洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造院（系）名稱工學(xué)院機(jī)械系專業(yè)名稱材料成型及控制工程2012年5月15日洗衣機(jī)波輪注塑模具設(shè)計(jì)與制造摘要這里面較詳細(xì)地介紹了一個(gè)塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)，分析了塑件工藝特點(diǎn)，介紹了注射成型模結(jié)構(gòu)及模具的工作過(guò)程。從制品的成型要求和工藝性分析、注射材料的成型性能和成型工藝參數(shù)、分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的確定、注射機(jī)的選擇和校核以及成型零件工作尺寸的計(jì)算等方面進(jìn)行了說(shuō)明，為了方便說(shuō)明，還插入了一部分圖。此注射模設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是側(cè)澆口形式的單型面的注射模,大大提高了生產(chǎn)效率。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、操作方便、使用壽命長(zhǎng)，塑件達(dá)到技術(shù)要求。塑料注射的設(shè)計(jì)過(guò)程，其中的設(shè)計(jì)內(nèi)容有零件的工藝性編制塑件的工藝性分析、塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算及注射機(jī)參數(shù)的確定；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分型面選擇、型腔數(shù)確定、型腔的排列方式、澆口設(shè)計(jì)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)方式確定；型芯、型腔尺寸計(jì)算；模具加熱和冷卻系統(tǒng)計(jì)算；模具閉合高度確定；注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核；如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠。最后對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。并用AUTOCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞塑料，注射模具，CAD,設(shè)計(jì)WASHINGMACHINEWASHINGINJECTIONMOLDDESIGNANDMANUFACTURINGABSTRACTTHEPLASTICSINDUSTRYINTHEWORLDGROWSONEOFNOWQUICKESTINDUSTRYCLASSES,BUTTHEINJECTIONMOLDISDEVELOPSTHEQUICKTYPE,THEREFORE,THERESEARCHINJECTIONMOLDTOUNDERSTOODTHATTHEPLASTICPRODUCTTHEPRODUCTIONPROCESSANDIMPROVESTHEPRODUCTQUALITYTOHAVETHEVERYBIGSIGNIFICANCETHISDESIGNINTRODUCEDINJECTIONMOLDINGSBASICPRINCIPLE,SPECIALLYSINGLEISDIVIDEDTHEPROFILETOINJECTMOLDSSTRUCTUREANDTHEPRINCIPLEOFWORK,TOCASTTHEPRODUCTTOPROPOSETHEBASICPRINCIPLEOFDESIGNINTRODUCEDINDETAILTHECOLDFLOWCHANNELINJECTIONMOLDGATINGSYSTEM,THETEMPERATURECONTROLSYSTEMANDGOESAGAINSTSYSTEMSDESIGNPROCESS,ANDHASGIVENTHEEXPLANATIONTOTHEMOLDINTENSITYREQUEST,THROUGHTHISDESIGN,MAYHAVEAPRELIMINARYUNDERSTANDINGTOTHEINJECTIONMOLD,NOTESINTHEDESIGNCERTAINDETAILQUESTION,UNDERSTANDSTHEMOLDSTRUCTUREANDTHEPRINCIPLEOFWORK。PLASTICINJECTIONTHEDESIGNPROCESS,WHICHISDESIGNEDASPARTOFTHECRAFTORIENTEDESTABLISHMENTPLASTICPARTSOFTHEPROCESSANALYSIS,PLASTICPARTSOFTHESIZEANDQUALITYOFCALCULATIONANDTHEINJECTIONPARAMETERSSETSTRUCTURALDESIGNSURFACECHOICECAVITYDETERMINATION,CAVITYTHEARRANGEMENT,GATEDESIGN,LATERALTYPEPULLINGMECHANISMDESIGN,LAUNCHANDREATTACHEDBODYIDENTIFIEDCORE,CAVITYSIZECALCULATIONDIEHEATINGANDCOOLINGSYSTEMCOMPUTATIONMOLDCLOSINGHIGHSETINJECTIONMACHINEPARAMETERSINTHEVERIFICATIONTHEDESIGNOFSUCHASTRUCTURECANBEUSEDTOENSURERELIABLEDIEFINALLY,THEINJECTIONMOLDSTRUCTUREANDTHEMATCHINGMACHINEWASCALIBRATEDUSINGASETOFAUTOMAPPINGMOLDPARTSANDASSEMBLYPLANSKEYWORDPLASTICMOLDDIVIDESTHEPROFILECADDESIGN目錄1緒論111模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位112塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向113我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)22塑件的工藝分析421分析塑件使用材料的種類及工藝特征422塑料的成型性能623工藝性分析63注射機(jī)的選擇731塑件體積的計(jì)算732計(jì)算塑件的質(zhì)量733初步確定型腔數(shù)目734注塑機(jī)的選擇835注塑機(jī)的校核8351注射量的校核8352鎖模力的校核8353模具閉合高度的確定9354模具閉合高度的校核9355模具合模行程的校核934按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目94澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1141主流道的設(shè)計(jì)1142澆口的設(shè)計(jì)1243冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)135分型面的選擇1551分型面的選擇設(shè)計(jì)原則1552分型面的形式1553分型面的設(shè)計(jì)原則156模架的選擇和模具的設(shè)計(jì)1761模架的選擇1762塑料模具材料的選擇1763型腔、型芯工作尺寸計(jì)算1764導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)18641導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)18642導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19643推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19644推件力的計(jì)算19645推桿的設(shè)計(jì)2065冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20651確定冷卻水道直徑2166模具排氣槽的設(shè)計(jì)227模具和動(dòng)定模的裝配2371模具的裝配2372動(dòng)模裝備23721裝配型芯23722制作推桿孔23723裝配推桿2473定模的裝配24731定模板和導(dǎo)套的裝配24732定模和定模座板的裝配24總結(jié)25參考文獻(xiàn)261緒論11模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原料成型。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，6080的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式的要求越來(lái)越高。為了滿足人類的需要，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的開(kāi)發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位將日益提高，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。也可以看到模具工業(yè)地位之重要。12塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向塑料模塑成型工藝及塑料模技術(shù)的發(fā)展與整個(gè)塑料工業(yè)的發(fā)是分不開(kāi)的。塑料工業(yè)是新興的產(chǎn)業(yè)之一。自1909年實(shí)現(xiàn)以純粹化學(xué)合成方法生產(chǎn)酚醛塑料算起，世界塑料工業(yè)的崛起僅僅有90余年的歷史。塑料工業(yè)發(fā)展歷史雖然很短，但發(fā)展速度相當(dāng)驚人。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1935年全世界塑料產(chǎn)量只有20萬(wàn)T，1950年為150萬(wàn)T，1960年達(dá)677萬(wàn)T，1970年達(dá)3000萬(wàn)T,1981年達(dá)6000多萬(wàn)T，1990年猛增至9896。4萬(wàn)T，1998年達(dá)到14000萬(wàn)T。預(yù)計(jì)今后將以每8年翻一番的增長(zhǎng)速度持續(xù)高速發(fā)展。隨著塑料產(chǎn)量的提高和品種的增多以及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，促進(jìn)了塑料成型工藝、塑料成型設(shè)備和塑料模具的不斷發(fā)展。塑料成型模具是塑料模塑成型關(guān)鍵的工藝裝備。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，正確的加工工藝、高效率的設(shè)備、先進(jìn)的模具是影響塑料制品生產(chǎn)的三大重要因素，而塑料模對(duì)塑料模塑工藝的實(shí)現(xiàn)，保證塑料制品的形狀、尺寸及公差起著極重要的作用，高效率全自動(dòng)的設(shè)備只有配備了適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的塑料模才可能發(fā)揮其效能；產(chǎn)品的更新也是以模具的制造和更新為前提。目前，對(duì)塑料制品的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量的要求愈來(lái)愈高，因而對(duì)塑料模的需求也愈來(lái)愈迫切。可見(jiàn)塑料模在模具工業(yè)中是極其重要，塑料模成型發(fā)展動(dòng)向1、模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展2、模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展3、快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)4、模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速5、模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認(rèn)同13我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)近兩年，我國(guó)模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國(guó)際水平，2003年模具出口34億美元，比上年增長(zhǎng)34。中國(guó)現(xiàn)有模具企業(yè)2萬(wàn)多家，從業(yè)人員50多萬(wàn)人。由于近年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉動(dòng)，中國(guó)模具業(yè)高速發(fā)展，市場(chǎng)廣闊，產(chǎn)銷兩旺。1996年至2002年間，年均增長(zhǎng)14，2003年達(dá)到25，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)增長(zhǎng)都在25以上，其中廣東省模具生產(chǎn)企業(yè)已有6000余家，年產(chǎn)值超過(guò)150億元。近年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在1研究開(kāi)發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用了一些新的熱處理工藝，延長(zhǎng)了模具的使用壽命。2）研究開(kāi)發(fā)了一些多工位級(jí)進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需要研制了一批精密塑料注射模。3研究開(kāi)發(fā)了一些模具加工新技術(shù)和新工藝，如三維曲面數(shù)控、仿形加工；模具表面拋光、表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù)；模具鋼的超塑性成形技術(shù)和各種快速制模技術(shù)等。4模具加工設(shè)備已得到較大發(fā)展，國(guó)內(nèi)已能批量生產(chǎn)精密坐標(biāo)磨床、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）銑床、CNC電火花線切割機(jī)床和高精度電火花成形機(jī)床等。5模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（模具CAD/CAM/CAE）已在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。雖然我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。其原因是1）專業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化程度低。2）模具品種少，生產(chǎn)效益低、經(jīng)濟(jì)效益較差。3）模具生產(chǎn)制造周期長(zhǎng)、精度不高、制造技術(shù)落后。4）模具壽命短，新材料使用量少。5）模具生產(chǎn)力量分散、管理落后?，F(xiàn)代模具與傳統(tǒng)模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且技術(shù)要求更高，用傳統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造，必須借助于現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用先進(jìn)制造技術(shù)，才能達(dá)到技術(shù)要求。當(dāng)前整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。為適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)模具制造的短交貨期，高精度、低成本的迫切要求，模具將有如下發(fā)展趨勢(shì)1愈來(lái)愈高的模具精度2趨大型化的模具3應(yīng)用熱流道技術(shù)4步發(fā)展多功能復(fù)合模具5增多高檔次模具6步增多氣輔模具及高壓注射成型模具7塑料模具比例8擠壓模及粉末鍛模9廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件10）速制造模具2塑件的工藝分析21分析塑件使用材料的種類及工藝特征該塑件材料選用ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）具有比聚苯乙烯更好的工藝性能和使用性能。ABS是一種具有良好的綜合性能的工程材料。比重105克/立方厘米燃燒鑒別方法連續(xù)燃燒、藍(lán)底黃火焰、有黑煙、淺金盞草味,溶劑實(shí)驗(yàn)環(huán)已酮可軟化，芳香溶劑無(wú)作用。特點(diǎn)1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好2、與372有機(jī)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(qiáng)、透明等級(jí)別。4、流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。5、用途適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件6、同PVC（聚氯乙烯）一樣在屈折處會(huì)出現(xiàn)白化現(xiàn)象。成型特性1無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥8090度,3小時(shí)2宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解分解溫度為270度對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取5060度,對(duì)高光澤耐熱塑件,模溫宜取6080度3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)37天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無(wú)毒、無(wú)味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無(wú)熔融滴落現(xiàn)象。ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，散熱性（現(xiàn)在ABS工程塑料的工藝已經(jīng)很成熟了，筆記本電腦只要內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，同樣可以有出色的散熱效果。成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS工程塑料的缺點(diǎn)熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。ABS無(wú)毒、無(wú)味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為102105G/CM。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70C左右，熱變形溫度為93C左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。ABS主要技術(shù)指標(biāo)表21熱物理性能密度G/CM102105比熱容JKG1K112551674導(dǎo)熱系數(shù)WM1K1102138312線膨脹系數(shù)105K15886滯流溫度C130表22力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（MPA）50抗拉強(qiáng)度MPA38斷裂伸長(zhǎng)率35拉伸彈性模量GPA18抗彎強(qiáng)度MPA80彎曲彈性模量GPA14抗壓強(qiáng)度MPA53抗剪強(qiáng)度MPA24無(wú)缺口261沖擊韌度簡(jiǎn)支梁式缺口11布氏硬度97R12122塑料的成型性能ABS注塑成塑件時(shí)，由于熔體粘度高，所需的注塑壓力較高，因此塑件對(duì)型芯的包緊力較大。塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對(duì)較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級(jí)5級(jí)。23工藝性分析為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用側(cè)澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面處，澆口橫向開(kāi)設(shè)在模具的型腔處，從塑料件側(cè)面進(jìn)料，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。塑件的工藝參數(shù)干燥條件80902小時(shí)成型收縮率0407模具溫度2570（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）融化溫度210280（建議溫度245）成型溫度200240注射速度中高速度注射壓力5001000BAR3注射機(jī)的選擇31塑件體積的計(jì)算塑件圖31塑件32計(jì)算塑件的質(zhì)量根據(jù)三維模型，利用三維軟件直接可查詢到澆注系統(tǒng)的體積零件塑件的體積V11109CM。查手冊(cè)取密度105G/CM塑件體積V11109CM所以，塑件的重量為MV11109CM1051164G33初步確定型腔數(shù)目根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式，1模1件的結(jié)構(gòu)。34注塑機(jī)的選擇注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法常用的說(shuō)法有（1）按設(shè)備外形特征分類臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；（2）按加工能力分類超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。由于該模具擬定采用一模一腔，根據(jù)制件的體積，為了充分發(fā)揮設(shè)備的能力又能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，有模具成型工藝與模具設(shè)計(jì)可初定注塑機(jī)為GS54S200/400,主要技術(shù)參數(shù)如下表32。表32GS54S200/400型注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥注射方式螺桿額定注射量CM3200400鎖模力KN2540螺桿直徑MM55最大成型面積MM2645注射壓力MPA109最大開(kāi)模行程260注射行程MM160噴嘴孔直徑MM435注塑機(jī)的校核351注射量的校核為了確保塑件的質(zhì)量及注塑機(jī)的充分利用，注塑模一次成型的塑件體積應(yīng)在公稱注塑體積的5080范圍內(nèi)因此V120005100CM3V240008320CM32V211642328CM3。V12VV2；滿足要求。352鎖模力的校核可按下式校核鎖模力311FPNA注射時(shí)型腔壓力查參考文獻(xiàn)得113MPA塑件在分型面上的投影面積2252CM澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積0021A2CF注塑機(jī)的額定鎖模力2540KN將數(shù)據(jù)代入公式得F2540KN2435KN。所以滿足要求。353模具閉合高度的確定組成模具閉合高度的模板及其他零件的尺寸有定模座板H460MM；定模板A60MM；型芯固定板B50MM；支撐板H260MM；墊塊C120MM；動(dòng)模座板H135MM。則該模具的閉合高度為HABC6060506012035325MM（32）354模具閉合高度的校核由于該注塑機(jī)所允許的模具最小厚度165MM；模具最大厚度406MM。因計(jì)算得模具的閉合高度H325MM，所以模具的閉合高度滿足H。355模具合模行程的校核該注塑機(jī)的最大合模行程260MM。為使塑件成型后順利脫模，并結(jié)合該模具的雙峰型面的特點(diǎn)，確定該模具的合模行程應(yīng)滿足下式的要求A（510）MM3560309134MM（33）式中塑件所用的脫模距離（MM）；塑件的高度（MM）；A取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長(zhǎng)度（MM）。因260MM134MM，故滿足要求。34按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目根據(jù)（34）1PKMN得351P注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取08K注射機(jī)最大注射量400CM3PM澆注系統(tǒng)凝料量，22CM3；1單個(gè)塑件體積或質(zhì)量，1109CM3；代入數(shù)據(jù)可得N1根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及尺寸精度要求,該塑件在注射時(shí)采用1模1腔如下圖33圖33澆注示意圖4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理；澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí)，對(duì)著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。41主流道的設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)在同一軸上，斷面為圓形，且有一定的錐度。據(jù)所選用的注射機(jī)，差得噴嘴前段孔徑；噴嘴前段球面半徑。為了使熔料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接。由文獻(xiàn)可知模具主流道與噴嘴的關(guān)系R（12）（MM）（41）D（051）（MM）（42）主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止。塑料熔體，流動(dòng)通道，根據(jù)選用型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得噴嘴前端孔徑D04MM；噴嘴前端球面半徑R012MM；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R（12）（MM）（41）D（051）（MM）（42）取主流道球面半徑R11MM；取主流道小端直徑D45MM為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為26，此處選用2，經(jīng)換算得主流道大端直徑為733MM。圖41主流道示意圖42澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其作用有兩個(gè)一是塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。根據(jù)對(duì)該塑件結(jié)構(gòu)的分析，前結(jié)合以確定的分型面位置，選擇點(diǎn)澆口的進(jìn)料方式。根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚處等要求。采用扇形澆口可以保持產(chǎn)品外觀精度。本設(shè)計(jì)采用邊緣澆口，邊緣澆口（又名為標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口）該澆口相對(duì)于分流道來(lái)說(shuō)斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開(kāi)在分型面上，具有矩形或近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時(shí)澆口的尺寸容易修整，適用于各種塑料品種，其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。澆口設(shè)計(jì)如圖42圖42澆口示意圖43冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)為避免流動(dòng)熔體前鋒冷料進(jìn)入型腔從而影響塑件的質(zhì)量，因此在主流道末端以及分分流道末端設(shè)置冷料穴。冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，有影響成型塑件的質(zhì)量，另外還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時(shí)，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。本設(shè)計(jì)采用的是推桿形式Z字形拉料桿，工作時(shí)依靠Z字形勾將主流道凝料拉出澆口套，推出時(shí)，推出機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拉料桿將主流道凝料推出模外，退出后由于勾子的方向性而不能自動(dòng)脫落，需要人工取出。如下圖所示圖43冷料穴示意圖所以澆注系統(tǒng)如圖44澆注系統(tǒng)5分型面的選擇51分型面的選擇設(shè)計(jì)原則分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。52分型面的形式該塑件的模具只有一個(gè)分型面，垂直分型。53分型面的設(shè)計(jì)原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則1分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處2確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模3保證塑件的精度4滿足塑件的外觀質(zhì)量要求5便于模具制造加工6注意對(duì)在型面積的影響7對(duì)排氣效果8對(duì)側(cè)抽芯的影響在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面?？紤]以上原則該塑件有兩種分型方案。其分型面如圖42圖51分型面示意圖6模架的選擇和模具的設(shè)計(jì)61模架的選擇根據(jù)本案設(shè)計(jì)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參考GB/T125552006塑料注射模中小型模架選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的的型號(hào)模架A50506070120GB/T125552006確定模具尺寸為280400MM，A板厚度60MM，B板厚度70MM，C板厚度120MM。62塑料模具材料的選擇成型零部件的材質(zhì)直接關(guān)系到模具的質(zhì)量、壽命，決定著所成型塑料制品的外觀及內(nèi)在質(zhì)量，必須十分慎重，一般要在合同規(guī)定及客戶要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)制品和模具的要求及特點(diǎn)選用。如果說(shuō)材料的選擇是模具的靈魂，那么熱處理是材料的靈魂。熱處理是模具制造中的關(guān)鍵工藝之一，它直接關(guān)系到模具的制造精度、力學(xué)性能、使用壽命以及制造成本。實(shí)際生產(chǎn)實(shí)用表明，在模具的全部失效形式中，由于熱處理不當(dāng)所引起的失效居于首位。在模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，若能正確的選用材料，合理的選擇熱處理工藝，對(duì)充分發(fā)揮材料的潛在性能、減少能耗、降低成本、提高模具的質(zhì)量和使用壽命其重大作用。由于該制件對(duì)外觀質(zhì)量無(wú)特殊要求，成型材料對(duì)鋼材亦無(wú)特殊要求，并且該制件的形狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)量不高，考慮其經(jīng)濟(jì)性。因此模具的型腔和型芯均可選用國(guó)產(chǎn)塑料模具鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼。即選擇國(guó)產(chǎn)S50C鋼。非成型零部件材料選用參照模架標(biāo)準(zhǔn)即可。63型腔、型芯工作尺寸計(jì)算ABS塑料的收縮率是0308平均收縮率（0308）/2055Q平型腔內(nèi)徑25527MM34D平模（）型腔深度1569MM23HQ平模（）型芯外徑25125MM4D平模（）型芯深度1215MMH平模（）型腔徑向尺寸（MM）D模塑件外形基本尺寸（MM）塑件平均收縮率；Q平塑件公差成形零件制造公差，一般取1/41/6；塑件內(nèi)形基本尺寸（MM）D型芯徑向尺寸（MM）模型腔深度（MM）；H模塑件高度（MM）型芯高度（MM）；H模塑件孔深基本尺寸（MM）；型腔鋼材選用S50C，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型型芯鋼材選用S50C，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型64導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)641導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用1定位作用；2導(dǎo)向作用；3承受一定的側(cè)向壓力導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出812CM，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用S50C鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為5055HRC。642導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌槭箤?dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。643推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注塑模中的脫模機(jī)構(gòu)可以在注塑的每一個(gè)循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動(dòng)的脫出模外。推桿脫模機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用廣泛，是脫模機(jī)構(gòu)的典型型式，它一般包括推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板等組成，當(dāng)開(kāi)模到一定距離時(shí)，注塑機(jī)推出裝置推動(dòng)推板并帶動(dòng)所有推桿、拉料桿和復(fù)位桿一道前進(jìn)，將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。合模時(shí)復(fù)位桿首先與定模邊的分型面相接觸，而將推板和所有的復(fù)位桿一道推回原位。根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在定模部分，型心在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔00501CM644推件力的計(jì)算對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力（Q）61COSINQLHPF式中型芯或凸模被包緊部分的斷面周長(zhǎng)（CM）L被包緊部分的深度（CM）H由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取78118MPA；P磨擦系數(shù)，一般取0112；F脫模斜度；L78933MMH1215MMQ78933MM1215MM10MPA01COS05SIN0595904N645推桿的設(shè)計(jì)推桿的強(qiáng)度計(jì)算查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二由式597得D（）62QEN32L6441D圓形推桿直徑CM推桿長(zhǎng)度系數(shù)07L推桿長(zhǎng)度CMN推桿數(shù)量E推桿材料的彈性模量N/鋼的彈性模量E21107N/2CM2CMQ總脫模力取D12MM。推桿壓力校核查塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)式59863SDNQ24取320N/MMS推桿應(yīng)力合格，硬度HRC5065S65冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制品的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體的溫度為200300，而塑件固化后從模具中取出的溫度為6080以下，視塑料品種不同有很大差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水通道，通過(guò)模溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。高溫塑料熔體在模具型腔內(nèi)凝固并釋放熱量，模具內(nèi)存在著一個(gè)合適的溫度分布，使制品的質(zhì)量達(dá)到最佳。模具溫度調(diào)節(jié)對(duì)制品質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1）變形，模具溫度穩(wěn)定、冷卻速度均衡可以減小制品的變形；2尺寸精度，利用模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能減小制品成形收縮率的波動(dòng)，提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性；3）力學(xué)性能，從減小制品應(yīng)力開(kāi)裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的；4）表面質(zhì)量，提高模具溫度能夠改善制品表面質(zhì)量，過(guò)低的模溫會(huì)使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的融接痕，導(dǎo)致制品表面粗糙度過(guò)大。冷卻水回路布置的基本原則A冷卻水道應(yīng)盡量多，B截面尺寸應(yīng)盡量大；C冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng)；D適當(dāng)布置水道的出入口；E冷卻水道應(yīng)暢通無(wú)阻；F冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位；由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示，采用非平衡式布置，從主流道末端到每個(gè)澆口的距離不相等，但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，這樣的設(shè)計(jì)可以使進(jìn)人每型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對(duì)于該小型什的注射成型來(lái)說(shuō)，并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于成型小型件的1模多腔模具來(lái)說(shuō)是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮不均勻，特別是非平衡式分流道的結(jié)構(gòu)。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動(dòng)模利腔板內(nèi)開(kāi)沒(méi)了如圖所示的水道，橫向穿過(guò)這兩塊模板，這樣使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻設(shè)定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30度。651確定冷卻水道直徑查表326得ABS的單位流量為依據(jù)塑件體積可知所需的冷卻水管直徑較小。設(shè)計(jì)冷卻水道直徑為12MM符合要求。圖61冷卻水示意66模具排氣槽的設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對(duì)大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來(lái)很大的影響，對(duì)于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設(shè)計(jì)在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值取004。7模具和動(dòng)定模的裝配71模具的裝配模具裝配是模具制造過(guò)程的最后階段，裝配質(zhì)量的好壞將影響模具的精度、壽命及各個(gè)部分的功能。要制造出一副合格的模具，除了要保證零件的加工精度外，還必須做好裝配工作。模具的總裝圖如圖61所示。圖71模具裝備圖72動(dòng)模裝備721裝配型芯將型芯采用壓入法裝入型芯固定板，并用砂輪磨平其凸出的端面，然后，將動(dòng)模板和型芯固定板合攏，在動(dòng)模板上涂上紅粉后，在其上確定導(dǎo)柱孔和穩(wěn)固螺釘?shù)奈恢?，取下型芯固定板后加工出?dǎo)柱和螺紋孔；將動(dòng)模座板、動(dòng)模板、型芯固定板以側(cè)面為基準(zhǔn)，調(diào)整好型芯位置后合攏在一起夾緊，找正好螺釘孔位，然后在其上加工螺紋孔，繼而在支架和動(dòng)模坐板上加工加工出螺紋孔。722制作推桿孔通過(guò)型芯上的推桿孔，在動(dòng)模板上鉆錐窩，卸下型芯，按出動(dòng)模半上的推桿孔，再用平行夾頭將推桿和動(dòng)模板