打蛋機左殼注射注塑模具

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計題 目： 打蛋機左殼注射注塑模具CAD/CAM 院 （系）： 機械學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計及其自動化 班級： 1203 學(xué)號： 學(xué)生姓名： 涂先桂 導(dǎo)師姓名： 譚加才 完成日期： 2016年6月12日 誠 信 聲 明本人聲明：1、本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果；2、據(jù)查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；3、我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。作者簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目： 打蛋

2、機左殼注射注塑模具CAD/CAM 姓名 涂先桂 院（系） 機械學(xué)院 專業(yè) 機械設(shè)計及其自動化 班級 1203 學(xué)號 指導(dǎo)老師 譚加才 職稱 副教授 教研室主任 關(guān)老師 一、 基本任務(wù)及要求： 1查閱有管注射模文獻10篇以上，分析注射模設(shè)計常用方法，寫出文獻綜述； 2. 分析打蛋機左殼相關(guān)數(shù)據(jù)。 3. 設(shè)計注射模具，畫出總裝配圖以及零件圖； 4. 對打蛋機左殼模具進行模流分析和數(shù)控分析； 5. 撰寫畢業(yè)論文，字數(shù)15000以上。 二、 進度安排及完成時間： 1. 熟悉課題、查閱文獻資料，一周 2. 撰寫文獻綜述、開題報告，一周 3. 實體的三維建模，一周 4. 畢業(yè)實習(xí)，一周 5. 設(shè)計注射模具

3、，畫出總裝配圖，零件圖，進行模流分析，七周 6. 撰寫畢業(yè)論文，二周 7.上交畢業(yè)論文，并根據(jù)評閱意見進行修改，一周 8. 畢業(yè)答辯，一周 打蛋機左殼注射注塑模具CAD/CAM摘要：隨著高性能工程塑料的不斷發(fā)展，各種塑料制品行業(yè)繼續(xù)增長，注射成型工藝越來越多地用于成形制造。注塑模具設(shè)計的質(zhì)量，對注塑機的生產(chǎn)效率直接影響成型，產(chǎn)品的質(zhì)量和成本。模具可以使一個很好的注射成型上百萬次，因為其較長的壽命，在另一方面，降低了塑件的成型和模具成本，而且由于壽命長，維修少，從而提高生產(chǎn)效率。為了滿足日益增長的工業(yè)需求和生活質(zhì)量的需要，應(yīng)繼續(xù)研究和開發(fā)，已便設(shè)計來提高注塑模具的性能，滿足各行各業(yè)的需求。在本設(shè)

4、計中，通過對打蛋機左殼，CAD模具設(shè)計和開發(fā)利用包括凸，凹模的設(shè)計，頂出機構(gòu)的設(shè)計，注射機的選擇和校核，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，模具及其它工件的設(shè)計。在本設(shè)計中，重點設(shè)計了以成形件的凸，凹模的設(shè)計，澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計的靈魂。冷卻設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計直接影響著塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計工作的關(guān)鍵。同時，模具溫度對塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著直接的影響，對模具的凝固時間和收縮應(yīng)力，模具溫度的控制有著直接的影響，從而影響模具和塑料件質(zhì)量的成型周期和表面粗糙度。大小的凸，凹模尺寸，澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計重點和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過這樣的設(shè)計，我們

5、首先學(xué)習(xí)了解當前的形勢和發(fā)展情況，中國塑料模具結(jié)構(gòu)和成型工藝的模具及注塑模具設(shè)計的基本原理。 關(guān)鍵詞：打蛋機左殼；注射模；設(shè)計；ABSLeft shell injection molding tool CAD/CAMAbstract: With the development of high performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, the injection molding process is more and more used

6、in various performance requirements for manufacturing products. The quality of injection mold design, injection molding machine for the production efficiency directly affects the forming, quality and cost of products. The mold can be a very good injection molding millions of times, because of its lo

7、ng life, on the other hand, reduces the cost of molding and mold plastic parts, as a result, a good replacement, repair, so as to improve the production efficiency. In order to meet the growing needs of the industry and the quality of life needs, should continue to research and development, has been

8、 designed to improve the performance of the plastic injection mold, to meet the needs of all walks of life.In this design, the cover plate, the design and development of CAD die comprises a convex, concave mold design, the ejection mechanism design, selection and optimization of injection machine, t

9、he design of gating system, cooling system design, mold and other work. In this design, designed to focus on forming the convex, concave die design, gating system, cooling system. The gating system is the soul of the mold design and cooling design, the design of gating system directly affects the pl

10、astic parts molding quality and production efficiency 1. Therefore, the design of gating system of injection mold design is the key work. At the same time, the mold temperature has a direct impact on the quality of plastic parts and production efficiency, solidification time and shrinkage stress of

11、die and mold temperature control of a direct impact, thus affecting the molding cycle of molds and plastic parts quality, and surface roughness. The size of the convex die size, focus on design and system structure design of gating system and cooling system. Through this design, we first learn to un

12、derstand the situation and the current development situation, basic principle of injection mold and die design Chinese plastic mould structure and injection molding process.Keywords:cover; injection mould; design; ABS 目 錄第1章 緒論51.1選題的意義51.2塑模工業(yè)的現(xiàn)狀5第2章 打蛋機左殼塑料模工藝設(shè)計72.1打蛋機左殼塑件的工藝分析72.2注射成型基本過程82.3打蛋機左

13、殼的設(shè)計件9第3章 注射機的選擇和校核103.1注射機規(guī)格的選擇103.2注射機的校核103.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇12第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計144.1澆注系統(tǒng)設(shè)計144.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計164.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計174.4 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列19第5章 成型零件設(shè)計225.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計225.2 成型零件的尺寸確定23第6章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計256.1脫模機構(gòu)設(shè)計256.2導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計256.3定位圈276.4主流道襯套276.5其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計27第7章 注塑機有關(guān)參數(shù)校核297.1模具閉合高度的確定297.2注塑機有關(guān)參數(shù)的校核297.3模具安裝和試模30結(jié)

14、論32參考文獻33致 謝34第1章 緒論1.1 選題的意義 由于現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用，在某些產(chǎn)業(yè)模具已經(jīng)成為必不可少的重要產(chǎn)品。在大量的塑料產(chǎn)品中，塑料模具的應(yīng)用非常廣泛，在模具中的地位也越來越重要。成為各類模具中設(shè)計，制造中的代表之一，具有比較重大的研究意義。在塑料制品中，注塑模具的設(shè)計和制造成為了其主要手段，成為了一個比較有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)之一。注射成型就是將塑料通過一定的溫度和壓力條件下溶解然后塑化成型。注射成型在市場上是常見的方法之一，由于注塑模作為塑料模具的一種，而且也比較有發(fā)展前景，市場需求量也比較大，所以我選擇注塑模具來作為我的畢業(yè)設(shè)計。在此課題中，我們需

15、要用到計算機二維和三維的設(shè)計軟件。通過查閱資料，注塑模具主要分為模架，成型零件，澆注系統(tǒng)，頂出機構(gòu)，調(diào)溫系統(tǒng)以及輔助裝置等。通過本課題的設(shè)計，我將在以下幾個方面得到培養(yǎng)和鍛煉：（1）塑料制品的材料選擇和成型工藝的確定。（2）掌握模具設(shè)計中常用的軟件包括CAD和Proe5.0等。（3）塑料制品的數(shù)據(jù)分析。（4）使自己在語言組織方面得提升，在專業(yè)理論知識上進一步的鞏固和創(chuàng)新。（5）掌握論文格式上的嚴格要求。同時提高自己獨立思考，解決問題的能力。1.2塑模工業(yè)的現(xiàn)狀 由于我國起步比較晚，模具工業(yè)有許多的不足之處。需要向一些發(fā)達國家學(xué)習(xí)，也需要大量模具設(shè)計人才。模具工業(yè)在近幾十年快速的發(fā)展，在制造能力

16、，技術(shù)以及質(zhì)量上都有了很大的提高。高尖端科技的應(yīng)用，使得大型、復(fù)雜、高效、使用壽命長的模具達到了一個新的臺階。列舉如下： （1）CADCAMCAE技術(shù)運用比發(fā)達國家而言，我國還需要大力的去學(xué)習(xí)和普及，包括計算機建模的熟練程度，數(shù)控機床編程與加工等。 （2）熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用，得到了進一步提升，加熱裝置通道，自制的熱噴嘴已經(jīng)廣泛應(yīng)用，其中某些技術(shù)已經(jīng)達到世界先進水平。 （3）熊貓公司開發(fā)的氣輔模具，用C型分析軟件進行氣輔模具研制成功。氣體輔助注射技術(shù)已應(yīng)用，許多廠家都采用此技術(shù)。 （4）高質(zhì)量的塑料模具鋼的應(yīng)用，注塑模具現(xiàn)在用45#鋼的較少，其中P20鋼廣泛應(yīng)用，進一步提高了模具使用壽命和表面

17、光潔度。 （5）抽芯機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，許多制造商已經(jīng)設(shè)計出具有結(jié)構(gòu)新穎，易于脫模。比較有新意的脫模機構(gòu)，解決了以前脫模困難的問題。 （6）提升了精密，大型，復(fù)雜等模具的制造水平。而對于那些構(gòu)造復(fù)雜，尺寸的精確度要求嚴格的制件，常常采用CAD三維設(shè)計和計算機仿真注射成型。模具的壽命已達到百萬小時或更高。 中國的模具行業(yè)在“九五”期間盡管發(fā)展迅速，但與一些國家相比，目前仍有相當大的差距。據(jù)統(tǒng)計，CAD和CAE的應(yīng)用中國都遠低于一些發(fā)達國家。發(fā)達國家已經(jīng)普及，而中國才剛剛開始。包括一些機械設(shè)計軟件基本上都是國外開發(fā)的。而國產(chǎn)的軟件少之又少，而且使用度也很低。發(fā)達國家已經(jīng)大量的使用模具標準件，但是在國內(nèi)

18、卻還沒有形成規(guī)模。熱流道在國外模具生產(chǎn)中也大量使用，并且還制訂了很多的標準。但在中國大陸，70年代開始研究，到目前為止還沒有標準。 在國外，企業(yè)大多是技術(shù)密集型，技術(shù)與技術(shù)強強聯(lián)合，規(guī)模小，組合靈活，而在國內(nèi)卻恰恰相反。獨立的模具廠生存，勞動密集型企業(yè)，并且有一種傾向，忽略高技能，講究高效率，缺少專業(yè)的和靈活的組合規(guī)劃。第2章 打蛋機左殼塑料模工藝設(shè)計2.1打蛋機左殼塑件的工藝分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)圖2.1 打蛋機左殼模型圖2.2 打蛋機左殼模型 塑料簡單點解釋就是可塑性材料，通過一定的壓力和溫度溶解，可以捏成各種形狀。在材料工程中“塑料”定義為化學(xué)改性的天然的高分子化

19、合物。塑料中的基本成分高分子聚合物。在自然界中一般高分子聚合物分為非晶態(tài)和晶態(tài)線性高聚物。其物理狀態(tài)、力學(xué)狀態(tài)以及加工適應(yīng)性都比較良好。通常來說結(jié)晶度大的塑件其密度，硬度，耐磨性好，剛度，耐化學(xué)性和電性能好；而結(jié)晶度小的塑件，柔軟性，透明性較好，伸長率和沖擊強度較大。2.1.2 ABS材料成型特性ABS材料是熱塑性材料，對精度要求一般（四級精度左右），密度在1.051.07/cm3，抗拉強度比較適中一般是在3050MPa之間，抗彎強度在4179MPa之間，拉伸彈性模量在15872277MPa之間，彎曲彈性模量在13802690MPa之間，收縮率0.3%0.8%之間。綜上所述，該材料的綜合性能比

20、較好，沖擊強度能達設(shè)計標準，尺寸不易變形，容易成型，耐熱性和耐腐蝕性也能滿足要求。特別是耐寒性能比較優(yōu)越，目前為止，ABS材料已經(jīng)在國內(nèi)得到了廣泛的運用，在一些電氣外殼，汽車的儀表盤以及許多的日用品方面尤其突出。在成型方面要注意一點，由于材料的吸水性能較大，成型原料時必須對其干燥處理。要使其含水量低于0.4%，通常的處理方法是將材料放置8090干燥23個小時。在塑料加熱方面要注意，由于加熱溫度對塑料的質(zhì)量影響比較大，溫度過高容易分解，溫度低溶解不徹底，所以我們必須嚴格控制其溫度，通常ABS材料在加熱方面選用180260之間，個人建議是240。在注射時其注射壓力必須足夠大，通常我們采用的是螺桿式

21、注射機，其注射壓力在70100MPa之間。2.2注射成型基本過程圖2.3 注射成型基本過程2.3打蛋機左殼的設(shè)計件該塑件經(jīng)測量所得，其基本幾何值為：密度：p=0.9g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；長度：L=150mm；塑件平均寬度： B=60mm；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積： S=194.3cm2；第3章 注射機的選擇和校核3.1注射機規(guī)格的選擇注射機就是注塑成型常用的機械設(shè)備，一般來說，按照外形可以分為立式、臥式和直角式三種。按照塑化的方式，又可以分為柱塞式和螺桿式。我們首先對模腔的數(shù)目進行假設(shè)確定注射機的規(guī)格，初步將模腔定為兩個。ABS材料的密度

22、p為p=0.9g/cm3（0.90.91）。通過測量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計兩個模腔，那么每次注射機的注射量必須大于：2M= 221cm3=42cm3。根據(jù)注射機的最大注射量初步選擇型號為XSZ60的注射機，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：38 注射容量cm3：60注射壓力/MPa：122 鎖模力/KN：5 x105KN最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm： Min=70 Max=200噴嘴：（球半徑/mm）：R=12 （孔直徑/mm）

23、：43.2注射機的校核3.2.1注射機注射容量的校核在進行模具設(shè)計的時候，首要的問題就是保證塑料溶體的容量或者質(zhì)量。一般的，要求在一個注射成形的周期內(nèi)，所需要的塑料溶體的質(zhì)量或者容量，為注射機額定注射量的80%以內(nèi)。而且，在一個周期內(nèi)，制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量和質(zhì)量之和，才是需要射入模具內(nèi)的塑料溶體的質(zhì)量和容量。即V=nV塑+V澆或M=nM塑+M澆 (3.1)式中：V（M）一個成型周期內(nèi)所需要注射的塑料容積和質(zhì)量，cm3或g； n 型腔數(shù)目； V塑（M塑）單個塑件的容量或質(zhì)量，cm3或g； V澆（M澆）澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3或g；故應(yīng)使0.8V塑+V澆0.8V公或M=0.8M塑+M澆

24、0.8M公公式中：V公（M公）注射機公稱注射量，cm3或g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對注射量進行校核）M澆=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤5.5g (3.2)得：M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8M公=0.860=48g滿足要求上式中的：因為選擇的為非熱敏性的ABS塑料為制件的材料，因此不對最小注射量進行校核，而只需要校核最大注射量。3.2.2注射機注射壓力的校核注射機的注射壓力是進行注射成型時需要進行校核的一個參數(shù)。只有滿足制件所要求的注射壓力，制件才能夠被制出。如果注射機的額定壓力范圍不能達到制件成型壓力的要求，則無法成型零件。成型

25、壓力并不是一成不變的，會與塑料的品種、注射機的類型、噴嘴的形狀、制件的結(jié)構(gòu)是否復(fù)雜和澆注系統(tǒng)等有關(guān)。因此注射壓力的確定也就根據(jù)這些參數(shù)進行。根據(jù)塑料成型工藝參數(shù)表查得ABS材料的成型注射壓力在（70120Mpa）之間，而我們所選擇的注射機的額定注射壓力為122Mpa，在其設(shè)定的注射壓力之間，滿足工藝要求。3.2.3注射機鎖模力的校核注射機鎖模力是指當高壓的塑料溶體進入并填滿型腔的時候，在軸向產(chǎn)生的巨大的推力時，卻仍然可以把模具牢牢固定住。因此就要求鎖模力明顯的大于這個推力。否則，會產(chǎn)生塑料溶體從模具中跑出的現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗公式算得：P=KPo (3.3)式中

26、：P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa） Po 注射壓力（MPa） K 壓力損耗系數(shù) 0.20.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.20.4)122MPa=24.4MPa48.8MPa本設(shè)計中，選擇的是ABS塑料，我們選擇型腔中熔體的平均壓力為：P=30MPa。再由公式T=PS計算推力大小。 (3.4)式中：T 塑料熔體在注射機軸向上的推力（MPa） P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPa S 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4注射機模具厚度校核注射機模具厚度校核在

27、達到預(yù)定的鎖模力時，動模板和定模板之間的最大和最小的距離，就是模具的最大與最小的厚度。因此，在進行模具厚度的設(shè)計時，必須要保證其數(shù)值在這一個范圍內(nèi)，否則鎖模力將會不滿足使用要求。當模具厚度小的時候，可以考慮增加墊板來達到使用的要求。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足HminHHmax (3.5)式中：H 模具厚度 mmHmin 注射機允許的最小模具厚度 mmHmax 注射機允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注射機得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型 標準模架中的模板規(guī)格BoL為300300的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度H為：H=32+A+B+C+h4+2h

28、1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=180mm將上述的數(shù)據(jù)代入HminHHmax得：70180200滿足不等式HminHHmax，符合要求。3.2.5注射機最大開模行程校核塑件制造完成后，需要從模具中取出，這就要求有一定的開模距離，如果距離太小，則塑件將無法取出，但是距離太大，會超過注射機的開模行程。因此需要對設(shè)計的注射機進行最大的開模行程的驗算，保證能夠順利的取出塑件。我們所選擇的這個注射機，其開模行程為180mm。而設(shè)計的要求是要保證開模行程要大于取出塑件時要求的開模距離。即是必須滿足下式：SkH1+H2+(5 10) (3.6)式中：Sk 注射機行程 Sk=300mmH1 脫模距離（頂出距離）H1

29、=5mmH2 塑件高度+澆注系統(tǒng) H2=10+50=60mm所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm能滿足要求。通過上述校核得出該規(guī)格的注射機滿足要求，因此，確定選擇型號為：XSZ60的注射機。3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計算結(jié)果，N能取到2個。所以取N = 2。符合設(shè)計要求，所以確定型腔數(shù)目為2個。）3.3.2分模面的選擇定模板與動模板之間會有一個分界面，這就是分模面。，同時也可以在這個分界面上，取出塑件或者澆注完成后凝固的熔料。如何進行分模面的選擇，時保證塑件成型良好的首要條件。選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：使塑件在開模后留

30、在動模上；分型面的痕跡不影響塑件的外觀；澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；使塑件易于脫模。制件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雖然較復(fù)雜，但是仍然要符合上述的分型面選擇的要求。綜合考慮了制件的結(jié)構(gòu)，以及整體設(shè)計、模具制造、加工工藝等因素后，選擇平面分型面。以紅色面作為分型面。第4章澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.1澆注系統(tǒng)設(shè)計4.1.1主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計通常設(shè)計成圓錐形，塑件所選擇的塑料為ABS材料，該塑料的流動性較差，所以我們選擇的錐角度數(shù) =36，從而有助于凝固的熔料從主澆道中拔出來。模具內(nèi)壁的表面粗糙度業(yè)有一定的要求，一般為Ra=0.63m。而在主流道對接處，可以將其設(shè)計為半球

31、形的凹坑，以達到嚴密對接的效果，防止熔料從中溢出。其半徑為：R2=R1+(12)mm (4.1)式中：R1注射機噴嘴球半徑R1= 12mm將數(shù)據(jù)代入上式得澆口套半徑為：R2= R1+(12)mm=12+(12)=1314mm澆口套半徑為：R2=13mm小端直徑：d1=d2+(0.51)mm式中：d2注射機噴嘴直徑d=4mm所以小端直徑d1= d2+(0.51)mm=4+(0.51) = 4.55mm取小端直徑為：d1=5mm錐角取為3且主澆道的縱截面為梯形橫截面，所以大端直徑：d= d1+2(Ltan3)當L=60mm時大端直徑d為：d= d1+2(Ltan3)=5+2(47.50.052)9

32、.94mm凹坑深：h=(35)mm主流道發(fā)生轉(zhuǎn)彎的地方，一般設(shè)計成圓角的形式，從而可以減小熔料轉(zhuǎn)彎時的阻力。其圓角半徑為：r=13mm4.1.2分流道的設(shè)計1、分流道截面形狀的選擇8分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V 形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設(shè)計采用圓形截面。分流道的尺寸由公式：d=Tmax1.5 (4.2)式中：Tmax塑件最大壁厚d=51.56.5mm2、分澆道的布置形式型腔的結(jié)構(gòu)形式影響了分澆道的布置，不同的型腔布局，會有不同的分澆道形式。一般要遵循排列緊湊的原則。這樣可以有效的減小模板的尺寸，縮短熔料的流動距離，比較平均的鎖模力。分澆道可以有平衡式的

33、結(jié)構(gòu)形式，也可以有非平衡式的結(jié)構(gòu)形式。在本設(shè)計中，選擇平衡式的結(jié)構(gòu)形式。3、分流道的表面粗糙度7 分流道的表面并不是越光滑越好，其也有一定的表面粗糙度值。一般取Ra=1.252.5m就可以了。有了一定的粗糙度，就可以對在其中流動的熔料有一定的阻力，這個阻力可以幫助熔料外層叫快速的冷卻固定，形成一個表層，還可以起到絕熱的作用，從而可以保證內(nèi)部的熔料較緩慢的冷卻。但是分流道的表面不能出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，有一定的粗糙度，但是不能影響脫模和分型。所以我們在此選擇分流道的表面粗糙度為Ra=1.5m。4.1.3澆口設(shè)計1、分流道與澆口的連接形式分流道與澆口的連接，有多種不同的形式，要保證每個階段的冷卻速度

34、均勻，不能有一段快，一段慢。根據(jù)型腔排樣和分流道的布置，連接形式有斜面和圓弧連接等兩種。在寬度方向上，斜面會逐漸的收窄，這就使得熔料的流動速度產(chǎn)生不同，導(dǎo)致不同地方的冷卻不一致，有的地方較快，會產(chǎn)生不必要的壓力損失。而圓弧連接時，可以保證在寬度方向較寬，就一般不會出現(xiàn)上述的問題。所以一般來講，連接形式選擇為圓弧過度連接。分流道與澆口的連接形式通常有斜面和圓弧連接等兩種連接方式，根據(jù)我們型腔的排樣方式和分流道的布置方式，分流道與澆口的連接地方選擇在寬度方向連接更佳。但在寬度上的連接的時候，由于斜面會使分流到逐漸變窄，那么不同階段冷卻較快，產(chǎn)生不必要的壓力損失，而圓弧過渡的接口較斜面的寬，所以以上

35、出現(xiàn)的缺陷能得到解決，所以分流道與澆口的連接選擇為在寬度上的圓弧過渡連接。2、澆口形狀的選擇及其尺寸確定 澆注系統(tǒng)要有澆口，它是熔料進入型腔的開口。一般澆口后是流道，流道后是型腔。澆口細小而且短，這主要時為了能夠快速的使熔料進入型腔。澆口能夠調(diào)節(jié)流速、補料的時長，還可以防止熔料回流。其形狀、尺寸和進料的地方對于塑件的成型都有重要的影響。而且如何澆口設(shè)計的不合理，很容易在塑件上產(chǎn)生一定的缺陷，比如縮孔，缺料白斑等。所以在設(shè)計的時候，一定要保證澆口的合理性?？梢愿鶕?jù)塑料的性能、制件的結(jié)構(gòu)形式、截面的大小、模具的結(jié)構(gòu)以及其它的一些工藝參數(shù)等進行設(shè)計。澆口一般都是長度較短，截面也比較小，這樣可以讓熔料

36、快速的進入型腔，并且能夠快速的封閉澆口，也很容易使得塑件與澆口殘存的熔料分離。這樣設(shè)計的澆口，在澆注的時候，一般沒有明顯的痕跡，對于制件的外形還是有很好的保證。根據(jù)以上的種種因素綜合考慮，我們選擇潛伏式的澆口形狀。4.1.4冷料穴和拉料桿設(shè)計冷料穴也有很多種不同的形式，根據(jù)所帶的拉料桿頭部形狀的不同，可以有Z形頭、球形頭、尖錐頭以及無拉料桿等的形式。接下來我們分別對其進行簡單的介紹。帶有Z形頭的冷料穴，底部時鉤形，就像一個鉤子一樣，可以通過拉料桿勾住型腔內(nèi)的已經(jīng)凝固的冷料。在開模的時候，鉤子將冷料拉出，使得凝料與定模分離。該種方法是將制件和凝料一起拉出，方便快捷，而且容易，還提高了生產(chǎn)的速度。

37、與推桿搭配使用的時候效果更好。球形頭的冷料穴，專門是為推板脫模設(shè)計的。而本設(shè)計種的脫模機構(gòu)時推桿式的，與推板式的還是有一定的差別，因此不宜選擇這種結(jié)構(gòu)。尖錐頭的拉料桿，是從前兩者變異而來的。一般沒有冷料穴。塑件在成型的過程中，會有一定的收縮，這種收縮力正好可以將尖錐頭包緊，利用這個包緊力可以將凝料從模具中拉出。但是這種形式有一個比較大的缺點，那就是可靠性不是很好。因為收縮力不滿足要求的時候，很難將凝料拉出。而且此種方法對于制件的收縮率要求還是比較高的。簡單介紹了幾種冷料穴和拉料桿之后，就需要綜合考慮多種因素進行選擇。本設(shè)計選擇了Z形頭的拉料結(jié)構(gòu)，方便易用。其中拉料桿的直徑與主流道的大端直徑相等

38、。模架決定了它的長度。4.1.5澆注系統(tǒng)的平衡該模具雖是設(shè)計的一模多腔型模具，但是模腔數(shù)量不多，并且根據(jù)模腔的排樣方式，模腔和主澆道的距離是一致的，并且他們的排樣方式是一個圓周形狀，所以主流道的熔體進入每個模腔的路徑長度都是一樣的，不會出現(xiàn)熔料流速不一致，或者型腔各段的壓力不一樣的現(xiàn)象。當流道的長度不一樣的時候，或者主流道離著型腔有的近有的遠的時候，才會出現(xiàn)問題，導(dǎo)致成型失敗。所以，本設(shè)計采用了多型腔的模具，而且設(shè)計的距離是一樣的，所以可以很好的平衡澆注系統(tǒng)，達到了避免上述缺點的目的。4.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計注塑成型的過程中很容易會產(chǎn)生很多的氣體，那么這些氣體如果不能盡快的排出型腔，就容易造成氣孔

39、等的缺陷。因此模具還要設(shè)計相應(yīng)的排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)要設(shè)置合理才會發(fā)揮其作用。一般氣體都會被熔料趕著走，因此一般將其設(shè)置在熔料的末端。這樣隨著熔料的流動，型腔中的氣體就會慢慢被排出。在本設(shè)計中，由于制件比較小，所以并不專門的設(shè)置專用的排氣系統(tǒng)，而是利用已有的零件之間的間隙，來進行排氣。在研磨的時候，我們可以將分型面留有一定的粗糙度，這樣就可以保證氣體順利的排出。分型面與推桿之間也有一定的間隙，也可以用來排氣。在對分型面的粗糙度進行加工的時候，砂輪的路線要指向外側(cè)，這樣就能保證在熔料流動的過程中，氣體就可以順利的排出。而且為了更好的排氣，可以開一定的槽。一般是將槽開在定模板桑，寬2mm，高1mm。

40、4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計4.3.1設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性1、設(shè)計冷卻系統(tǒng)的必要性溫度主要影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)速度。因為溫度會對熔料的冷卻產(chǎn)生直接的影響。這就要求我們對制件的質(zhì)量進行一定的控制。首先，溫度對于質(zhì)量的影響有以下幾個方面：變形：溫度變化小，冷卻的快慢也比較均勻，這樣可以明顯的降低制件的變形。當制件的各個壁厚不一致，而且內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，在收縮的時候有的快有的慢，從而造成不均勻的變化，導(dǎo)致了變形的產(chǎn)生。因此對于這樣的零件，一是要對結(jié)構(gòu)進行更改，再就是要設(shè)計一個合理的冷卻系統(tǒng)。當用冷卻水進行冷卻的時候，首先要保證冷卻水的溫度變化要小，這樣可以保證熔料在凝固的時候比較均勻。尺寸精度：有了比

41、較合理的溫度保持和冷卻系統(tǒng)，就可以保證產(chǎn)品的精度符合要求。因為它能減少成型的收縮率，對于制件的尺寸的準確度有比較好的提高，還能保證尺寸比較穩(wěn)定。力學(xué)性能：結(jié)晶度是用來描述結(jié)晶塑料的結(jié)晶程度。一般的結(jié)晶程度越高，制件在應(yīng)力作用下，越容易產(chǎn)生開裂。而這中，有一個比較重要的參數(shù)，就是溫度，降低溫度，可以減小開裂。表面質(zhì)量：模具的溫度對于制件的表面形貌的影響還是比較大的。溫度太低，會使得制件有著清晰的外形，還會有明顯的痕跡，會提高制件的表面粗糙度。模具溫度比較高，能夠明顯的改善制件的表面形貌，使得粗糙度降低，表面比較光滑。從以上幾個方面可以看出，模具的溫度的選擇是比較矛盾的，因為因素不同，對于模具的溫

42、度的要求也就不同。因此在模具選擇好以后，一定要根據(jù)實際的情況來進行模具溫度的選擇。一定要保證滿足制件的各種指標。2、溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)效率的影響：注射模中，溶體的溫度變化范圍比較大，一般會由200降低140，達到60.這么多的熱量是如何散發(fā)的呢？其實大部分熱量都是通過冷卻水或者其他的介質(zhì)帶走的。這一種方式帶走了月95%的熱量。其與的5%會由輻射或者對流的方式釋放。因此可以看出，冷卻介質(zhì)對于冷卻時間的影響非常大。而且在整個的工作循環(huán)中，大部分的時間都是在冷卻，基本達到了2/3個工作周期。因此要急切的縮短模具的冷卻時間，提升生產(chǎn)效率和速度。模具的溫度有兩個過程，一個是加熱過程，還有一個是冷卻的過程。我

43、們對模具的溫度進行控制，也主要是控制加熱和冷卻。本設(shè)計種采用的ABS塑料，對于模具溫度的敏感性比較低，也就是說要求不用很好的模具溫度。因此我們只設(shè)計冷卻系統(tǒng)。4.3.2冷卻系統(tǒng)尺寸計算塑件要達到一定的脫模溫度需要合足夠的時日。這一時間和橫具的溫度、塑件的尺寸(厚度)以及材料性質(zhì)等有關(guān)。脫模時，假設(shè)這時候塑件中部的溫度已經(jīng)達到了熱變形所需要的溫度了，此時的冷卻時間，就是注塑的溫度降低到熱變形溫度的時間?？梢园凑展角蟮茫簍2=nm2 (4.3)式中：t2 固化時間(s)；m 塑件的厚度(cm)；n 塑料經(jīng)驗參數(shù) ABS取338t2=3380.52=84.5s該制件開模時是靠頂出裝置頂出，設(shè)開模時

44、間為t3為t3=15s。根據(jù)查表得注射時間t1=2.9s。制品的周期：t=t1+t2+t3=2.9s+84.5s+15s=102.4s每次注射所需的塑料質(zhì)量m為： m=mg+mj=18.92+9=46.8g (4.4)式中： mg 塑件的質(zhì)量（g）mj 凝料的質(zhì)量（g）每小時注射次數(shù)為：360084.542(次)單位時間的注射量：W=46.8g4219.65kg當采用20C的水進行冷卻的時候，如果假定出口處，水的溫度變成了24C，這就可以根據(jù)公式換算出了在整個冷卻階段所需要的水的體積流量（忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量）：q4.4 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列4.4.1

45、型腔數(shù)目的確定塑件生產(chǎn)量比較大的時候，就要考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟性。這個時候就要求有比較多的型腔數(shù)目，從而可以提高生產(chǎn)效率。一般會根據(jù)注射量和鎖模力來確定型腔的數(shù)目。其確定方法見下圖： 圖4.1 型腔數(shù)目確定圖我們利用方法二確定了型腔的數(shù)目。按照最大注射量，設(shè)計確定了型腔數(shù)。根采用公式：(4.5)NN5（取整） (4.6)最終確定采用一模4腔的結(jié)構(gòu)形式；4.4.2 型腔的排列一般我們都會選擇對稱的分布方式，因為對稱會使得模具的受力比較合理，載荷不會發(fā)生偏斜。因此本設(shè)計的型腔業(yè)選用對稱分布。加工簡單，平衡性好，使用形好。第5章 成型零件設(shè)計5.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整

46、體組合式、局部組合式和完全組合式。型腔一般是整體式的材料，會有臺肩或者螺栓進行固定。一般將型腔固定在模板上。這樣做有很多的好處，比如說可以很方便的加工，而且對于多個型腔的模具來說，更加的快速方便。在制造完成單個的型腔后，可以同時裝入模板。這樣的裝配可以很好的保證型腔的同心度以及尺寸的要求。而且還可以對一些成型件進行簡單的處理。有的整體式的型腔的局部還會有一些嵌入的成形的嵌入件，從而形成組合式的型腔。這種型腔一般用于比較深的和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的型腔。而適用于那些整體制造很困難或者局部需要通過一定的方式淬硬的模具。而對于組合式還有一種是完全的組合式。它是由多個螺栓組件拼接而成。這樣對于每一個單件，都有

47、利于機械加工，通過一定的方式將其組合。這種方式，不但節(jié)省了材料，而且對于表面粗糙度的控制也比較容易。而且適用于不太容易制造的型腔或者截面比較大的塑件制造用型腔。型腔也要有一定的強度和剛度，如果強度和剛度不夠，那么型腔在使用的過程中就會產(chǎn)生比較嚴重的變形。型腔在注射的過程中，會受到高壓的作用。總體來講，會有合模時的壓力、熔料在型腔中流動時的壓力、澆注口在閉合時也會產(chǎn)生一瞬間的壓力，開模的時候還有會壓應(yīng)力。在這樣多的壓力的作用下，這就要求型腔不能有較大的變形，如果產(chǎn)生了較大的變形，這對于制件的尺寸精確度會有一定的影響。在模具設(shè)計的過程中，也要考慮型腔的強度和剛度。而型腔的壁厚和底板的厚度會影響型腔

48、的強度和剛度。一般的壁厚和板厚越大，型腔的強度和剛度也會大。在注射的過程中，才不會產(chǎn)生較大的彈性變形，不會使得型腔向外膨脹。因此在設(shè)計的過程中，要考慮型腔的強度和剛度，合理的選擇壁厚和底板的厚度。5.1.1 型腔側(cè)壁厚度的計算按強度計算(5.1)其壁厚S按下列公式計算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa r型腔內(nèi)半徑，r=10mm 代入公式得：S=4mm5.1.2 底板厚度的計算按強度計算其壁厚H按下面公式計算(5.2) 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa代入公式得：H=5.5mm5.2 成

49、型零件的尺寸確定5.2.1型腔尺寸計算一般在進行型腔的尺寸確定的時候，盡量的選擇增大尺寸，這樣可以盡可能保證其強度和剛度。因此在設(shè)計的時候，選擇塑件公差的1/2，取負偏差，再加上-1/4的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。（a）型腔的徑向尺寸的計算式： (5.3)式中 D0型芯的最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸；S塑件的平均收縮率，S=0.02；塑件的公差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選??；根據(jù)公式計算得型腔的徑向尺寸： （b）型腔的深度根據(jù)尺寸的計算公式(5.4) 式中 型腔深度的最小尺寸； 塑件的最大基本小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公

50、差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選??；根據(jù)公式計算得型腔的深度尺寸： 型芯尺寸的計算型芯的尺寸的選擇與型腔的正好相反，為了能夠正常的進入型腔，型芯一般會選擇趨向最小的尺寸。因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨損量,而型芯高度則加上+1/6的磨損量.型芯的計算尺寸表達如下。（a）型芯的徑向尺寸的計算式：(5.5) 式中 型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選??；（b）型芯的高度尺寸的計算：(5.5) 式中 型芯高度的最大尺寸； 塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級精度；模具

51、制造公差，按1/4選?。痪唧w見CAD圖紙第6章 其他零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1脫模機構(gòu)設(shè)計6.1.1脫模機構(gòu)的分類在成型結(jié)束后，要有一定的脫模的過程。將制件從凹凸模中取出的機構(gòu)就是常說的脫模機構(gòu)。塑件會有不同的形狀，也會有不同的尺寸，同樣的脫模的機構(gòu)業(yè)會有不同的種類。一般的，脫模機構(gòu)會有主要的推出零件，然后會有很多的輔助部件。不同的組合會產(chǎn)生不同的動作。推出零件的機構(gòu)要有動力，根據(jù)動力的形式不同，分為手動和機動，還有氣動和液壓等。而且還可以按照動作的特點分為一次推出、二次推出、順序脫模、自動脫模和帶螺紋的脫模等幾類。6.1.2脫模機構(gòu)設(shè)計原則脫模機構(gòu)的種類繁多，設(shè)計也復(fù)雜，且要求在脫模時不對塑件造成損壞變質(zhì)和影響其外觀形狀。塑件對于模具會有一定的粘附作用，也會產(chǎn)生一定的力，要分析的道力的作用點和力的大小。從而可以選定合理的脫模方式和比較適當?shù)拿撃５奈恢?。而對于塑件推出位置的選擇，還是以內(nèi)表面為宜，這樣可以使得塑件的表面沒有痕跡。使得表面的質(zhì)量更高。推出的結(jié)構(gòu)要設(shè)計的方便、易用，同時還要可靠穩(wěn)定。開模的時候，要保證制件留