套管塑料模具設(shè)計(jì)說明書

1、套管塑料模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：套管塑料模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：朱宏棟學(xué)號：201304040219系別：機(jī)電工程系專業(yè)班級：機(jī)電模具2班指導(dǎo)教師：吳光輝起止時(shí)間：2015年12月21日2015年12月28日目錄套管塑料模設(shè)計(jì)31、塑件的工藝分析41.1、 塑件的原材料分析41.2、 塑件的尺寸精度分析41.3、 塑件表面質(zhì)量分析51.4、 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析52、成型設(shè)備選擇與塑件注射工藝參數(shù)確定62.1、 計(jì)算塑件的體積62.2、 注塑機(jī)的初步選擇62.3、 塑件注射工藝參數(shù)的確定63、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.1、 分型面的選擇73.2、 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列73.3、 澆注系統(tǒng)的設(shè)

2、計(jì)83.4、 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定93.5、 推件方式的選擇103.6、 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)104模具設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸計(jì)算（型芯型腔圖如下）113.7、 124.1、 腔和型芯工作尺寸計(jì)算124.2、 抽芯機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)與計(jì)算134.3、 模板尺寸設(shè)計(jì)154.4、 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)155、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)156、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核166.1、 注射壓力校核166.2、 安裝尺寸校核166.3、 最大行程校核166.4、 推出裝置校核167、模具裝配圖17設(shè)計(jì)小結(jié)17參考文獻(xiàn)18套管塑料模設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)分析塑料的特性及其對注塑工藝的影響，介紹了套管塑料模具主要零部件的尺寸計(jì)算方法，注塑模結(jié)構(gòu)及工作過程。根

3、據(jù)套管零件的特點(diǎn)確定了塑料模結(jié)構(gòu)，達(dá)到了塑件的尺寸精度。針對塑件脫模過程中的難點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種非常規(guī)抽芯的塑料模結(jié)構(gòu)，并對模具設(shè)計(jì)與制造中的一些關(guān)鍵問題加以詳述。同時(shí)對澆注系統(tǒng)，頂出機(jī)構(gòu)也作了簡要說明。關(guān)鍵詞：注塑模；設(shè)計(jì)；套管；抽芯機(jī)構(gòu)；側(cè)向抽芯、，.刖百：隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的高速發(fā)展，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更

4、為直接：“模具就是黃金”。可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。套管注射模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或柱塞的推動(dòng)下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是塑料模具的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)插套管塑料件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針對套管塑料模的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)

5、計(jì)，使我對模具的設(shè)計(jì)有了較深刻的認(rèn)識；同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、側(cè)抽機(jī)構(gòu)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)塑件零件圖:1、塑件的工藝分析1.1、 塑件的原材料分析此制品的材料為ABSAB*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(dòng)性好，其原料來源廣泛，石油工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了聚苯乙烯大規(guī)模的生產(chǎn)。1.2、 塑件的尺寸精度分析從制品所給的精度為5,查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表5-3得5級精度等級為未注公差尺寸，精度要求不高。零件

6、各尺寸如下圖：1.3、 塑件表面質(zhì)量分析查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表5-5得ABS可以達(dá)到的表面粗糙鍍?yōu)镽a0.101.6um,從經(jīng)濟(jì)性考慮，取Ra1.6。1.4、 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析此制品為方形制品，厚度為2,具有一小孔，所以在設(shè)計(jì)時(shí)著重是抽芯機(jī)構(gòu)。為了方便脫模，查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表5-9,設(shè)型腔脫模斜度為25,型芯脫模斜度為20。2、成型設(shè)備選擇與塑件注射工藝參數(shù)確定2.1、 計(jì)算塑件的體積經(jīng)過計(jì)算，制件單件的體積V件=10.91cm3,注射機(jī)一次所要注射熔融塑料的體積V=n（V件+V凝）=34.912cm3（式中，n=2;V凝=0.6V件）2.2、 注塑機(jī)的初步選擇根據(jù)制品結(jié)構(gòu)選擇立

7、式注射機(jī)，查表（塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)附錄F,初步選用SZ-100/60立式注射機(jī)，主要參數(shù)如下：SZ-100/60結(jié)構(gòu)類型：立式注射機(jī)理論注射容量/cm3：10螺桿直徑/mm:35注射壓力/MPa:15瑣模力/KN:6拉桿內(nèi)間距/mm:32X32模板行程/mm:30最大模具厚度/mm:30最小模具厚度/mm:3噴嘴球半徑/mm:10噴嘴伸出量/mm:20噴嘴口直徑/mm:4模具定位孔直徑/mm:102.3、 塑件注射工藝參數(shù)的確定ABSS射成型工藝參數(shù)見下表，試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格預(yù)熱和干燥溫度/C:100-110成型時(shí)間/s注射時(shí)問0-5時(shí)間/h:12-1

8、6保壓時(shí)20-50問料筒溫度/C后段190-200冷卻時(shí)問20-50中段200-240總周期50-100前段200-210螺桿轉(zhuǎn)速n/(r-min-1)20-50噴嘴溫度/C190-200后處理方法紅外線燈烘箱模具溫度/C40-80溫度t/C70注射壓力/Mpa70-100時(shí)間t/h2-43、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1、 分型面的選擇根據(jù)分型面白選擇原則，考慮不影響塑件的外觀以及成型后能夠順利取出制件，所選擇的分型面為A-A,如下圖所示：3.2、 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列型腔數(shù)為4個(gè)，采用對稱排列。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡3.3、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.3.1 主流道主流道是指澆注系統(tǒng)

9、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，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動(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)手冊查得XS-ZY-250型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴球半徑：R=10mm噴嘴孔直徑:d=4mma、主流道尺寸主流道通常設(shè)計(jì)在澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為，流道表面粗糙度，小端直徑比注射機(jī)噴嘴直徑大0.51mm現(xiàn)取錐角a=6mm小端直徑比噴嘴直徑大。澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度5055HRC由于小端的前面是球面，其深度為（現(xiàn)取為），注射機(jī)

10、噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大。澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合。主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為5mmb、主流道的形式模具主流道部分常設(shè)計(jì)成澆口套與定位圈做成一體形式，用螺釘固定在定模座板上。常由于注射機(jī)的噴嘴球半徑為10mm所以澆口套的為R12mm如下圖：co03OH634coc5coco00.02A3.3.2 分流道從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為U圓形的分流道.查有關(guān)的手冊，選擇h=4mmR=2mm.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

11、動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6pm左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。3.3.3 澆口對塑件成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，由于塑件的尺寸及表面精度要求不高，從模具的制造及結(jié)構(gòu)考慮，確定成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口的形式.3.4、 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結(jié)構(gòu).整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，有較高的強(qiáng)度和剛度，成型的塑件表面不會(huì)有模具接縫痕跡.當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)簡單時(shí)

12、，制作整體式凹模比較容易，塑件形狀復(fù)雜時(shí)，整體式凹模的加工工藝性較差，需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段，制作周期較長且費(fèi)用較高零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難，消耗貴重模具鋼多.整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡單的中小型塑件.整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板內(nèi)，它在單腔和多腔模具中均可應(yīng)用.這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是：a、加工單個(gè)型腔的凹模方便，同時(shí)零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個(gè)型腔的小.b、節(jié)省貴重鋼材.根據(jù)工作性質(zhì)，凹模和固定板可分別采用不同的材料制作.C、易于維修更換.采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模，兒不影響生產(chǎn)進(jìn)行.d、各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期.根據(jù)該塑

13、件白外形分析，模具的動(dòng)、定模都是由凸、凹模組成，由于塑件形狀簡單，所以采用整體式型腔，而型芯采用整體嵌入式，并采用臺(tái)階固定方式。3.5、 推件方式的選擇根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)及大部分型芯在動(dòng)模部分.開模后,塑件留在動(dòng)模的型腔內(nèi)，并包裹著中間的型芯，其推出機(jī)構(gòu)可選擇推桿推出和推板推出，若采用推板推出只能推外圍部分，而中間的型芯抱緊部分沒有推件力，且塑件上有圓弧過度，推件板制造困難；推桿推出簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但處于內(nèi)部而且表面質(zhì)量沒什么要求。從以上分析得出:該塑件可采用推桿推出機(jī)構(gòu)。3.6、 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件頂部側(cè)壁上有1個(gè)6mm勺孔，它垂直于脫

14、模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫落.因此，小孔的型芯必須做成活動(dòng)的型芯，即設(shè)置側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu).該塑件能考慮的抽芯機(jī)構(gòu)有斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)和滑塊、斜銷抽芯機(jī)構(gòu).根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)分析，若采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。4模具設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸計(jì)算（型芯型腔圖如下）忙。4型腔期百陋Inam型芯4.1、 腔和型芯工作尺寸計(jì)算該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算.查有關(guān)手冊得PA的收縮率為Q=0.6%1.4%,故平均收縮率為S=(0.6+1.4)/2=1%;根據(jù)塑件尺寸公差要求，已知條件：平均收縮率為S=0.01，模具模具的制造公差取5z=A/3類別塑件尺寸計(jì)算公式型腔及型芯工作尺寸型腔的計(jì)算-0.24Lm=(1+S)Ls3/4

15、A1+SZA03.86B1875護(hù)1362犯w22.9JIa4SH=(1+S)Hs2/3+SzA05M鏟,4吧口足391MLi型芯的計(jì)算12%疑l行(1+S)ls+3/4A0-bz38產(chǎn)h尼(1+S)hs+2/3A0-Sz側(cè)孔沒有特別要求，直接取ln=6-0.24mm4.2、 抽芯機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)與計(jì)算4.2.1、 抽芯距的計(jì)算S=h+(23)=4+(23)=67mm,去抽芯距為7mm其中:h為側(cè)孔深度，(23)mm為抽芯安全系數(shù).4.2.2、 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)a、斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)b、斜導(dǎo)柱傾角a確定見下圖所示，斜導(dǎo)柱的斷面為圓形，具固定形式與合模導(dǎo)柱類似的臺(tái)肩固定只是由七世窗安裝而臺(tái)肩軸被削去一部分.斜導(dǎo)

16、柱導(dǎo)向部分可以做成半球型或錐臺(tái)形，但紅注意鏈臺(tái)的斜角須大于斜導(dǎo)柱的傾斜角,以避免斜導(dǎo)柱工作長度部分已脫離滑跳的孑求后，斜寸柱頭部仍對yt塊有怪動(dòng)作用.、斜導(dǎo)柱白傾角a是決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作實(shí)效的一個(gè)重要的因素.a的大小關(guān)系到模具所需開模力的大小及斜導(dǎo)柱所受彎曲力的大小，有關(guān)系到斜導(dǎo)柱的工作長度、抽芯距及開模距離長短.a的取值一般在15。20問，根據(jù)塑件的側(cè)抽孔的深度，即抽芯距的大小，由于抽芯距較小為6mm所以可取較小的傾角,取a為17c、斜導(dǎo)柱直徑的確定斜導(dǎo)柱主要承受彎曲力，而對斜導(dǎo)柱的直徑的確定一般按經(jīng)驗(yàn)來取，由于塑件的側(cè)抽型芯孔較小，側(cè)抽力不大，所以取斜導(dǎo)柱的直徑為16mm.滑塊與導(dǎo)滑槽

17、的設(shè)計(jì)a、側(cè)型芯與滑塊的連接形式根據(jù)塑件側(cè)孔較小，形狀簡單，側(cè)型芯與滑塊應(yīng)做成整體式。b、滑塊的導(dǎo)滑形式根據(jù)模具型芯的大小，以及各自的使用情況，滑塊與導(dǎo)滑槽的常用配合形式各不相同，總的要求是在抽芯過程中，保證滑塊運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無上下竄動(dòng)和卡滯現(xiàn)象為此對滑塊與導(dǎo)滑槽之間有兩處位置要求間隙配合，一是在滑塊的側(cè)面處，另一是在滑塊被壓緊的臺(tái)肩面處.經(jīng)過對滑塊導(dǎo)滑形式的考慮，若采用整體式的導(dǎo)滑槽，會(huì)使導(dǎo)滑槽的加工增加難度，所以考慮采用組合式的導(dǎo)滑槽結(jié)構(gòu)，導(dǎo)滑槽部分敞開，便于制造加工，保證其精度和硬度，其組合式圖形如下圖所示：c、滑塊定位裝置的設(shè)計(jì)由于模具采用二次開模，而且第一次開模距離滿足抽芯距離，利用第一

18、次開模的限位螺釘作為定位，即可省去獨(dú)立設(shè)計(jì)滑塊定位裝置。d、楔緊塊的設(shè)計(jì)楔緊塊白楔角a必須大于斜導(dǎo)柱的斜角a,這樣當(dāng)模具打開開始抽芯時(shí)，楔緊塊才能為滑塊的移動(dòng)讓位，否則，斜導(dǎo)柱無法帶動(dòng)滑塊抽芯一般取a=a+(23),可取a=94.3、 模板尺寸設(shè)計(jì)由于模具是按照標(biāo)準(zhǔn)模架設(shè)計(jì)，所以查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表9-5選取出各板尺寸：動(dòng)模板:200mnrK200m佛20mm定模板：200mmX200mrK70mm支承板：250mmX200mrK30mm墊塊：38mmX200mrK70mm動(dòng)模座板：250mrK200mrK25mm定模座板：250mmX200mm(30mm推板：120mm(200m佛15

19、mm推桿固定板：120mm(200mrK1mm4.4、 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)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(jì)時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)件，查模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊表5-5。5、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具在注射時(shí)，應(yīng)對模具溫度進(jìn)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(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較小，可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度，故采用模具自然冷卻，不設(shè)計(jì)冷卻水道。6、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核6.1、 注射壓力校核注射機(jī)SZ-100/60注射壓力為150MPaPA注射成型

20、工藝中所需注射壓力為70-100MPa所以注射機(jī)SZ-100/60的注射壓力滿足要求。6.2、 安裝尺寸校核該模具的外形尺寸為：400m由400mmSZ-100/60型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為450mrK450mm故能滿足模具的安裝要求。由于SZ-100/60型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為170mm最大厚度300mm,模具閉合高度為245mm所以滿足的安裝條件。所以，SZ-100/60型注射機(jī)滿足模具安裝要求。6.3、 最大行程校核經(jīng)查資料注射機(jī)SZ-100/60型的最大開模行程S=300mmg足下式計(jì)算所需的出件要求：SH+H+a=38+56+(510)+50+(510)=162mm(H1是推出距離；H2是塑件高