塑料圓蓋模具設計畢業(yè)設計

1、<p>　　畢業(yè)論文（設計）開題報告</p><p>　　課題名稱： 塑料圓蓋模具設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本課題就是將塑料圓蓋作為設計模型，將注射模具的相關知識作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設計

2、過程。</p><p>　　通過對塑料圓蓋成型工藝的正確分析，設計了一副一模一腔的塑料模具。模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零部件稱為成型零件，包括前模板、前模仁、后模板、后模仁、后模鑲件、斜導柱、滑塊等的設計與加工工藝過程。成型零部件在工作時直接與塑料接觸，在一定的溫度下承受熔體的高溫和高壓，因此必須要有合理的結構、較高的強度和剛度、較好的耐磨性、正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。重要零件的工藝參

3、數(shù)的選擇與計算，推出機構與澆注系統(tǒng)以及其它結構的設計過程。</p><p>　　設計成型零部件時，應根據(jù)塑料的特性、塑件的結構和使用要求，確定型腔的總體布局，選擇分型面，確定脫模方式，設計澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)等，然后根據(jù)加工工藝和裝配工藝的要求進行成型零部件的結構設計，計算成型零部件的工作尺寸，對關鍵的成型零部件進行強度和剛度校核。</p><p>　　關鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設計；

4、</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Injection molding is an important method of plastic molding, which is mainly applied to thermoplastic molding, can be a complex shape forming of pr

5、ecision plastic parts. The issue is the plastic dome as the design model, will injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design.</p><p>　　Plastic dome on th

6、e right molding process analysis, design of a cavity of a mold of a plastic mold. Plastic Mould decided to geometric shape and size of the parts as molded parts, including the former template, before the mold, after the

7、template, after the mold, after the mold inserts, Bevel Pillar, slider, etc. Design and Manufacture of process . Molding parts with plastic in direct contact with the work, at a certain temperature to withstand high temp

8、erature and high pressure melt, it must ha</p><p>　　Design molding parts should be under the plastic properties of the structure and use of plastic parts required to determine the overall layout of the cavit

9、y, select sub-surface to determine the stripping method, designed gating system, overflow systems, scheduling, and then processing and assembly process requirements of forming components structural design, calculation of

10、 the work of forming parts size, the shape of key parts for Strength and Rigidity.</p><p>　　Keywords: plastic mold; injection molding; mold design.</p><p><b>　　目錄</b></p><

11、p>　　摘 要 ……………………………………………………………………………5</p><p>　　Abstract ……………………………………………………………………………6</p><p>　　緒 論 ……………………………………………………………………………9</p><p>　　第一章 塑料的工藝性分析</p>

12、<p>　　1.1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的注塑工藝 ………………………………………10</p><p>　　1.2、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化學和物理特性 ………………………………12</p><p>　　第二章 塑料成型工藝與成型塑件的工藝</p><p>　　2.1、塑件的成型技術………………………………………………………………13&

13、lt;/p><p>　　2.2、塑件成型工藝要點……………………………………………………………14</p><p>　　2.3、塑件成型制件的工藝性………………………………………………………14</p><p>　　第三章 型腔布局與分型面設計</p><p>　　3.1、型腔數(shù)目的確定………………………………………………………………1

14、6</p><p>　　3.2、分型面的設計 ………………………………………………………………16</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)設計與排氣系統(tǒng)的設計</p><p>　　4.1、流道（澆注系統(tǒng)）設計 ……………………………… ……………………18</p><p>　　4.2、澆口的設計 ……………………………………………

15、……………………19</p><p>　　4.3、排氣的設計 ………………………………………………………………23</p><p>　　第五章 成型零件的設計</p><p>　　5.1、成型零件的結構設計…………………………………………………………24</p><p>　　5.2、成型零件工作尺寸計算………………………………

16、………………………25</p><p>　　第六章 制品的基本參數(shù)計算及注射成型機的選擇</p><p>　　6.1、制品的基本參數(shù)計算 ……………………………………………………30</p><p>　　6.2、注射成型機的選擇……………………………………………………………31</p><p>　　第七章 標準模架的

17、選擇與注射機有關工藝參數(shù)的較核</p><p>　　7.1、標準模架的選擇 …………………………………………………………32</p><p>　　7.2、注射機有關工藝參數(shù)的較核…………………………………………………32</p><p>　　第八章 合模導向機構的設計</p><p>　　8.1導柱導向機構設計要點 …………

18、………………………………………………35</p><p>　　第九章 脫模機構的設計</p><p>　　9.1、副型芯、復位桿及頂針的工作原理 ……………………………………37</p><p>　　9.2、澆注系統(tǒng)凝料脫模機構 ………………………………………………………38</p><p>　　第十章 冷卻系

19、統(tǒng)的設計 ………………………………………………………39</p><p>　　10.1 冷卻系統(tǒng)的設計 ………………………………………………39</p><p>　　致謝 ………………………………………………………… …42 參考文獻 …………………………………………

20、………43</p><p><b>　　緒 論</b></p><p><b>　　一、模具發(fā)展的前景</b></p><p>　　改革開放使中國成了世界加工廠，中國的制造業(yè)也突飛猛進，尤其是珠三角和長三角地區(qū)。中國的模具行業(yè)產值也躋身于世界的第三位。但中國模具行業(yè)的質量并不是世界上最好的，目前還趕不上德國和日本。但我們

21、相信，中國不會因此而停頓，中國模具的發(fā)展，不僅僅是要量上考慮，更應該要從質上考慮，中國模具行業(yè)大有發(fā)展的空間。</p><p>　　很多人對模具不了解，什么是模具？模具是能生產出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產工具。也就是通常人們說的模子，比如電視機、電話機的外殼、塑料 桶等商品，是把塑料加熱軟化注進模具冷卻成型生產出來的。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來的?？梢哉f沒有模

22、具就沒有產品的生產。那么模具又是怎樣做出來的呢？首先它由模具設計人員根據(jù)產品（零件）的使用要求，把模具結構用計算機設計軟件設計出來，繪出圖紙，再由技術 工人按圖紙要求通過各種機械的加工（如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割）做好模具上的每個零件，然后組裝調試，直到能生產出合格的的產品，所以模 具工需要掌握很高很全面的知識和技能，模具做的好，產品質量好，模具結構合理，生產效率高。工廠效益好。正因如此，模具師傅在外打工的工資都非常的高。

23、少則每月幾千元，多則上萬元，所以學好模具的設計和制造，前途一片光明。但必須下苦功喲！模具行業(yè)被稱之為“永不衰退的行業(yè)”。</p><p><b>　　二、注射成型原理</b></p><p>　　注射模又稱注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將顆?；蚍蹱畹乃芰显霞尤氲阶⑸錂C的料筒中，經過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺稈的推動下，以一定的流速通過料

24、筒前端的噴嘴或模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具行腔中，經過一定時間后，塑料在模內硬化定型，接著打開模具，從模內脫出成型的塑件。注射模主要用于熱塑性塑料的成型。</p><p>　　注射成型原理：首先注射機的合模機構帶動模具的活動部分從左向右移動，最終與模具的固定部分閉合，然后注射機的柱塞（螺桿）將由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推進，與此同時，料筒中已經熔融成黏流態(tài)的塑料，在柱塞（螺桿）的高度和高壓的推動下，通過

25、料筒前端的噴嘴和模具澆注系統(tǒng)以較高的速度注入已經閉合的模具型腔中，充滿型腔的通體在受壓情況下，經冷卻固化而保持型腔所賦予的形狀。最后，柱塞（螺桿）復位，料斗中的料又落入料筒，注射機的合模機構帶動模具的動模部分向左運動而打開模具，模具的推出機構將塑件推出模具，至此完成一個成型周期，如此周而復始的進行注射成型。</p><p>　　第一章 塑料的工藝性分析</p><p>　　1.1丙烯腈-丁

26、二烯-苯乙烯的注塑工藝</p><p>　　表一、 ABS主要技術參數(shù)指標</p><p>　　表二、成型塑料注塑成型工藝參數(shù)</p><p>　　預處理：如果儲存適當則不需要干燥處理；否則</p><p>　　預熱和干燥：溫度（°C） 80——95</p><p>　　時間 (h) 2——3<

27、;/p><p>　　熔化溫度：220~275℃，注意不要超過275℃。</p><p>　　模具設備 注射類型:螺桿式 </p><p>　　螺桿轉速:30-60(r.min-1)</p><p><b>　　噴嘴形式:直通式</b></p><p>　　溫度：料筒溫度: 一區(qū):140-1

28、60℃ 二區(qū):170-180℃ 三區(qū):180-200℃</p><p>　　噴嘴溫度:170-180℃</p><p>　　模具溫度:50-60℃，建議使用55℃。結晶程度主要由模具溫度決定。</p><p>　　壓力: 注射 60- 100Mpa</p><p>　　保壓 30-40 Mpa</p><

29、;p>　　成型時間: 注射時間 0s-5s</p><p>　　高壓時間 15s-40s</p><p>　　冷卻時間 15s-30s</p><p>　　總周期 40s-90s</p><p>　　1.2丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化學和物理特性</p><p>　　ABS是由丙稀腈、丁二烯、

30、苯乙烯共聚而成的。這三種組分各自的特性是ABS具有良好的綜合力學性能。丙稀腈是ABS有良好的耐化學腐蝕及表面硬度，丁二烯是ABS堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性能和染色性能。</p><p>　　ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02～1.05g/cm3 。ABS有極好的抗沖擊強度，而且在低溫下也不迅速下降。ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性化學穩(wěn)定性和電氣性能

31、。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響，但在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學藥品的侵蝕會引起應力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易成型加工，經過調色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70°C左右，熱變形溫度為93°C左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。</p>

32、<p>　　根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也有差異，從而適應各種不同的應用要。根據(jù)應用要求不同，ABS可以分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型、和耐熱型等。</p><p>　　特點：       1、綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好.        2

33、、與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理.        3 、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。        4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。        用途：適于制作一般機械零件,

34、減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件.  成型特性：        1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時.        2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤

35、.耐熱塑件,模溫宜取60-80度.        3 如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。        4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置</p><

36、p>　　第二章 塑料的成型工藝與塑料成型制件的工藝</p><p>　　2.1、塑料的成型技術</p><p>　　注射成型又稱注塑成型，是熱塑性塑料的主要成型方法之一。</p><p><b>　　一、 成型原理</b></p><p>　　注射成型采用的設備是注射機，按外形特征可分為臥式、立式和直角式

37、注塑機。注塑機主要有料斗、料筒、加熱器、噴嘴、注塑模具和螺桿（或柱塞）構成。塑性成型時，將顆粒狀或粉狀塑料原料倒入料斗內，，在重力和螺桿（或柱塞）推送下，原料進入料筒，在料筒內原料被加熱至粘流態(tài)，然后利用注射機中螺桿（或柱塞）的運動，將熔融物料以高壓高速經噴嘴注射到塑料成型模具的型腔內，經一定時間冷卻硬化后，開啟模具，取出制品。</p><p>　　圖1.1 注塑成型原理圖</p><p&g

38、t;<b>　　注射成型過程：</b></p><p>　　加料 塑化 注射 保壓 冷卻 脫模</p><p><b>　　二、成型特點</b></p><p>　　能一次成型出外形復雜、尺寸精確的制品，不需進一步加工； 成型周期短，一般之間只需幾十秒即可完成；生產效

39、率高，便于實現(xiàn)自動化、半自動化生產；</p><p>　　2.2塑料成型工藝要點</p><p>　　一、溫度的控制主要是控制料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。</p><p>　　料同溫度應嚴格控制在要求的范圍內保證物料充分塑化，獲得一定的流動性而又不分解；噴嘴處的溫度稍低于料筒的最高溫度，減少熔融物料在噴嘴處流散，又可防止冷凝物料堵塞噴嘴；模具溫度影響冷卻速度和結晶

40、度，模具溫度高，冷卻速度慢，利于充分結晶，硬度大、剛性好、耐磨性好。</p><p><b>　　二、壓力 </b></p><p>　　注射成型的壓力分為塑化壓力和注射壓力。</p><p>　　塑化壓力是物料塑化過程中所需要的壓力，合理的塑化壓力可獲得較高的塑化效率；</p><p>　　注射壓力是指在注射成型時，螺

41、桿或柱塞頭部對物料所施加的壓力。合理的注射壓力可保證熔融物料克服流動阻力，充滿模膛；適當?shù)谋簳r間是保證制品幾何尺寸和性能的重要因素。</p><p><b>　　三、成型周期</b></p><p>　　指完成一次注射成型過程所需要的時間。包括注射時間、保壓時間、冷卻時間和起模時間。</p><p>　　2.3、塑料成型制件的工藝</p

42、><p>　　一、影響塑件尺寸精度的因素 </p><p>　　塑件的尺寸精度是受各方面因素影響的，而其主要因素是材料收縮及模具的制造誤差。影響塑件尺寸精度的因素有如下幾個方面：</p><p><b>　　1）、成型材料</b></p><p>　　塑料本身收縮范圍較大，原料含水分及揮發(fā)物、原料的配制工藝、批量大小、保存

43、方法和保存時間等不同，都會造成收縮不穩(wěn)定。</p><p><b>　　2）、成型條件</b></p><p>　　成型時所確定的溫度、壓力、時間等成形條件，都直接影響成形收縮。</p><p><b>　　3）、塑件形狀</b></p><p>　　塑件的壁厚、幾何形狀影響成形收縮，脫模斜度大小直

44、接影響尺寸精度。</p><p><b>　　4）、模具結構</b></p><p>　　（a）進料口尺寸 進料口大時收縮小，進料口小時收縮大。</p><p>　?。╞）料流方向 與料流方向平行的尺寸收縮大，與料流方向垂直的尺寸收縮小。</p><p>　　（c）分型面的選擇決定飛邊產生的位置，飛邊使其垂直于分

45、型面的尺寸產生誤差。</p><p>　　（d）模具的型芯、推桿等滑動部分的固定方法及模具的拼合方式、加工方法都直接影響塑件尺寸精度。</p><p>　?。╡）模具磨損 使用過程中模具成型零件的磨損也影響塑件產生誤差。</p><p><b>　　5)、制造誤差</b></p><p>　　模具制造誤差完全而直接

46、的反映在塑件上。</p><p><b>　　6)、成型后的條件</b></p><p>　?。╝）測量誤差 主要由于測量工具、測量方法、測量時的溫度及測量時的條件不穩(wěn)定造成。</p><p>　　（b）成型后的存放條件 塑件成形后如果存放不當，可以使塑件產生彎曲、扭曲等變形現(xiàn)象，存放和使用時的溫度和濕度對塑件精度也有影響。</p&

47、gt;<p>　　題中沒有公差值且塑料的精度等級為底精度,查表(SJ1372-78)聚苯乙烯底精度取MT5。</p><p><b>　　二、塑件的表面質量</b></p><p>　　塑件的表面質量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關。</p><p>

48、;　　模具型腔的表面粗糙度通常應比塑件對應部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2級。</p><p>　　第三章 型腔布局與分型面設計</p><p>　　3.1、型腔數(shù)目的確定</p><p>　　型腔數(shù)目的確定，應根據(jù)塑料制件的批量、交貨周期、質量控制要求、成型的塑料品種與塑件的形狀尺寸、塑料制件的成本及所選用的注射機的技術規(guī)范等條件綜合考慮。</p

49、><p>　　大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過4個，生產中如果交貨允許，此處生產批量為中批量生產，綜合考慮生產批量，模具成本的因素，故采用一模一腔。</p><p>　　3.2、分型面的設計</p><p>　　將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，

50、這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵。</p><p>　　分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質量、便于塑件脫模及簡化模具的結構，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、

51、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項基本原則：</p><p>　　a) 分型面應選在塑件外形最大輪廓處；</p><p>　　b) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊；</p><p>　　c) 保證塑件的精度要求；</p><p>　

52、　d) 滿足塑件的外觀質量要求；</p><p>　　e) 便于模具加工制造；</p><p>　　f) 對成型面積的影響；</p><p>　　g) 對排氣效果的影響；</p><p>　　h) 對側向抽芯的影響；</p><p>　　i) 選擇分型面時，應盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。</p&

53、gt;<p>　　綜合以上因素本設計采用雙分型面分型，點澆口進澆。</p><p>　　A-A為第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出。</p><p>　　B-B為第二分型面 ，分型后塑件由此手動脫出。 </p><p>　　圖3.1 分型面示意圖</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設計</p

54、><p>　　4.1、流道（澆注系統(tǒng)）設計</p><p>　　注射模的澆注系統(tǒng)就是模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具型腔，并在填充過程中將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密，外形清晰、表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。直接關系著注射成型的效率和質量。</p><p>　　故在設計時應遵循以下原則：</p><p&g

55、t;　　、必須了解塑料的工藝物性。</p><p><b>　　、排氣良好。</b></p><p>　　、防止型芯和塑件變形。</p><p>　　、減少熔體流程及塑料耗量。</p><p>　　、修整方便，并保整塑件的外觀質量。</p><p>　　、要求熱量與壓力損失小。</p>

56、<p><b>　　本設計流道如圖示：</b></p><p>　　圖4.1 流道示意圖</p><p><b>　　4.2 澆口的設計</b></p><p>　　澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能

57、和質量的影響很大。</p><p><b>　　一、澆口的選用</b></p><p>　　它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道,澆口可分限制性澆口和非限制性澆口兩種，。澆口的作用可以概述為，非限制性澆口起著引料、進料的作用；限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔，另一方面改善

58、塑料熔體進入型腔時的流動特性，調節(jié)澆口尺寸，可是多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。我們根據(jù)塑件的壁厚和材料（聚苯乙烯）等條件選擇了點澆口，其特點是澆口前后兩端存在較大的壓力差，能有效地增大塑料熔體的剪切速率并產生較大的剪切熱，從而導致熔體的表觀粘度下降，流動性增加，利于充型等。</p><p>　　它常用于成型中、小型塑料件

59、的一模多腔的模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。</p><p><b>　　二、澆口位置的選用</b></p><p>　　模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結構。總之要使

60、塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，如圖（4.3）所示。</p><p>　　通常要考慮以下幾項原則：</p><p>　　a） 盡量縮短流動距離，以減小壓力、熱量的損失，提高材料的利用率，是熔體迅速，均勻同模；</p><p>　　b）避免高壓熔體對小型芯或小嵌件產生橫向沖擊、擠壓，防止小型芯變形、偏心或小嵌件移位；</p>&l

61、t;p>　　c）盡量使去除澆口后的殘留痕跡不影響塑件的使用要求；</p><p>　　d） 應有利于型腔中氣體排出；</p><p>　　e） 考慮分子定向對塑件的影響；</p><p>　　f） 避免產生噴射和蠕動；</p><p>　　g） 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；</p><p>　　h） 注意對外觀質

62、量的影響；</p><p>　　i) 盡量避免損壞塑件的外觀質量；</p><p>　　j) 必須盡量減少或避免熔接痕；</p><p>　　K) 澆口應開設在塑件壁厚最大處；</p><p>　　在本次設計中我們使用moldflow軟件對塑件進行了模流分析，分析了產品的最佳澆口位置，引起變形的變形因素等。其中最佳澆口位置的分析結果如下

63、： </p><p>　　圖4.2 moldflow最佳澆口位置分析示意圖</p><p>　　圖4.

64、3澆口位置示意圖</p><p><b>　　三、澆注系統(tǒng)的平衡</b></p><p>　　對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設計應盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結構允許的情況下，應將從主流道到各個型腔的分流道設計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型

65、工藝條件達到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。</p><p>　　對塑件進行填充分析和變形分析，分析結果如圖示：</p><p>　　圖4.4 塑件的填充分析</p><p>　　由moldflow填充分析結果顯示，塑件充模時間為2.165s，未出現(xiàn)充填不足等現(xiàn)象。</p><p>　　圖4.5 塑件的所有因素引起的變形</p>

66、<p>　　圖4.6 塑件的收縮引起的變形</p><p>　　對比圖4.5、圖4.6可知，塑件的主要變形因素是收縮引起的，而澆口位置等其它因素的影響可忽略。</p><p>　　由moldflow對塑件的各項分析顯示，可知澆注系統(tǒng)的平衡性是合理的。</p><p>　　4.3 排氣的設計</p><p>　　排氣槽的作用主要

67、有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內的空氣；二是排除物料在加熱過程中產生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內的排氣是充分的。</p><p

68、>　　適當?shù)亻_設排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產效率，降低生產成本，降低機器的能量消耗。其設計往往主要靠實踐經驗，通過試模與修模再加以完善，此模我們考慮到型芯較多，故采用模具零部件的配合間隙及分型面實現(xiàn)自然排氣的目的。</p><p>　　第五章 成型零件的設計</p><p>　　模具中決定塑件幾何形狀和

69、尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。</p><p>　　設計成型零件時，應根據(jù)塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方

70、式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。</p><p>　　5.1、成型零件的結構設計</p><p><b>　　一、結構設計</b></p><p>　　該塑件的突出特點是塑件傾斜凸起上有直徑為12mm的斜通孔，內壁一側上有內凹。若按常規(guī)設

71、計，對斜通孔抽芯需采用二級傳動斜抽芯機構；對內壁上的凹槽，一般采用內縮式斜滑塊實現(xiàn)成型和抽芯，模具結構復雜，體積較大。因此，本設計采用了對接型銷雙向抽芯注塑模，既滿足了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯機構，大大簡化了模具結構，脫?？煽?，成型塑件質量好。</p><p>　　模具型芯由主型芯和副型芯4組合而成，以便于塑件內側壁深4mm的凹槽抽芯。而斜通孔則采用型銷1和型銷2對接，雙向分型斜抽芯來成型。

72、加工型銷1和型銷2時，先將兩者作為整體加工，然后用電火花線切割切成兩個型銷，滿足了兩型銷的同軸度要求。</p><p><b>　　圖5.1 成型零件</b></p><p>　　5.2、成型零件工作尺寸計算</p><p>　　所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對應塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的

73、因素多且復雜，塑件本身精度也難以達到高精度，為了計算簡便，規(guī)定：</p><p><b>　　> 塑件的公差</b></p><p>　　塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值“-”，制品叫做腔尺寸公差取正值“+”，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應按以上規(guī)定進行轉換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取如下。</p>

74、<p>　　聚苯乙烯PS,中批量生產,底精度要求.查<<塑料成型工藝與模具設計>> P54表3-5選五級精度.再查比表3-4可得: 132-00.76 ,45-00.40 ,40-00.36 , 39.8-00.36 , 26-00.32 ,20-00.28 ,13-00.22, 4-00.18, 3-00.16,ф120.220 ,ф80.200 , ф40.180 0</p>&l

75、t;p><b>　　>模具制造公差</b></p><p>　　實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的1/3～1/4，即δz1=0.15,δz2= 0.13,δz3=0.09</p><p>　　δz=0.04.型腔尺寸不斷增大，則取“+δz”,型芯尺寸不斷減小則取“-δz”.</p><p><b>　　>模具的磨損

76、量</b></p><p>　　實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對于大型塑件則取1/6以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損量δc=0。</p><p><b>　　> 塑件的收縮率</b></p><p>　　塑件成型后的收縮率與多種因素有關，通常按平均收縮率計算。&l

77、t;/p><p>　　改性ps 收縮率0.4%-0.7%</p><p>　　S=1/2（Smax+Smin）=(0.4+0.7)/2*100%=0.0055</p><p>　　>模具在分型面上的合模間隙</p><p>　　由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型的平面度較高、

78、表面粗糙度較低時，塑件產生的飛邊也小。飛邊厚度一般應小于是0.02~0.1mm。</p><p>　　a、外型尺寸如圖所示（mm）</p><p><b>　　圖5.3 零件圖</b></p><p>　　1.型腔和型芯的徑向尺寸</p><p>　?。?）型腔徑向尺寸 </p><p>　　根

79、據(jù)公式 ： （LM）0+δz =[(1+)Ls-（1/2～3/4）△]0+δz</p><p>　　(LM)0+δz=[(1+0.0055)*132-0.5*0.75] 0+δz</p><p>　　= [132.726-0.38] 0+δz</p><p>　　=132.346 0+0.15</p><p>　　校核：（Smax-Smin

80、）Ls+&z+&c<Δ</p><p><b>　?。?）型腔深度尺寸</b></p><p>　　根據(jù)公式： （HM）0+δz=[(1+)Hs-x△] 0+δz</p><p>　　=[(1+0.0055)*40-(0.5～0.67)△] 0+δz </p><p>　　=[1.0055*40-0

81、.6*0.36] 0+δz</p><p>　　=40.0040+0.15</p><p>　　校核：（Smax-Smin）Hs+&z<Δ</p><p>　　注：Lm:凹模徑向公稱尺寸（mm）</p><p>　　Ls:制品徑向公稱尺寸（mm）（為塑件的最大尺寸）</p><p><b>　　

82、:塑件平均收縮率%</b></p><p>　　Smax:塑件的最大收縮率%</p><p>　　Smin:塑件的最小收縮率%</p><p>　　Δ:制品的公差值mm</p><p>　　&z:模具制造公差（Δ/3）</p><p>　　&c：凹模磨損量（Δ/6）</p>&

83、lt;p>　　2.型芯尺寸 </p><p><b>　?。?）型芯大端尺寸</b></p><p>　　根據(jù)公式 ：（LM）0-δz =[(1+)Ls+0.5△]0-δz　</p><p>　　=[(1+0.0055)*122+0.5*0.76]0-δz　</p><p>　　=123.0510-0.1

84、5</p><p><b>　　型芯小端尺寸　　　</b></p><p>　　根據(jù)公式 ：（LM）0-δz =[(1+)Ls+0.5△]0-δz　 　　　　　　　　 </p&g

85、t;<p>　　=[(1+0.0055)*39s+0.5*0.36]0-δz</p><p>　　=39.39450-0.15</p><p>　　校核：（Smax-Smin）Ls+&z+&c<Δ</p><p><b>　?。?）型芯高度尺寸</b></p><p>　　根據(jù)公式：（

86、hM）0-δz =[(1+)hs+x△] 0-δz</p><p>　　=[(1+0.0055)*37+0.5*0.36] 0-δz</p><p>　　=37.38350-0.15</p><p>　　校核：（Smax-Smin）Hs+&z<Δ</p><p>　　注：Hm：凹模深度尺寸(mm)</p><

87、p>　　Hs:制品高度公稱尺寸（mm）</p><p>　　&z:凹模深度制造公差</p><p><b>　　3.中心距尺寸</b></p><p>　　根據(jù)公式：（CM）±δz/2=(1+)Cs±δz/2</p><p>　　==20.09±0.14</p>

88、<p>　　4.型芯內開有一個小型腔，該小型腔的尺寸計算如下：</p><p><b>　?。?）徑向尺寸</b></p><p>　　根據(jù)公式：Lm=[(1+)ls+3/4Δ]0-δz</p><p>　　=[(1+0.0055)*30+0.75*0.36]0-δz</p><p>　　=30.420-0.1

89、5</p><p>　　校核：（Smax-Smin）ls+&z+&c<Δ</p><p>　　(2)深度尺寸：hm=[(1+)hs+2/3Δ]0-δz</p><p>　　=[(1+0.0055)hs+2/3*0.36]0-δz</p><p>　　=10.2950-0.15</p><p>　　

90、校核：（Smax-Smin）Hs+&z<Δ</p><p>　　注：ls：塑件內小卡子的小端尺寸mm</p><p>　　Hs：塑件內小卡子的高度尺寸mm</p><p>　　第六章 制品的基本參數(shù)計算及注射成型機的選擇</p><p>　　6.1、制品的基本參數(shù)計算</p><p><b

91、>　　估算塑件體積</b></p><p>　　計算塑件的重量是為了選擇注射機及確定模具型腔數(shù)</p><p>　　計算塑件的體積 V= 4.414 cm(由Pro/E軟件得出)</p><p>　　計算塑件的質量：M=ρV= 1.02g/cm3×4.414 cm3=4.501g</p><p>　　流道凝料V’

92、=0.5V(流道凝料的體積(質量)是個未知數(shù),根據(jù)手冊取0.5V(0.5M)來估算,塑件越大則比例可以取的越小)；</p><p>　　實際注射量為:V=4.414×1.5=6.621cm；</p><p>　　實際注射質量為M=1.5M=4.501×1.5=6.7515g；</p><p>　　根據(jù)實際注射量應小于0.8倍公稱注射量原則, 即

93、： </p><p>　　0.8V≧ V </p><p><b>　　V= V/0.8</b></p><p><b>　　=7.38÷0.8</b></p><p>　　=9.225 cm；</p><p>　　2）由鎖模力選定注射

94、機</p><p>　　FF=A·P </p><p><b>　　=2LB·P</b></p><p><b>　　=4700×30</b></p><p><b>　　=211（KN）&

95、lt;/b></p><p>　　式中 F注射機的鎖模力211（KN）； A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；</p><p>　　P型腔壓力，取P=30MP ； L是塑件的長度，B是塑件的寬度。</p><p><b>　　塑件的投影面積為：</b></p><p>　　A塑=2LB=2×17

96、0×47=15980mm2</p><p>　　澆注系統(tǒng)的在分型面上的投影面積約為：</p><p>　　A澆= LB+πR2+lb+πr2x2-L1B1x2=75×47+3.14×32+26×4+3.14×22×2-2×6×4</p><p>　　=210.05mm2</p>

97、;<p>　　6.2、注射成型機的選擇</p><p>　　選注射機為上海橡塑機廠的XS-ZY-125臥式注塑機。查表注射壓力為120 MPa，合模力為 900N，注射方式為螺桿式，額定注射量為125cm3,最大成型面積320cm2,最大開模行程300 mm,模具最大厚度300 mm,模具最小厚度200 mm,動定模固定板尺寸428*458 mm,噴嘴球半徑R為 12mm ，噴嘴口直徑為 4m

98、m </p><p>　　表 3-1 注塑機的主要參數(shù)</p><p>　　第七章 標準模架的選擇與注射機有關工藝參數(shù)的較核</p><p>　　7.1、標準模架的選擇</p><p>　　選擇龍記細水口標準模架， 尺寸250*300*286</p><p><b>　　各板厚度：</b&

99、gt;</p><p>　　A 板厚度60 mm</p><p>　　B 板厚度70 mm</p><p>　　C 墊塊 80 mm</p><p>　　7.2、注射機有關工藝參數(shù)的較核</p><p><b>　　一、注射量的校核：</b></p><p>　　模具型腔

100、能否充滿與注射機允許的最大注射量密切相關，設計模具時，應保證注射模內所需熔體的總量在注射機實際的最大注射量的范圍內。根據(jù)生產經驗，注射機的最大注射量是其允許最大注射量的80%，由此有：</p><p>　　nm1+m2=<80%m</p><p>　　式中 m—————注射機允許的最大注射量</p><p>　　m1————大個塑件的質量或體積</

101、p><p>　　m2————-澆注系統(tǒng)的所須塑料質量或體積</p><p>　　注射機允許的最大注射量為125 cm3遠大于塑件的體積20 cm3，所以注射量滿足要求。</p><p>　　二、塑件在分型面上的投影面積的校核：</p><p>　　注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，所需的鎖模力也越大。如果

102、這一數(shù)值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象。因此設計模具時必須滿足先面關系：</p><p><b>　　nA1+A2<A</b></p><p>　　式中 n ——型腔數(shù)量；</p><p>　　A1 ——單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）；</p><p>　　A2

103、 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2）；</p><p>　　A ——注射機允許使用的最大成型面積（mm2）。</p><p>　　注射機的最大成型面積為320cm2遠大于零件在分型面上的投影,所以注射機的最大成型面積足夠。</p><p><b>　　三、注射壓力的校核</b></p><p>　　注射壓力

104、的校核是核定注射機的最大注射壓力能否滿足該塑件成型需要，塑件成型所需要的壓力的由注射機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的。如螺桿式注射機，其注射壓力的傳遞比柱塞式注射機好，因此，注射壓力可取得小一些；流動性差的塑料或細長流程塑件注射壓力應取大一些。設計模具時，可參考各種塑料的注射成型工藝確定塑件的注射壓力，再與注射機額定壓力相比較。</p><p>　　須滿足： p公》=p注

105、</p><p>　　注射機的注射壓力為120Mpa，PS所須的注射壓力為60-100 Mpa，故注射壓力滿足。</p><p><b>　　四、模具的厚度</b></p><p>　　模具厚度H（又稱閉合高度）必須滿足：</p><p>　　Hmin<H<Hmax</p><p>　

106、　式中 Hmin ——注射機允許的最小模厚，即動、定模板之間的最小開距；</p><p>　　Hmax ——注射機允許的最大模厚。</p><p>　　注射機的最大模具厚度為300mm，最小模具厚度為200mm</p><p>　　前面計算模具的厚度：H=A+B+C+114=50+32+100+114=296mm 滿足公式</p><p&

107、gt;　　故注射機能夠安裝模具。</p><p><b>　　五、開模行程的校核</b></p><p>　　開模行程s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。他的大小直接影響模具所能成型的塑件高度。太小則不能成型高度較大的塑件，因為成型后，塑件無法從動、定模之間取出。設計模具時必須校核所選注射機的開模行程，以便使其與模具的開模距離相適應。</p>

108、;<p>　　注射機最大開模行程smax與模厚無關時的校核 這主要是指液壓和機械聯(lián)合作用的鎖模機構，使用這種鎖模機構的注射機有：XS-Z30、XS-ZY-60、XS-ZY-125、XS-ZY-350、XS-Z-500、XS-Z-1000和G54-S200/400等，他們的開模距離均由連桿機構的沖程或其他機構（如XS-ZY1000注射機的閘桿）的沖程所決定，不受模具厚度的影響，其開模的距離用下述方法校核。</p>

109、;<p>　　（1）對于單分型面注射模</p><p>　　Smax>=S=H1+H2+5～10mm</p><p>　　式中 H1 ——推出距離（脫模距離）（mm）；</p><p>　　H2 ——包括澆注襲用凝料在內的塑件高度（mm）。</p><p>　?。?）對于雙分型面注射模</p><p&

110、gt;　　S>=H1+H2+a+5～10mm</p><p>　　式中a——取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度（mm）</p><p>　　我們選的注射機為XS-ZY-125符合上述情況，最大開模行程300 mm，按雙分型面校核：</p><p>　　開模取出塑件所需距離：35.5+37+50+10=132.5 mm〈S</p><p><

111、;b>　　開模行程滿足要求。</b></p><p>　　第八章 合模導向機構的設計</p><p>　　8.1導柱導向機構設計要點：</p><p>　　小型模具一般只設置兩根導柱，當其無合模方位要求，采用等徑且對稱布置的方法，若有合模方位要求時，則應采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設置三個或四個導柱，采取等徑不對稱

112、布置，或不等徑對稱布置的形式。</p><p>　　直導套常應用于簡單模具或模板較薄的模具；Ⅰ型帶頭導套主要應用于復雜模具或大、中型模具的動定模導向中；Ⅱ型帶頭導套主要應用于推出機構的導向中。</p><p>　　導向零件應合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導柱中心到模板邊緣的距離δ一般取導柱固定端的直徑的1~1.5倍；其設置位置可參見標準模架系列。</p><p&g

113、t;　　導柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對某些特殊的要求，如塑件在動模側依靠推件板脫模，為了對推件板起到導向與支承作用，而在動模側設置導柱。</p><p>　　為了確保合模的分型面良好貼合，導柱與導套在分型面處應設置承屑槽；一般都是削去一個面，或在導套的孔口倒角，</p><p>　　導柱工作部分的長度應比型芯端面的高度高出6~8mm，以確保其導向作用。</p>&

114、lt;p>　　應確保各導柱、導套及導向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準確性，甚至損壞導向零件。</p><p>　　導柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時可采用H8/f8或H9/f9）；導柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。導套與安裝之間一般用H7/m6的過渡配合，再用側向螺釘防止其被拔出。</p><p>　　對于生產批量小、精度要求不高的模

115、具，導柱可直接與模板上加工的導向孔配合。通常導向孔應做志通孔；如果型腔板特厚，導向孔做成盲孔時，則應在盲孔側壁增設通氣孔，或在導柱柱身、導向孔開口端磨出排氣槽；導向孔導滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導套尺寸來取，長度超出部分應擴徑以縮短滑配面。</p><p>　?。?）、兩種導柱的結構</p><p>　　帶頭導柱如下圖所示：</p><p><b&

116、gt;　　圖8.1</b></p><p><b>　?。?）、導套的結構</b></p><p>　　帶頭導套如下圖所示：</p><p><b>　　圖8.2</b></p><p>　　第九章 脫模機構的設計</p><p>　　9.1、副型芯、復

117、位桿及頂針的工作原理</p><p>　　在設計頂出系統(tǒng)時應遵守下列原則:</p><p>　　(1)、為使制品不致因頂出產生變形、破裂、穿孔等, 推力點應作用在制品能承受力最大的部位，即剛性好的部位、如筋部、突緣、殼體形制品的壁緣等處.</p><p>　　(2)、 為避免頂出痕跡影響制品外觀、頂出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾表面.對于透明制品尤其要注意頂出位置

118、及頂出形式的選擇.</p><p>　　(3)﹑頂出行程一般在制品脫離模具5~~10mm﹐對于簡單﹑大型的制品可頂出行程是制品深度的2/3。</p><p>　　(4)﹑回位桿(RP) ：在頂桿頂出制品后﹐其頂端會高出模穴許多﹐避免在下次合模前撞壞模仁﹐必須有保護機構﹐所以設置回位桿(RP)﹐也可設置拉回機構和彈簧助其復位。</p><p>　　(5)﹑頂桿端面一般