儀表蓋注射模具設(shè)計

摘要：通過塑料儀表蓋零件特點分析，介紹了塑料儀表蓋注射模設(shè)計過程。從型腔數(shù)量和布局的確定、注射機選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計、模板及其標(biāo)準(zhǔn)件的選用、推出機構(gòu)的設(shè)計、成型部件的設(shè)計等一一進行了詳細的介紹，應(yīng)用CAD技術(shù)，進行了注射模具設(shè)計，闡述了模具設(shè)計過程，繪制了模具圖。

關(guān)鍵詞：塑料儀表蓋 注射模具 澆注系統(tǒng)

1 塑料的工藝性設(shè)計

如圖1所示為塑料儀表蓋。技術(shù)要求：①塑件不允許有裂紋、變形缺陷；②脫模斜度30”；③未注圓角R1。材料為PP。

該塑件為回轉(zhuǎn)體，頂部設(shè)有孔設(shè)計時不僅要注意材料的各項性能，還要注意澆注系統(tǒng)的設(shè)計，并且推出件要設(shè)計嚴(yán)謹(jǐn)。壁厚相對均勻，設(shè)計合理，且符合最小壁厚的要求，末端有3mm的臺階，做型心應(yīng)注意設(shè)計間隙要求，該塑件結(jié)構(gòu)較典型。

2 注射成型機的選擇

通過計算得到塑件的體積為：

V塑件=39601mm3。PP材料ρ=0.90-0.91g/cm3，根據(jù)塑件形狀及尺寸，采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)。

W總=ρV塑件=39601×0.90×10-3=35.64g

又有V塑件=0.8V

初步計算選螺桿式注射機XS-ZY-250。

注射機XS-ZY-250主要技術(shù)參數(shù)如表1所示

3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計

注射模具澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機的噴嘴開始到型腔截止流經(jīng)的通道，他們主要由主流道、分流道、澆口、冷料穴等幾部分組成。主流道為圓錐形，上部直徑與注射機噴嘴配合，查表得知XS-ZY-250型注射機的噴嘴有關(guān)尺寸為：①噴嘴孔直徑d0=Φ6mm。②噴嘴球半徑R0=18mm。③模具澆口套主流道小端直徑為：d=d0+0.5=6.5mm。④模具澆口套主流道球面半徑為：R=R0+1=18+1=

19mm。

側(cè)澆口開設(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)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上。端部為Z字形和拉料桿的形式，開模時主流道凝料被拉桿拉出，具體數(shù)據(jù)如圖2和3所示：

4 成型零部件設(shè)計

型腔是成型塑件外表面主要零件，主型芯是成型其主體部分內(nèi)表面零件。主型芯設(shè)計成整體嵌入式凹模，結(jié)構(gòu)制造，加工效率高，裝拆方便，能節(jié)省貴重模具材料。成形其他小孔的型芯稱為小型芯，設(shè)計中考慮了保證型芯強度，防止熱處理時變形，且避免了尖角與壁厚突變。

根據(jù)塑件材料，該塑件平均收縮率為Scp=（1.0+2.5）%/2=0.0175

型腔徑向尺寸φ80.2-0.30 φ70.2-0.40

Lm=（Ls+Ls.Scp-3/4Δ）0+δz

=（80.2+80.2*0.0175-3/4*0.3）0+0.1=81.3790+0.1

Lm=（Ls+Ls.Scp-3/4Δ）0+δz=71.1290+0.13

型腔徑向尺寸φ63.850+0.05

Dm=（dm+dmScp+3/4Δ）0-δz=65.005-0.0170

型腔軸向尺寸40.1-0.20 4.23-0.460

Hm=（Hs+Hs.Scp%-2/3Δ）0+δ=40.6720+0.06

Hm=（Hs+Hs.Scp%-2/3Δ）0+δ=3.9940+0.15

型芯軸向尺寸36.90+0.2 2.810+0.38

hm=（hs+hs.Scp%+2/3Δ）0-δz=37.676-0.060

hm=（hs+hs.Scp%+2/3Δ）0-δz=3.109-0.130

根據(jù)塑件的形狀特點，確定模具型腔的定模部分，模具型芯在動模部分。塑件成型開模后，塑件與型芯一起留在動模一側(cè)。該塑件結(jié)構(gòu)簡單，含有很多圓形內(nèi)孔，可用推板推出機構(gòu)。推板推出塑件的運動方式與推桿推出的運動方式基本相同，只是增加推板，使模具的閉合高度加大，但結(jié)構(gòu)可靠，推板推出機構(gòu)動作均勻可靠，且在塑件上不留任何推出痕跡。

為滿足模具在不同溫度條件下的使用，可在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾弥睆絛為8mm的管道來調(diào)節(jié)溫度，冷卻水通過外部的塑料軟管循環(huán)，調(diào)節(jié)冷卻水的流速和溫度，可在一定溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)冷卻效果。

5 注射機有關(guān)參數(shù)的校核

由于XS—YZ—250型注射機所允許的模具最小厚度為200mm，最大厚度為350mm，如圖4所示，本模具中閉合高都H=294mm，所以滿足要求。該模具的最大外形尺寸為200mm*400mm，XS-ZY-250型注射機模板最大安裝尺寸為589mm*520mm，故能夠滿足模具安裝的要求。

XS-ZY-250型注射機的最大開模行程Smax=

500mm。為了使塑件成型后能夠順利脫模，確定該模具的開模行程S應(yīng)滿足下式要求：Smax>H1+H2+（5-10）mm其中H1-塑件所用的脫模距離，H2-塑件高度。

H1+H2+10=55+50+10=115mm。故該注射機的開模行程滿足要求。

根據(jù)上述設(shè)計計算，綜合應(yīng)用Pro/E，AutoCAD設(shè)計的模具二維裝配圖如圖4所示：

6 結(jié)語

綜合應(yīng)用Pro/E和AutoCAD進行設(shè)計，提高了設(shè)計精度和設(shè)計效率，模具采用推板推出順利脫模，生產(chǎn)實踐表明，模具結(jié)構(gòu)合理，塑件質(zhì)量符合要求。

參考文獻：

[1]楊占堯.最新模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2011，4.

[2]張正修.模具產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].五金科技.2005，8.

[3]郭慶梁.模具設(shè)計.北京：中國輕工業(yè)出版社.2012，1.

作者簡介：

王曉紅（1967-），女，吉林人，無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，高級工程師，研究方向：機械設(shè)計及制造。