模具設計與制造專業畢業設計畢業論(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 0 噴嘴圓弧半徑 (mm) 18 噴嘴孔直徑（ mm） 江西環境工程職業學院 2021 屆模具設計與制造專業畢業設計 11 第三章 模具結構方案的確定 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優選出較為合理的方案。選擇分型面時一 般應遵循以下幾項原則： a分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 b便于塑件順利脫模， 盡量使塑件開模時留在動模一邊（有的塑件需要定模推出的例外）。 c便于嵌件的安裝 。 d保證塑件的精度要求。 e不影響 塑件的外觀質量 ，尤其是對外觀有明確要求的塑件，更應注意分型面對外觀的影響 。 f便于模具加工，特別是型腔的加工 。 g盡量減小塑件在合模平面上的投影面積，以減小所需鎖模力 。 h有利于澆注系統、排氣系統、冷卻系統的設置 。 i型芯應置于開模方向 。 圖 b 如圖 b 是一個簡單的塑件，不需要設置任何側抽芯機構，考慮到型芯的強度， 把型芯放在前模，塑件的內表面放鑲嵌件，安裝在后模上。 江西環境工程職業學院 2021 屆模具設計與制造專業畢業設計 12 型腔數量的確定及排列 該件采用一模 兩 腔的結構形式， 所以 澆注系統的設計應盡量采用從主流道到各個型腔分流道的形狀及尺寸相同的設計，即型腔平衡式布置的形式，如 圖 c所示 圖 c 初步設計主流道及分流道 主流道形式及位置 主流道的結構 a. 整體式主流道 這是一種最簡單的主流道模式，是在定模板有整體構成中加工而成，其加工最簡單，多適用于簡單模具。 b. 組合式主流道 如果定模是由兩塊模板組成，主流道也可在兩塊模板上分別加工，再組合在一起 而成，此形式簡單，但要注意保證其同軸度。 c. 襯套式主道 這是目前最常用的主流道結構，是以澆口套的形式鑲于模板中，適用于所有注塑模具，這種形式，便于加工、拆卸和熱處理 主流道的設計原則： a為便于從主流道中拉出澆注系統的凝料，主流道多設計成圓錐形，其錐度角為 2～ 4度，對流動性差的熔料，錐角可取 3～ 6度 . b 主流道大端呈圓角，其半徑常取 r 為 1～ 3㎜，以減少熔料轉向過度時的阻力 江西環境工程職業學院 2021 屆模具設計與制造專業畢業設計 13 c 為了使熔融塑料能從噴嘴處完全進入主流道而不溢出，應使主流道與注塑機的噴嘴緊密對接，其對接處常設計成半球形凹坑，其半徑略大 于噴嘴頭半徑 d 主流道的表面應加工盡量光滑，避免留有影響塑料流動和脫模的尖角毛刺 e對于流動性好的塑料，如 PE 等，主流道的尺寸可小些，而對于流動性差的塑料，如 PC、PS 等，主流道的尺寸應大些 根據以上原則，初步將主流道設計成圓錐型，其錐角度數為 2186。～ 6186。內壁粗糙度 Ra為 ?m。分流道截面設計成圓錐截面，加工容易，且熱量損失與壓力損失不大，為常用形狀。 分流道主要對進入模具的熔料起分流作用，多型腔的模具一定要設置分流道，若是單腔成型大型塑件，如采用多澆口進料，也需要設置分流 道。 影響分流道設計的因素 1） 制品的幾何形狀、壁厚、尺寸大小及尺寸的穩定性、內在質量及外觀質量要求 2） 塑料的種類、亦即塑料的流動性、熔融溫度與熔融溫度區間、固化溫度以及收縮率 3） 注射機的壓力、加熱溫度及注射速度 4） 主流道及分流道的拉料及脫落方式 5） 型腔的布置、澆口位置及澆口形式的選擇 分流道的設計原則 1 熔體應以最短的路徑、最小的熱量和壓力損失，快速射入型腔 ； 2 熔料從各個澆口進入 型腔 的溫度和壓力相同，以保證各型腔中制品的收縮率相同 ； 3 分流道的轉折處應以圓弧過渡，與澆口的連接處應加工成 斜面，以利熔料的流動 ； 4 在保證足夠的注 射 壓力時，分流道的截面和長度應盡量取最小值 ； 5 盡量保證各型腔同時充滿，并均衡的補料，以保證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致 ； 6 各型腔之間距離恰當，應有足夠的空間排布冷卻水道、螺釘等，并有足夠的截面積承受注 射 壓力 ； 7 型腔和澆注系統投影面積的重心應盡量接近注塑機鎖模力的中心，一般在模板的中心上 。 江西環境工程職業學院 2021 屆模具設計與制造專業畢業設計 14 分流道的截面形狀 常用的截面形狀有圓形、 U形、梯形、矩形等。在選擇截面形狀時，要綜合考慮 熱量損失 、 流動阻力 、加工難道等幾方面的因素。熔料在流道中流動時，與模具接觸的塑料冷凝固化，起絕熱作用，熔料僅在流道中心流動，因此，分流道的理想狀態是其中心線與澆口中心線位于同一直線上。 比表面積：單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長與斷面面積之比。比表面積越 分流道直徑： 在此 PP采用圓形 斷面分流道 1分流道截面尺寸的確定 分流道截面尺寸 越 小，熱損失越少，流動阻力也越小。 圖 d 圓 型截面分流道的直徑可根據塑件的流動性等因素來確定。該塑件采用 PP 料，流動性 較好 。根據經驗公式分流道的直徑 d 可取 3～ 6mm。設計如 圖 d 所示 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統中截面尺寸最小的部分，但同時又是澆注系統的關鍵部位。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質量影響很大。澆口作用是使來自流道的熔融塑料以較快速度進入并充滿型腔。澆口的設計與塑件的形狀、截面尺寸、模具結構、注射工藝參數及塑料各方面性能等因素有關。澆口若設計不合理會造成塑件的各種質量缺陷，如憋（困）氣、收縮、銀絲（夾水紋）、分解、波紋、變形等。 江西環境工程職業學院 2021 屆模具設計與制造專業畢業設計 15 一般而言，澆口截面尺寸宜小些。小澆口可以增加塑料熔體流速，并且料流經過小澆口 時產生很大摩擦熱而使料溫升高，降低表觀黏度，有利充填。另外小澆口固化快不會產生過量收縮而降低塑件內應力，同時可縮短注射成型周期，便于澆口去除。 為了提高成型效率，采用 側 澆口，并避開制品高光亮區域。澆口尺寸及位置如 圖 c所示。 主流道上端直徑取 3mm，斜度為 1176。 選用模架 根據 以上 計算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結構形式和規格。 查表選用：FCI3345A130B110C150 江西環境工程職業學院 2021 屆模具設計與制造專業畢業設計 16 定模板厚度： A = 130mm 動模板厚度： B = 110mm 方鐵 厚度： C = 150mm 模具厚度： H 模 = 61+A+B +C = （ 61+130+110+150） mm= 451mm 模具外形尺寸： 330mm*450mm*451mm 模具材料的選擇 現有的模具模架已經標準化，主要采用 45 號鋼。所以在模具材料的選擇時主要是根據制品的特性，和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料。如何合理的選擇模具鋼，是關系到模具質量的前提條件，如果選材不當，浪費錢，時間。在選擇模具鋼時，首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能。從使用性能考慮 ：硬度是主要指標之一。模具在高應力作用下欲保持尺寸不變，必須有足夠的硬度，當承受沖擊載荷時還要考慮折斷、崩刃問題、所以韌性也是一重要指標、耐磨性是覺得模具壽命的重要因素，此外還有紅硬性，抗壓屈服強度、抗彎強度和耐疲勞能力的指標。 從工藝性能考慮：要熱加工工藝好，加工溫度范圍寬，冷加工性能如切削、銑削、拋光等加工性能好，此外還要考慮淬