资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共26页)
编号：1019360
类型：共享资源
大小：2.87MB
格式：RAR
上传时间：2017-02-14
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
注塑
模具设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
大型注塑模具设计仿真工具： 2400升固体废 弃 物 集装箱 摘要 大型容器产品通常使用诸如滚塑的程序 ， 这些技术没有零件重量或尺寸限制 。 拉戈萨大学注塑成型的机械工程 ，在 欧洲标准 下研 发的体废物的新容器高达 2000 升 ，其结果是一个新 的 主体达 60公斤重。设计过程中结合了数项 具（美学设计，机械设计及流变模拟），并在去年 6 月，显示 了最终结果， 通过 了 不同 的 测试。如今，在 市场上有 超过5000 个成品 在模具 生产过程中没有做过 基本的修改（超过 100 吨的重量）。本文重点 论述 集成工 具和流程的设计与产品定义（即注射压力， 冲击 厚度和形状的一部分力量）的方法。在这个过程中，特别是模具控制一些参数（注射速度，温度，粘度，浇口位置 .）的细节。 关键词： 计；容器；注塑成型 过去的几年， 具在注射热塑性弹性体成型行业，构建了一个真实的革命。一个 开始 直到最终的解决方案（包括几个过程如开发、测试的原型 ,修改数据 ,新的测试 , ）的过程已经被一个更快的设计、翻译过程和最终的客户在同一个电脑文件下一起工作（ “并行工程 ”）的过程取代。因此 ,对模具制造和完成时间减少极大 ,同时 ,引入 了 一些关于使用 建议。 萨拉戈萨工业大学注射塑料 (间 ,关单位 ,在注射热塑性弹性体成型中，使用 具已经 超 过 了 15 个年头，同时在不同行业（机动车、家电、包装、玩具等）的上百个项目中积累了 很多的 经验。 合物流变性、半自动磨具设计等）。 同时 ，这个组织一直意识到安排仿真 技术 制造的重要性 ， 这 种 形式已经合作并 且 由塑料工业基金会注射成型部研究会体质指导。这个组织给注射成型企业提供了各项服务 ，并且从中没有任何盈利（如图 1）。许多国家的工业组织通过不同的程序和研究方向对这个中心进行了支持（新的工艺比如气辅技术或喷流注射成型；新的设计比如使用压力和温度的设备的过程测量技术）。 图 1 塑成型区域概貌 1999 年，第一个参与城市固体剩余物收集容器制造的西班牙公司（ 团共同进行大尺寸的注塑件的设计工作，随后测试了这些方案在这 一领域应用的实际可能性。 该项目的主要目标是快速制造大容量（ 2400 L 和更多）的容器，与市场产品中加入了昂贵的加固结构旋转成型的焊接金属板或塑料制品产生竞争。显然，构成容器的所有部件中，主要的困难是单一 模腔 部分的制造。 这个文献提供了几个零件和模具设计的例子和失败的建议 2,3，但是不太可能找到 40的大的塑料部件，而且，这个模具尺寸上的一个错误没有简单的解决方案（运输到模具工具制造商的制造工厂将会太昂贵，试验和误差的方法也是不提供）。 对于这个部件的设计，必须考虑到以下几个方面： 与欧洲 标准 要求的基本尺寸一致； 卸载电阻（排出侧）如（图 2）； 在功能条件和位置区具有高的耐冲击性； 表面容易清洗； 美学设计； 最低的成本（不仅是加工和装配，还包括维护）； 安装的冲压机施加的锁模力限制（大型机器锁模力的限制范围在 5000 吨和10000 吨之间）； 准备标记，也就是说，有自由的和平坦的空间 ;； 材料的限制：采用其他 计的相同材料。 图 2. 装卸作业的边界条件，材料非线性模型，有限元模型。 特别注意的两个限制：范围内的最低成本和最大锁 模力。对于最低成本，厚度是关键（原料的成本），在制造时确定；因此，派生机器的成本大约为厚度 5的平方。 另一方面，为了降低其合模力，部件的投影面积和分布的压力与一部分厚度也有很大的关系（狭窄区域产生较高的注射压力，可能也会产生大合模力）。 由 研发的方法，不仅用于注射成型，也适用于其它类似的技术6如下： （ a） 测定产品的可行性：锁模力和厚度在欧洲标准允许的基本几何条件下调整尺寸。在这一步只是一般的线条设计，而不做功能细节。一些基本的结果如下表 1 所示。这些分析通过遗传物质的基本参数，高密度 聚乙烯（表 2）得到。对于高级步骤，通过几个温度条件计算。 （ b） 选择材料，结合熔体流动指数（ 机械性能，在注入点的位置进行模拟，甚至不知道组件最终的几何形状，但得出几个注入点的最好的位置是在容器主体的底部区域。该标准同时与模具结构和零件的形状有关。 （ c） 分析主体的形式和零部件的厚度，比较结构上的选择方案：侧壁形状，包括气体辅助技术注入管的侧壁形状增加的惯性等也被列入考虑。 （ d） 显然，模具的尺寸和凹陷的存在使得部件和模块设计出现了一个 其他问题。这种方式中，容器上部边框的半圆形状是一个很困难的设计问题，它由使用性能确 定，但是在合模区域存在滑移。 （ e） 将合适的 零件体积和可行 的 不同形式 与厚 度和机械阻力的形式制造 相结合。在这一步骤，有限元分析、 3D 设计和注料仿真 技术同时进行 （图 3、 4）。最终的零件尺寸如表 3。 表 1 简单塑料模型，第一次仿真分析结果 主体厚度 (质量 ( 最大注射压力 ( 锁模力 (6/52 96 166,000 7/60 71 122,000 8/68 55 94,000 9/76 44 74,000 10/84 35 59,000 表 2 基本模拟计算参数 熔体温度（ ） 240 在恒定速度下的注射时间 秒 20 百分率 50 模具温度（ ） 40 表 3 2400 L 主体的基本尺寸（毫米） 高度 1600 宽度 1480 长度 1600 图 3. 3D 数模（ 制） 图 4. 件：喷出的塑料温度和冷却线管路 用这些 基本尺寸 核算这四步，设计组对于最终的几何图样有一个初始目标，这些细节包含输出角度，收音机，设置的辅助配件的位置（软木、滑轨等）。生产流动分析为 关键性 的方式， 与 美国，日本和墨西哥实业公司模具 厂的模具 工人一起 将模具的各部分固定在最佳的位置 。 这个过程的主要方面和仿真 技术 （为了保证注射工人的操作其他 的细节不能存在）是： 1. 何图形式样模型。 2. 模腔注浇口位置。使用速度轨道去更好的控制料的流动性。 根据 轨道的流动浇注的设计原则 使 浇注与填满模腔同步结束（避免保压效应），尤其 要 考虑到半圆形区域的边界形状。 温度的选择、涉及的厚度、设计的耐久强度评价条件。温度在 210 到 250 的评价。 4. 必须要依靠正确的速度程序调节填料形式。在恒定速度的 条件下 ，假想不允许的压力值的增长，强 化 机器的极限。集装箱磨具的最终布置，建议使用几个冲压速度。 这个步骤用目前已经存在的小型集装箱（如图 5） ，进行了现实的试验验证。 图 5 用于工业生产条件为 2400L 试验验证真正的集装箱模型 用 术计算侧面标准的冲压速度如图 6 所示。但是这个 “函数 ”如果没有实用性的编 程 就不能 编入 到注射成型机 内部 ，因为液压系统不能精确的 随着所有 梯度 上升 。无论如何，这个优化程序后，能够 得到 大约 15%的 锁模 力。 图 6 计算机显示的侧面理论冲击速度 5. 加注条件准备好以后，模具制造者从一个初步设想到设计的装备 ， 已经用一个新的数值模型和最 终 的热流道系统模具 所 验证。 对于 减少填充压力 ， 这个连续的工艺 是有可能性的 ，但是实际的工艺安排，维护，一定的停工降低了 其 用途。 6. 最后，模具冷却分析、包装和弯曲矫正过程走向成熟。在这种方式下，业公司 根据材料的传热性采 用不同 的建筑 材料，调整冷却管路。成品模具的重量超过了 150， 000当于 150 公吨）。 事实上，在注射成型中，超过 6000 个部件在制造中没有发现任何问题。报废、 使用性能 、加工比率是和目前 1000L 的集装箱（每小时 20零件）相似的。其他组件同时设计，实际上，得到 的 最后的结果非常复杂，比如：集装箱的系统，明显的小于它的主体。 本文作者，定论 ： 助工具在设计中是最基本的工具，同相关知识和使用相似的模具进行真实的实验验证相比。 鸣谢 本文作者，对于 织和 术人员的支持、设备和最终的目标致以衷心的感谢。特别感谢 谢他们的专门技能在塑料注射成型工艺、设计、在很多培训班里面进行的讲解和世界研讨会。 92475 (2006) 1519An of l , C. De A, 100 l as or of of up 000 l a up 0 kg in AE in 000 on in 00 on to in .) an in of of of w .) by a on “AE 1of of , AE on of 5 in . J. 2005 .) to of to of a by of of to a 1). by as s .)999, of of J. et , to to on in of in of of 2400 l to by of a 2,3, it is to up 0 kg a in no to s be is of 4;(2);of by 000 0,000 is to is by of as of a)(b)75 (2006) 15192. of of 5to of of as a et 8, is as of of on an to in . ). in ,0007/60 71 122,0008/68 55 94,0009/76 44 74,00010/84 35 59,c)(d)J. et (C) 240at 0In 0C) 403. of of of of if of to of of a of In of e)4. 75 (2006) 1519 17400 l 6004801600of a it an in of by In 3 ). in an of of of of . in of be in to of of to of a of at of of of 10 50C et , of of by of In 5)AE 6, be to 5% a by by 6. 02575 (2006) 15197. as a of of of by In 50,000 up 50 000 in or in 7 ), 000 l in it to 8. 400 l et (2006) 1519 19in is AE in to to r. on in C. d.), 1996.2 H. 102 1983.3 M. 1996.4 N 12574: a 700 l 000 l, C 183/2000.5 G. P. 1996.6 J. a el no de de pl993.7 F. I. a, C. in of J. 143144(2003) 214218.8 J. F. J. o, F. on al no y on de Pl35, n11, 1991.(14)孙宇航 塑料注射成型工艺卡片 塑料注射成型工艺卡片 资料编号 0007 车间 共 1 页 第 1 页 零件名称 罩盖 材料牌号 聚苯乙烯 设备型号 30 装配图号 材料定额 每模件数 4件 零件图号 单件质量 装号 材料干燥 设备 温度 / 70间 /h 1筒温度 后段 / 140段 / 180段 / 180嘴 / 150具温度 / 30间 注射 /s 0压 /s 15却 /s 15力 注射压力 / 60120压 / 80后处理 温度 / 烘箱 70 时间定额 辅助 /间 10件 / 检验 编制 校队 审核 组长 车间主任 检验组长 主管工程师 姚靓 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： 要 论文根据工程实际的需要完成 罩盖 的注射模设计。在设计中采用塑料注射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 罩盖 注射模具 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，设计了一套塑料注射模具，并对模具以及主要零件进行了图。 关键字： 注射模具 ， 浇注系统 ， 脱模机构 ， 冷却系统 X 目 录 摘 要 . 录 . 1 章 前言 . 1 第 2 章 塑件的工艺分析 . 4 件的工艺性分析 . 4 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 . 5 构分析 . 5 寸精度 分析 . 5 面质量分析 . 5 算塑件的体积和质量 . 5 射机的初选 . 6 第 3 章 分型面选择和浇注系统设计 . 7 射模具分型面的选择 . 7 分型面的基本形式 . 7 分型面选择的基本原则 . 7 分型面的选择 . 7 注系统的设计 . 8 注系统的组成 . 8 注射模具主流道的设计 . 8 流道的设计 . 9 第 4 章 成型零件的设计 . 11 具型腔的结构设计 . 11 芯的结构设计 . 12 型零 件的尺寸确定 . 12 第 5 章 顶出机构的设计 . 13 第 6 章 冷却系统的设计 . 15 第 7 章 排气系统 . 16 第 8 章 成型设备有关参数校核 . 17 射机注射压力校核 . 17 射量的校核 . 17 模力的校核 . 17 装尺寸的校核 . 18 模行程的校核 . 18 第 9 章 模具特点和工作原理 . 18 总 结 . 20 参考文献 . 21 1 第 1 章 前言 在国家产业政策和与之配套的一系列经济政策的支持下，我国模具工业发展迅速，模 具行业产业结构也有了较大的改善，已经成为国民经济的基础工业之一。近年来，由于新技术的引进，模具工业有了新的发展，了解国内外模具发展的现状及其发展趋势，对于本毕业设计无疑具有很大的借鉴作用。 塑料模在国内发展的现状 塑料模是应用最广泛的一类模具。在国外，塑料模占模具行业的 50%以上，而我国只有 30%左右 。国内 模具制造周期比国外长 2，模具的质量稳定性 也 较差，总体水平与国外比尚有较大差距。而塑料模的主要应用领域：汽车摩托车行业，家电电子行业在加入 将会有更多的新产品开发，对各个档次的模具需求均有大幅增 长。 现代模具工业的发展趋势 传统的模具制造技术，主要是根据设计图纸，用仿型加工，成形磨削以及电火花加工方法来制造模具。而现代模具不同，它不仅形状与结构十分复杂，而且技术要求更高，用传统的模具制造方法显然难于制造，必须借助于现代科学技术的发展，采用先进制造技术，才能达到它的技术要求。当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争剧烈。为了适应市场对模具制造的短交货期，高精度、低成本的迫切要求，模具将有如下发展趋势： （ 1） 愈来愈高的模具精度。 （ 2） 日趋大型化模具。 （ 3） 扩大应用热流道技术。 （ 4） 进一步发 展多功能复合模具。 （ 5） 日益增多高挡次模具。 （ 6） 进一步增多气辅模具及高压注射成型模具。 （ 7） 增大塑料模具比例。 2 （ 8） 增多挤压模及粉末锻模。 （ 9） 日渐推广应用模具标准化。 （ 10） 大力发展快速制造模具。 塑性成型技术的现状及其发展 精密成形技术对于提高产品精度、缩短产品交货期、减少切削加工和降低生产成本均有着重要意义。近 !年来，精密成形技术都取得了突飞猛进的发展。精冲技术、冷挤压技术、无飞边热模锻技术、温锻技术、超塑性成形技术、成形轧制、液态模锻、多向模锻技术发展很快。除 传统的锻造工艺外，近年来半固态金属成形技术也日趋成熟，引起工业界的普遍关注。所谓半固态成形，是指对液态金属合金在凝固过程中经搅拌等特殊处理后得到的具有非枝晶组织结构，固液相共存的半固态坯料进行各种成形加工。它具有节省材料、降低能耗、提高模具寿命、改善制件性能等一系列优点，并可成形复合材料的产品，被誉为 &$世纪新兴金属塑性加工的关键技术。此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金属粉末锻造成形，金属粉末超塑性成形，粉末注射成形、粉末喷射和喷涂成形以及塑料注射成形中热流道技术，气体辅助技术和高压注射的成功应用，大大扩充 了现代精密塑性成形的应用范围。 国内塑性成形技术与国外相比还有一定的差距，加入 了塑性成形技术逐步达到国际水平，需在如下六方面不断研究，不断提高： （ 1）塑性成形 :有限元分析金属流动；数值仿真金属流动；成形工艺过程模拟，预测缺陷；纳米材料（超细、微细晶粒）成形，微观视塑法；快速原型成形。 （ 2）模具设计 :计算机辅助设计；反（逆）向工程；并行工程；快速设计；协同设计；人工智能；基于知识的工程；基于事例的推理；基于模型的推理；集成化技术；网络化技术；多学科多功能综合技术；特征技术。 （ 3）模具结构 :标准化模具；模块单元组合模具；基于 米模具。 （ 4）模具材料： 3 A：基本材料：新型模具材料（冷作、热作）；钢结硬质合金。 B： 表面工程技术：热扩渗技术；热喷涂与热喷焊技术；复合电镀与复合电刷镀技术；化学镀技术；物理气相及化学气相沉积技术；高能束（激光束、离子束、电子束）技术；稀土表面工程技术；纳米表面工程技术。 （ 5）模具制造：数控；电火花；线切割；超精加工；高速铣削；计算机集成制造系统；快速模具制造；柔性制造系统；敏捷制造系统；虚拟制造系统；智能制造系统；协同制造系统；精益生产体 系；绿色制造系统；信息管理系统。 （ 6）绿色环保技术：无色热锻润滑剂（削除乌烟肮脏）；拉深润滑剂（可完全挥发的）；无噪声技术；消震、隔震技术。 针对国内模具发展的现状，本设计在水槽及其模具的设计中采用了 提高经济效益着手，在模具的设计中，在确定型腔数目时，将模具制造与注塑成型同时考虑，采用了一模四腔的方案。在水槽设计中，在满足质量要求的前提下，充分考虑了水槽的外观，去掉了水槽中心的浇道，制品的摆放位置和传统的相差了 180 度，这样在制品被顶出的时候就不会影响到其外观。 4 第 2 章 塑件的工艺分析 该塑件是 罩盖 产品，其零件图如图所示。本塑件的材料采用 聚苯乙烯 ，生产类型为大批量生产。 图 盖 图 件的工艺性分析 该材料为聚苯乙烯，一般聚苯乙烯强度不高，质硬而脆，有易破碎和耐热性低性等缺点。而通过改性后：它的抗冲击性，绝缘性，耐热性，耐应力开列性等性能都提高了。化学性能也更稳定了。原料在成型前要很好的干燥，以防止塑件产生气泡浑浊，银丝和发黄等缺陷，影响塑件质量：为了得到良好的外观质量，防止塑件表面出现流动痕迹，熔接痕和气泡等不良现象，一般采用尽可能低的注射速度。 分 析塑件的结构工艺性塑件尺寸较小，内部结构简单，对塑件的测第 2 章 塑件的工艺分析 5 量和计算没较大影响，符合塑件的设计要求。 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 （ 1）计算塑件体积 通过计算可获得塑件的体积 根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目 （ 2）由于该塑件精度要求不高，且无侧孔，且为大批量生产，所以考虑一模四腔，型腔平均分布，以方便浇口排列和模具的平衡。 （ 3）确定模具温度及冷却方 式 动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下尽可能的降低模温，用冷却水冷却，成型温度控制在6080。 （ 4）确定成型设备 6 射机的初选 由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此可计算出一次注射成型中所用塑料量为： 废料=4=61 。 则 注 射 机 的 最 大 注 射 量 总/k=61/ 根据以上一次注射量的分析及考虑塑料品种、塑料结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素。参考设计手册，初选 30 型螺杆型注射机。相关技术参数如表 1示 表 1号 主要技术参数 参数值 1 最大注射量 / 105 2 注射压力 / 锁模力 /30 4 动定模板最大安装尺寸 /（ 375 320 5 最大模具厚度 /00 6 最小模具厚度 /50 7 最大开模行程 /70 8 喷嘴前端球面半径 /5 9 喷嘴孔直径 / 10 定位圈直径 /25 7 第 3 章 分型面选择和浇注系统设计 射模具分型面的选择 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 两排各 8个型腔分布 . 2、 确定分型面 采用单分型面注射模 ,从 型面一次分型 ,如下图所示 : 8 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 。在设计注射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，提升注射效率。 （ 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。 注射模具主流道的设计 查资料得到 30注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径 5嘴孔直径 保证模具主流道与喷嘴的 9 关系为： 0+（ 12）， d=此取主流道半径 7流道的小端直径 d=5 为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成锥形，其斜度为 2 3，计算其大端直径约为 11避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径 直径 D=25 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。 分流道连接主流道和和浇口，其主要作用是在压力损失最小的条件下，将来自主流道的熔料以较快速度送至浇口进行冲模。同时，在保证充满型腔的条件下，要求分流道的容积要小，以减少回收的冷凝料。所以分流道截面要大小适宜。本案例采用半圆形分流道，切削加工在一块模板上，加工易实现，且比表面积不大，热 量损失和阻力损失不大。查有关经验表格得 此，该模具的分流道设计如图 2 图 2据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图 2 图 210 采用带球头头拉料杆的冷料穴，如图所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼又开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧。 图 211 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。 成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响了制件的质量。该塑件的材料为 表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件具有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应 选用优质模具刚制作，还应进行热处理以使其具备 50 55 （ 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 12 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=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 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册得 收缩率为 故平均收缩率 /2=据塑件尺寸公差要求，模具 制造公差取 z = /3，成型零件尺寸计算见表4 表 4别 塑件尺寸 计算公式 工作尺寸 型腔计算 44 （ 38 32 8 10 4 型芯计算 40 83 13 28 ）（ 4 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 在注射成形的每个周期中，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， 14 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。 注射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 15 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。 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 塑料注射成型是将熔融状态的塑料向模腔高压注射，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，延长注射成型周期，降低生产效率； 16 模温过低则会影响注射熔料的流动性，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射成型中的重要环节。 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 罩盖 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。 17 第 8 章 成型设备 有关参数校核 射机注射压力校核 最大注射压力指的是注射剂料筒内柱塞或螺杆施加于熔融塑料的 单位面积上的压力，它用于克服熔料流经喷嘴、浇道和型腔时的流动阻力。成型制品所需的注射压力一般很难确定，它与塑料品种、注射剂类型、喷嘴结构形式、制品形状的复杂度、制品的壁厚、精度、塑化方式、塑化温度、模具温度及浇注系统的压力损失等因素有关。在确定制品成型所需的注射压力时可利用类比法或参考各种塑料到注射成型工艺等数据，一般制品的成型压力在 70150围内。注射机的最大注射压力为 于成型制品所需要的注射压力，合格。 射量的校核 由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此 可计算出一次注射成型中所用塑料量为： 废料=4=61 。 则 注 射 机 的 最 大 注 射 量 总/k=61/合格。 模力的校核 锁模力 是指注射剂合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。注射剂锁模力的校核公式为： F 中 F 注射剂锁模力，查表的 100/630型螺杆式注射剂的锁模力为 630 K 压力损耗系数，一般取 P 型腔内熔体的压力，本塑件 p=30 A 塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本模 具 A=103 。 18 计算得 : 30 106 6 103 103 =216F=630注射机的锁模力足够，满足锁模要求。 装尺寸的校核 本模具采用的型号为 200200 5 B/90的标准模架，模具的外形尺寸为 200200具闭合高度为 H=282资料得 30 型注射机动、定模模版最大安装尺寸为 37020许模具的最小壁厚 150大厚度 355模具到外型尺寸不超过注射机动定模模板最大安装尺寸，模具闭合高度满足 H 安装要求，故改模具满足 30型螺杆式注射机的安装要求。 模行程的校核 注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，本模具为双分型面注射模具， 30 型螺杆式注射机的最大开模行程与壁厚无关，校核关系式 为： S a (5 10) 式中 S 注射机的最大开模行程，查资料得 30型杆式注射机的最大开模行程 S=270 塑件脱模所需到推出距离，该塑件的脱模推出距离为 38 塑件的高度为 40 a 取出凝料所需要的距离为 54 计算得： a (5 10)=38+40+54+10=142=270所选注射机的开模行程足够。 以上分析证明， 30 型螺杆式注射机能满足要求，故可以采用。 第 9 章 模具特点和工作原理 19 1、 模具的特点： 该模具是两板模，设计了 1 个水平分型面。设计了定距拉杆， A 分 型面是为了取出制件。该模具一模 16 件，节省了成本，降低了制造周期，提高了生产效率。 2、 模具的工作过程 模具装配试模完毕后，模具进入正式工作状态，其基本工 作过程如 下。 （ 1）对塑料进行烘干，并装入料斗。 （ 2）清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热。 （ 3）合模、锁紧模具。 （ 4）对塑料进行预塑化，注射装置准备注射。 （ 5）注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模。 （ 6）脱模过程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注 塑机推杆推动模具推板，从而推动推件杆将之间顶出。 20 总 结 课程设计 从 型设计；完成塑件注射模具方案设计和相关设计计算；模具成型零件 型设计；最后完成模具加工，掌握了完整的工程设计过程，工程设计 应用能力得到了锻炼和提高。 这次 课程设计 ，历时 3 个月。在此期间，针对设计内容进行了大量的工作，顺利完成了 课程设计 中所提出的各项任务，达到了 课程设计 的目的。 通过此 课程设计 ，掌握了模具设计的方法和步骤，并结合具体的零件进行了具体的设计工作，包括确定型腔的数目、选择分型面、确定浇注系统、脱模方式、温度调节系统的设计、注射模成型零件尺寸的计算等。 课程设计 从测绘塑件，进行三维造型绘制；完成塑件注射模具方案设计和相关设计计算；最后完成模具加工，掌握了完整的工程设计过程，工程设计应用能力得到了锻炼和提高。 完成了注射 模具的制造工艺设计，但由于缺乏实际工作经验，在这些设计过程中也遇到了很多困难，但在老师的指导下，问题都迎刃而解。 总之，通过本次 课程设计 ，加强了我对各项知识的学习深度，更培养了分析问题和解决问题的能力，教会我怎样才能按步骤有条不紊地进行工作。这些为我走上工作岗位奠定了坚实的基础。 21 参考文献 1 王国中，申长雨注塑模具 M北京：中国标准出版社， 1998. 2 王文广等塑料注射模具设计技巧与实例 M北京：化工工业出版社， 2003. 3 日 村上宗 雄最新塑料模具手册 S上海：上海科学技术文献出版社， 1985. 4 德 塑成型模具 102例 M北京：中国轻工业出版社， 1991. 5 王文广塑料材料的选用 M北京：化工工业出版社， 2001. 6 成都科技大学塑料成型工艺 M北京：中国轻工业出版社， 1983. 7 欧阳国思实用塑料材料学 M长沙：国防科技大学出版社， 1991. 8 唐志玉大型注塑模设计基础 M 成都：成都科技大学出版社，1987. 9 马金 俊塑料模具设计 M北京：中国科学科技出版社， 1994 10 曹宏深，赵仲冶塑料成型工艺与模具设计 M北京：机械工业出版社， 1993. 11 肖景容模具计算机辅助设计和制造 M北京：国防工业出版社，1990. 12 李志刚等 M武汉：华中理工大学出版社，1990. 22 13 王鹏驹 塑料模具技术手册 北京：机械工业出版社， 1997 14 李洪波 程设计 呼和浩特：远方出版社， 2005 15 吴其晔 注射成型手册 北京：化学工业出版社， 2005 16 许发樾 实用模具设计与制造手册 北京：机械工业出版社， 2000 17 薛啓翔 模具实用技术 北京：机械工业出版社， 2000 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 罩盖 的注射模设计。在设计中采用塑料注射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 罩盖 注射模具 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，设计了一套塑料注射模具，并对模具以及主要零件进行了图。 关键字： 注射模具 ， 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 . 4 件的工艺性分析 . 4 件的结构和尺寸精度及表面质量分析 . 5 构分析 . 5 寸精度分析 . 5 面质量分析 . 5 算塑件的体积和质量 . 5 射机的 初选 . 6 第 3 章 分型面选择和浇注系统设计 . 7 射模具分型面的选择 . 7 分型面的基本形式 . 7 分型面选择的基本原则 . 7 分型面的选择 . 7 注系统的设计 . 8 注系统的组成 . 8 注射模具主流道的设计 . 8 流道的设计 . 9 第 4 章 成型零件的设计 . 11 具型腔的结构设计 . 11 芯的结构设计 . 12 型零件的尺寸确定 . 12 5 章 顶出机构的设计 . 13 第 6 章 冷却系统的设计 . 15 第 7 章 排气系统 . 16 第 8 章 成型设备有关参数校核 . 17 射机注射压力校核 . 17 射量的校核 . 17 模力的校核 . 17 装尺寸的校核 . 18 模行程的校核 . 18 第 9 章 模具特点和工作原理 . 18 总 结 . 20 参考文献 . 21 1 第 1 章 前言 在国家产业政策和与之配套的一系列经济 政策的支持下，我国模具工业发展迅速，模具行业产业结构也有了较大的改善，已经成为国民经济的基础工业之一。近年来，由于新技术的引进，模具工业有了新的发展，了解国内外模具发展的现状及其发展趋势，对于本毕业设计无疑具有很大的借鉴作用。 塑料模在国内发展的现状 塑料模是应用最广泛的一类模具。在国外，塑料模占模具行业的 50%以上，而我国只有 30%左右 。国内 模具制造周期比国外长 2，模具的质量稳定性 也 较差，总体水平与国外比尚有较大差距。而塑料模的主要应用领域：汽车摩托车行业，家电电子行业在加入 将会有更多的新产 品开发，对各个档次的模具需求均有大幅增长。 现代模具工业的发展趋势 传统的模具制造技术，主要是根据设计图纸，用仿型加工，成形磨削以及电火花加工方法来制造模具。而现代模具不同，它不仅形状与结构十分复杂，而且技术要求更高，用传统的模具制造方法显然难于制造，必须借助于现代科学技术的发展，采用先进制造技术，才能达到它的技术要求。当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争剧烈。为了适应市场对模具制造的短交货期，高精度、低成本的迫切要求，模具将有如下发展趋势： （ 1） 愈来愈高的模具精度。 （ 2） 日趋大型化模具。 （ 3） 扩 大应用热流道技术。 （ 4） 进一步发展多功能复合模具。 （ 5） 日益增多高挡次模具。 （ 6） 进一步增多气辅模具及高压注射成型模具。 （ 7） 增大塑料模具比例。 2 （ 8） 增多挤压模及粉末锻模。 （ 9） 日渐推广应用模具标准化。 （ 10） 大力发展快速制造模具。 塑性成型技术的现状及其发展 精密成形技术对于提高产品精度、缩短产品交货期、减少切削加工和降低生产成本均有着重要意义。近 !年来，精密成形技术都取得了突飞猛进的发展。精冲技术、冷挤压技术、无飞边热模锻技术、温锻技术、超塑性成形技术、成形轧 制、液态模锻、多向模锻技术发展很快。除传统的锻造工艺外，近年来半固态金属成形技术也日趋成熟，引起工业界的普遍关注。所谓半固态成形，是指对液态金属合金在凝固过程中经搅拌等特殊处理后得到的具有非枝晶组织结构，固液相共存的半固态坯料进行各种成形加工。它具有节省材料、降低能耗、提高模具寿命、改善制件性能等一系列优点，并可成形复合材料的产品，被誉为 &$世纪新兴金属塑性加工的关键技术。此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金属粉末锻造成形，金属粉末超塑性成形，粉末注射成形、粉末喷射和喷涂成形以及塑料注射成形中热流道技术，气体 辅助技术和高压注射的成功应用，大大扩充了现代精密塑性成形的应用范围。 国内塑性成形技术与国外相比还有一定的差距，加入 了塑性成形技术逐步达到国际水平，需在如下六方面不断研究，不断提高： （ 1）塑性成形 :有限元分析金属流动；数值仿真金属流动；成形工艺过程模拟，预测缺陷；纳米材料（超细、微细晶粒）成形，微观视塑法；快速原型成形。 （ 2）模具设计 :计算机辅助设计；反（逆）向工程；并行工程；快速设计；协同设计；人工智能；基于知识的工程；基于事例的推理；基于模型的推理；集成化技术；网络化技术；多学科多功能 综合技术；特征技术。 （ 3）模具结构 :标准化模具；模块单元组合模具；基于 米模具。 （ 4）模具材料： 3 A：基本材料：新型模具材料（冷作、热作）；钢结硬质合金。 B： 表面工程技术：热扩渗技术；热喷涂与热喷焊技术；复合电镀与复合电刷镀技术；化学镀技术；物理气相及化学气相沉积技术；高能束（激光束、离子束、电子束）技术；稀土表面工程技术；纳米表面工程技术。 （ 5）模具制造：数控；电火花；线切割；超精加工；高速铣削；计算机集成制造系统；快速模具制造；柔性制造系统；敏捷制造系统；虚拟制造系统； 智能制造系统；协同制造系统；精益生产体系；绿色制造系统；信息管理系统。 （ 6）绿色环保技术：无色热锻润滑剂（削除乌烟肮脏）；拉深润滑剂（可完全挥发的）；无噪声技术；消震、隔震技术。 针对国内模具发展的现状，本设计在水槽及其模具的设计中采用了 提高经济效益着手，在模具的设计中，在确定型腔数目时，将模具制造与注塑成型同时考虑，采用了一模四腔的方案。在水槽设计中，在满足质量要求的前提下，充分考虑了水槽的外观，去掉了水槽中心的浇道，制品的摆放位置和传统的相差了 180 度，这样在制品被顶出 的时候就不会影响到其外观。 4 第 2 章 塑件的工艺分析 该塑件是 罩盖 产品，其零件图如图所示。本塑件的材料采用 聚苯乙烯 ，生产类型为大批量生产。 图 盖 图 件的工艺性分析 该材料为聚苯乙烯，一般聚苯乙烯强度不高，质硬而脆，有易破碎和耐热性低性等缺点。而通过改性后：它的抗冲击性，绝缘性，耐热性，耐应力开列性等性能都提高了。化学性能也更稳定了。原料在成型前要很好的干燥，以防止塑件产生气泡浑浊，银丝和发黄等缺陷，影响塑件质量：为了得到良好的外观质量，防止塑件表面出现流动痕迹，熔接痕和气泡等不良 现象，一般采用尽可能低的注射速度。 分析塑件的结构工艺性塑件尺寸较小，内部结构简单，对塑件的测第 2 章 塑件的工艺分析 5 量和计算没较大影响，符合塑件的设计要求。 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 （ 1）计算塑件体积 通过计算可获得塑件的体积 根据塑件本身的几何形状及生产批量确定型腔数目 （ 2）由于该塑件精度要求不高，且无侧孔，且为大批量生产，所以考虑一模四腔，型腔平均分布，以方便浇口排列和模 具的平衡。 （ 3）确定模具温度及冷却方式 动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下尽可能的降低模温，用冷却水冷却，成型温度控制在6080。 （ 4）确定成型设备 6 射机的初选 由于塑件采用注射成型加工，使用一模四腔分布，由此可计算出一次注射成型中所用塑料量为： 废料=4=61 。 则 注 射 机 的 最 大 注 射 量 总/k=61/ 根据以上一次注射量的分析及考虑塑料品种、塑料结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素。参考设计手册，初选 30 型螺杆型注射机。相关技术参数如表 1示 表 1号 主要技术参数 参数值 1 最大注射量 / 105 2 注射压力 / 锁模力 /30 4 动定模板最大安装尺寸 /（ 375 320 5 最大模具厚度 /00 6 最小模具厚度 /50 7 最大开模行程 /70 8 喷嘴前端球面半径 /5 9 喷嘴孔直径 / 10 定位圈直径 /25 7 第 3 章 分型面选择和浇注系统设计 射模具分型面的选择 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 两排各 8个型腔分布 . 2、 确定分型面 采用单分型面注射模 ,从 型面一次分型 ,如下图所示 : 8 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。在设计注射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，提升注射效率。 （ 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。 注射模具主流道的设计 查资料得到 30注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径 5嘴孔直径 保证模具主流道与喷嘴的 9 关系为： 0+（ 12）， d=此取主流道半径 7流道的小端直径 d=5 为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成锥形，其斜度为 2 3，计算其大端直径约为 11避免模 内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径 直径 D=25 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。 分流道连接主流道和和浇口，其主要作用是在压力损失最小的条件下，将来自主流道的熔料以较快速度送至浇口进行冲模。同时，在保证充满型腔的条件下，要求分流道的容积要小，以减少回收的冷凝料。所以分流道截面要大小适宜。本案例采用半 圆形分流道，切削加工在一块模板上，加工易实现，且比表面积不大，热量损失和阻力损失不大。查有关经验表格得 此，该模具的分流道设计如图 2 图 2据塑件的外观要求及型腔分布情况，选用如图 2 图 210 采用带球头头拉料杆的冷料穴，如图所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼又开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧。 图 211 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。 成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响了制件的质量。该塑件的材料为 表面粗糙度和精度的 要求较高，因此要求成型零件具有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具刚制作，还应进行热处理以使其具备 50 55 （ 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 12 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=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 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册得 收缩率为 故平均收缩率 /2=据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取 z = /3，成型零件尺寸计算见表4 表 4别 塑件尺寸 计算公式 工作尺寸 型腔计算 44 （ 38 32 8 10 4 型芯计算 40 83 13 28 ）（ 4 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 在注射成形的每个周期中，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， 14 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。 注射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 15 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。 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 塑料注射成型是将熔融状态的塑料向模腔高压注射，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，延长注射成型周期，降低生产效率； 16 模温过低则会影响注射熔料的流动性，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射成型中的重要环节。 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
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号