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塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 南 昌 工 程 學(xué) 院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) (論論 文文) 機(jī)械與電氣工程學(xué)院07 模具設(shè)計(jì)與制造 專業(yè)專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文論文）題目題目對接型銷雙向斜抽芯椎桿內(nèi)抽芯燈罩注塑模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名胡運(yùn) 班班級級07 模具(3) 班 學(xué)學(xué)號號2007010904 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師劉國亮 完成日期2010年6 月 16 日 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 2 南南 昌昌 工工 程程 學(xué)學(xué) 院院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 I I、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)( (論文論文) )題目：題目： 對接型銷雙向斜抽芯椎桿內(nèi)抽芯芯燈罩注塑模設(shè)計(jì) IIII、畢業(yè)、畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)( (論文論文) )使用的原始資料使用的原始資料( (數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)) )及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 見見先進(jìn)注塑模 330 例設(shè)計(jì)評注 IIIIII、 畢 業(yè)、 畢 業(yè) 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)( (論文論文) )工作內(nèi)容及完成時(shí)間：工作內(nèi)容及完成時(shí)間： 1.1. 繪制產(chǎn)品的三維與二維圖，并分析其成型工藝性。繪制產(chǎn)品的三維與二維圖，并分析其成型工藝性。 2.2. 制品的基本參數(shù)的計(jì)算及注塑機(jī)的選用。制品的基本參數(shù)的計(jì)算及注塑機(jī)的選用。 3.3. 模具類型及結(jié)構(gòu)的確定。模具類型及結(jié)構(gòu)的確定。 4.4. 模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制。模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制。 5.5. 模具和成型機(jī)械關(guān)系的校核。模具和成型機(jī)械關(guān)系的校核。 6 6模具零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。模具零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。 7.7. 繪制模具的裝配圖（包括三維與二維繪制模具的裝配圖（包括三維與二維） 。 8.8. 繪制模具零件圖（包括三維與二維繪制模具零件圖（包括三維與二維） 。 9.9. 編寫設(shè)計(jì)論文。編寫設(shè)計(jì)論文。 主主要參考資料：要參考資料： 1.1. 模具設(shè)計(jì)手冊模具設(shè)計(jì)手冊 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 2模具相關(guān)書籍模具相關(guān)書籍 3.3. 機(jī)械制圖機(jī)械制圖 機(jī)械與電氣學(xué)院機(jī)械與電氣學(xué)院07 模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)專業(yè)03 班 學(xué)生：學(xué)生： 胡運(yùn) 日期：日期：自自 2010 年年 04 月月 13 日至日至 2010 年年 06 月月 19日日 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：劉國亮劉國亮 助理指導(dǎo)教師助理指導(dǎo)教師( (并指出所負(fù)責(zé)的部分并指出所負(fù)責(zé)的部分) )： 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 4 教研室主任：教研室主任： 附注附注: :任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書首頁。任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書首頁。 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 零件圖：零件圖： 說明： 生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn) 料的精度等級：低精度。 摘摘要要 注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，可以一次成型形狀 復(fù)雜的精密塑件。本課題就是將塑料圓蓋作為設(shè)計(jì)模型，將注射模具的相關(guān)知識作為依據(jù)，闡述 塑料注射模具的設(shè)計(jì)過程。 通過對塑料圓蓋成型工藝的正確分析，設(shè)計(jì)了一副一模一腔的塑料模具。模具中決定塑件幾 何形狀和尺寸的零部件稱為成型零件，包括前模板、前模仁、后模板、后模仁、后模鑲件、斜導(dǎo) 柱、滑塊等的設(shè)計(jì)與加工工藝過程。成型零部件在工作時(shí)直接與塑料接觸，在一定的溫度下承受 熔體的高溫和高壓，因此必須要有合理的結(jié)構(gòu)、較高的強(qiáng)度和剛度、較好的耐磨性、正確的幾何 形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算，推出機(jī)構(gòu)與澆 注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。 設(shè)計(jì)成型零部件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性、塑件的結(jié)構(gòu)和使用要求，確定型腔的總體布局，選 擇分型面，確定脫模方式，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)等，然后根據(jù)加工工藝和裝配工藝的要求進(jìn) 行成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零部件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零部件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校 核。 關(guān)鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設(shè)計(jì)； 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 6 AbstractAbstract Injection molding is an important method of plastic molding, which is mainly applied to thermoplastic molding, can be a complex shape forming of precision plastic parts. The issue is the plastic dome as the design model, will injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design. Plastic dome on the right molding process analysis, design of a cavity of a mold of a plastic mold. Plastic Mould decided to geometric shape and size of the parts as molded parts, including the former template, before the mold, after the template, after the mold, after the mold inserts, Bevel Pillar, slider, etc. Design and Manufacture of process . Molding parts with plastic in direct contact with the work, at a certain temperature to withstand high temperature and high pressure melt, it must have a reasonable structure, high strength and rigidity, good wear resistance, the correct geometry , high dimensional accuracy and low surface roughness. Important part of the process parameter selection and count the bodies and the gating system and other structural design process. Design molding parts should be under the plastic properties of the structure and use of plastic parts required to determine the overall layout of the cavity, select sub-surface to determine the stripping method, designed gating system, overflow systems, scheduling, and then processing and assembly process requirements of forming components structural design, calculation of the work of forming parts size, the shape of key parts for Strength and Rigidity. Keywords: plastic mold; injection molding; mold design. 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 目錄目錄 摘摘 要要5 AbstractAbstract6 緒緒 論論9 第一章第一章塑料的工藝性分析塑料的工藝性分析 1.1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的注塑工藝10 1.2、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化學(xué)和物理特性12 第二章第二章塑料成型工藝與成型塑件的工藝塑料成型工藝與成型塑件的工藝 2.1、塑件的成型技術(shù)13 2.2、塑件成型工藝要點(diǎn)14 2.3、塑件成型制件的工藝性14 第三章第三章型腔布局與分型面設(shè)計(jì)型腔布局與分型面設(shè)計(jì) 3.1、型腔數(shù)目的確定16 3.2、分型面的設(shè)計(jì)16 第四章第四章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1、流道（澆注系統(tǒng)）設(shè)計(jì) 18 4.2、澆口的設(shè)計(jì)19 4.3、排氣的設(shè)計(jì)23 第五章第五章成型零件的設(shè)計(jì)成型零件的設(shè)計(jì) 5.1、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24 5.2、成型零件工作尺寸計(jì)算25 第六章第六章制品的基本參數(shù)計(jì)算及注射成型機(jī)的選擇制品的基本參數(shù)計(jì)算及注射成型機(jī)的選擇 6.1、制品的基本參數(shù)計(jì)算30 6.2、注射成型機(jī)的選擇31 第七章第七章標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇與注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇與注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核 7.1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇32 7.2、注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核32 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 8 第八章第八章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)35 第九章第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.1、副型芯、復(fù)位桿及頂針的工作原理37 9.2、澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu)38 第十章第十章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 39 10.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39 致謝致謝 42 參考文獻(xiàn)43 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 緒緒論論 一、模具發(fā)展的前景一、模具發(fā)展的前景 改革開放使中國成了世界加工廠，中國的制造業(yè)也突飛猛進(jìn)，尤其是珠三角和長三角地區(qū)。 中國的模具行業(yè)產(chǎn)值也躋身于世界的第三位。但中國模具行業(yè)的質(zhì)量并不是世界上最好的，目前 還趕不上德國和日本。但我們相信，中國不會因此而停頓，中國模具的發(fā)展，不僅僅是要量上考 慮，更應(yīng)該要從質(zhì)上考慮，中國模具行業(yè)大有發(fā)展的空間。 很多人對模具不了解， 什么是模具？模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種 生產(chǎn)工具。也就是通常人們說的模子，比如電視機(jī)、電話機(jī)的外殼、塑料 桶等商品，是把塑料加 熱軟化注進(jìn)模具冷卻成型生產(chǎn)出來的。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品 都是用模具制造出來的。可以說沒有模具就沒有產(chǎn)品的生產(chǎn)。那么模具又是怎樣做出來的呢？首 先它由模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品（零件）的使用要求，把模具結(jié)構(gòu)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出來，繪 出圖紙，再由技術(shù) 工人按圖紙要求通過各種機(jī)械的加工（如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、 線切割）做好模具上的每個(gè)零件，然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品，所以模 具工需要 掌握很高很全面的知識和技能，模具做的好，產(chǎn)品質(zhì)量好，模具結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高。工廠效 益好。正因如此，模具師傅在外打工的工資都非常的高。少則每月幾千元，多則上萬元，所以學(xué) 好模具的設(shè)計(jì)和制造，前途一片光明。但必須下苦功喲！模具行業(yè)被稱之為“永不衰退的行業(yè)” 。 二二、注射成型原理注射成型原理 注射模又稱注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將顆?；蚍蹱?的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺稈的推動下，以一 定的流速通過料筒前端的噴嘴或模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具行腔中，經(jīng)過一定時(shí)間后，塑 料在模內(nèi)硬化定型，接著打開模具，從模內(nèi)脫出成型的塑件。注射模主要用于熱塑性塑料的成型。 注射成型原理：首先注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動模具的活動部分從左向右移動，最終與模具的固定部 分閉合，然后注射機(jī)的柱塞（螺桿）將由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推進(jìn)，與此同時(shí)， 料筒中已經(jīng)熔融成黏流態(tài)的塑料，在柱塞（螺桿）的高度和高壓的推動下，通過料筒前端的噴嘴 和模具澆注系統(tǒng)以較高的速度注入已經(jīng)閉合的模具型腔中，充滿型腔的通體在受壓情況下，經(jīng)冷 卻固化而保持型腔所賦予的形狀。最后，柱塞（螺桿）復(fù)位，料斗中的料又落入料筒，注射機(jī)的 合模機(jī)構(gòu)帶動模具的動模部分向左運(yùn)動而打開模具，模具的推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模具，至此完成 一個(gè)成型周期，如此周而復(fù)始的進(jìn)行注射成型。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 10 第一章 塑料的工藝性分析 1.11.1 丙烯腈丙烯腈- -丁二烯丁二烯- -苯乙烯的注塑工藝苯乙烯的注塑工藝 表一、 ABS 主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo) 表二、成型塑料注塑成型工藝參數(shù) 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 預(yù)處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理；否則 預(yù)熱和干燥：溫度（C）8095 時(shí)間 (h)23 熔化溫度：220275，注意不要超過 275。 模具設(shè)備注射類型:螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速:30-60(r.min -1) 噴嘴形式:直通式 溫度：料筒溫度:一區(qū):140-160二區(qū):170-180三區(qū):180-200 噴嘴溫度:170-180 模具溫度:50-60，建議使用 55。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。 壓力:注射60- 100Mpa 保壓30-40 Mpa 成型時(shí)間:注射時(shí)間0s-5s 高壓時(shí)間15s-40s 冷卻時(shí)間15s-30s 總周期40s-90s 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 12 1.21.2丙烯腈丙烯腈- -丁二烯丁二烯- -苯乙烯苯乙烯的化學(xué)和物理特性的化學(xué)和物理特性 ABS 是由丙稀腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分各自的特性是 ABS 具有良好的綜 合力學(xué)性能。丙稀腈是 ABS 有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，丁二烯是 ABS 堅(jiān)韌，苯乙烯使它有 良好的加工性能和染色性能。 ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為 1.021.05g/cm 3 。ABS 有 極好的抗沖擊強(qiáng)度，而且在低溫下也不迅速下降。ABS 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒 性、耐油性、耐水性化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿和酸類對 ABS 幾乎無影響，但在酮、 醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會 軟化溶脹。ABS 塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。ABS 有一定的硬度 和尺寸穩(wěn)定性，易成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS 的缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫 度為 70C 左右，熱變形溫度為 93C 左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 根據(jù) ABS 中三種組分之間的比例不同，其性能也有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用要。根據(jù) 應(yīng)用要求不同，ABS 可以分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型、和耐熱型等。 特點(diǎn)： 1、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. 2、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,噴漆處理. 3 、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級別。 4、流動性比 HIPS 差一點(diǎn)，比 PMMA、PC 等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件. 成型特性： 1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù) 熱干燥 80-90 度,3 小時(shí). 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270 度).對精度較高的塑 件,模溫宜取 50-60 度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度. 3 如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨?等方法。 4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn) 3-7 天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致 模具表面發(fā)亮，需對模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第二章塑料的成型工藝與塑料成型制件的工藝 2.1、塑料的成型、塑料的成型技術(shù)技術(shù) 注射成型又稱注塑成型，是熱塑性塑料的主要成型方法之一。 一、一、 成型原理成型原理 注射成型采用的設(shè)備是注射機(jī)，按外形特征可分為臥式、立式和直角式注塑機(jī)。注塑機(jī)主 要有料斗、料筒、加熱器、噴嘴、注塑模具和螺桿（或柱塞）構(gòu)成。塑性成型時(shí)，將顆粒狀或 粉狀塑料原料倒入料斗內(nèi)， ，在重力和螺桿（或柱塞）推送下，原料進(jìn)入料筒，在料筒內(nèi)原料 被加熱至粘流態(tài)，然后利用注射機(jī)中螺桿（或柱塞）的運(yùn)動，將熔融物料以高壓高速經(jīng)噴嘴注 射到塑料成型模具的型腔內(nèi)，經(jīng)一定時(shí)間冷卻硬化后，開啟模具，取出制品。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 14 圖 1.1注塑成型原理圖 注射成型過程： 加料塑化注射保壓冷卻脫模 二、成型特點(diǎn)二、成型特點(diǎn) 能一次成型出外形復(fù)雜、尺寸精確的制品，不需進(jìn)一步加工； 成型周期短，一般之間只需 幾十秒即可完成；生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)自動化、半自動化生產(chǎn)； 2.2 塑料成型工藝要點(diǎn)塑料成型工藝要點(diǎn) 一、溫度的控制主要是控制料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。一、溫度的控制主要是控制料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。 料同溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在要求的范圍內(nèi)保證物料充分塑化，獲得一定的流動性而又不分解； 噴嘴處的溫度稍低于料筒的最高溫度，減少熔融物料在噴嘴處流散，又可防止冷凝物料堵塞噴 嘴；模具溫度影響冷卻速度和結(jié)晶度，模具溫度高，冷卻速度慢，利于充分結(jié)晶，硬度大、剛 性好、耐磨性好。 二、壓力二、壓力 注射成型的壓力分為塑化壓力和注射壓力。 塑化壓力是物料塑化過程中所需要的壓力，合理的塑化壓力可獲得較高的塑化效率； 注射壓力是指在注射成型時(shí)，螺桿或柱塞頭部對物料所施加的壓力。合理的注射壓力可保 證熔融物料克服流動阻力，充滿模膛；適當(dāng)?shù)谋簳r(shí)間是保證制品幾何尺寸和性能的重要因素。 三、成型周期三、成型周期 指完成一次注射成型過程所需要的時(shí)間。包括注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間和起模時(shí)間。 2.32.3、塑料成型制件的工藝、塑料成型制件的工藝 一、影響塑件尺寸精度的因素一、影響塑件尺寸精度的因素 塑件的尺寸精度是受各方面因素影響的， 而其主要因素是材料收縮及模具的制造誤差。 影 響塑件尺寸精度的因素有如下幾個(gè)方面： 1） 、成型材料 塑料本身收縮范圍較大，原料含水分及揮發(fā)物、原料的配制工藝、批量大小、保存方法和 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 保存時(shí)間等不同，都會造成收縮不穩(wěn)定。 2） 、成型條件 成型時(shí)所確定的溫度、壓力、時(shí)間等成形條件，都直接影響成形收縮。 3） 、塑件形狀 塑件的壁厚、幾何形狀影響成形收縮，脫模斜度大小直接影響尺寸精度。 4） 、模具結(jié)構(gòu) （a）進(jìn)料口尺寸進(jìn)料口大時(shí)收縮小，進(jìn)料口小時(shí)收縮大。 （b）料流方向與料流方向平行的尺寸收縮大，與料流方向垂直的尺寸收縮小。 （c）分型面的選擇決定飛邊產(chǎn)生的位置，飛邊使其垂直于分型面的尺寸產(chǎn)生誤差。 （d）模具的型芯、推桿等滑動部分的固定方法及模具的拼合方式、加工方法都直接影響 塑件尺寸精度。 （e）模具磨損使用過程中模具成型零件的磨損也影響塑件產(chǎn)生誤差。 5)、制造誤差 模具制造誤差完全而直接的反映在塑件上。 6)、成型后的條件 （a）測量誤差主要由于測量工具、測量方法、測量時(shí)的溫度及測量時(shí)的條件不穩(wěn)定造 成。 （b）成型后的存放條件塑件成形后如果存放不當(dāng)，可以使塑件產(chǎn)生彎曲、扭曲等變形 現(xiàn)象，存放和使用時(shí)的溫度和濕度對塑件精度也有影響。 題中沒有公差值且塑料的精度等級為底精度,查表(SJ1372-78)聚苯乙烯底精度取 MT5。 二、塑件的表面質(zhì)量二、塑件的表面質(zhì)量 塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、 模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。 模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低 1-2 級。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 16 第三章型腔布局與分型面設(shè)計(jì) 3.13.1、型腔數(shù)目的確定、型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定，應(yīng)根據(jù)塑料制件的批量、交貨周期、質(zhì)量控制要求、成型的塑料品種與塑 件的形狀尺寸、塑料制件的成本及所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范等條件綜合考慮。 大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過 4 個(gè)，生產(chǎn)中如果交 貨允許，此處生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，綜合考慮生產(chǎn)批量，模具成本的因素，故采用一模一腔。 3.23.2、分型面的設(shè)計(jì)、分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時(shí)能 夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分 型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且 直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè) 關(guān)鍵。 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié)構(gòu)，分型 面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及 推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比 較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： a) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； b) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動模一邊； c) 保證塑件的精度要求； d) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； e) 便于模具加工制造； f) 對成型面積的影響； g) 對排氣效果的影響； h) 對側(cè)向抽芯的影響； i) 選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 綜合以上因素本設(shè)計(jì)采用雙分型面分型，點(diǎn)澆口進(jìn)澆。 A-A 為第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出。 B-B 為第二分型面，分型后塑件由此手動脫出。 圖 3.1分型面示意圖 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 18 第四章澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.14.1、流道（澆注系統(tǒng)）設(shè)計(jì)、流道（澆注系統(tǒng)）設(shè)計(jì) 注射模的澆注系統(tǒng)就是模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是將熔體平穩(wěn) 地引入模具型腔，并在填充過程中將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰、 表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。直接關(guān)系著注射成型的效率和質(zhì)量。 故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則： （1）、必須了解塑料的工藝物性。 （2）、排氣良好。 （3）、防止型芯和塑件變形。 （4）、減少熔體流程及塑料耗量。 （5）、修整方便，并保整塑件的外觀質(zhì)量。 （6）、要求熱量與壓力損失小。 本設(shè)計(jì)流道如圖示： 圖 4.1 流道示意圖 4.24.2 澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部 分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 一、澆口的選用一、澆口的選用 它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道,澆口可分限制性澆口和非限制性澆口兩種， 。 澆口的作用可以 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 概述為，非限制性澆口起著引料、進(jìn)料的作用；限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分 流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均 衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可是多型腔同時(shí) 充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并 便于澆口凝料與塑件分離的作用。我們根據(jù)塑件的壁厚和材料（聚苯乙烯）等條件選擇了點(diǎn)澆口， 其特點(diǎn)是澆口前后兩端存在較大的壓力差，能有效地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切 熱，從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降，流動性增加，利于充型等。 它常用于成型中、 小型塑料件的一模多腔的模具中， 也可用于單型腔模具或表面不允許有較大 痕跡的塑件。 二、澆口位置的選用二、澆口位置的選用 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采 用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高 質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表， 一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，如圖（4.3）所示。 通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： a） 盡量縮短流動距離，以減小壓力、熱量的損失，提高材料的利用率，是熔體迅速，均勻同模； b）避免高壓熔體對小型芯或小嵌件產(chǎn)生橫向沖擊、擠壓，防止小型芯變形、偏心或小嵌件移位； c）盡量使去除澆口后的殘留痕跡不影響塑件的使用要求； d） 應(yīng)有利于型腔中氣體排出； e） 考慮分子定向?qū)λ芗挠绊懀?f） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動； g） 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷； h） 注意對外觀質(zhì)量的影響； i)盡量避免損壞塑件的外觀質(zhì)量； j)必須盡量減少或避免熔接痕； K)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處； 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 20 在本次設(shè)計(jì)中我們使用 moldflow 軟件對塑件進(jìn)行了模流分析，分析了產(chǎn)品的最佳澆口位置， 引起變形的變形因素等。其中最佳澆口位置的分析結(jié)果如下： 圖 4.2moldflow 最佳澆口位置分析示意圖 圖 4.3 澆口位置示意圖 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 三、澆注系統(tǒng)的平衡三、澆注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得 到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分 流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié) 澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 對塑件進(jìn)行填充分析和變形分析，分析結(jié)果如圖示： 圖 4.4塑件的填充分析 由 moldflow 填充分析結(jié)果顯示，塑件充模時(shí)間為 2.165s，未出現(xiàn)充填不足等現(xiàn)象。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 22 圖 4.5塑件的所有因素引起的變形 圖 4.6塑件的收縮引起的變形 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 對比圖 4.5、圖 4.6 可知，塑件的主要變形因素是收縮引起的，而澆口位置等其它因素的影響可 忽略。 由 moldflow 對塑件的各項(xiàng)分析顯示，可知澆注系統(tǒng)的平衡性是合理的。 4.34.3排氣的設(shè)計(jì)排氣的設(shè)計(jì) 排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加 熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。 另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎?足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般 來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分 的。 適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使塑件成型 由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì)往往主要靠 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過試模與修模再加以完善，此模我們考慮到型芯較多，故采用模具零部件的配合間 隙及分型面實(shí)現(xiàn)自然排氣的目的。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 24 第五章成型零件的設(shè)計(jì) 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型 環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā) 生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外， 成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分 型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求 進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 5.15.1、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該塑件的突出特點(diǎn)是塑件傾斜凸起上有直徑為 12mm 的斜通孔，內(nèi)壁一側(cè)上有內(nèi)凹。若按常規(guī) 設(shè)計(jì)，對斜通孔抽芯需采用二級傳動斜抽芯機(jī)構(gòu)；對內(nèi)壁上的凹槽，一般采用內(nèi)縮式斜滑塊實(shí)現(xiàn) 成型和抽芯，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大。因此，本設(shè)計(jì)采用了對接型銷雙向抽芯注塑模，既滿足 了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯機(jī)構(gòu)，大大簡化了模具結(jié)構(gòu)，脫模可靠， 成型塑件質(zhì)量好。 模具型芯由主型芯和副型芯 4 組合而成，以便于塑件內(nèi)側(cè)壁深 4mm 的凹槽抽芯。而斜通孔則 采用型銷 1 和型銷 2 對接，雙向分型斜抽芯來成型。加工型銷 1 和型銷 2 時(shí)，先將兩者作為整體 加工，然后用電火花線切割切成兩個(gè)型銷，滿足了兩型銷的同軸度要求。 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 5.1 成型零件 5.25.2、成型零件工作尺寸計(jì)算、成型零件工作尺寸計(jì)算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸， 其直接對應(yīng)塑件的 形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì) 算簡便，規(guī)定： 塑件的公差塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“-” ，制品叫做腔尺寸公差取正值 “+” ，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸 公差按對稱分布原則計(jì)算，即取如下。 聚苯乙烯 PS,中批量生產(chǎn),底精度要求.查 P54 表 3-5 選五級精度. 再查比表 3-4 可得:132- 0 0.76,45- 0 0.40 ,40- 0 0.36,39.8- 0 0.36,26- 0 0.32,20- 0 0.28,13- 0 0.22,4- 0 0.18, 3- 0 0.16,12 0.22 0 ,8 0.20 0, 4 0.18 00 模具制造公差模具制造公差 實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的 1/31/4，即z1=0.15,z2= 0.13,z3=0.09 z=0.04.型腔尺寸不斷增大，則取“+z”,型芯尺寸不斷減小則取“-z”. 模具的磨損量模具的磨損量 實(shí)踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 1/6，對于大型塑件則取 1/6 以下。另外對于型腔底面（或型芯端面） ，因?yàn)槊撃７较虼怪?，故磨損量c=0。 塑件的收縮率塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。 改性 ps收縮率 0.4%-0.7% S=1/2（Smax+Smin）=(0.4+0.7)/2*100%=0.0055 模具在分型面上的合模間隙模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導(dǎo)致動模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般 當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是 0.020.1mm。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 26 a、外型尺寸如圖所示（mm） 圖 5.3零件圖 1.型腔和型芯的徑向尺寸 （1）型腔徑向尺寸 根據(jù)公式 ：（LM）0 +z =(1+S)Ls-（1/23/4）0 +z (LM)0 +z=(1+0.0055)*132-0.5*0.75 0 +z = 132.726-0.38 0 +z =132.346 0 +0.15 校核： （Smax-Smin）Ls+&z+&c=S=H1+H2+510mm 式中H1推出距離（脫模距離） （mm） ； H2包括澆注襲用凝料在內(nèi)的塑件高度（mm） 。 （2）對于雙分型面注射模 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 34 S=H1+H2+a+510mm 式中 a取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度（mm） 我們選的注射機(jī)為 XS-ZY-125 符合上述情況，最大開模行程 300 mm，按雙分型面校核： 開模取出塑件所需距離：35.5+37+50+10=132.5 mmS 開模行程滿足要求。 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 第八章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8.18.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其無合模方位要求，采用等徑且對稱布置的方法，若有合 模方位要求時(shí)，則應(yīng)采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個(gè)或 四個(gè)導(dǎo)柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。 直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的模具；型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜模具或大、中型 模具的動定模導(dǎo)向中；型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向中。 導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距離一般取導(dǎo) 柱固定端的直徑的 11.5 倍；其設(shè)置位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。 導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對某些特殊的要求，如塑件在動模側(cè)依靠推件 板脫模，為了對推件板起到導(dǎo)向與支承作用，而在動模側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱。 為了確保合模的分型面良好貼合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽；一般都是削去一個(gè) 面，或在導(dǎo)套的孔口倒角， 導(dǎo)柱工作部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 68mm，以確保其導(dǎo)向作用。 應(yīng)確保各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚 至損壞導(dǎo)向零件。 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7（低精度時(shí)可采用 H8/f8 或 H9/f9） ；導(dǎo)柱固定部分的配 合精度采用 H7/k6（或 H7/m6） 。導(dǎo)套與安裝之間一般用 H7/m6 的過渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其 被拔出。 對于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo)向孔配合。通常導(dǎo)向 孔應(yīng)做志通孔；如果型腔板特厚，導(dǎo)向孔做成盲孔時(shí)，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱 身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來 取，長度超出部分應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配面。 （1） 、兩種導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 帶頭導(dǎo)柱如下圖所示： 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 36 圖 8.1 （2） 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) 帶頭導(dǎo)套如下圖所示： 圖 8.2 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.19.1、副型芯、復(fù)位桿及頂針的工作原理、副型芯、復(fù)位桿及頂針的工作原理 在設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵守下列原則: (1)、為使制品不致因頂出產(chǎn)生變形、破裂、穿孔等, 推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品能承受力最大的部 位，即剛性好的部位、如筋部、突緣、殼體形制品的壁緣等處. (2)、 為避免頂出痕跡影響制品外觀、 頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面.對于透明 制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇. (3)頂出行程一般在制品脫離模具 510mm對于簡單大型的制品可頂出行程是制品深 度的 2/3。 (4)回位桿(RP) ：在頂桿頂出制品后其頂端會高出模穴許多避免在下次合模前撞壞模 仁必須有保護(hù)機(jī)構(gòu)所以設(shè)置回位桿(RP)也可設(shè)置拉回機(jī)構(gòu)和彈簧助其復(fù)位。 (5)頂桿端面一般會低或高于模穴面 0.050.1mm。是高或是低由要與產(chǎn)發(fā)人員協(xié)商。 下圖副型芯及頂針工作原理圖： 圖 9.1 合模注射狀態(tài) 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 38 圖 9.2副型芯、復(fù)位桿及頂針推芯推出狀態(tài) 圖 9.3 副型芯 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 9.29.2澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu)澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu) 流道凝料的脫模方式，這里采用三板式模具。點(diǎn)澆口時(shí)料的澆注系統(tǒng)能夠利用開模動作實(shí)現(xiàn) 塑件與流道凝料的自動分離，該塑件脫出型腔之后留在動模具上，故開模結(jié)束后，注射機(jī)的推出 機(jī)構(gòu)推板、推桿、和副型芯將塑件推離主型芯，然后從副型芯上取下塑件。 南昌工程學(xué)院本(專)科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 40 第十章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10.110.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在注射成型的過程中，模具溫度之間影響到了塑料的沖模和塑料件的定型，也就直接影響到 注射周期和塑料件的質(zhì)量，因此，必須對模具進(jìn)行有效冷卻，使其溫度保持在一定的范圍內(nèi)，如 果模具溫度過高，就會造成溢料，脫模困難，注口料粘模，特別是在模具單邊溫度過高的情況下，