江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院注塑模畢業(yè)設(shè)計說明書

1、徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書塑料注塑模具設(shè)計-帶輪專業(yè)名稱：機(jī)電一體化作者： 指導(dǎo)教師：戴珊珊 中文摘要摘要：近年來，我國家電工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越來越高的要求，2007年，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升到20%左右，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，在未來幾年中，中國塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長速度達(dá)到10%以上的較高速度的發(fā)展。國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。 明確了設(shè)計思路，確定了注射成型工藝過程并對各個具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計算和校核。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠，保證了與其他部件的配合。最后用autocad繪制了一套

2、模具裝配圖和零件圖。 本課題通過對帶輪的注射模具設(shè)計，鞏固和深化了所學(xué)知識，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計意圖 關(guān)鍵詞：塑料模具，注射成型 in recent years, chinas household electrical appliance industry in the development of high-speed tooling industry, in particular the plastic mold of the ever-increasing demands. in 2007, the plastic mold industry in the entire

3、 die share has risen to 20% according to the experts predict that in the next few years, china plastic mold industry will continue to maintain an average annual growth rate of 10% over the high rate of development. domestic market to plastic mold injection mold greatest demand, which focused on the

4、development of engineering plastics die. plastic injection molding molding is an important method, which is primarily applicable to thermoplastic plastic molding, molding can be a complex shape of precision plastic parts. defined the design, determine the injection molding process as well as some sp

5、ecific details of the calculation and verification. the design of such a structure can be used to ensure reliable die work to ensure that the other parts of the tie. finally, a set of auto mapping mold parts and assembly plans. the subject of belt injection mold design, and to consolidate and deepen

6、 the learning, has been fairly satisfied with the results, achieved the desired design intent keywords : plastic mold; injection molding;前言塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。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(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工

7、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(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為650億美元，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。雖然近幾年來，我國模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有較大的差距?？v觀發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)的認(rèn)識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材

8、料的研究、先進(jìn)的設(shè)計與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)一個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時代即將到來。目 錄 第一章 塑

9、件的成形工藝性分析1第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定5第三章 分型面位置的確定7第四章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計9第五章模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用14第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計22第七章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計24第八章 成型零件的設(shè)計26第九章 排溢系統(tǒng)的設(shè)計32第十章 模具材料的選擇3338第一章 塑件的成形工藝性分析一、塑件材料的選擇及其結(jié)構(gòu)分析1、塑件（帶輪）模型圖：圖1-1 塑件圖2、塑件材料的選擇：選用abs（即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。3、色調(diào)：黑色。4、生產(chǎn)批量：大批量。5、塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析：1）結(jié)構(gòu)分析塑件為殼體的上半部分，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于該塑件為帶輪，因此對表面粗糙度

10、要求不高。2）工藝性分析精度等級：采用5級低精度脫模斜度：塑件外表面 1 塑件內(nèi)表面 1（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。）二、abs的注射成型工藝1、注射成型工藝過程1）預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓-冷卻-脫模-塑件送下工序2）清理模具、涂脫模劑-合模-注射2、abs的注射成型工藝參數(shù)(模具課程設(shè)計指導(dǎo)p160)1）注射機(jī)：螺桿式2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（選30）3）預(yù)熱和干燥：溫度（c） 8085 時間 (h) 234）密度（g/ cm）:1.021.055）材料收縮率（）：0.30.86）料筒溫度（c

11、）：后段 150170 中段 165180 前段 1802007）噴嘴溫度（c）：1701808）模具溫度（c）：50809）注射壓力（mpa）：6010010）成形時間（s）：注射時間 2090 高壓時間 05 冷卻時間 20120 總周期 5022011）適應(yīng)注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可12）后處理：方法 紅外線燈、烘箱 溫度（c） 8085 時間（h） 23三、abs性能分析1、使用性能：1) 綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。2) 耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。3) 水、無機(jī)鹽、堿、酸對abs幾乎無影響。4) 尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與

12、372有機(jī)玻璃的熔接性良好，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。2、成型性能：1) 無定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。2) 吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。3) 流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯、as差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。4) 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250 c左右比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高的塑件，模溫宜取 5060

13、 c，要求光澤及耐熱型料宜取 6080 c。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時料溫為 180230 c，注射壓力為 100140 mpa，螺桿式注塑機(jī)則取 160220 c，70100 mpa為宜。5) 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)對斜流的阻力，模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過大或機(jī)械加工時塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。6) abs在升溫時粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1 以上。7) 在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。3、abs主要技術(shù)指標(biāo)：表1-1 熱物理性能密度(g/ cm)1.0210

14、5比熱容(jkg-1k-1)12551674導(dǎo)熱系數(shù)(wm-1k-110-2)13.831.2線膨脹系數(shù)(10-5k-1)5.88.6滯流溫度(c)130表1-2 力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（mpa）50抗拉強(qiáng)度(mpa)38斷裂伸長率()35拉伸彈性模量(gpa)1.8抗彎強(qiáng)度(mpa)80彎曲彈性模量(gpa)1.4抗壓強(qiáng)度(mpa)53抗剪強(qiáng)度(mpa)24沖擊韌度(簡支梁式)無缺口261布氏硬度9.7r121缺 口11表1-3 電氣性能表面電阻率（）1.21013體積電阻率（m）6.91014擊穿電壓（kv/mm）介電常數(shù)（106hz）3.04介電損耗角正切（106hz）0.007耐電弧性(s)

15、5085四、abs成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70c左右熱變形溫度約為93c）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。五、注射機(jī)的選擇塑件的體積：v=v1+v2+v3=n(63/2)4+n(80/2)6.5+n(88/2)3.5=66.395cmabs的密度為：1.1kg/dm塑件的質(zhì)量為：1.1kg/dm66.395cm=73.035g由塑件的質(zhì)量查表(模具課程設(shè)計指導(dǎo)p166)可知道選xszy125型的注射機(jī)第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定一、確

16、定型腔數(shù)量及排列方式一般來說，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定。該塑件對精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小，采用一模一型的模具結(jié)構(gòu)。 圖2-1 型腔結(jié)構(gòu)二、模具結(jié)構(gòu)形式的確定1多型腔單分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。2多型腔多分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。該塑件外觀質(zhì)量要求不高，是尺寸精度要求較低的小型塑件，

17、因此可采用多型腔單分型面的設(shè)計。從塑件上容易看出模具的分型面位置、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置以及澆口的位置。分型面為單分型面垂直分型。最常用的澆口形式有：第一是側(cè)澆口。這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不得因素是澆道流程長，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需加大澆道尺寸，但隨之澆道部份的回料增多。其次塑料的進(jìn)料口部分需去毛刺，這樣既增加了去毛刺的工時，又損壞了周圍的美觀。第二是點(diǎn)澆口。塑料注射時，在點(diǎn)澆口以高速注入型腔，一部份動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此塑料在會合時的熱量損耗比側(cè)澆口少，所以會合處熔合較好，熔接痕不太明顯。其缺點(diǎn)是塑件的正面將留下點(diǎn)燒口的痕跡，影響

18、塑件的美觀，并且為了取出點(diǎn)澆口的澆道剩料，型腔必須移動。由于型腔重量較大，所以不方便移動。第三種是綜合上述兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用剪切澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輔助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆

19、口可手工去除。第三章 分型面位置的確定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)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。一、分型面的形式該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。二、 型面的設(shè)計原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、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應(yīng)綜合分析。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：1分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處2確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模3保證塑件的精度4滿足塑件的外觀質(zhì)量要求5便于模具制造加工6注意對在型面積的影響7

20、對排氣效果8對側(cè)抽芯的影響在實(shí)際設(shè)計中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。三、分型面的確定根據(jù)以上原則，可確定該模具的分型面如下圖：圖 3-1 分型面第四章 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。一、澆注系統(tǒng)對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量的

21、影響1、對澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本原則：1) 了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動性。2) 采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。3) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)有利于良好的排氣。4) 防止型芯變形和嵌件位移。5) 便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。6) 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮。7) 動距離比和流動面積比的校核。2、 在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：1) 塑料成型特性：設(shè)計澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件 質(zhì)量。 2) 模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔或一模多 腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計。3) 塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁

22、厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型 面同時考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。4) 塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。5) 注射機(jī)安裝模板的大小：在塑件投影面積比較大時，設(shè)置澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮到注射機(jī)模板大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開設(shè)進(jìn)料口，造成注射時受力不勻。6) 成型效率：在大量生產(chǎn)時設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到在保證成型質(zhì)量的前提下盡量縮短流程，減少斷面積以縮短填充及冷卻時間，縮短成型周期，同時減少澆

23、注系統(tǒng)損耗的塑料。7) 冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。 二、主流道的設(shè)計主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。在臥式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為26。1、主流道的尺寸xszy125型的注射機(jī) 噴嘴前端孔徑：d = 3 mm 噴嘴前端球半徑r = 12 mm 定位孔直徑1） 主流道小端直徑 主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 + 2 3 = d + 1

24、3 取 d =4（mm）。2） 主流道的球半徑主流道的球半徑r = 12 + 1 2 取r = 14（mm）。3） 球面配合高度球面配合高度為 h=(1/31/5)r= 5（mm）。4） 主流道長度主流道長度l，上標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取l =55（mm）5） 主流道錐度主流道錐角一般應(yīng)在26，取 = 4，所以流道錐度為/2=2。6） 主流道大端直徑主流道大端直徑 d = d+2ltg（/）（=4） 7（mm）7） 主流道大端倒圓角倒角 d/8 1（mm）2、主流道襯套的形式主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較高，

25、因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如45、t8a、t10a等，熱處理要求淬火53 57 hrc。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同一軸心線。主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合在固定在模板上。該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式。設(shè)計出主流道襯套的尺寸如下圖： 圖4-1 主流道的具體尺寸五、澆口的設(shè)計澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)

26、量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：1) 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；2) 易于切除澆口凝料；3) 對于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料；澆口的面積通常為分流道面積的 0.03 0.09。澆口的截面有矩形和圓形兩種。澆口長度約為 0.5 2 mm左右。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。六、澆口的形式及特點(diǎn)根據(jù)一模一件的原則，采用直澆口。因?yàn)樗芗?cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進(jìn)料是很難實(shí)現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進(jìn)一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點(diǎn)：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較

27、好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機(jī)床自動化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔助澆口可手工去除。1、澆口尺寸的確定澆口結(jié)構(gòu)尺寸可由經(jīng)驗(yàn)公式，并由塑料模具技術(shù)手冊之輕工模具手冊之一中圖3-31 查得，澆口深度 h = 0.5 2.0h = n t = 0.8 取 h = 1 （mm）式中 h澆口深度（mm）; n塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定； t塑件壁厚（mm）.澆口寬度 b = 1.5 5.0 取 b = 1.8 （mm）式中

28、 a塑件型腔表面積。澆口長度 l = 0.5 1.75為了去除澆口方便，澆口長度 l 也可取 0.72.5。所以可取 l = 1.0 （mm）注：其尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)在試模中檢驗(yàn)與改進(jìn)。2、澆口位置的選擇澆口位置的選擇對塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時應(yīng)遵循如下原則：1) 避免塑件上產(chǎn)生缺陷；2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；3) 有利于塑料熔體的流動；4) 的利于型腔的排氣；5) 考慮塑件受力情況；6) 增加熔接痕牢度；7) 流動定向方位對塑件性能的影響；8) 澆口位置和數(shù)目對塑件變形的影響；9) 校核流動比；10) 防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。此外，在選擇澆口位置和形式時，還應(yīng)考

29、慮到澆口容易切除，痕跡不明顯，不影響塑件外觀質(zhì)量，流動凝料少等因素。第五章模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用選擇模架時盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號。模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時對大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定

30、模固定板之間通過導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過導(dǎo)向零件與動模或定模固定板定位；模具通過澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊快不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。一、定模固定板（定模座板）（235255，厚30mm）主流道襯套固定孔與其為h7/m6過渡配合；通過8個10的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接；定模墊板通常就是模具與注射機(jī)連接處的定模板。二、型心

31、固定板（255170，厚25mm）有一個型芯固定孔；其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為h7/m6過渡配合。三、動模板（255170，厚50mm）用于固定型芯（型心）、導(dǎo)套。為了保證型心或其它零件固定穩(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或q235a制成，最好調(diào)質(zhì)230270hb；四、上型心固定板（255170，厚17mm）其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用h7/f6配合。五.支承板（255170，厚16mm）支承板板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼，經(jīng)熱處理235

32、hb或50鋼、40cr、40mnb等調(diào)質(zhì)235hb，或結(jié)構(gòu)鋼q235q275。還起到了支承的作用，其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。六、推桿固定板（105100，厚13mm）固定推桿。七、推板（105100，厚13mm）第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。一、機(jī)構(gòu)的功用1、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用1）定位作用；2）導(dǎo)向作用；3）承載作用；4）保持運(yùn)動平穩(wěn)作用。2、定位機(jī)構(gòu)的功用對于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不

33、完善的，還必須在動、定模之間增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計。此模具為小型模具，對精度要求也不是很高，所以不需要用定位機(jī)構(gòu)，可直接由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)定位。二、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計1、導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形；2、該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對稱布置；3、該模具導(dǎo)柱安裝在動模固定板上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上；4、為了保證分型面很

34、好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個面或在導(dǎo)套的孔口倒角；5、各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行；6、在合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免型心先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞；7、當(dāng)動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。三、導(dǎo)柱的設(shè)計1、該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽；2、導(dǎo)柱的長度必須比型心端面高度高出68mm；3、為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分；4、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為20；5、導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按h7/m6配合。導(dǎo)柱滑動部分按h7/f7或h8/f7的間隙配

35、合；6、導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為ra0.4m；7、導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼t8a、t10a經(jīng)淬火處理，硬度為55hrc以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度55hrc以上。第七章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)是注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮觯瓿擅摮鏊芗难b置。一、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則脫模機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循下述原則 塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單； 防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及所在部位，有針對性地選擇合適的脫模裝置，使推出重

36、心與脫模阻力中心線相重合；由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用應(yīng)盡量大一些，以防止塑件變形或損壞 力求良好的塑件外觀，在選擇頂出裝置時，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^質(zhì)量影響不大的部分，在采用推桿脫模時，尤其要注意這個問題； 結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動靈活，制造方便，更換容易，且有足夠的強(qiáng)度和剛度。二、推出方式的選擇推出的基本方式：1、手動推出：開模后由人工操縱的推出機(jī)構(gòu)推出塑件，一般多用于塑件滯留在定?，F(xiàn)則的情況。2、機(jī)動推出機(jī)構(gòu)：利用注射機(jī)的開模動作驅(qū)動模具上的推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件的自動脫模。3、液壓或氣動推出：依靠

37、設(shè)置在注射機(jī)上的專用液壓或氣動裝置，將塑件推出或從模具中吹出。常用的推出零件有：1、推桿推出：推桿推出時一種基本的也是一種常用的制品推出方式。常用的推桿形式有圓形、矩形、“d”形。2、推件板推出：對于輪廓封閉且周長較長的制品，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推出部分的形狀根據(jù)制品形狀而定。3、氣壓推出：對于大型深型腔制品，經(jīng)常采用或輔助采用氣壓推出方式。本套模具的推出機(jī)構(gòu)形式采用機(jī)動推出機(jī)構(gòu)，用推桿推出。每個塑件由6個階梯形推桿推出。三、塑件的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則1、 推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方；2、 推桿應(yīng)均勻布置；3、 推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大處；4、 該推桿的形式（階梯形推桿）；5、 推桿直

38、徑與模板上的推桿孔采用h8/f7或h8/f8的間隙配合；6、 通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.050.10mm；7、 推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象；8、 推桿的材料常用t8、t10碳素工具鋼，熱處理要求硬度hrc50，工作端配合部分的表面粗糙度為ra0.8。第八章 成型零件的設(shè)計成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高

39、壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。設(shè)計時應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的

40、使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需要克服于塑件的粘著力。在上萬次、甚至上幾十萬次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的

41、結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。一、成型零件的選材對于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點(diǎn)要求：1、機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。2、拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，ra0.05m。要求鋼材硬度在hrc3540為宜。過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無疵斑和針點(diǎn)。3、耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長期保持型腔

42、的尺寸精度，達(dá)到所計劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。4、具有耐腐蝕性。對有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。根據(jù)塑件表面質(zhì)量比較高決定模具表面質(zhì)量更高這一事實(shí)，再依照上述標(biāo)準(zhǔn)，故筆者在pms（10ni3cualvs）的供貨硬度為hrc30，易于切削加工。而后在真空環(huán)境下經(jīng)過500550，以510h時效處理。鋼材彌散析出復(fù)合合金化學(xué)物，使鋼材硬化，具有hrc4045，耐磨性好且處理過程變形小。由于材質(zhì)純凈，可作鏡面拋光，還有較好的電加工及抗銹蝕性能。二、型腔部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、型腔尺寸的計算為計算簡便起見，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（

43、1）型腔工作尺寸計算。塑件尺寸精度5級，其公差值查表得：880-0.52mm 、63-00.4mm,abs100塑料的平均收縮率scp=(0.6+1.0)/2 =0.8,模具制造公差=/4，型腔尺寸計算：型腔工作尺寸的計算采用平均尺寸法，公式： =(88+880.008-0.750.52)+00.52/4 =88.3mm =(63+630.008-0.750.4)+00.4/4 =63.2 mm式中 型腔徑向尺寸（mm）； 塑件的平均收縮率（abs收縮率為0.3%0.8，平均收縮率為0.55%）； 塑件徑向公稱尺寸（mm）； 塑件公差值(mm)（3/4項(xiàng)系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化，一般在0.50

44、.8之間，取0.6）；凹模制造公差（mm）(當(dāng)尺寸小于50mm時，z=1/4；當(dāng)塑件尺寸大于50mm時，z=1/5)； 塑料的最小收縮率（）（2）型腔高度尺寸計算，塑件尺寸精度5級，其公差值查表得12-00.32mm，型腔尺寸計算如下 =（21.5+21.50.008-0.670.32）+00.32/4mm =21.4+00.08mm式中 凹模深度尺寸（mm）； 塑件高度公稱尺寸（mm）； 2/3項(xiàng)，有的資料介紹系數(shù)為0.5； 其他符號意義同上。三、型心部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、上型心尺寸的計算（1）上型心徑向尺寸計算，塑件尺寸精度5級，其公差值查表得80+00.46mm、66mm、62mm =(80

45、+800.008+0.750.46) =80.8mm =(66+660.008+0.750.46)mm =66.9mm =(62+620.008+0.750.4) =62.7（2）下型心徑向尺寸計算，塑件尺寸精度5級，其公差值查表得55mm、20mm =(55+550.008+0.750.42) =55.8mm =(20+200.008+0.750.22) =20.3型心徑向尺寸的計算采用平均尺寸法， 公式如下：型芯徑向尺寸（mm）；型芯的制造公差（mm）；其他符號意義同上。（3）型心深度尺寸計算, 塑件尺寸精度5級，其公差值查表得4mm =(4+40.008+0.670.12) =3.9 型

46、心深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：型心深度尺寸（mm）；塑件孔深度尺寸（mm）；其他符號意義同上。（4）中心距尺寸計算,公式如下模具中心距尺寸（mm）；塑件心中距尺寸（mm）。1、 型心形狀的確定根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，可設(shè)計出型芯嵌塊如下圖所示：圖 10-2 型芯四、型腔壁厚的校核在注射成形過程中，塑件承受塑料熔體的高壓作用，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度。型腔強(qiáng)度不夠?qū)l(fā)生塑件變形，甚至破壞；剛度不足將會產(chǎn)生過大彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，并產(chǎn)生溢料間隙。模具型腔壁厚的計算，應(yīng)以最大壓力為準(zhǔn)。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)；而對于小

47、尺寸的模具型腔，強(qiáng)度不足是主要矛盾，設(shè)計型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。以強(qiáng)度計算和以剛度計算所需的壁厚相等時的型腔內(nèi)尺寸即為強(qiáng)度計算和剛度計算的分界值。在分界值不知道的情況下，應(yīng)分別按強(qiáng)度條件和剛度條件算出壁厚，取其中較大值作為型腔壁厚。該模具為小尺寸模具，所以設(shè)計計算其壁厚可以只著重考慮其強(qiáng)度條件，進(jìn)行強(qiáng)度校核。模具型腔為整體式矩形腔。第九章 排溢系統(tǒng)的設(shè)計一、排溢設(shè)計 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。二、引氣設(shè)計對于一些大型腔殼形塑件，注射成型后，整個型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，此時塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當(dāng)塑件脫模時，由于受到大氣壓的作用，造成脫模

48、困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢必使塑件發(fā)生變形或損壞，因此必須加引氣裝置。而對于該模具為小型塑件，則可以不需要進(jìn)行引氣裝置的設(shè)計。三、排氣不良的危害性1、 在塑件上形成氣泡、銀紋、云霧、接縫，使表面輪廓不清，甚至充模不滿；2、 嚴(yán)重時在塑件表面產(chǎn)生焦痕；3、 降低充模速度，影響成形周期；4、 形成斷續(xù)注射，降低生產(chǎn)效率。四、排氣方式通常用的排氣方式有如下幾種：1、排氣糟排氣。2、分型面排氣。3、拼鑲件縫隙排氣。4、推桿間隙排氣。5、粉末燒結(jié)合金塊排氣。6、排氣井排氣。7、強(qiáng)制性排氣。該模具為小型塑件，排氣方式可稍微簡單。本模具利用分型面排氣，同時也可適當(dāng)有意增大推桿的配合間隙，利用推桿間隙排氣。所以

49、無需專門進(jìn)行排氣方面的設(shè)計。第十章 模具材料的選擇一、塑料模具成型零件（型腔、型芯）的選材表 9-1 成型零件的選材零件名稱材料牌號熱處理方法硬度說明型腔型芯45調(diào)質(zhì)216260hb用于形狀簡單、要求不高的型腔、型芯淬火4348hrct8a、t10a淬火5458hrc形狀簡單的小型腔、型芯crwmn40cr4cr5mosiv淬火5458hrc用于形狀復(fù)雜、要求熱處理變形小的型腔、型芯或鑲件20crmnmo滲碳淬火20crmnti二、模板零件的選材表 9-2 模板的選材零件名稱材料牌號熱處理方法硬度墊板（支承板）45淬火4348hrc動、定模板動、定模座板45調(diào)質(zhì)230270hb固定板45調(diào)質(zhì)2

50、30270hb45墊塊45、q235a推件板45淬火5458hrc45調(diào)質(zhì)230270hb三、澆注系統(tǒng)零件的選材主流道襯套 t8a、t10a 淬火 5357hrc。四、導(dǎo)向零件的選材表 9-3 導(dǎo)向零件的選材零件名稱材料牌號熱處理方法硬度導(dǎo)柱45淬火5055hrc45滲碳、淬火5660hrc推板導(dǎo)柱推板導(dǎo)套t8a、t10a淬火5055hrc五、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選材側(cè)型芯固定板及定距拉板 40cr 淬火 5458hrc六、推出機(jī)構(gòu)零件的選材表 9-4 推出零件的選材零件名稱材料牌號熱處理方法硬度推桿t8a、t10a淬火5458hrc推板45淬火4348hrc推桿固定板45、q235a七、其它零件1、定位圈 45鋼2、各 銷 35鋼 熱處理后硬度2838hrc 3、各螺釘 45鋼 淬火 硬度4348hrc 八、該套模具所用材料的性能比較表 9-5 所選材料性能的比較鋼號切削加工性淬透性淬火不變形性耐磨性耐熱性q235a優(yōu)差差45優(yōu)差差中差t8a優(yōu)差差中差t