蠟燭座注射模具設計及主要零件數控程序編制

1、大學本科畢業(yè)設計（論文）第一章 概述1.1塑料的概述塑料是以合成樹脂為基本成分，再加入各種添加劑，如填充劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、固化劑、潤滑劑、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、溶劑、稀釋劑等，經一定的溫度和壓力塑制成形，且在常溫下能保持形狀不變。1.1.1塑料的組成：合成樹脂：是人工合成的高分子化合物，是塑料中最重要的組成成分，約占塑料質量的40%-100%，它決定了塑料的基本性質。添加劑：填充劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、著色劑、潤滑劑、固化劑等常用的添加劑。另外，根據塑料品種及使用要求，還可選擇性地加入如發(fā)泡劑、阻燃劑、發(fā)光劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等添加劑。1.1.2塑料的分類：1）按受熱、冷卻時樹脂呈現

2、的特性分類a、熱塑性塑料 受熱時成熔融狀態(tài)，可以反復成型加工使用。常用的有聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等。b、熱固性塑料 加工成型后不可以熔化和溶解，不能反復成型加工。常用的有酚醛塑料、環(huán)氧塑料、氨基塑料、有機硅塑料、不飽和聚酯、硅酮塑料等。2）按塑料的用途分類通用塑料 通用塑料是指產量大、價格低的塑料，多用于一般工農業(yè)生產和日常生活之中，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等品種。聚乙烯 聚乙烯是由乙烯單體聚合而成的采用不同的聚合條件可得到不同性質的聚合物，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯等。低密度聚乙烯廣泛用于各種食品及用品的包裝袋。高密度聚乙烯以及中密度聚乙烯適合作為液體、化

3、肥以及重大物體的包裝材料。聚氯乙烯 聚氯乙烯是由乙烯氣體與氯化氫合成氯乙烯單體，再聚合成聚氯乙烯。硬質聚氯乙烯的強度高可在-1560使用。它的電絕緣性和化學穩(wěn)定性也很好，常用于輸送酸、堿、紙張等用的管道及化工耐腐蝕管道、通風管、氣體管、輸油管等。也用于制造燈座，插頭、開關及其它電氣、電信方面的用具。軟質聚氯乙烯強度低，伸長率高，易老化，但具有密度小、隔熱、隔音及防震等特點，多用于電線、電纜絕緣層、密封件，襯墊等。聚苯乙烯 聚苯乙烯具有很好的加工性能與電絕緣性，有良好的隔音、隔熱及防震性能，廣泛用做儀器的包裝與隔熱材料。聚丙烯 聚丙烯的強度、硬度及彈性模量等均優(yōu)于高密度聚乙烯。它可在100不變形

4、，同時電絕緣性優(yōu)越，可用來制造機器上的某些零部件，如法蘭、齒輪、風扇葉輪、泵葉輪、接頭、汽車方向盤調節(jié)蓋等。它還可以制作各種化工容器，管道，閥門配件，泵殼以及收音機、錄音機的外殼。工程塑料 通常是指力學性能較好，并能在較高溫度下長期使用的塑料。常見的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PET、PBT等，前四種發(fā)展最快，為國際上公認的四大工程塑料。聚酰胺 聚酰胺的商業(yè)名稱是尼龍或錦綸。它廣泛用于100以下工作的機器、化學及電器零件。聚甲醛 它具有優(yōu)良的綜合力學性能，其抗拉強度達75MPa，彈性模量和硬度較高，抗沖擊、抗疲勞、減摩性能好，可在104下長期使用。但遇火會燃燒，在大氣中暴曬還會老化

5、。聚砜 聚砜可用于高強度、耐熱、抗蠕變的構件和電絕緣件，如各種電氣設備的殼體、儀表盤、配電盤、真空泵葉片等。聚碳酸酯 聚碳酸酯具有優(yōu)良的綜合力學性能，沖擊韌度尤為突出；透明度高，可染成各種顏色，被譽為“透明金屬”；耐熱性比一般尼龍、聚甲醛略高，且耐寒，可在-100145的溫度范圍內使用。它多用于制造機械工業(yè)中受載不大，但沖擊韌度和尺寸穩(wěn)定性要求較高的零件，如輕載齒輪、心軸、凸輪、蝸輪、蝸桿等，由于透明度高，在航空航天工業(yè)中也用于制造信號燈，擋風玻璃、座座艙罩等。聚四氟乙烯 聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐腐蝕、耐老化及電絕緣性，幾乎能耐所有化學藥品的腐蝕包括王水。聚甲基丙烯酸甲酯 商業(yè)名稱為有機玻璃。用

6、它可制作飛機的座艙、弦窗、電視和雷達標圖的屏幕、汽車擋風板、儀器和設備的防護罩、儀表外殼、光學鏡片等。ABS塑料 ABS塑料具有堅韌、質硬、剛性好的綜合力學性能，易于成形和電鍍，耐熱，耐腐蝕以及尺寸穩(wěn)定性較好，可用于制造點擊、儀表、電話、電視機、收錄機的外殼及有關元件，還可用來制作汽車的方向盤、手柄以及化工管道與容器等。酚醛塑料 酚醛塑料具有耐熱、絕緣、剛性大、化學性能穩(wěn)定性好的特點。環(huán)氧塑料 它具有較高的強度、韌性及優(yōu)良的絕緣性，并能耐-80155的冷熱以及酸、堿、有機溶劑的浸蝕。但他的成本高于酚醛塑料。特殊功能塑料 具有特殊功能的塑料，如導電塑料、導磁塑料、導熱塑料等。1.1.3塑料的性能

7、和用途1）質量輕 塑料是一種輕質材料。普通塑料的密度約是鋁材的1/2，鋼材的1/5. 這對于減輕自重的車輛、船舶和飛機有著特別重要的意義，由于質量輕，塑料特別適合制造輕巧的日用品和家用電器。2）電氣絕緣性好 其相對介電常數低至2.0，而高值可達十幾甚至更高。被廣泛用于電機、電器、電子工業(yè)中。3）比強度比剛度高 強度與相對密度之比稱為比強度，彈性模量與密度之比稱為比剛度。通常，塑料的比強度接近或超過普通金屬材料，因此可用于制造受力不大的一般構件。一些玻璃纖維、碳纖維增強塑料的比強度和比剛度相當高，甚至超過鋼、鈦等金屬，已在汽車、造船、航天和國防工業(yè)中應用。4）化學穩(wěn)定性好 一般塑料均具有一定的抗

8、酸、堿、鹽等化學腐蝕的能力。其中最突出的代表是聚四氟乙烯，它對強酸、強堿及各種氧化劑等腐蝕性很強的介質都完全穩(wěn)定，甚至在沸騰的“王水”中也無動于衷，核工業(yè)中用的強腐蝕劑五氟化鈾對它也不起作用。因此在化工設備制造中有極其廣泛的用途。如制造各種管道、密封件、換熱器和在腐蝕介質中有相對運動的零部件等。5）減摩、耐磨性能優(yōu)良，減震消聲性好。可用于制造一些高速運轉的儀表齒輪、滾動軸承的保持架、機構的導軌等。6）熱導率低，一些塑料具有良好的光學性能。塑料的熱導率一般為0.170.35W/(m.)，鋼的熱導率為4670W/(m.)比金屬熱導率低得多?？梢杂脕碇谱餍枰睾徒^熱的器皿或零件。有些塑料具有良好的

9、透明性，透光率高達90以上，如有機玻璃、聚碳酸酯、聚苯乙烯等都具有良好的透明性，他們可用于制作光學透鏡，航空玻璃、透明燈罩以及光導纖維材料等。1.2塑料的主要成型方法及工藝性能1.2.1塑料的主要成型方法隨著加工溫度的逐漸升高，塑料將經歷玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)直至分解。處于不同狀態(tài)下的塑料表現不同的性能，這些性能在很大程度上決定了塑料對加工的適應性、可模塑性、可延性、可紡性、可機加工性等。一般的，塑料的成型方法很多，主要有八種：1）注射成型 注射成型是指通過注射機的螺桿或柱塞的作用，將熔融塑料注入閉合的模具型腔，經過保壓、冷卻、硬化定型后，即可得到模具成型出的塑件。2）壓塑成型 是將預熱過的塑

10、料原料放在經過加熱的模具型腔內，凸模向下運動，在熱和壓力的作用下，塑料呈熔融狀態(tài)并充滿型腔，然后固化成型。壓鑄成型 壓鑄成型是指通過壓料柱將加料室內受熱熔融的塑料經澆注系統(tǒng)壓入加熱的模具型腔，然后固化定型。3）擠出成型 擠出成型是利用擠出機的螺旋桿加壓，連續(xù)地將熔融的塑料從料筒中擠出，通過特定的截面形狀的機頭模成型并借助于牽引裝置將擠出的塑料均勻拉出，同時冷卻定型，獲得截面形狀一致的連續(xù)型材。4）吹塑成型 它是將擠出的熔融塑料毛坯，置于模具內，借助壓縮空氣吹脹而貼于型腔壁上，經冷卻硬化為塑料。此方法主要用于成型空心塑件。5）壓延成型 它將塑化的熱塑性塑料，通過兩道或多道旋轉的滾筒間隙擠壓延展，

11、連續(xù)生產塑料薄膜或片材。6）發(fā)泡成型 將發(fā)泡性樹脂直接填入模具內，使受熱熔融，形成氣液飽和溶液，通過成核作用，形成大量微小泡核，泡核增長，制成泡沫塑件。常用發(fā)泡方法有三種：物理發(fā)泡法，化學發(fā)泡法和機械發(fā)泡法。7）真空及壓縮空氣成型 把熱塑性塑料板片固定在模具上，用輻射加熱器進行加熱，加熱到軟化溫度后，用真空泵把板材和模具間的空氣抽掉，靠大氣的壓力使板材貼合在模具的型腔表面，冷卻后固化成型。1.2.2塑料的成型工藝性能塑料的工藝性能表現為許多方面，有些性能直接影響成型方法和工藝參數的選擇，有些則與操作有關。主要表現為：收縮性 其中包括成型收縮的形式、收縮率的計算、影響收縮率變化的因素。流動性 在

12、成型過程中，塑料熔體在一定的溫度與壓力作用下充填型腔的能力。其他工藝性能 結晶性、熱敏性、水敏性、吸濕性、水分和揮發(fā)物含量、應力敏感性、相容性、比體積與壓縮比、硬化特性。1.3注塑模具的現狀和發(fā)展趨勢塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產業(yè)及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成型的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產量中約半數是注塑模具。注塑模具在量和質方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量已超過50噸，最精密的注塑模具精度已達到2微米。制件精度很高的小模數齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也能生產，多腔塑料模具已能

13、生產一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術得到普及的同時，CAE技術應用越來越廣，以CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結構、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新結果不斷涌現，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使得注塑模的發(fā)展迅猛。經過近幾年的發(fā)展，塑料模具已顯示出一些新的發(fā)展趨勢：1.大力提高注塑模開發(fā)能力。2.注塑模具從依靠鉗工技藝轉變?yōu)橐揽楷F代技術。3.模具生產正在向信息化迅速發(fā)展。第二章 模具結構的總體設計2.1模具結構型式初步

14、確定2.1.1塑件成型工藝的可行性分析：1）塑件分析：圖2.1 塑件3D圖圖2.2 塑件2D圖根據蠟燭座的使用環(huán)境和使用要求，查表可知PC有一定化學穩(wěn)定性、力學性能好、抗沖擊、阻燃、吸水性小。故：塑件材料選為：PC(聚碳酸酯)色調：不透明生產綱領：中批量2)結構分析該塑件作為支撐件，中間有空的內腔，在不同的型腔中成型，必須保證塑件的同軸度和垂直度，所以在模具設計和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證塑件外觀。該塑件側向弧線多，要求外觀美觀，必須采用側向抽芯保證外觀平整。3)成型工藝分析精度等級 采用一般精度5級。脫模斜度 該塑件外表面成光面，弧線多，不需要放脫模斜度，其內腔查參考文

15、獻有型芯3050，其中內腔小半徑的不放脫模斜度，起定心作用。2.1.2熱塑性塑料（PC）的注射成型過程及工藝參數1)注射成型過程成型前的準備 對PC的色澤、細度和均勻度等進行檢驗。由于PC吸濕性極小，但水敏性強，含水量不得超過0.2%，加工前必須干燥處理。干燥條件：真空度為，烘箱溫度為120，料層厚度<25mm，干燥時間為4h。注射過程 塑料在注射機料筒內經過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，有模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻5個階段。塑件的后處理 采用退火處理，以消除內部應力，其熱處理條件差參考文獻有處理溫度為130135；處理時間為1h。2.1.3P

16、C的注射工藝參數注射機：螺桿式螺桿轉速（r/min）：28r/min。料筒溫度（）：后段 210240； 中段 230280； 前段240285。噴嘴溫度（）：240250；噴嘴形式：自鎖式。模具溫度（）：90110。注射壓力（MPa）：80130。保壓壓力（MPa）：5060。成型時間（s）；注射時間 2090 高壓05 冷卻時間2090 成型總周期40190注：螺桿帶止回環(huán)。2.1.4PC的性能分析1）使用性能阻燃好，透光率較高，介電性能好，吸水性小力學性能很好，抗沖擊、抗蠕變性能突出，但耐磨性較差，符合塑件的要求。2）成型性能結晶性較差，只有在特定條件下才產生結晶。吸水性極小但水敏性強，

17、含水量不得超過0.2%，加工前必須干燥處理。流動性差，溢邊值為0.06mm左右，流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快，用螺桿式這涉及注射室噴嘴宜用自鎖式結構，并應加熱，螺桿應帶止回環(huán)。模溫對塑件質量影響很大，薄壁塑件宜取90110；模溫低則收縮率，伸長率、沖擊韌度大，抗彎，抗壓，抗拉強度低。模溫超過120則塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長。料筒溫度對控制塑件質量是一個重要因素，料溫低時會造成缺料，表面無光澤，溫度高時易溢邊，出現銀絲暗條，塑件變色有泡。注射壓力宜高不宜低。3)PC的主要性能指標PC的主要性能指標見表2.1表2.1 PC的主要性能指標密度/（）1.19屈服強度/MPa63

18、質量體積/（）0.84抗拉強度/MPa73吸水率24h/（%）0.2拉伸彈性模量/GPa1.23玻璃化溫度/150抗彎強度/MPa113熔點/225彎曲彈性模量/GPa2.4計算收縮率/（%）0.65抗壓強度/MPa52比熱容/（J/(kgK)）1256抗剪強度/MPa34注：源自參考文獻12.1.5PC成型塑件的主要缺陷及消除措施1）缺陷PC主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高，對缺口敏感，耐有機化學品性，耐刮痕性較差，長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂一樣，PC容易受某些有機溶劑的浸濁。容易出現銀絲、氣泡、真空泡。2）措施加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴，以減低塑料被過度剪切而造成缺陷；增

19、加注射壓力和注射時間。2.2擬定模具結構形式2.2.1分型面位置的確定在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結構。分型面設計是否合理，對塑件質量、工藝操作難易程度和模具的設計制造都有很大的影響。因此，分型面的選擇是注射模設計中一個關鍵的因素。1）分型面的選擇原則有利于保證塑件的外觀質量。分型面應選擇在塑件的最大截面處。盡可能使塑件留在動模一側。有利于保證塑件的尺寸精度。盡可能滿足塑件的使用要求。盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。長型芯應置于開模方向。有利于排氣。有利于簡化模具結構。2）分型面類型的選擇單分

20、型面注射模 單分型面注射模又稱兩板式模具，它是注射模中最簡單又最常見的一種結構形式。這種模具可根據需要設計成單型腔，也可以設計成多型腔。構成型腔的一部分在動模，另一部分在定模。主流道設在定模一側，分流道設在分型面上。開模后由于拉料桿的拉料作用以及塑件應收縮包緊在型芯上，塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一同留在動模一側，動模一側設置的推出機構推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料。一般對于塑件外觀質量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結構。雙分型面注射模 雙分型面又稱三板式注射模。與單分型面注射模相比，在動模與定模之間增加了一個可移動的澆口板（又稱中間板），塑件和澆注系統(tǒng)凝料從兩個不同的分型面取出。雙分型面的種

21、類較多，我們接觸到的大致有以下幾種：定距板式雙分型面注射模、定距拉式雙分型面注射模、定距導柱式雙分型面注射模、拉鉤式雙分型面注射模、擺鉤式雙分型面注射模、尼龍拉鉤式雙分型面注射模。雙分型面對于塑件外觀質量要求比較高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各種雙分型面結構。綜合考慮，該塑件在進行塑件設計時已經充分考慮了上述原則，同時通過塑件圖樣可以看出該塑件外面多圓弧形曲面，內為階梯通孔，所以分型是需進行軸向抽芯和側向抽芯分型，且選擇單分型面注射模。綜上所述，分型面確定為下圖：圖2.3分型面2.2.2確定型腔數量及排列方式為了使模具與注射機的生產能力相匹配，提高生產效率和經濟性，并保證塑件精度，

22、模具設計時應確定型腔數目，常用的方法有四種：根據經濟性確定型腔數目、根據注射機的額定鎖模力確定型腔數目、根據注射機的最大注射量確定型腔數目、根據制品精度確定型腔數目。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，而該塑件外觀要求高，形狀相對比較復雜，因此擬定該塑件選擇一模一腔。2.2.3模具結構形式的確定該塑件外觀質量要求較高，從塑件的外部特征可以看出塑件外形是多弧線曲面，內部通孔為階梯孔。對該塑件進行模具成型時，外部分只能采用側向成型。側向成型方法有多種形式，有斜導柱，斜導槽和彎銷驅動側向成型滑塊成型，有斜滑塊側向成型等方法。該塑件側向要求開模距離比較寬，因此本設計采用彎

23、銷側向抽芯成型機構。第三章 注射機型號的確定3.1注射機的初步確定注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設計注射模是應該詳細了解注射機的技術規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是根據制品的大小及型腔的數目和排列方式，在確定模具結構型式及初步估算外形尺寸的前提下，設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進行計算。根據這些參數選擇一臺和模具相匹配的注塑機，倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格，設計人員必須對其進行校核，若不能滿足要求，則必須自己調整或與用戶取得商量調整。3.1.1所需注射量的計算1）塑件

24、質量、體積計算對于該塑件，通過PRO/E繪圖并計算出塑件的質量和體積。塑件體積：塑件質量：2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的0.6倍計算，由于該模具采用一模一腔，所以澆注系統(tǒng)體積為3)該塑件一次注射所需塑料PC體積：質量：3.1.2注射機型號的選定近年來我國引進注射機型號很多，國內注射機生產廠的新機型也日益增多，根據以上計算結果，查閱參考文獻2，初步選定型號為SZ-250/1250A型臥式注射機，其主要技術參數見表3.1。表3.1 SZ-250/1250A型注射機主要技術參數螺桿直徑/45拉桿內間距/415*415理論容量/270最大模具厚度/550注射速率/（）110最小模具厚度/

25、150塑化能力/（）18.9頂出桿根數1額定注射壓力/160定位孔直徑/螺桿轉速/（）10200鎖模形式雙曲肘鎖模力/1250噴嘴球半徑SR/15開模行程/360噴嘴孔半徑/4注：該注射機由上海第一塑料機械廠生產3.1.3型腔數量及注射機有關工藝參數的校核型腔數量的校核1）由注射機料筒塑化速率校核型腔數量 （3.1）上式右邊3.51，符合要求。式中 K注射機最大注射量的利用系數，一般取0.75； M注射機的額定塑化量，該注射機為6g/s； t成型周期，因塑件較小，壁厚不大，取120s； -單個塑件的質量和體積，取； -澆注系統(tǒng)所需塑料質量和體積，取；2)按注射機的額定鎖模力校核型腔數量塑件在充

26、模過程中產生的脹模力主要作用在兩個位置：在兩瓣合模上的作用面積約為；瓣合模與支承板的接觸處的作用面積約為； （3.2）式中：F-注射機的額定鎖模力，該注射機為；-塑件在模具分型面上的投影面積，；-澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，；P-塑料熔體對型腔的成型壓力，一般是注射壓力的30%-65%，PC的流動性差，該處取值為50MPa；上式右邊=3.021，符合要求。注射機工藝參數的校核1）注射量的校核注射量以容積表示 最大注射容積為式中：-模具型腔和流道的最大容積（）； V-指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（），該注射機為； -注射系數，取0.75-0.85，無定型塑料可取0.85，結晶型塑料可取

27、0.75，該處取0.85。倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時間就會過長。所以最小注射量容積。故每次注射的實際注射量容積應滿足，而，符合要求。2)鎖模力的校核在前面已進行，符合要求。3)最大注射壓力校核注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力，應該大于注射成型時所需調用的注射壓力，即式中：-安全系數，常取。實際生產中個，該塑件成型時所需注射壓力為70MPa100MPa。代值計算，符合要求。安裝尺寸校核1）噴嘴尺寸1、主流道的小端直徑D大于注射機噴嘴d，通常為D=d+（0.51）mm對于該模具d=4mm(見表2-2)，取D=5，符合要求。2、主流道入口的凹球面半徑應

28、大于注射機噴嘴球半徑SR，通常為(12)mm對于該模具SR=15mm（見表2-2），取，符合要求。2）定位圈尺寸注射機定位尺寸為mm,與模具定位圈的裝配采用H7/g6的間隙配合，故定位圈尺寸取mm，對于大型模具定位圈的高度為1015mm，取h=15mm，符合要求。3)最大與最小模具厚度模具厚度H應滿足式中，（見表2-2）而估計該套模具厚度H200mm,符合要求。開模行程和推出機構的校核(1)開模行程與模厚無關。這種情況主要是指鎖模機構為液壓機械聯(lián)合作用的注射機，其模板行程是由連桿機構的最大沖程所決定，而與模厚無關。對于單分型面注射模，所需開模行程H為H=H1+H2+(510)mmS式中 S注射

29、機動模板的開模行程（mm），取360mm，見表2-2；H1推出距離（脫模距離）（mm） H2包括澆注系統(tǒng)凝料在內的塑件高度（mm）所以該塑件的開模行程H=44+200+(510)mm=249mm254mmS=360mm(2)模具有側向抽芯時開模行程校核。此時應考慮抽芯距離所增加的開模行程，為完成側向抽芯距離s所需開模行程為H側，當H側H1+H2時然按上式計算開模行程H；當H側>H1+H2時，其開模行程H為H=H側+（510）mmS所以此塑件模具的H側=240，符合要求。模架尺寸與注射機拉桿內間距校核1、模具長、寬尺寸與注射機拉桿間距離的關系。模具安裝有兩種方式，即從注射機上方直接吊入機內

30、進行安裝，或者先吊到側面再由側面推入機內安裝，為安裝方便，應使注射機拉桿內間距比模具尺寸10mm。2、模具與注射機的安裝關系。模具的安裝固定形式有壓板式與螺釘式兩種。壓板式安裝靈活而被廣泛采用，而螺釘式需模座上的孔和模板上的孔完全吻合，安裝比較麻煩，但對于大型模具的安裝，這種安裝安全可靠本塑件可以選擇螺釘安裝。第四章 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔各處，以便獲得外形輪廓清晰，內在質量優(yōu)良的塑件。因此要求充模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，且在塑件上留下澆口痕跡小。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。從注塑

31、機噴嘴至模具型腔的熔融樹脂流路稱之為流道，其澆口套內樹脂流路稱之為主流道，其余部分稱之為分流道。分流道末端通向型腔的節(jié)流孔稱之為澆口，在不通向型腔的分流道末端設置冷料井。澆注系統(tǒng)分為兩大類，制品與固化的澆注系統(tǒng)一同從模具中取出的澆注系統(tǒng)稱之為冷流道澆注系統(tǒng)。通過加熱裝置保持流道中樹脂為熔融狀態(tài)的稱之為熱流道澆注系統(tǒng)。設計澆注系統(tǒng)時應遵循以下原則：澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應有壓降、流量和溫度分布的均衡布置；盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短沖模時間：選擇澆口位置時應避免產生湍流和渦流及噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補縮；避免高壓熔體對型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移；澆注系統(tǒng)凝料脫出方便

32、可靠，易與塑料件分離、切除整修容易，且外觀無損傷；融合縫位置需合理安排，必要時配以冷料井或溢料槽；盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量；澆注系統(tǒng)應達到所需精度和粗糙度，其中澆口須有IT8級以上精度。澆口位置及澆口種類決定熔料在型腔中的流動方向和路徑。選擇澆注系統(tǒng)時應兼顧熔體的流動、收縮、塑件形狀、表面質量及澆口凝料的取出。若澆口位置不當或澆口種類選用不適合，則難以保證塑件質量。模具采用點澆口進料，澆口設置在塑件上部的中心處，以使熔體流動均勻，填充迅速，降低塑件變形幾率，脫模時澆口凝料自動拉斷，提高生產效率；留在塑件表面的澆口痕跡很小，在模具外手工去除，確保塑件表面質量。4.1主流道的設計主流道（也叫進料口

33、），它是連接注射機料筒噴嘴和注射模具的橋梁，也是熔融的塑料進入模具型腔時最先經過的地方。主流道的大小和塑料進入型腔的速度及充模時間長短有著密切關系。若主流道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時間增長，使包藏的空氣增多，如果排氣不良，易在塑料制品內造成氣泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品質量，同時也易造成進料時形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動過程中的冷卻面積相應增加，熱量損失增大，粘度提高，流動性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成形困難。在一般情況下，主流道不直接開設在定模板上，而是制造成單獨的澆口套，鑲定在模板上。小型注射模具，批量生產不大，或者主流道

34、方向與鎖模方向垂直的模具，一般不用澆口套，而直接開設在定模板上。4.1.1主流道的設計要點澆口套的進口 主流道小端直徑D應比注射機噴嘴孔直徑大0.51mm。若等于或小于注射機噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模困難。D=注射機噴嘴尺寸+（0.51）mm。澆口套球面 澆口套與注射機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合，澆口套球面半徑比注射機噴嘴球面半徑SR大約1mm2mm，接觸時圓弧度吻合的好。反之兩者不能很好貼合，會讓塑料熔體返噴出現溢邊，致使脫模困難。即澆口套球面半徑=16mm。澆口套的結構 澆口套錐度內壁表面粗糙度為Ra0.8m，保證料流順利，易脫模。澆口

35、套不能制成拼塊結構，以免塑料進入接縫處，造成冷料脫模困難。澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注射工藝順利進行，要考慮冷卻措施。澆口套的內孔 即主流道呈圓錐形，單邊錐度1°2°。錐度過大會造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進時易混進空氣，產生氣孔；錐度過小，會使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。澆口套內孔出料口處（大端）應設計成圓角r，一般為13mm。主流道的長度 在模具結構允許的情況下，主流道長度盡可能短，一般取L60mm，過長則會增加壓力損失，使塑料熔體溫度下降過多，從而影響熔體的順利充型。還會浪費塑料材料、增加冷卻時間。4.1.2主流道的尺

36、寸設計1）主流道的小端直徑 D=注射機噴嘴直徑+（0.51）mm =4+（0.51），取D=5mm。2)主流道球面直徑 此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！錐角為1°2°，?。?）澆口套總長 。4.1.3主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的

37、主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理，常用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，在此選用T10A，熱處理硬度為50HRC55HRC,如圖4-1所示。圖4.1澆口套由于該模具主流道較長，定位圈和襯套設計成分體式較宜，其定位圈結構尺寸如圖4-2所示。圖4.2定位圈4.1.4主流道襯套的固定主流道襯套的固定形式如圖4-3所示。圖4.3主流道襯套的固定方式4.2冷料穴的設計4.2.1主流道冷料穴的設計開模時應將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑應稍大于主流道大端直徑。由于該模具具有垂直分型面即側向分型，冷料穴開在瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出；側向分型時，冷料穴中的凝

38、料及塑件同時被推出。該模具采用底部無桿的圓環(huán)冷料穴。如圖4-4所示。其中6.5為主流道大端直徑，該模具取6.5+2=8.5mm，冷料穴深度為3/4倍主流道大端直徑。由于該模具采用側澆口澆注，不需要分流道冷料穴，故不作設計。圖4.4冷料穴4.3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填充狀態(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。4.3.1分流道的

39、設計要點（1）分流道對熔體的阻力要小 在保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取較小值，尤其對小型塑件更重要。分流道轉折處應以圓弧過渡。（2）各型腔均衡進料 當塑件形狀、大小相同時，各分流道的截面積與長度都要對應相等，各支分流道長度也應一致，并盡量取短。當一模同時成形幾個不同形狀及大小或不同重量的塑件時，各分流道的截面積及長度應該與塑件相適用。分流道較長時應在其末端開設冷料井。（3）分流道形狀 分流道的形狀應有利用塑料流動，且長度應盡可能的小，要便于加工及刀具選擇。（4）分流道位置 可單獨開設在定模板或動模板上，也可同時開在動、定模板上，合模后形成分流道截面

40、形狀，這主要取決于模具結構、塑料特性及塑件脫出方法。通常分流道多開設在模具的一邊，以有利于開模時將流道凝料脫出。（5）分流道與澆口 兩者連接處應加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及填充。采用U形分流道，矩形澆口。4.3.2分流道的橫截面形狀及布置形式常見的分流道的截面形狀有圓形、半圓形、梯形和U型等。其中，圓形截面分流道的表面積最小，熱量不容易散失，流動阻力最小，但它需要開在動模和定模上，要保證兩半圓完全吻合，制造困難；梯形截面分流道加工容易，熱量散失和阻力也不大，是最常用的形式；U形截面分流道的優(yōu)缺點與梯形截面基本相同。分流道的形狀及尺寸，應根據塑料的體積、壁厚、形狀的復雜程度、

41、注射速率、分流道長度因素來確定。另外，從傳熱面積考慮，熱固性塑料的注射模宜用矩形截面分流道，而熱塑性塑料宜用圓形截面分流道；從壓力損失考慮，圓形分流道最好。由于該塑件采用了一模一腔，熔體能夠較快的充滿型腔，而U型橫截面容易脫模，加工容易。所以，該模具選用U型分流道。4.3.3分流道的尺寸設計分流道的長度長度應盡量短，且少彎折，該模具分流道設計簡單，并采用側澆口，分流道長度取為36mm。分流道的形狀及尺寸方法一 為了便于加工和容易脫模，分流道采用U型橫截面，一般對于質量小于200g，壁厚在3mm以下的塑件采用下面的經驗公式可確定其橫截面尺寸，即此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有

42、說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！則在U型橫截面中，根據標準取r=3mm，H=0.918D=7mm。分流道的表面粗糙度及脫模斜度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想，因此分流道的內表面粗糙度并不要求很低一般取，這樣表面稍不光滑有助于塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處取，脫模斜度為8°。分流道向澆口

43、過渡部分的結構分流道橫截面如圖4-5，分流道向澆口過渡部分的結構如圖4-6所示。 圖4.5分流道截面 圖4.6澆口過渡部分4.3.4分流道內塑料熔體流動剪切速率的校核1）確定分流道體積流量計算一次注射注入該模具中總的塑料熔體的體積由前面計算可得： 計算注射機的公稱注射量，并查書本表4-8確定注射時間 則：t=2.0s。計算分流道體積流量分流道體積為： 此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介

44、紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！故該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5×1025×103之間，故分流道內熔體的剪切速率合格。4.4澆口的設計澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，其作用是使從分流道流過來的塑料熔體以較快的速度進入并充滿型腔，型腔充滿后，澆口部分的熔體能迅速的凝固而封閉澆口，防止型腔內的熔體倒流。澆口的形狀、位置、和尺寸對塑件的質量影響很大。澆口的設計與塑料塑件的形狀大小、模具結構、注射工藝參數（溫度、壓力和速度）及塑料性能等因素有關。澆口的截面要小、長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉。便于與塑件分離或切除，且

45、澆口的痕跡要不明顯。注射成型時許多缺陷都是由于澆口設計不合理而造成的，所以要特別重視澆口的設計。4.4.1澆口的設計原則對澆口的總的設計要求是：要使塑料熔融體以較快的速度進入并充滿型腔，同時在型腔充滿后適時冷卻封閉。澆口位置選擇要遵循以下原則：澆口位置的設置應使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少。保證流動比在允許范圍內。澆口位置的設置應有利于排氣和補縮。澆口位置的設置應減少或避免產生熔接痕、提高熔接痕的強度。澆口位置的選擇要避免塑件變形。澆口位置的設置應避免引起熔體破裂。澆口位置的設置應防止型芯變形。澆口位置的設置應考慮塑件的外觀。4.4.2澆口的類型選擇與位置的確定澆口形式較多，一般可

46、分為直接澆口、中心澆口、側澆口、點澆口、潛伏式澆口及護耳澆口等。一般來說小澆口優(yōu)點較多，它可以增加熔體通過的流速，充模容易，這對于塑料熔體粘度對剪切速率較敏感的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯等尤其有利；小澆口對熔體有較大的摩擦阻力，結果使熔體溫度明顯上升粘度降低，流動性增大，有利于薄壁復雜制品的成型。根據該塑料的特性及塑件的結構形式，由于本塑件采用一模一腔結構模具設計簡單，為了減少注射成型后的修飾工作和方便地調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。因此采用矩形側澆口的形式。澆口位置布置于分型面上，處于型腔幾何中心的一側。4.4.3矩形側澆口的尺寸1）側澆口深度和寬度經驗計算經驗公式為：，（4.1）式中

47、h-側澆口深度（mm）； 此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！ 圖4.7側澆口4.4.4澆口剪切速率的校核澆口的剪切速率在內，故該澆口符合要求。第五章 成型零件的設計5.1成型零件的結構設計模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件，成型零件通常包括凹模、凸模、型芯、鑲塊和成型環(huán)等。成型過程中成型零件受到熔體的高壓作用，料流的沖刷，

48、脫模時與塑件間發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外還要求成型零件具有合理的結構和良好的加工工藝性，具有足夠的強度，剛度和表面硬度。同時，還應該考慮零件的加工性及模具的制造成本。5.1.1凹模的結構設計凹模也稱為型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外形輪廓。按結構形式的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲拼式和四壁拼合式四種類型。整體式凹模 凹模由整塊材料制成，結構簡單，成型塑件的質量較好，模具強度高，不易變形。但其加工工藝性差，熱處理不方便，內尖角處易開裂，所以只適用于形狀簡單的塑件成型。此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CA

49、D裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！換。嵌入部分與凹模采用過渡配合H7/m6。四壁拼合式凹模 對于大型的復雜凹模，可以采用將凹模四壁單獨加工后鑲入模套中，然后再和底板組合的方式。在此次設計中，由于采用了側向抽芯機構，滑塊的型腔充當凹模結構，它的結構決定于塑件制品的成型需要和加工與裝配的工藝要求，在此，采用整體式凹模，考慮到塑件的精度，本塑件滑塊采用整體的加工，然后在進行切斷。5.1.2凸模、型芯的結構設

50、計凸模是主要的成型零件，因此又稱主型芯。凸模的作用是將壓機的壓力傳遞到塑件制品上，并壓制塑料的內表面及端面。凸模由兩部分組成：上端與加料室有配合關系，以防止熔料溢出并有導向作用；下端為成型部分并設有脫模斜度。凸模結構有整體式及組合式兩種類型。（1）整體式型芯 將型芯與模板制成一體，其結構牢固，但工藝性較差，同時模具材料耗費多，這類型的型芯主要用于形狀簡單的單型腔模具（2）組合式型芯 可以分為整體式嵌入型芯和鑲拼式 這種類型型芯可以節(jié)約貴重的模具材料，便于加工，尺寸精度容易保證。通過對塑件的結構分析可知，由于該塑件中間為臺階孔，且最小孔位于塑件的中間部位，故需要動、定模部分同時設置型芯。同時為了

51、不產生飛邊溢料，容易脫模應使動定模兩型芯的接觸表面偏在小端型芯下端?？紤]到型芯尺寸均較小，稍有磨損就會產生較大誤差，故做成整體嵌入式式以便更換。5.2成型零件的工作尺寸的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑件都有一定的幾何形狀和尺寸精度的要求，如有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在模具設計時，應根據塑件的尺寸精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素相當復雜，這些因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據。影響塑件尺寸精度的主要因

52、素有：1、塑件收縮率波動所引起的尺寸誤差 2、模具成型零件的制造誤差成型零件加工精度越低，成型塑件的尺寸精度也越低。3、模具成型零件的磨損誤差 4、模具安裝配合的誤差 一般情況下，收縮率的波動、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原因。而收縮率的波動引起的塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸的增大而增大。因此生產大型塑件時，若單靠提高模具制造精度等級來提高塑件精度是比較困難和不經濟的，應穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較小的塑料。生產小型塑件時，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，因提高模具精度等級和減少磨損。5.2.1凸模的尺寸計算在定模部分上的型芯：1）徑

53、向尺寸 已知塑件的公差等級為五級，根據參考文獻的型芯尺寸為： 此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！2）高度尺寸已知塑件的公差等級為五級，根據參考文獻的型芯尺寸為： 塑件尺寸轉換得：，；，。根據模具高度尺寸公式 式中 -塑料的平均收縮率，PC為0.65%； x-取值范圍0.50.8，該處均取0.6； -塑件的尺寸公差； -模具成型零件制造誤差

54、，一般為塑件公差的1/31/6，該處取1/6；故：在動模部分上的型芯1）徑向尺寸 已知塑件的公差等級為五級，根據參考文獻的型芯尺寸為： 徑向尺寸轉換得：，；，。根據凸模徑向尺寸公式 （5.2）式此文檔為不完全文件，我這有全套畢業(yè)設計壓縮包，里面有說明書和CAD裝配圖和零件圖圖紙，翻譯，開題報告，實習報告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以聯(lián)系我，qq號944439233或734570778，我這里還有其他題目的畢業(yè)設計全本，歡迎介紹朋友下載。注塑模具還可以定制哦！歡迎下次光臨！ 2）高度尺寸已知塑件的公差等級為五級，根據參考文獻的型芯尺寸為： 塑件尺寸轉換得：，；，。根據模具高度尺寸公式 式中 -塑料的平均收縮率，PC為0.65%； x-取值范圍0.50.8，該處均取0.6； -塑件的尺寸公差； -模具成型零件制造誤差，一般為塑件公差的1/31/6，該處取1/6；故：5