畢業(yè)設(shè)計(jì)論文電筒尾蓋注塑模設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯全套圖紙

1、 電筒尾蓋注射模設(shè)計(jì)摘 要隨著全球制造業(yè)向亞太地區(qū)的轉(zhuǎn)移，我國正成為世界制造業(yè)的重要基地，作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直面競爭的第一線。隨著三維圖形技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，模具cad技術(shù)也將在其發(fā)展中占有越來越重要的地位。我國模具工業(yè)的發(fā)展將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。雖然在很多方面我國的模具有了很大的發(fā)展，但仍有很多突出的問題。目前模具設(shè)計(jì)及制造大都依靠設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)，模具的質(zhì)量完全由個(gè)人的累積的經(jīng)驗(yàn)控制，這使得模具設(shè)計(jì)的周期長，效率低且其質(zhì)量也難以保證。模具工業(yè)除需要“高技藝”的從業(yè)人員外，還需要更多的“高技術(shù)”來保證。本論文介紹了固體膠底座的注射模設(shè)計(jì)的過程。從型腔數(shù)量和布局的確定、

2、注射機(jī)選擇、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模板及其標(biāo)準(zhǔn)件的選用、脫模及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、成型部件的設(shè)計(jì)等一一進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。關(guān)鍵詞： 注射模；側(cè)向抽芯；后端蓋全套圖紙，加153893706abstract with the global manufacturing shift to the asia-pacific region, china is the world's important manufacturing base, the national economy as the basis of one of the industrial tooling industry will face

3、competition in the first line. with the 3-d graphics technology and computer technology to the development of cad technology will also die in their development occupies an increasingly important position. china's mold industry will face new development opportunities and challenges. although in m

4、any respects, china's mold a great development, but there are still many outstanding issues. at present most of die design and manufacturing design experience to rely on the design, die by the quality of all the accumulated experience of personal control, which makes die design of long cycle and

5、 low efficiency and it is difficult to guarantee their quality. in addition to mold industry needs "high arts" of practitioners, but also the need for more "high technology" to ensure that. this paper introduced a solid base of the plastic injection mold design process. from the

6、cavity of determining the number and layout, the injection of choice, pouring system design, templates and standards of selection, and stripping out the core design, shaping the design of components, such as january 1 carried out a detailed introduction. key words： injection mould; lateral core pull

7、ing; after cover目 錄1 前 言12 塑件成型工藝分析22.1 塑件材料選擇22.2 材料性能22.3 塑件成型工藝性分析33 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1型腔數(shù)目和布局63.2分型面的確定74注射機(jī)的選用與參數(shù)校核94.1注射量得計(jì)算94.2澆注系統(tǒng)凝料的初步估算94.3選取注塑機(jī)105澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)125.1澆注系統(tǒng)的組成125.2澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)125.3分流道設(shè)計(jì)145.4澆口的設(shè)計(jì)165.5、校核主流道的剪切速率185.6、冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算196 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)207 模具零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)217.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)217.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)227.3成型零件工作尺寸計(jì)算2

8、27.4成型零件鋼材的選用247.5成型零件的尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算248 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)268.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則268.2塑件推出的基本方式選擇268.3脫模力的計(jì)算268.4校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力279模架的確定2810冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)2910.1冷卻介質(zhì)2910.2冷卻系統(tǒng)的簡單計(jì)算2911導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3212 模具工作過程32參考文獻(xiàn)34致 謝351 前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有大學(xué)課程之后的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)的課題是電筒尾蓋注射模設(shè)計(jì)，它是對以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中，模具的地位及其重要性日益被人們所認(rèn)識(shí)。模具工業(yè)作為進(jìn)入富裕社會(huì)

9、的原動(dòng)力之一，正推動(dòng)著整個(gè)工業(yè)技術(shù)向前邁進(jìn)！模具就是“高效益”，模具就是“現(xiàn)代化”之深刻含意，也正在為人們所理解和掌握。當(dāng)塑料品種入其成型加工設(shè)備被確定之后，塑料制品質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占80%。由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)刻不容緩！塑料模具設(shè)計(jì)技術(shù)與制造水平，標(biāo)志一個(gè)國家工業(yè)化發(fā)展的程度。由此可知，塑料模具設(shè)計(jì)，對于產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的重要性是不言而喻的。對于一個(gè)模具專業(yè)的畢業(yè)生來說，對塑料模的設(shè)計(jì)是對自己所學(xué)知識(shí)的一次超越。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用多學(xué)科理論、知識(shí)和技能，以解決較復(fù)雜的工程實(shí)際問題的能力，主要包括設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究方案的分析論證，原理綜述，方案方法的擬定及

10、依據(jù)材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設(shè)計(jì)思想，勇于實(shí)踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，適應(yīng)社會(huì)對人才培養(yǎng)的需要。畢業(yè)設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)使我獨(dú)立承擔(dān)實(shí)際任務(wù)的全面訓(xùn)練，通過獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的全過程，培養(yǎng)了我的實(shí)踐工作能力。另外，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還必須具備一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)課題利用計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的工程計(jì)算、分析和優(yōu)化的程序，如利用pro/e軟件進(jìn)行塑件的3d造型、塑件的分模等，同時(shí)還具備必要的計(jì)算機(jī)繪圖能力，如利用autocad軟件進(jìn)行二維圖的繪制。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本目的是：1.綜合運(yùn)用塑料成型材料的基本知識(shí),以及塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn),分

11、析成型工藝對模具的要求;2.掌握成型設(shè)備對模具的要求;3.掌握成型模具的設(shè)計(jì)方法,通過畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具的能力;4.培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和分析問題、解決問題的能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖表和查閱有關(guān)技術(shù)資料，培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)的基本技能。2 塑件成型工藝分析2.1 塑件材料選擇此塑件用作電筒尾蓋，故首先必須具有良好的介電性能，以防止導(dǎo)電。因此，通過幾種電氣性能較好的常用塑料，進(jìn)行各方面的性能比較，即通過力學(xué)性能、熱性能、電氣性能、成型性能、化學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性能等多方面比較，選出最適合成型此電筒尾蓋的塑料。材料最終選定為abs，其綜合性能優(yōu)異，具有較高的力學(xué)性能，

12、流動(dòng)性好，易于成型；成型收縮率小，理論計(jì)算收縮率為0.5%；溢料值為0.04mm左右；比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短。質(zhì)檢尺寸穩(wěn)定，表面光亮。2.2 材料性能基本特性：abs是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使abs具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使abs有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，丁二烯使abs堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。abs無毒、無味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤。密度為1.021.05g/cm³。abs有極好的抗沖壓強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ab

13、s有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)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。耐氣候性差，在紫外線作用下變硬變脆。 主要用途：abs廣泛用于水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 成型特點(diǎn)：abs在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力比較高，塑料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；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆口對流道的阻力；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(shí)，模具溫度可

14、控制在5060°c，要求塑件光澤和耐用時(shí)，應(yīng)控制在6080°c。（具體參數(shù)見下頁）2.3 塑件成型工藝性分析 2.3.1 塑件分析（1）外形尺寸：塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，適合注射成型。圖1 塑件三維模型圖2 塑件二維圖（2）精度等級(jí)：每個(gè)尺寸公差不一樣，有的屬于高精度，有的屬于一般精度，按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。（3）脫模斜度：abs屬于無定型塑料，成型收縮率較小，因此選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1°。2.3.2 abs性能分析（1）使用性能綜合性能好，沖擊強(qiáng)度，力學(xué)強(qiáng)度高，耐化學(xué)性，電氣性能良好。易于成型和機(jī)械加工，表面可以鍍鉻。適合制作一般機(jī)

15、械零件。（2）成型性能無定型塑料，吸濕性強(qiáng)，要求表面光澤的塑件要長時(shí)間預(yù)熱干燥，流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（3）abs主要性能表1 abs性能密度1.021.08屈服強(qiáng)度50比體積0.860.98拉伸強(qiáng)度38吸水率0.20.4拉伸彈性模量1.4x103熔點(diǎn)130160抗彎強(qiáng)度80計(jì)算收縮率0.40.7抗壓強(qiáng)度53比熱容1470彎曲彈性模量1.4 x1032.3.3 abs的注射成型過程及工藝參數(shù)（1）注射成型過程1）成型前的準(zhǔn)備對abs的色澤，粒度，均勻度等進(jìn)行檢查，由于abs吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分干燥2）注射過程塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)

16、入行腔成型，其過程分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。3）塑件的后處理處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為6075，處理時(shí)間為1620s （2）注射工藝參數(shù)表2 注射工藝參數(shù)注射類型柱塞式噴嘴形式直通式溫度（）190200料筒溫度前段 （）200210中段  （）210230后段  （）180200模具溫度（）5080注射壓力（mpa）70120保壓力（mpa）5070注射時(shí)間（s）35保壓時(shí)間（s）1530冷卻時(shí)間（s）1530成型周期（s）40703 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1型腔數(shù)目和布局3.1.1 型腔數(shù)目的確定要點(diǎn)：既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)上又要充分保證產(chǎn)品的

17、質(zhì)量，也就是應(yīng)保證塑料件最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。塑料制作的批量方面：該塑件（電筒尾蓋）是大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，使用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件。質(zhì)量控制要求方面：該塑件不屬于高精度生產(chǎn)要求的產(chǎn)品，精度要求不高采用多型腔有較高的生產(chǎn)效率。經(jīng)過以上分析，同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步擬定采用一模兩腔。3.1.2 型腔的布局要點(diǎn)：型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，型腔排布應(yīng)使每個(gè)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壓力，以保證塑料熔體同時(shí)均勻地充滿每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，盡可能地采用平衡

18、的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。經(jīng)分析確定的型腔布局為平衡式型腔布局，如圖所示：圖3 型腔的布局3.2分型面的確定分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要應(yīng)素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。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，通常分型面的選擇應(yīng)盡可能使塑件在開模后在動(dòng)模一側(cè)；（3）保證塑件的精度要求；（4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；（5）便于模具加工制造；（6）對成型面積的影響；（7）對排氣效果； （

19、8）對側(cè)向抽芯的影響。 根據(jù)分型面選擇的原則，通過綜合分析比較，確定以下的兩個(gè)方案：單分型面和雙分型面。方案一：雙分型面結(jié)構(gòu)：選用雙分型面形式的優(yōu)點(diǎn)：模具進(jìn)料均勻、平穩(wěn)。選用雙分型面形式的缺點(diǎn)：增加模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，增加模具的厚度，而且在制品的外表面易留下點(diǎn)澆口的痕跡，不符合模具的加工經(jīng)濟(jì)性。方案二：單分型面結(jié)構(gòu)：選用單分型面的優(yōu)點(diǎn)：使模具的結(jié)構(gòu)簡單化，減小模具的厚度，也節(jié)省了模具材料，且在脫模后塑料制件的外表面無澆口的痕跡。進(jìn)料的距離也大大的縮短了。從以上的兩個(gè)方案進(jìn)行比較，該模具采用方案二（單分型面）。其位置如圖所示：圖4 分型面的位置 4注射機(jī)的選用與參數(shù)校核4.1注射量得計(jì)算通過pro

20、/e建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖所示。圖5塑件質(zhì)量屬性塑件的體積為：v塑=1.431cm3 （1） 塑件的質(zhì)量為：w塑 =v塑×r塑=1.503g （2）通過查閱資料，abs的密度是1.05 g/ cm3，公式中，取 1.05g/ cm3。4.2澆注系統(tǒng)凝料的初步估算由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2倍1倍來估算，由于此次設(shè)計(jì)采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為v總=1.2n v塑 =1.2*2*1.431=3.44 cm34.3選取注塑機(jī)根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射過程

21、中注入模具型腔塑料熔體的總體積v總=3.908cm3 參考文獻(xiàn)【1】公式（4-18）v公= v總/0.8=3.44/0.8=4.3 cm3。根據(jù)以上計(jì)算，初步選擇公稱注射量為30 cm3，注射型號(hào)為xs-z-30臥式注塑機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：表3 xs-z-30臥式注射機(jī)主要參數(shù)表型號(hào)xs-z-30理論注射容量/cm330螺桿直徑/mm28注射壓力/mpa119注射行程/mm130注射時(shí)間/s0.7合模力/n2.5x105最大成型面積/cm290移模行程/mm160最大模具厚度/mm180最小模具厚度/mm60模板尺寸/mm250x280電機(jī)功率/kw3.5噴嘴球半徑/mm12噴嘴口直徑/m

22、m4定位孔直徑/mm63.54.3.1注射壓力的校核：該項(xiàng)工作是校核所選壓力機(jī)的公稱壓力p公能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射壓力，塑件成型時(shí)所要的壓力一般收塑件流動(dòng)類型等因素決定，其中值一般在70150mpa，具體可參考表51。通常要求：p公查表51可知，abs所需注射壓力為80mpa110mpa，這里取 mpa，該注塑機(jī)公稱注射壓力p公=119mpa，注射安全系數(shù)，這里取，則：，所以注射機(jī)注射壓力合格。表4 部分塑料所需要的注射壓力塑 料注 射 條 件厚壁件（易流動(dòng)）中等壁厚件難流動(dòng)的薄壁件聚乙烯70100100120120150聚氯乙烯100120120150>150聚苯乙烯80100

23、100120120150abs80100100130130150聚甲醛851001001201201504.3.2鎖模力的校核：塑件在分型面上的投影面積 ( 3)流道凝料在分型面上的投影面積，在模具設(shè)計(jì)前十個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2倍0.5倍，因此可用0.2，來進(jìn)行估算，所以 （4）模具所需鎖模力 （5）公式中是型腔的平均計(jì)算壓力值，是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%40%，大致范圍在25 mpa 40mpa，通過查表可知，對abs而言，取35mpa（見塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)<伍先明、張蓉編著>表2-1）。由4.3可知該注射機(jī)的公稱鎖

24、模力,鎖模力安全系數(shù)為，這里取，則取，所以注塑機(jī)鎖模力符合要求。5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1澆注系統(tǒng)的組成普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。5.2澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)5.2.1主流道設(shè)計(jì)由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注射機(jī)上使用的注射模中，主流道垂直于模具分型面。(流道盡量直，盡量短，減少彎曲，光潔度在ra=1.60.8um之間). 考慮模具穴數(shù)，按模具型腔布局設(shè)計(jì)，盡量與模具中心線對稱主流道設(shè)計(jì)時(shí)，避免塑料直接沖擊小型芯或小鑲件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷主流道先預(yù)留加工或修正余量，以便保證產(chǎn)品精度

25、主流道是連接機(jī)臺(tái)噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的地方其尺寸，大小與塑料流速和充模時(shí)間長短有密切關(guān)系太大造成回收冷料過多，冷卻時(shí)間增長，包藏空氣增多易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生過流和冷卻不足；如流徑太小，熱量損失增大，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，造成成型困難一般情況下，主流道會(huì)制造成單獨(dú)的澆口套，鑲在母模板上但一些小型模具會(huì)直接在母模板上開設(shè)主流道，而不使用澆口套主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道(澆口套內(nèi)孔)設(shè)計(jì)成圓錐形, 具有2°6°的錐角，錐度須適當(dāng)，太大造成壓力減少，產(chǎn)生瀚流，易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過

26、小會(huì)使流速增大，造成注射困難.內(nèi)壁光潔度在ra=1.60.8m,小端直徑常為48mm，注意小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料無法拔出；(2）澆口套口徑應(yīng)比機(jī)臺(tái)噴嘴孔徑大12mm，以免積存殘料，造成壓力下降，澆道易斷；(3)一般在澆口套大端設(shè)置倒圓角(r=13mm)，以利于料流；（4）主流道與機(jī)臺(tái)噴嘴接觸處，設(shè)計(jì)成半球形凹坑，深度常取35mm特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大12mm，一般取r=1922mm之間，以防溢膠；（5）主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失；（6）主流道盡量避免拼塊結(jié)構(gòu)，以防塑膠進(jìn)入接縫，造成脫模困難；（7）為避免主流道與高溫塑膠和射嘴反復(fù)接觸和

27、碰撞造成損壞，一般澆口套選用優(yōu)質(zhì)鋼材加工，并熱處理；（8）其形式有多種，可視不同模具結(jié)構(gòu)來選擇，一般會(huì)將其固定在模板上，以防生產(chǎn)中澆口套轉(zhuǎn)動(dòng)或被帶出；（9）在直角式注射機(jī)上使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿道軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計(jì)成等粗的圓柱形。注流道是連接注射機(jī)噴嘴在此一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其圓錐角=2060,對流動(dòng)性差的塑料可取3060,內(nèi)壁粗糙度為r 0.63m。主流道大端呈圓角，半徑r=13mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過長則會(huì)影響熔體的順利充型。對小型模具可將主流道襯套與

28、定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，主流道襯套與定模座板采用h7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用h9/f9間隙配合。5.2.2 確定主流道尺寸（1）主流道長度一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對于小型模具l應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)中初取55mm進(jìn)行計(jì)算。（2）主流道小端直徑根據(jù)所選注射機(jī),主流道小端尺寸d=注射機(jī)噴嘴尺寸+(0.51)=4 + 0.5=4.5mm （6） （3）主流道大端直徑取6.5mm，這里圓錐角a=3°。 （7）（4）主流道球面半徑為sr=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+(12)=12+2=14mm （8）（5）球面的配合高

29、度 球面配合高度h=35mm此處取h=3mm5.2.3主流道的凝料體積 （9）5.2.4主流道澆口套形式主流道為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小端入口處與注塑反復(fù)接觸，易磨損。對材料的要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注塑模圖6 主流道澆口套5.3分流道設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔模具一定設(shè)置分流道。大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也需設(shè)置分流道。5.3.1分流道的布置形式我根據(jù)塑件的布局方式，在分流道的布置中采用平衡式布置。因?yàn)槠胶馐讲贾靡髲闹髁鞯乐粮鱾€(gè)型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡地進(jìn)料。

30、如（圖5 5）所示為平衡式布置，這樣的布置能達(dá)到最佳的熱平衡。圖7 分流道的平衡布置5.3.2分流道的長度根據(jù)2個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道長度適中，如上圖所示為35。5.3.3分流道的當(dāng)量直徑流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量 （10）凡塑件的壁厚小于3mm，質(zhì)量小于200g，所以該分流道的直徑d為 （11）由參考文獻(xiàn)1表4-7知，abs的推薦分流道直徑為4.89mm，當(dāng)分流道很短的時(shí)候可以小2.5mm，此處取d=4mm為分流道的直徑。5.3.4分流道的截面形狀本設(shè)計(jì)采用梯形界面，其加工性好，且塑料熔體熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。5.3.5分流道截面尺寸設(shè)梯形上底寬度b=5mm，底面圓角r=0.5mm，梯形

31、高度取h=4mm，設(shè)下底寬為b，梯形面積應(yīng)滿足如下關(guān)系式 （12） 代值計(jì)算得到b=1.28mm考慮梯形底部對圓弧面積的減小及脫模斜度等因素，取b=3.5mm。通過計(jì)算梯形斜度°，基本符合要求，如圖3-6所示。圖8 分流道截面形狀5.3.6凝料體積分流道長度為分流道截面積 凝料體積 （13）考慮到圓弧的影響取5.3.7校核剪切速率確定注塑時(shí)間：查參考資料2表2-3取t=1.6s計(jì)算單邊分流道體積流量： （14）由參考資料2可得剪切速率： （15）該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率在5×1025×103s-1之間，所以分流道熔體的剪切速率合格。5

32、.3.8分流道表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取ra1.25um2.5um即可，此處取ra1.6um，另外脫模斜度一般在510°之間，通過上面計(jì)算脫模斜度為10.6°脫模斜度足夠。5.4澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口以外），它是澆注系的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：（1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；（2）易于切除澆口凝料；（3）對于多型腔模具，用以平衡進(jìn)料；對于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口截面積通常為分流道截面積的0.030.09。澆口截面

33、形狀有矩形和圓形兩種。澆口長度約為0.52 mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模二腔注塑，為便于調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用測澆口。其截面形簡單，易于加工，便于試模后的修正，且開設(shè)在分型面上。從型腔邊緣進(jìn)料。5.4.1澆口的位置的選擇：澆口開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：澆口應(yīng)開在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮。澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。如對圓筒類制品，采

34、用中心澆口比側(cè)澆口好。 對于帶細(xì)長型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式以避免型芯受沖擊變形。澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。由以上幾點(diǎn)，可以將澆口的位置開設(shè)在了分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。5.4.2側(cè)澆口尺寸的確定（1）側(cè)澆口尺寸的確定計(jì)算測澆口的深度。根據(jù)表參考文獻(xiàn)2表2-6，可得澆口的深度h計(jì)算公式為： （16）式中，t是塑件的壁厚，這里t=3mm；n是塑料的成型系數(shù)對于abs材料，其成型系數(shù)是0.7.為了便于今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模處理，并根據(jù)參考文獻(xiàn)1表4-9中推薦的abs側(cè)澆口的厚度為1.21.4故此處h取1.3mm。計(jì)算測澆口的寬度

35、。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表2-6，可取測澆口的寬度b計(jì)算公式為 （17）式中，n為塑料成型系數(shù)，對于abs可取0.7；a為凹模的內(nèi)表面積。計(jì)算測澆口的長度。根據(jù)參考文獻(xiàn)2表2-6，可取側(cè)澆口的長度（2）側(cè)澆口剪切速率的校核確定注射時(shí)間：查參考文獻(xiàn)2表2-3，可取t=0.7s計(jì)算澆口體積流量： （18）計(jì)算澆口的剪切速率：對于矩形澆口可得： （19）剪切速率合格，式中為矩形澆口的當(dāng)量半徑，即。該矩形澆口的剪切速率比較大，首先把澆口面積適當(dāng)做小點(diǎn)，通過試模 據(jù)塑件成型情況來調(diào)整。5.5、校核主流道的剪切速率上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積、（澆口體積大小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半

36、徑，這樣就可以校核主流道的熔體剪切速率。5.5.1計(jì)算主流道的體積流量 （20）5.5.2計(jì)算主流道的剪切速率 （21）該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率在5×1025×103s-1之間，所以分流道熔體的剪切速率合格。5.6、冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算冷料穴位于主流道的正對面的動(dòng)模板上，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響塑件表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)既有主流道的冷料穴，又有分流道的冷料穴。本模具采用推桿形式頂出塑件，故材料z型拉料桿匹配的冷料穴。開模時(shí)，利用凝料對z處的包緊力，將凝料從主流道襯套中脫出。5.6.1主流道冷料穴的設(shè)計(jì)開模時(shí)應(yīng)將主流道中的

37、凝料拉出，所以冷料穴的直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑。由于該模具型腔分布對稱，所以冷料穴可設(shè)在中心位置。冷料穴直徑= 8.5+2=10.5 mm冷料穴深度=3/4×8.5=6.3750mm5.6.2分流道冷料穴的設(shè)計(jì)此模具分流道比較短，所以可以不加冷料穴6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑料熔接不良而引起缺陷。注射的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只在特殊情況下采用開設(shè)排氣槽的方式。因該制品屬于小

38、型排氣量不大，綜合考慮，可利用分型面間隙以及推桿與孔配合間隙處排氣，所以不需開設(shè)排氣槽。7 模具零件結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)塑件在成型加工過程中，用來充填塑料熔體以成型制品的空間被稱為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環(huán)等到。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時(shí)還應(yīng)該考慮零件的加工性及模具的制造成本。7.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：（1) 整體式凹模（2) 組合式凹模（3) 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，選用的是整體

39、式凹模它是由一整塊金屬材料（也稱定模板或凹模板）直接加工而成。其特點(diǎn)是為非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形。但由于加工困難，故只適用于小型且形狀簡單的塑件成型。此時(shí)可省去定模座板，如圖8所示。圖9 凹模嵌件7.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。組合式凸模組合式凸模又分整體式和鑲件組合式。整體裝配式凸模：它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成，其組合的方式也有多種，如圖9所示。圖10 型芯7.3成型零件工作尺寸計(jì)算1 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸，它通常包括凹模和凸模的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬）、凹模和凸模

40、的高度尺寸及位置（中心距）尺寸等。 塑件的公差：塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制口外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”，制口內(nèi)腔尺寸差取值“+”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計(jì)算，即“±/2”。模具制造公差：實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的1/31/6，即2=（1/31/6），而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”、“” 符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“+z”，型芯尺寸不斷減小則取“z”，中心距尺寸取“±z/2”。模具的磨損量：實(shí)踐證明，對于一般的中小塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，即c=1/6，對于大型塑件則取

41、/6以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因與脫模方向垂真，故磨損量c=0。塑件的收縮率：塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。s=(smax+smin)/2模具在分型面上的合模間隙。收于注射壓力及模具分型面平度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙：由于注射壓力及模具分型面平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般度應(yīng)小于0.020.1mm。2 成形零件的尺寸計(jì)算一般情況下，影響成型零件及塑料公差的主要因素是模具制造公差s、模具磨損量c以及塑件的收縮率s這三項(xiàng)。成型零件工作尺寸計(jì)算方法一般有兩種：一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)