畢業(yè)設(shè)計（論文）熱水瓶蓋注射模設(shè)計

1、1摘 要 塑料注射（塑）模具 : 它主要是熱塑性塑料件產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍的一種成型模具，塑料注射成型模具對應(yīng)的加工設(shè)備是塑料注射成型機，塑料首先在注射機底加熱料筒內(nèi)受熱熔融，然后在注射機的螺桿或柱塞推動下，經(jīng)注射機噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔，塑料冷卻硬化成型，脫模得到制品。其結(jié)構(gòu)通常由成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐部件等部分組成。制造材料通常采用塑料模具鋼模塊，常用的材質(zhì)主要為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用于熱塑性塑料品種的制品生產(chǎn)，用注射成型工藝生產(chǎn)的塑料制品十分廣泛，從生活日用品到各類復(fù)雜的機械、電器、交

2、通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種加工方法。關(guān)鍵詞：塑料；注塑；模具abstract2plastic injection (plastic) molds: it is thermoplastic plastic parts in the production of the most universal of a mold, plastic injection molding die corresponding plastics processing equipment is injection molding machine, plastic injection

3、 machine in the first heat at the end of the heating liaotong melt, and then the injection of plunger with a screw or promotion, the injection nozzles and die-casting system into the mold cavity, plastic molding cooling sclerosis, stripping get products. the structure is usually forming parts, casti

4、ng, direction components, introduced institutions, regulated system, exhaust system, with support components such as components. the material commonly used plastic mold steel modules, the material used mainly carbon structural steel, carbon tool steel, alloy tool steel, high-speed steel. injection m

5、olding processing usually apply only to thermoplastics production of varieties of products, with production of injection molding of plastic products is very wide, from the daily necessities of life to all kinds of complicated machinery, electrical appliances, transport and other parts are used injec

6、tion molding die, it is the production of plastic products the most widely applied a method of processing. keywords: plastic; injection;mold3目目 錄錄1 1 前前 言言.2 21.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 .21.2 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .32 2 塑件的分析塑件的分析.5 52.1 注射成型原理 .62.2 塑件的使用要求 .62.3 塑件的材料選擇及材料的介紹 .62.4 abs 的注射工藝參數(shù).72.5 塑件的形狀尺寸 .83 3

7、型腔數(shù)目的確定及排布型腔數(shù)目的確定及排布.8 83.1 型腔數(shù)目的確定 .93.2 多型腔的排列 .104 4 分型面的選擇分型面的選擇.11114.1 分型面的選擇 .115 5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計.13135.1 必須遵循以下原則 .135.2 澆注系統(tǒng)的組成 .145.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計 .1446 6 注射機的型號和規(guī)格注射機的型號和規(guī)格.14146.1 注射機的選擇 .157 7 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作尺寸計算成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作尺寸計算.15157.1 產(chǎn)生偏差的原因 .167.2 成型零件的強度、剛度計算 .178 8 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計.18

8、188.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的作用 .198.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 .199 9 推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)的設(shè)計.20209.1 推出機構(gòu)的組成 .219.2 設(shè)計原則 .219.3 脫模力的計算 .211010 溫控系統(tǒng)設(shè)計溫控系統(tǒng)設(shè)計.22221111 注射機的校核注射機的校核.232311.1 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 .2311.1.1 模具厚度校核 .2311.1.2 開模行程校核 .241212 設(shè)計小結(jié)設(shè)計小結(jié).24241313 參考文獻參考文獻.2424致致 謝謝.252551 前 言1 1、1 1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位模具是制造業(yè)的一種基本

9、工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在 1989 年 3 月中國政府頒布的關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航

10、空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中 6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005 年將達到170 種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有 80的模具需要更換。中國

11、摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有 14 種排量 80 多個車型，1000 多個型號。單輛摩托車約有零件 2000 種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生6產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需 1000 副模具，總價值為 1000 多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進國民經(jīng)

12、濟的發(fā)展有著特別重要的意義。1 1、2 2 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20 世紀 80 年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造

13、強國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，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) 48（約 122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具 cad/cae/cam 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的

14、需要，每年仍需進口 10 多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。7（2）加強模具標準件的應(yīng)用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標準件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（3）推廣 cad/cam/cae 技術(shù)；模具 cad/cam/cae 技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模

15、具 cad/cam/cae 技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。2 塑件的分析2.12.1 注射成型原理注射成型原理在注射成型時，塑料要經(jīng)過三個階段的轉(zhuǎn)換：一是塑料未進入料筒前的顆粒狀態(tài)；二是塑料在料筒中的塑化流動的熔融狀態(tài)；三是塑料通過注射澆注系統(tǒng)的沖模流動及冷卻定型。 在每個階段中：（1）塑料有自身的物性參數(shù)和本構(gòu)關(guān)系（固有特性、內(nèi)因）；（2）一定量的塑料聚集在一起

16、形成一個宏觀結(jié)構(gòu)；（3）塑料宏觀結(jié)構(gòu)周圍的非塑料本身的結(jié)構(gòu)（如注射模、注射機等）就是塑料的幾何邊界；（4）塑料要受到來自外界或其內(nèi)部的各種力，包括機械力（如：壓力、剪切力、摩擦力等） 、物理力（如：熱、結(jié)晶、相變等物理變化力） 、化學(xué)力（如：熱分解等化學(xué)變化力） 。在第一個階段中，塑料在未進入料筒前的流動，屬于顆粒流，主要是塑料8受到機械力等的作用而產(chǎn)生的塑料顆粒運動。即加料計量階段。在第二個階段中，塑料在料筒和剪切熱的作用下，發(fā)生塑化熔融而在料筒中流動，這種在料筒內(nèi)每一部位的流動狀態(tài)基本保持恒定，屬于穩(wěn)定流動。第三個階段是塑料最終成型的關(guān)鍵所在，塑料通過注射模澆注系統(tǒng)的沖模流動在模腔內(nèi)各點的

17、流動狀態(tài)不能保持恒定，屬于非穩(wěn)定流動。模具型腔壓力周期分為沖模、補料、倒流和澆口封閉后的冷卻階段。熔融塑料在沖模過程中的壓力損失隨著流動長度的增加而增大，流道和型腔長度愈長，壓力損失愈大；隨流道及型腔斷面尺寸的減少而增大；隨熔融塑料的表現(xiàn)粘度的增大而增大。2.22.2 塑件的使用要求塑件的使用要求耐用，耐磨，可以承受較大的沖擊力，不易摔壞；好看，有光澤表面較光滑；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以耐高溫（一般低于 100oc） ，耐化學(xué)腐蝕。2.32.3 塑件的材料選擇及材料的介紹塑件的材料選擇及材料的介紹（1）名稱abs 中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：acrylinitrile-butadie

18、ne-styrene。（2）基本特性：無毒無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在 1.021.05g/cm3,其收縮率為 0.30.8%。abs 吸濕性很強，成型前需要充分干燥，要求含水量小于 0.3%。流動性一般，溢料間隙約在 0.04mm。abs 有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。成型特點：abs 在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可

19、控制在 5060oc，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在 6080 oc。主要技術(shù)指標：比重：1.021.16g/cm3。 9比容：0.860.98cm3/g。吸水性：0.20.4% (24h)。熔點：130160oc。熱變形溫度：4.6105pa- 130160oc。 18.5105pa- 90108oc?？估姸?105pa): 500拉伸強度模量：1.8104 mpa彎曲強度：800105pa2.42.4 absabs 的注射工藝參數(shù)的注射工藝參數(shù) 注射機類型： 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 3060 r/min 噴嘴形式： 直通式 噴嘴溫度： 190200oc 料筒溫度： 前 200210oc中

20、 210230oc后 180200oc模溫： 5080oc注射壓力： 70120mpa保壓力： 5070mpa注射時間(s)： 35保壓時間(s)： 1530冷卻時間(s)： 1530成型周期(s)： 40702.52.5 塑件的形狀尺寸塑件的形狀尺寸塑件圖如下頁所示：塑件的工作條件對精度要求較低，根據(jù) abs 的性能可選擇其塑件的精度等級為 5 級精度（查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計p66表 3-8） 。其密度為1.01.1g.cm310經(jīng)計算得塑件的底面積為：s塑=530.66mm2得塑件的體積為：v塑=1.351cm3塑件的質(zhì)量為：w塑 =v塑r r塑= =1.5(g)。圖 2.1 塑件圖3

21、 型腔數(shù)目的確定及排布3.13.1 型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定為了使模具與注塑機的生產(chǎn)能力相匹配,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性,并保證塑件精度,模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目.常用方法有四種:（1）根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目根據(jù)總成型加工費用最小的原則,并忽略準備時間和試生產(chǎn)原材料費用,僅考慮模具加工費和塑件成型加工費.設(shè)型腔數(shù)目為 n,制品總件數(shù)為 n,每一個型腔所需的模具費用為 c,與型1腔無關(guān)的模具費用為 c , 每小時注射成型的加工費用為 y(元/h),成型周期為0t(min),則:模具費用為: (元)01cncxm注射成型費用為: =n (元)sxnyt6011總成型加工費用為: , 即;smxxx

22、x= n + nyt6001cnc 為使總的成型加工費用最小, 即令=0,dndx則有 n( )(-)+ =0 60yt21n1c 所以 n= (2.1)160cnyt（2）根據(jù)注塑機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目當成型大型平板制件時,常用這種方法.設(shè)注射機的額定鎖模力為 f(n),型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為 p (mpa),單個制品在分型面上的投影面積為ma (mm )，澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為 a (mm ),則:1222(n a + a ) pf 即:12mn (2.2)12wapfm（3）根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 設(shè)注射機的最大注射量為 g(g),單個制品的質(zhì)量為 w1(g)

23、, 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 w2(g),則型腔的數(shù)目為: n (2.3)128 . 0wwg 若將質(zhì)量(除以密度的)用體積表示,(4-3)式也可以用。（4）根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目 根據(jù)經(jīng)驗,在模具中每加工一個型腔,制品尺寸精度要降低 4%。設(shè)模具中的型腔數(shù)目為 n,制品的基本尺寸為 l（mm）,塑件的尺寸公差為，單型腔模具注塑生產(chǎn)時可能產(chǎn)生的尺寸誤差為 , (聚甲醛為,尼龍為 66%s%2 . 0,聚碳酸酯、聚氯乙烯、abs 等非結(jié)晶型塑料為)則有塑件尺寸精%3 . 0%05. 0度的表達式為: l +（n-1）l4%ss簡化后可得型腔數(shù)目為: n-24 （2.4）ls2500對于高精度制品,由于

24、多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致,故通常推薦型腔數(shù)目不超過 4 個.從塑件的生產(chǎn)效率和成本考慮，而且在生產(chǎn)批量較大時，精度要求一般，12暫時設(shè)型腔數(shù)目為 4，這樣好平衡式排列，以保證各型腔平衡進料，因此采用一模四腔的模具來加工。3.23.2 多型腔的排列多型腔的排列多型腔在模板上排列形式通常有圓形、h 形、直線形及復(fù)合形等，在設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點： （1）盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 （2）型腔布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 （3）盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。綜上所述，本設(shè)計采用的排列方式如圖 3.1 所示： 圖

25、 3.1 型腔數(shù)目及排布圖134 分型面的選擇4.14.1 分型面的選擇分型面的選擇分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)。1、便于塑件脫模(1)在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi)。(2)應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯。(3)應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位。2、分型面的數(shù)量和形狀通常只采用一個與注射機開模運動方向相垂直的方向，特殊情況下采用一個以上的分型面或其他形狀的分型面。確定分型面形狀時應(yīng)以模具制造及脫模方便的原則。3、型腔方位的確定在決定型腔在模具內(nèi)的方位時，分型面的選擇應(yīng)盡量防止孔或側(cè)凹，以免采用較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)。4、確保塑件質(zhì)量分型面應(yīng)不要選擇在塑件光滑的外表面，

26、避免影響外觀質(zhì)量；將塑件要求同軸度的部分放到分型面的同一側(cè)，以確保塑件的同軸度；要考慮脫模斜度造成塑件大、小端的尺寸差異要求等5、有利于塑件的脫模由于模具脫模機構(gòu)通常只設(shè)在動模一側(cè)，故選擇分型面時應(yīng)盡可能使開模后塑件留在動模一側(cè)。這對于自動化生產(chǎn)使用的模具尤其顯得重要。6. 考慮側(cè)向軸拔距一般機械式抽芯機構(gòu)的側(cè)向拔距都較小，因此選擇分型面時應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合模方向上，而將短抽拔距做為側(cè)向分型或抽芯。并注意將側(cè)抽芯放在動模邊，避免定模抽芯。 7. 鎖緊模具的要求側(cè)向合模鎖緊力較小，故對于投影面積較大的大型塑件，應(yīng)將投影面積大的14方向放在動、定模的合模方向上，而將投影面

27、積小的方向作為側(cè)向分型面。8. 有利于排氣當分型面作為主要排氣渠道時，應(yīng)將分型面設(shè)在塑料熔體的末端，以利于排氣。9. 模具零件易于加工選擇分型面時，應(yīng)使模具分割成便于加工的零件，以減小機械加工的困難。圖 4.1 分型面圖155 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道，或是在此通道內(nèi)冷凝的固體塑料。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。本設(shè)計采用普通澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)設(shè)計原則：澆注系統(tǒng)設(shè)計是指注射模設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，它對注射成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接

28、影響，設(shè)計時5.15.1 必須遵循以下原則必須遵循以下原則 (1)結(jié)合型腔布局考慮，應(yīng)考慮以下三點：a.盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。b.型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。c.型腔排列要盡可能緊湊，以減少模具外形尺寸。 (2)熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程要盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少彎折，表面粗糙度要底。(3)確保均衡進料 盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，即分道盡可能采用平衡式布置。(4)塑料耗量要少 在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量要小，以減少塑料的耗量。(5)消除冷料 澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的“冷料”

29、 ，防止其進入型腔，影響塑件的質(zhì)量。(6)排氣良好 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個角落，使型腔的氣體能順利排出。(7)防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。16(8)塑件外觀質(zhì)量 根據(jù)塑件大小、形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。(9)生產(chǎn)效率 盡可能使塑件不進行或少進行后加工，成形周期短，效率高。(10)塑料熔體流體特性 大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為，以充分利用。5.25.2 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)的組成普通流道澆注系統(tǒng)一般由主流道，分流道，

30、澆口和冷料穴等四部分組成。5.35.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計為使塑件去掉澆口方便，并結(jié)合物料特性，以及塑件的形狀，以采用點澆口為宜。 圖 5.1 澆注系統(tǒng)圖其質(zhì)量約為：w澆=v澆r r塑=78g。塑件的截面厚度較小，不適合采用推桿推出，而采用推件板推出較為合適。因而不宜開設(shè)冷料穴，所以拉料桿采用球扣形式。不影響塑件外觀質(zhì)量，依據(jù)上述分型面，分流道宜采用圓形截面，在定模固定板上采用澆口套。176 注射機的型號和規(guī)格6.16.1 注射機的選擇注射機的選擇由于采用的是一模四腔的方案，則需計算整個的塑件體積，由經(jīng)驗取廢料值為整個塑件質(zhì)量的 15%根據(jù)塑件的外形尺寸和質(zhì)量等決定影響因素，初步取值如下

31、：d=4mm d=8mm r=15mm t=4mmr=2mm l=4550mm l=4050mm初步估算澆注系統(tǒng)的體積，v澆=67cm3。s=(nw塑+ w澆) /0.8=1617g。所以，選擇用注射機型號為：xs-z-30。注射機的技術(shù)規(guī)格：型 號 ： xs-z-30額定注射量(cm3)： 30g螺桿直徑 (mm): 28注射壓力 (mpa): 119注射行程（mm）： 130注射時間（s） : 0.7注射方式 ： 柱塞式合模力 kn : 250最大注射面積（cm2）： 90最大開（合）模行程（mm）： 160模具最大厚度（mm）： 18018模具最小厚度（mm）： 60模板最大距離（mm）

32、: 340最大開模行程（mm）： 160噴嘴圓?。╩m）： sr12噴嘴孔徑（mm）： 7 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作尺寸計算7.17.1 產(chǎn)生偏差的原因產(chǎn)生偏差的原因(1)塑料的成型收縮成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動。s=(smax-smin)制品尺寸s成型收縮率波動引起的制品的尺寸偏差。smax、smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 (2)成型零部件的制造偏差工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。(3)成型零部件的磨損本產(chǎn)品為抗沖制品，屬

33、于大批量生產(chǎn)的小型塑件，預(yù)定的收縮率的最大值和最小值分別取.8%和.3。此產(chǎn)品采用 4 級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù) x 取值可在 0.50.75 的范圍之間凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到 itit級，綜合參考，相關(guān)計算具體如下：19(lm3 )0+z = (1+ s )ls3 - 0.50+z = (1+0.5%)27- 0.50.240 +0.24/4 =27.020 +0.06mm(lm2 )0+z = (1+ s )ls2 - 0.50+z = (1+0.5%)22- 0.50.220

34、+0.22/4 =220 +0.055mm(lm1)0-z =(1+s )ls1+0.50-z = (1+0.5%)19+0.50.220-0.22/4= 19.210-0.055 mm(hm2) 0+z = (1+ s )hs2-0.5 0+z = (1+0.5%)2-0.50.120+0.12/4=1.950+0.03mm(hm3) 0+z = (1+ s )hs3-0.5 0+z = (1+0.5%)3-0.50.120+0.12/4 =2.940+0.03mm(srm)0-z =(1+s ) +0.50-z = (1+0.5%)30+0.50.240-0.24/4 = 30.130-0

35、.06 mm(srm) 0+z = (1+s )srs-0.5 0+z = (1+0.5%)30-0.50.240+0.24/4 =29.900+0.06mm20(hm) 0+z = (1+s )hs-0.5 0+z = (1+0.5%)2-0.50.120+0.12/4 =1.940+0.03mm7.27.2 成型零件的強度、剛度計算成型零件的強度、剛度計算注射模在其工作過程需要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較大的彈性彎曲變形，引起成型零部件在它們的對接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)

36、象，從而導(dǎo)致整個模具失效或無法達到技術(shù)質(zhì)量要求。因此，在模具設(shè)計時，成型零部件的強度和剛度計算和較核是必不可少的。一般來說，凹模型腔的側(cè)壁厚度和底部的厚度可以利用強度計算決定，但凸模和型芯通常都是由制品內(nèi)形或制品上的孔型決定，設(shè)計時只能對它們進行強度校核。因在設(shè)計時采用的是整體式圓形型腔。因此，計算參考公式如下:側(cè)壁：按強度計算：按剛度計算：底部：按強度計算: 按剛度計算：凸模、型芯計算公式：按剛度計算：由公式分別計算出相應(yīng)的值為：) 12(mppcprt)1)1()1(urpeurpertmpmpcpmhrrpt43341758.0pmherpt34pmelpr21按強度計算得：tc=4.9

37、3mm th=4.38mm r=8.52mm按剛度計算得：tc=0.93mm th=1.91mm r=3.97mm 參數(shù)符號的意義和單位： pm 模腔壓力（mpa）取值范圍 5070；e 材料的彈性模量（mpa）查得 2.06105； 材料的許用應(yīng)力（mpa）查得 176.5； u 材料的泊松比 查表得 0.025； 成型零部件的許用變形量（mm）查得 0.05；采用材料為 3gr2w8v，硬度55hrc。8 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的零件。8.18.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的作用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的作用 (1)、定位件用：模具閉合后，保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜?/p>

38、確，保證型腔的狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。(2)、導(dǎo)向作用：合模時，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定模或上下模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。(3)、承受一定的側(cè)向壓力。8.28.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇導(dǎo)向機構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力，其主要形式有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。導(dǎo)向機構(gòu)的主要形式：導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面導(dǎo)向。同時在設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套時還應(yīng)注意以下幾點：pp22（1）導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度。（2）導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯（凸模）端面的高度高出 68mm。（3）導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)

39、有足夠的耐磨度和強度，常采用 20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.50.8mm，淬火 4855hrc，也可采用 t8a 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。（4）導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。（5）導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件。（6）一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按 h8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按h7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按 h7/k6。 （7）除了動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。（8）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考標準模架數(shù)據(jù)選取導(dǎo)柱結(jié)約形式及尺寸如下圖： 圖 8.1其材料采用 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)，表面淬火，

40、低溫回火，硬度為55hrc。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 ra 為 08m，導(dǎo)向部分表面粗糙度 ra 為 0.80.4m。具體尺寸如上圖所示。布局形式如右圖示： 為便于導(dǎo)套與導(dǎo)柱配合后工作時的的排氣，在定模固定板的開設(shè)通氣孔。23 圖 8.29 推出機構(gòu)的設(shè)計9.19.1 推出機構(gòu)的組成推出機構(gòu)的組成推出機構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推件板緊固螺釘、推板固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘。9.29.2 設(shè)計原則設(shè)計原則注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成模具脫模。推出機構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循下述原則：塑件滯留于

41、動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，1致使模具結(jié)構(gòu)簡單。防止塑件結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及所部2位，有針對性的選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點應(yīng)盡量靠近型芯，同時推3出力應(yīng)施于塑件剛性和強度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防塑件變24形或損壞。力求良好的塑件外觀，在選擇頂相互位置時，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)?塑件影響不大的部位。在采用推桿脫模時，尤其要注意這個問題構(gòu)合理可靠，脫模結(jié)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，5且有足夠的強度和剛度。依據(jù)以上脫模機構(gòu)設(shè)計原則及模具自身特點（如多小

42、型芯、形狀復(fù)雜等） ，設(shè)計成二級脫模機構(gòu)，這樣可使塑件不容易變形，損壞，且可自動卸下塑件。9.39.3 脫模力的計算脫模力的計算根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式：fx=0ft+fbsin=fcosfb 塑件對型芯的包緊力；f 脫模時型芯所受的摩擦力；ft 脫模力； 型芯的脫模斜度。又： f=fb于是 ft=fb(cos-sin)而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：fb=ap由此可得：ft=ap(cos-sin)式中： 為塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為 0.10.3； a 為塑件包容型芯的總面積； p 為塑件對型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑件 p 取 2.43.91

43、07pa;模內(nèi)冷卻的塑件 p 約取 0.81.2107pa。所以:經(jīng)計算，a=379.94mm2 , 取 0.25,p 取 1107pa,取 =45，。 ft=379.9410-61107(0.25cos45-sin45)=900.04n.因此，脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機構(gòu)本身運動時的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，而且也只能是個近似值。2510 溫控系統(tǒng)設(shè)計 （1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。（2）冷卻水孔的數(shù)量約多，孔徑約大，則對塑

44、件的冷卻效果約均勻。根據(jù)經(jīng)驗，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的 12 倍（常位1215mm） ，冷卻水孔中心距約為水孔直徑的 35 倍，水孔直徑約為812mm。（3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當塑件壁厚不均勻時，壁厚處應(yīng)強化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于 10mm（4）澆口處加強冷卻。一般在注射成型時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越低，因此要加強澆口處的冷卻。即冷卻水從澆口附近流入。（5）因降低進水與出水的溫差。如果進水與出水溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越

45、流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進水與出水溫差不大于 5。（6）合理選擇冷卻水道的形式。對于收縮大的塑件（如聚乙烯）應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔。對于不同形狀的塑件，冷卻水管的排列形式也有所不同，根據(jù)不同的形式合理選擇。（7）合理確定冷卻水管的接頭的位置。為不影響操作，進出口水管接頭通常設(shè)在注射機背面的模具的同一側(cè)。26（8）冷卻系統(tǒng)的水道應(yīng)盡量避免與模具上其它機構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮。（9）冷卻水管進出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損壞。最好在進口和出口處分別打出標志，如“in” （進口）和“out” （出口）等。模具工作零件部分中，下模板零件比較多，不好設(shè)置冷卻管道，上模板只有凸模，澆口也在凸模中，因此冷卻管道就可設(shè)在上模板中。 11 注射機的校核 11.111.1 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核注射成型時，塑件在模分型面的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需鎖模力也就越大，若超過注射機的允許最大成型面積，則在成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象。因此有：塑件總的投影面積 na 與澆注系統(tǒng)的投影面1積 a 之和要小于最大成型面積 a。 2na +a a124x5.5*5.5*