帶凸臺(tái)塑料蓋注塑模具設(shè)計(jì)

27頁(yè) 10000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書+5張CAD圖紙【詳情如下】

導(dǎo)柱.dwg

帶凸臺(tái)塑料蓋.dwg

帶凸臺(tái)塑料蓋注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

帶凸臺(tái)塑料蓋注塑模裝配圖.dwg

拉料桿.dwg

澆口套.dwg

引  言

本說(shuō)明書為塑料注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)工藝編寫的。本說(shuō)明書的內(nèi)容包括：目錄、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、參考文獻(xiàn)等。

編寫本說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

本說(shuō)明書在編寫過(guò)程中，得到老師和同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)表謝意。

第一章 塑件工藝分析

1.1塑件分析

圖1-1 塑件

    此件為聚丙烯（PP）塑件，要求大批量生產(chǎn)。

1.2塑件工藝性分析

（1）PP的性能特點(diǎn)與用途

比重小，強(qiáng)度、剛性、耐熱性均優(yōu)于HDPE，可在100°C左右使用。具有優(yōu)良的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響。但低溫變脆，不耐磨，易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件如板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零件、閥門配件、日用品等。使用溫度10～120°C。

（2）成型特點(diǎn) 

1.結(jié)晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解

2.流動(dòng)性極好，溢邊值0.03㎜左右

3.冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱應(yīng)適度

4.成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強(qiáng)

5.注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯。模具溫度低于50°C以下塑件無(wú)光澤，易產(chǎn)生熔接痕、流痕；90°C以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形

6.塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防止應(yīng)力集中

（3）PP的注射工藝參數(shù)

（1)注射機(jī)：螺桿式

（2)螺桿轉(zhuǎn)速（n/(r/min ))：48

（3)料筒溫度（t/℃）：前段200～220

                     中段180～200

                     后段160～180

（4）噴嘴形式：直通式

（5）模具溫度（℃）：80～90

（6）注射壓力（MPa):70～100

（7）成型時(shí)間（s）：注射時(shí)間20～60；高壓時(shí)間0～3；冷卻時(shí)間20～90；總周期50～160.

結(jié)束語(yǔ)

課程設(shè)計(jì)接近了尾聲.這段時(shí)間我認(rèn)為最重要的就是做好設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)，認(rèn)真的研究老師給的題目，其次，老師對(duì)題目的講解要一絲不茍的去聽(tīng)去想，因?yàn)橹挥卸济靼琢?，做起設(shè)計(jì)就會(huì)事半功倍，如果沒(méi)弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設(shè)計(jì)，到頭來(lái)一點(diǎn)收獲也沒(méi)有。在這段時(shí)間里，也暴露了自己很多問(wèn)題，第一、不夠細(xì)心比如由于粗心大意算錯(cuò)了數(shù)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的零件不能正確的裝配。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次課設(shè)是對(duì)我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。我的第一大心得體會(huì)就是作為一名設(shè)計(jì)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次實(shí)習(xí)所遇到的多半問(wèn)題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識(shí)到，無(wú)論做什么事情，只要你足夠堅(jiān)強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒(méi)有什么辦不到的。在這次難得的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我鍛煉了自己的思考能力和對(duì)UG軟件的使用能力。再次感謝老師的輔導(dǎo)以及同學(xué)的幫助，是他們讓我有了一個(gè)更好的認(rèn)識(shí)，無(wú)論是學(xué)習(xí)還是生活，生活是實(shí)在的，要踏實(shí)走路。課程設(shè)計(jì)時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但我學(xué)習(xí)了很多的東西，使我眼界打開(kāi)，感受頗深。

 這篇說(shuō)明書的編寫以及修改的過(guò)程，也是我越來(lái)越認(rèn)識(shí)到自己知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)缺乏的過(guò)程。雖然，我盡可能地收集材料，竭盡所能運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫，但還是存在許多不足之處，有待改進(jìn)。請(qǐng)各位評(píng)委老師多批評(píng)指正，讓我在今后的學(xué)習(xí)中學(xué)到更多。同時(shí)也對(duì)這段時(shí)間老師給予的幫助表示感謝!

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8.王興天. 注塑技術(shù)與注塑機(jī).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

9.史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003

10.伍先明.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008

11.展迪優(yōu).UG NX 7.0快速入門教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010

12.肖愛(ài)民.模具設(shè)計(jì)從入門到精通.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010

14.齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計(jì)與制造【M】.北京：高等教育出版社，2004

15.歐圣雅.冷沖壓與塑料成型機(jī)械【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999

16.孫鳳勤，閆亞林.沖壓與塑壓成型設(shè)備【M】.北京：高等教育出版社，2003

17.程培源.模具壽命與材料【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004

18.高為國(guó).模具材料【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004

19.許發(fā)樾.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994

20.郭廣思.塑料成型技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002

1 引 言 本說(shuō)明書為塑料注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)工藝編寫的。本說(shuō)明書的內(nèi)容包括：目錄、 課程 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、 課程 設(shè)計(jì)說(shuō)明書、參考文獻(xiàn)等。 編寫本說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本說(shuō)明書在編寫過(guò)程中，得到 老師和同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)表謝意。 2 第一章 塑件工藝分析 件分析 圖 1件 此件 為聚丙烯（ 件 ，要求大批量生產(chǎn)。 件工藝性分析 （ 1） 比重小，強(qiáng)度、剛性、耐熱性均優(yōu)于 在 100° 有優(yōu)良的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響。但低溫變脆，不耐磨，易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件如板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零件、閥門配件、日用品等。使用溫度 10～ 120° C。 （ 2） 成型特點(diǎn) 濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解 邊值 右 注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱應(yīng) 適度 縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強(qiáng) 3 溫低取向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯。模具溫度低于 50° 產(chǎn)生熔接痕、流痕； 90° 形 免缺口、尖角，以防止應(yīng)力集中 （ 3） （ 1)注射機(jī)：螺桿式 （ 2)螺桿轉(zhuǎn)速（ n/(r/)： 48 （ 3)料筒溫度（ t/℃）：前段 200～ 220 中段 180～ 200 后段 160～ 180 （ 4） 噴嘴形式：直通式 （ 5） 模具溫度（℃）： 80～ 90 （ 6） 注射壓力（ 70～ 100 （ 7） 成型時(shí)間（ s）：注射時(shí)間 20～ 60；高壓時(shí)間 0～ 3；冷卻時(shí)間 20～ 90；總周期 50～ 160. 表 1主要性能指標(biāo) 密度 g/性模量 比容 g 曲強(qiáng)度 水率 %（ 24h） 度 95～ 105 收縮率 % 積電阻 率Ω 1016 熔點(diǎn)° C 170～ 176 沖擊韌度Kj*缺口 78 缺口 變形溫度° C 102～ 115 沖擊強(qiáng)度 kJ/m2 30 抗拉屈服強(qiáng)度 7 4 第 2 章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 分型面位置的確定 分開(kāi)模具取出塑件的面稱為分型面 ;注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂直于開(kāi)模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也 有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對(duì)中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。 選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮的基本原則： 5 1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 當(dāng)已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過(guò)該方向塑件的截面積最大，否則塑件無(wú)法從形腔中脫出。 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很小常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。 這時(shí)可將型芯和凹模的主要 部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無(wú)螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。 3） 保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 4） 分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。 5） 不妨礙制品脫模和抽芯。 在安排制件在型腔中的方 位時(shí)，要盡量避免與開(kāi)模運(yùn)動(dòng)相垂直方向的避側(cè)凹或側(cè)孔。 6） 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。 7） 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。 本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品的分型面在塑件上一目了然，分型面設(shè)在塑件的大口端面處。 綜和以上信息此件分型面位置如下圖： 圖 2件分型面圖 確定型腔數(shù)量及排列方式 6 型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)凸凹相反而己。 注射成形是先閉模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空 腔 —— 型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。 1） 型腔數(shù)量的確定 其數(shù)目的決定與下列條件有關(guān)： （ 1） 塑件尺寸精度 型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低， 1、 2 級(jí)超精密注塑件，只能一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)，可以一模二腔。 3、 4 級(jí)的精密級(jí)塑件，最多一模四腔。 （ 2 ）模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費(fèi)比例看，多腔模比單腔模具低。 （ 3） 注塑成形的生產(chǎn)效益 多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高。但是多腔模所使用的注射機(jī)大，每一注射循環(huán)期長(zhǎng)而維持費(fèi) 較高，所以要從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù)。 （ 4） 制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時(shí)間，保壓時(shí)間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和同何形狀的復(fù)雜程度。 本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，考慮型腔布局方式，采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣比一模一腔模具的生產(chǎn)效率高，同時(shí)結(jié)構(gòu)更為合理。 2）型腔的布局 多型腔模具設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與 澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。型腔的排布應(yīng)使每一個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中心中均等地分得所需的壓力，以保證塑料熔體同時(shí)均勻地 充滿每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，同時(shí)采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差異、應(yīng)力形成及脫模困難等問(wèn)題。 平衡式型腔布局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度、截面形狀及尺寸均對(duì)應(yīng)相同，可以實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿型腔的目的； 非平衡式型腔布 局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度不相等，因而不利于均衡進(jìn)料，但可以縮短流道的總長(zhǎng)度，為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸制作得不相同。 7 要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原則上不應(yīng)該用同一副多模腔模具生產(chǎn)。在同一副模具中同時(shí)安排尺寸相差較大的型腔不是一個(gè)好的設(shè)計(jì)，不過(guò)有時(shí)為了節(jié)約，特別是成型配套式塑件的模具，在生產(chǎn)實(shí)踐中還使用這一方法，但難免會(huì)引起一些缺陷，如有些塑件發(fā)生翹曲、有些則有過(guò)大的不可逆應(yīng)變等。 本設(shè)計(jì)一模 2 腔， 且壁厚均勻， 故采用平衡式， 布局如 圖 所示： 圖 2腔的布局 8 第 3 章 注塑設(shè)備選擇 件質(zhì)量、體積計(jì)算和鎖模力的計(jì)算 （ 1）由 模得 塑件的體積： 件的質(zhì)量： 查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)附表 9ρ = / 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算 可按塑件體積的 計(jì)算 由于該模具采用一模 2 腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 模具一次注射所需 塑料聚丙烯（ 體積 V.=22=量 M。 =ρ V.≈ 件和流道凝料（包括澆口 )在分型面上的投影面積及所需鎖模力 塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及所需鎖模力 A=2=4× m= =25=括澆口）在分型面上的投影面積 括澆口）在分型面上的投影面積 P 型 據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，大致是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 ，因此可用 估算。由塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 7 頁(yè)表 2 P 型=25 9 擇注射機(jī)型號(hào) 根據(jù)上面計(jì)算得到的 M 和 來(lái)選擇一種注射機(jī)，注射機(jī)的最大注射量（額定注射量 G）和額定鎖模力 F 應(yīng)滿足 G≥ m/a 式中 a—— 注射系數(shù)，無(wú)定型塑料取 晶型塑料取 F>析 以上數(shù)據(jù)在塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)書附錄 主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表 ： 表 3注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量 / 8 鎖模力 /00 螺桿直徑 /2 拉桿內(nèi)間距 /10× 310 注射壓力 /66 移模行程 /70 注射速率 /(g/s) 52 最大模厚 /30 塑化能力 /(g/s) 小模厚 /20 動(dòng)定模板尺寸 /69× 482 注射重量 /g 35 噴嘴球半徑 /0 噴嘴孔直徑 / 頂出 力 /2 頂出行程 /0 10 第四章 型腔數(shù)量及注射機(jī)參數(shù)校核 型腔數(shù)量的校核 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≤ (600式右邊 =41≥ 2 （符和要求） : 式中 K—— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 —— 注射機(jī)的額定塑化量（ g/h 或 h） t—— 成型周期 ,因塑件小，壁厚不大，取 30s 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（ g 或 單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（ g 或 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n≤（ ≥ 4 （符和要求） 式中 注射機(jī)允許的最大注射量（ g/按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 n≤（ ≥ 4（符和要求） 式中 N） P 型 一般是注射壓力的 30%— 65%，該處取型腔平均壓力為 30 注射機(jī)工藝參數(shù)校核 11 注射量校核 注射量以容積表示 最大注射容積為 38=中 該注射機(jī)為 38 晶型塑料取 若注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。所以最小注射量容積 38=故每次注射的實(shí)際注射 量積 'V 應(yīng)滿足 ? ，而 'V =合要求。 鎖模力校核 在前面已進(jìn)行，符合要求 3）最大注射壓力的校核 k′ 式中 k′ —— 安全系數(shù)（ k′一般取 實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力 0100大與最小模具厚度 模具厚度 H < 中 20 30見(jiàn)表 3而該套模具厚度 H==201合要求 開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核 開(kāi)模行程校核 H≧ 2+(5～ 10) 式中 取 2701取 202取 101值計(jì)算 符合要求 推 出機(jī)構(gòu)校核 該注塑機(jī)推出行程為 70于 0， 符合要求 模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模架的外形尺寸為 200200注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距為 310310符合要求 12 第 5 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 流道設(shè)置 1） 主流道尺寸 主流道的作用 主流道的模具，一般不用澆口套，而直接開(kāi)設(shè)在定模板上。 澆口套是注射機(jī)噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時(shí)它承受很大的注射機(jī)噴嘴端部的壓力同時(shí)由 于澆口套末端通過(guò)流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作用力。為了 防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ粔喝肽＞邇?nèi)，澆口套的結(jié)構(gòu)上要增加臺(tái)肩，并用螺釘緊固在模板上，這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1) 澆口套的內(nèi)孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2°～ 6°。若錐度過(guò)大會(huì)造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進(jìn)時(shí)易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過(guò)小，會(huì)使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。 (2) 澆口套進(jìn)口的直徑 d 應(yīng)比注射機(jī)噴嘴孔直徑 等于或小于注射機(jī)噴嘴直徑，在注射成型時(shí)會(huì)造成死角，并積存塑料，注射壓力下降 ，塑料冷凝后，脫模困難。 (3) 澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角 r，一般為 3 (4) 澆口套與注射機(jī)噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)球面澆口套球面半徑為 射機(jī)球面半徑為 r， 其關(guān)系式如下： r＋ 1口套球面半徑比注射機(jī)噴嘴球面半徑大，接觸時(shí)圓弧度吻合的好。 (5) 澆口套長(zhǎng)度（主流道長(zhǎng)度）應(yīng)盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。 (6) 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 m,保證料流順利，易脫模。 (7) 澆口套不能制成拼塊 結(jié)構(gòu)，以免塑料進(jìn)入接縫處，造成冷料脫模困難。 (8) 澆口套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模板厚度一致，它的端部不應(yīng)凸出在分型面上，否則會(huì)造成合模困難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。 (9) 澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注射工藝順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量，要考慮冷卻措施。 根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為 13 d = 注射機(jī)噴嘴尺寸 + (1) = 2 + 流道球面半徑為 噴嘴球面半徑 + （ 1～ 2） =10+（ 1～ 2） = 11 面配合高度 h=3— 5 h=3 主流道長(zhǎng)度 盡量小于 60標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具結(jié)構(gòu)取 L=25+20=45流道大端直徑 D=d+2（半錐角 °～ 2 °，取 a=2 °） 澆口套總長(zhǎng) L。 =L+2+h=45+2+3=50口套圖如下： 圖 5口套截面圖 14 分流道設(shè)計(jì) 1）分流道的作用 分流道式指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。其基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來(lái)自主流道的 熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時(shí)，在保證熔體均勻地分配到各型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。 2） 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在多種常見(jiàn)截面當(dāng)中，圓形截面的壓降是最小的。但由于圓形的分流道必須在上下模板上都加工出半圓槽，工藝性不好，故此設(shè)計(jì)中采用工藝性更為合理而壓降也比較小且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大的 U 形截面或梯形截面。該模具采用梯形分流道。 3）分流道的形狀及尺寸 分流道可開(kāi)設(shè)在動(dòng)、定模分型面的兩側(cè)或其中任意一側(cè)。設(shè)計(jì)要求其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積 與其體積之比）小，目的是在溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減小熱量損失。分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U 形、半圓形及矩形等。 （ 1）分流道長(zhǎng)度長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱邸? 綜合型腔布局尺寸確定該模具分流道的長(zhǎng)度為： L=43× 2+85=171（ 分流道 （ 2）圓形截面的比表面積最小因此取截面為圓（直徑為 4流道，圖形如下： 圖 5分流道圓形截面圖 （ 3） 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(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度 不要求很低，一般取 15 m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切 速率。 （ 4）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：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式，綜合流道截面形狀考慮我選擇 采用在動(dòng)定模開(kāi)分流道，分流道圖如下： 圖 5流道布置圖 口的設(shè)計(jì) 1） 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過(guò)澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來(lái)的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口設(shè)計(jì)與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)（壓力等）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料制品分離，塑 料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的。 2） 澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn) 16 1、 盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對(duì)大型塑件更為重要。 2、 澆口應(yīng)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開(kāi)設(shè)在塑件的薄壁處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動(dòng)距離，難以保證其充滿整個(gè)型腔。 另外從補(bǔ)縮的角度考慮，塑件截面最厚的部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開(kāi)設(shè)在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動(dòng)性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進(jìn)行因液態(tài)體積收縮時(shí)所需的補(bǔ)料，一般澆口的位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處。 3、 必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時(shí)塑料充填型腔時(shí)造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤為嚴(yán)重。有時(shí) 為了增加熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤其嚴(yán)重。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時(shí)為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。 在選擇澆口位置時(shí)，還應(yīng)考慮熔接的方位對(duì)塑件質(zhì)量及強(qiáng)度的不同影響。 4、 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開(kāi)設(shè)澆口。如果這一要求不能充連接。 3） 澆口的類型 澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下 11 種： 直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等。 本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，截面為圓形，側(cè)澆口尺寸計(jì)算如下： ～ A 有 ≈ 2108b= 17 t≈ L=面圖如下： 圖 5口截面圖 18 第 6 章 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，規(guī)定： 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“ ?? ”，制品叫做腔尺寸公差取正值“ ?? ”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取±△ /2。模具制造公差 實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的 ~61 ，即δ z= ?)61~31( ，現(xiàn)取 3? 。而且按成型加工過(guò)程中的增減趨向取“ +”、“ -”符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“ +δ z” ,型芯尺寸不斷減小則取“ -δ z”，中心距尺寸取“ 2z?? ”。 模具的磨損量 實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 1/6，對(duì)于大型塑件則取 6? 以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪保誓p量δ c=0。 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān) ，通常按平均收縮率計(jì)算。 =（ 1% + 3%） / 2 = 2% 課本附錄 %、 % 模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是 件尺寸可按公差 14486準(zhǔn)中的 5級(jí)精度選取。 2 ? 19 型腔的徑向尺寸與深度 根據(jù)公式 ： 式中△在塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)書 18頁(yè)表 1 ??????? ???043)1( 徑向尺寸 ???? 011 )43(=（ 2% - 3 =向尺寸 ???? 011 )43(=（ 2% - 3 =腔深度尺寸計(jì)算 根據(jù)公式 ： ???????? ???0S 32)1(H ???? 011 )32( = (17 +17 * 2% - 2/3 * 0+ = 型腔圖： 20 圖 6腔圖 型芯的徑向尺寸與深度 根據(jù)公式 ： l M= 043)1(?????? ??? 小頭徑向尺寸 0111 )43( m ??????= （ 2% +0 = 頭徑向尺寸 0222 )43(m ??????=（ 2% +0 據(jù)公式： h M= 032)1(???????? ??? 21 型芯高度尺寸 h 2M= 032)1(???????? ??? = （ 2% + 2/3× 0 =圖 6芯圖 具型腔側(cè)壁的確定 模具型腔在成型過(guò)程中受到塑料熔體的高壓作用，用具有足夠的強(qiáng)度和剛度。但是對(duì)型腔的壁厚做出精確的力學(xué)計(jì)算是非常困難的，一般在工廠中經(jīng)常用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)型腔壁厚進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。根據(jù)課本塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu) 99 頁(yè)表 3的數(shù)值壁厚 s=20架的確定 根據(jù)型腔的布局可看出，型腔分布尺寸為為 165× 165，有根 據(jù)型腔側(cè)壁最小壁厚為 20，再考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占據(jù)的位置和采用推件板推出等各方面的問(wèn)題，由塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)書 199 頁(yè)確定選用 、模架尺寸為 250250標(biāo)準(zhǔn)模架，即可符合要求。 22 圖 6架 第 7 章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用：定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓等作用。 a. 定位作用 為避免模具裝配時(shí)方位 搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪? b. 導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔以保證不損壞成型零件。 c. 承受一定側(cè)壓力 塑料注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時(shí)，導(dǎo)柱能承擔(dān)一部分側(cè)壓力。 2）導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面要高出 6～ 8 毫米。以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞。 柱的端部做成錐形或球形的 先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用 23 低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理。 或碳素工具鋼（ 淬火處理硬度 55，導(dǎo)柱滑動(dòng)部位按需要可設(shè)油槽。 配合部分光潔度要求 6 級(jí)，此外，導(dǎo)柱的選擇還應(yīng)跟椐模架來(lái)確定。由于模架較大 (200× 200)所以設(shè)計(jì)成四導(dǎo)柱，此模架導(dǎo)柱簡(jiǎn)圖如下所示 : 圖 7柱圖 24 3）導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 導(dǎo)套可以直接開(kāi)設(shè)在模板上，且設(shè)計(jì)為通孔， 這種形式的孔加工簡(jiǎn)單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求較高的模具。 對(duì)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)主要有四點(diǎn)要求，分述如下： (1)、形狀為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒圓角，導(dǎo)柱孔最好打通，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。 (2) 材料可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? (3) 導(dǎo)套的精度與配合一般 A 型用二級(jí)精度過(guò)度配合， B 型用二級(jí)精度靜配合。 (4) 光潔度配合部分光潔度要求七級(jí)。 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的 厚度來(lái)確定，材料為 到 55,或采用20 鋼滲碳 ，淬硬到 由于模具的結(jié)構(gòu)不同，該模架上用的導(dǎo)套如下圖： 圖 7套圖 25 4）導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置 根據(jù)模具的形狀的大小，在模具的空閑位置開(kāi)設(shè)導(dǎo)柱孔和導(dǎo)套孔，常見(jiàn)的導(dǎo)柱有 2 至 4 根不等，其布置原則必須保證定模只能按一個(gè)方向合模，此設(shè)計(jì)常用四根相同的導(dǎo)柱布置在定動(dòng)模固定板的四角。 第 8章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具 型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)。 （ 1）脫模機(jī)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，作用面積也應(yīng)盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。 （ 2)力求良好的塑件外觀，在選擇頂處位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。 (3)結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易且具有足夠的剛度和強(qiáng)度。 2)脫模機(jī)構(gòu)的分類 脫模機(jī)構(gòu)可按動(dòng)力來(lái)源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類 (1) 按動(dòng)力來(lái)源分類。分為手動(dòng)脫模、機(jī)械脫模、液壓脫模、氣動(dòng)脫模，本設(shè) 計(jì)采用液壓脫模。即在注射機(jī)上設(shè)有專用的頂出油缸，并開(kāi)模到一定距離后，活塞的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)脫模。 按模具結(jié)構(gòu)分類。分為簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)等。本設(shè)計(jì)采用的推出機(jī)構(gòu)是推件板推出機(jī)構(gòu)。 推件板推出機(jī)構(gòu)。 其特點(diǎn)是推出力大，且推出力的作用面積大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，塑件上沒(méi)有推出痕跡。 設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)。為了減小推出過(guò)程中推件板和型芯的摩擦，可采用在推件板和型芯間留有 采用 3錐度起到輔助定位作用，防止推件板偏心而引起溢料。 綜合 分析用推桿推出機(jī)構(gòu)，綜合該模架和塑件的考慮我選用一個(gè)塑件用 4個(gè)推桿，推桿直徑為 6推桿其簡(jiǎn)圖如下： 26 圖 8桿 結(jié)束語(yǔ) 課程 設(shè)計(jì)接近了尾聲 真的研究老師給的題目，其次，老師對(duì)題目的講解要一絲不茍的去聽(tīng)去想，因?yàn)橹挥卸济靼琢耍銎鹪O(shè)計(jì)就會(huì)事半功倍，如果沒(méi)弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設(shè)計(jì)，到頭來(lái)一點(diǎn)收獲也沒(méi)有。在這段時(shí)間里，也暴露了自己很多問(wèn)題，第一、不夠細(xì)心比如由于粗心大意算錯(cuò)了數(shù)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的零件不能正確的裝配。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上 ，這次課設(shè)是對(duì)我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。我的第一大心得體會(huì)就是作為一名設(shè)計(jì)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次實(shí)習(xí)所遇到的多半問(wèn)題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識(shí)到，無(wú)論做什么事情，只要你足夠堅(jiān)強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒(méi)有什么辦不到的。在這次難得的 課程 設(shè)計(jì)過(guò)程中我鍛煉了自己的思考能力和對(duì)次感謝老師的輔導(dǎo)以及同學(xué)的幫助，是他們讓我有了一個(gè)更好的認(rèn)識(shí)，無(wú)論是學(xué)習(xí)還是生活，生活是實(shí)在的，要踏實(shí)走路。 課程 設(shè)計(jì)時(shí)間雖然不長(zhǎng)，但我學(xué)習(xí)了很多的東西 ，使我眼界打開(kāi)，感受頗深。 這篇說(shuō)明書的編寫以及修改的過(guò)程，也是我越來(lái)越認(rèn)識(shí)到自己知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)缺乏的過(guò)程。雖然，我盡可能地收集材料，竭盡所能運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫，但還是存在許多不足之處，有待改進(jìn)。請(qǐng)各位評(píng)委老師多批評(píng)指正，讓我在今后的學(xué)習(xí)中學(xué)到更多。同時(shí)也對(duì)這段時(shí)間老師給予的幫助表示感謝 ! 27 參考文獻(xiàn) 德群 械工業(yè)出版社， 2005 柳 北京 :化工工業(yè)出版社， 2008 《機(jī)械制圖》 等教育出版社， 1993 塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) . 北京 :航空工業(yè)出版社 , 1998 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 華大學(xué)出版社， 2004 塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu) 械工業(yè)出版社， 2008 塑料模具圖冊(cè) 高等教育出版社， 2004 注塑技術(shù)與注塑機(jī) 學(xué)工業(yè)出版社， 2005 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 械工業(yè)出版社， 2003 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 防工業(yè)出版社， 2008 X 速入門教程 械工業(yè)出版社， 2010 模具設(shè)計(jì)從入門到精通 械工業(yè)出版社， 2010 塑料模具設(shè)計(jì)與制造【 M】 等教育出版社， 2004 冷沖壓與塑料成型機(jī)械【 M】 械工業(yè)出版社， 1999 亞林 M】 等教育出版社， 2003 模具壽命與材料【 M】 械工業(yè)出版社， 2004 模具材料【 M】 械工業(yè)出版社， 2004 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)【 M】 械工業(yè)出版社， 1994 塑料成型技術(shù) 械工業(yè)出版社， 2002