球形頂蓋注塑模設計畢業(yè)論文設計

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文） ，是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學

2、校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名：日期：學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、 使用學位論文的規(guī)定， 同意學校

3、保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導師簽名：日期：年月日注意事項1.設計（論文）的內容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300 字左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數要求：理工類設計（論文）正文字數不少于1 萬字（不

4、包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于1.2 萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4 單面打印，論文50 頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（

5、復印件）次序裝訂3）其它1 緒論1.1 注射模的特點熱塑性塑料注射模的特點是由塑料原材料的特點所決定的， 最主要的有兩點： 一是注射時塑料熔體的充模流動特性， 二是模腔內塑料冷卻固化時的收縮行為， 這兩點決定了注塑模的特殊性和設計難度。 由于塑料熔體屬于粘彈體， 熔體流動過程粘度隨剪切應力、剪切速率而變化， 流動過程中大分子沿流動方向產生； 模腔充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過程中塑料的收縮非常復雜，模腔內各部位、各方向塑料收縮率不同，不同種類、牌號的塑料收縮率有很大差異， 同一牌號的樹脂或塑料在加工時配方不同其沖模流動特性及收縮率也不同。 基于上述特點， 設計注塑模時首先要充分了解所加工的塑

6、料原材料的特性，使設計的模具合理適用， 并可在設計中有效利用塑料特性，如點澆口模具用于塑料鉸鏈制品。1.2 要求與注意事項合理地選擇模具結構： 模具塑件的圖紙及技術要求， 研究和選擇適當的成型方法與設備，結合工廠的機械加工能力，提出模具結構方案，充分征求有關方面的意見，進行分析討論，以使設計出的模具結構合理，質量可靠，操作方便。必要時可根據模具設計和加工的需要，提出修改塑件圖紙的要求，但需征得用戶同意后方可實施。正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀、 尺寸和表面質量的直接因素，關系甚大，需特別注意。計算成型零件尺寸時，一般可采用平均收縮率法。對精度較高并需控制修模余量的制件，可

7、按公差帶法計算，對于大型精密制件，最好能用類比法，實測塑件幾何形狀在不同方向上的收縮率進行計算，以彌補理論上難以考慮的某些因素的影響。設計的模具應當制造方便：設計模具時，盡量做到使設計的模具制造容易，造價便宜。特別那些比較復雜的成型零件， 必須考慮是采用一般的機械加工方法還是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法，那么加工之后怎樣進行組裝，類似問題在設計模具時均應考慮和解決，同時還應考慮到試模以后的修模，要留有足夠的修模分量。充分考慮塑件設計特色， 盡量減少后加工： 盡量用模具成型出符合塑件設計特點的制件，包括孔、模、凸、凹等部分，減少澆口、溢邊的尺寸，避免不必要的后加工。但應將模具設計

8、與制造的可行性與經濟性綜合考慮，防止片面性。設計的模具應當效率高、安全可靠：這一要求涉及到模具設計的許多方面，如澆注系統(tǒng)需沖模閉?？?，溫調系統(tǒng)效果好，脫模機構靈活可靠，自動化程度高等。模具零件應耐磨耐用： 模具零件的耐用度影響整個模具的實用壽命。因此在設計這類零件時不但應對其材料、加工方法、熱處理等提出必要要求。像推桿一類的銷柱件還容易卡住、彎曲、折斷，因此而造成的故障占模具故障的大部分。為此還應考慮如何方便地調整與更換，但需注意零件壽命與模具相適應。模具結構要適應塑料的成型特性：在設計模具時，充分了解所用塑料的成型特性，并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質制件的重要措施。2 注塑工藝及模具的基本組

9、成、分類2.1注塑定義注塑簡單的說就是將塑料材質加熱到一定的溫度使其融化， 然后將其注入模腔， 融化的塑料進入模具后， 就會受冷，根據模腔樣形成一定的形狀。這樣得到的形狀就是我們最后要的成品。在成品中我們還會經?？吹酵蛊鸩俊⒗?、螺紋等效果，這些效果是借助注塑模塑機做出來的。注塑成型是塑料成型的一種重要成型方法 。幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注塑成型的方法生產塑料制品。注塑成型不僅用于熱塑形塑料的成型，而且已經成功地應用于熱固性塑料的成型。 注塑成型制品占塑料制品總量的 20%-30% ，其制品主要是日用品和工業(yè)配件等。2.2 注塑工藝流程注塑工藝過程的確定是注射工藝規(guī)程制定的中心環(huán)節(jié)，它包括成

10、型前的準備注射過程、制品的后處理等。2.3 注塑模具的基本組成及分類注塑模具的基本組成表2.1模具的基本組成結構名稱說明成形部件是指動、定模部分有關組成型腔的零件是將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經的通道，它包括主流道、 分流澆注系統(tǒng)導向部件推出機構道、澆口及冷料穴在注射模中，用導向部件對模具的動定模導向，以使模具合模時能準確對合是指分型后將塑件從模具中推出的裝置為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，需要有調溫系統(tǒng)對模具的溫度進行調調溫系統(tǒng)整。一般熱塑性塑料的注射模主要是設計模具的冷卻系統(tǒng)為了將成形時塑料本身揮發(fā)的氣體排出模外，常常在分型面上開設排氣槽。對排氣系統(tǒng)支撐零部件側向分型與抽芯機構

11、于小塑件的模具，可直接利用分型面或推桿等與模具的間隙排氣用來安裝固定或支撐成形零部件及前述的各部分機構的零部件當有些塑件有側向的凹凸形狀的孔或凸臺時，須先把側向的凹凸形狀的瓣合模或側向的型芯從塑件上脫開或抽出注塑模具的分類及結構特點注射模具主要有單分型面注射模、 雙分型面注射模、 側分型與抽芯注射模等幾種結構形式。（1）單分型面注射模 單分型面注射模也稱二板式注射模， 它是注射模中最簡單的一種結構形式。 這種模具只有一個分型面。 根據需要，它既可以設計成單型腔注射模，也可以設計成多型腔注射模。（2）雙分型面注射模 雙分型面注射模泛指澆注系統(tǒng)凝料和制品由不同分型面取出的注射模，也成為三板式注射模

12、。與單分型面注射模相比，在定模邊增加一一塊可以往復移動的型腔中間板，簡稱為中間板，也可稱為流動板。（3）側分型與抽芯注射模 當注射成型側壁帶有孔、凹穴、凸臺等塑件時，模具上成形該處的零件就必須制成可側向移動的零件， 稱為活動型芯， 在塑件脫模前先將活動型芯抽出， 否則就無法脫模。 帶動活動型芯作側向移動的整個機構稱為側分型與抽芯注機構，簡稱側抽芯機構。這樣的注射模具模具就稱為側分型與抽芯注射模。3 塑件的工藝性分析1、PA1010 球形頂蓋如圖 3-1 所示。圖 3-1PA1010 球形頂蓋示意圖技術要求：（1）外表無痕，表面粗糙度Ra3.2；（2）未注倒角 R0.5，未注尺寸公差取MT5 級

13、精度；（3）小批量生產。2、使用性能、制件技術要求和生產要求該塑件為蓋狀，用于防塵。根據要求，采用小批量生產，采用注塑成型。3、了解塑件材料要得到性能好、光澤度高的尼龍塑件, 必須使水分含量保持在0.25 以下 , 否則其表面便會有氣孔及不光滑, 甚至在高溫下被水分解。 因此 , 必須預先烘干塑料。 但溫度要控制得適當 , 否則便會產生反效果 , 令塑料變脆。尼龍塑料的流動性能好，屬低粘度塑料，溢邊值為 0.025-0.04 ，取為 0.03 。4、塑件尺寸精度分析由實用注塑模設計手冊可查得20- 0.14+0.14，6.5 -0.1+0.1，780+0.52，86-0.60，100-0.60

14、 ，+0.760R1360，R140-0.76這些尺寸均為MT5級精度，屬“一般精度尺寸”，不需要嚴格保證其精度要求。其余的尺寸無特殊要求，其尺寸公差按MT5 級精度查取 。5、塑件表面質量分析（ 1）必須避免在塑件的分型面處出現(xiàn)毛邊；（2）注意通孔處不出現(xiàn)銳邊；（3）表面粗糙度只有塑件外形要求 Ra3.2，其它部位沒有較高粗糙度要求。6、塑件的結構工藝性分析（1）塑件厚度為 4-5 ，壁厚不均勻，但塑件成型性能良好；（2）塑件本身有一定斜度，利于脫模；（3）從塑件結構看，設置一個分型面。4 注射機的選擇模具只要和合適的注塑機相配， 生產才能正常進行。從模具設計的角度考慮，需要了解的注射機技術

15、規(guī)范的主要項目有：注射機的類型、最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具安裝尺寸及開模行程等。因此，選擇合適的注射機是注塑加工正常進行的前提，選擇注射機要以以上參數校核為依據。4.1 注射機參數注釋1、最大注射量注塑模一次成型的塑料重量（塑件與流道凝料之和）應在注塑機理論注射量的10%-80%之間；既能保證制品質量，又可充分發(fā)揮設備的能力則選在50%-80%之間為好。2、注射壓力注塑加工時所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸、注塑機類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關。選擇的注塑機的注射壓力必須大于成型制品所需的注射壓力。根據經驗，成型所需注射壓力范圍如下：（ 1）塑件形狀簡單，熔體流動

16、性好，壁厚者，所需注射壓力一般小于70MPa。（ 2）塑件形狀一般，精度要求一般，熔體流動性好者，所需注射壓力一般在 70100Mpa。（ 3）塑件形狀一般，有一定精度要求，熔體粘度中等（如改性 PE、PS），所需注射壓力選 100140MPa。(4) 塑件較薄、尺寸大，壁厚不均，精度要求高，熔體粘度高者，注射壓力選為100140MPa。熱塑性塑料注射成型所需注射壓力也可由理論分析得出，如采用流動分析軟件， 則更為準確合理。3、鎖（合）模力鎖（合）模力為注射機鎖模裝置用于加緊模具的力，所選注射機的鎖（合）模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產生的脹模力，此脹模力等于塑件和流動系統(tǒng)在分型面上的投影

17、面積與型腔壓力的乘積。即：F 鎖 >P腔 ×A1000(4.1)式中F鎖 =鎖（合）模力（KN）P 腔 =型腔壓力（ MPa）2A 為塑件和流動系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm )4、模具安裝尺寸校核注射模安裝尺寸要校核的項目有：噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具外形尺寸及模具厚度。(1) 噴嘴尺寸注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑 R 應大于注塑噴嘴球頭半徑 r, 以保證同心和緊密接觸，通常 R=r+(0.5-1)mm, 主流道孔小端直徑 D 應大于注塑機噴嘴直徑 d。通常取 D=d+(0.5 1), 如圖 4-1 所示。圖 4-1噴嘴與主流道襯套的關系（2）定位圈尺寸注射模安裝用定位

18、圈外徑應與注射機定位孔內徑呈間隙配合，定位圈高度應小于定位孔深度。（3）模具外形尺寸模具長寬尺寸應與注射機的拉桿內間距相適應，以保證模具至少能從一個方向穿過拉桿間的空間安裝在注射機上。（4）模具厚度模具的厚度必須在所選注射機的最大模厚到最小模厚之間。（5）模具固定尺寸注射機固定及移動模板上有許多不同間距的螺釘孔和T 形槽，用于固定模具。 模具固定方法有兩種：第一種，螺釘直接固定（大多數模具采用此法），此時模具動、定模固定板上的過孔及其間距必須與注塑機模板臺面上對應的螺孔相一致; 第二種，壓板固定（中小型模具多采用），只需模具動、定固定板附近有螺孔即可，壓板形式固定如圖4-2 所示。圖 4-2

19、模具壓板固定方式5. 開模行程校核開模取出塑件所需的開模距離必須小于注射機的最大開模行程，我選擇的模具結構最大開模行程與模具的厚度無關。由于采用單分型面，則開模行程按下式校核，單分型面模具開模行程如圖4-3 所示。圖 4-3 單分型面模具開模行程校核1定模2動模SH1+H2+(5 10)mm.(4.2)式中 S 注射機的最大開模行程（移動模板臺面行程）(mm)H1 塑件脫出距離 (mm)H2 包括流道凝料在內的塑件高度(mm)4.2注射機的初選1、塑件的體積計算利用 PROE軟件進行三維實體建模，并可直接通過軟件對塑件進行分析，查詢到塑件的體積為：V 件 = 47.8 cm32、計算塑件的質量

20、根據實用注塑模設計手冊查得：3，根據塑件形狀及尺寸，采 =1.03 1.05gcm用一模兩腔的模具結構 , 因此其注塑所需質量為兩個注塑件和澆注系統(tǒng)中質量之和。依據經驗，這里取澆注系統(tǒng)中體積為塑件體積的四分之一。塑件和澆注系統(tǒng)的質量 :W 總=（2V 件+V澆）(4.3)=1.04 ×（ 2×47.8+0.25 ×47.8 ）=111.852 g3、注塑機的初選擇5查實用注塑模設計手冊，PA1010 的注射壓力6001000（10 ）帕，由于該塑件較簡單，取 P=80Mpa。塑件投影面積、型腔壓力、鎖模力按公式計算如下：2(4.4)（ 1）塑件投影面積計算 A=3

21、.14× R× R=3.14×50× 50=78.50cm（ 2）型腔壓力計算 P 腔=23×P=23×78.50=53.33Mpa(4.5)（ 3）鎖模力計算 F=AP 腔(4.6)=78.5 ×53.334=41.86 ×10 牛根據計算，查實用注塑模設計手冊可初選注射機型號為：SZ-125630。4.3 注射機有關參數的校核和最終選擇1、模具閉合高度的校核安裝模具的高度應滿足：Hmin H Hmax設計模具高度為 H總 =373mm由于 SZ-125630 型注射機所允許模具的最小厚度為Hmin150mm，最

22、大厚度為Hmax300mm,所以，模具閉合高度能夠滿足安裝要求。2、注射機有關參數表 4-1 SZ-125630 型注射機的主要參數標稱注射量3定位孔直徑125mm140cm最大開模行程 S300mm噴嘴球頭直徑15mm最大裝模高度Hmax300mm噴嘴孔直徑4mm最小裝模高度Hmin150mm中心頂桿直徑 50模板最大安裝尺寸428×458 mm頂出行程0-110mm3、模具開模行程校核模具開模行程應滿足：Sm<Sz其中 Sz 為最大開模行程，查注射機XS-ZY-125 型 Sz=300mm，Sm 為模具的開模行程；Sm=塑件的高度 +澆注系統(tǒng)的高度 +頂件的頂出高度 +（

23、5-10 ） mm(4.7)=20+45+57+7=129mm可見 Sm<Sz ， SZ-125630 滿足其開模行程4、模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為355mm× 500mm，SZ-125630 型注射機模板最大安裝尺寸為458×558mm，故能滿足模具安裝要求。5、注塑機的參數校核（ 1）最大注射量的校核計算校核式： (0.8 0.85)V 公 V 型(4.8)3其中： V 型 47.8 cm3（ 0.8 0.85)V 公 =0.8 ×140=112 cm可見滿足校核式，即所設計模具注射量滿足SZ-125630 最大注射量要求。（ 2）注射機壓力的

24、校核P機P塑(4.9)3P 機注射機的最大注射壓力，Mpa或 N cm3P 塑成型塑件所需的注射壓力，Mpa或 N cm一般 PA1010取 70 100Mpa，SZ-125630 注射機的最大注射壓力P 機=126Mpa，可見 SZ-125630 注射機滿足 PA1010注射壓力的要求。綜合驗證， SZ-125630 型注射機完全能滿足此模具的注射要求。5 蓋注塑模的結構設計5.1 分型面的選擇和確定打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面叫做分型面。 注塑模有一個分型面和多個分型面，分型面的位置有垂直于開模方向、平行于開模方向、傾斜于開模方向幾種，分型面的形狀有平面和曲面等。 按塑件結構，我選擇

25、一個分型面即單分型面結構，分型面垂直于開模方向，分型面的形狀為平面。這里有兩種分型面結構方案，如圖5-1 所示：(a)(b)圖 5-1兩種分型面結構方案（ a）方案 1(b) 方案 2方案 1 與方案 2 相比，方案 1 型芯設在動模，開模后塑件包在型芯上留在動模，符合分型面設計原則，簡化了模具結構，且縮短了流道，節(jié)約材料，提高了經濟效益，故采用方案 1 設計。5.2 型腔數目的確定及型腔的排列型腔數目的確定通常有以下四種方法：1、根據經濟性確定型腔數目2、根據鎖模力確定型腔數目3、根據塑件精度確定型腔數目4、根據最大注射量確定型腔數目這里，根據小批量生產要求， 我依據最大注射量來確定型腔的數

26、目，具體計算如下：設注射機的最大注射量為（mg）,單個塑件的質量為m1(g) ，澆注系統(tǒng)的質量為m2(g),則有： N=(0.8m-m2)m1(5.1)=(0.8 ×140×1.04-47.8 × 1.04 × 0.25)47.8 × 1.04=1.37.由于球形頂蓋結構簡單，精度一般，結合經濟性要求，我設計模具采用一模兩腔結構，塑件型腔設置在模具對稱中心的兩邊。6澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機的噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道。它的作用是將熔體順利地沖滿型腔的各個部位，以獲得外形清晰、內在質量優(yōu)良的塑件，它的布置和安排影響著

27、塑件成型的難易程度和模具的復雜程度。澆注系統(tǒng)結構設計如圖6-1 所示。圖 6-1澆注系統(tǒng)結構圖普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成，下面分別介紹。6.1 澆口形式的確定由于球形頂蓋注塑采用一模兩腔， 將澆注系統(tǒng)設在兩塑件中間的地方， 如果采用輪輻澆口，模具結構簡單，易于加工，但需要修剪澆口，如不慎，會損傷塑件孔壁；而點澆口則適用于低粘度塑料和粘度對剪切速率敏感的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、尼龍類塑料、聚苯乙烯、 ABS等，球形頂蓋采用尼龍 1010，符合點澆口對材料性能的要求。如果采用點澆口，對塑件注塑工藝性來講， 不但避免塑件側壁因修剪澆口而損傷，而且澆口能自動切斷，模具結構也不算太復

28、雜，提高了經濟效益。因此確定采用點澆口。6.2 主流道尺寸設計查實用注塑模設計手冊得知SZ-125630 型注射機的噴嘴孔直徑d0= 7、噴嘴球半徑R0=15，因此可?。耗＞邼部谔字髁鞯佬《酥睆綖椋篸= d 0 +0.96=7+0.96=7.96mm(6.1)模具澆口套主流道球面半徑為R= R0 +（35）=15+5=20mm(6.2)為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，將主流道設計成圓錐形，錐度取20 。6.3 分流道的形狀及尺寸由于制件較小、 PA1010 流動性較好，并且考慮加工方便，分流道截面取半圓形，半圓直徑 =4.5。分流道設置在分型面，點澆口進料位置采取對稱

29、分布，兩點進澆。6.4 冷料穴的設計冷料穴設置在主流道的末端，采用倒錐形的拉料穴拉料。7 成型零件結構設計7.1 型芯結構設計考慮到塑件的外形簡單，采取整體式型腔結構，外形完整無拼縫。型芯形狀由于有圓弧面，為方便加工和更換，設計為組合式，將鑲件固定在大型芯上，大型芯底面也加工成臺階式，固定在型芯固定板上。7.2 推出機構的選擇為便于進料，內側設置防轉推桿，由于塑件內形是弧面，為保證塑件在推出時不變形，設計為成型推桿，。采用雙推板二次推出機構八字擺桿式，加工簡單，更換方便，推出效果好。如 7-1 圖中所示，“八”字擺桿式二級脫模機構工作過程解釋如下。圖 7-1“八”字擺桿式二級脫模機構開始頂出時

30、，由于墊塊的作用使推桿 2 和推桿 3 同步移動使塑件脫離型芯 9 完成第一次脫模；此時一級推板 7 接觸擺桿 4 的拐點，繼續(xù)頂出時，由于擺桿 4 的加速作用，使推桿 3 超前于推桿 2 向前運動，從而使塑件脫出凹模 1，完成二次脫模。在球形頂蓋注塑模的設計中，我采用“八”字擺桿式二級脫模機構，使模具結構簡單，制造方便，有利于塑件從型腔中脫出，而不損壞塑件表面質量。其工作過程如以上解釋。脫模機構如圖 7-2 所示。圖 7-2脫模機構圖7.3 排氣結構設計由于球形頂蓋采用尼龍 PA1010注塑成型，而熱塑性塑料模具排除的氣體量比較少，可以利用模具分型面的間隙排氣，因此沒有單獨設計排氣機構。7.

31、4 冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計主要包括三個方面：冷卻時間的計算、冷卻參數的計算、冷卻回路的布置。從模具結構看，重點是冷卻型腔和澆注系統(tǒng)。在本次設計中，由于我們主要是要了解注塑模具的工藝過程， 而非對某一塑件具體工藝要求作太多考慮， 切塑件結構簡單，精度要求一般，因此我們只注重模具結構設計，不再考慮冷卻系統(tǒng)的設計。7.5 標準模架的選擇通過相關計算，由實用模具設計手冊可選擇，我所選的模架為基本型 A2 的派生型 P2 該模架的結構特點為：動模和頂模均采用兩塊模板，采用頂桿頂出機構，適用于直流道、斜導柱抽芯的注射模，適用于點澆口的場合。因此我設計的模架結構為：定模由兩塊模板組成，動模由兩塊模板組

32、成；采用推桿推出制件。定模座板厚50mm，動模板厚35mm，依據注射機最大安裝尺寸并參照標準選取模板長度為500mm，寬度為355mm,支承板厚 53mm，墊塊厚 160mm,由于是初次設計，在選擇模座和墊板等結構部件時，我并未一一按標準選取，而后組合而成，而是在盡量滿足標準的基礎上，使某些部件盡量與標準靠近， 從而便于各個部件的加工制造，有的甚至可以直接按標準制造的來取用。我設計的總裝配圖結構如圖7-3 所示。12345678910111213141516171819202122232425圖 7-3總裝配圖機構圖8 設計計算8.1 成型零件的尺寸計算首先，所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以

33、成型塑件部位的尺寸。 工作尺寸的計算受尺寸精度的制約， 影響塑件尺寸精度的因素甚多，切十分復雜，因此塑件尺寸難以達到高精度。由實用注塑模具設計手冊可查得 PA1010 的收縮率為 Q=0.5%-1.0% ，為保證制造精度及便于計算， 這里我們需要取塑料平均收縮率為 Scp=0.0075。根據塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取 z=4。成型零件各尺寸計算如下表：表 8-1 成型零件尺寸計算已知條件：平均收縮率Scp=0.0075 ；模具的制造公差取 z= 4類別尺寸分類 塑件尺 塑件尺寸計算公計算公式成型零件尺寸0R140.48+0.19型腔徑向尺寸R140 -0.76Lm= （ Ls+LsSc

34、p-34+0R100 -0.60） 0R100.3 +0.150型腔深度13.5-0.040.24Hm=Hs+HsScp-23 0+13.41+0.070R136+0.760R137.59 -0.190+0.18R4.165 -0.0450R406+0.180Lm= （ Ls+LsScp+3406.18-0.0450） -+0.160033.1425-0.04型芯+0.200099.2175-0.05尺寸+0.180055.1725-0.0458.2 脫模力計算由實用模具設計手冊式（413）知， Qe=Qc+Qb(8.1)式中 Qc制品對型芯包緊的脫模阻力（N）；Qb使封閉殼體脫模需克服的真空

35、吸力（N）， Qb=0.1Ab， 0.1 的單位2為 Mpa，Ab 為型芯的橫截面面積（mm） 2， Ab=3.14× 39× 39=4775.94 mm(8.2)Qb=0.1×4775.94=477.594N 。(8.3)對于蓋形制品 dk=78， dkt=784=19.5<20 ，屬于薄壁制品。(8.4)又 Qc=2× 3.14E tL cos2(f-tg2)(1-u)K1+10B(8.5)式中E塑料的拉伸彈性模量（Gpa），查表取 1.8Gpa； 塑料的平均成形收縮率，查表取0.75%；u塑料的泊松比，查表，取0；t 塑件的平均厚度（ mm）

36、； 型芯的脫模斜度；L塑件包容型芯長度（ mm）；K1由 f 和脫模斜度決定的無因次數，可由下式計算K1=1+fsin2cos2 ，f 制品與鋼材表面之間的靜摩檫系數，取0.64 ； 塑件脫模斜度。2B塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（cm ），當塑件底部有通孔時， 10B 項應為零Qc=2 × 3.14 × 1.8Gpa×0.75%× 4× 16×cos2(0.64-tg2)(1-0)(1+0.64× sin2cos2)=3209.47N則 Qe=477.594+3209.47=3687.064N 8.3 導柱長度計

37、算導柱有帶頭導柱和有肩導柱兩種形式，這里我選擇的是有肩導柱中的第一種形式，其中 L=122mm，L1=42mm ,d=32mm。所設計的導柱零件圖如8-1 所示。圖 8-1導柱零件圖8.4 導套的設計形式及尺寸導套有直導套和帶頭導套這兩種形式，在選擇導套時， 要考慮導柱與導套的尺寸及公差配合，這里我選擇的是帶頭導套中的第一種形式，其中L=86mm,S=8mm,L1=77mm。我所設計的導套零件圖如8-2 所示。圖 8-2導套零件圖根據導柱與導套的尺寸及公差， 我選擇的導柱和導套與固定板采取 H7K6過渡配合，導柱導向段與導向孔采取 H7f7 間隙配合，保證配合精度。圖 8-3動模座設計8.5

38、動模座設計參照注塑模設計手冊中標準模具動模座的選擇原則， 即要滿足模架安裝尺寸、 模板安裝硬度和精度等的要求， 我選擇的動模座 B×L×H=355×500× 35. 其表面粗糙度和精度要求如圖 8-3 所示。8.6 定模座設計同定模座選擇原則類似，在選擇定模座時， 不但要考慮模架安裝尺寸、模板安裝硬度和精度等的要求， 還要計算定模座上型腔尺寸及對型腔尺寸進行校核。 又由于在注射成型過程中，模具的型腔將受到高壓作用，因此模具型腔應該具有足夠的強度和剛度。強度不足將導致塑性變形，甚至開裂。剛度不足將導致彈性變形，導致型腔向外膨脹，產生溢料間隙。因此，要對模具

39、型腔壁厚進行強度和剛度的校核。根據以上要求，我選擇的定模座尺寸為 B×L×H=355×500×50。型腔放在模板對稱中心的兩側，如圖 8-4 所示。圖 8-4定模座設計8.7 推出機構計算我所設計的推出機構， 主要是用推桿將塑件頂出， 為便于塑件推出并保證塑件表面質量不受損害，切使塑件精度良好，這里需要用到四個推桿，對稱放置，推桿長度L=238mm,S=10mm。如圖 8-5 所示。圖 8-5推桿零件圖8.8 澆口套設計為便于熔融的塑料注入澆注系統(tǒng)，使塑件成型良好， 需要用澆口套來滿足塑件質量要求。因此，根據塑料注塑性能，我設計的澆口套結構形式及尺寸如圖

40、8-6 所示。圖 8-6澆口套結構圖9 模塑的工藝規(guī)程的編制表 9-1 球形頂蓋模塑工藝卡黃河科技學院蓋注射成型資料編號車間工藝卡片共頁第頁零件名稱球形頂蓋材料牌號PA1010設備型號SZ-125630裝配圖號0003材料定額111.852每模件數2 件g零件圖號0003-1單件質量49.712g工裝號0003-2零件草圖材料設備SZ-125630干燥溫度80-85時間 h2-3后段190-200料筒中段195-205溫度前段200-210噴嘴200-210模具溫度40-80注射2-5時間 s保壓15冷卻10壓力注射壓力70-100MPa背壓30-50時間輔助 s10定額單件 s50-100檢

41、驗編制校對 審核組長車間主任檢 驗 組主管工程師長10 型芯和型腔各尺寸計算10.1 制品及型芯零件圖圖 10-1球形頂蓋制品圖圖 10-2球形頂蓋注塑型芯圖10.2計算1、確定模塑收縮率查實用注塑模設計手冊得知，PA1010 的收縮率為 0.51.0, 則取收縮率的平均值為：Scp=(0.5+1.0)2 =0.75(10.1)2、確定制品尺寸公差等級，將尺寸按規(guī)定形式進行處理查實用注塑模設計手冊公差等級表，對于PA1010 塑件標注公差尺寸取MT3 ，未注公差尺寸取MT5 級，以滿足模具制造和成型工藝控制，滿足制品要求。查得制品未注公差尺寸的允許偏差為雙向偏差形式，則按照MT5公差等級，將未

42、注公差的尺寸轉化為：+0.18+0.16+0.18+0.206-6 0,3-30,5-50,9-903、計算凹模、型芯工作尺寸取模具制造公差。(10.2)(1) 凹模尺寸型腔徑向尺寸 R100(10.3)+0.15=100(1+0.0075)34×0.6 0=100.30+0.15型腔徑向尺寸 R140+0.19=140(1+0.0075)34×0.76 0=140.480 +0.19型腔高度尺寸(10.4)=13.5(1+0.0075)-23× 0.28 0+0.07+0.07=13.410(2)型芯尺寸型芯徑向尺寸 R136Lm=（Ls+LsScp+340(10.5)）- 0=136(1+0.0075)+34×0.76 -0.190= 137.59-0.190型芯徑向尺寸R78Lm=（ Ls+LsScp+34） - 0=78(1+0.0075)+34×0.52 -0.130= 79.17-0.13同理，可利用以上公式計