洗露瓶蓋注塑模設(shè)計

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1、1 / 36 文檔可自由編輯打印畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計題目 洗發(fā)液瓶蓋注塑模的設(shè)計 系別 機 電 系 專業(yè) 模具設(shè)計與制造 班級 姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 日期 2010 年 12 月 I / 36 文檔可自由編輯打印設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：設(shè)計題目：洗發(fā)液瓶蓋注塑模的設(shè)計設(shè)計要求：設(shè)計要求：1. 確定合理工藝方案2. 設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)3. 設(shè)計要全面介紹模具的工作原理4. 內(nèi)容豐富、文字精練、講述詳細(xì)、實用價值高設(shè)計進(jìn)度要求：設(shè)計進(jìn)度要求：第一至第七周 搜集模具相關(guān)資料第八周 前期準(zhǔn)備工作第九周 模具基本類型與工作部分零件尺寸計算第十周 模具整體設(shè)計和繪制裝配圖第十一周 模具主要零件圖的

2、繪制第十二周 畢業(yè)論文的校核、修改第十三周 打印裝訂，準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師（簽名）：指導(dǎo)教師（簽名）： II / 36 文檔可自由編輯打印摘 要本次模具設(shè)計的內(nèi)容是“洗發(fā)液瓶蓋注塑模的設(shè)計” 。這個制品的結(jié)構(gòu)近似一個殼體，主蓋與其上面的小蓋以鉸鏈相連，打開后，小蓋固定在一特定位置，合上后與主蓋成一整體。設(shè)計內(nèi)容是從零件的工藝分析開始的，根據(jù)工藝要求來確定設(shè)計的大體思路。其開始是從零件的材料選擇，接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的確定，模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系、塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機的選擇、模具設(shè)計有關(guān)尺寸的計算（包括模具行腔型芯的計算及其公差的確定） 、注塑機參數(shù)的校核、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具冷卻、

3、加熱系統(tǒng)計算、注射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等內(nèi)容。其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是這次設(shè)計的主要內(nèi)容，其內(nèi)容包含了模具的分型面選擇、主流道及分流道的設(shè)計與布局，推出機構(gòu)導(dǎo)向機構(gòu),鉸鏈的設(shè)計等一系列模具的重要零部件的設(shè)計加工方法和加工注意要點。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。本次設(shè)計不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識，而且讓我做到所學(xué)的運用到實踐當(dāng)中，更讓我了解了塑料模具設(shè)計的全過程和加工實踐的各種要點。使我在本次設(shè)計實踐當(dāng)中有一個質(zhì)的飛躍。關(guān)鍵詞：洗發(fā)液瓶蓋，注塑模，鉸鏈，PP文檔可自由編輯打印目 錄摘 要.II1 塑件工藝分析.11.1 塑件設(shè)計要求 .11.2 塑件的材料特征 .11

4、.3 塑件材料的確定 .21.4 塑料的收縮率及密度確定 .21.5 模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系 .32 塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu).43 注射機及模架的選用.53.1 注射機的選用 .53.2 模架的選用 .53.3 模架周界尺寸選擇 .64 模具型腔、型芯的有關(guān)計算.74.1 型腔工作尺寸計算 .74.2 型芯的工作尺寸計算 .84.3 模具中孔中心距計算 .95 注塑機參數(shù)校核.115.1 最大注射量校核 .115.2 鎖模力校核 .115.3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 .115.4 模具閉合高度校核 .126 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.136.1 制品成型位置及分型面的選擇 .136.2 模具型腔

5、數(shù)的確定、排列和流道布局 .136.3 主流道、主流道襯套及定位環(huán)的設(shè)計 .146.4 分流道的形狀及尺寸 .166.5 澆口的形狀及其位置選擇 .176.6 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 .196.7 推出機構(gòu)的設(shè)計 .196.8 拉料桿的形式選擇 .206.9 模具排氣槽設(shè)計 .217 模具冷卻系統(tǒng)計算.22II / 36 文檔可自由編輯打印7.1 冷卻回路所需的總面積計算 .227.2 冷卻回路的總長度的計算 .237.3 冷卻水體積流量的計算 .248 注射模零件及總裝技術(shù)要求.258.1 零件的技術(shù)要求 .258.2 總裝技術(shù)要求 .259 模具外形及工作原理.27致 謝.28參考文獻(xiàn).291 /

6、 36 文檔可自由編輯打印1 塑件工藝分析1.11.1 塑件設(shè)計要求塑件設(shè)計要求該產(chǎn)品用于各種洗發(fā)液瓶上,對瓶體起到鎖合的作用，其零件外形圖如圖 1.1產(chǎn)品精度及表面粗糙度要求為一般精度,但在加工制造過程中要求各部分有一定配合精度關(guān)系。產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模二腔、組合型腔結(jié)構(gòu)、澆口形式采用點澆口，以利于充滿型腔。相對于大塑件可采用相對于小的塑件大的分流道，以達(dá)到同時充模的效果。圖 1.1 洗發(fā)液瓶蓋塑件表面質(zhì)量：Ra0.32塑件顏色：綠色塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，下端外沿不允許有

7、澆口痕跡,塑件允許最大脫模斜度。1.21.2 塑件的塑件的材料特征材料特征1.2.11.2.1 聚丙烯（聚丙烯（PPPP）基本特征：聚丙烯無色、無味、無毒的。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。密度為 0.900.91g/cm3。它不吸水、光澤好、易著色。聚丙烯具有聚乙烯的2 / 36 文檔可自由編輯打印所有優(yōu)良性能，如卓越的介電性能，耐水性、化學(xué)性能穩(wěn)定。宜于成形加工等；還具有聚乙烯所沒有的許多性能，可制做鉸鏈，有教高的抗彎曲疲勞強度，如（蓋和本體合一的各種容器，經(jīng)過 7x107次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象，但其在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。主要用途：可用于各

8、種機械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件；可作為各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里，表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。成形特點：成形收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔，凹痕、變形、方向性強，流動性極好，易于成形；熱容量大，注射成形必須設(shè)計能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；注意控制成形溫度。料溫低時方向性明顯，尤其是低溫、高壓時更明顯。聚丙烯成形的適宜模溫為 80 度左右，不可低于 50 度，否則會造成成形塑件表面光澤差，產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲或變形。1.31.3 塑件材料的確定塑件材料的確定考慮到洗發(fā)液瓶蓋的工作環(huán)境以及所受的力的大小來看，其在工

9、作過程中需要頻繁的開合，所以綜上各種塑料的性能來考慮，聚丙烯（PP）具有以上工作環(huán)境所需的性能，為此確定使用材料為：聚丙烯（聚丙烯（PPPP） 1.41.4 塑料的收縮率及密度確定塑料的收縮率及密度確定表 1.1 材料性能參數(shù)材料代號密度（kg.m-3）收縮率（%）模具溫度（）注射壓力 P注（Mpa）最大不溢料間隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03ABS1030-10700.3-0.850-8060-1000.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.03由表 1.1 知聚丙烯 PP

10、 的收縮率（1.0-2.5）% 。由聚丙烯的成形特點可知其成形收縮率范圍及收縮率大，所以在選擇聚丙烯的收縮率時應(yīng)考慮使用大的收縮率確定收縮率值為 1.8% ，其平均密度為 0.905g/cm3 。3 / 36 文檔可自由編輯打印1.51.5 模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系不同種類的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，因此為了確定塑料的工藝性能、成形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件。表 1.2 塑料種類與模具設(shè)計關(guān)系塑料特征注意事項聚丙烯PP（結(jié)晶型）1，點澆口增大塑料熔體的剪切速率，流動性增加2，冷卻速度快3，流動性好具有鉸鏈性能1，盡量采用點澆口，尤其是大平面塑料

11、制品2，澆注系統(tǒng)散熱面積要小，以降低冷卻速度，保證塑料順利充填型腔塑件的成型要求：化學(xué)性能穩(wěn)定，宜于成形加工等，閉合彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。塑件表面要求無飛邊或縮孔現(xiàn)象。 塑料成型工藝參數(shù)：模具溫度：40-60噴嘴溫度：190-220料筒溫度：前段溫度：200-220 中段溫度：220-240 后段溫度：180-210注射壓力：4080MPa注射機類型：螺桿式保壓壓力：50-60 MPa噴嘴形式：直通式注射時間：05S保壓時間：2060S冷卻時間：1550S成形周期：40120S4 / 36 文檔可自由編輯打印2 2 塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前

12、提下，用較低的尺寸公差精度等級。表 2.1 塑件有關(guān)尺寸精度等級參數(shù)精度等級12345678基本尺寸/mm公差數(shù)值/mm-30.040.060.080.120.160.240.320.46360.050.070.080.140.180.280.360.566-100.060.080.100.160.200.320.400.6410-140.070.090.120.180.220.360.440.7214-180.080.100.120.200.240.400.480.8018-240.090.110.140.220.280.440.560.5624-300.100.120.160.240.32

13、0.480.640.9630-400.110.130.180.260.360.520.721.0040-500.120.140.200.280.400.560.801.250-650.130.160.220.320.460.640.921.4塑件精度等級與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。表 2.2 塑件精度等級參數(shù)建議采用精度等級塑料品種高精度一般精度低精度聚丙烯MT2MT3MT5由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求較高，所以精度等級選擇一般精度由表2.1、表 2.2 可查得模具加工時的各尺寸工差。5 / 36 文檔可自由編輯打印3 3

14、注射機及模架的選用3.13.1 注射機的選用注射機的選用由工件可得其質(zhì)量為 10g，因為采用一模二腔的生產(chǎn)方式，所以二個塑件的總質(zhì)量為 20g，可計算澆注系統(tǒng)的體積為 7.86cm3由公式所以： 332022.100.905mgVcmgcm塑件 澆塑件總VVV22.107.8629.96選用 XS-ZY-60 型臥式注射機，其性能參數(shù)如下： 額定注射量： 360cm 注射壓力： Mpa120 鎖模力： 400KN 最大注射面積： 2320cm 最大開模行程： mm300 模具最大厚度： 250mm 模具最小厚度： 150mm 拉桿間距： 330 300mm 噴嘴半徑： mm2 噴嘴圓弧半徑：

15、10mm3.23.2 模架的選用模架的選用我國目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件的國家標(biāo)準(zhǔn)有 12 個；另外還制訂了塑料注射模具的標(biāo)準(zhǔn)模架，分中小型模架 （GB/T12556.190）和大型模架 （GB/T12555.190）兩種。 中小型模架標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，模架的周界尺寸范圍為：560mm，并規(guī)定模架的形式為品種型號，即基本型，A1、A2、A3 和 A4 四個品種。mm9006 / 36 文檔可自由編輯打印表 3.1 四種模架的組成、功能及用途型號組成、功能及用途A1 型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，與推桿推件機構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機。A2 型動、定模均采用兩塊模板，與推件機構(gòu)組成模架，適用

16、于立式和臥式注射機，可用于帶有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具，也可用于斜滑塊側(cè)向分型的模具A3 型定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機。A4 型動、定模均采用兩塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機。根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，A2 型模型適用于本次模具的設(shè)計，故選用 A2 模架。3.33.3 模架周界尺寸選擇模架周界尺寸選擇中小型模架的周界尺寸參數(shù)、規(guī)格有：100L、125L、160L、180L、200L、250L、315L、355L、400L、450L 和 500L 等模架規(guī)格。

17、根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：mm250，再根據(jù)所選取的模架規(guī)格可通過標(biāo)準(zhǔn)模架。表查得上、下模板的厚度為mm250，墊板厚度為。mm40mm607 / 36 文檔可自由編輯打印4 4 模具型腔、型芯型腔、型芯的有關(guān)計算4.14.1 型腔工作尺寸計算型腔工作尺寸計算模具型腔是模具和塑件的接觸處其尺寸的公差直接影響了塑件工作的性能和表面的粗糙度，為此工件的型腔尺寸應(yīng)做到在保證工件的質(zhì)量的前提下有足夠的加工余量。由公式得 因為：對于塑件 0.1628mm 431kLL塑件模具式中 塑件形狀最大尺寸塑件L 塑件的平均收縮率k 塑件的尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 1/31/6 故10

18、.483328 1 0.0150.484L模具 0.1628.06由公式得 因為： 對于塑件高度尺寸模具設(shè)計0.1522mm 0.15210.443Hhk塑件模具 塑件最高方向最大尺寸h塑件故 0.152221 0.0150.443H模具 0.1522.63型腔形狀尺寸如下圖:8 / 36 文檔可自由編輯打印28222202060圖 1.2 型腔外形及尺寸圖4.24.2 型芯的工作尺寸計算型芯的工作尺寸計算模具的型芯和型腔一樣也是和塑件直接接觸，其加工要求和型腔基本上是相同的，但是型芯的加工要保證和塑件的內(nèi)型腔相同，其制造公差和型芯相反取負(fù)偏差。由公式得 因為：對于塑件 20 mm 尺寸的模具

19、設(shè)計： 431kLL塑件模具 塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸塑件L 故 0.153201 0.0150.444L模具 0.1520.36公式得 因為：對于塑件尺寸的模具設(shè)計0.1318mm 321kLL塑件模具塑件內(nèi)腔的深度最小尺寸塑件L9 / 36 文檔可自由編輯打印故 0.132181 0.0150.403h模具 0.1318.570.13151 0.0150.75 0.4L內(nèi)型0.1315.5320.16251 0.0150.75 0.48L內(nèi)型0.1625.740.2486.51 0.0150.75 0.72L內(nèi)長0.2488.340.17401 0.015075 0.52L內(nèi)寬0.1740.

20、990.19411 0.0150.75 0.56L小蓋長0.1942.040.16261 0.0150.75 0.48L小蓋寬0.1626.750.1271 0.0150.75 0.36L較鏈長0.127.380.12101 0.0150.75 0.36L鉸鏈寬0.1210.4260錐角3.18;1.59Rmm Rmm蓋長蓋小寬0.1161 0.0150.75 0.34L蓋小型芯0.116.350.1111 0.0150.75 0.32L小0.111.264.34.3 模具中孔中心距計算模具中孔中心距計算10 / 36 文檔可自由編輯打印由公式得 211kCmC兩孔間的距離Cm故 161 0.

21、0150.2C 16.240.2鉸鏈的設(shè)計：利用聚丙稀的特性直接制成鉸鏈,常用的鉸鏈截面形式如圖 1.3;鉸鏈部分厚度應(yīng)減薄,一般為 0.25 0.4mm,而且熔體流向必須是通過鉸鏈部分,使線性分子能沿其主鏈方向折彎,如果流向不對,則鉸鏈部位容易折斷.圖 4.3 鉸鏈的截面形式11 / 36 文檔可自由編輯打印5 5 注塑機參數(shù)校核5.15.1 最大注射量校核最大注射量校核注射機的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊） ，通常注塑機的實際注塑量最好在注塑機的最大注塑量 80%由公式得 所以，選用的注塑機最大注塑量應(yīng) 澆塑件機VVV8 . 0式中注塑機的最大注塑量：單位 機

22、V3cm 注塑機的體積，單位 塑料V3cm 該產(chǎn)品：V 塑件=22.216 3cm澆注系統(tǒng)體積，單位 澆V3cm 該產(chǎn)品：=7.86澆V3cm故 22.2167.8637.5950.80.8VVV塑件澆機所以 選擇注塑機的注塑量為：60。故：滿足要求 。3cm5.25.2 鎖模力校核鎖模力校核由公式得 鎖機FAP模熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力（70100 Mpa）80 ，選取型腔內(nèi)壓力的模P平均值為 35Mpa ，所以，計算得 400 KN 。塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和：計算為 5632mm2A注塑機的額定鎖模力鎖機F 故 =2070KN鎖機FAP模 所以選定的注塑機為：400KN 滿足條

23、件5.35.3 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核即 模具長 x 寬拉桿間距 12 / 36 文檔可自由編輯打印模具的長寬為注塑機拉桿間距250 250330 3005.45.4 模具閉合高度校核模具閉合高度校核 模具實際厚度 H模=mm223 注塑機最小閉合厚度 H最小=mm200即 H模H最小 故滿足要求5.55.5 開模行程校核開模行程校核我們所選的注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： 最小模機HHSmmHH10521因為 最小模機HHS200223300 mm277 mmHH161101253510521H1推出距離 單位mmH2

24、包括注射系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 單位mmS機注射機最大開模行程故 滿足要求13 / 36 文檔可自由編輯打印6 6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計6.16.1 制品成型位置及分型面的選擇制品成型位置及分型面的選擇選擇分型面時的考慮方向：1 塑件開模后留在動模上2 分型面的痕跡不影響塑件的外觀3 澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排4 推桿的痕跡不露在塑件的外觀上5 使塑件易于脫模根據(jù)以上的分型面選擇的原則：本塑件的分型面選擇在塑件的最下面，這樣有利于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。而塑件的整體將在脫模后留在動模側(cè)，而對于推桿的設(shè)計，將采用塑件的底面形狀（圓弧度）的面積，這樣既增大了推出力，又減小了推桿的痕跡的存在圖 6.1

25、 分型面的選擇圖6.26.2 模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局根據(jù)設(shè)計需要和生產(chǎn)效率的要求可知，為滿足塑件的使用要求，在同一次的注射成型中，一次成型塑件的個數(shù)為二個，也就是采用一模二腔的生產(chǎn)方式。型腔的排列根據(jù)模具的形狀及尺寸排列。14 / 36 文檔可自由編輯打印圖 6.2 型腔排列圖因為一模二腔，所以塑件的尺寸為豎直方向，取得標(biāo)準(zhǔn)模架的周界尺寸為澆注系統(tǒng)設(shè)計及流道的布局：mm400400澆注系統(tǒng)的作用就是將熔融狀態(tài)的塑料均勻，迅速地輸入型腔，使型腔內(nèi)氣體及時排出，并且將注射壓力傳遞到型腔的各個部分，從而得到組織緊密的制品。6.36.3 主流道、主流道襯套及定

26、位環(huán)的設(shè)計主流道、主流道襯套及定位環(huán)的設(shè)計主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機噴噴嘴在同一軸線上，其為一圓錐孔，其小頭正對注射機的噴嘴。因噴嘴外形為球面，所以主流道小頭孔端的外形應(yīng)為一凹球面。為了配合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大 。mm32主流道襯套的材料常用 T8A、T10A 制造，熱處理后硬度為 5055HRC。主流道襯套與定模板采用 H7/m6 的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用 H9/m9 的過渡配合。由于受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套會產(chǎn)生軸向定位移動，所以主流道襯套的軸向定位要可靠。主流道設(shè)計應(yīng)注意的問題： （1） 便于流道凝料從主流道襯套

27、中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形 。 錐角 粗糙度與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半4263. 0Ra徑。 （2） 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計成可拆卸的襯套，以便選 用優(yōu)質(zhì)材15 / 36 文檔可自由編輯打印料單獨加工和熱處理。 （3） 襯套大端高出定模端面，并與注射機定模板的定位孔成間隙配mm105合，起定位隙作用。 （4） 主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使襯套易從模具中退出，可設(shè)計定住 。 （5） 直角式注射機中，主流道設(shè)計在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計成粗的圓柱形。主流道直徑計算的經(jīng)驗公式： 由公式得： )(4mmKVD式中 主澆道大頭直徑

28、Dmm 流經(jīng)主澆道的熔體體積 注射量為 60V3cm3cm 因熔體材料而異的常數(shù)K塑料種類PSPE/PPPAPCPOMCAK 值2.5451.52.12.25故 mmD47. 4414. 360416 / 36 文檔可自由編輯打印圖 6.3 主流道襯套圖表 6.1 定位環(huán)的尺寸參數(shù)d116202530d注射機噴嘴直徑+（0.51）D與注射機定位孔間隙配合SR注射機噴嘴球面半徑+（12）主流流道的大頭直徑確定為，因為小端直徑比注射機噴嘴直徑大（0.5-mm47. 41） ，由上知注射機噴嘴直徑為，所以可得主流道小端直徑為，主流道錐度mm2mm3一般取，根據(jù)設(shè)計計算可知錐度為 4o ,所以符合主流

29、道的選取范圍。426.46.4分流道的形狀及尺寸分流道的形狀及尺寸分流道的截面形狀有：圓形、梯形、u 形、半圓形、矩形；分流道的長度應(yīng)盡可能的短，少彎折的減少壓力損失和熱量損失；分流道的表面粗糙度為。mmRa6 . 1表 6.2 分流道截面形狀和特征比較特征截面形狀熱量損失加工性能流動阻力效果17 / 36 文檔可自由編輯打印圓形小較難小最佳U 形較小易較小良矩形大易大不良通過以上截面形狀的對比，顯然圓形截面形狀效果最佳，但其加工較難，為此選用 U 形截面形狀。多腔模中，分流道的排布： 1.平衡式和非平衡式： 平衡式：分流道的形狀尺寸一致。 非平衡式：a、靠近主流道澆口尺寸設(shè)計得大于遠(yuǎn)離主流道

30、的澆口尺寸。 b、分流道不能太細(xì)長，太細(xì)長，溫度，壓加體大會使離主流道較遠(yuǎn)的型腔難以充滿。 c、一般需要多次修復(fù)，調(diào)理達(dá)到平衡。 d、即使達(dá)到料流和填充平衡，但材料時間不相同，制品出來的尺寸和性能有差別，對要求高的制品不宜采用。 e、非平衡式分布，分流道長度短 。 f、如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進(jìn)方向稍征長作冷料穴，使冷料不致于進(jìn)入型腔。 g、分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機鎖模力的作用線重合。分流道計算經(jīng)驗公式 5 10bmm 0.5Rb 1.25hR式中 b梯形大底邊寬度，mm h梯形的高度，mm 故 5bmm 2.5Rmm 6.25hmmU 形分流的側(cè)

31、面斜角常取 5o10o，此取斜角為 6o 。分流道截面形狀采用 U 形且平衡分布，因為 U 形分流道熱量損失較小，易加工，效率較高且可保證各型腔均衡進(jìn)料，從而保證塑件質(zhì)量。18 / 36 文檔可自由編輯打印圖 6.4 梯形分流道截面尺寸圖6.56.5 澆口的形狀及其位置選擇澆口的形狀及其位置選擇澆口的作用是使料流加速，并控制襯料時間，控制料流狀態(tài)。常用的截面形狀有圓形和矩形兩種。流口不僅對塑件熔體的流動性和充模特征有關(guān)，而且與塑件的成形質(zhì)量有著密切的關(guān)系。因此澆口的形式與塑料品種要相互適應(yīng)。根據(jù)各種澆口的特征比較可以看出點澆口的各種優(yōu)越性能，其澆口特征如下：點澆口的特征：1.形狀簡單，便于加工

32、，而且尺寸精度容易保證2.試模時，發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)，容易及時修改3.能相對獨立的控制充填速度與封閉時間4.可用于各種塑料5.對于殼體類塑件，流動填充效果較佳?；谒芗奶攸c和點澆口的特征來看選擇點澆口。點澆口的直徑計算公式 4Acnd式中 點澆口的直徑 dmm 系數(shù)，依塑料種類而異 PP=0.7n塑料種類PVCPE/PSPPPCPOMPVAVn 值0.90.60.80.70.70.8依塑件壁厚而異，系數(shù)為0.2c型腔表面積A 故 ，0.15 10.13d 1.51mm19 / 36 文檔可自由編輯打印表 6.3 點澆口尺寸參數(shù) 塑件厚度塑料種類5 . 135 . 13PSPE /7 . 05 . 0

33、9 . 06 . 02 . 18 . 0PP8 . 06 . 00 . 17 . 02 . 18 . 0PVCPOM /0 . 18 . 08 . 19 . 00 . 20 . 1PA2 . 19 . 02 . 10 . 16 . 12 . 16.5.16.5.1 澆口位置的選擇澆口位置的選擇盡量縮短流動距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕；有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在塑件的壁厚處，由于塑件所填充塑料多，為此，在塑件處的兩壁厚處各設(shè)一澆口，這樣可以提高充模速度。圖 6.5 澆口位置6.66.6 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計當(dāng)動定模合攏后就構(gòu)成了型腔，

34、為了保證動定模合攏時的導(dǎo)向機構(gòu)合模導(dǎo)向機構(gòu)。合模導(dǎo)向機構(gòu)在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時，都有一個唯一的準(zhǔn)確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導(dǎo)向作用，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸模式型芯先進(jìn)入型腔而損壞；三是承受一定的側(cè)壓力，在成行過程中承受單向側(cè)壓力。導(dǎo)向機構(gòu)主要由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。6.76.7 推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)的設(shè)計20 / 36 文檔可自由編輯打印塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構(gòu)稱為脫模推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來固定推出零件的

35、零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導(dǎo)向及和模時推遲推出零件復(fù)位的零件。推出機構(gòu)應(yīng)使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)力求簡單，動作可靠，不發(fā)生誤動作，和模時要正確復(fù)位。推板結(jié)構(gòu)的設(shè)計：推板一般適用于塑料制品比較高，難于脫模的塑料注射模具。推扳與凸模接觸部分應(yīng)設(shè)有一定的斜度，一般為，這樣可減少推板與凸模壁的摩35檫.推管結(jié)構(gòu)設(shè)計:根據(jù)該塑件的特性,推管須和其它推出元件聯(lián)合使用.才能夠合理的推出.使用推管的優(yōu)點是推出動作均勻、可靠、塑料制品上不留明顯痕跡。對于大塑件而言，因為其內(nèi)型腔有兩個圓孔，所以使用一般的推桿推

36、出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)等滿足不了塑件脫模的要求，為此大塑件的脫模方式采用側(cè)陷槽脫出機構(gòu)，側(cè)陷槽是指塑件在非開模方向上的凸出或凹進(jìn)部位，這些部位在脫模時必須采用特殊的方法，推出側(cè)凹陷機構(gòu)分為用成形嵌件推出，用內(nèi)傾滑塊脫出，用內(nèi)斜銷及滑塊脫出等多中方式。根據(jù)本模具的成型特點考慮，使用內(nèi)傾滑塊脫出機構(gòu)，因為其可用滑動的傾斜推桿推出。在大塑件的另一端用一個推桿將其推出。圖 6.6 杠桿推出機構(gòu)6.7.16.7.1 復(fù)位零件的確定復(fù)位零件的確定為了使推出元件合模后能回到原來的位置，在設(shè)計時應(yīng)考慮推出機構(gòu)的復(fù)位，21 / 36 文檔可自由編輯打印推出 機構(gòu)中常用的復(fù)位零件有復(fù)位桿和彈簧，對于本模具的形式和結(jié)

37、構(gòu)的綜合考慮，選用復(fù)位桿推出機構(gòu)。6.86.8 拉料桿的形式選擇拉料桿的形式選擇拉料桿可分為球形拉料桿、z 形拉料桿和薄片式拉料桿，根據(jù)對各種拉料桿的對比分析和對本模具成型特點考慮用球形拉料桿。圖 6.7 z 形拉料桿尺寸及形狀圖表 6.4 拉料桿尺寸參數(shù)直徑 d基本尺寸極限偏差DH與拉料桿配合的模板孔d（H7）6-0.02-0.05104+0.01208-0.02-0.05134+0.015010-0.02-0.05155+0.015012-0.02-0.05175+0.018014-0.02-0.05196+0.0180根據(jù)以上的標(biāo)準(zhǔn)可知選用的直徑 d 為:9 mm6.96.9 模具排氣槽

38、設(shè)計模具排氣槽設(shè)計當(dāng)塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能順利地排出，塑件會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫式表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化，為此設(shè)置排氣槽是很有必要的，通常排氣槽設(shè)計有多種方式，通過對模具型腔的研究，采用利用配22 / 36 文檔可自由編輯打印合間隙排氣的方式為最優(yōu)，因為在分型面與模板間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為0.03（聚丙烯的最大不溢料間隙為 0.03） 。mm23 / 36 文檔可自由編輯打印7 7 模具冷卻系統(tǒng)計算冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使模具成

39、形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通,無滯留部位.7.17.1 冷卻回路所需的總面積計算冷卻回路所需的總面積計算 冷卻回路所需總表面積可按下式計算 WMMqA3600式中 -冷卻回路總表面積，A2m-單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，Mhkg -單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，值可查表；qKgJq -冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，KmW2 -模具成形表面的溫度，;M - 冷卻水的平均溫度， 。 WPP 成形時放出的熱量55.9 10JqKg 故 0.02343600mwMqA 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計算 2 . 08 . 0d式中 -冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯?/p>

40、數(shù)，;KmW2 -冷卻水在該溫度下的密度，3mKg -冷卻水的流速，;sm -冷卻水孔直徑,dm24 / 36 文檔可自由編輯打印 -與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)， 值查表 10.1表 7.1 水的值與其溫度的關(guān)系平均水溫/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05 故 0.83350.21 101.17 107.065.05 100.008KmW27.27.2 冷卻回路的總長度的計算冷卻回路的總長度的計算 冷卻回路總長度可用下式計算 dAL1000式中 -冷卻回路總長度，;Lm -冷卻回路總表面積，;A2m -冷卻

41、水孔直徑，。dmm 故 1000 0.02341.33.14 8Lm確定冷卻水孔的直徑時應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可mm根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為 2時，水孔直徑可取 1014。本mmmm模具取 10 。所以由模具的長度可知需要排布 8 根水道才滿足冷卻水道長度要求。mm25 / 36 文檔可自由編輯打印圖 7.1 冷卻水道排布圖7.37.3 冷卻水體積流量的計算冷卻水體積流量的計算塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機熱量的差值，即為用冷卻

42、水?dāng)U散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可由公式計算： 2160cMqqV 式中 -冷卻水體積流量，; vqmin3m -單位時間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量，;Mhkg -單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，;qKgJ -冷卻水比熱容，;cKKgJ -冷卻水的密度，3mKg -冷卻水出口處溫度，1 -冷卻水入口處溫度， 。2min1008. 020561000102 . 460109 . 54 .1223333mqV當(dāng)注射成形工藝要求模具溫度在 80以上時，模具必需有加熱裝置，由于 PP注射成形工藝要求模具溫度在 4080，

43、因此模具中不用設(shè)置加熱裝置即可滿足需26 / 36 文檔可自由編輯打印要。27 / 36 文檔可自由編輯打印8 8 注射模零件及總裝技術(shù)要求8.18.1 零件的技術(shù)要求零件的技術(shù)要求塑料注射模具應(yīng)優(yōu)先按 GB/T12555.190 和 GB4169.111 選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件。模具成形零件 材料和熱處理要求，優(yōu)先按表 8.1 內(nèi)容選用。表 8.1 模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度參數(shù)模具材料熱處理硬度零件名稱牌號標(biāo)準(zhǔn)號HBSHRCQ235GB69921626040454CrGB3077216260404540CrNiMOAGB307721626040453Cr2MoGB1299預(yù)硬狀態(tài)

44、35454Cr 5MoSiV1GB12992462804555型腔、型芯定模鑲件、動模鑲件、活動鑲件3Cr13GB122024628045558.28.2 總裝技術(shù)要求總裝技術(shù)要求表 8.2 總裝技術(shù)要求條目編號條目內(nèi)容1定模（式定模板）與動模（式動模應(yīng)板）安裝平面的平行度按 GB/T12555.2和 GB/T125556.2 規(guī)定2導(dǎo)柱、導(dǎo)套對定、動模安裝面（式定、動模座半安裝面）的垂直度按GB/T12555.2 和 GB/T125556.23模具所有活動部分應(yīng)保證位置準(zhǔn)確動作可靠，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象。要求固定的零件不得相對竄動4塑件的嵌件或機外脫模的成形零件在模具上安放位置應(yīng)定位準(zhǔn)確、安

45、放可靠，具有防止錯位措施5流道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑圓弧連接、鑲拼處應(yīng)密合，澆注系統(tǒng)表面粗糙度為Ra0.8um6熱流道模具，其澆注系統(tǒng)不允許有樹脂泄露現(xiàn)象7滑塊運動應(yīng)平穩(wěn)，合模后鑲塊應(yīng)壓緊，接觸面積不少于 3/4，開模后定位準(zhǔn)確可靠28 / 36 文檔可自由編輯打印合模后分型面應(yīng)緊密結(jié)合，成形部位的固定鑲件配合處應(yīng)緊密貼合，其間隙應(yīng)小于塑料的額最大不落料間隙，其值應(yīng)符合如下規(guī)定：塑料流動性好一般較差8塑料間隙/mm0.030.050.089冷卻加熱（不包括電加熱）系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象10氣動式液壓系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象11電氣系統(tǒng)應(yīng)絕緣可靠，不允許有漏電式短路現(xiàn)象。12在模具上裝有吊環(huán)螺釘時，

46、應(yīng)用符號 GB825 的規(guī)定。13分型面上應(yīng)盡可能避免有螺釘式銷釘?shù)拇┛?，以免積存溢料。29 / 36 文檔可自由編輯打印9 9 模具外形及工作原理1、彈簧 2、限位桿 3、鑲塊 4、導(dǎo)套 5、導(dǎo)柱 6、支承塊 7、復(fù)位桿 8、限位螺釘 9、拉料桿 10、小芯桿 11、脫料桿 12、壓板 13、芯套 14、型銷 15、彈簧 16、杠桿支架 17、頂桿 18、小蓋鑲件 19、軸承 20、杠桿 21、軸承支架 22、型心 23、頂管 24、套管 25、型心 26、導(dǎo)水管 27、限位銷 28、頂板 29、套管推板 30、密封墊工作原理：隨著模具的開啟，彈簧（1）使 I 處先分型，在拉料桿（9）的作用

47、下，點澆口被拉斷，同時小芯桿（10）被抽出，限位桿（2）達(dá)限定位置時，拖動拖料板（11）使 II 處分型，將澆注系統(tǒng)脫下，當(dāng)限位螺釘（8）限位后，III 分形，滾珠軸承（19）撥動杠桿（20） ，克服彈簧（15）阻力壓下頂桿（17） ，將芯套（13）內(nèi)的塞管強行脫出，雖然將小蓋推向了動模端，由于杠桿機構(gòu)的間隙，小蓋被芯套（13）松動，為小蓋最后脫模帶來了方便。完全脫模后，頂板（28）推動頂管（23）前移，套管（24）被螺紋卡住而一同前移，制品移出型芯（25）后，套管推板（29）被限位銷（27）頂住，套管停止移動，頂管繼續(xù)移動將制品頂出。30 / 36 文檔可自由編輯打印致 謝三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼

48、即逝，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對在過去的日子里曾給予過我鼓勵、幫助的人們我滿懷感激，時刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。整整一個月的時間我們的畢業(yè)設(shè)計作品終于完成了。此次畢業(yè)設(shè)計的順利完成,我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師王老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們對王老師耐心細(xì)致的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝。可以說,沒有王老師這位負(fù)責(zé)的指導(dǎo)老師,我們的畢業(yè)設(shè)計也不可能這樣順利的完成。老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計,而且在他很忙的情況下還

49、幫我們指導(dǎo),我們對此衷心的感謝!同時還要感謝三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師,沒有他他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，我們在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計。在此，對王老師以及三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝。 在此，感謝我們的指導(dǎo)老師王老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點與幫助。感謝他為我們指點迷律、出謀劃策。同時，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計中給予我的幫助！謝謝！并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠的謝意。向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意，同時向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表

50、示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！由于本人的學(xué)識水平、時間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。最后向三年來教過我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠的謝意！ 31 / 36 文檔可自由編輯打印參考文獻(xiàn)1 塑料模設(shè)計手冊編寫組編著.塑料模設(shè)計手冊.模具手冊之二第二版.北京.機械工業(yè)出版社，19942 齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計與制造.北京.高等教育出版社，20043 付利.塑料模具技術(shù)手冊.北京.機械工業(yè)出版社，19974 馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985 5 李秦蕊.塑料模具設(shè)計.西安.西安工業(yè)大學(xué)

51、出版社，19886 李德群.塑料成型模具設(shè)計.武漢.華中理工大學(xué)出版社，19907 張如彥.塑料注射成型與模具.北京.中國鐵道出版社，19878 馮愛欣.塑料注射模具機構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京.機械工業(yè)出版社，19979 閻亞林.塑料模具圖冊.北京.高等教育出版社，200410 陳錫棟.周小玉.實用模具技術(shù)手冊.北京.機械工業(yè)出版社,200211 屈華昌.塑料成形工藝與模具設(shè)計.北京.高等育出版社，200112 許發(fā)樾.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京.機械工業(yè)出版社，199413 葉偉昌.刀量模具設(shè)計簡明手冊.北京.機械工業(yè)出版社，199514 虞傳寶.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計資料.北京.機械工業(yè)出版社，199315 李學(xué)軍.模具常用機械設(shè)計.北京.機械工業(yè)出版社，2003