造業(yè)的發(fā)展影響我國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀。 我國(guó)注塑模具的重點(diǎn)發(fā)展地方主要集中在珠三角和沿海地區(qū)，這里聚集了國(guó)內(nèi)最多的模具生產(chǎn)制造廠(chǎng)家和設(shè)計(jì)人才。但近兩年來(lái)我國(guó)的注塑模具發(fā)展面臨了很大的挑戰(zhàn)，當(dāng)基本技術(shù)成熟后想向發(fā)達(dá)國(guó)家的水平靠近需要的是整個(gè)制造加工行業(yè)水平的整體提升，我國(guó)的注塑模具在高端注塑模具上依然沒(méi)有較好的競(jìng)爭(zhēng)力，生產(chǎn)的模具多為本國(guó)內(nèi)使用，在出口模上很難達(dá)到高端模具的水品，主要是技術(shù)人才的缺乏。現(xiàn)在很多的大學(xué)都設(shè)有模具專(zhuān)業(yè)，為我國(guó)工業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了一大批技術(shù)型人才，讓更多的大學(xué)生進(jìn)入到這個(gè)行業(yè)中來(lái)。國(guó)家也針對(duì)注塑模具的發(fā)展開(kāi)放了許多的政策，對(duì)本行業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)實(shí)施減稅和補(bǔ)貼，扶持企業(yè)發(fā)展壯大。 我國(guó)的注塑模具技術(shù)水平雖然相較于發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距，但是我國(guó)的生產(chǎn)制造成本卻是其生產(chǎn)制造成本的1/3，這是我國(guó)最主要的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 1.3國(guó)外注塑模具的發(fā)展 國(guó)外注塑模具的發(fā)展相較于國(guó)內(nèi)時(shí)間要長(zhǎng)很多，他們的整體制造業(yè)技術(shù)水平要高于國(guó)內(nèi)，生產(chǎn)設(shè)備比起國(guó)內(nèi)也要先進(jìn)很多，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)普及很高，像德國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的注塑模具技術(shù)水平主要體現(xiàn)在高端注塑模具的生產(chǎn)上，他們生產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高，尤其在像汽車(chē)模等高端的注塑模具領(lǐng)域也領(lǐng)先我們很多，國(guó)外的模具生產(chǎn)周期也比國(guó)內(nèi)要更短，成熟的技術(shù)不僅僅能夠很好的控制產(chǎn)品的質(zhì)量，更能節(jié)省更多的勞動(dòng)力，這是我國(guó)目前的發(fā)展方向，要不斷地的研發(fā)新型、高端的技術(shù)。目前發(fā)達(dá)國(guó)家手里掌握著許多制造業(yè)的核心的技術(shù)，像高精密機(jī)床，多軸加工中心等在國(guó)外的普及率特別的高，這些都是生產(chǎn)高質(zhì)量注塑模具必不可少的條件。在目前的市場(chǎng)上的高級(jí)注塑模具主要來(lái)源于美國(guó)、德國(guó)、日本、歐盟等幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，基本占據(jù)了所有的注塑模具出口，但國(guó)外的模具制造成本相比國(guó)內(nèi)也更加的高，主要在勞動(dòng)力成本上，我國(guó)人口數(shù)量龐大，勞動(dòng)力成本極低，所以許多國(guó)外的許多模具都會(huì)找中國(guó)代工。所以技術(shù)是行業(yè)和國(guó)家發(fā)展的關(guān)鍵，掌握領(lǐng)先于他人的技術(shù)才能夠在激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中有話(huà)語(yǔ)權(quán)。 1.4本次設(shè)計(jì)主要解決的問(wèn)題 首先要對(duì)本設(shè)計(jì)的塑件進(jìn)行分析，確定好塑件的尺寸大小，結(jié)合塑件在生活中的應(yīng)用選擇合理的材料以及出模數(shù)量等等，接下來(lái)就是對(duì)模架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.分析塑件的結(jié)構(gòu)結(jié)合設(shè)計(jì)要求選擇合適的分型面。 2.通過(guò)上面的分析確定型腔的布局方式。 3.結(jié)合注塑模具生產(chǎn)要領(lǐng)選擇合適的澆注方式。 4.對(duì)模具的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5.結(jié)合以上的條件，適合的脫模頂出方式。 7.根據(jù)設(shè)計(jì)完成的模具選擇注塑機(jī)并進(jìn)行計(jì)算校核。 第二章、產(chǎn)品工藝分析原材料的確定 2.1 塑件結(jié)構(gòu)分析 本次設(shè)計(jì)中的凱爾瑞舒適款兒童座椅之ZY2008零件產(chǎn)品如下圖2-1，2-2所示，。該塑件為典型的塑料類(lèi)零件，塑件整體的壁厚均勻，尺寸不大，適合采用注塑模具生產(chǎn)注塑成型。該塑件適合采用POM材料來(lái)進(jìn)行注塑生產(chǎn)，生產(chǎn)批量考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，可以采用中大批量生產(chǎn)。 圖2-1 塑件三維圖 圖2-2塑件的二維圖 2.1 塑件的工藝性分析 2.1.1塑件的原材料分析 POM材料是世界上使用最廣的五種塑料中的一種，POM材料是一種高分子聚化合物，POM具有非常好的抵抗沖擊的能力，能夠耐熱，能夠承受一定的低溫。對(duì)于酸堿鹽的腐蝕性有較好的抵抗性能，POM材料的表面光潔度好，表面可以進(jìn)行二次噴涂、絲印、移印、電鍍，著色，成型后的POM材料的產(chǎn)品還能夠進(jìn)行焊接，熱壓螺母和金屬件，超聲波焊接等。 大部分的POM原材料是無(wú)毒的，難容與水、吸水率非常低，對(duì)于表面部分還可以進(jìn)行拋光處理。可以獲得表面光潔度非常好的產(chǎn)品。POM材料注塑出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸變量小，POM材料的融化溫度在180-230度之間，在230度以上會(huì)產(chǎn)生熱分解效應(yīng)，對(duì)于POM還可以添加改性材料，增加玻璃纖維等，以達(dá)到改性增強(qiáng)的目的，與其他材料的結(jié)合度較好。 2.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 1.結(jié)構(gòu)分析 塑件的整體結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)方形，尺寸不大，壁厚均勻非常適合注塑模具成型，需要注意的是在塑件的兩側(cè)壁上有兩個(gè)圓形的小孔，這兩個(gè)小孔需要抽芯才能實(shí)現(xiàn)脫模。 2.尺寸精度分析 該塑件整體的壁厚均勻在1-4mm之間，厚薄均勻，塑件的尺寸不大，可以按照一般精度等級(jí)進(jìn)行生產(chǎn)注塑，在模具的機(jī)械加工注意保證型芯和型腔上面的成型尺寸。 3.表面質(zhì)量分析 該塑件需要在外面表面保證沒(méi)有毛邊，飛邊，披風(fēng)，縮水痕跡，不得有頂白、缺膠現(xiàn)象產(chǎn)生。 2.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。 計(jì)算塑件的體積：V=12.5cm（采用三維軟件直接測(cè)量得到） 計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得POM的密度為ρ=1.425kg/dm 塑件質(zhì)量：M=Vρ =12.5×1.425 =17.8g 采用一模二腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)型號(hào)為HTF80XB型。 圖2-3 塑件體積測(cè)量 2.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠(chǎng)時(shí)間應(yīng)用的情況，POM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溫度。 料筒溫度： 后段溫度t選用 190～210c； 中段溫度t 選用 200～220c； 前段溫度t 選用 210～230c； 噴嘴溫度： 選用200～210c； 注塑壓力一：選用40～100Mpa； 注塑時(shí)間： 選用20～90s； 保壓壓力： 選用 65Mpa； 高壓時(shí)間： 選用0～5s； 冷卻時(shí)間： 選用20～120s； 總周期： 選用45～220s； 后處理方法： 采用油﹑水﹑鹽水； 后處理溫度： 90～100t/c; 后處理時(shí)間： 4h。 說(shuō)明：3.1：預(yù)熱和干燥均采用鼓風(fēng)烘箱，烘烤4-8小時(shí)。 2.4塑料成型設(shè)備的選取 根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為HTF80XB查注塑機(jī)參數(shù)表知： 表2-1 注塑機(jī)參數(shù)表 型號(hào) 單位 80×A 80×B 80×C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 111 124 153 注射重量PS g 101 113 139 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 365×365 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開(kāi)距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高) m 4.3×1.25×1.8 機(jī)器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬) mm 240×240 第三章、注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括了分型面的選擇，模具型腔出模數(shù)量的確定，成型型芯和型腔的確定，澆注系統(tǒng)和流道的設(shè)計(jì)，頂出和脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)模架的確定和型號(hào)的選擇，溫度冷卻水道的設(shè)計(jì)。 3.1分型面選擇與確定 在注塑模具設(shè)計(jì)中，首先就需要確定分型面，分型面決定了注塑模具的整體結(jié)構(gòu)，必須要根據(jù)如下的注塑模具設(shè)計(jì)原則來(lái)進(jìn)行選擇： 1. 分型面應(yīng)該考慮塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量，表面不得有毛刺、飛邊、溢料、縮水等表面不良現(xiàn)象，塑件尺寸需要滿(mǎn)足圖紙尺寸的要求。 2. 分型面的選擇需要考慮進(jìn)膠口的充填工藝性，保證塑料原材料的充填流動(dòng)性較好，同時(shí)需要流道盡可能的短。 3. 分型面盡可能的選擇在塑件的最大輪廓處，這樣才能有利于脫模。 4. 分型面的選擇時(shí)候，需要保證盡可能的讓塑件留在動(dòng)模型芯部分。 5. 盡可能的保證有利于塑件成型時(shí)候的排氣要求，不得有困氣現(xiàn)象。 6. 需要考慮塑件和模具成型的抽芯機(jī)構(gòu)，需要盡可能少的抽芯以降低模具難度和制造成本。 該塑件為塑料材料注塑生產(chǎn)，塑件的表面需要保證有一定的光潔度和美觀(guān)度，不能影響塑件的表面質(zhì)量，對(duì)于本次設(shè)計(jì)中，塑件的分型面的選擇如下圖所示： 圖3-1 塑件分型面的選擇 3.2確定型腔的數(shù)目及排列方式 3.2.1模腔數(shù)量的確定 根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量為中等批量注塑生產(chǎn)，適合采用一模二腔的形式進(jìn)行注塑生產(chǎn)和模具設(shè)計(jì)，型腔數(shù)量的多少與注塑機(jī)的最大注塑量有關(guān)系。 查注塑機(jī)參數(shù)表，可以得知，該注塑機(jī)的額定注塑量為：124。 根據(jù)以下公式進(jìn)行校核型腔出模數(shù)量： N=（0.8x124-1.4）/12.5=7.82個(gè)； 式中： 124 1.4 12.5 本次模具設(shè)計(jì)中，還需要綜合考慮模具的整體結(jié)構(gòu)形式，以及澆注系統(tǒng)的布局方式，本次設(shè)計(jì)采用一模二腔的結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)過(guò)校核，滿(mǎn)足注塑機(jī)額定注塑量的要求。 3.2.2型腔的排列方式 對(duì)于模具的型腔布局方式，一般可以采用對(duì)稱(chēng)或者整列方式布局，如下圖所示： 圖3-2 模具型腔的排列方式 通過(guò)采用上圖3-2所示的型腔布局排列方式，可以盡可能少的減少模具的澆注系統(tǒng)廢料，提高注塑充填工藝，同時(shí)分型面也比較對(duì)稱(chēng)和工整，模具的頂出和脫模也非常方便。符合本次設(shè)計(jì)要求。 3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.3.1主流道設(shè)計(jì) 主流道是模具中塑料的第一段凝料，主流道一般在澆口襯套內(nèi)，為錐形，錐形的角度一般在1-4度之間，根據(jù)材料的流動(dòng)性和長(zhǎng)度決定，主流道澆口襯套表面頂部為球形，與注塑機(jī)噴嘴相互配合，主流道應(yīng)該盡可能的短，這樣可以節(jié)約主流道產(chǎn)生的廢料，可以提高注塑生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。澆口襯套的球面凹坑需要和注塑機(jī)噴嘴相互配合保證不產(chǎn)生溢料。 根據(jù)HTF80XB型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 本次設(shè)計(jì)中，澆注系統(tǒng)種類(lèi)為：側(cè)澆口 1、主流道相關(guān)設(shè)計(jì) 3.1=2.5+（）mm； 得到主流道小端直徑d=3.1mm； 主流道還需要考慮一定的脫模斜度，一般脫模斜度的取值為； 主流道高度L=62mm； 經(jīng)過(guò)CAD繪圖可以直接得出主流道大端直徑如下尺寸。 主流道大端直徑D=5.3mm； 2、澆口的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑料的材料性能，和塑件壁厚、尺寸大小等因素，可以通過(guò)查注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表進(jìn)行取值，本次設(shè)計(jì)中，取側(cè)澆口澆口數(shù)據(jù)如下尺寸。 對(duì)于側(cè)澆口取值： 側(cè)澆口寬度w=3.2mm； 側(cè)澆口深度h=1.5mm； 側(cè)澆口長(zhǎng)度l=2mm； 為了保證主流道的廢料能夠順利的從澆口襯套內(nèi)脫出，采用澆口襯套標(biāo)準(zhǔn)件，一般的澆口襯套標(biāo)準(zhǔn)件均具有標(biāo)準(zhǔn)錐度，直接選擇即可，在主流道的末端，需要開(kāi)設(shè)冷料穴，設(shè)置勾料針，保證順利脫模。 3.3.2分流道設(shè)計(jì) 分流道是連接主流道和澆口之間的一段流道，分流道一般需要比主流道小一點(diǎn)，用來(lái)提高凝料注射時(shí)候的壓力，分流道在一模多腔的模具中必不可少，在分流的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，應(yīng)當(dāng)盡可能少的減少溫度、壓力、射速的損耗。同時(shí)還需要考慮盡可能少的減少流道廢料的長(zhǎng)度和直徑大小，這樣才能減少原材料的損耗。 分流道直徑可以根據(jù)如下面的公式進(jìn)行計(jì)算和校核。 分流道的直徑可以采用如下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 式中： 13.13g； 20mm； 根據(jù)塑件的壁厚、材料的種類(lèi)和型腔布局結(jié)構(gòu)形式， 經(jīng)過(guò)計(jì)算得分流道直徑:D=2.03mm 考慮時(shí)間機(jī)械加工切削工藝，取分流道尺寸如下。 根據(jù)刀具圓整為實(shí)際分流道直徑d=5mm；可以采用球形銑刀對(duì)分流道進(jìn)行銑削加工，在加工完成后，需要對(duì)流道進(jìn)行表面拋光，最好達(dá)到Ra0.8um的粗糙度，這樣可以保證凝料在流道的流動(dòng)過(guò)程中的摩擦最小。 3.3.3澆口設(shè)計(jì) 澆口是澆注系統(tǒng)得到最后一段，用來(lái)連接塑件和流道之間的閘口，澆口的作用是讓熔融狀態(tài)下的凝料最快速度的充填到模具的型腔里面，讓充填滿(mǎn)型腔以后，還可以防止凝料的回流，澆口尺寸的大小根據(jù)塑件的體積，尺寸綜合選擇，在模具試模以后進(jìn)行修正和調(diào)整，澆口的位置應(yīng)該選擇最佳充填流動(dòng)得到位置，澆口的種類(lèi)如下： 1. 直接澆口：直接和模具中的塑件相連接，優(yōu)點(diǎn)是流道廢料少，缺點(diǎn)是在塑件的表面表面留下澆口痕跡，而且澆口去除非常困難。 2. 側(cè)澆口，側(cè)澆口一般是矩形，一般設(shè)計(jì)在分型面上，側(cè)澆口的尺寸一般都比較小，損失得到壓力和射速基本可以忽略，矩形的澆口形式使得機(jī)械加工切削非常方面，而且尺寸的大小比較好控制，而且在注塑充填成型后，人工去除非常方便。澆口去除以后，澆口痕跡在側(cè)壁或者端面上，澆口痕跡不明顯。 3. 點(diǎn)澆口，點(diǎn)澆口可以與塑件在成型后自動(dòng)分離，澆口附近的殘余應(yīng)力變化非常小，可以實(shí)現(xiàn)大批量連續(xù)生產(chǎn)，表面痕跡非常小，僅僅只有一個(gè)很小的點(diǎn)，缺點(diǎn)是一般模具采用三板模生產(chǎn)，三板模制造成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流道的廢料也比較多，經(jīng)濟(jì)效益不是那么好。 4.其他澆口，扇形澆口，潛伏澆口，牛角澆口，根據(jù)塑件的不同特點(diǎn)和模具結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行選擇。 本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)塑件的尺寸和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，型腔布局排列結(jié)構(gòu)形式，澆注系統(tǒng)需要合理安排，在實(shí)際注塑充填時(shí)候，根據(jù)充填情況進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。 完成后的澆注系統(tǒng)如下圖所示： 圖3-3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.3.4排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在模具的充填過(guò)程中，需要排除模具型腔內(nèi)的多余空氣，如果不能及時(shí)的排除型腔內(nèi)的空氣，容易造成塑件表面起泡、困氣充填缺膠、局部高溫情況下，還會(huì)產(chǎn)生燒焦塑件，出現(xiàn)不良產(chǎn)品，本次設(shè)計(jì)中選擇的塑料材料流動(dòng)性好，不需要開(kāi)設(shè)排氣槽，采用的是模具自身的間隙排氣即可，這就包括的澆口襯套和型腔的間隙，頂桿、勾料針與型腔的配合間隙、模具分型面自身的分模間隙，配合間隙和分模間隙保證在0.02-0.03mm之間即可，太小的話(huà)，排氣太慢，如果間隙太大的話(huà)，會(huì)造成溢料和毛邊現(xiàn)象。該塑件直接使用間隙排氣和分型面自身排氣即可實(shí)現(xiàn)。不需要獨(dú)立開(kāi)設(shè)排氣槽結(jié)構(gòu)。 3.3.5主流道襯套的選取 主流道襯套已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)件了，只需要根據(jù)設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇標(biāo)準(zhǔn)件即可，澆口襯套的尺寸長(zhǎng)度可以根據(jù)模具模板的長(zhǎng)度進(jìn)行畫(huà)圖后得出，澆口襯套需要采用優(yōu)質(zhì)鋼材，熱處理HRC52-58度之間，澆口襯套與模具之間的公差配合采用H7/m6的間隙配合，這樣安裝配合方便，也不會(huì)產(chǎn)生溢料和毛邊。主流道襯套需要長(zhǎng)時(shí)間承受注塑機(jī)噴嘴的擠壓，融料的流動(dòng)壓力，需要保證主流道襯套的互換性，所以應(yīng)當(dāng)盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)件。 本次設(shè)計(jì)中，結(jié)合注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)與設(shè)計(jì)軟件，選擇如下圖所示的澆口襯套標(biāo)準(zhǔn)件。 圖3-4 澆口襯套標(biāo)準(zhǔn)件 3.5推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模具的推出機(jī)構(gòu)一般是由推出原件，復(fù)位機(jī)構(gòu)，和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三種機(jī)構(gòu)組合而成的，推出原件一般指的是頂桿或者推板，復(fù)位機(jī)構(gòu)一般指的是復(fù)位桿和復(fù)位彈簧，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)頂針板的導(dǎo)柱或者導(dǎo)套，在小型模具中，直接使用復(fù)位桿導(dǎo)向即可，在中大型模具中或者精密模具中，才會(huì)使用頂針板導(dǎo)柱和導(dǎo)套，頂針板導(dǎo)柱和導(dǎo)套會(huì)增加模具的制造成本，一般小型模具中不采用。 本次設(shè)計(jì)中，可以選擇常見(jiàn)的頂桿頂出脫模來(lái)實(shí)現(xiàn)，頂桿具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝工作可靠，維修更換方便，制造成本低，而且頂桿已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)化的模具零配件，可以縮短模具的制造周期。推出脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖3-5 推出脫模機(jī)構(gòu) 上圖所示的推出脫模機(jī)構(gòu)，采用注塑機(jī)頂棍提供動(dòng)力源，隨著頂針板的運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)塑件得到頂出和脫模。 3.6 推出機(jī)構(gòu)的計(jì)算 3.6.1脫模力的計(jì)算 根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算 3000； 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：F=6000N 3.6.2推桿強(qiáng)度的校核 故符合要求。 式中， 是推桿材料的許用應(yīng)力，為120Mpa； 是推桿所受的應(yīng)力； F是脫模力，為6000N； n是推桿數(shù)目，為8根； d是推桿直徑，為3mm 45.47Mpa 所以滿(mǎn)足要求。 第四章、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 與塑件直接接觸的模具剛性材料稱(chēng)之為成型零件，成型零件需要考慮一定的機(jī)械加工工藝，結(jié)合材料收縮性與塑件的成型尺寸精度要求，塑件表面質(zhì)量的，成型零件一般指的是型芯和型腔，常見(jiàn)的成型零件的結(jié)構(gòu)形式有：整體式，組合式、鑲嵌式、瓣合式、環(huán)形式等，結(jié)構(gòu)現(xiàn)有塑件的特點(diǎn)，以及生產(chǎn)批量，可以采用鑲嵌式的型腔和型芯結(jié)構(gòu)。 （1）、型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：模具的型腔采用的是鑲嵌式型腔，整體為矩形，可以節(jié)約昂貴的模仁材料，并且表面也利于拋光，切分開(kāi)加工的話(huà)，機(jī)械加工更方便，而且更好替換。如下圖： 圖4-1 模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：模具的型芯采用的是鑲嵌式型腔，整體為矩形，可以節(jié)約昂貴的模仁材料，并且鑲件位置采用線(xiàn)切割等機(jī)械加工工藝的時(shí)候，可以使用較小的機(jī)器實(shí)現(xiàn)，節(jié)約制造成本，如下圖所示： 圖4-2 模具型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2 成型尺寸計(jì)算 4.2.1 型腔成型零件尺寸計(jì)算 型腔徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下： 式中： ； （0.005）； ； ； ； 型腔長(zhǎng)度尺寸計(jì)算為： =[(1+0.005)x92-1/4x0.08]=92.48mm 型腔寬度尺寸計(jì)算為： =[(1+0.005)x20-1/4x0.08]=20.12mm （2）型腔深度尺寸計(jì)算 型腔深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： 式中 ； ； 其他符號(hào)意義同上。 =[(1+0.005)x18-1/3x0.08]=18.12mm 4.2.2 型芯成型零件尺寸計(jì)算 1、型芯尺寸的計(jì)算 （1）型芯徑向尺寸計(jì)算 型芯徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下： ； ； 其他符號(hào)意義同上。 型芯長(zhǎng)度尺寸計(jì)算為： =[(1+0.005)x92+1/4x0.08]=92.44mm 型芯寬度尺寸計(jì)算為： =[(1+0.005)x10+1/4x0.08]=10.03mm （2）型型芯深度尺寸計(jì)算 型芯深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： ； 其他符號(hào)意義同上。 =[(1+0.005)x18-1/3x0.08]=18.06mm 4.2.3型腔零件的強(qiáng)度剛度校核 根據(jù)模仁側(cè)壁剛度校核公式 式中： ； P——平均型腔成型壓力，取值范圍查表取30Mpa 為18mm； ； 0.005； 經(jīng)過(guò)計(jì)算模仁側(cè)壁厚度得: Sc=18.43mm， 在實(shí)際進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，還需要考慮螺絲、冷卻水道的位置和尺寸，一般取值需要偏大一些。 而本次設(shè)計(jì)中，模仁的側(cè)壁取值為30-40mm之間，滿(mǎn)足要求。 4.3 成型零件鋼材的選用 根據(jù)塑料材料和塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等綜合分析考慮，可以采用718H牌號(hào)的模具鋼材，該鋼材也可以叫做3Cr2Mo，是一種預(yù)硬模具鋼材，出廠(chǎng)的硬度是HRC8-42度之間，廣泛的應(yīng)用在一般注塑模具中，能夠滿(mǎn)足中大批量高質(zhì)量生產(chǎn)的模具當(dāng)中，718H鋼材的表面的拋光性能也非常好。718H鋼材進(jìn)行氮化或者是加硬處理，還能夠把原來(lái)的50W次壽命提高，使得模具是壽命到達(dá)80W次以上。 718H鋼材還具備良好的機(jī)械切削加工性能，適用于電火花加工，線(xiàn)切割加工，表面曬紋等工藝處理。 4.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件的側(cè)壁有側(cè)孔、內(nèi)凹、凸臺(tái)、卡扣的時(shí)候，塑件無(wú)法在開(kāi)模方向順利脫模的情況，就需要采用一定角度的脫模抽芯機(jī)構(gòu)，一般采用的抽芯機(jī)構(gòu)脫模方式有三種： 手工脫模抽芯機(jī)構(gòu)：采用人工在模具外面取出抽芯的鑲件，這種效率最低，非常原始不建議使用。 1.機(jī)械開(kāi)模抽芯機(jī)構(gòu)：利用模具開(kāi)模的時(shí)候，提供的開(kāi)模動(dòng)力實(shí)現(xiàn)模具內(nèi)的抽芯運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)關(guān)系滿(mǎn)足三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)關(guān)系方式，這種方式會(huì)增加模具難度和制造成本，但是可以成型比較復(fù)雜的塑件結(jié)構(gòu)。 2.液壓或氣動(dòng)脫模抽芯機(jī)構(gòu)：采用液壓油或者是氣動(dòng)液壓油缸實(shí)現(xiàn)模具的單向往復(fù)抽芯運(yùn)動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程的抽芯運(yùn)動(dòng)，缺點(diǎn)是需要注塑機(jī)有液壓油路或者氣路機(jī)構(gòu)和相關(guān)的伺服機(jī)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的制造成本最高，而且模具外面有一組或多組油缸，增加的運(yùn)輸難度和注塑機(jī)機(jī)臺(tái)尺寸。除非是長(zhǎng)行程的抽芯，否則不建議采用該方式進(jìn)行抽芯。 3.斜頂抽芯機(jī)構(gòu)：對(duì)于內(nèi)壁的側(cè)凹或者卡扣機(jī)構(gòu)，而且抽芯距離小的塑件結(jié)構(gòu)特征，可以采用更為簡(jiǎn)單合理的斜頂抽芯機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。斜頂機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用脫模頂出的力來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且模具制造成本低，工作可靠，而且維修方便。 分析塑件的三維模型可以得知，塑件上有需要抽芯的結(jié)構(gòu)特征，需要設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)才能夠順利脫模，斜頂抽芯機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)卡扣位置的成型。 斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)如下： （1）、計(jì)算抽芯距離 S=L+（3-5）MM 式中： S——抽芯距離 L——塑件倒扣距離 本次設(shè)計(jì)中，抽芯距離S=2+（3-5）mm=7mm （2）、抽芯力的計(jì)算 式中： ，N 25 本次設(shè)計(jì)中取傾斜角度為取16度。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得：60N （3）、斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算 式中： ； 36mm； 經(jīng)過(guò)計(jì)算得：11.79mm 本次設(shè)計(jì)中，查表選用標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱，斜導(dǎo)柱直徑為12mm。斜導(dǎo)柱傾斜角度取值一般為15-30度之間，本次設(shè)計(jì)中，選用斜導(dǎo)柱傾斜角度為16度。完成后的斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)如下圖所示。 圖4-3 斜滑塊芯機(jī)構(gòu) 第五章、模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模架的選擇 5.1、模具冷卻系統(tǒng)概述 當(dāng)熔融狀態(tài)下的凝料，進(jìn)過(guò)高壓注射進(jìn)模具的型腔里面以后，需要逐步的冷卻和固化，這個(gè)過(guò)程是漫長(zhǎng)的，需要控制模具各個(gè)區(qū)域的溫度盡可能的在同一時(shí)間段內(nèi)均勻的冷卻，不能溫度過(guò)高或者過(guò)低，且需要盡可能的縮短冷卻周期以提高生產(chǎn)效率。一般的熱塑性材料的注塑模具中，塑料材料的注射溫度都在200-300度之間，是必須要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的。 5.2、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的時(shí)候，需要盡可能的考慮如下設(shè)計(jì)原則： 1.盡可能的保證各條冷卻水道之間的間距相等。 2.盡可能的保證冷卻水管的直徑相同以利于加工。 3.進(jìn)出水嘴的接頭盡可能的設(shè)計(jì)在操作側(cè)的背面，不要影響注塑機(jī)的操作人員。 4.冷卻水道應(yīng)該要做防止漏水的機(jī)構(gòu)，特別是不同剛性零件之間要設(shè)計(jì)防水圈結(jié)構(gòu)。 5.冷卻水道不得距離澆注系統(tǒng)過(guò)近，距離澆注系統(tǒng)流道太近的話(huà)，會(huì)過(guò)快的讓融料的溫度冷卻以至于不利于注塑充填。 6.冷卻水管的加工，不得與螺絲，鑲件，頂桿等零件發(fā)生干涉現(xiàn)象導(dǎo)致漏水現(xiàn)象的發(fā)生。 5.3、冷卻水道的計(jì)算 在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)放出等熱量等于冷卻水所帶走的熱量，故有 公式：????? ； ）； ； ； ； ； ； 5.3.1求塑料制品在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q 設(shè)注射時(shí)間為2s，冷卻時(shí)間為20s，保壓時(shí)間為15s，開(kāi)模取件時(shí)間為3s.，得注射成型周期為40S。 設(shè)用20℃的水作為冷卻介質(zhì)，其出口溫度為28℃，水呈湍流狀態(tài)，一個(gè)小時(shí)成型次數(shù)n＝3600/40＝90 26.41.42590=2.4948 查注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)得POM單位重量放出的熱量 ??? 故：2.4948=1022KJ 5.3.2 水的體積流量 ?由公式 1022/=0.35 式中： 5.3.3 求冷卻水道直徑d 本次設(shè)計(jì)采用的是上下直通式冷卻水道，根據(jù)水的體積流量查注塑模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)[1]得d=6mm；本次設(shè)計(jì)中的冷卻水道滿(mǎn)足要求。冷卻水道設(shè)計(jì)如下圖所示： 圖5.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.4 模架型號(hào)的選擇 5.4.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 注塑模具應(yīng)當(dāng)盡可能的去選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，采用標(biāo)準(zhǔn)模架可以大大的降低制造生產(chǎn)成本，提高制造效率，縮短制造周期，標(biāo)準(zhǔn)模架分為三個(gè)大類(lèi)，包括了大水口模架，簡(jiǎn)化細(xì)水口模架，細(xì)水口模架系統(tǒng)。 需要結(jié)合型腔布局和排列結(jié)構(gòu)形式，盡可能的保證長(zhǎng)寬尺寸為一個(gè)整數(shù)，這樣才能符合實(shí)際機(jī)械加工和原材料的購(gòu)買(mǎi)要求，一般情況下，中小型模具可以根據(jù)塑件尺寸，保證型腔側(cè)壁厚度在30-50mm之間，大型模具保證50-80mm之間的型腔側(cè)壁厚度。 （1）、確定成型型腔零件長(zhǎng)寬高尺寸如下 270x80x30mm （2）、確定成型型芯零件長(zhǎng)寬高尺寸如下 270x80x40mm （3）、確定模架定模板長(zhǎng)寬高尺寸如下 350x230x60mm （4）、確定模架動(dòng)模板長(zhǎng)寬高尺寸如下 350x230x70mm （5）、確定墊塊的高度 墊塊需要考慮實(shí)際頂出脫模的需求，本次設(shè)計(jì)中，采用墊塊高度為：100mm，即可滿(mǎn)足要求。 根據(jù)澆注澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，以及頂出脫模要求，選擇國(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)模架，采用大水口模架系統(tǒng)。具體的模架型號(hào)為：CI2335-A60-B70-C100 模架基本結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 圖5-1 模架基本結(jié)構(gòu)形式 5.4.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 導(dǎo)柱和導(dǎo)套是整套模具工作的重要導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)套和導(dǎo)套在選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的時(shí)候就自帶有了，本次設(shè)計(jì)中，采用的是有托導(dǎo)套和有托導(dǎo)柱，在導(dǎo)柱的前端，需要開(kāi)設(shè)油槽，可以增加導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的潤(rùn)滑作用。導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間采用h7/m6公差配合，采用正裝導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式，保證工作順暢。 圖5-2 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 第六章、注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 注塑機(jī)是注塑模具進(jìn)行生產(chǎn)和注塑的工藝裝備，注塑機(jī)的可以按照噸位的大小或者是注射量進(jìn)行劃分型號(hào)，常見(jiàn)的注塑機(jī)種類(lèi)有臥式注塑機(jī)、立式注塑機(jī)，雙色注塑機(jī)，而本次設(shè)計(jì)中的注塑模具，可以采用常見(jiàn)的臥式注塑機(jī)即可，注塑機(jī)的型號(hào)采用的是HTF80XB，下面對(duì)注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核，注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)原理樣式如下圖所示。 圖6-1 注塑機(jī)結(jié)構(gòu)原理 6.1 注塑機(jī)最大注射量校核 124x80%≥2x12.5+1.4=26.4 其中： 2個(gè)； 124； 1.4； 12.5 查注塑機(jī)參數(shù)表，注塑機(jī)的額定注塑量為124，所以滿(mǎn)足注塑量的要求。 6.2 校核壓力 查材料的成型工藝表，可以得知，POM的成型注射壓力范圍取值為100-170Mpa，而本次選擇的注塑機(jī)的額定注塑壓力值為183Mpa，所以是滿(mǎn)足本次注射壓力的要求的。 6.3 校核模具安裝尺寸 本次設(shè)計(jì)中，選擇的國(guó)標(biāo)模架的最大模具長(zhǎng)寬的最大尺寸為350x280mm，而查詢(xún)本次選擇的注塑機(jī)的參數(shù)表中，注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距的尺寸為365x365mm，所以本套注塑模具的長(zhǎng)寬尺寸滿(mǎn)足安裝要求。 其次是校核安裝厚度的尺寸參數(shù)，本套模具的總高度值為280mm,而選擇的注塑機(jī)的最大容模厚度數(shù)據(jù)為150-360mm之間，所以滿(mǎn)足高度的安裝尺寸要求。 所以：本套注塑模具，長(zhǎng)寬高尺寸均滿(mǎn)足注塑機(jī)的安裝尺寸要求。 6.4 校核移模行程 注塑模具在完成成型固化以后，模具需要打開(kāi)一定距離，讓注塑機(jī)的頂棍頂向頂出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件的最后一步脫模工序，查表注塑機(jī)總的開(kāi)模行程為310mm； 式中 ，18mm； ，79mm； 310mm≥18+79mm+10mm=107 經(jīng)過(guò)計(jì)算，注塑機(jī)的移模行程滿(mǎn)足注塑模具的要求。 6.5 校核注塑機(jī)鎖模力 校核公式如下； 800≥（21636+130）30=102.06KN 式中： P-平均型腔成型壓力，取值范圍查表取30Mpa 經(jīng)過(guò)計(jì)算，本次設(shè)計(jì)中的模具需要的鎖模力在注塑機(jī)額定鎖模力允許范圍內(nèi)，滿(mǎn)足要求。 第七章、繪制模具總裝圖 7.1本模具總裝圖 圖7-1 模具總裝圖 第八章、Moldlfow注塑CAE模流分析 8.1 moldflow模流分析概述 模流分析這個(gè)名詞最先出現(xiàn)在香港和臺(tái)灣地區(qū)，隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化進(jìn)程的加速，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于注塑模具的生產(chǎn)實(shí)踐中，MOLDLFOW是采用CAE有限元的技術(shù)手段，運(yùn)用電腦完成數(shù)據(jù)的模擬分析，模擬在注塑過(guò)程中的所有過(guò)程，得到相關(guān)的注塑工藝參數(shù)，數(shù)值。經(jīng)過(guò)對(duì)結(jié)果和報(bào)告的分析，進(jìn)行可行性的評(píng)估，不但可以用來(lái)完善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還能對(duì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，完成前期驗(yàn)證工作，避免了在實(shí)際的注塑充填中反復(fù)的調(diào)試工藝參數(shù)和試模，一般注塑模具均可以采用MOLDLFOW軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 8.2 MOLDLFOW模流分析操作過(guò)程。 首先需要完成塑件三維模型的建模，然后把對(duì)應(yīng)的三維模型文件導(dǎo)入到modlfow軟件中去，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后按照如下方式進(jìn)行設(shè)定工藝參數(shù)。 （1）、模型網(wǎng)格劃分 首先針對(duì)模型數(shù)據(jù)，有幾種不同的劃分方式，選擇雙層面的網(wǎng)格劃分方式，這種方式既可以保證分析精度，也可以保證分析的耗時(shí)較短，如下圖所示。 圖8-1 網(wǎng)格劃分方式 確定要網(wǎng)格劃分類(lèi)型以后，軟件就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格的劃分了，劃分完成后的網(wǎng)格模型細(xì)節(jié)參數(shù)如下所示： 模型細(xì)節(jié) : 網(wǎng)格類(lèi)型 = 雙層面 網(wǎng)格匹配百分比 = 83.4 % 相互網(wǎng)格匹配百分比 = 81.7 % 節(jié)點(diǎn)總數(shù) = 2985 注射位置節(jié)點(diǎn)總數(shù) = 1 注射位置節(jié)點(diǎn)標(biāo)簽是: 322 單元總數(shù) = 5430 零件單元數(shù) = 5430 主流道/流道/澆口單元數(shù) = 0 管道單元數(shù) = 0 連接器單元數(shù) = 0 分型面法線(xiàn) (dx) = 0.0000 (dy) = 0.0000 (dz) = 1.0000 三角形單元的平均縱橫比 = 3.6032 三角形單元的最大縱橫比 = 96.5352 具有最大縱橫比的單元數(shù) = 1359 三角形單元的最小縱橫比 = 1.1582 具有最小縱橫比的單元數(shù) = 6226 總體積 = 26.4464 cm^3 最初充填的體積 = 0.0000 cm^3 要充填的體積 = 26.4464 cm^3 要充填的零件體積 = 26.4464 cm^3 要充填的主流道/流道/澆口體積 = 0.0000 cm^3 總投影面積 = 34.5400 cm^2 表8-2 塑件的網(wǎng)格參數(shù) （2）、設(shè)定注塑材料 本次moldflow中，根據(jù)塑件要求的材料進(jìn)行選擇，設(shè)定材料數(shù)據(jù)，參數(shù)如下所示。 針對(duì)本次分析中，還需要設(shè)定材料數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求選定分析材料參數(shù)，如下所示。 樹(shù)脂 : Delrin 500 T : DuPont Engineering Polymers --------- pvT 模型: 兩域修正 Tait 系數(shù): b5 = 456.1500 K b6 = 2.2000E-08 K/Pa 液體階段 固體階段 ------------------------------- b1m = 0.0008 b1s = 0.0008 m^3/kg b2m = 5.4770E-07 b2s = 3.2880E-07 m^3/kg-K b3m = 1.3124E+08 b3s = 2.4621E+08 Pa b4m = 0.0043 b4s = 0.0036 1/K b7 = 9.1470E-05 m^3/kg b8 = 0.0995 1/K b9 = 4.6000E-09 1/Pa 比熱(Cp) = 2240.0000 J/kg-C 熱傳導(dǎo)率 = 0.1100 W/m-C 粘度模型: Cross-WLF 系數(shù): n = 0.2920 TAUS = 1.7503E+05 Pa D1 = 9.7600E+24 Pa-s D2 = 223.1500 K D3 = 0.0000 K/Pa A1 = 61.5960 A2T = 51.6000 K 轉(zhuǎn)換溫度 = 140.0000 C 機(jī)械屬性數(shù)據(jù): E1 = 2900.0000 MPa E2 = 2900.0000 MPa v12 = 0.3900 v23 = 0.3900