塑料模具設(shè)計蓋

1、圓形塑件蓋塑料模具設(shè)計第一部分前言（1）第二部分設(shè)計任務(wù)書（2）第三部分塑件成形工藝分析（4）第四部分分型面的選擇（6）第五部分注射機的初選（8）第六部分模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計（9）第七部分成型零件的設(shè)計（12）第八 部分澆注系統(tǒng)的設(shè)計（23）第九部分成型設(shè)備的選擇及校核（30）第十部分成型工藝參數(shù)的確定（32）第十一部分模具特點和工作原理（34）第十二部分設(shè)計小結(jié)（37）第十三部分參考資料（38 ）一個學(xué)期的課程即將結(jié)束，為檢驗這一個學(xué)期以來對于塑料模設(shè)計 的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測理論在實際應(yīng)用中的能力，除了平時的考試、實 驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，即我們將努力認真的完成此次課 程設(shè)計，我

2、們的課程設(shè)計題目為：手輪注塑模具設(shè)計。本次課程設(shè)計課題來源于生產(chǎn)實際，應(yīng)用廣泛，但成型難度相對較 難，模具結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，對我們初學(xué)模具設(shè)計的學(xué)生是一個很好的考驗。 它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計 和制造能力。本次設(shè)計以手輪注塑模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu) 分析，最后是模具的設(shè)計計算等一系列模具設(shè)計的所有過程。能很好的 達到學(xué)以致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般 方法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以 前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來，所謂學(xué)以致用。在 設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時使用了 Auto

3、CAD >SolidWorks 等軟件本次課程設(shè)計得到了廖秋慧老師和效迅老師的關(guān)心指導(dǎo)。正因為老 師的悉心指導(dǎo)和幫助，我們才得以解決一個又一個難題，最后完成課程 設(shè)計，在此謹代表小組全體同學(xué)向老師表示感。由于實際經(jīng)驗和理論技術(shù)有限，設(shè)計的錯誤和不足之處在所難免， 希望各位老師和同學(xué)批評指正。一、設(shè)計任務(wù)書1.1課程設(shè)計目的本課程設(shè)計的目的是使我們在學(xué)完塑料模具設(shè)計課程之后，鞏 固和加深對塑料模有關(guān)理論的認識，提高設(shè)計計算、制圖和查閱參考資 料的能力。使得我們能正確運用專業(yè)知識，初步掌握制定注塑工藝規(guī)程 及進行注塑模具設(shè)計的原則和方法。在課程設(shè)計中應(yīng)本著技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理的原則，制定注

4、塑工 藝規(guī)程和設(shè)計有關(guān)的注塑模具。塑料制品名稱：蓋（如右圖）成型方法與設(shè)備：在適當(dāng)?shù)乃芰献⑸錂C上注射成型；塑料原料：ABS ;收縮率：.0.3%0.8% ;塑件圖：如圖所示為制品的圖樣。5*二、塑件成形工藝分析ABS丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物化學(xué)和物理特性 ABS 是由丙烯睛、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。 每種單體都 具有不同特性： 丙烯睛有高強度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性； 丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。 三中單 體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯 睛的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性

5、主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的 特性，例如從中等 到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和 高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性， 低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。注塑模工藝條件 干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之 前進行干燥處理。建議干燥條件 為8090c下最少干燥2小 時。材料溫度應(yīng)保證小于 0.1%。 熔化溫度：210280C ; 建議溫度：245C。 模具溫度：25 70C。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光

6、潔度較 低）。 注射壓力：5001000bar 。注射速度：中高速度。典型用途 汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強度工具（頭發(fā)烘干機，攪拌器，食品加工機，割草機等），機殼體， 打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。、塑件的尺寸精度分析該塑件無尺寸精度特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，按 MT5查取公差。其主要尺寸公差要求如表 2.3.1 -1所示：塑件標(biāo)注尺寸塑件尺寸公差（按MT5級精度）塑件標(biāo)注尺寸塑件尺寸公差（按MT5級精度）外形尺寸 35.535.5 -0.56形尺寸32 32+0.561313 -0.3228 28+0.5R1R1 -0.216

7、16+0.389.79.7 -0.327.6 7.6 +0.287.57.5 -0.284+ +0.2443.53.5 -0.2466+0.24形尺寸66+0.24R1R1+0.22.2塑件表面質(zhì)量分析該塑件表面沒有提出特殊要求，一般情況下外表面要求光潔，表面 粗糙度可以取到Ra 0.8 m o沒有特殊要求時，塑件部表面粗糙度可取 Ra 3.2 m。2.3 塑件表面質(zhì)量分析該塑件表面沒有提出特殊要求，一般情況下外表面要求光潔，表面 粗糙度可以取到Ra 0.8 m o沒有特殊要求時，塑件部表面粗糙度可取Ra 3.2 m。2.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析(1)壁厚分析：設(shè)計合理，壁厚相對均勻，且符合最小

8、壁厚的一昂球。(2)圓角過渡：要從分型面位置、型芯、型腔結(jié)構(gòu)來分析過渡圓角的 設(shè)置。根據(jù)本塑件的壁厚，均采用圓角半徑 R1mm。(3)脫模斜度：為便于塑件從模腔中取出，塑件的外壁需要足夠的脫模斜度。外形尺寸以大端為基準(zhǔn)，斜度往小處??；形尺寸以小端為 基準(zhǔn)，斜度往大處取。根據(jù) ABS的性能和模具設(shè)計與制造簡明 手冊(第三版)P433 表2-2-5 :型芯脫模斜度為：0.7 ° ,型 腔脫模斜度為0.5。2.5 生產(chǎn)實際考慮該塑件的生產(chǎn)類型應(yīng)該是大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計模具時，要提要塑件 的生產(chǎn)效率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動脫模的模具，以降低生 產(chǎn)成本。三、分型面的選擇3.1分型面的

9、選擇原則如何確定分型面，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、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影 響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較。為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：(1)分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處，無論塑件以何形式布置，都 應(yīng)將此作為首要原則；(2)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。(3)有利于保證塑件的精度要求。(4)盡可能滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。分型面上型腔壁面稍有間隙， 就會產(chǎn)生飛邊。(5)便于模具加工制造，在選擇非平面分型面時，

10、應(yīng)有利于型腔加工 和制品的脫模方便。(6)對成型面積的影響，盡量減少制品在合模方向上的投影面積，以減小所需鎖模力。(7)對排氣效果的影響，盡可能有利于排氣。(8)對側(cè)向抽芯的影響(本塑件沒有抽芯)。其中最重要的是第(2)和第(5)、第(8)點。為了便于模具加工 制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。3.2方案分析該塑件為家用的旋鈕塑料，要求表面光滑平整；無毛刺無毛邊；不允 許縮水、凹坑；無劃傷；無污物。在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇 原則，考慮不影響塑件的外觀以及成型后能夠順利取出制件，有以下幾種萬案：分型面選擇的首要原則是必須選擇塑件斷面輪廓最大的地方作為分型面，這是確保塑件能夠脫

11、出模具而必須遵循的基本原則。(1)分型面的方案一：該塑件采用垂直分型，用活動鑲塊垂直分型后，留在包緊在下模的 型芯上，在有動模端的推桿將塑件從型芯上脫出，雖然這樣使模具型腔 由型變成了外型，可以降低模具型腔的加工難度，但是會在塑件的垂直 分型面上產(chǎn)生熔接痕，不能達到塑件的外觀要求，并且模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以此分型面方案不是好(2)分型面的方案二：該塑件采用水平分型，定模部分成型塑件的部結(jié)構(gòu)，將型芯裝在定 模上，型腔做在動模，當(dāng)開模后塑件包緊在型芯，隨型芯留在動模，然 后由定模上的推件板將塑件脫出型芯，這樣就可以達到塑件的外觀的使 用要求，但是由于推件板推塑件出容易產(chǎn)生飛邊，就要求推件板的加工 難

12、度加大，并且推件板出容易磨損，就要求推件板的材料耐磨，從而增 加了模具的成本。此方案不是很好也不采用。3)分型面的方案三：該塑件采用水平分型，型腔在定模，型芯在動模，分型后塑件包緊 在型芯上，隨型芯一起留在動模，然后有動模的推管和推桿的共同作用 將塑件從動模中脫出，這種分型方式，首先，塑件的外形由定模的型腔 成型，這樣不緊能夠保正塑件的外觀質(zhì)量，成型后由而且型腔采用鑲塊 式更加節(jié)省材料，便于加工；其次，分型后由動模的推管和推桿作用于 塑件部將塑件從動模的脫出，這樣就不會影響塑件的外觀質(zhì)量，而且模 具的結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。無論從成型性能上看，還是從經(jīng)濟性看此方 案都較為合理，所以此方案相對前兩個

13、方案來說更加好一些。結(jié)論：綜合上述的三種方案，從塑件的外觀要求，模具的成型性能，以 及模具的加工經(jīng)濟性考慮出發(fā)，還是方案三的分型方案是三者當(dāng)中最好 的一種方案，所以采用方案三的分型面。四、注射機的初選4.3.1 計算塑件的體積根據(jù)制件的三維模型，利用三維軟件直接求得塑件的體積為:3Vi = 4426.29 mm。4.3.2 計算所需的體積澆注系統(tǒng)凝料按1： 1取，故：V2= V 1=4426.29 mm塑件和澆注系統(tǒng)凝料總體積為(按一模四腔算)：V= 4 (Vi +V2 )=35410.32 mm 3 =35.41032 cm 34.3.3 選用注射機根據(jù)總體積V= 8852.58 mm 3,

14、初步選取XS-Z-60型螺桿式注射成型 機。XS-Z-60型螺桿式注射成型機主要參數(shù)如下表所示項目參數(shù)項目參數(shù)理論注射量60 cm 3移模行程180mm注射壓力1220MPa定位孔的直徑55鎖模力500kN噴嘴球半徑SR12mm最大模具厚度200mm噴嘴口孔徑4最小模具厚度70mm4.4注射機的終選4.4.1 注射量的校核公式是(0.8 0.85 ) W公 W注式中 W公注射機的公稱注射量,cm3W注一一每模的塑料體積量,cm3如前所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為 35.41032 cm 3,遠小于注射 劑的理論注射量51 cm 3,故滿足要求。五、模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計5.1 確定模架5.1.1

15、 確定型腔布局模具采用一模四腔，布局如下圖所示，需要確定圖中尺寸（1）確定Si和S2查塑料模具設(shè)計指導(dǎo)與例P120表6-27可得：Si=7 S2=18 （2）確定L和b|L = 4S） + 25. += 4 x 7 + 2 x 18 + 2 x 35 = 134b=L=1345.1.2 確定模板尺寸根據(jù)上面的b和L,考慮注塑機的大小、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和螺釘?shù)炔贾茫?根據(jù)GB/T 12555-2006塑料注射模模架，模架型號為：D型， 200mm x 180mm 。5.1.3 確定模架尺寸模具上所有的螺釘盡量采用六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出 部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模

16、間隙，即 在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。1 .定模座板（ 200mm x 200mm、厚 25mm ）定模座板是模具與注射機連接固定的板，定模座板上固定導(dǎo)柱和定 位圈，材料為45鋼。定位圈通過4個M6的六角圓柱螺釘與其連接。 定模座板上的導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔采用 H7/k6 配合，定模座板與拉料桿采用 H7/k6 配合。2 .定模板（150mm x 200mm、厚 40mm ）用于固定定模模仁（型腔鑲塊）和導(dǎo)套。應(yīng)該有一定的厚度，并有 足夠的強度。一般用45鋼。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用 H7/k6 配合, 定模與定模模仁（型腔鑲塊）采用 H7/m6配合。3 .動模板（150mm

17、x 200mm、厚 40mm ）用于固定動模模仁（型芯鑲塊）和導(dǎo)套。一般用 45鋼。動模板應(yīng) 具有較高的平行度和硬度。動模模仁（型芯鑲塊）通過 6個沉頭螺釘 M10固定在動模板上面。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用 H7/k6 配合，動模與動模模仁（型芯鑲塊）采用 H7/m6配合。4 .墊塊（28mm x 200mm、厚 50mm ）主要作用：在動模座板與支承板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)形式：可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。墊塊材料：墊塊材料為45墊塊的高度h校核：h=h1+h2+h3+s+§=4+13+15+10+

18、8=50mm式中h1 頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具限位釘厚度，?mm ;h2 推板厚度，為13mm ;h3推桿固定板厚度，為15mm ;5 推出行程，為10mm ；-推出行程富余量，取8mm o5,動模座板（200mm x 200mm、厚 25mm ）動模座板上的注射機頂桿孔為150mm ,動模座板上還有四個擋釘孔，動模座板的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)柱采用H7/n6 配合。擋釘與擋釘孔采用H7/n6配合，材料為45鋼。6,推板（90mm x 200mm、厚 13mm ）推板上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6 配合。用4個M10的六角圓柱螺釘與推半固定板固定。材料為45鋼。7,推桿固定板（90mm

19、 x 200mm、厚 15mm ）材料為45鋼。其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用 H7/f9配合。六、成型零件的設(shè)計6.1.1成型零件的結(jié)構(gòu)分析1 .型腔的設(shè)計(1)定模模仁(型腔鑲塊)型腔采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)。整體式型腔有較高的強度和剛度，在使用中不易發(fā)生變形。本模具是一模四腔，四個型腔均做在一個模仁，而不是分別做四個 嵌入定模板。4個螺釘緊固（2）定模模仁（型腔鑲塊）的固定由于定模模仁（型腔鑲塊）比較大，而且厚度較厚，故采用螺釘連 接，這樣做能夠達到很好的緊固作用。型腔螺釘連接2 .型芯的設(shè)計（1）型芯本塑件考慮到排氣效果，因此，型芯采用鑲拼組合式。共有兩個型 芯組成。型芯均為圓形，但較小，因

20、此采用臺階固定，銷釘防轉(zhuǎn)。一個小型芯成型動模部分的型腔定模部分的型腔2）動模模仁（型芯鑲塊）由于分型面取在塑件最大投影面積處，因此，動模部分也有型腔。由于動模板厚度較厚，因此動模模仁（型芯鑲塊）既采用螺釘緊固模緊固螺釘芯6.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計在注射成型過程中，模具除了型腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固時產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。這些氣體若不能順利排出，則可 能因填充時氣體被壓縮而引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成性缺陷。另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計模具時必須考慮型腔的排氣問 題。由于該模具的總體尺寸一般，屬于中小型模具

21、，可以利用推桿、活動 型芯以及型芯端部與模板的配合間隙、分型面進行排氣。其配合間隙為 0.030.05mm6.3.1成型零件的尺寸計算塑件的尺寸如圖所示.0 0+0.59 0+0.53 0r +0.57 0平均收縮率SCp0. 3%20. 8% 0. 5%尺寸偏差取IT7級(1)型腔尺寸計算：3。徑向尺寸計算公式：Lm(LsLsSCp-)0 s 一2。高度尺寸計算公式：Hm(HSHSScp-)0 s35 0.56 ： Lm【35 35 0.5% 3 0.56】二 434. 80.307 0. 280. 18377 0. 5% -0. 2846. 80. 1813 L0.32 - M13130.

22、 5%0.210. 3212. 90.213. 5 0.24 ： Hm3. 53. 50. 5%0. 240. 153.40. 15(2)型芯尺寸計算:徑向尺寸計算公式:m0s4)(l s l sScp s s cp0.5. m28321628280.5%30.528.515 025 w.40.2532320.5%30.5632. 58 0 3 u.40. 316160.5%30.5416. 485 0.1840. 180.56：1 m0.54. i m3. 55. 53. 53. 50. 5%230. 240. 153. 6775 0.155. 55. 50. 5%230. 240. 155

23、. 6875 0.150.24. m0.24. m(3)計算結(jié)果如表所示:已知條件：平均收縮率 Scp=0.5% ;模具的制造公差取對應(yīng)的值類 別類 型塑件尺 寸計算公式工作尺寸型腔徑 向35 -0.56.,一3、 sLm(LsLsScp7)034.755 +0.3 7-0.286.825 +0.18計算尺 寸13 -0.32 12.85 +0.21高 度 尺 寸3.5 -0.24/-2、sHm(乩HsJ)0s33.3575 +0.15型 芯 尺 寸徑 向 尺 寸 28+0.53 c lmds IsScp4)°s28.515 -0.25 32 +0.5632.58 -0.316+0.

24、54 16.48 -0.18高 度 尺 寸3.5 +0.24.一2 、 0h m(hshsScp3)s33.6775 -0.155.5 +0. 245.6875 -0.156.4脫模機構(gòu)的設(shè)計6.4.1 頂桿設(shè)計注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯 上托出，完成拖出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則塑件推出(頂出)是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞 將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計推出 脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則：(1)推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)。(2)保證塑件不因推出而變形損壞。(3)機構(gòu)簡單、動作可靠

25、。(4)良好的塑件外觀。(5)合模時的準(zhǔn)確復(fù)位。本模具采用頂桿頂出，頂出桿頂出出是一種基本的、也是一種常用的塑件頂出方式。常用的頂桿形式有圓形、矩形、階梯形。我們采用圓形頂桿。圓形頂桿6.4.2脫模力的計算因為壁厚與直徑之比435. 50. 1127 >0.05 ,故，該塑件為厚壁制件。該制件為圓環(huán)形截面,脫模力計算公式為2 rESL(f tan )F 0.1A(1Ki)K2式中r型芯平均半徑 r=16.43mmK2 無量綱系數(shù)，其值隨f和小而異，查表得，K2=1.0013Ki 無量綱系數(shù)，其值隨入和小而異，查表得，Ki=1.6S塑料平均成型收縮率 S=0.5%E 塑料的彈性模量， MP

26、a,查表得E=2900MPaL塑件對型芯的包容長度，mm , L=9mmf塑件與型芯之間的摩擦因數(shù)，f=0.21模具型芯的脫模斜度，小=0.7 °塑料白泊松比，仙=無A盲孔塑件型芯在垂直于脫模方向上的投影面積， 由上可得，脫模力F 216. 43 29000. 5% 90.21 tan 0.7191.00136.4.3塑件的頂出方案頂桿布置在包緊力較大的地方。布置在：角、加強筋、2A=0mm263. 0301024N周等。推桿不能太靠邊，距離邊界12mm 0盡量不要放在鑲拼處。根據(jù)經(jīng)驗放置12根。頂桿（一個產(chǎn)品4根.共16、根）流道料桿6.4.4凝料的推出本模具是兩板模，因此澆注系統(tǒng)

27、凝料的推出需要用頂針推出定模板定模模板分流道型芯6.5 合模定位和導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計 人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè) 計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。6.5.1 .導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計(1)導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其 中心至模具邊緣應(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)套后變形。(2)該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。(3)該模具導(dǎo)柱安裝在定模座板上，導(dǎo)套有三個，分別安裝在流道推 板、定模板和動模板。(4)為了保證分型面很好接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有

28、承屑槽, 即可削去一個面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。(5)在合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導(dǎo) 致模具損壞。(6)動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。6.5.2 導(dǎo)柱設(shè)計(1)該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽，如圖所示。(2)導(dǎo)柱的長度必須比凸模斷面高度高出 6mm8mm 。(3)為使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形 的先到部分。(4)導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強度(該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為 12mm )。(5)導(dǎo)柱的形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/f7配合，導(dǎo)柱滑動部分 按H7/f7配合。(6)導(dǎo)柱工作不分的表面

29、粗糙度為 Ra=0.4叩。(7)導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的芯。多采用低 碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以 上。本模具采用T8A。6.5.3 導(dǎo)套設(shè)計導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動、定模的相對 位置，保證模具運動導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩 種：直導(dǎo)套(GB/T4169.2-1984)、帶頭導(dǎo)套(GB/T4169.3-1984)。(1)結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套，如圖所示。(2)導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排除孔剩余空 氣。(3

30、)導(dǎo)套的滑動部分按H7/f7配合，表面粗糙度為0.4匹。帶頭導(dǎo)套 外徑與動定模板一端采用 H7/k6 配合；與流道推板一端采用 H7/n6 配合鑲?cè)肽０?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具 中采用T8A。導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配布置如下：導(dǎo)柱 直導(dǎo)套帶頭導(dǎo)套帶頭導(dǎo)套定模座板定模板 動模板墊塊6.5.5 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計該套模具采用推板導(dǎo)柱固定在動模座板上的形式。推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外，還支撐著支承板，從而改善了支承板的受力狀況，大大提高了 支承板的剛性。該模具設(shè)置了 4套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套，它們之間采用H8/f7 配合，其形狀與尺寸配合如圖所示。支承板推板導(dǎo)柱推板導(dǎo)6.6 溫

31、度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計（冷卻系統(tǒng)）該塑件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該盡量縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。LDPE 是結(jié)晶型塑料，成型時需要充分冷卻，冷卻要均勻。因此，該模具的凸 模和凹模均開設(shè)冷卻水道，采用冷卻水進行循環(huán)冷卻。為了使得模具冷卻更快，而且制件不同部位冷卻速度必須相等，則 必須采用較為復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)。該冷卻系統(tǒng)分兩部分，第一部分是型腔 部分的冷卻，因為定模模仁（型腔鑲塊）是整體嵌入式，因此該部分冷 卻系統(tǒng)是在定模板上開設(shè)兩條分別與分型面平行的冷卻水道，水道開設(shè) 在型腔上方。第二部分是型芯的冷卻，因為型芯是圓形，而且是鑲拼組 合式，因此該部分是環(huán)繞型芯的冷卻水道。冷卻水道直徑按經(jīng)驗取8mm ,水嘴采用外置型

32、水嘴?？紤]到防止漏水，需要在型芯上加上密封圈，如圖。冷卻水道布置如下圖：水嘴型芯冷卻密封圈6.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計在注射成型過程中，模具除了型腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外， 還有塑料受熱或凝固時產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。這些氣體若不能順利排出，則可 能因填充時氣體被壓縮而引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成性缺陷。另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計模具時必須考慮型腔的排氣問 題。由于該模具的總體尺寸一般，屬于中小型模具，可以利用推桿、活動 型芯以及型芯端部與模板的配合間隙、分型面進行排氣。其配合間隙為 0.030.05mm七、澆注系統(tǒng)的設(shè)計7

33、.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計原則(1)澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降，流量和溫度的分布的均衡布置；(2)結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；(3)盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間；(4)澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動、避 免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，有利于排氣和補縮，且應(yīng)設(shè) 在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補料；(5)避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；(6)澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除 和整修；(7)熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng) 時要預(yù)

34、先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響；(8)盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；(9)澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求；(10)設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施；(11)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。7.2 主流道設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴射出的 熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順 利拔出。7.2.1 主流道尺寸(1)主流道小端直徑d主流道小端直徑d =注射機噴嘴直徑+0.51=4 + 0.5

35、1取d = 5 (mm)這樣便于噴嘴和主流道能同軸對準(zhǔn)，也能使的主流 道凝料能順利脫出(2)主流道球面半徑主流道入口的凹坑球面半徑R,應(yīng)該大于注射機噴嘴球頭半徑的2 3mm。反之，兩者不能很好的貼合，會讓塑件熔體反噴，出現(xiàn)溢邊致使脫 模困難.SR =注射機噴嘴球頭半徑 + 23SR = 12 + 2 3取d = 14 (mm )(3)主流道長度L一般按模板厚度確定，但為了減小充模時壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50之。在出現(xiàn)過長流道時，可以將主流道襯套 挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取 L=43(mm )(4)主流道大端直徑D = d + 2 Ltg a

36、(半錐角 a:為1 ° 2 ° ,取 a =2 ° ) = 127.2.2主流道襯套形式及其固定主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求 較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式，即 澆口套。本模具是三板模，因此需要盡量減少主流道長度。方案一：用澆口套標(biāo)準(zhǔn)件，這樣只需購買，但是主流道長度過大，在凝料脫模時會產(chǎn)生困難。固定形式：用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，具形式如下：方案二：在定模座板上開設(shè)階梯孔，將澆口套放入減小主流道長度澆口套自行設(shè)計。在定模座板上在安裝定位圈定位。其形式如下：澆口套定位圈定模板定模座板7

37、.3分流道的設(shè)計本模具的流道布置形式采用平衡式，如右圖:大而且形狀不復(fù)雜，且壁厚均勻，可以考慮采用點進定位圈及澆口套裝配圖:螺釘固定在定模座板內(nèi)分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、 壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積不卷（用螺釘固定在定模座澆口套便于加工的方面考慮，采用截面形狀為 0形的分流料的方式，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。 從道.查有關(guān)的手冊,選才R R=5mm此外該模具是一模4件，型腔的數(shù)量較少，模具的結(jié)構(gòu)簡單而不緊 湊，所以采用平衡式，各個型腔的分流道的斷面形狀及大小、分流道長 度都取作一致。這樣，熔體就能以相同的成型壓力和溫度同事充滿各個 型腔，使一模成型出的

38、各個塑件的尺寸及性能容易保持一致。7.4澆口的設(shè)計澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口 一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體 的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速面 均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調(diào)節(jié) 澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表 面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑 件分離的作用。模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進 一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及 質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的

39、開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)， 同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c 外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇。通常要考慮以下幾項原則：a.盡量縮短流動距離。b.澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。c.必須盡量減少熔接痕。d.應(yīng)有利于型腔中氣體排出。e.考慮分子定向影響。f.避免產(chǎn)生噴射和蠕動。g.澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。h.注意對外觀質(zhì)量的影響7.4.1 澆口形式的選擇由于該塑件外觀質(zhì)量要求高，澆口的位置和大小還是要不能太影響 塑件的外觀，同時，也應(yīng)該盡量使模具結(jié)構(gòu)簡單。根據(jù)對塑件結(jié)構(gòu)的分 析及已確定的分型面的位置，可選的澆口形式有幾種方案，如下：（1）方案一:側(cè)澆口一般開設(shè)

40、在分型面上，有塑件側(cè)面進料，側(cè)澆 口斷面易取矩形形狀（必要時用圓形），它能方便地調(diào)節(jié)剪 切速率，充模流量速率，流動狀態(tài)和澆口封閉時間，并可 以靈活地選擇塑件進澆位置，廣泛使用于多腔模中，但此 模具的外形有齒，這樣會破壞制件的外觀質(zhì)量，并且在側(cè) 面產(chǎn)生痕跡，影響塑件的使用性能以及外觀性能。（適用于表面質(zhì)量要求 不圖的廠品）（2）方案二點澆口是一種斷面尺寸很小的澆口 ，當(dāng)物料通過時產(chǎn) 生很高的剪切速率，這對于表觀粘度隨剪切速率變化而明 顯變化的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體是適合用的 .點 澆口在開模時容易自行切斷，并且在塑件上留下的殘痕極 小，不容易覺察，故無需修剪澆口的工序.點澆口的另一個 優(yōu)點

41、是，它很容易向模腔多點進料，澆口位置選擇靈活，對 于單腔模和多腔模均適用.因此點澆口能實現(xiàn)模具自動化 生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高.采取雙分型面模具（亦稱三板式模具），可以自動脫膠無 需要設(shè)計機械手或者人工將澆注系統(tǒng)的凝料從主流道中取出，并且塑件的表面經(jīng)過很小的修整就可以達到塑件的表面質(zhì)量要求（加工成本比較大）綜上所述，對塑件成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，由于塑件的尺寸及表面精度要求不高，從模具的制造及結(jié)構(gòu)考慮，確定成型該塑件的塑件主流道八、成型設(shè)備的選擇及校核8.1 注射機的初選8.1.1 計算塑件的體積根據(jù)制件的三維模型，利用三維軟件直接求得塑件的體積為：Vi = 4426.29 mm3。8.1

42、.2 計算所需的體積澆注系統(tǒng)凝料按1： 1取，故：V2= V 1=4426.29 mm 3塑件和澆注系統(tǒng)凝料總體積為(按一模四腔算)：V= 4 (V1 +V2 )=35410.32 mm 3 =35.41032 cm 38.1.3 選用注射機根據(jù)總體積V= 8852.58 mm 3,初步選取XS-Z-60型螺桿式注射成型XS-Z-60型螺桿式注射成型機主要參數(shù)如下表所示項目參數(shù)項目參數(shù)理論注射量60 cm 3移模行程180mm注射壓力1220MPa定位孔的直徑55鎖模力500kN噴嘴球半徑SR12mm最大模具厚度200mm噴嘴口孔徑4最小模具厚度70mm8.2注射機的終選8.2.1 注射量的校

43、核公式是(0.8 0.85 ) W公 W注式中W公注射機的公稱注射量,cm3W注一一每模的塑料體積量,cm3如前所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為 35.41032 cm 3,遠小于注射劑的理論注射量51 cm 3,故滿足要求。8.2.2 模具閉合高度的校核模具閉合高度的校核公式為：Hmin H閉Hmax由裝配圖可知模具的閉合高度 H閉=250mm ,而注射機的最大模具厚度HMAx=300mm ,最小模具厚度H min =250mm ,滿足安裝要求。8.2.3 模具安裝部分的校核模具定位圈的直徑 125mm 與注射機定位孔的直徑 125相等，滿足安裝 要求。澆口套的球面半徑 SR產(chǎn)SR+ (12)

44、 mm=20mm ,滿足要求。澆口套小端直徑 R1=R+ (12) mm=8mm ,滿足要求。8.2.4 模具開模行程的校核模具開模行程的校核公式為：H模H1 H 2 a H注式中H模一一模具的開模行程，mmH注一一注射機的移模行程，mmHi 制件的才t出距離，mmH 2包括流道凝料在的制品的高度，mma取出凝料所需分開的距離，mm代入數(shù)據(jù)得：H模10 20 76106H注350 ,滿足要求。8.2.5 鎖模力的校核鎖 模 力 的 校 核 公 式 為：K'p0 1.3 80 104MPa pmax 104MPa F KApm式中F 注射機的額定鎖模力，kNA制件和流道在分型面上的投影面積之和,cm2Pm 一一型腔的平均壓力，MPaK安全系數(shù)，通常取1.11.2代入數(shù)據(jù)得： KApm1. 2 30 8.04289.44KN F 1800KN。滿足要求。8.2.6 注射壓力的校核注射壓力的校核公式為：pmax K ' p0式中pmax 注射機的額定注射壓力，MPap。一一注射成型時的所需用的注射壓力，MPaK '安全系數(shù)代入數(shù)據(jù)得：K p01. 3 80104Mp130MP。滿