塑料口杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)論文

目錄目錄 1摘要 4Abstract 5前言 6第一章概述 71.1塑料工業(yè)簡介 71.2我國塑料模現(xiàn)狀 8第二章制品的分析 102.1制品(口杯蓋)的簡介 102.1.1對制品的分析主要包括以下幾點(diǎn) 102.2制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析 102.2.1結(jié)構(gòu)分析 102.2.2成型工藝分析 102.2.3材料的性能分析 102.3注射成形過程 102.3.1E的注射工藝參數(shù) 112.3.2PP的使用性能 122.3.3PP的主要性能指標(biāo) 12第三章擬訂模具的結(jié)構(gòu)形式 14確定型腔數(shù)量及排列方式 143.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定 143.2.1多型腔單分型面模具 143.2.2多型腔多分型面模具 143.3注塑機(jī)型號(hào)的確定 153.3.1注射機(jī)的選用原則 153.3.2有關(guān)制品的計(jì)算 153.3.3注射機(jī)型號(hào)的確定 163.3.4注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核 163.4分型面位置確定 173.4.1分型面的選擇原則 173.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 183.5.2主流道的設(shè)計(jì) 19冷料穴的設(shè)計(jì) 203.5.4分流道的設(shè)計(jì) 22澆口的設(shè)計(jì) 233.5.6澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu) 253.5.7澆注系統(tǒng)的平衡 263.6脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 27脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 273.6.2制品推出的基本方式 273.7合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類 29導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 29本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 293.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30排溢設(shè)計(jì) 30引氣設(shè)計(jì) 30排氣系統(tǒng) 303.8.4開設(shè)排氣槽應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 30該套模具的排氣方式有 313.9溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 313.9.1加熱系統(tǒng) 31冷卻系統(tǒng) 323.10模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 323.10.1定模座板 333.10.2定模板 333.10.3支承板 33墊塊 33動(dòng)模座板 34推件板 34推板 343.11成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 343.11.1定模（凹模）的設(shè)計(jì) 343.11.2型心（凸模）的設(shè)計(jì) 36第四章塑料模材料的選用及技術(shù)要求 394.1塑料模材料的性能要求 394.2塑料模零件選材原則 394.3塑料模材料的選用 394.4模具的精度要求 414.4.1模具零件的公差與配合選擇 414.4.2模具形位公差的選用 42第五章模具工作過程 445.1成型前的準(zhǔn)備 445.1.1原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理 445.1.2料筒的清洗 445.1.3嵌件的預(yù)熱 445.1.4脫模劑的選用 445.2注射過程 445.3脫模過程 45制品的后處理 455.4.1退火處理 45調(diào)濕處理 45總結(jié) 47致謝 48參考文獻(xiàn) 49摘要模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，而塑料模具又是整個(gè)模具行業(yè)的霸主。我國的塑料成型模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)比較晚，整體水平還比較低，但近幾年發(fā)展比較迅速。目前單單型腔的模具達(dá)80%以上，仍占主導(dǎo)地位。該設(shè)計(jì)通過對多種相似塑件的模具結(jié)構(gòu)參考，設(shè)計(jì)的是聚乙烯塑件（某型口杯蓋），采用的是一模兩腔注射。該產(chǎn)品采用點(diǎn)澆口注射，和整體式型腔設(shè)置。型腔是由兩瓣合模構(gòu)成，利用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型，塑件的螺紋采用強(qiáng)制脫模。。關(guān)鍵詞：杯蓋；注射模；瓣合模；側(cè)向分型；設(shè)計(jì)；AbstractThemoldindustryisthenationaleconomicalfoundation,andtheplasticmoldalsoistheoverlordintheentiremoldindustry.Itisquitelatewhichthedevelopmentofmanufacturetechnology,theoveralllevelislowinourcountry.Buttheplasticmoldisdevelopingquiterapidlyinplastictake-shapemolddesignarearecentyear.Now,thesinglecavitymoldisabove80%,andstilloccupiedanimportantposition.Byresearchingmanykindsofsimilarlymodels,Idesignedapolyethylenemodel,whichcaninjecttwocavitiesinonetime.Theproductsarepinpointgatedontheside,andadoptintegralcavityarrangement.Thecavityisformedbytwopetalmoldmodules,andsidecore-pullingisthroughanglepin.thethreadisthroughforcedejection.Keywords:cuplid;injectionmold;petalmoldmodule；sidecore-pulling；design前言模具是現(xiàn)代工業(yè)的重要裝備。隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，對模具的設(shè)計(jì)與制造速度、加工質(zhì)量，提出了更高的要求。要求的周期越來越短、精度越來越高，以加速新產(chǎn)品投產(chǎn)及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高經(jīng)濟(jì)效益及競爭力。近幾年來，許多企業(yè)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，都在朝這個(gè)方向努力發(fā)展。把在實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn)收集、整理與總結(jié)。逐漸形成一種規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)就是利用課本中的理論，和畢業(yè)實(shí)習(xí)基地（江南機(jī)械廠）的所見，及前輩的寶貴經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出來的一套日常用塑件（某型茶杯的杯蓋）的模具。通過對塑件的分析，確定用一模兩腔注射成型該塑件。同時(shí)為了鍛煉一下自己的能力，故意在塑件表面增加一些結(jié)構(gòu)（增加多層臺(tái)階），來增加設(shè)計(jì)的難度，加固模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為以后在企業(yè)有個(gè)生存的空間打點(diǎn)基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照模具設(shè)計(jì)的步驟，及模具設(shè)計(jì)中的要求來設(shè)計(jì)的：塑件工藝性的分析、型腔數(shù)量的確定、分型面的確定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零件的設(shè)計(jì)等，這一整套的程序下來，感覺自己這方面的知識(shí)豐富了不少。同時(shí)在設(shè)計(jì)中也要求對機(jī)械的相關(guān)知識(shí)有相當(dāng)?shù)牧私猓簷C(jī)械制圖、公差與配合、機(jī)械制造、材料成型、數(shù)控技術(shù)等。總之，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我感覺充實(shí)了不少。希望以后在工作崗位也有這樣的好機(jī)會(huì)鍛煉自己。第一章概述1.1塑料工業(yè)簡介塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)塑料工業(yè)的發(fā)展。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質(zhì)量的好壞又直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大關(guān)系。隨著國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對塑件的質(zhì)量要求也越高，因而模具制造與設(shè)計(jì)的周期和質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，同時(shí)也正是這樣促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)于制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說，模具技術(shù)，特別是設(shè)計(jì)與制造大型、精密、長壽命的模具技術(shù)，便成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠(yuǎn)大的市場，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模。塑料模具的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過合理設(shè)計(jì)制造出來的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實(shí)施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的，塑料模的優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡易模外，一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，常標(biāo)志一個(gè)國家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2我國塑料?，F(xiàn)狀塑料模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑料模工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國比發(fā)達(dá)國家低許多，約為發(fā)達(dá)國家的1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化。隨著我國改革開放步伐的進(jìn)一步加快，我國正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入WTO后，作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化]商品化尚待規(guī)模化；CAD、CAE、FlowCool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此，我國要從一個(gè)制造業(yè)大國發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國，必須要振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，努力提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平，提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國際競爭能力。塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面：1、注射模CAD實(shí)用化；2、擠塑模CAD的開發(fā)；3、壓模CAD的開發(fā)；4、塑料專用鋼材系列化。第二章制品的分析2.1制品(口杯蓋)的簡介制品的分析是對所要成型的產(chǎn)品有個(gè)初步的了解，在接受設(shè)計(jì)任務(wù)書以后就要對塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術(shù)條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個(gè)整體概念，以便在設(shè)計(jì)模具時(shí)優(yōu)選各種方式來成型塑件。對制品的分析主要包括以下幾點(diǎn)1、產(chǎn)品尺寸精度及其圖紙尺寸的正確性；2、脫模斜度是否合理；3、塑件厚度及其均勻性；4、塑件種類及其收縮率；5、塑件表面顏色及表面質(zhì)量要求。本設(shè)計(jì)中塑件各項(xiàng)要求1、塑料名稱：聚乙烯(PE)；2、色調(diào)：不透明；3、生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。2.2制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析該制品為一口杯蓋,表面有一階梯,小階梯的外圓面有突起,這就增大了成型的難度,兩外圓面分別在兩個(gè)型腔成型,必須保證同軸度,所以在模具設(shè)計(jì)和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證傳動(dòng)精度。內(nèi)部有不規(guī)則螺紋，也給脫模帶來困難。見圖2—1。成型工藝分析1、精度等級：采用一般精度6級2、脫模斜度：因本設(shè)計(jì)中采用的是瓣合模，所以不需要考慮脫模斜度，也就是說脫模斜度為零度。材料的性能分析聚乙烯（PE）是由乙烯聚合而成的，聚乙烯的原料來源充足，而且聚乙烯具有優(yōu)良的電絕緣性能，耐化學(xué)腐蝕性能，耐低溫性能和良好的加工流動(dòng)性，因此PE及其制品生產(chǎn)非常迅速.2.3注射成形過程對PE的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。E的注射工藝參數(shù)圖2.1塑件零件圖塑料名稱聚丙烯縮寫PP注射成形機(jī)類型螺桿式密度(g/cm^3)0.9～0.91計(jì)算收縮率1.0～2.5預(yù)熱/溫度80～100預(yù)熱/時(shí)間1～2料筒溫度(℃)/后段160～180料筒溫度(℃)/中段180～200料筒溫度(℃)/前段200～220噴嘴溫度(℃)_模具溫度(℃)80～90注射壓力(MPa)70～100成形時(shí)間(s)/注射時(shí)間20～60成形時(shí)間(s)/高壓時(shí)間0～3成形時(shí)間(s)/冷卻時(shí)間20～90成形時(shí)間(s)/總周期50～160螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)48適用注射機(jī)類型螺桿、柱塞均可后處理/方法_后處理/溫度(℃)_后處理/時(shí)間(h)_2.3.2PP的使用性能耐腐蝕性,電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,可以氯化,輻照改性.可用玻璃纖維增強(qiáng)其熔點(diǎn),剛性,硬度和強(qiáng)度較高,吸水性小,有突出的電氣性能和良好的耐輻射性.高壓聚乙烯柔軟性,伸長率,沖擊強(qiáng)度和透明性較好,超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高,耐疲勞,耐磨,用冷壓燒結(jié)成型.2.3.3PP的主要性能指標(biāo)表2-1PP的主要性能指標(biāo)密度(g/cm3)比熱容(J·kg-1K-1)1930導(dǎo)熱系數(shù)(W·m-1·K-1×10-2)線膨脹系數(shù)(10-5K-1)表1-2力學(xué)性能屈服強(qiáng)度（MPa）37抗拉強(qiáng)度(MPa)-斷裂伸長率(﹪)>200拉伸彈性模量(GPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)67彎曲彈性模量(GPa)表1-3電氣性能表面電阻率（Ω）-體積電阻率（Ω·m）>10^14第三章擬訂模具的結(jié)構(gòu)形式模具的結(jié)構(gòu)形式，是指設(shè)計(jì)過程中的注射機(jī)的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇，成型零件的設(shè)計(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件的設(shè)計(jì)和裝配圖設(shè)計(jì)。當(dāng)塑料制件的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，并選定所用塑料后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。與多型腔模相比，單型腔模具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、塑料制件的形狀與尺寸精度始終一致；2、工藝參數(shù)易于控制；3、模具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計(jì)制造、維修大為簡化。一般來說，精度要求高的小型制品和中大型制品優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型制品（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。由以上分析初步定為一模兩腔,見圖3.1。3.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定多型腔單分型面模具制品外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。多型腔多分型面模具制品外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采圖3.1型腔分布示意圖用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀質(zhì)量要求較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機(jī)構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般側(cè)澆口，并可初步擬定采用兩型腔雙分型面的模具結(jié)構(gòu)形式，其中雙分型面為：水平、垂直分型面。3.3注塑機(jī)型號(hào)的確定注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注塑機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。注射機(jī)的選用原則1、計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積或容量）的0.8倍；2、模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力；3、模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力；4、模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間；5、模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程；6、模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對應(yīng)，注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足脫件條件。有關(guān)制品的計(jì)算根據(jù)零件圖提供的樣品，便可以根據(jù)樣品測繪得出制品體積，同時(shí)也可以借助計(jì)算機(jī)輔助軟件(如：Pro/E軟件等)建立制品模型（對于沒有提供樣品的設(shè)計(jì)，也可以由所提供的制品圖樣建立模型），這樣既便于較精確的計(jì)算制品的各個(gè)參數(shù)，又更為直觀、形象。因條件所限,本設(shè)計(jì)是由測繪所的體積：1）制品的體積為：V1=10.782（cm3） 質(zhì)量為：m=g/cm332）初步估計(jì)澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的倍：V2=7.547（cm3）本設(shè)計(jì)中取V2=8（cm3）3）該模具一次注射共需塑料的體積約為：V0=2V1+V2=29.56（cm3）注射機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為XS—ZY—125的注射機(jī)。近年來我國引進(jìn)注射機(jī)的機(jī)型很多，國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的“注射機(jī)使用說明書”上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為XS—ZS—22的注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表3-1所示。表3-1XS—ZS—22注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)額定注射量（cm3）30螺桿(柱塞)直徑（mm）25注射壓力（MPa）750注射行程（mm）115注射時(shí)間(s)鎖模力（kN）250最大成型面積（cm2）90最大開合模行程（mm）160模具最大厚度（mm）180模具最小厚度（mm）60合模方式液壓—機(jī)械噴嘴球頭半徑（mm）SR12頂桿中心距（mm）230噴嘴孔徑（mm）2注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核1、注射壓力的校核：該注射機(jī)的注射壓力為150MPa，PE的注射壓力為80～130MPa，所以能夠滿足要求。2、根據(jù)所用注射機(jī)的注射量確定型腔數(shù)量上式右邊=100（符和要求）3、按注射機(jī)的鎖模（合模）力的校核：注射模從分型脹開的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，既FP（nA1+A2）（符合要求）式中F——注射機(jī)的額定鎖模力（N）A1——單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積（mm2）A2——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2）p——塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（MPa），通常模腔內(nèi)的壓力為20~40Mpa；成型一般制品為24~34Mpa；精密制品為39~44Mpa。本設(shè)計(jì)中取模腔內(nèi)的平均壓力為40Mpan——型腔個(gè)數(shù)5、開模行程的校核：SmaxS=H1+H2+5～10而注射機(jī)的最大開模行程是160mm，所以（符合要求）式中Smax——注射機(jī)最大開模行程（mm）H1——推出距離（脫模距離）（mm）H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（mm）3.4分型面位置確定模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模具,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本.在制品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成形。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。分型面的選擇原則1、分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處,無論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則；2、有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊；3、盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡便易行；4、有利于保證制品的尺寸精度；5、盡可能滿足制品的使用要求；6、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、長型芯應(yīng)置于開模方向,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí),將較短的型心設(shè)置在4側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離；8、有利于排氣；9、有利于簡化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯；10、在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。對于該設(shè)計(jì)，在進(jìn)行制品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，從所提供樣品采用的分型面可知：第一分型面與開模方向垂直；進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，在充分考慮上述原則的基礎(chǔ)上，可得出：第二分型面與制品推出方向平行。圖3-2分型面位置圖3.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件.它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料穴、澆口。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)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(bǔ)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(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)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(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；10、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)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。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，它將注射機(jī)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(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。1、主流道尺寸1）主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.5～1=2+0.5～1取d=3（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(jī)噴嘴球頭半徑的2～3mm.反之,兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+2～3取SR=12+2=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(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50之內(nèi)在出現(xiàn)過長流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取L=20（mm）2、主流道襯套的形式及尺寸主流道小端入口處與注射機(jī)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(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為53～57HRC。圖3.3澆口套由于該模具主流道較長，設(shè)計(jì)成分體式較宜。冷料穴的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成形性能不佳，如果這里相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。1、主流道冷料穴主流道冷料穴常設(shè)在主流道的末端，開模時(shí)應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出,所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑.由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時(shí)，將主流道中的凝料拉出來；側(cè)向分型時(shí)，冷料穴中的凝料會(huì)制動(dòng)脫落。圖3.4主流道冷料穴其中2為主流道的冷料穴，這樣設(shè)計(jì)的好處是不緊能容納熔料的冷峰，同時(shí)還可以配合拉料桿巧妙的拉出凝料，見圖3.4。2、分流道冷料穴當(dāng)分流道較長時(shí)，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道冷料穴，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的1.5～2倍。該模具的分流道冷料穴與流道的截面形狀相同，直徑逐漸縮小的半圓形，見圖3.5。1、定模座板2、分流道冷料穴3、定模板圖3.5分流道冷料穴分流道的設(shè)計(jì)在多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的動(dòng)通道，其作用是通過流道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。分流道最理想的設(shè)計(jì)就是把流動(dòng)樹脂在流道中的壓降降到最小。在多種常見截面當(dāng)中，圓形截面的壓降是最小的。1、分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形、矩形、六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。因此可以用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。各種截面的效率見表3—2。表3—2各種截面的效率表截面形狀圓形方形六邊形半圓形梯形矩形效率本設(shè)計(jì)在保證塑件質(zhì)量的前提下，從經(jīng)濟(jì)和加工的角度分析，最終采用了半圓形截面，表3-3部分常用塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍塑料名稱分流道斷面尺寸mm塑料名稱分流道斷面尺寸mmABS、AS～聚苯乙烯～10聚乙烯～軟聚氯乙烯～10尼龍類～硬聚氯乙烯～16聚甲醛～10聚氨酯～聚丙烯5～10聚苯醚～10丙烯酸塑料8～10聚砜～10分流道長度長度應(yīng)盡量短，且少彎折，該模具分流道的長度為：140，見圖3—3。2、分流道的表面粗糙度μμm。3、分流道的布置形式分流道在分型面上的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分為平衡式與非平衡式兩種。不管有多少種布置形式，總的來說應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料，以保證充填實(shí)，確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)量影響很大。1、澆口的主要作用有如下幾點(diǎn)：1）熔體充模后，首先在澆口處凝結(jié)，當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流；2）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；3）易于切除澆口尾料；4）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進(jìn)料。對于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以控制熔接痕的位置。2、澆口尺寸的確定澆口的截面積一般為分流道截面積的3%～9%，截面的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為3：1）或圓形；澆口長度約為0.5～2.0mm左右。在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般取小值，在以便在試模時(shí)修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和零件的尺寸和形狀的要求確定。3、澆口位置的選擇澆口位置與數(shù)量對制品質(zhì)量影響很大，選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則：1）澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各部位、各角落同時(shí)充滿的位置；2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料；3）澆口應(yīng)設(shè)在有利于排除型腔中氣體的部位；4）口應(yīng)設(shè)在避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的部位；5）對于帶有長型心的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型心軸向均勻進(jìn)行，以免型心被熔體沖擊而變形；6）澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂；7）澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀；8）澆口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。4、澆口結(jié)構(gòu)的形式注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點(diǎn)及應(yīng)用情況個(gè)不相同。按澆口的特征可分為限制澆口（既封閉式澆口，在分流道與型腔之間有突然縮小的阻尼式澆口）和非限制澆口（既開放式澆口，又稱直接澆口或主流道式澆口）；按澆口形狀可分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)行澆口及薄片式澆口；按澆口的特征性質(zhì)可分為潛伏式澆口、護(hù)耳澆口；按澆口所在的塑件的位置可分為中心澆口和側(cè)澆口等。對于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時(shí)從塑件的形狀等各方面分析知采用的是點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。點(diǎn)澆口一般設(shè)在型腔底部，排氣暢通，成型良好，塑件無不良痕跡。有利于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化操作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動(dòng)切斷澆口凝料，見圖5、澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算根據(jù)模具的實(shí)際情況，再結(jié)合所提供經(jīng)驗(yàn)值得，點(diǎn)澆口的直徑為1，長度為1。見表3—4。表3—4側(cè)澆口和點(diǎn)澆口的推薦尺寸制品壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm點(diǎn)澆口的直徑d（mm）澆口長度l/mm深度h寬度w澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)1、普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出通常采用側(cè)澆口、直接澆口及盤形環(huán)澆口類型的模具，其澆注系統(tǒng)凝料一般與塑件連在一起。塑件脫出時(shí)，先用拉料桿拉住冷料穴，使?jié)沧沧⑾到y(tǒng)留在動(dòng)模一側(cè)，然后用推桿或拉料桿推出，靠其自重而脫落。2、點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料的脫出點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)凝料，一般用人工、機(jī)械手取出，但生產(chǎn)效率低，為適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，可采取以下方式脫出凝料：利用推桿拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用定模推板拉斷點(diǎn)澆口凝料等。綜合對比各個(gè)方式，本設(shè)計(jì)中的點(diǎn)澆口的拉斷利用的是側(cè)凹：是在接近分流道的末端鉆一斜孔，開模時(shí)保證先從此分型面分開，點(diǎn)澆口被拉斷，流道凝料被中心拉料桿拉向型腔板一側(cè)。拉斷點(diǎn)澆口凝料的側(cè)凹，見圖3.6。1、澆口套2、定模座板3、拉斷點(diǎn)澆口的側(cè)凹4、定模板圖3.6側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口的系統(tǒng)澆注系統(tǒng)的平衡對于中小型制品的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時(shí)得到均一的充填和成形。一般在制品形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口流量及成形工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。1、分流道平衡對于多型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時(shí)充滿的目的，可通過調(diào)整分流道的長度及截面面積，改變?nèi)哿显诟鞣至鞯乐械牧髁?，達(dá)到澆注平衡的目的。計(jì)算公式如下：式中Q1，Q2——熔料分別在流道1和流道2中的流量，cm3/s；d1,d2——分流道1和分流道2的直徑，cm;L1，L2——分流道1和分流道2的長度，cm。2、澆口平衡在多型腔非平衡分流道布置時(shí)，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔料同時(shí)充滿各型腔。澆口平衡簡稱為BGV（balancedgatevalue）,只要做到各型腔BGV值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下：BGV=式中Sg——澆口的截面積，mm2;Lg——澆口的長度，mm;Lr——分流道的長度，mm。該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式的。3.6脫模推出機(jī)構(gòu)的確定注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則制品推出（頂出）是注射成形過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：1、結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度，且推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)；2、保證制品不因推出而變形損壞；3、機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠；4、保證良好的制品外觀；5、盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。制品推出的基本方式按模具中的推出零件分1、推桿推出：推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形、“D”形。2、推件板推出：對于輪廓封閉且周長較長的制品，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推出部分的形狀根據(jù)制品形狀而定。3、推管推出：適用于薄壁圓桶形塑件。4、推塊式脫模：適用于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，可防止塑件變形。5、利用成型零件推出制品的脫模：使用于螺紋型環(huán)一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件6、多元聯(lián)合式脫模：對于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品，為防止其出現(xiàn)缺陷，常采用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作以完成脫模過程。本套模具的設(shè)計(jì)中，的推出機(jī)構(gòu)形式不算太復(fù)雜，全部采用推件板推出。每個(gè)塑件采用4根推桿推推板推出，推桿與推板采用螺栓連接。推桿與推桿固定板，通常采用單邊的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。此推桿與模板上的推桿孔采用H8/f7或H8/f8的間隙配合；推桿與推桿固定板，通常采用單邊的間隙；工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8，推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC50，3.7合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般導(dǎo)向分為動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向，推板的導(dǎo)向，推件板的導(dǎo)向，其中動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向尤為重要。一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時(shí)間后，其配合精度降低，會(huì)直接影響塑件的精度，因此對精度要求較高的塑件必須另行設(shè)計(jì)精密導(dǎo)向定位裝置。為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向零件的作用：模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，保證動(dòng)、定模之間一定的方向和位置，導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力，起導(dǎo)向和定位作用。如圖3.7。圖3.7合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)示意圖當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)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(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。3.7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。3.7.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)適用于精度要求高，生產(chǎn)批量大的模具。當(dāng)對于小批生產(chǎn)的簡單模具，可不采用導(dǎo)套，直接與模體間隙配合。同時(shí)在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)和應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：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(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。2、導(dǎo)柱的長度比型心端面的高度高出6~8mm，以免型心進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞；3、~，淬火48~55HRC，也可采用T8Aμm。4、為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。5、導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，可以保護(hù)型心不受損壞，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配形式。6、一般導(dǎo)柱的滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分的配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。7、除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。8、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的大小而決定，也可參考標(biāo)準(zhǔn)模架的數(shù)據(jù)。3.7.3本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)對以上各個(gè)條件的綜合考慮，本設(shè)計(jì)中采用了四根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。該模具導(dǎo)柱安裝在定模固定板上，采用的是瓣合模所以不能將導(dǎo)柱裝在動(dòng)模上，那樣將不能開模。因塑件的尺寸不大所以就沒有設(shè)置導(dǎo)套，這無論是從加工的角度，還是從經(jīng)濟(jì)的角度都是比較合理的。一個(gè)合理的導(dǎo)柱應(yīng)該使整套模具在合模時(shí)，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞.當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，也可確保同軸度要求。因?yàn)閷?dǎo)柱要固定在定模座板上，導(dǎo)柱與定模座板采用H7/m6的過盈配合。又起導(dǎo)向作用，所以導(dǎo)柱與其他的板之間采用的是H7/f6的間隙配合。圖3.8導(dǎo)柱3.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.8.1排溢設(shè)計(jì)排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。3.8.2引氣設(shè)計(jì)對于一些大型深腔殼形制品，注射成形后，整個(gè)型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，此時(shí)制品的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當(dāng)制品脫模時(shí)，由于受到大氣壓的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢必使制品發(fā)生變形或損壞，因此必須加引氣裝置。3.8.3排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)對確保塑件成型質(zhì)量起著重要的作用，排氣方式有以下幾種：1、利用排氣槽；2、利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙；3、對于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時(shí)造成真空而變形，必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。3.8.4開設(shè)排氣槽應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、根據(jù)進(jìn)料口的位置，排氣槽應(yīng)開設(shè)在型腔最后充滿的地方；2、盡量把排氣槽開設(shè)在模具的分型面上；3、對于流速較小的塑件，可利用模具的分型面及零件配合的間隙進(jìn)行排氣；4、~0.03，一般情況下，ABS、HIPS、PC、PMMA、SAN為0.015；而高流動(dòng)性的塑料如PP、PE、PA，若沒有加填充劑則為0.01；5、當(dāng)型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又無可供派氣的推桿或可活動(dòng)的型芯時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌經(jīng)燒結(jié)的金屬塊（多孔合金塊）以供排氣。3.8.5該套模具的排氣方式有利用制品推桿的配合間隙，分型面以及瓣合模，3.9溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑料質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。模具溫度過低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。當(dāng)模具溫度不均勻時(shí)，型心和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。所以在模具中需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使在工作過程中達(dá)到理想的溫度，才能產(chǎn)出塑件的所需的要求。注射模設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成形具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。所以必須用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)行控制。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。對模具是加熱還是冷卻需要根據(jù)塑料的品種，塑件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小，生產(chǎn)率及塑料成形工藝對模具的要求等來定。.1加熱系統(tǒng)熱澆道模具以及成形熱固性塑料模具到需設(shè)加熱系統(tǒng)。對大多數(shù)熱塑性塑料，當(dāng)成形溫度80oC以上時(shí)，模具應(yīng)設(shè)加熱系統(tǒng)。由于該套模具的模溫要求無需設(shè)置加熱裝置。3.9.2冷卻系統(tǒng)一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200oC左右，而制品固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60oC以下。熱塑性塑料在注射成形后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于粘度低、流動(dòng)性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等），因?yàn)槌尚喂に囈竽囟疾惶?，所以常用常溫水對模具進(jìn)行冷卻，以使塑件在模內(nèi)加快冷卻定型縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。PE的成形溫度、模具溫度脫模溫度分別為150～250oC、50～70oC、70～110oC。1、冷卻介質(zhì)：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。2、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則=1\*GB3①盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。=2\*GB3②冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻的效果越均勻。 =3\*GB3③盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件的壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。=4\*GB3④澆口處加強(qiáng)冷卻，一般在注射成型時(shí)，澆口附近的溫度最高。=5\*GB3⑤應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差，如果進(jìn)水與出水的溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻。=6\*GB3⑥合理選擇冷卻水道的形式，對于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔。=7\*GB3⑦合理確定冷卻水管接頭位置。=8\*GB3⑧冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。=9\*GB3⑨冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。3.10模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模板周界尺寸使用括號(hào)內(nèi)的尺寸時(shí)，原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架180×L，其中L取250mm，可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)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。0.1定模座板定模座板就是模具與注射機(jī)連接處的板,開模時(shí)定模板和定模座板直接分開,構(gòu)成第一分型面.因?qū)е枪潭ㄔ诙２糠?定模座板與注射機(jī)直接接觸,導(dǎo)柱的臺(tái)階被壓在定模座板里,所以這里只采用H7/m6的過渡配合就能達(dá)到要求.主流道襯套與固定孔也采用H7/m6的過渡配合,為不使他們件有較大間隙,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象.0.2定模板按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板,但是鑒與塑件的特殊性,把型腔和定模板直接做成整體式,故叫做定模板,用以成型塑件的外部部分形狀.導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)柱孔采用H7/f6的間隙配和,才能保證導(dǎo)柱自由的來回滑動(dòng)導(dǎo)正;同時(shí)為了順利產(chǎn)生第二次分型,設(shè)置了限位螺釘以控制定模的開模行程,上面還開設(shè)了分流道和澆口.支承板支承板的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼，經(jīng)熱處理235HB或50鋼、40Cr、40MnB等調(diào)質(zhì)235HB，或結(jié)構(gòu)鋼Q235～Q275。還起到了支承的作用，其要承受成形壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。0.4墊塊墊塊：是用來連接支承板與動(dòng)模座板的零件。主要作用：在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊（該模具采用平行墊塊）。墊塊一般用中碳鋼制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨鑄鐵等。0.5動(dòng)模座板其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取，其注射機(jī)頂桿孔為?40mm；0.6推件板在此模具中不是平常說的完全意義的推板，而是直接和推桿固定的一塊薄板,既推件板.0.7推板用以配合注射機(jī)來推出塑件.3.11成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算塑料在成型加工過程中，用來充填塑料熔體以成型制品的空間被稱為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型心、型環(huán)或成形桿等。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩檫，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時(shí)要考慮零件的加工性和模具的制造成本。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成形桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。模具的成形零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成形過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低制品尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。1.1定模（凹模）的設(shè)計(jì)1、凹模的結(jié)構(gòu)凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件，按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩大類：整體式凹模凹模由整體材料制成，成型的塑件精度要求高，沒有拼合縫，外形美觀，適合成型外形簡單的中小型塑件。如各類化裝品器皿和帶有裝飾性的各種塑件。組合式凹模指凹模由兩個(gè)或兩個(gè)以上零件組合而成。按其組合結(jié)構(gòu)，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式、底部鑲拼式、側(cè)壁鑲拼式和四壁拼合式等形式。在設(shè)計(jì)中采用何種形式，要視塑件的尺寸大小和復(fù)雜程度來合理選用。如各類化裝品器皿和帶有裝飾性的小型日用品可采用整體嵌入式；日常用瓢、盆和桶之類的塑件可采用局部鑲嵌式；電視機(jī)、顯示器前后罩等復(fù)雜塑件均采用四壁拼合式等形式。無論采用何種形式，其總的原則就是要簡化凹模的加工工藝，減少熱處理變形，便于模具的維修和節(jié)約貴重的模具鋼材。圖凹模零件圖由于該制品是在比較普通的口杯蓋上多出兩個(gè)對稱的凸起，用以裝掛環(huán)，使口杯便于攜帶。如果光憑經(jīng)驗(yàn)，看完塑件的第一反映就是這個(gè)設(shè)計(jì)不怎么難?？墒亲屑?xì)分析一下它的結(jié)構(gòu)便知道需要兩個(gè)分型面才能完成零件的注塑。且還有內(nèi)螺紋，增加了脫模的難度。綜合各種因素得，采用瓣合模。故需要?jiǎng)?、定模部分同時(shí)設(shè)置型芯。因塑件尺寸不大，出于經(jīng)濟(jì)的考慮把凹模做成整體式。見圖。該塑件用與日常生活中，沒有需要配合或裝配的表面，因此選一般的精度等級6級便可，這樣可以降低加工難度，也可以節(jié)約成本。2、凹模徑向尺寸的計(jì)算查表得，塑件的徑向尺寸公差是依據(jù)公式有，3、凹模深度尺寸的計(jì)算塑件的高度，依據(jù)公式有，型心（凸模）的設(shè)計(jì)凸模和型芯都是成型塑件內(nèi)表面的零件。凸模一般是指成型塑件中較大的、主要內(nèi)腔的零件，因此又稱主型芯；型芯一般是指成型塑件中較小的孔、槽的零件。1、主型芯的結(jié)構(gòu)主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種，整體式主要用于小型模具的簡單型芯。一般模具的型芯到采用單獨(dú)加工，然后鑲?cè)肽０逯小２捎靡欢ńY(jié)構(gòu)或方式對型芯進(jìn)行周向或軸向定位。為了方便加工，形狀復(fù)雜的型芯大多采用鑲拼式組合結(jié)構(gòu)。2、小型芯結(jié)構(gòu)小型芯成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨(dú)制造，然后嵌入模板中。對于異型芯，為了方便加工，常將型芯設(shè)計(jì)成兩段，連接和固定段制成圓形，并用凸肩和模板進(jìn)行連接。3、螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)螺紋型芯和螺紋型環(huán)是分別用來成型塑件上內(nèi)螺紋和外螺紋的活動(dòng)鑲塊。另外，螺紋型芯和螺紋型環(huán)還可以用來固定帶螺紋孔和螺桿的嵌件。=1\*GB3①螺紋型芯的結(jié)構(gòu)螺紋型芯按用途可分為直接成型塑件上螺紋孔和固定螺母嵌件兩種。兩種型芯在結(jié)構(gòu)上沒有原則上的區(qū)別，用來成型塑件螺紋孔的螺紋型芯在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件收縮率，表面粗糙度要小，螺紋的開始端、末端要按塑料螺紋的機(jī)構(gòu)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。而固定螺母嵌件的螺紋型芯不必考慮塑料收縮率，按普通螺紋制造即可。=2\*GB3②螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)螺紋型環(huán)常見的結(jié)構(gòu)有整體式和組合式兩種。整體式螺紋環(huán)螺紋精度高，但裝拆費(fèi)時(shí)間；組合式螺紋環(huán)由兩半螺紋拼和而成，兩半瓣中間用導(dǎo)向銷定位。成型后塑件外螺紋上留下難修整的拼和縫，僅用于螺紋精度要求不高的場合。圖3.10圓柱型芯4、型心（凸模）的計(jì)算1）查表得塑件內(nèi)腔徑向尺寸是查表得塑件內(nèi)腔深度尺寸是依公式，則式中S—是整個(gè)塑件的平均收縮率，，；—模具的制造公差當(dāng)尺寸小于50mm時(shí)，δ=1/4Δ；當(dāng)制品尺寸大于50mm時(shí)，δ=1/5Δ；Δ—制品的尺寸公差；第四章塑料模材料的選用及技術(shù)要求4.1塑料模材料的性能要求塑料模包括熱固性塑料壓縮模和熱塑性塑料注射模等。這類模具由于制品形狀復(fù)雜，表面粗糙度要求較高，主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂紋等，因此，塑料模對本身選用的鋼，應(yīng)具有相關(guān)的要求：1）應(yīng)具有良好的拋光性能：塑料模的成型表面都要求鏡面表面質(zhì)量，故所選的材料，應(yīng)具有良好的拋光性能，以保證制品有良好的外觀質(zhì)量及順利脫模；2）應(yīng)具有良好的耐磨性：模具的型面應(yīng)有足夠的硬度（表面硬度一般不低于55HRC）以便于在壓制含有云母粉、石英粉、玻璃纖維等無機(jī)填料的塑料制品時(shí)，模具有足夠的抗力，不致于被磨損；3）應(yīng)有足夠的抗腐蝕性能：塑料模具是在高溫下，熔融塑料侵蝕的冷熱交替條件下工作的，故材料應(yīng)具有足夠的抗腐蝕性能，以抵抗塑料中存在的有害物質(zhì)及受熱分解時(shí)析出的氣體的侵蝕而損壞4）應(yīng)有足夠的硬化層深度及心部強(qiáng)度：塑料模工作時(shí)，