插針罩注射模模具設(shè)計說明書課件

1、插針罩（SMBS-02）注射模模具設(shè)計 目錄1 緒論來源背景1目的1要求1實際意義2主要設(shè)計內(nèi)容22 原始資料.2塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求.2塑料品種牌號.2制品圖樣.32.3.1具體尺寸及要求如圖2.132.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析32.3.2.1 尺寸及公差.32.3.2.2 塑料制品的形狀32.3.2.3 塑料制品的壁厚32.3.2.4 脫模斜度42.4 塑料制品成型性能43 基本參數(shù)43.1注射機選擇.43.2模具型腔數(shù)目的計算.53.2.1 計算原理53.2.2 制品體積53.2.3 型腔數(shù)目確定6 3.3 模架選擇64 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)74.1聚苯依稀的收縮率（S）74

2、.2 大型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計74.2.1 大型芯徑向尺寸計算利用公式84.2.2 大型芯高度尺寸84.3 側(cè)型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計84.3.1 側(cè)型芯徑向尺寸計算利用公式.84.3.2 側(cè)型芯深度尺寸.84.4 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計.94.4.1 型腔徑向尺寸，利用公式.94.4.2 型腔高度尺寸，利用公式94.4.3 型腔結(jié)構(gòu)94.4.4 型腔底厚、壁厚計算.94.4.5 底厚計算105 模具結(jié)構(gòu)105.1 制品小孔成型結(jié)構(gòu)105.1.1 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計105.1.2 抽芯距離的確定.115.1.3 抽芯力的計算115.2 模具結(jié)構(gòu)圖.136 澆注系統(tǒng).136.1 概述136.2 澆注系統(tǒng)的

3、設(shè)計.147模具與成型機械關(guān)系的校核.157.1制品及流道體積167.1.1 制品體積 167.1.2 流道體積167.1.3分流道體積167.2注射機的校核17 8 推出機構(gòu).188.1 概述.188.2推出機構(gòu)199 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機構(gòu) 199.1 導(dǎo)向機構(gòu).199.2支承零件.19 9.3 緊固件及其他附件199.3.1 上模部分199.3.2 下模部分.2010 冷卻系統(tǒng) .20結(jié)束語.20參考文獻21摘要：插針罩（SMBS 02）注射模是編寫者兩個月以來所編寫的畢業(yè)設(shè)計說明書。主要介紹：注射模的整個過程，包括成型零部件、推出機構(gòu)、流道等一些設(shè)計。在論文書寫過程中，通過一個月的時間對

4、原始資料進行搜集，充分考慮模具的各種結(jié)構(gòu)并和指導(dǎo)老師及同學(xué)之間進行討論，最終選擇了論文所寫的模具結(jié)構(gòu)。本論文的資料大多是編寫者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識完成的，包括機械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機械設(shè)計、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學(xué)之間的交流和自己三年的實習(xí)總結(jié)。關(guān)鍵詞：三板式、點澆口、側(cè)抽芯1 緒論1.1 來源背景插針罩（SMBS-02） 為PA1010塑料制品，采用注塑模成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡單，但具有側(cè)孔結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計的注重考慮這一問題。1.2 目的通過本課題的設(shè)計，能夠懂得模具的整個設(shè)計過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握Pro/E、C

5、AD、Word等軟件的操作方法。1.3 要求設(shè)計本課題的要求的理論聯(lián)系實際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計理論知識的同時，還必須了解實踐操作。另外，設(shè)計的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。1.4 實際意義通過本課題的設(shè)計，可以更好的掌握模具的整個設(shè)計過程。在設(shè)計過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設(shè)計做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對Pro/E、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財富。1.5 主要設(shè)計內(nèi)容本課題的餓設(shè)計主要包括成型零件的設(shè)計，流注系統(tǒng)設(shè)計，側(cè)

6、向抽芯與側(cè)向分型的設(shè)計，導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計，推出復(fù)位部分的設(shè)計，緊固件的設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計，工藝過程的編導(dǎo)。2 原始資料2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求根據(jù)圖紙要求，此制品為小批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計時應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，但要能達到制品的各種要求。2.2 塑料品種牌號此制品要求的材料為聚酰胺，牌號為PA1010。聚酰胺是無色，透明并有光澤的非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物，流動性好，其原料來源廣泛，石油工業(yè)的發(fā)展促進了聚苯乙烯大規(guī)模的生產(chǎn)。2.3 制品圖樣2.3.1具體尺寸及要求如圖2.1 圖 2.12.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析2.3.2.1 尺寸及公差從制品所給

7、的尺寸及公差查塑料模塑成型技術(shù)表3-7為4級精度等級，查表3-8得4級精度等級為一般精度，從經(jīng)濟方面考慮，在模具設(shè)計時模具精度等級也應(yīng)設(shè)計成一般精度等級。2.3.2.2 塑料制品的形狀如圖1.1，此制品為圓形制品，具有一小孔，所以在設(shè)計時著重是側(cè)抽芯機構(gòu)。2.3.2.3 塑料制品的壁厚由圖1.1可知，此制品壁厚為4mm。拐角處壁厚不均勻，它會固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計時要進行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及適應(yīng)選擇澆口。2.3.2.4 脫模斜度所設(shè)計的制品沒有脫模斜度，即脫模斜度為零，這樣制品對型心的包緊力大，脫模時較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時可噴涂脫模劑。2.4

8、 塑料制品成型性能聚酰胺成型性能優(yōu)良，硬度、耐磨性和潤滑性很突出，并且有很好的耐沖擊性，其吸水性小，成型前可不進行干燥，收縮小，制品尺寸穩(wěn)定，比熱容小，可很快加熱塑化，塑化量較大，故成型速度快，生產(chǎn)周期短，可進行高速注射；流動性好，可采用注射、擠出、真空等各種成型方法。但注射成型時應(yīng)防止溢料，應(yīng)控制成型溫度，壓力和時間等工藝條件，以減少內(nèi)應(yīng)力。故設(shè)計成型零件時要注意配合間隙的選擇，并且設(shè)計冷卻水道以控制溫度變化情況。3 基本參數(shù)3.1 注射機選擇根據(jù)制品結(jié)構(gòu)選擇立式注射機，查表塑料制品及其成型模具設(shè)計0.10初步選用SZ-100/60立式注射機，主要參數(shù)如表3.1 表 3.1參數(shù)SZ-100/

9、60結(jié)構(gòu)類型立式注射機理論注射容量/cm360螺桿直徑/mm30注射壓力/MPa150瑣模力/KN400拉桿內(nèi)間距/mm295185移模行程/mm260最大模具厚度/mm280最小模具厚度/mm160噴嘴球半徑/mm15噴嘴口直徑/mm4模具定位孔直徑/mm503.2模具型腔數(shù)目的計算3.2.1 計算原理通常注射機的實際注射量為注射機最大注射量的80，即 V實 = Vmax80 (3-1)式中 V實 - 制品實際所需注射量，單位cm3。 Vmax - 注射機最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=60cm3所以 V實=48cm33.2.2 制品體積制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積如下

10、式計算，V制=12236-823214420324=5.02cm33.2.3 型腔數(shù)目確定制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進行計算， n= V實/V制=48/5.02=9.5通過計算可以設(shè)計八個型腔。因此制品為小批量生產(chǎn)，暫設(shè)計型腔數(shù)目為兩個。 3.3 模架選擇型腔數(shù)目為四個，設(shè)計為四方布排，根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊表6-15初步選用200200模架具體結(jié)構(gòu)如圖3.1(a)、3.1(b) 圖3.1 （a） 圖3.1 (b)4 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)4.1聚苯依稀的收縮率（S） 查塑料制品及其成型模具設(shè)計表0.1聚苯乙烯的收縮率范圍為0.6-0.8，換算成平均收縮率ScpScp

11、=(0.5+4.0)/2=2.25 4.2 大型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖 4.10.4.2.1 大型芯徑向尺寸計算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 將數(shù)值代入計算 LM=16（1+2.25%）+0.8 =16.794.2.2 大型芯高度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 將數(shù)值代入計算Hm = 36(1+2.25%)+1.04 =18.274.3 側(cè)型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計4.3.1 側(cè)型芯徑向尺寸計算利用公式LM=ls(1+Scp)+ 將數(shù)值代入計算 LM=4（1+2.25%）+0.8 =3.894.3.2 側(cè)型芯深度尺寸Hm= hs(1+Scp%)+ 將數(shù)值代入計算Hm= 4(1+2.25%)+1

12、.04 =4.274.4 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計4.4.1 型腔徑向尺寸，利用公式 LM=ls(1+Scp)- 將數(shù)值代入計算 LM=24(1+2.25)-0.96 =23.574.4.2 型腔高度尺寸，利用公式 Hm = Hs(1+Scp%)- 將數(shù)值代入計算 Hm = 40(1+2.25%)-1.2 =39.92 4.4.3 型腔結(jié)構(gòu)簡單，采用整體式凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就加工在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。 4.4.4 型腔底厚、壁厚計算 1 按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式 t=r （4-8） 代入計算得 t=0.84 mm 2 按強度計算，利用公式 t=r( 代入計算

13、 t= 2.58 mm 取較大值2.58mm。 4.4.5 底厚計算 按剛度計算 h=3.46mm 按強度計算 h=5.2mm 取較大值5.2mm。5 模具結(jié)構(gòu)模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、側(cè)向分型及抽芯部分、支承部分、推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計過程中，主要考慮塑料怎樣進料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。從設(shè)計的制品結(jié)構(gòu)來說，主要是側(cè)孔的成型與脫出。5.1 制品小孔成型結(jié)構(gòu)5.1.1 側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 本模具中，制品側(cè)壁上有與開模方向不同的側(cè)向孔，阻礙制品成型結(jié)構(gòu)的直接脫模，因此需將成型側(cè)孔的成型零件做側(cè)向運動，需做成側(cè)型芯，然后在再從模具

14、中推出制品，完成側(cè)型芯的抽芯與復(fù)位的機構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。5.1.2 抽芯距離的確定 抽芯距離指的是側(cè)型芯從成型位置抽到不妨礙制品取出位置時，側(cè)型芯在抽拔方向所移動的距離，抽芯距一般應(yīng)大于制品側(cè)孔深度或凸臺高度23mm。即： S= h + (23) mm S抽芯距 h制品最大側(cè)孔深度 h=4 S= 4+ (23) =67mm5.1.3 抽芯力的計算塑料制品在冷凝收縮時，對側(cè)型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機構(gòu)所需的抽芯力，必須克服包緊力所引起的抽芯阻力及抽芯機構(gòu)機械滑動時的摩擦力，才能把活動型芯拔出。影響抽芯力的因素很多，且相當(dāng)復(fù)雜，精確抽芯是十分困難的，在設(shè)計抽芯結(jié)構(gòu)時，應(yīng)全面分析，找出主要影響因素

15、進行粗略計算。如下圖所示側(cè)型芯受力分析：從圖中可知：摩擦力F=f（FFSin） （5-1）式中： F摩擦力 F由塑料制品收縮產(chǎn)生的對側(cè)型芯的包緊力造成的抽芯阻力。 f摩擦系數(shù)，一般取0.5-1.0，本設(shè)計中取0.5。依據(jù)受力圖可列出平衡方程式=0 即： FCos= FFSin （5-2） 將（5-1）代入（5-2）得 F(FFSin) Cos= FFSin F=PA 式中P塑料制品收縮對型芯單位面積的正壓力，制品在模內(nèi)冷卻，P取19.6MPa。 A塑料制品包緊側(cè)型芯的側(cè)面積所以：F=19.6234 =147.7056 148 N那么 F=1480.908 =134.4 N 5.2 模具結(jié)構(gòu)圖6

16、 澆注系統(tǒng)6.1 概述注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。對其要求是：使熔體平穩(wěn)的進入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢姡瑵沧⑾到y(tǒng)的設(shè)計是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計正確與否，是注射成型能否順利進行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計1 主流道的設(shè)計主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為26，在此模具的設(shè)計的設(shè)計中采用2，小端直徑一般取36mm,且大于注射機噴嘴直徑0.51mm,由表3-1注射機噴嘴直徑為4mm。將此模具主流道小端直

17、徑設(shè)計為4.5mm。主流道的長度一般不超過60mm,本模具設(shè)計為15 mm。主流道大端倒角R2。由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機的球半徑大12mm，設(shè)計球半徑為SR14mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62模具實用技術(shù)設(shè)計綜合手冊。2 分流道設(shè)計在采用多型腔模具時，就應(yīng)該使用分流道，在設(shè)計時，根據(jù)情況的不同，采用不同的截面，不同的布置。1）分流道的截面形狀和尺寸 分流道的截面形狀有好幾種，包括圓形、U形、半圓形、正方形。在設(shè)計時一般常用的為梯形半

18、圓形和U形。在此模具中，采用U形分流道。 2）分流道的布置 在多型腔注射模具中，要求各型腔的制品表面質(zhì)量和內(nèi)部性能差異不大，所以流道的布置要合適，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種，在本模具的設(shè)計過程中，為了保證制品質(zhì)量，采用平衡式布局。 3 澆口的設(shè)計 澆口的基本作用是使分流道來的熔體產(chǎn)生加速以快速充滿型腔。1） 澆口的形式及特點澆口在通常情況下有直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、點澆口、潛伏式澆口等幾種形式。直接澆口適用與熱敏性塑料；中心澆口去除澆口方便一些，它適用與圓筒形、圓環(huán)形等中心帶孔的制品成型，側(cè)澆口是從制品側(cè)面進料；點澆口截面積較小，熔體進料時，產(chǎn)生很高的剪切速度，同時產(chǎn)生摩擦作用，提

19、高熔體溫度；潛伏式澆口適用與表面質(zhì)量高的制品。在本模具的設(shè)計中，考慮使用的是多型腔，采用側(cè)口。2） 澆口截面形狀、尺寸及位置本模具為三板式，為了便于制品脫模和澆注方便，采用點澆口，上端直徑為3mm,下端直徑為0.5mm。7模具與成型機械關(guān)系的校核7.1制品及流道體積7.1.1 制品體積 Vi=5.02cm7.1.2 流道體積 主流道體積 V主=1/3h(R+Rr+r) 代入計算V主=1/3h(R+Rr+r) =1/33.1415（4.54.566）=3.07 cm7.1.3分流道體積V分1= RLR= 3.143503.143 =2.3 cmV總= V主+V分 =3.072.3 =5.37 c

20、m7.2注射機的校核1 最大注射量的校核根據(jù)公式 KV0V代入計算得V=32.9 cm 符合注射機的要求 2. 注射壓力的校核，按下公式 PoP 根據(jù)P=60-110MPa 符合所需要求 3. 鎖模力校核 根據(jù)公式 F機（niA+A1）Pi 經(jīng)過計算 A=803mm A1=503 mm 代入計算 F=89符合所須的注射要求 4拉桿間距的校核由表3-1可知，注射機的拉桿間距為295185，模具尺寸為250200，符合所須的注射要求。 5開模行程的校核 根據(jù)公式 SH1+H2+H3+(510)mm 代入計算H1+H2+H3+(510)= 6786mm 符合所須的注射要求 6. 模具厚度的校核 模具

21、總厚度為200mm。 符合H小247H大 8 推出機構(gòu) 8.1 概述 推出機構(gòu)的設(shè)計是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準(zhǔn)備，推出機構(gòu)的設(shè)計要求有：1 盡量使制品留在動模上。2 保證制品不變形，不損壞。3 保證制品外觀良好。4 結(jié)構(gòu)要可靠。8.2推出機構(gòu)推出機構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會損壞制品，其他結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品，所以將推桿設(shè)計成倒錐形，下面采用螺釘固定，保證裝配需要。 9 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機構(gòu) 9.1 導(dǎo)向機構(gòu) 設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是為了使模具和模有正確的位置，以提高制品成型質(zhì)量。另外，它還可以提高模具壽命。一般注射模采用的導(dǎo)向零件為導(dǎo)柱導(dǎo)套，在設(shè)計時選用標(biāo)準(zhǔn)件，查表5-5 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊。9.2支承零件在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、支撐板等。 9.3 緊固件及其他附件9.3.1 上模部分 固定定位圈螺釘選用M410。 9.3.2 下模部分 固定下模的螺釘選用M1260。 10 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時，應(yīng)對模具溫度進行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計冷卻系統(tǒng)，但由于本