單分型面模具設(shè)計(jì)實(shí)例

單分型面注射模具工作任務(wù)根據(jù)下面的端蓋制品圖：1.設(shè)計(jì)出所示塑件的注射模；2.畫出裝配圖和零件圖；3.寫出說明書。具體設(shè)計(jì)步驟一、對(duì)塑件圖及實(shí)樣的分析消化二、注射機(jī)型號(hào)的確定三、型腔數(shù)目確定四、分型面的確定五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)六、成型零件的設(shè)計(jì)七、溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十二、模具材料的確定十五、編寫說明書十四、繪制裝配圖和零件圖十三、校核模具與注射機(jī)的有關(guān)尺寸八、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)九、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)十、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)十一、模架的選擇具體設(shè)計(jì)步驟1.塑料的原材料分析塑件材料采用聚苯乙烯（純），屬熱塑性材料。從使用性能上看，該塑料透明性好，透光率高，化學(xué)性能優(yōu)良，耐酸、堿、醇、油、水等的能力較強(qiáng)，電性能優(yōu)良，是理想的高頻絕緣材料，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度高，但耐熱性不高，耐磨性較差，導(dǎo)熱系數(shù)小，塑件易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；從成型性能上看，該塑料吸水性小，收縮小，比熱容小，流動(dòng)性好，成型容易，但應(yīng)防止淌料，應(yīng)控制成型溫度、壓力和時(shí)間等工藝參數(shù)，以減少內(nèi)應(yīng)力。過程實(shí)施：2.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1）結(jié)構(gòu)分析從制品圖上分析，該零件總體形狀為長(zhǎng)方形，只有在頂面中間有一個(gè)直徑為15mm的孔，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于簡(jiǎn)單制品。2）尺寸精度分析該塑件重要尺寸如：150-0.22mm，600-0.36mm，800-0.46mm?？梢钥闯龀叽缇仍贛T2~MT3之間，未注尺寸的公差按照MT5級(jí)確定，精度中等偏上，模具零件的相關(guān)尺寸加工精度等級(jí)可以保證。塑件的壁厚為1.8，確定塑件的壁厚均勻，便于成型。3）表面質(zhì)量分析該塑件的表面要求光滑，不得有毛刺，無其他的要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜合以上所述，在注射成型情況下，將成型工藝條件控制得當(dāng)，就比較容易實(shí)現(xiàn)制品的成型要求。首先進(jìn)行塑件質(zhì)量的計(jì)算。計(jì)算塑件質(zhì)量是為了初選注塑機(jī)并確定型腔數(shù)目。經(jīng)過計(jì)算得知塑件的體積為：查表選PS的密度為：塑件質(zhì)量為：二、注塑機(jī)型號(hào)和型腔數(shù)目的確定采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮塑件所需模具的外形尺寸，注射時(shí)所需的注射壓力等因素，初選注塑機(jī)為XS-ZY-125。四、分型面的確定在模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的基本結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)該根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件要求表面光滑、無毛刺，對(duì)表面有質(zhì)量要求。選擇如下圖A分型面不利于表面質(zhì)量的保證，但B分型面利于表面質(zhì)量的保證，有助于模具復(fù)雜程度的降低，并減少模具加工的難度，便于塑件成型后的脫模。過程實(shí)施：（1）主流道設(shè)計(jì)根據(jù)《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》查得XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的相關(guān)尺寸為：噴嘴前端孔直徑：噴嘴噴嘴圓弧半徑：根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系取主流道球面半徑取主流道小端直徑五、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為了便于將凝料從主流道中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐度，內(nèi)壁粗糙度小于0.4um。主流道長(zhǎng)度由定模座板和定模板的厚度確定,暫定為60mm。在此，取錐度為4°。為了使熔體順利進(jìn)入分流道，在主流道末端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過渡。（2）分流道設(shè)計(jì)

分流道的形狀和尺寸應(yīng)該根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度等因素來確定。本塑件的形狀簡(jiǎn)單，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為U形的分流道，查手冊(cè)可選得：R=3mmh=7mm斜度取8°（3）澆口設(shè)計(jì)

根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選擇側(cè)澆口比較合適。由于制品壁厚均勻，澆口位置在設(shè)計(jì)時(shí)可放在80尺寸中間位置處，在模具結(jié)構(gòu)上采用組合式型芯、有利于填充、排氣。故澆口采用截面為矩形的側(cè)澆口，根據(jù)手冊(cè)初選澆口尺寸長(zhǎng)、寬、高為1mm、5mm、1mm，試模時(shí)進(jìn)行修正。（4）拉料桿和冷料穴的設(shè)計(jì)

為了使主流道凝料能順利從主流道襯套中脫出，需要設(shè)計(jì)拉料桿和冷料穴。由于塑件材料位聚苯乙烯，比較脆，故不能采用倒錐形和圓環(huán)槽的冷料穴?？刹捎肸形或者帶球頭拉料桿的冷料穴。在選用冷料穴時(shí)，需要根據(jù)推出機(jī)構(gòu)來確定。此處暫時(shí)選用Z形拉料桿的冷料穴。澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，凹模擬采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，根據(jù)塑件所設(shè)計(jì)的分流道和澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道和澆口設(shè)置在凹模上，如下圖所示。2.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，其凸模結(jié)構(gòu)形式如圖所示。六、成型零件的設(shè)計(jì)型芯、型腔結(jié)構(gòu)圖3.型芯、型腔的工作尺寸計(jì)算成型零件的工作尺寸計(jì)算時(shí)采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來計(jì)算?？紤]到目前模具制造能力和成本因素，選用模具制造公差為。計(jì)算過程與結(jié)果為：型腔長(zhǎng)度尺寸：型腔深度尺寸：型腔寬度尺寸：本塑件駁材料為塵PS，確PS成贊型性能屯優(yōu)良，側(cè)故而本剪模具可堵以不設(shè)挎置加熱教系統(tǒng)。枯熱塑性野塑料在蔽注射成賺型后，辟必須對(duì)呀模具進(jìn)結(jié)行有效憶的冷卻勾，使熔慰融塑料捉的熱量雀盡快地坊傳給模潤(rùn)具，以機(jī)使塑料敲可以冷去卻定型憂并可迅掏速脫模姻。為了蕉縮短制示品成型融周期，余一般需條要設(shè)置嶄冷卻系帥統(tǒng)。冷蔬卻系統(tǒng)爛的設(shè)計(jì)愉如下：七、溫控笨系統(tǒng)的設(shè)牛計(jì)PS（容純）塑費(fèi)料在料貴筒內(nèi)的職溫度為過170咱~19戲0度，拆到模具擋內(nèi)的塑色料溫度酸在18材0度左扔右，而欺塑件硬勢(shì)化后從丈模具型修腔中取雄出時(shí)其達(dá)溫度在縱60度膀以下。府由于P犧S流動(dòng)犧性，易承于成型估，要求價(jià)模溫不網(wǎng)太高，怖故采用滲常溫水涂對(duì)模具盜進(jìn)行冷照卻。由于冷辨卻水道躬的位置就、結(jié)構(gòu)貓形式、纖孔徑、擁表面狀師態(tài)、水弦的流速獵、模具范材料等東很多因沈素都會(huì)溪影響模造具的熱舞量向冷輛卻水傳哪遞，精罵確計(jì)算熟比較困賭難。在蠅實(shí)際生廊產(chǎn)中，汪通常都化是根據(jù)械模具的洋結(jié)構(gòu)確拍定冷卻槽水路，興通過調(diào)掀節(jié)水溫懼、水速壤來滿足霧要求。無論多大輝的模具，忠水孔的直直徑不能大潔于14m苗m，否則鏈冷卻水難據(jù)以成為湍銅流狀態(tài)，垃以致降低繪熱交換效望率。一般眼水孔的直件徑可根據(jù)吩塑件的平錢均厚度來已確定。平窄均壁厚為夢(mèng)2mm時(shí)勻，水孔直腰徑可取8癢～10m債m；平均皆壁厚為2銜～4mm賀時(shí)，水孔斷直徑可取層10～1匆2mm；其平均壁厚系為4～6寨mm時(shí)，刊水孔直徑慮可取10雄～14m離m。本塑件壁向厚均為1址.8mm騎，制品總萌體尺寸為鴨80×6蜻0×15村，較小，確定水孔坦直徑為8變mm。并換在型腔上萬采用直流殲循環(huán)式冷牲卻裝置。由于動(dòng)模泥、定模均銀為鑲拼式渾，受結(jié)構(gòu)雅限制，加圖。由于塑件駕形狀為矩禿形而且壁滔厚較薄。米使用推桿充推出容易鏟在塑件底船邊留下推念出痕跡，雷但不影響素外觀質(zhì)量府，可以采鋪用。也可搶以選擇推女件板推出葉機(jī)構(gòu)完成哀塑件的推魔出，這種裙方法結(jié)構(gòu)鍵簡(jiǎn)單、推項(xiàng)出力均勻蹄，塑件在乓推出時(shí)變宵形小、推篇出可靠。如果采狡用推件忠板推出箏，比較味合適本軋產(chǎn)品的延推出，屠但澆注炭系統(tǒng)中盤的拉料捎桿應(yīng)該研為球形榮拉料桿長(zhǎng)，還需秘增加一讀塊推件困板。結(jié)漆構(gòu)分別俯如下：九、脫歉模機(jī)構(gòu)的寧設(shè)計(jì)由于塑項(xiàng)件形狀池為矩形穴，尺寸杯比較小臭，采用愛一模兩送腔的結(jié)耗構(gòu)，所龜需模具哭周界尺運(yùn)寸不大種，可以么選用導(dǎo)進(jìn)柱導(dǎo)套哈作為導(dǎo)般向機(jī)構(gòu)喝。導(dǎo)柱導(dǎo)雕套導(dǎo)向待機(jī)構(gòu)有錯(cuò)圓形的具導(dǎo)柱導(dǎo)五套和矩立形的導(dǎo)子柱導(dǎo)套昨。圓形迫導(dǎo)柱導(dǎo)懼套由于嘉塑件所嘗需模具可為小型裝模具，穴故選用窗圓形的曲導(dǎo)柱導(dǎo)杏套。見撫總裝圖案。十、容導(dǎo)向機(jī)研構(gòu)的設(shè)疤計(jì)1.省模架類亦型的確寇定本模具采紹用一模兩浸腔的結(jié)構(gòu)鉛形式，型隨腔和型芯械為組合式屈結(jié)構(gòu)，推誤出機(jī)構(gòu)為羽推桿推出遭，故選A冠2型模架嘩。十一、榜模架竟的選擇2.模粱板周界尺初寸確定型腔在翠模板中苦布局圖兩如下，陸確定M刪、N尺艷寸。（1）沃型腔側(cè)鴨壁厚度唐s江的確定型腔側(cè)惠壁厚度沾可以采論用計(jì)算害或者查剪表的方膝式得到釋。在此苗，采用殼查表的酷的方式瞇得到。瀉根據(jù)《奴模具設(shè)膀計(jì)指導(dǎo)鉆》矩形比型腔的陸側(cè)壁厚涂度表6率-15深，根據(jù)盞矩形型姐腔內(nèi)壁易短邊尺其寸60敬，可得控：整體式型拌腔壁厚為沃30~3追5；鑲拼販?zhǔn)叫颓坏碾m凹模壁厚匪為10~手11，模殼套壁厚為鼓25~2尊8.在此，采用的鳥鑲拼式凝結(jié)構(gòu)，判選凹模筍壁厚為害11，頌?zāi)Ｌ妆阢暫駷?頸8。則s真=39冶mm（2）模議板周界尺隆寸的確巴定模板尺喇寸為：在標(biāo)準(zhǔn)模銀架中選，森可選模架直周界尺寸殲為：160素x25家0。3.渴A、B籠、C尺棕寸確定（1）氏A尺遠(yuǎn)寸確定由圖可以桐看出：A割=15+恒h，h為傾型腔底板存厚度，可骨通過經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)數(shù)據(jù)或者旨計(jì)算得到甜。在此，利喂用公式計(jì)范算。由于遲本制件為宏小型制件丟，故而采坊用強(qiáng)度計(jì)冊(cè)算方法。型腔底系板厚度式中，為型腔內(nèi)塑料熔體壓力；為底板上承受成型壓力部分的長(zhǎng)度；為底板總長(zhǎng)；為支架間距；為型腔材料許用壓力。塑件材料鉛為PS，葡查表5-槽2得知：支架間呀距等同紀(jì)于塑件慨的短邊勾，故取瓣：底板上膀承受成西型壓力豎部分的無長(zhǎng)度等舍同于塑悲件的長(zhǎng)腐邊，故肅?。旱装蹇傞L(zhǎng)緞為模板的典長(zhǎng)度，模改板長(zhǎng)度為根250m標(biāo)m，故型腔材料痛許用壓力型腔底蘇板厚度則A尺沾寸為：A=1翼5+1銅0.2繭9=2諸5.2委9mm考慮到婆要在型蛾腔上設(shè)腿置冷卻表裝置，絞根據(jù)模宋架數(shù)據(jù)痰，選A當(dāng)=50鮮mm。（2）險(xiǎn)C尺寸滋確定C=制須品高度臺(tái)+12退+16所+（5塑~10雙）mm=15+柿28+1技0=53引mm在A尺棚寸所在葬范圍內(nèi)轎選擇C陡，有6忙3和8娘0滿足磚要求，俯選C=適63m艇m。（3）揭B尺寸棉確定由A、C誘尺寸可以驕確定B尺辰寸有16級(jí)、20、蕉25、3尊2。本模壟具無滑塊燦，根據(jù)經(jīng)笨驗(yàn)四個(gè)尺刊寸都滿足稠要求，在姨此選B=救25mm潛。綜上所朽述，可任知模架雜為A2祖-16器025室0-4懲3-Z文2。4、模聽具高度律H尺功寸確定H=72焦+A+B知+C=72嚼+50溝+25俱+63=21將0mm故模具高孩度為21假0mm。1.成打型零件模亂具材料的彼確定本塑件緩比較簡(jiǎn)宅單，成妖型零件逐只有型脆芯和型鞭腔，結(jié)情構(gòu)比較爐簡(jiǎn)單，谷性能要畜求不高核，故可鍋以選用虎的材料傘比較多歐。型腔和型因芯需要承藥受塑料熔毯體的沖刷降和高溫作羨用，由于糖是大批量懷生產(chǎn)，因駛此要求材窮料的耐磨石性要好。抵在此，型轟芯和型腔逮材料均選錦用CrW座Mn。十二、勻模具爽材料的藍(lán)確定2.結(jié)圈構(gòu)零件模怒具材料的殼確定結(jié)構(gòu)零俯件中，煙標(biāo)準(zhǔn)件某的材料欄根據(jù)國(guó)包家標(biāo)準(zhǔn)貨執(zhí)行，時(shí)非標(biāo)件偵的材料砌在保證準(zhǔn)使用質(zhì)禁量的情莖況下，名根據(jù)材役料的成駐本來選額用。具港體材料畢如下圖舅所示。十二、持模具蜂材料的宗確定2.流蘆道凝料質(zhì)款量計(jì)算（1）主籃流道凝料兔質(zhì)量計(jì)算主流道凝伯料小端直盼徑為4.顏5mm，伙大端直徑軋為9mm舉，長(zhǎng)度為辟70mm釣，按照?qǐng)A蔑柱來估算酸得：一、注截射量的偏校核制品質(zhì)鞏量計(jì)算前面計(jì)尤算得：藝單個(gè)制道品質(zhì)量紛為15云.54沾g。一扣模兩腔望結(jié)構(gòu)，泰故制品給總重為違15.厚54×幅2=3屑1.0揉8g。十三、礦校核模具歌與注射機(jī)墊的有關(guān)尺調(diào)寸二、注射努壓力的校忌核查課本肚附表4簡(jiǎn)可得：純PS塑賞料成型所旺需的注射宿壓力為6篇0-11旗0MPa柔。查《模似具設(shè)計(jì)摸指導(dǎo)》丟表6-菠24得匯：注射才機(jī)XS卸-ZY非-12檢5的注喘射壓力謹(jǐn)為12浪0MP珠a。60-情110謎<12我0。故XS疫-ZY撞-12筋5注射詞機(jī)滿足節(jié)要求。三、鎖模章力的校核查《模具搞設(shè)計(jì)指導(dǎo)凳》表6-越24得：注射機(jī)閉XS-灘ZY-擴(kuò)125凝的鎖模沿力為9朵00k助N。塑件在膜分型面者上的投岡影面積巾為：則：故XS胸-ZY僻-12班5注射謝