塑料磨模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書支架注射模設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)題目：支架注射模設(shè)計(jì)系 別：機(jī)械工程學(xué)院專 業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造班 級：08模具（3）班姓 名：張左躍學(xué) 號：0801030342指導(dǎo)教師：孫慶東完成時(shí)間：20110215目錄一.塑件成型工藝性分析-5二.擬定模具結(jié)構(gòu)形式-8三.注射機(jī)型號的確定-11四.澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)-15五成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算-25六模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)的選用 -28七.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)-30八脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)-32九.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-34十.排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)-37十一 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-37十二.試模-39十三.模具的工作過程-40十四.參考文獻(xiàn)-40前言塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。自192

2、7年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種性能的塑料，特別是聚酰胺、聚甲醛、尼龍、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料發(fā)展迅速，其速度超過了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯與聚苯乙烯等四種通用塑料，使塑件在工業(yè)產(chǎn)品與生活用品方面獲得廣泛的應(yīng)用，以塑料代替金屬的實(shí)例，比比皆是。塑料有著一系列金屬所不及的優(yōu)點(diǎn)，諸如：重量輕、耐腐蝕、電氣絕緣性好、易于造型、生產(chǎn)效率高與成本低廉等。但也存在許多自身的缺陷，諸如：抗老化性、耐熱性、抗靜電性、耐燃性及比機(jī)械強(qiáng)度低于金屬。但隨著高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)及成型工藝的進(jìn)步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的塑料高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。

3、塑料的塑料增多，新的工程塑料品種的增加，塑料成型設(shè)備、成型工藝技術(shù)和模具技術(shù)水平的發(fā)展，為塑件的應(yīng)用開拓了廣闊的領(lǐng)域。目前，塑件已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中。特別是在辦公機(jī)器、照相機(jī)、汽車、儀器儀表、機(jī)械制造、航空、交通、通信、輕工、建材業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的零件塑料化的趨勢不斷加強(qiáng)，并且陸續(xù)出現(xiàn)全塑產(chǎn)品。據(jù)報(bào)道，美國塑料工業(yè)已變?yōu)槿赖谒膫€(gè)最大的工業(yè)，每年的塑料消耗量已經(jīng)超過鋼材。在全世界按照體積和重量計(jì)算塑件的消耗量也超過了鋼材。我國的塑料工業(yè)發(fā)展也很快，特別是近20年，產(chǎn)量和品種都大大增加，許多新穎的工程塑料也已投入批量生產(chǎn)。塑件1990年達(dá)到536.8萬噸，居世界第四位。如

4、今，我國塑料工業(yè)已形成了相當(dāng)規(guī)模的完整體系，它包括塑料的生產(chǎn)，成型加工，塑料機(jī)械設(shè)備，模具加工以及科研、人才培養(yǎng)等。塑料工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。塑料模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展與塑料工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。由于塑件的制造是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，圍繞塑件成型生產(chǎn)將用到有關(guān)成型塑料、成型設(shè)備、成型工藝、成型模具及模具制造等發(fā)面知識，所以這些知識便構(gòu)成了塑件成型生產(chǎn)的完整系統(tǒng)。它大致可包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、塑料的選擇、塑件的成型、模具設(shè)計(jì)與制造四個(gè)主要環(huán)節(jié)，在上述四個(gè)環(huán)節(jié)中，模具設(shè)計(jì)與制造是實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)塑件使用的重要手段之一。模具是塑件生產(chǎn)的重要工藝裝備之一。模具以其特定的形狀通過一定的方式使原料

5、成型。不同的塑料成型方法使用著不同的模塑工藝和原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)個(gè)不相同的塑料模具。塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素占80%。一副質(zhì)量好的注射?？梢猿尚蜕习偃f次，壓縮模大約可以生產(chǎn)25萬件，這些都同模具設(shè)計(jì)和制造有很大的關(guān)系。在現(xiàn)代塑件生產(chǎn)中，合理的模塑工藝、高效的模塑設(shè)備、先進(jìn)的塑料模具和制造技術(shù)是必不可少的因素，尤其是塑料模具對實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求、塑件的使用要求和造型設(shè)計(jì)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)的模具才可能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的設(shè)計(jì)制造和更新為前提。隨著國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來愈短、用戶

6、對塑件質(zhì)量的要求愈來愈高，因而對模具設(shè)計(jì)與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，促使塑料模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展，可以說，模具設(shè)計(jì)與制造水平標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)化發(fā)展的程度。一.塑件成型工藝性分析1.塑件分析:該塑料支架，均厚大概為2.0mm的薄壁殼類零件。其材料為尼龍,大批量生產(chǎn)，考慮采用塑料注射成型技術(shù)，外表要求高，且要求無飛邊.考慮到塑件的生產(chǎn)數(shù)量，且有側(cè)孔，兩邊均需設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，所以考慮采用一模兩腔。分型面選取塑件的下口面處，這樣保證了塑件表面的質(zhì)量，同時(shí)也確保開模時(shí)塑件留在動模上，便于取件,采用側(cè)澆口。 1)塑件圖:2）塑料名稱 尼龍3）色調(diào)無毒，

7、無味4）生產(chǎn)綱領(lǐng)大批量5）塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析（1）結(jié)構(gòu)分析如下： 該塑件，兩端對稱，側(cè)面有側(cè)孔。（2）成型工藝分析如下：A 精度等級，采用一般精度6級；B 脫模斜度，該塑件壁厚約為2mm，其脫模斜度為25452.熱塑性塑料的注射成型過程及工藝參數(shù)1）注射成型過程（1）成型前的準(zhǔn)備，對尼龍的色澤，細(xì)度和均勻等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于尼龍容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量為0.3，干燥條件：真空度為9.3×10Pa，烘箱濕度為90110，料層厚度25 mm， 干燥時(shí)間8h12h。（2）注射過程，塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱，塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，

8、其過程可以氛圍分為充模，壓實(shí)，保壓，倒流和冷卻5個(gè)階段。（3）塑件的后處理，采用調(diào)濕處理，其熱處理介質(zhì)為油，處理溫度為120，處理時(shí)間為15min。2）尼龍的注射工藝參數(shù)（1）注射機(jī)：螺桿式（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（3）料筒溫度（）：后段 180200 中段 210230 前段 200210（4）噴嘴溫度（）：250260； 噴嘴形式：直通式（5）模具溫度（）：5070（6）注射壓力（MPa）：7090（7）保壓壓力（MPa）：5070（8）成型時(shí)間（s）：注射35；保壓1530；成型周期4070；冷卻1530 注：螺桿帶止回環(huán)。3.尼龍的性能分析1）使用性能 尼龍具有良好的抗沖

9、擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降；具有良好的機(jī)械強(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。所以，尼龍?jiān)跈C(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表盤等；在汽車工業(yè)領(lǐng)域，用來制造汽車擋泥板、扶手、加熱器等。2）成型性能（1）無定形料，成型方法幾成型條件按品種確定。（2）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時(shí)間預(yù)熱干燥。（3）流動性極中等，溢邊值0.04 mm左右。（4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫，料溫對物性影響較大；料溫過高易分解，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯的高；一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180230,注射壓力

10、為100140MPa，螺桿式注射機(jī)則取160220，70100 MPa。（5）模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，澆注系統(tǒng)應(yīng)對料流阻力小，盡量避免澆口處外觀不良現(xiàn)象，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置及形式。3）尼龍的主要性能指標(biāo)見下表 密度/（g/）1.07屈服強(qiáng)度/Mpa50.00質(zhì)量體積/（/g）0.860.98抗拉強(qiáng)度/Mpa63.00吸水率24（）0.20.4拉伸彈性模量/Gpa2.9玻璃化溫度/47.00抗彎強(qiáng)度/Mpa97.00熔點(diǎn)/130160彎曲彈性模量/Gpa3計(jì)算收縮率/（）0.40.7抗壓強(qiáng)度/Mpa7198比熱容/（J/(kg.K)）1680.00抗剪強(qiáng)度/Mpa67.004.尼龍成型塑

11、件的主要缺陷及消除措施1）缺陷缺料（注射量不足），氣孔，溢邊飛邊，熔接痕強(qiáng)度低，表面硬度和強(qiáng)度不足 2）消除措施 加大主流道 ，分流道，澆口，加大噴嘴，增大注射壓力，提高模具溫度。2. 擬訂模具結(jié)構(gòu)形式1.分型面位置的確定在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)，分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型，在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)，分型面設(shè)計(jì)是否合理對塑件質(zhì)量，工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大的影響，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。1）分型面的選擇原則。A.有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。B.分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處。C.盡可能使塑件留在動模一側(cè)。

12、D.有利于保證塑件的尺寸精度。E.盡可能滿足塑件的使用要求。F.盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。G.長型芯應(yīng)置于開模方向。H.有利于排氣。I.有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。該塑件在進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮了上述原則，同時(shí)從所提供的塑件圖樣看出該塑件在分型時(shí)需進(jìn)行抽芯和側(cè)向抽芯分型。2）分型面方案的確定 分型面與開模方向平行，定模型芯長約為20 mm左右，利用開模動作從塑件中抽出，塑件的內(nèi)凹利用滑塊來分型，分型距離短（單邊距離為10mm左右），整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡單。如下圖所示 分型面形式與位置2.確定型腔數(shù)量及排列方式當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要靠路是采用單型腔還是多型腔模。一般

13、來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件，優(yōu)先采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件，形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可以提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高，又鑒于模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，故由此初步擬定采用一模兩腔。如下圖所示。型腔布置3. 注射機(jī)型號的確定注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式急初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員對模具所需的注射量，鎖模力，注射壓力，拉桿間距，最大和最小模具厚度，推出行程，推出位置，推出形式，

14、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具匹配的注射機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對其進(jìn)行校核，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。1.所需注射量的計(jì)算1)塑件質(zhì)量，體積計(jì)算 對于該設(shè)計(jì)，用戶提供了塑件圖樣，據(jù)此建立塑件模型并對此模型分析得： 塑件的體積： V140 塑件的質(zhì)量： m1.07×140140g2).澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算可按塑件體積的0.6倍計(jì)算，由于該模具采用一模兩腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為： V=2V×0.62×22.47×0.626.963).該模具一次注射所需塑料尼龍：體積：V=2V+ V306質(zhì)量：m

15、1.07×306327 g2.注射機(jī)型號的選定近年來我國引進(jìn)注射機(jī)型號很多，國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必須的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具是，最好查閱注射機(jī)廠家提供的<<注射機(jī)使用說明書>>上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號為XSZY125型臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見下表額定注射量/ 400拉桿空間/ mm260×290螺桿直徑/ mm42推出行程/mm115額定注射壓力/ Mpa120模具最大厚度/ mm300鎖模力/KN900模具最小厚度/ mm200最大開模行程/ mm300最大成型面積/3

16、20注射方式：螺桿式噴嘴圓弧半徑/ mm12噴嘴孔直徑/ mm4頂出形式：四側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出動、定模固定板尺寸/ mm×mm428 mm×458 mm合模方式：液壓-機(jī)械XSZY125型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)3.型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核1).型腔數(shù)量的校核(1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量N(KMt/3600- m)/ m式中 K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，無定型塑料一般取0.8； M注射機(jī)的額定塑化量（g/h 或/h），該注射機(jī)為17g/s;t成型周期，因塑件小，壁厚不大。取30s； m單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g或），取m=140g； m澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量

17、和體積（g或），取m=30g； 代入：N=10.62 符合要求(2）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量N（K mp- m）/ m式中 mp注射機(jī)允許的最大注射量（g或），該注射機(jī)為400 代入：N（K mp- m）/ m =(0.8×20-5.03)/1.57 =6.92 符合要求(3）按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量N（F-PA）/PA式中：F注射機(jī)的額定鎖模力（N），該注射機(jī)為9×10N； A2個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm），A=3600 mm A澆注系統(tǒng)模具分型面上的投影面積（mm），A=172.053mmP塑料熔體對型腔的成型壓力（Mpa），一般是注射壓力的3

18、065，該處取型腔平均壓力為80×50=40Mpa代入： N=12.362 符合要求4.注射機(jī)工藝參數(shù)的校核1)注射量的校核注射量以容積表示，最大注射容積為： V=V=0.85×400=340 式中： V模具型腔和流道的最大容積（）； V指定型號與規(guī)格的注射機(jī)的注射量容積（），取20；注射系數(shù)，取0.750.85，無定型塑料取0.80。 倘若實(shí)際注射量過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中的停留時(shí)間就會過長，所以注射量容積V=0.25×V=0.20×327=65.4，故每次注射的實(shí)際注射量容積V應(yīng)滿足VVV，而V79，符合要求。2）鎖模力的校核F

19、k×A×P型 其中k=1.11.2代入數(shù)據(jù)：F=1.1×(2A1+A2) ×40 =50.8kN3）最大注射壓力的校核注射量的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力P=120 Mpa，應(yīng)該大與注射成型時(shí)所需調(diào)用的注射壓力P，即 PkP 式中 k安全系數(shù)，常取k=1.251.4； P70 Mpa100Mpa； 代入：KP=1.25×70=87.5 Mpa 符合要求3.安裝尺寸的校核1）噴嘴尺寸（1）主流道的最小端直徑D大與注射機(jī)噴嘴d,通常為:D=d+(0.51) mm=3+(0.51) 取d =3.5 mm 符合要求（2）主流道入口的凹球面半徑SR，

20、,應(yīng)大與注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為:SR=SR+（12）mm=12+（12）=13 mm 符合要求2）定位圈尺寸注射機(jī)定位孔尺寸為100 mm，定位圈尺寸取100mm，兩者之間呈較松動的間隙配合，符合要求。3）最大與最小模具厚度模具厚度H應(yīng)滿足： HHH式中 H=300 mm，H=500 mm而該套模具厚度H=401mm 符合要求4.開模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核1）開模行程的校核 HH+ H+（510）mm式中 H注射機(jī)動模板的開模行程（mm），取300 mm；H塑件推出行程（mm），取70 mm；H包括流道凝料在內(nèi)的塑件的高度（mm），其值為H=160mm 所以 H=18+160mm= 180

21、mm 符合要求2）推出機(jī)構(gòu)的校核該注射機(jī)推出行程為300 mm，大于H=180 mm，符合要求。5. 模架儲存與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核該套模具模架的外形尺寸為450 mm×550 mm，而注射機(jī)拉桿間距為600 mm，因600 mm550 mm，符合要求。注：對于上面2，3，4，5的校核內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行的，但為了行文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將此部分內(nèi)容放在此。4. 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料容體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流

22、道，分流道，冷料穴，澆口。1.主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。1）主流道尺寸（1）主流道小端直徑 D=注射機(jī)噴嘴直徑+(0.51) mm =3+(0.51) mm 取D=3.5 mm（2）主流道球面半徑SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+(12) mm =12+(12) mm 取SR=13 mm（3）球面配合高度H=3 mm5 mm 取H=3 mm（4）主流道長度 盡量小與200 mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=160 mm（5）主流道大端直徑 D= D+2Lta

23、n6 mm （半錐角為2°4°，取=3°）（6）澆口套總長 L=160mm2）主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A，T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC,如下圖所示.主流道襯套由于該模具主流道長度適中,定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式的較宜,其定位圈尺寸如下圖所示.定位圈3）主流道襯套的固定主流道襯套的固定形式如下圖所示。主流襯套的固定形式定位圈2.冷料穴的設(shè)計(jì)1）主流道冷料穴的設(shè)計(jì)開模時(shí)應(yīng)將

24、主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑。由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時(shí)，將主流道中的凝料拉出；側(cè)向分型時(shí)，冷料穴中的凝料及塑件同時(shí)被推出。該模具采用底部無桿的圓環(huán)槽冷料穴。其中d為主流道大端直徑，該模具取d6mm，冷料穴深度為d=3mm2）分流道冷料穴的設(shè)計(jì) 當(dāng)分流道較長時(shí)，可將分流道端部沿料流前進(jìn)的方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。3.分流道的設(shè)計(jì)1).分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：一方面排列緊湊，縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短，鎖模力力求平

25、衡。該模具的流道布置形式采用平衡式。分流道的布置形式 2).分流道的長度 長度應(yīng)盡量短，且少彎折。該模具份流道的長度計(jì)算如下。（1）圓形分流道單向長度為： L1=20 mm（2）分流道總長度為： L=2L1=40 mm（3）分流道單向長度為： L= L/2=20 mm3).分流道的形狀及尺寸 為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失，流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸，即 B=0.2654， H=2/3 B式中 B梯形大底邊的寬度（mm）； m塑件的質(zhì)量（g），為1.57g； L單向分流道的長度（mm），

26、為10mm； H梯形的高度（mm）。注： 上式的適用范圍，即塑件厚度在3 mm以下，質(zhì)量小于200 g，且B的計(jì)算結(jié)果在3.2 mm9.5mm范圍內(nèi)才合理。由于解得B=1.58 mm，故不在適用范圍，需自己設(shè)計(jì)。4）梯形分流道設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)查得，取得分流道直徑D=4mm，又考慮到分流道長度修正系數(shù)f=1.1，所以修正后的分流道直徑為D= f D=4.4 mm，圓整為4.5 mm。梯形斜角通常取5°10°，此處取6°；底部圓角R=1 mm3 mm，取R=1 mm。其截面形狀及尺寸如下圖所示。梯形分流道5）.圓形分流道的設(shè)計(jì) 由于尼龍的流動性極好，為便于型腔上分流道

27、的加工，型腔上采用圓形分流道，其直徑為6 mm。4.分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度R并不要求很低，一般取0.63 um1.6 um，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率，此處R=0.8m.5.澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀，位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響喊大。澆口截面積通常為分流道截面機(jī)的0.07倍0.09倍，酵口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5 mm2.0 mm。澆口具體尺寸一

28、般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。1).澆口類型及位置的確定 該模具是中小型塑料的多型腔模具，同時(shí)從所提供塑件圖樣中可看出，在底部邊上設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設(shè)在分型面上，從塑件的外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便地調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而又稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。 2).澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算(1）側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：h=nt=1.4 mm b=n×/30=0.9 mm 式中h側(cè)澆口深度（mm

29、）； b澆口寬度（mm）； A塑件外表面積（約為843 mm）；t塑件厚度（平均厚度約為2mm）； n塑料系數(shù)，由下表查得n=0.7。塑料材料系數(shù)n塑料材料PE,PSPOM,PC,PP,尼龍PA,PMMA,PVACPVCn0.60.70.80.9(2）側(cè)澆口的經(jīng)驗(yàn)公式 由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于下表側(cè)澆口的推薦尺寸塑件壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm澆口長度/mm深度h寬度b0.800.501.01.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.4綜上得側(cè)澆口尺寸： 深度 h=0.5 mm 寬度 b=5 mm 澆口長度

30、l=5 mm6.澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同，各個(gè)澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。7.澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算1).主流道與主流道冷料井凝料體積 V=1/3×（6/2）×82-1/3×（3.5/2）×41641mm2).分流道凝料體積(1）圓形分流道凝料體積 V=×（4/2）×20=251.2 mm(2）澆口凝料體積 V很小，可取為0。(3）澆注系統(tǒng)凝料體積V= V+ V+ V=0.89cm 即 V<V2所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項(xiàng)計(jì)算與校核符合要求，不需重新設(shè)計(jì)計(jì)算8.澆注

31、系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計(jì)算1）流過澆口的體積 V=V=1.47 cm 2）流過分流道的體積 V=2 V+V/2=3.1 cm 3）流過主流道的體積 V=2V+ V=6.84cm 9.普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核 1).確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)澆注系統(tǒng)各段的取以下值，所以塑件質(zhì)量較好。 (1）主流道=5×10s5×10 s (2）分流道=5×10s (3）點(diǎn)澆口=10s (4）其他澆口=5×10 s5×10s 2).確定體積流率q（澆注系統(tǒng)中各段的q值是不相同的） (1）主流道體積流率q 因塑件小，即使是一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，所需注射塑料

32、熔體的體積也還是比較小的，而主流道尺寸并不?。ê妥⑸錂C(jī)噴嘴孔直徑相關(guān)聯(lián)），因此主流道體積流率并不大，取=1×10 s代入得： q=/4R=/4×0.25×10=12.265cm/ s (2）澆口體積流率q側(cè)澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾?1×10s代入得： q=Wh/6=0.15×0.14×1×10/6=4.2 cm/ s 3).注射時(shí)間的計(jì)算 (1）模具充模時(shí)間 t= V/ q=6.48/12.265=0.541 s式中 q主流道體積流率； t注射時(shí)間； V模具成型時(shí)所需塑料熔體的體積； (2）單個(gè)型腔充模時(shí)間 t= V/ q=1.

33、47/4.2=0.35s (3）注射時(shí)間 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式求得注射時(shí)間t= t/3+2 t/30.41s 根據(jù)前面的表可知t注射機(jī)最短注射時(shí)間，所選時(shí)間合理。 4).校核各處的剪切速率 (1）澆口剪切速率=6 V/Wh=9.48×10 s,基本合理， (2）分流道剪切速率=3.3q/R=4.68×10s，合理。式中 q= V/ t=1.75 cm/ s R=0.34 cm (3）主流道剪切速率=3.3q/R=6.48×10s，基本合理，式中 R= R=0.25cm5. 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果

34、型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑件變形甚至破壞，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)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。1.定模部分的型芯由于該塑件有孔，且孔位于塑件中間部位，故需要動模部分設(shè)置型芯。 （1）下型芯采用螺釘緊固在動模板上。 側(cè)型芯利用定位銷,固定在斜滑塊上。 （2）尺寸計(jì)算，其中塑件尺寸公差由公差表查得。 塑件尺寸 d1=5+0.040 mm h1=R200-0.03 mm L1=33±0.01mm h2=26 0-0.0

35、4mm L2=16±0.01mm L3=56±0.02mm a, d=(1+) d+x 式中 塑料的平均收縮率,取1.65;=×100 x取值范圍為0.50.75,因塑件精度低,則x取0.5;塑件的尺寸公差;模具成型零件制造誤差,取=1/4 所以解得: d=（1+1.65）×5+0.5×0.18 =5.093mm 同理解得: h=（1+1.65）×20+0.5×0.18 =20.222mm h=（1+1.65）×33+0.5×0.16 =33.113mmL=（1+1.65）×26+0.5

36、5;0.18 =26.219mm L=（1+1.65）×16+0.5×0.22 =16.248mm L=（1+1.65）×56+0.5×0.16 =56.431mm2）型腔部分的尺寸 （1）型腔采用整體式的。 （2）尺寸計(jì)算，其中塑件尺寸公差由公差表查得。 塑件尺寸： L=228 mm B=8mm D=18 mmL=110mm L=53 mm H=26mm 所以解得: L=(1+)Lx =(1+1.65)×2280.5×0.36 =228.148mm L=(1+)Lx =(1+1.65)×80.5×0.28 =8.

37、930mmL=(1+) Lx =(1+1.65)×180.5×0.08 =18.414mmH=(1+) Hx =(1+1.65)×1100.5×0.28 =110.155mmH=(1+) Hx =(1+1.65)×530.5×0.16 =52.937mmB=(1+) Bx =(1+1.65)×260.5×0.20 =26.012mm4.型腔零件的強(qiáng)度和剛度的校核矩形型腔是指模具截面積呈矩形的結(jié)構(gòu)，該模具采用組合式矩形型腔。 1）.組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的校核 由于型腔側(cè)壁長邊長 L150 mm370 mm 則按強(qiáng)度

38、條件計(jì)算側(cè)壁厚度校核： 由公式：S 式中 S矩形型腔側(cè)壁厚度，mm； p型腔內(nèi)熔體的壓力，Mpa，取p=50 Mpa； H承受熔體壓力的側(cè)壁高度，mm，取H=18.5 mm； L型腔側(cè)壁長邊長，mm，取L =230 mm； H型腔側(cè)壁總高度，mm，取H =50 mm；模具材料的許用應(yīng)力，取=300 Mpa. 代入數(shù)據(jù)校核,符合要求. 2）.組合式矩形型腔底板厚度的校核 由于兩支腳間距L =270 mm180 mm則按剛度條件計(jì)算型腔底板厚度的校核：由公式：h式中h型腔底板厚度，mm； B底板總寬度，mm； L雙支腳間距，mm，取L =270 mm；模具材料的許用應(yīng)力，取=300 Mpa； p型

39、腔內(nèi)熔體的壓力，Mpa，取p=50 Mpa。代入數(shù)據(jù)校核,符合要求.六.模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用A. 以上內(nèi)容計(jì)算確定之后，便可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果選定模架。模架部分可參照各模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸來繪圖。B. 模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)。C. 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用于結(jié)構(gòu)形式為A4型類似，模架尺寸為550 mm×450 mm的非標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。D. 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘，模具外表面盡量不要有突出的部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在 裝配，調(diào)試，維

40、修過程中，可以方便地分開兩塊模板。 1.定模座板 A. 定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為45鋼。 B. 通過4個(gè)M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定半連接；定位圈4個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接，定模座板與澆口套為H8/f8配合。 2.定模板（型腔固定板） A. 定模板用于固定型芯，以及導(dǎo)套，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235制成，最好調(diào)質(zhì)230HB270HB。 B. 定模板上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7配合，定模板與導(dǎo)套采用H8/m8配合，定模板與階梯型芯為H7/ m6配合。 C. 上面還開有4個(gè)彈簧，頂銷孔，以便分模時(shí)斜滑塊順利

41、地留在動模部分，定模板上的頂銷孔與頂銷為H8/f8配合。 3.支承板 A. 支承板應(yīng)具有較高的平行度和硬度，該套模具的動模型芯固定在支承板上面，因此起到了動模固定板的作用，所以用材料45鋼較好，調(diào)質(zhì)230HB270HB。 B. 其上開有四個(gè)螺紋通孔，用于固定螺釘進(jìn)而固定支撐板、型芯固定板和下模板，其上的塑件推桿與塑件采用H8/f8配合。4.墊塊 A.主要作用在動模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 B. 結(jié)構(gòu)形式 可以是平行墊塊或拐角墊塊，該處采用拐角墊塊。 C. 墊塊的材料 墊塊的材料為Q235，也HT200，球墨鑄鐵等。該模具墊塊

42、采用Q235制造。 D.墊塊的高度h校核h= h h hs 式中 h頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具采用d=12 mm的限位釘， 所以取h=5mm；h推板的厚度，取h=30mm；h推桿固定板的厚度，取h=25mm； s推出行程，取s=70mm；推出行程富余量，一般取3mm6mm，取=5mm。 代入解得：h=130 mm=130 mm 符合要求。5.動模座板 材料為45鋼，其上的注射機(jī)頂桿孔為40 mm，其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/ m6配合。 6.推板 材料為45鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6配合，用4個(gè)M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。7.推桿固定板 材料為45鋼，其上的推

43、板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/ f9配合。七.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，只要按模架規(guī)格選用即可。 1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)（1）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。 （2）該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。 （3）該模具導(dǎo)柱安裝在支承板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。 （4）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。 （5）在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，

44、導(dǎo)致模具破壞。 （6）動定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。 2.導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽。如下圖所示。 （2）導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出6 mm8mm。 （3）為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部長做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。 （4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知42 mm） （5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合，導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合。 （6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為R=0.4m. （7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處

45、理或碳素工具鋼T8A,T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)，表面淬火，低溫回火，硬度為50HRC以上。導(dǎo)柱3.導(dǎo)套的設(shè)計(jì)導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動，定模內(nèi)的相對位置，保證模具運(yùn)動導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套，帶頭導(dǎo)套。 （1）結(jié)構(gòu)形式。采用導(dǎo)套（型），如下圖所示。 （2）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，有利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 （3）導(dǎo)套孔的滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合，表面粗糙度為0.4m。導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽０濉?（4）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅耐磨材料制造，該

46、模具中采用T8A。導(dǎo)套 4.推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 該套模具采用推板導(dǎo)柱固定在動模座板上的形式。推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外，還支撐著支承板，從而改善了支承板的受力狀況，大大提高了支承板的剛性，該模具設(shè)置了4套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套，它們之間采用H8/f7配合，其形狀與尺寸配合如下圖所示。推板導(dǎo)柱，導(dǎo)套八.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。1.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：

47、（1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)，（2）保證塑件不因推出而變形損壞，（3）機(jī)構(gòu)簡單，動作可靠，（4）良好的塑件外形，（5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。2.塑件推出的基本方式(1）推桿推出是一種基本的，也是一種常用的塑件推出方式。常用的推桿形式有圓形，畸形，階梯形。(2）推件板推出 對于輪廓封閉且周長較長的塑件，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推出部分的形狀根據(jù)塑件形狀而定。 (3）氣壓推出 對于大型深型腔塑件，經(jīng)常采用或輔助采用氣壓推出方式。本套模具的推出機(jī)構(gòu)形式較為簡單，但厚度較薄，為了保證保證制品不發(fā)生推出變形，所以采用了推桿推出方式。如圖： 推桿3.塑件的推出機(jī)構(gòu)（1）帶肩的圓形推桿 （2）推桿應(yīng)設(shè)在

48、脫模阻力大的地方， （3）推桿應(yīng)均勻布置， （4）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度，剛度較大的地方， （5）推桿形式為階梯形推桿 （6）推桿直徑與模板上的推桿孔采用H8/f8的間隙配合， （7）通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔底面0.05 mm 0.10 mm， （8）推桿通常采用單邊0.5 mm，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因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。（9）推桿的材料常用T8A,T10A碳素工具鋼，熱處理要求硬度50HRC以上。九.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)用來成型塑件上的外側(cè)凸起，凹槽和孔以及殼體塑件的內(nèi)側(cè)局部凸起，凹槽和

49、不通孔。具有側(cè)抽機(jī)構(gòu)的注射模，其活動零件多，動作復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中特別要注意其機(jī)構(gòu)的可靠，靈活和高效。側(cè)抽機(jī)構(gòu)類型很多，根據(jù)動力來源的不同，一般可分為機(jī)動，液壓或氣動以及手動三大類型。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選用。1.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定該套模具采用機(jī)動側(cè)抽機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動方式為斜滑塊和斜導(dǎo)柱。 斜滑塊驅(qū)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，通常斜滑塊由錐形模套鎖緊，能承受較大側(cè)向力，但抽拔距離不大，此塑件 側(cè)凹較淺，所需的抽芯距不大，但側(cè) 凹的成型面積較大，因而需較大抽芯力，故采用此機(jī)構(gòu)較為合理。 根據(jù)斜滑塊側(cè)向分型與抽芯的特點(diǎn)，利用推出機(jī)構(gòu)的推力驅(qū)動斜滑塊斜向運(yùn)動，在塑件被推出脫模的同時(shí)由斜滑塊完成側(cè)向分型與抽芯的動作。2.斜滑塊的組合形式設(shè)計(jì)其組合方式時(shí)應(yīng)考慮分型與抽芯的方向要求，并保證塑件具有較好的外觀質(zhì)量，另外，還應(yīng)使滑塊的組合部分具有足夠的強(qiáng)度。該套模具采用側(cè)型芯與斜滑塊組合的結(jié)構(gòu)形式。3.斜