斜三通的塑料模方案設計書

1、第一章斜三通注塑模工藝規(guī)程的編制1.1原始資料分析:明確塑件的設計要求。（詳見附圖）/262.0企鵝332554595有刪減 有CAD圖+設計要求：表面光潔度不做要求，質(zhì)感要好。 表面可以抗腐蝕性好，有足夠的 強度和硬度，需用較精密的模具來制造。塑件有三個孔經(jīng)，塑件尺寸較大，故需用 側(cè)向抽芯來完成明確塑件的生產(chǎn)批量客戶需求：50000件。由于塑件比較大（長262mm,寬202,高60mm。）單腔的 優(yōu)點：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，結(jié)構(gòu)簡單緊 湊，模具制造成本低，制造周期短等特點。所以采用一模一穴。1.2 對產(chǎn)品圖進行分析所提供的零件為斜三通管材料為 UPVC, 種新

2、型材料有以下優(yōu)點：質(zhì)輕，搬運方便，重量為鐵的20%; UPVC管具有優(yōu)異的耐酸性耐緘性、 耐腐蝕性; 它廣泛用于化學工業(yè)廢水處理下水道等工程壁非常光滑，流體阻力小，粗糙度系數(shù) 僅為0.009,與其它同等產(chǎn)品相比流量大，不耐差水垢；耐水壓、耐外壓、耐沖擊、 高強度等均良好。常溫下適用于各種配管工程；溶解試驗結(jié)果證明不影餉，水質(zhì)完 全符合國家衛(wèi)生標準，是目前自來水管工程最佳管材，有良好的水溶性，不論采用 什幺樣的接口均有良好的密性，長期使用不致有外泄現(xiàn)象。有良好的循環(huán)利用性。 通過對其分析，本產(chǎn)品用下水道的接頭，表面質(zhì)量要求不高。尺寸公差和設計基準 上看最大為260*200屬于中型產(chǎn)品，用于聯(lián)接件

3、，公差要求 +-0.68MM之間，外部尺 寸不做要求，但要求比強度足夠，以 R60軸線為基準線。型腔為一個，由于本產(chǎn)品有兩種擺放方式：一、立起來放，型腔尺寸大、開模 距離也長，抽芯距也大，而且注塑面要選大的，模具材料尺寸也大，成本高。因為 表面質(zhì)量不做要求，精度不高，為了降低成本，減少距離采用臥式擺放，三向抽芯。 斜導柱也方便分開，容易制造。再加上兩個模塊鎖模力也大。第2章注塑模的結(jié)構(gòu)設計2.1 設備的選擇：2.1.1 了解工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)條件1 :注塑時間：選用75S根據(jù)情況適當調(diào)整，在試驗和試模時的情況而定 ）保 壓：選用75MPA保壓時間：選用20S冷卻時間：選用40S2.3分型面的選擇選

4、擇分型面。（分型面詳見裝配圖）由于分型面對塑件的工藝性影響較大，分型面的選擇是很重要的。分型面選擇的好壞，及位置直接影響著成型零件的結(jié)構(gòu)與形狀。型腔的排氣性能又與分型面 的開設密切相親，制品在模具中的位置直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復雜程度，模具分 型面的確定，澆口的設置，制品的尺寸精度和質(zhì)量。分型面的選擇應遵照以下原貝1:分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 塑件在動，定模的方位確定后，其分型面 應選在應選在外形的最大輪廓處，否則塑件會無法從型腔中脫出，這是最基本的 選擇原則。2 :分型面的選擇應有利于塑件順利脫模。由于注射機的頂出裝置在動模一側(cè)，所以分型面的選擇應盡可能使塑件留在動模一側(cè)，這樣有助于在

5、動模部分設置的 推出機構(gòu)工作。3:分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量，應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或修整。4:分型面的選擇應有利于模具的加工。5:分型面的選擇應有利于排氣。分型面的選擇與澆注系統(tǒng)的設計應同時考慮，為了使型腔有良好的排氣條件，分型面應晝設置在塑料融體流動方向的末端。6:分型面的選擇應考慮注射機的技朮規(guī)格。根據(jù)原則結(jié)合本塑件應該把分型面選擇在與軸線相交的投影面積最大處即如 圖所示型腔數(shù)目及排列方式的確定該產(chǎn)品需要三向抽芯結(jié)合現(xiàn)場實際情況和設備選擇一模一穴2.4確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。(尺寸計算在后面)澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到塑件之間的進料信

6、道。一般由主流道，分流道，澆口和冷料穴等組成。澆注系統(tǒng)的設計應遵循的基本原則:(1) : 了解塑料的成型性能，設計的澆注系統(tǒng)一定要適應于所用塑料的成型性能， 保證成型塑件的質(zhì)量。(2) :晝量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。(3) :有利于型腔中氣體的排出。(4) :防止型芯的變形和嵌件的位移。(5) :盡量采用較短的流程充滿型腔，這樣有利于減少壓力損失和熱量損失，以保 持較理想的流動狀態(tài)和有效的傳遞最終壓力，保證塑件良好的成型質(zhì)量。因此根據(jù)原則，對于本零件來說，由兩個圓柱相貫而來以最大直徑處為分型面便于分型面處會留下痕跡，影響表面質(zhì)量與外觀，但根據(jù)用途與使用場合來看, 并不影響使用。因此選擇是合適的。

7、對與大塑料來說。從主流道來直接進料，故 熔體壓力損失小，成型容易，故采用直接膠口，故采用時為防止前鋒冷料流入型 腔，常在膠口內(nèi)冊開設厚度為半個塑件厚度冷料穴，但是由于膠口處固化慢故容 易制造，成型周期延長，容易產(chǎn)生較大的殘余應力超壓填充膠口處易產(chǎn)生裂紋膠 口凝料切除后塑件上疤痕較大。242主流道的確定主流道是主流道機噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一般流道，是熔 融塑料進入模具時最先經(jīng)過的部位，它的作用是將注塑機噴嘴流出的塑料熔體導 入分流道或型腔，其形狀為圓錐狀，錐角取 24，便于塑料熔體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利地被拔出，主流道出口端應有圓角，圓角半徑R取0.33mm或0

8、.125D主流道長度應盡量短，以減小壓力損失和廢料量。通常， 主流道長度可小于60mm。根據(jù)設計手冊查得XS-ZY-1000型注射機噴嘴的有關尺寸: 噴嘴前端球面半徑 R0=18MM;噴嘴前端空徑：d0=17.5mm;根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系：R=R0+(1-2)MM.根據(jù)常用塑件直接膠口尺寸表查得：d=4.5mm,D=9mm長度依模板厚度而定；為了便于將料頭從主流道中拔出將主流道設計成錐度為2度為了在去料頭時易割掉留下小面積的痕跡，因此不需設置分流道可直接澆注。排氣結(jié)構(gòu)設計：注塑模的排氣是模具設計中不可忽視的一個問題，特別是快速注塑成型工藝 的發(fā)展對注塑模排氣的要求更加嚴格。在注塑過程中，

9、塑料熔體進入模腔的同時 置換出模腔內(nèi)的氣體，這些氣體如果不能排出模腔，將會影響制品成型以及脫模 后的質(zhì)量，因此，在注塑模具時，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設計問題。常見的排氣方式有排氣槽排氣，分型面排氣，拼鑲件縫隙排氣，推桿間隙排 氣，粉末燒結(jié)合金塊排氣，強制排氣等。本設計中盒蓋塑件采用的是中小型模具， 僅利用分型面排氣還不行，在這里應設置排氣槽，排氣槽深度通常為0.030.05mm 必要時可深至0.10.3mm，寬度為510mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，又在上述 深度的排氣槽向外延伸 6mm,以外加深到0.8mm.其具體尺寸參考文獻【6】表5 36，排氣槽尺寸如下：h=0.02mm hi=0.5mml

10、=810mm，排氣槽簡圖如 下圖所示：圖2 4排氣槽簡圖第3章成型零部件的設計與計算:3.1 型腔、型芯等的結(jié)構(gòu)設計成型零部件精度為最為重要的，因此成型零件的工作尺寸計算，要考慮塑料 制品的尺寸公差，所成型所塑料的收縮率，溢料飛邊厚度，塑料制品脫模，模具 制造的加工條件及可達到的水平等因素。成型塑件所采用的塑料UPVC收縮率為0.7%，計算模具成型零件的工作尺寸：型腔內(nèi)表面（直徑）Dmi=（111+111X 0.8% +0.57）mm=112.458mmDm2=（120+12CK 0.8% -0.57） =120.17mm3.1.2 型芯外表面（直徑）dmi=（111+11 X 0.8% +0

11、.57）mm=112.48 l/h=2.0查表 4-14得,a=1.226;l/b=1.4;a'=0.4356.所以側(cè)壁厚度為：tc =60.1.216 50/60 =37.138mm底部厚度為：t =0.75/二=0.75.55.5 55.5 60/160 =25.5mm綜合考慮到個方面原因如強度，抽芯機構(gòu)的行程和注塑機的一些參數(shù)等著多 因素根據(jù)中國機械教育協(xié)會編寫的塑料模具設計與制造P137表3-19查得XS-ZY-1000型所用模架選模架為560*900;第4章側(cè)向分型和抽苡計算及校核。4.1斜導柱的尺寸計算：抽芯距的計算：根據(jù)公式：S抽=h+（23）mm的安全值。S抽為抽芯距，

12、h為塑件側(cè)孔深度（mm）。 本產(chǎn)品的1#側(cè)孔深度為182mm所以S抽取185mm, 2#側(cè)孔深度為80mm所以 S抽取85一般直徑為D的頂出桿，在頂出桿固定板上的孔應為D+1 mm：頂出桿臺階部分的直徑常為D+5MM :頂板上的臺階為D+6伽.為了不使頂在產(chǎn)品上留有凸臺， 頂出桿表面與凸模表面齊平，或高出0.02 m.結(jié)合以上原則選用 20伽頂出桿，在塑件中心底部分別各分部3個。材料：45鋼其它按GB/T41701984推桿與型芯之間的配合間隙如H7/f6等，配合表面粗糙度為 Ra0.80.4m.為減少脫模過程中推桿與型芯的摩擦，在推板與型芯之間留有0.2mm的間隙，機構(gòu)具有頂出力均勻，頂出力

13、大。運動平穩(wěn)，且無頂出痕跡等優(yōu)點。同時有導桿導向同時起到復位桿的作用.4.2.5頂出力的計算：根據(jù)制件尺寸大小預選頂干直徑為30MM則推干的頂出力按公式：F= dEAf /d(d / 2t d/4t )F頂出力(N)E塑件的彈性模量，對與 UPVC查表為2750MP;F塑件與鋼的摩擦因子取0.15;D型芯直徑111mm；T塑件壁厚為4.5mm；J材料的泊訟比為0.42;d塑件直徑的熱收縮計算是：d=-jp(Tm -Tz)d = 0.8mmF=0.8*2750*3.14*57.5*57.5*0.15/53.25(53.25/9-d/18*0.42)=13825N校核直徑強度：由公式：d_K1 4

14、Q/nP1=16.4 13.8/3 3.14 140 =因此頂桿直徑選擇合理。4.3加熱與冷卻系統(tǒng)有關計算溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計直接影響成型件的質(zhì)量和成型周期，在成型過程中起著很重要的作用，因此在設計時要考慮全面下面來設計.4. 3. 1傳熱面積的計算：如果忽略模具因空氣對流，熱輻射與注塑機接觸所散失的熱量假設塑件融體 冷卻水路的排布計算：(1).冷卻水路總表面積：A=Mq/3600a (B 1-9 2)其中：A為 冷卻回路總表面積，m2;M為單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，kg/h; q為單位質(zhì) 量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，J/kg; a為冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2?k); 9 1 為模具成

15、型表面的溫度,C；9 2為冷卻水的平均溫度,C。q查表得為34，計算時取3.5.其中，a可用下式計算：a二.(p V)0.8/d0.2.式中p為冷卻水在該溫度下 的密度，kg/m 3 ； v為冷卻水的流速，m/s； d為冷卻水孔直徑，m ；與冷卻水溫 度有關的物理系數(shù)，的值可從表11。4查得。經(jīng)計算得：A 約 0.25 m2。.冷卻回路的總長度：公式(11.3) L=A/dn .式中，L為冷卻回路總長 m ； A為冷 卻回路總表面積，m2； d為冷卻水孔直徑，m。d根據(jù)原則取20MM。經(jīng)計算得L 約=1 m.(3).具體的水路分布，應理論結(jié)合實際。水路的分布詳見，零件圖。2. 排氣槽的計算：排

16、氣槽的設計主要以不影響塑件的表面質(zhì)量為原則，具體的尺 寸取經(jīng)驗值就可以了。UPVC的流動性較差，所以排氣槽的深度可以稍微大一些， 理論值為0.1mm表 6.5)。一般根據(jù)經(jīng)驗取0.2 mm,寬度取2 mm為易長度視塑件離 模仁的遠近適當排配。遠的地方，排氣槽的深度可以適當加深0.10.0.2 mm.第5章其它零件的選用5.1 :其它零件尺寸計算.上固定板的尺寸計算：上固定板的作用主要是保護模具，和注塑時注射機用來固定模具的。其長度單邊應比模板大2040MM。由于此模具較小，所以 取25MM.上固定板的總長度為 390MM,寬度和模板一樣為300MM，厚度取 40MM。中間開直徑為60MM的通孔

17、，注射用。板上攻 4個M12的螺孔， 起鎖緊作用。下固定板的尺寸計算：下固定板的作用和上固定板的作用差不多。長度，寬度和厚度可以取一樣。中間要開一個直徑為40MM的通孔，供注塑機的推桿，頂出成品用。板上攻8個M14的螺孔，分別固定墊塊和動模板用。導柱，導套的尺寸計算：導柱，導套主要是在模具開合模時起導向作用 的。其可以根據(jù)模具大小，選取不同型號的標準件。導柱長度由具體模具 的模板厚度確定，直徑為 書20MM，凸臺高度6MM。導套外圓直徑為 書 30MM，凸臺高度為8MM。（具體形狀看零件圖）墊塊的尺寸計算：設計原則：根據(jù)注塑機的注塑量，和頂出的行程。查參考書和經(jīng)驗值，取墊塊長900MM，寬10

18、0MM，高度：頂出板的頂出行程（60.03MM）加上支撐銷的高度（5MM廠再加上頂出板的厚度（25+30MM）再加 上1020MM的安全值。再取整得100MM。開模時可以由行程擋塊來控制 出板的行程。設計原則：根據(jù)注塑機的注塑量，和頂出的行程。根據(jù)標準模架和經(jīng)驗值取 墊塊高度為：頂出板的頂出行程（20加頂板的厚度再加上1020MM的安全值為 125 伽。第6章模具閉合高度及有關參數(shù)校核6.1 標準模架的選擇根據(jù)標準模架的選用原則，結(jié)合模具設計要求，查塑料注塑模中小模架及 技術條件（GB/T12556.1-1990選擇A1型，根據(jù)分析P4型可以完成模具動作及 模具各方面尺寸強度的要求。以標準選擇

19、模架規(guī)格為P4-355400-28-F1GB/T12556.1-19906.2 閉合高度確定在支承與固定零件的設計中，根據(jù)經(jīng)驗和標準模架確定：定模座板H1=40 mm、上固定板H2=50mm、下固定板 H3=50mm、支承板H4=55伽、動模座板 H6=40mm。根據(jù)頂出行程和頂出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸查表確定墊塊：氣=125 m因而模具閉合高度為：H = H+H2+H3+H4+H5+H6=40+50+50+55+40+125=360 m6.3注塑機有關參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為400X 355X 360伽。XS-ZY-125型注塑機最大安裝尺寸為 458X 428，故能滿足模具的安裝要求。由上術計

20、算的模具閉合高度H=360 mm ,XS-ZY-1000型注塑機所能允許模具的最小厚度 H-=300 mm，最大厚度Hmax=700 mm, 即模具滿足安裝條件：Hminw H - H maxSma爛 H i+H2+a+(5-10>m=200+200+125=52mSmaxM 525 mrn此外，由于Ho H1+H2,所以將He代替H1+H2進行校核得：Smax m He+a+(5-10>m經(jīng)計算確認Hc=188 mSmax> 188 mm +56 mm+10 mm =254 m所以經(jīng)驗確定，XS-ZY-1000型注塑機能滿足使用要求，故可采用。 滑塊壓板的設計，根據(jù)滑塊來選

21、標準件。滑塊耐磨板，根據(jù)滑塊的大少來選擇。 后跟塊的選用：為了不不影響滑塊的運動其角度應比a角大23度。也可以選用標準件。(具體尺寸詳見零件圖)第7章塑料模具的裝配塑料模具裝配時常用的裝配基準大致分為兩種，以塑料模中的主要工作零件如型芯、型腔和鑲塊等為裝配基準件，模具的其它零件都依靠裝配基準件進行順 序裝配；有導柱，導套的模具，以模板側(cè)面為基準進行修配和裝配。7.1塑料模零件組裝：型芯壓入前，通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，有利于型芯壓 入組裝和保證型芯垂直度。將型芯尖角部位修成R0.3圓弧，或?qū)⒐潭ò蹇捉遣坑娩彈l修出槽，型芯壓入過程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工

22、定模固定板型孔，將預加工的型芯精修成型，將動定模固定板疊合在一起，使分 型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯 外露部分要符合圖紙要求，分別將導套，導柱壓入定模，固定模并檢查導套，導 柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動模固定板下平面磨平。再將滑塊型 芯裝入導滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，將滑塊上固定螺釘，使滑塊與 滑塊面均勻接觸，同時分型面間留有 0.2mm的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓 力機將澆口套壓入定模板，將定模板，復鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固，將動模板，支架復鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗證模具 質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問題可

23、以調(diào)整。導柱導套孔在整個模具裝配過程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔 為裝配基準時，則導柱導套孔的加工順序應安排在完成型芯，型腔的組裝。合模 后進行，若塑件結(jié)構(gòu)形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對位置，或者模具設 有斜滑塊機構(gòu)時，則要先加工裝配導柱導套，作為模具裝配基準。未淬硬模板上導柱導套孔的加工，可在坐標鏜床上分別加工或?qū)?，定模板疊 合在一起用工藝銷釘定位后在車床，立銑和鏜床上加工。7.2 裝配調(diào)試的工藝要求及注意問題：1試模前，應對零件的裝配過程再次檢查一遍， 以防安裝模具過程中造成傷人, 同時必須對設備的油路，水路進行檢查，并按規(guī)定作好開機前的準備。2. 開模試模時，原則上選擇

24、在低壓，低溫和較長的時間條件下成型，然后按壓 力，時間，溫度這樣的先后順序變動。3. 注射成型時，可選用高速和低速兩種工藝，一般在制件壁厚面大時采用高速 注射成型。4. 對粘度高和熱穩(wěn)定差的塑件，采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加料和預塑， 而粘度低和熱穩(wěn)定性好的塑料，可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。5試模后，將模具清理干凈，涂上防繡油，然后分別入庫和返修。附：模具典型零件機械加工工序卡機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號產(chǎn)品名稱零（部）件名稱共（）頁第（）頁車間工序號工序名稱材料牌號毛坯種類毛坯外形尺寸每個毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)夫具編號夾具名稱切削液工位器

25、具編號工位器具名稱工序工時準終單件工步號工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速r min 1切削速度m min 1進給量mm L 1切削深度mm進給次數(shù)工步工時機動輔助設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期設計小結(jié)在整個模具設計過程中，遇到了很多問題，但正因為這些問題的存在，讓我 得到了很多以意外的收獲。綜合以上模具設計程序，其中有些內(nèi)容可以合并考慮 ，有些內(nèi)容則要反復考慮，因為其中有些因素常常相互矛盾，必須在設計過程中 通過不斷論證，互相協(xié)調(diào)才能得到較好的處理，特別是涉及模具結(jié)構(gòu)方面的內(nèi)容 ，一定要認真對待，往往要做幾個方案同時考慮 ，對每

26、一種結(jié)構(gòu)可能列出其各方面 的優(yōu)缺點，再逐一分析，進行優(yōu)化，因為結(jié)構(gòu)上的原因，會直接影響模具的制造和使 用，甚至造成整套模具報廢所以，我認為模具設計是保證模具質(zhì)量的關鍵性的一 步，其設計過程就是一項系統(tǒng)工程合理的模具設計，主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量（外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn) 定性，使用時的安全可靠和便于維修，在注射成型時有較短的成型周期和較長的 使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。所以，在塑料注射模具的設計 過程中應當注意下面幾個方面：1在開始模具設計之前，應考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點，再從中選 一種最具合理的方案。2. 在設計時多參考過去所設計的類似圖當，并了解它在制造和使用方面的情 況，吸取其中的經(jīng)驗教訓。3. 多閱讀一些與塑料注射模設計有關的中外書籍和雜志， 從中擴大自己的知識 面，但應當注意，書本上所介紹的東西，與現(xiàn)實情況相比，具有一定的時間差。4. 經(jīng)常關心各類產(chǎn)品上的塑料制品，分析其澆注系統(tǒng)、頂出