喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預覽哦。。。下載后都有，，請放心下載，，文件全都包含在內，圖紙為CAD格式可編輯，【有疑問咨詢QQ:414951605 或 1304139763】 編號： 　畢業(yè)設計(論文)開題報告 題 目： 一模三用注塑模具設計 院 （系）： 國防生學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 羅誠濤 學 號： 1000110108 指導教師單位： 機電工程學院 姓 名： 曹 泰 山 職 稱： 講 師 題目類型：¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設計 ¨工程技術研究 ¨軟件開發(fā) 2013年12月23日 1．畢業(yè)設計的主要內容、重點和難點等 畢業(yè)設計的主要內容： 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當快。注塑模市場得到了很大的發(fā)展，市場競爭也越發(fā)激烈。為了做到高質高效低成本來提高市場占有率,注塑模具的開發(fā)、設計與加工結合CAD/CAE/CAM技術具有重大意義。模具生產技術水平的高低已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。此次設計主要是圍繞一模三用的注塑模設計展開的，其主要內容如下： 1、參觀調研，查閱資料。到模具制造相關企業(yè)調研，了解模具設計、生產、制造及加工情況。結合本次畢設課題，查閱模具相關資料； 2、 撰寫開題報告； 3、通過對產品的性能分析，完成相關的模具結構與零件設計； 4、設計的模具結構要求完整、合理； 5、合理選擇尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，繪制的產品圖樣完整； 6、認真分析制件圖，確定模具型腔、模具結構、分型面和進料口形式，計算含收縮率的相關尺寸和模具的強度和剛度； 7、 翻譯專業(yè)外語文獻。 8、 撰寫畢業(yè)設計（論文）說明書； 9、 繪制模具總裝圖、零件圖； 畢業(yè)設計的重點難點： 1、模具側向分型與抽芯機構的設計 2、塑件的合理性設計及結構工藝性分析； 3、材料選擇，收縮率計算。模具強度及剛度分析； 4、塑件壁厚成型工藝考慮及保證塑件的外觀要求； 5、模具型腔數(shù)的確定，模具結構、分型面和進料口形式的選擇； 6、保證塑件成型時無變形，注出的制件表面光滑，無氣泡和其它缺陷，無飛邊或少飛邊。 7、繪制模具總裝圖、零件圖及尺寸標注 2．準備情況（查閱的文獻資料及調研情況、現(xiàn)有設備、實驗條件等） 模具工業(yè)是國民經濟的重要基礎工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產中的基礎工藝裝備，是一種高附加值的高精密集型產品，也是高新技術產業(yè)化的重要領域，其技術水平的高低已經成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志 專家預測，大型、精密、設計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。通過調研及查閱資料,對側抽芯分線盒注塑模設計方案有了初步的構思。 調研情況： 1.模具技術的現(xiàn)狀 20世紀80年代以來，國民經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15% 左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產的基礎工藝裝備”已經取得了共識。目前，中國有17000多個模具生產廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。近年來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了變化。除了國有專業(yè)廠家外，還有集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，他們都得到了迅速的發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發(fā)。 中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)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48in（約122cm）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(shù)齒輪模具及塑封模具。經過多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料[1]等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。 進入21世紀，在經濟全球化的新形勢下，隨著資本、技術和勞動力市場的重新整合，中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產品。為了適應用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應用現(xiàn)代先進制造技術來加速模具工業(yè)的技術進步，這是各行各業(yè)對模具這一基礎工藝裝備的迫切需求。 2.一模三用注塑模設計的流程： (1)思考與創(chuàng)新：繪制草圖，確定三個零件外觀形式； (2)實踐操作：通過Pro-e軟件畫出三個零件的三維模型； (3)用Pro-e做出內部的結構，實現(xiàn)外觀要求； (4)將Pro-e做的圖導入AutoCAD中； (5)修改結構圖。 3.注射模具的設計過程 (1)對塑料零件的材料、形狀和功能進行分析 (2)確定型腔的數(shù)目 確定型腔的數(shù)目條件有：最大注射量、鎖模力、產品的精度要求和經濟性等。 (3)選擇分型面 分型面的選擇應以模具結構簡單、分型容易，且不破壞已成型的塑件為原則。 (4)型腔的布置方案 型腔的布置應采用平衡式排列，以保證各型腔平衡進料。型腔的布置還要注意與冷卻管道、推桿布置的協(xié)調問題。 (5)確定澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)的設計應根據(jù)模具的類型、型腔的數(shù)目及布置方式、塑件的原料及尺寸等確定。 (6)確定脫模方式 脫模方式的設計應根據(jù)塑件留在模具的部分而同。由于注射機的推出頂桿在動模部分，所以，脫模推出機構一般都設計在模具的動模部分。因此，應設計成使塑件能留在動模部分。設計中，除了將較長的型芯安排在動模部分以外，還常設計拉料桿，強制塑件留在動模部分。但也有些塑件的結構要求塑件在分型時，留在定模部分，在定模一側設計出推出裝置。推出機構的設計也應根據(jù)塑件的不同結構設計出不同的形式，有推桿、推管和推板等結構。 (7)確定調溫系統(tǒng)結構 模具的調溫系統(tǒng)主要由塑料種類決定。模具的大小、塑件的物理性能、外觀和尺寸精度都對模具的調溫系統(tǒng)有影響。 (8)確定凹模和型心的固定方式 當凹?；蛐托牟捎描倝K結構時，應合理地劃分鐵塊并同時考慮鑲塊的強度、可加工性及安裝固定。 (9)確定排氣尺寸 一般注射模的排氣可以利用模具分型面和推桿與模具的間隙；而對于大型和高速成型的注射模，必須設計相應的排氣裝置。 (10)確定注射模的主要尺寸 根據(jù)相應的公式，計算成型零件的工作尺寸，以及決定模具型腔的側壁厚度、動模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板的厚度及注射模的閉合高度。 (11)選用標準模架 根據(jù)設計、計算的注射模的主要尺寸，來選用注視模的標準模架，并盡量選擇標準模具零件。 (12)繪制模具的結構草圖 在以上工作的基礎上，繪制注射模的完整的結構草圖，繪制模具結構圖是模具設計十分重要的工作，其步驟為先畫俯視圖（順序為：畫模架、型腔、冷卻管道、支撐柱、推出機構），再畫出主視圖。 (13)校核模具與注射機有關尺寸 對所使用的注射機的參數(shù)進行校核：包括最大注射量、注射壓力、鎖模力及模具的安裝部分的尺寸、開模行程和推出機構的校核。 (14)注射模結構設計的審查 對根據(jù)上述有關注視模結構設計的各項要求設計出來的注射模，應進行注射模結構設計的初步審查，同時，也有必要對提出的要求加以確認和修改。 (15)繪制模具的裝配圖 裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，因此應清楚地表明注視模的各個零件的裝配關系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直徑、安裝尺寸、活動零件的極限尺寸等）、序號、明細表、標題欄及技術要求。 (16)繪制模具的零件圖 由模具裝配圖拆繪零件圖的順序為：先內后外，先復雜后簡單，先成型零件后結構零件。 (17)復核設計圖樣 注射模具設計的最后是審核所設計的注射模，應多關注零件的加工、性能。 已查閱的文獻資料 [1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：高等教育出版社，2007. [2] 宋長發(fā).工程制圖[M].北京：國防工業(yè)出版社，20011. [3] 任仲貴. CAD/CAM原理[M]. 北京：清華大學出版社，1991. [4] 王明強. 計算機輔助設計技術[M]. 北京：科學出版社，2002. [5] 許鶴峰.注射模具設計要點與圖例[M].北京化學工業(yè)出版社.1999. [6] 李名堯.模具CAD/CAM[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004. [7] 潘寶權.模具制造工藝[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004. [8] 張維合.注塑模具設計實用教程[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007. [9] 李學鋒. 塑料模設計及制造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [10] Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research [J], 2001, 39(14): 3109-3126. 現(xiàn)有設備及實驗條件：計算機一臺，使用軟件為Pro/Engineer5.0及Auto CAD2008、Moldflow insight 6.1，以上實驗條件可滿足本次畢業(yè)設計的要求。 3、實施方案、進度實施計劃及預期提交的畢業(yè)設計資料 一、2013年12月9日至2013年12月22日，理解消化畢設任務書要求并收集、分析、消化資料文獻，根據(jù)畢設內容完成并交開題報告； 二、2014年1月6日至2014年1月13日，開展調研，了解塑件結構，對原材料進行分析，考慮塑件的成型工藝性、模具的總體結構的形式，并完成部分英文摘要翻譯。 三、2014年3月4日至2013年3月31日，查閱資料，熟悉注射模的結構及有關計算，擬定模具的方案設計、總體設計及主要零件設計，擬定成型工藝過程，查閱有關手冊確定適宜的工藝參數(shù)，注射機的選擇及確定注射設備及型號規(guī)格； 四、2014年4月1日至2014年4月6日，完成設計計算任務，總體結構的設計和完成總裝配圖及零件圖的設計； 五、2014年4月7日至2014年4月21日，完成設計，圖紙繪制任務，工藝規(guī)程說明書的編寫； 六、2014年4月22日至2014年5月4日，完善設計并完成論文的撰寫； 七、2014年5月5日至2014年5月9日，修改并打印畢業(yè)論文及整理相關資料，交指導老師評閱，準備論文答辯。 指導教師意見 指導教師（簽字）： 2013年12月　　日 開題小組意見 開題小組組長（簽字）： 2014年1 月　　日 院（系、部）意見 主管院長（系、部主任）簽字： 2014年1月　　日 編號： 畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書( (論文論文) ) 題 目： 一模三用注塑模具設計 院 （系）： 國防生學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師單位： 機電工程學院 姓 名： 職 稱： 講 師 題目類型 ：理論研究 實驗研究 工程設計 工程技術研究 軟件開發(fā) 2014 年 5 月 4 日 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙摘 要分析降低塑料制件成本的方法，提出為了降低成本，將滿足一定條件的幾種規(guī)格形式的塑料制件用一副模具成型出來，就是一模多用模具；同時研究了一模多用注射模具三種形式的分類及條件，結合生產實例分析模具設計要點，模具巧妙結構特點等。經生產實踐證明，在一定的條件下，使用一模多用注射模具可以減少模具數(shù)量，降低成本，大大提高企業(yè)的市場競爭力。本課題針對分線盒進行產品的模具設計，通過對塑件進行工藝分析和比較，根據(jù)制品的結構及其用途性能，選擇塑料的牌號及注射模成型的方法；分析塑件的性能、尺寸精度及設計的有關注意事項；闡述塑料的性能、成型特性以及工藝參數(shù)；根據(jù)模具材料選擇的具體原則，選擇模具各個部件的材料；本文重點討論了模具結構設計的詳細過程，最終各設計出一副注塑模。從產品結構工藝性和模具結構出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結構、分型面的選擇、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關參數(shù)的校核都有詳細的分析設計說明。通過完成該課題設計，熟悉了塑料模具設計的一般方法和流程，較好的完成了任務，實現(xiàn)了無紙化設計。通過整個畢業(yè)設計過程，進一步的加深了對注塑模具的了解，同時鞏固了對注塑模具的類型、結構、工作原理等的理性知識，以及在實踐中總結并掌握模具設計的關鍵要點和設計方法。關鍵詞：制件成本;一模多用;分線盒;分型面;冷卻系統(tǒng)Abstract Analysis of plastic parts to reduce the cost method,proposed in order to reduce costs,willmeet certain conditions,the specifications of several forms of plastic parts used by forming a mold,is amulti-use die;the same time a study on the use of injection-mold the three forms of classification and conditionsof production examples of die design elements,such as mold ingenious structural characteristics.The practice has proved that under certain conditions,the use of a multi-use injection mold can reduce thenumber of mold,reduce costs,and greatly enhance their market competitiveness. This topic junction box for the product mold design,plastic parts through the process of analysis and comparison,According to the structure and USES performance products,choose the brand and injection mould plastic forming methods;Analysis the performance of plastic parts,size precision and design the attention,The performance,molding paper plastic characteristics and process parameters,This paper discusses the design of die structure,the final design of an injection mold. Product structure from the structure of the starting process and mold,the casting mold system,mold forming part of the structure,the choice of sub-surface,cooling system,the choice of injection molding machines and related parameters have a detailed analysis of the design check instructions. Through the entire process of graduation design,further deepened the understanding of injection mold,and consolidate the type of injection mold structure,working principle,etc,the rational knowledge,as well as in practice and grasp the key points and mould design design method.Keywords : parts cost;amulti-use; junction box; parting;cooling system 目 錄引言.11 塑料制品及工藝分析.41.1 制件圖 .41.2 塑件的工藝分析 .61.2.1 結構工藝性.61.2.2 塑件工藝性分析.61.3 塑件材質工藝性 .61.4 注射成型工藝參數(shù) .82 注塑機的選擇.92.1 初選注塑機.92.1.1 確定最大注射量.92.1.2 確定鎖模力.92.2 注射機的選擇及校核 .92.2.1 注射機的選擇.92.2.2 型腔數(shù)校核 .102.2.3 注射壓力的校核.102.2.4 鎖模力校核.112.2.5 模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核.112.2.6 開模行程的校核.113 模具結構分析與設計.123.1 結構分析.123.1.1 型腔數(shù)目的確定.133.1.2 分型面位置的確定.133.2 模具零部件設計.143.2.1 型腔的結構和固定方式.143.2.2 凸、凹模的確定.143.2.3 脫模方式的確定.143.3 澆注系統(tǒng)的確定.153.3.1 主流道的設計.153.3.2 澆口設計 .173.4 冷卻系統(tǒng)的結構設計.183.5 排氣方式的確定.183.6 標準模架的選擇.193.7 成型零件的尺寸的計算.213.7.1 型腔徑向的尺寸.223.7.2 型腔深度尺寸.233.7.3 型芯高度尺寸.233.8 冷卻系統(tǒng)水管孔徑的計算.223.9 澆注系統(tǒng)尺寸的計算.244 塑件型腔強度的計算.264.1 型腔側壁厚度強度計算.264.2 型腔底部厚度強度計算.265 分線盒脫模機構相關計算.275.1 推桿直徑計算.275.2 推桿長度計算.286 抽芯距離相關計算.296.2 斜銷尺寸計算.296.3 滑塊尺寸.307 模架的確定.317.1 各模板的尺寸的確定.317.2 校核模具平面尺寸.318 模具的修模.328.1 粘著模腔.328.2 粘著模芯.328.3 粘著主流道.32結論.33謝 辭.34參考文獻.35桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 0 頁 共 35 頁引言 自從我國加入世貿組織（WTO）后，將獲得一個更加穩(wěn)定的國際經貿環(huán)境，從而有利于我國與各國、各地區(qū)的經濟貿易合作，有利于世界經濟的穩(wěn)定發(fā)展，我國的利用外資領域將進一步擴大，國內和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機會和收益。 由于國內某些模具在技術上和質量上與國外先進水平存在著較大的差距，使短期內國內模具難以與國外先進模具的抗衡。這對我國模具產業(yè)將產生一定的沖擊。另一方面也促進國內行業(yè)優(yōu)化資源配置、調整經濟結構、提高社會勞動效率，促使企業(yè)苦練內功，提高管理水平。應該清醒地認識到競爭才會帶來更快的發(fā)展只要發(fā)揮自身優(yōu)勢，減少技術差距，我國的模具必將逐步占領國內市場，并拓展國際空間。塑料模是應用最廣泛的一類模具。在國外，塑料模占模具行業(yè)的 50%以上，而我國只有 30%左右，因而有較大的發(fā)展空間。近年來，我國塑料模有長足的進步。但模具制造周期仍比國外長 2-4 倍，模具的質量穩(wěn)定性較差，總體水平與國外比尚有較大差距。而塑料模的主要應用領域：汽車摩托車行業(yè)，家電電子行業(yè)在加入 WTO 后將會有更多的新產品開發(fā)，對各個檔次的模具需求均有大幅增長?？傮w來說，塑料模將是發(fā)展最快的一類模具。 我國注射模成型工藝發(fā)展了近 50 年，但是由于塑料制品的多樣性、復雜性和工程技術人員經驗的局限性，長期以來，工程技術人員很難精確地設置制品最合理的加工參數(shù)，選擇合適的塑料材料和確定最優(yōu)的工藝方案。傳統(tǒng)模具開發(fā)流程為概念設計產品設計模具設計模具制造設置_工藝參數(shù)試模生產。傳統(tǒng)方法在開始大規(guī)模生產前由于僅憑經驗設計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要工藝師重新設置工藝參數(shù)，甚至還要設計師調整塑料制品和模具設計方案，修改模具。重復各個步驟增加了生產成本，影響模具質量，同時延長了制品生產時間。 近年來，隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具設計與制造更趨向高效率、自動化、大型、高精度、高壽命。例如電視機外殼、洗衣機內缸、電冰箱、空調機零件、浴盆、桶、周轉箱等模具。世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，其模具工業(yè)總產值早已超過了機床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過了機床、汽車、電子等工業(yè)。在這些國家，模具工業(yè)已成為國民經濟的基礎工業(yè)之一。美國工業(yè)界稱 “模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石 ” ，日本模具協(xié)會稱 “模具是促進社會富裕的動力 ” 。模具的價值不僅是其本身的價值，還在于它的應用為社會創(chuàng)造了巨大的經濟效益和社會效益。 在塑料成型生產中，先進的模具設計、高質量的模具制造、優(yōu)質的模具材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代化的成型設備等是成型優(yōu)質塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射模具可以成型上百萬次，一副優(yōu)良的壓縮模具可以成型 25 萬次以上，這與上述因素有很大的關系。 我國的模具行業(yè)是應用 CA/DCAM 較早的一個領域，但就整個行業(yè)而言，至今具有較完備集成環(huán)境的企業(yè)較少。目前在該行業(yè)具有代表性的是在設計、制造及管理等部 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 1 頁 共 35 頁門部分或單獨采用了 CAD、CAM 等技術。雖然這些技術在應用初期對提高產品設計水平、增加企業(yè)活力起到了積極的促進作用，但隨著產品更新?lián)Q代速度不斷加快、同行業(yè)競爭加劇及市場不斷擴大，客戶對產品質量、成本、制造周期要求不斷提高，原來分散獨立使用已不適應發(fā)展需要。 我國是制造業(yè)大國，在新一輪國際產業(yè)結構變革中，我國正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一。 “以信息化帶動工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，推動社會生產力的跨越式發(fā)展”是國家的發(fā)展戰(zhàn)略。應用高新技術，特別是信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè)、促進產業(yè)結構優(yōu)化升級，將成為我國今后一段時間制造業(yè)發(fā)展的主題之一。我國 CAD/CAE/CAM 等現(xiàn)代制造技術的研發(fā)與應用起步晚、基礎差。80 年代初，機械 CAE 技術中的有限元法被成功地應用到注射成型分析過程中，逐步形成了注射模 CAE 系統(tǒng)。注射模 CAE 技術是力學、流體、熱學、高分子材料、注射成型工藝、注射模設計、有一限元分析和計算機等多學科相交叉的新興學科。國際市場上出現(xiàn)了一些商品化注射模 CAE 軟件，近十來年 CAE 技術也已走向成熟。國內是在“八五”期間才開始注射模 CAE 技術的研究、開發(fā)工作，近年來也陸續(xù)出現(xiàn)了有自主知識產權的注射模 CAE 軟件。 “九五”期間科技部同國家經貿委等部門實施“CAD 應用工程” ，現(xiàn)已成功地實現(xiàn)了“甩圖板” ，并在部分企業(yè)進行了 CAD 等技術的應用試點與示范，現(xiàn)代技術的開發(fā)和應用有了良好的起步和發(fā)展， “十一五”期間國家將投入 8 億元實施信息化工程。同時在 CAD/CAE/CAM 等軟件方面擁有了自主知識產權的軟件。雖然國外軟件的應用在我國模具行業(yè)中仍占主要地位，但可預計國產的 CAD/CAE/CAM 軟件將在我國模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在 CAD/CAE/CAM 研究及應用上，我國處于起步階段，CAD 真正應用不超過十年，CAM 也僅是近些年逐步開始應用，CAE 的應用僅僅限于為數(shù)不多的較大模具企業(yè)應用，技術也還處于探索階段。 國外發(fā)達國家模具標準化程度為 70%80%，而我國只有 30%左右。如能廣泛應用模具標準件，將會縮短模具設計制造周期 25%40%，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時浪費。應用模具 CADCAM 技術設計模具已較為普遍，推廣使用模具標準件，能夠實現(xiàn)部分資源共享，這會大大減少模具設計的工作量和工作時間，對于發(fā)展CADCAM 技術、提高模具的精密度有重要意義。 隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力” ，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王” ，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金” ?？梢娔＞吖I(yè)在國民經濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989年 3 月頒布的關于當前國家產業(yè)政策要點的決定中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 2 頁 共 35 頁 近年來，塑料模具的產量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。 本次畢業(yè)設計的主要任務是塑料分線盒一模三用注塑模具的設計。也就是各設計一副注塑模具來生產三種結構的分線盒塑件，以實現(xiàn)多結構自動化生產，提高產品質量。針對塑料分線盒的具體結構，通過此次設計，使我對直接澆口分型面模具的設計有了較深的認識。同時，在設計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標準、期刊等，結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向部分、推出機構、排氣系統(tǒng)、模溫調節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經驗。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 3 頁 共 35 頁1 塑料制品及工藝分析1.1 分線盒制件圖 此次設計的塑件為 分線盒塑料配件，相同尺寸、塑料原料，不同結構形式的塑件一模多用注射模具此類模具的塑料制件相同尺寸、塑料原料，不同主要指結構形式不同，部分視圖如圖 1.1 所示，分線盒塑料件結構，有一通、角二通、直二通等共三種結構形式，每一通路的尺寸是相同的。如果塑料制件結構形式相差太大，可能引起模具制作困難，成本過高。主要用于通訊、網絡等線管的分線管接線作用。分線盒的塑料選用聚氯乙烯（ PVC）滿足使用和成型要求。如圖 1.2（塑件三） 為角二通通分線盒結構尺寸圖，有 兩個通路口， 20mm 通口與分線管相配，63mm 尺寸與分線盒蓋相配，這兩組尺寸精度要求較高，其余尺寸精度只作一般要求。制件上的 2 個 20mm 通路口與分線盒的主分型面垂直，為外側凸起和側孔，為便于開模取制件，必須設計為側抽芯結構。 圖 1.1 分線盒三維圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 4 頁 共 35 頁 塑件一塑件二 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 5 頁 共 35 頁塑件三圖 1.2 分線盒尺寸設計圖1.2 塑件的工藝分析1.2.1 結構工藝性 對于分線盒塑料零件的材料為 PVC(聚氯乙烯)，其表面要求無凹痕。其余尺寸均無精度要求為自由尺寸，可按 MT5 級精度查取公差值。1.2.2 塑件工藝性分析(1) 塑件尺寸較大且要求塑件表面精度等級較高，無凹痕。采用直接澆口流道的單分型面型腔注射?？梢员ＷC其表面精度。(2) 該塑件為中小批量生產，且塑件的形狀較復雜。為了加工和熱處理，降低成本，分線盒采用的是一模一腔的，從而簡化結構，降低模具的成本。1.3 塑件材質工藝性表 1-1 分線盒塑件工藝特性塑料品種PVC(聚氯乙烯)熱塑性塑結構特點料使用溫度一般在-1555之間桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 6 頁 共 35 頁性能特點常規(guī)性能：PVC 樹脂是一種白色或淡黃色的粉末，比重1.351.45；PVC 制品的軟硬度可以通過加入增塑劑的含量來調節(jié)，能做出不同軟硬度的制品。純 PVC 的吸水率和透氣性都很小。力學性能：PVC 具有較高的硬度和力學性能，并隨分子量的增大而提高，但隨溫度的升高而降低。PVC 中加入的增塑劑含量不同，對力學性能影響很大，力學性能隨增塑劑含量的增加而下降。PVC 的耐磨性一般，硬質 PVC 的靜摩擦系數(shù)是0.40.5，動摩擦系數(shù)是0.23。熱學性能：PVC 的熱穩(wěn)定性很差，純 PVC 樹脂在140就開始分解，到180就立刻加速分解；而 PVC 的熔融溫度為160，因此純 PVC 樹脂很難用熱塑性的方法加工。PVC 的線膨脹系數(shù)比較小，并具有難燃性，氧指數(shù)高達45%以上。電學性能：PVC 是一種電性能較好的聚合物，但由于本身極性較大，其絕緣性不如 PE、PVC，介電常數(shù)、介電損耗角正切值、體積電阻率較大。PVC 的電性能受溫度、頻率、添加劑的品種影響較大，自身的耐電暈性也不好，一般只適用于低壓、低頻絕緣材料。環(huán)境性能：PVC 可以耐大多數(shù)的無機酸（發(fā)煙硫酸和濃硝酸除外） 、無機鹽、堿、多數(shù)有機溶劑（如乙醇、汽油和礦物油） ，適合做化工防腐材料。PVC 在酯、酮、芳烴、鹵烴中會溶脹或者溶解，其中最好的溶劑是四氫呋喃和環(huán)己酮。PVC 不耐光、氧、熱，極易發(fā)生降解，引起制品顏色變化（白色粉紅色淡黃色褐色紅棕色紅黑色黑色） 。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 7 頁 共 35 頁成型特點 PVC 加工溫度范圍窄（160-185） ，加工較困難，工藝要求高，加工時一般情況下可不用干燥（若需干燥，在60-70下進行）。模溫較低（20-40） 。PVC 加工時易產生氣紋、黑紋等，一定要嚴格控制好加工溫度。螺桿轉速應低些（50%以下） ，殘量要少，背壓不能過高。模具排氣要好。PVC 料在高溫炮筒中停留時間不能超過15分鐘。PVC 宜用大水品進膠，采用“中壓、慢速、低溫”的條件來成型加工較好。較 PVC 產品易粘前模，開模速度（第一段）不宜過快，水口在流道冷料穴處做成拉扣式較好，啤 PVC 料停機前需及時用 PS 水口料（或 PE 料）清洗炮筒，防止 PVC 分解產生Hd,腐蝕螺桿、炮筒內壁。1.4 注射成型工藝參數(shù) 表 1-2 塑件工藝參數(shù)(PVC)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格料筒溫度()后段：160-170中段：165-180前段：170-190成型時間(t/S)注射時間：0-3保壓時間：16-60冷卻時間：16-60噴嘴溫度()150-170螺桿轉速(r/min)28模具溫度()80-90注射壓力(MPa)80-130桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 8 頁 共 35 頁2 注塑機的選擇2.1 初選注塑機模具只有和合適的注塑機相配，生產才能進行。注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量，注射壓力，注射速度，塑化能力，鎖模力，合模裝置的基本尺寸，開合模速度，空循環(huán)時間等。這些參數(shù)是設計、制造、購買和使用注塑機的主要依據(jù)。下面為了選擇合適的注塑機，從校核注塑機的各種參數(shù)入手：(1)注塑量：螺桿或柱塞一次注射的最大容積（cm2）或者一次注射塑料的最大重量。(2)注射壓力；注射時螺桿或柱塞頭部施于預塑物料的最大壓力（MPa）(3)注射速率；單位時間內注射的理論容積、螺桿或柱塞截面積乘以螺桿或柱塞的最大速度（cm3/s）(4)塑化能力；單位時間內所能塑化的物料的最大質量（g/s）(5)鎖模力；為克服塑料熔體漲開模具而施于模具的力（KN）(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸（mm） ，拉桿空間（mm） ，模板間最大開距（mm） ，動模板的行程（mm） ，模具最大厚度與最小厚度（mm）等。這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍(7)空循環(huán)周期：注射機在不加入塑料物料時一次循環(huán)的最短時間（s）2.1.1 確定最大注射量通過計算塑件質量流道凝料的質量按塑件質量的gVM24.306 .214 . 1112m0.6倍來估算。從上述確定的一模一腔，所以注射量為 （2-1） 48.38g30.241.61.6nm1M2.1.2 確定鎖模力流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積，在模具設計前是個未知值，根據(jù)2A 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 9 頁 共 35 頁多型腔模的統(tǒng)計分析，是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2倍0.5倍，因此2A1A可以用公式 （2-2）11211.35A1.35nAAnAA 213419mm33333.14A 代入得 214615.65mm34191.351.35AA （2-3）13.8469kN304625.65ApFm型 式中P取30Mpa，因為材料PVC有精度要求。2.2 注射機的選擇及校核2.2.1 注射機的選擇根據(jù)每一生產周期的注射量和鎖模力的計算值可以選擇SZ250/1250臥式注射機，詳見下表表2-1注射機主要技術參數(shù)理論注射容量/cm3270鎖模力/kn1250螺桿直徑/mm45拉桿內間距/mm415X415注射壓力/MPa160移模行程/mm360注射速率/(g/s)110最大模厚/mm410塑化能力/(g/s)18.9最小模厚/mm150螺桿轉速/(r/min)10200定位孔直徑/mm160噴嘴球半徑/mm15噴嘴孔直徑/mm3.5鎖模方式雙曲肘2.2.2 型腔數(shù)校核由料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n。 1142430.24)/30.0.6-3600/36003018.9(0.8)/mm-(kMt/3600N12型腔數(shù)校核合格式中：K 是注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8； M 是注射機的額定塑化量（18.9g/s） T 是成型周期，取 30s2.2.3 注射壓力的校核 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 10 頁 共 35 頁在確定型腔的數(shù)量后確定注塑機的類型，參考教材塑料成型工藝與模具設計公式 2-4：按注塑機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 nF-PA2/PA1式中 F注塑機的額定鎖模力（N） ；A1單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2） ；A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2） ；P塑料容體對型腔的成型壓力(MPa)，其大小一般是注射壓力大小。但由于在本文中 3.7.1 章節(jié)已進行了脫模力的計算，所以可以由校核公式FKFt 總 進行校核，式中：F注射機額定鎖模力（KN） ，F(xiàn)t 總脫模力（KN） ，K安全系數(shù),取 K=1.2而=160MPa 注射壓力合格 （2-4）MPapkpe1301003 . 10/ep式中：取 1.3 取 100MPa（PVC 料） 。/k0p2.2.4 鎖模力校核 FKap型=1.213.85=16.62kN,而 F=1250kN,鎖模力校核合格。其他安裝尺寸的校核要在模架選定，結構尺寸確定后才可進行。2.2.5 模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核 為了使注射模具能夠順利地安裝在注射機上并生產出合格的塑件，在設計模具時必須校核注射機與模具安裝有關的尺寸。 （1）噴嘴尺寸：設計模具時，主流道始端的球面必須比注射機噴嘴頭部球面半徑略大一些。主流道小端直徑要比噴嘴直徑略大。在此次設計中，所選注射機型號為 XS-Z-60，噴嘴球半徑為 14mm，噴嘴孔直徑為 4mm，本套模具的主流道始端球面半徑為16mm，主流道小孔直徑為 5mm，故符合設計要求。 （2）最大、最小厚度校核：在模具設計時，應使模具的總厚度位于注射機可安裝模具的最大模厚與最小模厚之間。同時應校核模具的外形尺寸，使得模具能從注射機的拉桿之間裝入。本套模具的總厚度為214mm，模板長度為 200mm250mm，所選注射機 XS-Z-60 的最大模具厚度為 250mm，最小模具厚度為 70mm，動、定模固定板的尺寸 =330mm440mm，注射機的拉桿空間為 190mm300mm。故符合要求。2.2.6 開模行程的校核注射機的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。由于注射機的鎖模機構不同，開模行程的校核可分為與模具厚度無關、與模具厚度有關兩種。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 11 頁 共 35 頁所選用注射機 XS-Z-60 是液壓和機械聯(lián)合作用的鎖模機構，最大開模程度由連桿機構的最大行程所決定，并不受模具厚度的影響。本模具屬于單分型面注射模具，如圖 2-1 所示，又公式 2-5 開模行程可按下式校核： （2-5） 10)mm(5+H+HS21式中： S注射機最大開模行程， mm； H1推出距離， mm； H2包括澆注系統(tǒng)在內的塑件高度， mm。開模行程的校核應考慮側向抽芯所需的開模行程HC，當 HCH1+H2時，HC對開模行程沒有影響，仍用上面公式進行校核。當HCH1+H2 時，可用 HC代替上面的 H1+H2。3 模具結構分析與設計3.1 結構分析 注射模具主要由動模和定模兩部分組成，定模部分安裝在注射機的固定模板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上。在注射成型過程中，模具的動模隨注射機上的合模系統(tǒng)運動，同時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合形成澆注系統(tǒng)和型腔，塑料熔體從注射機噴嘴流經模具澆注系統(tǒng)進入型腔內。冷卻后開模時動模與定模分離，由推出機構將塑件推出。根據(jù)模具上各個部分的不同作用，注射模大致可分為下面八大部分：（1）成型部分成型部分主要由凸模（型芯）、凹模（型腔）等組成。凸模（型芯）形成塑件的內表面形狀，凹模（型腔）形成塑件的外表面形狀。合模后組成塑件的幾何邊界，包容塑件。（2）澆注系統(tǒng)熔融塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所流經的通道稱為澆注系統(tǒng)，將注射機噴嘴噴出的熔融塑料引入到型腔中，起到輸送管道的作用。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料井組成。（3）導向機構導向機構分為動模與定模之間的導向和推出機構的導向。（4）側向分型與抽芯機構塑件上如果有側向的凹凸形狀或者側孔，就需要有側向的凸?；蛘叱尚蛪K來成型。在塑件被推出之前，必須先使側向凸?；騻认虺尚蛪K抽出，然后才能順利脫模。桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 12 頁 共 35 頁帶動側向凸?；騻认虺尚蛪K移動的機構稱為側向分型與抽芯機構。（5）排氣系統(tǒng)在注射成型過程中，為了將型腔內的氣體排出模外，需要開設排氣系統(tǒng)。小型塑件的排氣量不大，因此可直接利用分型面間的間隙排氣。（6）溫度調節(jié)系統(tǒng)為了滿足注射工藝對模具的溫度要求，必須對模具的溫度進行控制，因此模具常常設有冷卻或加熱的裝置。冷卻系統(tǒng)一般在模具上開設冷卻水道，加熱系統(tǒng)則在模具內部或四周安裝加熱元件。（7）推出機構把模具分型后的塑件從模具中推出的裝置，有些可能要靠人工協(xié)助，有的完全自動將塑件推出。（8）支承零部件是整個模具的主骨架，通過它將模具的各個部分組合成一個整體，并且使模具與注射機連在一起。3.1.1 型腔數(shù)目的確定根據(jù)模具型腔數(shù)目可以分為單型腔模具和多型腔模具。一次注射只能生產一個塑料產品的模具稱為單型腔模具。如果一副模具一次注射能生產兩個或兩個以上的塑料產品，則這樣的模具稱為多型腔模具。與多型腔模具相比較，單型腔模具的特點有：塑料制件的形狀和尺寸一致性好、模具結構簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等。但是，如果是大批量生產，多型腔模具又相對有優(yōu)勢，它可以提高生產效率，降低塑件的整體成本。型腔數(shù)目的確定有如下幾種方法：（1）根據(jù)所用的注射機的最大注射量確定型腔數(shù)。（2）根據(jù)注射機的最大鎖模力確定型腔數(shù)。（3）根據(jù)塑件的精度確定型腔數(shù)。（4）根據(jù)經濟性確定型腔數(shù)。本次設計的塑件分線盒為中小批量生產，故分別采用一模一腔。 3.1.2 分型面位置的確定分型面是決定模具結構形式的一個重要因素，它與模具的整體結構、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關，因此分型面的選擇是注射模具設計中的一個關鍵步驟。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則： 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 13 頁 共 35 頁(1) 保證塑料制品能夠脫模；(2) 使型腔深度最淺;(3) 使塑件外形美觀，容易清理；(4) 盡量避免側向抽芯；(5) 使分型面容易加工；(6) 使側向抽芯盡量短；(7) 有利于排氣 。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術要求，模具結構簡單制造容易。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。3.2 模具零部件設計3.2.1 型腔的結構和固定方式 型腔采用整體式結構，其優(yōu)點：結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量較好。 3.2.2 凸、凹模的確定 凸、凹模是成型塑件外表面的凸凹狀零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩大類。(1) 整體式凸模和凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量較好，適合用于形狀簡單的小型塑件的成型。(2) 組合式凸模和凹模改善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材，但結構復雜，裝配調整麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，因此，這種凸模和凹模主要用于形狀復雜的塑件的成型。 對于設計的外殼，由于其結構簡單，故選用整體式凸模和整體式凹模。3.2.3 脫模方式的確定 所謂脫模機構就是使塑件從模具成型零件上脫出的機構。讓固化的成型塑件完好的從模具中頂出，取決于脫模機構的合理設計。在設計脫模機構時一般要綜合考慮以下選用原則：（1）盡可能讓塑件留在動模，使脫模機構易于實現(xiàn)；（2）不損壞塑件，不因脫模而使塑件質量不合格；（3）塑件被頂出位置應盡量在塑件內側，以免損傷塑件外觀； （4）脫模零件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象； （5）脫模零件應有足夠的強度和剛度；（6）脫模零件要工作可靠，運動靈活，制造容易，配換方便。 另外，為實現(xiàn)注塑生產的自動化，必要時不但塑件要實現(xiàn)自動墜落，還要使?jié)沧⒐鹆蛛娮涌萍即髮W畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 14 頁 共 35 頁系統(tǒng)凝料能脫出并自動墜落。塑件在成形時，由于有尺寸上的收縮，所以對模具的凸出部位有包緊力。而脫模機構的負荷就是這種包緊力對脫模方向上形成的阻力。 塑件冷卻收縮，會緊緊的包住型芯，與型腔脫離，最后推件板在液壓機構的作用下將塑件從動模上推下，完成注塑的全過程。其優(yōu)點: (1) 制件受力均勻在分離時不產生變形； (2) 制件表面質量不受影響； (3) 推出機構簡單可靠，簡化了模具。3.3 澆注系統(tǒng)的確定澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過程中充模和補料兩個重要階段，對塑件質量關系極大。澆注系統(tǒng)是指從注塑機噴嘴進入模具開始，到型腔入口為止的那一段流道。普通模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。對于澆注系統(tǒng)進行設計時，一般應遵循如下基本原則。 （1）了解塑料的成型性能 注射成型時注射機料筒中的塑料已成熔融狀態(tài)（粘流態(tài)） ，因此了解被成型的塑料熔體的流動特性以及溫度、剪切速率對粘度的影響等顯得十分重要，設計的澆注系統(tǒng)一定要適應于所用塑料的成型性能，以保證成型塑件的質量。 （2）盡量避免或減少產生熔接痕 在選擇澆口位置時，應注意避免融接痕的產生。熔體流動時應盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會產生熔接痕，尤其是在流程長、溫度低時，這對塑件熔接強度的影響較大。 （3）有利于行腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)應能順利地引導塑料熔體充滿行腔的各個部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過程中產生紊流或渦流 ，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 （4）防止型芯的變形和嵌件的位移 澆注系統(tǒng)設計時應盡量避免塑料熔體直接沖擊細小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使細小型芯變形或嵌件位移。 （5）盡量采用較短的流程充滿型腔 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 15 頁 共 35 頁 在選擇澆口位置的時候，對于較大的模具型腔，一定要力求以較短的流程充滿型腔，使塑料熔體的壓力損失和熱量損失減小到最低限度，以保持較理想的流動狀態(tài)和有效地傳遞最終壓力，保證塑件良好的成型質量。為此，選擇合理的澆口位置，減少流道的折彎，提高流道的表面粗糙度，這樣就可以縮短充填時間，避免因流程長、壓力和熱量損失大而引起的型腔充填不滿等成型缺陷。 （6）流動距離比和流動面積比的校核 對于大型或薄壁塑料制件，塑料熔體有可能因其流動距離過長或流動阻力太大而無法充滿整個型腔。為此在模具設計過程中除了考慮采用較短的流程外，還應對其注射成型時的流動距離比或流動面積比進行校核，這樣就可以避免型腔充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。3.3.1 主流道的設計主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道，是熔體最先流經模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度和壓力損失最小。 在臥室或立時注射機上使用的模具中,主流道垂直于分型面。主流道通常設計在模具的澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形。圖3.1 主流道的主要參數(shù)圖 其中1澆口套； 2機床噴嘴；D主流道小端直徑；d噴嘴直徑；R1主流道始端的球面半徑；R2噴嘴頭部球面半徑;r主流道大端半徑；錐角； L流道長度； 澆口固定形式如下圖 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 16 頁 共 35 頁圖3.2 主流道的固定圖其中1定模底座； 2主流道； 3定位圈；主流道與噴嘴的接觸處多作成半球形的凹坑。二者應嚴密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大 1-2mm；主流道小端直徑應比噴嘴孔直徑約大 0.5-1mm，常取 3.5-8mm，視制品大小及補料要求決定。大端直徑應比分流道深度大1.5mm 以上，其錐角不宜過大，一般取 26.3.3.2 澆口設計模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結構?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：（1)盡量縮短流動距離。 (2)澆口應開設在塑件壁厚最大處。（3)必須盡量減少熔接痕。（4)應有利于型腔中氣體排出。（5)考慮分子定向影響。 (6)避免產生噴射和蠕動。（7)澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 圖3.3 澆口固定形式（8)注意對外觀質量的影響。澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質量的影響很大。澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 17 頁 共 35 頁填充時間、冷卻時間及塑件表面質量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。為了簡化生產，采用的是直接澆口的形式，在設計直接澆口的時候，選用較小的主流道錐度和盡量減少定模板和定模座板的厚度，以此防止塑件接觸澆口處產生縮孔、變形等缺陷。澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等。對于分線盒而言，鑒于分線盒的具體結構和表面質量要求，選擇直澆口。對于設計的分線盒，由于分線盒對澆口去除痕跡要求不高, 同時因為分線盒的壁厚較薄( 1. 5mm) ,PVC 要求的最小壁厚為1. 15mm, 為了保證充模順暢, 采用直澆口。高溫熔融塑料直接從主流道進入型腔, 流程短,進料快, 流道阻力小, 傳遞壓力好, 保壓補償作用好, 同時澆注系統(tǒng)耗料少。模具結構簡單、緊湊, 制造方便。由于其內形狀規(guī)則而又簡單，屬于中小批量生產。故宜采用直澆口。故在安排型腔時，采用一模一腔的形式，以節(jié)約產品的成本，簡化機構。3.3.3冷料穴的設計冷料穴是澆注系統(tǒng)的結構之一。 冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，避免這些冷料注入型腔而產生次品，冷料穴還有一個作用便于在該處設置主流道拉料桿的功能。注射結束模具開模時，拉料桿將主流凝料從定模澆口套中拉出，而后推出機構開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。當注射機未注射塑料之前，噴嘴最前面的熔體塑料的溫度較低，形成冷凝料頭，為了防止這些冷料進入型腔而影響塑件質量，在進料口的末端的動模板上開設一洞穴或者在流道的末端開設洞穴，這個洞穴就是冷料穴。它的作用是儲存因兩次注塑間隔而產生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端的直徑。為了使主流道凝料能順利地從主流道襯套中脫出，往往是冷料穴兼有開模時將主流道凝料從主流道拉出而附在動模一邊的作用，根據(jù)拉料的方式的不同，冷料穴的形式又可分為與推桿匹配的冷料穴、與拉料桿匹配的冷料穴和無拉料桿的冷料穴三種。3.4 冷卻系統(tǒng)的結構設計 根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設計原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大。這樣做同時可實現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。分線盒根據(jù)書上的經驗值取 4 根，冷卻水口口徑為 8mm. 另外，具冷卻系統(tǒng)的過程中，還應同時遵循：（1）澆口處加強冷卻；（2）冷卻水孔到型腔表面的距離相等；（3）冷卻水孔數(shù)量應盡可能的多，孔徑應盡可能的大；桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 18 頁 共 35 頁（4）冷卻水孔道不應穿過鑲快或其接縫部位，以防漏水。（5）進水口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側，通常應設在注塑機的背面。（6）冷卻水孔應避免設在塑件的熔接痕處。而且在冷卻系統(tǒng)內，各相連接處應保持密封，防止冷卻水外泄。3.5 排氣方式的確定 當塑料熔體充填模具型腔時，必須將澆注和型腔內的空氣以及塑料在成型過程中產生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模外。如果型腔內因各種原因產生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會形成氣泡，產生熔接不牢，表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷。塑料熔體在注入型腔的同時，必須置換出型腔內的空氣和從熔體中逸出的揮發(fā)氣體，作為注射模組成部分的排氣槽如果設計不合理，將會產生如下弊病：（1）增加熔體充模流動的阻力，使型腔無法被充滿，導致制品邊棱不清晰（2）在制品上呈現(xiàn)明顯可見的流動痕和熔接痕，使制品力學性能降低（3）滯留氣體使制品產生銀紋、氣孔、剝離等表面質量缺陷（4）型腔內氣體受到壓縮后產生瞬間局部高溫，使熔體分解變色，甚至炭化燒焦（5）由于排氣不良，降低了熔體的充模速度，延長了注射成型周期。型腔內氣體的來源，除了型腔內原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產生的低分子揮發(fā)氣體。塑料熔體向注射模型腔填充過程中，必須要考慮把這些氣體順序排出，否則，不僅會引起物料注射壓力過大，熔體填充型腔困難，造成充不滿模腔，氣體還會在壓力作用下滲進塑料中，使塑件產生氣泡，組織疏松，熔接不良。因此在模具設計時，要充分考慮排氣問題。 排氣槽的作用主要有兩點：一是在注射熔融塑料時，排除模腔內的空氣；二是排除塑料在加熱過程中產生的氣體。其設計往往靠實踐經驗，并且要經過多次試模與修模后加以完善。注射模通常有三種方式排氣：（1）利用配合間隙排氣。對于簡單型腔的小型模具，可以利用推桿，活動型芯，活動嵌件以及雙支點固定的型芯端部與模板的配合間隙進行排氣。這種類型的排氣形式，其配合間隙不能超過 0.05mm 一般為 0.030.05mm，視成型塑料的流動性性能的好差而定。（2）在分型面上開設排氣槽。分型面上開設排氣槽是注射模排氣的主要形式。（3）利用排氣塞排氣。 排氣的方式有開設排氣槽排氣和利用模具零件配合間隙排氣。因為此模具是中小型模具可利用分型面間隙及零件配合間隙來排氣，所以可不另設排氣槽，選擇間隙排氣。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 19 頁 共 35 頁3.6 標準模架的選擇 表 3-1 基本型模架的組成、功能及用途型號 組成、功能及其用途中小模架 A1（大型模架 A 型）定模采用兩板模板，動模采用一塊模板，無支承板，設置以推桿推出塑件的機構組成模架。適用于立式與臥式注射機，單分型面一般設在合模面上，可設計成多個型腔成型多個塑件的注射模中小模架 A2(大型模架 B 型)定模和動模均采用兩塊模板，有支承板，設置以推桿推出塑件的結構組成模架。適用于立式與臥式注射機上，用于直澆道，采用斜導柱側向抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設置斜滑塊垂直分型脫模式機構的注射模。中小模架 A3、A4型 （大型模架P1、P2）A3 型(P1 型)的定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，它們之間設置一塊推件板連接推出機構，用以推出塑件，無支承板。A4 型(P2 型)的定模采用兩塊模板，它們之間設置一塊推件板連接推出機構，用以推出塑件，有支承板。A3、A4 型均用于立式與臥式注射機上，適用于薄壁殼體塑件、脫模力大，以及塑件表面不允許留有頂出痕跡的塑件注射成型的模具注：1.定、動?？筛鶕?jù)使用要求選用有肩或無肩形式； 2.根據(jù)使用要求選用導向零件和它們的安裝形式； 3.A1A4 型是以直澆口為主的基本型模架，其功能及通用性強，是國際上使用模架中具有代表性的結構。派生性模架的組成、功能及用途表 3-2 派生性模架的組成、功能及用途 型號組成、功能及用途中小模架P1P4 型（大型模架 P3、P4 型）P1P4X 型由基本型 A1A4 對應派生而成，結構形式上的不同點在于去掉了 A1A4 型定模板上的固定螺釘，使定模板部分增加了一個分型面，多用于點澆口形式的注射模。其功能和用途符合 A1A4 型的要求桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 20 頁 共 35 頁中小模架 P5型由兩塊模板組合而成，主要適用于直接澆口、簡單整體型腔結構的注射模中小模架P6P9 型其中 P6 與 P7、P8 與 P9 是互相對應的結構，P7 和 P9相對于 P6 與 P8 只是去掉了定模座板上的固定螺釘。這些模架均適用與復雜結構的注射模，如定距分型自動脫落澆口式注射模等。注：1、派生型 P1P4 型模架組合尺寸系列和組合要素均與基本型相同； 2、其模架結構以點澆口、多分型面為主，適用與多動作的復雜注射模； 3、擴大了模架應用范圍，增大了模架標準的覆蓋面。 根據(jù)成型零件及結構零件的布局選擇國家標準模架，如圖 3-4 所示。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 21 頁 共 35 頁圖 3-4 標準模架圖3.7 成型零件的尺寸的計算成型零件工作尺寸是成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸、型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸、型芯之間的位置尺寸等。在模具設計中，應根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部位的尺寸。工作尺寸的計算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多，且十分復雜，因此塑件尺寸難以達到高精度。影響塑件精度的因素非常復雜，影響尺寸精度的主要因素如下：（1）塑件收縮率波動塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚及模具結構等因素有關。收縮率的偏差和波動，都會引起塑件尺寸誤差，其尺寸變化值為： （3-1）ssLSS)(minmax式中：塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；s 塑料的最大收縮率；maxS 塑料的最小收縮率；minS 塑件的基本尺寸。sL按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的。31桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 22 頁 共 35 頁（2）模具成型零件的制造誤差模具成型零件的制造誤差也是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也會愈低。實踐表明，成型零件的制造公差約占塑件總公差的 1/31/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值是可取塑件公差的1/31/4，或取 IT7IT8 級作為模具制造公差。（3）模具成型零件的磨損模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時與塑件的摩擦、成型過程中可能產生的腐蝕性氣體的銹蝕等，均造成了成型零件尺寸的變化，為簡化計算起見，凡有脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應考慮磨損。（4）模具安裝配合的誤差模具成型零件裝配誤差已經在成型過程中成型零件配合間隙的變化，都會引起塑件尺寸的變化。綜上所述，塑件在成型過程產生的最大尺寸誤差應該是上述各種誤差的總和公式（3-2） ，故有公式： （3-2） ajscz式中 塑件的成型誤差； 模具成型零件制造誤差；z 模具成型零件在使用中的最大磨損量；c 塑料收縮率波動引起的塑件尺寸誤差；s 模具成型零件因配合間隙變化而引起塑件尺寸的誤差；j 因安裝固定成型零件而引起的塑件尺寸誤差。a由此可見，塑件尺寸誤差為累積誤差，由于影響因素多，因此塑件的尺寸精度往往較低。設計塑件時，其尺寸精度的選擇不僅要考慮塑件的使用和裝配要求，而且要考慮塑件在成型過程中可能產生的誤差，使塑件規(guī)定的公差值大于或等于以上各項因素引起的累積誤差。為計算簡便起見，規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸，公差為負。3.7.1 型腔徑向的尺寸塑件的基本尺寸Lm是最大尺寸，其公差為負偏差，如果塑件上原有的公差的標 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）說明書用紙第 23 頁 共 35 頁準與此不符，應該按此規(guī)定轉換為單向負偏差，因此，塑件的平均徑向尺寸為。/2sL 模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差為正偏差，型腔的平均尺寸則為。/2mzL型腔的平均磨損量為，考慮到平均收縮率，如表3-1則可列出如下計算公式：/2c （3-3）mmxLssLzm29. 0084.6601 式中 s 是塑件的平均收縮率 S=2% 是塑件徑向尺寸取 66sL ）制造公差，（取）塑件公差值（查表取）是修正系數(shù)（取386. 056. 0zx3.7.2 型腔深度尺寸 mm （3-17. 0003 .30)1 (zxhsHm4） 式中 ）是塑件公差（取）是修正系數(shù)（?。┤∈撬芗叨茸畲蟪叽纾? . 06 . 030 xh3.7.3 型芯高度尺寸 （3-5）017. 0029.26)1 (zxHshm 式中 ）是塑件公差（取）取是修正系數(shù)（）取是塑件孔深最小尺寸（5 . 056. 05 .25xxH型腔和型芯工作尺寸計算如表 3.1 所示。 表 3.1 成型零件的工作尺寸計算類別計算公式制品尺寸/mm型腔或型芯的工作尺寸/mm00.8300.26029.4700.94400.31039.39Lm=(1+S)Ls1-X+Z 000.46120.15011.68型