普通開關(guān)按鈕模具設計說明書

1、1 普通開關(guān)按鈕模具設計 摘摘 要要 注射模具設計一個涉及面很廣的設計,它必須考慮到塑件的材料、精度、注射機和模具的匹配等.按鈕采用的材料是改性聚苯乙烯,是一種熱塑性材料,符合注射模的要求.它的精度要求不高,一般 4 級就能滿足要求.根據(jù)任務書要求,該制件屬于打批量生產(chǎn),所以采用了一模 24 腔設計,凹凸模開設在定模板和中間板之間.采用普通澆注系統(tǒng)點澆口的形式.根據(jù)估算制件和澆注系統(tǒng)凝料的重量.選用 XS-Z-60 型注射機,315*400*194A1 型模架.分型面設在定模板和中間板之間,分型時利用拉料桿將凝料一同拉出,再用推桿和拉料桿一同將制件和凝料頂出.根據(jù)制件的精度要求和尺寸大少算出型

2、腔和型芯的尺寸公差,再根據(jù)強度條件取壁厚 5mm.由此畫出各模板和零件圖,最后畫出裝配圖并校核各參數(shù),校核無誤才能使用.整個設計過程必需嚴謹,不能疏忽每一個環(huán)節(jié),有關(guān)標準參考相關(guān)機械相關(guān)設計手冊.此套模具結(jié)構(gòu)簡單,實現(xiàn)部分機械的自動化.關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:多型腔（more caviy） 按鈕模 CAD(制圖)2目目 錄錄摘摘 要要.1關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: .1目目 錄錄.2緒緒 論論.4第第 1 章章 引言引言.51.1 模具行業(yè)的發(fā)展 .51.1.1 國內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平.61.2 注射模具設計要求.71.2.1 塑件分析.71.2.2 塑件的成型性能.71.2.3 模具類型.91.2.4 模具設

3、計.91.3 畢業(yè)設計任務要求.10第第 2 章章 塑件的工藝分析塑件的工藝分析.112.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征.112.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性.112.2.1 結(jié)構(gòu)分析.112.2.2 尺寸精度分析.112.2.3 表面質(zhì)量分析.112.3 計算塑件的體積和質(zhì)量.112.4 注射機的初選.112.4 塑件精度要求.12第第 3 章章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計.133.1 注射模具分型面的選擇.133.1.1 分型面的基本形式.133.1.2 分型面選擇的基本原則.133.1.3 分型面的選擇.133.2 澆注系統(tǒng)的設計.133.2.1 澆注系統(tǒng)的組成.

4、133.2.2 注射模具主流道的設計.143.2.3 分流道的設計.153.3 澆口的設計.16第第 4 章章 初選注射機確定型腔數(shù)初選注射機確定型腔數(shù).1734.1 根據(jù)塑件的形狀估算其體積和質(zhì)量.174.2 確定型腔數(shù)所烤爐的因素.184.2.1 注射機額定注射量 Gb.184.2.2 根據(jù)塑件精度所選模具.184.2.3 生產(chǎn)批量該塑件屬大批量生產(chǎn)，故宜采用取多型腔模具。.19第第 5 章章 確定模具結(jié)構(gòu)方案確定模具結(jié)構(gòu)方案.205.1 確定成型位置.205.2 確定分型面.205.3 脫模原理.205.4 澆注系統(tǒng)形式.205.4.1 主流道設計.205.4.2 分流道設計.205.4

5、.3 澆口的設計.215.5 冷卻與加熱系統(tǒng).215.6 確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸.215.6.1 型腔尺寸計算.215.6.2 定模座板.225.6.3 定模板.225.6.3 中間板.235.6.7 推桿固定板.245.6.8 推板.255.6.9 動模座板.25第第 6 章章 校核注射機有關(guān)工藝參數(shù)校核注射機有關(guān)工藝參數(shù).266.1 注射量的校核.266.2 鎖模力與注射壓力.266.3 模具厚度 H 與注射機閉合高度.26結(jié)束語結(jié)束語.27參考文獻參考文獻.28致致 謝謝.294緒緒 論論有分析認為,我國塑料工業(yè)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求,05 年塑料模具在整個模具行業(yè)中的

6、比例已上升到 40%左右,在未來的幾年里還將繼續(xù)上升.模具是一種技術(shù)密集,資金密集的產(chǎn)品,在我國國民經(jīng)濟中的地位也非常重要.由于新技術(shù),新材料,新工藝的不斷發(fā)展,促使模具技術(shù)不斷進步。按鈕的用處很廣泛，不管是機械，家用，特別是一寫娛樂工作用的特別的多。它的用途主要就是控制電流的接通和斷開。它的用途很簡單但它的作用卻很大，它直接關(guān)系著工作能否順利進行.目前市場上的按鈕模具也非常多,設計的很有創(chuàng)意也非常實用.此套模具設計的著重點主要是簡單實用,滿足市場需求的經(jīng)濟型模具。5第第 1 章章 引言引言1.1 模具行業(yè)的發(fā)展模具行業(yè)的發(fā)展模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑

7、料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設計方法已無法適應當今的要求，與傳統(tǒng)的模具設計相比，計算機輔助工程（CAE）技術(shù)無論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動強度方面，都具有極大的優(yōu)越性。美國 MOLDFLOW 上市公司是專業(yè)從事注塑成型 CAE 軟件和咨詢公司，自 1976 年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟件以來，一直主導塑料成型 CAE 軟件市場。MOLDFLOW 一直致力于幫助注塑廠商提高其產(chǎn)品設計和生產(chǎn)質(zhì)量，MOLDFLOW 的技術(shù)和服務提高了注塑產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短了開發(fā)周期，也降低了生產(chǎn)成本，MOLDF

8、LOW 已成為世界注塑 CAE的技術(shù)領袖。利用 CAE 技術(shù)，可以在模具加工前，在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓和冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題并及時進行修改，而不是等到試模后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方 法的一次突破，而且在減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等方面，都有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟意義。塑料模具的設計不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用 CAE 技術(shù)，這是發(fā)展的必然趨勢。近十多年來，國外先進國家的模具技術(shù)水平得到了飛速發(fā)展：(1)CAD/CAM/CAE 技

9、術(shù)的應用在歐美 CAD/CAM/CAE 已成為塑模企業(yè)普遍應用的技術(shù)。在 CAD 的應用方面已經(jīng)超越了甩掉圖板，二維繪圖的初級階段。目前 3D 設計已達到了70%、89%，Pro/E，UG，CI 以 TRON 等軟件的應用很普遍。應用這些軟件不僅可完成 2D設計，同時也獲得 3D 模型，為 NC 編程和 CAD/CAM 的集成提供了保證。應用 3D 設計，還在設計時進行裝配干涉的檢查，以保證設計和工藝的合理性。在歐美的塑模企業(yè)中，為了提高 CAD 技術(shù)的效率，塑模標準件的采用率一般在 80%以上1。(2)激光技術(shù)的應用日益受到重視激光技術(shù)在模具制造中的應用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩

10、個方面?？焖俪尚问歉鶕?jù)CAD 的數(shù)據(jù),不借助任何機械加工工具,通過逐層增加材料的方法(如聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等) 快速制造出零件原型或零件實物,故也稱快速原形制造(縮寫為PRM) 技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)主要有立體光固造型(SLA) ,選擇性激光燒結(jié)(SLS) ,分層實體制造(LOM) 等。該技術(shù)將CAD 技術(shù)、激光技術(shù)、CNC 技術(shù)、材料加工和材料科學技術(shù)有機地結(jié)合起來,給模具制造業(yè)帶來了根本性的變革2。與傳統(tǒng)的模具設計制造相比,它能比數(shù)控加工更快、更方便地設計并制造出各種復雜的原型,使模具的制造成本和生產(chǎn)周期減少1/ 2 ,明顯提高生產(chǎn)率。國內(nèi)的一些大型企業(yè)集團,如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應用激光

11、快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面,并取得顯著的經(jīng)濟效益。6(3)模具材料先進隨著模具工作條件的日益苛刻，對模具的質(zhì)量，特別是鋼的純凈度、等向性的水平提出了更高的要求。 為達此目的國外普遍采用電爐外精煉工藝生產(chǎn)純凈度高的模具鋼， 對于大截面鍛壓模塊和大型的鋼材規(guī)定采用真空處理。對于純凈度要求更高的模具鋼，大部分采用電渣重熔，以進一步提高鋼的純凈度、致密度、等向性和均勻性，減少偏析。 因此，模具鋼的質(zhì)量有了較大提高。為了加強競爭力量，適應經(jīng)濟全球化的發(fā)展趨勢，國外模具鋼的生產(chǎn)從分散趨向于集中，并多家公司進行跨國合并，為了更好地進行競爭，這些公司都建成了完善的技術(shù)先進的模具鋼生產(chǎn)線和模具鋼科學研究基地，形

12、成幾個世界著名的工模具生產(chǎn)和科研中心，以滿足迅速發(fā)展的模具工業(yè)。1.1.1 國內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平國內(nèi)模具技術(shù)發(fā)展及目前水平我國模具行業(yè)近年來發(fā)展很快,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前模具生產(chǎn)廠點共有2 萬多家,從業(yè)人員約50 萬人,全年模具產(chǎn)值約360 億元,總量供不應求,出口約2億美元,進口約10 億美元。 當前,我國模具行業(yè)的發(fā)展具有如下特征:大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于行業(yè)總體發(fā)展水平;塑料模和壓鑄模成比例增長；專業(yè)模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快；“三資”企業(yè)及私營企業(yè)發(fā)展迅速;股份制改造步伐加快等。 從地區(qū)分布來看,以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)

13、展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江,其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的60%以上。我國模具總量雖然已位居世界第三,但設計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等發(fā)達國家,模具商品化和標準化程度也低于國際水平3。全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移,中國正成為世界制造業(yè)的重要基地。 制造業(yè)模式的變化,必將產(chǎn)生對新技術(shù)的需求,也必將導致 CAD 技術(shù)的發(fā)展。 同時,由于網(wǎng)絡技術(shù)的大面積應用,正如 10 年前由于成本的大幅度下降,使得微機進入千家萬戶改變我們的生活一樣,網(wǎng)絡應用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國加入 WTO ,逐漸成為

14、世界制造業(yè)的重要基地,將要求我國的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性,并且要有更高的質(zhì)量、更低的成本并在更快的時間內(nèi)提供給市場4。作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面對競爭的第一線,模具工業(yè)除其需要“高技藝”的從業(yè)人員外,還需要更多的“高技術(shù)”來保證。1.2 注射模具設計要求注射模具設計要求1.2.1 塑件分析塑件分析注射模的一般設計程序與普通熱塑性注塑?；鞠嗤煌氖窃谠O計之前要選擇成型工藝方法、設備和模具類型，而這一過程正是新型注塑模具設計的關(guān)鍵，其次才是模具的具體設計。通常，在大多數(shù)注塑件能夠采用兩種或多種注塑工藝方法和模具類型來注塑成型，但還應該從材料性能、各種工藝類

15、型和相應模具特點及其所能成型制品的質(zhì)量、經(jīng)濟性、制約條件等角度綜合考慮，以得出最佳或相對較好的方案。在任何情況下設計模具，是針對具體模具塑件設計相應的模具，因此首先遇到的7問題是如何選擇確定塑料品種和注塑工藝路線，最終確定模具類型。確定類型是一個復雜的總和過程，首先要從模具設計的最終目的塑件要求成型合格制品來考慮，分析塑件的形狀結(jié)構(gòu)特點、壁厚、尺寸大小和尺寸精度、外觀要求、質(zhì)量和質(zhì)量偏差要求、強度和剛性要求、裝配要求、使用環(huán)境條件要求等因素，在此基礎上依據(jù)塑料材料性能初步篩選出可以考慮采用的塑料品種、注塑工藝路線和相應的注塑機類型及相應的模具類型。1.2.2 塑件的成型性能塑件的成型性能塑料的

16、基本性能包括力學性能、熱性能、電學性能、光學性能、耐老化性能、衛(wèi)生性能、耐磨性、抗疲勞性、抗蠕變性等。但這里設計重點是討論與成型加工有關(guān)的性能。本設計所涉及的模具可用于成型熱塑件塑料、熱塑性和熱固性增強塑料、熱固性塑料、彈性體（包括熱塑性彈性體等） ，下面對直接影響模具設計的成型加工性能分別加以敘述。(1)收縮率各類材料收縮率大小順序為：彈性體，纖維增強或填料填充的彈性體，熱塑性塑料，纖維增強或填料填充的熱塑性塑料，熱固性塑料，纖維增強或填料填充的熱固性塑料。軟質(zhì)彈性體收縮率大于硬質(zhì)彈性體，軟質(zhì)熱塑性塑料收縮率通常大于硬質(zhì)熱塑性塑料。材料的收縮率在很大程度上決定了制品所能達到的精度，影響模具澆

17、注系統(tǒng)和成型零件設計，有時甚至決定了注塑工藝方法和模具類型，比如收縮率大的塑料不能用于精密注塑。塑件的收縮率具有復雜性和多變性，因為影響收縮率的因素除配方和注塑工藝條件外，還有與模具澆口設計（數(shù)量、位置、形狀、尺寸） 、塑件壁厚、型腔中的拐角、加強筋、嵌件、型芯結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。制品成型過程的收縮率通常有以下幾個部分決定：熔體充滿型腔后有熔體到固體階段的熔體冷卻收縮（對熱塑性塑料）和固化相變收縮，這一部分收縮量較大，但由于保壓過程補充了收縮量，所以模具設計不考慮這一部分收縮。塑件固化后在模內(nèi)及模外冷卻到室溫的收縮，即由線脹系數(shù)決定的收縮，這一相比較簡單，可以測出。由結(jié)晶（對結(jié)晶性聚合物）引起的收縮

18、。由取向引起的收縮。后兩項變化無常，他們隨注塑工藝條件，澆口形狀、尺寸、數(shù)量和布置、型腔形狀結(jié)構(gòu)尺寸，冷卻速度（對熱塑性材料）或交聯(lián)固化速度等因素而變化，設計時需要結(jié)合經(jīng)驗和試驗確定。(2)流動性在澆注充模時，熱固性塑料和部分熱塑性塑料流動性較好，彈性體和大多數(shù)熱塑性塑料流動性中等或較差。物料的流動性相對模具細節(jié)設計有諸多影響，澆注系統(tǒng)形式，澆口形狀、尺寸、數(shù)量和布置，配合間隙，排氣問題等設計都與流動性有關(guān)，冷卻或加熱系統(tǒng)、型腔形狀與壁厚等因素又能影響物料的流動性，從而影響上述細節(jié)設計。流動性的好壞涉及到流動過程中在流動通道各處剪切梯的大小，即影響到取向，進而影響收縮率的變化。設計是需要把物的

19、重點：一是分析充模過程物料流動方向，二是流動性對模具設計細節(jié)的影響范圍和影響程度。流動性好，則澆注系統(tǒng)阻力可以大一些，成型零件之間配合精度要高一些，排氣問題需要特別考慮。流動性差，則要8盡可能減少澆注系統(tǒng)阻力，對配合精度和排氣要求不高，但冷卻系統(tǒng)的設計需要注意，過度冷卻會影響充模及熔接強度。(3)結(jié)晶性結(jié)晶通常是對具有結(jié)晶性的熱塑性塑料彈性體（包括橡膠）而言。結(jié)晶問題主要影響制品的收縮率，不同材料有不同的收縮率，同一種材料的收縮率受配方、注塑工藝條件、模具溫度和冷卻速度、制品出模溫度、制品脫模后的冷卻環(huán)境和條件、制品冷卻到室溫后的存放時間影響變化。與結(jié)晶相關(guān)的模具設計細節(jié)主要是冷卻系統(tǒng)設計，即

20、冷卻要均勻有效，以確保塑件在完成大部分結(jié)晶后脫模，因為制品在模內(nèi)冷卻收縮是夾持冷卻收縮，有利于尺寸穩(wěn)定，而在模外冷卻是自由收縮，難以確保制品形狀和尺寸的穩(wěn)定，特別是一些塑料的后結(jié)晶現(xiàn)象明顯，如聚乙烯塑件，在模外冷卻到室溫后的幾天內(nèi)仍會因緩慢結(jié)晶而收縮。(4)熱敏性熱固性塑料、部分熱塑性塑料、橡膠在注塑過程中對熱有不同程度的敏感性，這里的熱對模具設計而言有兩方面的含義：剪切生熱和長時間受熱。剪切生熱主要關(guān)系到澆注系統(tǒng)設計特別是澆口形狀、尺寸、數(shù)量和澆口布置，比如使用點澆口時，澆口數(shù)量越多，剪切就越弱，剪切發(fā)熱就越少。受熱時間的長短主要關(guān)系到澆道設計是否合理，是否能最大限度地減少樹脂的滯帶量和滯留

21、時間。(5)熱性能與固化特性熱塑性塑料和塑性彈性體的熔點（或熔體流動溫度） 、結(jié)晶溫度、熱變形溫度影響模具冷卻系統(tǒng)的設計，熱固性塑料和橡膠固化特性影響模具加熱系數(shù)的設計。此外，制品脫模時的軟、硬、脆特性將直接影響模具脫模頂出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和尺寸的設計。1.2.3 模具類型模具類型在確定注塑工藝路線后，相應的模具大類型也就確定。每一類模具中又有若干類不同的結(jié)構(gòu)原理的模具，需要根據(jù)塑件原材料、形狀結(jié)構(gòu)、尺寸精度、制品批量以及設備情況進行細致的分析平衡，確定出事宜的模具結(jié)構(gòu)類型。例如擬生產(chǎn)酚醛注塑件，設備有熱固性注塑機，可以考慮采用的模具類型有普通熱固性注塑模、溫流道注塑模、熱流道注塑模、絕熱流道注

22、塑模。如果塑件沒有特殊要求且批量很少，則選擇結(jié)構(gòu)簡單、成本的普通熱固性注塑模，就能完全滿足要求，且經(jīng)濟性好；如塑件有一定批量且塑性要求不高，則可采用溫流道注塑模，溫流道注塑模結(jié)構(gòu)相對簡單且對設備要求不高；如塑件批量大，則可考慮采用絕熱流道注塑?；驘崃鞯雷⑺苣?。此外，還應結(jié)合各類模具特點及所能夠成型的塑件的質(zhì)量和精度綜合考慮。1.2.4 模具設計模具設計模具澆注系統(tǒng)設計、分型面確定、型腔數(shù)的確定和型腔布置、型芯型腔結(jié)構(gòu)形式的確定、排氣問題、冷卻或加熱設計、側(cè)抽芯、脫模機構(gòu)設計等模具細部設計的程序和基本考慮與普通熱塑性或熱固性注塑模有很多相似之處，設計師可以參考。但要注意，每一類型注塑模都有其特殊

23、之處體現(xiàn)在模具的某一或某及部分設計上，如熱固性注塑模型芯型腔結(jié)構(gòu)形式和排氣要求、彈性體、注塑模脫模方式、精密注塑模的配合9精度及模具剛性要求和排氣要求等，因此在設計時要深入研究各類注塑模的特點和特殊要求，根據(jù)塑件的具體情況將其特點準確體現(xiàn)在設計方案上，這樣才能把握設計要點，保證設計成功。各類模具的細部設計將在下面詳細闡述。1.3 畢業(yè)設計任務要求畢業(yè)設計任務要求本課題是普通開關(guān)按鈕注射模的設計。要求對塑件進行測繪，并完成其 CAD 設計。按鈕開關(guān)注射模要求一模兩腔。完成該注射模具裝配圖設計，全部零件圖紙設計，模具成型零件 CAD 設計，以及完成該注射模具的制造工藝設計。10第第 2 章章 塑件

24、的工藝分析塑件的工藝分析2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征分析塑件使用材料的種類及工藝特征該材料為改性聚苯乙烯，一般聚苯乙烯強度不高，質(zhì)硬而脆，有易破碎和耐熱性低性等缺點。而通過改性后：它的抗沖擊性，絕緣性，耐熱性，耐應力開列性等性能都提高了?；瘜W性能也更穩(wěn)定了。原料在成型前要很好的干燥，以防止塑件產(chǎn)生氣泡渾濁，銀絲和發(fā)黃等缺陷，影響塑件質(zhì)量：為了得到良好的外觀質(zhì)量，防止塑件表面出現(xiàn)流動痕跡，熔接痕和氣泡等不良現(xiàn)象，一般采用盡可能低的注射速度。2.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性塑件尺寸較小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，對塑件的測量和計算沒較大影響，符合塑件的設計要求。2.2.1 結(jié)構(gòu)分析

25、結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形。因此,模具設計,該零件屬于中等復雜程度.2.2.2 尺寸精度分析尺寸精度分析從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為3.5mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3 表面質(zhì)量分析表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.2.3 計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積：V1=33.14221.5+8.75

26、57.251.5-3.14330.5 =135.7421 mm3V2=3.146.756.751.8=257.508 mm3塑件的體積 V=135.742+257.508=393.250 mm3塑件的重量 G=0.393251.058=0.413 克改性聚苯乙烯的密度為 1.058 克每立方厘米2.4 注射機的初選注射機的初選根據(jù)塑件的計算重量或體積，選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù)當未限定設備時，11須考慮以下因素：成型設備額定注射量 Gb，每次注射量不超過最大注射量的 80% 即 n=(0.8GbGj)/Gs 式中 n型腔數(shù) Gj澆注系統(tǒng)重量(g) Gs塑件重量(g) Gb成型設備額定注射量(

27、g)估算澆注系統(tǒng)的體積 Vj，分流道為梯形，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設計方案澆注系統(tǒng)的估算結(jié)果:V1=9+（916）1/2+1616/3=912 mm3V2=235rr/2=1476 mm3V3=24+（4）1/2+412/3=4224 mm3 Vj=6612 mm3Gj=Vjp=6.6121.05=6.9426 克設 n=24 則得： Gb=（n Gs+ Gj）/0.8 =（240.413+6.9426）/0.8g =24.0576g從計算結(jié)果，并根據(jù)塑料成型設備技術(shù)規(guī)格表 4.2 選用 XSZ60 型成型設備。這樣足夠.2.4 塑件精度要求塑件精度要求塑件工作要求不高，故選普通精度：級12第第 3

28、 章章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計分型面選擇和澆注系統(tǒng)設計3.1 注射模具分型面的選擇注射模具分型面的選擇3.1.1 分型面的基本形式分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。3.1.2 分型面選擇的基本原則分型面選擇的基本原則選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應有利于排氣；（3）應考慮開模是塑料留在動模一側(cè)；（4）應容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應力求簡單適用并易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應與成型設備的參數(shù)相適應；（8）考慮脫模斜度的影響11。3

29、.1.3 分型面的選擇分型面的選擇1、確定成型位置由于塑件結(jié)構(gòu)簡單,所以不用設計小型心,型腔直接開設在定模板和中間板上.采用兩排各 8 個型腔分布.2、確定分型面采用單分型面注射模,從 AA 分型面一次分型,如下圖所示:圖圖 3.1 分型面分型面3.2 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設備噴嘴進入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設計注射模具的澆注系統(tǒng)應注意以下幾項原則12。（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設計合理的澆注系統(tǒng)布局。13（2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)

30、的形式及位置。（3）應盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。（4）應根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動。3.2.2 注射模具主流道的設計注射模具主流道的設計主流道是熔融塑料由成型設備噴嘴先經(jīng)過的部位，它與成型設備噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融成型設備噴嘴反復接觸、碰撞，一般澆口不直接開設在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或迫合形式在定模板上13。（1）主流道的設計主流道是指澆注系統(tǒng)中從成型設備噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。主流道的形狀與尺寸對塑料熔體的流

31、動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。（2）主流道尺寸在臥式或立式成型設備上使用的模具中，主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角 為 26。小端直徑 d 比成型設備噴嘴直徑大 0.5mm1 mm。由于小端的前面是球面，其深度為 3mm5 mm，成型設備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 1mm2mm。流道的表面粗糙度值 Ra 為 0.08 。（3）主流道澆口套主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如 T8A、T10A 等材料制造，熱處理淬火硬度53HRC57HRC。澆口套的材料應選用

32、優(yōu)質(zhì)鋼 T8A，并應進行淬火處理，為了防止成型設備噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應低于成型設備噴嘴的硬度。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用 為 36 左右的圓錐孔。澆口套于成型設備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于成型設備噴嘴是球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設備噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應以清角連接，不應有倒拔痕跡。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用 為 36 度左右的圓錐孔，對流動性較差的塑料也可取得稍大一些，但過于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。澆口套

33、與塑料注射區(qū)直接接觸時，其出料端端面直徑應盡量選得小些。澆口套于成型設備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于成型設備噴嘴是球面，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設備噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應以清角連接，不應有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順利脫模14。定位環(huán)是模體與成型設備的定位裝置，它保證澆口套與成型設備的噴嘴對中定位，14定位環(huán)的外徑應與成型設備的定位孔間隙配合。澆口套端面應與定模相配合部分的平面高度一致。成型設備 SZ-63400 的噴嘴球半徑為 18 mm，噴嘴孔徑為 2 mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记?/p>

34、面與成型設備噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取 19 mm，圓錐孔的小端直徑則應大于噴嘴口內(nèi)徑，取 3 .2mm，如圖 3.2。圖圖 3.23.2 澆口套澆口套主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角為 3。小端直徑 d 比成型設備噴嘴直徑大 0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度為 35mm，取值為 5mm，成型設備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大 12mm。3.2.3 分流道的設計分流道的設計分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進入單腔中的進料澆口或主流道進入多腔的澆口的通道，它是主流道與

35、澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用，通常分流道設置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。在注射過程中，熔融的塑料在流經(jīng)分流道時，應是它的壓力損失以及熱量損失最小，而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則，分流道的設計要點總體歸納如下：分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長度的比最大為好，這樣可以減少熔料的散熱面積和摩擦阻力，減少壓力損失。 在可能情況下，分流道的長度應盡量的短，以減少壓力損失，避免模體過大影響成本，在多型腔模具中和型腔的分流道長度盡量相等，以達到注射大時壓力傳遞的平衡，保證塑料盡可能同時均勻的充滿各個型腔。在有些情況下分流道長度不能相等時，則應在澆口處作必要的補救措施，如果分流道較長時，應

36、在其末端設置冷料穴，放置冷料和空氣進入模腔15。在滿足注射成型工藝的前提下，分流道的截面積應盡量的小，但分流道的截面積過小會降低注射速度，使填充時間延長，同時可能出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷，而分流道過大則增大冷卻時間應比型腔中塑件的冷卻時間要短，才不影響注15射時的效率。因此在設計時應采用較小的截面積，以便于在試模是為不要的修正留有余地。分流道和型腔的分布是排列緊湊，距離合理，應采用軸對稱或中心對稱，使其平衡，盡量縮小成型區(qū)域的總面積。最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心相重合。在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少，在轉(zhuǎn)向處應圓滑過渡，不能有尖角，這些都是為了減小壓

37、力損失，有利于物料的流動。當分流道設在定模一側(cè)或分流道延伸較長時，應在澆口附近或分流道的交叉處設置鉤料桿，以便于在開模時在鉤料桿的作用下首先從定模中拉出分流道的凝料，并與塑料一起頂出。分流道的內(nèi)表面不必要求很光，一般表面粗糙度取 1.6m 即可，這樣可以在分流道的摩擦阻力下使料流外層的流動小些，使其分流道的冷卻皮層固定，有利于熔融塑料的保溫。在總體分布中，應綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局，并留出冷卻水路的空間。a分流道的形狀和尺寸分流道開設在定模板上，其截面形狀為半圓形，底部以圓角相連。分流道為二次分流道，具體形狀如圖三。b、分流道的表面粗糙度由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔

38、體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 Ra取 1.6m 左右，這可增加對外層塑料熔體的阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。c、分流道在分型面上的布置形式分流道在分型面上的布置形式與行腔在分型面上的布置形式密切相關(guān)。由于行腔呈矩形形狀分布，則分流道一般采用“非”字狀分布。3.3 澆口的設計澆口的設計此套模具采用的是點澆口的形式，點澆口是一種截面尺寸很小的澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增加塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導致容體的表現(xiàn)粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填。16第第 4 章章 初選注射機確定型腔數(shù)初選注射機確定型腔數(shù)4.

39、1 根據(jù)塑件的形狀估算其體積和質(zhì)量根據(jù)塑件的形狀估算其體積和質(zhì)量采用相似值法來計算。 圖圖 4.14.1 制件簡圖制件簡圖V1=33.14221.5+8.7557.251.5-3.14330.5 =135.7421 mm3V2=3.146.756.751.8=257.508 mm3塑件的體積 V=135.742+257.508=393.250 mm3塑件的重量 G=0.393251.058=0.413 克17改性聚苯乙烯的密度為 1.058 克每立方厘米4.2 確定型腔數(shù)所烤爐的因素確定型腔數(shù)所烤爐的因素根據(jù)塑件的計算重量或體積，選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù)當未限定設備時，須考慮以下因素。4.

40、2.1 注射機額定注射量注射機額定注射量 Gb每次注射量不超過最大注射量的 80% 即 n=(0.8GbGj)/Gs 式中 n型腔數(shù) Gj澆注系統(tǒng)重量(g) Gs塑件重量(g) Gb注射機額定注射量(g)估算澆注系統(tǒng)的體積 Vj，分流道為梯形，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設計方案圖圖 4.24.2 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)的估算結(jié)果:V1=9+（916）1/2+1624/3=912 mm3V2=235rr/2=1476 mm3V3=24+（4）1/2+412/3=4224 mm3 Vj=6612 mm3Gj=Vjp=6.6121.05=6.9426 克設 n=24 則得： Gb=（n Gs+ Gj）/0.

41、8 =（240.413+6.9426）/0.8g =24.0576g從計算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機技術(shù)規(guī)格表 4.2 選用 XSZ60 型注射機。這樣足夠.184.2.2 根據(jù)塑件精度所選模具根據(jù)塑件精度所選模具由于該塑件精度較低，故采用多型腔模具，即 n=24。4.2.3 生產(chǎn)批量該塑件屬大批量生產(chǎn)，故宜采用取多型腔模具。生產(chǎn)批量該塑件屬大批量生產(chǎn)，故宜采用取多型腔模具。19第第 5 章章 確定模具結(jié)構(gòu)方案確定模具結(jié)構(gòu)方案5.1 確定成型位置確定成型位置由于塑件結(jié)構(gòu)簡單,所以不用設計小型心,型腔直接開設在定模板和中間板上.采用兩排各 12 個型腔分布.5.2 確定分型面確定分型面采用單分型面注

42、射模,從 AA 分型面一次分型,如下圖所示:圖圖 5.15.1 裝配圖裝配圖5.3 脫模原理脫模原理開模時,注射機開合模系統(tǒng)帶動中間板下部一起向下運動,運動一定行程后,制件上部和料耙一同從定模板時光后脫離,然后推板開始作用,推桿和拉料桿在推板的作用下將制件和料耙一同推離中間板,制件和料耙自行下落,再由人工分離料耙和制件.5.4 澆注系統(tǒng)形式澆注系統(tǒng)形式采用普通澆注系統(tǒng)，由于多型腔模，必須設置分流道，用點澆口形式從零件側(cè)部進料，利用分型面間隙排氣。 5.4.1 主流道設計主流道設計主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角為 3。小端直徑 d 比注射機噴嘴

43、直徑大 0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度為 35mm，取值為 5mm，注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大 12mm。5.4.2 分流道設計分流道設計（1）分流道的形狀和尺寸分流道開設在定模板上，其截面形狀為半圓形，底部以圓角相連。分流道為二次分流道，具體形狀如圖三。（2）分流道的表面粗糙度由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 Ra取 1.6m 左右，這可增加對外層塑料熔20體的阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。（3）分流道在分型面上的布置形式分流道在分型面上的布

44、置形式與行腔在分型面上的布置形式密切相關(guān)。由于行腔呈矩形形狀分布，則分流道一般采用“非”字狀分布。5.4.3 澆口的設計澆口的設計此套模具采用的是點澆口的形式，點澆口是一種截面尺寸很小的澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增加塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導致容體的表現(xiàn)粘度下降，流動性增加，有利于型腔的充填。5.5 冷卻與加熱系統(tǒng)冷卻與加熱系統(tǒng)塑件的體積很小，不宜在凸模上開設冷卻水道，故采用較薄的模板,這樣塑件就可以很快的自行冷卻.5.6 確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸經(jīng)過初步設計,預選中小型 315400194 標準 A1 模架，各板厚數(shù)值皆已有

45、國際規(guī)定，其強度足夠。5.6.1 型腔尺寸計算型腔尺寸計算參考資料：塑料成型工藝與模具設計（1）板厚及側(cè)壁厚計算：按強度條件計算側(cè)壁厚： Sr/（-2p）-1 式中 p型腔內(nèi)單位面積熔體壓力；型腔側(cè)壁的最大彎曲應力； r型腔內(nèi)壁半徑。 則 S6.75160/（160-2p）-1=4.45mm因此取型腔之間的壁厚為 5mm。按強度條件計算型腔底板厚度： h（1.22pr2/ ）1/2 則 h（1.22506.75/160）1/2=4.20mm為了方便加工，取 S=12。故選 315400194A1 模架是可行的，其導柱導套等標準件借從模架中選取。（2）型腔徑向尺寸的計算：13.5：（Lm）+0z

46、=（1+0.0055）13.5-0.50.18+00.18/3=13.48+00.06R2：（Lm）+0z=（1+0.0055）2-0.50.12+00.12/4=1.95+00.03R1.8：（Lm）+0z=（1+0.0055）1.8-0.50.12+00.12/4=1.75+00.03型腔深度的計算：2：（Hm）+0z=（1+0.0055）2-0.50.12+00.12/4=1.95+00.031.5：（Hm）+0z=（1+0.0055）1.5-0.50.12+00.18/3=1.45+00.04（3）型芯尺寸計算型芯徑向尺寸的計算：216：（Lm）-0z =（1+0.0055）6+0.5

47、0.16-00.16/4=6.14-00.04R34：（Lm）-0z =（1+0.0055）34+0.60.26-00.26/4=34.35-00.09型芯高度公式： 1：（Hm）+0z=（1+0.0055）1-0.50.12+00.18/4=1.06+00.045.6.2 定模座板定模座板外形尺寸：40031525mm；材料：Q235A；調(diào)質(zhì) HB216-260；澆口套與板之間采用 20H7/k6 過渡配合，四個孔距為 260160mm，四個小孔為 160100 的銷釘孔。如圖 5 所示。圖圖 5.25.2 定模座板定模座板5.6.3 定模板定模板外形尺寸：31531532mm；材料：45

48、鋼；調(diào)質(zhì) HB230-270；板上開 16 腔孔；采用四個 30,孔距為 230*6mm 的導套孔采用過渡配合（H7/k6） ；另有四個孔，孔距為260*0mm。如圖 6 所示。 22 圖圖 5.35.3 定模板定模板5.6.3 中間板中間板外形尺寸：31531532mm；材料：45 鋼；調(diào)質(zhì) HB230-270；板上開 24 腔孔；采用四個 20mm、孔距為 258260mm 的導柱與孔采用過渡配合（H7/k6） ；260160mm。如圖 7 所示。 23圖圖 5.45.4 中間板中間板5.6.7 推桿固定板推桿固定板外形尺寸：19931520mm；材料：Q235A；四個與 2.6 推桿過渡

49、配合、孔距為150240mm 的孔；四個用于連接推板的 M12 螺釘孔，孔距為 285160mm，如圖 8 所示。圖圖 5.55.5 推桿固定板推桿固定板245.6.8 推板推板外形尺寸：31519920mm；材料：45 鋼；淬火 HRC43-48；四個用于連接推桿固定板的 12 孔，孔距為 285160mm。如圖 9 所示。圖圖 5.65.6 推板推板 5.6.9 動模座板動模座板外形尺寸：40031525mm；材料：Q235A；調(diào)質(zhì) HB216-260；四個孔距為260160mm 的 M16 螺釘孔。如圖 10 所示。圖圖 5.75.7 動模座板動模座板25第第 6 章章 校核注射機有關(guān)工

50、藝參數(shù)校核注射機有關(guān)工藝參數(shù)6.1 注射量的校核注射量的校核前面計算的塑件總重量為 6.608g，澆注系統(tǒng)重量為 5.4g則每次注射所需塑料量為：6.608+5.4=12.008 克注射機的最大注射量為：600.81.05=50.4g12.008g6.2 鎖模力與注射壓力鎖模力與注射壓力 鎖模力校核公式：Fz=P（nA+A1）Fp 式中 Fz熔融塑料在分型面上的漲開力，N。 P塑料熔體對型腔的成型壓力，MPa，其大小一般是注射壓力的 80%，注射壓力大小見表 3.1； n型腔的數(shù)量； A單個塑件在模具分型面上的投影面積，mm2 A1澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2 Fp注射機的額定鎖模力，N。 Fz =50（2413.52+144）=431700NFpFz，滿足條件。6.3 模具厚度模具厚度 H 與注射機閉合高度與注射機閉合高度 注射機開模行程應大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距，即滿足下式： SH1+H2+a+（510）mm 式中 S注射機最大開模行程，180mm； H1推出距離（脫模距離） ，mm； H2塑料高度，mm； a定模板與中間板之間的分開距離。 則：H1+H2+a+（