固定圈注射模

1、目 錄前言2緒 論9一、設(shè)計題目與技術(shù)要求9二、成型材料的分析9第一章 塑件分型面位置的分析和確定121.1 分型面的選擇原則121.2 分型面選擇12第二章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定132.1 數(shù)量132.2 排列方式13第三章 注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核133.1 所需注射量的計算133.2 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143.4 有關(guān)參數(shù)的校核163.5 模具與注射機(jī)安裝部分的相關(guān)尺寸的校核18第四章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算184.1 主流道的設(shè)計184.2 冷料穴的設(shè)計204.3 分流道的設(shè)計204.4 澆口的設(shè)計224.5澆注系統(tǒng)的平衡23第

2、五章 成型零件設(shè)計及力學(xué)計算235.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計235.2 成型零件的工作尺寸計算245.3 型腔尺寸25第六章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用27第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計28第八章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計30第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計319.1 加熱系統(tǒng)319.2 冷卻系統(tǒng)319.3 冷卻介質(zhì)31第十章 模具的開合模過程33第十一章 設(shè)計總結(jié)33參考文獻(xiàn)34 前言塑料成型模具設(shè)計課程設(shè)計是本課程教學(xué)中最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用塑料成型和模具設(shè)計知識，系統(tǒng)地進(jìn)行塑件的成型工藝性分析和塑料成型模具的設(shè)計的能力。通過本課程的設(shè)計訓(xùn)練，使學(xué)生從設(shè)計中探索塑料模具設(shè)計的基本規(guī)律，掌握塑料模具的

3、設(shè)計原則和設(shè)計方法，在塑料成型工藝與塑料模具設(shè)計技術(shù)方面得到全面提高。一、課程設(shè)計的目的和基本要求本設(shè)計的目的是使學(xué)生通過運(yùn)用已學(xué)的基本理論知識(高分子材料的性能與特點(diǎn)、各類模具的成型工藝、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計與理論計算等)，經(jīng)過查閱有關(guān)設(shè)計資料，設(shè)計一副典型結(jié)構(gòu)的注射模，從而達(dá)到掌握設(shè)計模具的一般程序和模具設(shè)計的一般方法，培養(yǎng)模具設(shè)計的工作實(shí)踐能力。在進(jìn)行課程設(shè)計過程中，要求學(xué)生及時了解模具技術(shù)發(fā)展方向，查閱有關(guān)資料，做好設(shè)計準(zhǔn)備工作，充分發(fā)揮自己的主觀能動性和創(chuàng)造性；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可靠性、安全性及先進(jìn)性等方面的要求，嚴(yán)肅認(rèn)真的進(jìn)行模具設(shè)計；要求模具結(jié)構(gòu)合理，凡涉及國家標(biāo)準(zhǔn)之

4、處均應(yīng)采用國家標(biāo)準(zhǔn)，圖面整潔，圖樣及標(biāo)注符合國家標(biāo)準(zhǔn)。二、課程設(shè)計注意事項(xiàng)課程設(shè)計前，根據(jù)課題需要，準(zhǔn)備好必要的設(shè)計手冊或參考資料，以便在設(shè)計過程中隨時查閱有關(guān)資料。明確具體設(shè)計題目，復(fù)習(xí)本課程中學(xué)過的相關(guān)內(nèi)容。具體設(shè)計要求如下：、設(shè)計前應(yīng)對塑料成型工藝與模具設(shè)計的原始資料進(jìn)行認(rèn)真地消化，并明確設(shè)計要求再進(jìn)行工作。原始資料包括：零件圖、原材料牌號與規(guī)格、現(xiàn)有成型設(shè)備的型號與規(guī)格等。2、所編寫的設(shè)計說明書要全面反映設(shè)計思想、設(shè)計過程和結(jié)論性認(rèn)識。說明書的編寫應(yīng)圖文結(jié)合；計算時注明公式來源、參數(shù)選取的資料名稱。3、設(shè)計圖樣應(yīng)符合“機(jī)械制圖” 國家標(biāo)準(zhǔn)。模具零件圖按生產(chǎn)圖樣要求完成，零件的尺寸公差、

5、形位公差及表面粗糙度的精度等級和其它技術(shù)要求要有合理的標(biāo)注或說明。4、模具裝配圖應(yīng)符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，清楚表明各零件的裝配關(guān)系，標(biāo)注必要的尺寸，如模具的閉合高度、總長、總寬及定位圈尺寸等。裝配圖上應(yīng)將全部零部件按順序編號，模具零件明細(xì)表置于裝配圖右下角，與標(biāo)題欄相連。明細(xì)表中各項(xiàng)內(nèi)容（比例、序號、名稱、件數(shù)、材料、熱處理要求）必須與模具零件圖及裝配圖上標(biāo)注的內(nèi)容完全一致。三、課程設(shè)計任務(wù)1、制訂塑件注塑成型工藝；2、繪制注射模具裝配圖一張；3、編寫設(shè)計計算說明書一份。四、課程設(shè)計具體過程（一） 一般過程1、 分析塑件采用的材料品種和性能；2、 分析塑件的工藝性能；3、 確定成型設(shè)備的型號和規(guī)格；

6、4、 制訂塑件注射成型工藝條件；5、 確定型腔的數(shù)目和排列方式；6、 確定分型面位置；7、 確定澆注系統(tǒng)和排氣方式；8、 確定成型零件和主要結(jié)構(gòu)形式；9、 選擇推出方式，確定推出機(jī)構(gòu)；10、成型零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)件的選用；11、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計；12、繪制模具結(jié)構(gòu)草圖（經(jīng)指導(dǎo)老師審閱）；13、校核模具與注射機(jī)有關(guān)尺寸；14、校核模具有關(guān)零件的強(qiáng)度及剛度；15、繪制模具裝配圖（計算機(jī)繪制）；16、編寫設(shè)計說明書。（二） 模具設(shè)計設(shè)計的基本內(nèi)容(1)進(jìn)行模具設(shè)計的可行性分析根據(jù)塑件技術(shù)要求和塑料模塑成型工藝文件技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行摸具設(shè)計可行性分析。保證達(dá)到塑件要求為保證達(dá)到塑件形伏、精度、表面質(zhì)量要求

7、，對分型面的設(shè)置方法、拼縫的位置、側(cè)抽芯的措施、脫模斜度的數(shù)值、熔接痕的位置、防止出現(xiàn)氣孔和型芯偏斜的方法及型芯、型腔的加工方法進(jìn)行分析。合理的確定型腔數(shù) 為提高塑件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，在注射機(jī)容量能滿足要求的前提下，應(yīng)計算出較合理的型腔數(shù)。隨著型腔數(shù)量增多，每一只塑件的模具費(fèi)用有所降低。型腔數(shù)目與塑件的產(chǎn)量、成型周期、塑件價格、塑件重量、成型設(shè)備、成型費(fèi)用等因案有關(guān)。流道和澆口位置由于澆口對塑件的形式、尺寸精度、熔接痕位置、二次加工和商品價格等有很大影響因而首先必須對流道和澆口對具體塑件的成型關(guān)系進(jìn)行分析。（2）確定模具類型:在對模具設(shè)計進(jìn)行初步分析后，即可確模具的結(jié)構(gòu)。通常模具結(jié)構(gòu)按以下方法分

8、類，可進(jìn)行綜合分析，選擇合理的結(jié)構(gòu)類型。按澆注系統(tǒng)形式分類：兩板式模具、三板式模具、多板式模具、特殊結(jié)構(gòu)模具(疊層)。按型腔結(jié)構(gòu)分類：直接加工型腔（分為整體式結(jié)構(gòu)、部分鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)和多腔結(jié)構(gòu)）、鑲嵌型腔(分為鑲嵌單只型腔、鑲嵌多只型腔)。按驅(qū)動側(cè)型芯方式分類：利用開模力驅(qū)動（分為斜導(dǎo)柱抽芯、齒輪機(jī)構(gòu)抽芯等），用頂出液壓缸抽芯、利用電機(jī)抽芯。(3)確定模具主要結(jié)構(gòu)型腔布置根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排布方式。確定分型面 分型面的位置要有利模具加工、排氣、脫模及成形操作、保證塑件表面質(zhì)量等。確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng) 包括確定主澆道、分澆道及澆口

9、的形狀、位置、大小以及排氣方法、排氣槽的位置、大小。選擇推出方式，決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。決定冷卻、加熱方式及加熱、冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安放位置。根據(jù)模具材料、強(qiáng)度計算或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。確定主要成型零件、結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。確定計算成型零件工作尺寸。 在確定模具結(jié)構(gòu)示意圖時，應(yīng)提出兩種以上結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行分析比較，選擇最佳方案。(4)模具材料及熱處理的確定根據(jù)模具產(chǎn)品批量、復(fù)雜程度、精度要求、工作條件及制造方法，合理選用棋具材料。根據(jù)模具零件的工作位置、受力情況決定零件的熱處理要求。根據(jù)所有塑料的特性、填料類型，確定表面處

10、理要求。(三)繪制模具裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件圖1、繪制模具裝配圖的要求(1)布置圖面及選定比例遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械制圖規(guī)定。可按照模具設(shè)計中習(xí)慣或特殊規(guī)定的繪制方法作圖。繪圖比例按照國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。(2)模具設(shè)計繪圖順序主視圖:繪制總裝圖時先里后外，由上而下，即先繪制產(chǎn)品零件圖、凸模、凹模俯視圖:將模具沿注射方向打開，繪制俯視圖。（3）模具裝配圖的繪圖要求用主視圖和俯視圖表示模具結(jié)構(gòu)。主視圖上盡可能將模具的所有零件畫出，可采用全剖視或階梯剖視。俯視圖可只繪出動模，或動模定模各半的視圖。需要時再繪制一側(cè)視圖以及其它剖視圖和部分視圖。(四)編寫設(shè)計計算說明書1設(shè)計計算說明書的內(nèi)容(1)設(shè)計任務(wù)書。(2)目

11、錄。(3)說明書正文：塑件成型工藝性分析(包括結(jié)構(gòu)特征分析、塑料的性能及成型工藝分析)。塑件分型面位置的分析和確定。塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定。注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核。澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算。成型零件設(shè)計及力學(xué)計算。模架選擇或設(shè)計。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計。側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計。模具開合模動作過程。(4)設(shè)計小結(jié)(本設(shè)計的優(yōu)缺點(diǎn)、改進(jìn)意見及設(shè)計體會)。(5)參考文獻(xiàn)目錄。2編寫說明書的要求(1)說明書要求論述清楚，文字簡練，書寫整潔，計算正確。(2)說明書采用統(tǒng)一格式排版、打印，采用統(tǒng)一格式的封面，裝訂成冊。(3)說明書中應(yīng)附有必要的插圖，幫助說

12、明各結(jié)構(gòu)方案及尺寸確定的理由。(4)計算中所引用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)有根據(jù)，并注明其來源。(5)說明書中每一自成單元的內(nèi)容，應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目便于查閱。(6)計算過程應(yīng)層次分明，一般可列出計算內(nèi)容，寫出計算公式，然后代入數(shù)據(jù)，略去具體演算過程，直接得出計算結(jié)果，并寫上結(jié)論性的用語，如“合理”、“安全或“強(qiáng)度足夠”等。對計算出的數(shù)據(jù)，需要圓整的應(yīng)給予圓整，屬于精確計算的不得隨意圓整。（五）課程設(shè)計小結(jié)具體內(nèi)容如下： (1)分析總體設(shè)計方案的合理性。 (2)分析零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計以及設(shè)計計算的正確性。 (3)認(rèn)真檢查所設(shè)計的裝配圖、零件工作圖中是否存在有問題。對裝配圖要著重檢查分析分型抽芯脫模機(jī)構(gòu)、推出

13、機(jī)構(gòu)設(shè)計中是否存在有錯誤或不合理之處。對零件工作圖應(yīng)著重分析尺寸及公差的標(biāo)注是否恰當(dāng)(尺寸標(biāo)注是否符合基準(zhǔn)及加工原則，公差標(biāo)注是否滿足塑件成型的精度要求)。此外還應(yīng)檢查溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的布置是否合理。 （4）對計算部分，著重分析計算依據(jù)，所采用的公式及數(shù)據(jù)來源是否可靠，計算結(jié)果是否正確等。(5)通過課程設(shè)計，認(rèn)真總結(jié)自己在哪些方面獲得較為明顯的提高。還可對自己的設(shè)計所具有的特點(diǎn)和不足進(jìn)行分析與評價。（六）課程設(shè)計答辯 (1)答辯前必須完成全部設(shè)計工作量。 (2)必須整理好全部設(shè)計圖紙及設(shè)計說明書。圖紙必須折疊整齊，說明書必須裝訂成冊，然后與圖紙一起裝袋，呈交指導(dǎo)老師審閱。(3)答辯前設(shè)計者對自己設(shè)

14、計工作和設(shè)計結(jié)果進(jìn)行一次較全面系統(tǒng)的回顧、分析與總結(jié)。五、時間分配序號內(nèi)容時間1研究課程設(shè)計任務(wù)書，收集資料，進(jìn)行方案分析1天2確定方案，繪制模具結(jié)構(gòu)草圖3天3進(jìn)行裝配圖設(shè)計4天4模具零件圖設(shè)計3天5編寫設(shè)計說明書2天6設(shè)計答辯1天總計14天緒 論一、設(shè)計題目與技術(shù)要求第八組：固定圈注射模技術(shù)要求：1、按一模四腔進(jìn)行設(shè)計;2、產(chǎn)品材料為PA6(收縮率為0.016);3、生產(chǎn)批量：35萬。二、成型材料的分析2.1 塑件材料分析PA6塑料，化學(xué)名稱：尼龍6尼龍簡寫PA、屬結(jié)晶材料，比重:1.13克/立方厘米 成型收縮率:1.5%2.5% 成型溫度：215-225 密度:1.121.15g/cm3其

15、特點(diǎn)如下： 優(yōu)點(diǎn)： （1） 機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度； （2） 耐疲勞性能突出，經(jīng)受多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度； （3） 表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨； （4） 耐腐蝕，耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸，機(jī)油、汽油； （5） 無毒，對生物侵蝕呈惰性，有良好抗菌、抗毒能力； （6） 耐熱，使用溫度范圍寬，可在45100下長期使用，短時耐熱溫度達(dá)120150； （7） 有優(yōu)良電氣性能，具有較好的電絕緣性； （8） 

16、制件重量輕，易染色，易成形。 缺點(diǎn)： （1） 易吸水； （2） 耐光性較差； （3） 不耐強(qiáng)酸、氧化劑； （4） 設(shè)計技術(shù)要求較嚴(yán)。 加工要求：一般宜取低模溫、低料溫、時間長、注射壓力大的成形條件。 2.2 成型特性（1） 黏度低，流動性好，易產(chǎn)生溢流，飛邊（2） 收縮穩(wěn)定性差（3） 熔融溫度下較硬，易損傷注射機(jī)螺桿或模具（4） 主流道、型腔壁易黏膜表1 PA6主要的性能密度1.121.15g/ 比體積0.870.91g/ 吸水率1.63.0（24h）/%收縮率1.52.5% 熔點(diǎn)210225熱

17、變形溫度0.46Mpa140176抗拉強(qiáng)度70Mpa0.185Mpa80120抗彎強(qiáng)度96.9Mpa彈性模量2.6 Mpa硬度HB 11.6 M85114 比熱容體積電阻系數(shù)1.7 (cm)擊穿強(qiáng)度>20(kV )表2 PA6注射成型工藝參數(shù)PA6注射成型工藝參數(shù)材料代號PA6收縮率/%1.52.5%密度/ ()1.121.15g/ 設(shè)備類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)2050噴嘴形式直通式溫度/料筒一區(qū)220230料筒二區(qū)230240料筒三區(qū)200210噴嘴200210模具4060壓力/MPa注射壓力80110保壓壓力3050時間/s注射04保壓1550冷卻2040周期40100第一

18、章 塑件分型面位置的分析和確定1.1 分型面的選擇原則在塑件設(shè)計階段,就應(yīng)該考慮成型時分型面的形狀數(shù)量,否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計階段,應(yīng)首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理,對塑件質(zhì)量工藝,操作難易程度和模具設(shè)計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),選擇分型面應(yīng)盡量使塑件開模時留在動模;分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整;分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度;分型面選擇應(yīng)有利于排氣;分型面選擇應(yīng)便于模具

19、零件的加工;分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的規(guī)格1.2 分型面選擇根據(jù)該塑件的形狀，分型面的選擇如下圖1-1圖1-1 分型面選取因?yàn)樗芗撃：蟀谛托旧希S型芯一起離開定模，動模停止運(yùn)動后，在注射機(jī)的的推桿作用下強(qiáng)行脫模 第二章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定2.1 數(shù)量分型面確定以后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。根據(jù)技術(shù)要求本題采用一模四腔。2.2 排列方式多型腔模具設(shè)計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式。由于型腔布置方式與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān),因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計中應(yīng)加以考慮:型腔的布置應(yīng)使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需要的足夠的壓力;型腔與主流道之間的距離應(yīng)盡

20、可能的短,同時采用平衡的流道和合理的尺寸以及均勻分布的冷卻系統(tǒng)等,綜上所述, 第三章 注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核 注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備,因此設(shè)計注射模是應(yīng)該詳細(xì)解，現(xiàn)有注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格才能設(shè)計出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是依據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下,設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,拉桿間距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開模距離等進(jìn)行計算。3.1 所需注射量的計算 塑件質(zhì)量和體積的計算對于該設(shè)計,提供了塑件樣圖,據(jù)此進(jìn)行三維見建模,對其分析得:塑件體積塑件質(zhì)量 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算可

21、按塑件體積的0.6 倍計算,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 該模具一次注射所需塑料體積質(zhì)量3.2 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流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積為A2,在模具設(shè)計前是個未知數(shù),根據(jù)多型腔模的設(shè)計分析,A2 是每個塑件在分型面上的投影面積A1 的0.2-0.5 倍,因此可用0.3 A1 來進(jìn)行計算,所以3.3 注射機(jī)型號的選定根據(jù)上面計算得到的和值來選擇一種注射機(jī)，注射機(jī)的最大注射量（額定注射量G）和額定鎖模力F應(yīng)滿足為注射量系數(shù)，無定型塑料取0.85,結(jié)晶型塑料取0.75，因塑件為PP材料所以選澤系數(shù)為0.75。根據(jù)上述數(shù)據(jù)選定注射機(jī)型號XS-ZY-125

22、，基本參數(shù)性能如表5-1 表5-1 基本參數(shù)額定注射量/125螺桿直徑/mm42注射方式螺桿式鎖模力/KN900模板最大行程/mm300模具最大厚度/mm300模具最小厚度/mm200頂出形式兩側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出，中心距230mm噴嘴球半徑/mm12噴嘴孔直徑/mm4動、定模固定尺寸/mmmm 428458拉桿空間/mm260290合模方式液壓機(jī)械流量/(L/min)100、12壓力/MPa6.5電動機(jī)功率/kW11螺桿驅(qū)動功率/kW4加熱功率/kW5機(jī)器外形尺寸/mmmmmm334075015003.4 有關(guān)參數(shù)的校核 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取0

23、.8注射機(jī)的最大注射量（g 或）澆注系統(tǒng)凝料所需塑件的質(zhì)量或體積（g或）單個塑件的質(zhì)量或體積（g或）左邊=4，右邊8.6，滿足要求。 注射量的校核根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量的80%,由此有澆注系統(tǒng)所需塑件的體積注射機(jī)允許的最大注射量左邊=49.504，右邊=80%×125=100 滿足要求。鎖模力的校核鎖模力必需大于該模的脹型力,即形腔平均壓力鎖模力安全系數(shù),一般取= 1.1-1.2 取1.2左邊=900KN,右邊=357.387KN，滿足要求。 注射壓力的校核所選注射機(jī)額定注射壓力為120MPa，該塑件的注射壓力為70-120MPa, 由于選用的是螺桿式注射

24、機(jī),其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,注射壓力選用70MPa,注射應(yīng)滿足式中：max 注射機(jī)額定直射壓力 注射成型時所用的注射壓力 k安全系數(shù),常取k = 1.25-1.4 取1.4左邊= 120MPa，右邊=1.3×90 = 91MPa，滿足要求。 開模行程的校核XS-ZY-125 為全液壓式注射機(jī),注射機(jī)最大開模行程與模具厚度有關(guān),必須滿足sH1H2a（510）mm式中 s注射機(jī)的最大開模行程（mm）; H1塑件脫模所需的推出距離,一般等于型芯高度； H2塑件和塑件的澆注系統(tǒng)凝料總高度（不包括澆注系統(tǒng)高mm）;a 取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度（mm）。左邊300 mm，右邊14.357

25、0892.35 mm，滿足要求。綜上,注射機(jī)選擇合理,能夠滿足使用要求。3.5 模具與注射機(jī)安裝部分的相關(guān)尺寸的校核為了使注射模具能夠順利地安裝到注射機(jī)并生產(chǎn)出合格的塑件，設(shè)計模時必須校核注射機(jī)與模具安裝部分相關(guān)尺寸，因?yàn)椴煌吞柤俺叽绲淖⑸錂C(jī)，其安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。1、噴嘴尺寸注射機(jī)噴嘴前端球面半徑r應(yīng)比模具澆口套始端的球面半徑R小12mm,注射機(jī)噴嘴直徑d比模具澆口始端小孔徑D小0.51mm,以防止模具澆口套始端積存凝料，影響脫模使主流道凝料無法脫出。2、模具外形尺寸模具外形尺寸應(yīng)小于注射機(jī)的拉桿間距，否則模具無法安裝。同時，模具的座板尺寸不應(yīng)超過注射機(jī)模板尺寸3、模具厚度模

26、具設(shè)計時，應(yīng)使模具的總厚度位于注射機(jī)可安裝模具的最大厚度和最小厚度之間。 第四章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模,壓實(shí),保壓。4.1 主流道的設(shè)計 主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸開始，到有分流道為止的一段料流通道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具中的過渡階段,因此它的形狀和尺寸非常重要。主流道部分在成型過程中,其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷

27、熱交換的反復(fù)接觸,屬于易損件,對材料的要求高,因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-澆口套 主流道部分尺寸如下:1） 主流道小端直徑d = 注射機(jī)噴嘴直徑+ (0.5-1)= 4+ 1 = 5mm2） 主流道球面半徑SR = 注射機(jī)噴嘴球面半徑+ (1-2) = 12 +2 = 14mm3） 球面配合高度h = 3- 5 取h = 4mm4） 主流道錐角=2°-6°取=4°5） 主流道長度L 盡量60mm 取L=55mm6） 主流道大端直徑7）主流道凝料體積8）主流道剪切速率校核有經(jīng)驗(yàn)公式 故滿足要求。4.2 冷料穴的設(shè)計冷料穴的作用是貯存兩次注射

28、間隔而產(chǎn)生的冷料及熔體流動前鋒冷料,以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端,當(dāng)分流道較長時,在分流道的末端有時也設(shè)冷料穴。同時冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側(cè)。本設(shè)計采用推板脫模機(jī)構(gòu),采用代球形頭的冷料穴,適用于彈性較好的PA6。4.3 分流道的設(shè)計1) 分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān),有多種不同的形式,但應(yīng)遵循兩個方面的原則:一是排列緊湊,縮小模板尺寸,二是流程盡量短,鎖模力均勻。該流道布置采用平衡式, 從主流道到各個型腔的分流道其長度、形狀、斷面尺寸均相同。特點(diǎn)：保證各個型腔均勻進(jìn)料，但分流道較長；其布置形式圖示

29、即為最佳:圖6-1 分流道示意圖2) 分流道的長度長度應(yīng)盡可能短,結(jié)合模具尺寸結(jié)構(gòu),取分流道長度L1=L2=L3=L4=11.3mm3) 分流道形狀及尺寸 梯形分流道截面積效率高,表面積、體積最小，冷卻速度最低，熱量及摩擦損失小，進(jìn)料流道中心冷凝慢，有利于保壓。一般采用如下公式可確定截面尺寸,即圓形截面分流道直徑D一般在212mm范圍變動。本題的分流道直徑是6mm，符合應(yīng)用范圍,可以采用。其截面形狀尺寸如圖所示:圖6-2 截面形狀示意圖 凝料體積分流道長度l=55+11.3×4=100.2mm凝料體積 q=l×A=100.2×22.68=2272.536 =2.2

30、74) 分流道表面粗糙度分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度常取Re = 0.631.6um,這可增加對外層塑料熔體流動阻力,使外層塑料冷卻塑料皮層固定形成絕熱層,有利于保溫。5) 分流道與澆口連接形式分流道與澆口采用斜向與圓弧連接,這樣有利于塑料的流動與填充,防止塑料流動產(chǎn)生反壓力,消耗動能。6)分流道的修正在同一副模具上成型兩種大小不同的塑件時,為了保證在注射時,熔體能同時充滿大小不同的型腔,這時單獨(dú)使用修正澆口大小,不一定能達(dá)到均衡充模的效果,必要時,需對分流道進(jìn)行修正。7)分流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式 故滿足要求。4.4 澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵

31、部分,起著調(diào)節(jié)控制料流速度,補(bǔ)料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀.尺寸.位置對塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。 類型及位置的確定該模具是中小型塑件的多型腔模具，類型選用常用的潛伏式澆口。這種類型適用于表面質(zhì)量要求較高，大批量生產(chǎn)的多型腔小零件。澆口容易去除。 澆口的結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)潛伏式澆口的大小由其直徑確定由圖確定，設(shè)計潛伏式澆口直徑為d=1.5mm，澆口長度為15mm，頭部球半徑為5mm，錐角4.5澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具,從主流道到各個型腔和分流道的長度相等,形狀及截面尺寸相同,各個澆口也相同,澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。 第五章 成型零件設(shè)計及力學(xué)計算模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型

32、零件。在本設(shè)計中成型零件就是型腔和型芯及中間深孔處型芯。5.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔.型腔采用整體式,用機(jī)械加工方法易于成型,結(jié)構(gòu)簡單,牢固不易變形。塑件無拼接縫痕跡,適用于簡單形狀的塑件。 型芯. 型芯采用鑲塊式結(jié)構(gòu)，并且將其嵌入型芯固定板內(nèi)。5.2 成型零件的工作尺寸計算成型零部件工作尺寸計算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計為便于計算采用平均值法。塑件尺寸按一般精度取MT4。在下列各式中：為塑件外形公差值Scp 為塑件平均收縮率(1.52.5)%,取Scp = 1.6%z 為制造公差,取z = Ls、ls、Hs、hs 為塑件的外形基本尺寸。PA6（聚酰胺）材料有高精度MT3和一般精度MT

33、4兩個選擇，根據(jù)給定的尺寸，我們選擇公差等級4。公差選取見表1-1。表1-1 公差選?。▎挝唬簃m）公差等級公差種類10142430401418304050MT4A0.240.280.360.420.48MT4B0.440.480.560.620.68這里的A與B是兩個等級，A級表示不受模具活動部分影響尺寸的公差，B級表示受模具活動部分影響尺寸的公差。根據(jù)給定的尺寸我們選出的尺寸公差見表1-2。表1-2 選定的尺寸公差（單位：mm）給定尺寸14.5343939.8740.2340.5242公差尺寸0.480.620.620.620.680.680.685.3 型腔尺寸由于本設(shè)計中盒蓋和盒底的高

34、度不相等，故成型盒蓋的模具部分與成型盒底的模具部分的型腔的尺寸需分別計算。1）成型固定圈的型腔部分徑向尺寸長度方向尺寸 mm型腔深度尺寸 mm mm5.4 型芯的尺寸由于本設(shè)計中筒體的徑向尺寸不相同，故型芯的徑向尺寸需分別計算。 1）徑向尺寸 LsAmm LsB mm LsC= mm LsD= mm LsE= mm2) 型芯高度 mm 5.5 壁厚的確定 壁厚確定為22mm第六章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用模架是注射機(jī)的骨架和基體，通過它將模具的各個部分有機(jī)的聯(lián)系成一個整體，也可以說塑料模的模架起裝配、定位和安裝作用。模架主要由模板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套等零件組成的，未包含有型芯型腔在里頭，為了提高模具設(shè)

35、計制造效率，一些大型的專業(yè)模架廠生產(chǎn)出各種型號的標(biāo)準(zhǔn)模架來供選擇與使用。如圖6-1所示。.塑料注射模模架現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，因此在設(shè)計時直接選用標(biāo)準(zhǔn)件即可。根據(jù)塑件在分型面上投影的面積或周邊尺寸(型腔不帶鑲件),以塑件布置在推桿推出范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保持一定距離為原則來確定模架大小.塑件投影寬度 BB210塑件投影長度 Lltd（復(fù)位桿直徑）30式中 10為推桿與墊塊之間的雙邊距離；30為復(fù)位桿與型腔之間的雙邊之間距離；根據(jù)上式可求得 和 這兩個參數(shù)，再對照中小型標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸系列中相應(yīng)參數(shù)就可以確定模架大小和型號了。因?yàn)槭且荒Ｋ那?單個塑件的型腔平面尺寸為42mm × 42mm，

36、用潛伏式澆口，塑件用推板推出。根據(jù)模板有效使用面積 BB210， Lltd（復(fù)位桿直徑）30于是得 B210010110， ltLd30100+ 20 + 30 150，所以所選模架的尺寸如下L×B×H300×250×32。 第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分及其他零部件之間的準(zhǔn)確對合。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式,設(shè)計的基本要求是導(dǎo)向精確,定位準(zhǔn)確,并且有足夠的強(qiáng)度,剛度和耐磨性,多采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 動定模合模導(dǎo)向動定模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計時將導(dǎo)柱置于動模,其導(dǎo)向部分尺寸由資料查得直徑為16mm。導(dǎo)柱與動模板的配合精

37、度及導(dǎo)套與定模板的配合精度在裝配圖中得以體現(xiàn)。 推出板的導(dǎo)向推出板在推出塑件過程,必須采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以使塑件受力均勻,保證塑件不變形,其導(dǎo)向本設(shè)計采用與動定模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合二為一的設(shè)計,原因是厚度不大,運(yùn)動距離不大,以節(jié)約材料。 頂板的導(dǎo)向由于設(shè)計時采用推板推出機(jī)構(gòu),推版不僅起了推出塑件的作用,還起了對頂桿導(dǎo)向的作用,無需另設(shè)導(dǎo)柱導(dǎo)套而使模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜而且成本提高。直導(dǎo)柱的形式如下圖所示直導(dǎo)柱：導(dǎo)柱兩段名義尺寸相同,只是公差不同的導(dǎo)柱。用途：用于簡單模具的小批量生產(chǎn)，一般不需要導(dǎo)套。材料：應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的鋼芯。常采用低碳鋼（20號）滲碳（0.50.8mm深）淬火處理，或碳素工

38、具鋼淬火。配合精度：安裝段與模板間采用過渡配合；導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔采用動配合。光潔度：固定段表面用Ra0.8m,導(dǎo)向段表面用Ra0.4m。導(dǎo)套的形式如下：圖7-2 導(dǎo)柱：第八章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 使塑件從模具上脫出來的機(jī)構(gòu)稱為頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)的動作方向與模具開模方向是一致的。一副好的頂出機(jī)構(gòu)要求脫模時塑件不變形和不損壞，而且頂出機(jī)構(gòu)的位置應(yīng)位于制件不明顯處。 頂出機(jī)構(gòu)形式，歸納起來可分為機(jī)械頂出、液壓頂出和氣動頂出3大類。在設(shè)計頂出系統(tǒng)時應(yīng)遵循以下幾個原則：1）.為使制品不致因頂出而產(chǎn)生變形，推力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位，如制品上細(xì)長的中空圓柱，多采用推管（標(biāo)準(zhǔn)件通常為司筒）頂出

39、。推力點(diǎn)的布置應(yīng)盡量均勻；2）.推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品上承受力最大的部位，即剛性好的部位，如筋部、突緣和殼體形制品的壁緣等處；3）.盡量避免推力點(diǎn)作用在制品的薄平面上，防止制品破裂和穿孔等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。 為避免使頂出的痕跡影響制品的外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。圖8-1 頂出機(jī)構(gòu) 頂板頂出機(jī)構(gòu)其頂出力均勻、頂出效果好和無頂出痕跡等特點(diǎn)，特別適用于一模多腔，圓形與外形簡單的產(chǎn)品脫模。缺點(diǎn)是使模具厚度增加，脫?？孜恢玫呐浜暇燃凹庸ぞ纫筝^高。圖8-2所示為頂板頂出結(jié)構(gòu)。 第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計9.1 加熱

40、系統(tǒng)由于該套模具的要求在50,又是小型模具,所以無需設(shè)計加熱裝置。9.2 冷卻系統(tǒng)對熱塑性塑料,注射成型后必須對模具進(jìn)行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡可能的傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并迅速脫模。對于黏度低,流動性好的塑料(如聚乙烯,聚酰胺等),因成型工藝要求模溫不太高,所以常用溫水進(jìn)行冷卻。9.3 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因?yàn)樗臒崃看?傳熱系數(shù)大,成本低。決定用水冷卻,即在模具型腔周圍開設(shè)冷卻水道。9.4 冷卻系統(tǒng)的簡單計算 1 冷卻回路所需的總面積. A= Mq/ 3600(mw) A冷卻回路總表面積，m2M單位時間內(nèi)注入模具中的樹脂質(zhì)量，kg/hq單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，kJ/kg,PA6的q值為5.5冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/（m2·K）m模具成型表面溫度，w冷卻水平均溫度，冷卻水傳熱系數(shù) =（u）0.8/d0.2 = = 冷卻水在該溫度下的密度，kg/m3u冷卻水的流速，m/sd冷卻水孔直徑，