畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）磁鐵壓蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、磁鐵壓蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘 要針對塑件的主要形狀為圓形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇出分型面的位置；針對注塑機(jī)的型號(hào)和塑件的體積、質(zhì)量選擇出模具的型腔數(shù)目及設(shè)計(jì)出澆注系統(tǒng)；針對塑件上的一個(gè)凸圓的形狀和位置，設(shè)計(jì)出鑲拼式的型腔結(jié)構(gòu)；針對塑件兩側(cè)的小凸臺(tái)和小凹槽需要兩面抽芯的特點(diǎn)，通過比較分析制定出模具的側(cè)向分型與抽芯的結(jié)構(gòu)形式，并采用能解決一模八腔的兩面抽芯問題的導(dǎo)柱滑塊結(jié)構(gòu)的模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)磁鐵壓蓋注塑模模具。經(jīng)一系列數(shù)據(jù)的校核，該模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，型腔數(shù)目合理，分型面正確，抽芯動(dòng)作平穩(wěn)可靠，塑件的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：磁鐵壓蓋，抽芯結(jié)構(gòu)，成型工藝分析，注射模 magnet cover injection

2、mold design abstractaccording to the main shape of plastic parts for structural characteristics of circular, choose the place of the parting face; according to the type of injection machine and plastic parts of the size, quality selection of mold cavity number and the design of gating system; accord

3、ing to the shape and position of plastic parts on a convex, designed with splicing cavity structure the boss; for small and small groove on both sides of the two sides need plastic characteristics of core pulling, through comparative analysis to develop die structure side parting and core pulling, a

4、nd the slider structure can solve the two sides of a mold eight cavity core pulling in the mold structure design, magnet cover injection mould. after checking a series of data structure, the mould design is reasonable, the number of cavity is reasonable, the parting surface was correct, the core pul

5、ling was stable and reliable, the quality of plastic parts comply with the design requirements. key words: mognet cover， core pulling structure，forming process analysis，injection mold目錄前言1第1章 成型工藝規(guī)程的編制31.1 塑件的工藝分析31.1.1 塑件的原材料分析31.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析41.2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量41.2.1計(jì)算塑件體積41.3 （pe）注射成型工藝參數(shù)的確定5

6、第2章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)62.1 澆注系統(tǒng)概述62.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則62.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)62.3.1 主流道的設(shè)計(jì)62.3.2 分流道的設(shè)計(jì)72.3.3 澆口設(shè)計(jì)82.3.4澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算82.4 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)92.5 確定排氣形式102.6 冷卻裝置設(shè)計(jì)10第3章 成型零件設(shè)計(jì)103.1 注射模分型面的選擇113.1.1 分型面的選擇原則113.1.2分型面的選擇及模具結(jié)構(gòu)113.2 型腔排列方式的確定123.3 注射模成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)123.3.1凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133.4 成型零件工作尺寸的計(jì)算133.4.1 成型零件工作尺寸計(jì)算133.4.2 下凹模鑲塊底板厚度

7、計(jì)算133.4.3 下凹模鑲塊型腔側(cè)壁厚度計(jì)算133.4.4 上凹模鑲塊側(cè)壁厚度的確定14第4章 模架的選擇154.1 模架尺寸和類型的確定164.2 模具閉合高度的確定16第5章 輔助零部件設(shè)計(jì)165.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)175.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用175.1.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)175.2 其他結(jié)構(gòu)零件的選擇185.2.1 支撐板的選擇185.2.2 墊塊的選擇195.2.3 推板的選擇19第6章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)196.1 推出機(jī)構(gòu)概述206.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則206.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)206.4 推出機(jī)構(gòu)的校核20第7章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)207.1 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算2

8、17.1.1 冷卻裝置設(shè)計(jì)21第8章注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核218.1 注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)228.2 重要參數(shù)的校核228.2.1注射量校核228.2.2注射壓力的校核238.2.3鎖模力校核238.2.4模具型腔數(shù)的校核238.2.5模具與注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)相關(guān)尺寸的校核24第9章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用259.1 模架的確定269.2 模架標(biāo)準(zhǔn)件的選用269.2.1 定模座板269.2.2支承板269.2.3推板269.2.4 動(dòng)模座板26設(shè)計(jì)總結(jié)28謝 辭29參考文獻(xiàn)30前言 近年來，由于塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定，不會(huì)腐蝕，耐沖擊性好，絕緣性好，且具有較好的透明性和耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，塑料在工業(yè)方面的應(yīng)用

9、逐漸有取代金屬的趨勢，尤其是在一些金屬鑄造較麻煩且使用強(qiáng)度又不高的情況下，塑料更是能突出其優(yōu)勢。塑料工業(yè)的飛速發(fā)展、通用與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提升，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，工業(yè)產(chǎn)品和日用產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升，如：汽車工業(yè)、儀器儀表、家用電器、建筑材料、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品的比例正迅猛增加，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)的金屬件。按照產(chǎn)值的統(tǒng)計(jì)，目前我國沖壓模具的產(chǎn)值占了50%-60%，塑料模具占了25%-30%，而國外先進(jìn)國家對發(fā)展塑料模具很重視，塑料模具比例一般能占到產(chǎn)值的30%-40%。我國國內(nèi)模具中，大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占有比例比較低，約

10、占20%左右，國外則為50%以上。我國模具生產(chǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，主要生產(chǎn)模具能力集中在各主機(jī)廠的模具分廠(或車間)內(nèi)，模具自產(chǎn)自用比例高達(dá)70%以上，模具商品化率低。而在國外，70%以上是商品化的。工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對模具的要求也越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍是滿足不了國內(nèi)市場的需要，目前國內(nèi)的滿足率只能達(dá)到70%左右。造成生產(chǎn)與需要矛盾突出的原因：一是專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度太低，除少量標(biāo)準(zhǔn)件外購?fù)猓蟛糠止ぷ髁烤枘＞邚S去獨(dú)立完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應(yīng)市場需求；二是設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)比較落后，如加

11、工設(shè)備數(shù)控化率低，模具cad/cam技術(shù)采用不普遍等，亦造成了模具的生產(chǎn)效率不高、周期長。目前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下，用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向?qū)?1、提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。2、在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用cad/cam/cae技術(shù)。3、推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。4、開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。5、提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。6、應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表

12、面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。7、研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。本課題的研究目的旨在使我們通過對注塑模具的研究，了解現(xiàn)在注塑模具在國內(nèi)外的市場行情，了解注塑模具的重要性，并學(xué)會(huì)注塑模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，使我們具備注塑模具方面的知識(shí)，為我們以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 第1章 成型工藝規(guī)程的編制1.1 塑件的工藝分析1.1.1 塑件的原材料分析該塑件為圓形磁鐵壓蓋，材料采用丙烯氰丁二烯苯乙烯共聚物（abs），abs樹脂無毒、無嗅、堅(jiān)韌、質(zhì)硬、呈剛性，有較好的耐蠕變性和耐低溫性。abs樹脂不透水，常溫下吸水率1，表面可拋光。機(jī)械性能沖擊強(qiáng)度 abs樹脂有良好的沖擊強(qiáng)度，而且在

13、低溫下強(qiáng)度下降很小。沖擊強(qiáng)度的大小主要與橡膠含量、接枝率和橡膠形態(tài)等因素有關(guān)。拉伸強(qiáng)度 abs樹脂的拉伸強(qiáng)度一般為3550mpa，相氏橫量為1.42.8gpa，屈服伸率為24。壓縮強(qiáng)度 abs的壓縮強(qiáng)度要比拉伸強(qiáng)度大。標(biāo)準(zhǔn)abs樹脂在14.1mpa壓縮負(fù)荷下，50經(jīng)24小時(shí)，尺寸變化不超過0.21.7。（1） 彎曲強(qiáng)度 abs樹脂的彎曲強(qiáng)度可達(dá)2870mpa。（2） 耐磨性 abs樹脂扽愛模型能很好，雖不能作自潤滑材料，但因有良好的尺寸穩(wěn)定性，可做中等負(fù)荷的軸承。（3） 抗蠕變性 abs樹脂的抗蠕變性要視品種不同而異，超高沖abs制品可承受7mpa負(fù)荷，尺寸不變化。熱電性能一般abs的熱變形溫

14、度為93，耐熱級可達(dá)115，脆化溫度可達(dá)-7，通常在-40時(shí)仍有相當(dāng)強(qiáng)度。abs制品的使用溫度為-40100.abs的熱穩(wěn)定性差，250時(shí)既能分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì)。一般abs易燃，無自熄性。電性能abs有良好的電絕緣性，且很少受溫度、濕度影響，能在很大頻率范圍的保持恒定。化學(xué)性能abs樹脂對水、無機(jī)鹽、堿及酸類幾乎完全呈惰性，能溶于酮、醛、酯和氯化烴，而不溶于大部分醇類和烴類溶劑，但與烴類長期接觸后軟化和溶脹。abs表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)品的侵蝕能引起應(yīng)力開裂。密度：1.021.16 ； 模具溫度：5070c； 1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析從塑件的結(jié)構(gòu)分析，

15、該零件總體形狀為空心圓柱形，該零件整體厚度3mm，寬約40mm，零件的結(jié)構(gòu)屬于中等復(fù)雜難度。 從塑件的表面質(zhì)量分析，該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部光滑，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具零件的尺寸加工容易保證。注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。1.2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量大批量生產(chǎn)該產(chǎn)品，設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動(dòng)脫模，采用側(cè)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗芗^小，所以模具采用一模八腔結(jié)構(gòu)由資料可知塑件材料pe的密度為1.021.16 ，收縮率為0.40.7，計(jì)算出其平均密度

16、為1.09 ，平均收縮率0.55%。經(jīng)測繪初步估算得 塑件體積v=2.516 cm取塑件體積 v=3cm塑件質(zhì)量m=v=1.09 3cm=3.27g；1.3 （pe）注射成型工藝參數(shù)的確定(1) 注射機(jī)類型 螺桿式；(2) 加料段溫度 180190；(3) 熱風(fēng)循環(huán)干燥溫度 8090；時(shí)間h 2 4；(4) 噴嘴溫度 210280；(5) 模具溫度 2570；(6) 注射壓力 50100；保壓壓力 4060；背壓壓力 14.540；(7) 成型時(shí)間s 注射時(shí)間 15；高壓時(shí)間 5 10；冷卻時(shí)間 1530；總周期 2045；(8) 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 2040； 第2章 澆

17、注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 澆注系統(tǒng)概述注塑模具的澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)的噴嘴到型腔為止的可以流動(dòng)的通道，在注塑模具中起引導(dǎo)作用，其目的是將熔融的塑料引導(dǎo)進(jìn)入型腔各部，以獲得符合要求的塑料制品。2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理影響到注塑過程的能否順利完成，故在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，要遵循一定的設(shè)計(jì)原則：(1)在完成一個(gè)塑件的加工時(shí)，要了解該塑件材料的工藝特性，分析澆注系統(tǒng)對熔體流動(dòng)的影響，以及在加工的各個(gè)階段中，型腔內(nèi)各種因素的變化，以便設(shè)計(jì)出最理想的澆注系統(tǒng)。(2）根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀尺寸壁厚和技術(shù)要求等，設(shè)計(jì)出澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，確定澆注系統(tǒng)的位置和數(shù)量。(3）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積要小，

18、以減少模具尺寸，節(jié)約材料。2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.3.1 主流道的設(shè)計(jì)1.主流道小端直徑（注射機(jī)噴嘴直徑） 取mm；2.主流道球面半徑 sr=15(注射機(jī)噴嘴球頭半徑) 取；3.球面配合高度 取mm；4.主流道長度 由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具結(jié)構(gòu)5.主流道大端直徑 d= d+2tan7.26（取錐角=2） d=8mm；6.澆口套總長 l=66mm；主澆道形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸屬易損件，對材料要求嚴(yán)格，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼進(jìn)行加工，并進(jìn)行必要的熱處理工藝，材料采用t8a，熱處理淬火后表面硬度為53hrc57hrc。 2.3.2 分流道的設(shè)計(jì)分流道的形狀和尺寸的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚

19、、形狀的復(fù)雜程度，注射速率，分流道長度等因素來確定。本塑件的形狀復(fù)雜程度中等，且增強(qiáng)abs的熔體流動(dòng)性好，塑件的壁厚適當(dāng)，熔體在充填型腔時(shí)比較容易。根據(jù)預(yù)設(shè)的型腔的排列方式可知道分流道長度不長，故為了便于加工，選用截面形狀為半圓形的分流道，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查表取r2 = 4mm。由于預(yù)設(shè)該注塑件注塑時(shí)為一模八腔，為了是各個(gè)型腔能同時(shí)均衡地進(jìn)料，且同時(shí)充滿型腔，故在型腔布置時(shí)選取長度、截面形狀和尺寸都相同的平衡式的布置方法。為了便于加工及凝料的脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，工程設(shè)計(jì)中常采用圓形截面澆道，加工工藝性能好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大，因此該模具的分流道也采用圓形，分流道的斷面

20、尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率和分流道的長度等因素來確定?？捎孟略V經(jīng)驗(yàn)公式來確定風(fēng)流到的直徑。d=0.2654 , d=0.26543.91 ；式中 d分流道直徑； m塑件的質(zhì)量（g） 3.27g； l單向分流道的長度 44mm；注：上式的使用范圍，即塑件厚度平均在3mm以下，且質(zhì)量小于200g， d的計(jì)算結(jié)果在3.29.5mm范圍內(nèi)才合理，且查表可得abs分流道斷面直徑推薦范圍在4.89.5之間，故取d=5。2.3.3 澆口設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一般細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、數(shù)量、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的作用有兩個(gè)：

21、一是塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。澆口截面積通常為分流道截面積的0.070.09倍，澆口的截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5mm2.0mm。澆口的具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。2.3.4澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 1.側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為 mm， w= =3.57mm；綜合實(shí)際因素?。篽=2.4mm， w=3.6mm；式中h側(cè)澆口深度；w澆口寬度；a塑件外表面積；t塑件厚度（平均厚度約為4mm）；n塑件系數(shù)，由表 查得n=0.6。 表4-1 塑料材料系數(shù)n 塑料系數(shù)pe、ps、abspom、pc、pppa、pmma、p

22、vacpvc n 0.6 注：源自參考文獻(xiàn)1表6.6-52.側(cè)澆口的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表 表4-2 側(cè)澆口的推薦尺寸塑件壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm澆口長度l/mm深度h寬度w0.800.501.02.0 注：源自參考文獻(xiàn)3表6.6-6綜上得側(cè)澆口尺寸：深度h=2.4mm 寬度w=3.6mm 長度l=2.0mm其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。2.4 確定排氣形式排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理不僅可以使型腔快速順利的充滿型腔，且不會(huì)產(chǎn)

23、生氣泡或者導(dǎo)致塑料的局部高溫灼傷。在本設(shè)計(jì)中，由于塑件的尺寸較小，且采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，故采用側(cè)隙引氣的方法，即可利用模具之間的間隙進(jìn)行排氣。2.5 冷卻裝置設(shè)計(jì) 為縮短成型周期，需對模具進(jìn)行冷卻，常用水對模具進(jìn)行冷卻，即在注塑完后通循環(huán)冷水到型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速冷卻模具。設(shè)計(jì)原則：1.冷卻水孔數(shù)量盡量的多，孔徑盡量的大；2.冷卻水孔到型腔表面的距離應(yīng)盡量相等；3.冷卻水孔道不可以穿過鑲塊或其接縫部位，以防漏水；第3章 成型零件設(shè)計(jì)3.1 注射模分型面的選擇模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇是很關(guān)鍵的，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇的原則和塑件的成型要求來選擇分型面。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對塑件質(zhì)

24、量、工藝操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造都有很大的影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。3.1.1 分型面的選擇原則 1.有利于保證塑件的外觀質(zhì)量； 2.分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處； 3.盡可能使塑件在動(dòng)模一側(cè)； 4.有利于保證塑件的尺寸精度； 5.有利于簡化模具結(jié)構(gòu)； 6.有利于排氣； 該塑件在模具設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，同時(shí)根據(jù)提供的塑件實(shí)體并無側(cè)邊凹凸和槽，所以分型時(shí)只需軸向抽芯分型。3.1.2分型面的選擇及模具結(jié)構(gòu) 充分考慮以上條件及有利于工藝操作，將分型面選擇在塑件下表面如圖3-1所示 圖3-1 1.上型芯， 2.塑件3. 型芯， 4.推件板 3.2 型腔排列方式的

25、確定 當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型模。 3.3 注射模成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1凹模型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具采用一模八件的結(jié)構(gòu)形式，考慮到加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，凹模型腔采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)。3.4 成型零件工作尺寸的計(jì)算 3.4.1 成型零件工作尺寸計(jì)算成型零件工作尺寸采用平均法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得增強(qiáng)abs的收縮率是0.4%0.8%，根據(jù)公式，平均收縮率為0.6%，模具制造公差取z = /3，磨損量c=/8，其他各項(xiàng)較小的（/2）s cp略去。3.4.2 下凹模鑲塊底板厚度計(jì)算查塑料模設(shè)計(jì)手冊，根據(jù)組合式型腔底板厚度計(jì)算公式 (3-1)式中 -塑件尺寸，m

26、m； -型腔內(nèi)熔融塑料的壓力，； -底板受壓寬度，mm； -底板總寬度，mm。 -許用應(yīng)力，pa。取= 40mpa，= 13.93mm，=120，= 200mm，= 160 ，（底板材料選定為45鋼），得= 13.7mm?？紤]標(biāo)準(zhǔn)模板厚度，取= 40mm。3.4.3 下凹模鑲塊型腔側(cè)壁厚度計(jì)算下凹模鑲塊型腔為組合式矩形型腔，查塑料模設(shè)計(jì)手冊，根據(jù)組合式矩形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算公式： （3-2）式中 -型腔內(nèi)熔融塑料的壓力，； -型腔深度，mm； -塑件尺寸，mm； -型腔側(cè)壁總高度，mm； -許用應(yīng)力，pa。取= 40mpa，= 12mm，= 16.95mm，= 12-1.3 = 10.7mm，=

27、+=50.7mm，= 160 （下凹模固定板材料選定為45鋼），得= 3.1mm。 考慮到下凹模鑲塊還需要安放側(cè)型芯結(jié)構(gòu)，故取下凹模鑲塊的外形尺寸為。3.4.4 上凹模鑲塊側(cè)壁厚度的確定上凹模鑲塊的型腔為矩形整體式型腔，查塑料模設(shè)計(jì)手冊，應(yīng)根據(jù)整體式矩形型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。由于型腔高度a = 1.26mm很小，因而所需的h值也較小，故在此不作計(jì)算，而是參考下凹模鑲塊的外形尺寸來確定。第4章 模架的選擇4.1 模架尺寸和類型的確定 由于塑料注塑模具的模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，故可以通過設(shè)計(jì)手冊選取適合設(shè)計(jì)要求的模具。在本設(shè)計(jì)中，由于選用的是xs-zy-125型號(hào)的注塑機(jī)，在設(shè)計(jì)手冊中，

28、推薦使用的模板尺寸是，固定板尺寸是。根據(jù)模板尺寸bl=200mm400mm得，該設(shè)計(jì)的模架在國家標(biāo)準(zhǔn)中屬于中小型模架。根據(jù)塑件尺寸、型腔布置、側(cè)型芯滑塊結(jié)構(gòu)及導(dǎo)柱分布等要求，選取模架周界尺寸為bl=200mm400mm；根據(jù)各種模架的特點(diǎn)和用途，綜合本設(shè)計(jì)中定、動(dòng)模采用兩塊模板，有支承板，塑件采用推桿推出，單分型面的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)等確定模架類型，選用a2型標(biāo)準(zhǔn)模架。故模架類型確定為中小型模架中a2型號(hào)，bl=200mm400mm。4.2 模具閉合高度的確定根據(jù)所選用的標(biāo)準(zhǔn)模架規(guī)格，查附錄得，定模座板厚度h1=20mm，支承板厚度h3=20mm，動(dòng)模座板厚度h4=20mm；根據(jù)上、下凹模鑲塊

29、確定定模固定板厚度a=25mm，動(dòng)模固定板b=40mm；根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸選取：墊塊c=63mm，因而模具的閉合高度：本模具的外形尺寸為第5章 輔助零部件設(shè)計(jì)5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用在合模時(shí)由于是導(dǎo)柱先接觸，且在合模后，要保證動(dòng)模部分與定模部分的位置，且在注塑過程中導(dǎo)向機(jī)構(gòu)會(huì)承受一定的側(cè)向壓力，故導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具結(jié)構(gòu)中起導(dǎo)向、定位和增強(qiáng)模具相關(guān)零件強(qiáng)度的作用。5.1.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1. 導(dǎo)柱的選擇在本課程設(shè)計(jì)中，由于塑件的加工是大批量生產(chǎn)的，且精度要求較高，故在選用導(dǎo)柱是易選用有肩導(dǎo)柱型，.該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽。 2.導(dǎo)柱長度必須比凸模端面高度

30、高出6mm8mm。 3.為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。 4.導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為16mm）。 5.導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按h7/k6配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按h7/f7或h8/f7的間隙配合。 6.導(dǎo)柱的工作部分的表面粗糙度r=1.6m。 7.導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼t8a、t10a經(jīng)淬火處理，硬度為50hrc以上或45經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50hrc以上。其結(jié)構(gòu)如圖5-1所示：圖5-1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)2. 導(dǎo)套的

31、選擇由于該塑件的加工是大批量的生產(chǎn)，故導(dǎo)向孔需要裝導(dǎo)套，防止生產(chǎn)批量過大時(shí)，導(dǎo)致導(dǎo)向孔面被磨損，影響加工塑件的精度，且由于塑件的精度比較高，故選用的導(dǎo)套是帶肩導(dǎo)套。3. 導(dǎo)柱的布置為了使模具在使用、維修時(shí)的拆裝不會(huì)使動(dòng)定模板的位置發(fā)生移動(dòng)，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的布置是將導(dǎo)柱的位置選擇成不對稱的或者直徑是不同的，在本設(shè)計(jì)中，我選擇使用四根導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的布置方案是：四根直徑相同的導(dǎo)柱對稱布置。5.2 其他結(jié)構(gòu)零件的選擇5.2.1 支撐板的選擇由于本設(shè)計(jì)中塑件結(jié)構(gòu)的原因，選用的凹模結(jié)構(gòu)式鑲拼式的，為了防止成型零件的軸向位移，和在合模注塑時(shí)有模板承受成型壓力，故在凹模固定板的下方設(shè)置了支撐板，且氣結(jié)

32、構(gòu)與模板結(jié)構(gòu)一致，選用的尺寸是bl=355mm450mm。5.2.2 墊塊的選擇墊塊的作用是調(diào)節(jié)模具的閉合高度，形成脫模是需要的推出形成空間，其結(jié)構(gòu)長度與模板一致，寬度要配合推板留有一定的活動(dòng)間隙，故選擇的墊塊的尺寸是bl=62mm496mm。5.2.3 推板的選擇推板的作用是支撐推出推桿，直接傳遞推力，推板的寬度是由板面能利用的最大的投影面積、布置推桿的位置既保證與墊塊之間有一定的活動(dòng)間隙來控制的，其尺寸為bl=225mm355mm。 第6章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1 推出機(jī)構(gòu)概述推出機(jī)構(gòu)也稱為脫模機(jī)構(gòu)，是在每一次注塑成型后，將塑料模具從模具型腔中推出，以方便將塑件取出。6.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原

33、則為了使推出機(jī)構(gòu)則能夠正確合理的工作，必須使其滿足一定的設(shè)計(jì)原則，故其設(shè)計(jì)原則為：1） 推出機(jī)構(gòu)必須可靠；2） 保證塑料件不變形；3） 保證塑料件表觀質(zhì)量良好4） 盡量使塑料件留在動(dòng)模一側(cè);5） 推出機(jī)構(gòu)在合模時(shí)能夠正確復(fù)位。6.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于塑件的結(jié)構(gòu)，脫模阻力的影響，故選擇推板結(jié)構(gòu)即可滿足推出要求，所以推板結(jié)構(gòu)適合該塑件的的推出。6.4 推出機(jī)構(gòu)的校核由于制品高度尺寸很小，只需要推出10mm，推出機(jī)構(gòu)所需的推出力也很小，因此，可以略去推出機(jī)構(gòu)的校核。經(jīng)驗(yàn)證，xs-zy-125型注射機(jī)能夠滿足使用要求。第7章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算7.1.1 冷卻裝

34、置設(shè)計(jì) 為縮短成型周期，需對模具進(jìn)行冷卻，常用水對模具進(jìn)行冷卻，即在注塑完后通循環(huán)冷水到型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速冷卻模具。設(shè)計(jì)原則：1.冷卻水孔數(shù)量盡量的多，孔徑盡量的大；2.冷卻水孔到型腔表面的距離應(yīng)盡量相等；3.冷卻水孔道不可以穿過鑲塊或其接縫部位，以防漏水；4.冷卻水孔還應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處；進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)設(shè)在模具的同一側(cè)，通常設(shè)在注塑機(jī)的背面；根據(jù)以上原則設(shè)計(jì)出模具的水流道，具體結(jié)構(gòu)見模具裝配圖和零件圖。 本塑件在注射成型時(shí)由于不要求有太高的模溫，所以在模具上可不設(shè)置加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可通過作如下計(jì)算來判斷：設(shè)定模具的平均工作溫度為40，用常溫20的水作為模具冷卻

35、介質(zhì)，其出口溫度為30，單位時(shí)間注射質(zhì)量m =0.26kg/h，塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量q。查表得abs單位時(shí)間放出熱量q = 5.9105j/kg，根據(jù)公式，計(jì)算冷卻水的體積流量如下：（m3/min）（7-1）由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很少，故可不設(shè)置冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式即可達(dá)到冷卻模具的效果。第8章注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核8.1 注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)本實(shí)例初選xs-zy-125型注射機(jī)，查注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)表得，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 最大注射量為125cm3； 螺桿直徑為42mm；注射壓力為119mpa；注射行程為115mm；注射時(shí)間為1.6s；鎖模力為900kn；最

36、大成型面積為320cm2；模板最大行程450mm；最大模具厚度為330mm，最小模具厚度為120mm；拉桿空間為260290mm；模板尺寸428mm450mm；噴嘴球徑sr12mm，噴嘴孔直徑4mm；兩側(cè)頂桿直徑22mm；兩側(cè)孔距230mm。8.2 重要參數(shù)的校核8.2.1注射量校核經(jīng)計(jì)算，單個(gè)塑件的體積為4.087 cm3，澆注系統(tǒng)的體積為約2 .452cm3，因此，模具中塑件和澆注系統(tǒng)的體積為：因塑料的體積與壓縮率有關(guān)，所以所需塑料體積為：注射機(jī)的最大注射量為125cm3，按校核公式： （8-1）1250.8cm3100cm320.61cm3式中 -注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取=0.

37、8； -注射機(jī)最大注射量，cm3； -所需塑料的容積，cm3。故，滿足注射成型的要求。8.2.2注射壓力的校核查表得注射機(jī)的注射壓力為119mpa，而增強(qiáng)bas塑料制品成型時(shí)需要的注射壓力根據(jù)mold-flow實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)選擇為70mpa，由于70mpa119mpa故，注射壓力滿足要求。8.2.3鎖模力校核鎖模力按下式進(jìn)行校核： （8-2）式中 -注射機(jī)的公稱鎖模力，； -型腔平均壓力，； -塑件在分型面上的投影面，mm2； -澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，mm2。聚丙烯的型腔平均壓力是15mpa經(jīng)計(jì)算，得到單個(gè)塑件在分型面的投影面積為2179mm2，澆注系統(tǒng)凝料在分型面的投影面積約為587

38、.67mm2。則： +pa115106（21792 + 587.67）10-6n 74185.05n74knfp900kn74kn所以，注射機(jī)的鎖模力足夠，滿足鎖模要求。8.2.4模具型腔數(shù)的校核按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)，可按下式計(jì)算： （8-3） = =8.86式中 -型腔數(shù)-最大注射量的利用系數(shù)；-注射機(jī)的最大注射量，；-澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量，；-一個(gè)塑料制品的質(zhì)量，。故，型腔數(shù)合理。8.2.5模具與注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)相關(guān)尺寸的校核1. 模具厚度校核 注射機(jī)允許安裝的模具最大厚度為300mm；注射機(jī)允許安裝的模具最小厚度為200mm。模具實(shí)際厚度h210mm，故模具厚度滿足要求。2. 開模行

39、程校核 開模行程需要考慮二個(gè)問題，即方便取出塑件和保證側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作完成。（1）按開模取件的最小開距進(jìn)行校核。該模具的澆注系統(tǒng)為側(cè)澆口形式，單分型面注射模，可按公式校核，即：mm （8-4）式中 -注射機(jī)的最大開模行程，mm；-塑料制品推出距離，mm；-制品高度，mm。其中，注射機(jī)最大開模行程s為300mm；制件的推出距離h1為10.91mm；制件的總高度（含主流道凝料）h2為（12+25+25）mm=62mm。h1h2（510）10.91621082.91mm顯然，注射機(jī)最大開模行程s82.91mm，模具的開模行程足夠。（2）開模行程要保證側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)動(dòng)作完成，本例中側(cè)抽芯距離很小，注射機(jī)的開

40、模行程足以保證側(cè)抽芯動(dòng)作完成。第9章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用9.1 模架的確定由前面型腔的布置以及相互位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架系列，選用結(jié)構(gòu)形式為a4型標(biāo)準(zhǔn)模架，模架尺寸為450mm420mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。 模架上所有的螺釘都采用內(nèi)六角螺釘(節(jié)省工作空間)，模具表面盡量不要有突出部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便的分開兩塊模板。9.2 模架標(biāo)準(zhǔn)件的選用9.2.1 定模座板定模座板尺寸(450mm355mm、厚27mm)。定模座板是模具與注塑機(jī)連接固定的板，材料為q235。通過4個(gè)m14的內(nèi)六角圓柱螺釘與定

41、模型腔板連接；定模座板與澆口套采用h8/g7的配合。9.2.2支承板動(dòng)模固定板尺寸446mm396mm、厚27mm)。固定板應(yīng)具有較高的平行度和硬度。材料一般選用45鋼。其上的推桿孔與推桿采用h7/d6配合；拉料桿孔與拉料桿采用h7/e8配合。9.2.3推板 推板尺寸(218496mm、厚22mm)。 材料為t10a。用2個(gè)m6的圓錐銷與推桿固定板固定。9.2.4 動(dòng)模座板動(dòng)模座板(496mm396mm、厚36mm)。通過4個(gè)m24的內(nèi)六角圓柱螺釘與支架、動(dòng)模固定板、支撐板連接，材料為45鋼。該套模具屬小型模具，排氣量很小，而且采用了組合型芯，側(cè)澆口設(shè)在分型面處，模具的模溫只要求在90c以下，因此本設(shè)計(jì)中都不單獨(dú)開設(shè)排氣槽，且無需設(shè)計(jì)加熱裝置與冷卻系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過兩個(gè)多月來對體磁鐵壓蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，我對注塑模具的設(shè)計(jì)流程和方法有了一個(gè)較為全面的了解，掌握了注塑模具的基礎(chǔ)知識(shí)等等。同時(shí)在這個(gè)反復(fù)設(shè)計(jì)計(jì)算，工藝分析，查閱文獻(xiàn)和資料的過程中，不僅是對大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整合和恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，而且潛移默化中又得到了一種科學(xué)的設(shè)計(jì)思路和解決問題的方式方法。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中遇到了很多問題，比如如何選擇分型面、成型設(shè)備、模架的結(jié)構(gòu)，以及成型零件的設(shè)計(jì)和工作尺寸的計(jì)算等等，費(fèi)了很多周折