游戲手柄外殼模具設(shè)計(jì)

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1、 目 錄 第1章 緒 論 1．1注射成形基本過程………………………………………………………… 1．2注射模的基本結(jié)構(gòu) ……………………………………………………第2章 游戲手柄外殼的造型設(shè)計(jì)………………………………………………… 2.1游戲手柄外殼的選料及其性能……………………………………………… 2.2游戲手柄外殼注射成型工藝過程…………………………………………………… 2.3游戲手柄外殼的結(jié)構(gòu)分析…………………………………………………… 2.4 游戲手柄外殼造型設(shè)計(jì)過程……………………………………………………… 第3章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)

2、計(jì)……………………………………………… 3.1澆注系統(tǒng)計(jì)………………………………………………………………… 3.1.1 主澆道的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 3.1.2分澆道的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 3.1.3 澆口及冷料穴設(shè)計(jì)…………………………………………………… 3.1.4鑄模和開?！? 3. 2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 3.3.1 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………… 第4章 模具零件設(shè)計(jì)…………………………………………………

3、……………… 4.1 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 4.2 確定模架…………………………………………………………………… 4.3 模架各裝配零件設(shè)計(jì)……………………………………………………… 4.3.1 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)……………………………………………………… 4.3.2 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計(jì)…………………………………………………… 4.3.3 推出機(jī)構(gòu)零件……………………………………………………… 4.3.4定位圈………………………………………………………………… 4.3.5 其他零件……………………………………………………………… 第5章 模具

4、的裝配和調(diào)試………………………………………………………… 5.1 模具的裝配………………………………………………………………… 5.2 模具的調(diào)試………………………………………………………………… 第1章 緒 論 1.1注射成形基本過程 注射成形是現(xiàn)在成形熱塑性塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。所使用的成形機(jī)稱為注射機(jī)。 注射成形是把塑料原料（一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒中，經(jīng)過加熱融化，使之成為高粘度的流體——稱為“溶體”，容柱塞或螺桿作為加壓工具，使溶體通過噴嘴以較高的壓力（約為25~80Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后

5、從模具中脫出，成為塑料制品。 注射成形的全過程可以分為： （1） 塑化過程 現(xiàn)代的注射機(jī)基本上是采用螺桿式的塑化設(shè)備。塑料原料（稱為“物料”）自送料斗以定容方式送入料筒。通過料筒外的電加熱和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)的摩擦熱使物料熔化，達(dá)到一定的溫度后即開始注射。注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)完成的。 (2) 充模過程 熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出后，進(jìn)入模具的形腔，把形腔內(nèi)的空氣排除，并充滿形腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實(shí)形腔的各部位。 (3) 冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成形過程是熱交換的過程。即： 塑化 注射充模 固化成形 加

6、熱 （理論上絕熱） 散熱 l 熱交換效果的優(yōu)劣，覺得塑件的質(zhì)量——外表面質(zhì)量和內(nèi)在的質(zhì)量。因此，模具設(shè)計(jì)對(duì)熱交換也要做充分的考慮?，F(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)。 (4) 脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機(jī)械的方式把它從形腔中取出。這個(gè)動(dòng)作要由“脫模機(jī)構(gòu)”來完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量有很大的影響；但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，所以必然采用最有效的和最適當(dāng)?shù)拿撃７绞健? 由（1）到（4）形成了一個(gè)循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成一次成形——一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件。 1.2注射模的基本結(jié)構(gòu) 注射模的基本結(jié)構(gòu)依使用的目的而不同，大致上可以作如下的分類

7、： 單腔二板式結(jié)構(gòu) 二板式結(jié)構(gòu) 多腔二板式結(jié)構(gòu) 普通模具 單腔三板式結(jié)構(gòu) 三板式結(jié)構(gòu) 多腔三板式結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)型心式結(jié)構(gòu) 瓣合式結(jié)

8、構(gòu) 特殊模具 脫螺紋結(jié)構(gòu) 多層結(jié)構(gòu) 第2章 游戲手柄外殼造型設(shè)計(jì) 2.1游戲手柄外殼的選料及其性能 選用熱塑性塑料ABS作為游戲手柄外殼的材料。 熱塑性塑料是在特定的溫度的范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。ABS是acrylonitritle-butadiene-styrene copolymer 的縮寫，中文名是丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物。ABS可以根據(jù)要求通過改變單體的含量進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)丙烯腈增加時(shí)，塑料的耐熱、耐蝕性和表面硬度可改善；丁二烯可提高彈性和韌性；苯乙烯可改善

9、電性能和成形能力。近年來ABS塑料在汽車上的應(yīng)用發(fā)展很快,如作檔泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管，以及小轎車車身等。阻燃級(jí)的ABS樹脂則用于電子計(jì)算機(jī)的殼體，控制臺(tái)、電信、光盤音響設(shè)備、彩電的機(jī)殼等。 成型性能： l 無定性料，流動(dòng)性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 l 宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度為≥250℃）。對(duì)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℃。 綜合性能較好，沖擊強(qiáng)度較高，化學(xué)穩(wěn)定性、電性能良好。與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻。 ABS的主要技術(shù)指標(biāo)見表2-1。

10、 表 2-1 密度 1.02~1.16 比容 0.86~0.98 吸水率% 0.2~0.4 收縮率% 0.4~0.7 熔點(diǎn)℃ 130~160 彎曲強(qiáng)度MPa 90 抗拉屈服強(qiáng)度Mpa 50 拉伸彈性模量MPa 體積電阻率 硬度HB 9.7 熱變形溫度℃ 0.45MPa 130~160 沖擊強(qiáng)度 無缺口 261 1.82MPa 90~108 缺口 11 2.2游戲手柄外殼注射成型工藝過程 游戲手柄外殼注射成形工藝過程如下： 注射裝置準(zhǔn)備裝料 預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化

11、 注射裝置準(zhǔn)備注射 清理嵌件、預(yù)熱 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻 塑件送下工序 注射成形工藝參數(shù)見表2-2。 表 2-2 注射機(jī)類型 預(yù)熱和干燥 料筒溫度（℃） 噴嘴溫度（℃） 溫度（℃） 時(shí)間（h） 后段 中段 前段 螺桿式 80～95 4～5 150～170 165～180 180～200 170～180 模具溫度（℃） 注射壓力（Mpa） 成形

12、時(shí)間（s） 50～80 60～100 高壓時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 成形時(shí)間 0～5 15～30 15～30 40～70 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 后 處 理 方 法 溫度（℃） 時(shí)間（h） 30～60 紅外線燈、烘箱 70 2～4 2.3游戲手柄外殼的結(jié)構(gòu)分析 下面確定游戲手柄外殼的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)： 1）尺寸大小和精度 游戲手柄外殼的尺寸大小根據(jù)水瓶的大小即可。游戲手柄外殼壁厚的厚度不宜過大或過小。如果壁厚太小，則游戲手柄外殼的強(qiáng)度、剛度不夠，同時(shí)給制造帶來困難。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費(fèi)，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時(shí)因冷卻時(shí)

13、間過長(zhǎng)而降低生產(chǎn)率，所以游戲手柄外殼壁厚取1.5mm。塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計(jì)的零件的工作環(huán)境對(duì)精度要求不高，加之選用的塑料ABS推薦精度等級(jí)為3、4、5級(jí)，所以只要求游戲手柄外殼能與剃須刀的其它零件能正常裝配即可，因此手機(jī)外殼選用4級(jí)精度。 2）壁厚和圓角 塑件壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的1/3以上，最小不宜小于0.5mm。，轉(zhuǎn)角處的半徑見附錄《零件工作圖》，即03號(hào)圖紙。 3）加強(qiáng)肋 為了保證游戲手柄外殼的強(qiáng)度和剛度而不使游戲手柄外殼的壁厚過大，在游戲手柄外殼的適當(dāng)位置設(shè)

14、置了加強(qiáng)肋。 l 4）孔 嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨(dú)型芯或分段型芯來成形，對(duì)于易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計(jì)中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。 2.4 游戲手柄外殼造型設(shè)計(jì)過程 在設(shè)計(jì)游戲手柄外殼之前，首先看看所需要設(shè)計(jì)的游戲手柄外殼的具體形狀，以便在接下來的設(shè)計(jì)中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出游戲手柄外殼。需要設(shè)計(jì)的游戲手柄外殼的具體形狀如圖2-2所示： 第3章 成型零件與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組

15、成。 主澆道：從注射機(jī)的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。 分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。 澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。 冷料穴：一般設(shè)在主澆道的對(duì)面，有時(shí)也設(shè)在分澆道的末端。 4.1.1 主澆道的設(shè)計(jì) 主澆道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為直徑為5mm。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。本設(shè)計(jì)中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射

16、機(jī)噴嘴球半徑12，遵循注射機(jī)球半徑小于等于澆口套球半徑的國(guó)標(biāo)要求，澆口套的規(guī)格有S15，S20 等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為S12，所以為澆口套取S15。主流道的形式見附錄《模具裝配圖》，即04號(hào)圖紙。 主流道澆口套固定配合見圖4-6所示。 圖4-6 4.1.2分澆道的設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡

17、地分配到各個(gè)型腔。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-49。在考慮分流道設(shè)計(jì)時(shí)，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計(jì)分流道的布置形式和截面形狀即可?？紤]到圓形截面的分流道在注射過程中對(duì)塑料流動(dòng)的阻力最小，流動(dòng)效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為3mm。由于我們所設(shè)計(jì)的模具是一腔四穴的形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計(jì)了四根分澆道。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是塑料在填充過程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質(zhì)量。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的

18、流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6μm 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 主澆道和分流道布置位置如圖4-7所示，其中主流道至各澆口流動(dòng)距離相等，保證了塑料在填充過程中同時(shí)到達(dá)。 4.1.3 澆口及冷料穴設(shè)計(jì) 1、澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的塑料流通過澆口時(shí)，流速加快，同時(shí)，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動(dòng)性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度Ra值不大于0.4um。

19、澆口的大小對(duì)塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個(gè)原則： 1）澆口設(shè)置在正對(duì)著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。 2）澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。 3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。 4）澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。 5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。 6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。 7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。 根據(jù)以上一些原則

20、，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口（如圖4-8所示），側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表2-50～2-60。 2、冷料穴 在完成一次注射循

21、環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主澆道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10－25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴的形狀見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表2-62。冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約

22、為直徑的1－1.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用?？紤]到后面采用Z形拉料稈，冷料穴選取相應(yīng)形式，這種冷料穴常用于熱塑性塑料注射模。冷料穴的形狀和尺寸參見附錄凸模工作圖，即02號(hào)圖紙。 4.1.4鑄模和開模 當(dāng)型心、型腔和澆注系統(tǒng)都生成后，模具內(nèi)部就形成了一個(gè)完整的流料通道，UG能夠沿著這個(gè)通道將澆注系統(tǒng)和型腔充滿，形成一個(gè)獨(dú)立的模具元件，這個(gè)過程我們稱只為鑄模。鑄模完成后生成的鑄模零件如圖4-9所示： 圖4-9 為了能夠看清模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并檢查開模時(shí)的干涉情況，UG提供了開模功能。

23、圖4-10為模具開模后的情況： 4.2.1 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時(shí)發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質(zhì)量。凹模的冷卻系統(tǒng)采用開設(shè)冷卻水孔的方式，冷卻水孔的開設(shè)原則如下： l 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。 l 各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在15～20mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般取8～12mm?？拙嘧詈脼樗字睆降?倍。 l 水孔通過鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。 l 冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。 l 水管接頭（冷卻水嘴）應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。 凹模上的冷

24、卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為8mm。 圖4-11 圖4-12 凸模的冷卻系統(tǒng)采用直孔隔板示冷卻，如圖4-13和圖4-14所示，與分型面垂直的管道和底部的橫向管道形成冷卻回路，同時(shí)為了使冷卻水沿著冷卻回路流動(dòng)，在每一個(gè)直管道中均設(shè)置有隔板。 圖4-13 圖4-14 第4章 模具零件設(shè)計(jì) 4.1 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎(chǔ)。在此，我們只介紹推桿推出和推件板推出兩種機(jī)構(gòu)，其他推出機(jī)構(gòu)

25、的結(jié)構(gòu)型式參見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中第二章第六節(jié)的內(nèi)容。 1．推桿推出 推桿推出是一種最簡(jiǎn)單常用的推出形式。推出元件制造簡(jiǎn)便，更換容易，滑動(dòng)阻力小，推出效果好，其結(jié)構(gòu)型式見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-78。 推桿設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： l 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過近，以免影響凸、凹模強(qiáng)度。 l 推桿直徑不宜過細(xì)，要有足夠的強(qiáng)度承受推力，一般取Φ2.5～12mm。對(duì)Φ3mm以下的推桿宜用階梯式，即推桿下部增粗。 l 推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動(dòng)，其端面應(yīng)高出型腔或鑲件平面0.05～0.1mm。推桿固定方式見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明

26、手冊(cè)》圖2-56。 l 塑件澆口處盡量不設(shè)推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而碎裂。 l 推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿和抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生干擾。如果無法避開側(cè)抽芯，則應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機(jī)構(gòu)。 推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-79。ABS的溢邊值為0.04mm。 2．推件板推出 推件板推出面積大，推力均勻，模具不必設(shè)復(fù)位稈。但型芯周邊形狀復(fù)雜時(shí)，推件板的型孔加工較困難。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件，其結(jié)構(gòu)型式見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-81。 推件板設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： l 推件板

27、須淬硬，在推出過程中不得脫開導(dǎo)柱。 l 推件板與其他零件的配合一般采用H7/f7。 采用有配合斜度的推件板，其配合間隙須小于塑料溢邊值。 基于以上原因，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，采用推桿推出的推出機(jī)構(gòu)。推件板的結(jié)構(gòu)型式和尺寸見附錄模具裝配圖，即04號(hào)圖紙。推桿形狀如圖5-1所示： 圖5-1 4.2 確定模架 1．模架組合形式 注射模模架的組成零件及名稱見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》圖2-67。注射模中小型模架的組合型式見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-95。我們選擇A2型。 A2型的特點(diǎn)如下： l 定模和動(dòng)模均由兩塊模板組成。 l 推桿推出塑件。 根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸（平面投

28、影面積與高度），以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)（側(cè)向分型滑塊等機(jī)構(gòu)）可以確定鑲件的外 形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。 普通塑料制品模具模架與鑲件大小的選取，可參考下面的數(shù)據(jù)： "A"--表示鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離； "B"--表示定模鑲件底部到定模板底面的距離； "C"--表示動(dòng)模鑲件底部到動(dòng)模板底面的距離 "D"--表示產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離； "E"--表示產(chǎn)品最高點(diǎn)到鑲件底部的距離； "H"--表示動(dòng)模承板的厚度（當(dāng)模架為A型時(shí)）； "X"--表示產(chǎn)品的高度。 2．模架組合尺寸 注射模中小型模架組合尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-96。根據(jù)成型

29、零件大小，我們選擇250250的A2型模架，其具體尺寸見表5-1。 表5-1（mm） L lT Lt lM lm 定模座板 定模板 250 194 210 128 234 25 40 動(dòng)模板 支承板 墊塊 動(dòng)模座板 導(dǎo)柱直徑 復(fù)位桿直徑 40 40 63 25 16 8 4.3 模架各裝配零件設(shè)計(jì) 4.3.1 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì) 注射模導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-111和2-112。注射模導(dǎo)套尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-113和2-114。 1．導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們選用帶頭導(dǎo)柱，其尺寸如表5-2所示，

30、 表 5-2 d(f7) d1(k6) 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 16 -0.016 -0.034 16 +0.012 +0.001 20 6 112 外形見圖5-2。 圖5-2 2．導(dǎo)套設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)導(dǎo)套選用帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套的尺寸見表5-3，外形見圖5-3。 表5-3 d(H7) d1(k6) d2(e7) 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 16 +0.018 0 24 +0.015 +0.002 24 -0.040 -0.061 R

31、 28 16 6 1 80 圖5-3 4.3.2 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計(jì) 1． 澆口套設(shè)計(jì) 注射模澆口套的推薦尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-118。我們選用注射模Ⅱ型澆口套。其尺寸見表5-4，外形見圖 5-4。 表5-4 d(k6) d2(f8) d3 h R d1 L 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 20 +0.015 +0.002 20 -0.020 -0.053 28 3 15 5 50 圖5-4 2．拉料桿 拉料桿的推薦尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-119。我們選用Ⅰ型拉料桿

32、，其尺寸見表5-5，外形見圖5-5。 表5-5 d(e8) d1(n6) D R L 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 6 -0.025 -0.047 10 +0.019 +0.010 10 0.5 120 圖5-5 4.3.3 推出機(jī)構(gòu)零件 1． 復(fù)位桿 復(fù)位桿的推薦尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-135。我們選用的推件板推桿的外形見圖5-6，尺寸見表5-6。 表5-6 d（e7） D H L 基本尺寸 極限尺寸 8 -0.013 -0.022 14 5 123 圖5-6 4.3.4定位圈

33、 1．定位圈 Ⅰ、Ⅱ型定位圈推薦尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-137，Ⅲ型定位圈推薦尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-138。我們選用Ⅲ型定位圈，其外形見圖5-7，尺寸見表5-7。 表5-7 d d1 d2 d3 h c H 基本尺寸 極限尺寸 基本尺寸 極限尺寸 55 -0.20 -0.40 20 +0.033 0 40 7 11 6.5 1 12 圖5-7 4.3.5 其他零件 1．水嘴 水嘴的推薦尺寸見《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-150。我們選用的水嘴的外形見圖 5-8，尺寸見表5-8。 表

34、5-8 高壓膠管直徑 D D1 d2 d3 D B （l1） L 16 M161.5 8 14 17 22 20 20 40 圖5-8 1、 密封隔板 密封隔板為自制件，如圖5-9所示。 圖5-9 制造密封隔板的目的有兩方面，一方面是為了使冷卻系統(tǒng)正常工作，把深孔密封起來，防止水從冷卻管路中泄露出來；另一方面是為了控制水的流動(dòng)路線，起到良好的冷卻效果，當(dāng)水流動(dòng)是遇到密封隔板時(shí)，水流改變流向，饒過隔板，繼續(xù)向前流動(dòng)，這個(gè)過程能夠控制水流流到凸模難以冷卻到的地方，從而達(dá)到冷卻的目的。 2、 密封螺釘 密封螺釘為自制件，如圖5-10所示。

35、 圖5-10 至此完成模架裝配體中需要的零件模型。 第5章 模具的裝配和調(diào)試 5.1 模具的裝配 模具的裝配過程相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，主要工作就是給每個(gè)零件添加約束關(guān)系。裝配過程主要還是圍繞凹模和凸模來進(jìn)行的，將以上設(shè)計(jì)的模架零件和模具零件添加一定的約束， 5.2 模具的調(diào)試 試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。 首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因一般塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。原因分析： 1．粘著模

36、腔 制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是： （1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。 （2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過長(zhǎng)，造成過量充模。 （3） 冷卻時(shí)間過短，物料未能固化。 （4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。 （5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。 2．粘著模芯 （1） 注射壓力和保壓壓力過高或時(shí)間過長(zhǎng)而造成過量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。 （2） 冷卻時(shí)間過長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過大。 （3） 模腔

37、溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。 （4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。 （5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。 3．粘著主流道 （1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來不及充分收縮。 （2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過大，冷卻時(shí)間內(nèi)無法完成料道物料的固化。 （3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。 （4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。 （5） 主流道拉料桿不能正常工作。 一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生

38、的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。 4．成型缺陷 當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。 （1） 注射填充不足 所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有： a. 熔料流動(dòng)阻力過大 這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合

39、理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過薄。 b. 型腔排氣不良 這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。 c. 鎖模力不足 因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。 （2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面

40、處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有： a. 注射過量 b. 鎖模力不足 c. 流動(dòng)性過好 d. 模具局部配合不佳 e. 模板翹曲變形 （3） 制件尺寸不準(zhǔn)確 初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。 a. 尺寸變大 注射壓力過高，保壓時(shí)間過長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。 b. 尺寸變小 注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在

41、冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變??；模溫過高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。 對(duì)以上出現(xiàn)的缺陷調(diào)試時(shí)，盡可能先采用改變成形工藝條件，后采用修正模具來消除成形缺陷。以下的內(nèi)容均從這兩個(gè)方面來討論。 熱塑性塑料注射成形件的常見缺陷及消除措施如下。 1. 缺料（注射量不足） 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；調(diào)整材料供給；提高熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的熔料。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加

42、大噴嘴；增加排氣槽；改變澆口位置。 2. 氣孔 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；調(diào)整材料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。 3. 溢料飛邊 消除措施如下： 工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；增大合模壓力。 模具條件：矯正修理分型面。 4. 著色不均勻 消除措施如下： 工藝條件：縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積。 5. 翹曲變形 消除措施如下： 工藝條

43、件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；降低熔料溫度；降低模具溫度；使用矯正框架。 模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。 6. 波狀痕跡 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；調(diào)整原料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。 模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。 7. 尺寸不穩(wěn)定 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；降低熔料溫度；降低模具溫度。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。 8. 熔接痕強(qiáng)度低 消除措施如下： 工藝條件：減小注射壓力；

44、延長(zhǎng)保壓時(shí)間；降低熔料溫度；減慢注射速度。 模具條件：增加排氣槽；檢查噴嘴加熱部分。 9. 表面質(zhì)量差 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；縮短保壓時(shí)間；增大合模壓力；提高模具溫度；降低模具溫度；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵；使用矯正框架。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。 10. 塑件粘模 消除措施如下： 工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；降低模具溫度。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；研磨模腔表面。 11. 主流道凝

45、料粘模 消除措施如下： 工藝條件：縮短保壓時(shí)間。 模具條件：改變噴嘴位置；研磨主流道襯套；改變主流道拉料桿形式。 12. 脆 消除措施如下： 工藝條件：縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口。 13. 表面硬度、強(qiáng)度不足 消除措施如下： 工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過的物料；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。 模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。