基于ProE的显示板三维实体造型及其模具毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 基于 的显示板三维造型及其模具设计 摘要： 本次设计的内容是“基于 的显示板三维造型及其模具设计”。 通过对其技术要求和工艺结构进行分析，确定工艺方案及模具形式，通过对其相关数据分析和计算，选注塑机和注塑工艺，从而确定显示板注塑设计思路、方案以及拟定模具结构形式。详细叙述了注塑成型工艺过程、分型面设计、凹凸模设计、重要零件的工艺参数与计算等。 关键字： 显示板；塑料模具：模具设计：注射成型：模具结构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 塑料是 20 世纪人类的重大发明，它的发明和广泛使用，为人类的物质文明谱写了信新的篇章，大大推动了人类社会的进步和繁荣。在科学技术高度发达的美国，塑料的体积使用量已超过钢铁，以塑代木，以塑代钢，已是大势所趋。 塑料制品同金属零件相比有许多优点：容易加工、生产效率高；节约能源，绝缘性能好；质量轻，比铝约轻一半，比钢约轻四分之三，具有良好的耐磨、耐腐蚀性。设计合理的塑料制品往往能代替多个传统金属构件，可以一次成型非常复杂的形状，而且还能设计成卡装结构，从而减少产品装配中使用的各种紧固件 。此外，注塑成型的制品数量比其他常规的金属成型方法要大的多。由于上述优点，目前工业产品非金属化、金属制品塑料化的趋势日益明显。 中国是制造业大国，产品时制造业的主体，模具是制造业的灵魂，模具的发展水平决定了制造业的发展水平。塑料的广泛使用直接带动了注塑模的飞速进步和发展。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又称为原料及设备的“效益放大器”。从生产实践可知，通过模具加工的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。模具是一种高附加值产品和 技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为一个国家制造业水平高低的重要标志 1。 塑成型模具简介 注塑成型也称为注射成型。它是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件。由于它具有应用面广、成型周期短、花色品种多、制件尺寸稳定、产品易更新换代、生产效率高、模具服役条件好、塑件尺寸精度高、生产操做容易实现机械化和自动化等诸方面的优点，因此，在整个塑料制件生产行业中，注塑成型占有非常重要的地位。目前，除少数几种塑料品种外，几乎所有的塑料（即全部热塑性塑料和部 分热固性塑料）都可以采用注塑成型。据统计，注塑制件约占所有塑料制件总产量的 30%,全世界每年生产的模具数量约占有塑料成型模具数量的 50%2。 塑料注射成型模具的分类方法较多，按塑料件所用的材料不同可分为热塑性塑料注射成型模具和热固性塑料注射成型模具；按塑料注射机的类型不同可分为卧室、立式和直角式注射模具；按其在塑料注射机上的安装方式不同可分为移动式注射模具（主要在立式注射机 )和固定式注射模具；按模具的型腔数量不同可分为单型腔塑料注射模具和多型腔塑料注射模具。 通常，塑料注射成型模具是按其总体结构上的某些 特征进行分类的，分为普通模具和特殊模具，普通模具分为二板式模具三板式模具，其中又分为一模一腔二板式、一模多腔二板式、一模一腔三板式、一模多腔三板式；特殊模具分为滑动型芯式模具（斜导柱侧抽心式模具 )、瓣合式模具（哈夫模具 )、螺纹模具、滑动型芯与瓣合式结构相结合的模具、其他。 塑模具成型原理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 将加热融化的塑料注满一个挖有空腔的模块，然后对模块强制冷却，熔料凝固成固体。为取出凝固体，用分型面把模块分割成型芯和型腔两部分。包裹凝固体外表面轮廓的一半模块称为型腔零件，包裹凝固体内表面的另一半模块称为型芯零件 ，型芯和型腔零件统称为成型零件。包裹凝固体内外表面的相交线称为分型环，分型环水平向四周延伸形成切割模块的分型面。事先把成型模腔按放大比例（ 1+成型收缩率 )加工成需要的形状，凝固体就成为有用的塑料制品。光有成型零件还不能连续大量生产塑料制品，型芯和型腔零件要安装固定在模架上，加工出注料通道，配上脱模机构等其他机构和零件，成为能与注塑机配合工作的模具，才能连续生产塑料制品。 沿型芯和型腔零件分型面将模具剖切为定模和动模两部分，生产时要把定、动模分别固定在注塑机固定模版和移动模板上。注塑机工作时的状态是注塑机固定 模板一直固定不动，而移动模板在注塑机拉杆上做单边开合运动，因此安装固定在模具动、定模部分的型芯和型腔零件也能随移动模板开合作开闭运动。 注料时型芯和型腔零件闭合成封闭模腔，只留有注料通道，加热熔化的塑料在注射剂螺杆的挤压下从喷嘴经注料通道高速进入成型模腔，填满模腔的熔料经压实冷却后凝固成塑料制品。型芯和型腔零件又随注塑机移动模板的开模运动分开，随后注塑机顶出杆驱动模具脱模机构脱出塑料制品 3。 2. 显示板的设计 零件分析 构分析 显示板 是一个薄壁、外形复杂的零件，三维造型如图 产要求和塑件尺寸精度 根据产品要求，该塑件为大批量生产，采用注塑成型。此塑件上共有四个尺寸有精度要求，分别是： 0640140， 余尺寸无精度要求，可按 图 示板三维造型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 显示板三视图如图 示。 图 料选择及工艺性 显示板对强度，刚度，柔韧性，热塑性等众多方面的考虑，我们决定塑件的材料采用烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物） 优点：综合性能良好，冲击韧 度、力学强度较高，且在低温下也不迅速下降；耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好；水、无机盐、碱、酸对 寸稳定，易于成型和机械加工，与 372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可以配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面了镀铬。 缺点： 耐候性差；耐热性不够理想；容易产生裂纹； 一般用于机器盖、罩，仪表壳、手电钻壳、风扇叶轮，收音机、电话和电视机等壳体，部分电器零件、汽车零件、机械及常规武器的零部件 1设计模具时应注意： （ 1）选择适当的脱模机构，防止产生裂纹 （ 2）在成型部位要防止产生 裂纹，脱模斜度在 10以上，应绝对避免侧凹 （ 3）成型收缩率为 其成型条件见表 。 表 塑料名称 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 注塑成型机类型 螺杆式 预热 温度 （ ） 80 85 时间（ h） 2 3 料筒温度 （） 后段 150 170 中段 165 180 前段 180 200 喷嘴温度（） 170 180 模具温度（） 50 80 注射压力（ 60 100 螺杆转速（ r/ 30 适用注塑机类型 螺杆、柱塞均可 料 工艺性 显示板所用材料为 脂，而该树脂一般采用注射成型比较适宜。且显示板属于外形复杂的薄壁零件，用其他的成型方法很难加工出它所需要的模具，综上所述，还是注塑成型法比较合适。 料由于具有较大的机械强度和良好的综合性能， 在电子工业、机械工业、交通运输、建筑材料、玩具制造等工业中占有重要的位置， 特别是稍微大型的箱体结构以及受力元件， 需要电镀的装饰件更是离不开这种塑料。 料注塑工艺 5: (1) 料的干燥 加工前进行充分的干燥和 预热，不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。 料要控制水分在 以下。注塑前的干燥条件是 :干冬季节在 75 80 以下，干燥 2 3h ，夏季雨水天在 80 90 下，干燥 4 8h ，如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂，干燥时间更长，达 8 16h。因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器， 以免干燥好的 料斗中再度吸潮， 但这类料斗要加强湿度监控，在生产偶然中断时，防止料的 过热 。 (2) 注射温度 料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时，其熔融实际上降低很小，但一旦达到塑化温度 (适宜加工的温度范围， 如220 250 )， 如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的 热降解反而使熔融粘度增大，注塑更困难，制件的机械性能也下降了。所以， 不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机，当生产 往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒 ， 而且很难利用加新 料对空注射等办法将其清除排出。究其原因，是 料含有丁二烯成分，当某买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上 ， 受到长时间的高温作用时，造成降解和碳化。既然偏高温操作对 能带来问题，故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然，不同类型和构成的 适用炉温也不同。如柱塞式机，炉温维持在 180230 ； 螺杆机 ， 炉温维持在 160 220 。 特别值得提出的是 ,由于 对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。实践证明 ,这两部分的 任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大 ,将会带来熔接缝、光泽不佳 、 飞边、粘模、变色等缺陷。 (3) 注射压力 融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高 ,所以在注射时采用较高的注射压力。当然并非所有 件都要施用高压 , 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中 , 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小 ,塑料收缩大 ,与型腔表面脱离接触的机会大 ,制件表面雾化。压力过大 ,塑料与型腔表面摩擦作用强烈 ,容易造成粘模。 (4) 注射速度 采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时 , 塑料易烧焦或分解析出气化物 ,从而在制件上出现熔接缝 、 光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时 ,还是要保证有足够高的注射速度 ,否则难以充满。 (5) 模具温度 成型温度相对较高 , 模具温度也相对较高。一般调节模温为75 85 , 当生产具有较大投影面积制件时 , 定模温度要求 70 80 ,动模温度要求 5060 。在注射较大的 、 构形复杂的、薄壁的制件时 , 应考虑专门对模具加热 。 为了缩短生产周期 ,维持模具温度的相对稳定 ,在 制件取出后 ,可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。 (6) 料量控制 一般注塑机注 料时 , 每次注射量仅达标准注射量的 75 %。为了提高制件质量及尺寸稳定 , 表面光泽、色调的均匀 , 要求注射量为标定注射量的 50 %为宜。 要技术指标 表 热物理性能 密度 (g/ 1 05 比热容 (J 1255 1674 导热系数 (W 10膨胀系数 (10流温度 ( C) 130 表 学性能 屈服强度（ 50 抗拉强度 (38 断裂伸长率 ( ) 35 拉伸弹性模量 (文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 抗弯强度 (80 弯曲弹性模量 (压强度 (53 抗剪强度 (24 冲击韧度 (简支梁式 ) 无缺口 261 布氏硬度 口 11 表 电气性能 表面电阻率 ( ） 1013 体积电阻率 ( m） 1014 击穿电压（ KV/ 介电常数（ 106 电损耗角正切（ 106 电弧性 (s) 50 85 计计算 注射塑料模具的设计过程可以说是相当复杂的，因为在模具设计过程中要考虑的问题相当多。从塑料制品的结构设计开始，就要考虑制品的尺寸公差、脱模斜度、壁厚、凸凹台的设计，以及其他的工艺结构等方面是否合理。当制品设计完成后，才正式开始进入模具的设计，在模具设计当中 要考虑的东西就更加多了，模具分型面的开设、浇注系统、顶出机构、抽芯机构、冷却系统等的考虑全面与否，都直接影响模具质量的好坏。 3 注射机的选定 射机的分类 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要装备，按其外形可以简单的分为立式、卧式、直角式三种。 塑机型号的确定 除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模 具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。 定最大注射量 为保证正常的注射成型，注射机最大注射量应稍大于制品的重量或体积 (包括浇注系统凝料的体积 )。通常注射机实际注射量最好在注射机最大注射量的 80%以内。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 通过 建模分析，可得出塑件体积为 以通用的 算，可以得出塑件质量 1m 为 流道凝料 2m 还是个未知数，可按塑件质量的 上述分析中确定型腔为一模一腔，因为螺杆式注射机按体积算所以注射量为 5： 件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积 2A 在模具设计前是未知的，根据多腔模的统计分析， 2A 是每个塑件在分型面上的投影面积 1A 的 因此可取 其中： 21 21 5 01 4 02 0 4A 22 7 0 制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和为： 21121 1 5 335.0 f 锁模力 可依照公式算出： f 1 5 3 式中： 0 40此处取 p 35 腔数目的确定 制件属于薄壁型零件，其质量小空间体积大，多型腔充模时，可能在尚未充满型腔时，有的熔体开始凝固，不容易充满型腔，所得制件缺陷多，故选择其型腔数为一模一腔。 塑机的确定 根据 , ，选择注塑机机型为： 250，注塑机的主要参数如表 。 表 注塑机的主要参数 项目 250 理论注射容量 /250 注射压力 /30 注射行程 /60 注射时间 /s 2 螺杆转速 r/8 最大成形面积 / 50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 最大开合模行程 /00 模具最小厚度 /00 模具最大厚度 /50 动、定模固定板尺寸 /（ 598 520 拉杆空间 /（ 448 370 锁模力 /800 喷嘴球头半径 / 位圈尺寸 / 125 顶杆中心距 /80 合模方式 增压式 顶出形式 两侧顶出 射机的校核 在初步选择了注射机以后还需要对相关的参数进行校核，以确定所选的注射机符合该塑件生产的全部条件，在实际设计中，通常对以下几个方面进行校核。 腔数量的校核 型腔数量的校核按注射机的最大注射量校核型腔数量 n： m 13 。所以，所设定的型腔数符合要求，合格。 式中： 注射机允许的最大注射量（ g或 k 注射机最大注射量的利用系数，一般取 m 为单个塑件的质量（ g），取 1m 53.7 g 2m 为浇注系统的质量（ g），取 2m g 模力的校核 锁模力又称合模力，是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。当注射成型时，熔体不断充满型腔，注射压力在型腔内所产生的作用力将使模具沿着分型面胀开，为保证注射成型的顺利进行，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与制品及浇注系统 在分型面上的投影面积之和的乘积。即： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 21 式 中 : F 注射机的额定锁模力 p 成型时型腔平均压力（ , 塑件在开模方向的最大投影面积 ( 浇注系统在开模方向的最大投影面积 ( 从前面可知型腔个数： n=1 4 7 0 63521 而注塑机合模力 ，故满足要求。 射压力的校核 该项工作是校核所选注射机的额定压力 否满足塑件成型时所需要的注射压力 件成型时所需要的压力 一般由塑料流动性，塑件结构的壁厚以及浇注系统类型等因素所决定，生产实践中其值一般为 70100计中要求： M P 式中： k 安全系数，常取 此取 而 30，所以 符合要求。 射机安装模具部分相关尺寸的校核 7 （ 1） 模具闭合高度的校核 由装配图可知模具闭合高度： 闭,注塑机的最小装模高度 ，最大装模高度 ，能够满足m a xm 闭 （ 2） 浇口套尺寸 浇口套的球面半径为 20射机喷嘴球头半 ，符合要求；浇口套小端孔径为 嘴口直径 1 ，符合要求。 （ 3） 定位圈尺寸 模具安装在注射机上必须使模具中心线与料筒，喷嘴的中心线相重合，定位圈与注射机固定模板上的定位孔呈较松动的间隙配。模具定位圈的直径为 ，与注塑机定位孔直径相同，符合安 装要求。 （ 4）模具开模行程的校核 模具的开模行程： 模S=塑件的高度 +浇注系统的高度 + 0889010 注射机的最大开合模行程 0 85 0 0 模，符合要求。 4 分型面的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 模具上用以取出塑件和浇注系统 凝料的课分离的接触表面成为分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。 型面的形状 常见的分型面形状有：平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面及瓣合分型面等，其中平直分型面结构简单，加工方便，经常采用。 型面位置的选择 分型面的选择是一个比较复杂的问题，影响分型面的因素比较多。分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制作都有很大的影响。通常遵循以下原则 4： （ 1）有利于脱模： 1） 分 型面应取在塑件尺寸最大处； 2）分型面应使塑件留在动模部分。由于推出机构通常设置在动模一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利于脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为使塑件留在动模，一般应将凹模（型腔）也设在动模一侧； 3）拔模斜度较小或者塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件的中间部位，但此时塑件外形有分型的痕迹。 （ 2）有利于保证塑件的外观质量和精度要求。因为分型面处不可避免地会在塑件上留下溢料痕迹，或品和不准确的痕迹，故分型面最好不选在制品光亮平滑的外 表面或带圆弧的转角处。塑件有同轴度要求时，为防止两部分错型，一般将型腔放在模具的同一侧。 （ 3）有利于成型零件的加工制造。斜分型面时，凹模与凸模的倾斜角度应一致，这样加工成型零件较方便。 （ 4）有利于侧向抽芯。塑件有侧凹或侧孔时，侧向滑块型芯宜放在动模一侧，这样模具结构较简单。由于侧向抽芯机构的抽拔距离都较小（除了液压抽芯机构外），选择分型面时应将抽芯距离小的方向放在侧向。但是，对于投影面积较大而又需要侧向分型抽芯时，由于侧向滑块何模时的锁紧力较小，这时应将投影面积较大的分型面设在垂直于合模方向上。 （ 5） 有利于排气。分型面应尽量与最后才能充填熔体的模腔表壁重合，这样对注塑成型过程中的排气有利。 考虑各种因素，分型面选在制件的下表面上，如图 图 零件的分型面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 5 浇注系统的设计 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道。它的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔的各个部位，并在填充及保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得外形清晰、内在和外表质量优良的塑件。它向型腔中的传质、传热、传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难 易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统设计的好坏是影响生产的一个关键问题，也是注塑模具设计中的主要内容之一。 注系统的组成与作用 无论用于何种类型注塑机的模具，其浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 （ 1）主流道 主流道是指使注塑机喷嘴与型腔或分流道连接的一段进料通道。主流道是塑料熔体首先经过的通道，与注塑机喷嘴同一轴线，熔体在主流道中不改变流动方向。主流道断面一般为圆形。 （ 2）分流道 分流道是指连接主流道和浇口的进料通道。在多型腔注塑模中分流道由一级分流道和二级分流 道，甚至多级分流道组成。分流道通常开设在模具分型面上，其断面形状有多种形式，由动模和定模的沟槽组合而成。分流道有时也可单独设在定模或动模一侧。 （ 3）浇口 浇口是连接分流道和型腔的一段细短的进料通道。它是浇注系统的关键部分，主要起着调节熔体流速、控压和保压作用。常用的断面形状为圆形和矩形。 （ 4）冷料穴 冷料穴主要是指直接对着主流道的孔或槽，主要用以储存熔体前锋的冷料。 注系统的设计原则 1 （ 1）排气良好 能顺利地引导熔融塑料填充到型腔的各个深度，不产生涡流和紊流，并能使型腔内的气体顺利排 出。 （ 2）流程短 在满足成型和排气良好的前提下，要选取短的流程来充填型腔；且应尽量减少弯折，以降低压力损失，缩短填充时间。 （ 3）防止型芯和嵌件变形 应尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯弯曲变形和嵌件移位。 （ 4）整修方便 浇口位置和形式应结合塑件形状考虑，做到整修方便并无损塑件的外观和使用。 （ 5）防止塑件翘曲变形 在流程较长或需开设两个以上浇口时更应注意这一点 （ 6）合理设计冷料穴或溢料槽 冷料穴或溢料槽设计是否合理，直接影响塑件的质量。 （ 7）浇注系统的断面积和长度 除满足以上各点外，浇注系统的断面积和长度应尽量去小值，以减少浇注系统占用的塑料量，从而减少回收料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 道设计 流道设计 主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。 主流道的设计要点如下 8： （ 1） 为了便于从主流道中拉出浇注系统的凝料，以及考虑塑料熔体的膨胀，主流道设计成圆锥形。其锥角为 20 40，对流动性差的塑料，也可取 30 60，过大会造成流速减慢，容易形成涡流。内壁表面粗糙度 m。 （ 2） 主流道大 端呈圆角，其经常取 r=1 3减小料流转向过度时的阻力。 （ 3） 在保证塑件成型良好的情况下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道的凝料增多，且增加压力损失，使塑料熔体降温过多而影响注塑成型。 （ 4） 为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注塑机的喷嘴紧密对接。主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径 1+（ 1 2） 小端直径 d =)坑深度常取 3 4 喷嘴与主流道衬套的接触尺寸关系如图 嘴与主流道衬套的接触尺寸关系 1） 小端直径 d=注射机喷嘴直径 1） 4+（ 1） 取 d=5 2） 主流道球面半径应为： 嘴球面半径 1 2） = 18 +（ 1 2） = 19 20 取 R=20 3） h=(1/3 2/5) 8取 7 4） 主流道的锥角 =2 6。过大的锥角会产生湍流或涡 流，卷入空气。过小锥角使凝料脱模困难，还会使充模时流动阻力大，比表面增大，热量损耗大。该设计中取 =4 5） r=3 主流道衬套的形式 由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 卸的主流道浇口套，以便选用优质钢材单独加工和热处理， 常采用碳素工具钢，如 10处理硬度为 5357套与定模板的配合可采用 H7/图 示 。如其大端兼作定位环，则圆盘凸出定模端面的长度为 5 10常有将模具定位环与主流道浇口套分开设计的。 料穴和拉料杆的设计 完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 10 25深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴 称为冷料穴。 主流道冷料穴设计成带有推杆的冷料穴，底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，与推杆脱模机构连用。当其被摧出时，塑件和流料凝道能自动坠落，易于实现自动化操作。 主流道冷料穴中拉料杆的设计如图 图 流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔的模具一定设置分流道。单腔模成型大型塑件，若使用多浇口进料也需要设置分流道。 成型薄壁塑件，特别是塑件厚度非常小时，要使用大浇口，而且浇口应该大于壁厚。如是直浇口应设 置冷料井，以减少浇口应力，协助填充，减少塑件去除浇口时的损坏。为保证有足够的压力充填薄的型腔，流道系统中应尽可能减少压力降，流道压降最好不要超过注塑机提供压力的巧 %。为此，流道截面设计要比传统的大一些，同时要限制熔体的驻留时间，以防止塑料降解裂化。 （ 1）分流道的截面形状； 常用的分流道截面形状有圆形，梯形， 减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大，流道的表面积小，以减少热损失。因此可用流道的截面积与周长比值来表示流道的效率。 本设计 采用圆形 分流道，截面形状如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 流道截面 （ 2）分流道的截面尺寸； 分流道的尺寸应根据塑件的成形体积，塑件壁厚，塑件形状，所用塑料的工艺性能，注塑速率以及分流道的长度等因素来确定。该设计中分流道尺寸为 。 （ 3）分流道的布置； 分流道布置如图 图 流道分布图 （ 4）分流道设计要点； 分流道的设计要点是： 1） 分流道对熔体的阻力要小，应首先保证足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面 积与长度尽量取小值，尤其对于小型塑件更为重要。分流道转折处应以圆弧过度。 2） 各型腔均衡进料，为次当塑件的形状，大小相同时，各分流道的截面积和长度都要对应相等，各支分流道长度也应一致，并尽量取短。平衡式布置的分流道能满足这一点。当一模同时成型几个不同形状及大小或不同重量的塑件时，各分流道的截面积及长度对应与塑件相适应，大多通过平衡计算确定。表面粗糙度要求达到 3） 分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井 4） 分流道位置可单独设在定模板或动模板上，也可同时开在动，定模板上，合模后形买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 成分流道 截面形状，这主要取决于模具结构，塑料特性及塑件脱出方法。 5） 通常分流道多开设在模具的一边以有利于开模时将流道凝料脱出。 6） 分流道与浇口的连接处加工成斜面，并利用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及填充。 口设计 浇口的基本作用是使分流道来的熔体产生加速，以快速充满型腔。浇口在大多数情况下是整个浇注系统中截面最小的部分（除直接浇口外）。 当熔体通过狭小浇口时，其剪切速率增高，同时由于摩擦作用，熔体温度升高，熔体粘度降低，流动性提高，有利于填充型腔，获得外形清晰的制品。当浇口截面尺寸过小时，压力损 失大，冷凝快，补缩困难，会造成制品缺料、缩孔等疵病，甚至还会产生熔体破裂形成喷射现象，制品表面出现凹凸不平。相反，浇口截面尺寸过大，注射速度降低，温度下降，制品可能产生明显的熔接痕和表面云层现象。所以浇口形式、大小和位置的选择，数量多少，在很大程度上决定了成品质量的好坏，也影响着制品成型周期的长短。 口类型 9 浇口形式较多，一般可分为直接浇口、中心浇口、侧浇口、点浇口、潜伏式浇口及护耳浇口等。一般来说小浇口优点较多，它可以增加熔体通过的流速，充模容易，这对于塑料熔体粘度对剪切速率较敏感的塑料 ，如聚乙烯、聚苯乙烯等尤其有利；小浇口对熔体有较大的摩擦阻力，结果使熔体温度明显上升粘度降低，流动性增大，有利于薄壁复杂制品的成型。 （ 1）直接浇口 ：又称主流道型浇口，其优点：利于排气和消除熔结痕，模具机构简单而紧凑。缺点：周期延长，超压填充，容易产生残余应力。适用于单腔模。 （ 2）侧浇口 ：一般开设在分型面上，由塑件侧面进料，广泛使用于多腔模。浇口与分流道相接处采取斜面或圆弧过度。 （ 3）扇形浇口：它是矩形侧浇口的一种变异形式，此浇口的加工虽困难一些，但有助于熔体均匀地流过扇形浇口。优点：使塑料充模时横 向得到更均匀的分配，降低制品的内应力和带入空气的可能性。常用来成型宽度较大的薄片状制品。 （ 4）平缝式浇口：其特点是将浇口的厚度减薄，而宽度取作浇口边制品宽度的 1/4 至全宽，浇口台阶长约 （ 5）环形浇口：优点：进料均匀，流速大致相同，空气容易顺序排出，同时避免了侧浇口的型芯对面的熔结痕。主要用于圆筒形制品或中间带有孔的制品。 （ 6）轮辐式浇口：这种浇口将整圆周进料改成了几小段圆弧进料，优点：去除浇口方便，浇口回头料较少。缺点：熔结痕增多，塑件强度受到影响。 （ 7）潜伏浇口：采用潜伏浇口只需要两板式的单分型面模具，而采用点浇口则需要三板式的双分型面模具。 （ 8）点浇口：是一种断面尺寸很小的浇口。优点：自行切断，无需修剪浇口，生产效率高。单腔模多腔模均适用。断离后的点浇口凝料可以由手工取出或靠点浇口自动脱落机构买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 脱模。 通过分析比较，选择浇口为侧浇口。 口位置的选择 浇口设计很重要的一方面是位置的设计，浇口位置选择不当会使塑件产生变形、熔接痕、凹陷、裂纹等缺陷。浇口位置对制品质量影响极大，在选择上应注意以下几点：避免熔体破裂在塑件上产生缺陷；考虑分子定向 对塑件性能的影响；有利于流动、排气和补缩；在多腔模中，各个型腔浇口方位必须保持一致；减少熔结痕和提高熔结痕的强度；校核流动距离比；浇口位置应使浇口便于修整；防止料流将型芯或嵌件挤歪变形。 一般说来，浇口位置选择要遵循以下原则： 1) 浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少； 2) 浇口位置的设置应有利于排气和补缩； 3) 浇口位置的选择要避免塑件变形； 4) 浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕、提高熔接痕的强度。 根据以上几点和本套塑件的形状、尺寸、精度要求，确定把浇口位置开在 如图 图 6 成型零件的设计 成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、凸模、各种成形杆和成形环。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高 的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。 设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他 细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。 在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主 要因素 10。 型零件的选材 对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求： （ 1）机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。 （ 2）抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面， m。要求钢材硬度在 40 为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。 （ 3）耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹， 不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。 （ 4）具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。 成型零件对钢材的选用参考：如表 1。 表 塑料与制品 型腔注射次数 适用钢种 般制品 10万次左右 50、 55 正火 20万次左右 50、 55 调质 30万次左右 0万次以上 5程塑料 10万次左右 密制品 20万次以上 5文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 玻纤增强 塑料 10万次左右 0万次以上 25 模的设计 模的结构形式 凹模可由整块材料制成，制成整体式凹模。凹模位于定模板上，因为模具为一模一腔的结构，所以只需要采用一个型腔。并且凹模采用整体式矩形型腔。整体式凹模的特点是强度和刚度高，不会使制品产生拼接缝痕迹。 模尺 寸的计算 (1)凹模径向尺寸计算 凹模径向尺寸的计算按平均收缩率法计算，公式如下： 01式中： 凹模径向尺寸（ S 塑件的平均收缩率（ 平均收缩率为 ； 塑件径向公称尺寸（ x 修正系数（ 当塑件尺寸较大，精度级别较低时， x= 塑件公差值 (（长 204 为 140 为 ； z 凹模制造公差（ (当尺寸小于 50， z=1/4 ；当塑件尺寸大于 50 =1/5 )； 凹模长度尺寸计算为： 2）凹模深度尺寸计算 凹模深度尺寸采用 平均收缩率法 ，公式如下： 01 式中： 凹模深度尺寸（ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 塑件高度公称尺寸（ x 修正系数（ 当塑件尺寸较大，精度级别较低时 ， x=1/3） 图 芯的设计 芯部分的结构形式 整体式型芯浪费材料太大，且切削加工量大，比较浪费成本，。型芯结构主要是整体嵌入式凸模和镶拼组合式型芯。此设计采用的是镶拼组合式型芯，这种结构便于拆装，节约成本。 芯尺寸的计算 （ 1）型芯径向尺寸计算 型芯径向尺寸的计算采用平均 收缩率法 ，公式如下： 01 式中： 型芯径向