插座盒外殼注塑模具設(shè)計(jì)

1、摘要：本文對(duì)暖手器插座盒的工藝分析及成形模的設(shè)計(jì)作了說明。該產(chǎn)品目前的市場需求量非常大，價(jià)格較低，市場競爭力大。通過模具工藝方案的比較分析，確定了最佳工藝方案。在模具設(shè)計(jì)中，通過工藝計(jì)算，確定了主要技術(shù)參數(shù)；針對(duì)零件尺寸和形狀的要求，對(duì)課題提出的成形模進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其動(dòng)作說明。文中最為突出的是采用了Fro/E軟件對(duì)模具整體結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系、凸凹模鑲塊及上下模板等主要零件進(jìn)行了三維設(shè)計(jì)。本文還論述朔料零件的注射成型工藝的選擇、成型模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具主要零部件的加工工藝規(guī)程的編制及模具裝配。最后介紹了模具的制造工藝和維護(hù)要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：暖手器插座盒；注射成型；模具設(shè)計(jì)；工藝計(jì)算。插座盒成型模具

2、設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：插座盒產(chǎn)品造型與模具設(shè)計(jì) 四周A-AABB孔目錄前言一 模塑工藝規(guī)程的編制二 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三 插座盒注塑模具的有關(guān)計(jì)算四 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)五 模具閉合高度的確定六 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核七 繪制模具總裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖八 模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制九 注塑模具的安裝和試模十 致謝十一 參考文獻(xiàn)前 言近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長

3、江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低消耗，低成本的特點(diǎn)。因而，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性強(qiáng)，力學(xué)性能高，自潤滑，耐磨及相對(duì)密度小等獨(dú)特的優(yōu)異性能，成為工業(yè)部分必不可少的新型材料。根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右

4、，產(chǎn)值在增長，也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。 相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，所以中國塑模市場的前景一片輝煌，這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個(gè)小類，塑料模具是10大類中的l個(gè)大類，共有7個(gè)小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國起步較晚，但發(fā)展卻很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上，都有很大發(fā)展。但就總體來看，與國民經(jīng)

5、濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。 據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及

6、辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和講解下，同時(shí)查閱了很多相關(guān)資料，明確了模具的一般工作原理

7、、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)老師指正。第一章 模具工藝規(guī)程的編制 1.1.塑件的工藝性分析1.1.1塑件的原材料分析塑件的材料采用ABS，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，該塑件具有高強(qiáng)度，良好的耐水、耐油性，其介電性能與溫度和頻率無關(guān)，是優(yōu)良的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料具有很好的加工性，成型容易，收縮率較小，在升溫時(shí)黏度增高，

8、所以成型壓力較高，故制件上的脫模斜度宜稍大；制件尺寸容易控制，但是其吸水性較大，易使成型后制件上產(chǎn)生氣泡，銀絲、斑紋等缺陷，因此應(yīng)注意注塑前對(duì)原料的干燥。另外，在成型時(shí)應(yīng)采用較高的成型溫度和注射壓力，以提高熔料的流動(dòng)性，減小收縮率。熱分解溫度大于250，要求精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060；要求制件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在6080 。1.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析（a）結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，該零件總體形狀為矩形，其厚度為2mm，該零件結(jié)構(gòu)簡單。（b）尺寸精度分析：該零件各個(gè)尺寸部分未注明公差，為提高經(jīng)濟(jì)效益，則按未注明公差尺寸來處理，根據(jù)表11查得ABS材料的適用未注公差等級(jí)為MT

9、5級(jí)，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工容易保證。（c）表層質(zhì)量分析：該零件的表面質(zhì)量除要求沒有缺陷、毛刺、內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，因此表面要求易于實(shí)現(xiàn)。綜上分析，可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。2.塑件注塑工藝參數(shù)的確定查相關(guān)文獻(xiàn)資料，ABS塑料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度選用200；中段溫度選用220；前段溫度選用240；噴嘴溫度：選用200；注塑壓力：選用100Mpa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓35kgf）;注塑時(shí)間：選用15s；保 壓：選用72Mpa(

10、相當(dāng)于注塑機(jī)表壓25kgf);保壓時(shí)間：選用10s；冷卻時(shí)間：選用15s。1.2 塑料成型設(shè)備的選取根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為XS-ZY-125查材料知： 標(biāo)稱注射量： 192cm 螺桿直徑/cm 42mm注射容量/克： 125克注射壓力/10Pa： 1500Mpa鎖模力10kN： 90kN最大注射面積/: 320模具厚度/mm： 200300mm模板行程/mm: 300mm噴嘴球半徑： 12mm噴嘴孔半徑： 5mm 定位孔直徑/ 100第二章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇冷卻水道布局型腔的排列方式模具型腔數(shù)目的確定澆口位置設(shè)置模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)側(cè)向

11、分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。2.1分型面選擇由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較以選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則。1. 分型面的選擇原則： 分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處 分型面選擇有利于正面分型和抽芯； 分型面的選擇應(yīng)保證塑料制品的質(zhì)量； 分型面的選擇應(yīng)有利防止溢料； 分型面的選擇有利于排氣； 分型面選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工成型； 分型面應(yīng)便于塑料制品的脫模； 分型面選擇必須考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) 除了上述這些基本原則以外，分型面的

12、選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小，以避免接近或超過所選用注射機(jī)的最大注射面積而可能發(fā)生溢流現(xiàn)象。 該塑件為端蓋，表面無特殊的要求，其分型面選擇如下圖2-1所示圖2-1如圖2-1示取A-A向?yàn)榉中兔?，不影響零件外觀質(zhì)量，方便在模具的頂出。圖2-2如圖2-2所示取A-A向?yàn)榉中兔?，但影響產(chǎn)品在模具的頂出。上兩個(gè)分型面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個(gè)分型方法，有利于模具成型。2.2確定型腔的數(shù)目及分布型腔數(shù)量的確定一次注射只能生產(chǎn)一件塑件產(chǎn)品的模具稱為單型腔模具。如果一副模具一次注射能生產(chǎn)兩件或兩件以上的塑件產(chǎn)品，這樣的模具稱為多型腔模具。與多型腔模具相比較，單型腔模具具有塑料制件的形

13、狀和尺寸一致性好、成型的工藝條件容易控制、模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點(diǎn)。但是，在大批量生產(chǎn)的情況下，多型腔模具應(yīng)是更為合適的形式，它可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量；型腔按結(jié)果不同可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。整體式型腔是在整塊金屬模板上加工而成，其特點(diǎn)是牢固、不易變形，不會(huì)使制件產(chǎn)生拼接痕跡。但是由于整體式型腔加工困難，熱處理不方便，所以其常用于形狀簡單的中、小型模具中。組

14、合式型腔是由兩個(gè)以上的零件組合而成。根據(jù)塑料制品外形上的主要零件及成型的需要加工裝配和推出的工藝要求，采用整體式凹模合適。（1） 按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量nn 其中： F： 注射機(jī)的額定鎖模力，N; P： 塑料熔體在型腔中的成型壓力，MP； A： 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影與型腔不重疊部分的面積，mm； A： 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積，mm（2）注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目n n其中： K: 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8； ： 注射機(jī)最大注射量，g； ： 澆注系統(tǒng)凝料量，g； m： 單個(gè)塑件的質(zhì)量，g。 式中、m也可為注射機(jī)最大注射體積、澆注系統(tǒng)凝料體積、單個(gè)塑件的體積。2.

15、2.2.型腔的分布圖2-3若采用如圖2-3所示的型腔排列方式，顯然料流長度較短，所以應(yīng)該采用圖2-4所示的排列方式。圖2-4本塑件在注塑時(shí)采用一模兩腔,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖2-4所示的型腔排列方式。2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1 普通澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。一般安裝在臥式或立式注射機(jī)上生產(chǎn)的注射模具所用的澆注系統(tǒng)，亦稱為直澆口式澆注系統(tǒng)，其主流道垂直于模具分型面。安裝在角式注射機(jī)上的注射模具所用澆注系統(tǒng)，也稱為橫澆口式澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)

16、計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、尺寸內(nèi)外部質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大的影響。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則。（1） 了解塑料的成型性能（2） 盡量避免或減少產(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（6） 流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核 2.3.2 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑件熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴

17、嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑： d0=3mm 噴嘴前端球面半徑： R0=14mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=R0+（12）mm D=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半徑： R=16mm 取主流道的小端直徑: R= 4mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取13度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=8.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過渡。2.3.3 分流道設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)多型腔或者多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡

18、地分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過程中的熱量損失與壓力損失。（1）分流道的形狀與尺寸 分流道開設(shè)在動(dòng)定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，在溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對(duì)中吻合；梯形及U形截面分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式；半圓形截面分流道需用球頭銑床加工，其表面積比梯形和U形截面分流道略大，在設(shè)計(jì)中也有采用；矩形截

19、面分流道因其比表面積較大且流動(dòng)阻力也大，故在設(shè)計(jì)中不常采用。分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸、成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定。通常圓形截面分流道直徑為210mm；對(duì)流動(dòng)性較好的尼龍、聚乙烯、聚丙烯等塑料的小型塑件，在分流道長度很短時(shí)直徑可小到2mm；對(duì)流動(dòng)性較差的聚碳酸酯、聚砜等可大至10mm；對(duì)于大多數(shù)塑料，分流道截面直徑常取56mm。（2）分流道的長度 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的長度要盡可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。（3）分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅

20、速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取1.6um左右，這可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。（4）分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式與型腔在分型面上的布置形式密切相關(guān)。如果型腔呈圓形狀分布，則分流道呈輻射狀布置；如果型腔呈矩形狀分布，則分流道一般采用“非”字狀布置。雖然分流道有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩個(gè)原則：一個(gè)是排列應(yīng)盡量緊湊，縮小模板尺寸；另一個(gè)是流程盡量短，對(duì)稱布置，使脹模力的中心與注射機(jī)鎖模力的中心一致。分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種，這與多型腔的平衡式與非平衡式的布置是

21、一致的。2.3.3澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否完好、高質(zhì)量地注射成型。澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩大類。按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)，常用的澆口可分成以下幾種形式。（1）直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，它屬于非限制型澆口，塑料熔體由主流道的大端直接進(jìn)入型腔，因而具有流動(dòng)阻力小、流動(dòng)路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長等特點(diǎn)由于注射壓力直接作用在塑件上，故容易在進(jìn)料處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力而導(dǎo)致塑件翹曲變形。（2）中心澆口 當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時(shí)，內(nèi)澆口就開設(shè)在該孔口處，同時(shí)中心設(shè)置分流錐，這種類型的澆口稱

22、中心澆口，中心澆口實(shí)際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。（3）側(cè)澆口 側(cè)澆口亦稱標(biāo)準(zhǔn)澆口，側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽）,改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時(shí)間。.2.3.4排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼

23、間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。主流道襯套的選取為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為5357HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。2.4推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的頂桿完成的。推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成。 如圖2-5模具開模后,塑件包緊動(dòng)模型芯的力并不大,適當(dāng)考慮脫模斜度,采用頂桿、頂針推出，不會(huì)將塑件頂變形，且模具結(jié)構(gòu)簡單。圖2-52.4.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡

24、量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)（2）塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞（3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量（4）合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位（5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠 2.5成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.5.1凹模的設(shè)計(jì)本副模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，由于制件結(jié)構(gòu)簡單，模具牢固，不易變形，制件沒拼界縫，適用于本制件的模具。如圖2-6所示： 圖2-6材料選用T8A, 硬度在50HRC以上.根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見上圖所示。凹模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線知，此塑件的成型壓力小于30MPA，那么尺寸見下圖2-7：圖2-7凹模板長為200 mm. 寬為200 mm.凹模高為 h=45mm 制件

25、高12.5mm 加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑刀銑。第三章 插座盒注塑模具的有關(guān)計(jì)算本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計(jì)算。3.1、型腔外形尺寸的確定：(一)型腔徑向尺寸，模具最大磨損量取制件公差0.22的16，模具的制造公差z3。查常用塑料的收縮率ABS的成型收縮率為S=0.54.0，故平均我們?nèi)镾cp=0.5。（1）400.540.050 -0. Lm（LsLsScp34）+ 0 （40.0540.050.5340.22）+0.07 0 40.25+0.07 0（2）30MT730+0.05 0 Lm（

26、LsLsScp34）+0.07 0 （30.0530.050.5340.22）+0.07 0 30.01+0.07 0（二）型腔深度尺寸、模具最大磨損量取制件公差的16；模具的制造公差z3. （1）（12.50.05）12.550 -0.5 Hm（HsHsSup23）+0.07 0 （12.551.005230.22）+0.07 0 12.44+0.07 03.2、型芯尺寸的計(jì)算： (一)型芯徑向尺寸的計(jì)算，模具最大磨損量取制件公差的16；模具的制造公差z3. (1)50.55.05+0.05 0 Lm（LsLsScp34）0 -0.07 （5.051.005340.22）0 -0.07 5.

27、240 -0.0 (2)2.50.527.05+0.05 0 Lm（LsLsScp34）0 -0.07 （2.551.005340.22）0 -0.07 2.730 -0.07（二）型芯高度尺寸的計(jì)算，模具最大磨損量取制件公差的16；模具的制造公差z3.12.50.0542.05+0.05 0 Hm（HsHsSup23）0 -0.07 （12.551.005230.22）0 -0.07 12.760 -0.07 成型5mm的型芯：圖3-1 成型2.5mm的型芯：圖3-2 材料選用T8A, 硬度在50HRC以上.材料選用T8A, 硬度在50HRC以上.成型零部件的制造誤差： 成型零部件的制造誤差

28、包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT69級(jí)，綜合考慮取IT8級(jí)。第四章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定、對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具的溫度，使注射成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。4.1 冷卻回路的尺寸確定與布置4.1.1冷卻回路尺寸的確定 （1）冷卻回路所需的總表面積 冷卻回路所需的總表面積可按下式計(jì)算：A=式中 A: 冷卻回路總表面積

29、M: 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，kg/h； ： 單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，jkg； ABS的值為34； a： 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/（k）； ：模具成型表面的溫度，0C； ：冷卻水的平均溫度，0C。 （2）冷卻回路的總長度 冷卻回路的總長度可用下式計(jì)算：L= 式中 L： 冷卻回路總長度，m； A： 冷卻回路總表面積， ： 冷卻水孔直徑，mm。 （3）冷卻水體積流量的計(jì)算 塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對(duì)流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機(jī)熱量的差值，即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那

30、么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計(jì)算。 式中 qv： 冷卻水體積流量，/min； M： 單位時(shí)間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量，kg/h； ： 單位時(shí)間內(nèi)樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，j/kg； C： 冷卻水的比熱容，j/（kgk）； ： 冷卻水的密度，kg/ ： 冷卻水出口處溫度，0C； : 冷卻水入口處溫度，0C.4.1.2 冷卻水回路的布置設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速冷卻，則會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開裂，所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑料的品種，設(shè)計(jì)與制造出能實(shí)現(xiàn)均一、高效的冷卻回路。下面介紹冷卻回路設(shè)置的基本原則。（

31、1） 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大（2） 冷卻水道離模具型腔表面的距離（3） 水道出入口的布置（4） 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置（5） 冷卻水道的布置應(yīng)避免易產(chǎn)生熔接痕的部位 4.2 模具的加熱系統(tǒng) 當(dāng)注射成型工藝要求模具溫度在80 以上時(shí)，當(dāng)對(duì)大型模具進(jìn)行預(yù)熱時(shí)，或者采用熱流道的模具時(shí)，模具中必須設(shè)置加熱裝置。模具的加熱方法有好幾種。對(duì)大型模具的預(yù)熱除了采用電加熱外，還可在冷卻水管中通入熱水、熱油、蒸汽等介質(zhì)進(jìn)行預(yù)熱。對(duì)于模溫要求高于80 的注射模或熱流道注射模，一般采用電加熱的方法。第五章 模具閉合高度確定在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板厚度H1=25mm，定模板

32、厚度為H2=45mm，動(dòng)模板H3=45mm，墊塊厚度H4=70mm，動(dòng)模座板厚度H6=25mm，如下圖5-1所示： 圖5-15.1計(jì)算模具的閉合高度： H=H1H2H3H4H5 =2545457025 =210mm 5.2校核注塑機(jī)的開，合模空間5.2.1：模具合模時(shí)校核：110mm210mm277mm （模具符合注塑機(jī)的要求） 5.2.2：模具開模時(shí)校核：110mm210mm15mm200mm （模具符合注塑機(jī)的要求）第六章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為250mm200mm210mm, XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是370mm350mm。由于上述計(jì)算的模具閉合高度為2

33、10mm，XS-ZY-125型注塑機(jī)的最小模具厚度為200mm，最大模具厚度為300mm6.1：模具合模時(shí)校核：200mm210mm300mm 6.2：模具開模時(shí)校核：200mm210mm15mm300mm 其中：15mm為模具的抽拔距經(jīng)校核XS-ZY-125型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。第七章繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖7.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖7.2本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開模時(shí)動(dòng)模部分隨動(dòng)模板一起漸漸將分型面打開，與此

34、同時(shí)在斜導(dǎo)柱的作用下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出，完成側(cè)抽芯動(dòng)作當(dāng)分型面打開到23mm時(shí)，動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止，在注塑機(jī)頂出作用下，推動(dòng)頂桿運(yùn)動(dòng)將塑件頂出。合模時(shí)，隨著分型面的閉合側(cè)型心滑塊，同時(shí)復(fù)位桿也對(duì)頂桿進(jìn)行復(fù)位。第八章：模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 這里對(duì)定模版和動(dòng)模版的加工工藝進(jìn)行分析。機(jī)械加工工藝過程卡表1定模板的加工工藝過程工裝工藝卡片編號(hào)零件名稱零件圖號(hào)定模板序號(hào)設(shè)備工序操作者定額1領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)件2劃線，以定模板基準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)劃線3CNC以定模板基準(zhǔn)邊加工兩型腔4銑床鏜床鉗工精修、組裝鉆頂針孔5銑床鉗工砂光6組裝定模部分789更改標(biāo)記數(shù)量文件號(hào)簽名日期簽名日期第1頁擬制審核共1頁定額表2動(dòng)模板的加工

35、工藝過程工裝工藝卡片編號(hào)零件名稱零件圖號(hào)動(dòng)模板序號(hào)設(shè)備工序操作者定額1領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)件2劃線，以動(dòng)模板基準(zhǔn)邊為標(biāo)準(zhǔn)劃線3以動(dòng)模板基準(zhǔn)邊加工兩型腔4銑床磨床鉗工加工精修、組裝鉆頂針孔、引鉆中心拉料孔5鉗工砂光6鉗工組裝動(dòng)模部分789更改標(biāo)記數(shù)量文件號(hào)簽名日期簽名日期第1頁擬制審核共1頁定額第九章：注塑模具的安裝和試模9.1 模具安裝(1) 清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物，毛刺。(2) 因本模具的外型尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)

36、保證開閉模具時(shí)平衡，靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。(3) 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。(4) 慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平衡，靈活，協(xié)調(diào)。(5) 模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20-30，即可校正噴嘴與澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。(6) 開空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。9.2試模 通過試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析，

37、排除故障。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型條件，成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)及制造精度，塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。 粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無法取出的一種反常現(xiàn)象。其主要原因是：（1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。（2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過長，造成過

38、量充模。（3） 冷卻時(shí)間過短，物料未能固化。（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。9.2.2 粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過高或時(shí)間過長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。（2） 冷卻時(shí)間過長，制件在模芯上收縮量過大。（3） 模腔溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。（4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。 粘著主流道（1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過大，冷卻時(shí)間內(nèi)

39、無法完成料道物料的固化。（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.51 。（5） 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。 9.2.4 成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個(gè)排出，逐步改

40、進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。 注射填充不足 所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有：（1） 熔料流動(dòng)阻力過大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過薄。（2） 型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。（3） 鎖模力不足因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更