大型注塑模具设计

　　片断：第一章绪论近年来，随着塑料工业突飞猛进地向前发展，模具设计和制造工业也发生了根本的变化。高效率、自动化、大型、超小型、高精度、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比例越来越大，如电视机外壳、洗衣机内缸（单双缸）、电冰箱、空调机零件、浴盆、桶、周转箱等等模具。人们注意开发太型塑料模具设计和加工的新技术、新工艺。由于中小型模具的设计和制造方法对大型模具已不完全适用，从事大型塑料模具设计的科技人员迫切希望得到有关大型塑料模具设计的资料和信息。为此，本书就大型塑料模具设计要点、步骤、方法、计算、延长模具寿命等方面从理论和实践上加以详细论述。一大型塑料注射模具的区分标准通常，使用的注射成型机分为大、中、小型。注射成型机以其最大注射量或最大锁模力为主要参数，但对大型模具分法不一。作者认为：锁模力在4.9MN（500t）以上或注射量在1kg以上的注射机使用的模具为大型塑料注射模具。大型模具实例见表1－1。二大型塑料注射模具设计步骤与特点（一）受力零件的刚度要求在设计中，对小型模具，其型腔受力件多以校核强度为准，但对大型模具则不然。因为满足强度要求的模具型腔在高压作用下仍可能产生较大变形。模具尺寸越大，这种弹性变形量也就越大，因而也就越易产生溢料现象。故大型模具的型腔校核应以刚度校核为准。（二）成型零件的组合性要求在大型模具中为了机械加工、研磨、抛光和热处理的方便，一般使用组合式结构。模具越大，型腔尺寸就越大，对组合的要求就愈高。有时从刚度角度考虑，或组合式结构不能满足刚度要求，也可采用整体式结构。（三）脱出制品可靠性要求脱模机构合理与否是衡量设计水平的重要标志之一。对注射模具脱模机构的要求是：（1）脱模机构能否准确可靠地脱出制件。（2）脱模机构本身运动灵活，推出零件有足够的刚度和稳定性。（3）推出零件应当设置在脱模阻力的合力中心且与制件要有足够大的接触面积。（4）结构简单，操作方便。（5）在设计脱模机构时，脱模力要求准确计算，以求得可靠数据，保证受力零件的强度和刚度要求。（6）推出板重量大，单靠几根推杆和回程杆承担是不够的。必须另设导向机构以保证推出机构平稳运动。（四）对型腔排气的要求由于大型塑料注射模具的浇注系统和型腔体积很大，积存的空气很多，同时注入型腔的熔融塑料所产生的水汽也多，熔料微量分解放出的气体也积存在型腔内。因此，排气问题在大型模具设计中显得特别重要。关于排气系统的设计，大型模具与中小型模具完全不同，这将在以后章节中叙述。此外，设计大型模具时，要同时设置加热和冷却系统。因为在大型模具初始注射前，模具要预热到一定的模温后才能开始注射；待生产一段时间后模温升高，要保证模具温度不能太高，模具需要冷却。在发达国家，大型模具温度调节系统为恒温自动控制。本书前言本书着重讨论大型塑料注射模具的设计特点和如何延长模具使用寿命等问题。由于大型模具的设计与中小型模具设计有很多不同之处，随着我国塑料工业的飞速发展，国内模具设计人员迫切需要这方面的资料，为此我们编写了这本书。当前国内大型塑料注射模具，如单、双缸洗衣机、电视机、汽车装饰板等模具大多数是进口的。为此，本书探讨并力求解决这一难题，即：如何设计大型塑料注射模具。塑料模具设计的关键是浇注系统的设计，国内现已出版的资料中所介绍的经验数据多适用于中小型塑料模具的设计，本书介绍大型塑料注射模具的浇注系统设计的计算方法，有广义的实用价值。本书还讨论了用于大型塑料注射模具的型腔壁厚计算、加热冷却设计计算、合模导向机构和脱模机构以及侧抽芯机构的强度，刚度计算等等。此外，还详细介绍了延长塑料模具使用寿命的措施，如模具各个零件材料选择和提高材料强度和刚度的方法，以及塑料模具型腔表面采用电镀及表面硬化处理的方法，同时也介绍了模具工作与非工作状态的保管措施。最后介绍塑料制品容易产生的缺陷，进行原因分析并予以解决。本书可供从事塑料制品生产和模具设计及制造等的工程技术人员参考。本书在编写过程中得到肖作顺教授、岳景森、杨林清等工程师的很大支持和帮助，在此表示衷心的感谢。由于编者实践经验及理论水平所限，全书难免有不当之处，敬请读者批评指正。编者于大连1996年1月

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