塑料模具畢業(yè)設(shè)計xiu

1、 摘要摘要 塑料工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)中的一個新興的重要行業(yè)十幾年來，塑料工業(yè)以驚人的速度 發(fā)展-平均以每年 25%的速度遞增。在電子、汽車、電器、儀器、家電合同新登產(chǎn) 品中，60%到 80%的零部件都要依靠注射模具成型。以其他加工制造方法相比，注射模 具成型之間具備有高精度、高復雜程度、高一致等優(yōu)良特點，因此得到了廣泛的應用。 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 次成型形狀復雜的塑件。本課題就是將上下蓋作為設(shè)計模型，以注射模具的相關(guān)知識 作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計過程。 本文將對上下蓋精密注塑模設(shè)計，對塑件結(jié)構(gòu)進行了工藝分析。完成制件的成型 零件（型芯、型腔

2、等）的設(shè)計以及成型工藝設(shè)計計算。本模具另一重要部分就是冷卻 系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點以及頂桿的位置分布，冷卻水管采用隨形冷卻。明 確了設(shè)計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。 如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠，保證了與其他部件的配合。 完成模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計后，對受力的零部件進行校核，是設(shè)計出來的塑料模具安全 可靠。完成校核后，確定各個零部件的尺寸精度，零部件之間的配合精度，成型零部 件的粗糙度要求，使其達到生產(chǎn)要求的精度水平。 設(shè)計中將靈活利用所學的基礎(chǔ)知識，并注意聯(lián)系實踐，應用 UG、CAD 等計算機輔 助設(shè)計軟件，完成模具的設(shè)計，并生成二維模具裝配

3、圖、二維零件圖和三維的模具裝 配圖，所涉及的模具具有工程意義，可以用于生產(chǎn)實踐。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：精密注塑模；冷卻系統(tǒng)；UG；CAD；Moldflow Abstract Plastic industry is a rising industry .Pastic industry is increasing by amazing 25% every year , Most, that is , 60% to 80% ,of the electronic products、vehicle parts、electrical apparatus 、instrument、househould applia

4、nces and communication equipments are shaped with injection mould . Compare with other processings ,injection products have the advantage of high procision ,high complexion and high consistency, which make injection mould process is used more and more widely. Plastic injection forming is an importan

5、t method primarily applied for thermoplastic plastic forming, by which plastic parts with complexing shape can be forming at a stretch. This paper will exposit the designing course of the injection mould for the Upper and lower lid, on the basis of the mold-related knowledge. This paper will design

6、the injection mould for Upper and lower lid, and make some process analysis of the plastic parts structure. And also the design and calculation of the forming parts (core, cavity, slider, etc.) will be completed. Another important part of this paper is cooling system. According to the structural cha

7、racteristics of plastic part, as well as the distribution of ejection pin, cooling holes conbined with the formal cooling channels are used.。After the design injection molding process as well as some specific details of the calculation and verification. The design of such a structure can be used to

8、ensure reliable Die work to ensure that the other parts of the tie. This paper will exam the stress condition of parts, to ensure the reliability of the plastic mould. And then, precision and roughness is determined to meet the production requirements . Elementary knowledge is used flexiblely in the

9、 design course ,and contracting between theory and practice is noticed. This paper will Use CAD software UG,CAD and so on to finish 2D assembly mould drawing, 2D part drawings and 3D assembly mould drawing. The mould is of engineering importance. Key words: the injection mould；cooling system；UG,CAD

10、,Moldflow; 目錄目錄 摘要摘要.I Abstract.II 第第 1 章章 概概 述述.1 第第 2 章章 塑料制件結(jié)構(gòu)特點及其模具結(jié)構(gòu)確定塑料制件結(jié)構(gòu)特點及其模具結(jié)構(gòu)確定.3 2.1 塑料制件及注塑模工藝性分析.3 2.2 模具結(jié)構(gòu)確定.5 第第 3 章章 注射機的選擇與校核注射機的選擇與校核.6 3.1 注射機初選.6 3.2 注射機校核.8 3.3 確定型腔的排列方 式.10 第第 4 章章 澆注系統(tǒng)分析與設(shè)計澆注系統(tǒng)分析與設(shè)計.11 4.1 澆注系統(tǒng) MOLDFLOW三維建模.11 4.2 CAE 流動模擬分析.12 第第 5 章章 分型面的選分型面的選 擇擇.22 第第 6

11、 章章 導柱導向機構(gòu)設(shè)計導柱導向機構(gòu)設(shè)計.23 第第 7 章章 脫模機構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)設(shè)計.24 7.1 脫模機構(gòu)的分類.24 7.2 脫模力的計算.25 第第 8 章章 注射模設(shè)注射模設(shè) 計計.26 8.1 成型部件尺寸的確定26 8.2 成型部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計.26 8.3 推出結(jié)構(gòu)設(shè)計 29 8.4 順序分型結(jié)構(gòu)設(shè)計.29 8.5 模具零件設(shè)計29 8.6 模具鋼材的選取及熱處理29 第第 9 章章 冷卻及排氣系統(tǒng)的設(shè)冷卻及排氣系統(tǒng)的設(shè) 計計.31 9.1 冷卻效果分析.31 9.2 CAE 翹曲分 析.32 9.3 排氣系統(tǒng)設(shè)計.36 第第 10 章章 模具裝配圖及工作過程設(shè)模具裝配圖及工作

12、過程設(shè) 計計38 10.1 模具裝配圖設(shè)計.38 10.2 模具工作過程.40 總結(jié)總結(jié).42 參考文獻參考文獻.43 致謝致謝.44 附件附件 1.45 附件附件 2.49 第第 1 1 章章 概述概述 我國塑料模具行業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有 了較大提高。在大型模具方面，已能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注塑模具、大容量洗衣機全 套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表盤等塑料模具。精密塑料模具方面，已能生產(chǎn) 照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。用這些模具生產(chǎn)的一些塑料 制件達到了國外同類產(chǎn)品的水平，但總體和國外相比仍有較大差距。 據(jù)有關(guān)方面預測，模具市場的總體趨

13、勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑 料模具發(fā)展速度將高于其他模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高，隨著塑料工業(yè)的 不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長 壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中精密、大型、 復雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模 具在市場上的份額也將逐步增大。 我國塑料模具工業(yè)今后的主要發(fā)展方向可以歸納如下： 出于塑料模成形的制品日漸大型化、復雜化和高精度的要求，和為適應高生產(chǎn) 率而發(fā)展的一模多腔的原因，今后應該重點提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設(shè) 計水平及比例。 在塑料模設(shè)

14、計制造中全面推廣應用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)，CAD/CAM 的技術(shù)已 發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，隨著 CAD/CAM 軟件智能化程度的逐步提高，塑 料制件及模具的三維設(shè)計與成型過程的模擬分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越 重要的作用。 推廣應用熱流道技術(shù)、氣輔注射成形技術(shù)和高壓注射成形技術(shù)。 開發(fā)新的成形工藝和快速經(jīng)濟模具，以適應多品種、少批量大生產(chǎn)方式。 提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成 本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制定統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標 準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度，提高標準件質(zhì)量，降低成本； 再

15、次就是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術(shù)來提高模具壽命和質(zhì)量。 本次畢業(yè)設(shè)計是設(shè)計一套用來生產(chǎn)塑料制品的注塑模具。通過這次設(shè)計，可以對 大學四年中所學知識進行系統(tǒng)的綜合，加深對模具結(jié)構(gòu)的認識，掌握模具設(shè)計與制造 的基本方法與過程。相信這次畢業(yè)設(shè)計將使本人在以后的工作中受益匪淺。 注射成形是現(xiàn)在成形熱塑性塑件的主要力法、因此應用范圍很廣。所使用的成形 機稱為注射機。 注射成形是把塑料原料(一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料) 放人料簡中，經(jīng)過加熱熔化，使之成為高粘度的流體稱為“熔體” ，用柱塞或螺桿 作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高的壓力(約為 25

16、80MPa)注入模具的型腔中， 經(jīng)過冷卻、凝固階段、而后從模具中脫出，成為塑料制品。 注射成形的全過程可以分為： (1)塑化過程 現(xiàn)代的注射機基本上是采用螺桿式的塑化設(shè)備。塑料原料(稱為 “物料”)自送料斗以定容方式送人料筒，通過料筒外的電加熱和料筒內(nèi)螺桿旋轉(zhuǎn)的摩 擦熱使物料熔化達到一定的溫度后即開始注射。注射動作是由螺桿的推進完成的。 (2)充模過程 熔體自注射機的噴嘴噴出后，進入模具的型腔，把型腔內(nèi)的空氣 排出，并充滿型腔，然后升壓到一定的壓力，使熔體的密度增加，充實型腔的各部位。 充模過程是注射成形中最主要的過程。由于塑料熔體的流動是非牛頓流動而且 粘度很大，所以在充模過程中的壓力損耗、

17、粘度變化，多股匯流等現(xiàn)象，左右著塑件 的質(zhì)量。因此，充模過程的關(guān)鍵問題澆注系統(tǒng)的設(shè)計就成為注射模設(shè)計過程中的 重點。現(xiàn)代的設(shè)計方法已經(jīng)運用了計算機輔助設(shè)計(CAD)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計中的疑 難問題。 (3)冷卻凝固過程 熱塑性塑料的注射成形過程是熱交換的過程。即： 塑化注射充模固化成形 加熱(理論上絕熱)散熱 熱交換效果的優(yōu)劣，決定塑件的質(zhì)量外表質(zhì)量相內(nèi)在質(zhì)量。因此，模具設(shè)計 時對熱交換也要作充分的考慮?，F(xiàn)代的設(shè)計方法中也采用了計算機。 （4）脫模過程 塑件在型腔內(nèi)固化后，必須用機械的方式把它從型腔中取出。這 個動作要由“脫模機構(gòu)”來完成。不合理的脫模機構(gòu)對塑件的質(zhì)量有很大的影響；但 塑件的幾

18、何形狀是千變?nèi)f化的，所以必然采用最有效的和最適當?shù)拿撃７绞健Ｒ虼耍?脫模機構(gòu)的設(shè)計也是注射模設(shè)計中的一個主要環(huán)節(jié)。由于標準化的推廣、許多標準化 了的脫模機構(gòu)零、部件也有商品供應。 第第 2 2 章章 塑料制件及其成型工藝的設(shè)計塑料制件及其成型工藝的設(shè)計 2.1 塑料制件及注塑模工藝性分析塑料制件及注塑模工藝性分析 本次設(shè)計的制件是一個塑料小家電上下蓋，如圖 2-1 所示。其中內(nèi)、外表面及底面 均要求較高，制件還要具有一定的耐水、耐化學腐蝕性和絕緣性。選?。ū╇?苯乙 烯-丁二烯共聚物）ABS 為材料，電絕緣性一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑 型高分子材料，特別是有很好的成型性，加工出的

19、產(chǎn)品表面光潔，易于染色和電鍍， 提供硬度、耐熱性、耐酸堿鹽等化學腐蝕的性質(zhì)，硬度、加工的流動性及產(chǎn)品表面的 光潔度較高。因此它可以被用于家電外殼、玩具等日常用品。 制品為薄壁件，在脫模過程中極易變形或被破壞，所以模具采用推桿頂出機構(gòu)。 選擇在塑件最大截面處作為模具分型面，并設(shè)置小頂桿。開模后塑件留在動模一側(cè)， 便于推出塑件。進料口與塑件應圓滑過渡連接，防止去除澆口時損壞塑件。推出時塑 件受力應均勻，防止脫模時發(fā)生開裂、變形。為了方便加工和熱處理，型腔部分應采 用總體式結(jié)構(gòu)、型芯部分采用組合式結(jié)構(gòu)。 模具設(shè)計有關(guān)的材料參數(shù) 塑料密度 =1.041.06g/cm3 彈性模量 E=3.2103Mpa

20、 收縮率 0.5%0.6% 溢邊值 0.03mm 圖 2-1 上蓋設(shè)計圖 圖 2-2 下蓋設(shè)計圖 根據(jù)二維圖，用 UG NX6 對其進行三維建模。如下所示： 圖 2-3 蓋設(shè)計三維圖 圖 2-4 下蓋三維圖 2.2 模具結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu)確定 三板式，一模上下蓋兩種塑件，兩次分型，點澆口進料，推桿頂出，這樣節(jié)省了模 具，較為經(jīng)濟。 第第 3 3 章章 注射機的選擇與校核注射機的選擇與校核 3.1 注射機的初選注射機的初選 3.1.1 注射量注射量 根據(jù) CAE 分析結(jié)果，可得以下數(shù)據(jù)： 澆注系統(tǒng)體積 V 澆=3.6722 cm3 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 M 澆=V 澆=3.67221.06 g =3.89

21、g 塑件體積 V 件=44.5875 cm3 塑件質(zhì)量 Ms=V 件=44.58751.06 g =47.26g 澆注系統(tǒng)和塑件總體積 V 塑= V 澆+V 件=44.5875 +3.6722 cm3=48.2597 cm3 總質(zhì)量 M 塑=48.25971.06 g =51.16g 注射量須滿足 V 機V 塑/0.80 式中 V 機額定注射量（cm3） V 塑塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（cm3） 。 故 V 機cm332.60 80. 0 48.2597 80 . 0 塑 V 或注射量須滿足 M 機 8 . 0 1 2 塑 M 式中 M 機額定注射量 M 塑塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和（g） ；

22、 1聚苯乙烯的密度（cm3） ； 2塑件采用塑料的密度（cm3） 。 本塑件所選材料為 ABS，故 M 機g6 .67 8 . 0 11.54 10 . 1 * 04 . 1 *8 . 0 塑 M 圖 3-1 注射位置處壓力 3.1.2 初選注塑機及相關(guān)參數(shù)初選注塑機及相關(guān)參數(shù) 由 3.1.1 知：V 機cm332.60 80. 0 48.2597 80 . 0 塑 V 圖 3-2 注射過程鎖模力 1)由 CAE 鎖模力分析圖表知：注射機鎖模力應35KN 綜上，查參考文獻初選注射機型號為：SZ-60/40。 注射機 XS-Z-60 有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 額定注射量 V 60cm3 注射壓力 15

23、0Mpa 鎖模力 400 kN 注射方式 螺桿 模板最大行程 260mm 模具最大厚度 280mm 模具最小厚度 160mm 噴嘴圓弧半徑 15mm 噴嘴孔直徑 3.5mm 3.2 注射機的校核注射機的校核 3.2.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 由于在之前初選注射機和設(shè)計模架時是根據(jù)注射量、鎖模力、注射壓力這三項技 術(shù)參數(shù)及計算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力己符合所選注射機 要求，不必進行校核。 3.2.2 開模行程的校核開模行程的校核 注射機最大開模行程 H 為 H2h 件+h 澆+（510） 式中 h 件塑料制品高度（

24、mm） ； h 澆澆注系統(tǒng)高度（mm） 。 2h 件+h 澆+（510）=220+83+（510）mm=133mm H=260mm133mm 故開模行程 H 滿足要求。 3.2.3 模具厚度校核模具厚度校核 模具厚度 H 模=270mm280mm 顯然小于所選注射機模具最大厚度， 3.2.4 模架的確定模架的確定 模架采用標準模架，基本尺寸為： 定模板厚度 A=40mm 型芯固定板厚度 B=32mm 支承板厚度 C=63mm 模具總厚度 H 模=270mm 模具外形尺寸 400mm315mm270mm 3.2.5 型腔壁厚的計算型腔壁厚的計算 在塑料制品的成型過和中，塑料熔體在型腔中產(chǎn)生很高的

25、壓力，使用前型腔發(fā)生 變形甚至破裂。型腔的變形，不但影響塑件的尺寸精度，還可能使拼合處產(chǎn)生間隙， 形成溢料飛邊。變形過大，甚至會影響塑件的順利脫模。為了保證模具 的強度、剛度， 我們應根據(jù)模具零件的結(jié)構(gòu)和工作時的受力狀況進行必要的強度、剛度計算。對大型 模具，應以剛度計算為主，對小型模具，則以強度計算為主。 強度計算的條件是各種受力條件下的許用應力。剛度計算的條件是、則由于模具 的特殊性，可以從以下三方面考慮： （1）從模具型腔不發(fā)生溢料角度出發(fā) （2）從保證制件精度條件出發(fā) （3）從保證制件順利脫模出發(fā) 大多數(shù)的注塑機模板都是鑄鋼件，鑄鋼件的屈服強度約為 386MPa，由于接觸壓 力過大會在

26、模板上產(chǎn)生壓痕或凹陷，難以修復，因此將安全系數(shù) ns取得很大，一般取 為 7.許用應力：=s/ns=386/7=55(MPa) 不論是圓形型腔還是矩形型腔，均有整體式和組合式兩種，本模具型腔板 壁厚度應根據(jù)整體式圓形型腔強度條件計算，即： 55 16113 2552 24.5 Srmm P 從上式可以看出，從強度考慮側(cè)壁厚度只要大于 13mm 即可，故取標準型腔板側(cè) 壁厚度為 32mm. 3.3 確定型腔的排列方式確定型腔的排列方式 為了使模具與注射機匹配以提高生產(chǎn)率，并保證精度，模具設(shè)計時應合理的確定 型腔的數(shù)目。型腔數(shù)目的確定方法： a.按注射機最大注射量確定型腔數(shù)量。 b.按注射機額定鎖

27、模力確定型腔數(shù)量。 c.按制品精度要求確定型腔數(shù)量。 d.按經(jīng)濟性確定型腔數(shù)量。 e.按用戶的要求確定型腔數(shù)量。 f.按產(chǎn)量要求確定型腔數(shù)量。 根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸精度要求采用一模一腔?？紤]到順利脫模，設(shè)計為雙分型面注塑模， 也稱三板式注塑模。 寸較小，為降低成型費用，根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸精度的要求，為提高成型 效率，采用一模兩腔，點澆口，并不對制品進行后加工。由 UG NX6 算得塑件體積 Vs45.349cm3。 查設(shè)計資料可知，ABS 塑料的密度為 1.051.2g/cm3（注射級密度為 1.10gcm3） ， 算得塑件質(zhì)量 ms=1.1045.349 g50g 第第 4 4 章

28、章 澆注系統(tǒng)分析與設(shè)計澆注系統(tǒng)分析與設(shè)計 4.1 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng) Moldflow 三維建模三維建模 4.1.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4.1.1.1 澆口位置的確定澆口位置的確定 下圖為 Moldflow 對制件最佳澆口位置分析結(jié)果，由此確定澆口位置在制件側(cè)面的 中部位置。 （圖中顏色最藍處） 圖 4-1 最佳澆口位置 4.1.1.2 流道設(shè)計流道設(shè)計 該模具一模兩腔，為了提高成型效率，采用點澆口，澆口選在塑件頂面中部位置。 根據(jù)材料和質(zhì)量選擇點澆口尺寸為直徑為 1mm。運用 Moldflow 的建模功能建立澆注 系統(tǒng)，如下圖所示： 圖 4-2 澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4.2 CAE 流動模

29、擬分析流動模擬分析 4.2.1 充填分析充填分析/保壓分析保壓分析/殘余應力分析殘余應力分析 4.2.1.1 模型詳細資料模型詳細資料 網(wǎng)格類型 = 雙層面 網(wǎng)格匹配百分比 = 85.6 % 相互網(wǎng)格匹配百分比 = 83.5 % 節(jié)點總數(shù) = 3296 注射位置節(jié)點總數(shù) = 1 三角形單元的平均縱橫比 = 2.3085 三角形單元的最大縱橫比 = 5.9806 總體積 = 48.2597 cm3 最初充填的體積 = 0.0000 cm3 要充填的體積 =48.2597 cm3 要充填的制品體積 = 44.5875 cm3 要充填的主流道/流道/澆口體積 = 3.6722 cm3 總投影面積 =

30、 140.4970 cm2 4.2.1.2 充填時間充填時間 參考下圖，由 Moldflow 分析日志可知：充填時間為 1.6650 s 。 圖 4-3 充填時間 4.2.1.3 CAE 分析日志相關(guān)數(shù)據(jù)分析日志相關(guān)數(shù)據(jù) 圖 4-4 速度壓力切換時的壓力 1)1) 充填階段充填階段: : 狀態(tài): V = 速度控制 P = 壓力控制 V/P= 速度/壓力切換 |-| | 時間 | 體積 | 壓力 | 鎖模力 | 流動速率|狀態(tài) | | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) |(cm3/s) | | |-| | 0.08 | 3.48 | 13.12 | 0.03 | 28.92

31、 | V | | 0.16 | 7.44 | 27.35 | 0.82 | 21.67 | V | | 0.22 | 11.63 | 31.58 | 0.99 | 32.29 | V | | 0.30 | 16.83 | 32.24 | 1.08 | 32.30 | V | | 0.38 | 21.82 | 32.71 | 1.17 | 32.35 | V | | 0.45 | 26.59 | 33.14 | 1.29 | 32.36 | V | | 0.53 | 31.70 | 33.63 | 1.45 | 32.35 | V | | 0.60 | 36.47 | 33.98 | 1.62

32、| 32.39 | V | | 0.68 | 41.62 | 34.36 | 1.84 | 32.39 | V | | 0.74 | 46.17 | 34.86 | 2.22 | 32.34 | V | | 0.82 | 51.26 | 35.38 | 2.60 | 32.40 | V | | 0.90 | 56.17 | 35.84 | 2.96 | 32.40 | V | | 0.97 | 61.33 | 36.24 | 3.29 | 32.44 | V | | 1.04 | 65.65 | 36.58 | 3.62 | 32.40 | V | | 1.12 | 70.59 | 37.06

33、 | 4.02 | 32.43 | V | | 1.19 | 75.75 | 37.43 | 4.35 | 32.47 | V | | 1.27 | 80.70 | 37.96 | 5.09 | 32.47 | V | | 1.34 | 85.26 | 38.26 | 5.44 | 32.48 | V | | 1.41 | 90.11 | 38.54 | 5.84 | 32.49 | V | | 1.49 | 94.74 | 39.35 | 7.04 | 32.49 | V | | 1.55 | 99.08 | 41.03 | 9.89 | 32.21 | V/P | | 1.56 | 99.

34、19 | 35.09 | 13.47 | 15.97 | P | | 1.56 | 99.24 | 32.82 | 14.38 | 11.57 | P | | 1.64 | 99.86 | 32.82 | 20.20 | 5.27 | P | | 1.66 | 99.96 | 32.82 | 22.78 | 4.00 | P | | 1.66 |100.00 | 32.82 | 22.99 | 4.00 |已充填 | |-| 2)2) 保壓階段保壓階段: : |-| | 時間 | 保壓 | 壓力 | 鎖模力 | 狀態(tài) | | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) | | |-

35、| | 1.67 | 0.00 | 32.82 | 23.03 | P | | 3.07 | 4.73 | 32.82 | 31.26 | P | | 4.57 | 9.76 | 32.82 | 23.33 | P | | 6.07 | 14.79 | 32.82 | 15.37 | P | | 7.57 | 19.82 | 32.82 | 8.05 | P | | 9.07 | 24.85 | 32.82 | 1.73 | P | | 10.57 | 29.88 | 32.82 | 1.68 | P | | 11.57 | 33.20 | 0.00 | 1.56 | P | | 11.57

36、| | | |壓力已釋放|- -| | 11.96 | 34.53 | 0.00 | 0.52 | P | | 13.46 | 39.56 | 0.00 | 0.00 | P | | 14.96 | 44.59 | 0.00 | 0.00 | P | | 16.46 | 49.62 | 0.00 | 0.00 | P | | 17.96 | 54.65 | 0.00 | 0.00 | P | | 19.46 | 59.68 | 0.00 | 0.00 | P | | 20.96 | 64.71 | 0.00 | 0.00 | P | | 22.46 | 69.74 | 0.00 | 0.00

37、| P | | 23.96 | 74.77 | 0.00 | 0.00 | P | | 25.46 | 79.80 | 0.00 | 0.00 | P | | 26.96 | 84.83 | 0.00 | 0.00 | P | | 28.46 | 89.86 | 0.00 | 0.00 | P | | 29.96 | 94.89 | 0.00 | 0.00 | P | | 31.46 | 99.92 | 0.00 | 0.00 | P | | 31.71 |100.00 | 0.00 | 0.00 | P | 充填階段結(jié)果摘要充填階段結(jié)果摘要 : : 最大注射壓力 (在 1.553s) =41

38、.0262 MPa 3)3) 充填階段結(jié)束的結(jié)果摘要充填階段結(jié)束的結(jié)果摘要 : : 充填結(jié)束時間 = 1.6650 s 總重量(制品 + 流道) = 46.2389 g 最大鎖模力 - 在充填期間 = 22.9897 tonne 圖 4-5 為推薦的螺桿速度曲線(相對): 圖 4-5 推薦的螺桿速度 %射出體積 %流動速率 - 0.0000 18.1835 7.1026 18.1835 20.0000 58.9459 30.0000 81.4070 40.0000 87.6054 50.0000 95.3916 60.0000 100.0000 70.0000 96.3322 80.0000

39、99.3270 90.0000 61.5860 100.0000 15.1757 % 充填時熔體前沿完全在型腔中 = 7.1026 % 圖 4-6 流動前沿處的溫度 4)4) 制品的充填階段結(jié)果摘要制品的充填階段結(jié)果摘要 : : 體積溫度 - 最大值 (在 1.561 s) = 239.6510 C 體積溫度 - 最小值 (在 1.665 s) = 208.3860 C 剪切應力 - 最大值 (在 1.553 s) = 0.4449 MPa 剪切速率 - 最大值 (在 1.553 s) = 1.1388E+04 1/s 5)5) 制品的充填階段結(jié)束的結(jié)果摘要制品的充填階段結(jié)束的結(jié)果摘要 : :

40、 制品總重量(不包括流道) = 42.6427 g 體積溫度 - 最大值 = 238.3890 C 體積溫度 - 最小值 = 208.3860 C 體積溫度 - 平均值 = 229.8580 C 體積溫度 - 標準差 = 5.7352 C 剪切應力 - 最大值 = 0.3142 MPa 剪切應力 - 平均值 = 0.0356 MPa 剪切應力 - 標準差 = 0.0587 MPa 凍結(jié)層因子 - 最大值 = 0.1359 凍結(jié)層因子 - 最小值 = 0.0000 凍結(jié)層因子 - 平均值 = 0.0649 凍結(jié)層因子 - 標準差 = 0.0270 剪切速率 - 最大值 = 611.9900 1/

41、s 剪切速率 - 平均值 = 14.5144 1/s 剪切速率 - 標準差 = 34.7258 1/s 6)6) 流道系統(tǒng)的充填階段結(jié)果摘要流道系統(tǒng)的充填階段結(jié)果摘要 : : 體積溫度 - 最大值 (在 1.553 s) = 240.3800 C 體積溫度 - 最小值 (在 0.077 s) = 230.3550 C 剪切應力 - 最大值 (在 1.339 s) = 0.6310 MPa 剪切速率 - 最大值 (在 1.553 s) = 1.1600E+05 1/s 7)7) 流道系統(tǒng)的充填階段結(jié)束的結(jié)果摘要流道系統(tǒng)的充填階段結(jié)束的結(jié)果摘要 : : 主流道/流道/澆口總重量 = 3.5962

42、g 體積溫度 - 最大值 = 237.0600 C 體積溫度 - 最小值 = 233.4850 C 體積溫度 - 平均值 = 234.4560 C 體積溫度 - 標準差 = 0.6232 C 剪切應力 - 最大值 = 0.3648 MPa 剪切應力 - 平均值 = 0.0936 MPa 剪切應力 - 標準差 = 0.0402 MPa 凍結(jié)層因子 - 最大值 = 0.0759 凍結(jié)層因子 - 最小值 = 0.0223 凍結(jié)層因子 - 平均值 = 0.0531 凍結(jié)層因子 - 標準差 = 0.0182 剪切速率 - 最大值 = 1.4096E+04 1/s 剪切速率 - 平均值 = 279.507

43、0 1/s 剪切速率 - 標準差 = 444.5110 1/s 8)8) 保壓階段結(jié)果摘要保壓階段結(jié)果摘要 : : 壓力峰值 - 最小值 (在 3.074 s) = 18.1509 MPa 鎖模力 - 最大值 (在 3.074 s) = 31.2620 tonne 總重量 - 最大值 (在 11.566 s)= 47.6960 g 9)9) 保壓階段結(jié)束的結(jié)果摘要保壓階段結(jié)束的結(jié)果摘要 : : 保壓結(jié)束時間 = 31.7127 s 總重量(制品 + 流道) = 47.6741 g 10)10) 制品的保壓階段結(jié)果摘要制品的保壓階段結(jié)果摘要 : : 體積溫度 - 最大值 (在 1.665 s)

44、= 238.3760 C 體積溫度 - 最小值 (在 31.713 s) = 50.0630 C 剪切應力 - 最大值 (在 6.074 s) = 1.4772 MPa 體積收縮率 - 最大值 (在 1.665 s) = 9.2677 % 體積收縮率 - 最小值 (在 9.074 s) = 1.4209 % 制品總重量 - 最大值 (在 11.963 s) = 43.9334 g 11)11) 制品的保壓階段結(jié)束的結(jié)果摘要制品的保壓階段結(jié)束的結(jié)果摘要 : : 制品總重量(不包括流道) = 43.9334 g 體積溫度 - 最大值 = 170.5440 C 體積溫度 - 最小值 = 50.063

45、0 C 體積溫度 - 平均值 = 71.0160 C 體積溫度 - 標準差 = 21.0347 C 凍結(jié)層因子 - 最大值 = 1.0000 凍結(jié)層因子 - 最小值 = 0.2226 凍結(jié)層因子 - 平均值 = 0.9354 凍結(jié)層因子 - 標準差 = 0.1681 體積收縮率 - 最大值 = 7.6759 % 體積收縮率 - 最小值 = 1.4209 % 體積收縮率 - 平均值 = 4.3677 % 體積收縮率 - 標準差 = 1.2216 % 縮痕指數(shù) - 最大值 = 5.7118 % 縮痕指數(shù) - 最小值 = 2.4204 % 縮痕指數(shù) - 標準差 = 1.1921 % 流道系統(tǒng)的保壓階

46、段結(jié)果摘要流道系統(tǒng)的保壓階段結(jié)果摘要 : : 體積溫度 - 最大值 (在 1.665 s) = 236.3990 C 體積溫度 - 最小值 (在 31.713 s) = 50.0970 C 剪切應力 - 最大值 (在 9.074 s) = 1.5980 MPa 體積收縮率 - 最大值 (在 1.665 s) = 7.6347 % 體積收縮率 - 最小值 (在 14.963 s) = 1.0268 % 主流道/流道/澆口重量 - 最大值 (在 11.566 s) = 3.7626 g 12)12) 流道系統(tǒng)的保壓階段結(jié)束的結(jié)果摘要流道系統(tǒng)的保壓階段結(jié)束的結(jié)果摘要 : : 主流道/流道/澆口總重量

47、 = 3.7407 g 體積溫度 - 最大值 = 100.5050 C 體積溫度 - 最小值 = 50.0970 C 體積溫度 - 平均值 = 68.0000 C 體積溫度 - 標準差 = 8.8291 C 凍結(jié)層因子 - 最大值 = 1.0000 凍結(jié)層因子 - 最小值 = 0.9988 凍結(jié)層因子 - 平均值 = 0.9999 凍結(jié)層因子 - 標準差 = 0.0002 體積收縮率 - 最大值 = 4.1726 % 體積收縮率 - 最小值 = 1.0268 % 體積收縮率 - 平均值 = 3.3627 % 體積收縮率 - 標準差 = 0.5957 % 縮痕指數(shù) - 最大值 = 2.2036

48、% 縮痕指數(shù) - 最小值 = 1.4951 % 縮痕指數(shù) - 標準差 = 0.5047 % 第第 5 5 章章 分型面的選擇分型面的選擇 分開模具取出塑件的面，通稱為分型面。注射模具可以有一個或多個分型面，塑 件的分型面可采用平行于開模方向的形式也可采用垂直與開模方向，傾斜與開模方向 。分型面的形狀有平面和曲面等。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于 分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、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 選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時 一般應遵循

49、以下幾項原則： (1)分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 (2)分型面的選擇應當便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 (3)分型面的選擇應當保證塑件的尺寸精度要求。 (4)分型面的選擇應當滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 (5)分型面的選擇應當便于模具加工制造。 (6)分型面的選擇應當有利于排氣。 (7)分型面的選擇應當有利于側(cè)向抽芯。 綜合考慮各方面因素，分型面選在文件盒底上表面，選在最大輪廓處，便于加工成型。 圖 2-1 所示塑件制品，根據(jù)其特點及表面質(zhì)量要求，選擇在塑件最大截面處作為 模具分型面。在發(fā)生變化的部位要制成一定的角度，以免合模時發(fā)生碰傷。 第第 6 6 章章 導柱導向機構(gòu)設(shè)

50、計導柱導向機構(gòu)設(shè)計 導向機構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分和模內(nèi)其他零件之間的準確對合，起 定位和導向作用。絕大多數(shù)的導向機構(gòu)由導柱和導套構(gòu)成，稱之為導柱導向機構(gòu)。 在本套模具中采用導柱導向機構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)及配合如圖 6-1、6-2 所示。 圖 6-1 模架導柱導套示意圖 圖 6-2 復位桿示意圖 對導柱與導套孔的配合在此選用間隙配合 H7/g6,而導套或?qū)еc安裝孔的配合選 用過渡配合 H7/k6。其裝配位置如圖，每套系統(tǒng)各有四根在模具對稱安裝；粗糙度要 求在裝配圖中詳細標注。 該制品為非對稱塑件，在注射熔料過程中，型腔壓力不對稱，容易造成末句的側(cè)移， 側(cè)移力導柱來承受，容易影響導柱的剛度和

51、強度，并加劇其磨損，從而導致其變形、 破壞或?qū)虿痪_，容易影響了導柱的使用效果和使用壽命。 第第 7 7 章章 脫模機構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)設(shè)計 注射成型機的動模部分設(shè)有 脫模推出機構(gòu)，有的使用液壓推動，也有用機械推動。 總之，在塑件成型后，動模后退到一定距離，就開始由注射機的脫模機構(gòu)推動模具的 推板和推桿固定板，使塑件從動模上推出。 一般情況下，推出塑件的動作在動模上完成。但是在特殊情況下，也可以在定模 上設(shè)脫模機構(gòu)，在這種場合必須采用特殊機構(gòu)。 制品頂出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品質(zhì) 量。因此，制品的頂出是不可忽視的。 7.1 脫模機構(gòu)的分類脫模機構(gòu)的分類 由于塑

52、件的形狀與尺寸千變?nèi)f化，因此脫模機構(gòu)具有多種類型。如果按照推出動 作的動力源對機構(gòu)分類，有手動脫模、機動脫模、氣動與液壓脫模等不同類型；如按 照推出機構(gòu)動作特點分類，又可以分為一次脫模（簡單脫模機構(gòu)） 、二次脫模、順序脫 模、點澆口自動脫落以及帶螺紋塑件脫模等不同類型。由于脫模機構(gòu)種類繁多，所以 脫模機構(gòu)的設(shè)計是一項既復雜又靈活的工作。脫模機構(gòu)設(shè)計原則： （1）為使制品不致因頂出產(chǎn)生變形，推力點應盡量靠近型芯或難于脫模的部位， 推力點的布置應盡量均勻； （2）推力點應作用在制品剛好的部位，如筋部、突緣、殼體形制呂的壁緣等處； （3）盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制品破裂，穿孔等。如殼

53、體形 制品及筒形制品多采用推件板脫模； （4）為避免頂出痕跡影響制品外觀，頂出位置應設(shè)在制品隱蔽面或非裝飾面，對 于透明件尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。 （5）為使制品在頂出時受力均勻，同時避免因真空吸附而使制品變形，往往采用 復合頂出或特殊形式的頂出系統(tǒng)，如推板或推件桿和推管復合頂出、或采用進氣式推 桿、推塊等頂出裝置，必要時還應設(shè)進氣閥。 7.2 脫模力的計算脫模力的計算 脫模力 (3-6) A KK frESl Ft1 . 0 1 tan2 21 式中 A盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積（mm2） ，通孔制件等于零； K1無量綱系數(shù)，K1=4.545； K2無量綱系數(shù)，K2

54、=1.0074； S塑件平均收縮率； E塑料彈性模量，Mpa l制件對型芯的包容長度，mm； f塑料對鋼的摩擦系數(shù)，f0.450.75； 脫模斜度，=40； r型芯平均半徑，mm； 塑料的泊松比，=0.32。 01 . 0 0074. 1545 . 4 32 . 0 1 40tan75. 08%10 . 1 102 . 3 5 . 442 3 t F 01 . 0 0074 . 1 545 . 4 32 . 0 1 40tan75 . 0 16%10 . 1 102 . 3 5 . 442 3 =29311.8 N29.3 kN 將塑料各參數(shù)與型芯各參數(shù)代入到公式中得到：脫模力 F 約為 29

55、.3KN 第第 8 8 章章 注射模設(shè)計注射模設(shè)計 8.1 成型部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計成型部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計 1）凹模 凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其結(jié)構(gòu)形式可分為： a.整體式凹模，適用于形狀簡單加工容易的型腔。 b.整體嵌入式凹模，可節(jié)約模具材料，降低成本。 c.局部嵌入式凹模，用于局部加工較情況。 d.大面積鑲嵌組合式凹模，可使加工及熱處理簡單。 e.四壁拼合的組合式凹模，用于尺寸較大，熱處理易變形的模具。 本次設(shè)計采用整體式凹模。 （2）型芯 型芯是成型塑件內(nèi)表面的部件，按其結(jié)構(gòu)形式同樣可分為： a.整體式型芯，其結(jié)構(gòu)堅固，但不便于加工，切削加工量大，材料浪費多，不便于 熱處理，僅適用于形狀

56、簡單、高度較小的型芯。 b.整體組合式型芯，型芯本身是整體式結(jié)構(gòu)，型芯和模板之間采用組合的方式，這 是最常用的形式。 c.組合式型芯，對于形狀復雜的型芯，為便于加工，可采用組合式結(jié)構(gòu)。 本模具型芯形狀簡單，高度較小，因此采用整體組合型芯的結(jié)構(gòu)形式。 8.2 成型部件尺寸的確定成型部件尺寸的確定 所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑料部分的尺寸，主要有型腔和型芯 的徑向尺寸（包括矩型或異形型芯的長和寬） ，型腔或型芯的深度尺寸，中心距尺寸等。 對于本套模具推件板上也有一部分成型結(jié)構(gòu)。 影響塑件尺寸的因素： a.型零件工作尺寸的制 b.型零件的磨損。 c.塑料的收縮率波動。 d.配合間隙引起的

57、誤差。 本次主要是運用 UG 三維設(shè)計軟件進行產(chǎn)品設(shè)計，然后再進行零件工作尺寸的計 算步驟。 成型零部件工作尺寸計算有平均值法和公差帶法兩種。這里僅介紹按平均收縮率計算 成型零件的工作尺寸。在計算之前，對塑件和成型零部件統(tǒng)一規(guī)定按照“入體”原則進 行標注，即對包容面（型腔和塑件內(nèi)表面）尺寸采用單向正偏差標注，基本尺寸為最 小。而對被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用單向負偏差標注，基本尺寸為最大。 由 ABS 塑料的收縮率 0.4%0.8%算得其平均收縮率 S0.60% 2 0.8%0.4% 型腔工作部位尺寸計算公式 型腔徑向尺寸 （3-1） zz xLSL sm 0 0 )1( 型腔深度尺寸

58、 （3-2） zz xHSH sm 0 0 )1( 型芯徑向尺寸 （3-3） 0 0 )1( z z xlSl sm 型芯高度尺寸 （3-4） 0 0 )1( z z xhSh sm 中心距尺寸 （3-5） zszm CSC 2 1 1 2 1 式中 Ls塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（mm） ； ls塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm） ； Hs塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） ； hs塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸（mm） ； Cs塑件型芯中心距尺寸（mm） ； 修正系數(shù)，取 0.50.75； 塑件公差（mm） ； z模具制造公差，?。?/31/4）。 圖給出零件公差數(shù)據(jù) SJ/T

59、10628-95,8 級，查設(shè)計資料得塑件精度，則塑件中各尺寸極 限偏差分別為：， 88 . 0 0 89 0 88. 0 93 64 . 0 0 62 76 . 0 0 72 76 . 0 0 68 32 . 0 0 8 0 32 . 0 13 ，28 . 0 5 . 48 32 . 0 0 5 . 9 22. 020 40. 0 0 5 . 15 0 44. 0 20 64 . 0 0 63 0 36 . 0 12 將以上數(shù)據(jù)及平均收縮率 S0.60%分別代入式（3-1）（3-5）得型腔和型芯尺寸。 對于上蓋 型芯徑向尺寸mm 0 293 . 0 0 293 . 0 0 74.14188

60、. 0 4 3 89%60 . 0 1 z m L mm 0 253 . 0 0 253. 0 0 63.11476. 0 4 3 72%60 . 0 1 z m L mm 0 213. 0 0 213 . 0 0 72.9864. 0 4 3 62%60 . 0 1 z m L mm 0 253 . 0 0 253 . 0 0 23.10876 . 0 4 3 68%60 . 0 1 z m L 型芯深度尺寸mm 0 11. 0 0 11 . 0 0 56.1232 . 0 4 3 8%60. 01 z m H 型腔徑向尺寸mm 293. 0 0 293. 0 0 0 46.14988. 0