鑰匙環(huán)設(shè)計說明書1

1、東莞理工學(xué)院城市學(xué)院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計畢業(yè)設(shè)計題目：畢業(yè)設(shè)計題目：鑰匙扣注塑模具設(shè)計鑰匙扣注塑模具設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：_萬凱語萬凱語_學(xué)學(xué) 號：號：_201236030143_201236030143_系系 別：別：_機電系機電系_專業(yè)班級：專業(yè)班級：_機設(shè)機設(shè) 1 1 班班_指導(dǎo)教師姓名及職稱：羅彥琦指導(dǎo)教師姓名及職稱：羅彥琦 講師講師起止時間起止時間: :2016 年 4 月 2016 年 6 月 目目 錄錄目錄目錄 .I摘摘 要、關(guān)鍵詞要、關(guān)鍵詞.II一. 概論.1二、塑件成型工藝的可行性分析二、塑件成型工藝的可行性分析. 82.1 產(chǎn)品技術(shù)要求. 92.2 塑件 分析 11三、

2、三、 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定 113.1 注射成型機的選擇 133.2 注塑機的校核 14四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計 154.1分型面位置的確定164.2 確定型腔數(shù)量及排列方式 174.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計184.4 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 204.5 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計215、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 5.1 成型零件工作尺寸的計算 . 225.2 模具成型零件的工作尺寸計算 23六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計 246.1 排氣不良的危害 256.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法 25七、導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計七、導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計 267.1

3、 導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則 277.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 287.3.頂出機構(gòu)的設(shè)計 287.4 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的類型297.5. 斜頂抽芯機構(gòu).31八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計328.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 328.2 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 338.3 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 348.4 冷卻裝置的設(shè)計要點 358.5 冷卻水道的結(jié)構(gòu) 35九、其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計九、其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 36十、小結(jié)十、小結(jié)36十一、注釋和參考文獻十一、注釋和參考文獻36謝辭謝辭37摘要摘要本設(shè)計介紹了鑰匙環(huán)注射成型的基本過程， 特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理， 對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計

4、原則；詳細介紹了塑件成型工藝設(shè)計， 注射機的選擇， 澆注系統(tǒng)的的設(shè)計， 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計， 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計， 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計的過程。 并對標準模架的選擇也作了相應(yīng)的介紹。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：塑料；注塑模具；鑰匙環(huán)；模具結(jié)構(gòu)；PROE 第第 1 1 章章 概概 論論1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位簡而言之， 模具是用來成型物品的工具， 這種工具有各種零件構(gòu)成， 不同的模具由不同的零件構(gòu)成。 它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。 模具就是一個模型,按照這個模型做出產(chǎn)品來,但是模具是怎樣生產(chǎn)出來的呢,可能除了模具專業(yè)人士大多數(shù)回答不出來.模具已經(jīng)在我們生活當中起了不可替代的

5、作用,我們的生活用品大部分離不開模具,如,電腦,電話機,傳真機,鍵盤,杯子等等這些塑膠制品就不用說了,沒有模具是做不出來的.另外像汽車和摩托發(fā)動機的外罩也是用模具做出來的,光一個汽車各種各樣的模具就要用到 2 萬多個.所以說現(xiàn)代生活模具的作用不可替代.模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。 用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平， 是推動模具工業(yè)技術(shù)進步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 CADCAECAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用， 快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用， 使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。 模具的開發(fā)和制造水平的提高， 還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。 逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進制造技術(shù)

6、在模具工業(yè)中的應(yīng)用， 也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接， 實現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 模具工業(yè)地位之重要， 還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)機械、電子、汽車、石化、建筑， 都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。 機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具， 特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具， 目前在質(zhì)與量上都遠不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。 這幾年， 我國每年要進口幾十億美元的模具。 我國石化工業(yè)一年生產(chǎn) 500 多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂， 很大一部分需要塑料模具成形， 做成制品， 才能用于生產(chǎn)和生活的消費。 生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具， 需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑

7、鋼門窗， 也需要大量的塑料模具成形。 從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求當中， 也可以看到模具工業(yè)地位之重要。 1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模， 鍛摸， 塑料模， 壓鑄模， 粉末冶金模， 玻璃模， 橡膠模， 陶瓷模等。 除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模， 因為他們一般都是依靠三維的模具形腔使材料成型。 （1）沖模：沖模是對金屬板材進行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。 沖模占模具總數(shù)的 50以上。 按工藝性質(zhì)的不同， 沖?？煞譃槁淞夏＃?沖孔模， 切口模， 切邊模， 彎曲模， 卷邊模， 拉深模， 校平模， 翻孔模， 翻邊模， 縮口模， 壓印模， 脹形模。 按組合工序不同， 沖模

8、分為單工序模， 復(fù)合模， 連續(xù)模。 （2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進行體積成型是所用模具的總稱。 按鍛壓設(shè)備不同， 鍛模分為錘用鍛模， 螺旋壓力機鍛模， 熱模鍛壓力鍛模， 平鍛機用鍛模， 水壓機用鍛模， 高速錘用鍛模， 擺動碾壓機用鍛模， 輥鍛機用鍛模， 楔橫軋機用鍛模等。 按工藝用途不同， 鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具， 擠壓模具， 精鍛模具， 等溫模具， 超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。 塑料模約占模具總數(shù)的35， 而且有繼續(xù)上升的趨勢。 塑料模主要包括壓塑模， 擠塑模， 注射模， 此外還有擠出成型模， 泡沫塑料的發(fā)泡成型模， 低發(fā)泡注射成型模， 吹塑模等。 （4）壓

9、鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備， 壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型， 在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。 壓鑄模約占模具總數(shù)的 6。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型， 按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模， 精整模， 復(fù)壓模， 熱壓模， 粉漿澆注模， 松裝燒結(jié)模等。 1.3 我國注塑模具工業(yè)的現(xiàn)狀 注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過 50 噸，最精密的注塑模具精度己達到 2 微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達 6m/min

10、以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在 CAD/CAM 技術(shù)得到普及的同時， CAE 技術(shù)應(yīng)用越來越廣，以 CAD/CAM/CAE 一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使得注塑模的發(fā)展迅猛。 整體來看我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有

11、一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。 二 產(chǎn)品技術(shù)要求和工藝分析2.1 產(chǎn)品技術(shù)要求2.1.1 產(chǎn)品設(shè)計圖2.1.2 產(chǎn)品技術(shù)要求 塑料零件的材料為 ABS， 生產(chǎn)量較大， 屬于大批量生產(chǎn)。 表面要求無痕， 表面粗糙度 Ra3.2。 未注倒角 R0.5， 未注尺寸公差取 MT5 級精度。 可查表-常用材料模塑件公差等級和選用（GB/T14486）、表-模塑件尺寸公差表（GB/T14486）。 2.2 塑件的工藝分析2.2.1 塑件結(jié)構(gòu)工藝性1、制品簡單， 壁厚均勻,不易產(chǎn)生縮孔2、塑件結(jié)構(gòu)合理,可以避免塑件變形3、設(shè)有圓滑過度,減少應(yīng)力集中 總之,塑件工藝性優(yōu)良 2.2.2 塑

12、件成型工藝性要求(1) 該鑰匙環(huán)， 要求塑件表面精度等級較高， 其表面要求光潔美觀， 其工作面成型時不允許有澆口、頂桿痕跡， 開模時要求不被定模型芯拉裂或者拉變形。 所以采用的澆口形式要保證其表面精度。 (2) 該塑件為大批量生產(chǎn)。 而且模具的結(jié)構(gòu)簡單， 為了提高模具的使用壽命成本， 該塑件采用整體的結(jié)構(gòu)。 2.3 塑件材質(zhì)特性 零件是采用 ABS 注塑成的。 查相關(guān)手冊可知：化學(xué)和物理特性: 1.綜合性能較好,沖擊強度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好.2.與 372 有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理。 3.有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。 4.流動性比 HIP

13、S 差一點， 比 PMMA、PC 等好， 柔韌性好。 5.適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件.成型性能 ：1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥 80-90 度,3 小時.2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270 度).對精度較高的塑件,模溫宜取 50-60 度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度.2.如需解決夾水紋， 需提高材料的流動性， 采取高料溫、高模溫， 或者改變?nèi)胨坏确椒ā?3.如成形耐熱級或阻燃級材料， 生產(chǎn) 3-7 天后模具表面會殘存塑料分解物， 導(dǎo)致模具表面發(fā)亮， 需對模具及時進行清理

14、， 同時模具表面需增加排氣位置。 塑料性能測試項目：物理機械性能：密度 硬度 表面電阻率 介電性能 拉伸性能 沖擊性能 撕裂性能 壓縮性能 粘合強度 耐磨性能 低溫性能 回彈性能老化性能：熱老化 臭氧老化 紫外燈老化 鹽霧老化 氙燈老化 碳弧燈老化 鹵素燈老化耐液體性能：潤滑油 汽油 機油 酸 堿 有機溶劑 耐水燃燒性能：垂直燃燒 酒精噴燈燃燒 巷道丙烷燃燒 煙密度 燃燒速率 有效燃燒熱值 總煙釋放量適用性能：耐液壓 脈沖試驗 導(dǎo)電性能 水密性 氣密性Comment CU1: 這個需要手動精確計算！不要用軟件模擬，請列出公式帶入數(shù)據(jù)認真計算！注塑模工藝條件: 塑料 ABS 也可以說是聚苯乙烯的

15、改性， 比 HIPS 有較高的抗沖擊強度和更好的機械強度， 具有良好的加工性能， 可以使用注塑機、擠出機等塑料成型設(shè)備進行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型， 還可以焊接、涂覆、電鍍和機械加工。 ABS 的吸水性比較高， 加工前需進行干燥處理， 干燥溫度為 7085， 干燥時間為 26h；ABS 制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 如應(yīng)力太大， 致使產(chǎn)品開裂， 應(yīng)進行退火處理， 把制件放于 7080的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi) 24h， 再冷卻至室溫即可。 典型應(yīng)用范圍: ABS 樹脂的最大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、電子電器和建材。 汽車領(lǐng)域的使用包括汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險杠

16、、通風(fēng)管等很多部件。 在電器方面則廣泛應(yīng)用于電冰箱、電視機、洗衣機、空調(diào)器、計算機、復(fù)印機等電子電器中。 建材方面， ABS 管材、ABS 衛(wèi)生潔具、ABS 裝飾板廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)。 此外 ABS 還廣泛的應(yīng)用于包裝、家具、體育和娛樂用品、機械和儀表工業(yè)中。 三三、 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定3.1 注射成型機的選擇 3.1.1 估算零件體積Comment CU2: 請問以上數(shù)據(jù)在哪里？請通過計算、查表列出數(shù)據(jù)并作為選擇注塑機的參考指標。塑件用 PROE 建模分析知， 體積為 V=1.62cm3， 由于此模具澆注系統(tǒng)采用測澆口， 其澆注系統(tǒng)凝料較小， 澆

17、注系統(tǒng)的體積為 0.5cm3 ， 由于采用的是一模 2 腔。 固 V 總=V 塑+V 澆=1.62+0.5=2.12cm33.1.2 鎖模力計算其所需鎖模力為： F鎖 =AP型=2.1240Mp=84.8KN （3.1）3.1.3 選擇注射機及注射機的主要參數(shù)根據(jù)塑化塑化溫度， 額定注射量， 注射壓力， 鎖模力要求， 參考塑料成型工藝設(shè)計與模具設(shè)計P105 表 4.2 常用國產(chǎn)注塑機的規(guī)格和性能。 初步選擇采用注射機型號：XS-ZY-80 XS-ZY-80， 其有關(guān)的參數(shù)為：額定注射量 131cm注射壓力 206MPa鎖模力 200KN最大注射面積 200cm2最大開合模行程 310mm最大模

18、具厚度 360mm最小模具厚度 150mm噴嘴圓弧半徑 15mm噴嘴孔直徑 3mm動定模板尺寸 365365mm拉桿間距 365mm365mm 3.2 注塑機的校核（1） 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力， SAN 塑件的注塑壓力一般要求為 40120MPa， 所以該注塑機的注塑壓力符合條件。 （2） 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時， 會產(chǎn)生使模具沿分形面分開的脹模力， 此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。 脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。 型腔壓力 Pc 可按下式粗略計算： Pc=kP（MPa） （3.2）式中： Pc 為型腔壓

19、力， MPa； P 為注射壓力， MPa； K 為壓力損耗系數(shù)， 通常在 0.250.5 范圍內(nèi)選取。 所以 ， Pc=KP=0.37120=45MPa， 型腔壓力決定后， 可按下式校核注塑機的額定鎖模力： TKPcA （3.3）式中： T 為注塑機的額定鎖模力， KN；A 為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積， mm2；K 為安全系數(shù)， 通常取 1.11.2；KpcA=1.2402.12=101.76KN （3.4）所以 T=200KN KPcA 成立， 即該注塑機的鎖模力符合要求。 四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1 分型面位置的確定設(shè)計塑料注射模具時， 選擇分型面是一個主要的環(huán)節(jié)

20、。 分型面選擇合適， 模具的工藝性強， 容易加工， 塑料質(zhì)量也容易保證， 否則會給選模帶來很大的麻煩。 為了將塑料和澆注凝料從模具中取出， 以及為了將活動型芯或嵌塊裝入模體， 必須將模具分成兩個或幾個部分。 一般地模體結(jié)構(gòu)大部分為定模和動模兩大主要部分。 當模體逼和時， 凹模和凸模相合的接觸表面叫做分型面。 通常模具的分型面與成型注射機的開模方向垂直。 我們把成型的動、定模的分型面叫做分型面。 選擇模具分型面時， 通常應(yīng)考慮如下有關(guān)問題： （1）根據(jù)塑件的某些技術(shù)要求， 確定成型零件在動模和定模上的配置； （2）塑件的生產(chǎn)批量； （3）結(jié)合塑件的流動性確定澆注系統(tǒng)的形式和位置； （4）型腔的溢

21、流和排氣條件；（5）模具加工的工藝性。 對于分型面的選擇， 我們還須注意以下基本原則：（1）持塑件外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)考慮開模時塑件留在動一側(cè)；（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應(yīng)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(yīng)與注射機的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響；（9）嵌件和活動型芯應(yīng)安裝方便。 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。 當選定一個分型面方案后， 可能會存在某些缺點， 再針對存在的問題采取其他措施彌補， 以選擇接近理想的分型面。 如圖

22、4 所示， 模具相對的簡單， 分型面在塑件尺寸的最大處， 而且使塑件留在動模部分， 塑件冷卻收縮后包緊型芯， 使塑件留在動模， 有利于脫模。 分型面在中間面， 不易出飛邊。 圖 4 分型方案4.2 確定型腔數(shù)量及排列方式表二 單型腔、多型腔的優(yōu)缺點及適用范圍類型優(yōu)點缺點適用范圍單型腔模具塑件的精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低， 周期短。 塑料成形的生產(chǎn)率低， 塑件的成本高。 塑件較大， 精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。 多型腔模塑料成形的生產(chǎn)率塑件的精度低；工藝大批量、長具高， 塑件的成本低。 參數(shù)難以控制；模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高， 周期長。 期生產(chǎn)的小型塑件。 當

23、塑件分型面確定之后， 就需要考慮是采用單型腔還是多型腔模。 由表二可以看出多型腔的適用于大批量生產(chǎn)， 由于模具結(jié)構(gòu)大， 但長期大批量的生產(chǎn)， 因此采用一模兩腔。 采用單分型面的側(cè)澆口， 位置在塑件在模具的中心對稱兩邊。 設(shè)計流道時， 充分考慮了流動的平衡。 型腔的排列4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。 澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過程中充模和補料兩個重要階段， 對塑件質(zhì)量關(guān)系極大。 澆注系統(tǒng)是指從注塑機噴嘴進入模具開始， 到型腔入口為止的那一段流道。 普通模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。 4.3.1 澆口設(shè)計 澆口的形式眾多， 通常都有邊

24、緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等。 一般情況下， 澆口采用長度很短而截面很窄的小澆口。 當熔融塑料通過狹小的澆口時， 流速增高， 并因摩擦使料溫也增高， 有利于填充型腔。 同時， 狹小的澆口適當保壓補縮后首先凝固封閉型腔， 使型腔內(nèi)的熔料即可在無壓力狀態(tài)下自由收縮凝固成型， 因而塑件內(nèi)殘余應(yīng)力小， 可減小塑件的變形和破裂。 狹小的澆口便于澆道凝料與塑件的分離， 便于修整塑件， 成型周期較短。 但是， 澆口截面尺寸不能過小。 過小的澆口， 壓力損失大， 冷凝快、補給困難， 會造成塑件缺料、縮孔等缺陷， 甚至還會產(chǎn)生熔體破裂形成噴射現(xiàn)象， 使塑

25、件表面出現(xiàn)凹凸不平。 此設(shè)計采用點澆口， 它是一種尺寸很小截面為圓形的直接澆口的特殊形式。 特點是進料口小， 去澆口后殘留痕跡小， 可減少熔接不良現(xiàn)象， 澆口可自動拉斷， 塑件光澤， 表面清晰。 適用于成型熔體粘度隨剪切速度提高而明顯降低的塑料和粘度較低的塑料， 如各種塑料的殼、盒、蓋等塑件。 在脫料板上設(shè)計有拉料機構(gòu)， 開模時， 流道凝料會從澆口套和定模板中被拉出， 待滑塊開模后自動落下。 澆口的確定4.3.2 主流道的設(shè)計注意事項：1定位圈須沉入模胚 5， 以支承模具部分重量2定位圈高出模胚 10， 以作啤塑時模具裝入注塑機定位之用3定位圈直徑通常作直徑 99.8-99.9mm， 比注塑機

26、裝置孔直徑 100 小0.2， 方便裝模4唧咀通常做成直徑 12mm5唧咀配注塑機射咀比射咀端部大 2-3主流道與噴嘴的接觸處多作成半球形的凹坑。 二者應(yīng)嚴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， 視制品大小及補料要求決定。 大端直徑應(yīng)比分流道深度大 1.5mm 以上， 其錐角不宜過大， 一般取 12。 定位圈和唧咀的固定形式4.4 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模用于成型塑件的外表面， 又稱為陰模、型腔。 按其結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式 5 種。 總體上說， 整

27、體是強度、剛度好， 但不適于復(fù)雜的型腔。 鑲嵌式采用組合的模具結(jié)構(gòu)， 是復(fù)雜型腔加工相對容易， 可避免采用同一材料， 可利用拼接間隙排氣， 但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡， 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜5。 由于該模具結(jié)構(gòu)簡單， 凹模板加工量小， 加工方便， ， 生產(chǎn)量大， 所以凹模板采用整體式。 4.5 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模用于成型塑件的內(nèi)表面， 又稱型芯、陽模。 凸模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼組合式兩類。 由于凸模的加工相對凹模容易， 所以大多數(shù)的凸模是整體式的， 尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一體。 五五 模具成型零件的工作尺寸計算模具成型零件的工作尺寸計算 5.1 工作尺寸

28、是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸， 主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸， 以及中心距尺寸等。 為了保證塑件質(zhì)量， 模具設(shè)計時必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級確定相應(yīng)的成型零部件工作尺寸與精度。 其中影響模具尺寸和精度的因素很多， 主要包括以下幾個方面7：1、成形收縮率：在實際工作中， 成形收縮率的波動很大， 從而引起塑件尺寸的誤差很大， 塑件尺寸的變化值為 s=(Smax-Smin)Ls （5.5）式中： s 為塑件收縮波動而引起的塑件尺寸誤差（mm）；Smax為塑料的最大收縮率（%）；Smin為塑料的最小收縮率（%）；Ls 為塑件尺寸（mm）。 一般情況下， 由收

29、縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的 1/3 以內(nèi)。 2、模具成形零件的制造誤差：實踐證明， 如果模具的成形零件的制造誤差在 IT7IT8 級之間， 成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 3、零件的磨損：模具在使用過程中， 由于種種原因會對型腔和型芯造成磨損， 對于中小型塑件， 模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的 1/6， 而大型零件， 應(yīng)在 1/6 之下。 4、模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化， 會引起塑件的尺寸變化。 模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。 綜上所述， 在模具型腔與型芯的設(shè)計中， 應(yīng)綜合考慮各種影響成形零件

30、尺寸的因素， 在設(shè)計時進行有效的補償。 由于影響因素很不穩(wěn)定， 補償值應(yīng)在試模后進行逐步修訂。 通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡化后的計算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。 其中平均收縮率法以平均概念進行計算， 從收縮率的定義出發(fā)， 按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計算， 公式如以下7：（1）凹模的內(nèi)形尺寸： L =L (1+k)-(3/4) （5.6）凹塑3式中： L為型腔內(nèi)形尺寸(mm)；凹 L為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實際外形尺寸；塑 k 為塑料平均收縮率(%)， 此處取 0.5%；s 為塑件公差， 查表知 SAN 塑件精度等級取 5 級；塑件基本尺寸在在

31、36mm 公差取 0.24mm；1824mm 公差取 0.44mm；160180mm 公差取1.6mm；在 180220mm 公差取 1.76mm；塑件基本尺寸在 280315mm 范圍內(nèi)其公差取 2.5mm六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計從某種角度而言， 注塑模也是一種置換裝置。 即塑料熔體注入模腔同時， 必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體7。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計相當重要。 6.16.1 排氣不良的危害排氣不良的危害 增加熔體充模流動的阻力， 是型腔充不滿； 在制品上呈現(xiàn)明顯可見的熔接縫， 其力學(xué)性能降低； 滯留氣體時塑件產(chǎn)生質(zhì)量缺陷； 型腔內(nèi)氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬時局部高溫， 使

32、塑料熔體分解； 由于排氣不良， 降低了充模速度。 6.26.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法 利用分型面排氣是最好的方法， 排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)； 對于大型模具， 可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣； 利用頂桿與孔的配合間隙排氣； 利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣； 在熔合縫位置開設(shè)冷料穴本模具可以利用配合間隙排氣， 通常中小型模具的簡單型腔， 可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣， 這里不再單獨設(shè)計排氣槽。 七、導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計七、導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計7.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則 7.117.11 導(dǎo)向機構(gòu)的作用導(dǎo)向

33、機構(gòu)的作用導(dǎo)向機構(gòu)是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件， 通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向， 主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 其具體作用有：a、定位作用b、導(dǎo)向作用c、承載作用d、保持運動平穩(wěn)作用 e、錐面定位機構(gòu)作用 7.127.12 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則a、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）應(yīng)對稱分布在模具分型面的四周， 其中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離， 以保證模具強度和防止模板發(fā)生變形；b、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸選定， 并應(yīng)保證有足夠的抗彎強度；c、 導(dǎo)柱固定端的直徑和導(dǎo)套的外徑應(yīng)盡量相等， 有利于配合加工， 并保證了同軸度要求；d、 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性；e、 為了便于

34、塑料制品脫模， 導(dǎo)柱最好裝在定模板上， 但有時也要裝在定模板上， 這就要根據(jù)具體情況而定。 7.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）內(nèi)滑動， 配合間隙一般采用 H7/h6 級配合8。 7.2.17.2.1 導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)柱的設(shè)計 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱， 另一種為臺階式導(dǎo)柱。 小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱， 大型模具采用臺階式導(dǎo)柱8。 在導(dǎo)柱的工作部分上開設(shè)油槽， 可以改善導(dǎo)向條件， 減少摩擦,故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱 其示意圖如下：圖圖 7.17.1 導(dǎo)柱導(dǎo)柱7.2.27.2.2 導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)套的設(shè)計由于導(dǎo)柱已選定

35、， 由塑料模具設(shè)計與制造可查得與之相配的導(dǎo)套. 其示意圖如下8： 圖圖 7.27.2 導(dǎo)套導(dǎo)套7.2.37.2.3 導(dǎo)向孔的總體布局導(dǎo)向孔的總體布局 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位， 其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離， 以保證模具的強度， 防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。 根據(jù)手冊推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如下圖所示： 圖圖 7.37.3 導(dǎo)向孔總體布局導(dǎo)向孔總體布局7.37.3.頂出機構(gòu)的設(shè)計頂出機構(gòu)的功能是在任何正常的情況， 頂出機構(gòu)都能確實可靠的將成型塑件從模板一側(cè)頂出， 并在合模時其相關(guān)的頂出零件確保不與其它模具零件相干擾的恢復(fù)到原來的位置。 頂出機構(gòu)的設(shè)計原則：開模

36、時應(yīng)留在動模的一側(cè)；塑件在成型頂出后， 一般都有痕跡， 但應(yīng)盡量使頂出殘留痕跡不影響塑件的外觀， 一般頂出機構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件內(nèi)表面以及不顯眼的位置；頂出裝置力求均勻分布， 頂出力作用點應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部位， 即不易變形或損傷的部位， 盡量避免頂出力作用于最薄的位置， 防止塑件在頂出過程中的變形和損傷；頂出機構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢， 靈活可靠。 頂出機構(gòu)有多種類型， 本設(shè)計采用頂桿中心頂出。 采用段面形狀為圓柱形的頂桿， 圓柱型頂桿是最常用的一種， 由于這個形狀的頂桿和頂桿孔最容易加工， 且容易保證其配合精度， 易于保證其互換性， 并易于更換， 而且它還具有滑動阻力小， 不易卡滯等優(yōu)點， 因此， 我們

37、采用圓柱形頂桿頂出。 圖圖 7.47.4 推桿推桿 推桿長度的計算 ， 頂桿總長度為：h 桿=h 凸+1+h 動墊+S 頂+2+h 頂固 式中： h 桿 為推桿的總長度；h 凸 為凸模的總高度；h 動墊 為動模墊板的厚度；S 頂 為頂出行程；h 頂固 為頂桿固定板的厚度；1 為富裕量， 一般為（0.050.1）mm， 表示頂桿端面應(yīng)比腔型的平面高出； 2 為頂出行程富裕量， 一般為 36mm。 本次設(shè)計有螺牙結(jié)構(gòu)， 采用人工取件方式脫模。 八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計八、冷卻系統(tǒng)設(shè)計 在注射過程中， 開始注射時模具是冷的， 由于注入型腔內(nèi)的塑料溫度的影響， 模具溫度逐漸升高。 根據(jù)注射的成型材料不同， 模

38、具的溫度也不同。 由于成型要求模具有一定的溫度， 模溫過高或過低都會影響塑件質(zhì)量， 產(chǎn)生縮孔， 變形等缺陷。 所以， 模具設(shè)計時必須考慮冷卻或加熱裝置來調(diào)節(jié)模具的溫度。 成型時若料溫不足， 為了使模具達到成形要求的模溫， 一般應(yīng)考慮加熱裝置；當料溫使模溫超過成形要求時， 則應(yīng)考慮冷卻裝置。 在模具設(shè)計中， 設(shè)置冷卻裝置的目的， 一是防止塑件脫模變形；二是縮短成型周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝形成較低的結(jié)晶度， 以得到柔軟性、擾曲性、伸長率較好的塑件。 冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理地設(shè)置通水冷卻水路， 并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。 本設(shè)計采用循環(huán)式冷卻水路， 這樣對型腔和型芯的冷卻效

39、果較好。 水孔邊離型腔距離為 20mm， 因為如果距離太近的話冷卻不易均勻， 太遠的話效率就近。 水孔直徑設(shè)計為 8mm。 8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則：冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則：1）冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多， 冷卻通道孔徑要盡量大；2）冷卻通道的布置應(yīng)合理；3）冷卻回路應(yīng)有利于降低冷卻水進、出口水溫的差值；4）冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理；5）冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等；6）冷卻水道要避免接近熔痕部位， 以免熔接不牢， 影響塑件的精度8.2 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響a、 采用較低的模溫可以減小塑料制品的成型收縮率；即收縮率小， 變形小， 尺寸穩(wěn)定， 機械強度高， 耐應(yīng)力開

40、裂性好和表面質(zhì)量好；b、 模溫均勻， 冷卻時間短， 注射速度快可以減小塑件的變形， 其中均勻一致的模溫尤為重要。 8.3 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求a、 根據(jù)選用的塑料品種， 確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是采用冷卻方式還是加熱方式；b、 希望模溫均勻， 塑件各部分同時冷卻， 以提高生產(chǎn)率和塑件質(zhì)量；c、 采用較底的模溫， 快速、大流量通水冷卻一般效果比較好；d、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結(jié)構(gòu)簡單， 加工容易， 成本低廉。 8.4 冷卻裝置的設(shè)計要點冷卻裝置的設(shè)計要點a、 冷卻水孔的數(shù)量愈多， 對塑件的冷卻也就愈均勻；b、 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離， 即將孔的排列與型腔形狀相吻合；c、

41、 塑件局部壁后處， 應(yīng)加強冷卻；d、 對熱量積聚大， 溫度上升高的部位應(yīng)加強冷卻；e、 當成型大型塑件或薄壁制品時， 料流程較長， 而料溫愈流愈低， 為在整個塑件上取得大致相同的冷卻速度， 可以適當改變冷卻水道的排水密度， 在料流末端冷卻水道可以排列得稀一些；f、 冷卻水道要避免接近塑件的熔接痕部位， 以免熔接不牢， 降低塑件強度；g、 冷卻裝置的形式應(yīng)根據(jù)模腔的幾何形狀而定；h、 便于加工清理。 8.58.5 冷卻水道的結(jié)構(gòu)冷卻水道的結(jié)構(gòu)由于該塑件體積比較大， 由于成型部分在滑塊上， 所以水道采用直水道直徑為 8mm， 在滑塊上開設(shè) 4 條冷卻水道其分布如下圖15： 圖圖 8.58.5 冷卻水道結(jié)構(gòu)圖冷卻水道結(jié)構(gòu)圖 九、其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計九、其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。 采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法）， 模具動定模板上的螺孔及其間距， 必須和注塑機模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致；采