水管接头注塑模具设计-侧抽芯塑料注射模含UG三维及10张CAD图带模流-独家
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水管
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模具设计
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水管接头注塑模具设计-侧抽芯塑料注射模含UG三维及10张CAD图带模流-独家
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1水管接头注塑模具设计摘要按照塑料水管接头加工产品的实际需要，对塑料产品拿到干什么的要了解清楚，对塑料产品的工艺进行分析，对塑料产品的大小精度要求进行分析，注意塑料产品的大小要求是多少。这个模具的构造是一个模具四个腔室，进料的时候用的是侧浇口，注射机的型号是 HT80W1B 型号，需要冷却部分，在绘制图纸的时候用的是 CAD 软件还有 UG 软件，确定下来比较合理的加工方式。将说明书也写好，用简单的文字进行说明，将图纸也附在里面，将相关的数据算出来，这样设计的注塑模具就合理了。关键词：水管接头；侧浇口；注射机；冷却；注塑模具2AbstractAccording to the actual needs of plastic water pipe joints processing products, plastic products to get what to understand clearly, the process of plastic products to analyze the size of plastic products and precision requirements for analysis, pay attention to the size of plastic products requirements. The structure of the mold is a mold with four chambers. The side gate is used when feeding. The injection machine model is HT80W1 *B. The cooling part is needed. The CAD software and UG software are used when drawing. The reasonable processing method is determined. Write the instructions, use simple words to explain, the drawings are also attached to it, the relevant data will be calculated out, so that the design of the injection mold is reasonable.Key words: water pipe joint; side gate; injection machine; cooling; injection mold3目 录摘要 .1Abstract.21 绪论 .11.1 模具在加工工业中的便利性 11.2 塑料模具的发展趋势 21.3 本设计的目的和要求 32 塑件的工艺分析及材料分析 .52.1 塑件的工艺分析 52.1.1 塑件的位置公差 .52.1.2 塑件表面质量要求及分析 .62.1.3 脱模斜度分析 .62.1.4 壁厚的分析 .72.1.5 圆角的分析 .72.1.6 孔的分析 72.1.7 塑件的体积和质量 82.1.8 塑件成型方法与分析 .82.2 材料分析 822.1 塑料材料的基本特性 .822.2 塑件材料成型性能 .922.3 塑件材料主要用途 .103 成型注塑机选用 .113.1 注射机的概述 113.2 注射机基本参数 133.3 注塑机选择 154 模具结构设计 .174.1 确定模具的基本类型 .174.2 型腔数目的确定及型腔的排列 .174.3 模架选用 .185 成型零部件结构设计 .195.1 分型面的选择 .195.2 型芯型腔结构的确定 .205.2.1 型腔设计 205.2.2 型芯设计 215.3 型芯型腔的尺寸要素 .225.4 型芯型腔的尺寸计算 .225.4.1 型腔宽度尺寸的计算 .225.4.2 型腔长度尺寸的计算 .235.4.3 型腔高度尺寸的计算 .2345.4.4 型芯宽度尺寸的计算 .235.4.5 型芯长度的计算 .235.4.6 型芯高度尺寸的计算 .245.5 成形零部件刚度和强度校核 .245.5.1 刚度和强度校核要素 .245.5.2 型腔侧壁和底板厚度的计算 .245.6 侧向抽芯机构类型选择与设计 .256 浇注系统设计 .286.1 浇口的设计 286.1.1 浇口的形状、位置的确定 .286.1.2 浇口位置的选择原则 .286.1.3 浇口的尺寸确定 .296.2 流道的设计 296.2.1 主流道相关 .306.2.2 分流道的设计 .316.2.3 分流道的形状与尺寸 .326.2.4 分流道的表面粗糙度 .336.3 冷料井的设计 337 模具其它结构设计 .357.1 脱模装置设计 .357.1.1 推出力的计算 .357.1.2 推出机构设计 .367.2 导向与定位机构设计 387.3 排气及引气系统的设计 397.4 模温调节系统的设计 398 注塑机相关参数的校核 .428.1 模具闭合高度的校核 428.2 开模行程的校核 428.3 最大注塑量校核 438.4 锁模力的校核 438.5 顶出装置的校核 459 模具结构总图 .46参考文献 .48致谢 .4911 绪论1.1 模具在加工工业中的便利性模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工业等行业中，60%80%的零件都依靠模具成形，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越高，结构也越来越复杂。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率，是其它品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成。由于模具的使用特点，决定了模具设计也区别与其他行业。模具设计要考虑的要点如下:a塑件的物理力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性，不同塑料品种其性能各有所长，在设计塑件时应充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点。b塑料的成型工艺性，如流动性、成型收缩率的各向差异等。塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却或使热固性塑料制品均匀地固化。c塑件结构能使模具总体结构尽可能简化，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模结构。使模具零件符合制造工艺的要求。对于特殊用途的制品，还要考虑其光学性能、热学性能、电性能、耐腐蚀性能等。目前，我国的模具制造技术已从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。在塑料模具方面，能设计制造汽车保险杠及2整体仪表盘大型注射模。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析(CAE)技术对塑料注塑过程进行流动分析、冷却分析、应力分析等，合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等，使模具设计方案进一步优化，也缩短了模具设计和制造周期采用模具先进加工技术及设备，使模具制造能力大为提高。采用 CAE 技术，可以完全代替试模,模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据和专家系统，使模具的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模糊控制系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也起到了很大作用。特别是模具成型零件方面的软件等，这些技术采用计算机辅助设计，进而将数据交换到加工制造设备，实现计算机辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化。1.2 塑料模具的发展趋势将塑料成型为制品的生产方法很多，最常用的有注射，挤出，压缩，压注，压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生产。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射。注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。3注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备。注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有澳大利亚的 MOLDFLOW、美国的 CFLOW、华中科技大学的 H-FLOW 等。其中MOLDFLOW 软件包括三个部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （产品优化顾问，简称 MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模拟分析，简称 MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型过程控制专家，简称 MPX）。采用 CAE 技术，可以完全代替试模，CAE 技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造加工之前,提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义 3。1.3 本设计的目的和要求根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等4技术要求，考虑塑件制件尺寸。设置冷却系统，CAD 和 UG 绘制二维总装图和零件图，选择模具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。52 塑件的工艺分析及材料分析2.1 塑件的工艺分析2.1.1 塑件的位置公差成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定 ABS 材料的平均收缩率为 1.8%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为：BA018.式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸B 塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1/31/4，或取 IT78 级作为模具制造公差。在此取 IT8 级，型芯工作尺寸公差取 IT7 级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。62.1.2 塑件表面质量要求及分析塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反则成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为 ABS，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2 塑件的尺寸与公关（SJ1372-1978）的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用 MT5 级精度。 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 Ra 0.021.25 之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑m件的 1/2，即 Ra 0.010.63 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原2.1.3 脱模斜度分析由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 0.51.5 ，塑件材料 ABS 的型腔脱模斜度为 0.35 1 30/ ，型芯脱模斜度为 30/1 。/72.1.4 壁厚的分析塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 14mm，最常用的数值为23mm。2.1.5 圆角的分析为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于 0.51 的圆角。m一般外圆弧半径大于壁厚的 0.5 倍，内圆角半径应是壁厚的 0.5 倍。2.1.6 孔的分析塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，因此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。82.1.7 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 UG 软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的体积 37.1 ，因 ABS 的密度为 1.42 ，即3cm3/cmg可以得出该塑件制品的体积为质量约为 52.7 。g2.1.8 塑件成型方法与分析本设计课题-水管接头如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。故采用一模四腔，侧浇口进料，注射机采用 HT80W1B 型号。水管接头三维立体图2.2 材料分析22.1 塑料材料的基本特性ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 ABS 具有良好的综合理学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使 ABS 有良好的加工性和染色性能。ABS 价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是9一种良好的热塑性塑料。ABS 无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为 1.02-1.05 。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐3cmg油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎没有影响， ABS 不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS 表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂， ABS 有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70 左右，热变形温度C约为 93 耐气候性差，在紫外线作用下 ABS 易变硬发脆。CABS 的性能指标：密度 1.021.05（ ），收缩率 ，熔3dmKg%8.03点 ，弯曲强度 80Mpa，拉伸强度 35 49Mpa，拉伸弹性模量1603 1.8Gpa，弯曲弹性模量 1.4Gpa，压缩强度 18 39Mpa，缺口冲击强度 11 20，硬度 62 86HRR，体积电阻系数 ，收缩率 范围内。2mkJ c130008.4.ABS 的 热 变 形 温 度 为 93 118 ， 制 品 经 退 火 处 理 后 还 可 提 高 10 左 右 。ABS 在 -40 时 仍 能 表 现 出 一 定 的 韧 性 ， 可 在 -40 100 的 温 度 范 围 内 使 用 。22.2 塑件材料成型性能ABS 易 吸 水 ， 使 成 型 塑 件 表 面 出 现 斑 痕 、 云 纹 等 缺 陷 。 因 此 ， 成 型 加 工 前 应进 行 干 燥 处 理 ； ABS 在 升 温 时 黏 度 增 高 ， 黏 度 对 剪 切 速 率 的 依 赖 性 很 强 ， 因此 模 具 设 计 中 大 都 采 用 大 浇 口 形 式 ， 成 型 压 力 较 高 ， 塑 件 上 的 脱 模 斜 度 宜 稍大 ； 易 产 生 熔 接 痕 ， 模 具 设 计 时 应 该 注 意 尽 量 减 小 浇 注 系 统 对 料 流 的 阻 力 ；在 正 常 的 成 型 条 件 下 ， 壁 厚 、 熔 料 温 度 对 收 缩 率 影 响 及 小 。 要 求 塑 件 精 度 高时 ， 模 具 温 度 可 控 制 在 50 60 ， 要 求 塑 件 光 泽 和 耐 热 时 ， 模 具 温 度 应 控C制 在 60 80 。 ABS 比 热 容 低 ， 塑 化 效 率 高 ， 凝 固 也 快 ， 故 成 型 周 期 短 。C。1022.3 塑件材料主要用途ABS 在 机 械 工 业 上 用 来 制 造 垃 圾 铲 、 泵 业 轮 、 轴 承 、 把 手 、 管 道 、 管 连 接 件 、蓄 电 池 槽 、 冷 藏 库 和 冰 箱 衬 里 等 ， 汽 车 工 业 上 用 ABS 制 造 汽 车 挡 泥 板 、 扶手 、 热 空 气 调 节 导 管 等 ， 还 可 用 ABS 夹 层 板 制 小 轿 车 车 身 。 ABS 还 可 用 来制 造 水 表 壳 ， 纺 织 器 材 ， 电 器 零 件 、 玩 具 、 电 子 琴 及 收 录 机 壳 体 、 食 品 包 装容 器 ， 农 药 喷 雾 器 及 家 具 等 。113 成型注塑机选用3.1 注射机的概述注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。注塑机是塑料加工业中使用量最大的加工机械，不仅有大量的产品可用注塑机直接生产，而且还是组成注拉吹工艺的关键设备.注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合12模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通入压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品（保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料，以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差）。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压力一般在 2045MPa 之间），因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。对塑料制品的评价主要有三个方面，第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等；第二是尺寸和相对位置间的准确性；第三是与用途相应的物理性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上，塑料加工厂的技术人员往往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作：（1）、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，ABS 材料吸湿性良好，如储存得当，成型一般不需进行干燥处理。（2）、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆13式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。 （3）、脱模剂的选用脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对ABS 材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为 ABS，就采用退火处理 13 小时。3.2 注射机基本参数一、公称注射量是指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。公称注射量是指对空实际注射量，理论注射量Q 理= D2S/4，其中D螺杆或柱塞的直径S螺杆或柱塞的最大行程公称注射量实际注射时有回流和补料需要，实际注射时的公称注射量Q= .750.85Q 理。14二、注射压力为克服熔料流经喷嘴、浇道和模腔等处的阻力，螺杆对熔料必须施加足够的压力，即注射压力P=（D/d）P0P0油压；D注射油缸内径；d螺杆（柱塞）外径三、注射速率为使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速度。q 注=Q 公/t 注 V 注=S/t 注其中 q 注注射速率（厘米 3/秒）Q 公公称注射量（厘米 3）t 注注射时间（秒）S注射行程（毫米）四、锁摸力注塑机的基本参数合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。T=KPAK压力损失系数 0.4-0.7P平均模内压力五、合模部位参数拉杆间隙； 最大最小模厚； 开模行程； 模板尺寸； 模板开距；六、空循环时间指在没有塑化、注射、保压、冷却、取件等动作的情况下，完成一次循环所需的时间。它是衡量注射机性能及生产能力的综合指标。七、塑化能力15指单位时间内所塑化的物料量八、模板开合速度是为保证平稳、高效的要求，开合速度是慢快慢变化的。高速 12-22m/min，低速 0.33m/min，超高速 6090m/min。九、其它如开模力、顶出力、注射机功率、注射座推力、油马达的扭力。3.3 注塑机选择要架一套模具,首先要考虑模具尺寸是否符合机台大小的顿数.注射量是否满足要求,机台的射出投影面积是否适合模具生产,大顿数机台生产小模具,计量不容易控制,再者若用太大锁模力,对模具也有一定损伤,锁模力不够导致产品毛边过大,太大模具超过机台的负荷对合模系统也会有一定之损伤.产品注射量为 5.6g，流道水口废料 5g，总注塑量为 5.6x4+5=27.4g，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为HT80W1B。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为：型号参数 单位 80W1B螺杆直径 mm 30理论注射容量 cm3 225注射重量 PS g 210注射压力 Mpa 124注射行程 mm 130螺杆转速 r/min 0190料筒加热功率 KW 9.75锁模力 KN 800拉杆内间距(水平垂直) mm 360360允许最大模具厚度 mm 450允许最小模具厚度 mm 150移模行程 mm 360移模开距(最大) mm 750液压顶出行程 mm 120液压顶出力 KN 3316液压顶出杆数量 PC 5油泵电动机功率 KW 13油箱容积 l 280机器尺寸(长宽高) m 4.831.261.96机器重量 t 4.6最小模具尺寸(长宽) mm 290290表 HT 80W1B 注塑机参数174 模具结构设计4.1 确定模具的基本类型注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下： 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。4.2 型腔数目的确定及型腔的排列因为本设计中采用侧浇口，且塑件的尺寸较大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模四腔，进行加工生产。型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道，以求达到良好的浇注质量。把型腔排列成一模四腔可得长为 300mm，宽为 150mm，型腔布局如图所示。型腔布局方式184.3 模架选用根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，由塑料注射模中小型模架可选择 CI 型的模架，其基本结构如下：CI 型模架图CI 型模具定模采用两块模板，动模采用一块模板，又叫两板模，大水口模架，适合侧浇口，侧入式浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸。模架的长 L=170+复位杆的直径+螺钉的直径+模板壁厚+滑块位置 300mm模架的宽 W=140+复位杆的直径+型腔壁厚+滑块位置 250mm根据内模仁的尺寸，在计算完模架的长宽以后，还需要考虑其它螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。在设计中，如果有斜滑块侧抽芯机构，还需要考虑侧抽芯对模具设计中模架外形尺寸的影响。综合考虑本设计选用 W L=250x300 的模架。塑件的高度为 25mm，塑件的大部分部胶位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 20-30mm。综合考虑强度要求，定模板厚度取 70mm, 动模板的厚度取 70mm。考虑推杆的顶出行程要求，支撑板取 80mm 以满足顶出要求。综上所述所选择的模架的型号为：CI-2530-A70-B70-C80。195 成型零部件结构设计5.1 分型面的选择将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）使塑件在开模后留在动模上；3）分型面的痕迹不影响塑件的外观；4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排；5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；6）使塑件易于脱模。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧。分型面的选择205.2 型芯型腔结构的确定模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。5.2.1 型腔设计型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。本设计中采用嵌入式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。215.2.2 型芯设计本设计中零件结构较为简单，深度不大，经过对塑件实体的研究，塑件采用嵌入式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用 。6/7PH225.3 型芯型腔的尺寸要素成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。采用平均值的计算方法。对塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一规定按“入体”原则标注，即对包容面（型腔和塑件内表面）尺寸采用单向正偏差标注，基本尺寸为最小；对被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用单向负偏差标注，基本尺寸为最大；对于中心距尺寸则采用双向对称偏差标注 12。塑件尺寸的影响因素很多，也很复杂，主要包括以下几个因素：（1）成型零部件的制造误差；（2）成型零部件的磨损；（3）塑料的成型收缩；（4）配合间隙引起的误差。5.4 型芯型腔的尺寸计算5.4.1 型腔宽度尺寸的计算塑件尺寸的转换：L S=39.60.35=39.95-0.70MM 相应的塑件制造公差 3=0.7mmLS1=(1S CP) +LS1+ X1P 100.22=(1+0.018) +39.6+ 0.60.7 01z2z 1z2z0.22=39.800.22mm式中， 是塑件的平均收缩率，ABS 的收缩率为 0.4%0.6%,所以平均收缩cpS率 0.5%； 、 是系数， 一般在 0.50.8 之间，此处取 ；1x2x 6.021x分别是塑件上相应尺寸的公差（下同）； 是塑件上相应尺寸制21、 21、 z23造公差对于中小型零件取 （下同）。61z5.4.2 型腔长度尺寸的计算塑件尺寸的转换：L S1=28.60.6=29.2-1.20MM，相应的塑件制造公差 3=1.2MMLM1=(1+SCP) +LS1+ X3P 100.2=(1+0.018) +28.6+ 0.51.2 00.21z2z 1z2z=28.7500.2MM式中， 是系数，一般在 0.50.8 之间，此处取 。21x、 6.,5.021x5.4.3 型腔高度尺寸的计算塑件尺寸的转换：H S=12.90.2=13.1-0.40MM，相应的塑件制造公差 3=0.4mmHS1=(1+SCP) +HS1+ X1P 1=(1+0.018) +12.9+ 0.70.4 00.067=12.9600.067MM1z2z 1z2z式中， 是系数，一般在 0.50.7 之间，此处取 。x、 5.,7.21x5.4.4 型芯宽度尺寸的计算塑件尺寸的转换：L M=32.30.35=31.9500.7MM，相应的塑件制造公差 3=0.7mmLM1=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.018) +32.3+ 0.60.7 0.1170 1z2z 1z2z=32.46.1170 MM式中， 是系数，一般在 0.50.7 之间，此处取 。x 6.0x5.4.5 型芯长度的计算塑件尺寸的转换 LS=25.80.51=25.2901.02MM,相应的塑件制造公差 3=1.02mm24LS1=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.018) +25.8+ 0.651.02 -0.170 1z2z 1z2z=25.93-0.170 MM式中， 是系数，知一般在 0.50.7 之间，此处取 。x 65.0x5.4.6 型芯高度尺寸的计算塑件尺寸的转换 HS=7.30.2=7.10O.4MM，相应的塑件制造公差 3=0.4mmHM=(1+SCP) +H S+ XP= (1+0.018) +7.1+ 0.60.4 -0.170 1z2z 1z2z=7.150.0670 MM式中， 是系数，可知一般在 0.50.7 之间，此处取 。x 6.x5.5 成形零部件刚度和强度校核5.5.1 刚度和强度校核要素普通意义上的模具强度包括模具的强度、刚度。模具的各种成型零
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