模具畢業(yè)設(shè)計病床背板絲桿的模具設(shè)計

1、病床背板絲桿的模具設(shè)計摘要隨著時代的發(fā)展，模具設(shè)計及制造的發(fā)展也越來越“現(xiàn)代化”，越來越“高效益”。當(dāng)今，模具已經(jīng)成為塑料制品生產(chǎn)與更新不可或缺的基礎(chǔ)和前提，往往在注射模具的設(shè)計技術(shù)與制造水平上，?？蓸?biāo)志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。本次設(shè)計對病床背板絲桿進行注塑模具設(shè)計。對該塑件進行工藝性分析與工藝計算并確定注射機型號，確定合理的注塑工藝方案。通過大量的查閱文獻資料和實驗研究，理論和實踐結(jié)合，進行比較分析，通過查閱圖書館和網(wǎng)上的資料，確定塑料模具的大體結(jié)構(gòu)，進行模具各數(shù)據(jù)的設(shè)計計算。運用solidworks軟件進行三維建模、選擇并確定分型面、型腔的分布及確定、設(shè)計澆注系統(tǒng)、成型零部件的計算、選擇

2、及確定脫模機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)，最后進行注射機的校核。使用solidworks軟件在電腦上進行三維建模，再對各個數(shù)據(jù)進行修正、改進，之后畫出模具的總裝配圖，各個非標(biāo)準(zhǔn)零部件的零件圖。關(guān)鍵詞：病床背板絲桿 注塑模具 三維建模 Hospital Bed Backplane Lead Screw Mold DesignABSTRACTWith the development, mold design and manufacturing development of more and more "modern," more and more "cost-effective&qu

3、ot;. Today, the mold has become the production of plastic products and update the indispensable foundation and prerequisite for, and often in the injection mold design and manufacturing level, you can often mark the degree of development of a country's industrialization.The design the backplane

4、of beds screw injection mold design. Process analysis and process the plastic parts and to determine injection machine model, injection molding process to determine a reasonable program. Combination of a comparative analysis of a large number of literature data and experimental research, theory and

5、practice, access to libraries and online information to determine the general structure of the plastic mold, mold data design calculations. Solidworks software for three-dimensional modeling, to select and determine the parting surface, the distribution of the cavity and determine the design of gati

6、ng system, the calculation of the molded parts, select and determine the pulling mechanism and guide mechanism, the final check of the injection molding machine. SolidWorks software on the computer three-dimensional modeling, then individual data correction, improvement, and then draw the mold assem

7、bly drawing, parts diagram of the various non-standard parts.Key Words:Bedbackplane lead screwInjection moldThree-dimensional modeling目錄第一章緒論11.1前言11.2模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向11.2.1 國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀11.2.2 國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展趨勢2第二章零件材料分析及方案論證32.1零件的材料及材料的特性32.1.1 零件的材料32.1.2 聚碳酸酯材料（PC）的特點32.1.3 聚碳酸酯的注射成型工藝參數(shù)32.2塑件的工藝性分析4第三章注射

8、成型機的選擇及成型腔數(shù)的確定63.1 注射成型機的選擇63.1.1 估算零件質(zhì)量與體積63.1.2 注射成型機的選擇原則63.2 選擇注射機及注射機工藝參數(shù)的確定63.2.1 選擇注射機73.2.2 HTF60W2-B型注塑機的主要參數(shù)73.3 成型腔數(shù)的確定7第四章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計94.1 分型面的確定94.1.1 分型面選擇原則94.1.2 分型面的確定94.2 型腔的分布94.3 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計94.4 成型零件工作尺寸的計算94.4.1 影響塑件尺寸精度的因素94.4.2 成型零件的工作尺寸計算94.4.3 型腔的工作尺寸計算94.5 排氣槽的設(shè)計9第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計95.1 澆注系

9、統(tǒng)的作用95.2 澆注系統(tǒng)的組成95.3 主流道設(shè)計95.4 分流道設(shè)計9第六章導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計96.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則96.1.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用96.1.2 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則96.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計96.2.1 導(dǎo)柱的設(shè)計96.2.2 導(dǎo)套的設(shè)計96.2.3 導(dǎo)柱的總體布局96.3 脫模機構(gòu)的確定96.3.1 頂桿橫截面直徑的確定96.3.2 頂桿橫截面直徑的校核96.3.3 頂桿的形式96.4 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計96.4.1 復(fù)位桿的作用96.4.2 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)9第七章其它結(jié)構(gòu)零部件的確定及注射機的校核97.1 其他結(jié)構(gòu)零部件的確定97.2注射機的校核9第八章總結(jié)98.

10、1 本模具的特點98.2 市場前景與經(jīng)濟效益分析9參考文獻9附錄9致謝9第一章緒論1.1前言在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進程中，模具的地位及其重要性日益為人們所認識。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計，在全世界所有的制品中有75%以上是通過模具來成型的（包括金屬、塑料、陶瓷和玻璃等材料的制品）。因此，從這一意義上來說，“模具是產(chǎn)品之母”已成為不爭的事實和共識。也可以說，沒有模具就沒有產(chǎn)品。模具工業(yè)作為進入富裕社會的原動力之一，正推動著整個工業(yè)技術(shù)的進步。當(dāng)今，模具就是“現(xiàn)代化”，模具就是“高效益”的觀念，已被越來越多的人所接受。塑料是20世紀(jì)才發(fā)展起來的高分子新型材料。目前世界上塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)趕上和超過了鋼鐵，成為當(dāng)前人

11、類使用的一大類材料。從塑料原材料到塑料制品，其成型工藝又有三個要素：原材料、成型設(shè)備及工藝條件、成型模具。而在現(xiàn)代塑料制品的成型加工中，被譽為是成型技術(shù)“三大支柱”之一的塑料模具尤其是注射成型模具，其對實現(xiàn)制品加工工藝的要求、制品的使用和外觀造型等，都起著無可代替的作用。就是高效全自動化的設(shè)備，也只有與具有自動化生產(chǎn)功能的先進模具相配合，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。當(dāng)今，模具已經(jīng)成為塑料制品生產(chǎn)與更新不可或缺的基礎(chǔ)和前提。在各行業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展的背景下，塑料制品的品種和需求量不但增加，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，這對塑料模具的質(zhì)量和生產(chǎn)成本也提出了更高的要求。為了適應(yīng)塑料成型生產(chǎn)發(fā)展的需求，各種軟件如

12、Pro/Engineer、UG、SolidWorks、MPA塑模分析軟件、HSC5.0、CAXA等紛紛應(yīng)運而生，這些軟件的應(yīng)用能夠?qū)Τ尚瓦^程進行模擬，并對參數(shù)進行合理的修正，為塑料模具的設(shè)計質(zhì)量和制造質(zhì)量提供了可靠的保證。模具作為現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)之一，其發(fā)展日新月異。由此可見，推動模具技術(shù)的進步應(yīng)是刻不容緩的課題，尤其是在大型塑料注射模具的設(shè)計技術(shù)與制造水平上，?？蓸?biāo)志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%。1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億

13、，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進展。目前，國內(nèi)市場對中高檔模具的需求量很大，但要求國產(chǎn)模具必須在質(zhì)量，交貨期等方面滿足用戶的需求。另外，隨著近年來工業(yè)發(fā)達國家的人工費用增加，其模具生產(chǎn)正向發(fā)展中國家特別是東南亞國家轉(zhuǎn)移。因此，只要國產(chǎn)模具的質(zhì)量能夠有提高，交貨期能夠保證，模具出口的前景是十分樂觀的。國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展趨勢1、模

14、具日趨大型化；2、模具的精度越來越高；3、標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛；4、快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊；5、熱流道模具在塑料模具中的比重逐漸提高；6、以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大；7、隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展；8、隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求；9、多功能復(fù)合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高；10、模具技術(shù)含量將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增

15、大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致模具市場走勢的變化。第二章零件材料分析及方案論證2.1零件的材料及材料的特性零件的材料 此零件的材料是聚碳酸酯聚碳酸酯材料（PC）的特點尼龍簡寫PC，屬非結(jié)晶材料，其特點如下：1、優(yōu)點：（1）、綜合性能良好，高透明，高沖擊強度；（2）、著色力強，較高的彈性模量和尺寸穩(wěn)定性； （3）、耐熱性比PA及POM高，抗蠕變； （4）、絕緣性好（E級），耐蝕性及耐磨性良好。2、缺點： （1）、自潤滑性差； （2）、不耐堿、酮、胺、芳香烴； （3）、有應(yīng)力開裂傾向； （4）、高溫易水解。3、使用場合：PC可廣泛應(yīng)用于光學(xué)材料，電子電氣電動零件，交通運輸領(lǐng)域，中小負荷的機械零件，建

16、筑，家居裝飾，醫(yī)療器件，辦公及日常用品。聚碳酸酯的注射成型工藝參數(shù)查材料成形技術(shù)手冊P87 表3-5常用熱塑性塑料注射成型工藝參數(shù)典型值： 料筒溫度/ 后段：240270 中段：260190 前段：240280 噴嘴溫度/：230250 模具溫度/：80110 注射壓力/MPa：90180 保壓壓力/MPa：4050充模保壓時間/s：2090 模內(nèi)冷卻時間/s：2050密度/（g/cm³）：1.181.20 取1.19吸水率（24h）/%：0.15收縮率/%：0.50.7 取0.6拉伸強度/MPa：66壓縮強度/MPa：80彎曲強度/MPa：113拉伸彈性模量/GPa：2.3彎曲彈性

17、模量/GPa：1.54注塑機類型：螺桿式噴嘴類型：直通式2.2塑件的工藝性分析塑件如圖2.1所示：圖2.1 塑件三維圖其基本尺寸如圖2.2所示：圖2.2 塑件尺寸該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡單，精度要求相對較低，再結(jié)合其材料性能，故一般精度等級：五級。塑件工藝參數(shù)：成型時間： 注射壓力/MPa： 90170 保壓壓力/MPa： 4050 充模保壓時間/s： 2090 模內(nèi)冷卻時間/s： 2050 噴嘴溫度/： 230250 模具溫度/： 80110第三章注射成型機的選擇及成型腔數(shù)的確定3.1 注射成型機的選擇估算零件質(zhì)量與體積通過solidworks軟件繪制出塑件（除嵌件），由軟件中質(zhì)量特性中

18、得到（密度取1.19g/cm³）。質(zhì)量：65.57g體積：55.10cm³表面積：352.29cm²估算澆道體積：V´=0.2V=0.2×55.10 cm³=11.02 cm³型腔總體積:V"=V´+V=55.10+11.02 cm³=66.12cm³3.1.2 注射成型機的選擇原則注塑機選擇的原則是技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理，并滿足制品質(zhì)量要求，通常，需要全面衡量機器的技術(shù)經(jīng)濟特性，并遵循以下原則：1、制品質(zhì)量要求。包括內(nèi)在質(zhì)量（制品的物理和化學(xué)性質(zhì)及其均勻性）和外在質(zhì)量（幾何形狀，尺寸

19、精度，質(zhì)量精度，外觀和色澤等）。2、機器的生產(chǎn)效率。包括注塑機的加工能力（注射量，注射功率）注塑機驅(qū)動能力（移模速度，機器循環(huán)次數(shù)）和自動化程度。3、能量消耗。包括注塑機的加熱功率和驅(qū)動功率兩部分。4、機器的使用壽命，取決于預(yù)塑熔化裝置，注射裝置，合模裝置及電控系統(tǒng)等的使用壽命，要求機器成本低，使用壽命長，維護費用低和操作方便。5、注塑機的通用性和專用性，若加工范圍廣，選用通用性強的注塑機。除了全面衡量機器的技術(shù)經(jīng)濟特性以外，注射機的選擇還應(yīng)該與模具關(guān)系十分密切?；旧献裱幌略瓌t：1、 根據(jù)實際經(jīng)驗，注入模具內(nèi)的塑料總量應(yīng)控制在注射機額定注射量的85%以內(nèi)。2、 注射機的注射壓力必須大于或者

20、等于塑件成型加工需要的注射壓力。3、 注射成型時，注射機必須對模具施加足夠大的鎖模力，確保不發(fā)生模具漲模溢料現(xiàn)象。4、 模具厚度在注射機允許的膜厚之間。5、 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。3.2 選擇注射機及注射機工藝參數(shù)的確定選擇注射機由注射機的選擇原則，可暫時選擇HTF60W2-B型號注塑機。HTF60W2-B型注塑機的主要參數(shù)查材料成形技術(shù)手冊P301 表7-3海天注射機部分型號的主要技術(shù)參數(shù)：理論注射容量/cm³：88理論注射質(zhì)量（PS）/g：80合模力/kN：600噴嘴球半徑/mm：1-40噴嘴孔孔徑/mm：2注射壓力/MPa：177頂出力/kN：

21、22螺桿直徑/mm：30螺桿長徑比（L/D）：21定位孔直徑/mm：100移動模板行程/mm：270拉桿內(nèi)距/mm：310×310最大模厚/mm：330最小模厚/mm：120頂出行程/mm：70頂出桿直徑/mm：1-403.3成型腔數(shù)的確定1、型腔數(shù)目的確定原則注塑成型模腔確定是注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，型腔數(shù)目的確定受諸多因素的約束，合理的型腔數(shù)量是保證塑件質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、充分發(fā)揮設(shè)備生產(chǎn)潛力的前提條件。2、型腔數(shù)的確定為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度設(shè)計模具時應(yīng)確定型腔數(shù)。常用如下四種方法：（1）、根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目；（2）、根據(jù)

22、注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；（3）、根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目；（4）、根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目。3、按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)以機床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%。計算：N=0.8S-W澆W件=0.8×1.19-13.1165.57=1.082(3.1)W澆澆注系統(tǒng)質(zhì)量（g）；W件塑件質(zhì)量（g）；N型腔數(shù)； S注射機最大注射量（g）。所以，此模具型腔為一摸一腔結(jié)構(gòu)。第四章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 分型面的確定4.1.1分型面選擇原則分型面的類型選擇是否恰當(dāng)，設(shè)計是否合理，在模具設(shè)計中也非常重要。他們不僅直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，而且對制

23、品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)操作等都有影響。設(shè)計分型面時，通常應(yīng)考慮以下原則：（1）、分型面的懸著應(yīng)有利于制品外觀質(zhì)量，避免分型面上產(chǎn)生的溢料飛邊對制品外觀的影響，同時，考慮能比較方便的清除飛邊。（2）、分型面的懸著應(yīng)有利于制品脫模，否則，模具結(jié)構(gòu)便會變得比較復(fù)雜。通常，分型面盡可能選擇可使制品在開模后滯留在動模一側(cè)。（3）、分型面不應(yīng)影響制品的形狀和尺寸精度。如果精度要求較高的部分被分型面分開，就會因為合模誤差造成較大的形狀和尺寸誤差，達不到預(yù)定的精度要求。（4）、分型面應(yīng)盡量與最后填充熔體的型腔表面重合，以利于排氣。（5）、選擇分型面時，應(yīng)盡量減少脫模斜度給制品大小端尺寸帶來的差異。（6）、分型面應(yīng)

24、便于模具加工。（7）、選擇分型面時，應(yīng)盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過大，造成鎖模困難，產(chǎn)生嚴(yán)重的溢料。4.1.2分型面的確定鑒于以上的要求，在該模具中分型面設(shè)在最大直徑平面處，是該塑件分型面的一個好的選擇。分型面如圖4.1所示：圖4.1 分型面示意圖4.2 型腔的分布綜合考慮，因此模具型腔為一模一腔，所以在模板上的位于中心位置。其型腔的分布如圖4.2所示：圖4.2 型腔的分布示意圖其立體圖如圖4.3所示：圖4.3 型腔的分布立體圖4.3 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于塑件是絲桿，所以模具沒有凸模，凹模結(jié)構(gòu)，只有型腔結(jié)構(gòu)。由于該模具結(jié)構(gòu)相對簡單，又屬于中小型模具，外表面要求一般，所以采用整體

25、式型腔。4.4成型零件工作尺寸的計算所謂成型零件工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成模腔腔體部位的尺寸，其直接對應(yīng)塑件的輪廓形狀與尺寸。影響塑件尺寸精度的因素 1、模具成型零件尺寸精度的因素。2、模具成型零件的磨損量。3、毛邊厚度對塑件塑件尺寸精度的影響。4、成型工藝條件的控制及操作技術(shù)對塑料塑件尺寸精度的影響。成型零件的工作尺寸計算工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計時必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級確定想要的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素有很多，主要包括以下幾個方面：1、成型收縮率變化：塑料制品從模具中取出后產(chǎn)生尺寸收縮的特性稱為塑料

26、制品的收縮性。因為塑料制品的收縮不僅與塑料本身的熱脹冷縮有關(guān)，還與模具結(jié)構(gòu)及成型工藝條件等因素有關(guān)，故將塑料制品的收縮統(tǒng)稱為成型收縮。在實際工作中，成型收縮率的波動很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸變化值為:s=Smax-SminLs(4.1)式中 s塑件收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差（mm）；Smax塑件的最大收縮率（%）；Smin塑件的最小收縮率（%）；Ls塑件尺寸（mm）。一般情況下，由于收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以內(nèi)。2、模具成型零件的制造偏差：成型零件的制造偏差包括加工偏差及裝配偏差。實踐證明，如果模具的成形零件的制造偏差在IT7IT8級之間

27、，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。3、成型零件的磨損：模具在使用過程中，由于種種原因會對型腔和型芯造成磨損，對于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6，而大型零件，應(yīng)在1/6之下。4、可動成型零件因配合間隙變化：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。4.4.3型腔的工作尺寸計算由于本塑件是絲桿，所以只有型腔，分型面上下兩板基本一樣?？煞譃閮刹糠郑郝菁y部分與軸類部分。1、螺紋部分的計算：螺紋型環(huán)的工作尺寸 （1）、徑向工作尺寸A、螺紋型環(huán)大徑：Dm大0+z=1+ScpDs大-1.2中0+z(4.

28、2)B、螺紋型環(huán)中徑：Dm中0+z=1+ScpDs中-中0+z(4.3)C、螺紋型環(huán)小徑：Dm小0+z=1+ScpDs小-中0+z(4.4)Dm大Dm中Dm小螺紋型環(huán)大、中、小徑的基本尺寸；Ds大Ds中Ds小塑件外螺紋大、中、小徑的基本尺寸；Scp塑件平均收縮率；中塑件螺紋中徑公差；z螺紋型環(huán)中徑制造公差，其值可取中/5或查表。根據(jù)塑件實際尺寸：Ds大=19mmDs中=17mmDs小=15mm根據(jù)材料參數(shù)：Scp=0.6%查塑料注射成型模具設(shè)計表7-10普通螺紋的螺紋型芯和型環(huán)的制造公差：z=0.02mm由 中=5z=0.1mm所以，型環(huán)尺寸為：Dm大=18.9940+0.02Dm中=17.0

29、020+0.02Dm小=14.9900+0.02(2)、螺距尺寸的計算Pm=p1+Scp-m2 (4.5)Pm型環(huán)上的螺距尺寸；m螺紋型環(huán)上螺距的制造公差，查塑料注射成型模具設(shè)計表7-11得m為0.02mm0.04mm；取0.04mm制件上螺距尺寸；=4mm所以Pm=4.004mm2、軸類部分工作尺寸： (1)、型腔徑向尺寸由塑料注射成型模具設(shè)計P193可知：LM=1+ScpLs-34+z(4.6)LM型腔徑向名義尺寸（最小尺寸）；Scp給定條件下的平均收縮率；Ls制件名義尺寸（最大尺寸）；制件尺寸公差（負公差）；z制造偏差。根據(jù)塑件實際尺寸：Ls1=28mmLs2=15mm根據(jù)材料參數(shù)：Sc

30、p=0.6%成型零件精度等級取6級，查表（GB/T14486-93）得：1=0.7mm2=0.54mm由z1=0.14mmz2=0.108mm所以LM1=28.6930+0.14mmLM2=15.4950+0.108mm（2）、型腔深度尺寸由塑料注射成型模具設(shè)計P193可知：HM=1+ScpHS-34+z(4.7)HM型腔深度徑向名義尺寸(最大尺寸)；HS制品深度名義尺寸（最小尺寸）。根據(jù)塑件實際尺寸：HS1=14mmHS2=7.5mm所以 HM1=14.3470+0.14mmHM2=7.7490+0.108mm校核軸類尺寸：LM×Scp+Z+C(4.8)C=所以28.693

31、5;0.6%+0.14+0.12=0.43 <1=0.70可靠15.495×0.6%+0.108+0.09=0.29 <2=0.54可靠4.5 排氣槽的設(shè)計當(dāng)塑料熔體注入型腔時，如果型腔內(nèi)原有空氣和成型時物料逸出的揮發(fā)性氣體等不能順利德排除，在高速注射的壓力、溫度作用下，模腔殘留的氣體不僅會在制品上形成銀紋、氣孔、熔接痕等表面質(zhì)量缺陷，還會使型腔不能充滿，造成塑件表面輪廓不清；模腔內(nèi)的氣體因被壓縮而產(chǎn)生的高溫還可灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕；而且型腔內(nèi)氣體被壓縮產(chǎn)生的阻力會降低充模速度，影響注射周期和產(chǎn)品質(zhì)量（特別在高速注射時）。因此，在模具設(shè)計制品中必須考慮排氣問題。本模具采

32、用的排氣方法是利用結(jié)構(gòu)間隙排氣。最簡便的方法是利用分型面、頂管頂塊或者脫模板與型芯之間以及頂桿與頂桿孔間隙等模具零件的配合間隙排除氣體。小型制件，如排氣點正好在分型面上，一般可利用分型面閉合時的微小間隙排氣，不必再開設(shè)專門的排氣槽。排氣系統(tǒng)如圖4.4所示：圖4.4 排氣系統(tǒng)第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.1 澆注系統(tǒng)的作用澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應(yīng)能夠順利的引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。對澆注系統(tǒng)設(shè)計的具體要求是：1、充模過程快而有序； 2、可同時充滿各個型腔； 3、熱量散失??；4、壓力損失小；5、盡可能消耗較少的塑料； 6、排氣

33、條件好； 7、澆注系統(tǒng)凝料易于與制品分離或切除； 8、不會使冷料進入型腔； 9、澆口痕跡對塑料外觀影響很小。5.2 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料井。（此模具不用冷料井）5.3 主流道設(shè)計主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，以便于塑料熔體得流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接，所以主流道常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套。澆口套的尺寸設(shè)計要求：1、澆口套與注射機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)模具澆口套球面半徑為R，注射機球面半徑為r，其關(guān)系式如下： R= r+0.51m

34、m; 2、澆口套進口的直徑d應(yīng)比注射機噴嘴孔d1直徑大12mm。主流道襯套如圖5.1所示：圖5.1 主流道襯套示意圖襯套立體圖如圖5.2所示：圖5.2 襯套立體圖5.4 分流道設(shè)計1、分流道主流道與澆口之間的通道。2、分流道的截面形狀常用的分流道截面形狀有圓形、半圓形、正方形、梯形和U字型等。 從壓力傳遞的角度考慮，應(yīng)要求有較大的流道截面積；而從減小散熱考慮則應(yīng)有較小的比表面S（即分流道的表面積與體積之比。對單位長度的分流道來說，其表面積即為周長）。因此，圓形截面分流道的比表面S=4/d；半圓形截面的S=4.63/d；對于矩形截面，若t=/8d，則S=5.02d；若正方形截面的邊長為d，則其S

35、=4/d。其中，圓形截面最理想，使用越來越多。方形截面由于脫模困難，多不采用。梯形截面的比表面S雖然大些，但因加工和脫模方便，應(yīng)用廣泛。U形截面與梯形的類似，使用也較多。此模具采用圓形，截面效率為0.25D。3、分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸 應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、壁厚、形狀，所用塑料的工藝性能，注塑速率以及分流道的長度等因素來確定。 對于壁厚小于3.2mm，重量在200g以下的塑件，可用下述經(jīng)驗公式確定分流道的直徑（此時算出的分流道直徑僅限于3.29.5mm） (5.1)D分流道的直徑/mm； W塑件的質(zhì)量/g（此零件為65.57g）； L分流道的長度/mm（約為75 mm）。 所以D6m

36、m。4、澆口設(shè)計澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結(jié)構(gòu)。因為點澆口被廣泛采用且生產(chǎn)效率好，容易實現(xiàn)，故澆口采用點澆口，形狀為圓形。綜合考慮塑件的形狀，該模具的分流道設(shè)在澆口板上，采用圓形流道D=6.0mm，澆口也采用多點進料澆口，形狀為圓形d=0.8mm。 分流道分布如圖5.3所示：圖5.3分流道的分布澆注系統(tǒng)立體圖如圖5.4所示：圖5.4 澆注系統(tǒng)立體圖第六章導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計6

37、.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則導(dǎo)向機構(gòu)的作用導(dǎo)向機構(gòu)是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。其具體作用有： 1、導(dǎo)向作用；2、定位作用；3、承受一定的側(cè)向壓力；導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則1、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性；2、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸選定，并應(yīng)保證有足夠的抗彎強度；3、 導(dǎo)柱固定端的直徑和導(dǎo)套的外徑應(yīng)盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度要求；4、導(dǎo)柱（導(dǎo)套）應(yīng)對稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度和防止模板發(fā)生變形；5、 為了便于塑料制品脫模，導(dǎo)柱最好裝在定模板上，但有時也要裝

38、在定模板上，這就要根據(jù)具體情況而定。6.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）內(nèi)滑動，配合間隙一般采用H7/f7級配合。導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱，另一種為臺階式導(dǎo)柱。小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱，大型模具采用臺階式導(dǎo)柱。本模具為小型模具，采用單節(jié)式，在導(dǎo)柱的工作部分上開設(shè)油槽，可改善導(dǎo)向條件，減少摩擦。導(dǎo)柱示意圖如圖6.1所示：圖6.1 導(dǎo)柱示意圖導(dǎo)套的設(shè)計由于導(dǎo)柱已選定，且該模具較小，其導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合之間模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。由塑料模具設(shè)計與制造可查得與之相配的導(dǎo)套：導(dǎo)柱： d(f7) 基本尺寸 20 mm 導(dǎo)套： d（H7）基本尺

39、寸 20 mm 極限偏差 -0.021 mm 極限偏差 -0.021 mm -0.041 mm 0d1(k6)基本尺寸 20 mm d1(k6)基本尺寸 30 mm 極限偏差 +0.015 mm 極限偏差 +0.015 mm +0.002 mm +0.002 mm導(dǎo)套示意圖如圖6.2所示：導(dǎo)柱的總體布局導(dǎo)柱通常設(shè)在模版四角。導(dǎo)柱安裝在動?；蛘叨Ｒ贿吘?。導(dǎo)柱分布原則是必須保證動定模只能按一個方向合模,不要在裝配時或合模時因為方位搞錯使模具損壞。標(biāo)準(zhǔn)模架上，一般采用四根直徑相同，但其中一根錯位布置。如圖6.3所示：圖6.2 導(dǎo)套示意圖圖6.3 導(dǎo)向孔總體布局示意圖6.3 脫模機構(gòu)的確定頂桿橫截

40、面直徑的確定 本模具采用的為一次頂出脫模機構(gòu)，它包括常見的推桿，推管，推板，推塊或活動鑲塊等脫模機構(gòu)。該機構(gòu)是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機構(gòu)的作用下，通過一次動作即可頂出?；谝陨显瓌t，該模具的涂抹零部件為推桿頂出形式。憑經(jīng)驗定推桿的直徑為d=6mm。以下對其需用應(yīng)力進行校核。頂桿橫截面直徑的校核1、脫模力的計算脫模力 Ft=APcos-sin(6.1)塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約0.10.3； 取0.1A塑件包容型芯的表面積，這里是塑件表面積的一半，為17614.5mm²；Ft單位面積的包緊力，其值與塑料的幾何形狀及塑料的性質(zhì)有關(guān)，一般取 812 MPa，這里取8 MPa；塑件材料的

41、拔模斜度，本材料為35´1°，這里取40´=0.67°。所以Ft=12541.5 N2、推桿直徑的校核對推桿進行強度校核如下：=4Ftnd2(6.2)本推桿用45號鋼：=350MPa n=2Ft=12541.5 N所以=222 MPa所以推桿強度滿足要求。頂桿的形式頂桿可以分為圓推桿，扁推桿，異形推桿。該模具的頂桿形式選擇圓推桿，單節(jié)式推桿。頂桿長度的計算：國家標(biāo)準(zhǔn)GB4169.1-1984，除頭部帶凸肩供安裝外，全長直徑為d()系列，直徑為6mm32mm，長度為100mm630mm。h桿=h芯+1+h動墊+S頂+2+h頂固+S(6.3)h芯=14mmh

42、動墊=30mmS頂=54.6mmh頂固=15mm1=0.1mm2=36mm取6mm多出到嵌件的距離 S=14-4.5=9.5mm所以 h桿=110.2mm其示意圖如下：圖6.4 頂桿示意圖6.4 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)位桿的作用復(fù)位桿的作用是使推出機構(gòu)恢復(fù)原位，當(dāng)開模時推桿在推板的推動下將塑料制品推出，復(fù)位桿也同時凸出模板表面。當(dāng)再次注射時，在模具閉合過程中，定模表面與復(fù)位桿接觸，并使復(fù)位桿推動推出機構(gòu)一起返回原始位置。復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)由模具設(shè)計與制造簡明手冊查的復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖6.5 復(fù)位桿示意圖第七章其它結(jié)構(gòu)零部件的確定及注射機的校核7.1其他結(jié)構(gòu)零部件的確定本模具采用的是標(biāo)準(zhǔn)模架：細水

43、口系統(tǒng)的FAI30系列中的3045型號。由3045型號的標(biāo)準(zhǔn)模架：各板厚度如下（mm）： 定模座： 30 定模墊板： 20 定模板： 35 動模板： 35 動模墊板： 30 頂出固定板： 15 頂出版： 20 總厚度： 245所以其它板的尺寸如下：各板參數(shù)如下（mm，長×寬×厚）：定模座（450×200×30）如圖7.1所示：圖7.1 定模座定模墊板（450×200×20）如圖7.2所示：圖7.2 定模墊板定模板（450×200×35）如圖7.3所示：圖7.3 定模板動模板（450×200×35

44、）如圖7.4所示：圖7.4 動模板動模墊板（450×200×30）如圖7.5所示：圖7.5 動模墊板推板（450×120×20）如圖7.6所示：圖7.6 推板頂桿固定板（450×120×15）如圖7.7所示：圖7.7 頂桿固定板模座（450×200×95）如圖7.8所示：圖7.8 模座7.2注射機的校核 注射機是進行注射成型的必備設(shè)備。每副模具只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機上進行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計與所用的注射機關(guān)系十分密切。 為此，必須對兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進行校核。1、注射量校核：要保證模具型腔被充滿，注射機的注射量就

45、必須大于成型一模塑件所需要的塑料量。根據(jù)實際經(jīng)驗，注入模具內(nèi)的塑料總量應(yīng)控制在注射機額定注射量的85%以內(nèi)，由此校核公式為（7.1）注射機的額定注射容量（cm³）每模注入的塑料量（cm³），為制件和澆注系統(tǒng)用量總和。則： 0.85×88=74.866.12 合格2、注射壓力校核：注射機的注射壓力必須大于或等于塑件成型加工需要的注射壓力。校核公式為（7.2）注射機的額定注射壓力塑件成型加工所需的注射壓力則： 17790170 合格3、鎖模力校核：注射成型時，注射機必須對模具施加足夠大的鎖模力，確保不發(fā)生模具漲模溢料現(xiàn)象。必須滿足下面關(guān)系：（7.3）n=1cm²cm²kN 合格4、模具厚度校核：初定模具厚度為245mm，滿足注射機允許的膜厚120mm330mm之間。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。對于單分型面注射模，開模行程：SH1+H2+510(7.4)H1=14mmH2=28mm270=S4752 成立由以上對各參數(shù)的校核可知該注射機（HTF60W2-B）符合要求。第八章總結(jié)8.1 本模具的