[材料科學(xué)]肥皂盒底座注塑模模具設(shè)計

1、哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計題 目：肥皂盒底座注塑模模具設(shè)計專業(yè)年級： 刮開 學(xué)生姓名： 刮開 學(xué) 號： 刮開 指導(dǎo)教師： 刮開 哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院完成時間： 1949 年 10 月 1日哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名：刮開 學(xué)號：刮開學(xué) 院：刮開 專業(yè)：刮開任務(wù)起止時間：刮開畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：肥皂盒底座注塑模設(shè)計指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語：指導(dǎo)教師簽名： 指導(dǎo)教師職稱： 評閱教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語：評閱教師簽名： 評閱教師職稱： 答辯委員會對畢業(yè)設(shè)計的評語：答辯委員會評定，該生畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)椋?答辯委員

2、會主席簽名： 職稱： 年 月 日哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名：刮開 學(xué)號：刮開學(xué) 院：刮開 專業(yè)：刮開任務(wù)起止時間： 刮開畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：肥皂盒底座注塑模設(shè)計畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容：1. 搜集模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作（5月7日5月13日）2. 澆注系統(tǒng)，成型兩件，模架，排氣槽的設(shè)計（5月14日6月3日）3. 模具相關(guān)知識與制作中的總結(jié)4. 模具主要零件圖的繪制5. 撰寫設(shè)計論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯（6月4日6月21日）資料：1. 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京高等教育出版社.2006社.2000.2. 陳志剛.塑料模具設(shè)計.北京機(jī)械工業(yè)出版社.2002.3. 王

3、孝培主編.塑料成型工藝與模具簡明手冊.北京機(jī)械工業(yè)出版社.2000.4. 侯維芝.楊金風(fēng).模具制造工藝與工裝.北京高等教育出版社.1997 .5. 李海梅.注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù).北京化工業(yè)出版社,2002.指導(dǎo)教師意見： 簽名：年 月 日系主任意見：簽名：年 月 日肥皂盒底座注塑模設(shè)計摘要本論文是對肥皂盒底座注塑模具設(shè)計。首先介紹了塑件的工藝分析，其中包括塑件設(shè)計要求，塑料特征，收縮率及密度等，根據(jù)塑件的大小確定注射量大小，采用一模兩腔。從而確定注射機(jī)為 xs-zy-125型臥式注射機(jī)。其次，對注塑模具設(shè)計的有關(guān)計算，主要包括，型腔的計算，注射機(jī)模架的選用，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和推出

4、機(jī)構(gòu)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計等，所有數(shù)據(jù)計算結(jié)束后，通過校核滿足條件后，繪制模具總裝配圖。關(guān)鍵詞肥皂盒底座；注塑模； abs；不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印4目錄摘要i第1章 緒論11.1 課題背景11.2 本文的主要研究內(nèi)容3第2章 塑件工藝分析42.1 塑件技術(shù)要求42.2 塑件的尺寸與結(jié)構(gòu)42.3 塑件的材料特征52.4 塑件材料的確定62.5 塑料的收縮率及密度確定62.6 模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系72.7 本章小結(jié)7第3章 注射機(jī)及模架的選用83.1 注射機(jī)的選用83.2 模架的選用83.3 模架周界的尺寸選擇93.4 本章小結(jié)9第4章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計104.1 型腔工作尺寸計算1

5、04.2 型芯的工作尺寸計算114.3 模具中孔中心距計算134.4 制品成型位置及分型面選擇134.5 模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局134.6 主流道、主流道襯套及定位環(huán)設(shè)計144.7 分流道的形狀及尺寸164.8 澆口的形狀及位置選擇174.9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計194.10 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計194.11 拉料桿的形式選擇204.12 模具排氣槽設(shè)計204.13 模具冷卻系統(tǒng)計算204.14 本章小結(jié)23第5章 模具裝配圖及工作原理245.1 總裝圖245.2 工作原理24結(jié)論1致謝2參考文獻(xiàn)3千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要

6、忘記把上面“abstract”這一行后加一空行2- -第1章 緒論1.1 課題背景塑料制品的使用越來越泛，在很多方面，它己成為金屬制品的替代物。塑料模具作為成型方式中的一種，是家用電器、汽車和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工具。并且隨著 塑 料 工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對塑料制品的質(zhì)量要求越來越高，外形在滿足性能要求的同時也變得越來越復(fù)雜，而且產(chǎn)品品種多、更新快、價格低，市場競爭劇烈。據(jù)統(tǒng)計，日本一萬多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模具的就占40%;韓國模具專業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43%。塑料模具是塑料產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，也是批量產(chǎn)品得以投放市場的先決條件1。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次

7、成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，為了適應(yīng)市場競爭對塑料模具的交貨期短、質(zhì)量好、價格低的要求，模具制造行業(yè)就必須以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來2。在今天這樣激烈競爭的環(huán)境中，客戶對縮短注塑模具設(shè)計和制造周期的要求日益迫切?？s短模具設(shè)計和制造周期，成了模具企業(yè)間競爭取勝的重要因素之一。與模具成型零件變化多樣相比，模具基本結(jié)構(gòu)和常用零部件的變化要少得多。設(shè)計中相當(dāng)一部分時間花在結(jié)構(gòu)類似的零部件設(shè)計和繪圖上。可見，縮短這些常用零部件的設(shè)計時間，能極大地提高模具設(shè)計的效率和縮

8、短模具的交貨期。因此，對引進(jìn)cad/cae/cam系統(tǒng)，進(jìn)行本地化、用戶化的二次開發(fā)具有重要的實際意義。通過建立必要的標(biāo)準(zhǔn)模架庫，充分地發(fā)揮計算機(jī)和cad軟件的功能，才能達(dá)到縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計水平的目的，使科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實實在在的生產(chǎn)力3。模具cad/cae/cam技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。塑料模cad/cae/cam技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，塑料模cad/cae/cam技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所認(rèn)識，其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目。據(jù)統(tǒng)計，在國外，注射模采用cad技術(shù)的比例約占所有不同模具cad

9、技術(shù)的75% ，在我國，注射模cad技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中4。塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)塑料工業(yè)的發(fā)展5。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質(zhì)量的好壞又直接與模具的設(shè)計與制造有很大關(guān)系。隨著國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對塑件的質(zhì)量要求也越高，因而模具

10、制造與設(shè)計的周期和質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，同時也正是這樣促進(jìn)了塑料模具設(shè)計于制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說，模具技術(shù)，特別是設(shè)計與制造大型、精密、長壽命的模具技術(shù)，便成為衡量一個國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。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(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠(yuǎn)大的市場，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。 在高分子材料加工領(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6。 塑料模具的設(shè)計是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過合理設(shè)計制造出來

11、的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價值的目的，塑料模的優(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(jìn)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

12、模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。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7?，F(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(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱8”。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9。塑料模是塑料制品生產(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，由此可知，推動模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計

13、與制造水平，常標(biāo)志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度10。1.2 本文的主要研究內(nèi)容本文的主要研究內(nèi)容是進(jìn)行肥皂盒產(chǎn)品的注塑模具設(shè)計。依據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點及其工藝性，進(jìn)行注射機(jī)及模架的選用，以及模具型腔、型芯的計算與設(shè)計，還有模具主流道分流道設(shè)計、澆口套位置選擇、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)設(shè)計等主要內(nèi)容。最后，繪制模具裝配圖。第2章 塑件工藝分析2.1 塑件技術(shù)要求為滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用潛伏式澆口。澆口的分流道位于分型面上，而澆口卻斜向開設(shè)在模具的隱蔽處。塑料熔體通過型腔的側(cè)面或推桿的頂端部注入型腔，因而塑件表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。圖2-1零件圖技術(shù)要求:塑

14、件表面質(zhì)量：ra0.32塑件顏色：白色 塑件材料：abs塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡,塑件允許最大脫模斜度。2.2 塑件的尺寸與結(jié)構(gòu)為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，用較低的尺寸公差精度等級。表2-1 塑件有關(guān)尺寸精度等級參數(shù)基本尺寸/mm精度等級12345678公差數(shù)值/mm-30.040.060.080.120.160.240.320.46360.050.070.080.140.180.280.360.566-100.060.080.100.160.200.320.400.6410-140.070.090.120.180.220.360.440

15、.7214-180.080.100.120.200.240.400.480.8018-240.090.110.140.220.280.440.560.5624-300.100.120.160.240.320.480.640.9630-400.110.130.180.260.360.520.721.0040-500.120.140.200.280.400.560.801.250-650.130.160.220.320.460.640.921.465-850.140.190.260.380.520.761.01.685-1000.160.220.300.440.600.881.21.8100-12

16、00.180.250.340.500.681.01.42.0120-1400.280.380.560.761.11.52.2塑件精度等級與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。表2-2塑件精度等級參數(shù)塑料品種建議采用精度等級高精度一般精度低精度absmt2mt3mt5由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求較高，所以精度等級選擇一般精度由表1、表2可查得模具加工時的各尺寸工差。2.3 塑件的材料特征基本特征： abs是由丙烯腈，丁二烯，苯已烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使abc具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使abs有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬

17、度，丁二烯使abs堅韌，苯已烯使它有良好的加工性和染色性能。abs無毒，無味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。密度為1.02-1.05g/cm3。abs有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的力學(xué)強(qiáng)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。水，無機(jī)鹽，堿，酸類對abs幾乎無影響，在酮，醛，氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。abs塑料表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。abs有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為

18、93左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。根據(jù)abs中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同和應(yīng)用?？煞譃槌邲_擊型，高沖擊型，中沖擊型，低沖擊型和耐熱型等。主要用途：abs在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪，泵葉輪，軸承，把手，管道，電機(jī)外殼，儀表盤，水箱外殼，蓄電池模，冷藏庫和冰箱實襯里等。汽車工業(yè)上用abs制造汽車擋泥板，扶手，熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管，加熱器等，還有用abs夾層板制小轎車車身。abs還可用來制作水表殼，紡織器材，電器零件，文教體育用品，玩具，電子琴及收錄機(jī)殼體，食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。成形特點：abs在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模仿斜度

19、宜稍大；abs易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；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；在正常和成型條件下，壁厚，熔粒子溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在某種程度上50-60，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在60-80。2.4 塑件材料的確定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs樹脂微黃或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物奶牛，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動性。因此abs樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時它具有強(qiáng)吸濕性，塑件尺寸穩(wěn)定性好。為此確定使用材料為：丙烯腈-

20、丁二烯-苯乙烯共聚物 （abs）2.5 塑料的收縮率及密度確定表2-3材料性能參數(shù)材料密度收縮率模具溫度注射壓力p注最大不溢代號（kg.m-3）（%）（）（mpa）料間隙/mmpe940-9601.5-3.660-7060-1000.02pp900-9101.0-2.580-9070-1000.03abs1020-10500.3-0.850-8060-1000.04pvc13800.6-1.530-6080-1300.03由表3知丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs的收縮率（0.3-0.8）% 。由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的成形特點可知其成形收縮率范圍及收縮率小，所以在選擇聚丙烯的收縮率時應(yīng)

21、考慮使用小的收縮率確定收縮率值為0.55% ，其平均密度為1.035g/cm3 。2.6 模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系不同種類的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，為了確定塑料的工藝性能、成形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件。塑件的成型要求：升溫時粘度較高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；abs易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。塑料成型工藝參數(shù)：模具溫度：50-70噴嘴溫度：180-190料筒溫度：前段溫度：200-210 中段溫度：210-230 后段溫度：180-200注射壓力：7090mpa注射機(jī)類型：螺桿式保壓壓力：50-70 mpa噴嘴形式：直通式注射時間：35s保壓

22、時間：1530s冷卻時間：1530s成形周期：4070s后處理：紅外線烘箱2.7 本章小結(jié)本章主要介紹了塑件工藝性分析，從塑件的尺寸與結(jié)構(gòu)、塑料的材料、收縮率等特征進(jìn)行了具體的闡述是模具設(shè)計的基礎(chǔ)，為后續(xù)模具設(shè)計提供了依據(jù)。第3章 注射機(jī)及模架的選用3.1 注射機(jī)的選用由工件可得其質(zhì)量為18g，由于塑件較小，故采用一模二腔的生產(chǎn)方式，所以二個塑件的總質(zhì)量為36g，可計算澆注系統(tǒng)的體積為8.5cm3由公式所以： 選用xs-zy-125型臥式注射機(jī)，其性能參數(shù)如下： 表3-1 xs-zy-125型臥式注射機(jī)性能參數(shù)額定注射量注射壓力鎖模力最大注射面積最大開模行程模具最大厚度模具最小厚度拉桿間距噴嘴

23、半徑噴嘴圓弧半徑3.2 模架的選用我國目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件的國家標(biāo)準(zhǔn)有12個；另外還制訂了塑料注射模具的標(biāo)準(zhǔn)模架，分中小型模架（gb/t12556.190）和大型模架（gb/t12555.190）兩種。中小型模架標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，模架的周界尺寸范圍為：560，并規(guī)定模架的形式為品種型號，即基本型，a1、a2、a3和a4四個品種。表3-2 四種模架的組成、功能及用途型號組成、功能及用途a1型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，與推桿推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)。a2型動、定模均采用兩塊模板，與推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)，可用于帶有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具，也可用于斜滑塊側(cè)向分型的

24、模具a3型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。a4型動、定模均采用兩塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，a4型模型適用于本次模具的設(shè)計，故選用a4模架。3.3 模架周界的尺寸選擇中小型模架的周界尺寸參數(shù)、規(guī)格有：100×l、125×l、160×l、180×l、200×l、250×l、315×l、355×l、400×l、450×l和500

25、15;l等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：×，再根據(jù)所選取的模架規(guī)格可通過標(biāo)準(zhǔn)模架。表查得上、下模板的厚度為，墊板厚度為。3.4 本章小結(jié)本章主要介紹了注射機(jī)和模架的選用。根據(jù)模具型腔排列的數(shù)目和塑料體積選用xs-zy-125型臥式注射機(jī)，由注射機(jī)型號和模具功能及用途可以選用a4模架。第4章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 型腔工作尺寸計算模具型腔是模具和塑件的接觸處其尺寸的公差直接影響了塑件工作的性能和表面的粗糙度，為此工件的型腔尺寸應(yīng)做到在保證工件的質(zhì)量的前提下有足夠的加工余量。由公式得 因為：對于塑件 式中:塑件形狀最大尺寸mm 塑件的平均收縮率mm 塑件的尺寸公差 模具制

26、造公差，取塑件尺寸公差的1/31/6故由公式得 因為： 對于塑件高度尺寸模具設(shè)計 塑件最高方向最大尺寸故 型腔形狀尺寸如下圖:圖4-1 型腔外形及尺寸圖4.2 型芯的工作尺寸計算模具的型芯和型腔一樣也是和塑件直接接觸，其加工要求和型腔基本上是相同的，但是型芯的加工要保證和塑件的內(nèi)型腔相同，其制造公差和型芯相反取負(fù)偏差。由公式得 因為：對于塑件78 mm尺寸的模具設(shè)計:塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸故 公式得 因為：對于塑件尺寸的模具設(shè)計 塑件內(nèi)腔的深度最小尺寸故 4.3 模具中孔中心距計算塑件上的中心距基本尺寸cs和模具上的中心距的基本尺寸cm均為平均尺寸:標(biāo)注制造公差后得： 式中：兩孔間的距離故 4

27、.4 制品成型位置及分型面選擇選擇分型面時的考慮方向：1塑件開模后留在動模上2分型面的痕跡不影響塑件的外觀3澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排4推桿的痕跡不露在塑件的外觀上5使塑件易于脫模根據(jù)以上的分型面選擇的原則：本塑件的分型面選擇在塑件的最下面，這樣有利于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。而塑件的整體將在脫模后留在動模側(cè)，而對于推桿的設(shè)計，將采用塑件的底面形狀（圓弧度）的面積，這樣既增大了推出力，又減小了推桿的痕跡的存在4.5 模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局與單型腔模具相比較，單型腔模具具有塑料制件的形狀和尺寸一致性好、成型的工藝條件容易控制、模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點。

28、但是，在大批量生產(chǎn)的情況下，多型腔應(yīng)收更為合適的形式，它可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。型腔數(shù)目的確定，應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量、批量大小、交貨長短、注射能力、模具成本等要求來考慮。根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力f的要求來確定型腔數(shù)目n，即f注射機(jī)額定鎖模力（n） p型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（mpa）、分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，而高精度塑件的型腔數(shù)原則上部超過4個，生產(chǎn)中如果交貨允許，根據(jù)上述公式估算，采用一模兩腔。圖4-2 型腔排列圖因為一模二腔，所以塑件的尺寸為豎直方向，取得標(biāo)準(zhǔn)模架的周界尺寸為澆注系統(tǒng)設(shè)計及流道的布局：澆

29、注系統(tǒng)的作用就是將熔融狀態(tài)的塑料均勻，迅速地輸入型腔，使型腔內(nèi)氣體及時排出，并且將注射壓力傳遞到型腔的各個部分，從而得到組織緊密的制品。4.6 主流道、主流道襯套及定位環(huán)設(shè)計主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機(jī)噴噴嘴在同一軸線上，其為一圓錐孔，其小頭正對注射機(jī)的噴嘴。因噴嘴外形為球面，所以主流道小頭孔端的外形應(yīng)為一凹球面。為了配合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大 。主流道襯套的材料常用t8a、t10a制造，熱處理后硬度為5055hrc。主流道襯套與定模板采用h7/m6的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用h9/m9的過渡配合。由于受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套

30、會產(chǎn)生軸向定位移動，所以主流道襯套的軸向定位要可靠。主流道設(shè)計應(yīng)注意的問題： 1 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形 。 錐角 粗糙度與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。 2 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計成可拆卸的襯套，以便選 用優(yōu)質(zhì)材料單獨加工和熱處理。 3 襯套大端高出定模端面，并與注射機(jī)定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。 4主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使襯套易從模具中退出，可設(shè)計定住 。 5 直角式注射機(jī)中，主流道設(shè)計在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計成粗的圓柱形。主流道直徑計算的經(jīng)驗公式： 由公式得： 主澆道大頭直

31、徑 流經(jīng)主澆道的熔體體積 注射量為 60因熔體材料而異的常數(shù)表4-1塑料種類k值塑料種類pspe/pppapcpomcak值2.5451.52.12.25故 圖4 -3主流道襯套圖表4-2定位環(huán)的尺寸參數(shù)d116202530d注射機(jī)噴嘴直徑+（0.51）d與注射機(jī)定位孔間隙配合sr注射機(jī)噴嘴球面半徑+（12）主流流道的大頭直徑確定為，因為小端直徑比注射機(jī)噴嘴直徑大（0.5-1），由上知注射機(jī)噴嘴直徑為，所以可得主流道小端直徑為，主流道錐度一般取，根據(jù)設(shè)計計算可知錐度為4o ,所以符合主流道的選取范圍。4.7 分流道的形狀及尺寸分流道的截面形狀有：圓形、梯形、u形、半圓形、矩形；分流道的長度應(yīng)盡

32、可能的短，少彎折的減少壓力損失和熱量損失；分流道的表面粗糙度為。表4-3分流道截面形狀和特征比較截面形狀特征熱量損失加工性能流動阻力效果圓形小較難小最佳u形較小易較小良矩形大易大不良通過以上截面形狀的對比，顯然圓形截面形狀效果最佳，為此選用u形截面形狀。多腔模中，分流道的排布： 1.平衡式和非平衡式： 平衡式：分流道的形狀尺寸一致。 非平衡式：a、靠近主流道澆口尺寸設(shè)計得大于遠(yuǎn)離主流道的澆口尺寸。 分流道不能太細(xì)長，太細(xì)長，溫度，壓加體大會使離主流道較遠(yuǎn)的型腔難以充滿。 一般需要多次修復(fù)，調(diào)理達(dá)到平衡。 即使達(dá)到料流和填充平衡，但材料時間不相同，制品出來的尺寸和性能有差別，對要求高的制品不宜采

33、用。 非平衡式分布，分流道長度短 。 如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進(jìn)方向稍征長作冷料穴，使冷料不致于進(jìn)入型腔。 分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機(jī)鎖模力的作用線重合。u形分流的側(cè)面斜角常取5o10o，此取斜角為6o 。分流道截面形狀采用u形且平衡分布，因為圓形分流道熱量損失較小，易加工，效率較高且可保證各型腔均衡進(jìn)料，從而保證塑件質(zhì)量。4.8 澆口的形狀及位置選擇澆口的作用是使料流加速，并控制襯料時間，控制料流狀態(tài)。常用的截面形狀有圓形和矩形兩種。流口不僅對塑件熔體的流動性和充模特征有關(guān)，而且與塑件的成形質(zhì)量有著密切的關(guān)系。因此澆口的形式與塑料品種要相互適應(yīng)。根

34、據(jù)各種澆口的特征比較可以看出點澆口的各種優(yōu)越性能，其澆口特征如下：點澆口的特征：1.形狀簡單，便于加工，而且尺寸精度容易保證2.試模時，發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)，容易及時修改3.能相對獨立的控制充填速度與封閉時間4.可用于各種塑料5.對于殼體類塑件，流動填充效果較佳?；谒芗奶攸c和點澆口的特征來看選擇點澆口。點澆口的直徑計算公式 式中 點澆口的直徑 系數(shù)，依塑料種類而異 abs=0.7表4-4 塑料種類n值塑料種類pvcpe/psabspcpompvavn值0.90.60.80.70.70.8依塑件壁厚而異，系數(shù)為0.2型腔表面積故 ，表4-5 點澆口尺寸參數(shù)塑件厚度塑料種類盡量縮短流動距離，保證熔料能迅

35、速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕；有利于型腔氣體的排出。圖4-4 澆口位置4.9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計當(dāng)動定模合攏后就構(gòu)成了型腔，為了保證動定模合攏時的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時，都有一個唯一的準(zhǔn)確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導(dǎo)向作用，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸模式型芯先進(jìn)入型腔而損壞；三是承受一定的側(cè)壓力，在成行過程中承受單向側(cè)壓力。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。圖4-5導(dǎo)柱導(dǎo)套配合形式圖4.10 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機(jī)

36、構(gòu)稱為脫模推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導(dǎo)向及和模時推遲推出零件復(fù)位的零件。推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力求簡單，動作可靠，不發(fā)生誤動作，和模時要正確復(fù)位。推板結(jié)構(gòu)的設(shè)計：推板一般適用于塑料制品比較高，難于脫模的塑料注射模具。推扳與凸模接觸部分應(yīng)設(shè)有一定的斜度，一般為，這樣可減少推板與凸模壁的摩檫.推管結(jié)構(gòu)設(shè)計:根據(jù)該塑件的特性,推管須和其它推出元件聯(lián)合使用.才能夠合理的推出.使用推管的優(yōu)點是

37、推出動作均勻、可靠、塑料制品上不留明顯痕跡。對于大塑件而言，因為其內(nèi)型腔有兩個圓孔，所以使用一般的推桿推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)等滿足不了塑件脫模的要求，為此大塑件的脫模方式采用側(cè)陷槽脫出機(jī)構(gòu)，側(cè)陷槽是指塑件在非開模方向上的凸出或凹進(jìn)部位，這些部位在脫模時必須采用特殊的方法，推出側(cè)凹陷機(jī)構(gòu)分為用成形嵌件推出，用內(nèi)傾滑塊脫出，用內(nèi)斜銷及滑塊脫出等多中方式。根據(jù)本模具的成型特點考慮，采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時需均勻布置，以保證塑件推出時受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度要求

38、，采用六根推桿推出。為了使推出元件合模后能回到原來的位置，在設(shè)計時應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，推出 機(jī)構(gòu)中常用的復(fù)位零件有復(fù)位桿和彈簧，對于本模具的形式和結(jié)構(gòu)的綜合考慮，選用復(fù)位桿推出機(jī)構(gòu)。4.11 拉料桿的形式選擇拉料桿可分為球形拉料桿、z形拉料桿和薄片式拉料桿，根據(jù)對各種拉料桿的對比分析和對本模具成型特點考慮用z形拉料桿。圖4-6 z形拉料桿尺寸及形狀圖拉料桿的材料為t8，進(jìn)行熱處理時頭部硬度為hrc50-55,配合部分粗糙度為ra0.8um。4.12 模具排氣槽設(shè)計當(dāng)塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能順利地排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)

39、氣泡，接縫式表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化，為此設(shè)置排氣槽是很有必要的，通常排氣槽設(shè)計有多種方式，通過對模具型腔的研究，采用利用配合間隙排氣的方式為最優(yōu)，因此在分型面與模板間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為0.03。4.13 模具冷卻系統(tǒng)計算冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通,無滯留部位.1.冷卻回路所需的總面積計算冷卻回路所需總表面積可按下式計算 式中： 冷卻回路總表面積，()單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，；單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，值可

40、查表；冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，；模具成形表面的溫度，;冷卻水的平均溫度， 。 abs成形時放出的熱量故 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計算 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， 冷卻水在該溫度下的密度，；冷卻水的流速，；冷卻水孔直徑,與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)， 值查表7.1表4-6 水的值與其溫度的關(guān)系平均水溫/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05故 2. 冷卻回路的總長度計算冷卻回路總長度可用下式計算 式中 冷卻回路總長度，;冷卻回路總表面積，;冷卻水孔直徑，。故 確定冷卻水孔的直徑時應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能

41、大于14，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2時，水孔直徑可取1014。本模具取10 。所以由模具的長度可知需要排布8根水道才滿足冷卻水道長度要求。圖4-7 冷卻水道排布圖示意圖3.冷卻水體積流量計算塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機(jī)熱量的差值，即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可由公式計算： 式中 冷卻水體積流量， ; 單位時間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量，;單位質(zhì)量樹脂在模具

42、內(nèi)釋放的熱量，;冷卻水比熱容，;冷卻水的密度， 冷卻水出口處溫度，冷卻水入口處溫度， 。11當(dāng)注射成形工藝要求模具溫度在80以上時，模具必需有加熱裝置，由于abs注射成形工藝要求模具溫度在5070，因此模具中不用設(shè)置加熱裝置即可滿足需要。4.14 本章小結(jié)本章主要闡述了模具的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)介紹了模具幾大系統(tǒng)的設(shè)計。首先介紹成型零件工作尺寸的計算，然后對澆注系統(tǒng)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，還對其主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)計算。第5章 模具裝配圖及工作原理5.1 總裝圖如圖5-1所示圖5-1總裝圖1、動模板2、定模板 3、冷卻水道 4、定模座板 5、定位圈 6、澆口套 7、凸模 8、導(dǎo)柱 9、導(dǎo)套 10、動模座板 11、支撐板 12、支撐柱 13、推板 14、推桿固定板 15、拉料桿 16、推板導(dǎo)柱 17、推板導(dǎo)套 18、推桿 19、復(fù)位桿 20、墊