畢業(yè)設(shè)計（論文）電器支架注射模設(shè)計說明書

1、目 錄第一章 緒論4第二章 塑料制品的工藝分析52.1 制品結(jié)構(gòu)分析：52.2 塑料制品的特性：52.3 塑件尺寸的精度：72.4塑料制品的收縮72.5 脫模斜度8第三章 注射機型號的確定83.1 最大注射量8xs-zy-125103.2 pa的注塑工藝參數(shù)：10第四章 分型面及排氣系統(tǒng)的設(shè)計114.1 分型面的設(shè)計114.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計12第五章 成型零件的尺寸計算135.1 型腔尺寸的計算135.2 型芯尺寸的計算14第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計156.1 概述156.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則156.3 澆注系統(tǒng)的組成166.4 主流道的設(shè)計166.5 冷料井和拉料桿的設(shè)計176.6 分流道的

2、設(shè)計176.7 澆口的設(shè)計17第七章 脫模機構(gòu)的設(shè)計207.1 脫模機構(gòu)的選用原則207.2 脫模力的計算20第八章 抽芯機構(gòu)的設(shè)計228.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計228.2 滑塊的設(shè)計248.3 楔緊塊的設(shè)計258.4 導(dǎo)柱的設(shè)計258.5 導(dǎo)套的設(shè)計26第九章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計279.1縮短冷卻時間的三個方法:279.2冷卻計算27第十章 模架的選擇29第十一章 模具的裝配3111.1 模具總裝配程序3111.2 該模具的裝配要求3111.3 模具的裝配工藝31設(shè)計總結(jié)33致 謝34參考文獻35摘 要模具是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)裝備，利用模具生產(chǎn)具有節(jié)能、節(jié)材、生產(chǎn)效率高、制造成本低及產(chǎn)品的一致性能好等顯著

3、優(yōu)點，因而被廣泛用于家電、汽車、建筑、機械、電子等領(lǐng)域內(nèi)的批量性零件的生產(chǎn)。模具設(shè)計一般包括成形零件設(shè)計、注塑機選擇、脫模、抽芯、冷卻、澆注、排氣等系統(tǒng)的設(shè)計，合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠提高模具的質(zhì)量、性能、壽命和成本。模具cad/cam作為一門綜合性應(yīng)用技術(shù)已成為現(xiàn)代模具技術(shù)的核心和最重要的發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞 注射模 收縮率 脫模 側(cè)抽芯 abstract mold is the basal equipment of the national economy. the use of production molds is energy-efficient, material-efficient,

4、 high-productivity, low-cost manufacturing , consistent good performance products and so on., with these obvious strongpoints they have been widely used in household appliances, automobiles, construction, machinery, electronics, and other areas to produce accessorys in amount. mold design generally

5、includes shaped accessorys design, molded plastic machine selection, drawing of patterns, pumping core, cooling, molding, exhaust systems design, and rational structural design in mold to improve the quality, performance, life expectancy and costs. mold cad/cam, as a integrated application in techno

6、logy, is become the core of modern mold technology and the most important development direction. keywords: injection mould shrinking rate take off a mold side smoked core 第一章 緒論 塑料是以高分子聚合物為主要成分，并在加工為制品的某階段可流動成型的材料。塑料是繼鋼鐵、木材、水泥之后，當(dāng)代新興的第四大類工業(yè)材料。由于塑料具有比重小、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性能高、比強度大等優(yōu)異性能，所以在機械、儀表、無線電、電訊、日用品、國防和

7、尖端科學(xué)技術(shù)等方面應(yīng)用甚廣?！八芰现破飞a(chǎn)的關(guān)鍵常在模具”。改革開放以來，隨著我國的塑料加工工業(yè)地飛躍發(fā)展，隨著塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，我國的模具行業(yè)也飛速地發(fā)展起來，大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。塑料模已能生產(chǎn)34、48大展幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。塑料模熱流道技術(shù)更臻成熟，氣體鋪助注射技術(shù)已開始采用。目前，生產(chǎn)塑料制品最廣泛采用的是壓制成型法、鑄壓成型法、注射成型法、中空吹塑成型法、真空成型法、壓縮空氣成型法、其中包括近年來得到發(fā)展的熱固性塑料注射成型、低發(fā)泡塑料注射成型及微型注射成型等。注射成型也稱注塑成型，可用來生

8、產(chǎn)空間幾何形狀非常復(fù)雜的塑料制品。由于它具有應(yīng)用面廣，成形周期短，生產(chǎn)效率高，模具工作條件可以得到改善，制品精度高，生產(chǎn)條件好，生產(chǎn)操作容易實現(xiàn)機械化和自動化等諸方面的優(yōu)點，因此在整個塑料制品生產(chǎn)行業(yè)中，占有非常重要的地位。目前，除了少數(shù)幾種塑料制品外，幾乎所有的塑料都可以采用注射成型。據(jù)統(tǒng)計，注射制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的30%，全世界每年生產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的50%。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造方法不能適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品的及時更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求，在此背景下，模具cad/cam （computer aided design & ai

9、ded manufacturing）應(yīng)運而生，并成為模具設(shè)計與制造的重要的發(fā)展方向之一。工業(yè)發(fā)達(dá)國家較大的模具生產(chǎn)廠家在cad/cam上進行了較大的投資，正大力發(fā)展這一技術(shù)。我國也開始著手于模具cad/cam的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用。第二章 塑料制品的工藝分析2.1 制品結(jié)構(gòu)分析：制品外形尺寸如設(shè)計圖紙所示，制品是一個帶側(cè)孔的桿件，尺寸不大，外形結(jié)構(gòu)也不是很復(fù)雜，有2個小孔，需用側(cè)抽芯，本設(shè)計采用滑塊側(cè)抽芯，推桿推出。具體結(jié)構(gòu)見設(shè)計總裝配圖。工件制品圖： 圖1.1 工件2d圖圖1.2 工件3d圖2.2 塑料制品的特性：2.2.1制品的物理特性制件所用的材料為聚酰胺（pa），它的性能:聚酰胺為韌性角

10、狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹脂，作為工程塑料的聚酰胺分子量一般為1.5-3萬。聚酰胺具有很高的機械強度，軟化點高，耐熱，摩擦系數(shù)低，耐磨損，自潤滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無毒，無臭，耐候性好，染色性差。缺點是吸水性大，影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，纖維增強可降低樹脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。聚酰胺與玻璃纖維親合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等等。無毒性，但不可長期與酸堿接觸。 值得注意的是,加入玻纖后,尼龍的抗拉強度可提高2 倍左右,耐溫能力也相應(yīng)得到 提高.尼龍的收縮率為1%2%. 化學(xué)和物理特性 制件有較高沖

11、擊強率，載荷分散性、柔軟性好，熱塑性、輕質(zhì)、韌性好、耐耐環(huán)己酮和芳香溶劑和耐久性好工作溫度80-1000c，低溫脆化溫度-20至-300c，熔點：215。熱分解溫度：300。密度：1.13gcm3。平衡吸水率：3.5。適于輕載荷條件下使用，具有良好的耐磨性、自潤滑性和耐溶劑性。有較好的消振，降噪能力。2.2.2 pa的成型特性：1.機械強度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強度。比拉伸強度高于金屬，比壓縮強度與金屬不相上下，但它的剛性不及金屬?？估瓘姸冉咏谇姸?，比abs高一倍多。對沖擊、應(yīng)力振動的吸收能力強，沖擊強度比一般塑料高了許多，并優(yōu)于縮醛樹脂。 2.耐疲勞性能突出，制件經(jīng)多次反復(fù)屈折

12、仍能保持原有機械強度。常見的自動扶梯扶手、新型的自行車塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場合經(jīng)常應(yīng)用pa。 3.軟化點高，耐熱(如尼龍46等,高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度高,可在150度下長期使用.pa66經(jīng)過玻璃纖維增強以后,其熱變形溫度達(dá)到250度以上)。 4.表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨。作活動機械構(gòu)件時有自潤滑性，噪聲低，在摩擦作用不太高時可不加潤滑劑使用；如果確實需要用潤滑劑以減輕摩擦或幫助散熱，則水油、油脂等都可選擇。從而,做為傳動部件其使用壽命長. 5.耐腐蝕，十分耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸、機油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對芳香族化合物呈惰性，但不耐強酸和氧化劑。能抵御汽油、油、

13、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力?？勺鳚櫥?、燃料等的包裝材料。 6.有自熄性，無毒，無臭，耐候性好,對生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力。 7.有優(yōu)良的電氣性能。電絕緣性好,尼龍的體積電阻很高,耐擊穿電壓高,在干燥環(huán)境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性。 8.制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度，能快速流動。易于充模，充模后凝固點高，能快速定型，故成型周期短，生產(chǎn)效率高。 2.3 塑件尺寸的精度：塑件的尺寸精度受到個方面因素的影響，其主要因素是材料收縮及模具的制造誤差。影響塑件尺寸精度的因素有如下幾方面：（1） 成形材料 （2） 成形條件 （

14、3） 塑件形狀（4） 模具結(jié)構(gòu) （5） 制造誤差 （6） 成形后的條件分析制品，塑件制品的精度不高，因此塑料制品精度等級選用14級精度，即it14。公差數(shù)值依制品各部分不同的尺寸大小而不同。2.4塑料制品的收縮塑料經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因而引起尺寸減小或體積縮小的現(xiàn)象稱塑料的收縮性。影響塑料制品收縮的因素，有以下幾方面：（1） 塑料的性質(zhì) （2） 塑件結(jié)構(gòu)（3） 模具結(jié)構(gòu) （4） 成型工藝收縮率是每種塑料都具有固有特性之一，它因材料的不同而不同。在設(shè)計模具時，對于收縮性總是給以適當(dāng)?shù)难a償。其主要公式如下：a=b(1+)式中 a室溫下模具的實際尺寸b室溫下塑件的實際

15、尺寸塑料的平均收縮率查表可知，本設(shè)計的塑料制品材料pa收縮率為=1%2%，設(shè)計模具時，要把收縮率加以考慮。塑料平均收縮率為 式中 塑料的最大收縮率；塑料的最小收縮率。因此本設(shè)計的塑料制品材料pvc平均收縮率為 =2.5 脫模斜度為了便于使塑件從模具內(nèi)取出或從塑件內(nèi)軸出型芯，防止塑件與模具成型表面的粘附，以及塑件表面被劃傷、擦毛等情況產(chǎn)生，塑件的內(nèi)外表面沿脫模方向設(shè)有一傾斜度脫模斜度。設(shè)計脫模斜度主要從以下幾方面加以考慮：（1）斜度的大小與塑料性質(zhì)有關(guān)。（2）斜度的大小與收縮率大小、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)，也隨塑件的深度不同而改變。一般最小斜度為15，通常取0.5。（3）復(fù)雜及不規(guī)則形狀的塑件

16、，其斜度大一些。（4）熱固性塑料較熱塑性塑料收縮小，脫模斜度也相應(yīng)小些。（5）不通孔深度小于10mm，外形高度不大于20mm時，允許不設(shè)計斜度。綜上所述，選取出模斜度既要考慮脫模方便又要考慮塑件尺寸的大小和公差要求。由于本設(shè)計的制品高度只有6mm，考慮到它的外形以及其他各方面因素，決定不采取脫模斜度。直接使用推桿推出。第三章 注射機型號的確定模具是安裝在注射機上使用的，在生產(chǎn)塑件時模具與機床是一個不可分割的整體。因此在設(shè)計模具時，除了應(yīng)當(dāng)了解注射成型的工藝過程外，還應(yīng)對所選用注射機的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和性能參數(shù)有全面的了解。3.1 最大注射量設(shè)計模具時，應(yīng)使成型制品每次所需注射總量g小于注射機的最大

17、注射量。而 (n)式中 n模具中的型腔數(shù)；每個制品的重量；澆注系統(tǒng)的重量。通常，要求注射成型時的總重量應(yīng)是注射機最大注射量的80%以下，即：最大注射量的標(biāo)定隨注射機結(jié)構(gòu)不同而不同。柱塞注射機的最大注射量是以一次注射pvc的最大重量為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。當(dāng)注射其它塑料時，其最大注射量應(yīng)進行換算： 式中 次注射pvc的最大注射量（n）； 注射其它塑料的最大注射量（n）； 常溫下pvc的重度（n/）；（查表1.06g/） 常溫下其它塑料的重度（n/）。（本設(shè)計塑料為pvc，其密度為1.14g/）對于螺桿式注射機，其最大注射量是以螺桿一次注射的最大推進容積v（）來表示。它與塑料品種無關(guān)，使用比較方便。本次設(shè)計

18、選擇的注射機類型取螺桿型的。3.1.1 估算單個制品的容積 ：v-整個臂蓋的塑料實心體積.v1-臂蓋中凹進去的缺陷體積.v2-嵌件所嵌入臂蓋的體積.v澆-交流道;分流道和澆口等澆注系統(tǒng)所需塑料體積v總-塑件所需塑料的體積.v澆= (2.1)v澆=28.26225.5=6372.63根據(jù)三唯pro/e模型分析計算得體積v塑件=10490.4mm由此初步確定此模具為一模2腔，即n=2，故所有的總體積為v全=10490.42+6372.63 =27353.4327.4cm因為pa的平均密度為p=1.13g/cm m全=pv (2.2) =1.1327.4 =30.96g根據(jù)注射機注射成塑件所用的塑料

19、起量，選擇最少不小于30.96g的最小量注射機。故此選擇注射機為xs-zy-60。但xs-zy-60的最大模具厚度僅為200mm，不滿足所選模架的要求，故另選xs-zy-125.其工藝參數(shù)如下：表2.1 注塑機工藝參數(shù)注射機的工藝參數(shù)表xs-zy-125額定注射量：125cm螺桿直徑：42mm注射壓力：110m pa注射時間：1.6s鎖模力：kn900kn最大成型面積：320cm2最大開模行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最小厚度：200mm表3.13.2 pa的注塑工藝參數(shù)：料筒溫度 喂料區(qū) 6090（80）區(qū)1 260290（280）區(qū)2 260290（280）區(qū)3 280290

20、（290）區(qū)4 280290（290）區(qū)5 280290（290）噴嘴 280290（290）括號內(nèi)的溫度建議作為基本設(shè)定值，行程利用率為35和65，模件流長與壁厚之比為50：1到100：1。喂料區(qū)和區(qū)1的溫度是直接影響喂料效率，提高這些溫度可使喂料更平均熔料溫度 270290料筒恒溫 240模具溫度 60100注射壓力 100160mpa（10001600bar），如果是加工薄截面長流道制品（如電線扎帶），則需要達(dá)到180mpa（1800bar）保壓壓力 注射壓力的50；由于材料凝結(jié)相對較快，短的保壓時間已足夠。降低保壓壓力可減少制品內(nèi)應(yīng)力背壓 28mpa（2080bar），需要準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，因

21、為背壓太高會造成塑化不均注射速度建議采用相對較快的注射速度；模具有好的通氣性否則制品上易出現(xiàn)焦化現(xiàn)象螺桿轉(zhuǎn)速 高螺桿轉(zhuǎn)速，線速度為1m/s；然而最好將螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)置低一點，只要能在冷卻時間結(jié)束前完成塑化過程就可；要求的螺桿扭矩為低計量行程 （0.53.5）d殘料量 26mm取決于計量行程和螺桿直徑預(yù)烘干 在80溫度下烘干4h，除了直接從裝料容器內(nèi)喂料；尼龍有吸水性，應(yīng)該保存在防潮容器內(nèi)和封閉的料斗內(nèi)；水含量超過0.25就會造成成型改變回收率 可加入10回料收縮率 0.72.0，或者加了30的玻璃纖維，為0.40.7；如果提供的溫度超過60，制品應(yīng)該為逐漸冷卻；逐漸冷卻可降低成型后收縮，即制品表現(xiàn)

22、為更好地尺寸穩(wěn)定性和小的內(nèi)應(yīng)力；建議采用蒸氣法；尼龍制品可以通過熔液焊劑來檢查應(yīng)力澆口系統(tǒng) 點式，潛伏式，片式和直澆口都可以；建議采用盲孔和澆口窩來斷冷料頭；可使用熱流道；由于熔料可加工溫度范圍窄，熱流道應(yīng)提供閉環(huán)溫度控制機器停工時段 無需用其它料清洗；熔料殘留在料筒內(nèi)時間可達(dá)20min，此后熱降解容易發(fā)生料筒設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)螺桿，特殊幾何尺寸有較強塑化能力；止逆環(huán)，直通噴嘴；對加入了玻璃纖維的增強材料，則需要高耐磨的雙金屬料筒。 第四章 分型面及排氣系統(tǒng)的設(shè)計4.1 分型面的設(shè)計模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面通稱為分型面。分型面選擇是否合理對于塑件質(zhì)量、模具制造與使用性能

23、均有很大影響，它決定了模具的結(jié)構(gòu)類型，是模具設(shè)計工作中的重要環(huán)節(jié)。模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、推出方式、排氣方式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。4.1.1分型面的形式 a). 按分型面的位置來分，分型面有垂直于開模運動方向，平行于開模方向和傾斜于開模方向。 b).按分型面的形狀來分，有平面分型面、曲面分型面、階梯分型面。4.1.2 分型面的選擇原則a).分型面選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，選擇分型面應(yīng)盡可能使塑件開模時留在動模具；b).分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除或修整；c).分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度；d).分

24、型面選擇應(yīng)有利于排氣；e).分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工；f).分型面選擇應(yīng)考慮注射機的技術(shù)規(guī)格。圖4-1分型面的選擇本設(shè)計中，除側(cè)抽芯外，制品在豎直方面分模沒有阻礙，所以選擇單分型面。見圖4.1。4.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計4.2.1 排氣系統(tǒng)的作用排氣系統(tǒng)的作用是把型腔內(nèi)原有的空氣和塑料局部分解放出底分子揮發(fā)性氣體以及一些水蒸氣排出型腔外。這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出型腔，將會影響素件的成型以及脫模后的質(zhì)量。同時氣體被極度壓縮時后，還會產(chǎn)生高溫，將塑件燒傷，形成焦痕和碳化。因此，在設(shè)計模具時，必須設(shè)計把這些氣體從型腔內(nèi)順利排出的系統(tǒng)，以保證塑件的質(zhì)量。4.2.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計原則對于

25、大型制品，一般要開設(shè)排氣糟，排氣糟應(yīng)開設(shè)在型腔最后被充滿的地方，即塑料流動的末端；排氣糟應(yīng)避免在機床操作人的一側(cè)，以免產(chǎn)生工傷事故；考慮排氣糟的開設(shè)是否方便；對于中、小型制品，可利用各種間隙排氣，如：分型面間隙排氣；型芯和頂桿的間隙排氣；定模和鑲塊間隙排氣；側(cè)抽芯和定模配合間隙排氣；排氣間隙不能太大，以免塑料溢出，通?？稍?.030.05毫米范圍內(nèi)選?。坏谖逭?成型零件的尺寸計算制品尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計算有很大關(guān)系。成型零件工作尺寸的計算內(nèi)容包括：型腔和型芯的徑向尺寸（含矩形的長和寬）、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的計算方法很多，現(xiàn)僅介紹以塑料平均收

26、縮率為基準(zhǔn)的計算方法。計算模具成型零件最基本公式為式中 塑料的平均收縮率；模具成型零件在室溫（20c）時的尺寸；a塑料制品在室溫時的尺寸。本設(shè)計中成型零件包括型腔和型芯。5.1 型腔尺寸的計算5.1.1型腔長度尺寸的計算設(shè)型腔長度名義尺寸是最小尺寸，其公差為正偏差，則其平均值為?？紤]到型腔工作過程中最大磨損量，取平均值為，則有對于中、小制品，可取，代入上式，得即： （mm）因為與其它各項相比很小，可略去，加上制造偏差，則得模具型腔長度計算公式為 (mm) 式中 型腔的內(nèi)徑尺寸（mm）；l制品的最大尺寸(mm)；塑料的平均收縮率(%)（由上節(jié)查表可知=(1+2)/2=1.5）制品公差；（未注尺寸

27、公差按公差精度等級it5查，本設(shè)計按塑料制品的尺寸精度等級sj1372-78中的公差數(shù)值表查找）系數(shù)，可隨制品精度變化。一般取0.50.8之間，若制品偏差大則取小值，若制品偏差小則取大值；模具制品公差，一般取=1/3。所以，長度146mm， l = =寬度37.64mm， l = =5.1.2 型腔深度尺寸的計算 型腔深度計算公式為： 式中 型腔深度尺寸（mm）； 制品高度最大尺寸(mm)。 l = =5.2 型芯尺寸的計算5.2.1 型芯外徑尺寸的計算 模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定。 （mm）型芯外徑尺寸（mm）制品徑向最小尺寸（mm） 型芯寬度：2mm。查表得0.06 設(shè)=1/

28、3=0.02mm =1/6=0.01mm=mm第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計6.1 概述注射模的澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體填充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的制品。因此，澆注系統(tǒng)的好壞對塑件性能、外觀以及成型難易程度等都影響很大。所以澆注系統(tǒng)的設(shè)計是塑料模具設(shè)計重要內(nèi)容之一。6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則6.2.1能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。6.2.2在保證成型和排氣良好的前提下，選取短流程，少彎，以減少壓力損失，縮短填充時間。6.2.3.盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯移位或變形。6.2.4澆口料容易清除

29、，整修方便，無損制品的外觀和使用。6.2.5澆注系統(tǒng)流程較長或需開設(shè)兩個以上澆口時，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致制品曲變形，應(yīng)設(shè)法予以防止。6.2.6在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)充澆，以保證各個制品的一致性。6.2.7合理設(shè)置冷料井、溢料糟，使冷料不得直接進入型腔及減少毛邊得負(fù)作用。6.2.8在保證制品質(zhì)量良好得條件下，澆注系統(tǒng)的斷面和長度應(yīng)盡量取小值，以減小對塑料的占用量，從而減小回收料。6.3 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)通常分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。普通流道澆注系統(tǒng)屬于冷流道澆注系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛。無流道澆注系統(tǒng)屬于熱流道澆注系統(tǒng)，應(yīng)用日益廣泛。它由主流道、分流道、冷料穴、澆

30、口組成。6.4 主流道的設(shè)計主流道襯套的設(shè)計在臥式注射機的模具中，主澆道應(yīng)設(shè)計成垂直的分型面，為了使凝料從主流道拔出，故設(shè)計成圓錐形，要有2度到6度的錐角，內(nèi)壁有8以上的光潔度，其小端直徑常見為4mm-8mm，看制品重量和補料需要而定，但是小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料將無法順利脫出，主流道的 長度由定模板厚度而定的。由于主流道要與高溫的塑料和噴嘴反復(fù)的接觸和碰撞，所以模具的主流道部分常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行加工和熱處理，主流道與噴嘴接觸處多作成半球形的凹坑，二者嚴(yán)密的配合，以避免高壓以至塑料從縫隙處溢出。一般凹坑的半徑r2應(yīng)比r1大1-2毫米

31、。主流道襯套大端的圓凸出定模端面5-10毫米，并與注射機定模板的定位孔成功配合，起定位環(huán)作用，所以設(shè)計成為圖紙所示。圖6.4 主澆道6.5 冷料井和拉料桿的設(shè)計臥式注射機用模具的冷料井，設(shè)立在主流道正對面的動模上，該模具采用帶z型頭拉料桿的冷料井，分模時，就可以將該凝料從主流道中拉出，拉料桿的根部是固定在頂出板上的，所以在制件頂出時，冷料也一同被頂出。制造也方便。 6.6 分流道的設(shè)計該模具是一模2腔，所以要設(shè)計分流道，塑料沿分流道流動時，要求通過它盡快地充滿型腔，從前兩點出發(fā)，分流道應(yīng)該短而粗，但是不能太粗，該模具采用圓形斷面分流道，因為這樣分流道易與機械加工，分流道尺寸視該塑件的大小和塑料

32、品種，注射速率，以及分流道長度而定，對多數(shù)塑料，分流道直徑為6mm，該模具分流道的布置采用平衡式分布。見圖 圖6.1 分流道布置6.7 澆口的設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量

33、，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。此副模具，開模時，澆口即被自動切斷，流道凝料自動脫落，模具采用二板式的結(jié)構(gòu)。pa具有良好的力學(xué)性能，它適用于采用側(cè)澆式澆口，塑件從邊緣進料，能夠提高生產(chǎn)率，并去除澆口方便，有利于熔體流動和補縮口，有利于型腔內(nèi)氣體的排出，減少塑件熔接痕，增加熔接強度。它在推出時，由于澆口及分流道成一定角度，形成了能切斷澆口切口，這一切口所形成的剪切力可以將澆口自動切斷。澆口的位置的確定：設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根

34、據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則：（1）盡量縮短流動距離。（2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。（3）必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。（4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。（5）考慮分子定向的影響。（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動。（7）不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。（8）澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。經(jīng)過仔細(xì)的考慮，該塑件是等壁塑件，又為了不影響塑件的外觀，該塑件采用側(cè)澆口，它能保證塑料迅速而且均勻充滿型腔。而且還有利于氣體的排除。澆注系統(tǒng)的平衡：該塑件是屬于小型塑件，采用一模多腔，這樣有利于提高生產(chǎn)效率。但是在設(shè)計時是否能同時達(dá)到充滿型腔的目的。這就要對澆注系統(tǒng)

35、的平衡。若澆口平衡則可以得到良好的物理和較精度尺寸的塑件。澆口的形狀和尺寸對制件影響很大，模具為點澆口。點澆口是一種尺寸很小的澆口，物流通過時，有很大的減切速率。澆口容易在開模時實現(xiàn)自動切斷，故廣泛采用。點澆口的直徑為0.3-2毫米，視物料性質(zhì)和制件重量而定。臺階長度為0.5-2毫米，常見0.8-1.2毫米，澆口與制件相接處采用倒角，使點澆口拉斷時不被損壞。 第七章 脫模機構(gòu)的設(shè)計注射成型后的制品必須從模具中取出。在一般情況下，推出塑件的動作在動模上完成。當(dāng)動模后退到一定的距離，就開始由注射機的脫模機構(gòu)推動模具的推桿和推桿固定板，使塑件從動模上推出。根據(jù)本制品，脫模機構(gòu)采用機械推動。7.1 脫

36、模機構(gòu)的選用原則a).塑件脫模時不發(fā)生永久變形；b).推力分布依據(jù)脫模阻力的大小要合理安排；c).推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被注局部產(chǎn)生隙裂；d).推桿的強度和剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形；e).推桿位置痕跡不影響塑件外觀；f).脫模機構(gòu)的運動用保證靈活、可靠，不發(fā)生誤操作。7.2 脫模力的計算將制品從包緊的型芯上脫出所需要克服的阻力稱為脫模力。它的計算是設(shè)計頂出機構(gòu)的依據(jù)。脫模力包括制品因收縮對型芯的摩擦力和大氣壓力。其大小與制品的壁厚和形狀有關(guān)。圓環(huán)形斷面制品的脫模力計算公式：厚壁制品t/d0.05時 （n）薄壁制品t/d0.05時 (n)式中 r型芯平均半徑(m)； t

37、制品的平均壁厚(m)； (2mm)e塑料的彈性模量(mpa)；(由塑料制品與模具設(shè)計p32表2.11得)s塑料成型平均收縮率(%)； (1.5%)l制品對型芯的包容長度(m)； (42mm)f制品與型芯之間的靜摩擦系數(shù)，常數(shù)f0.26；模具型芯的脫模斜度；（）塑料的泊松比；（查得pvc為0.38）系數(shù)， ()系數(shù)，； r/t； (6.7/3=2.25)a制品型芯在脫模方向上的投影面積（）。 a= 根據(jù)本設(shè)計的制品，t/d3/13.4=0.230.05，所以， = =18959.4n第八章 抽芯機構(gòu)的設(shè)計有些塑料制品由于結(jié)構(gòu)的需要常帶有側(cè)孔，它們的軸線與注射機開模方向相垂直，不能用通常的方法實現(xiàn)

38、抽芯。一般均要采用側(cè)向分型或側(cè)向抽芯機構(gòu)。這種能完成側(cè)向活動型芯抽出和復(fù)位的機構(gòu)稱為抽芯機構(gòu)。抽芯機構(gòu)按動力來源可分為手動、液壓、氣動和機動。機動抽芯機構(gòu)抽拔力較大，具有靈活、方便，生產(chǎn)率高，容易實現(xiàn)全自動操作，且不需要另外添置設(shè)備等優(yōu)點，是目前生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的一種抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)根據(jù)斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上安裝位置的不同，可分為多種形式。斜導(dǎo)柱在定模上，滑塊在動模上的注射模結(jié)構(gòu)。斜導(dǎo)柱在動模上，滑塊在定模上的注射模機構(gòu)。根據(jù)本設(shè)計的特點，從抽芯和脫模角度考慮，決定采用斜導(dǎo)柱在定模上，滑塊在動模上的注射模結(jié)構(gòu)。8.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計8.1.1 斜導(dǎo)柱的典型機構(gòu)尺寸斜導(dǎo)柱的主要尺寸有直徑d、長

39、度l、傾斜角和抽芯距s。斜導(dǎo)柱與滑塊之間采用輕松配合，有利于滑塊靈活運動。斜導(dǎo)柱對滑塊只起驅(qū)動作用，而滑塊運動的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性由導(dǎo)槽與滑塊之間的配合精度予以保證，滑塊的最終位置由楔緊塊決定。確定傾斜角要兼顧抽拔距及彎曲力，通常采用1520，不大于25。導(dǎo)柱材料多用45鋼、t8、t10以及20鋼經(jīng)滲碳處理，淬火硬度在hrc55以上。磨削加工后，表面粗糙度保證有=1.6。8.1.2 抽拔力 抽拔力是將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力。剛開始抽芯所克服的阻力稱為初始抽拔力。繼續(xù)將全部側(cè)芯抽出所需的力稱為相續(xù)抽拔力。相續(xù)抽拔力通常小于初始抽拔力，故設(shè)計時以初始抽拔力為準(zhǔn)。影響初始抽拔力的主要因素有：a).成

40、型芯表面積愈大，包緊力愈大，因而抽拔力就愈大。方形成型芯比圓形成型芯抽拔力大，當(dāng)制品一面有兩個以上的孔時，抽拔力更大。成型芯距離愈大，收縮愈大，抽拔力也就愈大了；b).制品壁愈厚，收縮就愈大，抽拔力也愈大；c).制品塑料的收縮率大、成型芯摩擦系數(shù)大，抽拔力就大；d).成型芯表面粗糙度低脫模斜度大，抽拔力就小，反之抽拔力就大；e).注射力小保壓壓力小，冷卻時間短，則抽拔力小，反之，抽拔力就大。抽拔力可用如下簡化公式進行計算： （n）式中l(wèi)活動側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長 h成型芯部分的深度， (4mm，取0.04m)p制品對側(cè)芯的壓力，一般取812mpaf塑料對鋼的摩擦系數(shù)，常用f0.10.2；側(cè)芯

41、的脫模斜度，常取12。(取)所以， =6276.5n總的抽拔力為：2 =6276.52=12553n8.1.3 抽芯距的計算將活動芯從成型位置抽至不妨礙制品脫模的位置所移動的距離稱為抽芯距，見(圖8.3)。 式中 h斜導(dǎo)柱完成抽芯距所需的開模行程(mm) （100mm） 斜導(dǎo)柱傾斜角。（）8.1.4 斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算(見圖8.1.3)式中 抽拔阻力（與抽拔力大小相等，方向相反）； 斜導(dǎo)柱的傾斜角。8.1.5 斜導(dǎo)柱直徑的確定根據(jù)斜導(dǎo)柱所受最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力的原則，可推導(dǎo)出斜導(dǎo)柱直徑的計算公式。(見圖8.3)因為 m=pl 或所以，取d=44mm式中 p最大彎曲力；l斜導(dǎo)柱有

42、效工作長度；（=）m斜導(dǎo)柱所受最大彎距；彎曲許用應(yīng)力，對碳鋼可取137mpaw抗彎面系數(shù)，圓形截面：。8.1.6 斜導(dǎo)柱長度的計算(見圖8.1.3)斜導(dǎo)柱的長度時根據(jù)側(cè)芯的抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑傾斜角和安裝斜導(dǎo)柱的模板厚度t來決定。其表達(dá)式為 =127.4mm 故，取l=130mm滑塊抽芯方向與開模方向垂直時，完成抽芯距s所需額最小開模行程為42ctg20=90（mm） 見圖8.1.38.2 滑塊的設(shè)計滑塊的尺寸和形狀是根據(jù)兩個型芯的最大直徑和中心距以及斜導(dǎo)柱的直徑來確定的。由于兩個型芯的中心距為58mm，最大直徑為33mm，斜導(dǎo)柱的直徑為10mm,考慮滑塊的剛度和強度要求，設(shè)計了滑塊的總長為5

43、4mm,總寬為50mm。見圖（8.1.3）8.3 楔緊塊的設(shè)計楔緊塊用于在模具閉合后鎖緊滑塊，承受成型時塑料熔體對滑塊的推力，以免斜導(dǎo)柱彎曲變形；但開模時，又要求楔緊塊迅速讓開，以免阻礙斜導(dǎo)柱驅(qū)動滑塊抽芯。因此，楔緊塊的楔角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾角，一般取23，本設(shè)計中2=20+2=22。楔緊塊的形狀和尺寸是根據(jù)滑塊的尺寸的角度來確定的：見圖8.4 圖8.4 楔緊塊8.4 導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)對于塑料模具來說是必不可少的部件，因為在模具的閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須有導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)向機構(gòu)主要有定位，導(dǎo)向，受一定的側(cè)壓力，一般的導(dǎo)柱所露出在分型面上的長度要比型芯高6-8毫米，以避免導(dǎo)柱型芯先進入

44、型腔與其碰撞而損壞型腔和型芯。至于配合精度問題一般采用過度配合，導(dǎo)柱裝入模板多用二級精度第二種過渡配合，該模具所采用的是如下圖所示：硬度調(diào)節(jié)到hrc50-55，配合光潔度要求為7，圖如下： 圖8.1 導(dǎo)柱8.5 導(dǎo)套的設(shè)計為了使導(dǎo)柱進入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒一圓角，且導(dǎo)柱孔為通孔，這樣容易排氣，材料用t8a，使其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣就可以減少摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套的精度與配合，是采用二級精度過渡配合壓入定模模板。樣式見圖紙。圖8.5 導(dǎo)套第九章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計各種塑料由于性能和成型工藝的不同，對模具溫度的要求也不同：對于要求模溫較低的塑料(80c以下)僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可

45、；對于要求模溫(80120c)較高的塑料，還要設(shè)置加熱裝置。9.1縮短冷卻時間的三個方法:9.1.1 讓冷卻水處于湍流狀態(tài)(提高冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù)h)，使模具冷卻管道中冷卻水處于高速湍流狀態(tài)，流速v=0.51.5m/s，甚至更高.雷諾數(shù)re4000。9.1.2 擴大模具與冷卻水的溫差。9.1.3 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積。9.2冷卻計算注射模具的溫度設(shè)計是否恰當(dāng)，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對生產(chǎn)效率、充模流動、固化定型都有重要影響。模具對塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、改善成形性 2、成形收縮率 3、塑件變形 4、尺寸穩(wěn)定性 5、力學(xué)性能 6、外觀質(zhì)量。當(dāng)大批量的生產(chǎn)

46、時，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時，增多型腔是不現(xiàn)實的。這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān)系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模具帶走的熱量為： q=at (7.1) =8.2x4.45x10-2x40x6 =88j其中：是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)；a冷卻管道壁的傳熱面積；t模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值；冷卻時間。（s）。由上述式子可得，當(dāng)需傳遞熱量不變時，可通過以下三條途徑來縮短冷卻時間。（1）高傳熱系數(shù)。 =（v）0.8/d0.2 =7.5x(1x2)0

47、.8/100.2 =8.2是冷卻介質(zhì)，是冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度，d是冷卻管道直么，v是冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達(dá)到傳熱系數(shù)。（2）高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差t t=tw-t =60-20 =40式中tw是模具溫度。t是冷卻介質(zhì)的溫度。一般模溫是一定，為了提高溫差t，有利于縮短冷卻時間。從而提高生產(chǎn)率。（3） 增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積a。 a=nx3.14dl =4x3.14x10x355 =44588mm2l模具上一根冷卻水孔的長度。d 是冷卻通道的直徑。n 是模具開設(shè)冷卻通道孔數(shù)。顯然，應(yīng)在模具上開盡可能多的冷卻通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時間，達(dá)到提高生產(chǎn)生產(chǎn)

48、效率。冷卻時間的計算：影響冷卻時間的因素有如下：1、模具材料 2、冷卻介質(zhì)溫度和及流動狀態(tài) 3、模塑材料 4、塑件壁厚 5、冷卻回路的設(shè)計 6、模具溫度。冷卻時間指塑料熔體從充滿型腔時起到可以取出塑件時止這一段時間。本副模具采用塑件截面內(nèi)平均溫度達(dá)到規(guī)定的脫模溫度時，所需冷卻時間的簡化計算公式： =t2/(3.142k)in8(tm-tw)/3.142(ts-tw) =12/3.1422.710-7in8(200-60)/3.142(80-60) =4s其中：式中是塑件所需冷卻時間；t 是塑件的厚度t=1.5mm；k 是塑件的熱擴散率；k=2.7x10-7m2/s。tm是塑料熔體溫度；ts塑件

49、脫時的截面內(nèi)平均溫度；tw是模具溫度,abs料時模具溫度為60。冷卻水的進出口溫差由下式校核： t1-t2=gxi/9003.14x102cv 9.1.2 冷卻道開設(shè)原則冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則：（1）冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；（2）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等；（3） 澆口處加強冷卻；（4）冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量??；（5）冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置；（6）冷卻水道盡量避免在塑件的熔接痕處；（7）合理確定冷卻水接頭位置。第十章 模架的選擇設(shè)計模具時，開始就要選定模架。當(dāng)然選用模架時要考慮到塑件的成型、流道的分布形式以及頂出機構(gòu)的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。本套模

50、具選用標(biāo)準(zhǔn)塑膠模架，模架的形狀及尺寸見圖紙。一般導(dǎo)向分為動、定模之間的導(dǎo)向，推板的導(dǎo)向，推件板的導(dǎo)向。一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時間之后，其配合精度降低，會直接影響制品的精度，因此對精度要求較高的制品必須另行設(shè)計精密導(dǎo)向定位裝置。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。圖10裝配圖的繪制第十一章 模具的裝配11.1 模具總裝配程序1：確定裝配基準(zhǔn)2：裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦洗干凈。3：調(diào)整個零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面處吻合面積不得小于80%，間隙不得超過溢料最小值，防止飛邊。4：裝配中盡量保持原