塑料成型模具設(shè)計與CAD課程設(shè)計

1、長春工業(yè)大學塑料模具設(shè)計與CAD課程設(shè)計目錄摘要3第一章 塑件成型工藝性分析41.1 塑件材料分析41.2塑料性能分析41.3成型工藝分析51.4塑件公差的確定5第二章 分型面及排氣槽位置的分析和確定72.1 分型面的選擇原則72.2 分型面的選擇72.3排氣槽的設(shè)計7第三章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定83.1 模具型腔的排列原則83.2 數(shù)量及位置8第四章 注射機的選擇及工藝參數(shù)的校核94.1 所需注射量的計算94.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算94.3 注射機型號的選定104.4 有關(guān)參數(shù)的校核114.5 模具與注射機安裝部分的相關(guān)尺寸的校核12第五章 澆注系統(tǒng)

2、的形式選擇和截面尺寸的計算135.1 主流道的設(shè)計135.2 分流道的設(shè)計135.3 冷料穴的設(shè)計145.4 澆口的設(shè)計145.5澆注系統(tǒng)的平衡15第六章 成型零件設(shè)計及力學計算166.1 成型零件模具材質(zhì)的選擇166.2 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計166.3 成型零件的工作尺寸計算166.4 型腔尺寸166.5 型芯的尺寸176.6成型零件強度及支撐板厚度的計算18第七章 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計197.1 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則197.2 導(dǎo)柱的設(shè)計19第八章 脫模機構(gòu)的設(shè)計218.1 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則218.2 脫模機構(gòu)的確定218.3 復(fù)位機構(gòu)及其他21第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計229.1 加熱系統(tǒng)229

3、.2 冷卻系統(tǒng)229.3 冷卻介質(zhì)229.4 冷卻系統(tǒng)的簡單計算22第十章 模架的確定和標準件的選用2410.1 模架的確定及選用原則2410.2 模架的尺寸確定24第十一章 模具的開合模過程25第十二章 設(shè)計總結(jié)26參考文獻27摘要本文主要介紹的是充電器外殼注塑模具的設(shè)計方法。首先分析了充電器外殼制件的工藝特點，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。接著介紹了充電器外殼注塑模具的分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定及布置，重點介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導(dǎo)向機構(gòu)、脫模分型機構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。然后選擇標準模架和模具材料，并對注塑機的工藝參數(shù)進行相關(guān)校核。最后對模具的工作原

4、理進行闡述。本文論述的充電器外殼注塑模具采用三板式結(jié)構(gòu)，即澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的分型面脫出，采用一模一腔的型腔布置，最后利用推桿將制件推出。關(guān)鍵詞：充電器面殼；注塑模；三板模；澆注系統(tǒng)；脫模系統(tǒng)；定距分型機構(gòu)第一章 塑件成型工藝性分析1.1 塑件材料分析ABS塑料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。它將PB，PAN，PS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。1.2塑料性能分析1 .一般性能ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤

5、度。ABS的相對密度為1.05，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。密度:1.02-1.16g/cm3 抗拉強度3050MPa，抗彎強度4179MPa，拉伸彈性模量15872277MPa，彎曲彈性模量13802690MPa，成型收縮率:0.4-0.7%，成型溫度：150-200。該材料綜合性能好，沖擊強度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性較好，并具有良好的耐寒性。是目前產(chǎn)量最大，運用最廣泛的一種塑料。ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度

6、和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強后可以減少到0.2%0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為3438mN/cm。ABS熔體的流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。2.力學性能ABS有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及P

7、C大，但比PA和POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受溫度的影響較大。3.熱學性能ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點；熔體粘度較高，流動性差，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為70107（85左右），制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。對溫度，剪切速率都比較敏感；ABS在40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 -40到85的溫度范圍內(nèi)長期使用。熱分解溫度270以上4.電學性能ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下用。5.環(huán)境性能ABS不受水、無機鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵

8、蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差，在紫外線的作用下易產(chǎn)生降解，置于戶外半年后，沖擊強度下降一半。1.3成型工藝分析ABS吸濕性強，所以塑料在成型前必須充分干燥 （8090下至少干燥兩個小時），使其含水量小于0.3%。對于要求表面光澤的零件，塑料在成型前更應(yīng)該進行長時間預(yù)熱（8090下至少干燥3小時）。塑料加熱溫度對塑料的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度270）,一般料筒溫度為180260，建議溫度245。成型適宜采用較高的加熱溫度（對精度較高的塑件，模溫宜取5060，對高光澤耐熱塑件，模溫宜取6080）和較高的注射壓力（柱塞式注射機：料溫180230，注射壓力100140MPa；螺桿

9、式注射機：溫度160220，注射壓力70100MPa）。1.4塑件公差的確定影響塑料制品公差的因素主要有：模具制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損；塑料收縮率的波動；成型工藝條件的變化；塑料制品的形狀；飛邊厚度的波動；脫模斜度及成型后制品的尺寸變化等。根據(jù)我國工程塑料模具塑料件尺寸公差的國家標準GB/T144861993，可作為選定塑料制品公差時的參考。ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）材料有高精度MT2和一般精度MT3兩個選擇，根據(jù)給定的尺寸，我們選擇公差等級3。公差選取見表1-1。表1-1模塑件尺寸公差表GB/T144861993 （單位：）公差等級公差種類基

10、本尺寸大于0到33/66/1010/1414/1818/2424/3030/4040/5050/6565/8080/100100/120標注公差的尺寸公差值MT3A0.120.140.160.180.200.240.280.320.360.400.460.520.58B0.320.340.360.380.4700.440.480.520.560.600.660.720.78公差等級公差種類基本尺寸120/140140/160160/180180/200200/225225/250250/280280/315315/355355/400400/450450/500標注公差的尺寸公差值MT3A0.

11、640.700.780.860.921.001.101.201.301.441.601.74B0.840.900.981.061.121.201.301.401.501.641.801.94這里的A與B是兩個等級，A級表示不受模具活動部分影響尺寸的公差，B級表示受模具活動部分影響尺寸的公差。根據(jù)給定的尺寸我們選出的尺寸公差見表1-2。表1-2 選定的尺寸公差（單位：）給定尺寸2837.8780.95公差尺寸0.320.160.520.72第二章 分型面及排氣槽位置的分析和確定成型時分型面的形狀數(shù)量在塑件設(shè)計階段就應(yīng)該考慮,否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計階段,應(yīng)首先確定分型面的位置,然后才選擇

12、模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理,對塑件質(zhì)量工藝,操作難易程度和模具設(shè)計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。2.1 分型面的選擇原則選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。1 分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),選擇分型面應(yīng)盡量使塑件開模時留在動模2 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整3 分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度4 分型面選擇應(yīng)有利于排氣5 分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工6 分型面選擇應(yīng)考慮注射機的規(guī)格2.2 分型面的選擇根據(jù)上述原則，充電器面殼注塑模具的分型面形狀及位置如圖21所示。圖21 充電器

13、面殼注塑模具分型面及位置因為分型面與開模方向平行置于最大截面處,塑件包緊在動模型芯上，利用推出機構(gòu)易于推出,開模行程合理，模具結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,塑件成型精度高,能夠滿足要求。2.3排氣槽的設(shè)計當塑料熔體充填型腔時，必須順序的排出型腔內(nèi)的空氣及塑料受熱產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利地排出，塑件會由于充填不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化。本設(shè)計利用配合間隙排氣的方法，即利用分型面之間、推出機構(gòu)與凹凸模之間的配合間隙進行排氣。第三章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定3.1 模具型腔的排列原則（1）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)

14、象。（2）型腔排列要盡可能的減少模具外形尺寸。（3）澆注系統(tǒng)瀏道應(yīng)經(jīng)可能短，斷面尺寸適當，盡量減少彎折，表面粗燥度值要低，使壓力、溫度損失盡可能少。3.2 數(shù)量及位置分型面確定以后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來說,大中型塑件和塑件精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。塑料的品種形狀尺寸及塑件的生產(chǎn)成本,所選用的技術(shù)要求和規(guī)范,選擇一模一腔。不要采用特殊的排列方式，只要將其擺放合理。第四章 注射機的選擇及工藝參數(shù)的校核注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設(shè)計注射模時應(yīng)該先選擇好注射機，有注射機的技術(shù)規(guī)格才能設(shè)計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是依據(jù)塑件的大小及

15、型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下,設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開模距離等進行計算。4.1 所需注射量的計算1塑件質(zhì)量和體積的計算對于該設(shè)計,提供了塑件樣圖,據(jù)此進行三維建模充電器面殼三維實體圖對其分析得:塑件體積 9.9塑件質(zhì)量 = =1.109.9=10.892澆注系統(tǒng)凝料體積的估算可按塑件體積的0.6 倍計算,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為=0.6=5.943該模具一次注射所需塑料體積 =+=15.84質(zhì)量 =1.1015.84=17.4244.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算流道

16、凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積為,在模具設(shè)計前是個未知數(shù),是塑件在分型面上的投影面積的0.2-0.5 倍,因此可用0.3來進行計算,所以=+=+0.3=3065.58=1.33.65.58=3985.254查有關(guān)資料得常用塑料注射時的型腔壓力如下表41常用塑料注射時的型腔壓力塑料品種高壓聚乙烯低壓聚乙烯PSABSPOMPC型腔壓力/Mpa1015201520303540則=3985.25430=119557.62=119.564.3 注射機型號的選定根據(jù)上面計算得到的m和FS值來選擇一種注射機，注射機的最大注射量（額定注射量）和額定鎖模力F應(yīng)滿足注射機允許的最大注射量（或）；完成單個塑件

17、的總質(zhì)量（塑件的質(zhì)量+澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量）（或）；注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取=0.8；根據(jù)上述數(shù)據(jù)選定注射機型號XS-ZY-125，基本參數(shù)性能如下表5-1注射機型號XS-ZY-125基本參數(shù)性能額定注射量/125螺桿直徑42注射壓力119注射方式往復(fù)螺桿式鎖模力900模板最大行程300動定模固定板尺寸428458模具最大厚度300模具最小厚度200頂出形式兩側(cè)設(shè)頂桿，機械頂出噴嘴球半徑12噴嘴孔直徑4定位孔直徑100+0.0544.4 有關(guān)參數(shù)的校核1.按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量注射機最大注射量的利用系數(shù),一般取0.8成形周期s注射機的額定塑化量（ 或 ）澆注系統(tǒng)凝料所需塑件的質(zhì)量

18、或體積（或）單個塑件的質(zhì)量或體積（或）左邊=1，右邊4.8，滿足要求。2.注射量的校核根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,注射機的最大注射量是其允許最大注射量的80%,由此有澆注系統(tǒng)所需塑件的體積注射機允許的最大注射量左邊=17.424，右邊=80%125=100 滿足要求。3.鎖模力的校核鎖模力必需大于該模的脹型力,即型腔平均壓力鎖模力安全系數(shù),一般取= 1.11.2 取1.2左邊=900,右邊=143.469，滿足要求。4. 注射壓力的校核所選注射機額定注射壓力為119，該塑件的注射壓力為70-100, 由于選用的是螺桿式注射機,其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,注射壓力選用90,注射應(yīng)滿足式中： 注射機額定直射壓

19、力 注射成型時所用的注射壓力 安全系數(shù),常取 = 1.251.4 取1.4左邊= 119，右邊=60100，滿足要求。5.開模行程的校核XS-ZY-125 為液壓機械式注射機,注射機最大開模行程與模具厚度有關(guān),必須滿足式中 注射機的最大開模行程（）；塑件脫模所需的推出距離；塑模板之間的最大開距塑件高度（不包括澆注系統(tǒng)高）；取出澆注系統(tǒng)凝料所需的定模座板與中間板之間的距離（）左邊300 ，右邊56.68308102.6滿足要求。綜上,注射機選擇合理,能夠滿足使用要求。4.5 模具與注射機安裝部分的相關(guān)尺寸的校核為了使注射模具能夠順利地安裝到注射機并生產(chǎn)出合格的塑件，設(shè)計模時必須校核注射機與模具安

20、裝部分相關(guān)尺寸，因為不同型號及尺寸的注射機，其安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。1.噴嘴尺寸注射機噴嘴前端球面半徑r應(yīng)比模具澆口套始端的球面半徑R小,注射機噴嘴直徑d比模具澆口始端小孔徑D小,以防止模具澆口套始端積存凝料，影響脫模使主流道凝料無法脫出。2.模具外形尺寸模具外形尺寸應(yīng)小于注射機的拉桿間距，否則模具無法安裝。同時，模具的座板尺寸不應(yīng)超過注射機模板尺寸3.模具厚度模具設(shè)計時，應(yīng)使模具的總厚度位于注射機可安裝模具的最大厚度和最小厚度之間。第五章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系

21、統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模,壓實,保壓。5.1 主流道的設(shè)計主流道是指從注射機噴嘴與模具接觸開始，到有分流道為止的一段料流通道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具中的過渡階段,因此它的形狀和尺寸非常重要。主流道部分在成型過程中,其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸,屬于易損件,對材料的要求高,因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式-澆口套主流道部分尺寸如下:1） 主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑2） 主流道球面半徑SR=注射機噴嘴球面半徑3） 球面配合高度

22、 取4） 主流道錐角取5） 主流道長度 盡量 取6） 主流道大端直徑7）主流道凝料體積5.2 分流道的設(shè)計1) 分流道設(shè)計原則分流道是連接主流道與澆口的熔體通道，分流道起著分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道設(shè)計要求：一是使流道盡快充滿型腔，在流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失??；二是將塑料熔體均衡的分配到各個型腔；三是回料量小。2) 分流道形式的確定常用的流道截面形狀有圓形、半圓形、梯形、U形和六邊形等，在設(shè)計中，要減少流道內(nèi)的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望面積小，故可用流道的截面積與表面積之比來表示流道的效率，其比值越大，效率越高。 在充電器面殼注塑模具設(shè)計中擬采用U形截面，加工工藝性好

23、,且塑料熔體的熱量散失,流動阻力均不大。3) 分流道尺寸的選擇U型截面分流道的寬度可以在內(nèi)選取，半徑，深度,斜角。 在充電器面殼注塑模具設(shè)計中擬采用寬度為，分流道長度為。4) 分流道表面粗糙度分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度常取,這可增加對外層塑料熔體流動阻力,使外層塑料冷卻塑料皮層固定形成絕熱層,有利于保溫。5) 分流道與澆口連接形式分流道與澆口采用斜向與圓弧連接,這樣有利于塑料的流動與填充,防止塑料流動產(chǎn)生反壓力,消耗動能。6)分流道的修正本次成型為一模一腔，故不需進行修正。5.3 冷料穴的設(shè)計冷料穴的作用是貯存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料及熔體流動前鋒冷料,以防止熔體冷料進入型腔。冷料穴一

24、般設(shè)置在主流道的末端,當分流道較長時,在分流道的末端有時也設(shè)冷料穴。同時冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側(cè)。本設(shè)計采用推桿脫模機構(gòu),采用凹形頭的冷料穴,適用于彈性較好的ABS。5.4 澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,起著調(diào)節(jié)控制料流速度,補料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀.尺寸.位置對塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。1.澆口類型及位置的確定 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進入并充滿型腔，它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還沒冷卻的熔體倒流。由于充電器外殼表面刻有精美圖案，表面成型

25、質(zhì)量要求較高，不能有澆口痕跡，且選用的是雙分型面注塑模具，故選用點澆口比較合理，點澆口是典型的小截面澆口，有如下優(yōu)點： 對澆口的位置限制較小，可以比較自由的選擇進料部位。 有利于薄壁，長流程和表面帶精細花紋圖案的塑料件成型。 降低塑件內(nèi)的殘余應(yīng)力，特別是澆口附近。 容易從塑件上自行截開，易實現(xiàn)脫模時塑件的自動墜落，并且看不出來澆口痕跡。 多型腔模具中，容易實現(xiàn)各型腔均衡進料。2.澆口位置選擇應(yīng)遵循以下幾個原則： 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這

26、些適當值。 澆口位置應(yīng)有利于排氣和補塑。 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在壁厚處，有利于補塑，可避免縮口凹痕產(chǎn)生。 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應(yīng)盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框型塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置

27、使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接處強度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，是冷料進入溢流槽。筒形塑件采用環(huán)形澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細長型芯或鑲件。結(jié)合上述幾個原則綜合考慮，我選擇點澆口進料。3.澆口的結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗數(shù)據(jù)點澆口的大小由其直徑確定，深度l尺寸為，直徑d為，圓面R為。本次設(shè)計采用深度為，d為，R為。5.5澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具,采用一模一腔形式，不涉及澆注系統(tǒng)平衡問題，故不需要進行考慮計算。第六章 成型零件設(shè)計及力學計算模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。在本設(shè)計中成型零件就是充電器面殼的型腔和型芯。6.1 成型零件模具材質(zhì)的

28、選擇根究所要成型塑件的用途及性質(zhì)選擇NAK80高硬度高鏡面塑膠模具鋼材HAK80高硬度高鏡面塑膠模具鋼材具體描述特性：NAK80日本大同制鋼株式會社之專利鋼是預(yù)硬塑膠模具鋼.出廠硬度可以達到HRC:37-43。有很好的拋光性能與雕飾性,放電加工性佳NAK80出廠硬度：已預(yù)硬至3743HRC。NAK80特點：無需熱處理,拋旋光性極佳,切削性,蝕花性佳 （1）真空脫氣精煉處理鋼質(zhì)純凈。 （2）球化退火軟化處理，切削加工性能良好。（3）強化元素釩，鉬特殊加入，耐磨性極其優(yōu)異。 NAK80用途 一般用在鏡面拋光模具，防灰塵，電視機濾光板，化妝品盒，精密皺紋加工模具，辦公自動化設(shè)備，汽車零件放電加工模具

29、。透明產(chǎn)品或要求光潔度的產(chǎn)品，如家庭、汽車、相機、電腦等用品上的透明產(chǎn)品模具。（1）厚度不大于2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模。 （2）各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片。（3）螺紋軋制模和耐磨滑塊。（4）冷鐓模具，熱固樹脂成型模。（5）深拉成型模，冷擠壓模具 。6.2 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1型腔.型腔采用整體式,用機械加工方法易于成型,結(jié)構(gòu)簡單,牢固不易變形。塑件無拼接縫痕跡,適用于簡單形狀的塑件。2型芯. 型芯采用整體式結(jié)構(gòu)，并且將其嵌入型心固定板內(nèi)。6.3 成型零件的工作尺寸計算成型零部件工作尺寸計算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計為便于計算采用平均值法。塑件尺寸按一般精度取MT3。在下

30、列各式中：為塑件外形公差值Scp 為塑件平均收縮率(0.3-0.8)%,取Scp =0.5%z 為制造公差,取z = Ls、ls、Hs、hs 為塑件的外形基本尺寸。6.4 型腔尺寸徑向尺寸Lm長度方向尺寸Lm寬度方向尺寸Lm型腔深度 Hm6.5 型芯的尺寸徑向尺寸lm長度方向尺寸lm寬度方向尺寸lm型芯高度hm底6.6成型零件強度及支撐板厚度的計算1.型腔側(cè)壁厚度按剛度計算t剛2.64mm考慮到導(dǎo)柱的長度和安裝尺寸,預(yù)定的約25mm 顯然滿足上述尺寸,完全可滿足強度和剛度條件。2.型腔底板厚度按剛度條件計算0.69mm所以型腔底板取厚度15mm,滿足要求。表6-1型腔型芯尺寸表（）零件型芯徑向

31、型芯深度型腔徑向型腔深度弧面半徑長寬長寬尺寸250第七章 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計7.1 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則導(dǎo)向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，但更多的是安裝在動模的一側(cè)，因為作為成型零件的主型芯一般安裝在動模一側(cè)。導(dǎo)柱與主型芯安裝在同一側(cè)，在合模時可以起保護作用。導(dǎo)向機構(gòu)的作用是保證動、定模能夠?qū)剩莿幽：投Ｉ系某尚捅砻嬖谀＞唛]合后形成形狀和尺寸準備的腔體。從而保證塑料制件形狀、壁厚和尺寸。導(dǎo)向機構(gòu)除了其導(dǎo)向作用和定位作用外，還可以增加承受側(cè)壓力的能力，保證模具運動平穩(wěn)。7.2 導(dǎo)柱的設(shè)計直徑和長

32、度：直徑在1263mm之間時，其直徑d和模板厚度B之比為d/B0.060.1,圓整后選標準值。導(dǎo)柱長度應(yīng)比凸模端面高度高出612mm,避免導(dǎo)柱未導(dǎo)方向而凸 模先與型腔相碰損壞。形狀：導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔。錐形頭高度取與其相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角。材料：應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的鋼芯。常采用低碳鋼（20號）滲碳（0.50.8mm深）淬火處理，或碳素工具鋼淬火。配合精度：安裝段與模板間采用過渡配合；導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔采用動配合。光潔度：固定段表面用Ra0.8m,導(dǎo)向段表面用Ra0.4m。7.3 導(dǎo)套的設(shè)計形狀：分為直導(dǎo)套圖和帶軸肩連接的導(dǎo)

33、套圖為了使導(dǎo)柱進入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒一圓角R。導(dǎo)柱孔開成通孔，便于排氣（防止產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱的進入造成阻力）。需要開盲孔時，在側(cè)面增加通氣孔，或在導(dǎo)柱的側(cè)壁磨出排氣槽。材料：鋼或銅等耐磨材料制造，其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度5度左右。導(dǎo)套的精度與配合：導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間為動配合，外表面與模板之間為較緊的過渡配合，其前端可設(shè)計一長3mm的引導(dǎo)部分，按松動配合制造。為可靠起見可以用止動螺釘固定。固定：a開平面切口，用螺釘固定 b開環(huán)形槽代替切口 c側(cè)面開孔用螺釘固定光潔度：配合部分光潔度要求Ra0.8m或Ra1.6m。第八章 脫模機構(gòu)的設(shè)計注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準確無誤地從模具的凹模中或

34、型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)也稱推出機構(gòu)。8.1 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則塑件推出(頂出)機構(gòu)是注射成型過程中最后一個環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量,因此,塑件的推出不可忽視。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循以下原則：1 .為了推出結(jié)構(gòu)簡單、可靠、開模時應(yīng)使塑件盡量設(shè)置在動模的一側(cè)，以利用注射機運動部分的頂桿或者液壓缸的活塞推出上塑件；2 .保證塑件不因推出而變形損壞及影響外觀，這是脫模機構(gòu)最基本的要求。在設(shè)計是必須正確分析塑件對模具黏附力的大小和作用位置，以便選擇合適的脫模方式和恰當?shù)耐瞥鑫恢?，使塑見平穩(wěn)脫出。同時推出位置應(yīng)盡量選擇塑件內(nèi)表面或者隱藏處，使塑件外表面不留推出痕跡；

35、3 .推出機構(gòu)運動要準確、靈活、可靠，無卡死與干涉現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強度和耐模性；4 .合模時的準確復(fù)位。8.2 脫模機構(gòu)的確定由于本塑件的形狀所確定,采用推桿推出機構(gòu)。頂桿的尺寸如下：直徑：1.525mm 高度：不大于600mm注：頂桿直徑不宜過細，應(yīng)有足夠的剛度承受頂出力，當結(jié)構(gòu)限制頂出面積較小時，可設(shè)計成階梯形頂桿，一般擴粗部分直徑大于或等于頂出部分直徑的2倍。8.3 復(fù)位機構(gòu)及其他推出及復(fù)位時,推管始終在成型套內(nèi)運動,能夠起導(dǎo)向作用,可以保證準確復(fù)位,無需另設(shè)復(fù)位桿。推板在運動過程中的移動距離和推管一樣,為保證推出板不掉下,故應(yīng)將導(dǎo)柱長度設(shè)置較長。第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計

36、9.1 加熱系統(tǒng)由于該套模具的要求在80,又是小型模具,所以無需設(shè)計加熱裝置。9.2 冷卻系統(tǒng)對熱塑性塑料,注射成型后必須對模具進行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡可能的傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并迅速脫模。對于黏度低,流動性好的塑料(如聚乙烯,聚丙烯等),因成型工藝要求模溫不太高,所以常用溫水進行冷卻。9.3 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因為水的熱量大,傳熱系數(shù)大,成本低。決定用水冷卻,即在模具型腔周圍開設(shè)冷卻水道。9.4 冷卻系統(tǒng)的簡單計算 1.塑件固化每小時釋放的熱量ABS的單位熱流量 單位時間(每分鐘)內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量() 2.冷卻水的體積流量式中: 冷卻介質(zhì)

37、的體積流量（） 單位重量的塑件在凝固時所放出的熱量（） 冷卻介質(zhì)的密度（） 冷卻介質(zhì)的出口溫度（25）冷卻介質(zhì)的進口溫度（20）3.冷卻水管的直徑 為使冷卻水處于穩(wěn)定湍流狀態(tài),取。4.冷卻水在管道內(nèi)的流速 式中 冷卻介質(zhì)的流速（） 冷卻介質(zhì)的體積流量（） d 冷卻水管的直徑（）5.冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱模系數(shù)h 式中f與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)冷卻介質(zhì)在一定溫度下的密度（）冷卻介質(zhì)在圓管中的流速（）冷卻水管的直徑（）6.冷卻水管總傳熱面積0.00765式中 h冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù)（）模溫與冷卻介質(zhì)溫度之間的平均溫差（）7.應(yīng)開的孔數(shù)式中L冷卻管道開設(shè)方向上模具長度或?qū)挾龋ǎ?、冷卻水道的布置考慮到塑件部分冷卻效率,在型腔板中開設(shè)四個水管,能夠滿足設(shè)計要求。第十章 模架的確定和標準件的選用10.1 模架的確定及選用原則模架是注射機的骨架和基體，通過它將模具的各個部分有機的聯(lián)系成一個整體，也可以說