插線板上蓋塑料模具畢業(yè)設計-gai.doc

湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）湖 南 科 技 大 學畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ）題目作者學院專業(yè)學號指導教師二 年 月 日湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）任務書 院 系（教研室）系（教研室）主任: （簽名） 年 月 日學生姓名: 學號: 專業(yè): 1 設計（論文）題目及專題： 2 學生設計（論文）時間：自 年 月 日開始至 年 月 日止3 設計（論文）所用資源和參考資料：4 設計（論文）應完成的主要內容：5 提交設計（論文）形式（設計說明與圖紙或論文等）及要求：6 發(fā)題時間： 年 月 日指導教師： （簽名）學 生： （簽名）湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）指導人評語主要對學生畢業(yè)設計（論文）的工作態(tài)度，研究內容與方法，工作量，文獻應用，創(chuàng)新性，實用性，科學性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進行綜合評價指導人： （簽名）年 月 日 指導人評定成績： 湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）評閱人評語主要對學生畢業(yè)設計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究內容與方法，實用性與科學性，結論和存在的不足等進行綜合評價評閱人： （簽名）年 月 日 評閱人評定成績： 湖 南 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）答辯記錄日期： 學生： 學號： 班級： 題目： 提交畢業(yè)設計（論文）答辯委員會下列材料：1 設計（論文）說明書共頁2 設計（論文）圖 紙共頁3 指導人、評閱人評語共頁畢業(yè)設計（論文）答辯委員會評語：主要對學生畢業(yè)設計（論文）的研究思路，設計（論文）質量，文本圖紙規(guī)范程度和對設計（論文）的介紹，回答問題情況等進行綜合評價答辯委員會主任： （簽名）委員： （簽名）（簽名）（簽名）（簽名） 答辯成績： 總評成績： 排插上蓋注塑模具的設計摘要：塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類。因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。本設計介紹了排插上蓋注射成型的基本過程，對注塑產品提出了基本的設計原則；詳細介紹了塑件成型工藝設計，注射機的選擇，澆注系統(tǒng)的的設計，成型零件的結構設計，脫模推出機構的設計，冷卻系統(tǒng)的設計的過程。并對標準模架的選擇也作了相應的介紹。通過本次設計，使我掌握了注塑模具設計的全過程，同時也提高了運用CAD繪制復雜裝配圖的能力。關鍵詞：塑料；注塑模具；模具結構Lug plate cover injection mold designAbstract: Plastic industry in the world today is one of the fastest growing industrial categories, and injection mould is one of the types of the fast development. Therefore, the study to understand plastic injection mold production process and improve the quality of products has great significance. This design introduced the multi-function trash the basic process of injection molding.plastic products put forward the basic design principles; Detailed introduces the plastic parts molding process design, the choice of injection machine, gating system designKeywords: Plastic; Injection mould; The mould structure目錄第一章 緒論- 1 -1.1 我國塑料模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及方向1.2 塑料模具的發(fā)展水平與創(chuàng)新方向第二章 排插上蓋工藝方案及分析42.1 設計塑件時必須考慮的幾個方面的問題42.2 尺寸和精度42.3工件的形狀及尺寸42.4 工件的臂厚52.5工件材料52.5.1 工件材料的選擇52.5.2 工件材料性能分析52.5.3 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施62.5.4 成型特點72.5.5 主要技術指標72.5.6 ABS的注射工藝參數(shù)7第三章 模具結構形式的擬定83.1 確定型腔數(shù)量及其排列方式83.2 模具結構形式的確定9第四章 模具設計104.1 估算零件體積和投影面積。104.2 鎖模力114.3 選擇注射機及注射機的主要參數(shù)114.4 注塑機的校核12第五章 澆注系統(tǒng)的設計145.1 主流道的設計145.2 冷料井和拉料桿的設計155.3 分流道澆口的設計165.4 澆口的設計17第六章 成型零部件的設計196.1 分型面的確立196.2 排氣槽的設計206.3 成型零件的結構設計216.3.1 型腔的結構設計216.3.2 型芯的結構設計226.3.3 成型零件的尺寸計算22第七章 合模導向機構的設計257.1 導柱導向機構的作用257.2 導柱導套的選擇257.3 導柱導套的排布26第八章 塑件脫模機構的設計278.1 推出機構的設計278.2 復位的設計288.3 脫模過程288.4 模架的設計28第九章 冷卻系統(tǒng)的設計309.1 冷卻管道的影響309.2 冷卻系統(tǒng)319.3 冷卻道開設原則319.4冷卻水道的結構32第十章 設計注射模具側向抽芯機構3310.1斜導柱抽芯機構設計原則3310.2 抽芯機構的確定3310.3 抽芯距S3310.4 斜導柱傾斜角的確定3410.5滑塊的設計3510.6導滑槽的設計3610.7 鎖緊塊36第十一章 模具的裝配3711.1 組件型腔和型芯與模板的裝配3711.2 推桿的裝配要求3711.3 模具總裝配程序3811.4 該模具的裝配要求3911.5 模具的裝配工藝39第十二章 結論40參 考 文 獻41xiv湖南科技大學畢業(yè)設計（論文）第一章 緒論1.1 我國塑料模具業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及方向從整體上看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。 加入WTO，給塑料模具產業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時帶來更多的機會。由于中國塑料模具以中低檔產品為主，產品價格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產品價格的1/51/3，加入WTO后，國外同類產品對國內沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進口，加入WTO后，不僅為高精尖產品的進口帶來了更多的便利，同時還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進的模具技術和管理經驗，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動作用。 進口的塑料模具中，最多的是為汽車配套的各種裝飾件模具、為家電配套的各種塑殼模具、為通信及辦公設備配套的各種注塑模具、為建材配套的擠塑模具以及為電子工業(yè)配套的各種塑封模具等。出口的塑料模具以中低檔產品居多。由于中國塑料模具價格較低，在國際市場中有較強的競爭力，所以進一步擴大出口的前景很好，近幾年出口年均增長50%以上就是一個很好的證明。 雖然近幾年模具出口增幅大于進口增幅，但所增加的絕對量仍是進口大于出口，致使模具外貿逆差逐年增大。這一狀況在2007年已得到改善，逆差已有減少。模具外貿逆差增大主要有兩方面原因：一是國民經濟持續(xù)高速發(fā)展，特別是汽車產業(yè)的高速發(fā)展帶來了對模具旺盛需求，有些高檔模具國內的確生產不了，只好進口；但也確實有一些模具國內可以生產，也在進口。這與中國現(xiàn)行的關稅政策及項目審批制度有關。二是對模具出口鼓勵不夠?，F(xiàn)在模具與其它機電產品一樣，出口退稅率只有13%，而未達17%。 從市場情況來看，塑料模具生產企業(yè)應重點發(fā)展那些技術含量高的大型、精密、復雜、長壽命模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長率仍將保持20%左右的水平。1.2 塑料模具的發(fā)展水平與創(chuàng)新方向近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。大型塑料模具已能生產單套重量達到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到2m，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產，多腔塑料模具已能生產一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產手段上，模具企業(yè)設備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAE/CAM技術的應用面已大為擴展，高速加工及RP/RT等先進技術的采用已越來越多，模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設計制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。 中國塑料模具行業(yè)和國外先進水平相比，主要存在以下問題： （1）發(fā)展不平衡，產品總體水平較低。雖然個別企業(yè)的產品已達到或接近國際先進水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生產方式和企業(yè)管理在內的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比尚有10年以上的差距。 （2）工藝裝備落后，組織協(xié)調能力差。雖然部分企業(yè)經過近幾年的技術改造，工藝裝備水平已經比較先進，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織協(xié)調能力差，難以整合或調動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。 （3）大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時也要重視產品的創(chuàng)新。 （4）供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國產塑料模具國內市場滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長壽命模具滿足率更低，估計不足60%。同時，工業(yè)發(fā)達國家的模具正在加速向中國轉移，國際采購越來越多，國際市場前景看好。市場需求旺盛，生產發(fā)展一時還難以跟上，供不應求的局面還將持續(xù)一段時間。 （5）體制和人才問題的解決尚需時日。在社會主義市場經濟中，競爭性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產的行業(yè)，國有和集體所有制原來的體制和經營機制已顯得越來越不適應。人才的數(shù)量和素質也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。因此在模具方面我們還應該做做更大努力，（1）在模具的質量、交貨周期、價格、服務四要素中，已有越來越多的用戶將交貨周期放在首位。要求模具公司盡快交貨，這已成為一種趨勢。企業(yè)千方百計提高自己的適應能力、提高技術水準、提高裝備水平、提高管理水平及提高效率等都是縮短模具生產周期的有效手段。 （2）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。目前，電視機和顯示器外殼、空調器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據用戶要求進行模具設計的被動局面。 （3）隨著模具企業(yè)設計和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉變?yōu)橹饕揽考夹g。這不僅是生產手段的轉變，也是生產方式的轉變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業(yè)整體水平不斷提高。中國模具行業(yè)目前已有10多個國家級高新技術企業(yè)，約200個省市級高新技術企業(yè)。與此趨勢相適應，生產模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉變?yōu)榧夹g型人才是必然要求。 （4）模具企業(yè)及其模具生產正在向信息化迅速發(fā)展。在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應用已遠遠不夠。目前許多企業(yè)已經采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術及其它先進制造技術和虛擬網絡技術等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。 （5）隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領域和更高水平發(fā)展。現(xiàn)在，能把握機遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產高技術含量模具企業(yè)的業(yè)務很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應把握這個趨向，不斷提高綜合素質和國際競爭力。 （6）發(fā)達工業(yè)國家的模具正加速向中國轉移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購。中國的模具企業(yè)應抓住機遇，借用并學習國外先進技術，加快自己的發(fā)展步伐。 （7) 國內塑性成型技術與國外相比還有一定的差距，加入WTO后，為了塑性成型技術逐步提高達到國際水平，尚需在如下六方面努力：1.塑性成型有限元分析金屬流動；數(shù)值仿真金屬流動；成型工藝過程模擬；納米材料成型；快速原形成型。2.模具設計計算機輔助設計；反（逆）向工程；并行工程；快速設計；協(xié)同設計；人工智能；基于知識的工程；基于事例的推理；集成化設計；網絡化技術；特征化技術。3.模具結構標準化模具；模塊單元組合模具；基于Web的CAPP體系結構；納米模具。4.模具材料新型模具材料（冷作，熱作）；剛結合金。5.模具制造數(shù)控；電火花；線切割；超精密加工；高速銑削；計算機集成制造系統(tǒng)；快速模具制造；柔性制造系統(tǒng)；敏捷制造系統(tǒng)；智能制造系統(tǒng)；協(xié)同制造系統(tǒng)；綠色制造系統(tǒng)；信息管理系統(tǒng)。6.綠色環(huán)保技術無色熱鍛潤滑劑；拉深潤滑劑；無噪聲技術；消震，隔震技術。47第二章 排插上蓋工藝方案及分析2.1 設計塑件時必須考慮的幾個方面的問題1. 塑料的物理機械性能，如強度，剛性，彈性，吸水性等；2. 塑料的成型工藝性；3. 塑料成型所導致沖模流動，排氣，補縮等；4. 塑件在成型后的收縮情況以及收縮率差異；5. 模具的總體結構，以及脫模的復雜程度；6. 模具零件的形狀和制造工藝；塑件的設計主要包括塑件的形狀、尺寸、精度、表面光潔度、壁厚、斜度，以及塑件上的加強筋等的設計1。2.2 尺寸和精度由于該塑件是方體形狀，而且是做外面的蓋，所以尺寸和精度要求不是很高，所以經分析選擇MT5等級精度。2.3工件的形狀及尺寸塑件的形狀如圖2-1所示。 圖2-1 塑件3D圖該塑件形狀很規(guī)則輪廓，分模方向容易認出，容易模塑，所以采用單分型面，而且該塑件厚度小，易脫模。2.4 工件的臂厚工件的壁厚對塑件的質量影響很大，壁厚過小，成型時流動阻力大，大型復雜制品就難以充滿型腔，壁厚過大，不但造成原料的浪費，而且對熱固性材料成型來說增加了壓塑的時間，而且容易造成固化不完全，對熱塑性材料來說就回增加冷卻時間，所以該塑件壁厚為2mm。 2.5工件材料2.5.1 工件材料的選擇選用ABS（即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）2。2.5.2 工件材料性能分析查相關手冊可知：ABS ，英文全稱為：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer，中文：丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。ABS是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎上發(fā)展起來的一種新型工程塑料。它是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，具有綜合的優(yōu)良性能（堅固、堅韌、堅硬），價格便宜，原料易得，因此發(fā)展很快，是目前產量最大、應用最廣的一種工程塑料。ABS是微黃色或白色不透明粒料，無毒、無味。ABS由于是三種組分組成的，故它有三種組分的綜合性能，而每一組分又在其中起著固有的作用。丙烯腈可使ABS具有較高的強度、硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性；丁二烯可使ABS具有彈性和較高的沖擊強度；苯乙烯則可使ABS具有優(yōu)良的介電性能。因此，在機械性能方面，ABS具有質硬、堅韌、剛性等特性。ABS樹脂的缺點是耐熱性不高，耐低溫性不好，而且不耐燃、不透明，耐候性不好，特別是耐紫外線性能不好。由于以上的綜合性能，因此廣泛用來制造電視機、收音機的外殼、旋鈕、電話機殼、話筒、把手、鉸鏈、塑料銘牌等。ABS的成型特性是:1. ABS粒料表面極易吸濕，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此成型前必須進行干燥處理。2. ABS的比熱容比聚烯烴低，在注射機料筒中能很快加熱，因此塑化效率高，在模具中凝固也比聚烯烴快，故模塑周期短。3. ABS樹脂的表現(xiàn)黏度強烈地依賴于剪切速率。4. ABS樹脂為非結晶形高聚物，所以成型收縮率小。5. ABS樹脂的熔融溫度較低，熔融溫度范圍寬，流動性好，有利于成型。2.5.3 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 1. 主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。 2. 消除措施：加大主流道、分流道、澆口、增大注射壓力、提高模具預熱溫度。2.5.4 成型特點ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的陰力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060oC，要求塑件光澤和耐熱時，應控制在6080 oC。2.5.5 主要技術指標比重：1.021.16g/cm3。 比容：0.860.98cm3/g吸水性：0.20.4% (24h)。熔點：130160oC。熱變形溫度：4.6105Pa- 130160oC。 18.5105Pa- 90108oC。抗拉屈服強度(105Pa): 500拉伸強度模量：1.8104 Mpa彎曲強度：800105Pa2.5.6 ABS的注射工藝參數(shù) 注射機類型： 螺桿式 螺桿轉速： 3060 r/min 噴嘴形式： 直通式 噴嘴溫度： 190200oC 料筒溫度： 前 200210oC 中 210230oC 后 180200oC 模溫： 5080oC 注射壓力： 70120Mpa 保壓力： 5070Mpa 注射時間(s)： 35 保壓時間(s)： 1530 冷卻時間(s)： 1530 成型周期(s)： 4070第三章 模具結構形式的擬定3.1 確定型腔數(shù)量及其排列方式1、根據經濟性確定型腔數(shù)目，根據總成型加工費用最小的原則，并忽略準備時間和試生產原材料費用，僅考慮模具加工費和塑件成型加工費。2、根據注塑機額定鎖模力確定型腔數(shù)目，當成型大型平板制件時，常用這種方法。設注射機的額定鎖模力大小為F（N），型腔內塑料熔體的平均壓力為Pm,單個制品在分型面上的投影面積為A1，澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為A2，則(nA1+A2)PmF即：n3、質量控制要求。塑件制品的批量和交貨期，以及塑料制件的成本。該制品是大批量生產，若采用多型腔可提高生產效率，但根據生產經驗在模具每增加一個型腔，制品尺寸精度要降低4%。制品屬于精度不高，對質量要求比較高且制品較小，因此可設成一模兩腔，以保證質量要求。 4、成型的塑件品種與塑件的形狀尺寸來確定。型腔的排列如圖3-1所示：3.2 模具結構形式的確定多型腔模具設計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關，因二型腔的排布在多型腔模具設計中應加以綜合考慮。應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠的壓力，以保證塑料熔體同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定。多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式兩種。平衡式其特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度，截面形狀及均對應相同，可實現(xiàn)均衡進料和同時充滿型腔的目的。而非平衡式的特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度不相等，因而不利于均衡進料，但可以縮短流道的總長度，為達到同時充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸要制作得不相同。因此在設計時要注意以下幾點：1） 盡可能采用平衡式排列，確保制品質量的均一和穩(wěn)定。2） 型腔布置與澆口開設部位應力求對稱，以便防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象。 3） 盡量使排列的緊湊，以便減少模具的外形尺寸通過軟件分析得到體積V塑和質量W塑 ，又因為此產品屬大批量生產的塑件，屬于儀表外殼，精度要求一般、且單件加工生產綜合考慮生產率和生產成本等各種因素，以及注射機的型號選擇，確定采用一模二腔排布。由塑件的外形尺寸和機械加工的因素，確定采用大水口單型腔生產。第四章 模具設計4.1 估算零件體積和投影面積。用PROE建模分析知塑件體積為體積：V=38.2cm3，單側投影面積為：A=11187.4493mm3，由于此模具澆注系統(tǒng)采用側澆口，其澆注系統(tǒng)凝料較小，初步估計澆注系統(tǒng)的體積為10cm3 ，由于采用的是一模兩腔 固 V總=2 X V塑 +V澆 =2 X 38.2+10 =86.4 cm3因為ABS的平均密度為p=1.09g/cm，故： M= PV=38.2X1.09=41.638g4.2 鎖模力計算其所需鎖模力為F鎖 =AP型=11187.449345Mp=503.44KN （4-1）4.3 選擇注射機及注射機的主要參數(shù)由此考慮塑件大批量生產，以及以上的從溫度、壓力、時間、模具高度等方面考慮，查表附錄D（塑料成型工藝與模具設計）初步選用注射機XS-ZY-500。XS-ZY-500主要技術參數(shù)額定注射量：500mm最大成型面積：1000cm柱塞直徑：65mm注射壓力：120Mpa模板尺寸：780850（mmmm）柱桿空間：540440（mmmm）鎖模力：3500KN噴嘴圓弧半徑：16mm噴嘴孔徑：2mm最大開模行程：500mm模具最大厚度：450mm模具最少厚度：350mm4.4 注塑機的校核1. 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS塑件的注塑壓力一般要求為40120MPa，所以該注塑機的注塑壓力符合條件。2. 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。 型腔壓力Pc可按下式粗略計算： （4-2） 式中： Pc為型腔壓力，MPa； P為注射壓力，MPa； K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.250.5范圍內選取。所以， Pc=KP=0.37120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額定鎖模力： TKPcA （4-3） 式中： T為注塑機的額定鎖模力，KN； A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2； K為安全系數(shù)，通常取1.11.2； KpcA=1.24511187.4493=604.12KN （4-4）所以，T=3500KN KPcA成立，即該注塑機的鎖模力符合要求。3. 成型腔數(shù)的確定 以機床的注射能力為基礎，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%計算： =9.4 （4-5） 式中： N-型腔數(shù) S-注射機的注射量（g） W澆-澆注系統(tǒng)的重量（g） W件-塑件重量（g） 因為，N=9.42所以，此模具型腔為一模兩腔結構合理。第五章 澆注系統(tǒng)的設計5.1 主流道的設計主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，為了便于熔融塑料在注射時能順利的流入，開模時又能使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利地拔出，主澆道的形狀設計成圓錐形，內壁必須光滑，表面光潔度一般應有Ra0.8m主流道一般是由澆口套構成，澆口套的作用：1、與注射機噴嘴孔吻合，將料筒內的塑料過渡到模具內。2、使模具在注射機上很好的定位。3、作為澆注系統(tǒng)的主澆道。主澆道的一端通常設計成帶凸臺的圓盤，其高度為510 mm，并與注射機的固定模板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取35 mm。1）根據所選注射機，則主流道小端尺寸為d=注射機噴嘴尺寸+（0.51）=3.0+0.5=3.5mm主流道球面半徑為SR=噴嘴尺寸半徑+（12）=12+1=13mm2）主流道襯套形式本設計雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設計成分體式，主流道長度取45mm約等于定模板的厚度見（下圖）所示，材料采用T10制造熱處理硬度為52-56HRC 主流道圓錐角可取30-60，內壁粗糙度為Ra=0.63um 主流道大端呈圓角，半徑r=13MM。以減小料流轉向過渡時的阻力。 在模具結構允許的情況下，主流道應盡量可能短，一般小于60MM。過長則會影響熔體的順利充型。 主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。圖5-1 定位圈和襯套的工程圖5.2 冷料井和拉料桿的設計冷料穴的設計冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料”防止“冷料”進入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模具取10mm;深度約為主流道大端直徑的3/4，約為6mm如（下圖）所示，鑒于制件采用推筒推出，并采用Z形拉料桿。 圖5.2冷料穴 5.3 分流道澆口的設計主流道與澆口之間的通道稱為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、U形、正方形和正六角形。從分流道設計的要點出發(fā)，即應盡可能的使流動阻力減小，各型腔能夠均衡進料。設計原則（1）盡可能減小熔體的流動阻力。所以，在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取小值。（2）分流道轉折處應以圓弧過渡。（3）表面粗糙度要求以Ra0.8為佳。（4）分流道較長，所以將分流道的端部沿料流前進方向延長，作為分流道冷料井，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的.倍。1） 根據型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用圓形均布，既可滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經分流道均衡的分配到各個型腔又便于制造加工，以保證精度。2） 分流道的形狀裁面尺寸以及凝料體積 該模具采用圓形分流道，為了便于機械加工及凝料脫模，如圖5.45.4 澆口的設計澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應根據塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術要求等進行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它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，有利于塑料進入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，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開的作用。設計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設，對成型性能及成型質量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據塑件的結構工藝及特征，成型質量和技術要求，綜合分析。一般要滿足以下原則：1. 盡量縮短流動距離；2. 澆口應開設在塑件的壁厚；3. 必須盡量減少或避免產生熔接痕；4. 應有利于型腔中氣體的排除。5. 考慮分子定向的影響；6. 避免產生噴射和蠕動；7. 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設置澆口；8. 澆口位置的選擇應注意塑件的外觀質量。經過仔細的考慮，該塑件是等壁塑件，又為了不影響塑件的外觀，該塑件采用側澆口，它能保證塑料迅速而且均勻充滿型腔，而且還有利于氣體的排除。圖5.4 澆口的設計第六章 成型零部件的設計6.1 分型面的確立分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件澆口形式有關。制品成型的分型面不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件的加工工藝性，另外合適的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質量及方便工藝操作等。 分型面的設計原則1、分型面的位置應開設在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。2、分型面應使模具分割成便于加工的部件，以減少機械加工的困難。以使得模具零件易于加工。3、分型面的選擇應有利于保證塑件尺寸精度要求。4、分型面應盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位，而且在分型面處所產生的飛邊應容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質量。5、應滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能。6、為便于塑件脫模，應盡可能使塑件在開模時留在下?；騽幽２糠郑子谠O置和制造簡便易行的脫模機構。若塑件有側孔時，應盡可能地將側型芯設在動模部分，避免定模抽芯7、考慮鎖模力，分型面的選擇應盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。8、考慮側向抽拔距，一般機械分型面抽芯機構的側向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應使抽拔距離盡量短。9、盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。10、為了有利于氣體的排出，分型面應盡可能與料流的末端重合。11、考慮注塑機的技術規(guī)格，是模板間距大小合適。 12、選擇分型面時根據塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。13、選擇分型面時，應考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異?？偠灾?，分型面形狀應盡可能的簡單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考慮以上的設計原則，結合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖6-1所示圖6-1分型面的選擇6.2 排氣槽的設計當塑料熔體注入型腔時，如果型腔內原有氣體不能順利排出，就將在制品上形成氣孔或其它制品缺陷，因此，設計型腔就一般要考慮排氣的問題，但是該模具是采用分型面和嵌件的縫隙排氣，故不特意開設排氣槽。6.3 成型零件的結構設計成型零件主要包括型腔，性芯，各種形環(huán)的設計，由于型腔直接關系到塑件的質量，因此要求有足夠的強度，剛度，硬度和耐磨性，還有要受塑料的擠壓和料流的摩擦力，所以要求成型零件要有足夠的精度和表面光潔度，一般光潔度在Ra0.8m以上，以保證所需的塑料產品的質量以及脫模方便10。6.3.1 型腔的結構設計凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結構的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式5種?？傮w上說，整體是強度、剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結構，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結構復雜5。由于該模具結構簡單，凹模板加工量小，采用整體式。圖6-2 型腔結構設計6.3.2 型芯的結構設計型芯是用成型塑料內表面的零件。二者并沒有嚴格的區(qū)分，由于該模具結構一般，又屬于小型模具，內表面要求一般，內部凸起的圓臺淺，加工方便，所以凹模板采用整體式。6.3.3 成型零件的尺寸計算 型腔直徑按平均收縮率計算（單位：mm）因為ABS的收縮率為0.4%-0.7%，所以可知平均收縮率為0.50%。于是根據上列平均收縮率來計算下列成型零件的尺寸。型腔直徑平均收縮率計算（單位=mm）。平均收縮率為：1. 凹模的內形尺寸： （5-6）式中：L凹 為型腔內形尺寸(mm)； L塑為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實際外形尺寸； K為塑料平均收縮率(%)，此處取0.5% s為塑件公差，查表知ABS塑件精度等級取5級；塑件基本尺寸在03mm公差取0.20mm；在36mm公差取0.24mm；610mm公差取0.28mm；1418mm公差取0.38mm；1824mm公差取0.44mm；6580mm公差取0.86mm；在80100mm范圍內公差取1.00mm；所以型腔尺寸如下： L1=80(1+0.005)-(3/4)0.86=79.75 L2=189(1+0.005)-(3/4)1.76=188.63 L3=24(1+0.005)-(3/4)0.44=23.79 型腔深度的尺寸計算： h=h(1+k)-(2/3) （5-7）式中： H凹模/型腔高度尺寸(mm)； H塑為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸； s 、K 含義如（1）式中。 H1=15(1+0.005)-(2/3)0.38=14.832. 凸模的外形尺寸計算： （5-8）式中：L凸凸模/型芯外形尺寸(mm)； L塑為塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的實際內形尺寸； s 、k含義如（1）式中。所以型芯的尺寸如下： L1=186.8（1+0.005）+（3/4）1.76=189.05 L2=78（1+0.005）+（3/4）0.86=79.04L3=35（1+0.005）+（3/4）0.56=35.6型芯的深度尺寸計算： （5-9）式中： H凸為凸模/型芯高度尺寸(mm)； H塑為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸； s 、k含義如（1）式中。型芯的高度為： H=13（1+0.005）+（2/3）0.32=13.28第七章 合模導向機構的設計導柱導向機構是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。7.1 導柱導向機構的作用1、定位件用：模具閉合后。2、保證動定模和推板或上下模位置正確。3、保證型腔的形狀和尺寸精確。4、在模具的裝配過程中也起定位作用。5、便于裝配和調整。6、導向作用：合模時，首先是導向零件接觸，引導動定?；蛏舷履蚀_閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。7、承受一定的側向壓力。7.2 導柱導套的選擇 導柱導套結約形式其材料采用20鋼經滲碳淬火處理，硬度為5055HRC。導柱、導套固定部分表面粗糙度Ra為08m，導向部分表面粗糙度Ra為0.80.4m。具體尺寸如上圖所示。導柱、導套用H7/r6配合鑲入模板。7.3 導柱導套的排布為了使導柱進入導套比較順利，在導套的前端倒一圓角，且導柱孔為通孔，這樣容易排氣，材料用T8A，使其硬度應低于導柱硬度，這樣就可以減少摩擦，以防止導柱或導套拉毛。導套的精度與配合，是采用二級精度過渡配合壓入定模模板。導柱布置見圖7-2：圖7-2 導柱布置第八章 塑件脫模機構的設計8.1 推出機構的設計頂出機構的功能是在任何正常的情況，頂出機構都能確實可靠的將成型塑件從模板一側頂出，并在合模時其相關的頂出零件確保不與其它模具零件相干擾的恢復到原來的位置。頂出機構的設計原則：開模時應留在動模的一側；塑件在成型頂出后，一般都有痕跡，但應盡量使頂出殘留痕跡不影響塑件的外觀，一般頂出機構應設在塑件內表面以及不顯眼的位置；頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點應在塑件承受頂出力最大的部位，即不易變形或損傷的部位，盡量避免頂出力作用于最薄的位置，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷；頂出機構應平穩(wěn)順暢，靈活可靠。頂出機構有多種類型，本設計采用頂桿中心頂出。采用段面形狀為圓柱形的頂桿，圓柱型頂桿是最常用的一種，由于這個形狀的頂桿和頂桿孔最容易加工，且容易保證其配合精度，易于保證其互換性，并易于更換，而且它還具有滑動阻力小，不易卡滯等優(yōu)點，因此，我們采用圓柱形頂桿頂出。圖8-1 推桿8.2 復位的設計該模具脫模機構在完成塑件脫模后，為進行一個循環(huán)，必須回到初始位置，該模具是采用復位桿復位的。具體式樣見圖紙上的推桿固定板和裝配圖。8.3 脫模過程該模具采用彈簧和推筒脫模，分開之后由推筒和推桿推出，進而使塑件脫離動