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塑件模流分析
在PORE軟件模具模塊中進(jìn)行分模及澆注系統(tǒng)創(chuàng)建后，即可自動(dòng)產(chǎn)生鑄模件，也就是注射成型時(shí)包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的注射件，為了能夠更好的分析塑件的注射成型性能，我們還是使用MoldFlow分析軟件對(duì)其進(jìn)行模流分析。
本設(shè)計(jì)使用的是MoldFlow MPA模塊，即Mold Plastic Adviser，使用MoldFlow MPA可對(duì)塑件進(jìn)行簡(jiǎn)單的成型工藝分析，包括最佳澆口位置選擇（前面已經(jīng)使用）、流動(dòng)分析，填充性能分析、成型質(zhì)量預(yù)測(cè)、氣泡與熔接痕分析，收縮痕分析等，如果要對(duì)塑件進(jìn)行精確分析，還必須使用MoldFlow設(shè)計(jì)軟件的MPI模塊，這里只進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，故只需使用MPA即可，使用MPA分析前需設(shè)定成型條件，由前面的設(shè)計(jì)選擇成型條件為：
預(yù)熱溫度：115℃；料桶溫度：250℃，注射最大壓力800MPa；高壓時(shí)間：0.5s
5.7.10結(jié)論
由以上分析可知，塑件較容易充模充滿，完全滿足注塑要求，但塑件質(zhì)量可能存在問(wèn)題，塑件可能產(chǎn)生少許的熔接痕及氣泡等缺陷，但成型條件如壓力，溫度等均符合要求，而澆口位置已靠近最佳澆口，故缺陷產(chǎn)生條件應(yīng)為塑件本身結(jié)構(gòu)所致。
解決辦法：如需求更高的產(chǎn)品精度，而結(jié)構(gòu)允許，可考慮更改塑件結(jié)構(gòu)，如使塑件壁厚趨向均勻等。
XXX學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
題目（機(jī)箱上蓋塑件注塑模具設(shè)計(jì)）
系 別：
XXX學(xué)院
專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
XXXXXX
指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：
完成日期 年 月 日
I
機(jī)箱上蓋塑件注塑模具設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)詳細(xì)地闡述了2.1 機(jī)箱上蓋注射模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程，給出了注射模具設(shè)計(jì)的一般步驟。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析的過(guò)程中，使用了MPA來(lái)模擬充型過(guò)程、分析成型過(guò)程中的參數(shù)變化、預(yù)測(cè)充型質(zhì)量和可能出現(xiàn)的缺陷。列出了注射機(jī)選擇的主要依據(jù)，并對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行了校核。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，舉出了各部分設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)參照的原則，并結(jié)合本課題進(jìn)行了具體的分析。在分型面的選擇問(wèn)題上，本設(shè)計(jì)列出了三種方案，通過(guò)分析比較，選擇了一種最佳方案。側(cè)抽芯主要參數(shù)的確定，參照了斜導(dǎo)柱的計(jì)算方法，指出了側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。重點(diǎn)分析設(shè)計(jì)了調(diào)溫系統(tǒng)，說(shuō)明了調(diào)溫系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品成型的重要性，詳細(xì)計(jì)算了進(jìn)、出模具的熱量，最終確定散熱面積、冷卻水道直徑、冷卻水道長(zhǎng)度等工藝參數(shù)。在設(shè)計(jì)完結(jié)構(gòu)后，對(duì)模具的安裝進(jìn)行了大致的說(shuō)明，對(duì)模具的開(kāi)合動(dòng)作做了必要的分析，對(duì)試模過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題做了詳細(xì)的分析，并提出了相應(yīng)的解決方法。使用Pro/E進(jìn)行三維造型貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，使設(shè)計(jì)變得很輕松，也可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)模具中的干涉等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：注射模；POR/E；成型機(jī)的選擇；機(jī)箱上蓋
II
Abstract
This paper has elaborated the injection mould parametric design of the Round Box, and mentioned the general steps of injection mould design. During plastic part analysis and structure analysis, MPA is used to simulate the filling process, analysis the parameters’ change during molding and forecast the filling quality. How to choose machine and check the main parameters is involved in this paper. During the structure design of the mold, the principle of each part is been listed out and analysised combining this title. The issue of designing parting plane, there list three programs and choose the best one at last. The determination of side core’s parameters is referenced to the method of oblique guide. The design points of the side core is listed out. The temperature adjusting system’s design and analysis is the focus in this paper. Here elaborated the importance of the temperature adjusting system, and detailed calculated the heat that enter and out the mold, then determined the parameters of cooling system. After the design of structure, this paper simply explains the assemble order, analyses the course of mold opening and closing. It analyses the problem that would appear during testing the mold and gives some blue print to solve those problem. Pro/E is being used to built of three-dimensional model. It makes the design a easy work, and some problems like intervene has been found out in time.
Keywords: Injection Molding；POR/E； Plastic Molding Analysis；Round Box
III
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒 論 1
1.1 注射成型模具的地位及發(fā)展趨勢(shì) 1
1.1.1 注塑成型模具的地位 1
1.1.2 注塑成型模具的發(fā)展趨勢(shì) 1
1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的背景、設(shè)計(jì)方法、目的和意義 2
1.2.1 設(shè)計(jì)選題的背景和設(shè)計(jì)方法 2
1.2.2 設(shè)計(jì)的目的和意義 2
2 塑件工藝性及成型工藝條件 3
2.1 2.1機(jī)箱上蓋制品圖 3
2.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 3
2.3 塑件成型工藝條件分析 4
3.1 成型設(shè)備的選擇 9
3.2 注射機(jī)基本參數(shù)的校核 9
3.2.1 注射量的校核 9
3.2.2 鎖模力的校核 10
3.2.3 最大注射壓力的校核 10
3.2.4 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核 10
3.2.5 開(kāi)模行程的校核 11
4.1 型腔數(shù)目的確定和排列方式 12
4.2 分型面的選擇 12
4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
4.3.1 主流道的設(shè)計(jì) 14
4.3.2 澆口的設(shè)計(jì) 15
4.4 成型零部件的設(shè)計(jì) 16
4.4.1 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 16
4.4.2 成型型腔壁厚的計(jì)算 19
4.5 脫模機(jī)構(gòu) 20
4.5.1 脫模力的計(jì)算 20
4.5.2 推出零件尺寸的確定 21
4.6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 22
4.6.1 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定 22
4.6.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 24
4.7 調(diào)溫系統(tǒng) 25
4.7.1 調(diào)溫系統(tǒng)的重要性 25
4.7.2 調(diào)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25
4.7.2.2 通過(guò)自然冷卻所散發(fā)的熱量 25
4.8 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 32
4.8.1 成型部分的導(dǎo)向 33
4.8.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 33
4.9 排氣系統(tǒng) 34
5.1 模具的安裝 35
5.1.1 模具總裝圖 35
5.1.2 模具的裝配 36
5.2 模具的開(kāi)合動(dòng)作分析 39
5.3 試模 40
5.3.1 試模時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和解決辦法 40
5.3.1 試模時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) 41
6 PROE參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程 42
6.1 繪制塑件三維圖 42
6.2 模具體的設(shè)計(jì) 42
6.3 模具各零件三維圖的設(shè)計(jì) 44
結(jié) 論 52
致 謝 53
參考文獻(xiàn) 54
附 錄 1 公式出處對(duì)照表 55
50
1 緒 論
1.1 注射成型模具的地位及發(fā)展趨勢(shì)
塑料是當(dāng)今極具活力的一門(mén)產(chǎn)業(yè)。塑料是現(xiàn)代主要的工業(yè)結(jié)構(gòu)材料之一，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、宇航、電子通信、儀器儀表、文體用品、化工、紡織、醫(yī)藥衛(wèi)生、建筑五金等各個(gè)領(lǐng)域。至2004年，我國(guó)塑料制件的年產(chǎn)量已突破2500[1]萬(wàn)噸。展望21世紀(jì)，高分子合成材料將進(jìn)入質(zhì)的飛躍發(fā)展時(shí)期。
1.1.1 注塑成型模具的地位
從2003年我國(guó)模具進(jìn)口的海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料可知，塑料模具占了模具進(jìn)口量的57%，而注射成型模具在整個(gè)塑料模具中占據(jù)了很大的比例。注射成型模具設(shè)計(jì)得好壞，決定著注塑成型制件的質(zhì)量?jī)?yōu)劣及成品率高低，也就是說(shuō)，是否能加工出優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的塑料制件，在很大程度上要靠注塑成型模具設(shè)計(jì)的合理性和先進(jìn)性來(lái)保證。
現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的注塑成型工藝、先進(jìn)的注塑成型模具及高精度、高效率的注塑設(shè)備是當(dāng)代塑料成型加工中必不可少的三個(gè)重要因素。尤其是注塑模具對(duì)完成塑料加工工藝要求、塑料制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的、全自動(dòng)的設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具制造和創(chuàng)新為前提的。
我國(guó)注塑模具產(chǎn)品水平自2004年以來(lái)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在大型注塑模具方面，可以生產(chǎn)1219mm電視機(jī)的塑料外殼模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)洗衣桶的模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠、整體儀表板等塑料模具；在精密注塑模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料模具、多型腔中模數(shù)齒輪模具等。這也顯示了目前我國(guó)注塑模技術(shù)已達(dá)到了較高水平，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
現(xiàn)在考察某個(gè)國(guó)家的科學(xué)與生產(chǎn)技術(shù)水平，塑料的生產(chǎn)與應(yīng)用情況是重要標(biāo)志之一。塑料的加工與應(yīng)用和塑料工業(yè)發(fā)展的快慢，對(duì)國(guó)家科技與生產(chǎn)，以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的巨大影響是不言而喻的。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的迅速發(fā)展，人們生存在“塑料世界”[1] 洪慎章．實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，注塑模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中將處于十分重要的地位。
1.1.2 注塑成型模具的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)塑料模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很大的差距。但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之相配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和改革開(kāi)放方針引導(dǎo)下，我國(guó)注塑模得到迅速發(fā)展，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、無(wú)流道、氣體輔助、高壽命模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比例越來(lái)越大?？傮w上來(lái)看注塑模具發(fā)展趨勢(shì)，注塑成型模具正加深理論研究，加速推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，擴(kuò)大研究各種特殊結(jié)構(gòu)注塑模具，全面推廣CAD/CAE/CAM，進(jìn)一步加強(qiáng)快速原型制造技術(shù)。
1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的背景、設(shè)計(jì)方法、目的和意義
1.2.1 設(shè)計(jì)選題的背景和設(shè)計(jì)方法
本次設(shè)計(jì)的2.1 機(jī)箱上蓋是一商品，在日常生活中它有很多的應(yīng)用。由于它的生產(chǎn)批量大，精度要求高，且材料為塑料PS，適合在塑料模具行業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)中使用注射模具來(lái)生產(chǎn)該產(chǎn)品，其原理是將粒狀塑料連續(xù)輸入到成型機(jī)的料筒中加熱熔融，然后由注射桿推進(jìn)，由噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)導(dǎo)入模具中，然后保壓冷卻，使之固化成型。為了合理而快速的設(shè)計(jì)出模具，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)，保證模具的各種數(shù)據(jù)上有緊密的量的聯(lián)系。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程包括工藝條件的分析、最佳方案的確定、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具二維和三維圖的繪制。使用MPA分析制件的成型工藝，使用PROE進(jìn)行三維建模并進(jìn)行參數(shù)化分析，通過(guò)CAD繪制各種零件圖，最后整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，完成整個(gè)設(shè)計(jì)。
1.2.2 設(shè)計(jì)的目的和意義
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，預(yù)期達(dá)到以下目的：
1）加深對(duì)塑料的組成及性能的了解。
2）了解塑料成型的基本原理，學(xué)會(huì)正確分析成型工藝對(duì)模具的要求。
3）掌握一類(lèi)成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法。
4）具有初步分析、解決模具現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的能力。
注塑成型是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)問(wèn)，若想對(duì)它融會(huì)貫通，還需要長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)大學(xué)四年以來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，即可以加深對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解，又可以從中發(fā)現(xiàn)不足同時(shí)，也可以加強(qiáng)創(chuàng)新以及動(dòng)手能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，因此，本次2.1 機(jī)箱上蓋的設(shè)計(jì)有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 塑件工藝性及成型工藝條件
2.1 機(jī)箱上蓋塑件制品圖
圖2.1.1 2.1 機(jī)箱上蓋制品圖
2.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析
了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，包括結(jié)構(gòu)分析、尺寸精度和表面質(zhì)量等。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無(wú)涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析，看看估計(jì)成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來(lái)。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。
本塑件為圓形桶狀薄壁商品，壁厚均勻，有利于各部分同時(shí)冷卻，減緩內(nèi)應(yīng)力。將零件開(kāi)口朝上放置，其底部有一個(gè)圓形凸起，上部有一個(gè)凸臺(tái)，并開(kāi)有小窗，需要采用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，桶比較深，要求較大的開(kāi)模行程，但有足夠的斜度，可以順利脫模，經(jīng)模流分析，氣孔和熔結(jié)痕較少，且不在關(guān)鍵部位，充型質(zhì)量很高，可以保證表面質(zhì)量，塑件體積為107.95cm3。塑件不允許有裂紋、變形缺陷，精度等級(jí)為高精度。綜上，可以成型合格的塑料制件來(lái)。
2.3 塑件成型工藝條件分析
成型本零件使用丙烯腈（ABS），該材料為熱塑性塑料，比重小，具有高的強(qiáng)度、剛性、硬度，耐腐蝕、性耐熱性、電絕緣性?xún)?yōu)良，可在100℃左右使用。該塑料為無(wú)定形高聚物，注射時(shí)一般不需要進(jìn)行干燥。流動(dòng)性好，它的流變特性是黏度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性比溫度的依賴(lài)性大。因此，在注射充模時(shí)，通過(guò)提高注射壓力或注射速度來(lái)增大熔體的流動(dòng)性比通過(guò)提高溫度有利。其結(jié)晶能力較強(qiáng)，提高模具溫度將有助于制件結(jié)晶度的增加，甚至能提前脫模。同時(shí)，聚苯乙烯質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的倒凹模時(shí)可強(qiáng)行脫模。
表2.3.1 PS的基本特性參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
密度ρ（g/cm3）
1.04～1.06
壓縮比
1.9～2.2
拉伸彈性模量（KMpa）
2.8～3.5
泊松比
0.32
成型收縮率
0.2～0.8%
吸水率
0.04%～0.06%
與鋼的磨擦因數(shù)
0.12
表2.3.2推薦成型工藝
塑料
項(xiàng)目
丙烯腈（AVS）
注射機(jī)類(lèi)型
螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速/r/min
30～60
噴嘴
形式
直通式
溫度/oC
160～170
料筒溫度/oC
前段
170～190
中段
--
后段
140～160
模具溫度/oC
20～60
注射壓力/MPa
60～100
保壓力/Mpa
30～40
注射時(shí)間/s
0～3
保壓時(shí)間/s
15～40
冷卻時(shí)間/s
15～30
成型周期/s
40～90
（資料來(lái)源：王孝培主編.《塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.6，第63頁(yè)）
3成型設(shè)備
3.1 成型設(shè)備的選擇
選注射機(jī)考慮注塑容量、最大成型面積、閉合高度、模具體的截面尺寸、模具的頂出、定位環(huán)、澆品套以及成型工藝，現(xiàn)初步確定注塑型號(hào)為海天110×1A，根據(jù)型腔尺寸選定模架型號(hào)為CI-3335-A45-B70-C70 GB/T12556-1990，但A板改用45mm厚的板。
表3.1.1 注射機(jī)基本參數(shù)
型號(hào)
參數(shù)
單位
110×1A
螺桿直徑
mm
34
理論注射容量
cm3
131
注射重量PS
g
119
注射壓力
Mpa
206
注射行程
mm
144
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~215
料筒加熱功率
KW
5.7
鎖模力
KN
1100
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
400×400
允許最大模具厚度
mm
410
允許最小模具厚度
mm
160
移模行程
mm
340
移模開(kāi)距(最大)
mm
750
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
13
油箱容積
l
210
機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高)
m
4.7×1.3×1.85
機(jī)器重量
t
3.4
最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬)
mm
280×280
3.2 注射機(jī)基本參數(shù)的校核
3.2.1 注射量的校核
根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是其額定注射量的80%，按體積表示法，必須
（3.1）
式中——單個(gè)塑件容量，用POR/E測(cè)得11.63；
——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量，1.2；
——型腔數(shù)目，在型腔的數(shù)目和排列方式中確定為2；
——注射機(jī)額定注射量，131。
則，故注射量符合要求。
3.2.2 鎖模力的校核
為防止模具分型面被脹模力頂開(kāi)，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)中必須
（3.2）
式中——注射機(jī)額定鎖模力（N）；
——塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力，根據(jù)文獻(xiàn)[4]第138頁(yè)表4-1，取25；
——制品在分型面上的垂直投影面積，經(jīng)計(jì)算得5742.4。
則，故鎖模力符合要求。
3.2.3 最大注射壓力的校核
本設(shè)計(jì)中成型時(shí)的注射壓力為60～100MPa，注射機(jī)額定注射壓力為208MPa，故注射壓力符合成型要求。
3.2.4 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核
定位環(huán)尺寸：定位環(huán)必須與定位孔呈間隙配合，便于模具安裝并使注流道中心線與注射機(jī)噴嘴中心線重合，定位環(huán)的高度小型模具取8～10mm，大型模具取10～15mm，定位孔深度應(yīng)大于定位環(huán)的高度。
模具厚度：確定型腔尺寸后選定標(biāo)準(zhǔn)模架，查資料6得模架的閉合厚度為220mm，在注射機(jī)允許的最大460mm、最小閉合厚度160mm之間。
模具的長(zhǎng)度與寬度：查資料6得模板長(zhǎng)度為350mm，寬度為400mm，故可以安裝在注射機(jī)上。
3.2.5 開(kāi)模行程的校核
開(kāi)模行程應(yīng)小于或等于注射機(jī)的模板行程，按下式校核
（3.3）
式中——注射機(jī)最大開(kāi)模行程，340；
——模具所需開(kāi)模距離，；
——抽芯距，5；
——塑件脫模距離，25；
——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度，85。
可見(jiàn)，開(kāi)模行程滿足設(shè)計(jì)要求。
4模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 型腔數(shù)目的確定和排列方式
確定型腔的數(shù)目有四種方法：按注射機(jī)的最大注射量、注射機(jī)的額定鎖模力、制品的精度要求以及加工的經(jīng)濟(jì)性。
現(xiàn)在根據(jù)注射機(jī)的最大注射量來(lái)確定型腔數(shù)目n
（4.1）
式中 ——注射機(jī)最大注射量，cm3
——澆注系統(tǒng)凝料量，cm3
——單個(gè)塑件的體積，cm3
查表2.1.1，=131cm3，設(shè)定=1.2cm3
上面已算出=24.46 cm3
則：=1.48（個(gè)）
所以，取n=2，即采用一模二腔形式。
若為多型腔模具，則應(yīng)使各型腔的排列盡量緊湊和對(duì)稱(chēng)，且盡量使用平衡進(jìn)料方式。
本模具為一模二腔，布置在上下既可。
4.2 分型面的選擇
模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸面通稱(chēng)為分型面。
通常按分型面的形狀，將分型面分為平面型、曲面型和階梯形三種。常把動(dòng)定模分開(kāi)的面稱(chēng)為主分型面。選擇分型面的基本原則：①便于脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)；②不影響外觀；③保證尺寸精度；④有利于排氣；⑤便于模具零件加工；⑥考慮注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格；⑦側(cè)向分型應(yīng)與主分型面協(xié)調(diào)。
本設(shè)計(jì)中分型面可以有以下幾種方案：
方案一：
如圖4.2.1，分形面選在凸臺(tái)的下沿。經(jīng)模流分析，產(chǎn)生的氣孔和熔結(jié)痕主要集中在圖4.2.1所示A-A面上，且該面為料流未端，利于利用分型面排氣，且比較容易達(dá)到表面質(zhì)量，但是增加了側(cè)型芯的制造難度。
圖4.2.1 方案一分型面示意圖
綜上，全面考慮到制品的成型質(zhì)量和模具的制造工藝性，選擇方案一為本設(shè)計(jì)最終的設(shè)計(jì)方案。
4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成，其作用是使熔體順利而平衡的充模、壓實(shí)和保壓。
4.3.1 主流道的設(shè)計(jì)
主流道與熔體接觸，應(yīng)選用較好的材料制造，還要進(jìn)行淬火處理，以提高硬度，常設(shè)計(jì)成澆口套，便于更換。為保證澆口套不被沖出定模，加定位環(huán)固定，同時(shí)也能讓澆口套與噴嘴對(duì)中定位。
①主流道設(shè)計(jì)成錐形，PS流動(dòng)性好，可取較小的錐角，本設(shè)計(jì)中取=2?。
內(nèi)壁表面粗糙度Ra=0.63。
②主流道半球形=+（1~2）mm，本設(shè)計(jì)=18mm，=18+1=19mm。
小端直徑=+(0.5~1)mm，=7.5mm, =7.5+0.5=8mm,取0.5是為了獲得更小的截面積，從而有更大的充型速度，并且減小溫降和壓力降。
凹坑深度取h=4mm.
③大端過(guò)渡圓角半徑取r=2mm
④主流道長(zhǎng)度根據(jù)模板厚度確定，暫取L=85mm
襯套和定模采用配合H7/m6,熱處理后硬度為55~60HRC。
⑤定位環(huán)與注射機(jī)定位孔采用H11/h11配合。
圖4.3.1 澆口套結(jié)構(gòu)示意圖
圖4.3.2 澆口套安裝形式示意圖
4.3.2 澆口的設(shè)計(jì)
本模具為單腔深腔模具，可以采用直接澆口。該澆口流通途徑短，壓力、能量損失小，易于加工，補(bǔ)縮作用強(qiáng)，有利于充型。為防止冷料進(jìn)入型腔，在澆口內(nèi)側(cè)開(kāi)0.5倍壁厚的不明顯的冷料穴，主流道長(zhǎng)度就盡量短，澆口直徑應(yīng)盡量小，一般D≤2t。
4.4 成型零部件的設(shè)計(jì)
4.4.1 成型零部件工作尺寸的計(jì)算
（1）主型芯參數(shù)的確定
①主型芯徑向尺寸
主型芯徑向尺寸按以下公式計(jì)算：
(4.2)
式中——型芯基本尺寸；
——塑件內(nèi)形基本尺寸；
——塑料平均收縮率，0.6%；
——修正系數(shù)，??；
——塑件尺寸公差；
——型芯制造公差，取。
② 主型芯的軸向尺寸
主型芯軸各尺寸按以下公式計(jì)算：
(4.3)
式中——型芯基本尺寸；
——塑件內(nèi)形基本尺寸；
——塑料平均收縮率，0.6%；
——修正系數(shù), ；
——塑件尺寸公差；
——型芯制造公差，取。
圖 4.4.1 型芯主要尺寸計(jì)算示意圖
（1）型腔參數(shù)的確定
計(jì)算尺寸示意如圖4.4.2所示：
圖 4.4.2 型腔主要尺寸計(jì)算示意圖
4.5 脫模機(jī)構(gòu)
脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則：①保證塑件不因頂出而變形損壞及影響外觀；②盡量將塑件留在動(dòng)模；③推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無(wú)卡死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。
因圓盒型較深，PS質(zhì)軟，且一模二腔，為不使塑件變形，可利用成型零件推出。
4.5.1 脫模力的計(jì)算
本圓盒為薄壁制件（t/d=2/116=0.017<0.05）,所需脫模力按以下公式計(jì)算：
（4.8）
式中——圓環(huán)形制品的壁厚，2mm；
——塑料的彈性模量，3000；
——塑料平均成型收縮率,0.6%；
——制件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度，128；
——模具型芯的脫模斜度，5o；
——塑料的泊松比，0.32；
——無(wú)量綱系數(shù)，隨和而異，取1.0084；
——制件與型芯間的磨擦系數(shù)，0.12；
——盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積，5742.4。
=2074.48
4.5.2 推出零件尺寸的確定
本設(shè)計(jì)使用成型零部件脫模，只需計(jì)算推桿即連接桿的尺寸。根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式，可得推桿直徑（）的公式
（4.9）
式中——推桿的最小直徑，；
——安全系數(shù)，可??；
——推桿的長(zhǎng)度，144，
——脫模力，456312.32；
——推桿數(shù)目，1；
——鋼材的彈性模量，3000；
=21.37,取25；
推桿直徑確定后，按以下公式進(jìn)行強(qiáng)度校核
(4.10)
式中——推桿材料的許用應(yīng)力，200；
——推桿所受的應(yīng)力，；
其它符號(hào)同前。
=4.23<200，符合受力要求。
推出機(jī)構(gòu)形式如圖4.5.1所示：
圖 4.5.1 推出機(jī)構(gòu)示意圖
4.6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
圓盒的兩側(cè)開(kāi)有對(duì)稱(chēng)小窗，存在與開(kāi)模方向垂直的分型，深度較大不能強(qiáng)制脫模，故需要側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。
考慮到型腔較深，對(duì)型芯的包緊力較大，雖有較大斜度仍不能保證能順利脫模，故采用彎銷(xiāo)滯后側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，開(kāi)模后有一段空行程，該機(jī)構(gòu)抗彎強(qiáng)度高，可使用較大的傾斜角，在開(kāi)模行程相同的條件下，可以得開(kāi)更大的抽芯距。
4.6.1 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定
①抽芯距
型芯從成型位置到不妨礙塑件脫模的位置所移動(dòng)的距離叫抽芯距。一般抽芯距為側(cè)孔或側(cè)凹深加2～3mm的余量。
這里=2，則=2+3=5mm
②彎銷(xiāo)的傾角
傾角不僅決定開(kāi)模行程和彎銷(xiāo)長(zhǎng)度，對(duì)彎銷(xiāo)的受力狀況也會(huì)產(chǎn)生重要影響。本設(shè)計(jì)取傾角。
③有效工作長(zhǎng)度
==11.67
彎銷(xiāo)和滑塊孔之間的間隙，取0.5。
工作原理見(jiàn)圖4.6.1。
圖 4.6.1 彎銷(xiāo)工作原理示意圖
④彎曲力
彎曲力，式中為抽芯阻力，即塑料對(duì)側(cè)型芯的包緊力。
因
式中——塑料制品收縮對(duì)型芯單位面積的正壓力，一般取8～12，收縮力越大，包緊力越大，的取值越大，本設(shè)計(jì)取=9。
——塑料制品包緊型芯的側(cè)面積，這里為
故=1341
=1427
⑤彎銷(xiāo)的截面尺寸、
彎銷(xiāo)的截面形狀為矩形，寬為，高為。抽芯時(shí)，彎銷(xiāo)受有彎矩的作用，其最大值為=26.6
由材料力學(xué)可知彎銷(xiāo)的彎曲應(yīng)力為
（4.11）
式中——彎銷(xiāo)的抗彎截面系數(shù)；
——彎銷(xiāo)材料的彎曲許用應(yīng)力，對(duì)碳鋼可取13.7(137)；
彎銷(xiāo)的截面為矩形，其截面系數(shù)為
，本設(shè)計(jì)中取=，
==13.13，規(guī)整取14
則==8.75，此為不安裝螺釘而滿足強(qiáng)度要求時(shí)需要的最小尺寸，由于還需螺釘固定，螺釘選用M3系列的，故應(yīng)加上螺釘導(dǎo)致的缺孔的寬度，取12。
空行程取5。
抽芯行程為=12.37。
4.6.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
彎銷(xiāo)常采用45鋼、T10A、T8A及20鋼滲碳淬火， 熱處理硬度在55以上，表面粗糙度不大于0.8，彎銷(xiāo)與固定板采用。
滑塊采用組合式，便于加工、維修和更換，并能節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，滑塊常用45鋼或T8、T10制造，淬硬至40以上，而型芯則要求用、T8、T10或45鋼制造，硬度在50以上。
導(dǎo)滑塊槽應(yīng)使滑塊運(yùn)動(dòng)平衡可靠，二者之間上下、左右各有一對(duì)平面配合，配合取H7/f7，其余各面留有間隙。滑塊的導(dǎo)滑部分應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，以免運(yùn)動(dòng)中發(fā)生偏斜，一般導(dǎo)滑部分長(zhǎng)度應(yīng)大于滑塊寬度的2/3，否則滑塊在開(kāi)始復(fù)位時(shí)容易發(fā)生傾斜。導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的耐磨性，由T8、T10或45鋼制造，硬度在50以上。
滑塊應(yīng)有定位和鎖緊裝置。鎖緊塊有于在模具閉合后鎖緊滑塊，承受成型時(shí)塑料熔體對(duì)滑塊的推力，以免彎銷(xiāo)彎曲變形；但開(kāi)模時(shí)，又要求鎖緊塊迅速讓開(kāi)，以免阻礙彎銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)滑塊抽芯。故銷(xiāo)緊塊的楔角應(yīng)大于傾斜角，一般取。
設(shè)計(jì)結(jié)果如圖4.6.2所示：
圖 4.6.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)示意圖
1．彎銷(xiāo) 2.動(dòng)模墊板 3.滑塊 4.定位裝置
4.7 調(diào)溫系統(tǒng)
4.7.1 調(diào)溫系統(tǒng)的重要性
模具溫度對(duì)塑料制件的質(zhì)量及生產(chǎn)效率有極大的影響：
（1） 改善成形性
（2） 成型收縮率
（3） 塑件變形
（4） 尺寸穩(wěn)定性
（5） 力學(xué)性能
（6） 外觀質(zhì)量
4.7.2 調(diào)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.7.2.1 單位時(shí)間型腔內(nèi)的總熱量Q（kJ/h）
（4.12）
式中——每小時(shí)注射次數(shù)；
——每次塑料的注射量，kg；
——單位熱流量，。
本設(shè)計(jì)中成型周期為20s，=3600/20=180次；
每次塑料的注射量包括塑件的質(zhì)量和澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，本設(shè)計(jì)中塑件的質(zhì)量為113.3g，設(shè)澆注系統(tǒng)質(zhì)量為10g，則=123.3g=0.1233kg。
查文獻(xiàn)[1]第222頁(yè)圖10-2，取=160.8
==3568.7952
4.7.2.2 通過(guò)自然冷卻所散發(fā)的熱量 、、
① 由對(duì)流所散發(fā)的熱量Qd（kJ/h）
(4.13)
式中——模具平均溫度，本設(shè)計(jì)中為30；
——室溫，一般取20；
——模具表面積，；
(4.14)
式中——模具的四個(gè)側(cè)表面積，即=526820=0.52682；
——模具的兩個(gè)分型面表面積，為模板面積與塑件側(cè)面積之和的兩倍，即=332050=0.33205；
——開(kāi)模率；
(4.15)
式中——注射成型周期，20s；
——注射時(shí)間，2s；
——制品冷卻時(shí)間，9.3s。
故 =0.435，=0.671,
=81.16
② 由幅射所散發(fā)的熱量（）
(4.16)
式中——模具的四個(gè)側(cè)表面積，0.52682；
——輻射率，本設(shè)計(jì)取0.80；（資料1P223）
——模具平均溫度，本設(shè)計(jì)中為30；
——室溫，一般取20；
=92.82
③ 向注射機(jī)工作臺(tái)所傳遞的熱量（）
(4.17)
式中——模具與工作臺(tái)接觸面積，=284000=0.284；
——傳熱系數(shù)，普通鋼取=502
=1425.68
④ 脫模后塑件帶走的熱量（）
式中——每小時(shí)注射次數(shù)，180次；
——每次塑料的注射量，0.1233；
——單位熱流量，30時(shí)取20。
=443.88
4.7.2.3 由冷卻系統(tǒng)帶走的熱量 （）
== 1525.2552
應(yīng)分別由凹模和型芯的冷卻回路帶走，采用資料1式（10-41）的分配方案，
=610.10
=915.18
4.7.2.4 計(jì)算冷卻回路有關(guān)參數(shù)
4.7.2.4.1 凹模所需冷卻水管參數(shù)
(4.18)
式中——冷卻水入口溫度，設(shè)定20；
——冷卻水出口溫度，本設(shè)計(jì)要求精度較高，設(shè)定出口溫度為21（精度為3級(jí)時(shí)進(jìn)出口溫差應(yīng)小于2）；
——冷卻水平均溫度時(shí)水的密度，998.2；
——冷卻水平均溫度時(shí)水的比熱容，4.187；
——所需冷卻水的體積流量，
= 2.43
則冷卻水的平均流速
==1.61
將冷卻管道設(shè)計(jì)成螺旋形半圓水道，直徑設(shè)為0.08，則冷卻水流速應(yīng)是計(jì)算的一倍，即3.22。
凹模冷卻水道長(zhǎng)度:
模具熱阻按以下公式計(jì)算
(4.19)
式中——模具的熱傳導(dǎo)阻力，表現(xiàn)為溫差，；
——進(jìn)入模具的熔體的總熱含量，922.1W；
——水孔中心至型腔的距離，取12；
——型腔表面積，122783；
——模具材料的傳熱系數(shù)，查資料2P215表5-55，一般鋼材?。?
=K
可見(jiàn)，冷卻水管壁與型腔壁溫差幾乎為零，即整個(gè)型腔溫度可視為相等。
則型腔散熱面積
(4.20)
式中——型腔的散熱面積，；
——冷卻水平均溫度，20.5；
=0.0037，制件與型腔的接觸面積為0.047，與計(jì)算的散熱面積比較接近。
則型芯冷卻水管長(zhǎng)度
==179.96
凹模冷卻水道參數(shù)校核
冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核
校核公式為
(4.21)
式中——水的運(yùn)動(dòng)黏度，查資料1P229圖10-8，取=
則
故水的流動(dòng)屬于穩(wěn)定湍流，有良好的冷卻效果。
冷卻回路壓降計(jì)算
(4.22)
式中——水在時(shí)的密度，993.2；
——冷卻回路因孔行變化或改變方向引起的局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，型腔中有一次90o轉(zhuǎn)彎，得===0.24
=671.6Pa
該壓力遠(yuǎn)小于一般自來(lái)水的壓力，故該方案可靠。
4.7.3.4.2 型芯所需冷卻水管參數(shù)
式中——冷卻水入口溫度，設(shè)定20；
——冷卻水出口溫度，本設(shè)計(jì)要求精度較高，設(shè)定出口溫度為21；
——冷卻水平均溫度時(shí)水的密度，998.2；
——冷卻水平均溫度時(shí)水的比熱容，4.187；
——所需冷卻水的體積流量，
= 3.65
將冷卻管道設(shè)計(jì)成螺旋形半圓水道，直徑設(shè)為0.008，則冷卻水的平均流速
==2.42
半圓形水道流速應(yīng)為4.82。
型芯冷卻水道長(zhǎng)度:
與型腔設(shè)計(jì)時(shí)同理，整個(gè)型芯溫度可視為相等。
則型腔散熱面積
式中——型芯的散熱面積，；
——冷卻水平均溫度，20.5；
=0.0055
制件與型芯的接觸面積為0.048，與計(jì)算的散熱面積比較接近。
則型芯冷卻水管長(zhǎng)度
==267.51
型芯冷卻水道參數(shù)校核
冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核
校核公式為
式中——水的運(yùn)動(dòng)黏度，查資料1P229圖10-8，取=
則
故水的流動(dòng)屬于穩(wěn)定湍流，有良好的冷卻效果。
冷卻回路壓降計(jì)算
式中——水在時(shí)的密度，993.2；
——冷卻回路因孔行變化或改變方向引起的局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，型腔中有一次90o轉(zhuǎn)彎，得===0.24
=1220.74Pa
該壓力遠(yuǎn)小于一般自來(lái)水的壓力，故該方案可靠。
圖 4.7.2 型芯冷卻回路三維圖
4.8 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和導(dǎo)向作用。主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面導(dǎo)向兩種形式，其設(shè)計(jì)基本要求是導(dǎo)向精確，定位準(zhǔn)確，并具有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐磨性。
4.8.1 成型部分的導(dǎo)向
本設(shè)計(jì)中塑件的尺寸較大，成型壓力會(huì)使型芯和型腔偏移，且型腔較深，精度要求較高，故采用錐面定位。此種設(shè)計(jì)還可以提高模具的剛性。
具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4.8.1，其中錐角取22o，高度大于15mm,兩錐面均進(jìn)行淬火處理。
4.8.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向
為保證連接桿的準(zhǔn)確推出與復(fù)位，同時(shí)也為了使復(fù)位桿的運(yùn)動(dòng)不至于偏離預(yù)定路徑，本設(shè)計(jì)中采用了四根導(dǎo)柱來(lái)保證推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精確，其安裝形式如圖4.8.2所示。
圖4.8.2 推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向示意圖
1.動(dòng)模墊板 2.推桿固定板 3.推板 4.動(dòng)模座板 5.導(dǎo)柱 6.導(dǎo)套
4.9 排氣系統(tǒng)
型腔得澆注系統(tǒng)產(chǎn)生的氣泡常分布在與澆口對(duì)應(yīng)的位置；熔體中水分蒸發(fā)產(chǎn)生的氣泡呈不規(guī)則分布；熔體分解產(chǎn)生的氣泡主要分布在厚壁部分?？蓳?jù)此判斷氣泡來(lái)源。
排氣方式很多：
① 利用分型面排氣；
② 利用型芯與模板的配合間隙排氣；
③ 利用推桿或側(cè)型芯的間隙排氣；
④ 開(kāi)設(shè)排氣槽。
經(jīng)模流分析，本塑件中氣泡主要產(chǎn)生有分型面上，如圖2.3.7，故可利用分型面排氣，若還不足，則加大側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙來(lái)排氣。
5模具的安裝及調(diào)試
5.1 模具的安裝
5.1.1 模具總裝圖
圖5.1.1 模具裝配圖主視圖
圖5.1.2 模具裝配圖俯視圖
1. 定模板2. 定模座板3. 型芯4. 定位環(huán)5. 推件型芯6. 主流道襯套7. 圓柱銷(xiāo)8. 型腔9. 密封圈10. 圓柱銷(xiāo)11. 襯套12. 冷卻水套13. 彎銷(xiāo)14. 內(nèi)六角圓柱頭螺釘M3x2015. 圓柱銷(xiāo) 16. 滑塊17. 動(dòng)模板18. 銷(xiāo)形定位裝置19. 動(dòng)模墊板20. 彈簧21. 導(dǎo)套22. 動(dòng)模座板23. 限位釘24. 推板25. 推桿固定板26. 連接桿釘27. 墊塊28. 內(nèi)六角圓柱頭螺29. 復(fù)位桿30. 內(nèi)六角圓柱頭螺釘M5x25 31. 水嘴32. 導(dǎo)軌壓塊33. 導(dǎo)柱34. 內(nèi)六角圓柱頭螺釘M10x30 35.內(nèi)六角圓柱頭螺釘M16x60
5.1.2 模具的裝配
1）按圖紙要求檢驗(yàn)各裝配零件。
2）加工定模板1的外形
以定模板1的一大面為基準(zhǔn)，用插床精加工四周（四邊保持垂直度）。
3）鏜線切割用穿線孔
按精插后的外形，求得型腔的實(shí)際中心尺寸L和L1（如圖5.1.3），鉗工畫(huà)線，銑制平臺(tái)尺寸φ10mm（鏜孔用），鏜制穿線孔φ10mm。
圖5.1.3 鏜穿線孔中心示意圖
4）以穿線孔φ10mm為基準(zhǔn)，線切割型腔安裝孔φ134mm。加工臺(tái)肩尺寸φ146mm，深5mm。
5）在型腔上裝上密封圈9，并將型腔8壓入定模板。型腔壓入模板一小部分時(shí)，用百分表校正其位置，當(dāng)調(diào)整位置正確后，再將型腔全部壓入模板。
6）在定模板1和型腔8上加工限位釘孔并壓入圓柱銷(xiāo)10。
7）將主流道襯套6壓入型腔8。
8）在動(dòng)模座板1上加工出定位環(huán)孔以及主流道襯套孔。
9）將定位環(huán)4與定模座板2用平行夾頭夾緊，加工螺釘孔。然后分別在定位環(huán)4上加工沉孔、在定模座板2上加工螺紋。
10）將定模座板2與定模板1用平行夾頭夾緊，加工M16螺紋孔，之后分別在定模板1上加工螺紋、在定模座板2上加工沉孔。
11）將定模板1、定模座板2、定位環(huán)4用螺釘緊固。
12）同步驟2）、3），在動(dòng)模板1上找出實(shí)際中心位置，并線切割出型芯安裝孔φ134mm與臺(tái)肩φ146mm。
13）在冷卻水套上裝入密封圈。
14）同步驟5），裝入型芯3、冷卻水套12。
15）配鉆出型芯3與動(dòng)模板17、型芯3與冷卻水套12的防轉(zhuǎn)銷(xiāo)孔并壓入防轉(zhuǎn)銷(xiāo)。
16）將動(dòng)模板17與4個(gè)導(dǎo)軌壓塊用平行夾頭夾緊并在相應(yīng)位置鉆出螺紋孔，之后分別加工出沉孔與螺紋。
17）將推桿固定板25、動(dòng)模墊板19、動(dòng)模板17，用平行夾頭夾緊，并加工出φ10mm復(fù)位桿孔，之后加工φ11mm深87孔，如圖4.1.4所示。
圖5.1.4 復(fù)位桿孔加工示意圖
1．推桿固定板 2.動(dòng)模墊板 3.動(dòng)模板
18）將動(dòng)模墊板19、推桿固定板25、推板24、動(dòng)模座板22用平行夾頭壓緊，加工出導(dǎo)柱孔φ20mm。拆下動(dòng)模墊板，加工導(dǎo)柱孔臺(tái)肩φ27mm。
19）將動(dòng)模墊板19與推桿固定板25用平行夾頭夾緊后，加工出連接桿孔φ25mm，拆下推桿固定板并在其上加出連接桿臺(tái)肩φ37mm。
20）在推板24與推板固定板25上配鉆出相應(yīng)的螺紋孔。
21）將動(dòng)模座板19、墊塊27、動(dòng)模墊板19、動(dòng)模板17用平行夾頭夾緊，加工出螺紋孔φ16mm，拆下后分別在動(dòng)模座板上加工螺孔臺(tái)肩、在動(dòng)模板上加工螺紋。
22）將導(dǎo)柱33壓入動(dòng)模墊板19。
23）將復(fù)位桿29裝入推桿固定板25并套上彈簧20。
24）將襯套11壓入冷卻水套12，然后將連接桿26通過(guò)推桿固定板25和動(dòng)模墊板16插入襯套21，將連接桿26與推件型芯5用圓柱銷(xiāo)7連接。
25）在動(dòng)模板17中加入定位裝置18并與動(dòng)模墊板19合攏，調(diào)整復(fù)位桿的位置。
26）在推板中壓入導(dǎo)套，并用螺釘將其與推桿固定板緊固，注意調(diào)整各零件的位置。
27）在動(dòng)模座板22上裝入限位釘23。
28）將動(dòng)模座板22、墊塊27、動(dòng)模墊板19、動(dòng)模板17用螺釘28固定。
29）將滑塊16放在動(dòng)模板17上，用導(dǎo)軌壓塊32壓緊并用螺釘固定，注意滑塊的運(yùn)動(dòng)靈活。
30）將彎銷(xiāo)13插入滑塊，將動(dòng)模和定模緩慢靠攏，到動(dòng)定模完好合攏時(shí)，將彎銷(xiāo)固定在定模板1上。
31）裝配完后進(jìn)行試模，合格后打標(biāo)記并交驗(yàn)入庫(kù)。
圖5.1.5 2.1 機(jī)箱上蓋注射模三維示意圖
5.2 模具的開(kāi)合動(dòng)作分析
1) 拉出凝料。開(kāi)模時(shí)，開(kāi)始滑塊有5mm的空行程，這一過(guò)程中滑塊與動(dòng)模板不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，塑件依靠小窗這一結(jié)構(gòu)將凝料從流道中拉出。
2) 側(cè)抽芯過(guò)程?；瑝K經(jīng)歷5mm的空行程后，開(kāi)始與彎銷(xiāo)的斜面接觸，在彎銷(xiāo)的作用下，滑塊開(kāi)始向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷17.37mm的開(kāi)模行程后完成側(cè)抽芯動(dòng)作。
3) 推出塑件。完成側(cè)抽芯后，動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離，在注射機(jī)頂桿的作用下，推板通過(guò)連接桿作用到推件型芯，使整個(gè)塑件平穩(wěn)的脫離型芯。至此，可以取下塑件。
4) 合模。合模過(guò)程是以上開(kāi)模運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，首先是動(dòng)模向定模側(cè)運(yùn)動(dòng)，推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，之后在彎銷(xiāo)的作用下，滑塊復(fù)位，最后鎖緊方可進(jìn)行下一次注射。
5.3 試模
試模是模具生產(chǎn)的最后階段，此時(shí)模具要經(jīng)受正常工作條件的考驗(yàn)。試模時(shí)可能發(fā)現(xiàn)各種各樣的產(chǎn)品缺陷，要經(jīng)具體的分析改進(jìn)注塑條件以求獲得滿意的質(zhì)量。如果生產(chǎn)由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)或模具設(shè)計(jì)、制造的問(wèn)題而產(chǎn)生問(wèn)題，且不能由注塑條件的調(diào)整加以解決就必須修整模具或提交有關(guān)人員解決。
試模的一般過(guò)程是：先將擦干凈的模具按常規(guī)安裝到注射機(jī)上，然后調(diào)整合模、開(kāi)模和頂出，在空載情況下合模開(kāi)模來(lái)回活動(dòng)幾下，若沒(méi)發(fā)現(xiàn)模具有異常或不靈活等問(wèn)題，就開(kāi)始試打樣件。料筒的塑料應(yīng)符合要求并存放一定的量，由注射機(jī)加熱塑化，打樣件時(shí)注射量，注射壓力鎖模力通過(guò)試模確定最佳值，此時(shí)塑件應(yīng)符合外形和表面質(zhì)量達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。塑件在注射成型過(guò)程中模具動(dòng)作靈活，操作正常，制品合格，試模工作即告結(jié)束。
5.3.1 試模時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和解決辦法
注射填充不足：
產(chǎn)生原因：熔體流動(dòng)阻力過(guò)大；型腔排氣不良；鎖模力不足。
改進(jìn)措失：正確的設(shè)計(jì)流道或分流道使其合理；合理的安排頂桿、鑲塊，利用間隙充分排氣調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。
制品尺寸超差：
產(chǎn)生原因：注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；注射壓力偏低，保壓時(shí)間不足。
改進(jìn)措失：提高模具溫度；降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間；調(diào)整工藝參數(shù)。
制品產(chǎn)生飛邊：
產(chǎn)生原因：注射過(guò)量；鎖模力不足；模具局部配合不佳。
改進(jìn)措失：調(diào)整工藝參數(shù)；加大鎖模力；省模。
翹曲變形：
產(chǎn)生原因：物料帶有雜質(zhì)灰塵，未干燥；排氣系統(tǒng)不佳；型腔表面粗糙度不高。
改進(jìn)措失：加大噴嘴、改變冷卻水道和推出桿的位置或延長(zhǎng)保壓時(shí)間。
表面質(zhì)量差：
產(chǎn)生原因：物料帶有雜質(zhì)灰塵，未干燥；排氣系統(tǒng)不佳；型腔表面粗糙度不高等。
改進(jìn)措失：通過(guò)對(duì)物料的充分清潔干燥；改進(jìn)排氣系統(tǒng)；研磨型腔表面等。
制品粘模:
產(chǎn)生原因：澆口尺寸太大，且位置不當(dāng)、型腔的表面粗糙度太高了、脫模斜度太小或推出位置不恰當(dāng)。
改進(jìn)措失：增加澆口尺寸、改正它的位置；拋光型腔的表面；增加脫模斜度；選擇合適的推出位置來(lái)達(dá)到要求。
主流道粘模:
產(chǎn)生原因：主流道襯套的表面粗糙度太高、主流道脫模斜度太小、噴嘴的孔徑大于主流道的直徑、主流道襯套的弧度與噴嘴的弧度不吻合。
改進(jìn)措失：減低主流道粗糙度、增加主流道的斜度、減小噴嘴直徑、使噴嘴和主流道的尺寸相同并對(duì)準(zhǔn)。
氣泡:
產(chǎn)生原因：原料含水分、溶劑或易揮發(fā)物、塑料溫度太高或受熱時(shí)間太長(zhǎng)，已降解或分解、注射壓力太大、注射螺桿退回太早、模具溫度太低、注射速度太快、在機(jī)筒加料端混入空氣等。
改進(jìn)措失：干燥原料、降低成型溫度，或拆機(jī)換新料、降低注射壓力、延長(zhǎng)退回時(shí)間或增加預(yù)塑時(shí)間、提高模溫、降低注射速度、適當(dāng)增加背壓排氣，或?qū)兆⑸洹?
凹痕：
產(chǎn)生原因：流道澆口太小、制品太厚或薄厚懸殊太大、澆口位置不適當(dāng)、注射及保壓時(shí)間太短、加料量不夠、機(jī)筒溫度太高、注射壓力太小、注射速度太低。
改進(jìn)措失：增加流道澆口尺寸、改進(jìn)制件工藝設(shè)計(jì)使制件薄厚相差小、澆口開(kāi)在制件的厚壁處改進(jìn)澆口位置、延長(zhǎng)注射及保壓時(shí)間、增加裝料量、降低機(jī)筒溫度、提高注射壓力、提高注射溫度等。
熔接痕：
產(chǎn)生原因：塑料溫度太低、脫模劑過(guò)量、模具溫度太低、注射壓力太小、模具排氣不良等。
改進(jìn)措失：提高機(jī)筒噴嘴及模具溫度、減少澆口或改變澆口位置、采用霧化脫模劑減少用量、提高注射速度、提高模溫、提高注射壓力、增加模具排氣孔等。
5.3.1 試模時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
試模過(guò)程中應(yīng)做詳細(xì)的記錄并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格。如需返修，則應(yīng)提出相應(yīng)的返修意見(jiàn)，在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意點(diǎn)，著明產(chǎn)品的缺陷，最好能附上加工出來(lái)的制品，以供參考。試模后，將模具清理干凈，涂上防銹油，然后入庫(kù)或返修。
6 PORE參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程
6.1 繪制塑件三維圖
圖6.1.1 2.1 機(jī)箱上蓋產(chǎn)品三維圖
6.2 模具體的設(shè)計(jì)
利用上一步做好的三維模型，在Ug“建?！蹦Ｊ较碌摹靶颓弧蹦K下進(jìn)行模具體的設(shè)計(jì)。收縮率設(shè)置為0.005，利用復(fù)制、延伸、填充、合并等多種方法創(chuàng)建分型面，并分割出模具各個(gè)體積塊。
圖6.2.1 分離出的型腔體積塊三維圖
圖6.2.2 分離出的型芯體積塊三維圖
6.3 模具各零件三維圖的設(shè)計(jì)
在POR/E中打開(kāi)2.1 機(jī)箱上蓋模具體的裝配文件，修改模具體各部分至設(shè)計(jì)形狀。
圖6.3.6 滑塊三維圖
圖6.3.7 壓緊塊三維圖
圖6.3.8 動(dòng)模座板三維圖
圖6.3.9 主流道襯套三維圖
圖6.3.10 定模板三維圖
圖6.3.11 動(dòng)模板三維圖
圖6.3.13 推桿固定板三維圖
圖6.3.14 推板三維圖
圖6.3.15 動(dòng)模座板三維圖
所有零件三維圖完成后，將其裝配好，如圖6.3.16所示。
圖6.3.16 裝配后閉合時(shí)模具三維圖
結(jié) 論
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)產(chǎn)品分析、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝、模具裝配與調(diào)試、模具材料的選用、二維及三維參數(shù)化設(shè)計(jì)等知識(shí)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和把握。同時(shí)，使我深刻體會(huì)到了模具從產(chǎn)品工藝和結(jié)構(gòu)分析到整副模具的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程的一體性，以及各個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)性和經(jīng)驗(yàn)在模具設(shè)計(jì)中的重要性。在這個(gè)忙碌充實(shí)的探索過(guò)程中我受益匪淺，同時(shí)也暴露出了自己某些方面的不足，簡(jiǎn)單的總結(jié)如下：
（1）一開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)思路不夠清晰，對(duì)模具的設(shè)計(jì)流程不是很清楚，該做的工作沒(méi)做，甚至還有順序顛倒的情況。
（2）對(duì)模具各部分?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)性認(rèn)識(shí)不夠，不懂得利用后面的數(shù)據(jù)，以至在一個(gè)環(huán)節(jié)上反復(fù)徘徊，浪費(fèi)了太多時(shí)間。
（3）基礎(chǔ)知識(shí)不太扎實(shí)，設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)制圖上的錯(cuò)誤，在繪制零件圖的過(guò)程中不懂得形位公差的標(biāo)注等。
（4）過(guò)于主觀，缺乏交流。
（5）解決問(wèn)題角度過(guò)于單一，缺乏多方案分析的意識(shí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成學(xué)業(yè)走向工作崗位從事實(shí)際工作之前的最后一次實(shí)戰(zhàn)性演練，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但完成設(shè)計(jì)任務(wù)，還使我處理問(wèn)題的方法，得到了從單一到系統(tǒng)化的全面提高，領(lǐng)悟了設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用的重要性，也使我在文檔的撰寫(xiě)等方面得到全面的訓(xùn)練和提高，相信這為我以后從事本專(zhuān)業(yè)實(shí)際工作和研究工作奠定了重要的思想基礎(chǔ)。
在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了老師和同學(xué)們的幫助。老師的悉心指導(dǎo)，使我受益菲淺。在此，對(duì)關(guān)心和幫助過(guò)我的各位老師和同學(xué)表示衷心的感謝！
致 謝
經(jīng)過(guò)了幾個(gè)月的時(shí)間，終于比較圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)?；厥走@些天來(lái)的設(shè)計(jì)過(guò)程，感覺(jué)經(jīng)過(guò)了一場(chǎng)艱苦的跋涉，同時(shí)也感覺(jué)自己的專(zhuān)業(yè)水平也有了一個(gè)較大幅度的提升。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱各類(lèi)專(zhuān)業(yè)參考書(shū)籍