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塑料 挂钩 注射 模具设计

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前 言四年的大学生活即将结束，毕业设计成为对四年所学知识和所掌握技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，模具技术得到越来越广泛的应用，有着无可替代的重要地位。在完成四年的课程学习和相应的生产实习以后，我熟练的掌握了机械制图、机械原理、机械设计、材料成型等专业基础方面的知识，并且在大四上学期进行呢塑料成型工艺与模具设计这门课程的学习，对模具设计这个实践性非常强的课题，也进行了相应的课程设计和到生产现场的参观实习。在指导老师和工厂师傅的细心讲解下，使我们对模具的一般工作原理、制造及加工工艺有了一些初步的了解。并在图书馆借阅了大量的相关书籍和手册，在设计的过程中得到了充分的利用，对设计过程中不懂的地方，通过老师的讲解和与同学的讨论都得到了相应的解决。本次设计主要借助于 PRO/ENGINEER 设计软件得以完成，通过这次设计，我能够更加熟练的运用PRO/E 的基本模块及模具设计模块来进行相应的设计工作，并初步掌握了模架扩展体系 EMX 的设计方法，做到了从零件建模到模具结构设计、工程出图、零件制造等一体化设计，在设计过程中还运用 MoldFlow对设计内容进行了相关分析，符合现代模具设计的主流。 在本次设计过程中，遇到了不少的困难，但在指导老师的细心指导下，都一一克服，由于学生水平有限，缺乏实践经验，在设计的过程中难免出现一些不当之处，恳请各位老师指正。设计者：唐岳锋2005 年 5 月参考文献1 许 鹤 峰 ， 陈 言 秋 注 塑 模 具 设 计 要 点 与 图 列 北 京 化 学 工 业 出 版 社 19982 塑 料 模 设 计 手 册-第 3版 北 京 机 械 工 业 出 版 社 2002.73 张 克 惠 注 塑 模 具 设 计 西 安 西 北 工 业 大 学 出 版 社 1995.14 李 邵 林 ， 马 长 福 实 用 模 具 技 术 手 册 上 海 上 海 科 学 技 术 文 献 出 版 社 1998.35 屈 华 昌 塑 料 成 型 工 艺 与 模 具 设 计 北 京 机 械 工 业 出 版 社 2004.66 章 飞 ， 陈 国 平 型 腔 模 具 设 计 与 制 造 北 京 化 学 工 业 出 版 社 2003.87 周 四 新 ， 和 青 芳 Pro/NGINEER Wildfire 高 级 设 计 北 京 机 械 工 业 出 版 社 2004.48 林 清 安 PRO/ENGINEER2001 模 具 设 计 北 京 清 华 大 学 出 版 社 2004.19 易 际 明 ， 彭 浩 舸 ， 吴 梨 华 Pro/NGINEER Wildfire 模 具 设 计 与 数 控 加 工 北 京 清 华 大 学 出 版 社 2004.310 机 械 设 计 手 册 北 京 化 学 工 业 出 版 社 1994.811 廖 念 钊 等 互 换 性 与 技 术 测 量 北 京 中 国 计 量 出 版 社 2000.112 大 连 理 工 大 学 工 程 画 教 研 室 机 械 制 图 北 京 高 等 教 育出 版 社 2000.513 夏 巨 谌 ， 李 志 刚 中 国 模 具 设 计 大 典 数 据 库 北 京 中 国 机 械 工 程 学 会 ， 中 国 模 具 大 典 编 委 会 2003.514 模 具 设 计 要 点 与 图 例 中 国 模 具 网 ()整 理15 村 上 宗 雄 日 ， 王 旭 译 最 新 塑 料 模 具 手 册 PDF版 上 海 上 海 科 学 技 术 文 献 出 版 社1湖南科技大学 2005 届毕业设计（论文）开题报告题 目 塑 料 挂 钩 座 注 射 模 具 设 计 (一 出 四 )作者姓名 唐岳锋 学号 01031157 所学专业 机械设计制造及自动化1、 研究的意义，同类研究工作国内外现状、存在问题近年来在我国工业化快速推进的同时，在国民经济中占有重要地位的模具工业也得到了迅速发展。统计显示，1996 至 2001 年，我国模具制造业的产值年均增长 14%到 15%。2001 年我国模具总产值就已突破 300 多亿元人民币，排名跃居世界第四位。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的技术如技术的普及率还不高，特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。2、 研究目标、内容和拟解决的关键问题（根据任务要求进一步具体化）此次的设计任务即塑料挂钩座注射模具设计，零件模型摆在面前，如何才能以最快的速度设计出模具来，并降低成本，首先应考虑技术如何才能在设计中发挥其主要优势，因此，我使用了强大的模具设计软件PRO/ENGINEER，从最初的零件 3D 建模到最后的 NC 数控编程，都完全依靠 PRO/ENGINEER 的各个模块，因此设计的关键就是 PRO/ENGINEER 设计软件在注射模设计中的应用问题，并且由于该零件的尺寸及复杂程度，使得分模与型腔及型芯的设计工作变的尤为关键，为圆满完成这次设计任务，我对该软件的几个常用模块，特别是零件、曲面、工程图及模具模块进行了比较深入的学习，相信能借助 PRO/ENGINEER，使设计工作达到事半功倍的效果！3、 特色与创新之处根据当前注射模具的发展要求，设计工作应广泛运用技术，提高模具精度、延长模具寿命、降低模具制造成本，提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。为达到这一设计目标，此次设计完成了以下工作:由产品的 3D 建模，借助 PRO/ENGINEER 设计软件创建型腔、镶件以及其他零件，并自动生成所需要的零件工程图 ；使用草图和厚度检测，评估零件；直接参照产品三维模型,创建分模曲面及滑块，再生成模具型腔组件（动模、定模） ；此外,还利用 PROE 的分析功能,进行拔模检测,仿真模具开模顺序,计算填充容积、型腔曲面面积等，其中型腔组件的实体模型与产品模型相关联，并且可用于数控加工；对于模架的设计,利用 PROE 模座专家 Expert Moldbase Extension 即 EMX 来完成,从标准模架选择到产品输出,全部采用 3D 化设计,可大大缩短模具设计周期。我在挂钩座模具设计过程中，从零件建模到型腔、型芯的设计、模架设计及模具开模动作模拟,直至最后的 NC 数控加工指令编程，都充分发挥了 PRO/ENGINEER 设计软件的各个模块和插件的优势，基本做到了无图纸化设计，这样不但提高了模具的制造精度，而且能缩短设计时间，以确保我在较短的时间内完成设计。24、 拟采取的研究方法、步骤、技术路线我在此次模具设计过程中，应用 Pro/ENGINEER 软件，拟定新的模具设计路线：模具结构设计模具型腔、型芯三维设计模具型腔、型芯二维出图工艺准备数控加工指令编程NC 数控加工。我根据指导老师所给零件实物，测绘的同时，应用 Pro/ENGINEER 软件，创建零件的 3D 模型并生成二维工程图，然后自动创建分模曲面，并把模具划分成动模部分和定模部分，接下来创建型腔、镶件及侧抽芯等零件，然后使用 Pro/ENGINEER 软件分析模块的草图和厚度检测功能，评估零件，看所设计出的零件是否合格 ；选择注塑机时，应用 Pro/ENGINEER 软件计算填充容积、型腔曲面面积等，很快得以完成，避免了大量烦琐的计算；当各零件以实体绘出时，使用组装模块将各零件仿真组装起来，并可以仿真模具开模，生成可交付使用的模具产品图，其中型腔组件的实体模型与产品模型相关联，并且可用于数控加工；应用模具 NC 数控模块进行仿真加工时，简单的设置各种参数后，便可看到数控加工刀具轨迹路线，直观明了，同时，也生成了 NC 程序。5、 拟使用的主要仪器设备、试剂和药品根据产品所生成模具尺寸拟定注塑机为：XS-ZY-60；根据产品的用途、工作环境、经济角度考虑选材：聚碳酸脂；6、 参考文献1. 张克惠 注塑模具设计 西北工业大学出版社.1995.12. 塑料模设计手册-第 3 版 机械工业出版社 .2002.73. 李邵林 马长福 实用模具技术手册 上海科学技术文献出版社.1998.34. 屈华昌 塑料成型工艺与模具设计 机械工业出版社.2004.65. 章飞 陈国平 型腔模具设计与制造 化学工业出版社.2003.86. 周四新 和青芳 Pro/NGINEER Wildfire 高级设计 机械工业出版社 .2004.47. 林清安 PRO/ENGINEER2001 模具设计 清华大学出版社.2004.18. 易际明 彭浩舸 吴梨华 Pro/NGINEER Wildfire 模具设计与数控加工 清华大学出版社 2004.39. 模具设计要点与图例 中国模具网()10. 日村上宗雄 译王旭 最新塑料模具手册 PDF 版 上海科学技术文献出版社注：1、开题报告是本科生毕业设计（论文）的一个重要组成部分。学生应根据毕业设计（论文）任务书的要求和文献调研结果，在开始撰写论文之前写出开题报告。2、参考文献按下列格式（A 为期刊，B 为专著）A：序号、作者（外文姓前名后，名缩写，不加缩写点，3 人以上作者只写前 3 人，后用“等”代替。） 、题名、期刊名（外文可缩写，不加缩写点）年份、卷号（期号）：起止页码。B：序号、作者、书名、版次、 （初版不写） 、出版地、出版单位、出版时间、页码。3、表中各项可加附页。摘 要注 塑 模 在 机 械 、 电 子 、 航 天 航 空 、 生 物 领 域 及 日 用 品 的 生 产 中 得 到 广 泛 的 应 用 。 本 次 设 计 的 是 塑 料 挂 钩 座 注 射 模具 ， 设 计 内 容 主 要 包 括 模 具 总 体 结 构 和 零 部 件 设 计 ， 以 及 模 具 各 部 分 的 计 算 和 校 核 ， 借 助 于 软 件 PRO/ENGINEER 对模 具 结 构 进 行 了 合 理 性 的 分 析 ， 缩 短 了 设 计 周 期 ， 以 期 设 计 出 所 要 求 的 模 具 。关 键 词 ： 挂 钩 座 ； 注 塑 模 具 ； 计 算 机 辅 助 设 计AbstractInjection mould is widely used in the field of machine, electronics, aviation, biology and commodity. What we designed in this present is an injection mould of a plastic pothook, which mainly including its holistic configuration and part design, calculation and check of every part of the mould. A software “PRO/ENGINEER” was used in the design process to analyze the rationality of the mould and decrease the design time for obtaining an ideal mould. Key words: plastic pothook; injection mould; CAD1第 一 章 产 品 分 析1.1 塑件分析1.1.1 结构分析本次设计任务所提供的资料为塑件实体，如下图所示：【图 11】塑件草图由零件实体模型及二维草图可知，该零件总体形状为近似梯形，零件大端有两个伸出块及六角通孔，上方有两个小沉孔，在零件的两测也各有两个小孔，此外还有诸多突出小块，加强筋等等，并且所有结构对称布置。在模具设计时，两侧的小孔可以使用小型心对插成型，沉孔及伸出块位置也可使用小型心，而端头的六角通孔必须设置侧向分型抽芯机构，总体看来，该零件属于较复杂程度。1.1.2 尺 寸 精 度 分 析该 零 件 的 重 要 尺 寸 精 度 为 6 级 ， 其 它 尺 寸 精 度 为 7 8 级 ， 属 于 中 等 精 度 ， 对 应 的 模 具 相 关 零 件尺 寸 加 工 可 以 保 证 。1.1.3 塑 件 厚 度 检 测塑 件 的 厚 度 检 测 采 用 Pro/Engineer 设 计 软 件 的 模 型 分 析 功 能 自 动 完 成 ， 如 图 所 示 ：2从 塑 件 的 壁 厚 上 来 看 ， 壁 厚 的 最 大 处 为 4mm 左 右 ， 最 小 处 小 于 1mm， 壁 厚 差 较 大 ， 但 大 多 处 在2 3mm 的 范 围 之 内 ， 并 综 合 其 材 料 性 能 ， 只 要 注 意 控 制 成 型 温 度 及 冷 却 速 度 ， 零 件 的 成 型 并 不 困 难（ 如 果 条 件 允 许 ， 也 可 考 虑 修 改 其 结 构 形 式 使 壁 厚 趋 向 均 匀 ） 。1.1.4 表 面 质 量 分 析该 零 件 的 表 面 除 要 求 没 有 凹 陷 ， 无 毛 刺 ， 内 部 无 缩 孔 ， 没 有 特 别 得 表 面 质 量 要 求 ， 故 比 较 容 易 实现 。综 以 上 分 析 可 知 ， 注 射 时 在 工 艺 参 数 控 制 较 好 的 情 况 下 ， 零 件 的 成 型 质 量 很 容 易 得 到 保 证 。1.2 塑 件 的 原 材 料 分 析塑 件 的 材 料 采 用 聚 碳 酸 脂 （ PC） ， 其 性 能 参 数 如 下 ：1.2.1 基 本 资 料英 文 全 名 ： Polycarbonate结 构 ：【图 12】厚度检测【图 13】聚碳酸脂3PC： 耐 冲 击 性 相 当 高 ， 属 于 工 程 塑 料 。耐 热 性 佳 、 低 温 安 定 性 良 好 。成 型 后 尺 寸 稳 定 性 高 ， 耐 候 性 佳 ， 且 吸 水 率 低 。无 毒 性 。1.2.2 机 械 特 性密 度 ： 1.2 g/cm3拉 伸 强 度 ： 630kg/cm2硬 度 ： 70(Rockwell M)吸 水 率 ： 0.24%1.2.3 热 物 性 质线 膨 胀 率 ： 3.8*10-5 cm/cm*热 变 形 温 度 ： 1351.2.4 成 形 加 工 性射 出 成 型 温 度 ： 230 310射 出 成 型 压 力 ： 1000 1400Kg/cm2成 形 收 缩 率 ： 0.5% 0.7%模 具 温 度 ： 80 120注 射 时 间 ： 20 90高 压 时 间 ： 0 5冷 却 时 间 ： 20 90总 周 期 ： 40 190从 以 上 资 料 分 析 可 以 得 知 ， 该 塑 料 具 较 好 的 各 项 性 能 指 标 ， 从 使 用 性 能 上 看 ， 该 塑 料 具 有 刚 性 好 、耐 水 、 耐 热 性 强 ， 是 做 为 挂 钩 座 较 理 想 的 材 料 ； 而 由 耐 热 性 的 观 点 来 看 ， PC 属 于 工 程 塑 料 ， 不 仅 在耐 热 上 具 有 一 定 程 度 的 能 力 ， 机 械 性 质 上 也 比 一 般 的 泛 用 塑 料 来 的 高 ； 从 成 型 性 能 上 看 ， 该 塑 料 吸 水性 小 ， 熔 料 的 流 动 性 一 般 ， 成 型 较 容 易 ， 但 收 缩 率 偏 大 ， 另 外 ， 该 塑 料 成 型 时 较 易 产 生 凹 痕 、 变 形 等缺 陷 ， 成 型 温 度 过 低 时 ， 方 向 性 明 显 ， 凝 固 速 度 较 快 ， 易 产 生 内 应 力 。 因 此 ， 在 成 型 时 应 注 意 控 制 成型 温 度 ， 浇 注 系 统 应 缓 慢 散 热 ， 冷 却 速 度 也 不 宜 过 快 。4第 二 章 拟 定 型 腔 布 局2.1 型 腔一 般 来 说 ， 精 度 要 求 高 的 小 型 塑 件 和 大 中 型 塑 件 优 先 采 用 一 模 一 腔 的 结 构 ， 对 于 精 度 要 求 不 高 的小 型 塑 件 ， 形 状 简 单 ， 又 大 批 量 生 产 时 ， 则 采 用 多 型 腔 模 具 可 使 生 产 率 提 高 。型 腔 数 量 确 定 以 后 ， 便 进 行 型 腔 的 排 布 。 型 腔 的 排 布 及 模 具 尺 寸 、 浇 注 系 统 的 设 计 、 浇 注 系 统的 设 计 的 平 衡 以 及 温 度 系 统 的 设 计 。 以 上 这 些 问 题 又 与 分 型 面 及 浇 口 的 位 置 选 择 有 关 ， 所 以 在 设 计 过程 中 ， 要 进 行 必 要 的 调 整 ， 以 达 到 比 较 完 善 的 设 计 。型 腔 数 量 确 定 及 型 腔 的 排 布所 谓 型 腔 （ cavity） 指 模 具 中 成 形 塑 件 的 空 腔 ， 而 该 空 腔 是 塑 件 的 负 形 ， 除 去 具 体 尺 寸 比 塑 料 大以 外 ， 其 他 都 和 塑 件 完 全 相 同 ， 只 不 过 凸 凹 相 反 而 己 。注 射 成 形 是 先 闭 模 以 形 成 空 腔 ， 而 后 进 料 成 形 ， 因 此 必 须 由 两 部 分 或 （ 两 部 分 以 上 ） 形 成 这 一 空腔 型 腔 。 其 凹 入 的 部 分 称 为 凹 模 （ cavity） ， 凸 出 的 部 分 称 为 型 芯 （ core） 。2.2 型 腔 数 目 的 决 定型 腔 数 目 的 决 定 与 下 列 条 件 有 关 。a.塑 件 尺 寸 精 度型 腔 数 越 多 时 ， 精 度 也 相 对 地 降 低 ， 1、 2 级 超 精 密 注 塑 件 ， 只 能 一 模 一 腔 ， 当 尺 寸 数 目 少 时 ， 可以 一 模 二 腔 。 3、 4 级 的 精 密 级 塑 件 ， 最 多 一 模 四 腔 。b.模 具 制 造 成 本 多 腔 模 的 制 造 成 本 高 于 单 腔 模 ， 但 不 是 简 单 的 倍 数 比 。 从 塑 件 成 本 中 所 占 的 模 具 费 比 例 看 ， 多 腔模 比 单 腔 模 具 低 。c.注 塑 成 形 的 生 产 效 益多 腔 模 从 表 面 上 看 ， 比 单 腔 模 经 济 效 益 高 。 但 是 多 腔 模 所 使 用 的 注 射 机 大 ， 每 一 注 射 循 环 期 长 而维 持 费 较 高 ， 所 以 要 从 最 经 济 的 条 件 上 考 虑 一 模 的 腔 数 。d.制 造 难 度多 腔 模 的 制 造 难 度 比 单 腔 模 大 ， 当 其 中 某 一 腔 先 损 坏 时 ， 应 立 即 停 机 维 修 ， 影 响 生 产 。本 设 计 根 据 制 品 的 生 产 总 量 ， 确 定 一 个 经 济 的 型 腔 数 量 ， 其 计 算 如 下 ：A=ty/3600+anc/m（ 摘 自 注 塑 模 具 设 计 要 点 与 图 列 许 鹤 峰 陈 言 秋 编 著 化 学 工 业 出 版 社 ）式 中 ： m： 制 品 的 生 产 总 量 /个A： 成 型 每 个 制 品 所 需 费 用 ， 元 /个5n： 型 腔 数 量 ， 个t： 成 型 周 期 ， 秒y： 成 型 费 用 ， 元 /时c： 单 个 型 腔 模 具 制 作 费 ， 元 /个a： 多 个 型 腔 模 具 制 作 费 递 减 率 ， %anc： 模 具 费 用 ， 元然 后 假 设 型 腔 数 量 计 算 进 行 比 较 ， 求 出 A 为 最 小 值 时 的 型 腔 数 量 ， 即 为 经 济 数 量 。由 上 式 可 知 ， 要 想 A 为 最 小 ， 只 要 anc 为 最 小 ， 所 以 n 为 4。 虽 然 模 具 的 制 造 费 用 随 型 腔 数 量 的增 加 而 增 加 ， 但 不 与 型 腔 数 量 成 正 比 ， 所 以 每 增 加 一 个 型 腔 其 制 造 费 用 有 一 个 递 减 率 ， 递 减 率 由 模 具制 造 企 业 根 据 情 况 确 定 。综 合 起 来 本 模 具 采 用 一 模 四 腔 ， 既 满 足 塑 件 要 求 ， 又 能 提 高 生 产 效 率 。2.3 型 腔 排 布在 确 定 了 型 腔 数 目 之 后 ， 就 要 进 行 型 腔 的 排 列 方 式 设 计 。本 塑 件 在 注 射 时 采 用 了 一 模 四 腔 的 形 式 ， 即 模 具 需 要 四 个 型 腔 。 考 虑 塑 件 带 侧 抽 芯 机 构 ， 现 有 两种 排 列 方 式 选 择 ：a.如 图 2 1 所 示 ， 四 个 型 腔 采 用 轴 对 称 布 置 ， 这 种 布 置 方 式 由 于 塑 件 本 身 的 梯 形 结 构 ， 可 有 效 减少 模 具 大 小 ， 降 低 模 具 成 本 ， 但 这 样 以 来 ， 模 具 四 个 方 向 各 要 布 置 一 侧 抽 芯 机 构 ， 增 加 了 模 具 设 计 及加 工 的 难 度 ：b.如 图 2 1 所 示 ， 这 种 方 式 采 用 平 面 对 成 布 置 ， 虽 然 不 如 第 一 种 布 局 方 式 紧 凑 ， 但 由 于 其 一 侧 各布 置 两 个 型 腔 ， 故 只 有 两 个 方 向 需 要 设 置 抽 芯 机 构 ， 大 大 简 化 了 模 具 的 设 计 。综 合 以 上 两 种 方 案 考 虑 ， 故 拟 定 第 二 种 型 腔 布 局 方 式 ， 其 尺 寸 计 算 将 在 后 面 的 设 计 中 完 成 。【 图 2 1】 型 腔 布 局6第三章 塑件相关计算及注塑机的选择3.1 塑 件 相 关 计 算3.1.1 投 影 面 积 计 算塑 件 的 投 影 面 积 可 以 通 过 PRO/ENGINEER 的 分 析 模 块 直 接 得 出 ,如 图 3 1 所 示 ：由 分 析 可 得 ：注 塑 件 投 影 面 积 S=1008.76*4 4035mm2 3.1.2 体 积 及 质 量 计 算体 积 及 质 量 的 计 算 也 利 用 PRO/ENGINEER 的 分 析 模 块 自 动 计 算 获 得 （ 塑 件 密 度 由 塑 料 模 设 计 手册 表 1 4 查 得 ： =1.2g/cm3） ， 如 图 3 2 所 示 ： 【 图 3 1】 投 影 面 积 计 算7结 果 如 下 ：体 积 = 4.9079263e+03 毫 米 3曲 面 面 积 = 5.2316449e+03 毫 米 2密 度 = 1.2000000e+00 公 吨 / 毫 米 3质 量 = 5.8895115e+03 公 吨故 注 塑 件 的 体 积 为 ： V 4907.94=19631.6mm3 质 量 为 ： M 19.631.2 23.56g（ 注 ： 此 处 的 塑 件 体 积 及 质 量 都 不 包 括 浇 注 系 统 在 内 ）3.2 注 塑 机 选 择 及 注 射 工 艺 参 数 确 定3.2.1 注 射 机 的 选 择考 虑 塑 件 的 外 形 尺 寸 、 型 腔 数 量 、 注 射 所 需 压 力 及 其 它 综 合 情 况 ， 查 塑 料 模 设 计 手 册 附 表8， 初 步 选 用 注 射 机 为 XS-XY-60 型 ， 其 主 要 参 数 如 下 ：结 构 类 型 ： 卧 式 【 图 3 2】 体 积 及 质 量 计 算8理 论 注 射 量 : 60cm3注 射 压 力 ： 12200N/cm3锁 模 力 : 500kN最 大 注 射 面 积 :130cm2 最 大 模 具 厚 度 ： 200mm最 小 模 具 厚 度 ： 70mm喷 嘴 球 半 径 :12mm喷 嘴 孔 直 径 ： 4mm 3.2.2 注 射 工 艺 参 数 确 定查 塑 料 设 计 手 册 表 1 4， 聚 碳 酸 脂 的 成 型 工 艺 参 数 可 作 如 下 选 择 ：成 型 温 度 / ：料 桶 温 度 ： 后 段 ： 210-240中 段 ： 230-280前 段 ： 240-285喷 嘴 温 度 ： 240-250模 具 温 度 ： 90-110注 射 压 力 /MPa： 80-1309第 四 章 分 型 面 设 计4.1 分 型 面 设 计 原 则分 开 模 具 取 出 塑 件 的 面 称 为 分 型 面 ， 如 何 确 定 分 型 面 位 置 ， 需 要 考 虑 的 因 素 比 较 多 。 由 于 分 型 面受 到 塑 件 在 模 具 中 的 成 型 位 置 、 浇 注 系 统 设 计 、 塑 件 工 艺 性 、 精 度 、 推 出 方 法 、 模 具 制 造 、 排 气 等 因素 的 影 响 ， 因 此 在 选 择 分 型 面 时 应 综 合 分 析 比 较 。 注 射 模 有 一 个 分 型 面 或 多 个 分 型 面 ， 分 型 面 的 位 置 ，一 般 垂 直 于 开 模 方 向 ， 分 型 面 的 形 状 有 平 面 和 曲 面 等 。 分 型 面 的 确 定 主 要 应 考 虑 以 下 几 点 ：a.塑 料 在 型 腔 中 的 方 位在 安 排 制 件 在 型 腔 中 的 方 位 时 ， 要 尽 量 避 免 与 开 模 运 动 相 垂 直 的 方 向 避 侧 凹 或 侧 孔 。b.一 般 分 型 面 与 注 射 机 开 模 方 向 垂 直 的 平 面 ， 但 也 有 将 分 型 面 作 减 倾 斜 的 平 面 或 弯 折 面 ， 或 曲 面 ，这 样 的 分 型 面 虽 加 工 困 难 ， 但 型 腔 制 造 和 制 品 脱 模 较 易 。 有 合 模 对 中 锥 面 的 分 型 面 ， 自 然 也 是 曲 面 。c.分 型 面 位 置 。d.除 了 应 开 设 在 制 件 中 断 面 轮 廓 最 大 的 地 方 才 能 使 制 件 顺 利 地 从 型 腔 中 脱 出 外 ， 还 应 考 虑 以 下 几种 因 素 ：A.因 分 型 面 不 可 避 免 地 要 在 制 件 中 留 下 溢 料 痕 迹 或 接 合 缝 的 痕 迹 ， 故 分 型 面 最 好 不 要 选 在 制 品 光亮 平 滑 的 外 表 面 或 带 圆 弧 的 转 角 处 。B.从 制 件 的 顶 出 考 虑 分 型 面 要 尽 可 能 地 使 制 件 留 在 动 模 边 ， 当 制 件 的 壁 厚 较 大 但 内 孔 较 小 时 ， 则对 型 芯 的 包 紧 力 很 小 ， 常 不 能 确 切 判 断 制 件 中 留 在 型 芯 上 还 是 在 凹 模 内 。 这 时 可 将 型 芯 和 凹 模 的 主 要部 分 都 设 在 动 模 边 ， 利 用 顶 管 脱 模 ， 当 制 件 的 孔 内 有 管 件 （ 无 螺 纹 连 接 ） 的 金 属 嵌 中 时 ， 则 不 会 对 型芯 产 生 包 紧 力 。4.2 分 型 面 设 计根 据 本 塑 件 的 结 构 特 点 ， 为 了 方 便 塑 件 浇 注 后 脱 模 、 排 气 、 塑 件 的 外 观 质 量 等 要 求 ， 主 分 型 面 的 位置 选 择 如 下 图 所 示 ：【 图 4 1】 分 型 面10第 五 章 浇 注 系 统 设 计浇 注 系 统 是 塑 料 熔 体 自 注 射 机 的 喷 嘴 射 出 后 ， 到 进 入 模 具 型 腔 以 前 所 流 动 的 一 段 路 径 的 总 称 ， 主要 应 包 括 主 流 道 、 分 流 道 、 进 料 口 、 冷 料 穴 等 几 部 分 。 在 设 计 浇 注 系 统 时 ， 应 考 虑 塑 料 成 型 特 性 、 塑件 大 小 及 形 状 、 型 腔 数 、 注 射 机 安 装 板 大 小 等 因 素 。5.1 总 体 设 计在 浇 注 系 统 设 计 之 前 ， 我 们 首 先 要 选 定 进 料 口 位 置 ， 为 选 择 合 适 的 进 料 口 位 置 ， 采 用 MoldFlow Plastic Adviser 分 析 软 件 对 塑 料 进 行 分 析 ， 以 便 得 到 最 合 适 的 进 料 口 ， 分 析 结 果 如 下 图 所 示 ：由 MoldFlow 分 析 结 果 不 难 看 出 ， 最 佳 的 进 料 口 位 置 应 为 塑 件 的 中 间 部 位 ， 但 考 虑 塑 件 结 构 因 素 ，选 定 进 料 口 为 塑 件 上 部 圆 弧 形 凹 处 ， 采 用 点 浇 口 形 式 ， 又 模 具 设 计 为 一 模 四 腔 ， 并 且 综 合 型 腔 布 局 ，拟 定 浇 注 系 统 总 体 结 构 如 下 图 所 示 （ 对 成 布 置 ） ：【 图 5 1】 进 料 口 分 析11【 图 5 2】 浇 注 系 统5.2 主 流 道 设 计主 流 道 为 直 接 与 注 射 机 的 喷 嘴 连 接 的 部 分 ， 一 般 为 圆 锥 形 ， 锥 度 为 2 6， 对 于 粘 度 较大 的 熔 体 也 可 考 虑 稍 微 增 大 锥 角 ， 此 处 的 主 流 道 锥 角 ： 5主 流 道 直 径 的 决 定 ， 主 要 取 决 于 主 流 道 内 熔 体 的 剪 切 速 率 。 但 在 具 体 设 计 时 ， 一 般 根 据 经 验 选 取一 合 适 的 值 做 为 主 流 道 小 端 直 径 d， 一 般 应 大 于 机 床 喷 嘴 直 径 0.5 1mm 左 右 ， 通 常 取 d=3 6mm， 查 型 腔 模 具 设 计 与 制 造 表 3 5， 当 材 料 为 PC， 注 射 机 最 大 注 射 量 为 60g 时 ， 选 取 d=5mm， 故 主 流道 各 部 分 直 径 如 下 图 所 示 （ 其 中 L 需 根 据 模 板 厚 度 确 定 ） ：5.3 分 流 道 设 计分 流 道 的 设 计 原 则 即 应 使 熔 体 较 快 地 冲 满 整 个 型 腔 ， 流 动 阻 力 小 ， 熔 体 温 降 小 ， 并 且 能 将 熔 体 均【 图 5 3】 主 流 道 各 部 分 尺 寸12衡 地 分 配 到 各 个 型 腔 。分 流 道 截 面 形 状 和 尺 寸 ：常 见 的 分 流 道 截 面 形 状 有 圆 形 、 半 圆 形 、 U 形 、 梯 形 、 矩 形 等 ， 其 中 ： 圆 形 截 面 分 流 道 比 表 面 积最 小 ， 热 量 不 容 易 散 失 ， 流 动 阻 力 最 小 ， 但 它 需 要 同 时 开 设 在 两 块 模 板 上 ， 要 保 证 两 半 圆 完 全 吻 合 ，制 造 较 困 难 ； 梯 形 截 面 分 流 道 较 容 易 加 工 ， 热 量 损 失 和 阻 力 也 不 大 ， 是 最 常 用 的 形 式 。 综 合 各 方 面 因素 考 虑 ， 此 处 分 流 道 截 面 为 梯 形 形 式 。分 流 道 直 径 的 计 算 ， 可 由 以 下 经 验 公 式 计 算 ：（ 塑 料 模 设 计 手 册 公 式 5 57.P188）43.7WLD式 中 ： D各 级 分 流 道 的 直 径 （ mm） ；W流 经 该 分 流 道 的 熔 体 重 量 （ g） ；L流 过 W 熔 体 的 分 流 道 长 度 （ mm） 。经 估 算 得 第 一 级 和 第 二 级 分 流 道 的 直 径 分 别 为 D1 5mm,D2 4mm， 故 各 级 分 流 道 的 尺 寸 如 下 图 所示 ：第 三 级 分 流 道 （ 即 与 进 料 口 相 连 的 那 段 分 流 道 ） 设 计 为 圆 锥 形 ， 以 便 于 脱 模 ， 其 尺 寸 如 图 5 5所 示 ： 【 图 5 4】 分 流 道135.4 进 料 口 设 计进 料 口 也 称 浇 口 ， 进 料 口 的 形 式 也 有 很 多 种 ， 此 处 采 用 的 是 点 进 料 口 的 形 式 。点 进 料 口 的 直 径 通 常 以 下 式 计 算 ：( 注 塑 模 具 设 计 公 式 5 61.P195)4dncA式 中 ： d点 进 料 口 直 径 （ mm） ；n系 数 ， 依 塑 料 种 类 而 异 ， 其 中 PC 对 应 为 n 0.7c依 塑 件 壁 厚 而 异 的 系 数 。这 里 我 们 直 接 查 塑 料 模 设 计 手 册 表 5 46， 得d 1.0mm此 外 ， 点 进 料 口 与 分 流 道 的 连 接 需 要 通 过 一 个 储 料 井 ， 其 具 体 形 式 如 图 所 示 ：【 图 55】分流道【 图 5 6】 储 料 井145.5 冷 料 的 穴 设 计冷 料 穴 是 为 了 防 止 冷 料 穴 进 入 浇 注 系 统 的 流 道 和 型 腔 ,从 而 影 响 注 塑 成 型 和 塑 料 件 质 量 而 开 设 的容 纳 注 射 间 隔 所 产 生 的 冷 料 井 穴 ,本 设 计 中 冷 料 穴 开 设 在 主 流 道 的 末 端 。5.6 浇 口 套 及 定 位 圈 的 设 计定 位 圈 是 使 浇 口 套 和 注 射 机 喷 嘴 孔 对 准 定 位 所 用 。 定 位 圈 直 经 D 为 与 注 射 机 定 位 孔 配 合 直 经 ， 应按 选 用 注 射 机 的 定 位 孔 直 经 确 定 。 直 经 D 一 般 比 注 射 机 孔 直 经 小 0.1 0.3 毫 米 ， 以 便 装 模 。 定 位 圈一 般 采 用 45 号 钢 或 Q275 钢 。 定 位 圈 内 六 角 螺 钉 固 定 在 模 板 时 ， 一 般 用 两 个 以 上 的 M6 M8 的 内 六 角螺 钉 ， 本 设 计 采 用 四 个 M6 螺 钉 固 定 。 浇 口 套 的 材 料 为 T10、 硬 度 HRC45； 定 位 圈 的 材 料 为 45 刚 ， 硬度 HRC50,其 尺 寸 设 计 如 下 图 所 示 ：【 图 5 7】 浇 口 套 与 定 位 圈5.7 塑 件 模 流 分 析在 PRO/ENGINEER 软 件 模 具 模 块 中 进 行 分 模 及 浇 注 系 统 创 建 后 ， 即 可 自 动 产 生 铸 模 件 ， 也 就 是 注射 成 型 时 包 括 浇 注 系 统 在 内 的 注 射 件 ， 为 了 能 够 更 好 的 分 析 塑 件 的 注 射 成 型 性 能 ， 我 们 还 是 使 用MoldFlow 分 析 软 件 对 其 进 行 模 流 分 析 。本 设 计 使 用 的 是 MoldFlow MPA 模 块 ， 即 Mold Plastic Adviser， 使 用 MoldFlow MPA 可 对 塑 件进 行 简 单 的 成 型 工 艺 分 析 ， 包 括 最 佳 浇 口 位 置 选 择 （ 前 面 已 经 使 用 ） 、 流 动 分 析 ， 填 充 性 能 分 析 、 成型 质 量 预 测 、 气 泡 与 熔 接 痕 分 析 ， 收 缩 痕 分 析 等 ， 如 果 要 对 塑 件 进 行 精 确 分 析 ， 还 必 须 使 用MoldFlow 设 计 软 件 的 MPI 模 块 ， 这 里 只 进 行 简 单 分 析 ， 故 只 需 使 用 MPA 即 可 ， 使 用 MPA 分 析 前 需 设定 成 型 条 件 ， 由 前 面 的 设 计 选 择 成 型 条 件 为 ：预 热 温 度 ： 115 ； 料 桶 温 度 ： 275 ， 注 射 最 大 压 力 130MPa； 高 压 时 间 ： 0.5s155.7.1 冲 模 时 间 分 析【 图 5 8】 冲 模 时 间5.7.2 填 充 质 量 分 析【 图 5 9】 填 充 质 量165.7.3 成 型 压 力 分 析【 图 5 10】 成 型 压 力5.7.4 压 力 降 分 析【 图 5 11】 压 力 降175.7.5 流 动 前 沿 温 度 分 析【 图 5 12】 流 动 前 沿 温 度5.7.6 成 型 质 量 分 析【 图 5 13】 成 型 质 量185.7.7 熔 接 痕 分 析【 图 5 14】 熔 接 痕5.7.8 气 泡 分 析【 图 5 15】 气 泡195.7.9 分 析 报 告表 5-1 模 流 分 析 报 告 表Moldability:Your part can be easily filled but part quality may be unacceptable.Confidence: MediumInjection Time: 0.87 secInjection Pressure: 56.07 MPaWeld Lines: YesAir Traps: YesShot Volume : 25.55 cu.cm Filling Clamp Force: 12.13 tonnePacking Clamp Force Estimate 20%: ( 11.21 )MPa 4.73 tonnePacking Clamp Force Estimate 80%: ( 44.86 )MPa 18.90 tonnePacking Clamp Force Estimate 120%: ( 67.29 )MPa 28.36 tonneClamp Force Area: 40.82 sq.cmCycle Time: 28.50 sec5.7.10 结 论由 以 上 分 析 可 知 ， 塑 件 较 容 易 充 模 ， 但 塑 件 质 量 可 能 存 在 问 题 ， 塑 件 可 能 产 生 熔 接 痕 及 气 泡 等 缺陷 ， 但 成 型 条 件 如 压 力 ， 温 度 等 均 符 合 要 求 ， 而 浇 口 位 置 已 靠 近 最 佳 浇 口 ， 故 缺 陷 产 生 条 件 应 为 塑 件本 身 结 构 所 致 。解 决 办 法 ： 如 结 构 允 许 ， 可 考 虑 更 改 塑 件 结 构 ， 如 使 塑 件 壁 厚 趋 向 均 匀 等 。20第 六 章 模 架 选 用 及 注 射 参 数 校 核6.1 模 架通 过 前 面 的 设 计 及 计 算 工 作 ， 便 可 以 根 据 所 定 内 容 确 定 模 架 。 模 架 部 分 可 以 自 己 设 计 ， 也 可 以 选用 标 准 模 架 ； 在 生 产 现 场 模 具 设 计 过 程 中 ， 尽 可 能 选 用 标 准 模 架 ， 确 定 出 标 准 模 架 的 形 式 ， 规 格 及 标准 代 号 ， 因 为 标 准 件 有 很 大 一 部 分 已 经 标 准 化 ， 随 时 可 在 市 场 上 买 到 ， 这 对 缩 短 制 造 周 期 ， 降 低 制 造成 本 时 极 其 有 用 的 。而 标 准 件 则 包 括 通 用 标 准 件 及 模 具 专 用 标 准 件 两 大 类 。 通 用 标 准 件 如 紧 固 件 等 。 模 具 专 用 标 准 件如 定 位 圈 、 浇 口 套 、 推 杆 、 导 柱 、 导 套 、 模 具 专 用 弹 簧 、 冷 却 及 加 热 元 件 等 。此 外 ， 在 模 架 尺 寸 确 定 之 后 ， 对 模 具 有 关 零 件 进 行 必 要 的 强 度 或 刚 度 校 核 ， 看 所 选 模 架 是 否 符 合要 求 ， 尤 其 对 大 型 模 具 ， 这 一 点 尤 为 重 要 。模 架 选 择 ：6.1.1 结 构 形 式这 里 我 们 选 用 的 模 架 为 国 产 标 准 模 架 ， 由 于 本 模 具 采 用 的 是 点 进 料 口 自 动 脱 浇 道 板 设 计 ， 并 且 由于 动 模 为 嵌 入 式 组 合 ， 故 必 须 安 装 动 模 支 撑 板 ， 查 实 用 模 具 技 术 手 册 11.1.2 塑 料 注 射 模 中 小 型模 架 （ GB/T 12556.1-90） ， 选 取 模 架 的 基 本 形 式 为 ： 点 AY 型 ， 其 结 构 如 图 6 1 所 示 ：【 图 6 1】 模 架6.1.2 模 板 及 组 合 精 度根 据 型 腔 尺 寸 及 考 虑 侧 向 分 型 机 构 ， 选 取 模 架 尺 寸 为 250mm300mm， 各 板 的 厚 度 尺 寸 由 使 用21模 具 技 术 手 册 表 11 2， 考 虑 型 腔 厚 度 ， 选 择 定 模 板 厚 25mm， 动 模 板 厚 40mm， 脱 浇 道 板 厚 15， 动模 支 撑 板 厚 35mm， 座 板 厚 度 25mm， 垫 块 厚 度 63mm。动 定 模 板 孔 位 精 度 及 与 基 准 面 的 位 置 精 度 需 达 到 互 换 。 动 模 板 、 定 模 板 的 垂 直 度 、 平 行 度 、 导 柱孔 距 及 至 基 准 面 边 距 的 尺 寸 精 度 和 模 架 组 合 技 术 要 求 如 下 ：A.基 准 面 垂 直 度 误 差 300： 0.02；B.模 板 厚 度 方 向 两 平 面 平 行 度 误 差 300： 0.02；C.导 柱 导 套 孔 距 偏 差 ；.mD.导 柱 孔 至 基 准 面 边 距 偏 差 ；.E.组 合 后 定 动 模 固 定 板 上 下 平 面 平 行 度 误 差 300： 0.02；F.组 合 后 分 型 面 贴 合 间 隙 0.36.2 开 模 行 程 校 核选 取 标 准 模 架 及 确 定 各 模 板 尺 寸 后 ， 我 们 就 可 以 计 算 其 开 模 行 程 并 进 行 校 核 ， 以 确 定 注 射 机 的 选择 是 否 合 理 。由 于 本 设 计 采 用 的 是 点 浇 口 形 式 ， 故 为 多 分 型 面 注 射 模 ， 并 且 由 于 选 用 的 注 射 机 为 XS-ZY-125 型注 射 机 ， 故 最 大 开 模 行 程 与 模 具 厚 度 无 关 ， 如 图 所 示 ， 开 模 距 离 按 下 式 计 算 ：maxs【 图 6 2】 开 模 行 程13510sHm其 中 H1=60mm， H2=32mm， H3=10,故 ：s 110mm axs22第 七 章 成 型 零 部 件 设 计成 型 零 件 是 指 构 成 模 具 型 腔 的 零 件 ， 通 常 包 括 了 凸 模 、 凹 模 、 成 型 杆 、 成 型 块 等 。 设 计 时 应 首 先根 据 塑 料 的 性 能 、 制 件 的 使 用 要 求 确 定 型 腔 的 总 体 结 构 、 进 料 口 、 分 型 面 、 排 气 部 位 、 脱 模 方 式 等 ，然 后 根 据 制 件 尺 寸 ， 计 算 成 型 零 件 的 工 作 尺 寸 ， 从 机 加 工 工 艺 角 度 决 定 型 腔 各 零 件 的 结 构 和 其 他 细 节尺 寸 ， 以 及 机 加 工 工 艺 要 求 等在 工 作 中 ， 成 型 零 件 承 受 高 温 高 压 塑 件 熔 体 的 冲 击 和 磨 擦 。 在 冷 却 固 化 中 形 成 了 塑 件 的 形 体 、 尺寸 和 表 面 。 在 开 模 和 脱 模 时 需 要 克 服 塑 件 的 粘 着 力 。 成 型 零 件 在 充 模 保 压 阶 段 承 受 很 高 的 型 腔 压 力 ，它 的 强 度 和 刚 度 必 须 在 许 可 范 围 内 。 成 型 零 件 的 结 构 ， 材 料 和 热 处 理 的 选 择 及 加 工 工 艺 性 ， 是 影 响 模具 工 作 寿 命 的 主 要 因 素 。7.1 成 型 零 件 的 材 料 选 择构 成 型 腔 的 零 件 统 称 为 成 型 零 件 ， 本 例 的 模 具 成 型 零 件 包 括 凸 模 、 凹 模 和 侧 抽 芯 部 件 。 由 于 型 腔直 接 与 高 温 高 压 的 塑 料 相 接 触 ， 它 的 质 量 直 接 关 系 到 制 件 质 量 ， 因 此 要 求 它 有 足 够 的 强 度 、 刚 度 、 硬度 、 耐 磨 力 以 承 受 塑 料 的 挤 压 力 和 料 流 的 磨 擦 力 和 足 够 的 精 度 和 表 面 光 洁 度 ， 以 保 证 塑 料 制 品 表 面 光高 美 观 ， 容 易 脱 模 ， 一 般 来 说 成 型 零 件 都 应 进 行 热 处 理 ， 使 其 具 有 HRC40 以 上 的 硬 度 ， 如 成 型 产 生 腐蚀 性 气 体 的 塑 料 如 聚 氯 已 烯 等 。 还 应 选 择 耐 腐 蚀 的 钢 材 。根 据 塑 件 表 面 质 量 要 求 ， 查 塑 性 成 型 工 艺 与 模 具 设 计 附 录 G（ 常 用 模 具 材 料 与 热 处 理 ） ， 本设 计 成 型 零 件 选 用 3Cr2Mo 调 质 处 理 ， 硬 度 55HRC,耐 磨 性 号 好 且 处 理 过 程 变 形 小 。 还 有 较 好 的 电 加工 及 耐 腐 蚀 性 。7.2 成 型 零 件 结 构 设 计传 统 的 成 型 零 件 设 计 方 法 一 般 为 根 据 塑 件 结 构 及 精 度 尺 寸 ， 并 考 虑 塑 料 收 缩 率 ， 计 算 出 成 型 零 件的 工 作 尺 寸 ， 这 种 方 法 有 以 下 几 个 缺 点 ：A.自 由 曲 面 的 设 计 比 较 难 ；B. 曲 面 的 尺 寸 不 易 表 达 清 楚 ；C.计 算 量 大 ， 设 计 效 率 低 。 为 了 克 服 以 上 缺 点 ， 本 次 设 计 中 采 用 了 目 前 在 模 具 设 计 制 造 行 业 具 有 领 先 地 位 的 PRO/ENGINEER设 计 软 件 进 行 成 型 零 部 件 的 设 计 。7.2.1 PRO/E 中 的 模 具 模 块 设 计利 用 PRO/ENGINEER 内 置 的 模 具 设 计 模 块 进 行 设 计 一 般 有 以 下 几 步 ：a.在 设 计 的 塑 件 外 层 生 成 一 个 大 小 合 理 的 胚 料 ， 胚 料 即 以 后 生 成 的 凹 模 凸 模 的 大 小 ；23b.输 入 塑 件 材 料 的 收 缩 率 ， 为 后 面 生 成 成 型 零 件 提 供 参 数 ；c.用 cut 命 令 设 计 浇 注 系 统 的 主 流 道 、 分 流 道 及 浇 口 （ 也 可 在 生 成 模 具 成 型 零 件 后 再 完 成 浇 注 系统 的 设 计 ） ；d.用 parting surf 命 令 设 计 出 分 模 面 （ 包 括 主 分 模 面 及 侧 型 芯 分 模 面 ） ；e.采 用 split 命 令 进 行 自 动 分 模 ， 生 成 成 型 零 件 ， 同 时 检 测 分 模 面 是 否 有 问 题 ；f.用 molding 命 令 对 模 腔 进 行 填 充 ， 生 成 浇 注 件 。g.用 mold opening 定 义 模 具 开 模 动 作 生 成 爆 炸 图 。 以 下 对 凹 模 、 凸 模 的 设 计 分 述 。1.分 模 面 设 计由 于 塑 件 本 身 有 诸 多 孔 、 缺 口 ， 以 及 侧 抽 芯 孔 等 等 ,故 在 分 模 设 计 时 需 要 把 这 些 孔 全 部 补 上 ， 侧抽 芯 也 必 须 设 计 单 独 的 分 模 面 ， 模 具 才 能 够 顺 利 的 进 行 开 模 ， 通 常 把 在 PRO/E 中 进 行 补 面 的 过 程 称 为“靠 破 孔 ” ， 设 计 如 下 图 所 示 ：2.模 具 开 模 动 作 模 拟 及 开 模 检 测在 分 模 面 设 计 完 成 之 后 ， 可 由 分 模 面 和 坯 料 自 动 生 成 模 具 体 积 快 和 型 腔 ， 并 进 一 步 生 成 模 具 模 仁及 浇 注 件 。 在 此 基 础 上 ， 就 可 以 对 分 模 设 计 进 行 相 应 的 检 测 ， 如 倒 勾 检 测 、 拔 模 斜 度 检 测 等 等 ， 并 可简 单 的 模 拟 模 具 开 模 动 作 。此 外 ， 由 于 暂 时 只 对 模 具 进 行 了 公 母 模 及 侧 滑 块 的 简 单 划 分 ， 并 没 对 其 做 具 体 的 结 构 设 计 ， 所 以此 处 的 开 模 动 作 模 拟 也 只 是 为 了 进 行 模 具 的 倒 勾 检 测 及 拔 模 检 测 。开 模 图 及 各 检 测 结 果 如 下 所 示 ：【 图 7 1】 分 模 面【 图 7 2】 开 模24除 模 拟 开 模 动 作 之 外 ,我 们 还 可 以 利 用 PRO/ENGINEER 模 具 分 析 中 的 拔 模 检 测 功 能 ,检 查 模 具 的 拔模 斜 度 :分 别 对 定 模 和 动 模 进 行 拔 模 检 测 ,其 检 测 结 果 如 下 :结 论 :综 合 以 上 分 析 可 知 ， 分 模 设 计 无 倒 勾 存 在 ， 可 顺 利 开 模 ； 而 拔 模 检 测 图 显 示 ， 模 具 的 动 定 模两 侧 最 小 拔 模 斜 度 均 为 零 度 ， 不 过 考 虑 塑 件 的 结 构 较 小 ， 并 无 大 的 拔 模 面 存 在 ， 并 且 拔 模 距 离 均 只 有几 个 毫 米 ， 综 合 考 虑 ， 并 不 会 对 开 模 和 塑 件 质 量 产 生 大 的 影 响 。7.2.2 凹 模 结 构 设 计凹 模 是 成 型 塑 件 外 表 面 的 部 件 ， 凹 模 按 其 结 构 不 同 可 分 为 整 体 式 和 组 合 式 两 大 类 ， 而 组 合 式 又 可分 为 嵌 入 式 组 合 、 镶 拼 式 组 合 及 瓣 合 式 等 。 1.整 体 式 凹 模由 一 整 块 金 属 加 工 而 成 ， 其 特 点 是 牢 固 ， 不 易 变 形 ， 因 此 对 于 形 状 简 单 ， 容 易 制 造 或 形 状 虽 然 比较 复 杂 ， 但 保 可 以 采 用 仿 形 机 等 殊 须 加 工 方 法 加 工 的 场 合 是 适 宜 的 。 整 体 结 构 有 如 下 优 点 ：a.成 型 零 件 的 刚 性 好 ；b.模 具 分 解 组 合 容 易 ；c.零 件 数 量 少 ；d.制 品 表 面 分 型 痕 迹 少 ；e.模 具 外 形 尺 寸 可 以 减 少 。整 体 结 构 的 缺 点 如 下 ：a.难 以 排 气 ；b.需 要 采 用 精 密 磨 削 加 工 ；【图 73】拔模检测25c.制 品 的 棱 边 ， 拐 角 处 难 以 加 工 成 角 形 ；d.当 塑 料 制 品 形 状 复 杂 是 ， 其 型 腔 的 加 工 工 艺 性 较 差一 般 此 类 成 型 零 件 都 是 在 淬 硬 后 在 进 行 加 工 ， 所 以 整 体 结 构 的 模 具 采 用 电 火 花 成 型 加 工 为 主 、 铣削 加 工 、 磨 削 加 工 、 电 火 花 线 切 割 为 辅 的 加 工 方 法 ， 并 且 在 先 进 的 型 腔 加 工 机 床 还 未 普 遍 应 用 之 前 ，整 体 式 型 腔 一 般 只 用 在 形 状 简 单 的 小 形 塑 件 的 成 型 。2.组 合 式 凹 模组 合 式 型 腔 是 由 两 个 以 上 零 件 组 合 而 成 的 。 这 种 型 腔 改 善 了 加 工 工 艺 性 ， 减 少 了 热 处 理 变 形 ， 节约 了 模 具 贵 重 材 料 ， 但 结 构 较 复 杂 ， 装 配 比 较 麻 烦 ， 塑 件 制 品 表 面 可 能 留 有 镶 拼 痕 迹 ， 组 合 后 的 型 腔牢 固 性 较 差 。 因 此 ， 这 种 型 腔 主 要 用 于 形 状 复 杂 的 塑 料 制 品 的 成 型 。组 合 式 型 腔 的 组 合 形 式 很 多 ， 常 见 的 有 嵌 入 式 、 镶 拼 式 及 瓣 合 式 几 种 ：嵌 入 式 组 合 型 腔 ：a.整 体 嵌 入 式 组 合 型 腔 。 对 于 小 型 塑 件 采 用 多 型 腔 塑 料 模 成 型 时 ， 各 单 个 型 腔 一 般 采 用 冷 挤 压 、电 加 工 、 电 铸 等 方 法 制 成 ， 然 后 整 体 嵌 入 模 中 。 型 腔 镶 件 的 外 形 通 常 是 带 台 阶 的 圆 柱 形 ， 先 嵌 入 型 腔固 定 板 后 ， 再 用 支