土豆削皮机毕业论文(6)

优先选水平面分型面分型，零件结构简单、最大横截面位于制件中间、分型面唯一，可以顺利地脱模，故可以适用。

二、排气系统的设计

当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的各种低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡，另一方面气体受压力，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或（褐色斑纹），同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。有时在注射成型过程中，为保证型腔充填量的均匀合适及增加塑料熔体汇合处的熔接强度，还需在塑料最后充填到的部位开设溢流槽以容纳余料，也可容纳一定的气体。

注射模成型时的排气方式通常以如下四种方式进行： 1）利用配合间隙排气

2）在分型面上开设排气槽排气 3）利用排气塞排气 4）强制性排气

通常在中小型模具中，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，其间隙为0.03～0.05mm。

因为本制品的排气量不大，这里采用模具分型面之间的间隙进行自然排气。排气间隙可认为取0.05mm。

第八章 成型零件的设计

型腔是模具中直接用以成型制品的部分。成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凸模、凹模、成型杆等。设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用

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要求确定型腔的总体结构、进浇点、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于塑件的粘着力。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。

一、成型零件的结构设计

构成型腔的零件统称为成型零件，它主要包括凹模，凸模、型芯、镶块各种成型杆，各种成型环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摩擦力和足够的精度和表面粗糙度，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。

1、凹模

凹模是用来成型塑件的外表面的主要零件。按其结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种形式。

1）整体式凹模

整体式凹模由整块材料加工而成。它的优点是强度和刚度高，不会使制品产生拼接缝痕迹。缺点是加工困难，需用电火花机床和立式铣床加工，热处理也不方便，仅适合于形状简单的中小型制品。

2）整体嵌入式凹模

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整体嵌入式凹模适用于小型制品的多型腔模具。通常将多个整体凹模嵌入到凹模固定板中。整体凹模的外形多采用带台阶的圆柱体，从下部嵌入到凹模固定板中。整体嵌入式凹模装在凹模固定板中，需要用销钉式螺钉定位带台阶的嵌入式凹模能有效地防止脱出固定板，但需要垫板压固，凹模和固定板之间采用过渡配合甚至过盈配合，以便使凹模固定牢靠。

3）组合式凹模

组合式凹模一般用于形状复杂的凹模。它的强度和刚度较差。在高压熔体作用下易造成垫板变形。

4）镶嵌式凹模

设计中采用整体式凹模，主要原因是型腔是不规则形状，但是又类似扇形，若采用其它方式，固定时有一定的困难。型腔的结构形状也决定了它的加工方法必须用电火花加工，所以设计中采用整体式凹模。

2、凸模

凸模和型芯均是成型塑件内表面的零件。凸模一般是指成型塑件中较大的、主要内形的零件，又称主型芯；型芯一般是指成型零件上较小孔槽的零件。

主型芯按结构分可分为整体式和组合式两种。由于削皮器的主型芯结构很简单，故采用整体型芯的形式，但其中小型芯较细，易磨损，不适宜做成整体式，应作成镶拼式，故动模板应做成两部分合为一体的形式。其具体的形式参见图纸。

3、成型零件的钢材选用

用作注射成型零件的钢材，应具备以下性能： 1）机械加工性能良好。 2）抛光性能优良。

3）耐磨性和抗疲劳性能好。

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4）具有耐腐蚀性能。

具备以上特点的注射模常用钢种有以下几种： 1）碳素钢 2）合金钢

小型芯和镶件常以棒料的形式供应，采用淬火变形小、淬透性好的高碳合金钢，经热处理后在磨床上直接研磨至镜面。常用9CrWMn、Cr12MoV和3Cr2W8V等钢种。

3）塑料模具钢

它包括了预硬钢、耐腐蚀钢、镜面钢等几种。

在此凸模选用预硬钢P20，即3Cr2Mo来作为成型零件。这种钢材是将模板预硬化后以硬度36~38HRC供应，其抗拉强度为133Mpa。模具制造中不必热处理。能保证加工后获得较高的形状和尺寸精度，也易于抛光，适用于中小型注射模具的成型零件。

凹模采用镜面钢PMS(10Ni3CuAlVS)，它的供货硬度为30HRC，易于切削加工。而后在真空环境下经500~550oC，以5~10h时效处理，钢材弥散析出复合合金化合物，使钢材具有40~45HRC的硬度，耐磨性好且变形小。

4、成型零件工件尺寸的计算

成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异形零件的长和宽），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的几何形状和尺寸精度的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求高。在模具设计中，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度要求。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。主要因素有以下方面：

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1)塑件收缩率的影响

塑件成型后的收缩率与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、壁厚、模具的结构，成型的工艺条件等因素有关。

2)成型零件的制造误差

实践表明，成型零件的制造公差约占塑件总公差的1/3~1/4，因此在确定成型零件工作尺寸公差时可取塑件公差的1/3~1/4，或取IT7~IT8级作为模具制造公差。

ABS成型的土豆削皮器制品取一般精度IT3级,取IT9级作为模具的制造公差。 3)模具成型零件的磨损 4)模具安装配合的误差

在一般情况下，收缩率的波动、模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要原因。而且并不是塑件的任何尺寸都与以上因素有关。

以下计算中，塑料的收缩率均为平均收缩率。并规定：塑件外形最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，与之相对应的模具型腔的最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；塑件内形最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值，与之相对应的模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值；中心距偏差为双向对称分布。

1)型腔径向尺寸

zLM?[(1?s)Ls?x?]?0

=[(1?0.45?0.146)?40?0.6?0.44]0 100?0.146 =39.9160

?0.06240=?0.084

其中：LM--型腔的径向尺寸

Ls--塑件的外形尺寸（40?0.44）

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