八寶粥瓶蓋的注塑模具設計-注射模含NX三維及12張CAD圖,八寶粥,瓶蓋,注塑,模具設計,注射,nx,三維,12,十二,cad 八寶粥瓶蓋注塑模具設計 摘 要 現代社會，不管是國內還是國外，經濟的發(fā)展都是相當的快，針對塑料模的設計，在實際的應用還有關于它的研究都是很廣泛的，這篇論文不僅對產品的性能還有功能都非常了解，對于產品的工藝還有大小要求都是非常高的，關于這些在論文里面都進行了分析。 權衡了塑件的外形尺寸。論文里面的模具結構是一個模具兩個腔室，在模具的側邊的面上安置的進料口，在模具里面的注射劑使用的型號是HT160×2A，這個模具是具備冷卻功能的。加工的順序合理的安排，將總裝配圖紙還有零件圖都用電腦的繪圖軟件畫出來。 論文里面，使用的文字還有圖片都是很簡潔的，知識對它進行了一些分析，然后合情合理的設計方案就出來了。 關鍵詞：塑料模具；塑件； 注射機；冷卻系統 V Abstract Today, the rapid economic development at home and abroad , The use of plastic mold design and research are very common, We know in part of plastic in the design of performance and function under the premise of process performance and size need to ensure the accuracy are analyzed. Balanced the overall dimensions of plastic parts. This mould uses two into a mold cavity, The inlet opening on the side, Injection machine model used HT160×2A，and will have a cooling system. Have the reasonable processing steps, using 2 d CAD and 3 d UG map the total assembly drawing and main parts. In design specification, I used the simple language and schematic diagram, for the analysis was carried out, so they got the right design. Keywords: Plastic mould Plastic parts Injection machine The cooling system 目錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 模具在加工工業(yè)中的便利性 1 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢 3 1.3 本設計的目的和要求 4 2 塑件的工藝分析及材料分析 5 2.1 塑件的工藝分析 5 2.1.1 塑件的位置公差 5 2.1.2 塑件表面質量要求及分析 6 2.1.3 脫模斜度分析 7 2.1.4 壁厚的分析 7 2.1.5 圓角的分析 7 2.1.6孔的分析 8 2.1.7塑件的體積和質量 8 2.1.8 塑件成型方法與分析 8 2.2 材料分析 9 2.2.1 材料的分析與選擇 9 2.2.2 分析制件材料使用性能 10 3 成型注塑機選用 13 3.1 注射機的概述 13 3.2 注射機基本參數 15 3.3 注塑機選擇 17 4 模具結構設計 20 4.1確定模具的基本類型 20 4.2型腔數目的確定及型腔的排列 20 4.3模架選用 21 5 成型零部件結構設計 23 5.1分型面的選擇 23 5.2型芯型腔結構的確定 24 5.2.1型腔設計 24 5.2.2型芯設計 25 5.3型芯型腔的尺寸要素 26 5.4型芯型腔的尺寸計算 26 5.4.1 型腔寬度尺寸的計算 26 5.4.2 型腔長度尺寸的計算 27 5.4.3 型腔高度尺寸的計算 27 5.4.4 型芯寬度尺寸的計算 27 5.4.5 型芯長度的計算 28 5.4.6 型芯高度尺寸的計算 28 5.5成形零部件剛度和強度校核 28 5.5.1 剛度和強度校核要素 28 5.5.2 型腔側壁和底板厚度的計算 29 5.6斜頂機構類型選擇與設計 30 6 澆注系統設計 38 6.1 澆口的設計 38 6.1.1 澆口的形狀、位置的確定 38 6.1.2 澆口位置的選擇原則 38 6.1.3 澆口的尺寸確定 39 6.2 流道的設計 39 6.2.1 主流道相關 40 6.2.2 分流道的設計 41 6.2.3 分流道的形狀與尺寸 41 6.2.4 分流道的表面粗糙度 42 6.3 冷料井的設計 42 7 模具其它結構設計 44 7.1脫模裝置設計 44 7.1.1 推出力的計算 44 7.1.2 推出機構設計 45 7.2 導向與定位機構設計 47 7.3 排氣及引氣系統的設計 48 7.4 模溫調節(jié)系統的設計 49 8 注塑機相關參數的校核 51 8.1 模具閉合高度的校核 51 8.2 開模行程的校核 51 8.3 最大注塑量校核 52 8.4 鎖模力的校核 52 8.5 頂出裝置的校核 53 9 模具結構總圖 54 結論 55 參考文獻 31.5 致謝 57 1 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的便利性 現代社會，工業(yè)加工生產的時候，模具的使用是非常的多的，模具也是一個最基礎的加工裝置?，F在，很多的領域都用到模具，舉個例子，在汽車，電機，還有電子這些行業(yè)里面，加工零部件的時候，百分之六七十的都是要用模具來進行加工的。我們國家改革開放以后，經濟發(fā)展的非常的快，現在模具的要求也就更多，而且更高了，現在使用的模具要比原來的難了很多。通過模具來加工需要的產品，不僅加工的效率高了很多，在加工的時候損耗的能源也少了很多，模具的類型有兩種，一種是動模，一種是定模。 模具設計要注意如下: a．塑料產品的物理力學方面還是要注意的，舉個例子吧，強度，韌性還有彈性，吸水的性能還有針對應力的感應程度，塑料的材質不一樣，那么體現出來的性質特征就是不一樣的，那么在對產品前期進行設計的時候，一定要根據塑料的特點，盡可能的發(fā)揮它的最大優(yōu)勢，一定要將缺點盡可能的避免。 b、我們要考慮的很多不一樣的地方。在生產塑料產品的時候，它的外部性狀確定下來的時候要同時將充模，排氣，還有補縮這些步驟都完成了，同時呢要讓模具里面的產品以最快的速度冷下來，冷下來的時候還一定要均勻的冷，這樣產品固化的程度就不會出現不一樣了。 c．加工生產的這個塑料產品結構不能太復雜，因為模具的結構也不能復雜，在進行抽芯的時候不能進行側向分型，不然的話，生產出來的產品就不能滿足需要了。要求比較特殊的，我們在加工的時候考慮的還要多一點，比方說熱學方面的性能，電方面的性能，還有對于腐蝕性的耐受能力等等。 使用塑料模具，現在還可以利用它來加工汽車的零部件，比如汽車的保險杠還有汽車的儀表盤，這些零部件在生產的時候用的模具都是比較大的，而且還是注射模，有的汽車廠家在用模具進行生產的時候，還要通過電腦對數據進行分析，通過分析以后確定澆口的地點，還要將冷卻系統安置下來，這樣一來，我們模具加工的過程會更加的優(yōu)越，加工出來的產品合格率會大大的提高，而且加工產品的時間也短了很多，使模具制造能力大為提高。現在的生產，不再需要進行試模了，而是用CAE的技術了，這是一種新型的技術，這種技術可以大大的節(jié)約了模具的浪費，而且加工出來的產品比原來也好了很多，從經濟上來說，費用也是少了很多了。歐美一些國家的電加工機器，功能是非常強大的，使用的時候非常穩(wěn)定，而且機器的工業(yè)也好，數據也好，都是非常完整的，在對模具的深一些的槽，還有一些比較窄的縫進行加工效率都比我們國家的設備高出來很多的，加工出來的產品質量也高出很多。最近又出來一個新的系統，叫做模糊控制系統，這個系統可以對加工反力進行檢測還有監(jiān)控，如果工作的面非常大的時候，在控制產品的精度的時候可以通過深度來進行。在產品加工的過程中，使用電火花的技術，可以讓模具表面的光滑度大大的提高。模具的生產加工能力跟原來相比強了很多，因為現在有很多新的技術用在里面，逆向工程，三維掃描還有數控模具雕刻。在加工成型的零部件的時候，我們將計算機跟機床連接在一起，這樣就可以進行自動化的生產了。 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢 將塑料材質加工成為我們需要的產品，方式有很多的，一般最經常用的就是注射，擠出，壓縮，壓注還有壓延等。我們使用最多的加工方法是注射。只要塑料是熱塑性的，都可以用這個方式來加工產品。那么，就可以看出來，注射在產品加工的時候用的是很多的，現在成品市場里面基本上三成都是通過這個方式來加工的，不過呢注射加工的機器是很貴的，并且對這個模具加工的時候價格也是昂貴的，所以我們不可能用它加工一件或者是比較少的產品的，太不劃算了。 想要知道什么是注射成型，什么是注射模，首先要了解一下注射機是怎么一回事。這個機器的主要功能就是加工產品成型的，通過這個機器才能讓不成形的塑料顆粒經過一定的工序，加工成為我們需要的形狀。注射機其實就是將熱塑性的塑料還有熱固性的塑料加工成為我們需要的產品形狀的機器，注射機的類型有三種，立式，臥式還有直角式。 在加工過程里面，要想生產出來我們需要的產品，這個時候就一定要用到模具，這個模具在這就是注射模了。 在對產品進行注射的時候，動模還有定模利用導柱導向，是閉合在一起的，一般的注射模主要有成型的零部件，合模導向裝置，澆注部分，側向分型還有抽芯裝置，加熱還有冷卻的部分，排氣功能還有支承零部件的部分。。 注射模還有塑料產品的材料還有注射機都是通過注射加工步驟緊緊的連在一起了。要想加產品加工成為我們需要的形狀，就要進行注射，在注射機還有模具的內部結構都肯定下來了以后，這個時候產品質量是好還是壞就在于怎么去確定注射成型的工藝條件，怎么去對這個工藝條件進行控制了。 想要將加工的產品加工成為我們需要的形狀，在工藝這個方面要注意三個方面：溫度、壓力、時間。將塑料顆粒加工成為需要的形狀的時候，對于精度要求很高的，要想將產品的成型條件確定好，不是那么容易的，為什么這么說，主要是精度太容易受到別的因素的影響了，舉個例子，產品的外部結構，模具本身的結構，還有注射機的類型等等都會影響到產品的精確度。 在當今世界，注射模上的軟件用的最多的是澳洲，美國，還有中國的。我們國家的分析軟件有三個方面：：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產品優(yōu)化顧問，簡稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡稱MPX）。 前面就已經介紹了，試?，F在基本不怎么使用了，都是用CAE,這種技術對于模具來說是一個很大的跨越，因為原來的時候模具壞了，就浪費了，但是現在用這個技術，模具的浪費就減少了很多，而且加工出來的產品也比原來好，所以不管是質量上還是經濟上都是比以前好很多。。 1.3 本設計的目的和要求 加工之前，要先知道生產出來的產品是干嘛的，這樣才能對這個產品的工藝進行一個分析。首先要將冷卻系統確定，之后用電腦的繪圖軟件將總裝圖還有一些零件圖都繪制出來，然后就可以將怎么加工模具確定下來了。之后再加說明說寫好，在說明書里面要將圖紙還有計算都寫出來，因為只有這樣才能確定比較合理的方案。 2 塑件的工藝分析及材料分析 2.1 塑件的工藝分析 2.1.1 塑件的位置公差 加工成為需要的形狀的零部件有多大，就說明了塑料產品外部的形狀大小是多少，在設計模具的時候一定要參考塑料產品的具體大小，還有確定精確度是幾級。這些說到的，都可以影響零件的外部形狀尺寸的。 在計算型腔的具體的尺寸的時候，根據平均收縮率，還有平均制造公差，以及平均的磨損量來進行的，所以算出來的結果肯定是會有偏差出現的，所以在進行計算的時候只要考慮塑料產品的收縮率就可以了，這樣就可以算出來產品的大小了。 塑料通過加工，就成為了俺們需要的形狀了，從這個模具里面把產品取出來之后，最開始要做的就是冷卻產品，只要是對產品進行冷卻了，那么產品就會比剛拿出來的時候要小一點了，那么，這樣就可以明白，塑料的一個明顯的特點就是收縮性了。如果我們加工的材料是ABS，那么它的收縮率就是1.8%，我們用下面的公式來計算： 式子里面 B-塑件在常溫下實際尺寸 加工成為需要的形狀的零部件，它的工作大小的公差值一般是塑料的百分之二十五到百分之三十，模具在加工時候的公差等級是IT7～8，按照論文的實際需要，確定的等級是IT8級，型芯工作尺寸公差等級是IT7級。在模具的型腔里面，小一點的大小就是基礎的參考大小，那么這樣的話出現的誤差時沒有小數點的：假如說選擇的基本大小是模具的型腔里面最大的，這樣的話出現的誤差時小于零的，中心距出現的誤差在分布的時候是雙向對稱來進行的，加工出來的產品在工作時候的齒距的參數在圖紙里面標注出來了。 2.1.2 塑件表面質量要求及分析 塑料原材料的流動性能還有注射機的類型都會對產品的外部的形態(tài)還有外部的尺寸有很大的影響，如果機器沒有變，加工的時候工業(yè)也是不變，那么使用的原材料不一樣的，流動性能比較好的，加工的產品就大一點。那么，反過來說，流動性能不好的，加工的產品就小一點。從經濟，還有環(huán)保這兩個方面來看，只要能加工出來我們論文里面要求的產品，在設計產品的結構的時候，內部結構要緊湊一點的，那么生產出來的產品就沒有多大了。所以使用的應該是ABS,這種材料的流動性能是比較好的，可以用來加工任何大小的產品的。 在加工模具的時候，精確度是幾級是受到很多因素的影響的，比方說產品的尺寸，還有產品自身的精確度都是有關系的。塑料這種材質的特性跟金屬是完全不一樣的，那么確定塑料的等級的時候不能跟金屬一樣，我們國家通過塑料來加工產品的技術是沒有多高的，可以借鑒有關資料來對它的等級進行確定。根據論文的實際需要，加工產品的精確度等級應該是MT5級。 在加工產品的時候，模具一直在用，那么模具里面的腔室，表面的光滑度就降低了，所以在使用模具的時候一定要經常多看看模具的腔室，一旦發(fā)現粗糙了，要及時對模具進行拋光。 2.1.3 脫模斜度分析 將產品從模具里面拿出來以后，要進行冷卻，冷卻了之后產品就會變小，那么在從模具里面拿出來的時候，產品肯定會牢牢的包裹住模具的芯，如果模具里面有凸出來的地方，產品也會牢牢的包裹住它，那么在脫模的時候就沒有那么難了。防止在對產品進行脫模的時候，用的力氣過猛，破壞產品的表面，那么在進行脫模的時候要有一定的傾斜度，傾斜度的數值是多少，主要根據產品的外形，產品的厚，還有產品的收縮率來確定。傾斜的過小，就會導致產品的外形出現問題，有的甚至會破壞產品的表面，傾斜的角度太大的話，盡管方便我們進行脫模了，但是產品的精確度又小了，有可能不合格。所以在確定傾斜度的時候，這個數值是在0.5到1.5之間的，型腔在進行脫模的時候傾斜度應該是在0.35到130之間的，型芯在進行脫模的時候傾斜度是在30到1之間的。 2.1.4 壁厚的分析 在設計塑料加工產品的時候，一定要將產品的厚想在前面。因為厚是多少對于后期產品成型有很大的影響的，在對模具進行注射的時候，注射完成對產品進行定型的時候，冷卻產品的時候速度的值是多少，冷卻需要耗費多久，塑料產品成型以后是不是合格，塑件的原材料是什么還有生產的效率有多高，還有生產成本是多少都有很緊密的關系。如果說前面所說的都達到了，那么如果壁厚小了，那么使用的材料就會少一點，花費的金錢就沒有多少，還有一點就是產品在進行冷卻的時候就會快一點，那么自然的成型的時間就沒有那么長了。另外還不會產生氣泡，縮孔，凹陷等等這些。不過，壁厚過小的情況下，生產出來的產品剛度是沒有那么強的，并且在產品脫模的時候，產品裝配的時候，很容易就有變形的情況出現，那么生產的產品就達不到需要。所以，壁厚應該是等稱的，這樣可以避免收縮率不均勻，產生不合格的產品。通常，壁厚的數值是在1～4mm，在實際的生產中，壁厚的數值一般是在2～3mm。 2.1.5 圓角的分析 要想防止塑料產品在有彎度的地方應力太高，在進行加工的時候一定要改變充模的特點，要在這個產品拐彎的時候，還有有連接的地方過渡的時候要用遠遠。如果沒有別的要求，塑料產品有接頭的地方應該是圓角，它的大小應該是0.5到1mm之間。一般來講，在這個壁的外面有一個圓弧，應該要比這個壁大出來一些。 2.1.6孔的分析 生產出來的塑料產品上面有一些孔，這些孔有通孔，也有盲孔，通常來講，要想加工這些孔都是通過型芯來實現的。假如說這些孔的結構沒有那么簡單的話，那么需要加工的熔體在進行流通的時候就沒有那么順暢，這個時候在模具進行加工的時候就會比較困難，導致花費的經費就比較多，那么我們在對孔進行設計的時候，一定要確保它的結構是比較簡單的。因為針對熔體來說，型芯是可以用來分流的，那么在這些孔的周圍必定會有熔接的印記留下來，這樣一來孔的強度就沒有那么高了，那么在對孔進行設計的時候，每個孔之間的檔距，還有孔跟這個產品之間的檔距都要大于孔的直徑的，壁的厚度在這些孔的旁邊的時候要盡可能厚一點，這么一來，塑料加工產品的強度也好，剛度也好，都變大很多。 2.1.7塑件的體積和質量 在說明書里面，測量加工出來的產品質量還有產品大小的時候用的是3D來進行的，測量塑料加工產品是通過UG的質量分析來進行的，測量出來產品的體積大小是11.67，已經知道ABS的密度為1.05，這樣就可以將這個塑料加工產品的質量算出來，應該是12。 2.1.8 塑件成型方法與分析 說明書里面所寫的八寶粥瓶蓋在下面的圖里面有所展示，但是八寶粥瓶蓋具體的結構還有有關的數據還要看別的圖紙，這個塑料加工產品的結構沒有多復雜，并且進行加工的時候數量是很多的，加工的費用沒有多高，在進行加工的時候，成型相對來說也沒有多復雜，產品的精確度要求也不高，那么我們可以用的模具是一個模具，腔室有兩個，澆口進料的地點選擇在模具的側面，使用的注射機的類型是HT160×2A。 2.2 材料分析 2.2.1 材料的分析與選擇 ，、承受一定的熱量還有它面上的ABS是很好的一種塑料，有很好的熱塑性。 密度為耐油性，耐水性， ABS醛，酯，氯代品的侵蝕時會引起苯乙烯、聚氯乙烯、聚成任何顏色。其缺93耐氣候性差，。 ABS ，熔點，彎曲彈性模量1.4G度6286HRR，體積電阻系數，收縮率 范圍內。ABS在溫度達到九十三度到一百十八度的時候有熱變形產生，加工的產品一旦進行了退火處理以后，溫度還要再高出來十度。這種材料在零下兩十度的時候韌性還是很好的，所以它可以使用的范圍應該是在零下兩十度到一百度之間。 2.2.2 分析制件材料使用性能 制件材料注塑性能 ABS，成型加工前應進行干依賴性很強，因此模斜度宜稍大；易產阻力；在正常的精度高時，模具溫度應控制在60160。A周期短。 電學性能 ABS變化數值以及介電的消耗處在很高的溫度的情況下零點一二七毫米的時候，它的數值是82.7kV/mm，ABS的厚數值在一點八八毫米的時候數值應該是23.6kV/mm。 環(huán)境性能 ABS不溶劑性良好，可溫下保持相當外線的作用的話，者是龜裂。 優(yōu)點 1、具高機械強度和剛性； 2、最高的疲勞強度； 3、對環(huán)境有一定的抵抗力，可以承受有機溶劑的性能是很好的； 4、耐反復沖擊性強； 5、廣泛的使用溫度范圍(-40℃~120℃)； 6、良好的電氣性質； 7、 8、的； 9、優(yōu)。 缺點 一旦受到強酸進行腐蝕的時候，承受能力就很差了，粘合的性能也不好，進行熱分解的時候跟軟化時候的溫度都是很靠近的，限氧指數是很小的。 塑件材料主要用途 ABS連接的這個部分、住臟東西的板子、汽車的把手、制熱加工水表的外殼，紡它的器皿，還有撒農藥的器皿還有家具等等。 3 成型注塑機選用 3.1 注射機的概述 注塑機，它還有別的名字注射成型機，還有注射機。這種設備是通過加工塑料熔體，讓它成為我們需要的產品的形狀。這種設備的形式有三種，立式的，臥式的，還有全電式的。注射機可以通過高壓，對塑料熔體進行加工，將熔體注射在模具里面，充滿模具以后就成為我們需要的產品的形狀了。 在進行塑料加工的行業(yè)里面，用的最大的設備就是注射機了，這種機器不僅生產出來的產品很多，而且可以用注射機直接進行生產。 因為注射的壓力是很高的，所以在模具的腔里面也會有很高的壓力，所以這個時候的合模力一定要很大。這樣我們就可以知道，注射的部分跟合模的部分是整個機關鍵的裝置。 在對加工的塑料的產品進行評價的時候主要從三個方面：一個是外形還有質量，這個里面包括了產品是不是完整，顏色是不是均勻，光澤好不好等等；二是產品的大小還有相對于的位置是不是符合我們的要求；第三就是產品在用的時候，跟產品對應的物理特性還有化學特性。這些具體的要求在產品用的地方不一樣，所需要的大小也是不一樣的。加工產品的不好主要是在前期對于模具的設計的時候，制造的精確度還有磨損的程度等等這些。不過在實際中，我們進行塑料加工的廠家里面的技術工作人員，經常要用一些手工來進行彌補模具的不足。 我們按照塑料產品的結構，使用材料還有質量，將它加工的過程列出來： 第一步：為了能夠讓注射的過程比較順利，還有加工出來的產品的質量符合要求，我們應該對我們加工的設備還有需要加工的塑料進行前期的準備： （1）、將產品加工出來之前，首先要先處理一下原材料 按照我們加工的產品的實際需要，先檢查一下原材料的含水量，看上去色澤，顆粒是什么狀況然后要測量一下它的熱穩(wěn)定性，流動性還有收縮率這些參數，我們要事先對于原材料先試驗進行預熱干燥，因為ABS的吸水性能很好，假如說保存的好的話，我們的產品成型以后就不要再進行干燥的處理了。 （2）、料筒的清洗 在一開始我們用某一種塑料或者是某一個注射劑的時候，或者是在進行生產的時候我們要將產品改變，將原料改變，或者是換一個顏色或者是塑料有分解的情況出現，這個時候我們都要對注射劑進行清洗。 （3）、脫模劑的選用 脫模劑是用來讓塑料加工產品更加方便的從模具里面取出來，這種溶劑要涂在模具的表面上，一般的講，通過注射機加工產品，要從機器里面將產品拿出來，這個過程的工藝一定要正確，而且設計的模具也要合理。要想很好的將產品從模具里面取出來，我們使用的脫模劑是硬脂酸鋅，因為我們使用的原材料是POM,使用的這種脫模劑，基本上所有的塑料都可以脫下來。 第二步: 注射成型過程 注射過程的步驟有不過在實際的生產中過程只有兩個，一個是塑化成型，一個是冷卻。 第三步：制件的后處理 注射機加工出來的產品經過脫模以后，或者是機械加工以后，一般都需要進行一些后續(xù)的處理，它的目的是為了能夠將里面的內應力消除掉，這樣就可以將加工出來的產品的性能還有尺寸的穩(wěn)定性都提高了很多。在加工完成以后進行處理主要有退火的處理還有調濕的處理。這種塑料的加工材料是ABS，我們使用退火進行處理，時間大概為1到3個小時。。 3.2 注射機基本參數 一、公稱注射量 公稱注射量意思就是對空的實際上注射出去的量。 理論注射量 Q理= πD2S/4，其中 D－螺桿或柱塞的直徑 S－螺桿或柱塞的最大行程 公稱注射量 實際在進行注射的時候是有回流還有補料的需求的，實際上在注射的時候我們稱出來的注射的量是多少。 Q= ﹝０.75～0.85﹞Q理。 二、注射壓力 為了能夠不讓熔料流到噴嘴，澆道還有模具的腔室里面增加阻力，那么這個螺桿就需要對于絨料多給一些壓力。 即注射壓力 P=（D/d）2P0 P0－油壓； D－注射油缸內徑； d—螺桿（柱塞）外徑 三、注射速率 為了能夠讓熔料在整個型腔里面都充滿了，我們必須在注射的時候壓力要能夠達到，另外熔料在流動的時候速度也要能夠達到。 q注=Q公/t注V注=S/t注 其中 q注－注射速率（厘米3/秒） Q公－公稱注射量（厘米3） t注－注射時間（秒） S－注射行程（毫米） 兩、鎖摸力 注塑機的基本參數 合模這個裝置在針對模具加夾緊力的時候是最大的。 T=KPA K－壓力損失系數0.4-0.7 P－平均模內壓力 五、合模部位參數 ； 六、空循環(huán)時間 意思就是在對加工的塑料產品在沒有被進行塑化，注射，保壓還有冷卻，取件這些流程的時候，將一次循環(huán)完成所消耗的時間。它所代表的是注塑機工作的性能還有生產的能力的一個綜合的指標。 七、塑化能力 意思就是說在單位時間里面我們經過塑化會后生產的產品的量。 八、模板開合速度 是為了確保機器在工作的時候可以平穩(wěn)的進行，工作的效率還又高，模板在進行開合的時候速度是有變化的，這個變化時慢，快，慢。高速12-22m/min，低速0.3—3m/min，超高速 60—90m/min。 九、其它 比方說開模的時候實施的力，頂出來的時候實施的力，注射劑的工作的功率，注射座的推力，油馬達發(fā)出的扭力。 3.3 注塑機選擇 我們要加工一套模具出來，最開始是要考慮的是模具的大小是不是能夠達到機臺的大小的噸數。在進行注射的時候量能不能達到要求，機臺在工作的時候射出來的投影的面積能不能進行模具的生產，注塑機如果是大頓數的話，那么生產出來的模具就是小的，在計量上就控制不好，還有如果使用的鎖模力是太大的話，那么模具就很容易被損壞，如果鎖模力達不到的話，生產出來的產品就會有很大的毛邊，模具太大，已經超過了這個機器的最大的負荷的話，整個合模的系統也會受到一定的損害。 在對產品進行注射的時候，量是12x1，那么這個總的注塑的量就達17g，我們再按照工藝的具體參數，這里指的是注射時候的壓力，在加上別的一些相關的因素，最終確定注射機型號HT160×2A。已經知道在進行注射的時候使用的方法是螺桿類型的，關于這種類型的數據應該是： 型號 160×2A 160×2B 160×2C 參數 螺桿直徑 40 45 48 理論注射容量 253 320 364 注射重量PS 230 291 331 注射壓力 202 159 140 注射行程 201 螺桿轉速 0~230 料筒加熱功率 9.3 鎖模力 1600 拉桿內間距(水平×垂直) 455×455 允許最大模具厚度 500 允許最小模具厚度 180 移模行程 420 移模開距(最大) 920 液壓頂出行程 140 液壓頂出力 33 液壓頂出桿數量 5 油泵電動機功率 18.5 油箱容積 240 機器尺寸(長×寬×高) 5.4×1.45×2.05 機器重量 5 最小模具尺寸(長×寬) 320×320 表<1> HT 160X2A注塑機參數 4 模具結構設計 4.1確定模具的基本類型 種類，一般來說有一個分型面的、模、熱的熔體流通的過道的注射模。 4.2型腔數目的確定及型腔的排列 在我們這個畢業(yè)論文里面使用的是側面澆口，而且現在塑料件的產品是比較大的，為了能夠讓模具加性的方面來進行一個模具兩個腔室，進行生產加工。 在布置型腔跟主流道的時候，這兩個應該盡可能的靠在一起，不要留有孔隙，同時呢采用的通道應該是平衡的，這樣一來，這個型腔的結構就是模具一個，腔室有兩個了，自然而然的就可以掌握關于它的有關數據了，長是180mm，寬是180mm，下面這個圖紙里面展示的就是這個型腔的具體結構。 型腔布局方式 4.3模架選用 根據塑料注射模中小型如下： CI型模架圖 在進所以這個就稱為，也就是側入式的澆口。 在對導柱導套進行安裝的時候，要按照選的是什么分型面來進行安裝，經過分析，在安裝導柱導套的時候是進行正面的安裝，按照我們選擇的模架的型號我們可以根據這個選出跟它相對應的模板的厚度是多少，還有模具外面的形狀大小。 模架的長L=180+復位桿的直徑+螺釘的直徑+型腔壁厚+滑塊位置300mm 模架的寬W=180+復位桿的直徑+型腔壁厚+滑塊位置300mm 根據模具里面的模仁的尺寸，可以通過計算，將這個模具的模架的大小算出來，不僅這樣，其他的螺絲導柱對模架的尺寸也是有一定的影響的，這些影響也要想著，設計模具的時候，要能夠將這些不必要的干擾都避免。們還要考慮這個裝置對。我們結合之前所做的分析以后，在我們這個論文里面我們選擇的模架是WL=300x300。這個塑料件的高是13mm，這個塑料件的一大半都是在型腔里面的，型芯還有型腔的厚度是我們這個塑料件在型腔里面的高再加上20-30mm，根據前面的種種，還有實際上強度的要求，算下來定模板的厚度應該是70mm，這樣就可以知道動模的模板的厚的數值應該是70mm。在加上推桿在頂出來的時候對于形成的需要，所以我們選擇支撐板的數值是90mm，這樣就達到了需要。 綜上所述所選擇的模架的型號為CI-3030-A70-B70-C90。 5 成型零部件結構設計 5.1分型面的選擇 將模具可以看成是兩個部分組成或者是幾個可以分離的部分組成的，在將模具的接觸表面進行分離的時候，可以將里面的塑料件拿出來，還可以將系統澆注進行凝料，在的，類似這樣的接觸，在選擇塑料件的分型面的時候，我們可以只選擇一個，可以選擇好多個，我們要想將塑料件成型完整的話，在確定分型面的時候是非常要緊的。 我們進行分型面選擇的時候，要從下面幾點來進行考慮： 1）我們在分型面在進行選擇的時候應該在這個塑料件外面最大的地方； 2）讓塑料件在模具打開以后停留在動模的上面； 3）在分型面的時候有印記產生，對于產品的外觀沒有多大影響的； 4）在進行澆注系統的安排的時候，尤其是對于澆口的安排一定要合理； 5）這個推桿在產品上產生的印記不能明顯，不能被看出來； 6）使塑件易于脫模。 加上前面我們所描述的，還有說明書里面模具的形狀特征，所以這個分型面應該是平面的，并且這個分型面所在的地點應該是在這個塑料產品最大的平坦的地方的，將模具打開來以后，產品應該跟動模是在一個方位的。 分型面的選擇 5.2型芯型腔結構的確定 模具在叫做型腔。個有型腔，還有型芯，型環(huán)，鑲塊這些。已經生產出來的產品跟這個塑料是靠在一起的，這樣的話，加工成型的產品一定會受到塑料一定的壓力，這個加工的塑料產品的形狀，精確度，都跟這個有關系，所以我們在對成型的零部件進行設計的時候也是關系到了注射模具。 加工成型的產品，后期再進行注射的時候，不僅要承受很高的溫度，還要承受一定的壓力，還要承受塑料對它的沖刷還有摩擦，在進行長時間的工作以后一定會出現磨損，變形還有劈裂，所以我們要在設計它的結構還有形式的時候一定要合理，計算它的大小還有公差一定要準確，這樣才能夠保證它的強度，剛度都能達到要求，表面質量是比較好的。 對于成型的零部件進行設計的時候要能保證塑料產品的質量，還要加工起來很簡單，裝配起來方便，使用起來方便，維修的時候也沒有那么復雜。 5.2.1型腔設計 型腔的作用是用來將確定加工的零部件的外部輪廓的，它的結構跟需要加工的產品的外形，還有整體結構的大小，在用的時候有什么要求，還有生產的數量是多少，在用模具加工的時候方式是什么，這些都有很重要的影響的，通常型腔的結構有兩種，分別是整體的結構，嵌入式的結構，鑲嵌上去的結構，還有瓣合式的結構。 我們這篇論文里面使用的是嵌入式，它的特點就是結構不復雜，型腔的結構式很牢固的，不會有變化出現的，形狀也不會出現變化，生產出來的產品表面沒有什么印記，而且還能讓產品不用通過注射模具來加工，模具的外部形狀會小一些。不過，想加工模具，過程沒有那么簡單，在模具的生產過程里面，不僅要使用到數控，還要使用到電火花。 5.2.2型芯設計 在說明書里面所涉及的產品的結構是沒有那么復雜的，產品的深度也不深，加工出來的塑料產品進行相關的分析之后，我們將塑料件的型芯使用的是嵌入式的，選擇這樣的型芯是因為在加工的時候很方便，后期維修養(yǎng)護模具的時候也不復雜，使用型芯還有動模板的時候，他們之間是相互配合的，一般是用的。 5.3型芯型腔的尺寸要素 已經成型的零部件的工作的大小就是說成型的零部件就將塑料件的外觀的大小直接就確定下來了。這個數據包括了型腔的大小還有型芯的大小，這些數據里面不僅有長，還有寬和高，還有中心距的數據。想讓生產出來的工件質量能夠達到要求，之前在設計模具的時候，首先要將塑料產品的外部形狀數據還有精確度都先弄清楚，還有加工出來產品的外部形狀尺寸都弄清楚。 對于加工出來的塑料件的尺寸有影響的原因很多，也是非常的復雜的，涵蓋了下面幾點： （1）成型零部件的制造誤差； （2）成型零部件的磨損； （3）塑料的成型收縮； （4）配合間隙引起的誤差。 5.4型芯型腔的尺寸計算 5.4.1 型腔寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：LS=80±0.35=80.35-0.70MM相應的塑件制造公差Δ3=0.7mm LS1=[(1хSCP)+LS1+X1ХP1]00.22=[(1+0.005)X80+0.6Х0.7]00.22=80.400.22mm 公式里面，代表的是塑料產品的均等的收縮率， ABS這種材料的收縮率應該是在百分之零點兩到百分之零點六之間，這樣的話就可以知道；、是系數， 一般在0.5~0.8之間，此處?。淮淼氖鞘撬芗舷嗷某叽绲墓睿ㄏ旅嬉彩且粯拥模?；是塑件上相對應的尺寸的制造公差在對小一點的零件選取的數值（下同）。 5.4.2 型腔長度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：LS1=40±0.2=40.2-1.20MM，相應的塑件制造公差Δ3=0.4MM LM1=[(1+SCP)+LS1+X3ХP1]00.2=[(1+0.005)x40+0.5х1.2]00.2=40.200.2MM 式子里面，代表的是系數，通常來說是在之間，在這里我們選擇的數值是。 5.4.3 型腔高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：HS=13±0.2=13.2-0.40MM，相應的塑件制造公差Δ3=0.4mm HS1=[(1+SCP) +HS1+X1ХP1]=[(1+0.005)x13+0.7х0.4]00.067=13.0600.067MM 式子里面，代表的是系數，通常來說是之間，在這里我們選擇的數值是。 5.4.4 型芯寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：LM=77±0.35=76.6500.7MM，相應的塑件制造公差Δ3=0.7mm LM1=[(1+SCP) +LS+XХP]= [(1+0.005) x77+0.6х0.7]0.1170 =77.38.1170 MM 式子里面，x代表的是系數，通常來說是之間，在這里我們選擇的數值是。 5.4.5 型芯長度的計算 塑件尺寸的轉換LS=37±0.51=36.4901.0MM,相應的塑件制造公差Δ3=1.0mm LS1=[(1+SCP)+LS+XХP]=[(1+0.005)x37+0.65х1.02]-0.170 =37.19-0.170 MM 式子里面，x代表的是系數，通常來說是之間，在這里我們選擇的數值是。 5.4.6 型芯高度尺寸的計算 塑料加工產品的大小換算HS=11.5±0.2=11.30O.4MM，跟它對應的塑料產品的制造公差Δ3=0.4mm HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [(1+0.005)x11.5+0.6х0.4]-0.170 =11.550.0670 MM 式子里面，x代表的是系數，通常來說是之間，在這里我們選擇的數值是。 5.5成形零部件剛度和強度校核 5.5.1 剛度和強度校核要素 因為模具的外形有很多種，在進行計算的時候都不是一樣的而且計算也是比較復雜的，在實際的生產里面，我們要通過經驗來進行設計，然后要對強度進行校核，這樣才可以對于我們的設計進行調整，完成了這些步驟之后，模具就可以根據事先設定的完成工作任務了。 計算模具的強度的時候是很復雜的，通常我們計算的時候都是使用的簡化的計算方法，在計算的時候使用的做法很保守，過程是：我們選擇的受力結構式最不好的，安全系數選擇比較大一些的，然后再來將模具的結構進行優(yōu)化，這樣的話模具的強度就提高了很多。要想讓模具按照正常的步驟進行生產加工，首先要保證這整個模具的強度滿足需要，之后針對這個強度要校核一下。 5.5.2 型腔側壁和底板厚度的計算 塑料原材料所產生的壓是非常的高的。 計算公式如下： S長代表的是： S長 = S 短 ≥ 1.15[ph/(E[δ])] = 1.15[30x1.5÷(2.1x10x0.03)] = 0.433 按強度條件計算: S長 ≥ r{[[σ]/( [σ]-2p)] -1} = 102x{[2500÷(2500-2x30)] -1} = 1.246 S 短 ≥ r{[[σ]/( [σ]-2p)] -1} = 65x{[2500÷(2500-2x30)] -1} = 0.794 按照厚度的數值還有校核的結構，選擇側面的內壁的厚度是可以的，所以我們論文里面的模具的型腔的側壁的厚，除此之外動模的型芯進行一樣的計算，那么它的厚度的值就是 注： E—模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為2.1x x10； r-型腔半徑尺寸，由于本模具型腔為矩形，半徑取的是約值，或長、短軸分別計算。 6 澆注系統設計 6.1 澆口的設計 整個系統里面有一個系統是澆注的系統，它的意思是從注射模里面的主要的流道頭子上到型可以分為道澆注系統還用的系統是普通側澆口的澆注系統。選擇的澆注系統合適了，生產出來的塑料產品的質量才好。 6.1.1 澆口的形狀、位置的確定 澆口我們一起的通道。它有兩體可以進行控制；還有一鎖了，讓型腔里面還有沒有被固化口的方式有直接的式的澆口還有環(huán)形的澆口等等。 6.1.2 澆口位置的選擇原則 將澆口安置在哪個地方，對加工出來的產品的質量有很大的影響。要將澆口的位置選擇好，要關注幾點要求： 1. 在型腔里面流動的熔體，在動能上消耗的能量是最低的。要做到這一點必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一個分出來的流體基本上都可以到達最遠的地方； 3)模具的壁厚一點的位置進行進料； 4)盡可能的確保每一道的分流在轉動方向的時候，越小就是越好的。 2. 將型腔里面的空氣很好的排出去。 因為我們論文里面電子器外殼的塑料件外表的質量是要求很高的，我們在這里澆口選擇的是側澆口。這個側澆口是在側面的進膠的地方，在鼠標外殼組裝起來以后，這個澆口就會被遮住了。 6.1.3 澆口的尺寸確定 L=0.5~1.5 一般取1.0mm h=nt A--型腔表面積 B=0~15° t—塑件壁厚 C=0~30° n為塑膠材料系數 因此，該制件澆口：為大澆口進膠 6.2 流道的設計 流道澆注這個系統的組成部分在下面進行列舉： 我們在對澆注的系統進行設計的時候要將下面幾點考慮進去： a)、塑料成型特性：這個系統能夠讓所有的系統都可以成型，這樣塑料的質量就可以得到保證了。 b)、我們候，要想模具是用一個統的時候要按照腔室的布局來進行設計。 c)、塑件大小及形狀：因為塑料產品很小，而且它的壁厚沒有那么厚，再加上技術方還要將澆注系統要考慮防止流料病和部位可以維修的機會。 d)、塑件外觀：我們在對澆注系統進行設計的時候應該要先將進料去除，將進料修正，這樣進料的時候很方便，而且還不會影響塑料產品的外觀。 e)、冷料：在進行注射的時候有間歇的時間，殘留在噴嘴頭上面的冷料一定要弄掉，不然的話會留到型腔里面去，這樣塑件的質量就不好了，那么在對澆注這個部分進行設計的時候，要考慮好怎么樣保存這些冷料了。 6.2.1 主流道相關 （1）、主流道的尺寸 設計半徑為22下： 主流道與澆口套 （2）、主流道襯套的形式 選用如下用下退出定模。 （3）、澆口套的固定 澆口套在進行固定的時候是用銷釘來進行的，這個銷釘使用的型號是4mm，在這里要用一個銷釘。 澆口套固定方式 6.2.2 分流道的設計 分流道是什么呢，就是在主流道的最后那個地方距離澆口這個地方有一個通道，就是分流道，這個分流道可以很好的將壓力進行傳遞，還可以讓管道里面的填充量一直都是很好的。 考慮很多不同的東西，再加上之前在設計模具時候遇到的情況，我們論文里面設計的分流道在下面的圖里面表示出來了： 6.2.3 分流道的形狀與尺寸 通常我們經常使用的分流道將截面剖開來以后的形狀是圓的，還有梯形的，還有U型的。 圓形流道 梯形流道 U形流道 分流道的截面的大小我們按照塑料產品的原材料，還有加工出來產品的質量，產品的壁厚還有分流道有多長來進行確定。 1）分流道修正直徑D=D’X fL修正系數(由下圖查得) 2）如果說這個塑料加工產品的壁厚比3mm還要小的話，可以通過下面的公式將這個分流道的直徑大小算出來 D-分流道直徑 G-制品重量 L-分流道長度 3）如果說塑料加工產品的粘度是很高的話，比方說pvc，在通過前面所說的公式來計算分流道的直徑的時候，它的數值要大出來百分之二十到百分之二十五。 結合這么多的情況，我們說明書里面分流道的形狀是圓形的，它的大小應該是6mm。 6.2.4 分流道的表面粗糙度 分流道的的面可以不是很光滑的，對于它的表面的粗糙度我們只要求1.6um就可以了，這么的話，熔體在流道里面流動，外面一層的熔體流動的時候速度還是比較慢的，那么進行冷卻的話就沒有那么的復雜了。這個時候表皮層就固定起來了，這樣我們流道里面的溫度可以很好的保持下去。 7 模具其它結構設計 7.1脫模裝置設計 7.1.1 推出力的計算 推出力也稱脫模力。 脫模力的產生范圍： ①需要生產的產品在這個模具里面先冷卻一下，這樣產品的形狀就出來了，不過經過冷卻以后，產品的外形會變小，這樣一來就有包緊力出現了。 ②殼體的壓力的。 ③機構本身運動的磨擦阻力。 ④塑料產品跟模具之間有一個粘附力。 一開始發(fā)生脫模力的時候，一開始進行脫模的那一瞬間我們需要克服的阻力。 再產生脫模力，在后來我們在產生的脫模力，比一開始我們用的這個力要小很多，以防我們在進行脫模計算力的時候弄錯，一般情況下我們都是算一開始的脫模力。 脫模力的影響因素： A、脫模時候的力跟塑料產品的壁厚，型芯的長度是多少，中跟脫模方向的塑件的投影相垂直的面積，每一個數值越大，那么脫模產生的力就越大。 B、塑料產品的收縮率，彈性的模量E大的話，脫模的力就大。 C、塑料大。 D、將大氣都排除掉，如果型己脫落了。 脫模力也就是我們將加工的產品從包緊的型芯上面脫落下來的時候使用的力量。根據知，這個零件形狀是圓環(huán)形，那么在計算脫模力的時候公式如下： 式子里面 ； E —塑料的彈性模量，查表得ABS得彈性模量為2800MPa； L-代表的是 ＝1°； f-表 —塑料的泊松比，查表得PS的泊松比為0； —無量綱系數，由f＝0.21查表得 A —通孔制件A等于0.211 因此， 7.1.2 推出機構設計 將塑料產品從模具上面拿下來之前還要將加工成型的塑料零件從模具上脫落的這過程，將這個成型塑料產品從模具上面脫出來的裝置就叫脫模裝置。組成部分是件等。 對于脫模的這個部分來進行分類，根據的是動力的來源不一樣，有手動的，機動的，液壓的還有氣動的。當然還有別的分類的方式，根據不一樣的零件進行分類，推桿推出裝置，套管推出裝置，推板推出裝置還有推塊推出裝置。 脫模機構的選用原則： （1）在塑料產品進行脫模的時候，產品不能出現變形，稍微有一點的變形時可以的，但是這種變形不能使永久的； （2）我們按照脫模的阻力來進行推力的分布的時候，一定要合理的進行布局； （3）推桿受到的力量不能太大，萬一太大容易讓塑料產品發(fā)生破壞； （4）推桿的強度還有剛度應該是剛剛好的，在進行推出這個動作的時候不能讓塑料產品發(fā)生變形； （5）推桿在塑料產品上的痕跡不是很明顯，不能影響產品的外形； 本次的說明書里面在脫模的時候用的推出裝置是推桿。 7.1.2.1 拉料桿的設計 我們在大澆口的主流道上面要安裝一個拉料桿，在模具打開的時候分流道就會跟加工的產品分開了，這個時候澆口的大小在圖紙里面有所展示，我們按照這個圖還有實際情況，選擇恰當的數值。本次的說明書里面拉料桿的具體數值應該是5mm。 7.1.2.2 推桿的設計 （1）、推板布置 我們頂出的這個塑料產品使用的是推板，它具體的分布情況在圖里面有所展示，這些推板在產品的邊緣的地方均勻的分布，這樣讓我們加工的產品受到的推出力是差不多的。 推桿布置 （2）、推桿的設計 在我們論文里面使用的是臺肩形式的圓形的截面推桿，在進行設計的時候，這個推桿的直徑是要跟著設置位置的不一樣，那么選擇使用的直徑就不一樣。，隙，以ABS。 7.2 導向與定位機構設計 導向機構的作用：確保模具在打開還有關起來的時候，可以讓公模具還有母模具之間的方向還有位置確定下來。零部件是用來導向的話，就會有側向力產生，這個時候這個零部件不僅可以進行導向，還可以進行定位。導向這個部分的零部件的組成主要有導柱，導套這兩個。 1. 導向結構的總體設計 （1） 導向，它的中心點確保下來，這變形。 （2） 我們按照這個模具的體積還有外形來確定要幾個導柱，通常一對模具要有兩個到四個導柱。打個比方，在這個模具里面有兩個部分，凹模，凸模，在這兩個部分之間假如還有要求的話，這個時候導柱的直徑大小就要改變了，如果直徑都是一樣的話，在進行導柱的安置的時候一定要錯開來才可以。 （3） 因為一般來說塑料產品都是在公模上面的，所以我們要方便產品脫離模具的導柱要裝上母模。 （4） 導柱還有導套處在分型面上的時候應該有一個承屑槽。 （5） 主軸線應該都是平行的 （6） 模具在合上的時候，應該能夠保證導向的零部件一開始進行接觸，要讓公模首先到模腔里面去，不能破壞已經成型的塑料產品。 2. 導柱的設計 （1） 有單節(jié)與臺階式之分 （2） （3） 在這個導柱的頭上要有一個圓錐體，球形體也可以，它們的功能是引導。 （4） 在進行固定的時候可以用鉚接進行固定，也可以用螺釘進行固定 （5） 它的表面應該進行熱處理，這樣處理以后可以防止表面承受摩擦力。 3. 導套和導向孔 （1） 導向孔沒有導套，可以再模板上直接開孔，假如這個模板的厚度比較厚的時候，我們的導向孔這個時候就要是盲孔，在側面增加一個排氣孔。 （2） 我們導套有很多種形式， （3） 要想讓導柱安裝到導套孔的時候方便快捷，要在這個導套的前半部分弄一個圓角R。 通常來說，導柱還有導套都是在一起用的，用來確保動模還有定模這兩個裝置里面的零件在對合的時候很準確，再一個就是這個產品的大小數據應該精確到小數點，這樣可以防止產品在模具里面有碰撞的情況出現，這樣的話就能在合模的時候進行導向了。 7.3 排氣及引氣系統的設計 我們在用注射機制造模具的時候，一個很重要的問題就是排氣。在對模具進行注射的時候，產品的形狀就出來了，但是這個時候模具里面的氣體沒有排出去，那么里面的壓力就會非常大了，這樣一來需要加工的原材料就沒有辦法將模具都填充滿，同一時間氣體被壓縮就產生的熱量讓塑料燃燒，甚至燒焦了，在模具里面的速度很大，溫度又特別高，物料的粘稠度又不是很好，注射的壓力又比較大還有塑料的產品特別厚的情況下，氣體受到壓縮就會進入