臺燈底座上蓋板注射模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、題 目 臺燈底座上蓋板注射模具設(shè)計(jì) 院 系 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動 化 專 業(yè)學(xué) 號 G095152018 摘 要本文主要介紹了臺燈底座上蓋板的注射模具設(shè)計(jì)，臺燈底座上蓋板是臺燈底座上與下蓋配合的一個塑料組件，要保證其配合精度。其材料為ABS塑料，根據(jù)ABS塑料成型的工藝特性和產(chǎn)品的使用要求，對產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析。該塑件有兩個倒扣和兩個凸臺，而且在它的頂部開方槽。對于倒扣，必然要涉及到側(cè)抽芯的設(shè)計(jì)。通過對測繪的產(chǎn)品尺推寸和工藝分析，選擇了合適的分型面，對模具進(jìn)行了成型零件、澆注系統(tǒng)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)及出機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后完成兩副模具總裝圖的設(shè)計(jì)及主要零件圖的繪制，并確

2、保模具結(jié)構(gòu)的可靠性、合理性、實(shí)用性。關(guān)鍵詞: 臺燈底座上蓋板， 注射模具設(shè)計(jì)， ABS塑料。Abstract Lamp cover baseTable lamp table lamp base is the base cover and lower cover with a plastic component，to ensure accuracy with each other. The plastic buckle down and two of two convex sets, and evolution in its top slot. The Flip is bound to invo

3、lve the design of the side core pulling. assemble diagram anddiagram and made sure the credibility, rationality, and the function of the molding tool structure.Keyword： Lamp cover base；ABS plastic目錄第1章緒論11.1模具概述11.2塑料工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位11.3現(xiàn)代模具的發(fā)展趨勢2第2章塑料產(chǎn)品介紹及其工藝特點(diǎn)42.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性分析42.1.1 塑料的分析452.2塑件產(chǎn)品圖的測繪5第3章注

4、射成型方案分析73.1 分型面及其選擇73.2 側(cè)向分型分析73.3 確定型腔排列方式8第4章模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)94.1 模架的選擇94.2塑件的成型設(shè)備選用9分型面投影面積的計(jì)算99104.3 成型零部件設(shè)計(jì)114.3.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)124.3.2 成型零部件的工作尺寸計(jì)算134.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23澆注系統(tǒng)分析234.4.2 主流道的設(shè)計(jì)244.4.3 澆口的設(shè)計(jì)254.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)264.5.1側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)分類264.5.2側(cè)向分型與抽芯的相關(guān)計(jì)算264.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)274.6.1 推出力的計(jì)算284.6.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇284.7 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2

5、94.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29第5章注塑機(jī)的選擇與校核305.1 注塑量的校核305.2 注塑機(jī)鎖模力的校核305.3 最大注射壓力的校核305.4 開模行程及裝模高度的校核31第6章模具的工作原理和模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)326.1 模具工作原理326.2 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)33結(jié)束語34參考文獻(xiàn)3536第1章 緒論1.1. 模具概述模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)使用的重要工藝裝備，它以其自身的特殊形狀通過一定的方法使原材料成型?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于模具的加工效率高，互換性好，節(jié)省原材料，生產(chǎn)成本低，所以得到廣泛的應(yīng)用。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件數(shù)量，在飛機(jī)、汽車、摩托車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器儀表等機(jī)電產(chǎn)品中占80

6、%以上；在電腦、電視機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)、錄像機(jī)等電子產(chǎn)品中占85%以上；在電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、電風(fēng)扇、自行車、手表等輕工業(yè)產(chǎn)品中占90%以上；在子彈、槍支等兵器產(chǎn)品中占95%以上。在國家“十五”規(guī)劃中指出，模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應(yīng)。目前，我國加入WTO之后，在當(dāng)代工業(yè)的迅速發(fā)展下，各行業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加，換型速度加快，對產(chǎn)品質(zhì)量、樣式和外觀不斷提出新要求，對模具的需求量不斷增加，對模具的質(zhì)量要求也越來越高，模具技術(shù)直接影響制造業(yè)的發(fā)展、產(chǎn)品更新?lián)Q代的時間和產(chǎn)品的市場競爭能力。因此，迅速提高模具技術(shù)水平

7、已成為當(dāng)務(wù)之急。我國的模具工業(yè)受到政府的重視及關(guān)懷，并提出相應(yīng)的優(yōu)惠政策進(jìn)行模具技術(shù)開發(fā)，在模具工業(yè)中大量采用先進(jìn)制造技術(shù)和加工設(shè)備，努力提高模具的設(shè)計(jì)水平和制造水平，已取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。另外，從資料獲悉，目前，美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家的模具總產(chǎn)值都已超過機(jī)床總產(chǎn)值。模具技術(shù)的進(jìn)步極大地促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)發(fā)展，模具是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值將超過自身價格的幾十倍乃至上百倍、上千倍。1.2. 塑料工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位塑料工業(yè)在各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中都起著舉足輕重的作用。我國作為一個發(fā)展中國家，我國的塑料工業(yè)也隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而飛速發(fā)展，經(jīng)過幾十年的老一輩塑料工作者的辛勤探

8、索和創(chuàng)新，我國的塑料工業(yè)已形成了包括合成樹脂、塑料加工、塑料助劑、塑料機(jī)械和塑料模具在內(nèi)的較完整的塑料工業(yè)體系。在我們周圍，要用到各種各樣的塑料產(chǎn)品，小的包括各種日常生活用品和消費(fèi)用品，如生活中的盆、瓶、數(shù)碼產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件等等，大的有各種工業(yè)用品，如汽車的塑料大型內(nèi)飾件等等，這些形狀復(fù)雜，外形美觀的塑料產(chǎn)品，這些精美的產(chǎn)品都要靠塑料模具來成型，這些都會涉及到我國塑料成型工業(yè)的發(fā)展。1.3. 現(xiàn)代模具的發(fā)展趨勢為了解決高精度、長壽命、高效的復(fù)雜型腔結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代模具，需積極考慮如下三方面：1模具材料及表面處理技術(shù)模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過早占失效模具的45%以上。常

9、用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼（P20）、時效硬化型鋼（P21、PMS等）、熱處理硬化型鋼（MnCrWv）、多工位精密沖模硬質(zhì)合金（YG20、YG25等）及鋼結(jié)硬質(zhì)合金（GW50等）。 在模具表面處理方面，主要有滲碳、滲氮、碳氮共滲等技術(shù)，同時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)也日益受到重視。2設(shè)計(jì)制造技術(shù)先進(jìn)設(shè)計(jì)和加工方法的日益普及，為高質(zhì)量、短周期地開發(fā)模具并且保證模具有足夠長的使用壽命，提供了技術(shù)保證，為模具工業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。模具設(shè)計(jì)與加工方法的發(fā)展主要有以下幾方面 ：鑒于現(xiàn)在塑料產(chǎn)品的形狀一般都比較復(fù)雜，以前那種趴圖板的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)跟不上現(xiàn)在市

10、場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐了?，F(xiàn)在的速度可以說是一個企業(yè)存在的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)在使用CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的縮寫）技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的造型，然后再進(jìn)一步修改，然后生成二維平面圖，可以大大提高設(shè)計(jì)的效率。這樣的軟件有AutoCAD、Pro/E、UG、Cimatron等等。CAM是計(jì)算機(jī)輔助制造的縮寫，它與CAD技術(shù)是緊密結(jié)合的，由CAD生成的三維圖形可以調(diào)入CAM軟件進(jìn)行模擬加工，確認(rèn)無誤后，可以由系統(tǒng)自動生成數(shù)控設(shè)備所認(rèn)可的NC代碼，將NC代碼傳入數(shù)控系統(tǒng)后，數(shù)控系統(tǒng)便可以指揮數(shù)控機(jī)床加工出CAD中所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，并且精度相當(dāng)高，生產(chǎn)效率高，加工周期短。這樣的軟件有MasterCAM、Pro/E 、UG、Cimat

11、ron等等。數(shù)控技術(shù)在塑料模具加工的應(yīng)用，使的復(fù)雜型芯和型腔的加工變的更加便捷和精確，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了模具的生產(chǎn)周期。在塑料模具的生產(chǎn)中，主要用到的是數(shù)控銑床和加工中心。線切割加工技術(shù)的發(fā)展，使的以前很時髦的模具鑲拼技術(shù)用的很少了。它非常適合于垂直或是有一定錐度的直通孔或異形孔的加工。電火花加工技術(shù)的發(fā)展，使的一些非常復(fù)雜的、用常規(guī)加工方法不好加工的型腔的生產(chǎn)變的方便。它主要是做成與型腔形狀相同的電極，利用放電來加工模具型腔。提高了模具表面的精度。專業(yè)化生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化專業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之一，國外工業(yè)先進(jìn)的國家模具專業(yè)化生產(chǎn)已達(dá)75%以上。專業(yè)化生產(chǎn)易于管理，反應(yīng)靈活，易

12、于提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率，有較強(qiáng)的競爭力。標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，能系統(tǒng)提高整個模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是機(jī)械制造業(yè)向深層次發(fā)展必由之路。總之，隨著模具技術(shù)的迅速發(fā)展及機(jī)械各類產(chǎn)品的多樣化、復(fù)雜化，模具應(yīng)用的廣度和深度將不斷向縱深發(fā)展，模具需求增長速度將繼續(xù)高于國民經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展的速度，供小于求的被動狀態(tài)將大有改變。因此，在模具設(shè)計(jì)及制造中，采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備可持續(xù)發(fā)展模具工業(yè)，更將成為所有企業(yè)得以占據(jù)市場制高點(diǎn)的必由之路。第2章 塑料產(chǎn)品介紹及其工藝特點(diǎn)2.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性分析本次課程設(shè)計(jì)的題目是臺燈底座上蓋板注射模具的設(shè)計(jì)，其產(chǎn)品圖如圖2.1所示。 圖2.

13、1塑件產(chǎn)品圖2.1.1 塑料的分析ABS塑料，其工藝參數(shù)見表 1，ABS塑料在工程上應(yīng)用非常廣泛，它由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物，共聚使ABS塑料具有良好的綜合力學(xué)性能。ABS塑料外觀為粒狀或粉狀，呈淺象牙色，不透明但成型的塑料件有較好的光澤。它無毒、無味、易燃燒、無自熄性，密度為1.081.2g/cm.ABS塑料具有較高的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降；具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性和化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS幾乎不受酸、堿、鹽及水和無機(jī)化合物的影響，容于酮、醛、脂、氯代烴中，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。 ABS塑料表面不

14、可接觸冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品，否則會引起應(yīng)力開裂。此外ABS塑料的熱穩(wěn)定性差，使用的溫度范圍為-40100, 其耐侯性也較差，紫外線作用下容易降解，從而會導(dǎo)致制件變硬變脆。ABS塑料具有良好的成型性和綜合力學(xué)性能，因此用途廣泛，在機(jī)械工業(yè)上來制造水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫、冰箱襯里、管道、電機(jī)外殼、儀器殼、齒輪、泵葉輪、軸承和把手等。ABS在汽車工業(yè)上的用途也日趨增加，用ABS塑料可制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱管等，還有的用ABS塑料夾板制作小轎車等。此外，ABS塑料還可以來制作水表殼，紡織器材、家用電器外殼、文體教育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食物包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家

15、具等。表 1塑料的成型工藝參數(shù)材料ABS注塑機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速(r.min)3060密度（g/3 )1.081.2計(jì)算收縮率（%）0.30.8預(yù)熱溫度（ 0c）8085時間（h）23料筒溫度（0C）后段150170中段165180前段180200噴嘴形式直通式溫度（ 0c）180190模具溫度（0C）5070注射壓力（MPa）7090保壓力（MPa）5070成型時間（s）注射時間2090高壓時間05冷卻時間20120總周期50220適用注塑機(jī)類型螺桿式、柱塞式均可2.2塑件產(chǎn)品圖的測繪 第3章 注射成型方案分析3.1 分型面及其選擇3.2 側(cè)向分型分析當(dāng)側(cè)面帶有凹孔、凸臺等結(jié)構(gòu)的塑件時，在成

16、型后凹孔、凸臺的成型零件將阻礙塑件從模內(nèi)頂出，必須在頂出前將凹孔、凸臺的成型零件先行退出。這些零件一般是做成可以移動的。開模時先將側(cè)面的成型零件有序地全部抽出，清除障礙后再將塑件推出，合模時再將側(cè)成型零件恢復(fù)原位。這種完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位動作的裝置叫做側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)在塑料模具設(shè)計(jì)上經(jīng)常用到的有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、彈簧側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，斜導(dǎo)槽側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)等。1.斜導(dǎo)柱驅(qū)動的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)這類抽機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，動作可靠，適用于抽拔距不遠(yuǎn)和抽拔力不大的情況。適用于生產(chǎn)批量比較大，而生產(chǎn)塑件的質(zhì)量、體積不大，抽拔距和抽拔力不大的生產(chǎn)。 2.

17、彈簧驅(qū)動的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)適用于制品的側(cè)凹比較淺，所需要的抽拔力和抽芯距不大時，才采用彈簧或者硬橡膠實(shí)現(xiàn)抽芯的動作。3.彎銷驅(qū)動的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)其是斜導(dǎo)柱的變異形式，彎銷具有矩形斷面，能承受較大的彎矩，斜角可以達(dá)到300，所以在開模距相同的情況下可以獲得較大的抽芯距；另外的一個特點(diǎn)是彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成變角度側(cè)抽芯。4.液壓驅(qū)動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)液壓側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是指以壓力油作為分型與抽芯動力，在模具上配置專門的抽芯液壓缸，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動來完成側(cè)向抽芯與復(fù)位。這種抽芯方式傳動平穩(wěn)、抽芯力較大，抽芯距也較大，抽芯的時間順序可以自由的根據(jù)需要設(shè)定，其缺點(diǎn)是增加了操作而且需要配置專門的液

18、壓抽芯器及控制系統(tǒng)，費(fèi)用較篙。5.斜導(dǎo)槽側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件的側(cè)凹較淺，所需的抽芯距不大，但側(cè)凹的成型面積較大，因而需要比較大的抽芯，或者由于模具的結(jié)構(gòu)限制不適宜采用其他側(cè)抽芯形式時，則可以采用斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是利用模具推出機(jī)構(gòu)的推出力驅(qū)動斜滑塊做斜向運(yùn)動，在塑件被推出脫模的同時由斜滑塊完成側(cè)向分型與抽芯動作。綜上所述，在眾多的成型方案中，雖然有很多機(jī)構(gòu)都能滿足使用要求，通過觀測塑件的形狀和質(zhì)量，從設(shè)計(jì)成本和材料成本，模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上看，模具的側(cè)向抽芯距和抽芯力都比較小，模具結(jié)構(gòu)也不是特別復(fù)雜，在此次設(shè)計(jì)通底面的兩側(cè)對稱有長為6mm，寬為4mm，高為8mm的搭子，所以

19、，模具設(shè)計(jì)時必須采用側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，故采用的是斜導(dǎo)桿側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗鼮橥鈧?cè)抽芯.3.3 確定型腔排列方式該塑件采用一模四件成型，即需要四個型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖示的排列方式，采用圖3.1示的排列方式使得從主流道到各個型腔澆口的分流道的長度、截面形狀與尺寸均對應(yīng)相同，可以實(shí)現(xiàn)各個型腔均勻進(jìn)料和同時到達(dá)充滿型腔的目的。圖3.1型腔的排列方式第4章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 模架的選擇經(jīng)過產(chǎn)品的測繪兩個塑件的外形尺寸， 外形尺寸和側(cè)向抽芯方式AI-2730-A30-B30-C80圖見圖4.1。4.2塑件的成型設(shè)備選用4.2.1分型面投影面積的計(jì)算通過三維軟件

20、PRO/ENGEENER的造型，根據(jù)其析功能分別計(jì)算出產(chǎn)品組件在分型面的投影面積， （1）通過三維軟件PRO/ENGEENER的造型，根據(jù)其析功能分別計(jì)算出產(chǎn)品組件在的體積。（2） 分型面的投影面積分型面的投影面積()項(xiàng)目參數(shù)結(jié)構(gòu)形式臥式注射方式螺桿式額定注射量(cm3)200400螺桿直徑(mm)55注射行程(mm)160注塑速率（g/s）110螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)16、28、48鎖模力(KN)2540最大成型面積(mm2)645拉桿內(nèi)間距(mm)532×634最大開模行程(mm)260最大模具厚度(mm)406最小模具厚度(mm)165鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑()125噴嘴

21、球半徑()SR18噴嘴孔徑()4推出形式中心推出4.3 成型零部件設(shè)計(jì)模具合模后，在動模板與定模板之間的某些零部件組成一個能填充塑料熔體的模具型腔，模具型腔的形狀的與尺寸就決定了塑料制件的形狀與尺寸。構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。4.3.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成形零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件；凸模亦稱型芯，是成型塑件內(nèi)表面的零件，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。凹、凸模按結(jié)構(gòu)不同主要可分整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模亦稱型腔，凹模是成型塑件

22、外部表面的主要結(jié)構(gòu)零件，在此次設(shè)計(jì)中模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的價值等因素，凹模采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形狀如圖SJLD/Z015-00（總裝圖中SJLD/Z015-00-02）,屬于組合式的凹模，可以簡化凹模的加工工藝，減熱處理變形，拼合處間隙利于排氣 ，便于模具的維修，節(jié)省貴重的模具鋼。 (2) 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模亦稱型芯，凸模是成型塑件內(nèi)部表面的主要結(jié)構(gòu)零件，在此次設(shè)計(jì)中模具采用一模四件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的價值等因素，凸模采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)，型腔通過H7/m6配合壓入定模板，有小型芯和型芯舉如圖示（）：圖4.3 圖4.4 4.3.2 成型零部件

23、的工作尺寸計(jì)算影響塑件的尺寸精度的因素很多，概括的說，有塑料原材料的、塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝、模具結(jié)構(gòu)、模具制造和裝配、模具使用中的磨損的因素。在一般情況下，原材料收縮率的波動、模具的制造公差和成型零件的磨損是影響塑件的主要原因。因?yàn)槭湛s率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件尺寸的增大而增大，因此，生產(chǎn)大型塑件時，收縮率波動是影響塑件精度的主要因素，若單靠提高模具制造精度是困難和不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較小的塑料；生產(chǎn)小型塑件時，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素，因此，應(yīng)提高模具制造精度等級和減少磨損。1.型腔和型芯相關(guān)尺寸計(jì)算（1）收縮率的確定ABS塑料的收縮

24、率為0.4%0.7%，該塑料的平均收縮率為=（0.4%+0.7%）/2=0.55%（2）精度的確定 對于ABS塑料而言，對于標(biāo)注公差，高精度選用MT2，一般精度選用MT3，對于未注公差選用MT5。（3）型腔和型芯相關(guān)尺寸計(jì)算1）取z=/3； Ls=23, = Ls=19.4 = 4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。4.4.1澆注系統(tǒng)分析1）結(jié)合型腔布局的考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2）盡量縮短熔體的流動距離，以便降低壓力的損失、縮短充模時間。因此，澆注系統(tǒng)的長度應(yīng)盡可能的短，斷面尺寸合理，應(yīng)盡量減少流道的彎折。3）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)

25、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，并有利于排氣和補(bǔ)縮。4）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。5）澆注系統(tǒng)的凝料方向應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。6）熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量及位置有直接的關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時也優(yōu)先考慮到了熔接痕的部位，形態(tài)以及對制品質(zhì)量的影響。7）盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量的增加。8）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)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。9）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。10）應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應(yīng)該使兩者的偏離距離盡

26、可能縮小。4.4.2 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機(jī)的噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道中。其形狀為圓錐形，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。由于主流道要與高溫熔體及注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分做成可拆卸更換的澆口套。為了使主流道的料順利脫出，小端直徑比注塑機(jī)噴嘴直徑d稍大一點(diǎn)，D=d+1=4+1=5主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)該大于注塑機(jī)噴嘴球頭半徑R1，通常為R2= R1 +（12）=18+1=19 端面凹球面的深度一般為35mm，在這設(shè)計(jì)為 L=3mm主流道的半錐角通常為。過小則容易產(chǎn)生脫模困難，還會使充模時容體的流動阻力過大。過

27、大的錐角則容易產(chǎn)生湍流或者渦流，卷入空氣。但對流動性較差的塑料可取的大些。由于主流道較長，取 =主流道內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)該在Ra0.8以下，拋光時沿軸向進(jìn)行。主流道的長度L，一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失和物料的損耗，應(yīng)盡可能的縮短主流道的長度，一般控制在60以內(nèi)。根據(jù)模板的厚度，主流道只是比60長一點(diǎn)，主流道的大端半徑為D=5+tg60= 9.19 取D=10mm澆口套使用的材料的通常為T8或者T10A鋼，經(jīng)淬火到硬度為5054HRC。澆口套設(shè)計(jì)成澆口套與定位圈分別為兩個零件，以臺階形式固定在定模座板上。其中，澆口套一端長度只穿過定模座板，另一端只穿過動模板，在兩塊板之間做

28、階梯固定，定模板中開一個和澆口套一樣要求的流道，其小端的截面直徑比澆口套大端直徑大1，見圖4.9所示。圖4.9澆口套4.4.3 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接流道和型腔之間的一段細(xì)短通道。一般這段很短的通道截面很小，當(dāng)熔融的塑料在高壓下通過澆口時，因?yàn)闈部诘慕孛娣e很小，使塑料流速加快，而由于摩擦的作用，又使塑料的溫度升高，黏度降低，提高了塑料的流動性，有利于充滿型腔。因?yàn)樗菨沧⑾到y(tǒng)的關(guān)鍵部位，所以，澆口的位置及其形狀、尺寸的設(shè)計(jì)的正確與否直接決定著塑件質(zhì)量、注射效果、注射效率。一般來說，注射塑件出現(xiàn)的缺陷，如缺料、縮孔、融接痕、翹曲變形也往往是澆口設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。根據(jù)塑件的成型要求和型腔的排列方式選

29、用側(cè)澆口（搭接式）較為合理，這種澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，該塑件為內(nèi)側(cè)進(jìn)料，截面形狀為U形，這種澆口可以根據(jù)塑件件的形狀選擇其位置，加工和維修方便，除區(qū)澆口容易，且不留明顯的痕跡，但有熔接痕的存在，注射壓力損失較大，對型腔塑件排氣不利。此次設(shè)計(jì)為側(cè)面進(jìn)料的搭接式澆口。側(cè)澆口的計(jì)算公式： b=(0.60.9)/30 t=(0.60.9)式中 B側(cè)澆口的寬度mm；A塑件的外側(cè)表面積mm2，該塑件中為8350 mm2； t側(cè)澆口的厚度mm, 該塑件中為1.4mm； 澆口處塑件的壁厚。 計(jì)算得側(cè)澆口寬度b=2.2mm ，側(cè)澆口的長度=0.72.0mm；應(yīng)為是搭接式側(cè)澆口，以

30、端面進(jìn)料的搭接式側(cè)澆口參照，其搭接部分的長度為L=（0.60.9mm）+L/2mm，澆口的長度可以適當(dāng)?shù)募娱L，取L=2.03.0mm；該塑件中取2.4mm。4.5 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)注射成型的塑件與開合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)具有孔、凹穴或凸臺時，模具上成型該處的塑件不能直接從模具中脫出。此時需要將成型塑件側(cè)孔或側(cè)凹等模具零件做成活動，這種零件稱為側(cè)型芯。4.5.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)分類 常見的抽芯機(jī)構(gòu)有斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，它由四種形式分別為斜導(dǎo)柱固定在定模、側(cè)滑塊安裝在動模，斜導(dǎo)柱固定在動模、側(cè)滑塊安裝在定模，斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊同時安裝在動模，斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊同時安裝在定模；其次有側(cè)

31、滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，在其次有斜導(dǎo)桿側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，它又分為外側(cè)抽芯斜導(dǎo)桿，內(nèi)側(cè)抽芯斜導(dǎo)桿，在此次設(shè)計(jì)中采用的是斜導(dǎo)桿側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗鼮閮?nèi)側(cè)抽芯. 在此次設(shè)計(jì)內(nèi)表面邊緣的兩側(cè)對稱有長為2mm，寬為6mm，高為2mm的搭子，所以，模具設(shè)計(jì)時必須采用側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，采用的是斜導(dǎo)桿側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗鼮閮?nèi)側(cè)抽芯. 4.5.2 側(cè)向分型與抽芯的相關(guān)計(jì)算（1）確定抽芯距 抽芯距一般應(yīng)該大于成型孔或凸臺的深度，H=2mm, 另外加35mm抽芯安全系數(shù),可以取抽芯距S=4mm （2）確定斜導(dǎo)桿的傾角 斜導(dǎo)桿的傾角，它是斜抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力以及抽芯距有直接關(guān)系，在此

32、次設(shè)計(jì)中為：S/H= sin(H為最大的推出距離為23mm)，計(jì)算得斜導(dǎo)桿的傾角為10o。（3）確定斜導(dǎo)桿的直徑 斜導(dǎo)桿的直徑取決于抽拔力以及傾斜角度，按照設(shè)計(jì)資料的有關(guān)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，本例經(jīng)驗(yàn)估值，取斜導(dǎo)桿的直徑d=6mm。（4）確定斜導(dǎo)桿的長度 斜導(dǎo)桿的長度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度、斜銷的直徑及斜角的大小確定，L=l1+l2+l3+ l4=6+36+40+30=112mm。 （5）滾輪 本例經(jīng)驗(yàn)估值，取滾輪的直徑d=8mm。在此次設(shè)計(jì)中以滾地摩擦代替滑動摩擦，用來減少推出過程中的摩擦力，推出過程中的側(cè)抽芯動作靠斜導(dǎo)桿與動模板間的斜孔導(dǎo)向。合模時定模鑲塊壓住斜導(dǎo)桿成型端使其復(fù)位。見圖4

33、.10所示。圖4.10 斜導(dǎo)桿4.6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束以后，都必須將模具打開，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中推出，完成推出脫模的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性直接影響到塑件的質(zhì)量，因此，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)中很重要的一個環(huán)節(jié)。推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：（1）推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量使塑件留于動模一側(cè)；（2）塑件在推出過程中比發(fā)生變形與損壞；（3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量；（4）合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位；（5）推出機(jī)構(gòu)動作可靠。4.6.1 推出力的計(jì)算為了使塑件易于脫模，在動模上沿塑件脫模方向都應(yīng)有脫模斜度和較高的表面質(zhì)量。根據(jù)塑件尺寸，可

34、取一定的脫模斜度，脫模斜度的大小一般為0.20.5注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要型芯中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。實(shí)踐證明，塑件在剛開始脫模時，所需要克服的阻力最大，也就是說這時候所要的脫模力最大。脫模力由下式計(jì)算Ft=Ap(cos-sin)式中 Ft脫模力；A-塑件包絡(luò)型芯的面積；塑件對鋼的摩擦系數(shù)；p塑件對型芯單位面積的包緊力，其值與塑件的幾何形狀以及塑料的品種、成型工藝有關(guān)。一般情況下，模外冷卻的塑件p約取2440Mpa ；模內(nèi)冷卻的塑件約812Mpa；塑件在熱狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，一般取=0.150.20；脫模斜度（或塑件的斜度）。

35、 0-sin0.50)=2.64KN由于影響脫模力大小的因素很多，如塑料與鋼的粘附力、大氣壓力、推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動時的摩擦阻力以及成型工藝條件的波動。因此，脫模力的計(jì)算只是一個大概的參考。4.6.2 推出機(jī)構(gòu)的選擇在注塑模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，廣泛使用推出機(jī)構(gòu)的有推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)等。推桿推出機(jī)構(gòu)主要用于推出面積比較大的深桶塑件的推出；推桿的自由度大，而且推桿將截面積是圓形，制造，修配方便，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上的配合精度，推桿推出的運(yùn)動阻力小，推出動作靈活可靠，損壞后維修也方便，因此，這類機(jī)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中大量使用，是推出機(jī)構(gòu)中最常見的結(jié)構(gòu)形式。推管推出機(jī)構(gòu)主要用于小的環(huán)形和

36、筒形塑件或塑件上帶有孔的凸臺部分的推出；推件板推出機(jī)構(gòu)主要用于薄壁塑件的推出。根據(jù)塑件的外形，推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿為直通式推桿，共設(shè)置8根，由于塑件較小，使用的推桿的直徑較小，推桿規(guī)格為×120 GB/T4169、1-1984。修正后長度為116。4.7 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)位機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象的校核：校核公式為 hctan=Sc+ 式中 hc在完全合模狀態(tài)下推桿端面離側(cè)型芯的最近距離；Sc在垂直于開模方向的平面上，側(cè)型芯與推桿在分型面上投影范圍內(nèi)重合長度；在完全不干涉的情況下，推桿復(fù)位到hc位置時，側(cè)型芯沿復(fù)位方向推桿側(cè)面的最小距離。通過計(jì)算hctan>Sc+，所以在模具中，不需要使用先

37、復(fù)位機(jī)構(gòu)。4.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第5章 冷卻模具通常以水、油或壓縮空氣等為冷卻介質(zhì)。由于水的熱容量大、傳熱系數(shù)大、成本低，使用方便、冷卻效果好等特點(diǎn)。在此次模具設(shè)計(jì)中都以水為冷卻介質(zhì)。注塑機(jī)的選擇與校核5.1 注塑量的校核制件的體積為約28.73，流道的體積5.743，總體積28.7×4+5.74=120.543，而注塑機(jī)G54-S200/400的理論注塑量為2004003，0.8×200=1603>120.543，綜上所述，選用注塑量都符合實(shí)際生產(chǎn)要求。5.2 注塑機(jī)鎖模力的校核鎖模力的校核公式為： 分流道和制件在分型面上的投影面積為約19.53，型腔的平均計(jì)算壓力。由于制件的材料流動性教