塑料端蓋注塑模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)班級模具設(shè)計與制造z070220班指導(dǎo)教師課題類型工程設(shè)計題 目塑料端蓋注塑模具設(shè)計主要研究目標(biāo)(或研究內(nèi)容)1、應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)：（1）完整設(shè)計一套能夠生產(chǎn)塑件的塑料注射模具；（2）設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)合理，參數(shù)選擇正確，基本符合實(shí)際生產(chǎn)需要； （3）繪圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)表達(dá)完整，尺寸標(biāo)注正確；（4）設(shè)計說明書內(nèi)容完整、符合規(guī)定的格式要求。2、主要技術(shù)要求：（1）塑件材料選用市場能買到的常用塑料（如工程塑料abs或聚氯乙烯pvc等）；（2）生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量為30萬件；（3）要求塑件表面質(zhì)量光滑，沒有熔接痕；（4）選用通用注射機(jī)，模具容易制造，成本較低。課

2、題要求、主要任務(wù)及數(shù)量（指圖紙規(guī)格、張數(shù)，說明書頁數(shù)、論文字?jǐn)?shù)等）（1）分析塑料件的結(jié)構(gòu)特征，繪出塑件零件圖，確定塑件的質(zhì)量和體積；（2）根據(jù)塑件的生產(chǎn)要求選定注射工藝參數(shù)，制定注射工藝規(guī)程； （3）選擇能滿足生產(chǎn)需要的注射機(jī)； （4）確定塑料注射模具的設(shè)計方案，繪出裝配草圖，確定每個零件的形狀、尺寸、公差、材料、熱處理方式和技術(shù)條件等；（5）繪制注射模具的裝配圖和全部零件的零件圖，寫出3萬字左右的設(shè)計說明書.。進(jìn)度計劃（1）13周，選擇塑料件，查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)塑料模具的設(shè)計方法。（2）47周，根據(jù)任務(wù)書要求，對塑件進(jìn)行分析，確定模具的設(shè)計方案，按步驟進(jìn)行設(shè)計計算，確定工藝參數(shù)，畫出模具的裝

3、配結(jié)構(gòu)草圖，并確定草圖中各零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料、公差和技術(shù)要求。（3）810周，書寫設(shè)計說明書，用cad畫出模具裝配圖和所有零件的零件圖，繪出主要零件的立體模型圖，交指導(dǎo)教師審查。（4）1112周，按指導(dǎo)教師的要求對設(shè)計說明書和圖的電子稿進(jìn)行修改，修改后交指導(dǎo)教師審核。（5）1314周，指導(dǎo)教師審核通過后，打印、裝訂畢業(yè)設(shè)計，等待答辯。主要參考文獻(xiàn)（1）于保敏 塑料成型工藝與模具設(shè)計 .北京：清華大學(xué)出版社2009（2）王鵬駒 塑料模具設(shè)計及制造 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005（3）楊占堯 塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)例 .北京：華工工業(yè)出版社，2008（4）馮愛新 .塑料模具工程師手冊 上海：

4、科學(xué)技術(shù)出版社，1998指導(dǎo)教師簽字： 教研室主任簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計零件圖端蓋塑料模具設(shè)計摘 要本課題主要是針對端蓋的模具設(shè)計,通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較,最終設(shè)計出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)。對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、推出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計說明，同時并要求簡單的編制模具的加工工藝,通過整個設(shè)計過程說明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。根據(jù)題目，設(shè)計的主要任務(wù)是塑料端蓋注塑模具的設(shè)計,也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)塑料端蓋塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對塑料端蓋的具體結(jié)構(gòu)，該模具是側(cè)澆口的雙分型

5、面注射模具。由于塑件壁上有一個圓孔，固采用斜導(dǎo)柱的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)形式。通過模具設(shè)計表明該模具能達(dá)到端蓋的質(zhì)量和加工工藝要求。關(guān)鍵詞： 塑料模具、端蓋、斜導(dǎo)柱 、側(cè)滑塊、側(cè)抽芯全套完整版cad圖紙，聯(lián)系 153893706abstractthis topic mainly aimed at the mold design of plastic top. through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic mold was designed. this topic came from the technolo

6、gy capability of product, the structure of the mold embarks, the pours system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system all had the detailed design, at the same time , the processing craft o

7、f the mold were simply established. through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic top requested. key words：plastic mold, the plastic top, angle pin, slider side, side action 目錄前 言1第一章 塑件的工藝分析21.1 工藝性分析21.2 塑件材料特性21.3 塑件成型工藝參數(shù)的確定3第二章 模

8、具結(jié)構(gòu)方案及模架的選擇42.1 模具的基本結(jié)構(gòu)42.2 確定型腔數(shù)目及布置42.3 分型面的選擇52.4 澆注系統(tǒng)的確定52.5 確定推去方式62.6 確定側(cè)向抽芯方式62.7 確定模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)82.8 確定排氣方式82.9 模具結(jié)構(gòu)方案8第三章 制品的計算93.1 粗略計算制品的體積和質(zhì)量。93.2 粗略計算澆注系統(tǒng)的體積和質(zhì)量。93.3 總體積和總質(zhì)量的計算。9第四章 注射機(jī)和模架的選用114.1 注塑機(jī)的選用114.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用14第五章 成型零部件的設(shè)計155.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計155.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計155.3 成型零件工作尺寸的計算16第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計18第七章

9、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計197.1 推出力的計算197.2 推出機(jī)構(gòu)的動作19第八章 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計208.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計208.2 側(cè)滑塊的設(shè)計20第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計239.1 冷卻回路的尺寸確定239.2 冷卻水路的布置24第十章 結(jié)論25參考文獻(xiàn)26前 言隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅

10、馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，就把模具的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是頂蓋注塑模具的設(shè)計。也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)頂蓋塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。通過此次設(shè)計，使我加深對

11、注塑模具設(shè)計的理解和認(rèn)識。同時，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)等）進(jìn)一步理解認(rèn)識，拓寬視野，豐富知識，建立模具設(shè)計的基本框架和思路，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計積累經(jīng)驗(yàn)。第一章 塑件的工藝分析1.1 工藝性分析塑件如圖1-1所示 圖1-1 塑料端蓋名稱：塑料端蓋材料：abs數(shù)量：大批量生產(chǎn)要求：塑件表面外觀光滑，質(zhì)量較好1.2 塑件材料特性丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（abs）1、abs的基本特性1)、abs是一種新型工程塑料。具有綜合的優(yōu)良性能(堅固、堅韌、堅硬)，價格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)

12、用最廣的一種工程塑料。 abs是微黃色或白色不透明粒料，無毒、無味。2)、abs由三種成分組成，具有良好的綜合力學(xué)性能。在機(jī)械性能方面，abs具有質(zhì)硬、堅韌、剛性好。有一定化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能。它還有很好的成型加工性能以及能與其他塑料和橡膠相混熔的特點(diǎn)。abs塑料的表面可以電鍍。3)、abs樹脂的缺點(diǎn)是耐熱性不高，耐低溫性不好，而且不耐燃、不透明，耐氣候性不好，特別是耐紫外線性能不好。2、abs塑料的成型特性 1)、使用abs塑料成型塑件時，由于溶體的黏度值較高，注射成形的壓力值高，所以塑件對型芯的包緊力較大，為便脫模，塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度；2)、abs塑料的溶體黏度高，制品易產(chǎn)生熔

13、接痕，設(shè)計模具時應(yīng)減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力，流道長度短一些；3)、abs塑料吸濕性強(qiáng)，易吸水，成型前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；4)、在正常成型條件下，abs塑件的尺寸穩(wěn)定性好。1.3 塑件成型工藝參數(shù)的確定表（1-1） abs塑料的成型工藝參數(shù)參數(shù)取值范圍選取數(shù)值密度1.021.05g/cm1.03g/cm收縮率s0.3%0.8%0.5%溫度/噴嘴180-190180料筒210-230220模具50-7060壓力mpa注射70-9080保壓50-7060時間/s注射3-53保壓15-3020冷卻15-3025總計40-7048第二章 模具結(jié)構(gòu)方案及模架的選擇2.1 模具的基本結(jié)構(gòu)塑件采用注射成型生產(chǎn)。因

14、為塑件有側(cè)孔，所以模具應(yīng)用側(cè)抽芯的注射模具結(jié)構(gòu)。并采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)形式。由于塑件的外形比較特殊，外形呈圓筒形，宜采用推件板推出；塑件的形狀也比較大，型芯的尺寸也比較大，型芯的結(jié)構(gòu)形式宜采用組合式型芯結(jié)構(gòu)；對于一邊的側(cè)孔可用斜導(dǎo)柱帶動側(cè)向分型機(jī)構(gòu)采用側(cè)向抽芯。2.2 確定型腔數(shù)目及布置塑件形狀較簡單、質(zhì)量較小、生產(chǎn)批量大，所以應(yīng)使用多型腔注射模具。考慮到塑件有側(cè)孔，需側(cè)向抽芯，所以模具采用一模二腔，平衡式型腔布置，這樣模具結(jié)構(gòu)尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高塑件成本低。型腔布置如圖2-1所示。圖2-1 型腔布置2.3 分型面的選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，他與模具的整體結(jié)構(gòu)、

15、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵步驟。分型面的設(shè)計原則是：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模；3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求；4)分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；5）分型面的選擇要便于模具的加工制造；6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。根據(jù)分型面的設(shè)計原則，及制品的結(jié)構(gòu)形狀較規(guī)則，將模具的分型面設(shè)在最底端。2.4 澆注系統(tǒng)的確定澆注系統(tǒng)是指在模具中由注射機(jī)噴嘴到模具型腔之間的進(jìn)料通道。主流道為圓錐形，主流道的錐角取4，內(nèi)壁的表面粗糙度為m小端直徑d取5mm,長度l通常由模板的長度決定。為了防止

16、主流道與注射機(jī)的噴嘴處產(chǎn)生溢料，而造成流道凝料脫出困難，主流道與注射機(jī)噴嘴處應(yīng)緊密對接，為此主流道對接處應(yīng)制成半球型凹坑，凹坑的深度h為35mm,凹坑半徑sr應(yīng)比噴嘴頭半徑大12mm，主流道小端直徑也應(yīng)比噴嘴直徑大0.51mm。主流道的基本尺寸確定：錐角為;小端直徑d應(yīng)該比注射機(jī)噴嘴孔直徑大0.5-1mm,d=5。主流道球面半徑應(yīng)比注射機(jī)噴嘴球面半徑大1-2mm所以r=14mm。主流道澆口套的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示： 圖2-2 主流道澆口套在一模兩腔式的模具結(jié)構(gòu)中，常采用的的澆口形式是側(cè)澆口。分流道的截面采用梯形結(jié)構(gòu)，根據(jù)型腔的布置可知，分流道的長度為30mm，制件的質(zhì)量為32.95g，因此可知，

17、分流道的尺寸為：；因此在這里取梯形大底邊的寬度為6mm，梯形的高度取，梯形的側(cè)面斜角應(yīng)在-之間。側(cè)澆口的厚度a=3mm,寬度=4mm，長度l=2mm。側(cè)澆口的尺寸如圖2-3所示。圖2-3 側(cè)澆口其澆注系統(tǒng)如圖2-4所示。 圖2-4 澆注系統(tǒng)2.5 確定推出方式 注射成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的基本設(shè)計要求是：1）設(shè)計推出機(jī)構(gòu)時應(yīng)盡量使塑件留在動模一側(cè)；2）塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞；3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量；4）合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位；5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動作可靠。根據(jù)塑件的質(zhì)量要求和外觀特征，由于塑件外形比較簡單，呈圓筒形，所以可以使用推板一

18、次推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出，這種方法結(jié)構(gòu)簡單、推出力均勻平穩(wěn)，塑件在推出時變形小，塑件上沒有推出痕跡，推出可靠。2.6 確定側(cè)向抽芯方式 由塑件的外形可知，塑件的側(cè)面有圓形的小孔，因此模具應(yīng)設(shè)置側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是在開模力或推出力的作用下，斜導(dǎo)柱驅(qū)動側(cè)型芯完成側(cè)向抽芯或側(cè)向分型的動作。由于斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、動作可靠、制造方便，因此在本模具中采用該側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)一般用于抽拔力不大且抽芯距小于60-80mm的場合。由于抽芯距離較短，抽芯力較小，所以選用滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)抽芯抜模力f=ahq（cosa-sina） （2-1）=3.14551000 (0.1cos0

19、-sin0)=7.85kn f-抽拔力(n) a -側(cè)型芯被包緊得截面周長(cm) h-成型部分深度(cm) q-單位面積擠壓力（n/c），一般取800-1200（n/c） - 摩擦因數(shù)，取0.1-0.2 a-脫模斜度（）由塑料成型工藝與模具設(shè)計可查的最大彎曲力fw=7.52kn,由塑料成型工藝與模具設(shè)計可查的斜導(dǎo)柱直徑d=15mm2.7 確定模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對塑料熔體的沖模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過控制模具的溫度，使注射成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較

20、高的生產(chǎn)效率。由于該制件的材料為abs，成型溫度較高，要求模具的溫度應(yīng)為80-90，因此應(yīng)在模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。2.8 確定排氣方式當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模外。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)生焊接不牢、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)生反壓力而降低沖模速度，因此設(shè)計模具時必須考慮型腔的排氣問題。常用的排氣方法有三種：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。對于簡單的小型模具，可以利用推桿，活動型芯、活動鑲塊以及型芯與模板的

21、配合間隙進(jìn)行排氣。 由于兩個制品的尺寸比較小，利用分型面、推板、型芯的配合間隙排氣即可。2.9 模架結(jié)構(gòu)方案根據(jù)塑件的要求、塑料的成型特點(diǎn)和型腔的布局，選用的模架為a4型架，模具結(jié)構(gòu)為雙分型面?zhèn)认虺樾灸＞?，模具打開的距離應(yīng)大于塑件的高度和側(cè)抽芯的要求，以便能夠順利取出制品。第三章 制品的計算3.1 粗略計算制品的體積和質(zhì)量。這部分的計算主要用于粗略估計和注射機(jī)的選用，因此不需要精密計算。制品的體積和質(zhì)量的計算，在這里采用各個部分相加的方式算出。各部分的尺寸可由零件圖上的標(biāo)注獲得。=（652）(652) 3.14203.14（652）(652) 153.14(602) (602) 15(502)

22、 (502)3.1412(552)(552) 3.1433.14(52) (52) 5=32.95= （3-1）=32.951.03g/=33.94gabs塑料的密度，通常取1.03g/3.2 粗略計算澆注系統(tǒng)的體積和質(zhì)量。澆注系統(tǒng)的體積和質(zhì)量在這里也制作粗略計算。分流道的長度取50mm，主流道的長度也取50mm。=5550（8+6）5/250=5675 =5.675 （3-2）=5.84 g3.3 總體積和總質(zhì)量的計算。總體積和總質(zhì)量，由以上粗略計算的塑料制件和澆注系統(tǒng)的體積和質(zhì)量的和得出。由于采用雙型腔，因此制件的質(zhì)量和體積均要加倍。=2+ （3-3）=71.58=2+ （3-4）=73.

23、72gabs的密度為1.03g/滿足注射量 /0.80式中 額定注射量（）塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（） /0.80=71.58/0.80=89.48 （3-5）注射壓力查表可得abs塑料成型是的注射壓力： 查表可以得到abs塑料成型時的注射壓力=70-90mpa鎖模力：pf 式中 p塑料成型時型腔壓力，abs塑料的型腔壓力p=80mpa;f澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積（）各型腔及澆注系統(tǒng)及在分型面上的投影面積（） f=（652）(652) 3.14=3316.63pf=803316.63=265330n=265.3kn第四章 注射機(jī)和模架的選用4.1注塑機(jī)的選用1、 選用注射機(jī)的方法和原

24、則1、使用現(xiàn)有設(shè)備 2、根據(jù)每次成型件數(shù)安滿足最大注射量、鎖模力、經(jīng)濟(jì)性等要求選擇合適的注射機(jī)。2 、 注射機(jī)的種類和應(yīng)用范圍熱塑性塑料(少數(shù)熱固性塑料)成型使用的設(shè)備為注塑機(jī)。 注塑機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分類：有立式注塑機(jī)、臥式注塑機(jī)、角式注塑機(jī)三大類，其中立式注塑機(jī)、臥式注塑機(jī)應(yīng)用最廣。 注塑機(jī)按控制方式可分為全電動控制和電液復(fù)合控制。電液復(fù)合控制類型目前應(yīng)用最廣。 1）立式注塑機(jī) 立式注塑機(jī)的特點(diǎn)：注射裝置與合模裝置的軸線呈一線豎直排列。 立式機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：占地面積??；模具拆裝方便；易于置放嵌件。缺點(diǎn)是：制品頂出后常需要用其他方法將制品取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動化操作；因機(jī)身較高，機(jī)器的穩(wěn)定性較差，加料及

25、機(jī)器維修不方便。通常用于注射量在60cm3以下的小型注塑機(jī)。2）臥式注塑機(jī) 臥式注塑機(jī)的特點(diǎn)：注射裝置和合模裝置的軸呈一線水平排列。 臥式機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)：機(jī)身低，利于操縱和維修；機(jī)器因重心較低，故穩(wěn)定性好；占用空間高度小，但占地面積較大；成型后制件可利用其自重自動落下模具開模距離大，容易實(shí)現(xiàn)自動操作。所以臥式注塑機(jī)應(yīng)用廣泛，對大、中、小型注塑機(jī)都適用，是目前國內(nèi)外注塑成型機(jī)的最基本的形式。3）角式注塑機(jī)(l型)角式注塑機(jī)的特點(diǎn)：注射裝置和合模的軸線相互成垂直排列。角式注塑機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)介于立式和臥式兩種注塑機(jī)之間，使用也較普遍，在大、中和小型注塑機(jī)中都有應(yīng)用。它特別適合于成型制品中心不允許留有澆口痕跡的

26、制品，這是因?yàn)槭褂眠@種注塑機(jī)成型這種制品時，熔料是經(jīng)模具的分型面進(jìn)入型腔的。特殊注塑機(jī)按注塑能力可分為： 小型-注射量1000cm；按塑化能力可分為：有塑化裝置和無塑化裝置； 按操作方式可分為：手動，半自動，自動 ；按驅(qū)動方式可分為：機(jī)械驅(qū)動，液壓驅(qū)動，機(jī)械液壓驅(qū)動 。根據(jù)以上分析、計算，查表4-2(塑料成型工藝與模具設(shè)計)可以得到初選注射機(jī)的型號為xs- zy -125型螺桿式注射機(jī)。3、xs-zy-125型注射機(jī)的主要參數(shù)： 額定注射量 125cm注射壓力 130mpa鎖 模 力 900kn最大模具厚度 300mm最小模具厚度200mm噴嘴圓弧半徑 12mm噴嘴孔直徑 3mm模板尺寸428

27、mm x 458mm拉桿空間260mm x 290mm注射機(jī)的頂出方式：機(jī)械式頂桿頂出。兩根頂桿設(shè)在兩側(cè)。4、xs-zy-125型注射機(jī)重要參數(shù)的校核1） 最大注射量的校核注射機(jī)的額定注射量是：125cm3；塑件體積：32.95cm3，每次成型2個塑件；澆注系統(tǒng)體積大約為20cm3；實(shí)際注射量=32.952+20=85.9cm312580%=100cm3最大注射量符合要求。2） 注射壓力校核abs塑料的注射壓力為7090mpa, 取80mpa；xs-yz-125注射機(jī)的注射壓力為 120 mpa；注射機(jī)的注射壓力滿足要求。3） 鎖模力校核注射機(jī)鎖模力為900kn；abs塑料的注射壓力為7090

28、mpa, 取80mpa；單個塑件在分型面上的投影面積為33.17cm2；澆道凝料為20cm2；注射時模具的膨脹力=（233.17+20）80=691kn900kn鎖模力符合要求。4） 最大注射成型面積的校核 注射機(jī)成型面積為 320cm；單個塑件在分型面上的投影面積為33.17cm;澆道凝料為20cm; 注射模具的成型面積=33.172+20=86.34cm;注射機(jī)成型面積滿足要求。 5） 開模行程校核模具開模后為了能取出塑膠件，要求有足夠的開模距離，本次模具使用的注塑機(jī)的開模行程是給定的，不受模具厚度的影響，當(dāng)模具的厚度變化時，可由其調(diào)模裝置調(diào)整。只要使得注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模

29、距離就符合注塑的要求。既：smaxssmax為注射模具的最大開模距離，smax=300mm；s 為模具所需的開模距離；由制件尺寸和澆注系統(tǒng)大小知s=20+8+65=9mm；smax=340mms=95mm；開模行程符合要求。綜上所述：xs-yz-125螺桿注射機(jī)符合要求。4.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用在模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，分析、計算、確定塑件形狀類型、尺寸范圍、壁厚、孔形及孔位以及材料性能等，選用合適的標(biāo)準(zhǔn)模架。選用標(biāo)準(zhǔn)模架的要點(diǎn)如下：模具厚度h和注射機(jī)的閉合距離l，應(yīng)滿足lmaxhlmin開模行程與動、定模分開的間距與推出塑件所需行程之間的尺寸關(guān)系，應(yīng)滿足在取出塑件時的注射機(jī)開模行

30、程應(yīng)大于取出塑件所需的動、定模分開的間距，而模具推出塑件距離須小于液壓缸的額定頂出行程。選用的模架在注射機(jī)上安裝時，模架外形尺寸不應(yīng)受注射機(jī)拉桿間距的影響；定位孔徑與定位環(huán)尺寸需配合良好；注射機(jī)推出桿孔的位置和頂出行程是否合適；噴嘴孔徑和球面半徑是否與模具的澆口套孔徑和凹球面尺寸配合；模架安裝孔的位置和孔徑與注射機(jī)的移動模板及固定板上的相應(yīng)螺孔相配。選用模架應(yīng)符合塑件及其成型工藝的技術(shù)要求。根據(jù)以上選用要點(diǎn)，我選用的模架是a4-3035-3050100-200 gb/t12555-2006。模具閉合高度為276mm，長300mm，寬350mm。完全滿足工藝性和注射機(jī)的要求。第五章 成型零部件的

31、設(shè)計5.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注塑模具凹模按結(jié)構(gòu)不同可以分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式，主要根據(jù)塑件的外形而定。整體式凹模結(jié)構(gòu)是在整塊金屬板上加工而成。其特點(diǎn)是牢固，不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但其加工困難，熱處理不方便。組合式凹模結(jié)構(gòu)是指型腔是由兩個以上的零部件組合而成，按組合方式不同，組合式凹模結(jié)構(gòu)可分為整體嵌入式、局部嵌入式、底部嵌入式、側(cè)壁嵌入式和四壁拼合式等形式。該模具塑件的外形較簡單，因此可以用整體式機(jī)構(gòu)。如圖5-1所示： 圖5-15.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計成型塑件內(nèi)表面的零件稱為凸?；蛐托?。按結(jié)構(gòu)型芯可分為整體式和組合式兩種。整體式結(jié)構(gòu)牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多。組合式主要

32、用于形狀復(fù)雜的型芯結(jié)構(gòu)中。這種結(jié)構(gòu)將型芯單獨(dú)加工后再鑲?cè)肽０逯?，設(shè)計這種型芯時要特別注意結(jié)構(gòu)的合理性，應(yīng)保證各部分的強(qiáng)度，防止熱處理時變形且應(yīng)避免尖角與壁厚突變。根據(jù)該模具的塑件結(jié)構(gòu)可知，如果該模具的型芯采用整體式結(jié)構(gòu)，則會較難加工，特別是工件中部的拐角很難實(shí)現(xiàn)其精度要求，若將其設(shè)計為組合式結(jié)構(gòu)，可將凹槽里的便面轉(zhuǎn)化為外圓表面，這就容易加工的多了。因此在這套模具中，型芯的結(jié)構(gòu)采用組合式結(jié)構(gòu)。如圖5-2所示 圖5-25.3 成型零件工作尺寸的計算所謂工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸。（包括矩形和異形型芯的長和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。中心距尺寸等。因炳烯

33、睛-丁二烯-苯乙烯(abs)的成型收縮率為0.3%-0.8%所以平均收縮率取k=0.5%.塑件的尺寸公差mt=7。1、型腔的徑向尺寸與深度型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此選擇塑件公差的1/2，再加上-1/6的磨損余量，而型腔深度則加上-1/6的磨損量.型腔的徑向尺寸和深度尺寸的計算式 lm = ls(1+s)- 3/4 (5-1) (5-2) 式中l(wèi)m型腔徑向尺寸 ls塑件外形基本尺寸 型腔深度 塑件高度基本尺寸k塑件平均收縮率；塑件的尺寸公差； 模具制造公差，取塑件尺寸公差的2/31/6。2、型芯的徑向尺寸與深度 型芯的各部分尺寸除特殊情況外都趨于縮小尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差1/2

34、，取負(fù)偏差，再加上+1/6的磨損余量，而型芯高度則加上+1/6的磨損余量。 型芯的徑向尺寸和深度尺寸的計算式 =(1+s)+3/4 (5-3)=(1+s)+3/4 (5-4) 式中型芯徑向尺寸 塑件外形基本尺寸 型芯深度 塑件高度基本尺寸k塑件平均收縮率塑料模具型腔在成型過程中受塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度的計算來確定型腔壁厚，尤其對重要的精度要求高的模具型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。第六章 合模

35、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動、定模在合模時，正確地定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。在這里我們選用導(dǎo)柱導(dǎo)向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用主要有以下三點(diǎn)：（1）定位作用。模具閉合后，保證動、定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精度。（2）導(dǎo)向作用。合模時，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動、定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。（3）承受一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨和堅韌而不宜折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理）或者t8、t10鋼（經(jīng)淬火處理），硬度為50-55hrc。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為ra=0.8m，導(dǎo)向部分的表面粗糙度為

36、ra=0.4m。導(dǎo)柱固定端與模板之間采用h7/m6的過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用h7/f7的間隙配合。帶頭導(dǎo)套用h7/m6的過渡配合鑲?cè)肽０?，?dǎo)套固定部分的粗糙度為ra=0.8m，導(dǎo)向部分粗糙度為ra=0.4m。第七章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計7.1 推出力的計算塑件注射成型后，塑件在模內(nèi)冷卻定形，由于體積收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力，當(dāng)其從模具中推出時，就必須先克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。塑件剛開始脫模時，所需的摩擦力最大，其后，推出力的作用僅僅是為了克服推出機(jī)構(gòu)移動的摩擦力。推出力的基本計算方式為： （7-1）a為塑件包絡(luò)型芯的面積。p為塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件，p取2

37、.41073.9107pa；模內(nèi)冷卻的塑件，p取0.81071.2107pa。塑件對鋼的摩擦系數(shù)為0.10.3。為拔模斜度。計算的推出力的大小為92kn。7.2 推出機(jī)構(gòu)的動作由于選擇的推出機(jī)構(gòu)為推件板推出，推件板推出機(jī)構(gòu)是由一塊與凸模按一定的配合精度相配合的模板和推桿所組成，隨著推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿推動推件板，推件板從塑料制件的端面將其從型芯上推出，推出力的作用面積大而均勻，推出平穩(wěn)，塑件上沒有推出痕跡。合模時，推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位主要靠動模和定模的相對運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)，不需要設(shè)置專門的復(fù)位桿復(fù)位。第八章 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計由于塑件有側(cè)孔，則選擇用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向分型，從而達(dá)到成型的要求

38、。8.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計：斜導(dǎo)柱的工作端可以是半球形也可以是錐臺形，由于車削半球形較困難，所以絕大部分斜導(dǎo)柱設(shè)計成錐臺形。設(shè)計成錐臺形時，其斜角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角2o-3o。斜導(dǎo)柱固定端與模板之間可采用h7/m6的過渡配合，工作段與滑塊上斜導(dǎo)孔之間的配合采用0.4-0.5mm的大間隙配合。斜導(dǎo)柱固定端的掛臺應(yīng)在裝入模板后銑平。根據(jù)側(cè)型芯的長度為5mm，設(shè)計側(cè)抽芯的距離應(yīng)為側(cè)型芯的長度加2-3mm，因此確定側(cè)抽芯距離為s=7mm。斜導(dǎo)柱的傾斜角應(yīng)在12-22度之間，在此我們選擇=20度。斜導(dǎo)柱的工作部分尺寸l=s/sin=21mm。斜導(dǎo)柱的總長度可根據(jù)模板厚度和傾斜角得出。其形狀如圖8-1：圖8

39、-1 斜導(dǎo)柱8.2 側(cè)滑塊的設(shè)計側(cè)滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中的一個重要零件，一般情況下，他與側(cè)向型芯組合成側(cè)滑塊型芯，稱為組合式側(cè)滑塊。在側(cè)滑塊簡單且容易加工的情況下，也可以將側(cè)滑塊和側(cè)型芯制成一體的形式，稱為整體式側(cè)滑塊。在這里我選用組合式側(cè)滑塊?；拘螤钊鐖D8-2所示。斜導(dǎo)柱的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)工作時，側(cè)滑塊是在有一定精度要求的導(dǎo)滑槽內(nèi)沿一定的方向做往復(fù)移動的。這就要求設(shè)計合理的導(dǎo)滑槽，最常用的是t形槽和燕尾槽。燕尾導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑精度高，但加工困難，在這套模具中，我選用t槽形槽式的導(dǎo)滑。圖8-2 側(cè)型芯滑塊側(cè)滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中，還必須設(shè)置楔緊塊楔緊，如果沒有楔緊塊，側(cè)向力就會通過側(cè)滑塊傳給斜導(dǎo)柱

40、，使斜導(dǎo)柱發(fā)生變形，甚至降低塑件側(cè)向凹凸處的尺寸精度。這套模具設(shè)計中，單獨(dú)設(shè)計了楔緊塊。楔緊塊常采用銷釘定位、螺釘固定的形式，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，應(yīng)用較為廣泛。在這里由于楔緊塊采用螺釘固定，其外形如圖8-3所示圖8-3楔緊塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)工作時，側(cè)滑塊是在有一定精度要求的導(dǎo)滑槽內(nèi)沿一定的方向做往復(fù)移動的。這就要求設(shè)計合理的導(dǎo)滑槽，最常用的是t形槽和燕尾槽，在這套模具中，我選用燕尾槽形式的導(dǎo)滑槽。燕尾導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑精度高，但加工困難，在這里選用t形槽式導(dǎo)滑槽。如圖8-4所示 圖8-4 導(dǎo)滑槽第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計注射入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內(nèi)冷卻固化才能稱為塑件，所以模具溫度必須低于

41、注射入模具型腔內(nèi)的熔融樹脂溫度，即達(dá)到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。為了提高成型效率，一般通過縮短冷卻時間的方法來縮短成型周期。對于本模具來說，由于abs要求的成型溫度為190-240，要求模具的溫度應(yīng)為50-70，因此要設(shè)置冷卻回路來達(dá)到降溫成型，提高成型速率的目的。9.1 冷卻回路的尺寸確定冷卻回路所需的總表面積可按下式計算： （9-1）其中：a為冷卻回路總表面積，m2m為單位時間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，kg/h；q為單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，取6.5jkg；a為冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，w/(m2k)；為模具成型表面的溫度，；為冷卻水的平均溫度， 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)a可用如下公式計算

42、： （9-2）其中：為冷卻水的密度，kg/m3；v為冷卻水的流速，m/s；d為冷卻水孔直徑，m；為與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，在平均水溫20時，取7.5 。冷卻回路總長度l可用下式計算： （9-3）l為冷卻回路總長度，m；a為冷卻回路總表面積，m2；d為冷卻水孔直徑，mm。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2mm時，水孔直徑可取810mm；平均壁厚為2-4mm時，水孔直徑可取10-12mm；平均壁厚為4-6mm時，水孔直徑可取10-14mm。在這里由于塑件平均厚度為5mm，水孔直徑取10mm。9.2 冷卻水路的布置設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。冷卻水路設(shè)置的基本原則有：（1）冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；（2）冷卻水道離模具型腔表面的距離為10-15mm；（3）水道出入口的布置應(yīng)注意