鈕盒注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）報告畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 題 目 鈕盒注塑模結(jié)構(gòu)設(shè) 計與制造 系 別 中的機電學(xué)院 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 0802 班 姓 名 888 學(xué) 號 8888 指導(dǎo)教師 8888 2011 年 4 月 摘摘 要要 本設(shè)為鈕盒塑料模具設(shè)計。采用一模兩腔，兩個側(cè)澆口注射，斜導(dǎo)柱利用分模力進行側(cè) 抽芯，塑件成型后利用推桿將成型制品從動模上推出，回程桿復(fù)位。模具設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊， 工作可靠，操作方便，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，冷卻效果好，勞動強度低，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低， 生產(chǎn)的塑件精度高。 關(guān)鍵詞：塑料模具關(guān)鍵詞：塑料模具 側(cè)抽芯側(cè)抽芯 模具制造模具制造 模架模架 AbstractAbstr

2、act This set to button box of plastic mold design. Using exactly two cavity, two side runner injection, oblique guide column using parting strength core-drawing, after molding plastics molding products driven by putting will launch modules, return stem reset. Mould design, compact structure, reliabl

3、e performance, convenient operation, stable operation and good cooling effect, low labor strength, high production efficiency, low production cost, the production of high precision plastic parts. KeywordsKeywords：Plastic mold side core-pulling manufacturing formwork 目目 錄錄 第一章第一章 前言前言.1 1.1 塑料模的功能.1

4、1.2我國塑料模現(xiàn)狀.2 1.3塑料模發(fā)展趨勢 .2 第二章第二章 塑料制品成形工藝分析塑料制品成形工藝分析.3 2.1塑件分析. . .3 2.2注射性能分析.3 2.3塑料的性能參數(shù). . .4 2.4分型面的選擇. .4 2.5擬訂模具的結(jié)構(gòu)型式. .5 2.5.1型腔數(shù)量的確定. .5 2.5.2型腔排列形式的確定. .5 2.6注射注射機型號的確定. .6 2.6.1注射量的計算. .6 2.6.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算. .6 2.6.3選擇注塑機. .6 第三章第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計. .8 3.1主流道設(shè)計. .8 3.1.1主流道的

5、作用 . .8 3.1.2主流道設(shè)計要點 . .8 3.1.3主流道的設(shè)計 . .9 3.1.4主流道襯套形式 . .9 3.2分流道的設(shè)計 . .9 3.2.1分流道的作用 . .10 3.2.2分流道的設(shè)計要點 . .10 3.2.3分流道形狀、截面尺寸以及凝料體積 . .11 3.3澆口的設(shè)計 . . .12 3.3.1澆口的作用. .12 3.3.2澆口設(shè)計的基本要點. .12 3.4拉料桿設(shè)計. .15 第四章第四章 模架的確定模架的確定. .16 第五章第五章 成型零部件設(shè)計成型零部件設(shè)計. .16 5.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計. .16 5.2凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計. .16 5.2.1.整

6、體嵌入式凹模. .16 5.2.2成型零件工作尺寸的計算. .16 第六章第六章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)的設(shè)計. .21 第七章第七章 導(dǎo)向、推出及復(fù)位機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向、推出及復(fù)位機構(gòu)的設(shè)計. .22 7.1導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計. .22 7.1.1導(dǎo)向機構(gòu)的作用. .22 7.1.2導(dǎo)柱. .22 7.1.3導(dǎo)套. .24 7.2 推出機構(gòu)的設(shè)計. .25 7.2.1推出機構(gòu)的組成. .25 7.2.2對推出機構(gòu)的要求. .25 7.2.3脫模機構(gòu)的分類. .25 7.2.4推桿推出機構(gòu). .26 第八章第八章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計. .28 8.1 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu).

7、 .28 8.1.1 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類. .28 第九章第九章 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計. .31 第十章第十章 模具工作過程模具工作過程. .32 小結(jié)小結(jié). .33 謝謝辭辭. . .34 參考文獻參考文獻. .35 第一章第一章 前言前言 1.11.1 塑料模的功能塑料模的功能 模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原 料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠 模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零件，在成型中多數(shù)是通過模 具來制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。在高分子材料加

8、工領(lǐng)域中,用于塑料制 品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模.塑料模優(yōu)化設(shè)計,是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng) 域中的重大課題。 塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料 制品必須設(shè)計相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè) 計對制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型 面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精 度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的 影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的

9、影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡易模外，一般來說制模費用是十 分昂貴的，大型塑料模更是如此。 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進的模具，被譽為塑料制品 成型技術(shù)的“三大支柱” 。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可 替代的作用。高效全自動化設(shè)備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效 能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。 塑料摸是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成 形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占 80%。由此可知，推 動模具技術(shù)的進步應(yīng)是不容緩的策略

10、。尤其大型塑料模的設(shè)計與制造水平，?？脴?biāo)志一個 國家工業(yè)化的發(fā)展程度。 1.21.2 我國塑料?，F(xiàn)狀我國塑料模現(xiàn)狀 在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計制造水平總體上比德、美、日、 法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多。在模具價格方 面，我國比發(fā)達(dá)國家低許多，約為發(fā)達(dá)國家的 1/31/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移 的趨勢進一步明朗化。 我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng) 規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大，在模具材料 方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模

11、具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商 品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool 軟件等應(yīng)用比例不高；獨立的模具工廠少；專業(yè) 與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè) 計與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。 1.31.3 塑料模發(fā)展趨勢塑料模發(fā)展趨勢 1 注射模 CAD 實用化； 2 擠塑模 CAD 的開發(fā)； 3 塑料專用鋼材系列化； 4 塑料模 CAD/CAE/CAM 集成化； 5 塑料模標(biāo)準(zhǔn)化。 我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng) 規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大

12、，在模具材料 方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化、 商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool 軟件等應(yīng)用比例不高；獨立的模具工廠少；專 業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此努力提高模具 設(shè)計與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。 第二章第二章塑料制品成型工藝分析塑料制品成型工藝分析 2.12.1 塑件分析塑件分析 該塑件為一塑料鈕盒，如圖 2-1 所示： 圖 2-1 零件圖 2.22.2 注射性能分析注射性能分析 （1）注射成型工藝的可行性分析： 本塑件形狀復(fù)雜，壁厚不均，尺寸精度要求一般，而且表面質(zhì)量和

13、尺寸穩(wěn)定性的要求 不大，因此對模具和設(shè)備的要求不高。而注射成型方法有如下幾個優(yōu)點： a:形狀：幾乎沒有復(fù)雜性限制，容許模具內(nèi)有不同塑料的成型型腔； b:尺寸：塑件可小到不足 1 克，大到幾十千克，沒有限制； c:材料：在一定溫度范圍內(nèi)具有適宜流動性的熱塑性塑料； d:精度：可注射高精度的塑件，有較好表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性； e:生產(chǎn)率：中等，循環(huán)時間主要由塑件壁厚決定，最短可在十幾秒內(nèi)，可增加每模的 型腔數(shù)來提高生產(chǎn)率。 由以上塑件的特點和注射成型工藝的優(yōu)點，分析可知：該塑件適合于采用注射成型方 法。 （2）表面粗糙度： 由零件圖可知本塑件的外表面粗糙度為 Ra3.2um，內(nèi)表面為 Ra3.2u

14、m。 一般情況下，模具粗糙度低于塑件 12 個等級，故取型腔表面粗糙度為 Ra0.2um，而 型芯表面粗糙度為 Ra0.8um。 （3）尺寸精度： 塑料件尺寸精度分為 GB/T14486-93 MT5 級。本塑件所用材料為 PC+ABS 塑料,零件具體 尺寸及其公差值可詳見零件圖。 塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān)，尤以小型精密塑件為甚。從模具制造精度 對塑件精度的影響可知，模具制造允許誤差和塑件尺寸公差之間具有對應(yīng)的關(guān)系，由塑件 零件圖可得，模具精度等級為 IT12。 2.32.3 性能參數(shù)性能參數(shù) 與模具設(shè)計有關(guān)的 ABS 的性能參數(shù)有： 密度（kg/dm 3）： 1.021.16 比

15、體積（dm3/ kg）： 0.860.96 吸水率（ p . c 100）： 0.20.4 收縮率(%)：0.30.6 熔點()： 130160 熱變形溫度()： 90108(0.46 MPa) /83103(0.185MPa) 抗拉屈服強度(MPa)： 50 拉伸彈性模量(MPa)： 1.810 3 抗彎強度(MPa)： 80 沖擊韌度( kJ/m2)： 261(無缺口) /11(缺口) 硬度(HB)： 9.7 體積電阻系數(shù)(.cm)： 6.91016 2.42.4分型面的選擇分型面的選擇 分型面是指分開模具能取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。合理地選擇分 型面對于塑件質(zhì)量、模具制造

16、、與使用性能都有著很大的影響，模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)塑件的 結(jié)構(gòu)、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、脫模方法、嵌件位置、排氣條件及制造工藝等多種因素， 全面考慮，合理選擇，是使塑件能完好的成形的先決條件。 分型面的方向盡量采用與注射機開模垂直的方向，特殊情況下采用與注射機開模方向 平行的方向。選擇分型面的位置是應(yīng)當(dāng)注意： 1） 塑件在型腔中的方位確定后，分型面必須設(shè)在塑件斷面輪廓最大的地方，才能保 證塑件順利從模腔中脫出。 2） 不要設(shè)在塑件要求光亮平滑的表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免意料飛邊、拼合痕跡 影響塑件外觀。 3） 開模時，盡量使塑件留在動模一邊，一般在動模邊設(shè)脫模機構(gòu)較為方便。 4） 盡力保證塑件尺寸

17、的精度要求。 5） 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯。 6） 盡量使分型面位于料流末端，以利于排氣。 7） 盡量使模具加工方便。 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式分型面選在塑件底部如圖 2-2 所示： 圖 2-2 分型面 圖中 A-A 為分型面。 2.52.5 擬訂模具的結(jié)構(gòu)型式擬訂模具的結(jié)構(gòu)型式 2.5.12.5.1 型腔數(shù)量的確定型腔數(shù)量的確定 該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式，考慮到模具制造 費用和設(shè)備運轉(zhuǎn)費用以及塑件的外形，初步定為一模兩腔的模具形式。 2.5.22.5.2 型腔排列形式的確定如圖型腔排列形式的確定如圖 2-32-3 所示所示 圖 2-3 型腔分布 塑件呈均勻?qū)ΨQ圖形，

18、初步擬訂用上圖方式進行排列。 2.62.6 注射注射機型號的確定注射注射機型號的確定 2.6.12.6.1 注射量的計算注射量的計算 塑件是質(zhì)量 m 為 0.62g 塑件體積為 1 v= m/=0.67Error!Error! NoNo bookmarkbookmark namename given.given. 流道凝料的質(zhì)量 m 3 還是一個未知數(shù)，可以按照塑件的質(zhì)量的 0.6 倍來估算。從上述分析中確定為一模兩腔， 2 所以注射量為： m=1.6nm1 =1.6 2 0.62=1.98g 2.6.22.6.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算塑件和流道凝料在分型面上的

19、投影面積及所需鎖模力的計算 流道凝料在分型面上的投影面積 A ，在模具設(shè)計前是一個未知值，根據(jù)多型腔模統(tǒng) 2 計分析，大至是每個塑件在分型面上的投影面積 A 0.2 到 0.5 倍，因此可用 0.35nA 來進 11 行計算，所以 A=nA + A 12 =1.35 nA =327 mm 1 2 式中 A =121 mm 1 2 F=AP =327 30=10KN 式中型腔壓力取 30Mpa 2.6.32.6.3 選擇注塑機選擇注塑機 注塑成型機按結(jié)構(gòu)形式可分為立式、臥式、和直角式三類。立式注塑機是注射柱塞 （或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動模板也沿垂直方向移動，主要優(yōu)點是占地面積小，安 裝或拆

20、卸小型模具很方便，容易在動模上（下模）安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺 點是制品自模具中頂出后不能靠重力下落，需靠人工取出，這就有礙于全自動操作，但附 加機械手去產(chǎn)品后，也可實現(xiàn)全自動操作。臥式注塑機是注射柱塞或螺桿與合模運動方向 均沿水平裝設(shè)，其優(yōu)點是機體較低容易操縱和加料，制件頂出后可自動墜落，故易實現(xiàn)全 自動操作。直角式注塑機是注塑機柱塞或螺桿與合模運動方向相互垂直，這種注塑機的主 要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于自制，適用于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件， 同時常利用開模時絲桿的轉(zhuǎn)動來拖動螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。考慮到生產(chǎn)成 本和易于實現(xiàn)自動化，塑件還是靠自身重力下落比

21、較合適，且重心較低安裝穩(wěn)妥。通過分 析，根據(jù)每一周期的注射量和鎖模力的計算值，選用 XS-Z-22 注塑機其規(guī)格如下: 額定注射量/cm 30、20 3 螺桿（柱塞）直徑/mm 25、20 注射壓力 MPa 75、115 噴嘴圓弧半徑 12 注射壓力/MPa 75、 鎖模方式 雙柱塞 鎖模力/kN 250 動、定模固定板尺寸/mm 注射行程/mm 130 模具最大厚度/mm 180 模具最小厚度/mm 60 噴嘴孔直徑/mm 2 第三章第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計 3.13.1 主流道設(shè)計主流道設(shè)計 3.1.13.1.1 主流道的作用主流道的作用 主流道（也叫進料口） ，它是連接注射機

22、料筒噴嘴和注射模具的橋梁，也是熔融的塑料 進入模具型腔時最先經(jīng)過的地方。主流道的大小和塑料進入型腔的速度及充模時間長短有 著密切關(guān)系。若主流道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時間增長，使包 藏的空氣增多，如果排氣不良，易在塑料制品內(nèi)造成氣泡或組織松散等缺陷，影響塑料制 品質(zhì)量，同時也易造成進料時形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小， 則塑料在流動過程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度提高，流動性降低，注射 壓力增大，易造成塑料制品成形困難。 主流道部分在成型過程中，其小端入口與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷 熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高因

23、而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸 更換的主流道襯套式（俗稱澆口套） ，以便有效地選用鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采 用碳素工具鋼 T8A、T10A 等，熱處理要求淬火 5357HRC。 在一般情況下，主流道不直接開設(shè)在定模板上，而是制造成單獨的澆口套，鑲定在模 板上。小型注射模具，批量生產(chǎn)不大，或者主流道方向與鎖模方向垂直的模具，一般不用 澆口套，而直接開設(shè)在定模板上。 澆口套是注射機噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時它承受很大的注射機噴嘴端部的 壓力同時由于澆口套末端通過流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作用 力。為了防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ粔喝肽＞邇?nèi)，澆口套的結(jié)構(gòu)上要增加

24、臺肩，并用 螺釘緊固在模板上，這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。 3.1.23.1.2 主流道設(shè)計要點主流道設(shè)計要點 (1) 澆口套的內(nèi)孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2 6。若錐度過大會造成壓力減 弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進時易混進空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會使阻力 增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。 (2) 澆口套進口的直徑 d 應(yīng)比注射機噴嘴孔直徑 d1 大 0.5mm。若等于或小于注射 機噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模 困難。 (3) 澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計成圓角 r，一般為 0.53mm。 (4)

25、澆口套與注射機噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)球面澆口套球面半徑為 SR，注射機球面半徑為 r，其關(guān)系式如下： SRr0.51mm 澆口套球面半徑比注射機噴嘴球面半徑大，接觸時圓弧度吻合的好。 (5) 澆口套長度（主流道長度）應(yīng)盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱 量損失。 (6) 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra1.6Ra0.8m,保證料流順利，易脫模。 (7) 澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu)，以免塑料進入接縫處，造成冷料脫模困難。 (8) 澆口套的長度應(yīng)與定模板厚度一致，它的端部不應(yīng)凸出在分型面上，否則會造成 合模困難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。 (9) 澆口套部位是熱量最集中的地

26、方，為了保證注射工藝順利進行和塑件質(zhì)量，要考 慮冷卻措施。 3.1.33.1.3 主流道的設(shè)計主流道的設(shè)計 主流道尺寸 根據(jù)所選注塑機、則主流道小端尺寸為： d=注塑機噴嘴尺寸+（0.51）=2+0.5=2.5mm 主流倒球面半徑 SR=噴嘴球面半徑+（12）=12+1=13mm 3.1.43.1.4 主流道襯套形式主流道襯套形式 設(shè)計澆口套的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是整體式，即定位圈與澆口套為一體，并壓配于 定內(nèi)，一般用于小型模具；另一種為將澆口套和定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合在模板 上，主要用于中、大型模具。本設(shè)計塑件為小型塑件所以采用整體式。材料選用 T10A 鋼， 熱處理淬火后表面硬度為

27、 5357HRC 具體如圖 3-1： 圖 3-1 澆口套 錐度 2 主流道小端直徑 d2.5mm 球面配合高度 h=1.5mm 主流道球面半徑 SR r=13 mm 主流道長度 L=42mm 主流道大端直徑 D=5 mm 主流道凝料體積為： q= d L 4 2 n =() 4 2 55 . 2 2 42 =464mm=0.464cm 3 3.23.2 分流道的設(shè)計分流道的設(shè)計 3.2.13.2.1 分流道的作用分流道的作用 分流道式指主流道末端與澆口之間著一段塑料熔體的流動通道。其基本作用是在壓力 損失最小的條件下，將來自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時，在 保證熔體均勻地

28、分配到各型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料 的回收。 3.2.23.2.2 分流道的設(shè)計要點分流道的設(shè)計要點 （1）由于機械加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。常用的分流道截面形狀 一般分為圓形、梯形、U 形、半圓形及矩形等；圓形分流道的直徑一般在 3.29.5mm，對 于粘度大透明度要求高的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯等）應(yīng)采用較大的分流道，但對于流 動性好的聚丙烯，尼龍等，分流道短時，可小到直經(jīng)為 2 毫米。 （2）在保證正常的注射成型工藝條件下，分流道的截面尺寸應(yīng)盡量小，長度盡量短。 （3）較長的分流道應(yīng)在末端開設(shè)冷料穴，以便容納注射開始時產(chǎn)生的冷料和防止空氣 進

29、入模腔。 （4）在多型腔注射模具中，各分型面的長度均應(yīng)一致，保持相對平衡，以保證熔融的 塑料同時均勻地充滿各個型腔。主流道的截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和。 （5）設(shè)計分流道時，應(yīng)先取較小的尺寸，以便于試模后根據(jù)實際情況進行修正。 （6）如果分流倒道較多時，應(yīng)加設(shè)分流錐。 （7）分流道內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 1.6 m 左右即可，這樣表面稍 不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速 度差，以保證熔體流動有適宜的剪切速率和剪切熱。 多分腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置為佳，所謂平衡式 的布置，就是從流道到各個腔的分流道

30、其長度、形狀、斷面尺寸都是對應(yīng)相等的，這種設(shè) 計可達(dá)到各個型腔均衡地進料。 在本設(shè)計中分流道采用平衡式分流道如圖 3-2 所示： 圖 3-2 主流道 3.2.33.2.3 分流道形狀、截面尺寸以及凝料體積分流道形狀、截面尺寸以及凝料體積 （1）形狀及截面尺寸 為了便與機械加工及凝料脫模，本設(shè)計的分流道設(shè)置在動模分型面上，截面形狀采用 加工工藝性比較好的梯形截面。梯形截面對塑料熔料體及流動阻力均不大，一般采用下面 經(jīng)驗公式來確定截面尺寸： B=0.265= 1.011m 4 L 取 B=6mm H=B=4 mm 3 2 分流道 L 截面截面形狀下圖如圖 3-3 所示 1 圖 3-3 分流道截面截

31、面 （2） 凝料體積 分流道長度 L=27mm 分流道截面面積 A=20mm 2 凝料體積 q=54 20=540mm 3 （4） 分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度要求較高，一般取 0.8m1.6m 即可。 a R 3.33.3 澆口的設(shè)計澆口的設(shè)計 3.3.13.3.1 澆口的作用澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過澆口 直接使熔融的塑料進入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進入并 充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口設(shè)計與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)

32、（壓力等） 及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻 封閉，便于使塑料制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都 是由于澆口設(shè)計不合理而造成的。 3.3.23.3.2 澆口設(shè)計的基本要點澆口設(shè)計的基本要點 （1）盡量縮短流動距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔， 盡量縮短熔體的流動距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對大型塑件 更為重要。 （2）澆口應(yīng)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時，若將澆口開設(shè) 在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進入型

33、腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，以致影響 了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。另外從補縮的角度考慮，塑件截面最厚的 部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設(shè)在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收 縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利 于壓力有效地傳遞和比較容易進行因液態(tài)體積收縮時所需的補料，一般澆口的位置應(yīng)開設(shè) 在塑件壁最厚處。 （3）必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時塑料充填型 腔時造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的 強度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤

34、為嚴(yán)重。有時為了增加 熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀 質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤其嚴(yán)重。一般采用直接澆口、點澆口、環(huán)形 澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè) 設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強度。在選擇澆口位置時，還應(yīng)考慮熔接 的方位對塑件質(zhì)量 及強度的不同影響。 （4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開設(shè)澆口。如果 這一要求不能充分滿足，在塑件上不是出現(xiàn)缺料、氣泡就是出現(xiàn)焦斑。同時熔體充填時也 不順暢，雖然有時可用排氣系統(tǒng)來解決，但在選擇澆口位置時應(yīng)先行加

35、以考慮。 （5）考慮分子定向影響 充填模具型腔期間，熱塑性塑料會在流動方向上 2 呈現(xiàn)一定 的分子取向，這將影響塑件的性能。對某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的強度、應(yīng) 力開裂傾向等都是有差別的，一般在垂直于流向的方位上強度降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 （6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動（蛇形流） 塑料熔體的流動主要受塑件的形狀和尺寸以及 澆口的位置和尺寸的支配，良好的流動將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。塑料濺射 進入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過一個狹窄的澆口充填一個相 對較大的型腔，這種流動影響便可能出現(xiàn)。特別是在使用低粘度塑料熔體時更應(yīng)注意。通 過擴大尺寸或采用沖擊型澆口（使

36、料流直接流向型腔壁或粗大型芯） ，可以防止噴射和蠕動。 （7）澆口與塑件連接得部位應(yīng)成 R0.5 的圓角或 0.545的倒角；澆口和流道連接 的部位一般斜度為 3045，并以 R1R2 的圓弧和流道底面相連接。 本次設(shè)計采用側(cè)澆口形式。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一半 開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫（也有半圓型的 注入口） 。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)素件的形狀特征靈活地選擇進料位 置，因此它是廣泛使用的澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對于各種塑料 的成型適應(yīng)型較強，這些都是本次設(shè)計采用側(cè)澆口的主要原因；但側(cè)澆口痕跡

37、存在，會形 成熔接痕、縮孔、氣孔等缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑料排氣不便。這次設(shè)計的 塑件允許存在熔接痕，且型腔不深，故可采用。 側(cè)澆口的尺寸按經(jīng)驗公式計算如下： b（0.60.9）3=2mmA h=nt =1mm 3.43.4 拉料桿設(shè)計拉料桿設(shè)計 拉料桿的作用是勾著澆注系統(tǒng)冷料，使其隨同塑件一起留在動模一側(cè)，其分為主流道 拉料桿和分流道拉料桿，本設(shè)計只設(shè)計了主流道拉料桿如圖3-4： 圖 3-4 拉料桿 材料：T8A 熱處理 5055HRC d=5mm D=7mm 第四章第四章 模架的確定模架的確定 根據(jù)型腔的布局可看出，型腔分布尺寸問 35100，考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布 置應(yīng)占

38、有的位置和采用推板推出等各方面的問題，確定選用模架 200160 結(jié)構(gòu)的形式如圖 所示： 圖 4-1 模架 第五章第五章 成型零部件設(shè)計成型零部件設(shè)計 5.15.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 構(gòu)成型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括模，凸模、型芯、鑲塊各種成型桿，各 種成型環(huán)由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要 求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力和料流的磨擦力和足夠的精 度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來說成型零年都應(yīng)進行 熱處理，使其具有 HRC40 以上的硬度，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等

39、。還應(yīng) 選擇耐腐蝕的鋼材。 5.25.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式，整體嵌入式，局部 鑲嵌式，大面積鑲嵌組合式等。 5.2.15.2.1 整體嵌入式凹模整體嵌入式凹模 在多型腔的模具中，型腔數(shù)量多而制件尺寸不大時，采用冷擠壓比切削加工效率高，并 可保證各型腔的尺寸、形狀的一致性，凹模鑲塊的外形常用軸肩的圓柱形，然后分另從下 面嵌入凹模固定板中，用墊板螺釘將其固定，它適用于經(jīng)常拆卸的地方，修補較方便，產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。采用此結(jié)構(gòu)時，首先應(yīng)考慮制品的形狀，尺寸及功能，然后考慮其剛性， 同時也必須考慮加工方法和裝配措施。其缺點： a、零件

40、數(shù)量增加 b、分割的拼鑲件趨多制造成本越高。 c、各拼鑲件的加工精度必須匹配，即必須提高各鑲件的平均加工精度。 而本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)較簡單，做成嵌入式凹模從設(shè)計的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性等因素的綜 合考慮，其凹模的結(jié)構(gòu)為嵌入式凹模 5.2.25.2.2 成型零件工作尺寸的計算成型零件工作尺寸的計算 工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，成型零件的加工精度和質(zhì)量 決定了塑件的精度和質(zhì)量，工作尺寸的計算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的 因素甚多，主要有模具制造公差、模具的磨損量和塑件收縮率等因素，因此，計算工作零 件尺寸時應(yīng)根據(jù)上述三個因素進行計算。 本設(shè)計采用平均收縮率法計算模腔各工作

41、尺寸。 在計算成型零件型腔和型芯的尺寸時，塑料制品和成型零件尺寸均按單向極限制，即凡 是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作 為公稱尺寸，公差為負(fù)；而孔心距尺寸則按公差帶對稱分布的原則進行計算。 查表（模具設(shè)計指導(dǎo)）附錄 B，ABS+PC 收平均收縮率是 0.6% 查閱課本塑料成型及模具設(shè)計 ，所用的公式如下： 型腔徑向尺寸：=(1+S)- Lm 0 Ls 0 型腔深度尺寸：=(1+S)- Hm 0 Hs 0 型芯徑向尺寸：=(1+S)+ lm Z 0 ls 0 Z 型芯高度尺寸：=(1+S)+ hm Z 0 hs 0 Z 中心距尺寸：/2=(1+S)

42、/2 CmZCSZ 以上式中， 型腔徑向尺寸（mm） Lm ,塑件徑向公稱尺寸(mm) LSlS 型芯徑向尺寸(mm) lm 型腔深度尺寸(mm) Hm 塑件高度公稱尺寸(mm) Hs 型芯高度尺寸(mm) hm 塑件深度公稱尺寸(mm) hs 模具孔間距的名義尺寸 Cm 塑件孔間距的名義尺寸 Cs 修正系數(shù)，取 0.50.75 塑件公差 模具制造公差，?。?/31/4） Z (1)型腔徑向尺寸計算 尺寸 2525 0 5 . 0 =(1+0.6%)25-0.750.5= Lm1 167 . 0 0 78.24 167. 0 0 校核：0.2%25+0.5/3+0.5/6=0.30.5 符合要

43、求； 1616 0 38 . 0 =(1+0.6%)16-0.750.5= Lm2 127 . 0 0 81.15 127 . 0 0 校核：0.2%16+0.38/3+0.38/6=0.2220.38 符合要求； (2)型腔深度尺寸計算 尺寸 55 0 44 . 0 =(1+0.6%)5-0.670.44= Hm1 147 . 0 0 74 . 4 147 . 0 0 校核：0.2%5+0.44/3+0.44/6=0.230.44 符合要求； （3）型芯徑向尺寸計算 尺寸 8 .19 8 . 19 44 . 0 0 =(1+0.6%)19.8+0.750.44= lm1 0 147 . 0

44、25.20 0 147 . 0 校核：0.2%19.8+0.44/3+0.44/6=0.2600.44 符合要求； 4 . 224 .22 44. 0 0 =(1+0.6%)22.4+0.750.44= lm2 0 147 . 0 86.22 0 147 . 0 校核：0.2%22.4+0.44/3+0.44/6=0.2650.44 符合要求； 8 .10 8 . 10 32 . 0 0 =(1+0.6%)10.8+0.750.32= lm3 0 107 . 0 10.11 0 107 . 0 校核：0.2%10.8+0.32/3+0.32/6=0.1820.32 符合要求； 4 .13 4

45、. 13 32 . 0 0 =(1+0.6%)13.4+0.750.32= lm4 0 107 . 0 72.13 0 107. 0 校核：0.2%13.4+0.32/3+0.32/6=0.1870.32 符合要求； 11 2 . 0 0 =(1+0.6%)1+0.750.2= lm5 0 067 . 0 16 . 1 0 067 . 0 校核：0.2%1+0.2/3+0.2/6=0.1020.2 符合要求； 3 . 13 . 1 2 . 0 0 =(1+0.6%)1.3+0.750.2= lm6 0 067 . 0 46 . 1 0 067 . 0 校核：0.2%1.3+0.2/3+0.2/

46、6=0.1010.2 符合要求； 22 2 . 0 0 =(1+0.6%)2+0.750.2= lm6 0 067 . 0 16 . 2 0 067 . 0 校核：0.2%2+0.2/3+0.2/6=0.1040.2 符合要求； 6 . 06 . 0 2 . 0 0 =(1+0.6%)0.6+0.750.2= lm4 0 067 . 0 754 . 0 0 067 . 0 校核：0.2%0.6+0.2/3+0.2/6=0.1010.2 符合要求； （4）型芯深度尺寸計算 尺寸 3 . 13 . 1 4 . 0 0 =(1+0.6%)1.3+0.670.4= hm1 0 133 . 0 57 .

47、 1 0 133. 0 校核：0.2%1.3+0.4/3+0.4/6=0.2010.2 符合要求； 5 . 35 . 3 44 . 0 0 =(1+0.6%)3.5+0.670.4= hm2 0 133 . 0 81 . 3 0 147 . 0 校核：0.2%3.5+0.44/3+0.44/6=0.2270.44 符合要求； （5）中心距尺寸計算 尺寸 2.5 2.50.1 =(1+0.6%)2.5+0.670.20.025 = 2.650.05 Cm1 校核：0.2%2.5=0.00523， 否則斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊運動。 (5)滑塊完成抽芯運動后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于

48、滑塊全長 的 23，否則，滑塊在開始復(fù)位時容易傾斜而損壞模具， (6)防止滑塊和推出機構(gòu)復(fù)位時的相互干涉盡量不使推桿和活動型芯水平投影重合。 (7)滑塊設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側(cè)向型芯， 最好采取定向定距拉緊裝置。 第九章第九章 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件 質(zhì)量，模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和粘 模；溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等 缺陷。當(dāng)模溫不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變

49、形， 會影響塑件的形狀和尺寸精度。通常溫度調(diào)節(jié)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。由于各 種塑料的性能成型工藝不同，對模具溫度的要求也不同。一般注塑到模具內(nèi)的塑料溫 度為200左右，熔體固化成為制品后，從60左右的模具內(nèi)脫模內(nèi)，溫度的降低依靠 在模具通入冷卻水將熱量帶走。本設(shè)計產(chǎn)品材料為ABS塑料，在注塑成型時，黏度低， 流動性好，要求模具溫度（一般低于80）較低，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具 的溫度，因此僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。 9.19.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 （1）冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大； （2）冷卻通道的布置應(yīng)合理； （3）冷卻回路應(yīng)有利于減少冷卻水進、

50、出口水溫的差值； （4）冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理； （5）冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等； （6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度。 從計算結(jié)果看，因塑件小，單位時間內(nèi)注塑量小，所需的冷卻水道也比較小，但一條 冷卻水道是不可取的，冷卻不均勻。考慮到本模具內(nèi)部面積比較大， ，故選擇了以下布置形 式，冷卻回路采用最簡單的直流冷卻回路即可，如圖 9-3 所示： 圖 9-3 冷卻回路 第十章第十章模具工作過程模具工作過程 模具總裝圖如圖 10-1 圖 10-1 模具總裝圖 模具動作過程： 在模板受到脫模力的作用下，動模座板帶動動模移動，在分型面分型，側(cè)型芯導(dǎo)滑部 分在

51、斜導(dǎo)柱的作用下進行分離，凝料在拉料桿的作用下留在動模，動模繼續(xù)移動，側(cè)抽芯 完成，推板(12)頂在注射機的頂桿上，隨動模移動，使推桿和拉料桿推出塑件，完成開模 動作。 合模時，復(fù)位桿作用在推板固定板上，使推桿和拉料桿回復(fù)初始位置，繼續(xù)合模動作， 斜導(dǎo)柱作用于斜滑塊使其左移，最后模腔閉合，在定模夾緊的作用下，斜滑塊被鎖緊，合 模動作完成。 小結(jié)小結(jié) 本次課程設(shè)計對我受益匪淺，讓我系統(tǒng)性地認(rèn)識和全面地掌握了也全面地掌握了大學(xué)三 年所學(xué)到的知識，也讓我了解了關(guān)于更多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方 法。同時遇到問題要和同學(xué)互相討論交流。讓我將平常學(xué)的基本技能及應(yīng)用方法學(xué)以致用， 使我的綜合

52、應(yīng)用能力有了很大提高和進步。 尋找有關(guān)的資料和課題并且研究設(shè)計方案，進行設(shè)計的總體規(guī)劃，理清課程設(shè)計思路， 但是將這些具體的方案落實到每一個設(shè)計環(huán)節(jié)和步驟中，難免會出現(xiàn)一些錯誤，這就需要 在進行設(shè)計的過程中利用所掌握的知識認(rèn)真排查錯誤原因，多方面的思考問題，不斷地改 正自己的設(shè)計不足之處和錯誤。 從一開始的無從下手，資料的整理，在到老師的幫助下，無疑是對我們查閱資料的能力、 電腦繪圖等能力的進一步提高。很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結(jié)合， 也對自己的能力有了進一步的提高，為以后的學(xué)習(xí)和工作加強。在設(shè)計過程中，總是遇到 這樣或那樣的問題。有時發(fā)現(xiàn)一個問題的時候，需要做大量的工作，花

53、大量的時間才能解 決。為以后的工作積累了經(jīng)驗，增強了信心。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實際，又 讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決，它更是自己綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)、 提出、分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)。 謝辭謝辭 轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在美麗的廣西大學(xué)度過了第三個年頭，這三年是我人生中很重要的三年， 我不僅能夠接觸到傳道授業(yè)解惑的良師，還能認(rèn)識許在多方面比我優(yōu)秀的同學(xué)、朋友。他 們不僅能夠授我知識、學(xué)問，而且從更多方面指導(dǎo)我的人生，使我更加完善自己。這里留 下了我求學(xué)的足跡，這里見證了我成長的點滴。在畢業(yè)設(shè)計完成之際，我衷心的感謝曾經(jīng) 給我?guī)椭?、支持、鼓勵的所有老師、同學(xué)、朋友和父母。 本次設(shè)計是在我的導(dǎo)師 888 老師的指導(dǎo)下完成的，從最初我對本次設(shè)計的不了解到能 夠整體把握再到比較順利的完成本次設(shè)計，這一步一步的走來，其中都包含了 888 老師耐 心的指