塑料電話接線盒注射模設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計論文用紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書系 別 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 題 目 塑料電話接線盒注射模設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 塑料電話接線盒注射模設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容與要求 1、認真分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性，確定成型工藝參數(shù) 2、確定正確合理的模具結(jié)構(gòu) 3、繪制模具總裝圖和零件圖 4、用plastic advicor分析模具結(jié)構(gòu)性能 5、編寫設(shè)計計算說明書 6、翻譯一篇相關(guān)的英文資料 7、圖紙總量4a0：模具裝配圖、注塑零件圖、所有模具零件圖。目 錄摘 要abstract3第一章 模具設(shè)計概論 5第二章 產(chǎn)品工藝性分析7第一節(jié) 產(chǎn)品材料分析7第二節(jié) 塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度

2、分析 8第三章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 14第一節(jié) 總體方案擬訂14第二節(jié) 成型零件的設(shè)計及計算17第三節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計24第四節(jié) 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)29第五節(jié) 頂出系統(tǒng)的設(shè)計30第六節(jié) 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計32第七節(jié) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計33第八節(jié) 側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)34第九節(jié) 脫模機構(gòu)設(shè)計 34第四章 成型設(shè)備選擇36第一節(jié) 估算塑件體積36第二節(jié) 初選注射機36第三節(jié) 注射機的校核36第五章 模具材料的選擇39第一節(jié) 模具的動作過程40設(shè)計總結(jié) 41參考文獻 43摘要：本次設(shè)計分析了電話接線盒的塑件工藝特點，詳細介紹了電話接線盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具設(shè)計的過程以及要點。重點介紹了電話接線盒的塑件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，分析和闡述了

3、注射機的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，模架的選擇方法，模具分型面，排氣系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)等的設(shè)計過程。該塑件注射模設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點是點澆口形式的雙分型面注射模。 關(guān)鍵詞：電話接線盒塑料注射模模具結(jié)構(gòu)點澆口abstract: the injection technological characteristics of the telephone connects the line box are analyzed, and the design of structure of the telephone connects the line box and the design main points of

4、 mould are also introduced. the most advanced technology of mold design is adopted. the design method of plastic structure is mainly introduced. the selection of sidewall thickness, the decision of the mould cavity number, the selection of injection machine, and the designing process of the parting

5、plane, the exhaust system and feed system are stated.the design structure characteristics of the telephone connects the line box are two times parting planes with pin gate style, and side core-drawing structure.key words: the telephone connects the line box plastic injection mould mould structure mo

6、uld structure pin gate 第一章模具設(shè)計概論塑料是20世紀才發(fā)展起來的新材料，目前世界上塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)趕上和超過了鋼材，成為當前人類使用的一大類材料。我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用已深入到國民經(jīng)濟的各個部門。塑料工程通常是指塑料制造與改性，塑料成型與制品加工。塑料制品與模具設(shè)計是塑料工程中的重要部分，是塑料工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具，如金屬制品成型的壓鑄模，鍛壓模，澆鑄模，非金屬模制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好

7、，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點，模具成型已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向。模具是機械，電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展起著越來越大的作用。一個國家模具生產(chǎn)能力的強弱，水平的高低，直接影響著許多工業(yè)部門的新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。我國為了優(yōu)先發(fā)展模具工業(yè)，制訂了一系列優(yōu)惠政策，并把它放在國民經(jīng)濟發(fā)展十分重要的戰(zhàn)略地位。對塑料模具的全面要求就是能高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具應(yīng)能生產(chǎn)并滿足給定的形狀、尺寸、外觀和內(nèi)在性能要求的制品。要求模具

8、能被高效率的應(yīng)用，且操作簡便，并達到自動化水平。要求模具有合理的結(jié)構(gòu)，制造容易且成本低廉。也要求模具有足夠的使用壽命。近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率，自動化，大型，精密，長壽命模具總產(chǎn)量中所占比例越來越大，在各種塑料模具中來看，注射模具在生產(chǎn)中占的比例是最大的，在生產(chǎn)中起著重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融后，在注射機的螺桿式活塞推動下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔，塑料在模具型腔內(nèi)固化定型，這就是注塑成型的簡單過程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，但是近幾年來也越來越多的用于熱固性塑料成型。注塑成

9、型在塑料制件成型中占有很大的比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中的約半數(shù)以上為注塑模具。在這次設(shè)計中充分運用了所學(xué)的專業(yè)知識，將所學(xué)的知識運用到實踐中來，在設(shè)計的塑料件也是利用注射模具來成型的，本套設(shè)計說明書主要放在塑件結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計這一環(huán)節(jié)，如注射機的選擇和校核、分型面的選擇、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、分流道的設(shè)計、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等方面。在設(shè)計過程中主要用到的設(shè)計軟件有pro/enginee和autocad。首先用pro/enginee進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行三維造型，然后根據(jù)三維造型通過autocad來設(shè)計注射模具。在設(shè)計的過程中由于經(jīng)驗不足，難免會出現(xiàn)錯誤，敬請原諒，并給出指正。 第二章產(chǎn)品工藝

10、性分析第一節(jié) 產(chǎn)品材料分析該塑件材料選用的是工程塑料abs，abs是廣泛使用的工程塑料。abs屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一種堅韌而有剛性的非結(jié)晶性工程塑料。具有良好的綜合力學(xué)性能，良好的機械強度和一定的成型性、機加工性和耐沖擊性，以及較好的韌性和耐溫性等。abs常用來制造各種殼體和結(jié)構(gòu)件，以及經(jīng)電鍍等表面處理的裝飾件。1、其成型特點為： a.abs樹脂吸水性較大，在加工前應(yīng)對abs樹脂進行預(yù)干燥處理，使其含水量下降至0.1以下。b.abs的流動性較好，溢邊值為0.04mm左右，易于充模。abs的最大流動長度與制品的厚度之比為190:1。c.abs的使用溫度為401

11、00，260時即分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì)，其熱變形溫度在載荷為1.82mpa時約為93。d.當模具溫度為40時，成型收縮率最小，故模溫控制在40左右為宜。料溫應(yīng)低于260。e.為了獲得內(nèi)應(yīng)力較小的制品，要求保力不宜過高。abs樹脂注射壓力對于薄壁、長流程、小澆口的制品或耐熱、阻燃等品級，要求較高些；對于厚壁、大澆口的制品則可低些。f.模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力較小，進口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇進料口位置、形式，頂出力過大或機械加工時表面呈現(xiàn)白“色痕”。2注射成型工藝參數(shù)：預(yù)熱和干燥：8085 螺桿轉(zhuǎn)速：3060r/min料筒溫度：前部200210中部210230后部1802

12、00模具溫度：5070 注射壓力：7090mpa保壓壓力：5070mpa 注射時間：35s保壓時間：1530s 冷卻時間：1530s總周期：4070s3其它參數(shù)：相對密度：1.021.06 密度：1.01.1g/cm3收縮率：0.30.6查塑料成型與模具設(shè)計表2-1比熱容單位熱流量導(dǎo)熱率注射壓力1047 j/kg30-40 104 j/kg1055 j/mh60-100 m pa表2-2工藝參數(shù)注射機類型螺桿式密度1.03-1.07kg/dm3收縮率0.3-0.8第二節(jié) 塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性，直接關(guān)系到其成形模具結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)周期與成本。只有符合模塑工藝要求塑件設(shè)計，才能順利

13、成形，確保內(nèi)在與外觀質(zhì)量，達到高效率生產(chǎn)和低成本的目地。一、其塑件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如下：圖2-1技術(shù)說明：1.材料為abs 2.按自由公差3.表面不允許有流紋二、產(chǎn)品形狀分析1）側(cè)孔與側(cè)凹在塑件設(shè)計時，應(yīng)盡量避免側(cè)孔與側(cè)凹，從產(chǎn)品圖圖1可以看出，產(chǎn)品的兩側(cè)壁上各有一大凹方孔和一小凸臺。這些孔是無法避免的，它們與其它零件都有裝配關(guān)系，是電話接線盒的必要部分。故在設(shè)計模具時必須給予充分的考慮和重視，針對本產(chǎn)品的凹孔與凸臺，模具結(jié)構(gòu)采用了鑲塊配和型芯機構(gòu)，從而實現(xiàn)塑件的完整和功能要求。2） 脫模斜度由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊包住型心或行腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對塑

14、件的設(shè)計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計時或者在模具設(shè)計時給予充分的考慮，設(shè)計出脫模斜度。目前并沒有精確的計算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗資料。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制件形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取0.5度，最小為15分到20分。下表為常用的脫模斜度： 表2-3 幾種塑料的常用脫模斜度制品斜度聚酰胺通用聚酰胺增強聚乙稀聚甲基丙稀酸甲脂聚丙烯聚碳酸脂abs塑料脫模斜度型腔20-4020-5020-4520-4025-4535-135-130型心25-4020-4020-4530-120-4530-5035-1由于塑料制品的產(chǎn)品圖可知，塑件四壁均有1的自帶斜度，此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫

15、模斜度范圍內(nèi)，此結(jié)構(gòu)本身就有利于脫模，且此塑料制品的材料為abs，故我們在脫模1的自帶斜度在經(jīng)驗的35-130和301之間，故無需另行設(shè)計。3）塑件壁厚 塑料制品應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強度和剛度，而且也是為了塑料在成型時有良好的流動狀態(tài)。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮孔，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。熱塑性塑料的壁厚應(yīng)該控制在1mm4mm之間。太厚，會產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時也不易冷卻。由產(chǎn)品圖可知

16、，其形狀較為規(guī)則，結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜：從產(chǎn)品的壁厚上來看，壁厚最大處為2.0mm，最小處為1.0 mm，壁厚較均勻，有利于零件的成型；為便于脫模，產(chǎn)品內(nèi)表面設(shè)30的脫模斜度，這里采用half模具，因此外表面不需設(shè)脫模斜度；該產(chǎn)品的孔邊距約為2mm，符合要求。4）加強肋 支撐面 為使塑件具有一定的強度和剛性，又不使塑料件截面壁太厚，而產(chǎn)生成型缺陷，行之有效的方法就是，在塑件結(jié)構(gòu)允許的位置適當設(shè)置加強肋或者增設(shè)防止變形結(jié)構(gòu)。加強肋不僅可防止塑件變形，而且有利于改善塑件模塑成型的充模狀況。設(shè)置加強肋后，可能出現(xiàn)背部塌坑，但只要位置設(shè)置得當，壁厚合適，既可避免。5） 圓角 塑件的邊緣和邊角帶有圓角，可以增強

17、塑件某部位或者整個塑件的機械強度從而改善成型時塑料在模腔內(nèi)流動條件，也有利于塑件的頂出和脫模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出現(xiàn)圓角外，應(yīng)該盡量采用圓角特征。塑件上采用還可以使模具成型零部件加強，排除成型零部件熱處理或使用時可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中問題。由塑件的產(chǎn)品圖可知：產(chǎn)品所有邊緣均帶有圓角特征，最大圓角特征r=1mm，最小圓角特征r=0.3mm從理論分析，邊緣圓角特征與塑件壁厚存在如下的關(guān)系：圖2-2圖2-3p_外力負荷，t_厚度，r_圓角半徑。由于邊緣修飾與張力集中圖我們可知：邊緣圓角對塑件的影響，圓角應(yīng)盡量使壁厚平滑過渡，使壁厚均勻一致，對于 c03產(chǎn)品圖季提供了圓角，考慮了塑件

18、受應(yīng)力的影響，和它的外觀要求合乎模具設(shè)計和產(chǎn)品的要求，故而，即依據(jù)c03塑件產(chǎn)品圖設(shè)計模具型芯和型腔，而不另行設(shè)計計算。6）尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點又在相當大程度的影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。對于本產(chǎn)品，圖紙未注明尺寸精度，我們?nèi)t10級精度。it8=0.72mm.此值由下表查知：表2-4 精度等級選用推薦值：類別塑料品種建議采用的等級高精度 一般精度 低精度1ps3

19、 4 5abs聚甲苯丙烯酸甲脂pcpsu 聚砜pf氨基塑料30玻璃纖維增強塑料2聚酰胺6.66 610 9.10 104 5 6氯化聚乙醚pvc硬3pom5 6 7pppe低密度4pvc6 7 8pe高密度由于沒有規(guī)定制品尺寸精度，查表3-2取4-5級精度。7）表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有流紋、缺陷、毛刺，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。第三章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié) 總體方案擬訂對任何塑料件的模具設(shè)計都有一定的程序，首先要確定該塑件使用哪一種澆口形式，因為目前澆口的形式很多，并且用不同的澆口形式可以得到不同的塑件效果，得到的塑件表面質(zhì)量也不同等，因此確定澆口形式也是至關(guān)重要的。再就

20、是要確定在塑件的什么地方進澆，對于這個問題我們都沒有定論，只有借助ptc公司的pro/e內(nèi)的mold advisor模塊來進行分析后再確定澆口位。接著要確定一模幾腔，只有把這些前期工作都做好之后 才能夠順利的進行模具設(shè)計。計算部分。一、型腔數(shù)目的確定對于一個塑件的模具設(shè)計的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。單型腔模具的優(yōu)點是：塑件精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短。缺點是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。多型腔模具的優(yōu)點是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，

21、周期長。多型腔模具適用于大批量、長期生產(chǎn)的小塑件。確定型腔數(shù)目的方法：1）根據(jù)經(jīng)濟性：n=nyt/(60c1)1/2式中n-每副模具中型腔的數(shù)目n-計劃生產(chǎn)塑件的總量y-單位小時模具加工的費用t-成型周期（min）c1-每個型腔的模具加工費用（元）2）根據(jù)鎖模力：n=(q/p)-a2/a1式中q-注射機鎖模力）（kn）p-型腔內(nèi)熔體的平均壓力（mpa）a2-澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積a1-每一個塑件在分型面上的投影面積3）根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗，在模具中每增加一個型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%，由于沒有規(guī)定制品尺寸精度，且產(chǎn)品較小，產(chǎn)量較大，所以選擇采用一模四腔。4）根基注射量：n=（0

22、.8g-m2）/m1式中g(shù)-注射機的最大注射量（g）m1-單個塑件的重量（g）m2-澆注系統(tǒng)的重量（g）根據(jù)產(chǎn)品需要，該塑件為一模四腔。二、 型腔的排列 根據(jù)根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，鏡像分布。 圖 3-1三、分型面的設(shè)計分型面的設(shè)計在注射模的設(shè)計中占有相當重要的位置，分型面的設(shè)計可以對塑件的質(zhì)量、模具的整體結(jié)構(gòu)、工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。分型面的設(shè)計原則：一、分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處。二、分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的留模及脫模。三、保證塑件的精度要求。四、滿足塑件外觀的要求。五、便于模具的制造。六、減小成型面積。七、增強排氣效果

23、。八、應(yīng)使側(cè)抽芯行程較短。跟據(jù)該塑料制品的形狀特點及以上原則，其分型面設(shè)計在塑件下端。 第二節(jié) 成型零件的設(shè)計及計算一、標準模架的選取 由產(chǎn)品圖可知產(chǎn)品的最大高度尺寸為15mm，為適應(yīng)模具加工，便于推件板，鑲塊的設(shè)置安全起見，我們?nèi)?x15=30mm，查閱注射機的模具安裝尺寸，考慮到模具的總高度，由于塑件較小，故而我們盡量選擇小型模架，從而使模具的結(jié)構(gòu)盡量小，結(jié)構(gòu)緊奏，考慮到便于加工我們?nèi)≌?0mm，查閱標準模架圖，取80-43.60=36.2mm的加工余量。參照標準模架圖，我們選取fai型23系列的23型模架。 二、成型零部件尺寸分析 成型零部件的設(shè)計計算主要指成型部分，與塑件接觸部分的尺寸

24、計算。而對于塑件尺寸精度的影響因素主要有以下方面：1）成型零部件的磨損 其主要是塑料熔體在在成型行腔中的流動以及脫模時塑件與型腔或型心的摩擦，而一后者為主。為簡化設(shè)計計算，一般只考慮與塑件脫模方向平行的磨損量，對于垂直方向的不于考慮，而忽略不計。中小形塑件我們?nèi)=1/6。2）成型零部件的制造誤差 成型零部件的制造包括成型零部件的加工誤差和安裝，配合誤差兩個方面，設(shè)計時一般將成型零部件的制造誤差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右 ，z=1/3 ,通常取it6it9級精度。3）塑件的收縮率 收縮率不僅是塑件的固有特性，而且與制品的結(jié)構(gòu)，工藝條件等方面的因素有關(guān)。生產(chǎn)中由于設(shè)計選取的計算收縮率與實際收

25、縮率的差異，以及塑件成型工藝條件的波動，材料批號的變化而造成塑件收縮率的波動，由此導(dǎo)致塑件尺寸的變化值為： s=(smax-smin)*ls 式中：smax_塑件的最大收縮率； smin _塑件的最小收縮率； ls_塑件的名義尺寸。 由上式可以看出，收縮率對塑件的尺寸影響較大，故而應(yīng)認真對待。 4）配合間隙引起的誤差j 比如：采用活動型心時，由于型環(huán)的間隙配合，將引起塑件孔的位置誤差或中心距誤差等，為了滿足以上因素對塑件造成的誤差總和最小且小于塑件的公差值，必須滿足以下條件： z+c+s+j 式中：z-成型零部件的制造誤差； c-成型零部件的磨損量； s-塑料的收縮率波動引起的塑件尺寸變化；

26、j-配合間隙引起的誤差； -塑件的公差。三、成型零部件設(shè)計計算1）型腔采用組合式，型芯為整體式，型芯及鑲塊均采用軸肩固定的方法，并用小間隙與模板配合，考慮到精度要求，故需螺釘和定位銷進行固定和定位。2）工作尺寸計算圖3-2 產(chǎn)品視圖制品為abs，收縮率為0.3-0.8%，未要求尺寸精度，按it5級精度，如上圖1、half模型腔直徑按平均值法介于it9-it10之間按公差帶法初算校核塑件最大尺寸 合要求按it12制造，公差帶法結(jié)果最，利于修模，故：凹模直徑為2、half模模腔深度 按it10 按it7 平均值法 公差帶法初算了 校核： 合理按公差帶法計算的結(jié)果大，利于修模，故：3、凸模直徑 按i

27、t7級 按平均值法 按公差帶法 校核: 24.9520.0210.1470.8%2424.59224滿足要求，按平均值法結(jié)果大，利于修模，故：mm4、凸模高度 按it7平均值法 公差帶法 校核： 19.173190.3%0.8818.23619合格這里凸模為軸肩連接組合式結(jié)構(gòu)，試模與修模時修磨固定板上平面，因此取小值有利于修模，故：mm5、兩型芯中心距 介于it10-it11之間取it106、螺紋型環(huán)m30粗牙螺紋由有關(guān)手冊查得ds小=26.21mm, ds中=27.73mm, 螺距ps=3.5mmm，由表6-5知螺紋中徑公差中=0.31mm,由表6-3查得螺紋型環(huán)制造公差大=0.04mm，中

28、=0.03mm, 小=0.04mm。則: 由于塑件紋長很短，故不考慮螺距的收縮，螺紋型環(huán)，螺距直接取塑件螺距，制造公差z=0.04mm, pm=3.50.02mm。7、成型腔壁厚的計算查表知abs的溢邊值為0.04對小尺寸型腔，在發(fā)生較大彈性形變以前，其內(nèi)應(yīng)力超過許用應(yīng)力，因此按強度計算。壁厚 r型腔內(nèi)半徑mmp型腔內(nèi)壓力pa 50型腔材料的許用應(yīng)力8、型腔底板厚度計算由于型腔底板部分為圓環(huán)，若按圓板計算則板厚 鋼材：=0.25 根據(jù)標準模架，取t=32mm主要尺寸對照：第三節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計流道設(shè)計包括主流道、冷料穴和分流道的設(shè)計。一、主流道的設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注射

29、機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。由于主流道要與高溫塑料熔體及注射要機噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套。根據(jù)注射機噴嘴的尺寸，選擇澆口套如下圖：圖3-3為了使塑料熔體按順序的向前流動，開模時塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需將主流道設(shè)計成圓錐形，具有26的錐角，內(nèi)壁有ra0.8m以下的表面粗糙度，拋光時應(yīng)沿軸向進行。若沿圓周進行拋光，產(chǎn)生側(cè)相凹凸面，使主流道凝料難以拔出。在直角式注射機上使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計成等粗的圓柱形。熱塑性塑料的主流道襯套與注射機噴嘴的尺寸：主流道始端直徑d=d+

30、（0.51）mm，球面凹坑半徑r2=r1+（0.51）mm，半錐角a為12，盡可能縮短長度l（小于60mm為佳）。本套模具主流道設(shè)計要點是：為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角=3 ，內(nèi)壁粗糙度為ra=0.63um，整個主流道都在襯套中，并未采取分段組合形式。主流道大端處呈圓角，其半徑r=1mm，以減小料流在轉(zhuǎn)向時過渡的阻力。為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注射機的噴嘴緊密接觸，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑r2 = r1 +( 12 )mm，取主流道球面半徑r2 =13mm。其小端直徑d1 =d2 +( 0.51 ) mm,取d1=5mm。凹坑深取

31、h=3 mm。二、分流道設(shè)計分流道是主流道與澆口之間的通道。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在單型腔的模具中，有時則可省去分流道。在分流道的設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免溫度的降低，同時還要考慮減小流道容積。分流道截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，以減少熱量和壓力損失，常見的分流道的截面形狀為圓形、梯形、u形、半圓形及矩形等幾種形式；分流道截面尺寸視塑件尺寸、塑料品種、注射速率以及分流長度而定，要求分流道截面尺寸應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保證填充時間。通常圓形截面分流道的直徑為212mm，分流道的長度通常為主流道直徑的12.5倍，一般取830mm。截面選為半圓形分流道，由表（5-

32、3）取r=6mm.三、澆口設(shè)計澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度，補料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀，尺寸和進料位置等對塑件成型質(zhì)量影響很大，塑件上的一些質(zhì)量缺陷，如縮孔，缺料，白斑，拼接縫，質(zhì)脆和翹曲等往往是由于澆口設(shè)計不合理而產(chǎn)生的，因此正確設(shè)計澆口是提高塑料件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。澆口設(shè)計與塑料性能，塑件形狀，截面尺寸，模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素有關(guān)?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的速度進入并充滿型腔，同時在充滿后能適時冷卻封閉，因此澆口的截面要小，長度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。澆口的截面積通常為分流道的截面

33、面積的0.030.09。澆口截面積通常有矩形和圓形兩種。澆口長度約為0.52mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模是逐步修正。在注塑模具中常用的澆口形式有如下幾種：直接澆口、點澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重迭式澆口、扇形澆口、平縫式澆口、盤形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護耳澆口。澆口的開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口的位置時應(yīng)注意以下幾點：1）澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各個角落都可以同時填滿的位置。2）澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚斷面流向薄斷面，以利于補料。3）澆口的部位應(yīng)選在易于排除型腔內(nèi)空氣的位置。4）澆口的位置應(yīng)選在能避免制品表面產(chǎn)生熔

34、合紋的部位。當無法避免產(chǎn)生熔合紋的產(chǎn)生時，澆口的位置的選擇應(yīng)考慮到熔合紋產(chǎn)生的部位是否合適。5）澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。6）澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位。7）不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口，一般制品澆口附近的強度較差。由于設(shè)計零件是表面要求較高的塑件，又因為該模具采用一模四腔為3板模機構(gòu)，故選擇點澆口為佳。設(shè)計時考慮選擇從產(chǎn)品底部中心處進料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采用鑲拼式型芯，有利于填充、排氣。四、冷料穴設(shè)計冷料穴的作用是貯存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，以防止熔體冷料進入型腔。冷料穴般設(shè)在主流道的末端，當分流道較長時，在分流道的末端也要開設(shè)

35、冷料穴。1）底部帶有推桿的冷料穴：這類冷料穴的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此它通常與推桿或推管脫模機構(gòu)連用。2）底部帶有拉料桿的冷料穴：這類冷料穴的底部由一根拉料桿構(gòu)成，拉料桿、裝于型芯固定板上，因此不隨脫模機構(gòu)運動。3）底部無桿的冷料穴：對于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右產(chǎn)模的中心在線，當開模時分型面左右分開，塑件與流道一道取出，不必設(shè)推桿。第四節(jié) 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)塑料模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝不同，模具溫度也要求不同。因此在設(shè)計注射模具時必須考慮用加熱或冷卻裝置來調(diào)節(jié)模具的溫度。對于一般的熱塑性塑料注射成型時只需考慮冷卻

36、裝置。一、溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響主要有以下幾個方面a尺寸精度 利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來保持模具溫度的恒定或采取較低的模溫，可減少塑件成型收縮率的波動，提高塑件精度。b形狀精度 模具型芯與型腔各部分溫差過大，會使塑件收縮不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，影響塑件的美觀和使用。特別對于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況，必須采用合適的冷卻回路，使模具型腔各個部位的溫度基本上均勻。c表面粗糙度 模溫過低會使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的熔合紋，提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，使塑件的表面粗糙度降低。d塑件的力學(xué)性能二、溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)力的影響溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對生產(chǎn)力的影響主要由冷卻時間來體現(xiàn)。通常注

37、射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為200左右，塑件從型腔中取出的溫度在60以下。熔體在成型時釋放的熱量中約有5%以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需冷卻水帶走，否則由于塑料熔體的反復(fù)注入將使模溫升高。為了保持模溫的恒定，在每一循環(huán)中，必須由冷卻系統(tǒng)把塑料熔體的熱量帶走。因此模具的冷卻時間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。一般的模具的冷卻時間占整個注射循環(huán)周期的2/3，因此縮短成型周期中的冷卻時間是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。三、模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計計算。1、由于制品為空心，按平板類計算其冷卻時間冷卻所需的時間

38、st塑件厚度mmtm塑料熔體注塑溫度 查表取170-180tw模具溫度查表取50-80ts塑料熱變形溫度查表取83-103塑料的熱擴散率mm2/s9.610-4m2/h 0.267mm2/s二、冷卻介質(zhì)體積流量計算 qv冷卻介質(zhì)的體積流量m3/hg單位時間內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量kg/hqi塑料成型凝固時釋放的熱量j/kg 40104j/kgcp冷卻介質(zhì)的比熱容j/kg介質(zhì)的密度kg/m3t1冷卻介質(zhì)的出口溫度 30t2冷卻介質(zhì)的進口溫度 20設(shè)定模具平均工作溫度為40c，用常溫20c的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30c，產(chǎn)量為（初算0.5套/min）0.657kg/h.塑件在硬化時每小時釋放

39、的熱量q3,查表3-24得abs的單位熱流量為33x104j/kg,即q3 = wq2 = 0.657x33x104=21.68x104(j/kg)冷卻水的體積流量v由式(3-65)得v = nmh/60cp(t1-t2)=wq1/pc1(t1-t2)=0.86x10-4(m3/min)由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量較小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。第五節(jié) 頂出系統(tǒng)的設(shè)計一、澆口凝料的頂出 由于本套模具采用點澆口澆注，為了確保分流道的脫落，還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計。對于澆口凝料進行受力分析可知，脫澆口必須克服拉斷澆口及凝料對型腔的包緊力，考慮到自動化程度，

40、決定采用限位拉桿脫料裝置。工作過程為：開模時，拉料桿隨著動模的下行將澆口凝料拉出，與定模貼和靜止不動。凝料在拉料桿作用下與制品分離并留在定模側(cè)，當?shù)诙畏中烷_始后，隨動模一起運動流道凝料從點澆口處被拉斷，從而使凝料從主流道及拉料桿上脫落，完成脫料動作。主要尺寸的計算： 圖3-4拉料桿拉料端采用球形結(jié)構(gòu)（如上圖所示），按照經(jīng)驗取球側(cè)槽深度5mm，拉料桿直徑為8 mm。b、 塑料件的頂出對制件進行受力分析塑料件對凸模的包緊力主要集中在四個地方：中間型環(huán)對型芯的包緊力，中間定位特征對型芯的包緊力，圓柱齒側(cè)工藝槽對型芯的包緊力，以及加強筋對凸模的包緊力?？v觀整個包緊力分布場可知：包緊力分布較為分散，而

41、且包緊面較小，包緊力因此也很小，所以塑料件的脫?？梢圆徊捎枚畏帜C構(gòu)，而只需在包緊力集中的地方增加推桿作用。在圓柱齒側(cè)，由于塑料件的形狀較為復(fù)雜，而且結(jié)構(gòu)形狀要求較高，必須另設(shè)推桿作用，以使其平穩(wěn)脫模。頂桿的固定 由于該套模具頂桿的數(shù)量較多，頂桿的固定宜采用頂桿軸肩固定在壓板的方式。主要參數(shù)計算： 經(jīng)cad分析可知：塑料件在脫模方向的投影最大距離為20mm，因此開模距離為l=20+(510)mm。 取l=25mm 中間脫模桿直徑為d1=4mm,脫模桿間隙為0.05mm. 圓柱齒側(cè)脫模桿直徑為d2=1mm,脫模桿間隙為0.05mm. 另一側(cè)脫模桿直徑為d3=2mm,脫模桿間隙為0.05mm.推

42、板及壓板按標準選取規(guī)格： 推板的厚度為20mm。 壓板的厚度為15mm。第六節(jié)導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計為保證注射模的準確開模和合模，注射模必須設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)具有以下作用：、定位作用。模具合模時，導(dǎo)向機構(gòu)可以保證動模和定模的位置正確，以便使型腔的運送和尺寸精確；另外導(dǎo)向機構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整。、導(dǎo)向作用。合模時，模具的導(dǎo)向零件首先接觸，引導(dǎo)動、定模準確合模，避免由于某種原因，使得型芯或型腔錯誤接觸面而造成的損壞。、承受一定的側(cè)向壓力。塑料熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個方向都承受壓力，如果塑件是非對稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計成非平衡進料形式，就會產(chǎn)生單邊的側(cè)向壓

43、力，設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)可以承受一定的側(cè)向壓力。設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)時應(yīng)注意：導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具的邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度；導(dǎo)柱的年度應(yīng)比型芯端面的高度高出6-8mm，以免在錯誤定位時，型芯進入凹模型腔相碰而損壞。該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向形式。根據(jù)標準模架選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套，如圖所示：圖3-5第七節(jié)排氣系統(tǒng)的設(shè)計模具型腔在塑料的填充過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時，考慮排氣是很必要的。一般是在塑料填充同時，必須將氣體排出模外。否則，被壓縮的氣體產(chǎn)生的高溫會引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起

44、強度下降，甚至阻礙塑件填充等。為了使這些氣體能從型腔中及時排出，可采用排氣槽等方法。 當塑件熔體充填型腔時，必須順序的排出型腔以及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出，塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺陷；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化?？紤]該塑件尺寸，屬于中小型簡單型腔模具，故可以利用推出機構(gòu)與模板之間的配合間隙進行排氣，間隙值為0.03mm。第八節(jié) 側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)模具抽芯機構(gòu)有斜導(dǎo)柱抽芯與液壓抽芯兩種：一、斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，動作可靠，勞動強度小，生產(chǎn)效率高。借助機床開模力和開模行程來完成抽芯動作，廣泛用于延時抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。二、液壓抽芯機構(gòu)。這種形式的抽芯距及抽拔力較大，抽芯動作平穩(wěn)，但必須設(shè)置液壓裝置。一般用于表面積大，端面幾何形狀復(fù)雜的大型塑件的抽芯。該模具結(jié)構(gòu)較為簡單，兩側(cè)凹臺與凸耳均設(shè)計鑲塊和型芯配合來成型。所以不需設(shè)計側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)。第九節(jié)脫模機構(gòu)設(shè)計一、設(shè)計原則1、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。2、正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對性