電瓶底座的注塑模設(shè)計(jì)與模流分析

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)學(xué) 院： 南京工程學(xué)院 專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì) 題 目： 電瓶底座的注塑模設(shè)計(jì)與模流分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)

2、設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月

3、日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7

4、）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。3.附件包括：任務(wù)書、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序

5、清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過(guò)對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，使我們對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造的過(guò)程有個(gè)基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)運(yùn)用三維實(shí)體造型高端軟件ug對(duì)“電瓶接頭底座”外形進(jìn)行3d造型，同時(shí)也設(shè)計(jì)了其塑料外殼注塑模的3d模型；還根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具尺寸選擇安裝了相應(yīng)的模架，最終生成了直觀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖；

6、此外還利用cad繪制了模具裝配圖以及各種成型零件圖。這是本人第一次利用ug軟件對(duì)一整套模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)得到運(yùn)用，并加以指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，受益匪淺！abstract a lot of countries in the development of machinery industry in recent years, every industry pay more and more attention to related to mechanical cad/cam technology, cad/cam technology has now developed into a r

7、elatively mature technology, with the rapid development of our country home appliance industry of mold industry, puts forward higher and higher requirements, especially plastic mould, in 2004, as a proportion of the plastic mold in the mold industry has risen to 30%, according to experts predict tha

8、t in the next few years, china plastic mould industry will continue to maintain an annual growth rate of more than 10% of the high speed of development. domestic demand in injection mold plastic mold market is the largest, the key for engineering plastic mold development. also because of the plastic

9、 products and mould 3 d design and molding process of 3 d analysis is the plastic mold industry plays a more and more important role. in the graduation design, by using 3 d solid modeling of high-end software ug shape for 3 d modelling, and also design the 3 d model of the plastic shell injection mo

10、ld; also according to the design of the mould size choose to install the corresponding mold frame, the resulting intuitive structure design; in addition to use cad draw the mold assembly drawing as well as a variety of molding part drawing. this is my first time using ug software to design a set of

11、mould, to make the university four years get use of learned knowledge, and to guide the teachers guidance, a lot.目錄前言7第1章 塑件成型工藝分析9 1.1 塑件的分析9 1.2 pp的性能分析10 第2章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式112.1分型面位置的確定11 2.1.1分型面的選擇原則12 2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定122.3 注射機(jī)型號(hào)的確定13第3章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14 3.1 澆注系統(tǒng)的作用14 3.2 澆注系統(tǒng)的組成153.3 主流道設(shè)計(jì)15 3.4分流道設(shè)計(jì)16 3.

12、5 澆口設(shè)計(jì)17 3.6 冷料穴設(shè)計(jì)18第4章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算19 4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19 4.2 成型零件鋼材的選用21 4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算22第5章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23第六章 導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)24 6.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)24 6.2 導(dǎo)向孔的總體布局25 6.3脫模推出機(jī)構(gòu)的確定25 6.31推桿橫截面直徑的確定26 6.32推桿的形式 26第7章 冷卻裝置的設(shè)計(jì)27 7.1冷卻時(shí)間的計(jì)算27 7.2 冷卻水管直徑28 7.3 冷卻水道的結(jié)構(gòu)28第八章 注射模具結(jié)構(gòu)類型及模架的選用29 8.1 確定模架組合形式29 8.2 模具安裝校核30 9、 小結(jié)31致

13、謝32參考文獻(xiàn)33前言 我國(guó)塑料模具工業(yè)從開(kāi)始起步到現(xiàn)在，經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平也有了較大的提高。模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。塑料工業(yè)是現(xiàn)代新興工業(yè)之一，它包括塑料原料生產(chǎn)和塑料制品成型加工兩部分。由于塑料模具比重小、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性高、此強(qiáng)度大等優(yōu)異性能，所以在機(jī)械、儀表、無(wú)線電、電訊、日用品、國(guó)防和尖端科學(xué)技術(shù)等方面應(yīng)用甚廣。 模具在工業(yè)生產(chǎn)中，作為特殊基礎(chǔ)工藝裝備，起著至關(guān)重要的作用，其生產(chǎn)過(guò)程結(jié)合多種高新技術(shù)：精密制造，計(jì)算機(jī)，智能化，儼然已經(jīng)成為當(dāng)今高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。采用模具技

14、術(shù)批量生產(chǎn)，具備如下特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，一致性好，節(jié)能節(jié)材，精度高和復(fù)雜程度高?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，模具技術(shù)已被應(yīng)用于各行各業(yè)，比如：制造、電子、飛機(jī)、航空、醫(yī)療設(shè)備、生物、家電等。模具工業(yè)，在基礎(chǔ)工業(yè)中是非常重要的。正所謂：工業(yè)要發(fā)展，模具需先行?，F(xiàn)如今，模具水平的高低，已成為標(biāo)榜國(guó)家工業(yè)發(fā)展的重要指標(biāo)，也是讓國(guó)家保持競(jìng)爭(zhēng)力的重大保障之一。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的模具行業(yè)發(fā)展的非?？?。在整個(gè)模具行業(yè)中，塑料模具所占的比率約為30%。隨著國(guó)內(nèi)建材，電子通訊，汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，在模具行業(yè)中，塑料模具所占的比率越來(lái)越大，而且其發(fā)展速度之快，很快將會(huì)領(lǐng)先于其它模具行業(yè)。以家電行業(yè)為例，隨著家電產(chǎn)量

15、、銷量的急速發(fā)展，家電模具存在著巨大的潛在市場(chǎng)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局報(bào)導(dǎo)，電視機(jī)，電冰箱，空調(diào)等產(chǎn)品已經(jīng)有了幾個(gè)百分點(diǎn)的增長(zhǎng)。 該課題塑件電瓶接頭底座采用的是pp屬于熱塑性塑料，因此采用注射成型。由于降低成本和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)激烈，所以為了生產(chǎn)附加價(jià)值更多的產(chǎn)品，制造商必須積極尋找最佳成型方法，來(lái)成型公司的產(chǎn)品，力求用個(gè)性化的技術(shù)，生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品。這些都促進(jìn)注塑成型和注塑機(jī)的技術(shù)進(jìn)展。因此，注射成型是一種低成本，塑料制品大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)良的加工方法，同時(shí)，也是高技術(shù)商品開(kāi)發(fā)必不可少的加工技術(shù)。 在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和降低成本的激烈競(jìng)爭(zhēng)，提升附加值的產(chǎn)品，制造商必須積極發(fā)展以形成成型公司的產(chǎn)品該公司自己的最好的辦法，

16、力求用個(gè)性化的技術(shù)，生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品。這些恰恰是動(dòng)態(tài)注塑成型和注射成型技術(shù)的進(jìn)步。因此，注射成型是一種低成本，優(yōu)良的大規(guī)模生產(chǎn)方法加工塑料制品，也是高科技加工不可缺少的商品開(kāi)發(fā)。第一章塑件成型工藝分析 1.1 塑件的分析名稱：電瓶接頭底座材料：pp產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn)1 外形尺寸 該塑件壁厚為2mm,塑件外形尺寸不大，塑件熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 零件在內(nèi)部的凹凸比較多，模具型腔采用組合式機(jī)構(gòu)3 脫模斜度 pp屬于無(wú)定型塑料，成型收縮率較小，參考表210選擇該塑件上型芯凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1度。1.2 pp的性能分析 對(duì)多種塑料的性能與應(yīng)用進(jìn)行綜合比較，材料品種可選pp。 注

17、塑模為日常用品如圖，需大批量生產(chǎn)，通過(guò)查塑料成型模具與設(shè)備表2-3得；無(wú)毒、無(wú)味，密度小，強(qiáng)度、剛度、耐磨、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時(shí)變脆、易老化.適于制作一般機(jī)械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件 。常見(jiàn)的酸、堿有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用。 pp屬熱塑性結(jié)晶型塑料，密度為0.91g/cm ，密度小，強(qiáng)度、剛性、耐熱性均優(yōu)于hdpe，硬度比hdpe高，可在100攝氏度左右使用。具有優(yōu)良的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響等等。適用于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件等。綜合上述，塑件可以注射成型。 （1）物理性能：聚丙烯

18、為無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有0.90.091g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中24h的吸水率僅為0.01%，分子量約815萬(wàn)之間。成型性好，但因收縮率大，厚壁制品易凹陷。制品表面光澤好，易于著色。（2）力學(xué)性能：聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比hdpe高，但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強(qiáng)度較差，分子量增加的時(shí)候，沖擊強(qiáng)度也增大，但成型加工性能變差。pp最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，如用pp注塑一體活動(dòng)鉸鏈，能承受7107次開(kāi)閉的折迭彎曲而無(wú)損壞痕跡，干摩擦系數(shù)與尼龍相似，但在

19、油潤(rùn)滑下，不如尼龍。（3）熱性能：pp具有良好的耐熱性，熔點(diǎn)在164170，制品能在100以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的，150也不變形。脆化溫度為-35，在低于-35會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。（4）化學(xué)穩(wěn)定性：聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定，但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使pp軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。（5）電性能：聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響。它有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來(lái)制作受熱的電氣絕

20、緣制品，它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等?？闺妷?、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。（6）耐候性：聚丙烯對(duì)紫外線很敏感，加入氧化鋅、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或類似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。第二章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式2.1分型面位置的確定2.1.1分型面的選擇原則分型面的選擇主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）分型面不僅應(yīng)選擇在對(duì)制品外觀沒(méi)有影響的位置，而且還必須考慮如何能比較方便地清除分型面產(chǎn)生地溢料飛邊。同時(shí)，還應(yīng)避免分型而產(chǎn)生飛邊；（2）分型面的選擇應(yīng)有利于脫模，否則，模具結(jié)構(gòu)便會(huì)變得比較復(fù)雜。通常，分型面的選擇應(yīng)盡可能使制品在開(kāi)模后滯留在動(dòng)模一側(cè)；（3）分型面不影響制品的形狀和

21、尺寸精度; （4）分型面應(yīng)盡量與最后填充的型腔表面重合，以利于排氣；（5）選擇分型面是，應(yīng)盡量減少脫模斜度給制品大小端尺寸帶來(lái)的差異；（6）分型面應(yīng)便于模具加工;（7）選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過(guò)大，造成鎖模困難，產(chǎn)生嚴(yán)重的溢料。通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋截面積最大且有利于開(kāi)模取出塑件的底平面上，其位置如圖2.1所示；圖2.12.2型腔數(shù)量和排列方式的確定（1） 型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在2到3級(jí)之間，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸，模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)等因素，初步定為一模

22、2腔結(jié)構(gòu)形式。型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置。且要力求緊湊，并與澆口開(kāi)設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模2腔2.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 用proe建模分析知塑件體積為體積：v=17.8cm3，單側(cè)投影面積為：a= 1384.7mm2，模具澆注系統(tǒng)初步估計(jì)澆體積為10cm3 ，由于采用的是一模二腔 固 v總=v塑 +v澆 =2x17.8 + 10 = 45.6cm3 因?yàn)閜p的平均密度為p=1.05g/cm，故： m=pv m零=17.8x1.05=18.69 由此考慮塑件大批量生產(chǎn)，以及以上的從溫度、壓力、時(shí)間、模具高度等方面考慮，查表附錄 根據(jù)模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)表

23、2-40選擇注射機(jī)xs-zy-1250螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下：注射機(jī)xs-zy-125參數(shù)： 額定注射量：125mm最大成型面積：320cm柱塞直徑：42mm注射壓力：120mpa模板尺寸：428450（mmmm）柱桿空間：260290(mmmm)鎖模力：900kn噴嘴圓弧半徑：12mm噴嘴孔徑：4mm最大開(kāi)模行程：450mm（可調(diào)整型）模具最大厚度：350mm模具最少厚度：200m2.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核（1） 最大注塑量效核 材料的利用率為500/840=0.60，符合注塑機(jī)利用率在0.30.80的要求。（2） 注射壓力的效核 所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，塑件

24、的注塑壓力一般要求為60120mpa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。（3） 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分形面分開(kāi)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(jī)額定鎖模力。型腔壓力pc可按下式粗略計(jì)算： pc=kp（mpa） 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(nèi)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(jī)的額定鎖模力： tkpca 式中： t為注塑機(jī)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；

25、k為安全系數(shù)，通常取1.11.2； kpca=1.2453749.309=202.46kn 所以t=900kn kpca成立，即該注塑機(jī)的鎖模力符合要求。成型腔數(shù)的確定 以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過(guò)注射機(jī)最大注射量的80%計(jì)算： =4.8 式中： n-型腔數(shù) s-注射機(jī)的注射量（g） w澆-澆注系統(tǒng)的重量（g） w件-塑件重量（g） 因?yàn)?，n=4.82所以，此模具型腔為一模2腔結(jié)構(gòu)合理。第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 澆注系統(tǒng)的作用 注射模澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到模腔之間的進(jìn)料通道。它的作用是平滑引進(jìn)熔體進(jìn)入型腔，在填充的壓力傳送到各個(gè)部位的空腔，以獲得尺寸穩(wěn)定性，外觀清晰，

26、流暢和茂密的塑件表面。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有直接關(guān)系的效率和注塑成型的塑料部件的質(zhì)量。3.2 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。3.3 主流道設(shè)計(jì) （1）為便于凝料從主流道中拔出主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。 （2）主流道與分流道結(jié)合處采用圓角過(guò)度(其半徑r為13mm)。 （3）在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長(zhǎng)度l應(yīng)盡量短（l不超過(guò)60mm）。 （4）設(shè)置主流道襯套。根據(jù)以上原則得主流道尺寸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。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴孔徑為d=3mm,噴嘴前端球面半徑r=12mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴

27、sr=sr1+（12）mm和d=d1+(0.51)mm，取主流道球面半徑sr=11mm；小端直徑d=3.0mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算大端直徑為5.5mm。為了便于拉出芯子的主要通道，設(shè)計(jì)成錐形的主要通道，與節(jié)距1-3度，由轉(zhuǎn)換澆道融為了順利進(jìn)入分流可以養(yǎng)活的主流設(shè)計(jì)告訴半徑r =2毫米的圓弧過(guò)渡3.4分流道設(shè)計(jì) 實(shí)際設(shè)計(jì)中所采用的分流道斷面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形和u形等。由于圓形分流道表面積最小，阻力亦小，澆口可開(kāi)在流道中心線上，因而延長(zhǎng)了澆口凍結(jié)時(shí)間，對(duì)側(cè)向進(jìn)料的小澆口有利，雖制造比較困難、費(fèi)用高，但對(duì)于表面有質(zhì)量要求的制件，采用圓形分流道的熱量損失較小，可更好地滿足表面質(zhì)量的要求，故采用圓形分

28、流道。3.5 澆口設(shè)計(jì) 根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為合適。澆口是連接分流道和型腔之間的通道。它的位置、形狀和尺寸對(duì)產(chǎn)品塑件的成型有較大的影響。它的設(shè)計(jì)包括了形狀、尺寸的確定和位置的選擇。澆口設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題：(1) 壓力損失大，需用較大的注射壓力或縮短澆口長(zhǎng)度。(2) 易形成熔接痕、縮孔、氣泡等缺陷，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮澆口位置的選擇和排氣措施。 圖3.5 澆口形式3.6 模流分析為了確定模具的設(shè)計(jì)方案的正確性，更好的為零件的注射等提供基礎(chǔ)，本設(shè)計(jì)采用了模流分析 1）填充時(shí)間：圖示為塑料填充模具時(shí)間的先后，藍(lán)色表示剛開(kāi)始填充，當(dāng)整個(gè)模具為紅色時(shí)表示填充完畢，紅色表示還未填充或最后

29、填充。如圖3.6所示圖3.6 填充時(shí)間2）注射壓力：注射壓力是在注射期間噴嘴施加的壓力，下圖所示的顏色表示各部位的壓力狀態(tài)，由圖示可看出不同顏色所表示壓力的大小，紅色最高，藍(lán)色最低。在一模多腔的模具設(shè)計(jì)中，隨澆口數(shù)量變多，料流行程變短，致使所造成的壓力變小，此外，為避免因局部保壓造成翹曲，因使物料平衡流動(dòng)。如圖3.7所示是注射壓力分布圖。圖3.7 注射壓力3）波前溫度：波前溫度使用藍(lán)色表示最低溫區(qū)域，使用紅色表示最高區(qū)域。如圖3.8所示是波前溫度分布圖。圖3.8 波前溫度4）壓力：壓降的結(jié)果是使用紅色代表最高壓降區(qū)域，藍(lán)色表示最低的壓降區(qū)域，如圖3.9所示是壓降分布圖。圖6.6 壓力3.6 冷

30、料穴設(shè)計(jì)在每個(gè)注塑周期中，最前端的物質(zhì)接觸后，與模具的冷卻溫度，被稱為冷的硬質(zhì)材料，以防止的冷喂料插頭柵極或影響質(zhì)量的零件設(shè)置冷料穴，它的作用是存儲(chǔ)凌材料。冷料穴一般設(shè)在主干道結(jié)束時(shí)，有時(shí)也在年底分流冷料創(chuàng)造。 本設(shè)計(jì)采用z字行冷料穴第四章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結(jié)構(gòu)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。總體上說(shuō)，整體是強(qiáng)度、剛度好，但不適于復(fù)雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結(jié)構(gòu)，是復(fù)雜型腔加工相對(duì)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

31、的拼接痕跡，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以凹模板采用組合體式。（2） 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模式成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。由于該模具結(jié)構(gòu)一般，凸模采用組合式。利于加工和排氣4.2 成型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮他的機(jī)械加工性能和拋光性能。有因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的凹模鋼材選用40cr。對(duì)于成型塑件外圓筒的大型芯來(lái)說(shuō)，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用高合金工具鋼。4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算本塑件中成型零件工作尺寸均采用平均法計(jì)算。查表得pp塑料

32、的收縮率為，所以平均收縮率為，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取。（1）凹模的內(nèi)形尺寸： l=l(1+k)-(3/4) （5.6）式中： l為型腔內(nèi)形尺寸(mm)； l為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)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pp塑件精度等級(jí)取5級(jí)；塑件基本尺寸在1014mm范圍內(nèi)取0.32mm;1824mm范圍內(nèi)取0.32mm;3040mm范圍內(nèi)取0.56mm;在5065mm公差取0.74mm；塑件基本尺寸在6580范圍內(nèi)其公差取0.86mm。所以型腔尺寸如下： l1=91(1+0.005)-(3/4)1.00=90.71 l

33、2=87(1+0.005)-(3/4)1.00=86.69 l3=36(1+0.005)-(3/4)0.56=35.76 l4=14(1+0.005)-(3/4)0.32=13.83型腔深度的尺寸計(jì)算： h=h(1+k)-(2/3) （5.7）式中： h凸模/型芯高度尺寸(mm)； h為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸； s 、k 含義如（1）式中。 h1=2(1+0.005)-(2/3)0.20=1.88 h2=4(1+0.005)-(2/3)0.24=3.86 h3=10(1+0.005)-(2/3)0.28=9.86 2）凸模的外形尺寸計(jì)算： l=l(1+k)+(3

34、/4) （5.8）式中： l凸模/型芯外形尺寸(mm)； l為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形尺寸；s 、k含義如（1）式中。所以型芯的尺寸如下： l1=85（1+0.005）+（3/4）1.00=86.18 l2=30（1+0.005）+（3/4）0.50=30.53 l3=6（1+0.005）+（3/4）0.24=6.21 型芯的深度尺寸計(jì)算： h=h(1+k)+ (2/3) （5.9）式中： h為凸模/型芯高度尺寸(mm)； h為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；s 、k含義如（1）式中。型芯的高度分別為： h1=10（1+0.005）+（2/3）0.28

35、=10.24 h2=6（1+0.005）+（2/3）0.24=6.19 第五章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.4.1 排氣不良的危害 增加熔體充模流動(dòng)的阻力，是型腔充不滿； 在制品上呈現(xiàn)明顯可見(jiàn)的熔接縫，其力學(xué)性能降低； 滯留氣體時(shí)塑件產(chǎn)生質(zhì)量缺陷； 型腔內(nèi)氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬時(shí)局部高溫，使塑料熔體分解； 由于排氣不良，降低了充模速度。5.4.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 利用分型面排氣是最好的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)； 對(duì)于大型模具，可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣； 利用頂桿與孔的配合間隙排氣； 利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣； 在熔合縫位置開(kāi)設(shè)冷料穴大多數(shù)情況下，可利用模具的分型面之間的間隙自然

36、排氣，模具成型零件都是以鑲塊形式進(jìn)行加工，裝配過(guò)程中自然產(chǎn)生間隙進(jìn)行排氣。不需要刻意開(kāi)設(shè)排氣槽排氣。第六章 導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)為保證注射模的準(zhǔn)確開(kāi)模和合模，注射模必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)具有以下作用：1、定位作用。模具合模時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以保證動(dòng)模和定模的位置正確，以便使型腔的運(yùn)送和尺寸精確；另外導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的裝配過(guò)程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整。2、導(dǎo)向作用。合模時(shí)，模具的導(dǎo)向零件首先接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定模準(zhǔn)確合模，避免由于某種原因，使得型芯或型腔錯(cuò)誤接觸面而造成的損壞。3、承受一定的側(cè)向壓力。塑料熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個(gè)方向都承受壓力，如果

37、塑件是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計(jì)成非平衡進(jìn)料形式，就會(huì)產(chǎn)生單邊的側(cè)向壓力，設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以承受一定的側(cè)向壓力。設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意：導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具的邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度；導(dǎo)柱的年度應(yīng)比型芯端面的高度高出6-8mm，以免在錯(cuò)誤定位時(shí)，型芯進(jìn)入凹模型腔相碰而損壞。該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向形式。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套，如圖所示：6.2 導(dǎo)向孔的總體布局 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如下圖所示： 圖7.3 導(dǎo)向孔總體布局6.

38、3脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 對(duì)制件進(jìn)行受力分析塑料件對(duì)凸模的包緊力主要集中在四個(gè)地方：中間型環(huán)對(duì)型芯的包緊力，中間定位特征對(duì)型芯的包緊力，圓柱齒側(cè)工藝槽對(duì)型芯的包緊力，以及加強(qiáng)筋對(duì)凸模的包緊力。縱觀整個(gè)包緊力分布場(chǎng)可知：包緊力分布較為分散，而且包緊面較小，包緊力因此也很小，零件在中心方殼處包緊力過(guò)大，在此包緊力集中的地方用推管頂出。由于塑料件的形狀較為簡(jiǎn)單，另計(jì)較大，必須在四周另設(shè)推桿作用，以使其平穩(wěn)脫模。6.3.1推桿的確定（1）塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。（2）防止塑件結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的大小及所部位，有針對(duì)性的選擇合適

39、的脫模裝置，6.3.2 推桿的計(jì)算1）推件力的計(jì)算 推件力式中 a塑件包絡(luò)型芯的面積（）塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，p取0.81071.2107pa 脫模斜度 大氣壓力0.09mpa塑件對(duì)鋼的檫系數(shù)，約為0.10.3；制件垂直于脫模方向的投影面積（） 查資料可知道abs的脫模斜度= a 9680=96801.0(0.2cos -sin)/+0.091715=11.6kn2）確定頂出方式及頂桿位置 根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定在制品的四角上設(shè)置12根普通的圓頂桿。普通的圓形頂桿按gb4169.1984選用，均可滿足頂桿剛度要求。經(jīng)查相關(guān)資料，選用 5115.5型號(hào)的圓型頂桿13根。 推桿長(zhǎng)度的計(jì)算

40、 ，頂桿總長(zhǎng)度為：h桿=h凸+1+h動(dòng)墊+s頂+2+h頂固 式中： h桿 為推桿的總長(zhǎng)度；h凸 為凸模的總高度；h動(dòng)墊 為動(dòng)模墊板的厚度；s頂 為頂出行程；h頂固 為頂桿固定板的厚度；1為富裕量，一般為（0.050.1）mm，表示頂桿端面應(yīng)比腔型的平面高出； 2為頂出行程富裕量，一般為36mm。根據(jù)以上公式計(jì)可得，推桿的總長(zhǎng)度為115.5mm。第7章 冷卻裝置的設(shè)計(jì)模具的溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)，固化定型，生產(chǎn)效率及塑料制作的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響，模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型塑料制件有良好

41、的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1）冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大；2）冷卻通道的布置應(yīng)合理；3）冷卻回路應(yīng)有利于降低冷卻水進(jìn)、出口水溫的差值；4）冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理；5）冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等；6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度7.1冷卻時(shí)間的計(jì)算本塑件在注射成型時(shí)不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)計(jì)算。1、由于制品為空心，按平板類計(jì)算其冷卻時(shí)間冷卻所需的時(shí)間st塑件厚度mmtm塑料熔體注塑溫度 查表取170-180tw模具溫度查表取50-80ts塑料熱變形溫度查表取83-

42、103塑料的熱擴(kuò)散率mm2/s9.610-4m2/h 0.267mm2/s7.2 冷卻水管直徑為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查資料取d=6mm結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)取2條冷卻管道會(huì)造成模具溫度會(huì)分布不均，故這里取4條，上下模板各兩條。7.3 冷卻水道的結(jié)構(gòu)由于該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為6mm，其分布如下圖：圖7.4 冷卻水道的結(jié)構(gòu)第八章 注射模具結(jié)構(gòu)類型及模架的選用8.1 確定模架組合形式本模具采用的是塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)p104頁(yè)560l中的p2型標(biāo)準(zhǔn)模架，所以其它板的尺寸如下2 如圖所示：標(biāo)準(zhǔn)模架8.2 模具安裝校核 模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具多采用此法），模具動(dòng)定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。開(kāi)模行程的效核 開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)于單分形面的注塑模具，其開(kāi)模行程按下式效核15： sh1+h2+（510）(mm) （7.6）式中： s為注塑機(jī)的最大行程（此模具中為300）mm；h1為塑件的脫模距離（此模具中為10），mm；h2為包括流道在內(nèi)的塑件高度（此模具中為65），mm；所以上式成立（75300），即該注塑機(jī)的開(kāi)模