磁電機罩塑料模具畢業(yè)設計

1、磁電機罩塑料模具設計摘要本次設計完成了對注塑模具的總體結構設計以及各個零件的結構設計。本次設計是對磁電機罩進行塑料模具設計。通過對磁電機罩的工藝特性和模 具制造材料的分析，了解磁電機罩的生產(chǎn)技術要求，結合模具的制造工藝性以及 對各種塑料模具成型工藝的對比，確定對其采用注塑模具設計。在設計過程中主 要分析塑件的成型工藝性能，塑件在注塑模具中的成型位置、模具成型零件的尺 寸計算、分型面選擇的合理選擇、澆注系統(tǒng)的設計、推出機構的設計、脫模機構 的設計以及導向機構的設計等，再根據(jù)設計出的各個機構尺寸選用注塑成型設備 以及對注塑成型設備的校核，最終以確保制造出的塑件滿足使用要求。關鍵字：磁電機罩，注塑模

2、具，機構設計，注塑設備magneto boot plastic mold designabstractthis design has completed the injection mold overall structural design as well as each components structural design.this design is carries on the plastic mold design to the magneto boot. through to the magneto boot craft characteristic and the mold

3、manufacture material analysis. magneto cover understanding the technical requirements of production, combined with the manufacturing process dies and molds for various plastic forming process of the comparison, to determine their use of injection mold design in the main analysis of the design proces

4、s of molding plastic parts process performance, injection mold plastic parts in the molding position, the size of parts forming mold, the surface of a reasonable choice to choose, the design of gating system, the introduction of institutional design, demoulding design and design-oriented institution

5、s, designedin accordancewith the size of the various agencies as well as the selection of injection molding equipment, injection molding equipment to check, and ultimately to ensure that the manufacture of plastic parts to meet application requirements.key words: magnet boot, injection mold, organiz

6、ation design, injection equipment前 言1第一章塑件的工藝分析 31.1 分析塑件的尺寸、公差和表面質(zhì)量31.1.1 塑件的尺寸 31.1.2 塑件的公差 41.1.3 塑件的表面質(zhì)量 41.2 塑件的幾何形狀分析 51.2.1 塑件的形狀 51.2.2 塑件的壁厚 61.2.3 塑件的加強肋 6第二章塑料的選用 72.1 塑料及其分類 72.2 塑料的特性 72.3 abs塑料的一般特性82.3.1 abs塑料簡介82.3.2 abs塑料的特點 82.3.3 abs塑料注射成形工藝參數(shù) 8第三章 塑料成形設備的選擇1.03.1 塑料注射機概述1.03.1.1

7、塑料注射機的類型1.03.1.2 塑料注射機的結構組成 1.03.1.3 注射機技術參數(shù)113.2 注射機的選用 1.23.3 注射機工藝參數(shù)的校核1.4第四章 分型面及型腔數(shù)目的確定1.64.1 分型面的選用 1.64.1.1 分型面概述1.64.1.2 分型面的形狀1.64.1.3 分型面的選擇原則 1.74.1.4 磁電機罩分型面設計 1.74.2 型腔數(shù)量的確定1.8第五章澆注系統(tǒng)設計1.95.1 澆注系統(tǒng)概述1.95.2 主流道設計1.95.2.1 主流道的形狀及尺寸 2.05.3 澆口的設計2.0第六章成形零件的設計2.26.1 成形零件的結構設計2.26.2 成形零件工作尺寸的計

8、算2.26.2.1 影響成形零件尺寸的因素 2.26.2.2 成形零件工作尺寸的計算 2.36.2.3 中心距工作尺寸計算 2.5第七章注射模機構設計2.67.1 導向機構的設計2.67.2 推出機構的設計2.77.2.1 推出機構的組成及作用 2.77.2.2 推出機構的導向和復位 2.77.2.3 推出機構的設計原則 2.87.3 支撐零件的設計2.9結 論 3.1.謝 辭 3.2.參考文獻 3.3.前言模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的工藝裝備，主要應用于制造業(yè)和加工業(yè)。它是和沖壓、鍛造成形機械、同時和塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料制品成型加工用的成形機械相配套，作為成形工具來使用的。為提高模具的質(zhì)量

9、、性能、精度和生產(chǎn)效率，縮短制造周期，其零、部件多由標準零、部件組成。所以模具應屬于標準化程度較高的產(chǎn)品。一副中小型沖?；蛩芰献⑸淠？蓸嫵傻臉藴柿?、部件可達90%，工時節(jié)約率可達25%45%?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的零件廣泛采用沖壓、成形鍛造、 、壓鑄成形、擠壓成形、塑料注塑或其他成形加工方法，和成型模具相配套，經(jīng)單工序或多道成形工序，使材料或坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件，或成為精加工前的半成品件。如汽車覆蓋件要采用多副模具，進行沖孔、拉深、翻邊、彎曲、等多道工序。模具的用途廣泛、種類繁多，科學的進行模具分類對提高模具生產(chǎn)率，縮短模具的制造周期有十分重要的作用。總體上說模具可以分為三大類：金屬板材成

10、型模具，如沖模等；金屬體積成型模具，如鍛模，壓鑄模等；非金屬材料制品用成型模具，如塑料注射模具和壓縮模，橡膠制品、玻璃制品、陶瓷制品用成型模我國目前模具總產(chǎn)值已躍居世界第三，僅次于日本和美國。當今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉移，中國正成為世界模具大國。近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化，我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機遇的同時，也將面臨巨大的挑戰(zhàn)。我國模具行業(yè)要努力解決發(fā)展中存在的諸如總量供不應求、產(chǎn)品結構不夠合理、工藝裝備水平低、配套性不好、利用率低、技術人才嚴重不足、專業(yè)化程度低、高檔產(chǎn)品市場缺席等問題，使我國模

11、具行業(yè)向大型、精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展，在良好的市場環(huán)境中穩(wěn)步前進。本次畢業(yè)設計采用塑料注塑模，設計可以制造磁電機罩的模具。 通過對磁電機罩的工藝和模具制造材料的分析，了解其生產(chǎn)技術要求，結合制造工藝性以及1對各種塑料模具成型工藝的對比，確定對其采用注塑模具設計。主要設計了模具 的總體結構以及各個零部件的結構尺寸，包括塑件在模具中的成型位置、成型零 件、分型面選擇、澆注系統(tǒng)、推出機構、脫模機構、排氣系統(tǒng)等的設計。- 5 -第一章 塑件的工藝分析為了保證制造出理想的注射塑件，必須考慮塑件的成形工藝性。塑件的成形 工藝性與模具的設計有直接的關系，只有塑件的設計能適應成形工藝要求，才

12、能 設計出合理的模具結構。這樣既能保證塑件順利成型，防止塑件產(chǎn)生缺陷，又能 達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。分析塑件時必須充分考慮以下因素：1、塑料的性能。塑件的尺寸、公差、結構形狀應與塑件的物理性能、機械性能和 工藝性能等相適應。2、模具結構及加工工藝性。塑件形狀應有利于簡化模具結構，還要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。1.1 分析塑件的尺寸、公差和表面質(zhì)量1.1.1 塑件的尺寸塑件的尺寸決定于塑料的流動性。對于流動性差的塑料或薄壁塑件，在注射模塑時，塑件尺寸不宜過大，以免熔體不能完全充滿型腔或形成熔接痕而影響塑件質(zhì)量。本次設計的磁電機罩的尺寸如圖 1-1 所示圖1-1磁電機罩結構圖

13、1.1.2 塑件的公差由于模具成型零件的制造誤差、裝配誤差及其使用中的磨損，模塑工藝條件 的變化，塑件的形狀，脫模斜度及成型后塑件的尺寸變化等因素，都會影響塑件 的尺寸公差。因此塑件的尺寸精度往往不高。目前，我國尚無統(tǒng)一的塑件公差國家標準，原輕工部制定的塑件尺寸公差標 準，可作為選定塑件公差的參考資料。本次設計中塑件圖上沒有公差等級要求， 可認為是未注公差的尺寸。結合模具的成型零件制造誤差、裝配誤差、塑料的收 縮率及輕工部制定的塑件尺寸公差標準等各種因素，把塑件圖中的尺寸定義為8級精度。1.1.3 塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量是指塑件的表面缺陷（如斑點、條紋、凹痕、起泡、變色等） 表面光澤性和

14、表面粗糙度。表面缺陷與模塑工藝和工藝條件有關，必須避免；表 面光澤性和表面粗糙度應根據(jù)塑件的使用要求而定；塑件的表面粗糙度與塑料的 品種、成型工藝條件、模具成型零件的表面粗糙度及其磨損情況有關，其中模具成型零件的表面粗糙度是決定塑件的表面粗糙度的主要因素。根據(jù)本次設計的要求并結合塑件的使用條件，塑件的表面粗糙度為ra0.8(1.2 塑件的幾何形狀分析1.2.1 塑件的形狀塑件的形狀必須便于成型以簡化模具結構，降低成本，提高生產(chǎn)率和保證塑 件的質(zhì)量。為了在開模時容易取出塑件，塑件的內(nèi)外表面的形狀應盡量避免側壁凹槽或 與塑件脫模方向垂直的孔，以免采用瓣合分型或側抽芯等復雜的模具結構。圖1-2a所示

15、的塑件的側孔，需要采用側型芯來成型，并要有斜導柱或其他抽芯機構來完成側抽芯，這樣模具復雜。如改用圖1-2b所示的機構，即可克服上述缺點。圖1-2塑件的側孔本次設計的塑件如圖1-1所示，塑件形狀簡單，塑件的內(nèi)外表面形狀沒有側壁 或與塑件脫模方向垂直的孔，就可以簡化模具的結構，降低成本并且能提高生產(chǎn) 效率和保證塑件質(zhì)量，符合塑件的幾何形狀要求。-7 -1.2.2 塑件的壁厚塑件的壁厚與使用要求和工藝條件要求有關，在使用上要求壁厚具有足夠的強度和剛度；脫模時能承受脫模機構的沖擊和振動；裝配時能承受緊固力以及在運輸中不變形或損壞。一般熱固性塑料的小型塑件，壁厚取 1.52.5mm大型塑件 取38mm。

16、熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，最薄可達0.25mm,但一般不宜小于0.60.9，通常取24mm。分析塑件圖1-1可知塑件的壁厚多為1.5mm、2mm、2.5mm,厚度相差范圍不 大，符合塑件的壁厚要求。1.2.3 塑件的加強肋為了確保塑件的強度和剛度而又不至于使塑件的壁厚過大，可塑塑件的適當位置上設置加強肋。本設計中塑件采用了加強肋使塑件壁厚均勻，既省料又提高了強度計剛度，還可以避免起泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。大型平面上縱橫布置得加強肋能增加塑件的剛性，沿著料流方向的加強肋還能降低塑料的沖模阻力。在布置加強肋時，應盡量避免或減少塑料局部集中，否則會產(chǎn)生縮孔和氣泡。- 11 -第二章 塑料的選用

17、2.1 塑料及其分類塑料是指以高分子合成樹脂為主要成分，在一定得溫度、壓力等條件下具有可塑性和流動性，可利用模具成型的一類有機合成材料。根據(jù)組成成分的不同，塑料可分為簡單組分塑料和復雜組分塑料。簡單組分塑料僅在合成樹脂中加入少量的著色劑、潤滑劑等助劑，或是僅某一種單一的合成樹脂。復合組分塑料除了合成樹脂外，為改變塑料的性能還加入了若干添加劑，如填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、固化劑等；根據(jù)受熱特性，塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。熱塑性塑料絲指在特定的溫度范圍內(nèi)能反復加熱軟化融化、冷卻硬化定型的塑料，常用的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、 abs 等。熱固性塑料是指在初次受熱到一定溫度時能軟化熔融

18、，可塑制成型，繼續(xù)加熱或加入固化劑后即便硬化定型的塑料，常用的熱固性塑料有酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、有機硅塑料等。2.2 塑料的特性塑料有以下主要特性：1、密度小。塑料的密度一般在（0.92.3） *103kg/m3,約為鋁的1/2,鋼的1/3<2、 化學穩(wěn)定性高，某些塑料的耐腐蝕性優(yōu)異。3、 一般塑料都有良好的電絕緣性， 有些塑料具有優(yōu)良的光、 電、 聲、 磁特性。4、 大部分塑料的摩擦系數(shù)低，有些塑料有很好的自潤滑性能。5、 塑料的來源豐富，價格低廉，可以使用高效率的工藝方法進行成型加工。2.3 abs 塑料的一般特性2.3.1 abs 塑料簡介abs 塑料化學名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯

19、共聚物；英文名稱：acrylonitrile butadiene styrene ；比重： 1.05 克/立方厘米；成型收縮率： 0.4-0.7% ；成型溫度：200-240 ；干燥條件：80-90，干燥時間2 小時；工作溫度：-50+70 。2.3.2 abs塑料的特點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、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。2.3.3 abs塑料注射成形工藝參數(shù)1、注射機類型：螺桿式；2、預熱溫度：8085

20、?c ， 預熱時間： 23h ；3、料筒溫度：后段 150170?c、中段 165180?0、后段 180200?c;4、噴嘴溫度：170180?c ；5、模具溫度：5080?c ；6、注射壓力：60100mpa ；7、成形時間：注射時間2090s、高壓時間05s、冷卻時間20520s、總周期 50220s ；8、螺桿轉速：30r min "19、后處理：紅外線燈烘箱溫度70?c、時間24h。第三章 塑料成形設備的選擇3.1 塑料注射機概述3.1.1 塑料注射機的類型1、塑料注射機按用途可以分為熱塑性塑料通用注射機和專用注射機（熱固性塑料注射機、注射吹塑機、發(fā)泡注射機、排氣注射機等）

21、 ；2、按外形可以分為臥室注射機、立式注射機和直角式注射機；3、按塑料在料筒內(nèi)的塑化方式可以分為柱塞式注射機和螺旋式注塑機。目前，在生產(chǎn)中應用最為廣泛的是臥式螺桿式熱塑性塑料通用注射機。3.1.2 塑料注射機的結構組成塑料注射機一般由注射裝置、合模裝置、液壓和電氣控制系統(tǒng)、機架等四部分組成，如圖 3-1 所示。 在圖 3-1 中的注塑機為臥式熱塑性塑料通用注射機的外形結構圖。注射裝置的作用是：將一定量的塑料加入料筒；將加入料筒內(nèi)的塑料加熱并均勻的塑化成熔體；以足夠的速度和壓力將一定量的塑料熔體注射進模具型腔；注射完成后保持一定時間的壓力，進行補縮并防止熔體反流。合模裝置的作用是：準確可靠的實現(xiàn)

22、模具的開、合模動作，注射時保證可靠地鎖緊模具；開模時保證制件頂出脫模。液壓和電氣控制系統(tǒng)的作用是：控制注射機的工作循環(huán)過程和成型工藝條件，使注射機按注射工藝預定的動作要求和工作要求有效的工作。機架的作用是：將上述三部分組合在一起，同時作為液壓系統(tǒng)的油箱。1-合模裝置2-注射裝置3-液壓和電氣控制系統(tǒng)4-機架圖3-1臥式注塑機外形結構圖3.1.3 注射機技術參數(shù)1、注射量。注射量也稱為公稱注射量，它是指對空注射的條件下，注射螺桿 或柱塞作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。選擇設備時， 實際注射量應為注射機公稱注射量的 25%75%為宜。2、注射壓力。注射時為了克服塑料流經(jīng)噴嘴、流

23、道和型腔時的流動阻力，注 射機螺桿對塑料熔體必須施加足夠的壓力，此壓力稱為注射壓力。注射壓力的大 小與流動阻力、塑件的形狀、塑料的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及塑 件的精度要求等因素有關。3、鎖模力。當高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生使模具分型面漲開的 力。為了夾緊模具，保證注射過程順利進行，注射機合模機構必須有足夠的鎖模 力，鎖模力必須大于漲開力。用公式表示為：fz pna a <fp(3-1)式中：fz-塑料熔體在分型面的漲開力，n;p-型腔壓力，一般為注射壓力的 80%左右，通常取2040mpa；n-型腔數(shù)量；a-單個塑件在模具分型面上的投影面積，mm2;a1-澆注系統(tǒng)在

24、模具分型面上的投影面積，mm2;fp-額定鎖模力，no4、模板尺寸和拉桿間距。模具最大外形尺寸不能超過注射機的東、定模板的 外形尺寸，同時必須保證模具能通過拉桿間距安裝到動、定模板上，模板上還應 留有足夠的余地用于裝夾模具。5、最大和最小模具厚度。模具的厚度一般應在注射機允許的最大模具厚度和 最小模具厚度之間，即：hmin h hmax(3-2)式中：h模具厚度，mm；hmin -注射機允許的最小模具厚度，mm；hmax-注射機允許的最大模具厚度，mm。6、開模行程。注射機的開模行程必須保證模具開啟后能順利取出塑件。不同 結構的模具需要的不同的開模行程。3.2注射機的選用1、根據(jù)塑件的形狀估算

25、其體積和重量。塑件體積的計算可用形狀分割法、規(guī)223v 3.14 397 3.14 267 18573.1mm13v33.14 32 20 3.14 1.52 20 423.9mm233 則 vj 3.14 15307065 mm 7cm 澆注系統(tǒng)內(nèi)的塑件重量為gj vj 7 1.07 7.49g根據(jù)設計要求，模具為一個型腔即 n 1,根據(jù)式（3-3）得出注射機的額3v4 1 1 20 20mmv53.14 37.52 2 3.14 26 2 4585.97mm3v6 3.14 37.5 2.5 3.14 262 2.5 5732.462mm3v7 3.14 42 2.5 125.6mm3總體

26、積 v v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 27.1cm32、取abs塑料的容重 產(chǎn)1.07g/cm3則塑料的重量為va v 27.1 1.07 29g g3、選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù) 當設備未限定時，考慮以下因素：注射機額定注射量gb,每次注射量不超過最大注射量的 80%,即:23 -(3-3)0.8gb gjg式中：n-型腔數(shù)；g；gs-塑件重量，g;g j 澆注系統(tǒng)重量,gb-注射機額定注射量，g；估算澆注系統(tǒng)體積vj ,根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設計方案圖3-3進行估算。圖3-3澆注系統(tǒng)設計草圖定注射量:ngs gj 29 7.49gb0.80.845.61g從計算結果和根據(jù)塑料注射機

27、技術規(guī)格選用xs-zy-60型注射機。3.3注射機工藝參數(shù)的校核1、注射量的校核。由前面的計算得塑件重量為 29g,澆注系統(tǒng)重量為7.49g。則每次注射所需塑 料量為：29 7.49 36.49 g注射機最大注射量：60 0.8 48 g>36.49g即滿足設計要求。2、鎖模力與注射壓力校核鎖模力可按式(3-1 )計算：其中：a 3.14 392 4775.94mm2 48cm2 ._ _2 22a13.14 7.5176.625mm1.8cm貝u p na a180 48 1.8 398400 n 398.4kn由于f 500kn 故滿足f p na a1同時xs-zy-60型注射機的

28、額定注射壓力為122mpa。故也能滿足abs塑料成 形的注射壓力要求。3、模具厚度h與注射機閉合高度的校核由設計書冊可以查處 xs-zy-60型注射機允許的最小模厚為130mm,允許的最大模厚為280mm,設計出的模具閉合時的總高度為193mm。即：280 193 130所以可以滿足使用要求。4、注射機開模行程校核注射機開模行程應大于模具開模時取出塑件(包括澆注系統(tǒng))所需的開模距， 即滿足下式：skhi h 2+(510)(3-4)式中：sk 注射機行程，sk 180mm ；h 1 脫模距離（頂出距離） ， h 1 50mmh 2塑件高度 +澆注系統(tǒng)高度， h2 50 45 95mm則 h 1

29、 h 2 10 50 95 10 155 180故滿足使用要求。第四章 分型面及型腔數(shù)目的確定4.1 分型面的選用4.1.1 分型面概述模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸面稱為分型面。分型面 是決定模具結構形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動、填充性能及 塑件的脫模。注射模有單個分型面和多個分型面之分。分型面應盡量選擇平面的，但為了適應塑件成型的需要和便于塑件脫模，也 可以采用曲面、臺階面等分型面，其分型面雖然加工困難，型腔加工卻比較容易4.1.2 分型面的形狀分型面的形狀有：平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面及瓣合分型面等，如圖4-1所示。其中平直分型面結構簡

30、單，加工方便，經(jīng)常采用a平直分型面b傾斜分型面c階梯分型面圖4-1分型面的形式4.1.3 分型面的選擇原則分型面的選擇是一個比較復雜的問題，影響分型面的因素比較多。選擇分型 面一般應遵循以下原則：1、分型面選擇應保證塑件能順利取出；2、分型面選擇應方便塑件順利脫模；3、分型面選擇應保證塑件的精度要求；4、分型面選擇應考慮塑件外觀質(zhì)量；5、分型面選擇應考慮排氣效果；除此之外，分型面選擇時，還要考慮模具零件制造的難易程度，鎖模力的方 向和鎖模的可靠性，側向抽芯的方便與否?？傊绊懛中兔娴囊蛩睾芏?，設計 時在保證塑件的前提下，應使模具的結構越簡單越好。4.1.4磁電機罩分型面設計根據(jù)分型的選擇原則

31、和結合磁電機罩的外形結構，分型面的設計如圖4-2所圖4-2磁電機罩的分型面磁電機罩的分型面選擇在此位置有利于塑件能順利脫模，并且可以保證塑件 的外觀質(zhì)量和整個模具的排氣效果。4.2 型腔數(shù)量的確定在設計時，先確定注射機的型號，再根據(jù)所選用的注射機的技術規(guī)格及塑件的技術要求，計算出選取的型腔數(shù)目；也有根據(jù)經(jīng)驗先確定型腔數(shù)目，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機的有關技術規(guī)格等進行校核計算，但無論采用哪種方式，一般考慮的要點有：1、塑料制件的批量和交貨期。如果必須在相當短的時間內(nèi)制造大批量的產(chǎn)品，則采用多型腔?？商峁┆毺氐膬?yōu)越條件。2、質(zhì)量的控制要求。塑料制件的質(zhì)量控制要求是指其尺寸、精度、性能及表面粗糙度

32、等，如前所述，每增加一個型腔，由于型腔的制造誤差和成型工藝誤差等影響，塑件的尺寸精度就降低約4%8% ，因此多型腔模具一般不能生產(chǎn)高精度的塑件。3、成型的塑料品種與塑件的形狀及尺寸。塑件的材料、形狀尺寸與澆口的位置和形式有關，同時也對分型面和脫模的位置有影響，因此確定型腔數(shù)目時應考慮這方面的因素。4、所選用的注射機的技術規(guī)格。根據(jù)注射機的額定注射量及額定鎖模力計算出型腔數(shù)量。根據(jù)上述要點和畢業(yè)設計課題的要求本次模具型腔數(shù)選為一模一件，這樣既可保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟性，技術上又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。第五章 澆注系統(tǒng)設計5.1 澆注系統(tǒng)概述澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。它的設計是注射模

33、設計中很重要的環(huán)節(jié)，其設計的好壞直接影響到塑件的質(zhì)量及成行效率。澆注 系統(tǒng)的作用是：將塑料熔體均與地送到每個型腔，并將注射壓力有效地傳送型腔 的各個部位，以獲得形狀完整，質(zhì)量優(yōu)良的塑件。普通澆注系統(tǒng)一般有主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。5.2 主流道設計主流道是指注射機噴嘴與型腔或與分流道連接的這一段進料通道，是塑料熔體進入模具最先經(jīng)過的部位，它與注射機噴嘴在同一軸線上，在臥式或立式注射機用模具中，主流道垂直于分型面。主流道需設計成錐角a為2a6光勺圓錐形，表面粗糙度 ra<0.8叩，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利拔出。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常

34、設計在可拆卸的主流道襯套內(nèi)。為使塑料熔體完全進入主流道而不溢出， 主流道與注射機的對接處應設計成半球形凹坑， 是半徑sr=sr1+(12)mm，其小端直徑d=di+(0.5+1)mm,如圖5-1所示。為便于模具安裝時與注射機的對中，模具上應設有定位圈。主流道襯套與定位圈可以設計成整體式或者主流道襯套和定位圈分開設計，然后固定在模板上。圖5-1主流道形狀及其與注射機噴嘴的關系5.2.1 主流道的形狀及尺寸5.3 澆口的設計澆口是指連接分流道和型腔的進料通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小且長度最 短的部分。澆口的作用是：由于塑料熔體為液體，通過澆口時剪切速率增高，同 時熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高

35、、降低粘度，從而提高了塑料的流動性, 有利于充型；同時再注射過程中，塑料充型后在澆口出及時凝固，防止熔體的倒流；成形后也便于塑件與整個澆注系統(tǒng)的分離。但是澆口的尺寸過小會使壓力損失增大，冷凝加快，補縮困難。澆口的形式很多，尺寸也各不相同，根據(jù)塑件的形狀這次的澆口原則為：主流道型澆口。這種設計的澆口尺寸大，流程短，流動阻力小，進料快，壓力傳遞 好，保壓、補縮作用強，利用排氣和消除熔接痕，適用于成型深腔的殼形或箱形 塑件。由于澆口設計為主流道型澆口，澆注系統(tǒng)中的分流道和冷料穴就可以融合在 主流道中不再設計。#第六章成形零件的設計6.1 成形零件的結構設計成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件，它是

36、模具的主要部分，主要包 括：凹模、型芯及鑲件等。凹模和型芯都分為整體式和組合式兩種。本次設計的 塑件的結構簡單，所以凹模和型芯都可以采用整體式，這種形式的成型零件結構 簡單、牢固可靠、不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好。在塑件中有一個？3的孔，可以在型芯中插入一個小型芯來構成。6.2 成形零件工作尺寸的計算6.2.1 影響成形零件尺寸的因素影響塑件成形零件尺寸的因素有很多，而且相當復雜，主要因素有：1、塑件的成形收縮。塑件成形后的收縮率與多種因素有關。在計算時通常按 平均收縮率計算：scp smax2 smin * 100%（6-1）式中：scp塑件的平均收縮率smax 一塑件的最大收縮率smin

37、-塑件的最小收縮率abs塑料的平均收縮率為scp 0.3% 0.8% *100% 0.55%22、模具成形零件的制造公差。它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，怎塑件的精度也高，成形零件的制造公差為塑件公差a的1/31/4,表面粗糙度為ra0.80.4處3、模具成形零件的磨損。模具使用過程中由于塑料熔體，塑件對模具的作用， 成形過程中可能產(chǎn)生的腐蝕以及模具維護時重新打磨拋光等，均有可能使成形零 件磨損。一般來說，對中小型塑件，最大磨損量c可取塑件公差 的1/6,對于大型塑件則取塑件公差 的1/6以下。止匕外，模具安裝、配合的誤差，塑件的脫模斜度等都會影響塑件的尺寸精度。6.2.2 成形零

38、件工作尺寸的計算成形零件的工作尺寸是根據(jù)塑件成形收縮率、成形塑件的制造公差和模具成形零件磨損量來確定的，常用的是平均收縮率法。1、凹模和型芯的徑向工作尺寸計算凹模lm 0z 1 scpls x 0z(6-2)型芯im 0z1 scpls x 0z(6-3)式中：lm、lm凹模、型芯的徑向工作尺寸，mm；scp塑件的平均收縮率；ls、is塑件的徑向尺寸， mm；塑件的尺寸公差，mmx 修正系數(shù)，當塑件尺寸較大、精度級別較低時，x=0.5;當塑件尺寸較小、精度級別較高時，x=0.75(1)、凹模徑向工作尺寸計算lm110.55%520.751.451.2700.35lm 210.55%750.75

39、1.6 /74.2100.40lm 310.55%780.751.6 /77.2300.40(2)、型芯徑向工作尺寸計算lm410.55%480.751.2 003049.160030lm510.55%78 0.75 1.600.4079.6200.40lm610.55%75 0.75 1.6 00.4076.6100.40lm710.55%60.750.56 00.146.4500.14lm8 lm4 49.1600.30lm910.55%80.750.61 00158.4900 15.lm10 1 0.55%20 0.75 0.88 00.2220.7700.22lm1110.55%40.

40、750.56 00.144.4400.14lm12 lm9 8.4900.15lm1310.55%30.750.48 00.123.3700.12lm1410.55%60.750.56 00.146.4500.142 、凹模深度和型芯高度尺寸計算凹模hm 0 z 1 scp hs x 06-4)型芯hm 0 z 1 scp hs x6-5)33 -式中： hm 、 hm 凹模、型芯高度的工作尺寸， mm；hs、 hs塑件高度尺寸， mm；x 修正系數(shù)，當塑件尺寸較大、精度級別較低時， x=1/3 ；當塑件尺寸較小、精度級別較高時,x=1/2 。1) 、凹模深度工作尺寸計算hm110.55%47

41、.50.51.2 00.3047.1600.300.140.14hm210.55%4.50.50.56 04.2400.14hm310.55%2.50.50.48 00.122.2700.122) 、型芯高度工作尺寸計算hm410.55%hm510.55%hm610.55%hm710.55%hm810.55%hm910.55%45.5 0.5 1.2 00.3046.3500.305 0.5 0.56 00.145.3000.142.5 0.5 0.48 00.122.7500.1241 0.5 1.200.3041.8300.302.5 0.5 0.48 00.122.7500.1220 0

42、.5 0.8800.2220.5500.226.2.3中心距工作尺寸計算塑件上孔的中心距對應著模具上型芯的中心距，反之塑件上凸起部位的中心 距對應著模具上孔的中心距，中心距尺寸標準一般采用雙向等值公差。計算公式 如下：lm ls lsscp -6 6-6)2式中：lm模具基本尺寸，mm；ls塑件基本尺寸，mm；scp塑件的平均收縮率；lm130 30 0.55%0.12 30.17 0.12lm 220 20 0.55%0.11 20.11 0.11第七章 注射模機構設計7.1 導向機構的設計導向機構對于塑料模具是必不可少的部件，因為模具閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設有導向機構。合模

43、導向機構是保證動模和定模合模時正確定位和導向裝置，合模導向裝置主要有導柱導向和錐面定位裝置。導柱導向裝置的主要零件是導柱和導套。導向機構的設計原則：1、 導向零件應合理地分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的硬度，防止壓入導柱和導套時發(fā)生變形。2、 根據(jù)模具的形狀和大小選擇導柱根數(shù)，對于小型模具通常只用兩個直徑相同且對稱分布的導柱，對于大型模具可采用三個或四個直徑相同的導柱。3、 導柱可設置在定模，也可設置在動模，在不妨礙脫模的條件下，導柱通常設置在型芯高出分型面的一側。4、 導柱和導套的軸線應保證同軸，否則將影響合模的準確性，甚至損壞導向零件。5、 當

44、上模板與下模板采用合模加工工藝時，導柱裝配處的直徑應于導套外徑相等。本次模具的導向機構設計參考設計手冊和國家標準，采用有肩導柱( gb/t4169.5-84)和帶頭導套(gb/t 4169.3-84) 。由于為小型模具，所以選擇兩個對稱分布的導柱就能實現(xiàn)定位、導向、承受一定的側壓力的作用。導柱的設計如圖 7-1 所示：7.2 推出機構的設計7.2.1 推出機構的組成及作用推桿推出機構主要由以下零件組成：復位桿、推桿固定板、推桿推板、推桿、 支撐釘、導套、導柱等部分組成。在推出機構中，推桿與塑件接觸，將塑件推出模外。推桿固定板與推桿推板 由螺釘連接，用來固定推出零件。對推桿推出機構來說，為了保證

45、推桿推出塑件 后在合模時能回到原來的位置，需要設置復位機構，即復位桿。從保證推出平穩(wěn)、 靈活的角度考慮，推出機構中通常還應設有導向裝置，即推出機構專業(yè)的導柱和 導套。支撐釘?shù)淖饔檬鞘雇茥U推板與動模板之間形成間隙，既保證平面度的要求, 也利于廢料、雜物的去除，另外還可以通過支撐釘厚度的調(diào)節(jié)來控制推出的距離。7.2.2 推出機構的導向和復位1、導向零件對臥式注射機使用的模具，當推桿較細時固定它的固定板及墊板的質(zhì)量容易 使推桿彎曲，以致在推出時不夠靈活甚至折斷，故常設導向零件。并且導柱的數(shù) 量不少于兩個。導向零件除了導向作用外，還起支撐作用，可以減少注射成型時支撐板的彎曲，當推桿的數(shù)量較多時，只有導

46、柱是不夠的，還需要裝配導套，以 延長導向零件的壽命及使用的可靠性。2、復位零件為了使推出零件在合模后能夠回到原來的位置，推桿推出機構中常還設有復 位桿。復位桿必須和推板固定在同一塊板子上，其長度必須均勻，端面要與所在 動模的分型面平齊。7.2.3 推出機構的設計原則1、塑件留在動模。設計模具時必須考慮在開模過程中保證塑件留在動模上， 這樣的推出機構較為簡單。2、保證塑件不因推出而變形或損壞。脫模力作用的位置應盡量靠近型芯。同 時脫模力應施加于塑件剛性和強度最大的部位，如凸緣、加強肋等處，作用面積 也盡可能大一些。3、保證塑件的良好外觀。推出塑件的位置應盡量設在塑件的內(nèi)部或?qū)λ芗?觀影響不大的

47、部位。4、推出機構結構應可靠。推出機構應工作可靠、動作靈活、制造方便、更換 容易且具有足夠的強度和剛度。還必須考慮合模時的正確復位，不與其他零件干 涉。推桿、復位桿、推板導柱和推板帶套的設計如下圖所示：圖7-2推桿的形狀設計圖7-3復位桿的形狀設計圖7-4推板導柱的形狀設計圖7-5推板導套的形狀設計7.3 支撐零件的設計塑料模具的支撐零件包括動模座板、定模座板、定模板、支撐板、墊板等。注射模的支撐零件起裝配、定位、和安裝作用。1、動模座板和定模座板。動模座板和定模座板是動模和定模的基座，也是固 定式塑料模與成型設備連接的模板。因此，座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型 設備上模具的安裝板相適應。座

48、板還必須具有足夠的強度和剛度。2、動模板和定模板。動模板和定模板的作用是固定凸?；虬寄?、 導柱、導套、 等零件，所以與稱固定板。由于模具的類型及結構的不同，固定板的工作條件也 有不同。對于移動式壓縮模，開模力作用在固定板上，因而固定板應有足夠的強 度和剛度。為了保證凹模、型芯等零件固定穩(wěn)固，固定板應有足夠的厚度。3、支撐板。支撐板是墊在固定板背面的模板。它的作用是防止型芯或凸模、 凹模、導柱、導套等零件脫出，增強這些零件穩(wěn)固性并承受型芯和凹模等傳遞而來的成型壓力。支撐板應有足夠的強度和剛度，以承受成型壓力而不過量變形。4、 墊塊。墊塊的作用是使動模支撐板與動模座板之間形成用于推出機構運動的空間，或調(diào)節(jié)模具總高度以適應成型設備上模具安裝空間對模具總高的要求。對于大型模具，為了增強動模的剛度，可在動模支撐板和動模座板之間采用支撐柱。這種支撐柱起輔助支撐作用。如果推出機構設有導向裝置，則導柱也能起到輔助支撐作用。支撐零件的設計可以參考國家標準也可以根據(jù)實際需求自行設計。結論經(jīng)過將近三個月的努力，我的畢業(yè)設計