——臺燈底座下蓋板注射模具設計

1、三 江 學 院本科畢業(yè)設計（論文）題 目 臺燈底座下蓋板注射模具設計 院 系 機械設計制造及其自動化專業(yè) 學 號 g095152002 學生姓名 蔡 旺 指導教師 起訖日期 2012.12.172013.4.5 設計地點 三 江 學 院 摘 要本文主要介紹了臺燈底座下蓋板注射模具的設計，塑件的材料是abs塑料，通過分析塑料成型工藝制作決定了本模具的成型工藝方案。通過測繪零件圖紙，設計了一副標準模具，主要運用鑲塊拼接方法解決了復雜造型簡單化的問題。對模具進行了成型零部件、澆注系統(tǒng)、推出機構和復位機構的設計。選擇了合理的分型面，保證塑件脫模的順利。在制造方面，運用數(shù)控車銑技術，提高了模具加工精度和

2、加工效率，從而保證產(chǎn)品的精度及工藝要求。關鍵詞：臺燈底座下蓋板, abs塑料, 注射模具, 側(cè)澆口, 鑲塊abstractthis article primarily describes table lamp base cover injection mould design, plastic materials are abs plastic. by analyzing the plastic molding process determines the process dies. through parts of surveying and mapping, it designed a s

3、tandard mold. it splicing the main use of inserts to resolve the problem of complex modeling simplification. it was forming mold parts, injection system, introduction agencies and the reset mechanism design. it chose a reasonable sub-surface to ensure the smooth plastic stripping. in manufacturing,

4、it use nc milling technology, improved mold machining accuracy and processing efficiency, thus ensuring the accuracy of product and process requirementskeywords: lamp base under the cover, abs plastic , injection moulds , side gate, glut28目 錄第一章 緒論11.1 塑料模具的現(xiàn)狀及展望11.2模具設計與制造專業(yè)的人才培養(yǎng)定位與目標1第二章 塑料產(chǎn)品分析及其工

5、藝特點32.1 產(chǎn)品結(jié)構工藝性分析32.1.1 塑料的分析32.1.2 塑件的工藝分析42.2 塑件產(chǎn)品圖的測繪4第三章 注射成型方案分析63.1 分型面及其選擇63.2 澆注系統(tǒng)分析6第四章 模具的結(jié)構設計74.1 模架的選擇74.2 注塑機的選擇74.3 模具參數(shù)校核84.4 成型零部件設計94.4.1 成型零部件的結(jié)構設計94.4.2 成型零部件的工作尺寸計算104.5 澆注系統(tǒng)的設計164.5.1 主流道的設計174.5.2 分流道的設計184.5.3 澆口的設計204.6 推出機構的設計214.6.1 推出力的計算214.6.2 推出機構的選擇22第五章 模具的工作原理24致 謝27

6、參考文獻28三江2013屆本科生畢業(yè)設計（論文）第一章 緒論1.1 塑料模具的現(xiàn)狀及展望隨著社會市場經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，大批境外企業(yè)的涌入，使作為支持工業(yè)的模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機遇，模具行業(yè)在未來幾年里發(fā)展空間巨大。生產(chǎn)、建設、管理、服務等第一線對模具人才的需求量較大。這就為模具設計與制造專業(yè)的創(chuàng)建和發(fā)展提供了良好的契機。 整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還

7、有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。 加入wto，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時帶來更多的機會。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價格的1/51/3，加入wto后，國外同類產(chǎn)品對國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入wto前本來就主要依靠進口，加入wto后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進口帶來了更多的便利，同時還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進的模具技術和管理經(jīng)驗，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動作用。 雖然近幾年模具出口增幅大于進口增幅，但所增加的絕對量仍是進口大于出口，致使模具外貿(mào)逆差

8、逐年增大。這一狀況在2006年已得到改善，逆差略有減少。模具外貿(mào)逆差增大主要有兩方面原因：一是國民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展，特別是汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來了對模具旺盛需求，有些高檔模具國內(nèi)的確生產(chǎn)不了，只好進口；但也確實有一些模具國內(nèi)可以生產(chǎn)，也在進口。這與中國現(xiàn)行的關稅政策及項目審批制度有關。二是對模具出口鼓勵不夠?，F(xiàn)在模具與其它機電產(chǎn)品一樣，出口退稅率只有13%，而未達17%。    從市場情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應重點發(fā)展那些技術含量高的大型、精密、復雜、長壽命模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預見，中

9、國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長率仍將保持20%左右的水平。1.2模具設計與制造專業(yè)的人才培養(yǎng)定位與目標1. 專業(yè)的培養(yǎng)目標為熱愛社會主義祖國，擁護黨的基本路線，為地方經(jīng)濟發(fā)展和社會需求服務的具有良好的政治品質(zhì)、思想素質(zhì)、道德品質(zhì)及有一定的基礎理論和專業(yè)技能，能適應社會主義現(xiàn)代化建設需要和適應模具、行業(yè)發(fā)展需要，在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上，模具專業(yè)重點掌握從事模具制造、模具的裝配、維修等專業(yè)領域?qū)嶋H工作所需基本能力和基本技能，包括結(jié)構簡單的塑料模具、沖壓模具零件的加工制造能力，常用模具生產(chǎn)設備的使用和維護能力，模具裝配和維護的能力，模具生產(chǎn)

10、工藝的設計和實施能力等；專業(yè)重點掌握從事普通機械加工、設備的使用和維護能力，零件生產(chǎn)工藝的設計、編程和實施能力等，均要求具有較快適應生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線崗位需要的實際工作能力的德、智、體、美等全面發(fā)展的應用型中等專業(yè)技術人才。2. 專業(yè)的人才培養(yǎng)主要定位在普通機械加工技術的應用基層, 這在珠三角乃至全國都是人才需求最龐大的群體。他們的工作側(cè)重是普通機械加工設備的操作、設備的操作和簡單設備的維護及維修等。他們不需要深入了解設備的技術細節(jié),但需要熟練掌握設備的工作原理及零件的加工流程。另外,有一些企業(yè)涉及設備等的銷售,他們也應該了解市場營銷的基本方法。3. 模具專業(yè)的人才培養(yǎng)主要定位在沖模

11、、塑模的技術應用基層,這在珠三角乃至全國都是模具人才需求最龐大的群體。他們的工作側(cè)重是模具的生產(chǎn)操作、模具的制造和模具的裝配、維修等。他們不需要深入了解模具的技術細節(jié),但需要熟練掌握模具的工作流程。另外,有一些企業(yè)涉及模具標準件的銷售,他們也應該了解市場營銷的基本方法。第二章 塑料產(chǎn)品分析及其工藝特點2.1 產(chǎn)品結(jié)構工藝性分析本次課程設計的題目是臺燈底座下蓋板注射模具的設計，其產(chǎn)品如圖2.1所示。圖2.1 產(chǎn)品三維圖2.1.1 塑料的分析臺燈底座下蓋板塑料件的材料是abs塑料，abs樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表

12、面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。abs樹脂是目前產(chǎn)量最大，應用最廣泛的聚合物，它將ps，san，bs的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學性能。abs是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，a代表丙烯腈，b代表丁二烯，s代表苯乙烯。abs外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。abs相對密度為1.05左右，吸水率低。abs同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。abs的氧指數(shù)為1820，屬

13、易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的肉桂味。abs有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；abs的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。abs的耐蠕變性比psf及pc大，但比pa及pom小。abs的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。abs的力學性能受溫度的影響較大。abs的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。abs在-40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內(nèi)使用。abs的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 abs同ps一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用

14、的加工方法加工。 abs的熔體流動性比pvc和pc好，但比pe、pa及ps差，與pom和hips類似；abs的流動特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。 abs的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。abs的吸水率較高，加工前應進行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度8085，時間24h；對特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度7080，時間1818h。abs制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應力，內(nèi)應力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應力太大和制品對應力開裂絕對禁止，應進行退火處理，具體條件為放于7080的熱風循環(huán)干燥箱內(nèi)24h，再冷卻至室溫即可。 2.1.2 塑件的工藝

15、分析臺燈底座下蓋板的上表面比較復雜，有許多臺階孔、加強筋及突臺等，在制造型芯時具有一定的難度，在加工時需要選擇合理的刀具路徑。需要用鑲塊拼接才能合理有效的簡化模具結(jié)構，選擇模架時需考慮鑲塊的大小。 2.2 塑件產(chǎn)品圖的測繪經(jīng)過測繪，臺燈底座下蓋板的產(chǎn)品簡圖見圖2.2（a）、(b)：圖2.2（a）零件圖圖2.2 (b) 零件圖第三章 注射成型方案分析3.1 分型面及其選擇分型面是決定模具結(jié)構形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關，因此，分型面的選擇是注射模具設計中的一個關鍵。通常模具的分型面與注射機的開模方向垂直。開模時將注射后的冷卻固化的塑件及

16、澆注凝料從模體中頂出并取下（或自動落下），再將模腔內(nèi)的雜物清除，或?qū)⑶都蚧顒有托景卜庞谀Ｇ粌?nèi)。但有時采用側(cè)向抽芯機構或取出點澆口的凝料往往需要從幾個方面進行數(shù)次分型。臺燈底座下蓋板可以選擇單分型面注射成型，其分型面為臺燈底座下蓋板的上表面，在同一個平面內(nèi)分型，無需側(cè)向分型及內(nèi)側(cè)抽芯，塑件大部分在定模部分，動模部分大多由鑲塊及型芯構成，簡化模具，方便脫模。3.2 澆注系統(tǒng)分析注射模澆注系統(tǒng)是將注塑機料筒中的熔融塑料從噴嘴高壓噴出后，穩(wěn)定而順暢地充入并同時充滿型腔的各個空間的通道。它在充模及塑件固化過程中還將注射壓力平衡的傳遞到型腔的各個部位，以獲得填充殷實、完整、質(zhì)量良好的塑件。臺燈底座下蓋板

17、塑件根據(jù)要求模具采用一模兩件，采用側(cè)澆口進料。從臺燈底座下蓋板塑件的形狀分析，由于塑件大部分在定模，且一模兩件，方便加工測繪，塑件對稱放置，側(cè)澆口進料，澆口即設計在對稱中心。第四章 模具的結(jié)構設計4.1 模架的選擇通過塑件分析，選用龍記模胚3040，模架簡圖如圖4.1所示。圖4.1 模板4.2 注塑機的選擇根據(jù)塑件的形狀及尺寸，計算其在分型面上的投影面積和塑件以及澆注系統(tǒng)的質(zhì)量，計算所需鎖模力、總注射物料量，然后才能初選設備。由于制品的外觀由許多孔和凸臺組成，形狀復雜，首先利用pro/e軟件的分析功能對制品的體積和在分型面上的投影面積進行計算與測量。在pro/e軟件里打開三維模型，利用其質(zhì)量屬

18、性分析對表面積、體積、質(zhì)量進行分析與計算。根據(jù)軟件計算得出結(jié)果如下：塑件在分型面上的投影面積：10381.625mm2塑件體積： v=108.3m3塑件密度： =1.05g/cm3所以塑件的質(zhì)量： m = 108.3×(1.05)=113.72g根據(jù)塑件的注塑量、分型面的投影面積和模具的合模高度選擇注塑機的型號如表4.1表4.1 型號為xs-zy-125的注塑機參數(shù)g臥式額定注射量(cm3)125螺桿直徑()40注射壓力(mpa)120注塑時間(s)1.6注射行程(mm)115螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)29、43、56、69、83、101鎖模力(kn)900拉桿內(nèi)間距()260×

19、;290最大開模行程(mm)300最大模具厚度()300最小模具厚度()200鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑()125噴嘴球半徑()sr15噴嘴孔徑()44.3 模具參數(shù)校核1. 注射量的校核: 要求注射量不超過注射機的最大注射量，在注塑生產(chǎn)中，注塑機每一個成型周期向模具腔內(nèi)注入的塑料熔體體積或質(zhì)量稱為塑件的注射量，其中包括澆注系統(tǒng)內(nèi)所存留的塑料熔體體積，選擇注塑機時，必須保證塑件的注射量小于注塑機的最大注射量的（8085）%，最小注射量不小于注塑機注射量的20%，根據(jù)式kmmaxm m=mi+m式中 mmax注塑機最大注射量/mm3； mi澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量或體積/mm3； m單個制件質(zhì)量或體

20、積/mm3； n型腔數(shù)目/個； k注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8。0.8×1250.0178+0.0230.0408mm3。故：注射機注射量滿足要求。2. 注射壓力的校核塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機類型、噴嘴形式、塑件形狀以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。注射壓力的校核是檢驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品的成型要求。所選的塑料原料為abs，制件結(jié)構合理，流體流動性能好，其注射壓力在（70100）mpa之間，其值在所選的注射機成型范圍之內(nèi)，故能滿足要求。3. 鎖模力的校核注射時塑料熔體充滿型腔的時候，存在較大的壓力，它會使模具從分型面漲開，該壓力等于塑件和澆

21、注系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應小于注射機的最大鎖模力，才能使注射時不發(fā)生溢料和漲?，F(xiàn)象。為了保證注射成型過程當中型腔能夠可靠的鎖閉，必須滿足：（na1+aj）pfn(2515.12+641.3) 12080%=265kn<900kn故：注射機鎖模力滿足要求。4. 安裝部分尺寸校核模具厚度校核：由于注射機的動模和定模固定板之間的距離都有一定的調(diào)節(jié)量h，因此，對安裝使用的模具厚度有一定的限制，一般情況下，模具的實際厚度h必須在注射機允許安裝的最大模具厚度和最小模具厚度之間。所選用的注射機的模具最大厚度hmax為300mm，最小模具厚度hmin為200mm。所設計的模

22、具總厚度為265mm，此值在所選注射機的最大模具厚度和最小模具厚度之間。因此，設計的模具厚度滿足注射機對模具的合模要求。4.4 成型零部件設計模具合模后，在動模板與定模板之間的某些零部件組成一個能填充塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀的與尺寸就決定了塑料制件的形狀與尺寸。構成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。4.4.1 成型零部件的結(jié)構設計成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件；凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。凹、凸模按結(jié)構不同主要可分整體式

23、和組合式兩種結(jié)構形式。1）整體式的凹模和凸模是指直接在整塊模板上加工出凹、凸形狀的結(jié)構形式。其特點是牢固、不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是加工困難，熱處理不方便，整體式凸模還有消耗模具鋼多、浪費材料等缺點。所以整體式凹、凸模結(jié)構常用于形狀簡單的單個型腔中、小型模具或工藝試驗模具。2）組合式凹模、凸模結(jié)構是指由兩個或兩個以上的零件組合而成的凹?；蛲鼓?。按組合方式的不同，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁拼合式等形式。，整體嵌入式多用于小型塑件多型腔的成型，使的各個型腔和型芯可以單獨加工，通過h7/m6的配合壓入到模板中，這種結(jié)構加工效率高，拆裝方便，容易保證形狀和尺寸精度。局部鑲嵌式多用

24、于型腔、型芯有些局部不易加工成型或需要經(jīng)常更換的模具結(jié)構。四壁拼合式主要用于大型和形狀復雜的凹模，通過把型腔四壁和底板分別加工，經(jīng)研磨后壓入模套中組成型腔。4.4.2 成型零部件的工作尺寸計算影響塑件的尺寸精度的因素很多，概括的說，有塑料原材料的、塑件結(jié)構和成型工藝、模具結(jié)構、模具制造和裝配、模具使用中的磨損的因素。在一般情況下，原材料收縮率的波動、模具的制造公差和成型零件的磨損是影響塑件的主要原因。因為收縮率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件尺寸的增大而增大，因此，生產(chǎn)大型塑件時，收縮率波動是影響塑件精度的主要因素，若單靠提高模具制造精度是困難和不經(jīng)濟的，應穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較小的塑

25、料；生產(chǎn)小型塑件時，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素，因此，應提高模具制造精度等級和減少磨損。 1、 收縮率的確定 abs塑料的收縮率為0.4%0.7%，該塑料的平均收縮率為=（0.4%+0.7%）/2=0.55% 2、精度的確定 對于abs塑料而言，對于標注公差，高精度選用mt2，一般精度選用mt3，對于未注公差選用mt5。 3、型腔和型芯相關尺寸計算（1）上型腔鑲塊尺寸的計算：圖4.2 上型腔鑲塊徑向尺寸的計算 式中 模具型腔徑向基本尺寸；塑件外表面的徑向基本尺寸； 塑件外表面的徑向基本尺寸的公差；模具成型零件制造公差；塑件平均收縮率。l1 =(1+0.0055)*

26、115-0.75*0.580.58/3 0 =115.1975+0.19330 l2=(1+0.0055)*66-0.75*0.460.46/30 =66.018+0.15330 l3=(1+0.0055)*0.5-0.75*0.120.12/30 =0.41275+0.040高度尺寸的計算： 式中 模具型腔徑向基本尺寸； 塑件凸起部分高度基本尺寸； 塑件外表面的徑向基本尺寸的公差；模具成型零件制造公差；塑件平均收縮率。 h1=（1+0.0055）*3-0.5*0.120.12/30 =3.0105+0.040 h2=（1+0.0055）*0.5-0.5*0.120.12/30 =0.4427

27、5+0.040（2）下型腔鑲塊的尺寸計算：圖4.3 下型腔鑲塊徑向尺寸的計算：l1 =(1+0.0055)*49.5-0.75*0.360.36/30 =49.50225+0.120l2=(1+0.0055)*50.5-0.75*0.400.40/3 0 =50.47775+0.13330l3 =(1+0.0055)*7-0.75*0.160.16/3 0 =6.9185+0.0530l4=(1+0.0055)*2.5-0.75*0.120.12/3 0 =2.42375+0.040l5 =(1+0.0055)*8-0.75*0.160.16/3 0 =7.924+0.0530l6 =(1+0

28、.0055)*6-0.75*0.140.14/3 0 =5.928+0.04670l7 =(1+0.0055)*12-0.75*0.180.18/3 0 =11.931+0.060高度尺寸的計算：h1=（1+0.0055）*8-0.5*0.160.16/30 =7.9640.0530h2=（1+0.0055）*4-0.5*0.140.14/30 =3.9520.070h3=（1+0.0055）*5-0.5*0.140.14/30 =4.95750.070 （3） 凸模鑲塊的尺寸計算：圖4.4(a) 凸模鑲塊圖4.4（b）凸模鑲塊徑向尺寸的計算 模具徑向成型尺寸；塑料的平均收縮率；塑件徑向的基本

29、尺寸；塑件的公差；模具的制造公差，一般取塑件公差的1/3。l1 =(1+0.0055)*31.5+0.75*0.320-0.32/3 =31.913250-0.1067l2 =(1+0.0055)*49.5+0.75*0.360-0.36/3 =50.042250-0.12l3 =(1+0.0055)*40.5+0.75*0.360-0.36/3 =40.992750-0.12l4 =(1+0.0055)*5+0.75*0.140-0.14/3 =5.13250-0.0467l5 =(1+0.0055)*3+0.75*0.120-0.12/3 =3.10650-0.04高度尺寸的計算 式中 模

30、具型芯徑向基本尺寸； 塑件孔或凹槽深度尺寸； 塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸的公差；模具成型零件制造公差；塑件平均收縮率。h1 =(1+0.0055)*1+0.5*0.120-0.12/3 =1.06550-0.04h2 =(1+0.0055)*10+0.5*0.160-0.16/3 =10.1750-0.053h3 =(1+0.0055)*8+0.5*0.160-0.16/3 =8.1640-0.053（4）上型芯的計算圖4.5 上型芯徑向尺寸計算：l1 =(1+0.0055)*6+0.75*0.140-0.14/3 =6.1380-0.047高度尺寸計算：h1 =(1+0.0055)*32+0.

31、5*0.320-0.32/3 =32.3360-0.1067(5) 下型芯的計算圖4.6 下型芯徑向尺寸計算：l1 =(1+0.0055)*6+0.75*0.140-0.14/3 =6.1380-0.047l2 =(1+0.0055)*3+0.75*0.120-0.12/3 =3.10650-0.04高度尺寸計算h1 =(1+0.0055)*27+0.75*0.280-0.28/3 =27.28850-0.093h2 =(1+0.0055)*28+0.75*0.280-0.28/3 =28.2940-0.0934.5 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機到型腔之間的進料通道。澆注系統(tǒng)一般由

32、主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設計是模具設計的一個重要環(huán)節(jié)，設計合理與否對塑件的性能、尺寸、質(zhì)量及模具結(jié)構、塑件的利用率等有較大的影響。對澆注系統(tǒng)進行時，一般應遵循以下基本原則：1結(jié)合型腔布局的考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2盡量縮短熔體的流動距離，以便降低壓力的損失、縮短充模時間。因此，澆注系統(tǒng)的長度應盡可能的短，斷面尺寸合理，應盡量減少流道的彎折。3澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關鍵，應有利于熔體流動，避免產(chǎn)生湍流，渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補縮。4避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。5澆注系統(tǒng)的凝料方向應方便可靠，凝料應易于和制

33、品分離或者易于切除和修整。6熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量及位置有直接的關系，設計澆注系統(tǒng)時也優(yōu)先考慮到了熔接痕的部位，形態(tài)以及對制品質(zhì)量的影響。7盡量減少因開設澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量的增加。8澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有it8以上的精度要求。9設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施。10應盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應該使兩者的偏離距離盡可能縮小。4.5.1 主流道的設計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機的噴嘴注射出的熔體導入分流道中。其形狀為圓錐形，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。由于主流道要與高溫熔

34、體及注塑機噴嘴反復接觸，所以在注射模中主流道部分做成可拆卸更換的澆口套。主流道垂直于分型面，通常設計于模具的澆口套中，為了讓主流道凝料能順利的從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，錐角2°6°，為了讓熔融的塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，小端直徑比注射機噴嘴直徑大0.51mm,小端的前面是球面，其深度為35mm，注射機的球面在此與澆口套接觸并且貼合，澆口套前端球面半徑比噴嘴球面半徑大12mm，為了減少料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力，主流道大端處采用圓角過渡，其半徑這里取3mm，在保證制品成型的條件下，主流道的長度應盡可能的短，以減少壓力損失及費料，一

35、般取小于或等于60mm。流道的表面粗糙度ra0.8um。材料：碳素工具鋼（如t8a、t10a），熱處理淬火硬度5357hrc。根據(jù)所選擇的注塑機型號xs-zy-125得出：注射機噴嘴圓弧半徑=12mm;噴嘴孔直徑為=4mm。所以，主流道小端直徑d取5.5mm；深度取5mm；錐角取4°；主流道前端球面半徑r為13mm。配合形式：主流道襯套與定模座板采用過渡配合h7/m6, 所以其尺寸為直徑,定模座板上對應的孔直徑為：，配合長度為與定位圈用間隙配合h9/f9，故尺寸為，定位圈上對應的孔為，如圖4.7所示。圖4.7 主流道4.5.2 分流道的設計在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置

36、分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。1分流道的截面形狀及尺寸分流道開設在動定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè),其截面盡量使其比表面積(流道表面積與其體積之比)小，使溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。分流道的形狀尺寸主要取決于制品的大小，模具結(jié)構以及所加工塑料的種類。一般來講，隨著制品尺寸及壁厚的增加，由于熔體在大截

37、面流道內(nèi)比在小流道內(nèi)流動時產(chǎn)生的阻力小，因此大截面流道更能促進模具的填充過程。若分流道長，則流程長，塑件的粘度應更小一些。此外，還應該考慮制品生產(chǎn)的經(jīng)濟性，否則與成型的制品相比，分流道截面太大，會影響冷凝料以及冷卻時間，造成材料和時間上的浪費。影響分流道形狀和尺寸的因數(shù)有制品體積、壁厚t 、塑料材料 、流程長度 、流動阻力、表面積與體積比、 熱量損失磨損損失、冷卻時間、冷凝料量、制造費用、 模具形式等。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、u形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面，表面積/體積比最小，冷卻速度最低，熱量及摩擦損失小；進料流道中心冷凝慢，有利于保壓；但要開設在分型面兩側(cè)，制造時要注意模

38、板上兩部分形狀對中吻合，即要求同時在兩半模上加工原形凹槽，難度大，費用高；拋物線截面與之相比，熱損失大，冷凝料多，但由于截面近似于圓弧，所以繼承了圓形截面的大部分優(yōu)點，且在單邊加工時比較容易；梯形截面有時可用來代替拋物線截面，但熱損失和冷凝料更多；半圓形截面分流道需要用球頭銑刀加工，表/體比較大；矩形截面比表面積較大，且流動阻力也大；后兩種截面形式在設計中一般不使用。綜合考慮各種因素，確定本設計采用以下分流道見圖4.8：圖4.8 分流道為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、u形、半圓形及矩形等，工程設計中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散

39、失流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸： 式中 -梯形大底邊的寬度(mm)-塑件的重量(g)-分流道的長度(mm)-梯形的高度(mm)梯形的側(cè)面斜角a常取5°15°，在應用上式時應注意它的適用范圍，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且計算結(jié)果在3.29-5mm范圍內(nèi)才合理。2分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度ra不宜太小，以防將冷料帶入型腔，一般取1.6m左右即可，這樣表面稍不光滑，可增大外層塑料熔體的流動阻力，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，減小流速，從而

40、與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。此外，為了有利于塑料的流動和填充，防止產(chǎn)生反壓力，消耗動能，分流道與澆口的連接處既在澆口進料口端導圓過渡。實際加工時，用銑床銑出流道后，稍微省一下模，省掉加工紋理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業(yè)的省模女工，即用打磨機，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度）。4.5.3 澆口的設計澆口是連接流道和型腔之間的一段細短通道。一般這段很短的通道截面很小，當熔融的塑料在高壓下通過澆口時，因為澆口的截面積很小，使塑料流速加快，而由于摩擦的作用，又使塑料的溫度升高，黏度降低

41、，提高了塑料的流動性，有利于充滿型腔。因為它是澆注系統(tǒng)的關鍵部位，所以，澆口的位置及其形狀、尺寸的設計的正確與否直接決定著塑件質(zhì)量、注射效果、注射效率。一般來說，注射塑件出現(xiàn)的缺陷，如缺料、縮孔、融接痕、翹曲變形也往往是澆口設計不當造成的。除直接澆口外 他們的作用如以下幾點：（1）熔體充模后，首先在澆口去凝固，當注射機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。（2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時會產(chǎn)生摩擦熱，使熔體溫度升高，有助于充模。（3）易于切除澆口尾料。側(cè)向進料的側(cè)澆口，一般厚度t=0.52.0mm，寬度b=1.55.0mm,澆口的長度l=0.72.0mm。圖4.9 側(cè)澆口4.6 推出機構的設計每次注射模

42、在注射機上合模注射結(jié)束以后，都必須將模具打開，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中推出，完成推出脫模的機構稱為推出機構。推出機構設計的合理性與可靠性直接影響到塑件的質(zhì)量，因此，推出機構的設計是注射模設計中很重要的一個環(huán)節(jié)。推出機構的設計要求：（1）推出機構設計時應盡量使塑件留于動模一側(cè)；（2）塑件在推出過程中比發(fā)生變形與損壞；（3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量；（4）合模時應使推出機構正確復位；（5）推出機構動作可靠。4.6.1 推出力的計算為了使塑件易于脫模，在動模上沿塑件脫模方向都應有脫模斜度和較高的表面質(zhì)量。根據(jù)塑件尺寸，可取一定的脫模斜度，脫模斜度的大小一般為0.20.5注射成型后，

43、塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要型芯中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。實踐證明，塑件在剛開始脫模時，所需要克服的阻力最大，也就是說這時候所要的脫模力最大。脫模力由下式計算ft=ap(cos-sin)式中 ft-脫模力；a-塑件包絡型芯的面積；塑件對鋼的摩擦系數(shù)；p塑件對型芯單位面積的包緊力，其值與塑件的幾何形狀以及塑料的品種、成型工藝有關。一般情況下，模外冷卻的塑件p約取2440mpa ；模內(nèi)冷卻的塑件約812mpa-塑件在熱狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，一般取=0.150.20;-脫模斜度（或塑件的斜度）。臺燈底座下蓋板的相關參數(shù)為 =107002，p=10mpa

44、,=0.15, =40； =10000×10(0.15cos40-sin40)=14.96kn由于影響脫模力大小的因素很多，如塑料與鋼的粘附力、大氣壓力、推出機構本身運動時的摩擦阻力以及成型工藝條件的波動。因此，脫模力的計算只是一個大概的參考。4.6.2 推出機構的選擇注射模具的推出系統(tǒng)（即推出機構），如圖為塑料制品的脫模裝置，如圖4.10所示。當熔融塑料在模具型腔當中固化后，要由特定的方式切實可靠的將其從模具的一側(cè)將其推頂出來，在這個過程當中，不能使制品發(fā)生變形，而達不到成型要求、“白化”以及卡滯現(xiàn)象。除此之外，該裝置還必須保證在模具閉合時，不會與模具其它零部件產(chǎn)生干涉地回到初始頂出位置，以便進行重復不斷的成型加工。圖4.10 推桿在設計推出結(jié)構之前，設計者必須首先確定制件的留模形式（動模部分、定模部分、動定模部分），推出結(jié)構必須設計在制品滯留的模具部分中。通常由于注射機的頂出機構設置在動模板一側(cè)，因此大部分模具的推出結(jié)構設置在動模一側(cè)。1推出行程 推出行程一般規(guī)定使頂出的制品脫離模具510mm，在成型一些形狀簡單或桶形制件時，也可以取其深度的2/3。本模具的推出距離為22mm。 2推桿的形狀、尺寸與固定形式推桿是標準件，在市場上可以直