塑料蓋模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)課落款稱:塑料蓋模具設(shè)計(jì)學(xué)院名稱：機(jī)電學(xué)院專 業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造 班 級：模具XXXX班一、塑件的工藝分析3塑料制品的材料3一樣性能3力學(xué)性能3熱學(xué)性能3電學(xué)性能3環(huán)境性能4ABS 一樣參數(shù)4塑件結(jié)構(gòu)分析4壁厚5脫模斜度5圓角5塑件尺寸精度分析6塑件表面質(zhì)量分析6注塑機(jī)的選擇6注塑機(jī)簡介6注塑機(jī)大體參數(shù)6選擇注塑機(jī)7注塑模:藝條件:7二、型腔散布與分型面設(shè)計(jì)8型腔數(shù)量的確信8型腔的布局9分型面的設(shè)計(jì)9三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10上流道的設(shè)祇10分流道的設(shè)講11分流道的表面粗糙度12分流道長度12分流道的布置形式12澆口的設(shè)計(jì)13澆口的選用13澆口的位置選用13澆注系統(tǒng)的平穩(wěn)1

2、4分流道平穩(wěn)14冷料穴的設(shè)計(jì)14拉料桿的設(shè)計(jì)15排氣設(shè)計(jì)15排氣設(shè)計(jì)原那么：16四、成型零件的設(shè)計(jì)16成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)講16凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17成型零件工作尺寸計(jì)算17型腔、型芯徑向尺寸il儻318型腔、型芯的深度尺寸的計(jì)算20五、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)21導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)21導(dǎo)套的設(shè)計(jì)22六、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)校核22脫模機(jī)構(gòu)設(shè)II的整體原那么22推桿設(shè)計(jì)22推桿的形狀22推桿的位置與布局23推件板設(shè)計(jì)的要點(diǎn)23模架的確信23校核計(jì)算24塑料蓋模具設(shè)計(jì)一、塑件的工藝分析塑料制品的材料1.1.1 一樣性能ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著

3、成 各類顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對密度為，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于 表面印刷、涂層和鍍層處置。ABS的氧指數(shù)為，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒 焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊 強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)固性好，收縮率在嬲范圍內(nèi)，假設(shè)經(jīng) 玻纖增強(qiáng)后能夠減少到%,而且絕少顯現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為34-38mN/cnuABS熔體的流動(dòng)性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與P0M和HIPS類似。 ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速度都有關(guān)

4、系，但對剪切速 度更為靈敏。ABS的要緊成型特點(diǎn)：(1)可用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型、電鍍、焊接及表面涂飾等成型加工方 式。(2)收縮率小,可制得周密塑料。(3)吸濕性較大,成型前應(yīng)干燥處置。(4)流動(dòng)性中等,溢邊值,溶體粘度強(qiáng)烈依托于剪切速度,因此模具設(shè)計(jì)多數(shù)采納點(diǎn)澆 口形式。(5)熔融溫度較低，熔融溫度范圍固定,宜采納高料溫、高模溫和高注射壓力,有利于成 型。(6)澆注系統(tǒng)流動(dòng)阻力小,注意澆口形式和位置應(yīng)合理,避免產(chǎn)生熔接痕或減小熔接痕 數(shù)量。脫模斜度不宜過小。力學(xué)性能ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，能夠在極低的溫度下利用。即便ABS 制品被破壞，也只能是拉伸破壞而可不能是

5、沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)固性 好，乂具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大，但比 PA和P0M小。ABS的彎曲強(qiáng)度和緊縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的阻礙 較大。熱學(xué)性能ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點(diǎn)；熔體粘度較高，流動(dòng)性差；熱穩(wěn)固不太好, 耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為70-107,制品經(jīng)退火處置后還可提高10C 左右。對溫度，剪切速度都比較靈敏：ABS在一40時(shí)仍能表現(xiàn)出必然的韌性，可在-40 到80c的溫度范圍內(nèi)長期利用。1.1.4電學(xué)性能ABS的電絕緣性較好，而且兒乎不受溫度、濕度和頻率的阻礙，可在大多數(shù)環(huán)境下

6、利用。1.15環(huán)境性能ABS不受水、無機(jī)鹽、堿醇類和燒類溶劑及多種酸的阻礙，但可溶于酮類、醛類 及氯代燒，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差，在紫外線的作用 下易產(chǎn)生降解，置于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。1.1.6 ABS 一樣參數(shù)比重：1. 05克/立方厘米成型收縮率：吸水率：%成型溫度：200-2400c干燥條件：80-90 20小時(shí) 熱變形溫度為：70107利用溫度范圍：-40”80 硬度：R65-R115ABS注射成型的要緊工藝參數(shù)見下表：ABS注射成型的要緊工藝參數(shù)樹脂名稱注射機(jī)類型螺桿轉(zhuǎn)速，（Mnin）形式噴嘴溫度（）前料筒溫度（C）中后模具溫度（） 注射壓力

7、（MPa） 保壓壓力（MPa） 注射時(shí)刻（s）保壓時(shí)刻（s）冷卻時(shí)刻（s）總周期 （s）ABS螺桿式30 60直通式18019020021021023018020050-7070 9050 703515 3015 304070密度（g/crn?）塑件結(jié)構(gòu)分析塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型工藝方式的適應(yīng)性.在塑料生產(chǎn)進(jìn)程中， 方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu),形狀,尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程 度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu) 工藝性進(jìn)行分析,弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn),為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是塑料制品一一塑料蓋，壁用平

8、均為3mm,其形狀及其大體尺寸如圖1-2所示。塑件有著，未注公差均按MT4計(jì)算；色澤鮮艷、表面光潔無疤痕、無飛邊。外觀 質(zhì)量要求一樣，表面粗糙度要求很低，依照塑件的尺寸要求，塑件有較好成型性能；從塑 件結(jié)構(gòu)看，設(shè)置一個(gè)分型面；塑件本身結(jié)構(gòu)簡單，利于分模：因此要求成型情形良好。塑料：ABS 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大量量【Q-H0C圖1-2產(chǎn)品圖1.2.1 壁厚各類塑件,不論是結(jié)構(gòu)件仍是板壁，依照利用要求具有必然的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度. 一樣地說,在知足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚,不僅能夠節(jié)約原材料,降低生產(chǎn)本錢， 而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時(shí)刻縮短，提高生產(chǎn)率;第二可幸免因過厚產(chǎn)生的凹陷，縮 孔,夾心

9、等質(zhì)量上的缺點(diǎn).以下是ABS的最小壁厚3 mm ,整體壁厚3mm。1.2.2 脫模斜度由于塑件成型時(shí)冷卻進(jìn)程中產(chǎn)生收縮,使其緊箍在凸?；蛐托旧?為了便于脫模,避免 因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損,與脫模方向平行的塑件內(nèi)，外表面都應(yīng)具有合 理的斜度.以下是ABS的脫模斜度推薦值:制件外表面35' ° ,制件內(nèi)表面30'塑件內(nèi)外表面在造型時(shí)均沒有弧度，脫模斜度確實(shí)是在分形面處,這不僅對脫模有益處，而且能夠 更好的鎖緊。1.2.3 圓角塑件上遍地的輪廓過度和壁原連接處，一樣采納圓角連接，有特殊要求時(shí)才采納尖角 結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時(shí)會發(fā)生破裂

10、。圓角不僅有利于物料 充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān) 系遵循R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T二以后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件大部份的圓角取R5之內(nèi)， 較小值取到R2。1.2.4 塑件尺寸精度分析本設(shè)計(jì)采納的尺寸是未注公差均按MT4計(jì)算的精度設(shè)計(jì)，在保證大體尺寸情形下，以 減少加工本錢為第一準(zhǔn)那么。1.2.5 塑件表面質(zhì)量分析（1）必需幸免在塑件的分型面處顯現(xiàn)毛邊；（2）注意通孔處不顯現(xiàn)銳邊；注塑機(jī)的選擇1.3.1 注塑機(jī)簡介注塑機(jī)乂名注射成型機(jī)或注射機(jī)。它是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制 成各類形狀的塑料制品的要緊成型設(shè)備。分為立式、臥式、全電式

11、。注塑性能加熱塑料， 對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。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)的分類方式。經(jīng)常使用的說法有:（1）按設(shè)備外形特點(diǎn)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)。另外還有按用途分類和按合模裝置的特點(diǎn)分類，但日常生活頂用的較少。1.3.2 注塑機(jī)大體參數(shù)注塑機(jī)的要緊參數(shù)有公稱注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝 置的大體尺寸、開合模速度、空循環(huán)時(shí)刻等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)、制造、購買和利用注塑機(jī) 的要緊依據(jù)：（1）公稱注塑量：所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力。（2）注射壓力

12、：為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿（或柱塞）對 熔料必需施加足夠的壓九咱們將這種壓力稱為注射壓力。（3）注射速度：為了使熔料及時(shí)充滿型腔，除必需有足夠的注射壓力外，熔料還必需 有必然的流動(dòng)速度,描述這一參數(shù)的為注射速度或注射時(shí)刻或注射度。經(jīng)常使用的如所示 表3-4注射速度：表3-4注射速度注射量/cm?125250500100020004000600010000注射速率1220335789131620/cmVs50300300000注射時(shí)間/S135（4）塑化能力：單位時(shí)刻內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期 配合和諧,假設(shè)塑化能力高而機(jī)械的空循環(huán)時(shí)刻長,那么

13、不能發(fā)揮塑扮裝置的能力，反之那 么會加長成型周期。（5）鎖模力：注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力，在此力的作用下模具 不該被熔融的塑料所頂開。（6）合模裝置的大體尺寸：包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動(dòng)模板的行程, 模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)械加工制件所利用的模具尺寸范圍。（7）開合模速度：為使模具閉合時(shí)平穩(wěn)，和開模，推出制件時(shí)不使塑料制件損壞，要求 模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開模時(shí)由慢到快在到停。（8）空循環(huán)時(shí)刻：在沒有塑化，注射保壓，冷卻，掏出制件等動(dòng)作的情形下，完成一次 循環(huán)所需的時(shí)刻。1.3.3 選擇注塑機(jī)（1）由注射量選定注射機(jī)

14、.由PRO/E建模分析得（材料密度取P=L05g/cn?）:整體積 V=43. 64cm3；總質(zhì)量M=45. 82g；流道凝料H = 0.5V （流道凝料的體積（質(zhì)量）是個(gè)未知數(shù)，依照手冊（0.5M）來估算,塑件 越大那么比例能夠取的越小）；實(shí)際注射量為:V實(shí)=x=65. 46cn?；實(shí)際注射質(zhì)量為M實(shí)=L 5M=X=68. 73g；依如實(shí)際注射量應(yīng)小于倍公稱注射量原那么，B|J：V公工V實(shí)V 公二 V 實(shí) /=4-=81. 83cm3（2） 一次成型的塑料重量（塑件與流道凝料之和）應(yīng)在注塑機(jī)理論注射量的10%-80% 之間；既能保證制品質(zhì)量，乂可充分發(fā)揮設(shè)備的能力，那么選50%-80%為最正

15、確。（3）塑件的形狀較復(fù)雜，壁厚不均，也無專門高的精度要求，可是塑件的材料為ABS, 粘度為中等，一樣選用的壓力為50-100即a,因塑件的結(jié)構(gòu)較簡單，取P=60Mpa塑件的投影面積計(jì)算A-86. 4cm2型腔的壓力計(jì)算P腔=2/3XP=40Mpa鎖模力的計(jì)算F=AP腔=X 40=33X10依照計(jì)算，初選柱塞式注射機(jī)：XS-ZY-125XSZY125型注射機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)注射量/cm，125模板最大行程/mm300螺桿直徑/mm42模具厚度/mm最大300注射壓力/MPa120最小200注射行程/mm115拉桿空間/mm260x290注射時(shí)間/s模板尺寸/mm428x458鎖模力/kN900噴嘴球

16、徑/mmSR12最大成型面積/cnf320噴嘴孔徑/mmo41.3.4注塑模工藝條件：干燥處置：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處置。建議干燥條 件為8090下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于。熔化溫度：210-280,建議溫度：245o模具溫度：25-70,（模具溫度將阻礙塑件光潔度，溫度較低那么致使光潔 度較低。）注射壓力：5001000baro注射速度：中高速度。1.3.4. 1 時(shí)刻：完成一次注塑成型進(jìn)程所需要的時(shí)刻稱為成型周期。包括注射時(shí)刻，保壓時(shí)刻，冷卻 時(shí)刻，其他時(shí)刻，在保證塑件質(zhì)量的前提下盡可能減小成型周期的各段時(shí)刻，以提高生產(chǎn) 率，其中，最重要的是注射時(shí)刻和冷卻

17、時(shí)刻，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)刻一樣為3-5秒，保壓 時(shí)刻一樣為20-120秒，冷卻時(shí)刻一樣為30-120秒。確信成型周期的體會數(shù)值如下表所示:成型周期與壁厚關(guān)系表制件壁厚/mm成型周期/s制件壁厚/ mm成型周期/s1035154522652885通過上面的體會數(shù)據(jù)和推薦值，能夠初步確信成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有不同, 而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合二者的合理因素，初定制品成型工 藝參數(shù)如下表所示：制品成型工藝參數(shù)初步確信表特性內(nèi)容特性內(nèi)容注塑機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)48噴嘴形式直通式模具溫度50噴嘴溫度(C)230后段溫度()150-210中段溫度()170-23

18、0前段溫度(C)190-250注射壓力MPa90保壓力MPa80注射時(shí)間S3保壓時(shí)間s10冷卻時(shí)間S20其他時(shí)間S12成型周期S45成型收縮(%)干燥溫度()80-90干燥時(shí)間(°C)2-3h二、型腔散布與分型面設(shè)計(jì)型腔數(shù)量的確信注塑模的型腔數(shù)量,能夠是一模一腔,也能夠是一模多腔,在型腔數(shù)量的肯按時(shí)要緊考 慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造本錢；（3）注塑成型的生產(chǎn)效益：（4）模具制造難度；（5）塑件的幾何形狀及質(zhì)量；（6）塑件的批量大小；（7）交貨的長短。依照注射機(jī)的額定鎖模力F的要求來確信型腔數(shù)量n,即一F “M）式中 F一注射機(jī)額定鎖模力（N）P一型腔內(nèi)塑

19、料熔體的平均壓力（MPa）4、4一別離為澆注系統(tǒng)和單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（?/）大多數(shù)小型件經(jīng)常使用多行腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原那么上不超過4個(gè), 生產(chǎn)中若是交貨許諾，能夠依照上述公式估算，因此本設(shè)計(jì)采納了一模四腔的結(jié)構(gòu)方式, 能夠大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)本錢。型腔的布局考慮到模具成型零件和出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方式如以下圖所示：-I-十 十；、d c c型腔的布局分型面的設(shè)計(jì)如何確信分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位 置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀和推出方式、模具的制造、 排氣、操作工藝等多種因素的阻礙，因此

20、在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中 優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一樣應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原那么：一、分型面應(yīng)選在塑件外形最大截面處。二、便于塑件順利脫模，盡可能使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。3、有利于保證塑件的精度要求°4、知足塑件的外觀質(zhì)量要求。五、便于模具加工制造。六、對成型面積的阻礙。7、對排氣成效的阻礙。八、對側(cè)向抽芯的阻礙。九、應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。10、分型面的選擇，應(yīng)有利于型腔加工和脫模方便結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu),分型面確信在塑件的最大投影面積上.如圖2-2所示。圖2-2分型面的位置三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對注射成型效率和制件質(zhì)量有直接阻礙，是取得優(yōu)質(zhì)塑料制品的關(guān)鍵。

21、它的設(shè)計(jì)合理與否，阻礙著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難易程度。澆注系統(tǒng)一樣均由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部份組成聞。主流道的設(shè)計(jì)主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料的流動(dòng)通道。因主流道部份在成型進(jìn)程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及必然溫度、壓力 塑料熔體要冷熱交替反復(fù)接觸，屬于易損件，對材料要求較高，因此模具的主流道部份設(shè) 成可拆卸改換的主流道襯套式，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處置。主流道 襯套設(shè)置在模具的對稱中心位置上。(1)主流道設(shè)計(jì)如右圖所示，其要緊參數(shù)為：d二碰嘴直徑+lmm：R二碰嘴球面半徑+23mm ：a =2° 4&#

22、176; ；尸 D/8：H二(1/32/5) Ro其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：a、主流道;殳計(jì)成圓錐形，其錐角可取2°6° ,流道 壁表面粗糙度取RaWni，且加工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。b、主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)的噴嘴球半徑R1大12mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大1mm； 一樣d=5mmeC、主流道結(jié)尾呈圓不必過渡，圓角半徑尸13mm。d、主流道長度L以小于60mm為佳，最長不宜超過95mm。e、主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料經(jīng)常使用T8A,熱處置淬火后硬度 5357HRC。(2)主流道襯套形式關(guān)于小型模具，主流道襯套采納直桿螺

23、栓式，材料T8A,熱處置方式：淬火表面硬度 為 50、55HRC分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一樣開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流 道的長度取決于模具型腔的整體布置和澆口位置，在多型腔或單型腔多澆口(塑件尺寸大) 時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道結(jié)尾與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆 注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的轉(zhuǎn)變及流向變換以取得平穩(wěn) 流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短、應(yīng)知足良好的壓力傳遞和維持理想的充填狀 態(tài)，并在流動(dòng)進(jìn)程中以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料，能將塑料熔體均衡地分派到 各個(gè)型腔。經(jīng)常使用分流道斷面尺寸推薦如下表所示

24、：表3-2流道斷面尺寸推薦值塑料名稱分流道斷面直徑mm塑料名稱分流道斷面直徑mmABS, AS聚乙烯 尼龍類聚甲醛 丙烯酸聚苯乙烯軟聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯熱塑性聚酯抗沖擊丙烯酸醋酸纖維素聚丙烯異質(zhì)同晶體聚苯解 聚硼 離子聚合物 聚苯硫解分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失， 希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，能夠用流道的截面積與周長的 比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難， 因此一樣是制成梯形流道。為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分 流道截面形狀一樣為圓形梯形U形半圓形及矩形等

25、，工程設(shè)計(jì)中常采納梯形截面加工，工 藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大，一樣采納下面的體會公式可確信其截面 尺寸：D = 0.2654亞苑（式 1）（式 2）3式中D一梯形大底邊的寬度（mm）W一塑件的重量（g）L分流道的長度（mm）H一梯形的高度（mm）在應(yīng)用式（式1）時(shí)應(yīng)注意它的適用范圍，即塑件厚度在3. 2mm以下，重量小于200g, 且計(jì)算結(jié)果在-9. 5mm范圍內(nèi)才合理。本設(shè)計(jì)的塑料儀表外殼體積為38. 72 cm質(zhì)量40. 64g,分流道的長度估量設(shè)計(jì)成70mm 長，且有4個(gè)型腔。D = 0.2654亞"=4. 8939mm取 D=5mm分流道的截面圖如以下圖所示

26、3-2：圖3-23. 2.1分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài) 較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并非要求很低，一樣取um左右就能夠夠，如此 表面稍不滑膩，有助于增大塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn) 生必然的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速度和剪切熱。3. 2. 2分流道長度分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型進(jìn)程中最經(jīng)濟(jì)地利用原料和注射機(jī)的能 耗，減少壓力損失和熱量損失。3. 2. 3分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列緊密相關(guān)，有多種不同的布置形式，但 應(yīng)遵循兩方面原那么：即

27、一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡可能短、 鎖模力力求平穩(wěn)。本模具的流道布置形式采納平穩(wěn)式，如（下圖3-2-3）：圖3-2-3流道布置澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面 最小的部份，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部份，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的 阻礙專門大。3. 3.1澆口的選用它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道，在本設(shè)計(jì)中，我采納的是點(diǎn)澆口： 澆口在成形自動(dòng)切斷，故有利于自動(dòng)成形。 澆口的痕跡不明顯，通常沒必要后加工。 澆口的壓力損失大，必需高之射出壓力。 澆口部份被固化之殘錨樹脂堵焦。如圖3-4所示，一樣取B=L5mm-5.0m

28、m,厚h=0. 5mm-2mm,（也可取塑件的1/3-2/3）,長L=0. 7mm-2mm。澆口的形式和尺寸如下：圖3-3-1澆口3. 3.2澆口的位置選用模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸, 不管采納何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量阻礙專門大，因此合理選擇澆口的 開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還阻礙模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗?有良好的性能與外表，必然要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原那么：1 .盡可能縮短流動(dòng)距離。2 .澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。3 .必需盡可能減少熔接痕。4 .應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5 .考慮分

29、子定向阻礙。6 .幸免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。7 .澆口處幸免彎曲和受沖擊載荷。8 .注意對外觀質(zhì)量的阻礙。綜合這八點(diǎn)原那么，同時(shí)結(jié)合所測繪塑件的實(shí)物所留下的澆口印，能夠確信澆口的位 置如（圖3-3-2）所示:圖3-3-2澆口位置圖澆注系統(tǒng)的平穩(wěn)關(guān)于中小型塑件的注射模具己普遍利用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能保證所有的型 腔同時(shí)取得均勻的充填和成型。一樣在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)許諾的情形下，應(yīng)將從主流道 到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平穩(wěn)式）的形式, 不然就需要通過調(diào)劑澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這確實(shí)是澆注系 統(tǒng)的平穩(wěn)。顯然，咱們設(shè)計(jì)的模具是平穩(wěn)式的，即

30、從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長度相 等，形狀及截面尺寸都相同。9 .4.1分流道平穩(wěn)關(guān)于本設(shè)計(jì)的四個(gè)型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的，可通過調(diào)整分流道的 長度及截面面積，改變?nèi)廴谒芰显诟鞣至鞯乐械牧髁浚_(dá)到澆注平穩(wěn)的目的。在多型腔非 平穩(wěn)分流道布置時(shí)，由于主流道到各型腔的分流道長度不同或各型腔所需填充流量不同， 也可采納調(diào)整各澆口截面尺寸的方式，使熔融塑料同時(shí)充滿各型腔。冷料穴的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的距離，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散 熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒之內(nèi)約io 25mm的深度有 個(gè)溫度慢慢升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫

31、度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，若是那個(gè)地址溫度相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克 服這一現(xiàn)象的阻礙，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，避免冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道 和型腔，把這一用來容納注射距離所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一樣開設(shè)在主 流道對面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略 大一些，深度約為直徑的1 一倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。本模具中的 冷料穴的具體位置和形狀如（圖3-5）中所示。圖3-5冷料穴拉料桿的設(shè)計(jì)為了保證模具在分型面上分模時(shí)能把主流道上的凝料拉出，我在本設(shè)計(jì)中采納了主流 道拉料桿，數(shù)量為一個(gè)，

32、其結(jié)構(gòu)如圖3-6所示：圖3-6拉料桿排氣設(shè)計(jì)在塑料熔體填充注射模腔進(jìn)程中，模腔內(nèi)除原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注 射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部份解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或 化學(xué)反映）所產(chǎn)生的氣體和熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體若是不能被熔融 塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔， 同時(shí).，還會因?yàn)闅怏w被緊縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺點(diǎn)。排氣槽的作用要緊有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物 料在加熱進(jìn)程中產(chǎn)生的各類氣體。適當(dāng)?shù)拈_設(shè)排氣槽能夠大大降低注射壓力、注射時(shí)刻。 保壓時(shí)

33、刻和鎖模壓力，使塑件成型由困難變?nèi)菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)本錢，降 低機(jī)械的能量消耗。模具的排氣能夠利用排氣槽排氣，分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲件等的間隙排氣。 ABS料推薦的排氣槽深度為0. 02mmo此模咱們利用模具零件部件的配合間隙及分型面自然 排氣。3. 7.1排氣設(shè)計(jì)原那么：通常，選擇排氣槽的開設(shè)位置時(shí)，應(yīng)遵循以下原那么：（1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故；（2）最好開設(shè)在分型面上，若是產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出；（3）最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便：（4）開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端；（5）開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，

34、因?yàn)槿绱说牟课蛔钊菀仔纬扇劢雍?；?）假設(shè)型腔最后充滿部位不在分型面上，其周圍乂無可供排氣的推桿或活動(dòng)的型 心時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣；（7）高速注射薄壁型制件時(shí)，排氣槽設(shè)在澆口周圍，可使氣體持續(xù)排出；假設(shè)制件具有高深的型腔，那么在脫模時(shí)需要對模具設(shè)置引氣系統(tǒng)，那是因?yàn)橹萍?面與型心表面之間在脫模進(jìn)程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固性塑料 制件在型腔內(nèi)的收縮小，專門是不采納鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔，在開模時(shí)空氣無法進(jìn)入型腔與 制件之間，使制件附粘在型腔的情形比熱塑性制件愈甚，因此，必需引入引氣系統(tǒng)。么!、成型零件的設(shè)計(jì)模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型

35、零件，包括網(wǎng)模、型芯、鑲塊、成型 桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí).，直接與塑件接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖洗，脫模 時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低 的表面粗糙度，另外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件時(shí)' 應(yīng)依照塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及利用要求，確信型腔的整體結(jié)構(gòu), 選擇分型面和澆口位置，確信脫模方式、排氣部位等，然后依照成型零件的加工、熱處置、 裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng) 度和剛度校核。成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型

36、產(chǎn)品外形的要緊部件。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方式而轉(zhuǎn)變。關(guān)于形狀復(fù)雜的型腔，假設(shè)采納整體式結(jié)構(gòu)，比較難加工。因此采納組合式的凹模結(jié) 構(gòu)。同時(shí)能夠使凹模邊緣的材料的性能低于凹模的材料，幸免了整體式四模采納一樣的材 料不經(jīng)濟(jì)，由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)能夠通過間隙利于排氣，減少母模熱變形。關(guān)于母模中易 于磨損的部位采納鑲拼式，能夠方便模具的維修，幸免整體的凹模報(bào)廢。組合式凹模簡化了復(fù)雜凹模的機(jī)加工工藝，有利于模具成型零件的熱處置和模具的修復(fù)，有利于采納鑲拼間隙來排氣，可節(jié)省珍貴模具材料。在此采納整體嵌入式型腔，如下 圖所示：4.1.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模

37、具及大中型模具。最經(jīng)常使用的嵌入裝配 方式是臺肩墊板式，其他裝配方式還有通孔螺釘聯(lián)接式，沉孔螺釘聯(lián)接式。如以下圖所示:成型零件工作尺寸計(jì)算所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接組成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對 應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于阻礙塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到 高精度，為了計(jì)算簡便，規(guī)定在此處采納簡便計(jì)算。塑件的公差塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品軸類尺寸公差取負(fù)值土-，制品內(nèi)孔類尺寸 公差取正值“+”，假設(shè)制品上原有公差的標(biāo)注方式與上不符，那么應(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散布原那么計(jì)算，即取士9。2模具制造公差實(shí)踐證明，模具制造公差可取

38、塑件公差的1L,即力=（1而且按成型加 3434工進(jìn)程中的增減趨向取“+”、“-”符號，型腔尺寸不斷增大，那么取“+Z ”型芯尺寸不 斷減少那么取”中心距尺寸取“土2"，現(xiàn)取2。23模具的磨損量實(shí)踐證明，關(guān)于一樣的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1,關(guān)于大型塑件那 6么取3以下。另外關(guān)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪?，故磨損量4=0。6注射塑料ABS的成型收縮率：+ SmE由表 18.L3-2 知 Smax=%，Srain=%c. 0.7% + 0.3% .5二%模具在分型面上的合模間隙由于注射壓力及模具分型面平面度的阻礙，會致使動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著必然的間 隙。一樣

39、當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度 一樣應(yīng)小于S°.1mm。4.2.1型腔、型芯徑向尺寸計(jì)算皿（1）型腔徑向尺寸：（單位mm）030±012raw?50±OJ4產(chǎn)品圖L=(1+Scp) LS-A；J式中Lm型腔徑向尺寸；單位為mmLs塑件的大體尺寸；單位為mm塑件的公差值；6 模具成形零件的制造公差；取A/3將數(shù)據(jù)代入公式中得:Dlm=Dls(1+Scp)- - Al+J4 oq=60(1+%)- - X4 o_ +0.03-0aD：=D：s(l+Scp)- 4 o= 36(1+%)-X k4 o二 414()(2)型芯徑向尺寸

40、：(單位mm)3 olm= (1+Scp) L + E j4 -o式中l(wèi)m型芯徑向尺寸；單位為mmLs塑件的大體尺寸：單位為mmA塑件的公差值：5 模具成形零件的制造公差；取A/3將數(shù)據(jù)代入公式中得:將數(shù)據(jù)代入公式中得：dlm= Ldls (1+Scp) + A J °4 -j3 o= 30(1+%) + -X4 -J-0.04d：B= d：5 (1+Scp) + A J4一3 o= 6(1+%) + -X4 -J-o "-0.164. 2.2型腔、型芯的深度尺寸的計(jì)算(1)型腔深度尺寸計(jì)算：(單位mm)2/廣(1+Scp)乩一：。式中 Hm型腔深度尺寸；單位為mmH塑件的

41、大體尺寸；單位為mm將數(shù)據(jù)代入公式中得：Him = HIS (1+Scp) - A 3。9= 20(1+%)-X v 3 o二 *0.03一0L、 2 +J乩口 = H2S (1+Scp) - A 3°=3(1+%)-二 X ” 3 o-4).05一。(2)型芯高度尺寸計(jì)算：(單位mm)2hm = (1+Scp) hs + A 32him = hlS (1+Scp) + A32o= 17(1+%) + -X3-J-0-0.032h” = h2S (1+Scp) + : A32o= 3(1+%) + -X3"-<).05(3)中心距尺寸計(jì)算：(單位mm)依照公式：CM&

42、#177; = (1+Scp) Cs± 22CM±血二(1+Scp) Cs±血22=50(1+%) ±=51 ±五、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)模具閉合時(shí)要求有準(zhǔn)確的方向和位置。具有必然精度的合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，是注射模設(shè)計(jì) 不可缺少的組成部份。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的模具；I型帶頭導(dǎo)套要緊應(yīng)用于復(fù)雜模具或 大、中型模具的動(dòng)定模導(dǎo)向中；II型帶頭導(dǎo)套要緊應(yīng)用于推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向中。 為了確保合模的分型面良好貼合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽；一樣都 是削去一個(gè)面，或在導(dǎo)套的孔口倒角。 導(dǎo)柱工作部份的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出6

43、s8mli1,以確保其導(dǎo)向作用。 應(yīng)確保各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，和同軸度要求，不然將阻礙合模的準(zhǔn) 確性，乃至損壞導(dǎo)向零件。 導(dǎo)向零件應(yīng)合理散布在模具的周圍或靠近邊緣的部位；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距 離6一樣取導(dǎo)柱固定端的直徑的1s倍；其設(shè)置位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。 導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部份；但針對某些特殊的要求，如塑件在動(dòng)模 側(cè)依托推件板脫模，為了對推件板起到導(dǎo)向與支承作用，而在動(dòng)模側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱。 小型模具一樣只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其元合模方位要求，采納等徑且對稱布置的方 式，假設(shè)有合模方位要求時(shí)，那么采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中 型模具常設(shè)置三個(gè)或四個(gè)導(dǎo)柱，采取

44、等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。 導(dǎo)柱工作部份的配合精度采納H7/f7 (低精度時(shí)可采納H8/f8或H9/f9)；導(dǎo)柱固 定部份的配合精度采納H7/k6(或H7/m6)。導(dǎo)套與安裝之間一樣用H7/m6的過渡配合，再 用側(cè)向螺釘避免其被拔出。 關(guān)于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo)向孔配合。 通常導(dǎo)向孔應(yīng)做成通孔；若是型腔板特厚，導(dǎo)向孔做成盲孔時(shí)，那么應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通 氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可依 照一樣規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取，長度超出部份應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配面。導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)技術(shù)要求：(1)為使導(dǎo)柱具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，采納T10鋼導(dǎo)柱圖經(jīng)淬火處置，硬度為50HRC55HRC。導(dǎo)柱固定部份表面粗糙度為，導(dǎo)向部 份表面的粗糙度為（2）導(dǎo)柱固定端與模板之間采納H7/k6過渡配合；導(dǎo)柱導(dǎo)向部份采納 H7/f7的間隙配合。導(dǎo)柱設(shè)計(jì)如圖。導(dǎo)套的設(shè)計(jì)導(dǎo)套選用注塑模