唧筒注塑模模具設計【一模一腔】【說明書+CAD】,一模一腔,說明書+CAD,唧筒注塑模模具設計【一模一腔】【說明書+CAD】,唧筒,注塑,模具設計,說明書,仿單,cad 題目：唧筒注塑模模具設計 系 （部）： 專 業(yè) 班： 姓 名： 學 號： 指導老師： 摘要 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。 本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計原則，詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程，并對模具強度要求做了說明。設計成型零部件以及設計合理的推出機構。對設計進行驗證主要是對注射機的相關重要參數進行驗證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機的鎖模力等。在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質量，又要兼顧經濟性。 最后則是模具的裝配環(huán)節(jié)，包括制定裝配步驟、明確注意事項等。 通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結構及工作原理；通過對AutoCAD的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。 關鍵詞：生產工藝 注射模 成型零件 裝配 塑料模具 分型面 Abstract Plastic industry is grows now one of quickest industry classes in the world, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance. This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request. Design shaped parts，reasonable drawing mechanism and so on． The design should be certification．Primarily related to the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes，the name distance，injection machine of the die draw force and so on．After Qualified in check，the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into account the economy． Final assembly is part of the mold，which including the design of assembly steps， clear proceeding required attention． Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency. Key word: Manufacture process Injection mold Shaped parts The plastic mold Divides the profile 目錄 摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract ………………………………………………………………………………… Ⅱ 1 緒 論……………………………………………………………………………………1 1.1 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現狀及特點………………………………………………1 1.2 我國塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向…………………………………………2 1.3 論文的主要研究目標及內容…………………………………………………………3 1.3.1 設計目標……………………………………………………………………… 4 1.3.2 設計的主要內容……………………………………………………………… 4 1.3.3 設計的關鍵技術問題………………………………………………………… 4 2 唧筒材料的成型工藝參數及成型條件……………………………………………… 5 2.1 成型工藝參數…………………………………………………………………………5 2.2 成型條件…………………………………………………………………………… 6 3 唧筒設計的工藝性要求……………………………………………………… 7 3.1 唧筒幾何形狀要素……………………………………………………………………7 3.1.1 唧筒壁厚……………………………………………………………………… 7 3.1.2 加強筋與增強結構…………………………………………………………… 7 3.1.3 唧筒支承面…………………………………………………………………… 8 3.1.4 圓角與孔……………………………………………………………………… 8 3.2 唧筒的幾何形狀…………………………………………………………………… 10 3.3 唧筒的尺寸精度…………………………………………………………………… 11 3.3.1 影響唧筒尺寸精度的因素……………………………………………………11 3.3.2 唧筒的尺寸公差………………………………………………………………11 4 模具設計采用的標準…………………………………………………………………12 4.1 零件標準…………………………………………………………………………… 12 4.2 模架標準…………………………………………………………………………… 12 5 模具型腔設計…………………………………………………………………………14 5.1 型腔數的確定………………………………………………………………………14 5.2 分型面的確定………………………………………………………………………14 5.3 成型零件的結構設計………………………………………………………………14 5.3.1 凹模的結構設計………………………………………………………………15 5.3.2 型芯的結構設計………………………………………………………………16 6 注射機的選擇…………………………………………………………………………17 6.1 注射機的初選………………………………………………………………………17 6.2 注射機的校核………………………………………………………………………17 6.2.1 模具閉合厚度的確定和校核…………………………………………………17 6.2.2 模具安裝尺寸的校核…………………………………………………………17 6.2.3 模具開模行程的校核…………………………………………………………18 6.2.4 注射機鎖模力的校核…………………………………………………………18 7 模具構件設計與標準…………………………………………………………………19 7.1 支承件的設計……………………………………………………………………… 19 7.1.1 動模座板和定模座板設計……………………………………………………19 7.1.2 固定板設計……………………………………………………………………19 7.1.3支承板的設計…………………………………………………………………20 7.1.4 墊塊的設計……………………………………………………………………20 7.2 導向零件的設計……………………………………………………………………20 7.2.1 導柱和導套的結構及其固定形式……………………………………………21 7.2.2 推板導柱和推板導套的結構及其固定形式…………………………………22 7.3 定位零件的設計……………………………………………………………………22 7.3.1 定位圈的設計…………………………………………………………………23 7.3.2 限位釘的設計…………………………………………………………………23 7.4 推出零件的設計……………………………………………………………………23 7.4.1推出機構的選擇………………………………………………………………23 7.4.2 推出機構的設計采用的設計原則……………………………………………24 7.4.3 零部件設計……………………………………………………………………24 8 澆注系統(tǒng)的設計…………………………………………………………………26 8.1 澆注系統(tǒng)的組成………………………………………………………………26 8.2 澆注系統(tǒng)設計的基本原則……………………………………………………26 8.3 澆注系統(tǒng)的設計………………………………………………………………27 8.3.1 主流道的設計……………………………………………………………27 8.3.2分流道的設計……………………………………………………………28 8.3.3 冷料穴和拉料桿的設計…………………………………………………29 8.3.4 澆口的設計………………………………………………………………30 9 溫度調節(jié)控制系統(tǒng)的設計………………………………………………………32 9.1 冷卻系統(tǒng)的設計………………………………………………………………32 9.1.1 冷卻通道的設計原則……………………………………………………32 9.1.2 冷卻裝置的形式…………………………………………………………32 9.1.3 冷卻通道的形式…………………………………………………………32 9.2 加熱系統(tǒng)的設計…………………………………………………………………33 9.2.1加熱的形式…………………………………………………………………33 9.2.2 加熱的基本要求……………………………………………………………33 10 模具的裝配與試模………………………………………………………………34 10.1 模具的裝配………………………………………………………………………34 10.1.1 裝配圖……………………………………………………………………34 10.1.2 裝配步驟…………………………………………………………………34 10.2 試?！?7 10.2.1 裝模…………………………………………………………………………37 10.2.2 試?！?7 10.2.3 后續(xù)工作……………………………………………………………………38 結論………………………………………………………………………………………39 致謝………………………………………………………………………………………41 參考文獻…………………………………………………………………………………43 附錄1……………………………………………………………………………………45 附錄2……………………………………………………………………………………46 1 緒 論 1.1 我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現狀及特點 　　我國塑料模工業(yè)從起步到現在，歷經半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星Ⅰ.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，淬火鋼模達50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。 　　成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%～80%相比，差距較大。 在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。 　　近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。 　　近年來，國內已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對模具的質量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛得到應用，并且出現了一些國產的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度的商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%～80%相比，仍有差距。 據有關方面預測，模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數，所以，從減少進口、提高國產化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場新的經濟增長點，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡模的發(fā)展也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產品方面，除了彩電等音像產品外，筆記本電腦和網機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點。 1.2 我國塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向 　　(1)提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 　　(2)在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具 CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 　　(3)推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高質量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 　　(4)開發(fā)新的成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。 　　(5)提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規(guī)模生產，提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 　　(6)應用優(yōu)質材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。 　　(7)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。 1.3 論文的主要研究目標及內容 1.3.1 設計目標 （1） 完成唧筒的結構設計。 （2） 完成唧筒的模具設計。 （3） 完成唧筒零件圖和模具裝配圖的繪制。 1.3.2 設計的主要內容 本論文，主要是對唧筒結構和模具設計做了研究和探討，所做的工作主要有以下幾個方面： （1） 介紹了唧筒在當前社會上發(fā)展的結構形式狀況，以這些情況為主要思路，設計出唧筒的結構形式。 （2） 根據唧筒的結構形式，選出模具的基本模架，然后根據唧筒的工藝要求設計出唧筒的成型零件和模具所有構件。 （3） 對模具進行試模、調整。以得到符合實際生產要求的模具。 1.3.3 設計的關鍵技術問題 在設計模具的過程中，要解決的最主要問題是，各個構件之間相互配合的問題。各個構件之間選用合適的配合的方式，使各個構件之間不發(fā)生碰撞，靈活自如，整個模具平穩(wěn)運作。 2 唧筒材料的成型工藝參數及成型條件 目前，塑件材料主要分為熱固性塑料和熱塑性材料兩大類。成型的方式有：注射、壓縮、壓注等多種。本次畢業(yè)設計采用熱塑性材料即ABS工程塑料，注射成型。 2.1 成型工藝參數 塑件的成型工藝參數主要是溫度、壓力和時間三大要素。 1 溫度。注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。 （1） 料筒溫度 料筒溫度的選擇應保證塑料塑化良好，能順利實現注射，而不 會引起塑料分解。 （2） 噴嘴溫度 料筒和噴嘴溫度的選擇應與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴 溫度對成型條件及塑件的物理力學性能影響十分顯著。 （3） 模具溫度 模具溫度對塑件的內在性能和表現質量有很大影響。模具溫度根據塑件是否結晶、塑件的尺寸和結構要求等。 2. 壓力。注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們都直接影響塑料的塑化和塑件的質量。 （1） 塑化壓力 注射過程中塑化壓力的大小是隨塑桿的設計、塑件質量的要求以及塑件的種類等的不同而異。 （2） 注射壓力 注射壓力的大小取決于注射成型機的類型、模具結構、塑件壁厚、塑件種類和注射成型工藝等。 3. 時間。 一次注射成型周期包括注射時間（充模時間和保壓時間）、閉模冷卻時間和其它時間（開模、脫模、涂脫模劑、安放嵌件、閉模等時間）。 （1） 生產中充模時間為3～5s。注射時間中的保壓時間所占比例較大，一般約為20～120s。在澆口處熔料凝結之前，保壓時間的長短對塑件尺寸精度有直接影響，而澆口處凝結之后則無影響。保壓時間以塑件的收縮波動范圍最小的時間為準。 （2） 冷卻時間取決于塑件厚度，塑件的熱性能和結晶性能，以及模具溫度。冷卻時間約為30～120s范圍內。冷卻時間過長會對復雜塑件造成脫模困難。 溫度、壓力和時間。這三大成型工藝控制因素，都需要根據塑料品種、塑件壁厚和形狀以及模具結構來恰當的選定。 2.2 成型條件 成型條件的選擇和控制直接影響塑料的塑化流動和冷卻的溫度、壓力和相應的各個作用時間，是生產優(yōu)質塑件的主要因素。本唧筒的成型條件見表1-1。 表1-1 唧筒的成型條件 塑料名稱 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物 縮寫 ABS 注射成型機類型 螺桿式 堆密度/g·㎝-3（不小于） 1.05 計算收縮率（%） 0.5 預熱 溫度/℃ 80 時間/h 2 料筒溫度 后段 165 中段 170 前段 190 噴嘴溫度/℃ 175 模具溫度/℃ 65 注射壓力/MPa 80 成型時間/s 注射時間 55 高壓時間 3 冷卻時間 70 總周期 128 螺桿轉速/r·min-1 30 適用注射機類型 螺桿、柱塞均可 后處理 方法 紅外線燈烘箱 溫度/℃ 70 時間/h 2 說明 該成型條件為加工通用級ABS料時所用。 3 唧筒設計的工藝性要求 唧筒的工藝性就是唧筒對成型加工的適應性。唧筒工藝性的好壞不但關系到唧筒能否順利成型，也關系到唧筒的質量以及唧筒模具結構是否經濟合理。唧筒工藝性的好壞主要取決于唧筒設計，在設計唧筒時不僅要滿足使用要求，而且要符合成型工藝特點，并盡可能簡化模具結構。這樣，不僅能保證成型工藝順利實施，提高產品質量，又能提高生產率，降低成本。 3.1 唧筒幾何形狀尺寸設計 3.1.1. 唧筒壁厚 唧筒的壁厚主要決定于外殼的使用條件，但壁厚的大小對塑件成型影響很大，壁厚過小則成型時流動阻力大，而且不能保證塑件的強度和剛度；壁厚過大則浪費原料，增加塑件的成本，還容易產生氣、泡縮孔等缺陷。 3.1.2. 加強筋與增強結構 為了確保外殼的強度和剛度在外殼的內表面設置設置加強筋結構，同時可以改善成型是塑料熔體的流動狀況。設計主要的考慮有五個方面： （1） 盡量減少塑料的局部集中，以免產生縮孔和氣泡。 （2） 加強筋的尺寸不宜過大，盡量矮一些、多一些。 （3） 加強筋之間中心距大于兩倍壁厚，這樣既可以避免縮孔產生，又可以提高塑件的強度和剛度。 （4） 加強筋布置的方向與熔體流動的方向一致，有利于熔體充滿型腔，避免熔體流動受到攪亂。 （5） 加強筋的端面與塑件支承面平行，有一定距離。 3.1.3. 唧筒支承面 唧筒支承面用來配置自攻螺釘孔。與側壁連接，以提高其強度；與加強筋連接，以避免形成增厚部位。 設計簡圖見圖3-3。 3.1.4. 圓角與孔 （1） 圓角 本唧筒上的轉角處采用圓弧過渡，這樣不僅避免了應力集中，提高了強度，而且還使塑件變得美觀，有利于塑料沖模時的流動。內壁圓角半徑是壁厚的一半，外壁圓角半徑為壁厚的1.5倍，圓角半徑不應小于0.5 mm。本唧筒轉角的設計尺寸為：R=1.5H=3.75 mm，r=0.5H=1.25 mm。唧筒的轉角處設計如圖3-4。 圖3-4 轉角 （2） 孔 本唧筒上的孔有操作按紐孔、數據線孔和散熱孔。設計考慮兩個方面： a：孔的形狀簡單，避免增加模具制造的復雜性。 b：孔與孔之間和孔與壁之間保持一定的距離，以保證外殼的強度。 為了減少模具設計以及生產制造的復雜性，數據線孔和散熱孔由唧筒生產出來后機械加工。 3.2 唧筒的幾何形狀。 本唧筒幾何形狀的確定主要考慮三個方面： （1）有利于唧筒的成型、簡化模具結構、降低成本、提高生產率和保證唧筒的質量。為了開模是易于取出塑件，盡量避免側壁凹槽或與塑件脫模方向垂直的孔。 （2）為了提高唧筒的強度和剛度，將唧筒的上頂面設計成拱形曲面。 （3）由于塑件冷卻后產生的收縮，會緊緊地包住模具型芯﹑型腔中凸出的部分。為了塑件容易從模具內脫出，使塑件的外壁具有一定的脫模斜度。由于塑件壁較薄，精度要求較高，所以選擇較小的脫模斜度。選為20′。頂蓋見圖3-7，底蓋見圖3-8，其尺寸見零件圖紙。 3.3唧筒的尺寸精度 3.3.1影響唧筒尺寸精度的因素 影響唧筒尺寸精度的因素很多，表3-1列出了造成唧筒尺寸誤差的主要原因。 表3-1 影響唧筒尺寸精度的因 原因分類 原因的細節(jié) 和模具直接有關系 模具的形式或基本結構；模具的加工制造誤差；模具的磨損、變形、熱膨脹。 和塑料有關的原因 塑料的標準收縮率的變化；塑料的成型收縮、流動性、結晶化程度的差異；再生塑料的混合、著色劑等添加劑的影響；塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影響。 和成型工藝有關的原因 由于成型條件變化造成的成型收縮率的波動；成型操作變化的影響；脫模頂出時的塑料變形，彈性恢復。 和成型后實效有關的原因 周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化；塑料的塑性變形及因為外力作用產生的蠕變、彈性恢復；殘余應力、殘余變形起的變化。 從表中可以看到唧筒尺寸誤差的產生是諸多因素綜合影響的結果。目前我國一些工廠的經驗是，唧筒的基本尺寸在120～500 mm，模具成型部件的尺寸公差取唧筒尺寸公差的1/9～1/8。 3.3.2 唧筒的尺寸公差 本外殼在使用上不需要采用高精度等級，但為了不影響唧筒的美觀，也不能采用低精度等級。同時，考慮到本唧筒材料的性能和成型工藝特點，經查表6-44《實用模具設計與制造手冊》，精度等級選為4級。 4 模具設計采用的標準 4.1 零件標準 GB 4619.1 推桿 GB 4619.2 直導套 GB 4619.3 帶頭導套 GB 4619.4 帶頭導柱 GB 4619.5 有肩導柱 GB 4619.6 墊塊 GB 4619.7 推板 GB 4619.8 模板 GB 4619.9 限位釘 GB 4619.10 支承柱 GB 4619.11 圓錐定位柱 GB 4170 塑料注射模零件技術條件 零件的設計尺寸和裝配在以下章節(jié)進行闡述。 4.2 模架標準 本次設計，根據唧筒的結構尺寸，采用大型模架標準（GB/T12555.1-1990）。大型模架組合形式按模具所采用的澆口形式、制作的脫模方法和定模、動模組成數分為基本型和派生型兩類。按動模板數，基本型有分為A型和B型兩種。 根據唧筒頂蓋和底蓋的結構形狀，由于頂蓋高度較高，型腔較深而采用A型，見圖4-1；底蓋高度較低，型腔較淺而采用B型見圖4-2。 圖4-1 頂蓋模架 圖4-2 底蓋模架 5 模具型腔設計 5.1 型腔數的確定 型腔數的確定，主要跟注射機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產的經濟性等因素有關?？紤]到本次設計的設計要求，本次設計采用一模一腔結構，配套生產。 5.2 分型面的確定 分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、及其形狀、塑件在模具內的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設備結構因素的影響。本次設計，分型面的選擇考慮七個方面： （1） 便于塑件的脫模。 （2） 考慮塑件的外觀。 （3） 保證塑件的尺寸精度。 （4） 有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。 （5） 有利于排氣。 （6） 考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。 （7） 使成型零件便于加工。 根據以上所思及唧筒的形狀、尺寸精度要求，分型面的選擇見圖：圖5-1 a）頂蓋分型面，b） 底蓋分型面。 a）頂蓋分型面 b）底蓋分型面 圖5-1 5.3 成型零件的結構設計 成型零件是構成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)等。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質量直接關系到塑件的質量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，以承受塑料的積壓力和料流的摩擦力，達到足夠的精度和表面粗糙度。 5.3.1凹摸的結構設計 （1）凹模的結構形式 凹模又稱陰模，它是成型塑件外表面的零件。凹模的結構形式要根據塑件成型的需要和加工與裝配的工藝要求而定。本次設計頂蓋和底蓋都采用整體式凹模，因為塑件外殼的結構比較簡單而且整體式凹模結構簡單牢固、強度高、成型零件的質量比較好。見圖5-2：（以低蓋為例，其尺寸見零件圖） 圖5-2 凹模 （2）凹模的技術要求 ①凹模的材料 對一般結構形狀較簡單的凹模常采用T8、T10、T10A鋼。本凹模結構形狀比較簡單，因此采用T8鋼。 ②凹模的熱處理 因為本凹模結構形狀比較見簡單，因此凹模熱處理硬度要求達45～50HRC。 ③凹模的表面粗糙度 表面粗糙度采用一般要求，為Ra0.2～Ra0.1um。 ④凹模的表面處理 成型表面鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015～0.02mm，鍍鉻應拋光，達到表面粗糙度的要求。 ⑤凹模的加工 凹模套錐度和模塊錐度要配合嚴密的部位，采用配制加工方法，以保證配合精度。 （3）凹模的裝配 見圖5-3。（以低蓋為例，其裝配基準見裝配圖） 圖5-3 凹模的裝配 5.3.2 型芯的結構設計 型芯是成型塑件內表面的成型零件。根據型芯所成型零件內表面大小不同，通常又有型芯和成型桿之分。型芯一般是指成型塑件中較大的主要內型的成型零件，又稱主型芯，成型桿一般是指成型塑件上較小的成型零件，又稱小型芯。 （1）型芯的結構形式 由于唧筒的結構形狀比較簡單，因而，型芯的結構形式采用整體式，頂蓋型芯的結構形式采用型芯與成型桿相結合的鑲拼組合式型芯。見圖5-4：（ a）底蓋型芯，b）頂蓋型芯，其尺寸見零件圖） a）底蓋型芯 b）頂蓋型芯 圖 5-4 （2）型芯的技術要求 ①型芯材料 選為T8。 ②表面粗糙度 成型部分為Ra0.10～Ra0.025um；配合部分為Ra0.8 um；其余部分為Ra6.3～Ra1.6 um。 ③熱處理硬度 45～50HRC。 ④表面處理 成型部分鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015～0.020mm，鍍鉻后拋光處理。 ⑤配合加工 因為頂蓋上有孔，為了達到同心度的要求，頂蓋采用配合加工。 （3）型芯的裝配 為了降低成產成本、節(jié)約資源、提高生產效率，頂蓋和底蓋的型芯采用相同的裝配方式。以頂蓋的裝配方式為例，見圖5-5： 圖5-5 型芯的裝配 6 注射機的選擇 在模具設計時，必須根據塑件的具體情況，選用合適的注射機。這就要熟悉所選用注射機的技術規(guī)范，并對有關參數進行校核。 6.1 注射機的初選 根據唧筒的結構形狀、工藝要求和我國一些工廠的生產經驗：頂蓋模具的基本模架選為A一6575—33GB／T12555.1—1990，底蓋模具的基本模架選為B一6575—19 GB／T12555.1—1990，其中由于動模板和定模板不能滿足本塑件的要求而自行設計；模具的注射機類型初選為FD650型。 6.2 注射機的校核 注射機的校核主要有四個方面的內容： （1） 模具閉合厚度的確定和校核。 （2） 模具安裝尺寸的校核。 （3） 模具開模行程的校核。 （4） 注射機鎖模力的校核。 6.2.1 模具閉合厚度的確定和校核 根據公式：H= H1 + H2 + H3+A+B+C（其中，A：表示定模厚度；B：表示動模厚度；C：表示墊塊高度；H1：表示定模板座厚度；H2：表示動模板座厚度；H3：表示支承板厚度。） （1） 頂蓋模具厚度 H= H1+ H2+A+B+C=25+40+130+100+200=495mm FD650型的注射機的安裝模具厚度范圍為460～980mm.。經校核，所選注射機類型合格。 （2） 底蓋模具厚度 H=H1+H2+H3+A+B+C=25+40+80+60+100+160=465mm。經校核，所選注射機類型合格。 6.2.2 模具安裝尺寸的校核 （1） 頂蓋模具安裝尺寸校核 該模架外形尺寸為400mmx750mmx495mm。經校核，FD650型注射機的安裝尺寸滿足要求。 （2） 底蓋模具安裝尺寸校核 該模架外形尺寸為400mm×750mm×465mm。經校核，FD650型注射機的安裝尺寸滿足要求。 6.2.3 模具開模行程的校核 （1） 頂蓋模具開模行程的校核 FD650型注射機的最大開模行程S=1980mm，超過塑件深度100mm，能夠完全脫模，因此滿足要求。 （2） 底蓋模具開模行程的校核 JPH250型注射機的最大開模行程S=1980mm(受模厚影響減少)，遠遠超過底蓋的高度20mm，能夠完全脫模，因此滿足要求。 6.2.4 注射機鎖模力的校核 （1） 頂蓋模具注射機鎖模力的校核 因為，注射壓力80MPa，塑件在分型面上的投影面積約為： 100×500=50000 mm2 則總壓力為：80×50000=4000kN 而FD650型注射機的鎖模力為6500kN，所以，該注射機滿足要求。 （2） 底蓋模具注射機鎖模力的校核 因為，注射壓力80MPa，塑件在分型面上的投影面積約為： 100×500=50000 mm2 則總壓力為：80×50000=4000kN 而FD650型注射機的鎖模力為6500kN，所以，該注射機滿足要求 7 模具構件設計與標準 7.1 支承件的設計 模具中的各種固定板（模板）、支承板（墊板）、支承柱（墊塊）以及模座（動、定模座板）等均稱為支承零件，各種支承零件均應具有足夠的強度與剛度。 7.1.1 動模座板和定模座板設計 動模座板和定模座板均是固定塑料模具與成型設備連接的模板，因此，座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型設備上模具的安裝板相適應。動模座板的設計與標準見圖7-1 a），定模座板的設計與標準見圖7-1 b）。 a） 動模座板 b） 定模座板 圖7-1 標準：GB/T 12555.3-1990 材料：45鋼 形位公差：t1為5級，t2、為7級，t3為9級。 7.1.2 固定板設計 固定板是用以固定型芯、凹模、導柱、導套、推桿等作用。為了其他零件固定穩(wěn)固，固定板也應有足夠的厚度。以頂罩模具為例，定模板的設計見圖7-2 a），動模板的設計見圖7-2 b）。（底罩模具固定板的設計和標準與頂罩模具相同） a） 定模板 b） 動模板 圖7-2 標準：GB/T 12555.4-1990 材料：45鋼 形位公差：t1為5級，t2、t3為6級。 7.1.3支承板的設計 支承板是墊在固定板背面，防止成型零件和導向零件軸向移動，并承受一定的成型壓力。支承板與固定板的連接通常用螺釘和銷釘緊固。本次設計采用螺釘連接。 支承板有足夠的強度和剛度，以承受成型力而不過量變形，其設計方法與標準與固定板的設計一樣，在次，不在多做闡述。 7.1.4 墊塊的設計 墊塊的作用是形成推出機構所需的推出空間或調節(jié)模具閉合高度，以適應成型設備的壓板間距。墊塊的高度在形成推出機構的推出空間時，應根據推出機構的推出行程確定。依次，頂蓋模具的墊塊高度確定為200 mm，見圖7-3 a）；底蓋模具的墊塊高度確定為160 mm，見圖7-3 b）。 a）頂蓋模具墊塊 b）底蓋模具墊塊 圖7-3 標準：CB4169.6-1984 材料：Q235A鋼 粗糙度要求：0.8。 模具兩邊墊塊的高度應一致，以保證組裝后的模具上、下表面平行。 7.2 導向零件的設計 導向零件是保證動模和定模合模時正確定位和導向，并避免模內個零部件發(fā)生碰撞和干涉，以保證塑件的形狀和精度的重要零件。主要零件包括導柱和導套。 對本次導向零件的設計原則是： （1） 導向機構類型的選用。 （2） 導柱數量、大小、及其布置。 （3） 導向零件的設置注意模具的強度。 （4） 導向零件的結構便于導向。 （5） 導向準確、運動靈活、平穩(wěn)，具有足夠強度、剛度和耐磨性。 本次設計，頂蓋模具的導向零件和底蓋模具的導向零件采用同一結構和固 定形式。現以頂蓋模具的導向零件為例，對設計過程作一闡述。 7.2.1 導柱、導套的結構及其固定形式 （1）導柱的結構 導柱的結構形式隨模具的結構、大小及塑件生產批量要求的不同而異。本次設計考慮到使用大型模架，而采用帶肩導柱（Ⅰ型）。其結構見圖7-4。 圖7-4 導柱 （2）導套的結構 導套的主要結構形式有直導套和帶頭導套。帶頭導套結構較復雜，主要用于精度較高的大型模具。根據本次設計的需要，采用帶頭導套（Ⅰ型）。見圖7-5。 圖7-5 導套 （3）導柱和導套的配合 對于大型注射模具，為防止導套拔出，導柱與導套的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖7-6所示。 圖7-6 導柱和導套的配合 7.2.2 推板導柱和推板導套的結構及其固定形式 （1）推板導柱的結構 推板導柱用于推出機構導向的零件，有時可作為支承柱和導柱兼用。結構見圖7-7。 圖7-7 推板導柱 （2）推板導套的結構 推板導套采用帶頭導套（Ⅱ型），見圖7-8。 圖7-8 推板導套 （3）推板導柱和推板導套的固定形式 推板導柱和推板導套之間的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖7-9所示。 圖7-9 推板導柱和推板導套的固定形式 7.3 定位零件的設計 定位零件包括定位圈、定距螺釘，限位釘及圓錐定位件等。本唧筒模具的定位零件只采用定位圈和限位釘。 7.3.1 定位圈的設計 定位圈與注射機定模固定板中心的定位孔相配合，通常采用H11/h11間隙配合，其作用是使主澆道與噴嘴和機筒對中。定位圈的形式有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三種。本次設計采用Ⅱ型，具體數據見圖7-10。 圖7-10 定位圈 7.3.2 限位釘的設計 限位釘也稱擋銷，其作用： （1） 使推板與動模座板之間形成間隙，便于清理廢料和雜物 （2） 通過調節(jié)擋銷的厚度來控制推桿的位置及推出距離 其結構數據見圖7-11。 圖7-11 限位釘 7.4 推出零件的設計 在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件由模具型腔中脫出，模具中這種脫出塑件的機構稱為推出機構，或稱脫模機構。 本模具的推出過程采用推桿推出。推出過程包括開模、推出、取件、閉模、推出機構復位等過程。推出零件有推桿、復位桿、推桿固定板和推板等。推桿將塑件從型芯中推出；復位桿在閉模過程中使推桿復位；推桿固定板和推板連接和固定所有推桿和復位桿，傳遞推出力并使整個推出機構能協(xié)調運動。 7.4.1 推出機構的選擇 推出機構按驅動方式可分為：手動推出機構、機動推出機構、液壓推出機構、氣動推出機構。 機動推出機構是利用注射機的開模動作推出塑件。開模時塑件先隨動模一起移動，達到一定位置時，推出機構被注射機上固定不動的頂桿頂住而不再隨動模移動時，動模繼續(xù)移動時，推出機構便將塑件從動模上推出。機動推出機構具有生產效率高、推出力大等優(yōu)點。因此，本次設計采用機動推出機構。 7.4.2 推出機構的設計采用的設計原則 （1） 結構可靠 推出機構工作可靠、運動靈活、制造方便、配換容易，機構本身具有足夠的強度和剛度，足以克服脫模阻力。 （2） 保證塑件不變形不損壞 正確分析唧筒對型腔的附著力的大小和所在部位，選出合適的推出方式和推出位置，使脫模力合理分布。 由于塑件收縮時包緊型芯，因此脫模力作用位置靠近型芯。同時脫模力施與塑件剛度和強度較大的位置。在確定推出零件機構及尺寸時，考慮綜合因素，以保證塑件順利脫模。 （3） 保證塑件外觀良好 推出塑件的位置，選在塑件內部。 （4） 塑件留在動模一邊 使模具的推出機構較為簡單。 7.4.3 零部件設計 （1）推桿的設計及固定 推桿形式較多，常用為圓截面推桿。由于唧筒面積比較大，為了在脫模時唧筒的形狀不受到太大的影響，而采用錐面推桿。其設計見圖7-12，固定圖見圖7-13。 圖7-12 推桿 圖7-13 推桿的固定 （2）復位桿的設計及固定 推桿在完成推出塑件動作之后，要求返回初始位置，以待下一次工作。使推桿復位的零件稱為復位桿，它是借助模具的閉合動作而使推出機構復位的桿件，是推出機構中應用最廣泛的一種復位零件。復位件在結構上與推桿相似，都是固定在同一板（即推桿固定板）上。兩者的不同之處是它們與模板的配合間隙不同，復位桿與模板的配合間隙可以較推桿與模板的配合間隙稍大，同時在復位狀態(tài)下復位桿的頂面與模具的分型面平行。設計如圖7-14所示，固定如圖7-15所示。 圖7-14 復位桿 圖7-15 復位桿的固定 （3）推板和推桿固定板的設計及固定 推板用于塑件加工后塑件的脫模，推桿固定板用于推桿、復位桿在推板上的固定。推板的設計如圖7-16 a）所示，推桿固定板的設計如圖7-16 b）所示，固定方式見圖7-9。 a） 推板 b） 推桿固定板 圖7-16 8 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從接觸注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道，其作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過程中把注射壓力充分傳遞到各個部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑件。 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。本次設計采用普通澆注系統(tǒng)。 8.1 澆注系統(tǒng)的組成 本澆注系統(tǒng)有主流道、分流道、澆口和冷料穴四個部分組成。 （1）主流道 是從注射機噴嘴與模具的接觸部分起到分流道為止的一段流道。 （2