電器插頭塑料模具設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目 電器插頭塑料模具設(shè)計(jì) English Title Die design of electrical appliance plug 學(xué)生姓名： xx 申請(qǐng)學(xué)位門(mén)類： 工學(xué)學(xué)士 學(xué) 號(hào)： 7 專 業(yè)： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院： 機(jī)械與電子工程學(xué)院 指導(dǎo)教師： xx 職 稱： 副教授 二 一 七 年 六 月作 者 聲 明本人以信譽(yù)鄭重聲明：所呈交的學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)，是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下由本人獨(dú)立撰寫(xiě)完成的，沒(méi)有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和其他侵權(quán)行為。文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，不包含他人成果及為獲得東華理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)

2、的材料。對(duì)本設(shè)計(jì)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本畢業(yè)設(shè)計(jì)引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)成果歸東華理工大學(xué)所有。特此聲明。畢業(yè)設(shè)計(jì)作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日 本人聲明：該學(xué)位論文是本人指導(dǎo)學(xué)生完成的研究成果，已經(jīng)審閱過(guò)論文的全部?jī)?nèi)容，并能夠保證題目、關(guān)鍵詞、摘要部分中英文內(nèi)容的一致性和準(zhǔn)確性。 學(xué)位論文指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日電器插頭塑料模具設(shè)計(jì)Design of plastic mold for electrical plughuabindeng2017年5 月25摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫碾娖鞑孱^，本文詳細(xì)記錄電器插頭

3、注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)過(guò)程包括塑件材料、注塑機(jī)、分型面等的選擇、塑件結(jié)構(gòu)的分析，注塑模具澆注系統(tǒng)、注塑模具成型零件、注塑模具推桿脫模機(jī)構(gòu)、注塑模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。綜合電器插頭塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該模具設(shè)計(jì)采用了側(cè)澆口、推桿推出脫模的形式。在粗步設(shè)計(jì)完注塑模具之后還要對(duì)注塑機(jī)各頂參數(shù)進(jìn)行校核，其中包括注塑機(jī)的鎖模力、注射機(jī)的裝模厚度、注射壓力、注射機(jī)最大開(kāi)模行程等內(nèi)容，校核的目的是保證讓注射機(jī)可以配合模具順利地工作，同時(shí)并簡(jiǎn)單的編制了模具的加工工藝。通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝本次設(shè)計(jì)中讓我可以綜合應(yīng)用到以前學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識(shí)，加深我對(duì)注射模具設(shè)計(jì)原理的理解，設(shè)計(jì)中

4、除了應(yīng)用傳統(tǒng)的計(jì)算方法，我還多次使用autocad、solidworks等軟件，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了設(shè)計(jì)精度和效率。關(guān)鍵字：注射模具； 澆注系統(tǒng)； 脫模機(jī)構(gòu)； 冷卻系統(tǒng)ABSTRACTThe subject of this graduation project comes from the electrical plug used in our daily life. This paper records the design process of the injection mold of the electrical appliance plug in detail. Analysis

5、of structure including plastic material, injection molding machine, parting surface selection etc., plpening stroke etc., the check is to guarantee that the injection machine can meet the mold smoothly, and simple preparation of the mold process. Through the entire design process that the mold can a

6、chieve the required pieces of plastic processing technology in the design so that I can be applied to the comprehensive professional knowledge before learning to deepen my understanding of the injection mould design principle, design calculation method in addition to the traditional, I also used Aut

7、oCAD SolidWorks software simplifies many tiastic design process, design of injection mold gating system, injection molding parts, injection mould push rod demoulding mechanism, injection mold temperature control system. The structure features of the plug of the electric appliance, the design of the

8、die adopts the side gate and push rod to release the form of demoulding. After finishing design of injection mold and coarse step to check the parameters of the top injection molding machine, including injection molding machine clamping force, injection machine mold thickness, injection pressure, ma

9、ximum omes the design process, improve the design accuracy and efficiency.Keywords: injection mould； gating system； demoulding mechanism； cooling system目 錄緒論11. 塑件的成形工藝分析31.1 制件材料的選擇31.2制件的分析42. 模具的結(jié)構(gòu)形式和初步選擇注塑機(jī)62.1 確定分型面62.2 型腔數(shù)目和排列方式的確定62.3 初選注塑機(jī)63. 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)83.1 設(shè)計(jì)主流道83.2 分流道的設(shè)計(jì)93.3 澆口的選擇93.4 冷凝穴及拉桿的

10、設(shè)計(jì)94. 成型零件的設(shè)計(jì)114.1 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)114.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算114.3 中心距計(jì)算135. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)145.1 脫模力的計(jì)算145.2 推出方式的選定156.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)166.1 冷卻介質(zhì)166.2 簡(jiǎn)單計(jì)算冷卻系統(tǒng)166.3 加熱裝置的確定177. 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)188. 注塑機(jī)模架的選擇198.1 模架組合形式的選擇198.2 模架的組成零件和名稱198.3 模架型號(hào)，系列、規(guī)格及標(biāo)記，208.4 模架圖和部分尺寸219. 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)的校核239.1 模具平面的尺寸239.2 模具的高度尺寸239.3 模具開(kāi)模行程2310. 標(biāo)準(zhǔn)件的選

11、擇及尺寸的確定2410.1 推桿2410.2 帶頭導(dǎo)柱2410.3 帶頭導(dǎo)套2510.4 墊塊2610.5 限位釘2710.6 澆口套2810.7 定位圈2810.8 復(fù)位桿2910.9 連接件3011. 零件的工藝分析3211.1. 動(dòng)模座板零件的加工工藝分析3211.2. 定模座板的加工工藝分析35結(jié)論38致 謝40參考文獻(xiàn)41附頁(yè)緒論 模具行業(yè)制造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量發(fā)展的衡量指數(shù)一 ,受到了國(guó)家和人們的普遍重視,那些發(fā)達(dá)國(guó)家有 “模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力” 的說(shuō)法。我國(guó)模具行業(yè)近些年來(lái)發(fā)展速度快 ,根據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在我國(guó)的模具工業(yè)有以下特質(zhì):a復(fù)雜、精密、大型、壽命長(zhǎng)中高檔的模具以及模具標(biāo)

12、準(zhǔn)件的發(fā)展節(jié)奏明穩(wěn)健且勢(shì)如長(zhǎng)虹;b壓鑄模和塑料模有良好的增長(zhǎng)勢(shì)態(tài);有著大批的專業(yè)企業(yè)在等待這樣的機(jī)會(huì)來(lái)臨蓄勢(shì)待發(fā)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn);另外，從國(guó)家的戰(zhàn)略方面來(lái)說(shuō)，一種的永恒發(fā)展實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從而建立起扎實(shí)的金融基礎(chǔ)，為人民的生活，資源的多元化做出貢獻(xiàn)，故而模具的行業(yè)比重則是可想而知了。從地區(qū)分布來(lái)看 ，則在全國(guó)的沿海地區(qū)發(fā)展的速度明顯更快一些，比如江浙，上海一帶，其模具規(guī)模產(chǎn)值已占全國(guó)的一半還多。當(dāng)然我國(guó)的設(shè)計(jì)制造的水平與發(fā)達(dá)國(guó)家德、 美、 日、 法、 意等國(guó)家相比還是有著一定差距的。下面就我國(guó)塑料模具工業(yè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展走向分述如下產(chǎn)品的現(xiàn)在時(shí) 我國(guó)的塑料模具工業(yè)可追溯幾十年前,經(jīng)過(guò)了幾番回

13、復(fù)，跟隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及世界經(jīng)濟(jì)的全球化，中國(guó)的市場(chǎng)規(guī)模在汽車，工業(yè)，家用電器，生活需求方面的迅猛增長(zhǎng) ,模具整體水平應(yīng)運(yùn)生息，取得了在規(guī)模上的長(zhǎng)足進(jìn)步，另東亞的一些發(fā)展中國(guó)家望其項(xiàng)背，嘖嘖稱嘆。 在成型工藝方面 ,我國(guó)也取得了比較大的進(jìn)展。比如在多種材質(zhì)的多色注射模、塑料成型模、鑲件互換結(jié)構(gòu)以及抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的層面。且在熟練使用氣體輔助注塑成型技術(shù)的能力也更加的靈活多變,如天津模具廠、青島海信模具有限公司等廠家成功地把氣輔技術(shù)成功施用在大型電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上,有些廠家還運(yùn)用了氣體輔助軟件 ,獲得了不錯(cuò)的效果和市場(chǎng)反響?，F(xiàn)在,熱流道注射模具已慢慢開(kāi)始的推廣,資金方面

14、充足的企業(yè)采用率甚至高達(dá)20 % 。就一般來(lái)說(shuō)，有熱流道裝置兩種方式外熱式和內(nèi)熱式。但總的說(shuō)來(lái)熱流道的采用率較低 ,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距。CAD/ CAE/ CAM的應(yīng)用現(xiàn)在時(shí) 自文明的初端，模具就一直是一個(gè)值得重視的技術(shù)，有些與藝術(shù)結(jié)合，傳遞著人們的心里的美好愿望和獨(dú)特的文化，這些在各國(guó)都能有所實(shí)證，最常見(jiàn)的便是瓷器，陶器。吾國(guó)的青花瓷則更是高人一籌，飲譽(yù)全球。故模具的歷史可以說(shuō)從未離開(kāi)人們的需求。今天已非往昔，我們有電腦，有理論，有模型等方面處理方式，讓我們可以精益求精，這也算是人們的心里追求吧！如果說(shuō)美是一種追求，這也算是工業(yè)與藝術(shù)的結(jié)合吧。記得在大二期間曾學(xué)過(guò)工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)

15、計(jì)，究其本源，大概也就在此處吧！ CAD/ CAE/ CAM就是這一種需求下的衍生工具，雖然分工有所不同，卻實(shí)在是一體多面，猶然人面之耳鼻口舌，少一不可，目前大家常用的主要軟件有PRO/ ENGINEER、SOLID2WORKS 、UG、CADDS5 、DUCT、CIMA2TRON、C2MOLD。但目前國(guó)內(nèi)對(duì)于 CAD/ CAE/ CAM的使用并不全面，且缺乏自行開(kāi)發(fā)的能力，這就讓我們?cè)趪?guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力大大落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。主要發(fā)展方向 多年來(lái) ,由于勞動(dòng)成本的因素 ,中國(guó)儼然已經(jīng)成為整個(gè)世界制造業(yè)的重要基地。企業(yè)的生命消盈，市場(chǎng)的變化和人們的新的心里需求，決定了我們的制造的方式！除此之外，同

16、行的競(jìng)爭(zhēng)，稱為大眾的春天，而企業(yè)則隨時(shí)面臨秋天之凋零。故大體說(shuō)來(lái)，當(dāng)今的制造業(yè)，是走在過(guò)去里的。新的變化則需要制造揭“竿而起”（stand forward），最新的工業(yè)4.0，好像也在想這個(gè)方向下功夫。這樣就在產(chǎn)品的周期上節(jié)縮，而在另一個(gè)空間的廣度上拓寬。因而，CAD/ CAE/ CAM的技術(shù)的運(yùn)用，有時(shí)候又顯得有些不足，故我們才需要有特色的，創(chuàng)意的人才來(lái)推動(dòng)發(fā)展，提升行業(yè)的高度。要想在市場(chǎng)上占有重要地位，就需要我們?cè)谫|(zhì)量上、成本上、創(chuàng)新上有所突破。協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì) 承上而來(lái)，“創(chuàng)新”二字很有必要地來(lái)談?wù)?。首先借用文學(xué)之句“不識(shí)廬山真面目，只緣身在此山中”來(lái)總領(lǐng)其旨。創(chuàng)新就是需要跳出本身的圈子，讓

17、別的因素參與進(jìn)來(lái)。俗語(yǔ)說(shuō)“當(dāng)局者迷，旁觀者清”，則與此合如符契。由此，則“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”一詞之奧，盡矣。在整個(gè)模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中，模具工程師與產(chǎn)品工程師必須高度配合，共同致力于模具的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，縮短我們和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。模具制造設(shè)備和信息將更加豐富 ,制造更高效 目前 ,數(shù)控加工已廣泛的運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中。為了提高效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和制造流程的優(yōu)化 ,有些廠家已經(jīng)逐步在使用一些多坐標(biāo)軸的數(shù)控加工、高速銑削和快速成型的模具制造等許多方法。制造裝備的進(jìn)步和制造信息的處理方式的多樣化會(huì)給模具制造開(kāi)辟了新的道路,模具制造技術(shù)也拾階而上。主要發(fā)展ASP模式 模具行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，始終相隨著高新技術(shù)的進(jìn)程。而

18、企業(yè)要想擁有這些高技術(shù)和培養(yǎng)掌握這些高端技術(shù)的人才，則成本將會(huì)翻升，這對(duì)一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，尤其是長(zhǎng)期的發(fā)展便會(huì)產(chǎn)生阻力，為了降低企業(yè)對(duì)現(xiàn)今的需求，而更多的謀求將來(lái)的空間，就必須要在技術(shù)與實(shí)踐的方面做出結(jié)合的努力。經(jīng)過(guò)多年的積累，ASP模式獲得大家的認(rèn)可。他主要的功用簡(jiǎn)言之就是在“資源的分配”上進(jìn)行監(jiān)督和適時(shí)調(diào)整。這就包括了數(shù)控加工外包、數(shù)控加工外包、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計(jì)模具成型過(guò)程分析等機(jī)構(gòu)上的改善，從而提高有效率，降低浪費(fèi)。1. 塑件的成形工藝分析 圖1-1 塑件的二維圖1.1 制件材料的選擇電器插頭應(yīng)具備性能 尺寸穩(wěn)定性 沖擊韌性好 耐磨性 絕緣性好等方案一 碳酸聚酯又稱PC

19、性能 1尺寸收縮率小，吸水率小，有較好的尺寸穩(wěn)定性， 2.塑料中最高的抗沖擊強(qiáng)度，甚至能用作防彈材料 3電絕緣性較好 4流動(dòng)性差方案二ABS 綜合性能好，沖擊性和力學(xué)強(qiáng)度高尺寸穩(wěn)定 耐磨性優(yōu)電 絕緣性比較好，而且不受溫度和濕度的影響，可以在許多數(shù)環(huán)境下使用，流動(dòng)性中等方案三 酚醛塑料 熱固性材料 機(jī)械強(qiáng)度高，堅(jiān)韌性和耐磨性好，尺寸穩(wěn)定，耐腐蝕，電絕緣性能比較好。 適用于制作電器、儀表的絕緣機(jī)構(gòu)件方案一材料的流動(dòng)性較差注塑要求較高這里不采用 方案三 材料為熱固性材料，對(duì)于注塑模具的設(shè)計(jì)難度較大這里不采用，選 方案二1.2制件的分析1外形尺寸 該塑件的尺寸比較小，塑料熔融后流體流程不會(huì)長(zhǎng)，塑件的厚

20、度為2-3mm，材料為熱塑性流動(dòng)性中等生產(chǎn)為大批量，可以使用注塑成型。2尺寸精度 塑件上的尺寸都沒(méi)有標(biāo)注公差，為未住公差查參考文獻(xiàn)【4】表1-1可得公差取MT53結(jié)構(gòu)分析 該塑件的復(fù)雜程度不高，對(duì)稱分布，注塑可以達(dá)到要求4表面質(zhì)量 該塑件表面沒(méi)有什么特殊的要求，因此只需考慮表面無(wú)缺陷和內(nèi)部無(wú)氣泡即可比較容易實(shí)現(xiàn)表1-1 精度等級(jí)的選用類 別塑料品種公 差 等 級(jí)標(biāo)注公差尺寸未住公差尺寸高精度一般精度1ABSMT2MT3MT52.3ABS性能及成型工藝參數(shù)1性能 表1-2 ABS的性能密度/g. cm-31.031.07抗拉屈服強(qiáng)度b/MPa50收縮率/%0.30.8拉伸彈性模量E1/MPa1.

21、8103吸水率24h/%0.20.4抗彎強(qiáng)度/MPa80收縮率s/%0.40.7硬度（HB）9.7熔點(diǎn)t/130160體積電阻系數(shù)v/(cm)6.910162注射工藝參數(shù)根據(jù)要求，我所選的材料為通用ABS塑料,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)對(duì)塑件的使用要求和外形特征，本六邊形鞭炮餅夾壁厚結(jié)構(gòu)均勻，尺寸較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單中空，且ABS的流動(dòng)性能好，收縮率小，機(jī)械加工性能好，選擇最好的成型方法為注射成型。下面就ABS的成型工藝分析一下，主要步驟如下：混料準(zhǔn)備階段干燥處理階段螺桿塑化階段充模階段保壓階段模具冷卻階段脫模階段塑件產(chǎn)品后處理階段。（1）ABS塑料的干燥眾所周知，ABS塑料材料的吸濕性好，對(duì)水分很敏感，因此在準(zhǔn)

22、備之前就應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，以免產(chǎn)生不良的影響，有助于提高塑件的合格率。ABS水分應(yīng)該嚴(yán)格控制在0.3以下。 這里需要特別說(shuō)明的是:干燥前的條件，季節(jié)不同，氣溫不同，干燥的溫度也不同。冬季溫度控制在7085之間，干燥時(shí)間為2.1h3.1h為宜，夏季溫度控制在8595,干燥8.1h10.1h為宜。（2）注塑成型時(shí)各段溫度ABS塑料機(jī)械與力學(xué)性能優(yōu)良，非牛頓性較強(qiáng)，在熔化過(guò)程中溫度升高，其黏性在一定范圍內(nèi)一直在降低，但一旦到達(dá)了成型溫度還繼續(xù)升溫，將導(dǎo)致塑料的熱降解反而黏度增加，導(dǎo)致注塑難道加大，同時(shí)也使塑料的機(jī)械性能降低。模具溫度對(duì)注塑模來(lái)說(shuō)是一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)，我們用的是通用ABS，

23、其模具溫度5080為宜。溫度過(guò)高或過(guò)低影響塑料的性能和品質(zhì)，從而對(duì)塑件打大折扣。因此，在注塑時(shí)要嚴(yán)格控制各段溫度，以免對(duì)塑件產(chǎn)生不良后果。下表是我收集的有關(guān)于ABS注塑時(shí)的溫度工藝參數(shù)，羅列如下：查參考文獻(xiàn)【2】表1.31. 注射機(jī) 柱塞式和螺桿式都可2. 料筒溫度 前段180-200 中段 165-180 后段 150-1703. 模具溫度 50-804. 成型時(shí)間 注射時(shí)間 20-90s 高壓時(shí)間 0-5s 冷卻時(shí)間 20-120s 總周期 20-220s5. 注射壓力 60-100Mpa表1-3 常用熱塑性材料成型條件塑料名稱ABS適用注塑機(jī)類型柱塞式，螺桿式均可密度1.031.07計(jì)算

24、收縮率0.30.8預(yù)熱溫度和時(shí)間808523螺桿轉(zhuǎn)速30噴嘴溫度170180模具溫度5080注射壓力60100成型時(shí)間/s20900520120502020料筒溫度105170165180180200后處理方法和溫度時(shí)間烘箱70242. 模具的結(jié)構(gòu)形式和初步選擇注塑機(jī)2.1 確定分型面 選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)該考慮開(kāi)模塑料應(yīng)該留在動(dòng)模一方；（.4）應(yīng)該容易保證塑件尺寸的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；（6）應(yīng)該在塑件的最大截面積處；（7）分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響該塑件比較簡(jiǎn)單分型面取在最大

25、截面積處即可如圖2-1圖2-1 分型面的位置2.2 型腔數(shù)目和排列方式的確定 1型腔數(shù)量的確定 該塑件比較體積比較小，精度要求也不高，生產(chǎn)類型為大批量，因此可以選擇一模4腔和一模8腔，考慮到一模8腔時(shí)，分流道會(huì)比較長(zhǎng)，現(xiàn)在初步確定為一模4腔。2排列方式的確定 排列方式有 圓形排列、直線排列、H型排列及復(fù)雜排列，由于塑件為截面為矩形故采用H型排列方式，它的平衡性好，加工不是太難且保證了流體的流程一致。2.3 初選注塑機(jī)1.注射量的計(jì)算 塑件的體積V=1.3cm3（由軟件SolidWorks計(jì)算得出）塑件的質(zhì)量M=1.31.05=1.365g2.澆注系統(tǒng)凝料體積的估算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按塑體0.2倍1倍計(jì)

26、算，由于塑件的體積較小這里取1倍計(jì)算 3.選擇注塑機(jī) 根據(jù)以上計(jì)算出一次注塑的量為10.4cm3，由經(jīng)驗(yàn)公式的 （2-1）查參考文獻(xiàn)【3】選用XS-ZS-22注塑機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)表如下表2-1表2-1 注塑機(jī)的參數(shù)理論注射容積(cm3)30噴嘴球半徑(mm)12注射壓力(MPa)115拉桿尺寸230鎖模力(KN)250最大成型面積90移模行程(mm)160注射方式柱塞式模具最小厚度(mm)60模具最大厚度(mm)200噴嘴口空孔徑(mm)24.注射機(jī)的校核鎖模力 （2-1）式中 P-塑料成型時(shí)型腔壓力 ABS型腔壓力為30MpaA為塑件與澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積 （2-2）澆注系統(tǒng)的投影面積

27、按塑件投影面積的0.20.5，這里取0.5查參考文獻(xiàn)2表7.12取安全系數(shù)為1.22501.2=1.269.48=84 符合要求3. 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)3.1 設(shè)計(jì)主流道 澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入注塑模具中所經(jīng)過(guò)的流道，它包括主流道的設(shè)計(jì)、分流道設(shè)計(jì)、澆口的選擇及冷料穴的選定。在設(shè)計(jì)注塑模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)該要考慮注意一些設(shè)計(jì)的原則。（1）根據(jù)選擇型腔的以及數(shù)目排列方式合理的選擇澆注系統(tǒng)的布局方式。（2）根據(jù)塑件形狀尺寸大小，塑件壁的厚度等一些因素，并且要考慮到分型面的位置來(lái)選擇澆注系統(tǒng)位置及類型。（3）應(yīng)該盡量的縮短流道的長(zhǎng)度以減少流程，以便于節(jié)省原料，提高注塑機(jī)的注射效率。（4）應(yīng)該

28、考慮到塑件的成型的性能，要考慮到塑件材料的流動(dòng)性如何以便能更好地選擇澆注系統(tǒng)的截面積大小形狀以及長(zhǎng)度，并使其拐角處能夠圓滑過(guò)渡方便塑料融體的流動(dòng)。主流道時(shí)熔料最先通過(guò)的一道流道，直接影響著注射時(shí)間與速度，主流道小則冷卻面增大，熱量損耗的多，注射壓力損失大，主流道大則塑料造成損失大，冷卻時(shí)間變長(zhǎng)，因此選擇恰當(dāng)?shù)牧鞯篮苤匾捎跐部谂c注塑機(jī)噴嘴要反復(fù)接觸，這里選擇可拆卸的澆口套。如圖3-1圖3-1 澆口套的結(jié)構(gòu)形式主流道的尺寸長(zhǎng)度L 一般由模具結(jié)構(gòu)決定對(duì)于小模具，L應(yīng)小于60mm，這里初步取50mm主流道小端直徑 d=注塑機(jī)噴嘴直徑+（0.51）mm=2.53m =24度 根據(jù)塑件材料的流動(dòng)性確定

29、，ABS流動(dòng)性中等，這里取4度主流道大端直徑主流道球面半徑SR=注射機(jī)噴嘴球半徑+(12)mm=14mm配合高度h取38mm，這里取5mm澆口套的選擇 為標(biāo)準(zhǔn)件在待定3.2 分流道的設(shè)計(jì)1.分流道的布置形式 由型腔的排列方式設(shè)計(jì)成平衡式分流道2分流道的長(zhǎng)度尺寸根據(jù)型腔位置的布置查參考文獻(xiàn)4圖8.107取以下尺寸如圖3分流道的截面 一般有圓形，半圓，梯形，圓形的流動(dòng)性好損失小，這里取圓形，型芯與型腔個(gè)半圓3分流道的直徑 查參考文獻(xiàn)1表3-1取5mm表3-1 塑件分流道的直徑塑料名稱分流道斷面直徑塑料名稱分流道斷面直徑ABS、AS4.89.5聚苯乙烯3.510聚乙烯16. 9.5軟聚氯乙烯3.51

30、03.3 澆口的選擇 澆口有 中心澆口，側(cè)澆口，輪輻式澆口，點(diǎn)澆口，潛伏澆口，根據(jù)各自的特點(diǎn)以及塑件的形狀精度要求，單分型面等這里選側(cè)澆口，尺寸按照經(jīng)驗(yàn)值，寬度b=1.55mm，厚度t=0.52mm，長(zhǎng)度=0.72mm，這里b取3mm，t取2mm，根據(jù)各澆口的面積和等于分流道的截面積 ，相差較大，固改變t的取值，t取1.63.4 冷凝穴及拉桿的設(shè)計(jì)1.主流道冷料穴的設(shè)計(jì)，主流道的冷料穴主要是為了儲(chǔ)存溶體前段與空氣接觸后溫度變低的塑料以及，保證脫模是能夠把澆口套里的錐形凝料拉出 這里選擇錐形冷料穴，錐度為5度，脫模時(shí)由拉料桿推出，如圖3-2，2.分流道的冷卻穴設(shè)計(jì)，參考參考文獻(xiàn)4，圖8.18，L

31、2=36，這里取3mm3.拉料桿的設(shè)計(jì)，參考圖b以及參考文獻(xiàn)3表3.1，取d=5mm，d1=10mm，h=3mm，結(jié)構(gòu)如圖3-2圖3-2 拉料桿及冷卻穴結(jié)構(gòu)形式4. 成型零件的設(shè)計(jì)4.1 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1凹模的結(jié)構(gòu)選擇 由于塑件的形狀較小，精度要求不高，且是一模4腔，采用整體式凹模2凸模的結(jié)構(gòu)選擇 凸模較小，由于凸模的要求較高采用整體式，明顯浪費(fèi)材料，故采用組合式凸模，另外由于塑件上有小孔，因此設(shè)置小型芯4.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算平均收縮率 s=0.55%1凹模工作尺寸計(jì)算 凹模徑向尺寸計(jì)算 （4-1） 式中Lm-公稱尺寸S - 平均收縮率Ls 塑件外形的公稱尺寸 模具的制造公差 -塑

32、件徑向尺寸公差各類公差查參考文獻(xiàn)4表4-1 精度等級(jí)的選用 尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式Lm 0+=(1+S)LS - 34 0+結(jié)果Ls124.850.2525.05-0.5 00.12524.800.125Ls215.850.2515.99-0.38 00.09515.790 0.0952）凹模厚度尺寸計(jì)算表4-2 厚度尺寸計(jì)算尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式Hm 0+=(1+S)LS - 23 0+結(jié)果Hs16.550.246.74-0.48 00.126.460 0.122凸模工作尺寸計(jì)算凸模徑向尺寸計(jì)算 表4-3 徑向尺寸計(jì)算尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公

33、式lm - 0=(1+S)LS + 34 - 0結(jié)果ls1350.12.9 0+0.20.053.06-0.050ls25.750.122.9 0+0.20.065.79-0.060ls36.8550.142.9 0+0.20.076.68-0.070ls418.650.222.9 0+0.20.1118.81-0.110ls58.550.142.9 0+0.20.078.62-0.070ls6650.122.9 0+0.20.066.09-0.060ls7850.142.9 0+0.20.078.11-0.070ls88.5550.142.9 0+0.20.078.67-0.070凸模厚度尺

34、寸計(jì)算表4-4 厚度尺寸計(jì)算尺寸等級(jí)公差轉(zhuǎn)換尺寸模具制造公差計(jì)算公式lm - 0=(1+S)lm + 23 - 0計(jì)算結(jié)果hm14.3MT50.124.18 0+0.240.064.36-0.060hm23.550.123.38 0+0.240.063.56-0.060hm3350.12.9 0+0.20.053.05-0.0504.3 中心距計(jì)算表4-5 中心距計(jì)算尺寸等級(jí)公差模具制造公差計(jì)算公式cm2=（1+s）cs2計(jì)算結(jié)果cm1350.160.0813.070.085. 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.1 脫模力的計(jì)算 本塑件比較簡(jiǎn)單，采用推桿推出，推件板推出都可以，具體選什么方式根據(jù)脫模力的計(jì)

35、算決定。 1.脫模力的計(jì)算制件為薄壁制品，式中t為制品厚度 為型芯的平均半徑，本塑件的壁厚約為2.5mm，型芯的平均半徑為8mm， （5-1）式中E -塑料的拉伸彈性模量，Mpa， - 塑件的平均成型收縮率， - 塑料的泊松比，h - 型芯的脫模方向高度，mm，Kf - 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算公式為5-2 （5-2）K - 厚壁制品的計(jì)算系數(shù)，其計(jì)算公式為 （5-3） - 比例系數(shù)，rcp - 型芯的平均半徑，f - 制品與鋼材表面之間的摩擦因數(shù)代入其計(jì)算脫模力Qc=730N表5-1 常用塑料參數(shù)塑料名稱成型收縮率/%拉伸模量E/GPa泊松比與鋼的摩擦因數(shù)ABS0.40.71.9101.98

36、00.30.455.2 推出方式的選定 觀察塑件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單用推桿推出，推件板推出都是可行的，具體用什么可以根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果確定。方案一推桿推出，為了保證塑件的受力平衡應(yīng)該采用3根推桿，根據(jù)塑件的尺寸選擇26與一根14的推桿計(jì)算其應(yīng)力 （5-4）=73069.2=10.5Mpa 合格 查參考文獻(xiàn)1表5-2的ABS的=11.716.7表5-2 制品脫模力計(jì)算參量E/GPaABS1.802.600.350.559010820707.010.011.716.7-由此可得用推桿推出是可行的，方案二 推件板推出， 面積更大，肯定是可行的，兩種方法都是可行的考慮到用推桿推出較為簡(jiǎn)單故采用方案一推桿推出，具

37、體推的位置如圖圖5-1 推出方式6.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料注塑成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模具中高壓注射，其后這些熔料在模具中冷卻成型。在塑料固化成型過(guò)程中，由熔融狀態(tài)冷卻到固化是靠熔料溫度和模具的溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)的一般情況，模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度以下才能達(dá)到快速成型的目的。但是模具的溫度不能太高而且也不能太低。模具溫度過(guò)高會(huì)造成溢出料，脫模比較困難，會(huì)讓制件固化時(shí)間變長(zhǎng)，加大成型周期，就會(huì)降低生產(chǎn)的效率；模溫過(guò)低熔料流動(dòng)性會(huì)變低，使塑料應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)一些缺陷，嚴(yán)重影響制件質(zhì)量。因此，控制好模具溫度是塑件注射成型過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。6.1 冷卻介質(zhì)ABS屬于流動(dòng)性中等的塑料，它的成型溫度與模

38、具溫度分別為230與5080，模具的溫度初步定為65，用常溫水進(jìn)行冷卻。6.2 簡(jiǎn)單計(jì)算冷卻系統(tǒng)1.單位時(shí)間內(nèi)注塑機(jī)注射進(jìn)模具的塑料總質(zhì)量W塑件的質(zhì)量M=0.012Kg塑件的厚度取2.5mm，查參考文獻(xiàn)3，注射周期為50220s，這里取120s，則每小時(shí)可以注射30次單位時(shí)間內(nèi)注入模具塑料的總質(zhì)量為W=30M=300.012=0.36Kg/h2確定塑件在每小時(shí)凝固所需要放出的熱量Q查參考文獻(xiàn)4得知ABS的單位熱流量為310400Kj/kg，這里取350KJ/Kg3.計(jì)算冷水的體積和流量 設(shè)冷卻水道入口處的水的溫度為22，考慮到水溫差為35，取出口水道水的溫度為25，水的比熱容為c為4.2KJ/

39、(kg.)，水的密度為=1000Kg/ m3 根據(jù)公式 （6-1）4確定冷卻水道的直徑d，查參考文獻(xiàn)2可知d的取值很小，考慮到實(shí)際情況這里取d=6mm，則水道里水的流速為1.66m/s，效果比較好，型芯與型腔個(gè)2根水道即可具體的位置最后模具的結(jié)構(gòu)決定。6.3 加熱裝置的確定 當(dāng)注射成型工藝要求模具的溫度在90以上時(shí)，模具中需要設(shè)置加熱裝置，由于本次設(shè)計(jì)的模具溫度沒(méi)有達(dá)到90，考慮到經(jīng)濟(jì)性，這里就不設(shè)置加熱裝置了。7. 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)注射模具時(shí)是要考慮排氣問(wèn)題的，因?yàn)?，熔融的塑料注射到模具型腔?nèi)，在填充滿型腔是要把型腔里原有的空氣排出去的，如果氣體不能排除，它有可能會(huì)在塑件的內(nèi)部留下氣泡或表

40、面形成缺陷。 另外，塑料熔化時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量的氣體。這部分氣體應(yīng)該及時(shí)排出。否則的話，被壓縮的氣體溫度會(huì)升高，會(huì)引起塑料制件局部燒焦或者碳化，或者塑料制件有氣泡，會(huì)使塑件一些性能強(qiáng)度下降，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而產(chǎn)生廢品。排氣方式有倆種 開(kāi)排氣槽與靠分型面間隙來(lái)排氣 由于塑件的體積很小，且設(shè)置了3根推桿，因此可以利用推桿與型芯的間隙和分型面之間的間隙來(lái)排氣。8. 注塑機(jī)模架的選擇查參考文獻(xiàn)3表4-1與4-48.1 模架組合形式的選擇 根據(jù)一模4腔及澆注系統(tǒng)的布置可以估算型腔所占的面積為80mm72mm，查參考文獻(xiàn)4圖8.107取A=35mm，取B=35mm，得動(dòng)模板的尺寸為150142

41、，查參考文獻(xiàn)3表4-4，有WL 150150,180180，考慮到冷卻系統(tǒng)的布置，這里取180180的模架8.2 模架的組成零件和名稱 如下圖8-1圖8-1 模架的組成1-內(nèi)六角螺釘 2-內(nèi)六角螺釘 3-墊塊 4-支撐板 5-動(dòng)模板 6-定模板 7-內(nèi)六角螺釘 8-定模座板 9-帶頭導(dǎo)套 10-帶頭導(dǎo)柱 11-復(fù)位桿 12-推桿固定板 13-推板 14-動(dòng)模座板8.3 模架型號(hào)，系列、規(guī)格及標(biāo)記，模架型號(hào)的選擇，分型面為單分型面，采用了側(cè)澆口，可以在ABCD,里面選，因?yàn)橥瞥龇绞綖橥茥U推出，因此在AC里面選擇，AC的區(qū)別在于，A型號(hào)有動(dòng)模固定板，而C型則沒(méi)有該結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)型芯采用了組合式結(jié)構(gòu)，

42、所以選擇A型模架。圖8-2 模架的型號(hào)8.4 模架圖和部分尺寸圖8-3 模架的組合尺寸A板尺寸，A板是定模型腔板，考慮到要與澆口套配合，取A=45mmB板尺寸，B板是動(dòng)模型腔板，塑件比較小，這里取B=25mmC板尺寸，C板是墊塊，C=推出行程=推板厚度=推桿固定板厚度=510mm=6.5+20+15+510=46.551.5mm，考慮到需要安裝限位釘，故取C=55mm模架確定，標(biāo)記為A1818-252560GB/T12555-2006其他的各個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸為：W=180，W1=230， W2 =33， W3 =110，W4=68， W5= 90， W6=134， W7 =145L=180 , L1

43、 = 160 L2=138 L3 =64， L4 =134，H1 =20 H2=30， H3=20， H4 =30， H5 =15， H6 = 20 D1=20， D2= 12， M1=4M12， M2 =4M8具體的結(jié)構(gòu)和尺寸后面介紹9. 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)的校核根據(jù)注塑機(jī)來(lái)校核9.1 模具平面的尺寸 180180235235， 校核合格9.2 模具的高度尺寸 80H=20+55+30+25+25+20+15=195200，合格9.3 模具開(kāi)模行程 s=H1+H2+510=80160 合格10. 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇及尺寸的確定根據(jù)參考文獻(xiàn)3, 塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)得出以下零件的結(jié)構(gòu)及尺寸10

44、.1 推桿每個(gè)塑件需要3根推桿推出，為了保證結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單，采用臺(tái)肩的高度相等，而在標(biāo)準(zhǔn)件中兩個(gè)直徑6與4的臺(tái)肩不同，固不采用標(biāo)準(zhǔn)件，直接定做，考慮到兩根6的臺(tái)肩會(huì)干涉，故都削去一部分，具體尺寸如圖10-1圖10-1推桿的結(jié)構(gòu)及尺寸10.2 帶頭導(dǎo)柱 帶頭導(dǎo)柱的作用是與導(dǎo)套配合使用，使注射模具在工作開(kāi)模與閉合的過(guò)程中起到導(dǎo)向的作用，保證定模與動(dòng)模相對(duì)在一個(gè)正確的位置，另外承受模具在注射機(jī)注射料時(shí)引起的一些力，保證制件在注塑過(guò)程中的精度，本次采用的是帶頭導(dǎo)柱，與模板安裝的部分采用H7/h6配合，而與導(dǎo)套配合的部分采用H7/f6配合，其配合直徑在選擇標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)已經(jīng)給出為D=20，查表10-1圖10-2

45、 標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)表10-1 標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱尺寸DD1h1620253035212530354068L506070L120，25，30，35，40，45，50，60，70D1=25 h=6根據(jù)定模板的厚度為25mm與動(dòng)模板的厚度為25，這里取L=50Mm10.3 帶頭導(dǎo)套 帶頭導(dǎo)套是與導(dǎo)柱配合使用的，根據(jù)導(dǎo)柱尺寸選擇帶頭導(dǎo)套的直徑取D=25mm它的結(jié)構(gòu)如圖 10-3圖10-3標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)套（GB/T 4169.3 - 2006）表10-2 標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)套D1216202530D11825303542D22230354047D31317212631h56810L124324050L202530根據(jù)導(dǎo)柱尺寸選擇帶頭導(dǎo)套的直徑取D=25mm，L的長(zhǎng)度根據(jù)定模板的厚度取L=25mm，當(dāng)L小于L1時(shí)，兩者相等，D1=30mm，D2=35mm。與導(dǎo)柱的配合為H7，與定模板的配合為m610.4 墊塊 墊塊的作用決定于推板需要推出的距離以及模具的高度，在選用墊塊的時(shí)候，長(zhǎng)度方向的尺寸L一般與模具的尺寸一致，寬度在選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的時(shí)候已經(jīng)給出了，