機械畢業(yè)課程設計（論文）-塑料端蓋注塑模具設計

1、設計說明書課題名稱： HYPERLINK javascript:; 塑料端蓋注塑模具設計 學生姓名 學 號 所在學院 專 業(yè) 班 級 指導教師 起訖時間： 年月日 年月 日目 錄 TOC o 1-3 f h z u HYPERLINK l _Toc424810404 目 錄 PAGEREF _Toc424810404 h 0 HYPERLINK l _Toc424810405 摘 要 PAGEREF _Toc424810405 h 1 HYPERLINK l _Toc424810406 Abstract PAGEREF _Toc424810406 h 2 HYPERLINK l _Toc424

2、810407 1 前言 PAGEREF _Toc424810407 h 3 HYPERLINK l _Toc424810408 1.1 課題背景 PAGEREF _Toc424810408 h 3 HYPERLINK l _Toc424810409 1.2 課題分析 PAGEREF _Toc424810409 h 5 HYPERLINK l _Toc424810410 2 塑件分析 PAGEREF _Toc424810410 h 6 HYPERLINK l _Toc424810411 2.1 產品分析及其技術條件 PAGEREF _Toc424810411 h 6 HYPERLINK l _T

3、oc424810412 2.2 塑件材料確實定 PAGEREF _Toc424810412 h 7 HYPERLINK l _Toc424810413 2.3 塑件材料的性能分析 PAGEREF _Toc424810413 h 7 HYPERLINK l _Toc424810414 根本特性 PAGEREF _Toc424810414 h 7 HYPERLINK l _Toc424810415 成型性能 PAGEREF _Toc424810415 h 7 HYPERLINK l _Toc424810416 主要用途 PAGEREF _Toc424810416 h 8 HYPERLINK l _

4、Toc424810417 3 成型布局及注塑機選擇 PAGEREF _Toc424810417 h 9 HYPERLINK l _Toc424810418 3.1 進膠方式選擇 PAGEREF _Toc424810418 h 9 HYPERLINK l _Toc424810419 3.2 型腔的布局及成型尺寸 PAGEREF _Toc424810419 h 9 HYPERLINK l _Toc424810420 3.3 估算塑件體積質量 PAGEREF _Toc424810420 h 10 HYPERLINK l _Toc424810421 3.4 注塑機的選擇和校核 PAGEREF _Toc

5、424810421 h 10 HYPERLINK l _Toc424810422 注射膠量的計算 PAGEREF _Toc424810422 h 10 HYPERLINK l _Toc424810423 鎖模力的計算 PAGEREF _Toc424810423 h 11 HYPERLINK l _Toc424810424 3.4.3 注塑機選擇確定 PAGEREF _Toc424810424 h 12 HYPERLINK l _Toc424810425 4 注塑模具設計 PAGEREF _Toc424810425 h 13 HYPERLINK l _Toc424810426 4.1 模架的選用

6、 PAGEREF _Toc424810426 h 13 HYPERLINK l _Toc424810427 模架根本類型 PAGEREF _Toc424810427 h 13 HYPERLINK l _Toc424810428 模架的選擇 PAGEREF _Toc424810428 h 13 HYPERLINK l _Toc424810429 導向與定位機構設計 PAGEREF _Toc424810429 h 14 HYPERLINK l _Toc424810430 4.2 澆注系統(tǒng)的設計 PAGEREF _Toc424810430 h 15 HYPERLINK l _Toc424810431

7、 主流道設計 PAGEREF _Toc424810431 h 15 HYPERLINK l _Toc424810432 分流道的設計 PAGEREF _Toc424810432 h 16 HYPERLINK l _Toc424810433 澆口的設計 PAGEREF _Toc424810433 h 16 HYPERLINK l _Toc424810434 冷料穴的設計 PAGEREF _Toc424810434 h 16 HYPERLINK l _Toc424810435 4.3 分型面的設計 PAGEREF _Toc424810435 h 17 HYPERLINK l _Toc4248104

8、36 4.4 成型零部件的設計 PAGEREF _Toc424810436 h 18 HYPERLINK l _Toc424810437 成型零部件結構 PAGEREF _Toc424810437 h 18 HYPERLINK l _Toc424810438 成型零部件工作尺寸的計算 PAGEREF _Toc424810438 h 19 HYPERLINK l _Toc424810439 模具強度與剛度校核 PAGEREF _Toc424810439 h 19 HYPERLINK l _Toc424810440 4.5 脫模及推出機構 PAGEREF _Toc424810440 h 20 HY

9、PERLINK l _Toc424810441 脫模力 PAGEREF _Toc424810441 h 20 HYPERLINK l _Toc424810442 推出機構 PAGEREF _Toc424810442 h 20 HYPERLINK l _Toc424810443 4.6 冷卻系統(tǒng)的設計與計算 PAGEREF _Toc424810443 h 22 HYPERLINK l _Toc424810444 冷卻水道設計的要點 PAGEREF _Toc424810444 h 22 HYPERLINK l _Toc424810445 冷卻水道在定模和動模中的位置 PAGEREF _Toc424

10、810445 h 23 HYPERLINK l _Toc424810446 4.7 排氣結構設計 PAGEREF _Toc424810446 h 23 HYPERLINK l _Toc424810447 4.8 模具與注射機安裝模具局部相關尺寸校核 PAGEREF _Toc424810447 h 24 HYPERLINK l _Toc424810448 5 結語 PAGEREF _Toc424810448 h 25 HYPERLINK l _Toc424810449 致謝 PAGEREF _Toc424810449 h 26 HYPERLINK l _Toc424810450 附圖 PAGER

11、EF _Toc424810450 h 27 HYPERLINK l _Toc424810451 參考文獻 PAGEREF _Toc424810451 h 28摘 要根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術要求，考慮塑件制件尺寸。本模具采用一模四腔，側澆口進料，注射機采用HTF1602A型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD和PROE繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的模具設計。關鍵詞：機械設計；模具設計；CAD繪制二維圖；PROE繪制3D圖。全套圖紙，加153893706Abstract

12、To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two sub gate feed injection machine a

13、dopts TOSHIBA the EC40-Y models, and set a cooling system, CAD and PROE drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold desi

14、gn.Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; PROE draw 3D maHIPS, injection machine selection.1 前言1.1 課題背景模具是工業(yè)生產中使用極為廣泛的根底工藝裝備。在汽車、電機、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速開展，對模具的要求越來越高，結構也越來越復雜。用模具生產制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比較的。隨著

15、塑料工業(yè)的飛速開展和通用塑料與工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍也在不斷地擴大，越來越普遍地采用塑料成型。該方法適用于全部熱塑性塑料和局部熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產效率等方面水平上下，直接影響產品的質量、產量、本錢及產品的更新?lián)Q代，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反映能力和速度。注射模的種類很多，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很多因素有關，其根本結構都是由動模和定模兩大局部組成的。定模局部安裝在注射機的固定板上，動模局部安裝在注射機的移動

16、模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。注射成型時動模局部與定模局部由導柱導向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導向機構、澆注系統(tǒng)、側向分型與抽芯機構、推出機構、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。由于模具的使用特點，決定了模具設計也區(qū)別與其它行業(yè)。模具設計要考慮的要點如下:a塑件的物理力學性能，如強度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對應力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長，在設計塑件時應充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點，防止或補償其缺點。b塑料的成型工藝性，如流動性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀應有利于成型時充模、排氣、補縮，同時能使熱塑性塑料制品到達高效、均勻冷卻或使熱固性塑

17、料制品均勻地固化。c塑件結構能使模具總體結構盡可能簡化，特別是防止側向分型抽芯機構和簡化脫模結構。使模具零件符合制造工藝的要求。對于特殊用途的制品，還要考慮其光學性能、熱學性能、電性能、耐腐蝕性能等。目前，我國的模具制造技術已從過去只能制造簡單模具開展到可以制造大型、精密、復雜、長壽命的模具。在塑料模具方面，能設計制造汽車保險杠及整體儀表盤大型注射模。一些塑料模主要生產企業(yè)利用計算機輔助分析(CAE)技術對塑料注塑過程進行流動分析、冷卻分析、應力分析等，合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等，使模具設計方案進一步優(yōu)化，也縮短了模具設計和制造周期采用模具先進加工技術及設備，使模具

18、制造能力大為提高。采用CAE技術，可以完全代替試模，CAE技術提供了從制品設計到生產的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機上對整個注射成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、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，及時修改制件和模具設計，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方法的一次突破，而且對減少甚至防止模具返修報廢、提高制品質量和降低本錢等，都有著重大的技術經濟意義。某些國外電加工機床具有內容豐富、實用可靠的工藝數(shù)據(jù)和專家系統(tǒng)，使模具的深槽窄縫加工、微細加工、鏡面加工等效率和質量大大提高。新的模

19、糊控制系統(tǒng)具有加工反力的監(jiān)測和控制，提高了大面積加工的深度控制精度。電火花混粉加工技術的應用有效地提高了模具外表質量。模具逆向工程技術、快速經濟模具制造技術、三維掃描測量技術及數(shù)控模具雕刻機的開展與應用，對模具制造能力的提高也起到了很大作用。我國經濟仍處于高速開展階段，國際上經濟全球化開展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速開展提供了良好的條件和機遇。一方面，國內模具市場將繼續(xù)高速開展；另一方面，模具制造也逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十清楚顯。 隨著計算機技術的開展應用，模具設計與制造技術正朝著數(shù)字化方向開展。特別是模具成型零件方面的軟件等，這些技術采用計算機輔助設計，進而

20、將數(shù)據(jù)交換到加工制造設備，實現(xiàn)計算機輔助制造，或將設計與制造連成一體實現(xiàn)設計制造一體化。1.2 課題分析本課題內容是對塑料端蓋進行測繪、基于生產實踐之上的對產品進行模具設計，模具設計主要內容有型腔布局、澆口形式與位置、模架選擇、分型面確實定、冷卻系統(tǒng)設置、推出機構設置、注塑機臺選擇及注塑工藝分析等。根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術要求，本模具采用一模四腔布局，側入式澆口進料，注射機采用HTF1602A型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD和PROE繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算分析，從而作出合理的模具設計。選擇合理的加工方法。模具方案

21、確定后進行工藝分析。根據(jù)此方案可以到達設計的預期效果，并且大大提高了注塑模的質量。2 塑件分析2.1 產品分析及其技術條件在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結構、尺寸大小、精度等級和外表質量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具結構和模具精度。課題目標產品是一個生活中常見的塑料端蓋，其零件外形如下圖。具體結構和尺寸詳見圖紙，該塑件結構簡單，生產量大，要求較低的模具本錢，成型容易，精度要求不高。 產品3D視圖塑件的尺寸精度直接影響模具結構的設計和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造本錢，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設計得低一些。由于塑料與金屬的

22、差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級確定精度等級。根據(jù)任務書和圖紙要求，本次產品尺寸均采用MT5級精度，未注采用MT8級精度。塑件的外表要求越高，外表粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能防止冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是取決于模具型腔外表粗糙度。塑料制品的外表粗糙度一般為之間，模腔表壁的外表粗糙度應為塑件的1/2，即。模具在使用過程中由于型腔磨損而使外表粗糙度不斷增加，所以應隨時給以拋光復原。該塑件外部需要的外表粗糙度比內部要高，為，內部為。 塑件材料確實定 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽?，并在成型固化后保持

23、其既得形狀而不發(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質量輕，比強度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能。此產品壁厚均勻，HIPS性能優(yōu)良，本錢低廉，符合需求生產量大的要求，容易成型，對于本課題零件相當適用，所以在這選擇其為產品的材料。 塑件材料的性能分析根本特性 HIPS是大多數(shù)商業(yè)用的透明的、非晶體材料。HIPS具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無機酸，但能夠被強氧化酸如濃硫酸

24、所腐蝕，并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形。典型的收縮率在0.40.7%之間。是一種良好的熱塑性塑料。成型性能HIPS吸水性極小,成型前可不予枯燥。性脆易裂,熱脹系數(shù)大,容易產生內應力。流動性很好,應注意模具間隙,防止出現(xiàn)飛邊?？捎弥交蚵輻U式注射機成型,為防止淌料,建議采用直通式或自鎖式噴嘴。宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長注射時間,以利于降低內應力,防止縮孔及變形。但料溫過高,容易出現(xiàn)銀絲,料溫低或脫模劑地多,那么塑件透明性差?？刹捎酶鞣N形式的澆口,推出要求受力均勻。注塑模工藝條件:通常不需要枯燥處理。如果需要枯燥，建議枯燥條件為80、23小時。熔化溫度：180280。對于阻燃型材料其

25、上限為250。模具溫度：4050。注射壓力：200600bar。主要用途HIPS在機械工業(yè)上用來制造殼體蓋、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用HIPS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調節(jié)導管等，還可用HIPS夾層板制小轎車車身。HIPS還可用來制造水表殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器，農藥噴霧器及家具,產品包裝，家庭用品餐具、托盤等，電氣透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等。3 成型布局及注塑機選擇3.1 進膠方式選擇注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到

26、各個局部。澆注系統(tǒng)設計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關系到制品能否完好的成型。常向的澆口形式有直接澆口，側澆口，點式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。澆口的位置選擇原那么：澆口的位置與塑件的質量有直接影響。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點：1. 熔體在型腔內流動時，其動能損失最小。要做到這一點必須使1)流程(包括分支流程)為最短；2)每一股分流都能大致同時到達其最遠端；3)應先從壁厚較厚的部位進料；4)考慮各股分流的轉向越小越好。2. 有效地排出型腔內的氣體由于本設計中塑件外外表質量要求較高，所以選用側

27、澆口。側澆口在產品端面處，成形后切除澆口, 零件組裝時澆口被遮擋起來。 型腔的布局及成型尺寸因為本設計中采用側澆口，且塑件的尺寸小，為提高塑件成功概率，并從經濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產本錢和提高生產效率，采用一模四腔，進行加工生產。型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關,型腔的排布應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個型腔,使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時采用平衡流道。成型型腔尺寸依據(jù)塑件布局計算確定，需考慮成形封閉結合面大小，太大造成模具尺寸過大，本錢浪費，太小易導致成型時溢料飛邊，甚至型腔變形。因模具是一

28、模四腔，考慮排布可得型腔長為250mm，寬為250mm。塑件的高度為30mm，塑件的大局部部膠位都留在型腔局部，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加20-40mm，因此得出成型型腔總體厚度為80mm。型腔布局如圖。型腔布局 估算塑件體積質量本次設計中，塑件的質量和體積采用3D測量，在PROE軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的體積為，HIPS的密度為6，即可以得出該塑件制品的質量約為g。3.4 注塑機的選擇和校核注射膠量的計算模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的80%以內。校核公式為：式中：-型腔數(shù)量 -單個塑件的重量g -澆注系統(tǒng)所需塑料的重量g

29、本設計中：n=4 g =6 gm4x+6 即m151g因而預選注塑機額定注塑量最少為151g以上鎖模力的計算選用注射機的鎖模力必須大于型腔壓力產生的開模力，不然模具分型面要分開而產生溢料。塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 成型投影面積=式中 n -型腔數(shù)目 -單個塑件在模具分型面上的投影面積 -澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=4 = =4760本設計中 =4x+4760=鎖模力和成型面積的關系根據(jù)依照以下計算公式確定：式中 鎖模力，kN； 型腔壓力，MPa ；A 成型投影面積，mm2；一般熔料經噴嘴時其注射壓力達6080MPa，經澆注系統(tǒng)入型腔時型腔壓力通常為20-4

30、0MPa，這里取30MPa。計算：A/1000=30/1000= kN (取整700 kN)得出預選注塑機額定注塑壓力為700 kN以上。 注塑機選擇確定綜合考慮各種因素，選定注射機為HTF1602A。注射方式為螺桿式，以下參數(shù)：型號單位1101A1101B1101C1602A1602B1602C 參數(shù)螺桿直徑mm343640404548理論注射容量cm3131147181253320364注射重量HIPSg119134165230291331注射壓力Mpa206183149202159140注射行程mm144201螺桿轉速r/min02150230鎖模力KN11001600拉桿內間距(水平垂

31、直)mm400400455455允許最大模具厚度mm410500允許最小模具厚度mm160180移模行程mm340420移模開距(最大)mm750920液壓頂出行程mm100140液壓頂出力KN3333機器尺寸(長寬高)m機器重量t5最小模具尺寸(長寬)mm280280320320注塑機參數(shù)4 注塑模具設計4.1 模架的選用模架根本類型注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結構分類所分的典型結構如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側向分型抽芯注射模、定模帶有推出機構的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。模架的選擇根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單

32、分型面的模具，由?塑料注射模中小型模架?可選擇CI型的模架，其根本結構如下圖：模架結構圖CI型模具定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側澆口的注射成形模具。由分型面的選擇而選擇模具的導柱導套的安裝方式，經過考慮分析，導柱導套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的根本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，以此分析計算：模架的長L=型腔長度250+復位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚400mm模架的寬W=型腔寬度250+導向桿的直徑+模板壁厚400mm根據(jù)成型型腔的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其它螺絲導柱等零件對模架尺寸的影響，在設計中防止干預。參考成型型腔

33、厚度，考慮模板強度要求，定模板厚度取80mm，動模板厚度取80mm?？紤]頂出行程要求，支撐板取120mm以滿足。綜上所述所選擇的模架的型號為：CI-4040-A80-B80-C120。4.1.3導向與定位機構設計導向機構的作用：保證模具在進行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。導向零件承受一定的側向力，起了導向和定位的作用,導向機構零件包括導柱和導套等。 1. 導向結構的總體設計導向零件應合理的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有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要2-4個導柱。如果，模具的凸模與凹模合模

34、有方位要求時，那么用兩個直徑不同的導柱，或用兩個直徑相同，但錯開位置的導柱。由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導柱通常安裝在母模。導柱和導套在分型面處應有承屑槽導柱導套及導向孔的軸線應保證平行合模時，應保證導向零件首先接觸，防止公模先進入模腔，損壞成型零件。2. 導柱的設計有單節(jié)與臺階式之分導柱的長度必須高出公模端面68mm導柱頭部應有圓錐或球形的引導局部固定方式有鉚接固定和螺釘固定其外表應熱處理，以保證耐磨。 3. 導套和導向孔無導套的導向孔，直接開在模板上，模板較厚時，導向孔必須做成盲孔，側壁增加排氣孔。導套有套筒式臺階式凸臺式為了導柱順利進入導套孔，在導套前端應倒有圓角r。一般情況下

35、,導柱與導套共同使用,用于保證動模與定模兩大局部內零件的準確對合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并防止模內零件互相碰撞與干預,起到合模導向的作用.4.2 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設計中采用普通側澆口澆注系統(tǒng)。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質的塑料制品極為重要。澆注系統(tǒng)組成：普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個局部。1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道5澆口 6型腔 7冷料穴主流道設計主流道設計成圓錐形，其錐角通常為24，過大的錐角會才產生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難

36、，還會使沖模時熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用2，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大12mm。分流道的設計分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變熔體流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔，分流道的長度應該盡可能短，折彎少，盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道外表粗糙度值不要太低，一般取Ra為1.6 m，本設計采用流道布局如下圖：流道布局澆口的設計側澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開設在分型面

37、上，一般塑料熔體從外側充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。側澆口的寬度和深度尺寸作如下取值： 寬度b=3 m 深度t= mm4.2.4冷料穴的設計主流道的末端需要設置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這局部溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設置冷料穴以便將這局部冷料存留起來。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為6mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用Z倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時倒

38、錐形的冷料穴通過內部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。如圖：冷料穴及拉料針4.3 分型面的設計將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以別離的主要局部，它們的接觸外表分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸外表稱為分型面，它是決定模具結構的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時，應從以下幾個方面考慮：1分型面應選在塑件外形最大輪廓處；2使塑件在開模后留在動模上；3分型面的痕跡不影響塑件的外觀；4澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；5使推桿痕跡

39、不露在塑件外觀外表上；6使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，采用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側，如下圖。分型面的選擇4.4 成型零部件的設計模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些局部，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設計是注射模具的重要局部。成型零部件在注射成型過程中需要經常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設計其結構形式，準確計算其尺寸和公

40、差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的外表質量。4.4.1成型零部件結構成型零部件結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結構與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產批量及模具的加工方法等有關，常用的結構形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。本設計中采用嵌入式型腔及型芯，如下圖。其特點是結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品外表不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結構尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。4.4.2成型零部件

41、工作尺寸的計算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具設計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經驗決定，這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件

42、的工作尺寸。塑件經成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定HIPS材料的平均收縮率為0.5%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為：式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實際尺寸4.4.3模具強度與剛度校核普通意義上的模具強度包括模具的強度、剛度。模具的各種成型零部件和結構零部件均有強度、剛度的要求，足夠的強度才可以保證模具能正常工作。由于模具形式較多，計算也不盡相同且較復雜，實際生產中，采用經驗設計和強度校核相結合的方法，通過強度校核來調整設計，保證模具能正常工作。模具強度計算較為復雜，一般采用

43、簡化的計算方法,計算時采取保守的做法，原那么是：選取最不利的受力結構形式，選用較大的平安系數(shù)，然后再優(yōu)化模具結構，充分提高模具強度。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強度，也要校核模具局部結構的強度。整體性強度主要針對型腔側壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個方面，實際選用尺寸應大于計算尺寸并取整。校核時應從強度與彎曲兩個方面分別計算，選取較大的尺寸。4.5 脫模及推出機構4.5.1脫模力脫模力的產生范圍：脫模塑件在模具中冷卻定型時，由于體積收縮，產生包緊力。 不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力 。 機構本身運動的磨擦阻力。塑件與模具之間的粘附力。 初始脫模力，開始

44、脫模進的瞬間防要克服的阻力。相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計算脫模力時，一般計算初始脫模力。脫模力的影響因素：a 脫模力與塑件壁厚，型芯長度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關，各項值越大，那么脫模力越大。 b 塑件收縮率，彈性模量E越大，脫模力越大。 c 塑件與芯子磨擦力俞大，那么脫模阻力俞大。 d 排除大氣壓力和塑件對型芯的粘附等因素，那么型芯斜角大到，塑件那么自動脫落。4.5.2推出機構塑件從模具上取下以前有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機構稱為脫模機構。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構的導向和復位部件等組成。脫模機構按其推

45、出動作的動力來源分為手動推出機構，機動推出機構，液壓和氣動推出機構。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構、推管推出機構、推板推出機構、推塊推出機構、利用成型零部件推出和斜滑桿側抽芯機構等。脫模機構的選用原那么：1使塑件脫模時不發(fā)生變形略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形；2推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；3推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產生隙裂；4推桿的強度及剛性應足夠，在推出動作時不產生彈性變形；5推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；考慮到塑件的特征等要求不高，決定選用簡單推出機構中最簡單、使用最廣泛的推桿推出機構。推桿將塑件從動模的型芯推出脫模，由于設置推桿的

46、自由度較大，而且設計推桿截面為圓形，這樣制造、修配方便，容易到達推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便更換，因此選擇推桿機構推出是最合理的。該塑件采用了6mm 推桿，其分布情況如下圖，這些推桿的作用，使制品受推出力從而脫模。采用臺肩形式的圓形截面推桿，設計時推桿的直徑根據(jù)不同的設置部位選用不同的直徑。推桿端平面不應有軸向竄動。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產生飛邊，HIPS塑料的溢料間隙為。 推桿布局 4.6 冷卻系統(tǒng)的設計與計算注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響

47、，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，假設延長冷卻時間又會使生產率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內應力和明顯的熔接痕等缺陷。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫一般小于的塑料，僅需要設置冷系統(tǒng)即可，因為可以通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度。4.6.1冷卻水道設計的要點 a冷卻水孔的數(shù)量越多，對塑件冷卻也就越均勻。b冷卻水孔與型腔外表各處最好有相

48、同的距離，即將孔的排列與型腔的形狀一致。c塑件局部壁厚處，應加設冷卻裝置。當設計冷卻孔直徑為D時，它的孔距最好為5D，孔與型腔的距離為3D。d當大型塑件或薄壁零件成型時，料流較長，而料溫越流越低，可以適當?shù)馗淖兝鋮s水道的排列密度。e冷卻水道要防止接近塑料的熔接痕局部，以免熔接不牢，降低強度。f冷卻水道不應穿過接縫局部，以防漏水。g冷卻水道內不應有存水或產生回流的局部。h澆口局部由于經常接觸注塑機噴嘴，是模具上最熱的局部，應加強冷卻，有時應考慮進料嘴單獨冷卻。i進出水水嘴接頭，應設在不影響操作的方向，盡可能設在模具的同一側，通常在注塑機操作的對面。j如果型芯太長，冷卻水道無法開設，那么可以選用熱

49、導系數(shù)較大的材料，在型芯下部采用噴水法進行冷卻。4.6.2冷卻水道在定模和動模中的位置冷卻水道的位置取決于制品的形狀和定、動模板的厚度，原那么上冷卻水道應設置在塑料向模具熱傳導困難的地方，根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計原那么，冷卻水道應圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致。不少小型模具的型腔時直接在模板上加工而成的也可以采用拼鑲結構，但是由于模具尺寸較小，所以型腔與型芯的鑲件尺寸更小，對于這類模具，可以直接在模板上設置冷卻水道。在模板上直接設置冷卻水道，同樣應遵循冷卻系統(tǒng)的設計原那么，使冷卻水道盡量靠近型腔外表和盡量圍繞型腔，使制品在成型過程中冷卻均勻。本設計中型芯型腔各一組冷卻水回路, 此方式冷卻快速, 塑件冷卻均勻, 確保尺寸變形一致。冷卻水路圖4.7 排氣結構設計排氣是注射模設計中不可無視的一個問題。在注射成型中，假設模具排氣不良