帶底孔圓筒形塑件注塑模設(shè)計(jì)

1、3號(hào)盒形件注射模設(shè)計(jì)院 系航空宇航工程學(xué)院專 業(yè)飛行器制造工程班 級(jí) 14030202 學(xué) 號(hào) 2011040302077 姓 名游宇指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)教師沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2014年12月沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 摘要摘 要該模具是圓盒形零件的注射模具。從零件圖看，制件比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此對(duì)模具的要求也較低。從生產(chǎn)批量考慮，本模具采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴牧蠟閜c（聚碳酸酯），流動(dòng)性較差，所以選用直接澆口，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取模架和模板。其中模架從標(biāo)準(zhǔn)中選取直澆口A型模架。由于塑件比較簡(jiǎn)單，所以模具采用一次分型，不設(shè)有二次分型與側(cè)向分型機(jī)構(gòu)。推出系統(tǒng)采用推桿推出，并設(shè)有復(fù)

2、位桿復(fù)位。在定模座上設(shè)置冷卻管道。排氣利用分型面和配合處的間隙排氣。為了減少成本，大部分零件選用標(biāo)準(zhǔn)件。 關(guān)鍵詞 注塑模、一模四腔、推桿、復(fù)位桿I目錄第1章 工藝分析11.1 塑件成型工藝性分析11.1.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析11.1.2 成形材料性能分析11.2 型腔數(shù)量的確定21.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定3第2章 注射機(jī)的選擇42.1 注射量的計(jì)算42.2 塑件和流道凝料及所需鎖模力的計(jì)算42.3 選擇注射機(jī)5第3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63.1 型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算63.2 模架的確定73.3 各模板尺寸的確定83.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.4.1主流道設(shè)計(jì)93.4.2 分流道設(shè)計(jì)103.4

3、.3 澆口的設(shè)計(jì)123.5成型零件設(shè)計(jì)123.5.1分型面位置的確定133.5.2 成型零件的鋼材選用133.5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)143.5.4 成型零件工作尺寸計(jì)算153.6導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)173.6.1機(jī)構(gòu)的功用173.6.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)173.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)183.7.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則193.7.2 塑件的推出方式193.7.3 塑件的推出機(jī)構(gòu)193.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)203.9 冷料穴設(shè)計(jì)20第4章 注射模與注射機(jī)的關(guān)系214.1 注射壓力的校核214.2 鎖模力的校核214.3 安裝參數(shù)的校核214.3.1 模具外形尺寸校核214.3.2 噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核

4、224.4 開(kāi)模行程的校核22結(jié) 束 語(yǔ)23參考文獻(xiàn)2430沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第2章 注射機(jī)的選擇第1章 工藝分析1.1 塑件成型工藝性分析1.1.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件是一盒形零件，如圖1.1所示。塑件的壁厚均勻，塑件整體厚度均為4mm。塑件為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且塑件質(zhì)量相對(duì)較小，生產(chǎn)批量為30萬(wàn)件，材料為Pc，該種塑料流動(dòng)性較差。通過(guò)查閱資料該種塑料制件未注公差時(shí)應(yīng)選用MT14級(jí)精度。從技術(shù)要求上講，該塑件無(wú)比較苛刻的要求，故成型性能好，可以注射成型。圖1.1 塑件圖1.1.2 成形材料性能分析塑件的材料采用PC屬熱塑性塑料。PC是指聚碳酸酯。聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱

5、PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的線性結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型高分子聚合物，有一點(diǎn)的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿，酮，脂等，透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學(xué)性能很好，抗沖擊，抗蠕變性能突出，但耐磨性較差。熔融溫度高，熔體粘度大，成型前原料需干燥。粘度對(duì)溫度敏感，制品要進(jìn)行后處理。在機(jī)械上用作齒輪，凸輪，窩輪，滑輪等，電機(jī)電子產(chǎn)品零件，光學(xué)零件等。（1）成型前的準(zhǔn)備。對(duì)PC的色澤，粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，PC成型前須進(jìn)行干燥，處理溫度110120，干燥時(shí)間10小時(shí)左右。 （2）注射過(guò)程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱，塑化達(dá)到流動(dòng)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型，其過(guò)程可分為充模，壓實(shí)，保壓，倒流和冷卻

6、五個(gè)階段。 （3）塑件的后處理(退火)。退火處理的方法為紅外線燈，鼓風(fēng)烘箱。下面所示為該塑料的一些信息。（1）注射機(jī)：螺旋式,螺桿轉(zhuǎn)速28r/min （2）料筒溫度t/：前段：240285 中段：230280 后段：210240 （3）模具溫度t/：90100  （4）注射壓力（P/MPa）：80130 （5）成型時(shí)間（S）：25s（注射時(shí)間1.6s，高壓時(shí)間3s，冷卻時(shí)間20.4s）1.2 型腔數(shù)量的確定根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力F的要求來(lái)確定型腔數(shù)目n，即： n 式（1.1）式中：F注射機(jī)額定鎖模力（N） P型腔內(nèi)

7、塑料熔體的平均壓力（Mpa） A1、A2為澆注系統(tǒng)和單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）該塑件精度要求不高，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又是中等批量生產(chǎn)，沒(méi)有側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，考慮到模具制造費(fèi)用及模具尺寸，初定為一模四腔的模具形式。1.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面分析可知，本模具采用一模四腔的模具形式。推出機(jī)構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但塑件上有圓弧過(guò)渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時(shí)并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。流道采用十字排列方式，且分流道開(kāi)在定模上。澆口

8、采用直接澆口，型腔采用整體式。定模不需要設(shè)置分型面，動(dòng)模部分需要一塊型芯固定板和支承板。因此可確定模具形式采用標(biāo)準(zhǔn)直澆口A形模架。該模具為單分型面模具。第2章 注射機(jī)的選擇2.1 注射量的計(jì)算經(jīng)計(jì)算，塑件體積約為V=16.9cm，取聚氯乙烯塑料密度為 =1.2g/cm則塑件質(zhì)量為：m=V=1.2×16.9=20.28g 式（2.1）流道凝料的質(zhì)量還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.8倍來(lái)估算。從上述分析中確定為一模四腔，所以注射量為 式（2.2） =2×20.28+0.8×20.28=56.784g注射量應(yīng)為注射機(jī)注射能力的70%左右才不會(huì)造成注射機(jī)超載和浪費(fèi)，所以估

9、計(jì)注射量為：m估=m/0.7=42.588/0.7=81.12g 式（2.3）2.2 塑件和流道凝料及所需鎖模力的計(jì)算流道凝料（包括澆口，分澆道，主澆道凝料）在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.20.5倍，因此可用0.5n A1來(lái)進(jìn)行計(jì)算，所以A = n A1+ A2= n A1+0.5 n A1=1.5 n A1 式（2.4）=1.5×4×1520.53=9123.18mm 式中：A1 =r2=2123.7mm n代表型腔個(gè)數(shù)，取n=4鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的鎖模

10、力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：F=S×P×A/1000 式（2.5）式中：F鎖模力（kN）S安全系數(shù)，取1.1P型腔壓力，取25MPaA塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，取2.35A即F= S×1.1×25×2123.7÷1000=58.4KN 表2.1 型腔壓力成型條件型腔平均壓力/MPa制品結(jié)構(gòu)易于成型制品25PE,PP,PS成型壁厚均勻14用品、容器等普通制品30薄壁容器類原料為PE、PP、PS物料黏度高制品精度高35ABS、聚甲醛（POM)等

11、精度離的工業(yè)用零件物料黏度高制品精度高40高精度機(jī)械零件2.3 選擇注射機(jī)根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，根據(jù)參考資料現(xiàn)代注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)手冊(cè)表3-6，可采用SZ-60/25臥式注塑機(jī)。表2.2 SZ-60/25臥式注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/cm100鎖模力/KN600螺桿直徑/35拉桿內(nèi)間距/345×345注射壓力/MP150移模行程/300注射速率/（g/s）85最大模厚/300螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）20200定位孔直徑/125噴嘴球半徑/10噴嘴升出量/20定位孔深度10最小模厚/150沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第3章 注塑模

12、具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算型腔采用整體式，材料為5CrMnMo。在注塑成型過(guò)程中，型腔所受的力有塑料熔體的壓力、合模時(shí)的壓力、開(kāi)模時(shí)的拉力等，其中最主要的是塑料熔體的壓力。在塑料熔體壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等，可見(jiàn)模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。 圖3.1 整體式方形型腔1、按剛度條件計(jì)算型腔側(cè)壁厚度： S=1.15=1.1526.9=27mm 式（3.1）式中：S型腔的側(cè)壁厚度（mm

13、） P型腔內(nèi)單位平均壓力 （MPa）這里由于材料為PC取P25MPa H型腔深度（mm） E為型腔材料的彈性模量（MPa），取 E=2.07GPa 型腔的許用變形量 Sh=0.55%18=0.099mm 式（3.2） 其中S為平均收縮率0.55%2、按強(qiáng)度條件計(jì)算型腔側(cè)壁厚度： S=r(-1) =20(-1)1.53=2mm 式（3.3）式中：S型腔的側(cè)壁厚度（mm）r圓柱型腔半徑（mm）P型腔內(nèi)單位平均壓力（MPa）這里由于材料為PVC，取P30MPa 材料的許用應(yīng)力，材料為5CrMnMo，許用應(yīng)力這里取700MPa 綜上所述型腔側(cè)壁厚度取30mm。3.2 模架的確定 根據(jù)型腔布局（一模四腔

14、）及澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，又根據(jù)現(xiàn)代注塑模設(shè)計(jì)與制造中表4-4所推薦的圓筒型腔側(cè)壁最小厚度為20mm，再考慮到導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面問(wèn)題，確定選用模架的基本尺寸為B×L=350×300mm。模架結(jié)構(gòu)形式為A3的形式，如下圖3.2所示。圖3.2模具結(jié)構(gòu)圖3.3 各模板尺寸的確定4號(hào)件為定模座板，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)選用模板尺寸為300×300×45mm6號(hào)件為澆口套，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，其尺寸的標(biāo)準(zhǔn)選35×60mm5號(hào)件為定位圈，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，其尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選為100×12mm2號(hào)件為定模板，塑件在板中參與成型部分深度為19mm，還

15、要在定模板上開(kāi)冷卻水道，冷卻水道離型腔還有一定距離，根據(jù)現(xiàn)代注塑模設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)手冊(cè)中表10-5所推薦的水孔直徑為6mm，且水孔離型腔的表面不能太遠(yuǎn)也不能太近，一般不超過(guò)水孔直徑的3倍，以1215mm為宜。根據(jù)參考文獻(xiàn)，小尺寸塑件不用冷卻水道，故其尺寸為為300×300×35mm。1號(hào)件為動(dòng)模板，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，尺寸為300×300×35mm。11號(hào)件為支承板，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，尺寸為300×300×30mm。19號(hào)件為墊塊，其高度尺寸=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+限位釘高度+（35）,根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)，高度取為80mm，所以由標(biāo)準(zhǔn)中

16、查得墊塊尺寸為38×200×80mm。10號(hào)件為動(dòng)模座板，其尺寸與定模座板相同，為350×300×25mm。13號(hào)件為推桿固定板，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，尺寸為180×300×20mm。12號(hào)件為推板，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，尺寸為180×300×25mm。綜上，從選定模架可知，模架外形尺寸為：寬×長(zhǎng)×高=250×250×201。3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。澆注

17、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一般要遵循以下原則：1了解塑料的成型性能；2盡量避免產(chǎn)生或減少產(chǎn)生熔接痕；3有利于型腔中氣體的排出；4防止型芯的變形；5盡量采用較短的行程充滿型腔，一般不超過(guò)60mm；該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道，冷料穴，澆口。3.4.1主流道設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 圖3.3 主流道（澆口套）3.4.1.1 主流道尺寸（1）形狀：圓錐形；（2）錐角：4°；（3）內(nèi)壁的粗糙度為Ra0.4m；（4）主流道大端呈圓角，r

18、=1 。根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為：d=注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5 1）=3+1=4mm。 式（3.7）主流道球面半徑為：SR=注射機(jī)噴嘴球面半徑+（12）=12+2=14mm。 式（3.8）球面配合高度 h=35mm，取h=3mm。3.4.1.2 主流道襯套形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如 45鋼，T8A，T10A等，本模具采用T10A，熱處理硬度為5055HRC，如圖3.3所示。3.4.1.3 主澆道襯套的固定由于主澆道襯套為

19、圓柱體，并且襯套底部未開(kāi)設(shè)處分澆道，不需與定模板分澆道相連，故在主澆道襯套上無(wú)須加止轉(zhuǎn)銷防止主澆道襯套轉(zhuǎn)動(dòng)。具體結(jié)構(gòu)如下圖3.4所示。 圖3.4 主澆道襯套的固定3.4.2 分流道設(shè)計(jì)3.4.2.1 分流道布置形式分流道應(yīng)能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(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔，由于模具采用一模四腔的形式，并且塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，采用最常用的十字形分流道形式，塑料熔體充模的溫降較大，故在其延伸端開(kāi)設(shè)較小的冷料穴。3.4.2.2 分流道長(zhǎng)度分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置，從輸送熔體時(shí)的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。

20、對(duì)于壁厚小于3 ，質(zhì)量在200g 以下的塑件可用公式： 式（3.9）式中：W流經(jīng)分流道的塑料量，L分流道長(zhǎng)度，D分流道直徑，3.4.2.3 分流道的形狀及截面尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好的梯形截面。梯形截面對(duì)塑料熔體及流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定截面尺寸。 圖3.6 分流道截面經(jīng)查閱多個(gè)資料取得分流道尺寸如下：分流道長(zhǎng)度L=2×25=50mm 式（3.10）分流道截面面積A=*52=78.53mm 式（3.11）3.4.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間一段細(xì)端通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形

21、狀，位置尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.070.09倍，澆口截面形狀多為矩形和圓形兩種，本模具采用矩形截面澆口。澆口長(zhǎng)度為0.52mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后再試模時(shí)逐步修正。本模具采用直接澆口，澆口開(kāi)在定模板上。對(duì)中小型塑件，直接澆口的典型尺寸為深度0.52mm，寬1.55mm，澆口臺(tái)階0.52.0mm。對(duì)于大型塑件，深2.02.5，寬7.010mm，澆口臺(tái)階2.03.0mm綜上得側(cè)澆口尺寸：深度 h=1.5mm 寬度 w=2mm 長(zhǎng)度 l=2mm3.5成型零件設(shè)計(jì)注塑模具閉合時(shí)，成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模

22、、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需克服與塑件的粘著力。在上萬(wàn)次、甚至幾十萬(wàn)次的注塑周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)、材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素3.5.1分型面位置的確定在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件。對(duì)塑件進(jìn)行分析，由于塑件無(wú)過(guò)多圓角過(guò)渡要求，且在零件開(kāi)口處無(wú)

23、圓角過(guò)渡要求，故將分型面選在圖1.1所示零件圖主視圖的最上端處，這種選法塑件成型簡(jiǎn)單，且能夠保證較簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)。分型面應(yīng)選在如圖3.7所指處。 圖3.7分型面選擇圖3.5.2 成型零件的鋼材選用成型零件材料選用要求如下：1.機(jī)械加工性能良好：要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以中碳鋼與中碳合金鋼最常用，這對(duì)大型模具尤其重要。對(duì)需電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。2.拋光性能優(yōu)良：注塑模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，Ra0.05m。要求鋼材硬度HRC3540為宜，過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無(wú)疵斑和針點(diǎn)3.耐磨性和抗疲勞性

24、能好：注塑模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼，可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)30萬(wàn)以上注塑次數(shù)和玻璃纖維增強(qiáng)的塑料注塑生產(chǎn)尤其重要。4.具有耐腐性能：對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。3.5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)然是以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提

25、高而增加。3.5.3.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式和組合式。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件，采用整體式凹模。 圖3.8 整體式凹模3.5.3.2 凸模和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模和型芯都是用來(lái)成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。凸模也稱主型芯，用來(lái)成型塑件整體的內(nèi)部形狀。小型芯也稱成型桿，用來(lái)成型塑件的局部孔或槽。但該塑件壁厚較薄，中心孔較小，故凸模型芯采用鑲塊式。 圖3.9 凸模型芯3.5.4 成型零件工作尺寸計(jì)算成型零件的工作尺寸，是成型零件上直接用來(lái)成型塑料制品的那部分尺寸。成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的

26、因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動(dòng)；溢料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。 聚氯乙烯材料的收縮率為0.5%0.6%，且制件精度為MT14。本部分尺寸計(jì)算公式參考教材塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)?？芍?scp=Smin+Smax2=0.055 式（3.12）1、型腔徑向尺寸塑件外形徑向尺寸為：L1=52-0.740，L2=36-0.620型腔徑向尺寸為L(zhǎng)3=44-0.620根據(jù)公式： 式（3.13）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT14，且塑件尺寸較小故取x=0.5制造公差，由于塑件精度為MT14，且塑件尺寸較小故取

27、=0.21、=0.185因此L1=(1+0.055)52-0.5*0.74)03=54.490+0.185 L2=(1+0.055)36-0.5*0.62)03=37.670+0.185L3=(1+0.055)44-0.5*0.62)03=46.110+0.1852、型腔深度尺寸塑件外形深度尺寸為：H1=19-0.520, H2=16-0.430型腔徑向尺寸為H3=12-0.430根據(jù)公式： 式（3.13）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT14，且塑件尺寸較小故取x=0.5制造公差，由于塑件精度為MT14，且塑件尺寸較小故取 =0.17、=0.14因此H1=(1+0.055)19-0.5*0

28、.52)03=19.7850+0.17H2=(1+0.055)16-0.5*0.43)03=16.6650+0.14H3=(1+0.055)12-0.5*0.43)03=12.4450+0.143、型芯徑向尺寸塑件內(nèi)形徑向尺寸為：A=44-0.620, 型芯徑向尺寸為根據(jù)公式： 式（3.15）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT14，且塑件尺寸較小故取x=0.5制造公差，由于塑件精度為MT14，且塑件尺寸較小故取 =0.21因此：A=(1+0.05544+0.5*0.62)30=46.73-0.2104、型芯高度尺寸塑件內(nèi)形深度尺寸為：B=1200.43 , 型芯高度尺寸為根據(jù)公式： 式（3.

29、16）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取x=2/3制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取 =0.14因此：B=(1+0.05512+0.5*0.43)30=12.875-0.1403.6導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.6.1機(jī)構(gòu)的功用任何一副模具在動(dòng)、定模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其功用是：1.定位作用：合模時(shí)維持動(dòng)、定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。2.導(dǎo)向作用：合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)壓力。3.承載作用：采用推板脫模或三板式模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推板件和定模型腔板的重載荷作用。4.保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用：對(duì)于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，

30、有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。3.6.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，由導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙配合組成，并呈滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。3.6.2.1導(dǎo)柱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式的導(dǎo)柱，分別為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，本題目中選用無(wú)肩導(dǎo)柱，且根據(jù)所選模架，導(dǎo)柱直徑為20，具體尺寸見(jiàn)圖3.10 圖3.10導(dǎo)柱3.6.2.2導(dǎo)套選用與導(dǎo)柱配合的導(dǎo)套，本題目選帶頭導(dǎo)套，其尺寸如下圖3.11。 圖3.11導(dǎo)套3.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型每個(gè)循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。3.7.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)

31、節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)；（2）保證塑件不因推出而變形損壞；（3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠；（4）良好的塑件外觀；（5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。3.7.2 塑件的推出方式推桿推出是一種基本的、也是一種最常用的塑件推出方式。本設(shè)計(jì)即采用推桿推出，推桿形式為圓形。3.7.3 塑件的推出機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用的是階梯形推桿，根據(jù)參考資料選用標(biāo)準(zhǔn)件，其尺寸如下圖3.12所示。每個(gè)塑件由四根推桿推出，都設(shè)置在型芯。 圖3.12 推桿3.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)該套模具是屬小型模具，排氣量很小，而且本套模具的頂出方式為

32、推桿頂出，每個(gè)零件有一個(gè)推桿，利用配合間隙就能達(dá)到排氣效果。因此本套模具不單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣槽。3.9 冷料穴設(shè)計(jì)冷料穴一般開(kāi)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其目的一是為了貯存剛流入模具的部分冷料，利于成型；二是為了有利于脫模，使塑件保留在動(dòng)模一側(cè)。冷料穴有6種形式，本設(shè)計(jì)采用最常用的端部為Z字形的拉料桿。其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，本模具冷料穴直徑取為14mm，深度大約為直徑的3/4倍，本模具冷料穴深度為8mm。詳見(jiàn)下圖3.14。 圖3.13 冷料穴沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第4章 注射模與注射機(jī)的關(guān)系第4章 注射模與注射機(jī)的關(guān)系4.1 注射壓力的校核注塑加工時(shí)

33、所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸，注塑機(jī)類型、噴嘴及模道的阻力等因素有關(guān)。本次塑件材料為聚氯乙烯，其注射壓力為60-100MPa，所選注射機(jī)最大注射壓力為180Mpa，符合要求。4.2 鎖模力的校核鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的鎖模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：FP×A/1000 式（4.1）式中：F鎖模力（kN）p型腔壓力（30MPa）A塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（²）即：1.1×25×6704÷1000=184.36KN

34、1000KN所以鎖模力符合要求4.3 安裝參數(shù)的校核4.3.1 模具外形尺寸校核模具厚度，也稱模具閉合高度，每臺(tái)注射機(jī)都有一個(gè)安裝的模具厚度范圍，所以設(shè)計(jì)的模具厚度應(yīng)在這一允許范圍內(nèi)，即： 式（4.2）式中：H模具高度 注射機(jī)允許最小安裝高度 注射機(jī)允許最大安裝高度=201mm，=150mm ， =300mm所以合格4.3.2 噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核1）噴嘴尺寸：注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑R應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑r，以保證同心和緊密接觸；主流道孔小端直徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑。2）定位圈尺寸：注射模安裝用定位圈外徑應(yīng)與注射機(jī)定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。4.4 開(kāi)模行程的校核開(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)于液壓機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開(kāi)模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無(wú)關(guān)。單分型面注射模，其開(kāi)模行程按下式校核 式（4.3）式