塑料注射模具設(shè)計(jì)_蓋板注塑模設(shè)計(jì)46709

1、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換 型不斷加快。使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對(duì)模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到 20 世紀(jì) 80 年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企

2、業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。近 年，模具

3、行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的

4、。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是1河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師

5、的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由 于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。設(shè)計(jì)者：井川2008 年 5月 8號(hào)第 1 章模塑工藝規(guī)程的編制2河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書該塑件為蓋板 ，其零件圖如圖 1 所示，本塑件的材料采用工程塑料ABS，尺寸精度為 4 級(jí),生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。技術(shù)要求：1零件表面不得有毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)。 2未注圓角半徑為 R0.53 材料：ABS圖 11.1塑件的工藝性分析1.1.1塑件的原材料分析塑件的材料采用工程塑料 ABS,屬熱塑性塑料，是由丙烯腈,丁二烯和苯乙烯組成的三不共聚物.本身耐熱性和

6、溶性比 HIPS 佳,且具有光澤性.由于丙烯腈的腈基極性較強(qiáng),所以沖擊強(qiáng)度,拉伸強(qiáng)度及塑料件的表面硬度均較 HIPS 佳.綜合物理-力學(xué)性能更是優(yōu)良.ABS 樹脂為淺黃色粒狀或珠狀樹脂,熔融溫度為 217-237 ,熱分解溫度為 250以上,無毒,無味,吸水率低,具有優(yōu)良的綜合物理-力學(xué)性能,優(yōu)異的低溫抗沖擊性能,尺寸穩(wěn)定性,電性能,耐磨性,抗化學(xué)藥品性,染色性,成型加工和機(jī)械加工較好. ABS樹脂耐水,無機(jī)鹽,堿和酸類,不溶于大部分酸類溶劑,而容易溶于醛3河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書酮,脂和某些氯化氫中.ABS 樹脂熱變形溫度較低,不透明,可燃,耐侯性較差,其成型性能較好,流

7、動(dòng)性好,成形收縮率較小(通常為 0.3-0.8%), 比熱容較低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固較快,成型周期短,但吸水性較大,成形前必須充分干燥,可在柱塞式或螺桿式臥式注射機(jī)上成形.1.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1.2.1.1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)度為120mm，寬度 為 60 , 高 度為 20 的 蓋 板 . 蓋 板 內(nèi)側(cè) 有 兩 個(gè) 側(cè) 突 , 長(zhǎng) 度 為 4 ,壁厚為 3 .由于側(cè)突的存在,模具采用斜滑抽芯機(jī)構(gòu).此機(jī)構(gòu)既方便脫模又動(dòng)作連貫,效率高.1.2.2.2尺寸精度分析制件尺寸選用尺寸精度 4 級(jí)（GB/T14486 1993 ）,

8、零件的尺寸精度中等，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來看，壁厚較均勻，有利于制件的成型。1.2.2.3 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，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)算塑件的體積和重量計(jì)算塑件的重量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算 塑 件 的 體積 ： V =2669.525mm 3過程：將制件分成幾部分,兩個(gè)側(cè)突,四個(gè)側(cè)壁(不包括圓角部分), 底板(不包括圓角部分), 圓角組成的兩個(gè)管狀部分和半個(gè)空心球.兩個(gè) 側(cè)突 的 體 積 =2

9、 L B h=2 12 4 2=192mm3四 個(gè) 側(cè) 壁 的 體 積 =LB h=42 11 2 2+102 11 2 2=7904133mm， 底 板 的 體 積 =L B H=102 42 2=8568 mm， 管 狀 部 分 的 體 積 = (R 2 -r 2 ) h=3.14 (81-49) 11+1/2 3.14 (81-49) 102+1 2 3.14 (81-49) 42=8339.84 ， 半 個(gè) 空 心 球 的 體 積 V =4 3 (R 3 -r 3 ) 4河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書0.5=808.027mm31塑 件 的 體 積 =192+7904+8

10、568+8339.84+808.027=25811.867 3計(jì)算塑件的重量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得工程塑料 ABS的密度為=1.07g 3 ， 故 塑 件 的 重 量 為 ： W V = 25.812 1.07=27.61884g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)為 XS-ZY-125型。XS-ZY-125型注塑機(jī)的參數(shù)：公 稱 注射 量 ： 192 cm3 ；注射容量:125克螺 桿 （ 柱 塞 ） 直 徑 :42mm;注 射 壓力 ： 120MPa ；注 塑 行程 ： 115mm;注射方式:螺桿式；合 模 力 :900KN ；模 板 最

11、 大 行 程 ： 300mm;模 具 最 大 厚 度 ： 300mm;模 具 最 小 厚 度 ： 200mm;1.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定查找附錄 H和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng) ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒 溫 度 ： 后段 溫 度 t1 選 用 160 中段 溫 度 t選用 17025河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書前 段 溫 度 t 3 選 用 190 ；注 塑 壓 力 ： 選 用 100MPa （ 相 當(dāng)于 注 塑 機(jī) 表 壓 35kgf）；注 塑 時(shí) 間 ： 選 用 30s ；保壓： 選 用

12、72MPa （ 相 當(dāng)于 注 塑機(jī) 表 壓 25kgf）；保 壓 時(shí) 間 ： 選 用 5s ；冷 卻時(shí) 間 ：選 用 30s 。第 2 章注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1分型面選擇制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)

13、的批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問題。制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn)便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案；長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品，如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)

14、平面開模的，應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等)；如果是自動(dòng)旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對(duì)制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。選擇分型面的原則是：脫出塑件方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì)量,無損塑件外觀、設(shè)備利用合理。所以，模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。根據(jù)以上規(guī)則，由于該塑件為蓋板，表面質(zhì)量無特殊要求

15、，且制件高度不高,所以選擇最大截面處為分型面，即下圖所示。此外,垂直于軸7河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書線的截面形狀比較簡(jiǎn)單和規(guī)范，選擇下圖所示水平分型方式既可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用下圖所示的分型方式較為合理。這樣有利于成型后，塑件的脫模。還有利于注塑時(shí)塑料產(chǎn)生氣體的排放。2.2確定型腔數(shù)目根據(jù)經(jīng)驗(yàn),模具每增加一個(gè)型腔,塑件的尺寸精度要降低 4%,故有N3 = M-d%LZ /(d%LZ4%) +1將上式簡(jiǎn)化得N3 =(2500M/dLZ)-24式中 N3-由塑件決定的型腔數(shù)LZ-塑件上決定制品精度的一個(gè)典型的公稱尺寸()M-該 LZ尺寸的公

16、差值的 1/2d-采 用 單 型 腔 模 具 時(shí) , 該 種 注 塑 件 能 達(dá) 到 的 公 差 系 數(shù)PSABS PC可 取 d=(0.05-0.07)若 N3為負(fù)值,則不能達(dá)到精度要求.8河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書N =(2500M/dLZ)-24=(2500 0.2/0.05 108)-24=5303制件尺寸精度滿足要求,塑件注塑時(shí)采用一模兩件.2.3確定型腔的排列方式本塑件在注塑時(shí)采用一模兩件，即模具需要兩個(gè)型腔。綜 合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素?cái)M采取如圖 3所示的型腔排列方式。采用 3所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)就是流動(dòng)支路平衡，這種情況是指相對(duì)于主流道

17、按一定布局分布的各個(gè)型腔，從主流道到達(dá)各個(gè)型腔的分流道、澆口，其長(zhǎng)度、斷面形狀和尺寸都完全相同、即到達(dá)各型腔的流動(dòng)支路是完全相同的。只要對(duì)各個(gè)流動(dòng)支路加工的誤差很小，就能保證各個(gè)型腔同時(shí)充模，壓力相同。2.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.1主流道設(shè)計(jì)直 澆 口 式 主澆 道 呈截 錐 體 , 主 澆 道 入 口 直 徑 d 應(yīng)大 于 注 射 機(jī) 噴 嘴 直 徑1 左右.主澆道入口的凹坑球面半徑 R 應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑約2-3 . 錐 孔 壁 粗 糙 度 Ra 0.8, 主 流 道 錐角 為 2 -4 過 大 的 錐 角 會(huì) 產(chǎn) 生 湍流或渦流,卷入空氣.主 流 道的 出 口 端 應(yīng) 該 有 較 大

18、 圓角 r=1/8D, 在 熔 料 流 量 較 大 , 粘 度 較 高時(shí),大端直徑 D設(shè)計(jì)得大些,可用經(jīng)驗(yàn)公式求出.D4VK式 中V 流經(jīng)主流道的熔體體積K因熔體材料而異的常數(shù),PS 類 K=2.5PEPP的 K=4 PA的K=5 PC 的 K=1.5 POM的 K=2.1 CA 的 K=2.25V=2V 制 + 2V分 = 2 25.79093+2 0.1008576=51.784 3D=5. 6 9河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴 前 端 孔 徑： d 0 = 4mm；噴 嘴 前 端 球 面 半 徑 ： R 0 =

19、 12mm ；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R = RO +（ 1 2 ） mmd = d0+（0.5 ）1 mm取 主流 道 球面 半 徑 R = 14mm ；主流道出口端圓角半徑 R=D/8=0.7取 主 流 道的 小 端直 徑 d = 5mm。主流道襯套的選擇如圖 4 所示設(shè)計(jì)圖 4主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：對(duì)于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但在多數(shù)情況下均分開設(shè)計(jì);主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如 T8A 等），熱處理后硬度為 5357HRC;襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會(huì)造成溢料，而且還會(huì)壓壞模具;襯套與定模之間的

20、配合采用10河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書H7/m6 。圖 4主流道襯套2.4.2分流道設(shè)計(jì)由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過短過粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分 流道的種類和截面形狀很多,從壓力傳遞角度考慮,要求有大的流道截面積,從散熱少考慮應(yīng)有

21、小的比表面積.圓形截面最理想,使用越來越多,方形截面由于脫模困難,多不采用,梯形截面比表面雖然大些,但因加工和脫模方便,應(yīng)用廣泛,所以分流道 采 用 梯 形 截 面 分 流 道 。 以 其 t/d=2/3-4/5, 梯 形 側(cè) 邊 斜 度 5 -15 為 宜 . 截面尺寸由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算.但計(jì)算結(jié)果須按現(xiàn)有刀具尺寸圓整，并校核熔料剪切速率在 5102103S-1范圍內(nèi)，方才合理。經(jīng)驗(yàn) 公 式 d0.27 M 4 L式 中d 圓分 流 道 直 徑 或 各截 面 分流 道 的 當(dāng) 量 直 徑11河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書M流經(jīng)的塑料物料質(zhì)量L該分流道的長(zhǎng)度此長(zhǎng)度根據(jù)型腔板尺寸確定d

22、0.27 27.5964 172.88根 據(jù)刀 具 圓整 為 3 此 式 適 用 于壁 厚 3 以 下， 小 于 200g 的 塑料 。 對(duì) 于 高 粘 度 物 料 ， 適 當(dāng)?shù)V大 25，一般分流道直徑在 310 ，高粘度物料可達(dá) 1316 ，分流 道 表 面 粗 糙 度 常 取 Ra0.63 1.6 ， 以 增 大 外 層流 動(dòng) 阻 力 ， 避 免 熔 流 表面滑移，使中心層有較高的剪切速率。取澆道斜度為 10根據(jù)幾何關(guān)系可算 出 d 1 =1.94 t=3 2.4.3澆口的設(shè)計(jì)澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是：（ 1）使從流道來的熔融塑料以最快的速

23、度進(jìn)入并充滿型腔。（ 2）型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀,斷面尺寸，模具結(jié)構(gòu)，注塑工藝條件（壓力）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。根據(jù)上面的要求，我采用側(cè)澆口形式。這種澆口不影響塑件外觀，有時(shí)可避免宣螺紋。在側(cè)澆口進(jìn)入或連接型腔的部位，應(yīng)用圓角以防 劈 裂 。 初 選點(diǎn) 澆口 (L W h) 為 （ 1 2.26 1.2 ）側(cè) 澆口 的三 個(gè)尺 寸中 ，以深度的最為重要。H 控制了澆口暢通開放時(shí)間和補(bǔ)縮作用。澆口寬度 W 的大小控制了熔體充模流

24、量。澆口長(zhǎng)度 L 只要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許，以短為好，使用 L=0.5 1.5 澆 口 深度 有經(jīng) 驗(yàn) 公式 H=nt式 中h 側(cè) 澆口 深度 ，中小型 塑件 常用 h=0.5 2 大約 為 制品 最大 壁 厚 的 1/3 2/3 t塑件壁厚n 塑 件材 料系 數(shù) PE PS n=0.6 POM PC PP n=0.7 CA PMMA PA n=0.8 PVCnA式中 W 澆口寬度A 塑件外n=0.9 ，澆 口寬 度的 經(jīng)驗(yàn) 公式 w30V式中 t注塑時(shí)間表面 積 n 塑 件材 料系 數(shù) 。 Qt12河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書側(cè)澆 口校 核 r6Q6 16.1192.97 10410

25、4,尺寸設(shè)計(jì)合理。Wh20.2260.12 22.5導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇2.5.1導(dǎo)柱的選擇導(dǎo)柱的選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯存潤(rùn)滑油，延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或?qū)蚓纫蟾?，必須采用?dǎo)套的模具，裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱 I 型圖 6有肩導(dǎo)柱導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具

26、具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具導(dǎo)柱選用 I 型，直 徑 為 25mm。選 用 d=25mm,L=100mm,L1=32mm有 肩 導(dǎo)柱 .2.5.2導(dǎo)套的選擇如圖7 導(dǎo)向孔可帶導(dǎo)套，也可不帶導(dǎo)套，帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔用于生產(chǎn)13河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書批量大或?qū)蚓雀叩哪＞摺o論帶導(dǎo)套或不帶導(dǎo)套的導(dǎo)向空，都不應(yīng)該設(shè)計(jì)盲孔，盲孔會(huì)增加模具閉合時(shí)的阻力，并使模具不能緊密閉合。帶導(dǎo)套的模具應(yīng)采用階梯形導(dǎo)柱。圖 7帶肩導(dǎo)套帶肩導(dǎo)套安裝需要墊板，裝入模板后復(fù)以墊板即可，帶肩型導(dǎo)套安裝沉孔視導(dǎo)套直徑可取為 D+(1 2)。導(dǎo)套長(zhǎng)度取決于含導(dǎo)套的模板厚度，其余尺寸隨導(dǎo)套導(dǎo)

27、向孔直徑而定 。 本 模 具 選 用 d=25mm,L=40mm 帶 肩 導(dǎo) 套 。2.6抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于塑件的外型是內(nèi)側(cè)凸型，相當(dāng)于小凸臺(tái)。它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因 此成型側(cè)凸時(shí)必須做成活動(dòng)的型芯，即須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。本模具采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。2.6.1動(dòng)作過程和受力分析分型后，動(dòng)作上頂桿將一對(duì)斜滑快推出模套。斜滑快沿著模套斜向?qū)Щ刍瑒?dòng)過程中，使斜滑快側(cè)向分型的同時(shí)帶動(dòng)塑件沿主型芯軸線脫模。斜滑快受力分析：在頂桿作用力的推動(dòng)下，斜滑塊克服對(duì)主型芯的脫模力和側(cè)向分型抽拔力，導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)軌間存在正壓力和摩擦阻力，頂14河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書桿和滑

28、塊之間存在摩擦力。2.6.2確定斜滑塊傾角通過 力 學(xué) 公 式計(jì) 算 可知 ， 當(dāng) a 40 K 1 脫 模 機(jī) 構(gòu) 承受 過 大頂 出 力 ，摩 擦 力 過 大 時(shí) ，摩 擦 表 面 磨 損 嚴(yán) 重 ，當(dāng) a 12 接 近斜 面 的 自 鎖 角 . 側(cè)抽 距過 小 , 故 取 12 a 40 常 用 20 左右 . 取 a=20 2.6.3確定斜滑塊的尺寸根據(jù)零件尺寸可知側(cè)距為 4.由數(shù)學(xué)三角關(guān)系可得最小推行高度為 11 為了保證滑塊能正常工作,滑快推出模套的高度在臥式模具上不大于斜滑塊高度的 1/3, 所以滑塊的高度最小為 33 根據(jù)模架結(jié)構(gòu) B+18 33 可 得 Bmi n =15 取

29、 B=25 C=63 . 2.6.4 斜滑塊與型芯座的設(shè)計(jì)2.6.4.1滑塊與型芯座的連接方式設(shè)計(jì)本例中側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要是用于成型零件的側(cè)向部分，側(cè)向凸的尺寸較小，考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問題，采用燕尾槽結(jié)構(gòu)。2.6.4.2滑塊的導(dǎo)滑方式本例中為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。2.6.4.3滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì)本例中由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可2.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料熔體注入模腔的同時(shí),必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體,排氣系統(tǒng)是注塑模設(shè)計(jì)的重要組成部分.排氣不良有很

30、多危害:增加熔體充模流動(dòng)的阻力,使型腔不能充滿,會(huì)使塑件棱邊不清在制品上呈現(xiàn)明顯可見的流動(dòng)痕和熔合縫,其力學(xué)性能降低滯留氣體使塑件產(chǎn)生銀紋,氣孔,剝層等表面缺陷型腔內(nèi)氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬間局部高溫,使塑件熔體分解變色,甚至炭化燒焦由于排氣不良,降低了充模速度,增長(zhǎng)了注塑成型周期.常用的排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法:分型15河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書面排氣拼接裂縫利用燒結(jié)塊冷料井排氣槽.對(duì)于小型模具可利用分型面排氣，本模具的分型面位于塑料溶體流動(dòng)的末端，易于排氣。2.8成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.8.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本例中模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，由于零件尺寸比較大,成型零件承受高溫塑料熔體的沖

31、擊和摩擦,在開模和脫模時(shí)需要克服與塑件的黏著力,所以成型零件需要較高的強(qiáng)度和剛度,又由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,凹模的結(jié)構(gòu)形式采用整體式凹模.根據(jù)本例分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道和點(diǎn)澆口開在凹模上，如圖 8 所示。2.8.2滑塊的設(shè)計(jì)滑塊相當(dāng)于成型側(cè)凸的型芯，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 9所示2.8.3型芯座的設(shè)計(jì)型芯座上設(shè)有燕尾槽，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 10 所示。材 料 ： Crwmn熱 處 理 ： 淬 硬 50HRC數(shù) 量 ； 2 個(gè)圖8型腔16河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書材 料 ： Crwmn熱 處 理 ： 淬 硬 50HRC數(shù) 量 ； 4 個(gè)圖9滑塊圖 10型芯座第 3 章模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算17河

32、南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算。查表得工程塑料（ ABS）的收縮率為 Q=0.3%-0.8%，故平均收縮率為Qcp=(0.3+0.8)%/2=0.55%,模 具 制 造公 差 取 m= 1/4 1/5 .3.1型腔和型芯工作尺寸計(jì)算型腔、型芯工作尺寸計(jì)算如下：查表獲得注塑模成型零件的標(biāo)準(zhǔn)公差值。225m ，1243m ， 7 36m ， 20 52m ， 108 87m ， 12087m ， 12087m ， 60 74 m按平均收縮率計(jì)算模具成型零件工作尺寸型腔徑向尺寸Dm1 Scp d Xm型芯徑

33、向尺寸dm1 Sc p D Xm型腔深度尺寸H m1 Sc p h Xm型芯高度尺寸hm1 Sc p H Xm中心距，型腔內(nèi)凸臺(tái)或孔的中心線至側(cè)壁距離，型芯上凸臺(tái)或孔的中心線至 側(cè) 壁Lm1 Sc p Lm218河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書D , d塑件的包容，被包容徑向尺寸H ， h塑件的包容，被包容深度，高度尺寸Dm , Dm模具的包容，被包容徑向尺寸H m ,hm模具的包容，被包容的深度，高度尺寸Lm ,lm模具的中心距，單位位置尺寸- 塑料件尺寸公差m 模具成型零件的制造公差Scp注射塑料物料的平均成型收縮率- 模具使用過程中的平均磨損量3.2型芯尺寸的計(jì)算0dm11S

34、cp DXmm0.0740.3d5 6 . 009 8 m mm10.074dm21Scp DX00.0870.4mmd1 10m26 . 3 7 8mm0 . 08 70hm1 Scp H Xm 0.0430.14mhm16.19300.043mm3.2.1凹模型腔尺寸計(jì)算Dm11 Scp d Xmm 0.087 0.40Dm1120.400.087 mmDm 21 SCPd Xm0.074 0.30mDm 20.07466.110mm19河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書Dm31 Scp d Xm0m 0.0.36 0.14X 0.75Dm38.94500.03.6 mmDm41

35、 ScPXm0m 0.043 0.14X 0.75Dm40.04311.9610mmH m1SC P hX 0m0.75m 0 . 0 5 20 X. 2H m1 90.052. 90 6 m mLm1 ScpLcmm0.030c. 1取0.01242 c61 0Lm6.030 .mm01 53.2.1.1凹模型腔側(cè)壁計(jì)算與底板厚度計(jì)算成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動(dòng)；溢料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸計(jì)算，要考慮塑料

36、制品的尺寸公差，所成型塑料的收縮率、溢料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素。由于大尺寸模具主要存在剛度問題，要防止模具過大的彈性變形，因此須先確定許用變形量 ，用剛度條件式進(jìn)行壁厚和底板厚度設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)最終達(dá)到強(qiáng)度和剛度條件都滿足。25i211i 2 0.45W 50.001W0.45 12050.001 120 1.292 W以長(zhǎng)邊計(jì)算25i25 1.29232.3 m3.2.1.2整體式凹模矩形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算。剛度條件計(jì)算20河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1144433cphcph3 l / h1 0.6Sh其中 C4 /

37、 h41E1E2 l963 120/ 204C1.44642 120/ 209641S1.446502030.62.210 50.0323Bb 2S88mm60/ 204C10.94233496272.31600003232.261314mm41S10.942502032.21050.03230.647.11600004263.61312mmS112L1202S1144mm強(qiáng)剛度計(jì)算中力學(xué)參量有：2P-模腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般為 30-50N/mmE 模具鋼材的彈性模量，預(yù)硬化塑料模具鋼 E2.2 105 N / mm2模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力，一般中碳鋼160N / mm2是由屈服極限 s

38、300N / mm2安全系數(shù)n推算出，預(yù)硬化塑料模具鋼21.875300N / mm3.2.1.3整體式矩形底板厚度的計(jì)算11TC pb43b C pb 3EEC 4/ b44H= C120 / 600.02932l 4 / b413216 1410.02950603T3mm2.21050.0323總厚Th23mm21河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書強(qiáng)度條件下計(jì)算式：整體式矩形型腔側(cè)壁厚度1pl22h / l0.41S2122h / l3 ph0.41S211350202當(dāng)時(shí)200220/120 0.41 S3005.848mm21213ph23502025.848mmh / l

39、20 / 60 0.41S300由剛度和強(qiáng)度計(jì)算公式得,模板結(jié)構(gòu)尺寸 S和 T 應(yīng)取剛度和強(qiáng)度計(jì)算值中的大值。2121pb25060218mm整體式矩形型腔地板厚度T23002綜 上記 得 長(zhǎng)度 方 向 上 S=14mmS1=12mm厚 度 方 向上 T=18mm單型腔板尺寸 BLH=144 8838雙型腔板尺寸 BLH=144176 38按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模板 BLH=25025040定模座厚為25mmA=40mm即主流道長(zhǎng)度L=25+A-H=25+40-7=58mm從 而 得 出 主 流 道 內(nèi) 暫 存 塑 料 的 體 積V=0.8907863m=1.07 0.890786=0.953g冷料穴

40、處塑料的體積 V Z 型拉料桿適用于所有熱塑性塑料，也適用于熱固性塑料注塑。由于頂出后從 Z 形鉤上取下冷料井凝料，需要橫向移動(dòng)，故頂出后無法橫向移動(dòng)的塑件不能采用 Z 形拉料桿，所以采用錐22河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書形 拉 料 桿 ， 取 拉 料 桿 直 徑 d=5 mm.622.52104.405 mm3質(zhì)量 1.070。計(jì)算冷料穴塑料的體積 V =4104405=0.1117g主 流 道 塑 料 的質(zhì) 量 0.813g由于注射機(jī)的注射量為85g兩 個(gè) 塑 件 的 質(zhì) 量 為 57.13g 則 分 流 道 質(zhì) 量 為 85 57.13 0.953 0.0764 26.8406g單個(gè)分流道質(zhì)量為13.42g 根 據(jù)經(jīng) 驗(yàn) 公 式 得 分 流 道 尺寸 d0.27M 4LL 根 據(jù) 凹 模板 標(biāo) 準(zhǔn)模 架 ， 可 得 知 L=17mmt24dd0.27 M 4 L 2.01 mm根 據(jù) 刀 具 尺 寸 圓 整 d=3mm 根 據(jù)35.經(jīng) 驗(yàn) 公 式 作 初 步 估 算 ，結(jié) 果 需 要 校 核 ，使 得 熔 料 剪切 速 率 r 在5102 103 S 1范圍內(nèi)，方為合理。.6Q6 16.119.102