IC卡燃氣計費器塑模01

1、摘 要針對IC卡燃氣表計費器殼體塑件，通過測繪并完成其三維造型設計，根據(jù)IC卡計費器殼體塑件的特點完成其注射模設計。本文主要闡述了IC卡燃氣表計費器殼體注塑成型的基本原理、注射模具的結(jié)構(gòu)設計方法及過程，詳細介紹了注塑模具的計算機輔助設計,包括對注塑模具的型腔,型芯,脫模機構(gòu)的設計，并運用計算機系統(tǒng)輔助該模具設計的建立、修改、分析或優(yōu)化的過程。采用Autodesk公司的軟件AutoCAD和PTC公司的軟件Pro/ENGINEER軟件完成了對燃氣表計費器殼體注塑模具的計算機輔助設計，共繪制注射模總裝圖一套，并繪制了11張關(guān)鍵零件圖。當今社會，隨著燃氣表計費器外殼在家庭當中的日益普及，對各種燃氣表計

2、費器的需求量也越來越大，因此研究這一套家用燃氣表計費器殼體注射模具對于提高計費器殼體的生產(chǎn)質(zhì)量和效率有著非常重要的作用。并且通過這次畢業(yè)設計，自己也得到了很大的鍛煉。關(guān)鍵詞：IC卡燃氣表計費器，計算機輔助設計，注射模具 目錄引言11 IC卡家用燃氣計費器殼體結(jié)構(gòu)工藝分析31.1 原始設計依據(jù)31.2 塑件的結(jié)構(gòu)及工藝性分析31.3 塑件材料及成型特性分析41.3.1 ABS 的主要主要性能特點41.3.2 ABS 的成型工藝性能41.3.4 成形特性：51.3.5 成形工藝：61.4 模具結(jié)構(gòu)特點及總體方案確定72 注射模組成82.1 注射模組成83 注塑模整體結(jié)構(gòu)設計93.1 型腔數(shù)量的確定

3、93.2 分型面的設計93.3 澆注系統(tǒng)的設計103.3.1主流道設計103.3.2 澆口套的結(jié)構(gòu)形式113.4 分流道的設計123.5 澆口的設計123.5.1 澆口的作用123.5.2澆口設計的基本要點123.5.3 澆口的類型133.6 冷料穴的設計133.6.1 冷料穴133.6.2 拉料桿設計143.7 合模導向機構(gòu)的設計143.7.1、導向機構(gòu)143.7.2、對導柱結(jié)構(gòu)的要求153.7.3、導向孔163.7.4、導柱與導套的配合163.7.5、導柱布置163.8 塑件脫模的機構(gòu)設計173.9 冷卻系統(tǒng)設計173.9.1 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性173.10、成型零件的結(jié)構(gòu)設計183.1

4、0.1、凹模的結(jié)構(gòu)設計184 相關(guān)理論計算及校核204.1注射機型號的選擇204.1.1 估算塑件體積204.1.2 選擇注射機204.2 零件的工作尺寸計算205 注射模具選材225.1 塑料模具成型零件（型腔、型芯）的選材225.2 模板零件的選材225.3 澆注系統(tǒng)零件的選材235.4 導向零件的選材235.5 推出機構(gòu)零件的選材235.7該套模具所用材料的性能比較236 模具的試模與修模256.1 注射機選定256.2 試模用注塑料256.3 試模工藝256.4 試模256.5 修模26七 總結(jié)27參考文獻28III引言塑料模的功能模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀和尺寸的制品的工

5、具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模.塑料模優(yōu)化設計,是當代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設計相應的塑料模具。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后，塑料模具設計對制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置

6、選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響，除簡易模外，一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為

7、前提。塑料摸是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占80%。由此可知，推動模具技術(shù)的進步應是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，?？脴酥疽粋€國家工業(yè)化的發(fā)展程度。我國塑料?，F(xiàn)狀在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發(fā)達國家低許多，約為發(fā)達國家的1/31/5，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進一步明朗化。我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設計、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAP

8、P 技術(shù)，已有相當規(guī)模的確開發(fā)和應用。在設計技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標準化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、FlowCool 軟件等應用比例不高；獨立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此努力提高模具設計與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。塑料模發(fā)展趨勢1 注射模CAD 實用化；2 擠塑模CAD 的開發(fā)；3 壓模CAD 的4 塑料專用鋼材系列化；5 塑料模CAD/CAE/CAM 集成化；6 塑料模標準化。1 IC卡家用燃氣計費器殼體結(jié)構(gòu)工藝分析1

9、.1 原始設計依據(jù)本課題來源于優(yōu)德塑料模具實業(yè)有限公司。公司要求大批量生產(chǎn)，塑件的外觀要求表面光潔，要求無裂痕、斑紋、脫皮、分層、變形等缺陷。該塑件選用材料為ABS。塑件的二維圖如圖所示：圖1-11.2 塑件的結(jié)構(gòu)及工藝性分析根據(jù)塑件圖，使用Pro/e軟件繪制其三維造型圖，通過三維圖可以較為直觀的認識塑件的結(jié)構(gòu)。塑件三維圖如圖所示：圖1-2 塑件三維圖圖1-3 塑件三維圖1.3 塑件材料及成型特性分析根據(jù)塑件的工藝性分析可知，本設計選用ABS 塑料較為恰當。ABS 是Arcrylomtrile Bidadiene Styrene 的縮寫形式，全稱為丙稀腈丁二稀苯乙稀三元共聚物，屬于無定性聚合物

10、，密度為1.05g/cm3。1.3.1 ABS 的主要主要性能特點ABS 具有較強的綜合性能，具有較好的韌性、剛性、抗沖擊性、抗拉強度、很能；友具有較好的化學穩(wěn)定性；很易加工、染色。但是，在大氣中老化性較差。好的耐熱、耐寒性1.3.2 ABS 的成型工藝性能1使用前的準備工作ABS 的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前要進行充分的干燥和預熱。不單能消除水氣造成的制品表面煙花狀氣泡帶，而且還有助于塑料的塑化，減少制品表面色斑和云紋。ABS 原料要控制水分在.以下。干冬季節(jié)，干燥溫度為7580 °c，厚料層厚度為2030mm，干燥時間為23h.夏季雨水天要在8090 °c下干

11、燥48小時。表面要求光澤的塑料須長時間預熱干燥達816 小時。此外，還要根據(jù)原料產(chǎn)地、儲存、運輸狀況，對干燥條件適當調(diào)整。ABS 具有較好的染色性，一般采用浮染法。原料要加入紫外線吸收劑和抗氧劑，以提高耐老化能力。2 ABS 的成型溫度控制ABS 是無定性材料，分解溫度為270 °c ，耐熱性不是太好。因含有橡膠成分，過高的成型溫度并會使流動性增加，向反會引起橡膠分解，流動性降低。同時，長時間的高溫作用會造成講解，交聯(lián)和炭化。所以成型時應嚴格控制溫度在允許范圍內(nèi)。對柱塞式料筒溫度應控制在160230 °c，螺桿式料筒溫度應控制在160220 c ° ，噴嘴溫度在1

12、70180 c ° 范圍內(nèi)。ABS成型易取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解。對精度較高的塑件，模溫宜取5060 °c，對高光潔度，耐熱塑件，模溫宜取6080 °c。較高的模具溫度，制品外表面能夠達到較光潔，可以避免合模線和陷坑等不良現(xiàn)象，減少制品變形，但收縮率較大。一般的模具溫度應盡可能低些。3 注射壓力的確定原則注射壓力的大小主要取決于制品的結(jié)構(gòu)和壁厚，一般控制在60120Mpa。壁薄流道較長，流動阻力較大時，注射壓力可高至130150Mpa。壁厚，澆口截面較大，流動阻力小時，注射壓力可略底些。提高注射壓力可以提高ABS 制品的光澤度。注射過程中，保壓壓力的大小

13、，對制品的表觀質(zhì)量和銀絲狀缺陷都有較大的影響。壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機會大，在溫度較高時，制品表面易霧化。壓力過大，塑料型腔表面摩擦作用強烈，容易造成黏模。所以一定要調(diào)整配好保壓壓力和保壓時間。保壓壓力為注射壓力的30%60%。背壓控制得越低越好，背壓最高時可采用1.5Mpa。螺桿前進速度采用慢速，一般不超過0.550.65m/s。4 注射速度的確定ABS 采用中等注射速度效果較好。當注射速度過快時，塑料容易分解，甚至燒焦，從而在制品上出現(xiàn)熔接縫，光潔度差，及澆口附近的物料發(fā)紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄制品或復雜制品時，還是要保證有足夠的注塑料。1.3.4 成形特性：1 無定形塑料

14、，其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也有差異，應按品種確定成形方法及成形條件。2 吸濕性強，含水量應小于 0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。3 流動性中等，溢邊料 0.04mm 左右（流動性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好）。4 比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大，料溫過高易分解（分解溫度為250左右，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑件，模溫宜取5060，要求光澤及耐熱型料宜取6080。注射壓力應比聚苯乙烯高，一般用柱塞式注射機時料溫為180230，注射壓力為100140

15、MPa，螺桿式注射機則取160230，70100MPa 為宜。5模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑料件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但熱水中預熱可消失）。脫模斜度宜為2°以上。1.3.5 成形工藝：1. 注射成型工藝過程（1）預烘干裝入料斗預塑化注射裝置準備注射注射保壓冷卻脫模塑件送下工序（2）清理嵌件、預熱；清理模具、涂脫模劑放入嵌件合模注射2.1.8 成形條件：成形機類型： 螺桿式密度： 1.031.07g/cm 3計算收縮率： 0.30.8%預熱溫度： 8085預熱時間： 23h料筒 后段： 150170中段： 165180溫度 前段： 1802

16、00噴嘴溫度： 170180模具溫度： 5080注射壓力： 60100MPa成形 注射時間：2029s高壓時間：05s時間: 冷卻時間：20120s總周期： 50220s螺桿轉(zhuǎn)速： 30r/min適用注射機類型：螺桿式、柱塞式均可后處理：方法： 紅外線燈、烘箱溫度： 70時間： 24h說明：該成形條件為加工通用級ABS 料時所用，苯乙烯-丙烯腈共物（即AS）成形條件與上相似。1.4 模具結(jié)構(gòu)特點及總體方案確定根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，初定模具方案，選用如圖1-4所示的澆注系統(tǒng)，由于對塑件的表面要求較高，澆口選擇潛伏式澆口,模具凹模選用整體式凹模，為節(jié)省材料，凸模選用整體嵌入式凸模，用定位銷定位，螺

17、釘固定。圖1-4 模具整體方案初定示意圖2 注射模組成2.1 注射模組成凡是注射模，均可分為動模和定模兩大部件。注射充模時動模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時定模和動模分離，取出制件。定模安裝在注射機的固定板上，動模則安裝在注射機的移動模板上。根據(jù)模具上各個零件的不同功能，可由一下個系統(tǒng)或機構(gòu)組成。（1）成型零件指構(gòu)成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。在動模和動模閉合后，成型零件確定了塑件的內(nèi)部和外部輪廓尺寸。（2）澆注系統(tǒng)將塑料熔體由注射機噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。（3）導向與定位機

18、構(gòu)為確保動模與定模閉合時，能準確導向和定位對中，通常分別在動模和定模上設置導柱和導套。深腔注射模還須在主分型面上設置錐面定位，有時為保證脫模機構(gòu)的準確運動和復位，也設置導向零件。（4）脫模機構(gòu)是指模具開模過程的后期，將塑件從模具中脫出的機構(gòu)。3 注塑模整體結(jié)構(gòu)設計型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而己。注射成形是先閉模以形成空腔，而后進料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。3.1 型腔數(shù)量的確定其數(shù)目的決定與下列條件有關(guān)：1 塑件尺寸精度型腔數(shù)越多時，精度

19、也相對地降低，1、2 級超精密注塑件，只能一模一腔，當尺寸數(shù)目少時，可以一模二腔。3、4 級的精密級塑件，最多一模四腔。2 模具制造成本多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費比例看，多腔模比單腔模具低。3 注塑成形的生產(chǎn)效益多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟效益高。但是多腔模所使用的注射機大，每一注射循環(huán)期長而維持費較高，所以要從最經(jīng)濟的條件上考慮一模的腔數(shù)。4 制造難度多腔模的制造難度比單腔模大，當其中某一腔先損壞時，應立即停機維修，影響生產(chǎn)。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時間，保壓時間等。

20、影響最顯著的是塑件的壁厚和同何形狀的復雜程度。本設計根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點，考慮型腔布局方式，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，同時結(jié)構(gòu)更為合理。3.2 分型面的設計分開模具取出塑件的面稱為分型面;注射模有一個分型面或多個分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。選擇分型面時，應考慮的基本原則：1） 分型面應選在塑件外形最大輪廓處當已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔中脫出。

21、2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動模邊，當制件的壁相當厚但內(nèi)孔較小時，則對型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時可將型芯和凹模的主要部分都設在動模邊，利用頂管脫模，當制件的孔內(nèi)有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時，則不會對型芯產(chǎn)生包緊力。3） 保證制件的精度和外觀要求與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應盡可能設置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。4） 分型面應使模具分割成便

22、于加工的部件，以減少機械加工的困難。5） 不妨礙制品脫模和抽芯。在安排制件在型腔中的方位時，要盡量避免與開模運動相垂直方向的避側(cè)凹或側(cè)孔。6） 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。7） 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。本次設計產(chǎn)品的分型面如下圖3-1：圖3-13.3 澆注系統(tǒng)的設計3.3.1主流道設計(1) 澆口套的內(nèi)孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2° 6°。若錐度過大會造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進時易混進空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。(2) 澆口套進口的直徑 d 應比注射機噴嘴孔直徑d1 大0.5mm。若等于或小

23、于注射機噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模困難。(3) 澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應設計成圓角 r，一般為0.53mm。(4) 澆口套與注射機噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設球面澆口套球面半徑為 SR，注射機球面半徑為r，其關(guān)系式如下：SRr0.51mm澆口套球面半徑比注射機噴嘴球面半徑大，接觸時圓弧度吻合的好。(5) 澆口套長度（主流道長度）應盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。(6) 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra1.6Ra0.8m,保證料流順利，易脫模。(7) 澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu)，以免塑料進入接縫處，造成冷料脫模困難。(8

24、) 澆口套的長度應與定模板厚度一致，它的端部不應凸出在分型面上，否則會造成合模困難，不嚴密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。(9) 澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注射工藝順利進行和塑件質(zhì)量，要考慮冷卻措施。3.3.2 澆口套的結(jié)構(gòu)形式澆口套的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是整體式，即定位圈與澆口套為一體，并壓配于定模板內(nèi)，一般用于小型模具；另一種為將澆口套和定位圈設計成兩個零件，然后配合在模板上，主要用于中、大型模具。本設計的模具為一副小型模具，故采用后一種結(jié)構(gòu)形式。如下圖：圖3-2澆口套3.4 分流道的設計分流道式指主流道末端與澆口之間著一段塑料熔體的流動通道。其基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來

25、自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時，在保證熔體均勻地分配到各型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。該模具采用梯形分流道。3.5 澆口的設計3.5.1 澆口的作用澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過澆口直接使熔融的塑料進入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口設計與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)（壓力等）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料

26、制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設計不合理而造成的。3.5.2澆口設計的基本要點1） 盡量縮短流動距離 澆口位置的安排應保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對大型塑件更為重要。2） 澆口應設在塑件制品斷面較厚的部位 當塑件的壁厚相差較大時，若將澆口開設在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。另外從補縮的角度考慮，塑件截面最厚的部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方

27、，若澆口開設在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進行因液態(tài)體積收縮時所需的補料，一般澆口的位置應開設在塑件壁最厚處。3） 必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時塑料充填型腔時造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤為嚴重。有時為了增加熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤其嚴重。一般采用直接澆口、點澆口

28、、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強度。在選擇澆口位置時，還應考慮熔接的方位對塑件質(zhì)量及強度的不同影響。3.5.3 澆口的類型澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下11 種：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點澆口、潛伏澆口、護耳澆口等。本設計采用潛伏式澆口，因為潛伏式澆口又稱隧道式澆口，是點澆口演變來的且吸收了點澆口的優(yōu)點也克服了由點澆口帶給模具的復雜性。應用于多型腔模具以及塑件外表面不允許有任何痕跡時采用。3.6 冷料穴的設計3.6.1 冷料穴當注射機未注

29、射塑料之前，噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低，形成冷料渣，為了集存這部分冷料渣，在進料口的末端的動模板上開設一個洞穴或者在流道的末端開設洞穴，這個洞穴就是冷料穴。在注射時必須防止冷料渣進入流道或模具型腔內(nèi)，否則將會堵塞流道和減緩料流速度，進入模具型腔就會造成塑料制品上的冷把或冷斑。冷料穴位于主流道正對面的動模板上,或者處于分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料,防止冷料進入模具型腔而影響制品質(zhì)量。冷料穴分兩種,一種專門用于收集、貯存冷料，另外一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用。根據(jù)需要，不但在主流道的末端，而且可在各分流道轉(zhuǎn)向的位置，甚至在型腔的末端開設冷料穴。冷料穴應設置在熔體流動方向

30、的轉(zhuǎn)折位置，并迎著上游的熔體流向，冷料穴的長度通常為流道直徑d的1.52 倍，如圖。有的冷料穴兼有拉料的作用，在圓管形的冷料穴底部裝有一根Z 形頭的拉料桿，稱為鉤形拉料桿，這是最常用的冷料穴形式。同類形的還有倒錐形和圓環(huán)糟形的冷料穴。本設計采用常用的圓管形冷料穴。圖3-3冷料穴并不是所有注射模都需要開設冷料穴，有時由于塑料性能或工藝控制較好，很少產(chǎn)生冷料或塑件要求不高時，可不必設置冷料穴。如果初始設計階段對是否需要開設冷料穴尚無把握，可流適當空間，以便增設。3.6.2 拉料桿設計拉料桿的作用是勾著澆注系統(tǒng)冷料，使其隨同塑件一起留在動模一側(cè)，其分為主流道拉料桿和分流道拉料桿，本設計只設計了主流道

31、拉料桿圖如下：圖3-4拉料桿3.7 合模導向機構(gòu)的設計3.7.1、導向機構(gòu)導向機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部件，因為模具在閉合時有一定的方向和位置，所以必須設有導向機構(gòu)。導向機構(gòu)的主要作用：定位、導向、承受一定側(cè)壓等作用。a. 定位作用為避免模具裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。b. 導向作用動定模合模時，首先導向機構(gòu)接觸，引導動定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M入型腔以保證不損壞成型零件。c. 承受一定側(cè)壓力塑料注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機精度的限制使導柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時，導柱能承擔一部分側(cè)壓力。

32、3.7.2、對導柱結(jié)構(gòu)的要求a.長度 導柱的長度必須比凸模端面要高出68 毫米。以免導柱未導正方向而凸模先進入型腔與其相碰而損壞。b.形狀，導柱的端部做成錐形或球形的先導部分，使導柱能順利進入導柱孔。c.材料 導柱應具有硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理?；蛱妓毓ぞ咪摚═8、T10）經(jīng)淬火處理硬度HRC5055，導柱滑動部位按需要可設油槽。d.配合精度導柱裝入模板多用二級精度第二種過渡配合。e.光潔度 配合部分光潔度要求6 級，此外，導柱的選擇還應跟椐模架來確定。由于模架較大230×215)所以設計成四導柱，據(jù)此導柱設計簡圖如下所示:圖3-5 導柱

33、3.7.3、導向孔導向孔可以直接開設在模板上，且設計為通孔，這種形式的孔加工簡單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求較高的模具。對導向孔的結(jié)構(gòu)主要有四點要求，分述如下：(1)、形狀為了使導柱進入導套比較順利，在導套的前端倒圓角，導柱孔最好打通，否則導柱進入未打通的導柱孔時，孔內(nèi)空氣無法逸出而產(chǎn)生壓力，給導柱的進入造成阻力。(2) 材料可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導柱或?qū)桌?3) 導套的精度與配合一般 A 型用二級精度過度配合，B 型用二級精度靜配合。(4) 光潔度配合部分光潔度要求七級。導套的選擇應根據(jù)模板的厚度來確定，材料為 T8A 硬到HRC

34、5055,或采用20 鋼滲碳0.50.8 厚，淬硬到HRC5660.本設計導套裝在公模板。3.7.4、導柱與導套的配合由于模具的結(jié)構(gòu)不同，選用的導柱的結(jié)構(gòu)也不同，本設計采用導柱與定模板的的配合的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-6所示:圖圖3-6 導柱與定模板配合簡圖3.7.5、導柱布置根據(jù)模具的形狀的大小，在模具的空閑位置開設導柱孔和導套孔，常見的導柱有 2 至4 根不等，其布置原則必須保證定模只能按一個方向合模，此設計常用四根相同的導柱布置在動模固定板的四角。3.8 塑件脫模的機構(gòu)設計在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)或頂出機構(gòu)。脫模機構(gòu)可按動力來源分類也可按模具

35、結(jié)構(gòu)分類：a、按動力來源分類。分為手動脫模、機支脫模、液壓脫模、氣動脫模，本設計采用液壓脫模。即在注射機上設有專用的頂出油缸，并開模到一定距離后，活塞的動作實現(xiàn)脫模。b、按模具結(jié)構(gòu)分類。分為簡單脫模機構(gòu)、雙脫模機構(gòu)、順序脫模機構(gòu)、二級脫模機構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機構(gòu)等。本設計采用的頂出機構(gòu)是頂桿頂出機構(gòu)。頂桿的機構(gòu)特點：頂桿加工簡單，更換方便，脫模效果好，頂桿設計的注意事項：a、頂出位置頂桿的頂出位置應設在脫模阻力大的地方，頂桿不宜設在塑作最薄的處，以免塑件變形或損壞，當結(jié)構(gòu)需要頂在薄壁處時，可增在頂出面積，來改善塑件受力狀況。此時，一般采用頂出桿頂出，此設計的頂桿放置在產(chǎn)品的中央。b、徑頂桿直徑不

36、宜過細，應有足夠的剛度承受頂出力，當結(jié)構(gòu)限制頂出面積較小是，為了避免細長桿變形，可設計成階梯形頂桿。c、配位置頂桿端面應和型腔在同一平面或比型腔的平面高出 0.051mm，否則，會影響塑件使用。d、數(shù)量不保證塑件質(zhì)量，能夠順利脫模的情況下，頂桿的數(shù)量不宜過多。當塑件不許可有頂出痕跡，可用頂出耳的形式脫模后將頂出耳剪掉。a) 脫模機構(gòu)的確定由于制品分型面的確定，遙控器上蓋板脫模是沒受到限制，因此在塑件下表面設置推桿，為了防止受禮不均勻，采取對稱式排列。為保證頂出機構(gòu)的運動平穩(wěn)，頂桿受力均勻和復位，在頂出機構(gòu)設置了導向、復位機構(gòu)。3.9 冷卻系統(tǒng)設計注射模的溫度對塑料熔體的沖模流動、固化定型、生產(chǎn)

37、效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。3.9.1 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性(一) 模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對塑件質(zhì)量的影響無論何種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑料脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學性能以及表面質(zhì)量也比較高，為了使模溫能控制在一個合理的范圍內(nèi)，必須設計模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具溫度的調(diào)節(jié)是指對模具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達到控制模溫的目的。為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，因此經(jīng)常需要

38、對模具加熱。對于粘流溫度或熔點較低的塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻；而對于高粘流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控制模溫。對于熱固性塑料，模溫要求在150200，必須對模具即熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者粘流溫度或熔點雖不高，但成型面積很大時，為了保證塑料熔體在沖模過程中不致溫降太大而影響充型，可對模具采取適當?shù)募訜岽胧?。對于大型模具，為了保證生產(chǎn)之前用較短時間達到工藝所要求的模溫，可設置加熱裝置對模具進行預熱。對于小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時，可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。設置溫度調(diào)節(jié)裝置后，有時會給注射生產(chǎn)帶來一些問題，例如，采用冷水調(diào)節(jié) 模具時，大氣中水分容易凝聚在模型

39、表壁，影響塑件表面質(zhì)量。而采用加熱措施后，模內(nèi)一些間隙配合的零件肯可能由于膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設計時應予以注意。因塑料厚度較小，因此冷卻水道布置在定模板上。3.10、成型零件的結(jié)構(gòu)設計構(gòu)成型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括模，凸模、型芯、鑲塊各種成型桿，各種成型環(huán)由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力和料流的磨擦力和足夠的精度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來說成型零年都應進行熱處理，使其具有HRC40 以上的硬度，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等。

40、還應選擇耐腐蝕的鋼材。3.10.1、凹模的結(jié)構(gòu)設計凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為速體式，整體嵌入式，局部鑲嵌式，大面積鑲嵌組合式等。1.整體式凹模它系由一整塊金屬加工而成，其特點是牢固，不易變形，因此對于形狀簡單，容易制造或形狀雖然比較復雜，但?？梢圆捎梅滦螜C等殊須加工方法加工的場合是適宜的。整體結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點：a.成型零件的剛性好。b.模具分解組合容易。c.零件數(shù)量少。d.制品表面分型痕跡少。e.模具外形尺寸可以減少精密成型模具若采用拼鑲結(jié)構(gòu)。2.整體嵌入式凹模在多型腔的模具中，型腔數(shù)量多而制件尺寸不大時，采用冷擠壓比切削加工效率高，并可保證各型腔的尺寸、形狀的一致性，凹

41、模鑲塊的外形常用軸肩的圓柱形，然后分另從下面嵌入凹模固定板中，用墊板螺釘將其固定，它適用于經(jīng)常拆卸的地方，修補較方便，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較復雜。采用此結(jié)構(gòu)時，首先應考慮制品的形狀，尺寸及功能，然后考慮其剛性，同時也必須考慮加工方法和裝配措施。其缺點：a、零件數(shù)量增加b、分割的拼鑲件趨多制造成本越高。c、各拼鑲件的加工精度必須匹配，即必須提高各鑲件的平均加工精度。d、維修作業(yè)較困難。冷卻回路不易設置，成型周期難于縮短。而本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)較簡單，不須做成嵌入式凹模從設計的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性等因素的綜合考慮，其凹模的結(jié)構(gòu)為整體式凹模。同理由于型芯的結(jié)構(gòu)類似也設計為整體式。4 相關(guān)理論計算及校核4.1注射機型號的

42、選擇4.1.1 估算塑件體積估算塑件體積和質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為ABS,查書本得知其密度為1.13-1.14g/cm,收縮率為0.3-0.8%，平均密度為1.135g/cm,平均收縮率為0.55%。使用PRO/E軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。另預置澆道凝料為2cm,因此估算塑件體積為56.3cm4.1.2 選擇注射機根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機型號為XS-ZY-125.注塑機參數(shù)如下：螺桿直徑：42最大注塑量：125g注射機壓力：1190/Mpa鎖模力：90t最大注射面積：320cm模具厚度：300mm（最大）200mm（最?。┠０逍谐蹋?00mm

43、定位孔直徑100噴嘴球半徑：12mm臥式注射機較常用，本次選用。4.2 零件的工作尺寸計算（1）型腔徑向尺寸L= （4-1）式中，S-塑件平均收縮率這里取0.55% ，下同；L s - 塑件外徑尺寸 -塑件正差值 - 制造公差，取 /6 （2）型腔深度尺寸H= （4-2）式中,Hs - 塑件深度尺寸 -塑件正差值 - 制造公差，取 /6 （1），型芯徑向尺寸的計算L= （4-3）式中L s - 塑件外徑尺寸 -塑件負差值 - 制造公差，取 /6 （2）型芯深度尺寸H= （4-4）式中,Hs - 塑件深度尺寸 -塑件負差值 - 制造公差，取 /6 5 注射模具選材5.1 塑料模具成型零件（型腔、

44、型芯）的選材表6-15.2 模板零件的選材表5-25.3 澆注系統(tǒng)零件的選材主流道襯套 T8A、T10A 淬火 5357HRC5.4 導向零件的選材表5-35.5 推出機構(gòu)零件的選材表5-45.6 其它零件1 定位圈 45 鋼2 各 銷 35 鋼 熱處理后硬度2838HRC3 各螺釘 45 鋼 淬火 硬度4348HRC5.7該套模具所用材料的性能比較表5-56 模具的試模與修模試模是根據(jù)塑料制品所設計制造的模具在相應塑料注射機上進行試模的過程，它是模具制造過程的重要環(huán)節(jié)，用以檢驗模具的可生產(chǎn)型、注射的制品是否符合質(zhì)量要求以及合格品率，并依據(jù)試模結(jié)構(gòu)對模具提出修改意見，同時也為模具投入正常生產(chǎn)運

45、行摸索最佳工藝參數(shù)。6.1 注射機選定原則上試模必須在模具設計時選定的同型號規(guī)格的注射機上進行，以保證試模與模具最終應用的一致性。在實際生產(chǎn)中，如不能滿足上述要求，允許先用注射量稍大的注射機，但頂出方式和注射機類型必須一致，注射螺桿與注射機控制水平應盡可能接近。對于壁厚特別厚、特別薄、透明的注塑件，以及表觀質(zhì)量、重量、力學性能要求高的注塑件，應特別注意，試模用注射機與最終使用的注射機差別應盡可能小。6.2 試模用注塑料試模用料應力求于制品一致，但對于新開發(fā)產(chǎn)品，其原料配方往往尚未確定，此時可用同一類型原料中選取類似產(chǎn)品用途，想同原料特點（如保壓、玻纖增強等）的原料，但須特別關(guān)注原料的熔點、熔體

46、指數(shù)、力學性能、收縮率應與制品要求相適應。6.3 試模工藝首先烘干原料，然后參照上述的注射工藝條件，之后預熱模具。對于小模具不須加熱，注射幾次模溫即可升高，對于大型制品注塑模，為節(jié)省原料，提高試模效率，需設法將模具加熱，有條件者可采用全自動模溫控制器，也可采用活動電熱板夾在模具上臨時加溫，模具溫度一般應小于50。6.4 試模在多數(shù)情況下，試模是一個需多次、反復進行的過程，試模過程中可能出現(xiàn)任何問題，對出現(xiàn)的問題應作詳細地記錄和仔細分析，查找問題原因，提出調(diào)整措施，逐漸調(diào)整修改直到制品合格。查找原因的次序為：注射工藝條件、注射機、原料，最后是模具，即出現(xiàn)問題后首先從工藝、設備、原料方面找原因，先

47、逐步調(diào)整工藝條件、調(diào)整設備、處理或更換原料，最后無法解決時才從模具考慮，準備修模。6.5 修模注塑模的修整是一件正常的事情，模具修改主要為結(jié)構(gòu)和尺寸修改，如頂出和脫模方向的修改、滑塊修改、軸孔位置與尺寸修改、型腔修改、壁厚修改、排氣修改、澆道與澆口修改、加強筋修改、粗糙度修改等。模具修改后再進行試模，如果還不行，則再修改，直到試模合格。七 總結(jié)通過本次塑料模的設計，使我對注射模有了更多的了解，在老師和我的共同努力下，終于結(jié)束了。通過這次實習，使我在原來的理論基礎(chǔ)上增加了不少實戰(zhàn)性的知識。 在設計中，我們利用計算機輔助設計CAD/PROE來進行塑料模的設計，計算機輔助設計，是在設計時，把原始數(shù)據(jù)圖形數(shù)據(jù)化的參數(shù)輸入計算機對其進行分析和處理并通過顯示器給出分析結(jié)果和圖形，同時還可在顯示器上對分析結(jié)果和圖形進行補充修改和完整，使設計達到最佳水