雙孔插座板上座外殼的塑料注塑模具設(shè)計【注射?！俊拘枰稍冑徺I全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
I雙孔插座板上座外殼的注塑模具設(shè)計 摘 要塑料注射模具是成型塑料的一種重要工藝裝備，通過對雙孔插座板上座外殼的塑料模具設(shè)計,能夠全面的了解塑料模具設(shè)計的基本原則、方法.并能較為熟練的使用UG、AUTOCAD 軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計,提高自己的繪圖能力。為今后從事設(shè)計工作打下了堅實的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活和軍事等各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣，質(zhì)量要求也越來越高，中國已經(jīng)成為全球最大的塑料市場之一，塑料制品產(chǎn)量全球第二。本次主要設(shè)計是對雙孔插座板注塑模的設(shè)計, 重點對塑件的成型原理、原料選用和注射技術(shù)進(jìn)行分析。通過根據(jù)形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定所需的模塑成型方案，制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等。關(guān)鍵詞：雙孔插座板；注塑模；澆注系統(tǒng)；分型面IIAbstractThe plastic injection mold is a kind of important equipment for molding plastic, the plastic mold design for the double tube socket board seat shell, to fully understand the plastic mold design principle and method. And the more skilled use of UG, AUTOCAD software for plastic mold design, to improve their ability of drawing. In the design for future work to lay a solid foundation.With the development of modern industry, the scope of application of plastic products in various fields of industry, agriculture, daily life and military affairs more and more, also more and more high quality requirements, China has become one of the world's largest plastics market, global production of plastic products second.The main design is the design of the injection mold for the double hole socket plate, focusing on the molding principle, material selection and injection technology of the plastic parts. According to the analysis results, the shape and dimension accuracy and surface quality requirements, determine the molding scheme required for the products after processing, the selection of parting surface, cavity number and arrangement, forming part of the structure and gating system.Keywords: double socket board; injection mould; pouring system; parting surface III目 錄摘 要 ......................................................................................................................................IAbstract ...................................................................................................................................II1 緒論 .....................................................................................................................................11.1 概述 .................................................................................................................................11.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 .................................................................................................................11.3 國外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................................22 塑料制品分析 ...................................................................................................................32.1 明確制品設(shè)計要求 ..................................................................................................32.2 明確制品批量 ..........................................................................................................32.3 材料選擇及性能 ......................................................................................................32.4 成型設(shè)備 ..................................................................................................................42.5 拔模斜度 ..................................................................................................................42.6 計算制品的體積和質(zhì)量 ..........................................................................................42.6.1 表面質(zhì)量的分析 ............................................................................................42.6.2 塑件的體積重量 ............................................................................................53 注射機(jī)及成型方案的確定 .................................................................................................63.1 注射機(jī)的確定 ..........................................................................................................63.2 成型方案的確定 ......................................................................................................63.2.1 成型設(shè)備的選擇 ...........................................................................................63.2.2 成型的特點 ...................................................................................................73.2.3 成型的原理 ...................................................................................................73.2.4 成型過程 .......................................................................................................74 型腔數(shù)的確定及分型面的選擇 .........................................................................................84.1 型腔數(shù)的確定 ..........................................................................................................84.2 分型面的選擇 ..........................................................................................................84.3 確定型腔的排列方式 ..............................................................................................94.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 ....................................................................................................104.4 模架裝配圖 ....................................................................................................................10IV5 成型零部件的設(shè)計與計算 ...............................................................................................115.1 凸模設(shè)計 ................................................................................................................115.2 凹模的設(shè)計 ............................................................................................................115.3 成型零件工作尺寸的計算 ....................................................................................126.1 主流道設(shè)計 ............................................................................................................146.2 分主流道的設(shè)計 .....................................................................................................146.3 澆口的設(shè)計 ............................................................................................................156.3 平衡進(jìn)料 ................................................................................................................156.4 冷料井設(shè)計 ............................................................................................................157 排氣與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 ...................................................................................................177.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則 ............................................................................................177.2 冷卻水路的計算 ....................................................................................................177.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 ....................................................................................................188 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ...............................................................................................................198.1 推桿復(fù)位裝置 ........................................................................................................198.2 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ....................................................................................................199 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ...............................................................................................................219.1 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)的主要功能 ................................................................................219.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .....................................................................................................2110 結(jié)論與展望 .....................................................................................................................26致謝 .......................................................................................................................................27參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................................2851 緒論1.1 概述注射成型也稱為注射或注塑，是熱塑性塑料的一種重要成型方法。到現(xiàn)在為止，有超過 1/3 的塑料原材料，是通過注射成型工業(yè)加工的，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此成型方法。它的特點是生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高的、易自動化，因此廣泛應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)?，F(xiàn)在塑料成型生產(chǎn)中，塑料制件的質(zhì)量與塑料成型模具、塑料成型設(shè)備和塑料成型工藝密切相關(guān)。在這三要素中，塑料成型模具的質(zhì)量最為關(guān)鍵，他的功能是雙重的：賦予塑料熔體以期望的形狀、性能、質(zhì)量；冷卻并推出成型的塑件。模具是決定最終產(chǎn)品的性能、規(guī)格、形狀以及尺寸精度的載體，塑料成型模具是使塑料成型生產(chǎn)過程順利進(jìn)行、保證塑料成型質(zhì)量不可缺少的工藝裝備，是體現(xiàn)塑料成型設(shè)備高效率、高性能和合理先進(jìn)塑料成型工藝的具體實施者，也是新產(chǎn)品開發(fā)的決定環(huán)節(jié)。由此可見，周而復(fù)始地獲得符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求及質(zhì)量穩(wěn)定的塑料制件，塑料成型模具的優(yōu)劣是關(guān)鍵，它最能反映出整個塑料成型生產(chǎn)過程的技術(shù)含量以及經(jīng)濟(jì)效益。因此，注射成型的模具設(shè)計制造成為當(dāng)今社會模具發(fā)展的熱點,己發(fā)展成為熱塑性塑料最主要的成型加工方法。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其它品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運動。注射成型時動模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。由于模具的使用特點，決定了模具設(shè)計也區(qū)別與其他行業(yè)。模具設(shè)計要考6慮的要點如下:a．塑件的物理力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對應(yīng)力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長，在設(shè)計塑件時應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點，避免或補(bǔ)償其缺點。b．塑料的成型工藝性，如流動性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀應(yīng)有利于成型時充模、排氣、補(bǔ)縮，同時能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻或使熱固性塑料制品均勻地固化。c．塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和簡化脫模結(jié)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝的要求。對于特殊用途的制品，還要考慮其光學(xué)性能、熱學(xué)性能、電性能、耐腐蝕性能等。目前，我國的模具制造技術(shù)已從過去只能制造簡單模具發(fā)展到可以制造大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具。在塑料模具方面，能設(shè)計制造汽車保險杠及整體儀表盤大型注射模。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計算機(jī)輔助分析(CAE)技術(shù)對塑料注塑過程進(jìn)行流動分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設(shè)計方案進(jìn)一步優(yōu)化，也縮短了模具設(shè)計和制造周期采用模具先進(jìn)加工技術(shù)及設(shè)備，使模具制造能力大為提高。采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模,模具設(shè)計方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。某些國外電加工機(jī)床具有內(nèi)容豐富、實用可靠的工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細(xì)加工、鏡面加工等效率和質(zhì)量大大提高。新的模糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測和控制，提高了大面積加工的深度控制精度。電火花混粉加工技術(shù)的應(yīng)用有效地提高了模具表面質(zhì)量。模具逆向工程技術(shù)、快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)、三維掃描測量技術(shù)及數(shù)控模具雕刻機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，對模具制造能力的提高也起到了很大作用。特別是模具成型零件方面的軟件等，這些技術(shù)采用計算機(jī)輔助設(shè)計，進(jìn)而將數(shù)據(jù)交換到加工制造設(shè)備，實現(xiàn)計算機(jī)輔助制造，或?qū)⒃O(shè)計與制造連成一體實現(xiàn)設(shè)計制造一體化。71.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀20 世紀(jì) 80 年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48"（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口 10 多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用（3）推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù)（ 4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期。1.3 國外研究現(xiàn)狀在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，據(jù) 1991 年統(tǒng)計，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占 40；韓國模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占 43.9，生產(chǎn)沖壓模的占 44.8%;新加坡全國有 460 家模具企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖模和夾具。當(dāng)今世界注射模具的基本格局是以日、美及歐洲各工業(yè)化國家作為世界模8具技術(shù)的領(lǐng)頭羊，占據(jù)了世界注射模具市場的半壁江山，他們擁有現(xiàn)代的設(shè)計方法和先進(jìn)的模具制造設(shè)備，特別是近幾年來這些國家把 CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)作為模具工業(yè)發(fā)展的臂翼，其發(fā)展的趨勢如日中天 [6] 。在注塑模具設(shè)計工業(yè)中，國外先進(jìn)國家（日本、德國、美國等）從 20 世紀(jì) 80 年代中期已廣泛使用計算機(jī)對塑料模進(jìn)行輔助設(shè)計（CAD） ，輔助制造（CAM） ，并對模具設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行定量計算機(jī)和數(shù)值分析（CAE） ，已由經(jīng)驗數(shù)據(jù)逐步過渡到計算機(jī)設(shè)計，對模具澆注系統(tǒng)和型腔的熔料流動行為以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱量分布都采用了微機(jī)輔助設(shè)計 [9]。92 塑料制品分析2.1 明確制品設(shè)計要求圖 2.1、為塑料制品的三維圖。整個塑件呈現(xiàn)方形，該構(gòu)件的表面的形狀和整體的結(jié)構(gòu)較其他塑件較為簡單，在零件的內(nèi)部有倒扣，由于是在零件的內(nèi)部，需要斜頂出抽芯，表面粗糙度要求不太高，而且較為實用性零件對其尺寸公差沒有太嚴(yán)格的要求。圖 2.1 塑料制品的三維圖 2.2 明確制品批量該產(chǎn)品生產(chǎn)量大，故設(shè)計的模具要求有較高的注塑效率，又考慮到模具的結(jié)構(gòu)，模具采用一模二腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用側(cè)澆口。2.3 材料選擇及性能2.3.1 材料選擇雙孔插座板該塑件作為工業(yè)用品，要具備安全無毒，化學(xué)穩(wěn)定性高，不易分解等特點和價格低廉的要求；同時，作為承重物件在一定的高度掉下或過載10時，不會出現(xiàn)裂紋甚至斷裂，這就意味著塑件所使用的材料要有一定的機(jī)械強(qiáng)度。2.3.2 材料品種 根據(jù) 2.1 中對塑件的分析要求，同時考慮原材料價格要低廉，現(xiàn)決定選用應(yīng)用廣泛的 ABS 工程塑料。 ABS 塑料是以丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種原料為單體經(jīng)過共聚而成的一種熱塑性塑料（可以反復(fù)加熱軟化冷卻成型的塑料） ，因此兼有三種元素的共同性能，使其具有“堅韌、質(zhì)硬、剛性”的性質(zhì)。ABS塑料無毒、無味。表 1 ABS 塑料的部分技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 值密度(g / cm^-3) 1.02～1.16收縮率(%) 0.4～0.7透明度 不透明比熱容/(J·kg^-1·k^-1) 1470吸水性（24 小時） （%） 0.2～0.4屈服強(qiáng)度/MPa 50拉伸彈性模量/GPa 1.8抗壓強(qiáng)度/MPa 53彎曲彈性模量/GPa 1.4熔點℃ 130～1602.4 成型設(shè)備 經(jīng)比較，成型設(shè)備采用臥式注射機(jī)較好，其優(yōu)點是機(jī)體較低,容易操作和加料，塑件脫模后可以自動落下可實現(xiàn)自動化操作，注塑機(jī)的重心較低安裝穩(wěn)定，適合大中型注射機(jī)的設(shè)計制造。112.5 拔模斜度 由于零件深度很小，所以拔模角度為一度。2.6 計算制品的體積和質(zhì)量2.6.1 表面質(zhì)量的分析該零件的 表面質(zhì)量要求很高各個成型面都得進(jìn)行拋光處理2.6.2 塑件的體積重量計算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計算得塑件的體積：V＝5.731cm3 計算塑件的質(zhì)量：公式為 W＝Vρ根據(jù)設(shè)計手冊查得 ABS 的密度為 1.05 g/cm3，故塑件的重量為： W＝Vρ=5.731*1.05=5.80g計算得澆注系統(tǒng)的體積：V＝4.53cm3 計算塑件的質(zhì)量：公式為 W＝Vρ根據(jù)設(shè)計手冊查得 ABS 的密度為 1.05 g/cm3，故塑件的重量為： W＝Vρ=4.53*1.05=4.7565g123 注射機(jī)及成型方案的確定3.1 注射機(jī)的確定根據(jù)注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情況（主要考慮到模具的高度問題） ，可初步選用的注射機(jī)為D（塑料成型工藝與模具設(shè)計）初步選用注射機(jī)海天 110X1B。注射機(jī)海天 110X1B 參數(shù)：額定注射量：147mm 2最大成型面積：320cm柱塞直徑：36mm注射壓力：183Mpa模板尺寸：550×550（mm×mm）柱桿空間：400X400(mm×mm)鎖模力：1100KN噴嘴圓弧半徑：10mm噴嘴孔徑：2.5mm最大開模行程：750mm（可調(diào)整型）模具最大厚度：410mm模具最少厚度：160mm3.2 成型方案的確定3.2.1 成型設(shè)備的選擇柱塞式成型機(jī)中，塑料熔化成黏流態(tài)的熱量主要由筒外部的加熱器提供。在柱塞的平穩(wěn)推動下，料流是一種平緩的滯流態(tài)勢。料筒內(nèi)同一橫截面上不同徑距的質(zhì)點有著梯度變化的流速，結(jié)果靠料筒軸心的流速快，靠近料筒壁的流速慢。料筒同一截面上的溫度分布也有差異，靠近筒壁的料，因流速慢，又直接接受外壁的電熱圈加熱，所以溫度高；而靠近軸心的料，因流動快，且又與料筒加熱圈隔了一層熱阻很大的塑料層，所以溫度低?？梢娫谥搅贤矁?nèi)，13塑料的塑化程度很不均勻。該雙孔插座板選用螺桿式注塑機(jī)，型號為海天 110X1B。3.2.2 成型的特點注射成型又稱注射模塑,成型周期短,能一次成型外形復(fù)雜,尺寸精密,帶有嵌件的塑料制件。制品無需修整或僅需少量修正,可得到較窄的公差,廢料損耗最小,且生產(chǎn)效率高,易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn),適于多件批量較大的塑件生產(chǎn)等優(yōu)點。但是,產(chǎn)品質(zhì)量有時難短期穩(wěn)定,模具的結(jié)構(gòu)有時不宜高效成型等缺點。3.2.3 成型的原理注射成型工藝是塑料成型的一種最常用的方法。它將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過加熱到流動狀態(tài)，在注射機(jī)的柱塞或螺桿的推動下，以一定的流速，通過噴嘴和閉合模具的澆注系統(tǒng)而充滿型腔，經(jīng)過一定的時間的冷卻定型，打開模具，從模內(nèi)取出成型的塑件。3.2.4 成型過程注射成型工藝過程包括成型前的準(zhǔn)備、注射過程和制品的后處理。a.成型前的準(zhǔn)備為了使注射成型順利進(jìn)行，保證塑件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行如下準(zhǔn)備工作[1]：(1)原料的檢驗和預(yù)處理；(2)料筒的清洗；(3)嵌件的預(yù)熱；(4)脫模劑的選用；b.注射過程完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟。但實質(zhì)上只有在料筒中的塑化與在注射過程中的流動兩個過程。所謂塑化即塑料熔融，是指塑料在料筒中經(jīng)加熱達(dá)到黏流狀態(tài)并具有良好可塑性的全過程。所謂流動是指塑料熔體在注射進(jìn)入模具型腔后的流動。該流動情況有可分為充14型、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個階段。c.塑件后處理塑件在成型過程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向、以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內(nèi)部不可避免地存在一些內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過程中變形或開裂。因此，應(yīng)該設(shè)法消除掉。消除的方法有退火處理和調(diào)濕處理 [1]。154 型腔數(shù)的確定及分型面的選擇4.1 型腔數(shù)的確定以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注射量的 80%計算：件澆WS???8.031.457X=8.1 式中： N----型腔數(shù)S----注射機(jī)的注射量（g）W 澆----澆注系統(tǒng)的重量（g）W 件----塑件重量（g）因為，N=8.1>2所以，此模具型腔為一模 2 腔結(jié)構(gòu)合理。4.2 分型面的選擇4.2.1 分型面的主要選擇原則分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝的有關(guān)，一副模具根據(jù)需要可能有一個或兩個以上的分型面,分型面可以是垂直于合模方向,也可以與合模方向平行或傾斜。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。根據(jù)分型面的選擇原則： 16（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （2）在開模時盡量使塑件留在動模；（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量；（4）有利于排氣和模具的加工方便；（5）有助于避免側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯。該塑件對美觀不太要求，無斑點和熔接痕，表面質(zhì)量要求一般。在選擇分型面時，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，屬于薄壁殼小型塑件，塑件冷卻時會因為收縮作用而包覆在凸模上，所以，應(yīng)有利于塑件滯留在動模一側(cè)，以便于脫模，并不影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度，以及外觀形狀。綜上所述，合理的分型面應(yīng)選擇在下部。如圖所示：圖 4.1 分型面選擇圖4.3 確定型腔的排列方式模板上的排列形式通常有圓形、H 形、直線型及復(fù)合型等。在設(shè)計時有以下原則：（1）盡量采用對稱式排布，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。（2）塑件結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)盡量使型腔緊湊排列，而減小模具的外形尺寸。（3）分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短。（4）為了避免模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，澆口開口部位與型腔布17置應(yīng)對稱。因為該塑件屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，但對產(chǎn)品的精度、表面粗糙度還是有較高的要求，通過前面算出的單個產(chǎn)品的體積 V 和質(zhì)量 W, 綜合考慮生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素，以及注射機(jī)的類型選擇確定采用一模 1腔排布。本塑件在注射時采用一模 2 件。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采用如下圖 4.2 的型腔排列方式。4.2 模具型腔排列方式4.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度的前提下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好。模架尺寸參照裝配圖 4.3本模具采用的是《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》P104 頁中的 P2 型標(biāo)準(zhǔn)模架，如圖所示：184.3 模架裝配圖導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計（1） 導(dǎo)向零件（主要是導(dǎo)柱和導(dǎo)套）應(yīng)該盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)模架已設(shè)計好的尺寸，這樣有利于保證質(zhì)量和減少設(shè)計周期，導(dǎo)柱、導(dǎo)套到模具側(cè)壁必須要有足夠的距離，必須滿足模具的強(qiáng)度要求，防止因模板變形而引起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)失效。（2） 現(xiàn)在根據(jù)模具的型號，一套模具正常需要二到四根導(dǎo)柱。由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。（3） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在分型面處應(yīng)有承屑槽（4） 導(dǎo)柱`導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行（5） 合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零件。2. 導(dǎo)柱的設(shè)計（1） 有單節(jié)與臺階式之分19導(dǎo)柱的長度必須高出公模端面 6…8mm（2） 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有倒圓角處理（3） 固定方式凸臺形式固定在模板上（4） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套需要熱處理來增加硬度、剛度、耐磨性。3. 導(dǎo)套和導(dǎo)套孔（1） 無導(dǎo)套的導(dǎo)套孔，直接開在模板上。現(xiàn)在常規(guī)設(shè)計師導(dǎo)套孔直接開在定模板上、然后在鑲嵌一個有托導(dǎo)套上去。（2） 導(dǎo)套有有托式、臺階式、凸臺式（3） 在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。一般情況下,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用,用于保證動模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確對合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉,起到合模導(dǎo)向的作用.205 成型零部件的設(shè)計與計算5.1 凸模設(shè)計凸模用于成型塑料的內(nèi)表面，又稱型芯、陽?；虺尚蜅U。結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。整體嵌入式結(jié)構(gòu)，由整塊金屬材料直接加工成模仁，其中公模仁的結(jié)構(gòu)如下圖 5.1圖 5.1 凸模的結(jié)構(gòu)5.2 凹模的設(shè)計凹模用于成型塑件的外表面，又稱陰模、型腔。按照結(jié)構(gòu)的不同可以分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式和四壁鑲嵌式五種。為了便于加工和有利于排氣，運用組合式的型腔結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖 5.221圖 5.2 凹模的結(jié)構(gòu)5.3 成型零件工作尺寸的計算本設(shè)計中零件工作尺寸的計算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計算，已給出這 ABS 的成型收縮率為 0.005，模具的制造公差取 z=Δ/3。5.3.1 模腔工作尺寸的計算1. 凹模的內(nèi)形尺寸：??3[1/4]Lk??????凹式中：L 凹為型腔內(nèi)形尺寸(mm)；L 塑為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實際外形尺寸；K 為塑料平均收縮率(%)，此處取 0.5%Δs 為塑件公差，查表知 ABS 塑件精度等級取 5 級；塑件基本尺寸在 3~6mm 范圍內(nèi)取 0.24mm;18~24mm 范圍內(nèi)取 0.24mm;80~100mm 范圍內(nèi)取 1.00mm;在 100~120mm 公差取 1.14mm；在 140~160mm 公差取 1.44mm;在 200~225mm 公差取 1.92mm;在 280~350mm公差取 2.5mm;在 315~355mm 公差取 2.8mm所以型腔尺寸如下：L1=[100×(1+0.005)-(3/4)×0.50] =100.75350.?17.0?型腔深度的尺寸計算：h =[h (1+k)-(2/3)Δ] （5.7）凹 塑 3??式中： h 凸模/型芯高度尺寸(mm)；凹h 為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形深度尺寸；塑Δs 、K 含義如（1）式中。H1=[3×(1+0.005)-(2/3)×0.20] =2.885320.?07.?H2=[21.55×(1+0.005)-(2/3)×0.56] =21.3656. 19.02）凸模的外形尺寸計算： 22L =[L (1+k)+(3/4) Δ] （5.8）凹 塑 3??式中： L 凸模/型芯外形尺寸(mm) ； 凹L 為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形尺寸；塑Δs 、k 含義如（1）式中。所以型芯的尺寸如下：L1=[100×（1+0.005 ）+ （3/4 ）×0.74] =100.46 374.0?025.?L3=[70×（1+0.005 ）+ （3/4 ）×0.50] =70.53 350.?017.?型芯的深度尺寸計算：h =[h (1+k)+ (2/3)Δ] （5.9）凹 塑 3??式中： h 為 凸模/型芯高度尺寸 (mm)；凹h 為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形深度尺寸；塑Δs 、k 含義如（1）式中。型芯的高度分別為：H1=[20×（1+0.005）+ （2/3 ）×0.44] =20.434.0?015.?236 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)注意與注射機(jī)的注射口相符合，主流道、澆口套、定位圈等的各項參數(shù)與注射機(jī)的規(guī)格密切相關(guān)，由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸，所以模具的主流道部分通常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套，即澆口套。主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 5mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用 Z 倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模對澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下原則：A、了解塑料的成型性能B、盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕C、有利于型腔中氣體的排出D、防止型心的變形和嵌件的位移E、盡量采用較短的流程充滿型腔6.1 主流道設(shè)計設(shè)計手根據(jù)冊查得海天 110X1B 型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前端孔徑：d0=φ2.5mm噴嘴前端球面半徑：R0＝10mm為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑 D 應(yīng)稍大于注射噴嘴直徑 d?！＝d+(0.5－1)mm=φ3+0.5＝φ3.2mm主流道的半錐角 α 通常為 1°－2°過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用 1°。經(jīng)換算得主流道大端直徑 D＝φ7.74mm, 為使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半24徑ｒ＝1mm 的圓弧過渡。分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。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)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔，分流道的長度應(yīng)該盡可能短，折彎少，盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一般取 Ra 為 1.6 m，本設(shè)計選擇矩形截面的分流道，d=5mm，6.2 澆口的設(shè)計澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的熔體通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是：（1）熔體充模后，澆口處首先凝固，可防止其倒流；（2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；（3）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積的 0.03-0.09，澆口的長度約為0.5mm-2mm,澆口的具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值。當(dāng)塑料熔體通過澆口時，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，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為合適。25圖 6.1 平衡式澆注系統(tǒng)267 排氣與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為 200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效地冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時，如我們的塑件，則模具課簡單地進(jìn)行冷卻或利用自然冷卻不設(shè)定冷卻系統(tǒng)：當(dāng)塑件是大型的制品時，則需要對模具進(jìn)行人工冷卻。通過比較最終確定本次設(shè)計的冷卻系統(tǒng)采用循環(huán)水冷卻方法。7.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則a．冷卻水孔的數(shù)量越多，對塑件冷卻也就越均勻。b．冷卻水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即將孔的排列與型腔的形狀一致。c．塑件局部壁厚處，應(yīng)加設(shè)冷卻裝置。當(dāng)設(shè)計冷卻孔直徑為 D 時，它的孔距最好為5D，孔與型腔的距離為 3D。d．當(dāng)大型塑件或薄壁零件成型時，料流較長，而料溫越流越低，可以適當(dāng)?shù)馗淖兝鋮s水道的排列密度。e．冷卻水道要避免接近塑料的熔接痕部分，以免熔接不牢，降低強(qiáng)度。f．冷卻水道不應(yīng)穿過接縫部分，以防漏水。g．冷卻水道內(nèi)不應(yīng)有存水或產(chǎn)生回流的部分。h．澆口部分由于經(jīng)常接觸注塑機(jī)噴嘴，是模具上最熱的部分，應(yīng)加強(qiáng)冷卻，有時應(yīng)考慮進(jìn)料嘴單獨冷卻。i．進(jìn)出水水嘴接頭，應(yīng)設(shè)在不影響操作的方向，盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常在注塑機(jī)操作的對面。j．如果型芯太長，冷卻水道無法開設(shè)，則可以選用熱導(dǎo)系數(shù)較大的材料，在型芯下部采用噴水法進(jìn)行冷卻。277.2 冷卻水路的計算在注射過程中，塑件的冷卻時間是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時為止的這段時間。這一時間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一定的強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)，確定生產(chǎn)周期：冷卻計算：單位時間內(nèi)進(jìn)入模具應(yīng)除去的總熱量 Q，可以用參考文獻(xiàn)中的公式計算 ：[5]Q=W1 × a 式中 W 1—單位時間內(nèi)進(jìn)入模具的塑料的重量 ga—克塑料的熱容量(J/g) 經(jīng)計算：Q=61．8265×1．1÷1．6×130≈5525．74J則帶走上述熱量，所需的冷卻水量按下式計算：134()WaKT???式中 W—通過模具冷卻水的重量(g/h) T3—出水溫度℃ T4—入水溫度℃ K—熱傳導(dǎo)系數(shù)；經(jīng)計算 W≈378．997 g/h由下式可以計算出冷卻水道的直徑：WdL????式中 —冷卻液容重 kg/cm3 =0．001 kg/cm3， ?L —冷卻水道長度 cm L=17．4cmd—冷卻水道直徑 cm 經(jīng)計算 d≈7．128 cm，取 8mm根據(jù)塑件產(chǎn)品在模具中的位置和模板的布置，確定水路圖如圖 7.1 所示28圖 7.1 水路圖7.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計模具時必須考慮型腔的排氣問題。注射模通常以如下三種方式排氣1）利用配合間隙排氣2）在分型面上開設(shè)排氣槽3）利用排氣塞排氣對于簡單型腔的小型模具，可以利用推桿、活動型芯、活動鑲件以及雙支點鼓固定的型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。其配合間隙不能超過 0.5 mm ,一般為 0.03-0.05 mm。本設(shè)計采用利用配合間隙排氣的方式排氣。298 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計在注射成型的每一循環(huán)中，都必須便塑件從模具型腔中型芯上脫出,模具中這種脫出機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（或推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)） 。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個動作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動模一側(cè)以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作；(2)保證塑件不因推出而變形損壞,外形良好；(3)結(jié)構(gòu)簡單可靠:機(jī)械的運動準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度；用推件板推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.20~0.25mm 的間隙，并用錐面配合，防止推件因偏心而溢料。8.1 推桿復(fù)位裝置 推出機(jī)構(gòu)用可用多種方式復(fù)位，如彈簧復(fù)位，強(qiáng)制回位和回針復(fù)位，一般模具設(shè)計追求安全可靠，同時采用這三種方法。復(fù)位桿應(yīng)對稱布置，長取 2~4 根，長度與推桿相同。 彈簧復(fù)位是一種簡單復(fù)位方法，它具有先行復(fù)位功能，數(shù)跟彈簧裝在動模板與推板之間，推出塑件時彈簧被壓縮，當(dāng)注射機(jī)的頂桿后退，彈簧即將推板推回。其結(jié)構(gòu)如下圖 8.2 所示8.2 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計推出機(jī)構(gòu)——把塑件及澆注系統(tǒng)從從型腔中或型芯上脫出來的機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘） 、推出導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)柱、推桿導(dǎo)套） 、復(fù)位部件（復(fù)位桿） 。采用塑料模具約10mm;如果脫模斜度較大的塑料件，可以彈出深度的2/3。本套模具的推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動推出，形式較為簡單，其布置形式見圖3.6。30圖8.2 推桿的分布8.2 推桿長度的計算脫模力是從動模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需施加的外力，需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運動阻力。本設(shè)計主要計算由型芯包緊力形成的脫模阻力。當(dāng)開始脫模時，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時計算，亦即無視脫模斜度（a=0）由于制品是薄壁矩形件Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) （kN ）式中，Q—脫模最大阻力（kN）31t—塑件的平均壁厚（cm）E—塑料的彈性模量（N/ 2cm）S—塑料毛坯成型收縮率（mm/mm）l—包容凸模長度（cm）f—塑料與鋼之間的摩擦系數(shù)m—泊松比，一般取0.38~0.49查表得，S=0.005，E=1.8×10 5N/cm2已知，t ?0.12cm，l=4.5cm ，f=0.28Q=8×0.12×1.8×105×0.005×4.0×0.28/(1-0.43)(1+0.28)=1.32kN 660.51240.837145.02FffPAN???????正阻---摩擦阻力（N）阻---摩擦系數(shù)，一般取0.15 ～1.0，本設(shè)計取0.5f---因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的正壓力（N）