表蓋注塑模設(shè)計(jì)

1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題目 表蓋注塑模 系別 機(jī)電工程系 專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 模具 0801 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 日期 2010-12 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.1.設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目： 表蓋注塑模 2.2.設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： 1.模具圖樣的設(shè)計(jì) (1)了解制品工藝性 (2)了解制品的批量 (3)了解塑料制品所用的設(shè)備 2.確定模具設(shè)計(jì)方案 (1)確定模具所用的材料 (2)確定模具設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu) (3)確定模具選用的標(biāo)準(zhǔn)件型號(hào) (4)確定模具型腔型芯的成形尺寸 (5)進(jìn)行注塑機(jī)的強(qiáng)度、剛度校核及冷卻系統(tǒng)的排布 (6)完成模具圖樣的設(shè)計(jì)圖紙 3.3.設(shè)計(jì)進(jìn)度

2、：設(shè)計(jì)進(jìn)度： 第一周至第七周 核心技能訓(xùn)練 第八周 搜集模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作 第九周 模具基本類型與工作部分零件尺寸計(jì)算 第十周 模具整體設(shè)計(jì)和繪制裝配圖 第十一周 模具主要零件圖的繪制 第十二周 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第十三周 畢業(yè)論文的校核、修改 第十四周 打印裝訂，準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師（簽名）：指導(dǎo)教師（簽名）： 摘摘 要要 本次模具設(shè)計(jì)是“表蓋”其設(shè)計(jì)思路是根據(jù)多個(gè)模具加工事例總結(jié)出來(lái)。設(shè)計(jì)內(nèi)容 是從零件的工藝分析開始的，根據(jù)工藝要求來(lái)確定設(shè)計(jì)的大體思路。其開始是從零件的 材料選擇，接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的確定，模具種類與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系、塑件 的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的選擇、模具設(shè)

3、計(jì)有關(guān)尺寸的計(jì)算（包括模具行腔型芯的計(jì) 算及其公差的確定） 、注塑機(jī)參數(shù)的校核、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算、注 射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等內(nèi)容。 其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其內(nèi)容包含了模具的分型面選擇、主流 道及分流道的設(shè)計(jì)與布局，推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等一系列模具的重要零部件的設(shè)計(jì)加工方 法和加工注意要點(diǎn)。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。本次 設(shè)計(jì)不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識(shí)，而且讓我做到所學(xué)的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，更讓我了 解了塑料模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程和加工實(shí)踐的各種要點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：塑料表蓋 ，側(cè)澆口 ，注塑 目 錄 摘 要 .II 1 塑件工藝分析.1

4、11 塑件設(shè)計(jì)要求 .1 12 塑件的材料特征及選用 .1 13 塑件材料的確定 .3 14 塑料的收縮率及密度確定.3 15 塑件的成型要求 .3 2 塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu).5 3.注射機(jī)及模架的選用 .6 31 注射機(jī)的選用 .6 32 模架的選用.6 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).8 4. 1 主流道、主流道襯套及定位圈的設(shè)計(jì) .8 42 模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局.9 43 分流道的形狀及尺寸.9 44 澆口的形狀及其位置選擇.11 5 模具型腔、型芯的有關(guān)計(jì)算.13 51 制品成型位置及分型面的選擇.13 52 型腔工作尺寸計(jì)算.13 53 型芯的工作尺寸計(jì)算.14 54 模具中孔中心距

5、計(jì)算.16 6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).17 61 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).17 62 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).17 63 拉料桿的形式選擇.18 64 側(cè)抽芯的設(shè)計(jì).19 7 注塑機(jī)參數(shù)校核.20 7. 1 最大注射量校核 .20 7. 2 鎖模力校核 .20 7. 3 模具閉合高度校核 .20 7. 4 開模行程校核 .21 8. 1 冷卻回路的設(shè)計(jì) .22 8. 2 冷卻回路的總長(zhǎng)度的計(jì)算 .23 8. 3 冷卻水體積流量的計(jì)算 .23 9 塑料注射模具技術(shù)要求及總裝技術(shù)要求 .25 9. 1 零件的技術(shù)要求 .25 9. 2 總裝技術(shù)要求 .25 致 謝 .27 1 塑件工藝分析 1 11 1 塑件設(shè)計(jì)要求塑件

6、設(shè)計(jì)要求 產(chǎn)品精度及表面粗糙度要求為一般精度,但在加工制造過(guò)程中要求各部分有一定配合 精度關(guān)系。產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，故設(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，可采用側(cè)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔結(jié) 構(gòu)，澆口形式采用側(cè)澆口，相對(duì)于大塑件可采用相對(duì)于小的塑件大的分流道，以達(dá)到同 時(shí)充模的效果。 塑件外形圖如圖 1.1。 圖 1.1 表蓋塑件圖 1 12 2 塑件的塑件的材料特征材料特征及選用及選用 1. 聚乙烯（）PE 基本特征：聚乙烯塑料為無(wú)毒、無(wú)味、呈白色或乳白色柔軟，半透明的大理石狀顆 粒料。密度為 0.91-0.96,為結(jié)晶型塑料。聚乙烯吸水性小

7、，且介電性能與溫度、濕 3 cm g 度無(wú)關(guān)；因此聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料。 主要用途：低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件， 如齒輪、軸承等。中壓聚乙烯最適宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶類、包裝用 薄膜以及各種注射成形制品，也可用在電線、電纜上面。高壓聚乙烯常用于制造塑料薄 膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外皮等。 成形特點(diǎn)：成型時(shí)，在流動(dòng)方向與垂直方向的收縮率差異大容。注射方向的收縮率 大與垂直方向的收縮率，易變形、翹曲，并使塑件澆口周圍部位的脆性增加；應(yīng)控制模 溫；保持冷卻均勻、穩(wěn)定，流動(dòng)性好且對(duì)壓力變化敏感；宜用于高壓注射，料溫均勻， 填

8、充速度快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分冷卻；模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟 易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模。 2. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（）ABS 基本特征：是三種單體的共聚物，價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)ABS 用最廣泛的工程塑料之一。無(wú)毒、無(wú)味呈微黃色或白色不透明粒料，成形的塑件有ABS 較好的光澤，密度為 1.02-1.0。是由于三種組分組成的，故它有三種成分的 3 cm g ABS 綜合力學(xué)性能，而每一組分有在其中起著固有的作用丙烯腈使具有良好的表面硬度，ABS 耐熱性及化學(xué)腐蝕性，丁二烯使堅(jiān)韌，苯乙烯使它具有優(yōu)良的成形加工性和著色性ABS 能。 主要用途：在機(jī)

9、械工業(yè)上用來(lái)制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、儀表、ABS 水箱外殼等；汽車工業(yè)上用其制造汽車擋泥板、扳手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等。還 可用 ABS 夾層板制作小轎車車身；紡織器材，電器零件，文教體育用品；玩具，電子琴 及收錄機(jī)殼體，食品包裝容器，農(nóng)藥，噴霧器等。 成形特點(diǎn)：易吸水使成形塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此成形加工前應(yīng)ABS 進(jìn)行干燥處理，在正常的成形條件下，壁厚熔料、溫度對(duì)收縮率影響極??；要求塑件精 度高時(shí)；模具溫度可控制 50 度和 60 度之間，要求塑件光澤和耐熱時(shí)應(yīng)控制在 60 度和 80 度之間，比熱容低塑化效率高，凝固性也快，故成形周期短；的表現(xiàn)黏度對(duì)剪ABSAB

10、S 切速度的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用澆口形式。 3. 聚丙烯（）PP 基本特征：聚丙烯無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。 密度為 0.900.91。它不吸水、光澤好、易著色。聚丙烯具有聚乙烯的所有優(yōu)良性 3 cm g 能，如卓越的介電性能，耐水性、化學(xué)性能穩(wěn)定。宜于成形加工等；還具有聚乙烯所沒 有的許多性能，可制做鉸鏈，有教高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度，如（蓋和本體合一的各種容器， 經(jīng)過(guò) 7x10 次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象，但其在氧、熱、光的作用下極易解聚、老 7 化，所以必須加入防老化劑。 主要用途：可用于各種機(jī)械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件；可作為各種酸

11、 堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里，表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼， 各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。 成形特點(diǎn)：成形收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔，凹痕、變形、方向性強(qiáng)，流動(dòng) 性極好，易于成形；熱容量大，注射成形必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；注意控 制成形溫度。料溫低時(shí)方向性明顯，尤其是低溫、高壓時(shí)更明顯。聚丙烯成形的適宜模 溫為 80 度左右，不可低于 50 度，否則會(huì)造成成形塑件表面光澤差，產(chǎn)生熔接痕等缺陷。 溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生翹曲或變形。 1 13 3 塑件材料的確定塑件材料的確定 綜上以上三種材料特征，用途、和成形特點(diǎn)看，其各種塑料具有各自的特殊性能， 但考慮到箱體扣的工

12、作環(huán)境以及所受的力的大小來(lái)看，其在工作過(guò)程中需要頻繁的開合， 所以綜上各種塑料的性能來(lái)考慮。具有以上工作環(huán)境所需的性能，為此確定使用材ABS 料為：。 ABS 1 14 4 塑料的收縮率及密度確定塑料的收縮率及密度確定 表 1.1 材料性能參數(shù) 材料 代號(hào) 密度 （kg.m-3） 收縮率 （%） 模具溫度 （）C 0 注射壓力 P注 （）Mpa 最大不溢料 間隙/mm PE940-9601.5-3.660-7060-1000.02 PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03 ABS 1030-10700.3-0.850-8060-1000.04 PVC 13800.6-1.

13、530-6080-1300.03 由表 1.1 可知丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物（）的收縮率（0.3-0.8）%由丙烯ABS 氰-丁二烯-苯乙烯共聚物（）的成形特點(diǎn)可知其成形收縮率范圍及收縮率，確定收ABS 縮率值為 0.5%其密度為 1.05 3 cm g 1 15 5 塑件的成型要求塑件的成型要求 化學(xué)性能穩(wěn)定，宜于成形加工等，閉合彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。塑件表面 要求無(wú)飛邊或縮孔現(xiàn)象。 常用塑料工藝參數(shù)： 模具溫度：50-70C 0 C 0 噴嘴溫度：180-190C 0 C 0 料筒溫度：前段溫度：200-210C 0 C 0 中段溫度：210-230C 0 C 0 后段溫度：1

14、80-200C 0 C 0 注射壓力：7090Mpa 注射機(jī)類型：螺桿式 保壓壓力：50-70 Mpa 噴嘴形式：直通式 注射時(shí)間：35s 保壓時(shí)間：1530s 冷卻時(shí)間：1530s 成形周期：4070s 該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。故設(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， 可采用點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔、同模異 腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用側(cè)澆口，相對(duì)于大塑件可采用相對(duì)于小的塑件大的分流道，以達(dá) 到同時(shí)充模的效果。 2 塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu) 為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，用較低的尺寸公差 精度如表（2.1）塑件有關(guān)尺寸精度等級(jí)參數(shù)

15、 表 2.1 塑件有關(guān)尺寸精度等級(jí)參數(shù) 精度等級(jí) 12345678 基本尺寸/mm 公差數(shù)值/mm -30.040.060.080.120.160.240.320.46 360.050.070.080.140.180.280.360.56 6-100.060.080.100.160.200.320.400.64 10-140.070.090.120.180.220.360.440.72 14-180.080.100.120.200.240.400.480.80 18-240.090.110.140.220.280.440.560.56 24-300.100.120.160.240.320.48

16、0.640.96 30-400.110.130.180.260.360.520.721.00 40-500.120.140.200.280.400.560.801.2 50-650.130.160.220.320.460.640.921.4 塑件精度等級(jí)與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度為 高精度、一般精度、低精度三種 如表 2.2 塑件精度等級(jí)參數(shù) 建議采用精度等級(jí) 塑料品種 高精度一般精度低精度 ABS 567 由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求較高，所以精度等級(jí)選擇一般精度 （2.1） 、 （2.2）兩表可查得模具加工時(shí)的各尺寸工。 3.注射機(jī)及模架的選用 3 3

17、1 1 注射機(jī)的選用注射機(jī)的選用 由工件圖算得體積為 8.57，用一模四腔的生產(chǎn)方式，所以四個(gè)塑件的總體積為 3 cm 34.29,澆注系統(tǒng)的體積為 3 cm 3 6cm 由公式： 澆塑件總 VVV 3 30525cm 選用 XS-Z-60 型臥式注射機(jī)，其性能參數(shù)如下： 額定注射量： 3 60cm 注射壓力： Mpa122 鎖模力： KN500 最大注射面積： 2 130cm 最大開模行程： mm180 模具最大厚度： mm200 模具最小厚度： mm70 拉桿間距： mm300190 噴嘴直徑： mm4 噴嘴圓弧半徑： mm12 3 32 2 模架的選用模架的選用 我國(guó)目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件

18、的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有 12 個(gè)；另外還制訂了塑料注射模具的標(biāo)準(zhǔn) 模架，分中小型模架 （GB/T12556.190）和大型模架 （GB/T12555.190）兩種。 中小型模架標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，模架的周界尺寸范圍為：560 x900，并規(guī)定模架mmmm 的形式為品種型號(hào)，即基本型，A1、A2、A3 和 A4 四個(gè)品種。 表 3.1 四種模架的組成、功能及用途 型號(hào)組成、功能及用途 A1 型 定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，與推桿推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥 式注射機(jī)。 A2 型 動(dòng)、定模均采用兩塊模板，與推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)，可用于 帶有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具，也可用于斜滑塊側(cè)向分型

19、的模具 A3 型 定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件 的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。 A4 型 動(dòng)、定模均采用兩塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用 于立式和臥式注射機(jī)。 根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，A2 型模型適用于本次模具的設(shè)計(jì)， 固選用 A4 模架。 中小型模架的周界尺寸參數(shù)、規(guī)格有： 100、125、160、180、200、250、315、355、400LLLLLLLLL 、450和 500等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：LL 400400，得上、下模板的厚度為 32，墊板厚度為 80 。

20、mmmmmmmm 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.14.1 主流道、主流道襯套及定位圈的設(shè)計(jì)主流道、主流道襯套及定位圈的設(shè)計(jì) 定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對(duì)準(zhǔn)定位所用。定位圈直徑 D 為與注射機(jī)定位配 合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直徑確定。直徑 D 一般比注射機(jī)定位孔直徑小 0.10.3，以便裝模。定位圈一般采用 45 號(hào)鋼或 Q275 鋼。定位圈用六角螺釘固定在mm 模板上時(shí)，一般用兩個(gè)以上的 M6M8 的內(nèi)六角螺釘。這里選用定位圈與澆口套為一體， 壓配于頂模板內(nèi)。 主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機(jī)噴噴嘴在同一軸線上，其為 一圓錐孔，其小頭正對(duì)注射機(jī)的噴嘴。因噴嘴外形為球面，所以

21、主流道小頭孔端的外形 應(yīng)為一凹球面。為了配合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大 12 。mm 主流道襯套的材料常用 T8A 制造，熱處理后硬度為 5055HRC。主流道襯套與定模板 采用 H7/m6 的過(guò)渡配合，主流道襯套與定位圈采用 H9/m9 的過(guò)渡配合。由于受型腔或分 流道的反壓力作用，主流道襯套會(huì)產(chǎn)生軸向定位移動(dòng)，所以主流道襯套的軸向定位要可 靠。 主流道設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題： 1. 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形 。 錐角 粗糙 42 度與噴嘴對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。 63 . 0 Ra 2. 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計(jì)成

22、可拆卸的襯套，以便選 用優(yōu)質(zhì)材料單獨(dú) 加工和熱處理。 3. 襯套大端高出定模端面，并與注射機(jī)定模板的定位孔成間隙配合，起定mm105 位隙作用。 4. 主流道襯套與塑料接觸面較大時(shí)，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使襯套易從模具中退 出，可設(shè)計(jì)定住 。 5. 直角式注射機(jī)中，主流道設(shè)計(jì)在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計(jì)成粗的 圓柱形。 =2 +Dtg 2 ld =2+655tg 2 4 =9mm 主流道襯套結(jié)構(gòu)形式如圖 4.1。 圖 4.1 主流道襯套圖 4 42 2 模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局 根據(jù)設(shè)計(jì)需要和生產(chǎn)效率的要求可知，為滿足塑件的使用要求，在同一次的

23、注射成 型中，一次成型塑件的個(gè)數(shù)為四個(gè)，也就是采用一模四腔的生產(chǎn)方式。型腔的排列根據(jù) 模具的形狀及尺寸排列。 型腔排列如圖 4.2 所示 圖 4.2 型腔排列圖 因?yàn)橥．惽?，所以塑件的尺寸為豎直方向，取得標(biāo)準(zhǔn)模架的周界尺寸為 400 x400mm 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)及流道的布局： 澆注系統(tǒng)的作用就是將熔融狀態(tài)的塑料均勻，迅速地輸入型腔，使型腔內(nèi)氣體及時(shí) 排出，并且將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部分，從而得到組織緊密的制品。 4 43 3 分流道的形狀及尺寸分流道的形狀及尺寸 1.分流道的截面形狀有：圓形、梯形、形、半圓形、矩形；分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能u 的短，少?gòu)澱鄣臏p少壓力損失和熱量損失；分流道的表面

24、粗糙度為。mmRa6 . 1 表 4.1 分流道截面形狀和特征比較 特征 截面形狀 熱量損失加工性能流動(dòng)阻力效果 圓形小較難小最佳 梯形較小易較小良 矩形大易大不良 通過(guò)以上截面形狀的對(duì)比，顯然圓形截面形狀效果最佳，但其加工較難，為此選用 梯形截面形狀。 2.多腔模中，分流道的排布：平衡式和非平衡式. 平衡式：分流道的形狀尺寸一致。 非平衡式： (1)靠近主流道澆口尺寸設(shè)計(jì)得大于遠(yuǎn)離主流道的澆口尺寸。 (2)分流道不能太細(xì)長(zhǎng)，太細(xì)長(zhǎng)，溫度，壓加體大會(huì)使離主流道較遠(yuǎn)的型腔難以充滿。 (3)一般需要多次修復(fù)，調(diào)理達(dá)到平衡。 (4)即使達(dá)到料流和填充平衡，但材料時(shí)間不相同，制品出來(lái)的尺寸和性能有差別

25、， 對(duì)要求高的制品不宜采用。 (5)非平衡式分布，分流道長(zhǎng)度短 。 (6)如果分流道較長(zhǎng)，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進(jìn)方向稍征長(zhǎng)作冷料穴，使冷料 不致于進(jìn)入型腔。 (7)分流道和型腔布置時(shí)，要使用塑件投影面積總重心與注塑機(jī)鎖模力的作用線重合。 綜上所述澆流道采用平衡排布。 3. 分流道尺寸計(jì)算 D梯形大底邊寬度, mm h梯形的高度，mm 表4.2 各種塑料的分流道直徑推薦值（） mm 塑料種類 D 塑料種類 D ABS4.8-9.5PP4.8-9.8 PC4.8-9.5PE1.6-9.5 所以故取 D =7.又因?yàn)?=4.5bh 3 2 4. 梯形分流道截面尺寸圖 4.3 圖 4.3 分流道

26、截面圖 4 44 4 澆口的形狀及其位置選擇澆口的形狀及其位置選擇 1.澆口的作用是使料流加速，并控制襯料時(shí)間，控制料流狀態(tài)。常用的截面形狀有 圓形和矩形兩種。流口不僅對(duì)塑件熔體的流動(dòng)性和充模特征有關(guān)，而且與塑件的成形質(zhì) 量有著密切的關(guān)系。因此澆口的形式與塑料品種要相互適應(yīng)。根據(jù)各種澆口的特征比較 可以看出側(cè)澆口的各種優(yōu)越性能，其澆口特征如下： 側(cè)澆口的特征： (1)形狀簡(jiǎn)單，便于加工，而且尺寸精度容易保證 (2)試模時(shí)，發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)，容易及時(shí)修改 (3)能相對(duì)獨(dú)立的控制充填速度與封閉時(shí)間 (4)可用于各種塑料 (5)對(duì)于殼體類塑件，流動(dòng)填充效果較佳。 基于塑件的特點(diǎn)和側(cè)澆口的特征來(lái)看選擇側(cè)澆口

27、。 2.側(cè)澆口的尺寸大小. 側(cè)澆口，對(duì)于中小型塑件一般取 厚度 t0.52.0 mm 故 t1.2 mm 寬度 b1.55.0 mm 故 b3.0 mm 長(zhǎng)度 L=0.72.0 mm 故 L=1.5 mm 3.澆口位置的選擇 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： (1)有效地排出腔內(nèi)的氣體。 (2)型腔內(nèi)如有成型孔的型芯時(shí)，澆口避免沖擊小型芯，應(yīng)考慮到熔體的壓力損失。 (3)型腔如有金屬嵌件時(shí)，澆口應(yīng)遠(yuǎn)離嵌件，以免沖擊嵌件。 (4)盡量縮短流動(dòng)距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。 (5)澆口開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕；有利于型腔氣體的排出。 5 模具型腔、型芯的有

28、關(guān)計(jì)算 5 51 1 制品成型位置及分型面的選擇制品成型位置及分型面的選擇 1. 選擇分型面時(shí)的考慮方向： (1)應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處：塑件在動(dòng)，模的方位確定后，其分型面應(yīng)選在塑件 外形最大輪廓處，否則塑件會(huì)無(wú)法從型腔中脫出，這是最基本的選擇原則。 (2)不響塑件的外觀：在分型面處會(huì)不可避免地在塑上留下溢流飛邊的痕跡，此分型 面最好不設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓角的轉(zhuǎn)角處，以免對(duì)件外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利的 影響。 (3)統(tǒng)和澆口的合理安排 (4)痕跡不露在塑件的外觀上 (5)易于脫模：由于注射機(jī)的 頂出裝置在 動(dòng)模一側(cè)，所以分型面的 選擇應(yīng)盡可能 地使塑件在開模后留在 動(dòng)模一側(cè)，這有利于在 動(dòng)

29、模部分設(shè)置推出機(jī)構(gòu)，否則在 定模設(shè) 置推出機(jī)構(gòu)就會(huì)增加模具的復(fù)雜程度。 (6)模具的設(shè)計(jì)與制造，選擇應(yīng)有利于排氣。 2. 根據(jù)以上的分型面選擇的原則：本塑件的分型面選擇在塑件的最下面，這樣有利 于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。而塑件的整體將在脫模后留在動(dòng)模側(cè)，而對(duì) 于推桿的設(shè)計(jì)，將采用塑件的底面形狀（圓弧度）的面積，這樣既增大了推出力，又減 小了推桿的痕跡的存在。 5 52 2 型腔工作尺寸計(jì)算型腔工作尺寸計(jì)算 模具型腔是模具和塑件的接觸處其尺寸的公差直接影響了塑件工作的性能和表面的 粗糙度，為此工件的型腔尺寸應(yīng)做到在保證工件的質(zhì)量的前提下有足夠的加工余量。 1.對(duì)于塑件 100mm .

30、 4 3 1 m kLL 塑件 式中 塑件形狀最大尺寸 塑件 L 塑件的平均收縮率k 塑件的尺寸公差 具制造公差取塑件尺寸公差的 3 1 6 1 52 . 0 3 1 m 52 . 0 4 3 006 . 0 1100 L mm 17 . 0 21.100 2.對(duì)于塑件高度 12mm 尺寸模具設(shè)計(jì) 4 3 1HmkL塑件 塑件最高方向最大尺寸 塑件 L 故 38 . 0 3 1 m 38 . 0 4 3 006 . 0 112H mm 13 . 0 68.11 3.其型腔外形及尺寸如圖 5.2 所示： 圖 5.2 型腔外形及尺寸圖 5 53 3 型芯的工作尺寸計(jì)算型芯的工作尺寸計(jì)算 模具的型芯

31、和型腔一樣也是和塑件直接接觸，其加工要求和型腔基本上是相同的， 但是型芯的加工要保證和塑件的內(nèi)型腔相同，其制造公差和型芯相反取負(fù)偏差。 1.對(duì)于塑件尺寸的模具設(shè)計(jì)：mm97 4 3 1kLL 塑件模具 塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸 塑件 L 故 52 . 0 3 1 52 . 0 4 3 006 . 0 197 模具 L mm 17 . 0 17 . 0 97.97 39 . 0 582.97 2.對(duì)于塑件尺寸的模具設(shè)計(jì)：mm 5 . 10 4 3 1hkL塑件 模具 塑件內(nèi)腔的深度最小尺寸 塑件 L 故 38 . 0 3 1 38 . 0 4 3 006 . 0 1 5 . 10h 模具 mm 1

32、3 . 0 13 . 0 85.10 29 . 0 56.10 3.其型芯外形及尺寸如圖所示 圖 5.3 型芯固定圖 5 54 4 模具中孔中心距計(jì)算模具中孔中心距計(jì)算 2 1 1kCmC 兩孔間的距離Cm mm C 086 . 0 61.82 52 . 0 2 1 006 . 0 112.80 6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 61 1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng)動(dòng)定模合攏后就構(gòu)成了型腔，為了保證動(dòng)定模合攏時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合模導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時(shí)，都有一個(gè)唯一的 準(zhǔn)確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導(dǎo)向作用，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸模 式型芯先進(jìn)入型

33、腔而損壞；三是承受一定的側(cè)壓力，在成行過(guò)程中承受單向側(cè)壓力。導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。 圖 6.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合形式圖 6 62 2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一 個(gè)將塑件從模腔中推出的動(dòng)作，模具上完成這一動(dòng)作機(jī)構(gòu)稱為脫模推出機(jī)構(gòu)。 推出機(jī)構(gòu)的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用 來(lái)固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動(dòng)作的 導(dǎo)向及和模時(shí)推遲推出零件復(fù)位的零件。推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形或損傷塑 件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機(jī)

34、構(gòu)的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，動(dòng) 作可靠，不發(fā)生誤動(dòng)作，和模時(shí)要正確復(fù)位。 ，推模力的計(jì)算要將塑件從模腔中推出必須 克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模時(shí)必須有一個(gè)足夠大的脫模力. 脫模力可用下式計(jì)算： coscos 1 fAPF 式中 脫模力，單位 N 1 F 型芯的脫模斜度，單位（。）該模具為 45， 塑件包容型芯的面積，單位為該模具為 6.45x10 Amm 塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，通常取為 0.10.3 取 0.2f 塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，模外冷卻時(shí)P =（2.4-3.9）x10 PPa 故 75 . 0 cos75 . 0 cos2 . 0100 . 11045 . 6 73 1 F N 4

35、 1021 . 1 對(duì)于中等大小的塑件而言，一般使用推桿推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)等.根據(jù)塑件的結(jié) 構(gòu)，選為推板推出機(jī)構(gòu). 為了使推出元件合模后能回到原來(lái)的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，推出 機(jī)構(gòu)中常用的復(fù)位零件有復(fù)位桿和彈簧，對(duì)于本模具的形式和結(jié)構(gòu)的綜合考慮，選用復(fù) 位桿推出機(jī)構(gòu)。 6 63 3 拉料桿的形式選擇拉料桿的形式選擇 1.拉料桿可分為球形拉料桿、z 形拉料桿和薄片式拉料桿，根據(jù)對(duì)各種拉料桿的對(duì)比 分析和對(duì)本模具成型特點(diǎn)考慮用 z 形拉料桿。 拉料桿如圖 6.2 所示 圖 6.2 拉料桿圖 2.模具排氣槽設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而

36、產(chǎn) 生的氣體。如果氣體不能順利地排出，塑件會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫式表面輪 廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化，為此設(shè)置排氣槽是很有必要的， 通常排氣槽設(shè)計(jì)有多種方式，有如： (1)利用分型面排氣 (2)推桿排氣 (3)多層拼合嵌件排氣 (4)嵌件排氣 通過(guò)對(duì)模具型腔的研究，采用利用配合間隙排氣的方式為最優(yōu)，因?yàn)樵诜中兔媾c模 板間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為 0.03（的最大不溢料間隙為 0.03） 。ABSmm 6 64 4 側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)側(cè)抽芯的設(shè)計(jì) 根據(jù)動(dòng)力來(lái)源不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液動(dòng)或氣動(dòng)以及手動(dòng)等 三大類。本設(shè)計(jì)采用機(jī)動(dòng)。抽芯距的確定抽芯距 s

37、是將型芯從成型位置抽到不妨礙塑 件脫模的位置，型芯（滑塊）所需要移動(dòng)的距離。 其值可用下式計(jì)算： mmSS32 1 型芯成型部分的深度 單位為 1 Smm 故 S=1.5+1.5 =3mm 圖 6.3 斜滑塊 7 注塑機(jī)參數(shù)校核 7.17.1 最大注射量校核最大注射量校核 注射機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊） ，通常 注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(jī)的最大注塑量 80% 由公式得，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng) 澆塑件機(jī) VVV8 . 0 式中注塑機(jī)的最大注塑量：?jiǎn)挝?機(jī) V 3 cm 注塑機(jī)的體積，單位 塑料 V 3 cm 該產(chǎn)品：V 塑件=25 3 cm 澆注系統(tǒng)體

38、積，單位 澆 V 3 cm 該產(chǎn)品：=5 澆 V 3 cm 故 3 5 . 37 8 . 0 525 8 . 0 cm VV V 澆塑件 機(jī) 所以 選擇注塑機(jī)的注塑量為：60。故：滿足要求 。 3 cm 7.27.2 鎖模力校核鎖模力校核 由公式： 鎖機(jī) FAP模 熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（70100 ）80 ，選取型腔內(nèi)壓力的 模 PMpa 平均值為 37.5,所以，計(jì)算得 30MpaMpa 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和：計(jì)算為 613 2 Amm 注塑機(jī)的額定鎖模力 鎖機(jī) F 故 =30 x 613=184（） 鎖機(jī) FAP模KN 所以選定的注塑機(jī)為：500（） 滿足條件KN 7.3

39、7.3 模具閉合高度校核模具閉合高度校核 模具實(shí)際厚度=320H 模 mm 注塑機(jī)最小閉合厚度 H=70 最小 mm 即 H 模 H 最小 故滿足要求 7.47.4 開模行程校核開模行程校核 我們所選的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無(wú)關(guān)，故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： 機(jī) SmmHH105 21 mmHH120109020105 21 推出距離 單位 1 Hmm 包括注射系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 單位 2 Hmm 注射機(jī)最大開模行程 單位因?yàn)?機(jī) Smm 因?yàn)?=180 機(jī) S 故滿足要求 8 模具冷卻系統(tǒng)計(jì)算 8.18.1 冷卻回路的設(shè)計(jì)冷卻回路的設(shè)計(jì) 冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)能充分吸

40、收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使 模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng) 內(nèi)流動(dòng)暢通,無(wú)滯留部位. 冷卻回路所需的總面積計(jì)算 冷卻回路所需總表面積可按下式計(jì)算 WM Mq A 3600 式中 -冷卻回路總表面積，A 2 m -單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，M h kg -單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，值可查表；q Kg J q -冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， Km W 2 -模具成形表面的溫度， M C 0 - 冷卻水的平均溫度， 。 W C 0 PP 成形時(shí)放出的熱量 Kg J q 5 104 故 2 5 0448 . 0 5 . 21 5 . 2783.10

41、403600 10452 . 2 mA 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計(jì)算 2 . 0 8 . 0 d 式中 -冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，; Km W 2 -冷卻水在該溫度下的密度， 3 m Kg -冷卻水的流速，; s m -冷卻水孔直徑,dm -與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)， 值查表 8.1 表 8.1 水的值與其溫度的關(guān)系 平均水 溫/ 5101520253035404556 值 6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05 故 83.1040 10 14 . 0 1000 95 . 7 2 . 0 8 . 0 Km W 2 8.28.2 冷卻回路的總長(zhǎng)度的

42、計(jì)冷卻回路的總長(zhǎng)度的計(jì)算算 冷卻回路總長(zhǎng)度可用下式計(jì)算 d A L 1000 式中 -冷卻回路總長(zhǎng)度，;Lm -冷卻回路總表面積，;A 2 m -冷卻水孔直徑，。dmm 故 mL4 . 1 1014 . 3 0448 . 0 1000 確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，無(wú)論多大的模具，水孔的直徑不能大于 14，否mm 則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均 壁厚來(lái)確定。平均壁厚為 2時(shí)，水孔直徑可取 1014。本模具取 10 。所以mmmmmm 由模具的長(zhǎng)度可知需要排布 6 根水道才滿足冷卻水道長(zhǎng)度要求。 圖 8.1 冷卻水道排布圖 8.38.3 冷卻水體積流量

43、的計(jì)算冷卻水體積流量的計(jì)算 塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對(duì)流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中 的模具熱量及模具傳給注射機(jī)熱量的差值，即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。假如塑料樹 脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷 卻水體積流量則可 由下式計(jì)算： 21 60 c Mq qV 式中 -冷卻水體積流量，; v q min 3 m -單位時(shí)間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量，;M h kg -單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，;q Kg J -冷卻水比熱容，;c KKg J -冷卻水的密度， 3 m Kg -冷卻水出口處溫度， 1 C 0 -冷卻水入口處溫度， 2 C

44、0 min 107 . 6 50.21 5 . 271000102 . 460 1044260 3 4 3 2 m qV 當(dāng)注射成形工藝要求模具溫度在 80以上時(shí)，模具必需有加熱裝置，由于 PP 注射C 0 成形工藝要求模具溫度在 4080，因此模具中不用設(shè)置加熱裝置即可滿足需要。C 0 9 塑料注射模具技術(shù)要求及總裝技術(shù)要求 9.19.1 模具總裝配圖模具總裝配圖 9.19.1 零件的技術(shù)要求零件的技術(shù)要求 塑料注射模具應(yīng)優(yōu)先按 GB/T12555.190 和 GB4169.111 選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件。 模具成形零件材料和熱處理要求，優(yōu)先按下表內(nèi)容選用。 表 9.1 模具成形零件優(yōu)先選用材

45、料和熱處理硬度參數(shù)表 模具材料熱處理硬度 零件名稱 牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào) HBSHRC 45699GB2162604045 4Cr3077GB2162604045 40CrNiMoA3077GB2162604045 MoCr231299GB 預(yù)硬狀態(tài) 3545 154MoSiVCr1299GB 2462804555 型腔、型芯定 模鑲件、動(dòng)模 鑲件、活動(dòng)鑲 件 133Cr1220GB 2462804555 9.29.2 總裝技術(shù)要求總裝技術(shù)要求 表 9.2 總裝技術(shù)要求 條目編號(hào)條目?jī)?nèi)容 1 定模（式定模板）與動(dòng)模（式動(dòng)模應(yīng)板）安裝平面的 平行度按 GB/T12555.2 和 GB/T.2 規(guī)定 2 導(dǎo)

46、柱、導(dǎo)套對(duì)定、動(dòng)模安裝面（式定、動(dòng)模座半安裝 面）的垂直度按 GB/T12555.2 和 GB/T.2 3 模具所有活動(dòng)部分應(yīng)保證位置準(zhǔn)確動(dòng)作可靠，不得有 歪斜和卡滯現(xiàn)象。要求固定的零件不得相對(duì)竄動(dòng) 4 塑件的嵌件或機(jī)外脫模的成形零件在模具上安放位 置應(yīng)定位準(zhǔn)確、安放可靠，具有防止錯(cuò)位措施 5 流道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑圓弧連接、鑲拼處應(yīng)密合，澆注系 統(tǒng)表面粗糙度為 Ra0.8um 6 熱流道模具，其澆注系統(tǒng)不允許有樹脂泄露現(xiàn)象 合模后分型面應(yīng)緊密結(jié)合，成形部位的固定鑲件配合處應(yīng)緊 密貼合，其間隙應(yīng)小于塑料的額最大不落料間 隙，其值應(yīng)符合如下規(guī)定： 塑料流動(dòng)性好一般較差 7 塑料間/mm0.030.05

47、0.08 9 冷卻加熱（不包括電加熱）系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有泄漏 現(xiàn)象 10 氣動(dòng)式液壓系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象 11 電氣系統(tǒng)應(yīng)絕緣可靠，不允許有漏電式短路現(xiàn)象。 12 在模具上裝有吊環(huán)螺釘時(shí)，應(yīng)用符號(hào) GB825 的規(guī)定。 13 分型面上應(yīng)盡可能避免有螺釘式銷釘?shù)拇┛?，以免積 存溢料。 致 謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的時(shí)間,我終于完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì). 看到自己通過(guò)努力得到的成果,心里真的感覺非常高興,因?yàn)檫@一個(gè)多月自己真的懂 得了很多.在設(shè)計(jì)的過(guò)程中有時(shí)需要查很多資料,不僅以前學(xué)過(guò)的內(nèi)容可以溫習(xí)一遍,而且 資料書上還有我很多我不知道的東西.使我的知識(shí)面更加廣闊.也為我的這門專業(yè)打下了 基礎(chǔ).當(dāng)然,設(shè)計(jì)過(guò)程不是那么容易的事,光靠一人的努力是不夠的.有時(shí)碰到難題時(shí),憑自 己怎么絞盡腦汁,查資料都白費(fèi)力氣