機械畢業(yè)設計（論文）-電視遙控器注塑模具設計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

1、2015年度本科生畢業(yè)論文（設計）電視遙控器外殼注塑模具設計院_系：學院系專 業(yè)：材料成型與控制工程專業(yè)年 級：2011級學生姓名：學 號：導師及職稱：2015年3月摘要塑料成型制品是以塑料為主要結構材料經成型加工獲得的制品，又叫做塑料 制件，簡稱塑件。塑料成型制品應用廣泛，特別是在電子儀表、電器設備、通信 工具等方面獲得大量應用。如各種受力不大的殼體、支架、結構件、裝飾件等； 作為塑料制品的主要生產基礎工藝裝備的塑料模具，在國民經濟占冇重要的地位， 模具技術也己成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志。注射成型是塑料成型 的一種重要方法，它主要適用于熱塑性的成型可以一次成型形狀復雜的精密塑件,

2、 木次設計就是將電視遙控器外殼作為設計模型,將注塑模具的相關知識作為依據, 闡述塑料注塑模具的整體設計過程。本文設計的內容就是電視遙控器外殼注塑模具，材料為abs，根據其結構形 狀特點以及通過對電視遙控器外殼成型工藝的正確分析，確定型腔的總體布局， 選擇分型面，確定脫模方式，設計澆注系統(tǒng)等；同吋本文對注塑模具進行簡要介 紹，對注塑模具中的主要零件進行設計計算，在設計過程中著重考慮其生產實際 中的經濟性和合理性。注塑模具;注射成型;分型面abstractplastic molding products are plastic as the main structural material. th

3、e p rocessing of products.referred to as the plastic parts.plastic molding products ar ewidely used.especially in the electronic instrument electrical equipment，commu nication tools，etc to obtain a large number of applications . such as all kinds ofstress are shell stents structure decoration.based

4、process equipment as the mai n production of plastic products of plastic mold .occupies an important positioni n national economy mould technology has also become to measure a national p roduct manufacture level of important symbol.injection molding plastic molding isan important method .it is mainl

5、y suitable for thermoplastic molding .and canb ea complicated shape of precision plastic forming parts is the ads i surface hellaa design model .this paper will be injection mold related knowledge as thebas is.the overall design process of plastic injection mould are expounded.design the content of

6、this article is shell of plastic injection mould，materi als for abs .according to the shape of the structure characteristics and through the analysis of the right across the shell molding process,determine the overall distribution of cavity choose the parting surface determine the demoulding way . t

7、he design of gating system,etc.keywords: plastic mold; injection molding; the parting surfacea1裝配圖.a2-動模板 a2型施 dwg墊板.dwgdwga3上模板a3-飾.a4-鏈座.dwgdwgdwgdwga4定位圉. dwga4復位桿.a4澆口套.圖紙合集. dwgdwgdwgjpeg 圖像（1）三維截圖.jpg:microsoft word 97 - 2003(2)說明書.doc文gts譯.doc文件夾（1）1sw三維圖全套設計，請加12401814目錄1. s21.1我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前

8、景21.2注塑模具設計與制造技術31.3 ug模具設計的基木流程51.4課題意義62. 注塑件的設計82. 1功能設計82.2材料選擇82.3結構設計82.4塑件的尺寸精度及表面質量103. 塑件3d建模及注射成型工藝分析123.1塑件的3d模型123.2塑件的注射成型工藝性分析123. 3注塑機134. 模具結構設計154.1型腔數目的確定154. 2分型面的確定164. 3澆口的確定164. 4模具材料的確定164. 5澆注系統(tǒng)的設計174. 6成型零件結構設計204.7抽芯結構設計214. 8模架的選用224. 9導向機構的設計234. 10頂出機構的設計錯誤!未定義書簽。4. 11排氣

9、設計234. 12溫度調節(jié)系統(tǒng)設計255. 注射機的校核265.1最大注塑量的校核265. 2鎖模力的校核錯誤!未定義書簽。5. 3模異外形尺寸校核錯誤!未定義書簽。5. 4模異厚度校核錯誤!未定義書簽。5. 5模具安裝尺寸校核5.6開模行程校核6. 模具總裝設計6.1模具裝配及加工要求6. 2模具工作原理鵬-錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。2811參考文獻電視遙控器外殼注塑模具設計1. 前言1.1我模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景經過1990年代的高速發(fā)展，中國的模具產業(yè)已經達到一定的水平，生 產能力也有了相當大的提高，模具市場的規(guī)模也正在逐步擴大。過去

10、十 年，中國模具工業(yè)(主要集中在汽車、電子信息以及電器)以每年15%左右 的増長速度快速發(fā)展。到2005年，全國模具生產廠點己達3萬多家，從業(yè)人員50多萬人；模 具銷售總額高達610億元，比上年増長25%；模具生產企業(yè)總體上任務飽 滿、訂單充足。2006年，業(yè)界預測中國汽車的年度銷售數量將會比前一年 增長15%,年度銷售數量將會達到640萬臺。而汽車零部件市場比汽車整車 的市場更大，可以預測汽車相關模具產業(yè)將會有高速發(fā)展。與2004年和比，2005年中國的模具生產值增加了 125%，以610億人民 幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了 150%,達到了 7.4億美元。 目前，國內模具行業(yè)正

11、隨著我國制造業(yè)特別是汽車和電子產業(yè)的持續(xù)高速 發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。近年來，模具行業(yè)結構調整步伐加快，主要表現為大型、精密、復 雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；塑料模 和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數量及能力增加較快。隨著 經濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展較快。在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和 氣輔模具水平進一步提高，注塑模具在量和質方面都有較快的發(fā)展，我國 最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度已達到2微 米。在cad/cam技術得到普及的同時，cae技術應用越來越廣， cad/cam/

12、cae體化得到發(fā)展，模具新結構、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng) 新成果不斷涌現，專利數量增多。據業(yè)內人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方而：(1) 模具日趨大型化。(2) 模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現 已達到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。(3) 多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能 要求越來越高。(4) 熱流道模具在塑料模具屮的比重也將逐漸提高。(5) 隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注塑成 型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。(6) 標準件的應用將日益廣泛。

13、模具標準化及模具標準件的應用將極大 地影響模具制造周期，還能提高模具的質量和降低模具制造成木。(7) 快速經濟模具的前景十分廣闊。(8) 隨著車輛和電機等產品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。 同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。(9) 以塑代鋼、以塑.代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增 大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越 來越高。(10) 模具技術含量將不斷提高。從應用趨勢方面分析，受用戶要求模具的生產周期縮短影響；快速經 濟模具的殲發(fā)將被重視，模具標準件的應用將日漸廣泛，且采用計算機控 制和機械手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技

14、術也會得到發(fā)展和提 高。1.2注塑模具設計與制造技術質量、成本(價格)、時間(工期)己成為現代工程設計和產品開發(fā)的 核心因素，現代企業(yè)大都以高質量、低價格、短周期為宗旨來參與競爭市 場。先進制造技術的出現正急劇改變著制造業(yè)的產品結構和生產過程，對 模具行業(yè)也是如此。模具行業(yè)必須在設計技術、制造工藝、生產模式等諸 方面加以調整以適應這種耍求。1.2.1注塑模具的可視化設計現在我們對產品設計的要求是快速、準確。隨著軟件技術的發(fā)展，三 維設汁(3d)的誕生使模具實現了可視化、面向裝配的設計。模具由二維設 計(2d)到三維(3d實現了模具設計技術的重大突破。模具三維設計直觀再現了未來加工出的模具木體，

15、設計資料可以直接 用于加工，真正實現了 cad/cam體化和少、無圖樣加工；模具三維設計解決了二維設計難以解決的一系列問題，如干涉檢查、模擬裝配、cae分析等;模具三維設計能對模具的可制造性加以評價，大大減少了設計失誤。1.2.2注塑模具的快速制造(1) 基于并行工程的模具快速制造近些年來，為了滿足工期的要求，模具企業(yè)大都在自覺與不自覺中應 用“并行”的概念來組織生產、銷售工作。并行工程應用的明確提出是對 現有模具制造生產模式的總結與提高。并行工程、分散化網絡制造系統(tǒng)為 模具快速制造提供了有效的實施平臺。并行工程的基礎是模具的標準化設計。標準化設計是由三方面耍素組 成：統(tǒng)一數據庫和文件傳輸格式

16、是基礎；實現信息集成和數據資源共享是 關鍵；高速加工等先進制造工藝是必備條件。(2) 應用快速原型技術制造快速模具(rp+rt)在快速原型(rapid prototyping, rp)技術領域屮，a前發(fā)展最迅速、 產值增長最明顯的就是快速模具(rapid tooling, rt)技術。應用快速原型 技術制造快速模具(rp+rt)，在最終生產模具之前進行新產品試制與小批 量生產，可以大大提高產品開發(fā)的一次成功率，有效地縮短開發(fā)吋間、降 低成木。這就是rp+rt技術產生根木原因。(3) 高速切削技術的應用高速切削(high speed machining, hsm)在模具領域的應用主要是在加 工復

17、雜曲面方面。其中高速銑削(也稱為硬銑削hard milling, hm)可以把 復雜形面加工得非常光滑，幾乎或者根本不再需耍精加工，從而節(jié)約了點 火花(edm)加工和拋光時間及有關材料的消耗，及大地提高了生產效率， 并且形面的精度不會遭到破壞。1.2.3制造模式的改變信息流驅動的模具制造先進制造生產模式對模具工業(yè)的影響主要體現在信息的流動。與制造 活動有關的信息包括產品信息和制造信息，現代制造過程可以看作是原材 料或毛坯所含信息量的增值過程，信息流驅動將成為制造業(yè)的主流。目 前，面向模具開發(fā)的cad/caabs/cam/cae、dnc、pdm、網絡集成等均是圍繞 如何實現信息的提取、傳輸與物化

18、，即使信息流得以暢通為宗旨。1.3 ug模具設計的基本流程目前，國際上占主流地位的注射模cad軟件有ug、i-deas、ug、 solidworks等；結構分析軟件存msc、analysis等；注射過程數值分析軟 件有moldflow等;數控加工軟件有mastercam、cimatron等。本次是運用 ug進行模具設計的，下面簡單介紹以下ug模具設計流程。ug模具設計的基木流程如圖1. 1零件成品(design model)模具裝配(mold assembly)模型檢驗(model check)零件設計(part design)參照零件(reference part)厚度檢驗(thicknes

19、s check)設置收縮率(aabsly shrinkage)模流分析(analysis of mold flows)建立分模面(parting surface)建立模具體積塊 (mold volume)建立或分割(create or split)模具開啟 (mold opening)干涉檢驗(interference專家模具系(expert moldbase extension)cnc加工2-d工程圖 (drawing)圖1.1 ug模具設'什的基本流程1.4課題意義在傳統(tǒng)槊料模具設計中，設計周期長，一般要二到三個月的時間；設 計成本高，需要往返數次制模，修模；產品質量不能保證，對流

20、體在模腔 內的流動狀態(tài)，冷卻狀況缺乏了解。本文以電視遙控器外殼的注塑模具設計為例，運用ug軟件智能分模， 不但保證了模具的精確性，而且分模簡單，是設計者可以節(jié)約吋間，集中 精力拆模做型腔；運用cae分析功能，對塑料注塑過程進行模擬分析，包 括充模流動模擬、保壓過程模擬、冷卻過程模擬及翹曲模擬分析。通過模 擬分析可以預測制品填充不足、熔接線、氣泡和翹曲變形等缺陷，還可以 測定最佳澆口數量和位置，測定注塑時注射壓力以及注射時間，溶體流動 前鋒的溫度變化等系列參數：運用專家模架系統(tǒng)，根據設計參數直接選取 標準模架，構造模具三維實體。這樣設計出來的模具具有更高的質量，更 大的準確性?，F代的模具設計在計

21、算機的平臺上，運用cad/cae/cam等軟件，使現代模具設計具有了高質量，高效率，低成本等特點。2. 注塑件的設計2.1功能設計功能設計是要求塑件應具冇滿足使用目的功能，并達到一定的技術指標. 該塑件是電視遙控器外殼，承受外力的幾率不大，如沖擊載荷，振動，摩檫等 情況比較少；塑件的工作溫度是室溫，這使得在材料選擇時對熱變形溫度，脆 化溫度，分解溫度的要求降低；作為一種日用品，生產批量應該是中批中量或 大批大量生產，這樣，就必須考慮生產成本和模具壽命，在材料的選擇時要綜 合各種因素。2.2材料選擇通常選擇塑件的材料依據是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以 及原材料廠家提供的材料性能數據.對

22、于常溫工作狀態(tài)下的結構件來說，要 考慮的主要是材料的力學性能，如屈服應力，彈性模量，彎曲強度，表面硬度 等.該塑件屬于日常生活用品，沒有什么特別的耍求，因此主耍從容易成型 方面選擇材料。苯乙烯塑膠，英文名稱簡稱abs,為非結晶性熱塑性槊料。它是一類分 子鏈中含有碳酸酯結構的高分子化合物及以它為基礎而制得的各種材料的 總稱。按分子結構中所帶酯基不同可以分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香族和脂 肪一芳香族等幾大類。并以雙酚a型聚碳酸脂為最重要，分子量通常為3 一 10萬。在無特別說明情況下，通常所說的聚碳酸脂都指雙酚a型苯乙烯 及其改性品種。由于其優(yōu)良的機械性能，俗稱防彈膠。abs是苯乙烯的簡 稱，abs工

23、程塑料，abs材料其實就是我們所說的工程塑.料中的一種，作 為被世界范圍內廣泛使用的材料，abs有著其自身的特性和優(yōu)缺點，abs是 一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延仲性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學腐蝕性，較高的強度、耐熱性和耐寒性；還具有自 熄、阻燃、無毒、可著色等優(yōu)點，在你生活的各個角落都能見到abs塑料 的影子，大規(guī)模工業(yè)生產及容易加工的特性也使其價格極其低廉。2. 3結構設計塑料制件的結構工藝性是指塑件結構對成型工藝方法的適應性。在塑 料生產過程中，一方面成型會對塑件的結構，形狀，尺寸精度等諸方面提出要 求，以便降低模具結構的復雜程度和制造難度，保證生產出價廉物美的產品

24、； 另一方面，模具設計者通過對給定槊件的結構工藝性進行分析，弄清塑件生 產的難點，為模具設計和制造提供依據。2. 3. 1壁厚塑料制品的壁厚對制品的質量有至關重要的影響。壁厚過厚，不但用多，容易產生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷，而且冷卻時間長生產效率低；壁 厚過薄，成型困難，流動阻力大。在此主要是分析壁厚對成型的影響，所 以只驗證產品在脫模頂出時保證不變形。該產品的壁厚1.5mm,在此材料的 推薦壁厚0. 62. 3mm的范圍內。所以本次產品的壁厚值能滿足工藝要求。2. 3.2脫模斜度由于塑件成型時冷卻過程中產生收縮，使其緊箍在凸?；蛐托旧?，為了 便于脫模，防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損，

25、與脫模方向平行 的塑件內，外表面都應具有合理的斜度。在塑件的高度比較小時也可以不需 要脫模斜度。abs的脫模斜度為v，由此確定塑件的脫模斜度。2. 3.3加強肋塑件上適當設置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動方 向的加強肋還能降低充模阻力，提高熔體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷 等現象的產生。2.3.4圓角塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時 才采用尖角結構。尖角容易產生應力集屮，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生 破裂。圓角不僅有利于物料充模，句時也冇利于融料在模具型腔內的流動 和塑件的脫模。2.4塑件的尺寸精度及表面質量2.4.1尺寸精度影響制品精度的因素較多。

26、首先是模具的制造精度和模具的磨損量， 其次是成型工藝條件的變化所引起的塑料收縮率的波動。另外，成型后的 時效率變化和模具結構形狀對尺寸精度也有一定的影響。因此，對塑料制 品的精度要求不能太高，應在保證使用功能的條件下，盡可能選擇低精度 等級。該產品零件閣所有尺寸為未注公差尺寸，根據國家推薦標準 (gb/t14486-93)規(guī)定的mt5級精度選取作為塑料制品的尺寸公差等級。已 注尺寸公差等級也在abs/abs的一般精度等級mt3范圍內。所以該產品注射 成型能夠達到此精度要求。表2-3-3是國家推薦標準的工程塑料模塑塑件 尺寸公差，該表只取了在產品尺寸范圍內的數據。2.4.2塑件的表面質量塑件的表

27、面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤，波紋等 疵點外，主要的由模具的表面的粗糙度決定。塑件的表觀缺陷是其特有的 質量指標，包括缺料，溢料與飛邊，間陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的 腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個 等級。由于該制品為一般日常生活用品，對表面粗糙度要求不高，取槊件 表而粗糙度為0. 8/zmo3. 塑件3d建模及注射成型工藝分析3.1塑件的3d模型運用ug繪圖軟件繪制塑件的3d圖，如圖3.1所示下：3.2塑件的注射成型工藝性分析3. 2.1初步分析單件投影面積= 17638. 2 mm 2通過ug對3d模型質量屬性分析 分析結果：單件體積=1

28、3902. 3 mm 3密度=1. 05g/cm3單件質量=0. 015kg3. 2.2塑件注射成型工藝性cae分析利用moldflow對塑件進行最佳澆口分析，塑料流動性分析，冷卻質量 分析，縮痕分析等。初始條件：abs在moldflow中搜索到此材料，可以查看材料的一些異體信息。以這些信息作為分析的初始條件。其中模異溫度為c，熔化溫度為24gc，材料融化溫度范圍：200c28cxc，模具溫度范圍：20 c-57 c,塑料固體密度為1.05mm3，融化密度為1. 03 mm 3,最大剪切應 力為 0. 26mpa03.3注塑機3. 3.1注塑成型工藝參數查模具設計手冊可知abs料注射成型的主要

29、工藝參數如下表3-1表3-1abs料注射成型的主要工藝參數工藝參數規(guī)格工藝參數規(guī)格預熱和干燥溫度t/°c: 8095成型時間/s注射吋間05吋間 f/h: 45保壓時間15 30料簡溫度t/°c后段150170冷卻吋間15 30中段165180總周期40 70前段180200螺桿轉速/(r-min"1)30 60噴嘴溫度t/°c170180后處理方法紅外線燈烘箱模具溫度t/°c50 80溫度t廣c70注射壓力 p/mpa60100時間f/h243.3.2注塑機的選擇由公稱注射量選定注射機由3.2.1分析己得出單個塑件體積v=685304. 6

30、mm 3 ,流道凝料v =4545 mm 3實際注射量為：v$ = 15144x2+4545=34. 833cm3；根據實際注射量應小于0.8倍公稱注射量原則，即：of公=v實，公=v 實/0.8 =34.833 + 0.8=43.541cm3；由上計算初步確定注塑機為sz-60/60,查模具設計手冊注塑機主要技術參數 如下表3-2。表3-2國產注射機sz-60/60技術參數表特性內容特性內容結構類型臥拉桿內間距(mm)320x520理論注射容積(cm3)60移模行程(mm)300螺桿直徑(mm)40最大模具厚度(nun)350注射壓(mp。)145最小模具厚度(mm)170注射速率(g/s)

31、>100鎖模形式(nun)液壓塑化能力(g/s)11.7模具定位孔直徑(nun)125螺桿轉速(r/min)20200噴嘴球半徑(nun)35鎖模力(kn)600噴嘴u直徑(酮)44. 模具結構設計4.1型腔數目的確定注塑模的型腔數目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，在型腔數目的 確定時主要考慮以下兒個有關因素：(1) 塑件的尺寸精度；(2) 橫具制造成本；(3) 注塑成型的生產效益；(4) 模具制造難度?？紤]到該塑件是一般r用品，根據生產批量和經濟因素，初步確定該 模具為一模兩腔。4.2分型面的確定由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設計、塑件結 構工藝性及尺寸精度、嵌件

32、的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影 響，因此在選擇分型面時應綜合分析，應遵循以下幾項的設計原則：1）分型面應選擇在塑件外形最大輪廓處2）分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模3）分型面的選擇應保證塑件的精度耍求4）分型而的選擇應滿足塑件的外觀質量要求5）分型面的選擇要便于模具的加工制造6）分型面的選擇應有利于排氣除了以上這些基本原則以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面 上的投影面積的大小。為了保證側向型芯的位置的放置及抽芯機構的動作 順利，應以淺的側向凹孔或短的側向凸臺作為抽芯方向，而將較深的凹孔 或較高的凸臺放置在開合模方向。4. 3澆口的確定abs料的流動性好，可適用于各種澆口，為了不

33、影響外觀，確定使用潛伏 澆口。澆口位置已經在3. 2. 2分析中確定。4.4模具材料的確定現有模具模架己經標準化，所以在模具材料的選擇時主要是根據制品的 特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料.如何合理的選擇模具鋼，是關 系到模具質量的前提條件，如果選材不當，則所有的精密加工所投入的工時， 設備費用將浪費。在選擇模具鋼時，首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能，從使用性 能考慮：硬度是主耍指標之一，模具在高應力作用下欲保持尺寸不變，必須有足夠的硬度，當承受沖擊載荷時還要考慮折斷，崩刃問題，所以韌性也是 一重要指標，耐磨性是決定模具壽命的重要因素。從工藝性能考慮：要熱加 工工藝好，加工溫度范圍寬，

34、冷加工性能如切削，銑削，拋光等加工性能好，此 外還要考慮淬透性和淬硬性，熱處理變形和氧化脫碳等性能.另外從經濟考 慮，要求材料來源廣，價格低。模仁的材料為p20鋼。p20鋼屬優(yōu)質碳素塑料模具鋼，與普通優(yōu)質45 碳素鋼相比，其鋼中硫，磷含量低，鋼材純度好。制造小型塑料模具，用 調質處理可獲得較高的硬度和較好的強韌性。p20鋼的優(yōu)點是價格便宜，切 削加工性好，淬火后具有較高的硬度，調質處理后具有良好的強韌性和一 定的耐磨性，被廣泛用于制造中、低擋的塑料模具。材料預備熱處理：斷后退火；高溫回火；正火推薦回火規(guī)范：回火溫度為50(t56(tc,空冷，硬度為253311rc。4.5澆注系統(tǒng)的設計注塑模的

35、澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的塑 料熔體的流動通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔 中的傳質，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內、外表質量，它的布置和安排 影響著成型的難易程度和模具設計及加工的復雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模 具設計中的重點內容之一。4.5.1主流道設計主流道是一端與注塑機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有 冇錐度的流動通道。根據注塑機型號設計主流道尺寸，具體尺寸詳見圖 紙。由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道 部分常設計成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質的鋼材單獨加工和熱 處理。澆口套結構設計如圖4. 1所示采用兩顆m

36、5x20l螺釘固定。由注塑機 確定定位圈的尺寸，定位圈采用兩顆m6x20l螺釘固定，如圖4. 2所示。圖4. 1澆口套圖4-2定位圈4.5.2分流道設計分流道是主流道與澆門之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和 轉向作用，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 的設計應盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。分流道的斷 面形狀有圓形，矩形，梯形，u形和六角形。澆道的截面積越大，壓力的損 失就越大；澆道的表面積越小，熱量的損失就越少。用澆道的截面積和表 面積的比值來表示澆道的效率，效率越高，澆道的設計越合理?？紤]熱量 損失和澆道加工性能等因素，查6p151表4-3,選擇圓

37、形截面的分澆道。 具體詳見圖4. 3所示。4.5.3冷料井冷料井一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用 是存放料流前端的冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫，此外，開模時 又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料井的尺寸，宜稍大于主流道大端 的直徑，長度約為主流道大端直徑。該模具的冷料井設計錐形的冷料井。 冷料井如圖4. 3所不： 4.5.4 澆口澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部 分，澆口的形狀，數量，尺寸和位置對塑件的質量影響很大，澆口的主要 作用有兩個，一是塑料熔體流經的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓 時間。澆口的類型有很多，有點澆口，側澆口，直接

38、澆口，潛伏式澆口 等，各澆口的應用和尺寸按槊件的形狀和尺寸而定。該模具采用潛伏式澆 口，己在4.3中得到確定。其有以下特性： 形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； 試模時如發(fā)現不當，容易及時修改； 能相對獨立地控制填充速度及封閉時間； 對于殼體形塑件，流動充填效果較佳。澆口的截面形狀和分流道的一樣都采用閱形截面，與分流道的連接方 式見圖4. 3所示。圖4. 3主流道、分流道、澆口的連接情況4.6成型零件結構設計所謂成型零件是模具屮決定塑件幾何形狀和尺寸的零件，它包括凹 模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接 觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模吋

39、與塑件間還發(fā)生磨擦。因 此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙 度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨 性能。設計成型零件時，應根據塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定 型腔的總體結構，然后根據成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成 型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度 和剛度校核。以下是成型零件的結構設計。根據產品特征，為了便于加工制造，型腔采用整體鑲嵌式，型腔靠用8 顆m8x40l螺釘固定于型腔板，如圖4. 4所示；型芯也采用整體鑲嵌式，型 芯用8顆m8x30l螺釘固定，如圖4.5所示；圖4. 4型腔4.7

40、抽芯結構設計內側分型與抽芯機構用來成型具有內側凹槽和孔的塑件；成型殼體制 品的局部凸起、凹槽和肓孔。因為抽芯機構的注射模，其可動零件多，動 作復雜。因此，側抽機構的設計應盡量可靠、靈活和高效。木產品圖需要 抽芯位置如圖4. 6所示平面所示：圖4. 6本設計采用斜頂結構來成型內側抽芯 a.斜頂及其組件的性能要求斜頂冇相對于其他零件的運動而ii行位還是產品成型結構部分，因此 行位及與其想配合的零件不僅滿足一定的耐磨性要求還必須具有一定成型 零件的性能。斜頂及其組件的具體性能必須滿足以下幾點：(1) 高表面硬度：表面淬火或者滲碳或滲氮處理到iirc50。(2) 各相配合的零件不可為相同材料以防粘著磨

41、損。(3) 配合要求：與固定在b板上的耐磨片采用ii7/f7間隙配合；與b 板避空即可；與下模鑲件采用h7/f7配合。詳細的配合情況見模具總裝的 配合要求。b.斜頂的尺寸計算(1) 斜頂的抽芯距離斜頂的抽芯距離為0. 72,所以s彡1.5mm(2) 斜頂的頂出行程由 iis/tan#解得：15mm；式中：為斜頂的傾斜角度；為5°。斜頂的具體結構如圖4.7所示，其性能要求以及詳細尺寸見斜頂零件 圖。4.8模架的選用注射模標準模架共有兩個國家標準：一是使用于模板尺寸bxl彡560mm x900mm的中小型模架(gb/t12556. 1 1990);二是使用于模板尺寸bxl 為 630mn

42、ix630nim1250mmx 2000mm 的大型模架(gb/t12555. 1 1990) o塑料模具型腔在成型過程中承受著塑料熔體的高壓，如果側壁或底板 的強度不足，則可能產生幵裂，如果強度不足，則可能產生過大的變形， 造成溢料，使脫模困難，型腔側壁和底板厚度的計算方法有強度計算和剛 度計算兩種，一般情況下，大尺寸型腔剛度不足是主要問題，應按剛度條 件計算，小尺寸型腔強度不足是主要問題，應按強度條件計算。根據制件的尺寸分析，本制件的成型型腔屬于較大尺寸，所以應按剛 度來計算，而型腔采用的是整體嵌入式，根據型腔的材料和經驗，型腔的 壁厚為55160mm,模套壁厚350mm。由此按經驗參考標

43、準模架，選取標準模架為1-150200 gb/t 12556.1-1990表4-1模架參數表名稱材料尺寸(mm)上模座板45鋼230x200x 15型腔板45鋼230x200x30型芯板45鋼230x200x20下模座板45鋼260x200x254.9導向機構的設計注射模的導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。導柱導向機 構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。錐面定位機構 用于動、定模之間的精密對中定位。設計導柱和導套需要注意的事項有：合理布罝導柱的位罝，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑 的厚度；導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心 線的1/3處最為

44、安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑 對稱布置。導柱工作部分長度應比型芯端而高出68 mm，以確保其導向與引導 作用。導柱工作部分的配合精度采用ii7/f7,低精度時可采取更低的配合要 求；導柱固定部分配合精度采用h7/r6；導套外徑的配合精度采取h7/k6。 配合長度通常取配合直徑的1.52倍，其余部分可以擴孔，以減小摩檫， 降低加工難度。導柱可以設置在動模或定模，設在動模一邊可以保護型芯不受損 壞，設在定模一邊有利于塑件脫模。除了在動模和定模之間設罝導柱，導套以外，還需要在推板與動模 坐之間設置導柱、導套，以保證推板的順利推出。合模導向機構的設計導柱：由模架已經確定基本尺寸為

45、+ 8mm，總長l=80nini，詳細資料看零 件圖紙；導套：由導柱基本尺寸確定，長度l=80mm,詳細資料看零件圖紙。4. 10排氣設計在塑料熔體填充注射模腔過程中，模腔內除了原有的空氣外，還有塑 料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產生的低 分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學反應）所產生的氣體以及熱固性塑料 交聯硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還 會因為氣體被壓縮而產生的高溫灼傷制件，使之產生焦痕，色澤不佳等缺 陷。模具的排氣可以利用排氣槽排氣，分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲 件等的間

46、隙排氣。4.11溫度調節(jié)系統(tǒng)設計在注塑成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質量和生產效 率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。 流動性差的塑料如abs，pom等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的 流動，增大流動剪切力，使槊件內應力增大，出現冷流痕，銀絲，注不滿 等缺陷。普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調節(jié)水的流量就可以調 節(jié)模具的溫度，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入 模內，可以提高成型效率。對于高熔點，流動性差的塑料，流動距離長的 制件，為了防止填充不足，有時也在水管屮通入溫水把模具加熱。由前面 分析可知道abs的成型溫度為248&#

47、176;c,模具溫度為47. 5°c。4.11.1溫度調節(jié)對塑件質量的影響采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率；模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減少塑件的變形 對塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)；溫度對塑件質量的影響有相互矛盾的地方，設計時要根據材料特性和使用要求偏重于主要要求。4. 11.2對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求根據塑料的品種確定是對模具采用加熱方式還是冷卻方式；希望模溫均一，塑件各部同時冷卻，以提高生產率和提高塑件質采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好； 溫度調節(jié)系統(tǒng)應盡可能做到結構簡單，加工容易，成本

48、低廉;4. 11.3冷卻系統(tǒng)設計由4.8.3屮分析得出，需要給模具設計冷卻系統(tǒng)，重點在上部球形 面和直流道。設計原則 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； 冷卻水孔的數量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好； 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相 等，經驗表明，冷卻水管中心距b大約為2.53.5d,冷卻水管壁距模具邊 界和制件壁的距離為0. 81. 5b。最小不要小于10。 澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳； 應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過5"c 冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度 方向開設水孔。 合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的 其他機構發(fā)生干涉。該塑件屬于中等深度的塑件，又由于前面分析可以知道，在塑件