注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、內(nèi) 容 提 要塑料是一種新型工程材料，發(fā)展速度迅猛，塑料的加工和成型工藝也越來越得到重視，其中注射成型是最常用的塑料零件成型方法。生活用品的塑料模具占了很大比例。針對殼體的具體結(jié)構(gòu)，該殼體注塑模設(shè)計(jì)制造的最大難點(diǎn)在于澆注系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)。通過對點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口三種方案的比較，得出結(jié)論潛伏式澆口的結(jié)構(gòu)形式最為合理。塑件整體尺寸較大，型腔較深壁厚較薄，在圓形外壁上有1個(gè)小孔，總體結(jié)構(gòu)比較簡單?？紤]殼體結(jié)構(gòu)的特殊性，通過對幾種側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的對比。最終決定采用斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)來成型1個(gè)小孔。其優(yōu)點(diǎn)是使模具結(jié)構(gòu)形式得到了簡化。本說明書詳細(xì)介紹了本次設(shè)計(jì)的全部過程，通過模具設(shè)計(jì)表明該模

2、具能夠達(dá)到殼體的質(zhì)量要求和加工工藝要求。關(guān)鍵詞塑料模具；注射模；加工工藝Design of Injection Mold for the Back CoverAuther：Zhang liang Instructor：Xia MingAbstractPlastic is a new kind of engineering materials, the rapid pace of development, plastics processing and forming technology have been more and more importance, of which injectio

3、n molding is the most commonly used method of molding plastic parts. Plastic daily necessities make up a large proportion.For the specific structure of the shell, the shell of injection mold design and manufacture of the greatest difficulty lies in casting system and the demoulding institutions. Poi

4、nts through the gate, side gate, gate-type latent comparison of three programs, concluded that the structure of latent form of side gate the most reasonable. Plastic pieces of the overall size of the bigger, thin wall deep cavity in the circular wall outside the one holes, the simplicity of the over

5、all structure. Consider the specificity of the shell structure, by typing a few side comparison of core-pulling mechanism. Eventually decided to adopt the oblique stroke oblique-slip slider guided core-pulling mechanism for forming one small holes. The advantage is the form of mold structure has bee

6、n simplified.This manual details the design of the whole process, through mold design indicates that the mold shell to achieve the quality requirements and processing requirements.Keyword The plastic mold;Injection Mold ;Shell Manufacture process 33 . .目 錄引言11.1塑料模的功能11.2我國塑料模現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21. 產(chǎn)品技術(shù)要求及塑件成型工

7、藝分析31.1 產(chǎn)品技術(shù)要求31.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖31.1.2 產(chǎn)品技術(shù)要求51.2 塑件成型工藝分析51.2.1 材料選擇及塑件成型特性51.2.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性71.2.3 塑件表面質(zhì)量分析81.2.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析82. 擬定成型方案92.1分型面的選擇92.2 型腔數(shù)目的確定112.3 抽芯裝置形式及參數(shù)數(shù)的確定112.4 初步確定使用注射機(jī)的型號132.5 注射機(jī)的校核162.5.1 最大注塑量的校核162.5.2 鎖模力的校核162.5.3 噴嘴尺寸校核172.5.4 定位圈尺寸校核172.5.4 模具外形尺寸校核172.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)182.6.1 主流道的設(shè)計(jì)1

8、82.6.2 分流道的設(shè)計(jì)202.6.3 澆口的設(shè)計(jì)202.6.4 冷料穴的設(shè)計(jì)213. 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算223.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)223.1.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)223.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)233.2 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算243.2.1 成型零件的成型尺寸計(jì)算243.2.2 模具型腔壁厚的確定263.2.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定274. 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)284.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式285. 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)295.1 導(dǎo)柱合模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)306設(shè)計(jì)總結(jié)32參考文獻(xiàn)33引言1.1塑料模的功能模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模

9、具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模.塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型

10、材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡易模外，一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動化設(shè)備，也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料摸是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益

11、為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占80%。由此可知，推動模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，標(biāo)志一個(gè)國家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2我國塑料?，F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國塑料模的發(fā)展迅速，模具總量雖居世界第三，塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。但在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大；在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。比如CAD、Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。 目前

12、，模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化方向迅速發(fā)展，在信息社會中，作為一個(gè)高水平的現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、PDM、CAPP、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得逐漸形成塑料模CAD/CAE/CAM集成化，塑料模CAD/CAE/CAM集成化，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化。PP(聚乙烯塑料)風(fēng)扇后蓋注塑模具設(shè)計(jì)學(xué)號：070606406杜俊川 指導(dǎo)教師：劉紅霞 副教授1. 產(chǎn)品技術(shù)要求及塑件成型工藝分析1.1 產(chǎn)品技術(shù)要求1.1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖 制件名稱：殼體（如圖三風(fēng)扇后蓋三維圖） 繪制出了塑件的三維實(shí)體模型，便于對塑件更

13、直觀的掌握。三維實(shí)體模型由pro/e繪圖軟件繪制如圖1-1。圖1-1 制件塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適宜性。在塑料生產(chǎn)過程中，一方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的塑料制件；另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。1）要素的數(shù)目 要素是指組成某整機(jī)、部件的塑件或構(gòu)成某塑件的個(gè)形面和尺寸。所以往往要素?cái)?shù)目多的產(chǎn)品不容易生產(chǎn)，當(dāng)然工藝性也就差。2）原材料的選擇和利用率 在滿足強(qiáng)度的條件下，盡量采用便于采購、幾個(gè)便宜的材料。原材料的利用率是指熱

14、塑性聚合物回頭料再次摻和使用的問題。這樣的做法主要能使生產(chǎn)成本大幅度降低。3）塑件應(yīng)易于成型制造 這就是結(jié)構(gòu)工藝性最主要的要求，對于塑件來說，特別是由于成型方法的原因，要充分注高脫模、分型和排氣等問題，要考慮到補(bǔ)縮和冷卻問題。塑件工藝性的優(yōu)劣主要取決于設(shè)計(jì)人員考慮周全與否。它對成型工藝和模具結(jié)構(gòu)都有重大的影響。1.1.2 產(chǎn)品技術(shù)要求塑料制件的名稱：殼體塑料制件的材料：聚丙烯（PP）。塑料制件的用途：屬于工業(yè)用塑件。塑料制件的尺寸要求：塑件公差等級按照IT7查取公差。塑料制件的生產(chǎn)批量：30萬件（中小批量）。1.2 塑件成型工藝分析1.2.1 材料選擇及塑件成型特性 材料選擇，通常，選擇塑件的

15、材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求。以及原材料廠家提供的力學(xué)性能數(shù)據(jù)。通過對它們之間的分析、對比、評價(jià)，篩選出綜合性能比較理想的材料。本次設(shè)計(jì)采用聚丙烯（PP）。 聚丙烯（PP）為無色、無味、無毒，結(jié)晶型的線型分子結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料，密度為0.9g/³-0.91 g/³，收縮率為1%-2.5%（查書 -P234 -表A3 ）（注：書朱光力 萬金寶 塑料模具設(shè)計(jì) 北京：清華大學(xué)出版社 2003.1；下同）具有優(yōu)良的電絕緣性能和耐化學(xué)腐蝕性能，機(jī)械強(qiáng)度，硬度高，具有特別高的抗彎疲勞強(qiáng)度，使用溫度較高，在120下可長期使用。不吸水，絕緣性能不受濕度影響，其最大缺點(diǎn)是耐老化

16、性能差，所以聚丙烯通常需添加抗氧化劑和紫外線吸收劑，在低溫下，耐沖擊的性能也較差。聚丙烯的成型特性為：成型性好，可采用注塑、擠出及吹塑等成型加工方法。吸濕性小，不吸水，成型前可不干燥。熔體粘度小，流動性好，溢邊值為0.03mm（查書- P13-表2-2）流動性，對壓力敏感，宜采用較高的壓力注射。成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形等缺陷。容易發(fā)生彎曲變形，塑件應(yīng)避免尖角，缺口。熱容量大，注射成型模具須設(shè)計(jì)能充分冷卻的冷卻系統(tǒng)。模具溫度對收縮率影響大，冷卻時(shí)間長，應(yīng)注意控制模具溫度，模溫太低（<50）塑件無光澤，易產(chǎn)生熔接痕，模溫太高（>90），易產(chǎn)生翹曲變形。尺寸穩(wěn)定性好。1.2

17、.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）塑件的尺寸精度分析根據(jù)塑件原料為聚丙烯（PP）（查書 -P7 -表2-1-2）（注：書申開智 塑料成型模具 北京：中國輕工業(yè)出版社 2009.3;下同）確定塑件公差等級MT4，其主要尺寸的公差要求見表1-1： 外形尺寸塑件標(biāo)準(zhǔn)尺寸塑件尺寸公差1140-2.01040-1.6720-0.821250-2.2內(nèi)形尺寸111+1.860101+1.82069+0.78068.5+0.780表1-1 塑件尺寸公差（2）要求塑件內(nèi)外表面較為光潔，內(nèi)外表面粗糙度Ra均為1.6。（3）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 從圖上看，該塑件外形為圓錐形，側(cè)面圓角過渡，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。

18、塑件型腔較大，有R2尺寸的圓角過渡。塑件側(cè)面抽芯，采用推件桿頂出。塑件側(cè)面抽芯，采用推件桿頂出。為使塑件順利脫模，塑件底部支撐面高度為1mm，滿足強(qiáng)制脫模條件。綜合來看，該塑件結(jié)構(gòu)較簡單，無特殊結(jié)構(gòu)要求，采用注塑成型，只要工藝參數(shù)控制得當(dāng)，該塑件還比較容易成型的。1.2.3 塑件表面質(zhì)量分析該塑件為工業(yè)用殼體不屬于日用品，對其表面質(zhì)量沒有特別的要求,粗糙度可取Ra1.6um，塑件內(nèi)部也不需要較高的表面粗糙度要求,所以內(nèi)外表面的粗糙度都取Ra1.6um。 1.2.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析（1） 從圖紙上分析，該塑件的外形為桶形回轉(zhuǎn)體。壁厚均勻，都為1.5mm，符合最小壁厚要求； （2）塑件整體尺寸

19、較小，型腔較深，且底部有異形孔，側(cè)面邊緣帶有R2倒圓；（3）側(cè)面有1個(gè)直徑為20的孔，孔分布在桶形圓筒壁上。因此，塑件不易取出，需要考慮側(cè)向抽芯裝置，且抽芯方向與圓筒截面垂直。 綜上分析：塑件工藝性合理，材料確定合理，尺寸精度、表面質(zhì)量能夠在注射成型中得到保證，但是由于圓筒表面有1個(gè)側(cè)孔，需要在1個(gè)方向設(shè)置抽芯裝置，在一定程度上使模具結(jié)構(gòu)變得比較復(fù)雜，但是總體上模具制造可以實(shí)現(xiàn)。2. 擬定成型方案2.1分型面的選擇 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)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(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)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

20、影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)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(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： a)保證塑料制品能夠脫模 這是一個(gè)首要原則，因?yàn)槲覀冊O(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個(gè)平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個(gè)廓形應(yīng)呈縮小趨勢，不應(yīng)有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 b)使分型面容易加工 分型面精度是整個(gè)模具精度的重要部分，力求平面度和動、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應(yīng)是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度

21、得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。c)有利于排氣 對中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時(shí)應(yīng)有利于排氣。按此原則，分型面應(yīng)設(shè)在注射時(shí)熔融塑料最后到達(dá)的位置，而且不把型腔封閉。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(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會存在某些缺點(diǎn)，再針對存在的問題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。因此選用如下分型面：圖2-1 制件二維圖2.2 型腔數(shù)目的確定確定模具型腔數(shù)目時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：1.使塑件精度比較容易得到滿足； 2.不使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化； 3.考慮塑件生產(chǎn)批量

22、的大??； 4.降低模具制造成本提高經(jīng)濟(jì)性。 總之，影響型腔數(shù)目因素較多且錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，避免片面性的錯(cuò)誤。通過第1章對塑件工藝性的分析，塑件存在1側(cè)孔，需要側(cè)抽芯，使模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。但是由于塑件總體尺寸比較大，精度要求不高，都屬于一般精度要求，生產(chǎn)批量為中小批量。經(jīng)過對影響模具型腔數(shù)目因素的綜合考慮，確定型腔數(shù)目為一模一腔的結(jié)構(gòu)形式。2.3 抽芯裝置形式及參數(shù)數(shù)的確定(1）形式的確定塑件的側(cè)面有孔或凹槽，應(yīng)采用側(cè)向成型芯才能滿足塑件成型上的要求。通過查閱資料，確定采用斜導(dǎo)柱抽芯，它是利用注塑機(jī)的開模力，通過傳動零件，將活動型芯抽出。結(jié)構(gòu)原理是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)由與模具開模方向成一定角度的斜

23、導(dǎo)柱和滑塊組成，并有保證抽芯動作穩(wěn)妥可行的滑塊定們裝置和鎖緊裝置。 （2)斜導(dǎo)柱傾斜角 取=24 º（查書03P256為保證一定的抽拔力及斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度，取小于25º，一般在12º-25º內(nèi)選取。）滿足要求 （3）斜導(dǎo)柱完成抽芯所需要的開模行程： H=S/tan101.12mm 取H=101mm （4)斜導(dǎo)柱直徑的確定：（查書-P253-公式5-18）抽拔力 F=Lh p(µcos-sin)L側(cè)型芯成型部分的截面積平均周長mm，這里為85mm；h側(cè)型芯成型部分的高度mm，這里為2mm；p塑件對側(cè)型芯的包緊力，這里取50MPa。µ摩擦系數(shù)

24、，（查書-P211-表5-20 ）這里取0.5脫模斜度，這里為4º代入數(shù)據(jù)： F=58X1X50X(0.5cos0º-sin0º)=1450N垂直作用在斜導(dǎo)柱上的彎曲力為：（查書-P261-公式5-24）N=F/cos(1-2ftan-f ²) 代入數(shù)據(jù)： N=1450/0.914(1-2X0.5X0.445-0.5 ²)=5201N（查書-P195-表9-27）（注：書塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編）取斜導(dǎo)柱的直徑d=25mm。（5）斜導(dǎo)柱的長度計(jì)算 L=S/sin+h/cos+10=45÷0.407+35÷0.914+10=

25、110.56+38.3+10=158.86mm再加上考慮斜導(dǎo)柱壓板的斜長度取L=158.86-9=149.86mm2.4 初步確定使用注射機(jī)的型號注射機(jī)全稱塑料注塑成型機(jī)，它由注射裝置、合模裝置、電器和液壓控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、機(jī)身等組成。注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號。 本次設(shè)計(jì)與實(shí)際在工廠中的設(shè)計(jì)有所不同。工廠中的注塑機(jī)是已有固定的，模具設(shè)計(jì)人員通常都是根據(jù)車間內(nèi)的注塑機(jī)來確定最大的制件產(chǎn)量，即是說廠中的注塑機(jī)選擇是有限的。而在本次設(shè)計(jì)中，我們選擇注塑即的原則則是按我們想象中的

26、產(chǎn)品產(chǎn)量和實(shí)際的塑件形狀來選擇任何一款注塑機(jī)，最后校核能滿足使用要求即可。這樣同樣也可以達(dá)到訓(xùn)練的目的。下面分別從注塑容量、注射壓力和鎖模力三個(gè)方面的要求來初選注塑機(jī)。通過proe建立塑件三維模型，計(jì)算出塑件實(shí)際質(zhì)量為66.182g,實(shí)際體積為72.728cm3（如圖2-2），澆注系統(tǒng)凝料按經(jīng)驗(yàn)值取塑件的0.6倍，質(zhì)量為39.709g，體積為43.636cm3 ；圖2-2 質(zhì)量分析 故總的注塑量為105.891g，總體積為116.364；塑件成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注塑機(jī)的注射容量.注射容量以容積()表示時(shí),塑件體積(包括澆注系統(tǒng))應(yīng)小于注塑機(jī)的注塑容量,其關(guān)系是:式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體

27、積總和()； 注射機(jī)的注射容量()，參見注射機(jī)技術(shù)規(guī)格；0.8 最大注射容量利用系數(shù)。按照上式計(jì)算：因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)為一模兩腔所以116.364()。 145.455 結(jié)論：注塑機(jī)的注塑容量應(yīng)該大于145.455。模具所需的最大鎖模力應(yīng)該小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系是： 式中 模具型腔壓力；塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總和（mm2）； 注塑機(jī)的額定鎖模力，件注射機(jī)技術(shù)規(guī)格。 模具型腔壓力取30 MPa（因是薄壁件，且體積較大，澆注壓力損失大一些）,計(jì)算塑件在分型面上的投影面積是10521.86mm2和澆注系統(tǒng)在分型面的的投影面積取塑件的0.35，故總和約為14204.511mm2為按

28、照上式計(jì)算： 14204.511x30=426.135KN400KN 結(jié)論：注塑機(jī)的鎖模力應(yīng)該大于400KN。 綜上所述：初選注塑機(jī)的要求只要能滿足以上三點(diǎn)就是適合的?？紤]到塑件的結(jié)構(gòu)，塑件型腔比較深，導(dǎo)致模具厚度比較厚，參考設(shè)計(jì)手冊初定注塑機(jī)型號為XS-ZY-125A型熱塑性塑料注射機(jī)。 XS-ZY-125A型熱塑性塑料注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格見表2-1。 螺桿直徑 42mm注射容量 192cm3注射壓力 150MPa鎖模力 900KN最大注射面積 360cm2模具高度 最大：300mm最小：200mm 模板行程 300mm噴嘴 球半徑：R20mm孔直徑：3.5mm 外形尺寸3.34x0.75x

29、1.55m機(jī)器質(zhì)量 3.5t 注射時(shí)間1.8s注射方式螺桿式表2-1 注射機(jī) 2.5 注射機(jī)的校核2.5.1 最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱注塑量的35%75%范圍內(nèi)，最大可達(dá)80%，最小不小于10%。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%80%。 V =116.364 cm； V192 cm； 116.364/192x100%=60.6%滿足要求。2.5.2 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力： FK A·P （23） 1.2×426.135KN 511

30、.362KN 滿足要求。 式中 F注塑機(jī)額定鎖模力：900KN； K安全系數(shù)，通常取1.1-1.2，取K=1.2； 2.5.3 噴嘴尺寸校核在實(shí)際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機(jī)噴嘴球面半徑R1大1-2 mm，主 圖2-2 噴嘴流道小端直徑D取比注射機(jī)噴嘴直徑d大0.5-1 mm. 2.5.4 定位圈尺寸校核 注塑機(jī)固定模板臺面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。注塑模端面凸臺徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺高度應(yīng)小于定位孔深度。2.5.4 模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺面的有效尺寸。模

31、具長寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺面上。2.6 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴出來之后，到達(dá)模腔之前在模具種所流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。其作用是將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使之充滿型腔內(nèi)各個(gè)角落，在熔體填充和凝固過程中，能夠充分的將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑件。由此可見，澆注系統(tǒng)是注塑模設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的設(shè)計(jì)正確與否直接關(guān)系到塑件成型質(zhì)量的好壞。 普通模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴幾部分組成。2.6.1 主流道的設(shè)計(jì)主流

32、道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動，開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套（如圖2-3）鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常用性能好的材料制造并熱處理淬硬。 主流道與噴嘴的接觸處應(yīng)做成半球形的凹坑。二者應(yīng)嚴(yán)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(yīng)比噴嘴孔直徑約大0.5-1mm，常取4-8mm，視制品大小及補(bǔ)料要求決定。主流道的錐角

33、不宜過大，一般取2°6°。 由初選注塑機(jī)知噴嘴球頭半徑為R22mm，孔直徑為4mm。所以澆口套的結(jié)構(gòu)形式如圖2-3。 圖2-3 噴嘴尺寸 其固定形式如圖2-4。由初選注塑機(jī)知定位孔直徑為100。所以定位圈的大小也就為100。圖2-4 澆口套固定方式2.6.2 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。 分流道的斷面形狀有圓形、U形

34、、梯形和矩形等。由計(jì)算得知，在同等斷面積的條件下，正方形的周邊最長，圓形最短。因此，從散熱面積考慮，熱塑性塑料注塑模分流道的斷面形狀宜采用圓形。從壓力損耗考慮，圓形斷面流道的料流阻力小，壓力損耗也小。查手冊,由經(jīng)驗(yàn)可選圓形分流道直徑為5mm.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)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很高，一般取1.6m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。2.6.3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的形式眾多，通常都有直接澆口、側(cè)澆口、扇形

35、澆口、薄片澆口、環(huán)形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、護(hù)耳澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口等。當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口位置的選擇： 用直接澆口。2.6.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，在動?；蛳履Ｒ粋?cè)。當(dāng)分流道較長時(shí)，在分流道的末端也應(yīng)該開設(shè)冷料穴。冷料穴的容積視具體需要而定。主流道末端冷料穴的結(jié)構(gòu)常常與拉料形式相集合。 因?yàn)椴捎玫氖菨摲綕部诘倪M(jìn)澆方式，澆注系統(tǒng)凝料需要設(shè)計(jì)拉料機(jī)構(gòu)拉出，考慮塑件分流道比較長，開模時(shí)潛

36、伏式澆口靠型腔自動拉斷，這時(shí)有可能會使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料留在定模。為了確保澆注系統(tǒng)凝料在開模的時(shí)候能夠留在動模一側(cè)，在分流道的末端加設(shè)拉料機(jī)構(gòu)。同時(shí)考慮潛伏式澆口進(jìn)澆部分能夠在開模的時(shí)候順利從型腔鑲塊中脫出，需要讓分流道末端的凝料在開模方向上有一定的擾動。所以增設(shè)的拉料機(jī)構(gòu)不應(yīng)該太靠近分流道的末端。增設(shè)的拉料穴同時(shí)起到了分流道末端冷料穴的作用。 在設(shè)計(jì)中我們把冷料穴的結(jié)構(gòu)和拉料的形式相結(jié)合，從而使模具在開模時(shí)將澆注系統(tǒng)凝料留在動模一側(cè)，在開模過程中將澆注系統(tǒng)凝料定出動模。 冷料穴的形式多種多樣，在設(shè)計(jì)中采用帶倒錐形的冷料穴形式，這種帶有拉料作用的冷料穴又叫做拉料穴。同時(shí)在冷料穴的下方設(shè)置推桿，以便將

37、凝料強(qiáng)行從中推出。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，制造方便。3. 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。3.1.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔是成型塑件外表面的零件，其結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌組合式和四壁拼合的組合式五種。整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板

38、內(nèi)，它在單腔和多腔模具中均可應(yīng)用。這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是： （1）加工單個(gè)型腔的凹模方便,同時(shí)零件的熱處理變形比較??； （2）節(jié)省貴重鋼材。凹模和固定板可分別采用不同的材料制作； （3）易于維修更換，采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模： 考慮塑件為回轉(zhuǎn)體，尺寸較小，秉著加工單個(gè)型腔的凹模比較方便；節(jié)省貴重金屬；易于維修更換的原則。設(shè)計(jì)采用整體嵌入式凹模的結(jié)構(gòu)形式。 這種結(jié)構(gòu)有多種安裝形式，由于塑件類似回轉(zhuǎn)體，整體式凹模為圓形結(jié)構(gòu)。由于塑件的結(jié)構(gòu)，整體式凹模的安裝需要設(shè)計(jì)防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中采用臺階固定加平鍵防轉(zhuǎn)的形式如圖3-1。 圖3-1 凹模3.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是用來成型塑件內(nèi)表面

39、的零件。它也有整體式和鑲拼組合式，形狀簡單的主型芯和模板可以作成整體，從加工與維修方便、節(jié)省貴重金屬等考慮，多采用鑲拼式。 由于鑲拼式型芯有以上這些優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)中采用鑲拼式的型芯?？紤]型芯有防轉(zhuǎn)要求，同樣采用臺階固定加平鍵防轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)如圖3-2。圖3-2 型芯3.2 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 成型零件的成型尺寸計(jì)算該塑件的材料是一種收縮范圍較大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均法計(jì)算。聚丙烯的收縮率為1%-2.5% （查書- P234 -表A3）其平均收縮率為： （ 1%+2.5%）/2=1.75%根據(jù)塑件尺寸公差的要求，取模具制造公差=/4公差值參照下表：表3-1 塑料公差值由于塑件尺寸在

40、120至140之間，且為6級精度，故公差值選2.0成型零件尺寸的計(jì)算見表3-1: 尺寸類別塑件尺寸計(jì)算公式型腔或型芯 工作尺寸徑向尺寸型腔徑向尺寸型芯徑向尺寸軸向尺寸型腔軸向尺寸型芯軸向尺寸表3-1 成型零件尺寸的計(jì)算3.2.2 模具型腔壁厚的確定塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。該模具型腔的大徑為86mm，小徑為66mm，（查書-P117 -公式（3-5-45）S型腔壁厚mm 許用壓力MPaP塑料在型腔中的壓力MPa在型腔內(nèi)，塑料壓力約為p=50MPa，許用壓力=160MPa，允許變形量=0.05 的條件下，當(dāng)r<86mm時(shí)，可按強(qiáng)度理論計(jì)算（查書-P9

41、8 -表6-7）聚丙烯（PP）=0.025-0.04，且r=43mm滿足公式要求代入數(shù)據(jù)求得： S=27.21mm 取S=37mm型腔模具總寬B=37X2+86=160mm型腔模具總長L=300mm型腔模具總高H=120mm3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定綜合考慮本塑件采用的一模兩腔對稱布置、點(diǎn)澆口二次分型、型腔壁厚要求、塑件尺寸大小、側(cè)向斜導(dǎo)柱滑塊機(jī)構(gòu)。冷卻水道的布置等諸多因素，加上前面已確定的型腔模板尺寸300mmX160mmX120mm，（查書-P249-附錄B部分標(biāo)準(zhǔn)模架圖例）選取大水口5060-BH-120-100-160型標(biāo)準(zhǔn)模架。在第2章初選注塑機(jī)型號為XS-ZY-125型熱塑性塑料注

42、射機(jī)。參照手冊選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)模具各個(gè)部分的設(shè)計(jì)最終得出整幅模具的尺寸為（單位mm）：定模座板：355×355×40定模板：315×315×125動模板：315×315×30 支撐板：315×200×30推桿固定板：315×114×12 退板：315×114×14 墊塊：315×40×80 動模座板：315×250×25 4. 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式推出機(jī)構(gòu)又稱脫模機(jī)構(gòu)，其作用是將塑件制品及其澆注系統(tǒng)凝料從型芯上或者凹

43、模內(nèi)推出來。 推出形式在前面斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)中以做介紹，這里不再闡述。 塑件的推出由斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)在抽芯過程中完成?？紤]到斜桿的強(qiáng)度，需要讓推板、推桿固定板和澆注系統(tǒng)凝料推桿先行復(fù)位。由于斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，在此設(shè)置復(fù)位桿是不能保證先行復(fù)位的。所以設(shè)計(jì)彈簧導(dǎo)銷先行復(fù)位機(jī)構(gòu)如圖4-1。圖4-1 推出機(jī)構(gòu) 為了防止在推出過程中推板和澆注系統(tǒng)凝料推桿固定板歪斜和扭曲而折斷澆注系統(tǒng)凝料推桿或發(fā)生運(yùn)動卡滯現(xiàn)象，需要要推出機(jī)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)向裝置如圖4-2。圖4-2 導(dǎo)向裝置為了讓推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動平穩(wěn)，避免鐵屑等咋物造成推板復(fù)位不可靠等，在推出機(jī)構(gòu)中設(shè)置了限位裝置。在推板下方定模座板上設(shè)置6顆限位擋釘，在澆注系統(tǒng)凝料推桿固定板上方支撐板上設(shè)置4個(gè)限位擋塊。如圖4-3。 圖4-3 限位擋塊5. 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.1 導(dǎo)柱合模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟?/p>