ABS塑件的注射成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)概述(doc 39頁(yè)).doc

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)ABS塑件的注射成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:學(xué) 號(hào):專 業(yè):指導(dǎo)教師:學(xué) 院:摘要摘 要本文主要是關(guān)于ABS塑料槽的注射成形工藝分析及模具設(shè)計(jì)。首先闡述了對(duì)塑件在模具中的位置布局和分型面的選擇；選擇澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)；對(duì)于成型零件的結(jié)構(gòu)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案做了充分的論證，并且優(yōu)化選擇最合理的成型方案。通過(guò)對(duì)型芯支撐板和型腔板的設(shè)計(jì)計(jì)算，充分保障了模具的優(yōu)良使用性能，簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)，從而讓模具結(jié)構(gòu)更加緊湊。在本次設(shè)計(jì)中型芯型腔的計(jì)算是重點(diǎn)，不能有疏忽，一定要計(jì)算精準(zhǔn)，因?yàn)樾托拘颓皇潜ＷC模具使用性能好壞的關(guān)鍵。模具設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)便，模具結(jié)構(gòu)要緊湊。

2、為此，各種制圖軟件的應(yīng)用必不可少，主要有UG/CAD/PRO-E等?？傊疚牡淖钪匾娜蝿?wù)是塑料槽注射模的設(shè)計(jì)，換句話說(shuō)就是設(shè)計(jì)一副注射模具來(lái)大批量生產(chǎn)塑料槽塑件產(chǎn)品，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量。關(guān)鍵詞：塑料槽；注射模；模具結(jié)構(gòu)；注射工藝IABSTRACTABSTRACTThis article is about the ABS plastic injection molding grooves Technology Analysis and Die Design. First expounded by plastic in the mold parting line positio

3、n and location, select the gating system and overflow discharge system. For molding parts of the structure, mold guide mechanism, pushing mechanism, temperature control system design to do a full demonstration, choose the most reasonable and optimize design. By the calculation of the core support pl

4、ate and cavity plate, adequate protection of the excellent performance of the mold, simplifying the design of the mold, so that mold more compact. In this design, the core cavity computing is the key point, the calculation must be accurate, because the core cavity mold design is an important factor

5、to ensure the performance is good or bad. In addition, taking into account article injection molding process requirements, a variety of graphics software applications is essential, mainly in UG / CAD / Pro-E and so on.Keywords: plastic tank; injection molding; mold structure; injection processI目錄目 錄

6、1 緒論1 1.1塑料簡(jiǎn)介1 1.2注塑成型及注塑模2 1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義與目的22 塑料材料分析5 2.1塑料材料的基本特性5 2.2塑件材料成型性能5 2.3塑件材料主要用途53 塑件的工藝分析7 3.1塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7 3.2塑件尺寸及精度8 3.3塑件表面粗糙度8 3.4塑件的體積和質(zhì)量104 塑件的成形工藝設(shè)計(jì)與模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 4.1注射成型工藝過(guò)程分析11 4.2澆口種類的確定11 4.3型腔數(shù)目的確定13 4.4注射機(jī)的選擇和校核13 4.4.1注射量的校核13 4.4.2分型面和零件檢驗(yàn)14 4.4.3注射機(jī)的尺寸檢驗(yàn)155 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17 5.1分型面

7、的設(shè)計(jì)17 5.2型腔的布局17 5.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18 5.3.1澆注系統(tǒng)組成18 5.3.2確定澆注系統(tǒng)的原則18 5.3.3主流道設(shè)計(jì)18 5.3.4分流道設(shè)計(jì)19 5.3.5澆口設(shè)計(jì)20 5.3.6冷料穴的設(shè)計(jì)20 5.4注射模成型零部件的設(shè)計(jì)21 5.4.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22III 5.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算22 5.4.3成型零件尺寸計(jì)算22 5.5脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23 5.5.1脫模機(jī)構(gòu)的選擇24 5.5.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)24 5.6注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)25 5.7模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用26 5.7.1模架的選用266 模具材料的選用27 6.1成型零件材料選用27 6.

8、2注射模用鋼種27 6.3模具裝配總圖.287 結(jié)論與展望29 7.1結(jié)論.29 7.2展望.29參考文獻(xiàn)31致謝.33附錄.35ABS塑件的注射成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)1 緒 論在未來(lái)的模具行業(yè)里，塑料模具的發(fā)展前景將會(huì)優(yōu)于其它的模具，塑料模具在模具市場(chǎng)中所占的比重將會(huì)逐步提升。當(dāng)今塑料工業(yè)發(fā)展不斷壯大，因此對(duì)塑料模具相對(duì)應(yīng)的要求也是非常的高，照這個(gè)形式發(fā)展下去，一些精密的、大型的、復(fù)雜的、耐用的塑料模具在模具市場(chǎng)中也是有非常的好的前景，有著很大的競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，因?yàn)榻鼛啄陙?lái)進(jìn)口的模具中，一些精確度高的、大型地、復(fù)雜的、耐用的模具占有量很大，因此從減少進(jìn)口，促進(jìn)內(nèi)銷的角度出發(fā)，研究、開(kāi)發(fā)一些

9、實(shí)用性強(qiáng)、精度高的模具是具有現(xiàn)實(shí)意義和遠(yuǎn)大前景。1.1塑料簡(jiǎn)介ABS塑件是一種沒(méi)有顏色，沒(méi)有味道，沒(méi)有毒害的有機(jī)聚合物。外表非常像聚乙烯，但是又比聚乙烯還更加透明，重量更加輕。它的密度為0.900.91/cm3。它不溶于水，色澤鮮亮。抵抗微量塑性變形的應(yīng)力、表征材料最大均勻塑性變形的抗力、外力是壓力時(shí)的強(qiáng)度極限和固體材料抗拒永久形變的特性及彈性性能都比(C2H4)n要更好。ABS固定方向拉伸之后可以加工成鉸鏈，它有與眾不同的抵抗彎曲疲勞強(qiáng)度。例如用ABS可以把鉸鏈制造成一個(gè)整體，ABS熔化的溫度是164170攝氏度，能夠在一百攝氏度以上的溫度下采取消毒處理。其在低的溫度使用溫度可達(dá)零下十五攝氏

10、度，但是當(dāng)溫度低于零下30攝氏度時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂。ABS的絕緣性能非常好。因?yàn)樗晃?，所以濕度不能干涉到它的絕緣性能。但是在空氣中的氧、陽(yáng)光，高溫催化下非常容易降解、物理性能、化學(xué)性能都會(huì)發(fā)生改變，因此一定要加入防老化劑，以此來(lái)阻止或延緩致它的老化。在這里我選用ABS材料的一個(gè)重要因素正是因?yàn)樗蟹浅Ａ己玫臎_擊力，硬度很高，而且不容易磨損，流動(dòng)性能很好，不容易發(fā)生變形等優(yōu)點(diǎn)。總結(jié)歸納：ABS在升溫時(shí)它的流動(dòng)性能加強(qiáng)，成型的壓力優(yōu)點(diǎn)高，因此塑件上的相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，在模具的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該留意盡量縮小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的沖擊，模具的環(huán)境溫度應(yīng)該保持在五十到六十度，并且在酮、醛、酯、氯代烴中進(jìn)行成型，之后應(yīng)該進(jìn)

11、行調(diào)濕技術(shù)處理。1.2注塑成型及注塑模注射成型也可以叫做注塑或者注射模塑，它的基本工藝程序是將融化了的塑料在注射機(jī)注射活塞或螺桿的雙重推動(dòng)下，快速的將物料射入封閉的模具型腔內(nèi)部，通過(guò)慢慢的降溫使之凝固或者固化成形，得到所需塑件。無(wú)論是柱塞式注射機(jī)還是移動(dòng)螺桿式注射機(jī)，一個(gè)完整的注射成型工藝過(guò)程通常包括成型前準(zhǔn)備、注射過(guò)程和制品后處理。 總的模具注塑過(guò)程可以概括為： 注射成型的工藝條件：壓力、時(shí)間、溫度。在精密制品的成型，確立成型條件決非易事，由于影響它的成型條件的因素很多，有模具結(jié)構(gòu)、裝備、原材料、電壓波動(dòng)及溫度等。在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，運(yùn)用較為廣泛的模擬分析軟件有德國(guó)的FOBLSDELOW、美國(guó)的C

12、FLOW、華中科大的H-FLOW。其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問(wèn)，簡(jiǎn)稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過(guò)程控制專家，簡(jiǎn)稱MPX）?？梢酝耆嬖嚹５氖荂AE，它提供了從塑件材料整體設(shè)計(jì)至投入車間生產(chǎn)的工藝路線，可以說(shuō)CAD技術(shù)的應(yīng)用成功不單單是對(duì)大幕分傳統(tǒng)模具制件的重大影響，更是對(duì)企業(yè)工廠車間生產(chǎn)提高制品質(zhì)量，防止模具返修和降低成本等的重大的技術(shù)成果。1.3本次設(shè)計(jì)的意義與目的本次設(shè)計(jì)屬于各項(xiàng)綜合性

13、指標(biāo)的畢業(yè)課題設(shè)計(jì)，同時(shí)也是一項(xiàng)非常具有意義的相關(guān)專業(yè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，因?yàn)樗母黜?xiàng)綜合性要求比較強(qiáng)，而且它的需要了解的應(yīng)用技術(shù)層面高。伴隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)整的，我國(guó)所需要的各種機(jī)械零件需求量劇增，以及機(jī)械類工藝產(chǎn)品更新過(guò)快，導(dǎo)致我國(guó)的機(jī)械類產(chǎn)品銷售競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)火。因此ABS塑料模具已非常廣泛地應(yīng)用在機(jī)械模具生產(chǎn)制造之中。模具生產(chǎn)設(shè)計(jì)制造工藝現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成是現(xiàn)代化生產(chǎn)實(shí)踐中必不可少的重要環(huán)節(jié)。那么這就影響著模具制造行業(yè)在我國(guó)的機(jī)械制造銷售市場(chǎng)民的每個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中也愈加離不開(kāi)進(jìn)行最佳模具制造設(shè)計(jì)工藝來(lái)提高生產(chǎn)加工質(zhì)量。如此看來(lái)模具的工藝設(shè)計(jì)完善與否已是當(dāng)下機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向之一?，F(xiàn)如今的機(jī)械類

14、工業(yè)模具產(chǎn)品的品種和車間生產(chǎn)效率的高低，取決于模具設(shè)計(jì)工藝的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平的提高。在即將畢業(yè)投入崗位的時(shí)候，學(xué)校根據(jù)各個(gè)專業(yè)要求安排了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)計(jì)的同學(xué)根據(jù)自己的興趣選取一個(gè)課題進(jìn)行全方面的設(shè)計(jì)也是材料成型及控制工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所需要進(jìn)行的設(shè)一個(gè)尤為關(guān)鍵的實(shí)踐性教學(xué)目的。本次設(shè)計(jì)的技術(shù)要求：1. 要求完成模具整體裝配圖一張2. 主要零件（型芯、型腔、澆注系統(tǒng)、推薦裝置等）圖3-5張3. 詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程4. 有關(guān)零件的選用依據(jù)及過(guò)程5. 主要零件（型芯、型腔等）的制造工藝規(guī)程1-2份342 塑料材料分析2.1塑料材料的基本特性 ABS 塑料是

15、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。這三種組分的各自特性，使得ABS塑料具有“硬、韌、剛”的綜合力學(xué)性能。ABS的性能指標(biāo)：密度 1.021.05（），收縮率 ，熔點(diǎn)，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)。ABS的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。2.2塑件材料成型性能是一種沒(méi)有顏色，沒(méi)有味道，沒(méi)有毒害的有機(jī)聚合物。外表非常像聚乙烯，但是又比聚乙烯還更加透明，重量

16、更加輕。它的密度為0.900.91/cm3。它不溶于水，色澤鮮亮。抵抗微量塑性變形的應(yīng)力、表征材料最大均勻塑性變形的抗力、外力是壓力時(shí)的強(qiáng)度極限和固體材料抗拒永久形變的特性及彈性性能都比(C2H4)n要更好。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2.3塑件材料主要用途 根據(jù)ABS塑件中的存在三種組成成分的比例差異，那么導(dǎo)致其各項(xiàng)性能也略有差異，從而為了適應(yīng)各種不同的使用用途。因此根據(jù)其應(yīng)用的不同，ABS塑件可以大致分為超高抗沖擊型、高抗沖擊型、中抗沖擊型、低抗沖擊型和耐熱性。BS的性能指標(biāo)

17、：密度 1.021.05（），收縮率 ，熔點(diǎn)，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)。ABS的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。3 塑件的工藝分析對(duì)ABS塑件的工藝性分析是模具設(shè)計(jì)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中包括塑件的形狀大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、精度以及它的表面質(zhì)量的分析。以便對(duì)塑件的工藝性進(jìn)行完整的分析和控制。ABS塑件2D視圖如圖3-1所示，是本次要成型的塑件；圖3-1

18、 ABS塑件圖3.1塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）、脫模斜度塑料制件在冷卻時(shí)收縮，它在脫模前通常包住模具的型芯或型箱中。因此要想防止因脫模力過(guò)大的影響，與脫模方向平行的制件的表面應(yīng)有一定的脫模斜度。通常塑件的脫模斜度約取0.51.5，根據(jù)文獻(xiàn)1，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35130/，型芯脫模斜度為30/1（2）、塑件的壁厚塑件的壁厚是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素。表3-1塑件壁厚厚薄的缺點(diǎn)壁厚太厚的缺點(diǎn)：材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。壁厚太薄的缺點(diǎn)：剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝

19、配的準(zhǔn)確性。因此塑件的壁厚一般在14，最常用的數(shù)值為1.53。該產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為1-1.5。（3）、塑件的圓角本塑件都有圓角過(guò)渡，符合注塑成型要求。（4）、孔由于型芯對(duì)熔體有分流作用，在孔成形時(shí)非常容易產(chǎn)生熔裂痕，故設(shè)計(jì)孔間距和孔到邊緣的距離通常都要大于孔徑，此外周邊需要增加壁厚，來(lái)保證它的強(qiáng)度和剛度。塑件中間有一個(gè)方孔，側(cè)面是一圈臺(tái)階，臺(tái)階上有一小孔，兩孔的方向一致，所以可以順利脫模，所以需要無(wú)需采用滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。3.2塑件尺寸及精度塑件尺寸的差異關(guān)鍵在于流動(dòng)性和注射機(jī)的規(guī)格，因此在設(shè)備及設(shè)計(jì)工藝條件相同的情況下流動(dòng)新好的塑件可以成型尺寸較大的制品。從環(huán)境保護(hù)和綠色健康角度出

20、發(fā)只要能夠滿足要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊。該塑件的材料為ABS，流動(dòng)性較好，適用于成型不同尺寸的制品。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT5級(jí)精度，可用普通注塑成型達(dá)到其精度要求。3.3塑件表面粗糙度塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.021.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模具在成型時(shí)因?yàn)樾颓坏母鞣N損耗導(dǎo)致制品的粗糙度增加，那么需要拋光來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)原。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高，為Ra0.8，內(nèi)部為Ra1.2，因此在外側(cè)不應(yīng)留有成型痕跡。3.4塑件的體積和質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用粗略計(jì)算法，塑件體積V=側(cè)面的體

21、積+底面體積，整個(gè)產(chǎn)品可以分為1個(gè)圓柱形和2個(gè)圓環(huán)形，V1=324438=53504mm3V2=423036.5=45990mm3V3=102042=400mm3V4=3.142.152.154=58.06mm3所以整個(gè)產(chǎn)品的體積為V=53504-45990+400-58.06=7855.94mm3=7.86cm3所以粗略計(jì)算該塑件制品的體積為7.86，ABS的密度為1.05，所以其質(zhì)量為8.253克。4 塑件的成形工藝設(shè)計(jì)與模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1注射成型工藝過(guò)程分析第一步：首先使用的設(shè)備和塑件保證注射成型順利進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量需要以下的步驟：（1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理由于本次設(shè)計(jì)是ABS材料，而

22、它的吸水性強(qiáng)，故需要干燥處理。溫度為100到200攝氏度，干燥2-3小時(shí)。（2）、料筒的清洗在使用注射機(jī)進(jìn)行注射成型前，對(duì)于注射機(jī)-特別是料筒，需要進(jìn)行清洗。由于柱塞式注射機(jī)料筒的存量大導(dǎo)致料筒轉(zhuǎn)動(dòng)困難，因此清洗時(shí)進(jìn)行拆卸后再洗；對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 （3）、脫模劑的選用脫模劑是讓成型零件容易從脫出而敷在注射模表面上的一種助劑。本設(shè)計(jì)中為了便于注射時(shí)順利脫模，將用到的脫模劑為硬脂酸鋅第二步: 注射成型過(guò)程本次設(shè)計(jì)ABS塑件的注射成型過(guò)程中主要包括塑化成型和成型冷卻第三步：制件的后處理本次設(shè)計(jì)的ABS塑件脫模后，制件由于成型時(shí)內(nèi)外溫度不均就還存在一定的內(nèi)應(yīng)力，那么

23、就需要制定消除這種內(nèi)應(yīng)力的措施來(lái)保證制件的工藝性和力學(xué)性能。常采用退火及調(diào)濕度措施，本次成型采用退火2-3h的后處理。4.2澆口種類的確定澆注系統(tǒng)的定義：注射機(jī)的噴嘴至型腔的流動(dòng)管道。設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的目的是為了使塑件的熔體充滿整個(gè)型腔并傳遞到各個(gè)部分。它的組成包括主流道、分流道、澆口以及冷料穴四部分。而澆口的設(shè)計(jì)對(duì)于塑件能否完整的成型其關(guān)鍵作用。本次設(shè)計(jì)采用的是側(cè)入式澆口，原因是因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)對(duì)線圈塑件的外表面質(zhì)量要求高，其結(jié)構(gòu)如圖4-1所示；為防止溢料，便于更換，同時(shí)節(jié)省優(yōu)質(zhì)材料，在注射機(jī)與模具接觸處設(shè)計(jì)一個(gè)澆口套，具體如圖4-2所示。圖4-1 澆口結(jié)構(gòu)示意圖圖4-2 澆口套尺寸圖4.3型腔數(shù)目

24、的確定本次設(shè)計(jì)采用的是一模兩腔的布置形式，具體見(jiàn)圖4-3所示。因?yàn)椋?1.該注塑模尺寸較小，而采用的澆口形式又是側(cè)入式澆口; 2.一模兩腔更經(jīng)濟(jì)，更加節(jié)省成本還能提高成型效率。4.4注射機(jī)的選擇和校核選取注射機(jī)為海天SYS-20。注射方式為螺桿式注射成型，其有關(guān)性能參數(shù)見(jiàn)表4-1所示。 表4-1 SYS注塑機(jī)參數(shù) 型號(hào)單位SYS-20參數(shù)螺桿直徑mm22理論注射容量g20注射壓力Mpa1200注射行程mm250螺桿轉(zhuǎn)速r/min0160料筒加熱功率KW9.75鎖模力KN200拉桿內(nèi)間距(水平垂直)mm450560允許最大模具厚度mm300允許最小模具厚度mm200模板最大距離mm600頂出方式

25、機(jī)械頂出 4.4.1注射量的校核本次ABS塑件模具設(shè)計(jì)成型的注射量應(yīng)該滿足注射機(jī)內(nèi)的熔體質(zhì)量為額定注射量的80%左右，其檢驗(yàn)公式如下所示：式中：-型腔數(shù)量 -單個(gè)塑件的重量（g） -澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）本設(shè)計(jì)中：n=2 8.253g =1.76g M=2x8.253+1.76=18.266g注塑機(jī)額定注塑量為20g注射量符合要求4.4.2塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核在注射成型時(shí)影響鎖模力的重要因素主要有模具分型面上的投射面積的大小，如果投影面積大于注射成型所能承受的最大投影面積就會(huì)出現(xiàn)模具膨脹和溢出塑料的現(xiàn)象。核算公式如下： 式中 n -型腔數(shù)目 -單個(gè)塑件在模具分型面上的投

26、影面積 -澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 =4432-4230=148 =272+3.1444=322.24=2x148+322.24=618.24本次設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)計(jì)讓注射成型壓力與分型面的投射面積的乘積不大于注射機(jī)的額定鎖模力。計(jì)算公式如下： （）P F式中：P塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）F注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)教科書(shū)表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP（）P=618.24x30x1.1x0.001=20.402KN200KN鎖模力符合要求4.4.3注射機(jī)的尺寸檢驗(yàn)（1）、模具厚度（閉合高度）模具閉合高度必

27、須滿足以下公式式中 -注射機(jī)允許的最大模厚 -注射機(jī)允許的最小模厚本設(shè)計(jì)中模具厚度為235mm 200H300， 符合要求（2）、開(kāi)模行程（S）的校核開(kāi)模行程的定義是：注射模具打開(kāi)閉合過(guò)程中動(dòng)模固定板移動(dòng)的橫向距離。本次設(shè)計(jì)所用到的是臥式注射機(jī)，而影響它的開(kāi)模行程的主要因素為模具的厚度，其計(jì)算公式如下所示：SmaxS= H1 + H2 + H3 + C式中 H1-模具厚度 H2-頂出行程H3 -包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度C 安全距離本設(shè)計(jì)中=600 =235 mm =40mm H3 =85mm C取30mm（3）、頂出裝置的校核在本次設(shè)計(jì)的頂出裝置時(shí)，推出機(jī)構(gòu)需要檢驗(yàn)它的頂出形式，即模具的

28、推板面積能夠完全蓋住本注射機(jī)的雙頂桿以及頂出距離能夠是模具能夠順利的脫出。本設(shè)計(jì)的注射機(jī)的機(jī)械頂出結(jié)構(gòu)能夠滿足制件脫出的順利進(jìn)行。5 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1分型面的設(shè)計(jì)分型面的定義：把模具分成若干個(gè)部分，各部分的接觸表面分開(kāi)時(shí)脫出塑件和澆注塑料，閉合時(shí)又需要解除封閉的接觸表面。分型面的選擇是模具能否完整成型的重要因素，因此合理的選擇分型面至關(guān)重要。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：1）分型面盡量選擇在塑件外形的最大輪廓處；2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上；3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；5）盡量讓推桿的痕跡不顯露在塑件外形的表面上；6）使塑件易于脫模。本次

29、設(shè)計(jì)的分型面選擇為平面分型面，并且選擇在該塑件的最大平面處，然后開(kāi)模的塑件留在動(dòng)模的一側(cè)處。5.2型腔的布局本次設(shè)計(jì)的型腔結(jié)構(gòu)將直接影響到澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此型腔的布局務(wù)必使每個(gè)型腔通過(guò)澆注系統(tǒng)時(shí)所承受的壓力相同，來(lái)保證各型腔內(nèi)的塑件的質(zhì)量較為穩(wěn)定。因此本次設(shè)計(jì)采用平衡式流道，其型腔的布局見(jiàn)附件II所示。5.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的定義：指模具中塑料熔體由注射機(jī)噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是使塑料熔體充滿整個(gè)的型腔。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的是側(cè)入式澆口澆注系統(tǒng)。5.3.1澆注系統(tǒng)組成普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道5澆口 6型腔

30、 7冷料穴5.3.2確定澆注系統(tǒng)的原則在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：1)、成型塑料的工藝性能特性，例如塑件熔體的流動(dòng)性、收縮性等性能的影響。2）、澆口的設(shè)計(jì)它的數(shù)量和結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮到是否利于塑料熔體的流動(dòng)，并且還能有利于通道排氣；還要預(yù)先考慮熔接痕的位置以及對(duì)塑件質(zhì)量的影響。3)、設(shè)計(jì)時(shí)要盡量縮小塑件熔體到型腔之間的距離，以便能夠較小壓力損失。 4）、為了預(yù)防型芯的變形和塑件的位移，要考慮高壓時(shí)塑料熔體對(duì)型芯的沖擊。5)、設(shè)計(jì)時(shí)考慮澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生來(lái)減小原材料的損失。6）、澆口的設(shè)計(jì)需要考慮是否能夠有效的去除冷凝料，以防它的堆積影響塑件的外觀。5.3.3主流道設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì)一般垂直

31、于分型面，而本次設(shè)計(jì)中主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，它的圓錐角為2-4度，這樣有利于冷凝料順利的從主流道脫出。(1)主流道尺寸通常主流道和噴嘴的接觸處設(shè)計(jì)成球面凹坑這樣能夠保證兩者緊緊接觸并且能夠防止漏料。根據(jù)所選注塑機(jī)，則主流道小端尺寸為： d=注塑機(jī)噴嘴尺寸 +（0.51）=4+（0.51）=5mm主流道球面半徑 SR=噴嘴球半徑+（12）=12+（12）=14mm(2)主流道襯套形式本次設(shè)計(jì)為襯套和定位環(huán)為分體式； 材料采用T10鋼，熱處理淬火后表面硬度為45HRC48HRC。主流道襯套的固定，采用4個(gè)M6X20的螺絲直接鎖附固定。 5.3.4分流道設(shè)計(jì)（1）分流道斷面形狀的選擇選擇分流道截面形狀

32、時(shí)有各種形狀供我們選擇，例如：圓形、矩形、U型等。而不同斷面形狀的比表面積不同，但比表面積將直接影響到塑件熔體的流動(dòng)阻力及能量損耗。其關(guān)系為比表面積越大，對(duì)塑件熔體的影響越大，具體見(jiàn)表5-1所示；表5-1分流到截面形狀比較斷面形狀優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍圓狀比表面積為最小，但圓狀的斷面流道要求保證動(dòng)、定模加工時(shí)有著較高的吻合度，而且制造工藝高成本太大，不適合經(jīng)濟(jì)性原則。正六邊狀它的比表面積比圓狀的更大，但是它的制作難度比圓狀的低，因此常用于小斷面尺寸的加工。梯狀只需在一側(cè)模板上加工，因此制作成本較低，符合經(jīng)濟(jì)性原則。半圓狀比表面積較大，不利于制造矩狀比表面積大，脫模斜度小，較少采用U狀優(yōu)缺點(diǎn)和梯形斷面

33、基本相同，較為常用由表5-1可知梯狀斷面在各因素中最為適用，因此本次設(shè)計(jì)選擇梯狀斷面流道。（2）分流道的布置 分流道的定義：主流道和澆口之間的進(jìn)料通道。本次設(shè)計(jì)分流道時(shí)重要考慮到的是盡量減少熔體流動(dòng)時(shí)的壓力損失和熱量流失，同時(shí)也要盡量減少分流道的容積。5.3.5澆口設(shè)計(jì)澆口作用：澆口對(duì)充模流動(dòng)和補(bǔ)料時(shí)間起著控制性作用。澆口的位置選擇原則：澆口設(shè)計(jì)選擇所需要遵循的原則如下：1. 務(wù)必使得塑件熔體在型腔內(nèi)通過(guò)時(shí)動(dòng)能的損失量最少 1)流程(包括分支流程)為最短；2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。（1）常

34、見(jiàn)的澆口形式及各自優(yōu)缺點(diǎn) 1) 側(cè)澆口：通常設(shè)計(jì)在分型面上，從塑件的邊緣處進(jìn)料，故又稱為邊緣澆口。它的斷面呈矩形狀，這樣可以有效的調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率及澆口的冷凝時(shí)間，這個(gè)有點(diǎn)使得它應(yīng)用較為廣泛。2) 扇形澆口和平縫式澆口：扇形澆口屬于側(cè)澆口的一種變異，這種澆口比較適用于長(zhǎng)條形狀的塑件；平縫式澆口也是側(cè)澆口的另一種變異，它的優(yōu)點(diǎn)是使沖模流動(dòng)的更加均勻，比較適用于片狀塑件。3) 點(diǎn)澆口：點(diǎn)澆口的尺寸較小，因此它比較適用于剪切速率較慢的塑料熔體。4) 護(hù)耳澆口：一般適用于較小尺寸的成型塑件中。5) 直澆口：直澆口的注射時(shí)型腔所受的壓力和能量的損失較少，這樣它對(duì)冷凝料的補(bǔ)縮強(qiáng)度高；但是由于注射時(shí)它的

35、澆口處附近還存在這內(nèi)應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致發(fā)生縮松縮孔。澆口的選擇原則： 1）、本次設(shè)計(jì)的注射機(jī)模具結(jié)構(gòu)為一模兩腔的形式，分流道與主流道設(shè)計(jì)在一起，所以不能采用直澆口的形式； 2）、本次設(shè)計(jì)中的型芯尺寸較大，當(dāng)熔體沖擊在型芯上時(shí)，它的流動(dòng)速度和方向?qū)?huì)改變，因此不能采用點(diǎn)澆口的形式； 3）、本次設(shè)計(jì)采用的是側(cè)澆口進(jìn)料，那么為了使得冷凝料順利的脫出，所以本設(shè)計(jì)的澆口形式采用側(cè)澆口的形式。5.3.6冷料穴的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)冷料穴的目的是防止最先流進(jìn)的塑件熔體因?yàn)閯偨佑|注射機(jī)是使得熔體溫度減小，那么這樣就會(huì)使得它流入型腔是影響塑件制品的質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)的冷料穴是設(shè)計(jì)安裝在主流道附近的動(dòng)模板上，其尺寸大小和主流道大小大致一

36、樣，但必須滿足脫出冷凝料的體積不大于它的體積。我設(shè)計(jì)采用的是Z倒錐形的冷料穴形狀，并和推板一起工作使得冷凝料頂出動(dòng)模。5.4注射模成型零部件的設(shè)計(jì)所謂的注射模成型零部件指的是構(gòu)成模具型腔的零件。通常以功能劃分成安裝部分和工作部分。而成型零部件的工作部分的大小形狀對(duì)于宿建德形狀和尺寸有著關(guān)鍵性的決定性，因此驚醒成型零部件的設(shè)計(jì)就是需要合理的確定成型零部件的結(jié)構(gòu)形式，并計(jì)算其工作尺寸，使得它們具備良好的強(qiáng)度、剛度。5.4.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本次成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我既考慮到要求獲得合格尺寸的塑件，又考慮到能夠方便制作和加工，從而降低模具的生產(chǎn)成本。1）、型腔的設(shè)計(jì)塑件制品的外表面的形狀質(zhì)量需

37、要進(jìn)行對(duì)型腔的設(shè)計(jì)，一般設(shè)計(jì)的型腔結(jié)構(gòu)形式為整體式、組合式、拌合式和鑲嵌式這四種形式。這次設(shè)計(jì)的模具是采用整體式的型腔見(jiàn)圖5-3所示，因?yàn)樗哂兄谱骱?jiǎn)單，不易變形，塑件制品成型后無(wú)溢料痕跡，還能減小注射模的尺寸結(jié)構(gòu)大小。不過(guò)加工比較困難，需要用到數(shù)控加工或者電火花加工。圖5-3 整體式型腔2）、型芯的設(shè)計(jì)主型芯如圖5-4所示，本次設(shè)計(jì)的注塑模結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易，因此采用嵌入式型芯，它具有操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。圖5-4 主型芯5.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零部件工作尺寸的定義：直接決定注塑塑件制品的形狀和尺寸。成型零部件工作尺寸的組成：型芯和型腔的徑向尺寸、高度尺寸、型芯間的位置尺

38、寸和中心距尺寸。確定成型零部件的工作尺寸和精度等級(jí)的根據(jù)：成型塑件的尺寸和精度等級(jí)。它的影響因素為：成型塑件的收縮率、成型時(shí)的制造誤差、成型零部件的損耗、成型塑件安裝誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。本次設(shè)計(jì)中，我只需要考慮塑件的收縮率的影響來(lái)設(shè)計(jì)成型零部件的工作尺寸。本次設(shè)計(jì)的ABS塑料的塑件收縮率是0.5%，由此計(jì)算可得成型零部件的工作尺寸如下所示：A=B+0.005B式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實(shí)際尺寸上述計(jì)算式中：注塑模具的制造公差為IT7-8級(jí)，實(shí)際取IT8級(jí)，型芯的工作尺寸為IT7級(jí)。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見(jiàn)圖紙。5.4.3

39、成型零件尺寸計(jì)算因?yàn)樗o塑件尺寸沒(méi)有具體的精度要求，按未標(biāo)尺寸公差的精度MT5級(jí)計(jì)算。A、 型腔徑向尺寸計(jì)算模具型腔的制造公差取mm，則型腔直徑為L(zhǎng)=Ls+LsScp-1/4 44：=0.04 =0.04/4=0.01L=44+440.0051/40.04 mm=44.22mm32：=0.04 =0.04/4=0.01L=32+320.0051/40.04 mm=32.16mm20：=0.04 =0.04/4=0.01L=20+200.0051/40.04 mm=20.1mm4：=0.04 =0.04/4=0.01L=4+40.0051/40.04 mm=4.02mm2：=0.04 =0.04

40、/4=0.01L=2+20.0051/40.04 mm=2.01mmB、模芯尺寸的計(jì)算30：=0.04 =0.04/4=0.01L=30+300.0051/40.04 mm=30.15mm42：=0.04 =0.04/4=0.01L=42+420.0051/40.04 mm=42.21mm4.5：=0.04 =0.04/4=0.01L=4.5+4.50.0051/40.04 mm=4.5225mmC、計(jì)算型腔深度尺寸模具型腔深度的制造公差取mm，則型腔深度為H=Hs-HsScp-1/3 38：=0.03 =0.03/4=0.01H=38+380.0051/30.03 mm=38.19mm4：=

41、0.03 =0.03/4=0.01H=4+380.0051/30.03 mm=4.02mm5.5脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的定義：即指把成型塑件從成型零部件中脫出的機(jī)構(gòu)。它的組成為：推出零件、固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位零件。5.5.1脫模機(jī)構(gòu)的選擇脫模機(jī)構(gòu)的類型：1）按動(dòng)力來(lái)源分為：手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)； 2）按零件類別分為：推桿推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、斜滑桿側(cè)抽芯推出機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中采用推桿推出機(jī)構(gòu)和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：（1）塑件成型脫模推出時(shí)不能發(fā)生變形；（2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；（3）脫模機(jī)構(gòu)的推桿受力不超

42、過(guò)最大承受力，否則損壞塑件；（4）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；5.5.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）、推桿布置本次設(shè)計(jì)的塑件推桿取8毫米的小推桿。（2）、推桿的設(shè)計(jì)經(jīng)考慮各種因素決定使用圓形截面推桿。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，ABS塑料的溢料間隙為。 5.6注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般注射到模具內(nèi)的塑料熔體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對(duì)于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的聚碳酸酯ABS，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，由于產(chǎn)品壁薄，

43、結(jié)合產(chǎn)品形狀，脫模板又起到凹模的作用，所以無(wú)法使用冷卻水道，結(jié)合模具外形不大，可以采用空氣冷卻的方法。5.7模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用5.7.1模架的選用（1）確定模具的基本類型模具的基本類型有：雙分型面注射模、單分型面注射模、側(cè)向分型抽芯注射模、帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模。（2）模架的選擇根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可選擇CII型的模架。本次設(shè)計(jì)的成型模具安裝方式選用導(dǎo)柱導(dǎo)套式安裝，并且是正裝。把型腔排列成一出二腔，對(duì)稱分布，可得長(zhǎng)為120mm，寬為140mm，其計(jì)算公式如下所示：L=120+d1+d2+型腔的壁厚

44、300mmW=140+d1+型腔的壁厚180mm式中L為模架的長(zhǎng)度；d1為復(fù)位桿的直徑；d2為螺釘?shù)闹睆?；W為模架的寬度。綜合考慮本設(shè)計(jì)選用WL=320x200的模架。塑件的高度為40mm，塑件的型芯和型腔的壁厚在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加50毫米；另外要滿足本次設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，則設(shè)計(jì)動(dòng)模板厚度為25毫米，定模板厚度為20毫米；而要滿足推桿頂出要求則設(shè)計(jì)支撐板的高度為90毫米。6 模具材料的選用作為一個(gè)合格的注塑模的設(shè)計(jì)，其模具材料的選用是非常重要的，所選的模具材料不同那么其力學(xué)性能及工藝參數(shù)也會(huì)有很大的差異，如此一來(lái)生產(chǎn)成本和制件的質(zhì)量都會(huì)受到影響。因此，選擇模具的材料應(yīng)該先考慮材料的自身性能和加工難

45、易程度來(lái)進(jìn)行選擇。6.1成型零件材料選用成型零件材料選用的要求如下：（1）、機(jī)械加工性能良好（2）、拋光性能良好（3）、耐磨性和抗疲勞性能好（4）、具有耐腐蝕性能6.2注射模用鋼種在第一章已經(jīng)介紹過(guò)了本次設(shè)計(jì)的ABS塑件為熱塑性塑料，因此它的注射模用鋼種需要根據(jù)ABS的材料特性來(lái)決定。本設(shè)計(jì)中，線圈骨架為廉價(jià)大量產(chǎn)品，塑件材料ABS，表面有一定光潔度要求，生產(chǎn)批量大。宜采用預(yù)硬型拋光塑料模具鋼料。綜合考慮，此模具型芯型腔采用型號(hào)為T(mén)10A模具鋼，需淬火, 預(yù)硬硬度達(dá)到55-58HRC，拋光性能良好，完全滿足模具加工及生產(chǎn)壽命要求。 6.3模具裝配總圖1.模具裝配圖：通過(guò)前面的設(shè)計(jì)與計(jì)算，模具的裝配總圖如圖6-1所示，具體