模具课程设计-塑料盖注塑模具设计（含CAD图纸）
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附件 1：外文资料翻译译文 塑件均一的带嵌块注射模 摘要 制造光碟的注射模定义了一个可打开的模具型腔和带有信息的圆盘，该圆盘通过模具型腔中的真空在光碟上形成压痕，这样在必要时为了使嵌块易于拆除和更换。 该发明涉及的注塑模具，包括至少两个模具零件 ,这 两个模具零件在封闭的 空间内 可 相互 移动， 在内部 形成 一 个空 型腔 。 该型腔连 通了一个 压力管道， 用该压力管道来给型腔中的高温塑料加压， 在高压下把塑料加热 。并且 在该型腔 的 一个可打开的位置取出某形状的产品， 这个打开的位置在正对着至少 一 个用来固定嵌块的 空腔 壁 面 上 ，通过保障 方法 在事先选定的位置上夹住嵌块。 这样的注塑模具是众所周知的。例如铸模制造光碟 的模具 。这种光盘是带中心孔的圆 盘 ， 上面 以数字形式记录音频信息 。 音频信息在光盘 的平面上以螺旋形的凹陷轨道被排列 ，光碟上的压痕与 其他模具空腔的圆盘状 嵌块 的形状 是互补的。 制造圆盘必须满足高要求，即产品必须符合严格的尺寸精度的规范。 带有互补信息的圆盘要制造成嵌块的形式，需要非常准确的定位和 正对模具壁。 在模具打开的 时候 ，例如，取出一 个 光碟时，镍制嵌块也仍然保持正确的定位。 在整个停滞期间内有一个嵌块准确和永久正确定位的方法，例如用于制造 1000个单位的产品，一方面采取抓紧圆盘中央洞的圆边的方法 ； 另一方面在圆盘周围抓紧圆盘 ， 但是，它必须保证替换嵌块不会损失过大，一方面是考虑缩短停滞时间，另一方面 防止它 转形成另外一种类型的圆盘，换句话说，将改变一系列产品。 塑料模具通常是昂贵的。但是，使用带有采用特殊正确手段来安置并且在预先选定的位置固定的嵌块的模具更昂贵。此外，嵌块容易替换 的 力有助于进一步提高模具的价格。 这项发明已经为它的产品提供了注塑模具，这样的模具可 用于 制造大量简单且便宜的产品，然而仍保持准确 的 尺寸和稳定 的 形状。 为了了解这一产品，该发明 提出了一种类型注塑模具，序言中所提到的是采用连接一个低压液体源来定位，部分是由于低压或每个嵌块正对相关的壁 作为保障手段制造而成的。 制造塑料薄片如圆盘形 的 或上面描述的光碟时，这种模具可以显示嵌块被安排正对平壁的特征，该壁显示至少有一个凹槽连接了负压源。该凹槽可以做成如环型槽的形式。 在这种情况下，最好是每个凹槽可以延伸到壁的圆周区域内， 并且 围绕中心孔的区域 也 可能存在。 在一个实际设备中制造出来的薄片模型 有 中央洞，同时 通过 机械手段 能 夹住薄片。 当模具打开时，为了浇口的释放容易完成，推荐的方法是压力管道中的变体 通过分开部分的模具出现在结构腔中。 就具体的物体来说，是可取的，甚至是对带中央洞的物体是非常重要的。为了这个目的采用的后处理是众所周知的。然而，为了从形状物件冲压中心孔使用了最好的冲压手段制造，这样经过后处理去掉残留应力。可以特别地制造使变体显示它的特点，冲压手段包括一个圆柱零件的组成部分是一个模具的部分零件，上述的圆柱零件前面有一个圆周边缘的结构适应从一个物体中被打出一个洞的形状，正在轴心的零件移开 ， 并且 附 着 另一半的模具，而且调整的意味着来调整前周缘圆柱轻拍的形成和表面的位于它对面其他部分模具之间的距离。 在这种情况下，整手段才能加以管制，当使用不同塑料时，以确保不同形状的物体的最好的质量，而这种方式也有可能实现这一目标，所以可以制成冷注射和热注射。 特别是着眼于确定冲压手段中最佳的一击的可能性，有一种可成型的变体，其中调整手段可以从外面操作。可以是执行在注射过程中运转，在注射成型中逐渐进展，例如从一个最高的位置距预先选定的位置的最小距离，例如 O 的距离，可以用具体设备造，在注射成型期间，该具体设备进行往复运动，加热，成型，最后取出产品。 倾向于一种设备，它显示了型腔壁在压力管口的对面显出一个与该型腔会和的中 央凹槽的特点，该凹槽的底部的形成是通过一个排出器的底表面，该排出器排出了从冲压中心孔中脱离的一部分东西，由通道通向废料区。 进一步的发明已经在此类型注射模之前为它的注塑产品描述过了。这样一个产品的特点是在模具打开时驱动负压源，进行加工。 这项发明将在所附的几个主观选择的实例的基础上解释，该发明不能全部解释，不管怎样是被限制的。在图中： 图中 1示根据发明在一个生产周期的不同阶段 是 通过注塑模具纵切； 图中 6 显示详细的解释了带有机械和负压手段的插入盘的稳定性； 图中 7 根据图 6 显示 了 细节； 图中 8 显示了一个视角相当于图 6 中的变体，其中插入盘由负压单独地夹住变体； 当根据图 8 时，图中 9 显示一个变体； 图中 10 显示注塑模具的凹槽的细节，凹槽与吸的方法连接，用多孔材料充满； 图中 11 和 12 显示两个注射模具的脱离模，其中包括外加工的冲压调节手段和加工手段。 根据发明图中 1 显示了注塑模具 1，这包括前端模 2 和后模具 3 。紧靠前表面4 镍盘 5 可以放在一个提供的中心孔 6 中，盘 5 可以通过一个阀座压板 7 固定在前表面 4。为此，阀座压板 7 稳固地与后模具 3 连接，用螺栓 8 和螺纹衬套 9 。凸缘10，在图 7 中可以更加清楚地看到 它的形状，抓紧中心孔 6 的边缘。通过操作螺纹衬套 9，通过一个齿轮联轴器定一个直角，阀座压板 7 朝箭头 13 的方向可移动到相应模具 3 的型腔 14，确保镍盘 5 紧靠前表面 4。 模具 1 习惯用来制造光碟。针对图中的左侧是镍盘 5，为了制造光碟在表面上载有数字信息。制造成厚度 宽度 据一个具体光盘的厚度，改变环 16 使圆盘的总厚度可以与腔 14 的肩部 17 的厚度持平。 镍盘 5 依靠阀座压板 7 夹紧在盘 5 的中间。夹紧的盘进一步保证了与管道 21连接的环形槽 18。后模具 3 显示一个为了冷却流体的螺旋形的管道 22。 图 2 显示了模具 2 的结构，以及与后模具 3 之间的合作，共同约束一轮圆盘状的形式腔 23。因此，也可以明显的是，图 2 显示了模具 1 封闭位置。这里的形式腔连接 23 通过压力管道 24，对不同的腔 23，和注射喷嘴 25。 箭头 27 显示了相对位移的表示，注射喷嘴 25 到达工作的位置。 压力管道 24 一直延伸到前面的模具 2 的中心位置 26。 图 3 显示如何由落后的流离失所，按照箭头 27 注射喷嘴 25 通过的运作春季垫圈 28 日，中央位置是 26 转移到左侧，例如，一个 29 浇道圆锥形状相应的，在不同的压力管道 24 可释放。 29 表示，光盘 30 的浇道 形状脱离了后者的冲压手段，可以安排在光盘 30 的中心孔。冲床是被做成冲压元件 31 的形式，直径在 32 前缘相当于与中央腔 33 在前面模具 2，其中中央部分 26。这样凸缘 32 和冲孔机 31 共同操作，柱形空腔 33 的边缘 34 位于它对面的一个核心部分，由光盘 30 的方式显示在图 4 上并且在中央形成一个洞。 在冲压机 31是通过在压力下输送流体到压力管道 36，其中活塞 37流离到左侧。活塞是 37 是由两半联结圈与冲孔机 31 连接的。 这里认为分开的联结圈 38，其中合作的两个凸缘 39， 40 的分别是活塞 37 和冲孔机 31 锥形面上的，内部结构相当于 上述表面的形状。表面上看，这种通过连接联结圈 38的两半未抽出意味着一个非常简单但可靠的啮合关系在活塞 37与冲孔机31 之间获得。 图 5 显示中央部分 35 和锥形浇道 29 共同构成一个整体被固定在冲孔机 31 的正表面上。这一情况的结果，即一个外表腔 41 在冲孔机 31 内，当形成了光碟，引起部件 42 的形成，在中心光盘并延伸到腔 41，该部件 42 由于逐渐形式的腔，与一个非释放冲孔机连接。腔 41 的底部是由喷射器 43 的前表面组成，其中所取代左边的箭头根据 45 对压力形成一个弹簧 44 可以套用释放力针对部件 42 左侧，即弹出废料 29,35,42。 该型光碟 30 现在可以被机器人 46 与吸力垫 47 移除，按照图示表明，为了进一步处理，该光碟被运送到另一工作台进行加工，最后再运送到工作台进行包装。 在负压下吸力通道 21 与流体源连接。该流体源形成部分未被取用的注塑产品并且在里面通过控制手段被驱动，图 5 所示的任何阶段，即在处置浇道及相关材料和产品废料的清除。 根据此前讨论的设备与阀座压板 7 不一致，在其前圆柱 49 前表面上，图 6 指出的阀座压板 48 可以提供，即可直接形成理想的光碟的中心孔。 机械加工工艺过程卡片 （厂 名） 机械加工工艺过程卡片 产品型号 产品名称 动 模 座 板 共 2 页 第 1 页 材料牌号 坯种类 锻件 毛坯外型尺寸 905台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 工 段 设 备 工艺装备 工 时 准终 单件 10 检验 检查 锻件 合格证、热处理合格证 20 铣工（ :下表面） 工步 1： 平口钳夹持工件，粗铣毛坯 下端面 ，保留精铣余量 工 20 立铣刀 ,游标卡尺 工步 2： 平口钳夹持工件， 精铣毛坯下表面 铣工 20 立铣刀 ,游标卡尺 工步 3： 平口钳夹持工件，粗铣 型 腔 凹槽 ，保留 精 加工余量 工 2 球头铣 刀 ， 游标卡尺 工步 4： 平口钳夹持工件，精铣 型腔凹槽 ，加工至要求尺寸 铣工 2 球头铣 刀 ， 游标卡尺 40 铣工 （上表面） 工步 1： 用平口钳夹持工件，粗铣毛坯上表面，保留加工余量 工 20 立铣刀 工步 2： 用平口钳夹持工件，精铣上表面，加工至要求尺寸 铣工 20 立铣刀 50 镗孔 工用平口钳夹持工件， 镗孔中心孔 340 的通孔 铣工 镗床 镗 刀 数铣 工步 2： 用平口钳夹持工件，粗铣 48 的通孔，扩 48 深 15 台阶，保留加工余量 工 10 立铣刀 工步 3： 用平口钳夹持工件，精 铣 48 的通孔，扩 48 深 15 台阶，保留加工余量 工至要求尺寸 铣工 10 立铣刀 工步 4： 用平口钳夹持工件，铣 48 的通孔，扩 48 深 15 台阶，保留加工余量 工至要求尺寸 铣工 10 立铣刀 70 钻孔 工步 1： 把零件竖着放置，用平口钳夹持工件， 钻出 46 孔 铣工 头 90 钳工 去除毛刺 钳工 钳工台 100 清洗 清洗 清洗机 110 检查 终检 校验 游标卡尺，直尺 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 描图 描校 底图号 装订号 模具设计与制造技能训练设计说明书 设 计 题 目 ： 设 计 者： 班 级： 指 导 教 师： 哈尔滨理工大学 2013 年 12 月 26 日 要 论文根据工程实际的需要完成 塑料盖 的 注塑 模设计。在设计中采用塑料 注塑 成型论文中具体分析了产品的工艺性 ,确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备 ,确定了模具制作的总体方案 ,分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构 ,并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。论文中还对分型面、浇注系统、脱模机构 和温度调节系统进行了分析设计，完成了工件工程图设计，圆满完成了模具设计所要求的各项工作。 本文中针对 塑料盖注塑 模具 制定出合理的设计 结构 ， 其中包括 成型部分及其零部件设计，浇注系统设计，脱模机构设计 ，冷却系统设计 等。根据分析，设计了一套塑料 注塑 模具，并对模具以及主要零件进行了图。 关键字： 注塑 模具 ， 浇注系统 ， 脱模机构 ， 冷却系统 目 录 摘 要 . 录 . 1 章 前言 . 1 第 2 章 塑件的工艺分析 . 2 件的工艺性分析 . 3 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 . 4 构分析 . 4 寸精度分析 . 4 面质量分析 . 4 算塑件的体积和质量 . 5 塑 机的初选 . 5 第 3 章 分型面选择和浇注系统设计 . 6 塑 模具分型面的选择 . 6 分型面的基本形式 . 6 分型面选择的基本原则 . 6 分型面的选择 . 6 注系统的设计 . 7 注系统的组成 . 7 注塑 模具主流道的设计 . 7 流道的设计 . 10 第 4 章 成型零件的设计 . 12 具型腔的结构设计 . 12 芯的结构设计 . 14 型零件的尺寸确定 . 14 5 章 顶出机构的设计 . 16 第 6 章 冷却系统的设计 . 18 第 7 章 排气系统 . 19 第 8 章 成型设备有关参数校核 . 19 第 9 章 模具特点和工作原理 . 21 总 结 . 22 参考文献 . 23 1 第 1 章 前言 先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具 ,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料 ,甚至产品模具本身 ,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势 , 由此还带来设计思路上的变化 ,有时可以先设计模具型腔 ,然后据此再完善产品设计图 样 1。 塑料制品的成型是塑料成为具有实用价值制品的重要环节。塑料成型方法已达 40 多种。其中最重要的是 注塑 ，挤出，吹塑和压制等。它们几乎占了整个塑料成型的 85%；其中 注塑 尤为突出，占塑料成型的 30%以上。 注塑 模具成形是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型，有些热固性塑料也可以用 注塑 模塑成型。 2 第 2 章 塑件的工艺分析 该塑件是 聚丙烯 塑料盖 产品，其零件图如图所示。本塑件的材料采用 聚丙烯 ，生产类型为大批量生产。 图 第 2 章 塑件的工艺分析 3 件的工艺性分析 聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有 0. 90. 91g/目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为 0. 01%，分子量约 8万一 15万。成型性好，但 因收缩率大 (为 1% 一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。 聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏 低的品种，其拉伸强度仅可达到 30 规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。 温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度 值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折 106次而不损坏。 但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以抗冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。 无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯 ,可在 100 左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。 聚丙烯 具有许多优良特性： 1、相对密度小，仅为 塑料中最轻的品种之一。 4 2、良好的力学性能，除耐冲击性外，其他力学性能均比聚乙烯好，成型加工性能好。 3、具有较高的耐热性，连续使用温度可达 110。 4、化学性能好，几乎不吸水，与绝大多数化学药品不反应。 5、质地纯净，无毒性。 6、电绝缘性好。 7、聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。 它有很多优点但也有缺点： 1、制品耐寒性差，低温冲击强度低。 2、制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化。 3、着色性不好。 4、易燃烧。 5、韧性不好，静电度高，染色性、印刷性和黏合性差 塑件精度要求 ,塑件工作要求不高，故选普通精度：级 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 构分析 从零件图上分析，该零件总体形状为 圆 形。因此 ,模具设计 ,该零件属于中等复杂程度 . 寸精度分析 从塑件的壁厚上来看 ,壁厚最大处为 厚均匀 ,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺尺寸中等 。 面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部不得有 杂质外，没有什第 2 章 塑件的工艺分析 5 么特别的表面质量要求，故比较容易实现 。 综上分析可以看出 ,注塑时在工艺控制得较好的情况下 ,零件的成型要求可以得到保证 . 算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。 计算塑件的体积： V=单个） 计算塑件的质量：根据设计手册可查得 聚丙烯 的密度为 = 塑件质量： M= 21g(通过 3 ) 塑 机的初选 根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数当未限定设备时，须考虑以下因素： 采用一模四腔的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机 6 第 3 章 分型面选择和浇注系统设计 塑 模具分型面的选择 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。 分型面选择的基本原则 选择分型面的基本原则：（ 1） 保持塑料外观整洁；（ 2）分型面应有利于排气；（ 3）应考虑开模是塑料留在动模一侧；（ 4）应容易保证塑件的精度要求；（ 5）分型面应力求简单适用并易于加工；（ 6）考虑侧向分型面与主分型面的协调；（ 7）分型面应与 成型设备 的参数相适应；（ 8）考虑脱模斜度的影响 11。 分型面的选择 1、 确定成型位置 由于塑件结构简单 ,所以不用设计小型心 ,型腔直接开设在定模板和中间板上 两排 4个型腔分布 . 2、 确定分型面 采用单分型面 注塑 模 ,从 型面一次分型 ,如下图所示 : 7 图 分型面 注系统的设计 注系统的组成 浇注系统是将熔融的塑料从 成型设备 喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口及冷料。在设计 注塑 模具的浇注系统应注意以下几项原则 12。 （ 1）根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局。 （ 2）根据塑件的形状和大小以及壁厚等诸多因素，并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置。 （ 3）应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把，以节省原料，提升 注塑效率。 （ 4）应根据所选用塑件的成型性能，特别是它的流动性能，选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物流的流动。 注塑 模具主流道的设计 主流道是熔融塑料由 成型设备 喷嘴先经过的部位，它与 成型设备 喷嘴在同一轴心线上。由于主流道与熔融 成型设备 喷嘴反复接触、碰撞，一般浇口不直接开设在 定模上，为了制造方便，都制成可拆卸的浇口套，用螺钉或迫合形式在定模板上 13。 （ 1）主流道的设计 主流道是指浇注系统中从 成型设备 喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。 （ 2）主流道尺寸 8 在卧式或立式 成型设备 上使用的模具中，主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角 为2 6。小端直径 d 比 成型设备 喷嘴直径大 1 于小端的前面是 球面，其深度为 35 成型设备 喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 1道的表面粗糙度值 （ 3）主流道浇口套 主流道浇口套一般采用碳素工具钢如 材料制造，热处理淬火硬度 5357 浇口套的材料应选用优质钢 应进行淬火处理，为了防止 成型设备 喷嘴不被碰撞而损坏，浇口套的硬度应低于 成型设备 喷嘴的硬度。为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用为 3 6左右的圆锥孔。浇口套于 成型设备 的喷嘴头的接 触球面必须吻合，由于 成型设备 喷嘴是球面，半径是固定的，所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使浇口套端面的凹球面与 成型设备 喷嘴端的凸面接触良好，圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹。为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用为3 6度左右的圆锥孔，对流动性较差的塑料也可取得稍大一些，但过于大则容易引起 注塑 速度缓慢，并容易形成涡流。 浇口套与塑料 注塑 区直接接触时，其出料端端面直径应尽量选得小些。浇口套于 成型设备 的喷嘴头的接触球面必须吻合，由于 成型设备 喷嘴是球面，所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使浇口套端面的凹球面与 成型设备 喷嘴端的凸面接触良好，圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹， 9 以保证主流道凝料顺利脱模 14。 定位环是模体与 成型设备 的定位装置，它保证浇口套与 成型设备 的喷嘴对中定位，定位环的外径应与 成型设备 的定位孔间隙配合。浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。 成型设备 8 嘴孔径为 2 以要使浇口套端面的凹球面与 成型设备 喷嘴的端凸球面 接触良好，凹球面半径取 19 锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径，取 3 图 图 口套 主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能顺利从浇口中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为 3。小端直径 d 比 成型设备 1于小端的前面是球面，其深度为 3 5值为 5成型设备 喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面大 1 2 10 流道的设计 分流道是将熔融塑料从主流道截面及其方向的变化，平稳进入单腔中的进料浇口或主流道进入多腔的浇口的通道，它是主流道与浇口的中间连接部分，起分流和转换方向的作用，通常分流道设置在分型面的成型区域内。 在 注 塑 过程中，熔融的塑料在流经分流道时，应是它的压力损失以及热量损失最小，而以分流道中产生的凝料最少为原则，分流道的设计要点总体归纳如下： 分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度的比最大为好，这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力，减少压力损失。 在可能情况下，分流道的长度应尽量的短，以减少压力损失，避免模体过大影响成本，在多型腔模具中和型腔的分流道长度尽量相等，以达到 注塑 大时压力传递的平衡，保证塑料尽可能同时均匀的充满各个型腔。在有些情况下分流道长度不能相等时，则应在浇口处作必要的补救措施，如果分流道较 长时，应在其末端设置冷料穴，放置冷料和空气进入模腔 15。 在满足 注塑 成型工艺的前提下，分流道的截面积应尽量的小，但分流道的截面积过小会降低 注塑 速度，使填充时间延长，同时可能出现缺料、焦烧、皱纹、缩孔等塑件缺陷，而分流道过大则增大冷却时间应比型腔中塑件的冷却时间要短，才不影响 注塑 时的效率。因此在设计时应采用较小的截面积，以便于在试模是为不要的修正留有余地。 分流道和型腔的分布是排列紧凑，距离合理，应采用轴对称或中心对称，使其平衡，尽量缩小成型区域的总面积。最好使型腔和分流道在分型面上的总投影面积的几何中心 和锁紧力的中心相重合。 11 在分流道上的转向次数尽量少，在转向处应圆滑过渡，不能有尖角，这些都是为了减小压力损失，有利于物料的流动。 当分流道设在定模一侧或分流道延伸较长时，应在浇口附近或分流道的交叉处设置钩料杆，以便于在开模时在钩料杆的作用下首先从定模中拉出分流道的凝料，并与塑料一起顶出。 分流道的内表面不必要求很光，一般表面粗糙度取 m 即可，这样可以在分流道的摩擦阻力下使料流外层的流动小些，使其分流道的冷却皮层固定，有利于熔融塑料的保温。 在总体分布中，应综合考虑冷却系统的方式和布局，并留出冷却水路的空间。 a分流道的形状和尺寸 分流道开设在定模板上，其截面形状为半圆形，底部以圆角相连。分流道为二次分流道，具体形状如图三。 b、分流道的表面粗糙度 由于分流道与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 可增加对外层塑料熔体的阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。 c、分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式与行腔在分型面上的布置形式密切相关。由于行腔呈矩形形状分布，则分流道一般采用“非”字状分布。 口的设计 此套模具采用的是点浇口的形式，点浇口是一种截面尺寸很小的浇口。这种浇口由于前后两端存在较大的压力差，可较大程度地增加塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致容体的表现粘度下降， 12 流动性增加，有利于型腔的充填。 第 4 章 成型零件的设计 具型腔的结构设计 型腔大体有以下几种结构形式：整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。 型腔由整块材料制成，用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工，特别是在多型腔模具中，型腔单个加工后，在分别装入模板，这样容易保证各型腔的同心 度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件进行处理等。 型腔由整块材料制成，但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多于型腔较深或形状较为复杂，整体加工比较困难或局部需要淬硬的模具。 完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是，便于机加工，便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。这里选择整体式型腔。 在塑料 注塑 模具的 注塑 过程中，型腔从合模到 注塑 保证过程中受到高压的冲击力，因此模具型腔应该有足够的硬度和刚度，总的来说，型腔所承受的力大 体有合模时的压应力、 注塑 过程中塑料流动的 注塑 压力、浇口封闭前一瞬间的压力保证和开模时的压应力，但型腔所承受的力主 13 要是 注塑 压力和保证压力，并在 注塑 过程中总是在变化。在这些压力作用下，当型腔的刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在 注塑 过程中产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板的计算和选择是十分重要的。 （ 1）型腔侧壁厚度的计算 按强度计算 其壁厚 S 按下列公式计算 12 式中 型腔材料的许用应力， =p 型腔内单位平均压力， P=r 型腔内半径， r=10入公式得： S=4 2）底板厚度的计算 按强度计算 其壁厚 H 按下面公式计算 式中 型腔材料的许用应力， =p 型腔内单位平均压力， P=r 型腔内半径， r=10入公式得： H=14 芯的结 构设计 型芯的结构形式大体有：整体式、整体复合式、局部组合式、完全组合式。 型零件的尺寸确定 （ 1）型腔尺寸计算 型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸，因此应选择塑件公差的1/2，取负偏差，再加上 的磨损量，而型芯深度则再加上 的磨损量，这样的型芯的计算尺寸的表述如下。 （ a）型腔的径向尺寸的计算式： 0*00 431 型芯的最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸； S 塑件的平均收缩率， S= 塑件的公差，取八级精度； 模具制造公差，按 1/4选取； （ b）型腔的深度根据尺寸的计算公式 0*00 321 型腔深度的最小尺寸； 塑件的最大基本小尺寸； S 塑件的平均收缩率； 塑件的公差，取八级精度； 模具制造公差，按 1/4选取； 15 （ 2）型芯尺寸的计算 型芯的各部尺寸除特殊情况外都是趋于缩小尺寸 ,因此应选择塑件公差的 1/2,取正偏差 ,再加上 +1/4 的磨损量 ,而型芯高度则加上 +1/6 的磨损量 （ a）型芯的 径向尺寸的计算式： 0*00 431 式中 型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸； S 塑件的平均收缩率； 塑件的公差，取八级精度； 模具制造公差，按 1/4选取； 根据公式计算得型芯的径向尺寸： *0 （ b）型芯的高度尺寸的计算： 0*00 321 式中 型芯高度的最大尺寸； 塑件内形深度的最小尺寸； S 塑件的平均收缩率； 塑件的公差，取八级精度； 模具制造公差，按 1/4选取； 根据公式计算得型芯的高度尺寸： 16 第 5 章 顶出机构的设计 顶出机构的分类：按驱动方式分类可分为：手动顶出、机动顶出、启动顶出。 按模具结构分类可分为：一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出。 （ 1）推出机构的结构组成 在 注塑 成形的每个周期中，将塑料制品及浇注系统凝料从模具巾脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模 机构。推出机构的动作通常是由安装在 成型设备 上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。 结构组成：由推出、复位和导向零件组成。 （ 2）结构分类 手动推出、机动推出、液压或气动推出。 （ 3）结构设计要求 塑件留在动模 ,塑件在推出过程中不变形、不损坏 ,不损坏塑件的外观质量 ,合模时应使推出机构正确复位 ,动作可靠。 （ 4）结构设计 （ a）推杆推出机构 推杆推出机构是整个推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分为圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度推杆推出时运动阻力小， 推出动作灵活可靠，因此在生产中广泛应用。 但是因为推杆的推出面积一般比较小，易引起较大局部应力而顶穿塑件或使塑件变形，所以很少用于脱模斜度小和脱模阻力大的管类或箱类塑件。 （ b）推管推出机构 推管推出机构是用来推出圆筒形、环形塑件或带有孔的塑件的一种特殊 17 结构形式，其脱模运动方式和推杆相同。由于推管是一种空心推杆，故整个周边接触塑件，推出塑件的力量均匀，塑件不易变形，也不会留下明显的推出痕迹。 （ c）推件板的推出机构 凡是薄壁容器、壳形塑件以及表面不允许有推出痕迹的塑料制品，可采用推件板推出推件板推出机构 义称顶板顶出机构，它由一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。 特点：推件板推出的特点是顶出力均匀，运动平稳，且推出力大。但是对于截面为非圆形的塑件，其配合部分加工比较困难。 （ d）活动嵌件及凹模推出机构 有一些塑件由于结构形状和所用材料的关系，不能采用推杆、推管、推件板等简单推出机构脱模时，可用成形嵌件或型腔带出塑件。 （ 5）顶出机构的设计原则： 塑件在成型顶出后，一般都留有顶出痕迹，但应尽量使顶出的残留痕迹不影响塑件的外观，这是在选择顶出形式和顶出位置时必须考虑到的问题。一般 顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置。 注塑 设备的顶出装置都设计在动模一侧，因此，在一般情况下开模时，尽量设计使塑件留在动模一侧，以便于顶出塑件。这在分型面的选择时就应充分考虑。 在实践中如果出现塑件并没有留在动模侧的情况时，可设法增加动默一侧的阻力，一是将型芯的脱模斜度变小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影响塑件使用的前提下，在型芯侧面人为的开设横凹槽、凹窝等脱模障碍，以增大动模的阻力。在特殊情况下必须使塑件留在定模时可采用定模顶出机构。 18 塑件在成型顶出后，一般都留有顶出痕迹，但应尽量使顶 出的残留痕迹不影响塑件的外观，这是在选择顶出形式和顶出位置时必须考虑到的问题。一般顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置。 顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能，使其在相当长的运作周期内平稳顺畅，无卡滞现象，并力求制造方便，容易维修。 顶出装置力求均匀分布，顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部件，尽量避免顶出力作用于最薄的部位，防止塑件在顶出过程中的变形和损伤。 顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能，使其在相当长的运作周期内平稳顺畅，无卡滞现象，并力求制造方便，容易维修。 第 6 章 冷却系 统的设计 塑料 注塑 成型是将熔融状态的塑料向模腔高压 注塑 ，其后这些熔料在摸腔中冷却到塑料变形温度以下固化成型。在塑料固化成型过程中，由熔融状态冷却到固化状态是由熔料温度和模具的温差来实现的，而且一般说来，模具温度应在塑料热变形温度以下才能达到迅速固化成型的目的。但是模具的温度既不能过高也不能过低。模具温度过高会造成溢料，脱模困难，并使塑件固化时间延长，延长 注塑 成型周期，降低生产效率；模温过低则会影响 注塑 熔料的流动性，使塑料应力增大，并可能出现熔接痕及缺料等制品缺陷，影响塑件质量。模具温度不均匀会使塑件变形，以 及收缩率偏差等诸多问题影响塑件的质量。为此，控制模具温度是塑件 注塑 成型中的重要环节。 19 第 7 章 排气系统 在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内， 在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气， 气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡， 除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满 甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。 排气方式 有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。 由于 聚丙烯 塑料盖 注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。 第 8 章 成型设备 有关参数校核 1、模具闭合高度的确定 根据零件数据 测量 确定： H=618、 注塑 机有关参数的校核 本模具的外形尺寸为 900 710 ， 注塑 机模板最大安装尺寸为 950 1050；故能满足模具的安装要求。 经验证， 塑 机能够满足使用要求，故可以采用 20 注塑 机 注塑 量 /000 注塑 时间 /t 6 螺杆直径 /30 注塑 方式 螺杆式 注塑 压力 /06 合模力 /0000 注塑 行程 /70 最大成型面积 /800 螺杆转速 r/6， 20， 32，41， 51， 74 移模行程 /000 模板最大厚度 /000 喷嘴孔直径 /板最小厚度 /00 定位圈 /50 拉杆空间 /050出形式，中心距 中心推出 合模方式 液压 喷嘴球直径 /0 注塑 机技术参数表 21 第 9 章 模具特点和工作原理 1、 模
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