端蓋注射模設(shè)計48005

1、 . . . 端蓋注射模設(shè)計摘 要：首先對所要設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行工藝的分析與計算，該塑件采用由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的ABS為材料，然后在分析計算的基礎(chǔ)上確定成型工藝方案，為一模一腔，推桿推出，點澆口，單分型面，澆口套的主流道采用圓錐形，選用的模架為標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝用Z1的安裝方式，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)入模具總裝配圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計以與尺寸的確定。在此基礎(chǔ)上對注塑模具的主要零部件尤其是成型零部件的尺寸進(jìn)行設(shè)計與計算，期間要參考塑料成型相關(guān)的資料和翻閱各種塑料模具設(shè)計手冊，并通過計算以確定模具的具體結(jié)構(gòu)與尺寸以與成型零件的相關(guān)尺寸，通過不斷的計算與修改，并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進(jìn)

2、行不間斷的反復(fù)修改，最終獨立完成這次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，主要成型零件采用鑲拼結(jié)構(gòu)，利于加工。另外，本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)所學(xué)各種知識的綜合檢驗和考查，通過這次畢業(yè)設(shè)計使我了解和掌握了許多更深層的知識，并且整個過程都是自己獨立完成的，提升了自己的能力，在整個設(shè)計過程中，詳細(xì)介紹了塑件材料的基本特性和成型特點，模具的結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)特點、工作原理、設(shè)計原理、注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)、模具材料和熱處理要求等。其中對澆注系統(tǒng)、成型零部件、結(jié)構(gòu)零部件、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)作了重點闡述。關(guān)鍵字：注塑模；澆注系統(tǒng)；側(cè)澆Design of Cover Injection MouldAbstract： Fir

3、st to design of the product process analysis and calculation, the plastics used by the propylene, butadiene styrene three monomers copolymerization and become ABS for material, then on the basis of the analysis and calculation to determine molding process solutions for exactly a cavity, push rod lau

4、nch, point runner, single parting surface, runner set inside the mainstream way adopts cone, selection of formwork for standard formwork, guide pin guide with the installation of Z1 installation way, and on the basis of this total into the mold of assembly structure design and size determination. On

5、 the basis of the main parts especially injection mold size discusses h0 during the design and calculation, the plastic molding related to reference through all kinds of plastic material and mould design manual, and through the calculation to determine the specific structure and size mold and moldin

6、g parts related size, through continuous calculation and modification, and in guiding teacher of meticulous care and patience under guidance of uninterrupted repeated revision, eventually independent completed the graduation design. In the design process, the main forming parts adopt insert or struc

7、ture, beneficial to the processing. In addition, the graduation design is learned in my university of knowledge comprehensive inspection and examination, pass the graduation design makes me understand and master the many deeper knowledge, and the whole process is done independently, promoted oneself

8、 ability, in the whole design process, introduces the basic characteristics of molded parts material and forming characteristics, die structure composition, structure characteristics, working principle, design principle, the injection molding machine relevant parameters, mould material and heat trea

9、tment requirements, etc. Among the gating system, molding parts, structure parts, launch institutions and exhaust system, cooling system, and presented. Key word: injection mould; gating system; side gate 1 前言本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年所學(xué)的無論是基礎(chǔ)知識還是專業(yè)知識都是一次全面的檢查和考核，同時也是培養(yǎng)我解決具體問題的一種能力和一次深入再學(xué)習(xí)的過程。通過畢業(yè)設(shè)計，能使我綜合應(yīng)用所學(xué)的各種

10、理論知識和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)與基本能力的練習(xí)。模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。在現(xiàn)代制造業(yè)中對模具的基本要：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的共有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以與脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以與制件的物理性能、機(jī)械性能

11、、電性能、應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機(jī)構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響?，F(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提

12、的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具業(yè)提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為加深理論研究、高效率、自動化、大型、超小型與高精度、革新模具制造工藝、標(biāo)準(zhǔn)化等。2 塑件工藝分析塑件圖：塑件名稱：端蓋 材料：ABS 成型設(shè)備：GEK360-B 未注公差按IT14執(zhí)行技術(shù)要求：塑件外觀無明顯缺痕，表面粗糙度為Ra=0.4，塑件無毛2.1 塑件原材料的分析（1） 基本性能： ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各

13、自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性與表面硬度，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 ABS無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02-1.05。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對ABS幾乎沒有影響， ABS不溶于大部分醇類與烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵

14、蝕時會引起應(yīng)力開裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS易變硬發(fā)脆。ABS的性能指標(biāo)： 密度 1.021.05（），收縮率 ，熔點，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)，縮率 圍。ABS的熱變形溫度為93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性

15、，可在-40100的溫度圍使用。（2）主要用途：ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴與收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器與家具等。（3）成型特點：ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時黏度增高，黏度對剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計都采用點澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)該注意盡量減小

16、澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響響與小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060度，要求塑件光澤和耐熱時，模具溫度應(yīng)控制在6080度。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2.2 塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析（1） 結(jié)構(gòu)分析。 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓柱形 ，總體大小為90X50。該零件壁有側(cè)凹需做斜頂結(jié)構(gòu)，零件側(cè)壁有圓孔，需要側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。（2） 尺寸精度分析。取精度等級為IT14分析可得，該零件的尺寸精度比較低，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。（3） 表面質(zhì)量分析。 該塑件要求外觀無明顯缺陷，表面粗糙度為，塑件無毛刺，部

17、無粗糙度要求，容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以的到保證。2.3 塑件注射工藝參數(shù)的確定查找塑料模設(shè)計手冊和參考工廠的實際應(yīng)用的情況，ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時，可根據(jù)實際的情況做的調(diào)整。表1常用國產(chǎn)注射機(jī)的技術(shù)規(guī) Table 1 common domestic injection machine specification 注塑機(jī)型號 XS-ZY-350注射量/cm3 250螺桿直徑/mm 50注射壓力/Mpa 119 注射行程/mm 115注射時間/s 1.6注射方式 螺桿式鎖模力/KN 300最大成型面積/cm2 320模板最

18、大行程/mm 400模具厚度/mm 300500拉桿空間/mm 360x420 模板尺寸/mm 250*20鎖模方式 液壓-機(jī)械2.4 計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)與確定型腔數(shù)。經(jīng)計算該塑件的體積為V= 74498.943，根據(jù)設(shè)計手冊，可查得丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚體密度為1.02-1.05。按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目根據(jù)公式：n(KMp-M1)/m式中 K-注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8. Mp注射機(jī)最大注射量； M1-澆注系統(tǒng)凝料量； m-單個塑件的體積。通過相關(guān)軟件查詢得出：M1=19.1 代入相關(guān)數(shù)據(jù)得出 n(KMp-M1)/m=(0.8

19、*250-19.1)/ 74.5=2.42從計算結(jié)果中，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，選用XS-ZY-125型號的注射機(jī)。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，（有斜頂、有側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)），我選用了一模出一件，同時不影響塑件的大體質(zhì)量。3 成型方案與模具類型3.1 確定模具類型1、確定模具的基本類型注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側(cè)向分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。2、模架的選擇模架一般采用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)配件,這對縮短制造周期、降低制造成本是非常有利的。 在國大部分公司與廠家采

20、用的標(biāo)準(zhǔn)模架有“富得巴(FUTABA)”、“龍記(LKM)”、“明利(Minglee)”、“天祥(Skylucky)”等.一般來說,中、小型模胚可選取“富得巴”,較大型模胚則常選取“龍記”、“明利”或“天祥”等。但實際生產(chǎn)中,往往根據(jù)模具的價格、結(jié)構(gòu)以與模架加工的復(fù)雜程度來決定。遇到特殊情況或者客戶指定要求時，可以對模架的部分形狀、尺寸和材料做出更改，也可以完全重新設(shè)計模架，這種情況下，訂購模架時，需向模架供應(yīng)商提供詳細(xì)模架圖，并注明所訂購模架與標(biāo)準(zhǔn)模架不同之處。根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是雙分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可選擇A1型

21、的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下：圖1 雙分型面的模具Figure 1 The mold type double portion圖1型模具定模和動模均采用一塊模板，設(shè)置推桿推出機(jī)構(gòu)。適用于直接澆口、側(cè)澆口、點澆口注射成形模具。由分型面分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選如下圖結(jié)構(gòu)圖2 導(dǎo)柱導(dǎo)套Figure 2 guide pin guide sets根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應(yīng)的模板的厚度以與模具的外輪廓尺寸，經(jīng)過計算可以知道該模具是一模一腔的模具，根據(jù)塑件的大小以與斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的大小可側(cè)得長為160mm，寬為160mm。模架的長L=160+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)?/p>

22、直徑+型腔壁厚+滑塊長度+楔緊塊厚度300mm，考慮到滑塊和復(fù)位桿不能干涉，即復(fù)位桿之間的距離應(yīng)大于滑塊的寬度，所以模架的寬度去250mm。所以就取BL=250300的模架，塑件的厚度為50mm， B板的厚度取120，滿足強(qiáng)度要求，A板為60mm，C板為90mm（C的選擇應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的推出距離是否滿足推出的高度）綜上所述所選擇的模架的型號為：LKM F GB/T 125563.2 確定模具類型的主要結(jié)構(gòu)3.2.1 分型面得選擇模具設(shè)計中分型面得選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，設(shè)計時應(yīng)該改按照以下原則進(jìn)行分型面的選擇：（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。避免模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。分型面應(yīng)便于塑件的脫

23、模。分型面得選擇應(yīng)有利于側(cè)向分型和抽芯。分型面得選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量。分型面得選擇應(yīng)應(yīng)有利于防止益料。分型面的選擇應(yīng)該有利于排氣。分型面的選擇應(yīng)盡量使成型零件易于加工。選擇分型面時，應(yīng)盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸的差距。 綜上所述：考慮多方面的因素，此處分型面就選擇在如圖所示的位置較為合適。該零件的高度為50mm，且垂直于軸線的截面形狀比較簡單和規(guī)，若選擇如上圖的分型方式既可以降低模具的復(fù)雜程度，減少模具的加工難度，又便于成型后的脫模。故選用如上圖的分型面，因此該模具屬于單分型面的注射模。圖3 分型面 Figure 3 parting surface3.2.2 型腔的排列方式的確定

24、本塑件注射時采用一模一件，考慮到斜頂和斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，其模腔布置形式如下圖：圖4 模腔布置Figure 4 cavity layout3.2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計此次設(shè)計采用的是點澆口，點澆口便于自動化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，但同時增加了澆注系統(tǒng)的流道量，增加了生產(chǎn)成本。其結(jié)構(gòu)如下圖所示圖5 點澆注Figure 5 pouring 1 主流道的設(shè)計 主流道的軸線一般位于模具的中心線上，與注射機(jī)噴嘴的軸線重合，型腔也以此軸線為中心對稱布置。主流道的截面一般為等截面柱形，截面可為圓形、半圓形、橢圓形和梯形，以橢圓形應(yīng)用最廣。主流道設(shè)計要點如下： 1） 為便于凝料從主流道中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形。

25、主流道錐角對流動性差的塑料可取，壁表面粗糙度Ra小于0.8um。 2） 主流道與分流道結(jié)合處采用圓角過渡。其半徑為13mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡的阻力。 3） 在保證塑件成型良好的前提下，主流道的長度L應(yīng)盡量短。為了減少廢料與熔體壓力損失，一般主流道長度L不超過60mm應(yīng)視模板的厚度，水道的開設(shè)等具體情況而定。 4） 設(shè)置主流道襯套。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，容易損壞，所以一般不把主流道開展模板上，而是將它單獨設(shè)置在一個主流道襯套中，這樣便于凝料從主流道中取出，損壞后易修復(fù)。圖6 主流道設(shè)計Figure 6 Design of mainstream way主流道尺寸的有關(guān)計算：

26、 根據(jù)設(shè)計手冊查得GEK360-B型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴前端孔徑為；噴嘴前端球面半徑。 根據(jù)模具主流道與噴嘴與，取主流道球面半徑SR=11mm,小端直徑d=3.5mm。 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形其斜度為，經(jīng)換算得主流道大端直徑D=5mm，為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑為的圓弧過渡。流道的設(shè)計 對分流道的要求包括：塑料熔體在流動中熱量和壓力損失最小，同時使流道中的塑料最少，即從流動性、傳熱性等因素考慮，分流道的比表面積（分流道表面積與體積之比）應(yīng)盡可能小，塑料熔體能在一樣的溫度、壓力條件下，從各個澆口同時進(jìn)入并充滿型腔。熔融塑料沿分流道流動時，

27、要求它盡快的充滿型腔，流動中溫度降盡可能小，流動阻力盡可能低。同時，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。所以，在流道設(shè)計時，應(yīng)考慮：(1) 流道截面形狀的選用 較大的截面面積，有利于減少流道的流動阻力；較小的截面周長，有利于減少熔融塑料的熱量散失。我們稱周長與截面面積的比值為比表面積(即流道表面積與其體積的比值)，用它來衡量流道的流動效率。即比表面積越小，流動效率越高。表2 不同截面形狀分流道的流動效率與散熱性能Table 1 Different sectional shape flow efficiency and shunt word radiating performance名稱 圓 形

28、正六邊形 U 形 正方形 梯 形 半圓形 矩 形流道截面 圖形與尺寸代號效率 (P=S/L)值通用表達(dá)式0.250D 0.217b 0.250d 0.250b 0.250d 0.153dhb/20.167bb/40.100bb/60.071b截面面積S =R2時的P值 0.250D 0.239D 0.228D 0.222D 0.220D 0.216Dhb/20.209Db/40.177Db/60.155D使截面面積S =R 2時應(yīng)取的尺寸 D = 2 R b =1.1Dd =0.912Dd=0.886Dd =0.879Dd =1.414D hb/21.253Db/41.772Db/62.171

29、D熱量損失 最小 小 較小 較大 大 更大 最大從上表中我們可以看出一樣截面面積流道的流動效率和熱量損失的排列順序.圓形截面的優(yōu)點是：比表面積最小，熱量不容易散失，阻力也小。缺點是：需同時開設(shè)在前、后模上，而且要互相吻合，故制造較困難。U形截面的流動效率低于圓形與正六邊形截面，但加工容易，又比圓形和正方形截面流道容易脫模，所以，U形截面分流道具有優(yōu)良的綜合性能。以上兩種截面形狀的流道應(yīng)優(yōu)先采用，其次，采用梯形截面。U形截面和梯形截面兩腰的斜度一般為5°-10°。本次設(shè)計采用梯形截面其結(jié)構(gòu)尺寸如下圖：W=5mm,H=4mm,R=1.2mm圖7 梯形截面Figure 7 tra

30、pezoidal section2) 分流道的布置形式分流道的布置形式主要取決于型腔的布局，其遵循的原則是，排列緊湊以縮小模板尺寸，減小流程，鎖模力力求平衡。分流道又分為平衡和非平衡兩種形式，此處采用的是平衡式3) 分流道設(shè)計要點（1）分流道的斷面和長度設(shè)計，應(yīng)在保證順利充模的前提下，盡量取小，尤其對小型塑件更為重要。 (2) 分流道的表面不必很光滑，表面粗糙度一般為1.6um即可，這樣可以使熔融塑料的冷卻皮層固定，有利于保溫。 (3) 當(dāng)分流道較長時在分流道末端應(yīng)開設(shè)冷料穴以容納冷料，保證塑件質(zhì)量。(4) 分流道與澆口的連接處要以斜面或圓弧過渡，有利于熔融塑料的流動與填充。否則會引起反壓力消

31、耗動能。3 澆口的設(shè)計 澆口是連接主流道和型腔的橋梁，它具有兩個功能：第一，對熔融塑料進(jìn)入型腔起控制作用；第二，當(dāng)注射壓力撤消后，澆口固化，封鎖型腔，使型腔未冷卻固化的塑料不會倒流。 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它對塑件的質(zhì)量影響很大，一般情況下多采用長度很短（0.52mm）而截面又很窄的小澆口，主要作用有以下幾點：可使經(jīng)過分流道之后壓力和溫度都已有所下降的塑料熔體，產(chǎn)生加速度和較大的剪切熱，降低黏度，提高充模能力，小澆口容易冷卻固化（俗稱澆口凍結(jié)），縮短模具周期，防止保壓不足而引起的熔體倒流現(xiàn)象，還便于控制補(bǔ)縮時間，降低塑件的應(yīng)力；便于塑件與塑料的分離，而澆口痕跡小，表面質(zhì)量好。1) 澆口的斷

32、面形狀尺寸 澆口的斷面形狀常用圓形和矩形，澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定并取其下限然后再試模過程中，根據(jù)需要將澆口尺寸加以修正。 (1) 澆口截面的厚度h。通常h可取塑件澆口處厚壁的（或0.52mm）。(2) 澆口的截面寬度b。矩形截面的澆口，對于中小型塑件通常取b=（510）h，對于大型塑件取b>10h。 (3) 澆口長度L。澆口的長度L盡量短，對減小塑料熔體流動阻力和增大流速均有利，通常取L=0.52mm。經(jīng)過綜合考慮和分析選擇針點澆口優(yōu)點：1.)澆口位置選擇自由度大， 2.)澆口能與膠件自行分離， 3.)澆口痕跡小， 4.)澆口位置附近應(yīng)力小。缺點：1.)注射壓力較大， 2.)一般須采

33、用三板模結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 圖8 針點澆口參數(shù)：1.)澆口直徑d一般為(0.81.5)mm， Figure 8 pin point runner 2.)澆口長度L為(0.81.2)mm。 3.)為了便于澆口齊根拉斷，應(yīng)該給澆口做一錐度，大小15°20°左右；澆口與流道相接處圓弧R1連接，使針點澆口拉斷時不致?lián)p傷膠件，R2為(1.52.0)mm，R3為(2.53.0)mm，深度h=(0.60.8)mm。應(yīng)用：常應(yīng)用于較大的面、底殼，合理地分配澆口有助于減少流動路徑的長度，獲得較理想的熔接痕分布；也可用于長桶形的膠件，以改善排氣。3) 澆口位置的選擇 進(jìn)料位置的確定應(yīng)遵循以下幾

34、個原則： （1) 澆口的尺寸與位置的選擇應(yīng)避免料流產(chǎn)生噴射和蠕動（2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面較厚的部位，有利于熔體流動和補(bǔ)料。 (3) 澆口位置的選擇應(yīng)使塑料流程最短，料流變向最少。（4) 澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔氣體的排出。 （5）澆口位置的選擇應(yīng)減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢靠度。 （6）澆口位置的選擇就防止料流將型芯或嵌件擠壓變形。4 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 冷料穴的作用是收集每次注射成型時，流道熔體前端的冷料筒頭，避免這些冷料進(jìn)入型腔影響塑件的質(zhì)量或者堵塞澆口。臥式或立式注射機(jī)用注射模的冷料穴，一般都設(shè)在主流道的末端，且開主流道對面的動模上，直徑稍大于主流道大端的直徑，便于冷料的進(jìn)

35、入，冷料穴的形式不僅與主流道的拉料桿有關(guān)，而且與主流道中的凝料的脫模有關(guān)系。常見的冷料穴與拉料形式有鉤形（Z形）拉料桿、錐形或溝槽拉料穴、球形頭拉料穴、分流錐形拉料穴、無推桿的拉料穴。本次設(shè)計采用錐形拉料桿，如下圖：圖9 錐型拉料桿Figure 9 Erlenmeyer pull material pole3.2.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)的作用是將澆注系統(tǒng)、型腔大的空氣以與塑料熔體分解產(chǎn)生的氣體與時排出模外。如果排氣不良，會在塑件上形成氣泡、銀紋、接痕等缺陷，使表面輪廊不清楚，甚至充不滿型腔。還會因氣體被壓縮產(chǎn)生高溫，使塑件產(chǎn)生焦痕現(xiàn)象。由于本套模具排布了一定數(shù)目的頂針和鑲件，這些頂針和鑲件

36、的間隙已經(jīng)能夠達(dá)到排氣的效果，所以本套模具暫不做排氣。若成型過程發(fā)生排氣不良，另外再加排氣。4 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計塑料成型后，使制件與澆注系統(tǒng)凝料從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也稱脫模機(jī)構(gòu)。它由一系列推出元件等組成，可具有不同的推出動作。大部分推出機(jī)構(gòu)的動作是提高裝在注射機(jī)合模機(jī)上的頂桿或液壓缸來完成的。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計直接影響制件的質(zhì)量，是塑料模設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一。 根據(jù)塑件的形狀和成型特點與模具的結(jié)構(gòu)，選擇推桿推出機(jī)構(gòu)1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則（1）結(jié)構(gòu)可靠，機(jī)械運動靈活、準(zhǔn)確，并有足夠的剛度和強(qiáng)度。（2）保證塑件不變形、不損壞。（3）保證塑件外觀良好。（4）盡量使塑件留在動模一側(cè)，以便借助

37、于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。2 按模具中的推出零件分類分為推桿式脫模、推管式脫模、推板式脫模等，該塑件底部有加強(qiáng)筋，又非圓筒件，所以采用應(yīng)用比較廣泛的推桿式脫模機(jī)構(gòu)。3 脫模力的計算 注射成型后，塑件在模具冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生抱緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因抱緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。對于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時還需要克服大氣壓力，一般而論，塑料制件剛開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大，脫模力可按公式估算。根據(jù)力的平衡原理，列出平衡方程式 則 - 塑件對型芯的包緊力；- 脫模時型芯所受的摩擦阻力； - 脫模力； - 型芯的脫模斜度。又 于是 而包

38、緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：。由此可得 u- 塑料對鋼的摩擦因素，為0.1-0.3；A- 塑件包容型芯的面積；P- 塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下模外冷卻的塑件取p=Pa；模冷卻的塑件取p=P=10Mpa A=114.61: =NN5 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計由于設(shè)置推桿位置的自由度很大，所以推桿推出機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則： （1）保證制件不因頂出而變形損壞與影響外觀。這是推出機(jī)構(gòu)最基本的要求。（2）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)。 （3）機(jī)構(gòu)簡單、動作可靠。 （4）合模時正確復(fù)位。 （5）位置盡量設(shè)在塑件側(cè)，保證塑件外觀良好。 （6）盡量選在垂直壁厚的下

39、方，可以獲得較大的頂出力。2 推桿位置的設(shè)置： （1）推桿應(yīng)設(shè)在脫模大的地方。一般型芯的周圍對型芯的包緊力很大，所以可以在型芯的外側(cè)塑件的端面上設(shè)置推桿。 （2）推桿應(yīng)均勻布置。當(dāng)塑件各處脫模阻力一樣時，應(yīng)均勻布置推桿，保證塑件被推出是受力均勻，推出平穩(wěn)不變形。 （3）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度剛度較大的處，推桿不應(yīng)設(shè)在塑件薄壁處，以免塑件變形損壞。3 推桿的長度與直徑 圓形推桿的直徑可由歐拉公式化簡得： （1）式中 d-推桿的直徑（mm） L-推桿的長度（mm） -塑件的脫模力（N） E-推桿材料的彈性模量（Mpa） n-推桿數(shù)量 k-安全系數(shù) k取1.5帶入數(shù)據(jù)計算; （2）推桿直徑的強(qiáng)度校核：

40、-推桿材料的許用壓力（Mpa）帶入數(shù)據(jù)計算得 d=5mm，現(xiàn)在使用的頂針直徑d=6mm，滿足要求4 推桿的固定方式 推桿直徑d與模板上的推桿孔的配合一般采用的間隙配合實際的間隙配合應(yīng)該小于他的溢邊值，查資料可得ABS的溢邊值0.04mm，推桿有很多種的固定方式我們選擇如下的方式固定：圖10 推桿Figure 10 putting推桿固定端與推桿固定板配合時，通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣既可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿材料采用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度Ra0.8um

41、6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計模具的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，對塑料熔體的充模流動，固化定型，生產(chǎn)效率與塑料制作的形狀、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)的目的是要通過控制模具溫度，使注射成型塑料制件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。注射入模具的型腔的熔融熱塑性塑料，必須模具冷卻固化才能成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔的熔融塑料樹脂的溫度，即達(dá)到（玻璃化溫度）以下的溫度圍。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，由于樹脂本身的性能不同，所以不同的塑料要求不同的模具溫度。當(dāng)模具溫度要求在80以上時需對模具進(jìn)行加熱。AB

42、S的成型溫度是200-270，模具溫度40-80。所以不需要加熱裝置。1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則1）冷卻水孔應(yīng)盡量多、孔徑應(yīng)盡量大。2）冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡量相等。一般冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)大于10mm，常用12-15mm。3）澆口處加強(qiáng)冷卻。一般熔融塑料填充型腔時，澆口附近的溫度最高，距澆口距離越遠(yuǎn)溫度越低。因此澆口附近應(yīng)該加強(qiáng)冷卻，在它的附近設(shè)冷卻水的入口，而在溫度較低的遠(yuǎn)處只需通過加熱交換后的溫水即可。4）降低入水與出水的溫差。如果冷卻水道較長，則入水與出水的溫差較大，這樣就會使模具的溫度分布不均勻。為了避免這種現(xiàn)象，可通過改變冷卻水道的排列方式來克服這個缺陷。5）冷卻水道要盡量

43、避免接近熔接痕部位。為了避免熔接不牢，影響塑件強(qiáng)度，冷卻水道要盡量避免接近熔接痕部位。6）冷卻水道的大小要便于加工和清理。一般冷卻水道的直徑為8-10mm，循環(huán)式的冷卻水道，水道的直徑取6mm。2 常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1）水孔的直徑，直徑取6mm 和8mm。 2）水孔的位置 3）水道的布置形式 一般有串聯(lián)式和并聯(lián)式，串聯(lián)水道的優(yōu)點是水道中間若有堵塞能與時發(fā)現(xiàn)；缺點為流程長，溫度不易均勻，流動阻力大。并聯(lián)水道的優(yōu)點是分幾路通水，流道阻力小，溫度均勻。缺點是中間有堵塞不易發(fā)現(xiàn)，管接頭多。串聯(lián)和并聯(lián)應(yīng)用于具體情況而定，其缺點可以克服。冷卻水道的布置形式：（1）外連接直通式圖11 外連接直通式Figu

44、re 11 mathemat outside connections 這種布置形式最簡單，用塑料管和水管接頭從外部連接，可以連接成單路循環(huán)或多路并循環(huán)。優(yōu)點:加工容易，易于檢查有無堵塞。缺點：外連接多，容易碰壞（2）循環(huán)式圖12 循環(huán)式Figure 12. Circulation within這種布置形式在型腔外周鉆直通水道，然后用堵頭堵住不需要處構(gòu)成循環(huán)，并可以多層。優(yōu)點：接頭少，模具外周整齊。缺點：堵頭不嚴(yán)時易泄漏，有堵塞時不易檢查。（3）平面盤旋式圖13 平面盤旋式Figure 13 plane circling type這種布置形式在開放的平面上做出螺旋槽，然后用另一鉗件封堵，適用于大

45、型型芯。優(yōu)點:冷卻效果好。缺點：密封如果不良，容易引起泄漏。立體循環(huán)式這種布置形式在圓柱形或矩形柱周圍做出水道，然后用另一相配鉗件封堵，適用于大型型芯與型腔。圖14 立體循環(huán)式Figure 14 stereo circulation 綜上所述分析可得，該模具是 一模兩腔，冷卻水道圍著型芯四周循環(huán)，冷卻水道直徑d=8mm，可以達(dá)到冷卻型腔的作用，所以此模具的冷卻系統(tǒng)選擇循環(huán)式。7 成型零件的設(shè)計7.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型塑件外表面的凹裝零件，它的結(jié)構(gòu)取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通常可分為整體式和組合式兩大類。（1）整體式凹模 整體式凹模是有一整塊鋼材直接加工而成的，這種

46、凹模結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不易變形，成型的零件質(zhì)量好，但是當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，其凹模的加工工藝性較差。因此，在先進(jìn)的型腔加工機(jī)床尚未普與之前，整體式凹模適用形狀簡單的小型塑件成型。（2）組合式凹模 組合式凹模由兩以上的零件組合而成，。這種凹模改善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了制作模具的貴重鋼材，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配調(diào)整比較麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性差。因此，這種凹模主要用于形狀復(fù)雜塑件的成型。所以選用這種凹模形式。 組合式凹模又分為整體式嵌入組合凹模和鑲拼式組合凹模。整體嵌入式凹模雖然形狀與尺寸的一致性較好，更換方便，加工效率高，可節(jié)約貴重金屬，但模具整體體積較大，需用特殊

47、的加工方法。綜上所述：本次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，分型簡單。所以采用整體式嵌入組合凹模。結(jié)構(gòu)如下圖：圖15 凹模Figure 15 concave die這樣既避免了型腔加工難的問題，同時也節(jié)約了貴重的材料，而且這樣成型零件出現(xiàn)問題還可以與時更換。2 型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計 型芯是指塑料成型時成型塑件表面的凸型零件，型芯也分為整體式和組合式，由于塑件的結(jié)構(gòu)的特殊，型芯也被分成了兩部分了，且兩邊采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。型芯都用臺階固定，這是最常用的連接比較牢固的固定方法。型芯的大致結(jié)構(gòu)如下，這樣便于機(jī)械加工。（如上圖所示）7.2 成型零件的工作尺寸計算 型芯和型腔的徑向尺寸成型零件的工作尺寸 型芯和型腔的深度尺寸

48、中心距尺寸7.2.1 影響塑件尺寸精度的因素塑件的尺寸和精度主要取決于成型零件的尺寸和精度，而成型零件的尺寸和公差必須與塑件的尺寸和精度與塑料的收縮率為依據(jù)。1）成型零件的制造誤差。 中小型塑模：模具制造公差占塑件總公差的：。2）成型零件的磨損中小型塑模：。 （1）成型零件磨損的原因 塑件脫模時的摩擦（型腔變大、型芯變小、中心距尺寸不變）。料流的沖刷。腐蝕性氣體的銹蝕，模具的打磨拋光。 （2）成型零件磨損的取值 磨損量的大小取決于塑料品種、模具材料與熱處理。小批量生產(chǎn)時，取小值，甚至可以不考慮。玻璃纖維塑料磨損量大，應(yīng)取大值。模具材料耐，表面強(qiáng)化好，應(yīng)取小值。垂直于脫模方向的模具表面不考率磨損

49、。平行于脫方向的模具表面要考慮磨損。小型塑件的模具磨損對塑件影響較大3）塑件成型收縮誤差 （1）成型收縮率: 實際收縮率： （3）計算收縮率： （4）模具成型零件尺寸計算（等式右邊的乘積項為收縮量） （2）影響塑件收縮的原因塑料品種塑件特點模具結(jié)構(gòu)成型方法與工藝條件（料筒溫度、注射壓力、注射速度、模具溫度）。(3）模具的安裝配合誤差。 模具活動成型零件和配合間隙的變化會引起塑件尺寸變化。(4）水平飛邊的波動注射模具的飛邊很小可以忽略。(5）塑件可能產(chǎn)生的最大誤差 塑件可能產(chǎn)生的最大誤差為各種誤差的總和。 =+ 塑件成型的尺寸總偏差不能超過塑件圖紙中規(guī)定的公差。7.2.2 成型零部件工作尺寸計算

50、 關(guān)于成型零部件工作尺寸的計算方法如下所示。 平均值法：比較粗糙，計算簡便，適用于一般精度的中小型塑件。 公差帶法（極限值法）：比較精確適用于制品的尺寸精度要求較高或制品尺寸較大時。這里選擇平均值法。 在計算之前，對塑件尺寸和成型零部件尺寸偏差需統(tǒng)一按“入體”原則標(biāo)注： 軸類采用基軸制，標(biāo)負(fù)偏差。 孔類尺寸采用基孔制，標(biāo)正偏差。 中心距尺寸公差對稱分布，標(biāo)正負(fù)。平均值法：是按塑件收縮率，成型零件制造公差，磨損量均為平均值時，制品獲得平均尺寸來計算的。其核心公式為：，每一項取平均（用下標(biāo)cp表示）則為，公差等級按照IT14級精度計算。下面的計算式中前的系數(shù)x取之間，中小型塑件取， 大尺寸取。（1

51、）型腔徑向尺寸。 （5） （6） （7） （8） （2）型芯徑向尺寸的確定： （9） （10） （11） （12）型腔深度與型芯高度尺寸：下面的計算式中前的系數(shù)x取之間，中小型塑件取， 大尺寸取。型腔高度尺寸 （13）型芯高度尺寸 （14）型芯高度尺寸 （15）型芯高度尺寸 （16）8 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計在塑件上凡是脫出方向與開模方向不一樣的部位，都需要進(jìn)行側(cè)向抽芯才能將塑件順利脫出。8.1 側(cè)向分型與抽芯方式側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的分類：按側(cè)抽芯動力來源分為手動抽芯、機(jī)動抽芯和液壓抽芯三類。 （1）抽芯機(jī)構(gòu)：開模前人工取出側(cè)型芯或開模后將塑件與側(cè)型芯一同頂出，模外手工抽出側(cè)型芯，合模前再將側(cè)型芯裝入模體。手

52、動抽芯機(jī)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)簡單，模具成本低，制模周期短。但其注射效率低，抽芯力小，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，不能自動化生產(chǎn)，只在小批量生產(chǎn)或試制性生產(chǎn)時采用。（2） 機(jī)動側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：開模時依靠注射機(jī)的開模力，通過抽芯機(jī)構(gòu)機(jī)械零件的傳動使側(cè)型芯垂直開模方向移動而抽出。根據(jù)抽芯方式與機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同分為斜導(dǎo)柱式、彎拉桿式、彎拉板式、斜滑塊式、頂出式與齒輪齒條式抽芯機(jī)構(gòu)等。其特點是動作可靠，抽芯力大，操作方便，勞動強(qiáng)度低，成型效率高，易實現(xiàn)自動化。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制模難度較大。（3） 液壓或氣動側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：依靠液壓或氣動裝置為動力將側(cè)型芯抽出。其特點是傳動平穩(wěn)，抽芯距和抽芯力較大，抽芯動作不受開模時間限制。需配