對(duì)接型銷雙向斜抽芯椎桿內(nèi)抽芯燈罩注塑模設(shè)計(jì)

1、 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 南 昌 工 程 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 07模具設(shè)計(jì)與制造 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 對(duì)接型銷雙向斜抽芯椎桿內(nèi)抽芯燈罩注塑模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 胡運(yùn) 班 級(jí) 07模具(3) 班 學(xué) 號(hào) 2007010904 指導(dǎo)教師 劉國(guó)亮 完成日期 2010 年 6 月 16 日南 昌 工 程 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書i、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：對(duì)接型銷雙向斜抽芯椎桿內(nèi)抽芯燈罩注塑模設(shè)計(jì)ii、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：見先進(jìn)注塑模330例設(shè)計(jì)評(píng)注iii、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：1. 繪制產(chǎn)品的三維與二維圖，并分析其成型工藝

2、性。2. 制品的基本參數(shù)的計(jì)算及注塑機(jī)的選用。3. 模具類型及結(jié)構(gòu)的確定。4. 模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制。5. 模具和成型機(jī)械關(guān)系的校核。6模具零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。7. 繪制模具的裝配圖（包括三維與二維）。8. 繪制模具零件圖（包括三維與二維）。9. 編寫設(shè)計(jì)論文。 主 要參考資料：1. 模具設(shè)計(jì)手冊(cè)2模具相關(guān)書籍3. 機(jī)械制圖 機(jī)械與電氣學(xué)院 07模具設(shè)計(jì)與制造 專業(yè) 03班學(xué)生： 胡運(yùn)日期： 自2010年 04月 13日至2010 年 06 月19 日指導(dǎo)教師：劉國(guó)亮助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：教研室主任：附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書首頁(yè)。零件圖：說(shuō)明：生產(chǎn)批量：中批量生產(chǎn) 料

3、的精度等級(jí)：低精度。摘 要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(fù)雜的精密塑件。本課題就是將塑料圓蓋作為設(shè)計(jì)模型，將注射模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)對(duì)塑料圓蓋成型工藝的正確分析，設(shè)計(jì)了一副一模一腔的塑料模具。模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零部件稱為成型零件，包括前模板、前模仁、后模板、后模仁、后模鑲件、斜導(dǎo)柱、滑塊等的設(shè)計(jì)與加工工藝過(guò)程。成型零部件在工作時(shí)直接與塑料接觸，在一定的溫度下承受熔體的高溫和高壓，因此必須要有合理的結(jié)構(gòu)、較高的強(qiáng)度和剛度、較好的耐磨性、正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。重要零件的工藝

4、參數(shù)的選擇與計(jì)算，推出機(jī)構(gòu)與澆注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)成型零部件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性、塑件的結(jié)構(gòu)和使用要求，確定型腔的總體布局，選擇分型面，確定脫模方式，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)等，然后根據(jù)加工工藝和裝配工藝的要求進(jìn)行成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零部件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零部件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。關(guān)鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設(shè)計(jì)；abstractinjection molding is an important method of plastic molding, which is mainly applied to thermoplastic molding, can be

5、 a complex shape forming of precision plastic parts. the issue is the plastic dome as the design model, will injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design.plastic dome on the right molding process analysis, design of a cavity of a mold of a plast

6、ic mold. plastic mould decided to geometric shape and size of the parts as molded parts, including the former template, before the mold, after the template, after the mold, after the mold inserts, bevel pillar, slider, etc. design and manufacture of process . molding parts with plastic in direct con

7、tact with the work, at a certain temperature to withstand high temperature and high pressure melt, it must have a reasonable structure, high strength and rigidity, good wear resistance, the correct geometry , high dimensional accuracy and low surface roughness. important part of the process paramete

8、r selection and count the bodies and the gating system and other structural design process.design molding parts should be under the plastic properties of the structure and use of plastic parts required to determine the overall layout of the cavity, select sub-surface to determine the stripping metho

9、d, designed gating system, overflow systems, scheduling, and then processing and assembly process requirements of forming components structural design, calculation of the work of forming parts size, the shape of key parts for strength and rigidity. keywords: plastic mold; injection molding; mold des

10、ign.目錄摘 要 5abstract 6緒 論 9第一章 塑料的工藝性分析1.1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的注塑工藝 101.2、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化學(xué)和物理特性 12第二章 塑料成型工藝與成型塑件的工藝2.1、塑件的成型技術(shù)132.2、塑件成型工藝要點(diǎn)142.3、塑件成型制件的工藝性14第三章 型腔布局與分型面設(shè)計(jì)3.1、型腔數(shù)目的確定163.2、分型面的設(shè)計(jì) 16第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1、流道（澆注系統(tǒng)）設(shè)計(jì) 184.2、澆口的設(shè)計(jì) 194.3、排氣的設(shè)計(jì) 23第五章 成型零件的設(shè)計(jì)5.1、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)245.2、成型零件工作尺寸計(jì)算25第六章 制品的基本參數(shù)

11、計(jì)算及注射成型機(jī)的選擇6.1、制品的基本參數(shù)計(jì)算 306.2、注射成型機(jī)的選擇31第七章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇與注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核7.1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 327.2、注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核32第八章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 35第九章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1、副型芯、復(fù)位桿及頂針的工作原理 379.2、澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu) 38第十章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3910.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 39 致謝 42 參考文獻(xiàn) 43 緒 論一、模具發(fā)展的前景 改革開放使中國(guó)成了世界加工廠，中國(guó)的制造業(yè)也突飛猛進(jìn)，尤其是珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)。中國(guó)的模具行業(yè)產(chǎn)值也躋身于世界的第三位。但中國(guó)模具行業(yè)

12、的質(zhì)量并不是世界上最好的，目前還趕不上德國(guó)和日本。但我們相信，中國(guó)不會(huì)因此而停頓，中國(guó)模具的發(fā)展，不僅僅是要量上考慮，更應(yīng)該要從質(zhì)上考慮，中國(guó)模具行業(yè)大有發(fā)展的空間。 很多人對(duì)模具不了解，什么是模具？模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具。也就是通常人們說(shuō)的模子，比如電視機(jī)、電話機(jī)的外殼、塑料 桶等商品，是把塑料加熱軟化注進(jìn)模具冷卻成型生產(chǎn)出來(lái)的。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來(lái)的?？梢哉f(shuō)沒有模具就沒有產(chǎn)品的生產(chǎn)。那么模具又是怎樣做出來(lái)的呢？首先它由模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品（零件）的使用要求，把模具結(jié)構(gòu)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出來(lái)，繪出圖紙，再由技

13、術(shù) 工人按圖紙要求通過(guò)各種機(jī)械的加工（如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割）做好模具上的每個(gè)零件，然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品，所以模 具工需要掌握很高很全面的知識(shí)和技能，模具做的好，產(chǎn)品質(zhì)量好，模具結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高。工廠效益好。正因如此，模具師傅在外打工的工資都非常的高。少則每月幾千元，多則上萬(wàn)元，所以學(xué)好模具的設(shè)計(jì)和制造，前途一片光明。但必須下苦功喲！模具行業(yè)被稱之為“永不衰退的行業(yè)”。二、注射成型原理 注射模又稱注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來(lái)的，首先將顆?；蚍蹱畹乃芰显霞尤氲阶⑸錂C(jī)的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺稈的推動(dòng)下，以一定的流速通

14、過(guò)料筒前端的噴嘴或模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具行腔中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，塑料在模內(nèi)硬化定型，接著打開模具，從模內(nèi)脫出成型的塑件。注射模主要用于熱塑性塑料的成型。注射成型原理：首先注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的活動(dòng)部分從左向右移動(dòng)，最終與模具的固定部分閉合，然后注射機(jī)的柱塞（螺桿）將由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推進(jìn)，與此同時(shí)，料筒中已經(jīng)熔融成黏流態(tài)的塑料，在柱塞（螺桿）的高度和高壓的推動(dòng)下，通過(guò)料筒前端的噴嘴和模具澆注系統(tǒng)以較高的速度注入已經(jīng)閉合的模具型腔中，充滿型腔的通體在受壓情況下，經(jīng)冷卻固化而保持型腔所賦予的形狀。最后，柱塞（螺桿）復(fù)位，料斗中的料又落入料筒，注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的動(dòng)

15、模部分向左運(yùn)動(dòng)而打開模具，模具的推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模具，至此完成一個(gè)成型周期，如此周而復(fù)始的進(jìn)行注射成型。第一章 塑料的工藝性分析1.1丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的注塑工藝表一、 abs主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)表二、成型塑料注塑成型工藝參數(shù)預(yù)處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理；否則預(yù)熱和干燥：溫度（c） 8095 時(shí)間 (h) 23熔化溫度：220275，注意不要超過(guò)275。模具設(shè)備 注射類型:螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速:30-60(r.min-1) 噴嘴形式:直通式溫度：料筒溫度: 一區(qū):140-160 二區(qū):170-180 三區(qū):180-200 噴嘴溫度:170-180模具溫度:50-60，建議使用55。結(jié)晶程

16、度主要由模具溫度決定。壓力: 注射 60- 100mpa 保壓 30-40 mpa成型時(shí)間: 注射時(shí)間 0s-5s 高壓時(shí)間 15s-40s 冷卻時(shí)間 15s-30s 總周期 40s-90s1.2丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化學(xué)和物理特性abs是由丙稀腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分各自的特性是abs具有良好的綜合力學(xué)性能。丙稀腈是abs有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，丁二烯是abs堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性能和染色性能。 abs無(wú)毒、無(wú)味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.021.05g/cm3 。abs有極好的抗沖擊強(qiáng)度，而且在低溫下也不迅速下降。abs有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一

17、定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類對(duì)abs幾乎無(wú)影響，但在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。abs不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。abs塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開裂。abs有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。abs的缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70c左右，熱變形溫度為93c左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。根據(jù)abs中三種組分之間的比例不同，其性能也有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用要。根據(jù)應(yīng)用要求不同，abs可以分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型、和

18、耐熱型等。特點(diǎn)： 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3 、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別。 4、流動(dòng)性比hips差一點(diǎn)，比pmma、pc等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件. 成型特性： 1.無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí). 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3 如需

19、解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?4、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置第二章 塑料的成型工藝與塑料成型制件的工藝2.1、塑料的成型技術(shù) 注射成型又稱注塑成型，是熱塑性塑料的主要成型方法之一。一、 成型原理注射成型采用的設(shè)備是注射機(jī)，按外形特征可分為臥式、立式和直角式注塑機(jī)。注塑機(jī)主要有料斗、料筒、加熱器、噴嘴、注塑模具和螺桿（或柱塞）構(gòu)成。塑性成型時(shí)，將顆粒狀或粉狀塑料原料倒入料斗內(nèi)，在重力和螺桿（或柱塞）推送下，原料進(jìn)入料筒，在料筒內(nèi)原料被加熱至粘流態(tài)

20、，然后利用注射機(jī)中螺桿（或柱塞）的運(yùn)動(dòng)，將熔融物料以高壓高速經(jīng)噴嘴注射到塑料成型模具的型腔內(nèi)，經(jīng)一定時(shí)間冷卻硬化后，開啟模具，取出制品。 圖1.1 注塑成型原理圖注射成型過(guò)程： 加料 塑化 注射 保壓 冷卻 脫模二、成型特點(diǎn)能一次成型出外形復(fù)雜、尺寸精確的制品，不需進(jìn)一步加工； 成型周期短，一般之間只需幾十秒即可完成；生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、半自動(dòng)化生產(chǎn)；2.2塑料成型工藝要點(diǎn) 一、溫度的控制主要是控制料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。料同溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在要求的范圍內(nèi)保證物料充分塑化，獲得一定的流動(dòng)性而又不分解；噴嘴處的溫度稍低于料筒的最高溫度，減少熔融物料在噴嘴處流散，又可防止冷凝物料堵塞噴

21、嘴；模具溫度影響冷卻速度和結(jié)晶度，模具溫度高，冷卻速度慢，利于充分結(jié)晶，硬度大、剛性好、耐磨性好。二、壓力 注射成型的壓力分為塑化壓力和注射壓力。塑化壓力是物料塑化過(guò)程中所需要的壓力，合理的塑化壓力可獲得較高的塑化效率；注射壓力是指在注射成型時(shí)，螺桿或柱塞頭部對(duì)物料所施加的壓力。合理的注射壓力可保證熔融物料克服流動(dòng)阻力，充滿模膛；適當(dāng)?shù)谋簳r(shí)間是保證制品幾何尺寸和性能的重要因素。三、成型周期指完成一次注射成型過(guò)程所需要的時(shí)間。包括注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間和起模時(shí)間。2.3、塑料成型制件的工藝 一、影響塑件尺寸精度的因素 塑件的尺寸精度是受各方面因素影響的，而其主要因素是材料收縮及模具的制造

22、誤差。影響塑件尺寸精度的因素有如下幾個(gè)方面：1）、成型材料塑料本身收縮范圍較大，原料含水分及揮發(fā)物、原料的配制工藝、批量大小、保存方法和保存時(shí)間等不同，都會(huì)造成收縮不穩(wěn)定。2）、成型條件成型時(shí)所確定的溫度、壓力、時(shí)間等成形條件，都直接影響成形收縮。3）、塑件形狀塑件的壁厚、幾何形狀影響成形收縮，脫模斜度大小直接影響尺寸精度。4）、模具結(jié)構(gòu) （a）進(jìn)料口尺寸 進(jìn)料口大時(shí)收縮小，進(jìn)料口小時(shí)收縮大。 （b）料流方向 與料流方向平行的尺寸收縮大，與料流方向垂直的尺寸收縮小。 （c）分型面的選擇決定飛邊產(chǎn)生的位置，飛邊使其垂直于分型面的尺寸產(chǎn)生誤差。 （d）模具的型芯、推桿等滑動(dòng)部分的固定方法及模具的拼

23、合方式、加工方法都直接影響塑件尺寸精度。（e）模具磨損 使用過(guò)程中模具成型零件的磨損也影響塑件產(chǎn)生誤差。 5)、制造誤差模具制造誤差完全而直接的反映在塑件上。 6)、成型后的條件（a）測(cè)量誤差 主要由于測(cè)量工具、測(cè)量方法、測(cè)量時(shí)的溫度及測(cè)量時(shí)的條件不穩(wěn)定造成。 （b）成型后的存放條件 塑件成形后如果存放不當(dāng)，可以使塑件產(chǎn)生彎曲、扭曲等變形現(xiàn)象，存放和使用時(shí)的溫度和濕度對(duì)塑件精度也有影響。 題中沒有公差值且塑料的精度等級(jí)為底精度,查表(sj1372-78)聚苯乙烯底精度取mt5。二、塑件的表面質(zhì)量 塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表

24、面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。 模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2級(jí)。第三章 型腔布局與分型面設(shè)計(jì)3.1、型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定，應(yīng)根據(jù)塑料制件的批量、交貨周期、質(zhì)量控制要求、成型的塑料品種與塑件的形狀尺寸、塑料制件的成本及所選用的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范等條件綜合考慮。大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過(guò)4個(gè)，生產(chǎn)中如果交貨允許，此處生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，綜合考慮生產(chǎn)批量，模具成本的因素，故采用一模一腔。3.2、分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，

25、當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(shí)應(yīng)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(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：a) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；b)

26、 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊；c) 保證塑件的精度要求；d) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；e) 便于模具加工制造；f) 對(duì)成型面積的影響；g) 對(duì)排氣效果的影響；h) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響；i) 選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。綜合以上因素本設(shè)計(jì)采用雙分型面分型，點(diǎn)澆口進(jìn)澆。 a-a為第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出。 b-b為第二分型面 ，分型后塑件由此手動(dòng)脫出。 圖3.1 分型面示意圖第四章 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1、流道（澆注系統(tǒng)）設(shè)計(jì)注射模的澆注系統(tǒng)就是模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在

27、填充過(guò)程中將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰、表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。直接關(guān)系著注射成型的效率和質(zhì)量。故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1） 、必須了解塑料的工藝物性。（2） 、排氣良好。（3） 、防止型芯和塑件變形。（4） 、減少熔體流程及塑料耗量。（5） 、修整方便，并保整塑件的外觀質(zhì)量。（6） 、要求熱量與壓力損失小。本設(shè)計(jì)流道如圖示： 圖4.1 流道示意圖4.2 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。一、澆口的選用 它是流道系統(tǒng)和型腔之間

28、的通道,澆口可分限制性澆口和非限制性澆口兩種，。澆口的作用可以概述為，非限制性澆口起著引料、進(jìn)料的作用；限制性澆口一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可是多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。我們根據(jù)塑件的壁厚和材料（聚苯乙烯）等條件選擇了點(diǎn)澆口，其特點(diǎn)是澆口前后兩端存在較大的壓力差，能有效地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降，

29、流動(dòng)性增加，利于充型等。 它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。二、澆口位置的選用 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，如圖（4.3）所示。 通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：a） 盡量縮短流動(dòng)距離，以減小壓力、熱量的損失，提高材料的利用率，是熔體迅速，均勻同模；b）避免高壓熔體對(duì)小型芯或小嵌件產(chǎn)生橫向沖擊、

30、擠壓，防止小型芯變形、偏心或小嵌件移位；c）盡量使去除澆口后的殘留痕跡不影響塑件的使用要求；d） 應(yīng)有利于型腔中氣體排出；e） 考慮分子定向?qū)λ芗挠绊?；f） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；g） 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；h） 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響；i) 盡量避免損壞塑件的外觀質(zhì)量；j) 必須盡量減少或避免熔接痕；k) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處； 在本次設(shè)計(jì)中我們使用moldflow軟件對(duì)塑件進(jìn)行了模流分析，分析了產(chǎn)品的最佳澆口位置，引起變形的變形因素等。其中最佳澆口位置的分析結(jié)果如下： 圖4.2 moldflow最佳澆口位置分析示意圖 圖4.3澆口位置示意圖三、澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于中小型塑件的注射模

31、具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。對(duì)塑件進(jìn)行填充分析和變形分析，分析結(jié)果如圖示： 圖4.4 塑件的填充分析由moldflow填充分析結(jié)果顯示，塑件充模時(shí)間為2.165s，未出現(xiàn)充填不足等現(xiàn)象。 圖4.5 塑件的所有因素引起的變形圖4.6 塑件的收縮引起的變形對(duì)比圖4.5、圖4.6可知，塑件的主要變形因素是收縮引起的，而澆口位置等其它因素的

32、影響可忽略。由moldflow對(duì)塑件的各項(xiàng)分析顯示，可知澆注系統(tǒng)的平衡性是合理的。4.3 排氣的設(shè)計(jì) 排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃?，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。 適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使

33、塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì)往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善，此模我們考慮到型芯較多，故采用模具零部件的配合間隙及分型面實(shí)現(xiàn)自然排氣的目的。第五章 成型零件的設(shè)計(jì) 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確

34、定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。5.1、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 該塑件的突出特點(diǎn)是塑件傾斜凸起上有直徑為12mm的斜通孔，內(nèi)壁一側(cè)上有內(nèi)凹。若按常規(guī)設(shè)計(jì)，對(duì)斜通孔抽芯需采用二級(jí)傳動(dòng)斜抽芯機(jī)構(gòu)；對(duì)內(nèi)壁上的凹槽，一般采用內(nèi)縮式斜滑塊實(shí)現(xiàn)成型和抽芯，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大。因此，本設(shè)計(jì)采用了對(duì)接型銷雙向抽芯注塑模，既滿足了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯機(jī)構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，脫?？煽?，成型塑件質(zhì)量好。 模具型芯由主型芯

35、和副型芯4組合而成，以便于塑件內(nèi)側(cè)壁深4mm的凹槽抽芯。而斜通孔則采用型銷1和型銷2對(duì)接，雙向分型斜抽芯來(lái)成型。加工型銷1和型銷2時(shí)，先將兩者作為整體加工，然后用電火花線切割切成兩個(gè)型銷，滿足了兩型銷的同軸度要求。 圖5.1 成型零件5.2、成型零件工作尺寸計(jì)算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，規(guī)定： 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“-”，制品叫做腔尺寸公差取正值“+”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定

36、進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取如下。聚苯乙烯ps,中批量生產(chǎn),底精度要求.查 p54表3-5選五級(jí)精度.再查比表3-4可得: 132-00.76 ,45-00.40 ,40-00.36 , 39.8-00.36 , 26-00.32 ,20-00.28 ,13-00.22, 4-00.18, 3-00.16,120.220 ,80.200 , 40.180 0模具制造公差 實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的1/31/4，即z1=0.15,z2= 0.13,z3=0.09 z=0.04.型腔尺寸不斷增大，則取“+z”,型芯尺寸不斷減小則取“-z”. 模具的磨損量 實(shí)踐

37、證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對(duì)于大型塑件則取1/6以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪?，故磨損量c=0。 塑件的收縮率塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。 改性ps 收縮率0.4%-0.7% s=1/2（smax+smin）=(0.4+0.7)/2*100%=0.0055模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.020.1mm。 a、外型尺寸如圖所示（mm） 圖5.3 零件圖

38、 1.型腔和型芯的徑向尺寸 （1）型腔徑向尺寸 根據(jù)公式 ： （lm）0+z =(1+)ls-（1/23/4）0+z(lm)0+z=(1+0.0055)*132-0.5*0.75 0+z = 132.726-0.38 0+z =132.346 0+0.15校核：（smax-smin）ls+&z+&c（2）型腔深度尺寸 根據(jù)公式： （hm）0+z=(1+)hs-x 0+z =(1+0.0055)*40-(0.50.67) 0+z =1.0055*40-0.6*0.36 0+z =40.0040+0.15校核：（smax-smin）hs+&z注：lm:凹模徑向公稱尺寸（mm） ls:制品徑向公稱尺

39、寸（mm）（為塑件的最大尺寸） :塑件平均收縮率% smax:塑件的最大收縮率% smin:塑件的最小收縮率% :制品的公差值mm &z:模具制造公差（/3） &c：凹模磨損量（/6）2.型芯尺寸 （1）型芯大端尺寸 根據(jù)公式 ：（lm）0-z =(1+)ls+0.50-z =(1+0.0055)*122+0.5*0.760-z =123.0510-0.15 型芯小端尺寸 根據(jù)公式 ：（lm）0-z =(1+)ls+0.50-z =(1+0.0055)*39s+0.5*0.360-z=39.39450-0.15校核：（smax-smin）ls+&z+&c（2）型芯高度尺寸根據(jù)公式：（hm）0-

40、z =(1+)hs+x 0-z =(1+0.0055)*37+0.5*0.36 0-z =37.38350-0.15校核：（smax-smin）hs+&z注：hm：凹模深度尺寸(mm) hs:制品高度公稱尺寸（mm） &z:凹模深度制造公差3.中心距尺寸根據(jù)公式：（cm）z/2=(1+)csz/2 =20.090.144.型芯內(nèi)開有一個(gè)小型腔，該小型腔的尺寸計(jì)算如下：（1）徑向尺寸根據(jù)公式：lm=(1+)ls+3/40-z =(1+0.0055)*30+0.75*0.360-z =30.420-0.15校核：（smax-smin）ls+&z+&c(2)深度尺寸：hm=(1+)hs+2/30-z

41、 =(1+0.0055)hs+2/3*0.360-z =10.2950-0.15校核：（smax-smin）hs+&z注：ls：塑件內(nèi)小卡子的小端尺寸mmhs：塑件內(nèi)小卡子的高度尺寸mm第六章 制品的基本參數(shù)計(jì)算及注射成型機(jī)的選擇6.1、制品的基本參數(shù)計(jì)算估算塑件體積 1) 計(jì)算塑件的重量是為了選擇注射機(jī)及確定模具型腔數(shù) 1 計(jì)算塑件的體積 v= 4.414 cm(由pro/e軟件得出) 2 計(jì)算塑件的質(zhì)量：m=v= 1.02g/cm34.414 cm3=4.501g流道凝料v=0.5v(流道凝料的體積(質(zhì)量)是個(gè)未知數(shù),根據(jù)手冊(cè)取0.5v(0.5m)來(lái)估算,塑件越大則比例可以取的越小)；實(shí)際

42、注射量為:v=4.4141.5=6.621cm；實(shí)際注射質(zhì)量為m=1.5m=4.5011.5=6.7515g；根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則, 即： 0.8v v v= v/0.8=7.380.8=9.225 cm；2）由鎖模力選定注射機(jī)ff=ap =2lbp=470030=211（kn）式中 f注射機(jī)的鎖模力211（kn）； a塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；p型腔壓力，取p=30mp ； l是塑件的長(zhǎng)度，b是塑件的寬度。塑件的投影面積為：a塑=2lb=217047=15980mm2澆注系統(tǒng)的在分型面上的投影面積約為：a澆= lb+r2+lb+r2x2-l1b1x2=75

43、47+3.1432+264+3.14222-264=210.05mm26.2、注射成型機(jī)的選擇選注射機(jī)為上海橡塑機(jī)廠的xs-zy-125臥式注塑機(jī)。查表注射壓力為120 mpa，合模力為 900n，注射方式為螺桿式，額定注射量為125cm3,最大成型面積320cm2,最大開模行程300 mm,模具最大厚度300 mm,模具最小厚度200 mm,動(dòng)定模固定板尺寸428*458 mm,噴嘴球半徑r為 12mm ，噴嘴口直徑為 4mm 表 3-1 注塑機(jī)的主要參數(shù)理論注射容積(cm）60螺桿直徑(mm)30注射壓力(mpa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)02

44、00鎖模力(kn)400拉桿有較距離(mm)220300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑(mm)80噴嘴球半徑(mm)sr10噴嘴口孔徑(mm)3模板尺寸(mm)200315第七章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇與注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核7.1、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇選擇龍記細(xì)水口標(biāo)準(zhǔn)模架， 尺寸250*300*286各板厚度：a 板厚度60 mmb 板厚度70 mmc 墊塊 80 mm7.2、注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的較核一、注射量的校核：模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體的總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量

45、的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量的80%，由此有：nm1+m2=80%m式中 m注射機(jī)允許的最大注射量 m1大個(gè)塑件的質(zhì)量或體積 m2-澆注系統(tǒng)的所須塑料質(zhì)量或體積注射機(jī)允許的最大注射量為125 cm3遠(yuǎn)大于塑件的體積20 cm3，所以注射量滿足要求。二、塑件在分型面上的投影面積的校核：注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，所需的鎖模力也越大。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須滿足先面關(guān)系：na1+a2a式中 n 型腔數(shù)量； a1 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積

46、（mm2）； a2 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2）； a 注射機(jī)允許使用的最大成型面積（mm2）。 注射機(jī)的最大成型面積為320cm2遠(yuǎn)大于零件在分型面上的投影,所以注射機(jī)的最大成型面積足夠。三、注射壓力的校核 注射壓力的校核是核定注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足該塑件成型需要，塑件成型所需要的壓力的由注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動(dòng)阻力等因素決定的。如螺桿式注射機(jī)，其注射壓力的傳遞比柱塞式注射機(jī)好，因此，注射壓力可取得小一些；流動(dòng)性差的塑料或細(xì)長(zhǎng)流程塑件注射壓力應(yīng)取大一些。設(shè)計(jì)模具時(shí)，可參考各種塑料的注射成型工藝確定塑件的注射壓力，再與注射機(jī)額定壓力相比較。 須滿足： p公=p注 注射機(jī)的注射壓力為120mpa，ps所須的注射壓力為60-100 mpa，故注射壓力滿足。四、模具的厚度 模具厚度h（又稱閉合高度）必須滿足：hminh=s=h1+h2+510mm式中 h1 推出距離（脫模距離）（mm）；h2 包括澆注襲用凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。（2）對(duì)于雙分型面注射模s=h1+h2+a+510mm式中a取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長(zhǎng)