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喷雾器 喷头 斜抽芯 注射 设计 全套 cad 图纸

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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.湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）中期检查表 学 部： 理工学部 学生姓名 石文明 学 号 200741914215 年级专业及班级 2007级机械设计制造及其自动化 (2)班 指导教师及职称 陈力航 讲师 毕业论文（设计）题目 喷雾器喷头斜抽芯注射模设计 毕业论文（设计）工作进度 已完成的主要内容 尚需解决的主要问题 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 检查（考核）小组意见 检查小组组长签名： 年 月 日 湖南农业大学东方科技学院 毕业论文（设计）任务书 学生姓名 石文明 学 号 200741914215 年级专业及班级 2007 级机械设计制造及其自动化 (2)班 指导教师及职称 陈立航 讲师 2010 年 9 月 21 日 填 写 说 明 一、毕业论文（设计）任务书是学校根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。 二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。 三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。 四、任务书一经下达，不得随意更改。 五、各栏填写基本要求 （一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式： 请把合适的对应选项前的“”涂黑，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。 （二）主要内容和要求： 1工程设计类选题 明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。 2实验研究类选题 明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。 3文法经管类论文 明确选题的任务、方向、研究 范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。 （三）主要参考文献与外文资料： 在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近 1 3 年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。 （四）毕业论文（设计）的进度安排 1设计类、实验研究类课题 实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的 20%；主体工作，包 括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的 50%，撰写初稿、修改、定稿约占总时间的 30%。 2文法经管类论文 实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的 60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的 40%。 六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。 毕业论文（设计）题目 喷雾器喷头斜抽芯注射模设计 选题来源 （ ）结合科研课题 课题名称： （）生产实际或社会实际 （ ）其他 选题性质 （ ）基础研究 （）应用研究 （ ）其他 题目完成形式 （ ） 毕业论文 （） 毕业设计 （ ） 提交作品，并撰写论文 主要内容和要求 选择合理的注射模具基本结构，设计改塑件的注射成型模具。 要求： 1、按复合模分析塑件成型工艺； 2、编制该塑件的工艺规程； 3、撰写设计说明书，字数要求不少于一万五千字 ; 4、绘制模具图纸，要求：总装图一张，零件图一套； 注：此表如不够填写，可另加页。 主要参考文献与外文资料 1 张淑娟， 全腊珍 . 画法几何与机械制图 M 国农业出版社 2 李建军， 李德群主编 . 模具设计基础及模具 M . 机械工业出版社， 2005 3 邓明等编著 . 现代模具制造技术 M 2005 4 叶久新，王群主编 . 塑料制品成型及模具设计 M . 湖南科学技术出版社， 2005 5 塑料模具技术手册编委会编著 . 塑料模具技术手册 M . 机械工业出版社， 2001 6 大连理工大学工程画教研室编著 . 机械制图（第四版） M . 高等教育出版社， 2002 7 中国模具工业协会标准件委员会编 . 中国模具标准件手册 M . 上海科学普及出版社， 1989. 8 屈华昌主编 M.(第 2 版 )高等教育出版社 ,作进度安排 起止日期 主要工作内容 2010/9/21 2010/9/25 接受任务，完成开题报告 2010/9/25 2010/11/25 资料收集，确定方案 2010/11/25 2011/3 完成主要的结构设计，初稿 2011/3 2011/4/30 完成毕业设计正稿 2011/5/1 2011/5/10 审阅及修改 2011/5/17 2011/5/24 毕业答辩 要求完成日期： 20 年 月 日 指导教师签名： 审查日期： 20 年 月 日 专业负责人签名： 批准日期： 20 年 月 日 接受任务日期： 20 年 月 日 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 喷雾器喷头斜抽芯注射模设计 摘 要 ： 本次毕业设计的题目是喷雾器喷头注塑模具设计。首先对所要设计的产品进行工艺的分析与计算，该塑件采用 材料，然后在分析计算的基础上确定成型工艺方案，为一模 4 腔，推杆推出，点浇口，单分型面，浇口套内的主流道采用圆锥形，选用的模架为标准模架的 ，导柱导套的安装用 安装方式，再在此基础上进入模具总装配图的结构设计以及尺寸的确定。在此基础上对注塑模具的主要零部件尤其是成型零部件的尺寸进行设计与计算，期间要参考塑料成型相关的资料和翻阅各种塑料模具设计手册，并通过 计算以确定模具的具体结构及尺寸以及成型零件的相关尺寸，通过不断的计算与修改，并在指导老师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改，最终独立完成这次毕业设计。在设计的过程中，主要成型零件采用镶拼结构，利于加工。 关键字 ： 注塑模 ;浇注系统 ;侧浇口 ; 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 f is of as to of VC as of a 4 as of 11 is on of On of is of of be of of be of be of as as an be In of of 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 前言 本次毕业设计是对我大学四年所学的无 论是基础知识还是专业知识都是一次全面的检查和考核，同时也是培养我解决具体问题的一种能力和一次深入再学习的过程。通过毕业设计，能使我综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 在现代制造业中对模具的基本要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的共有制制品。以模具使用 的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在 全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在指尖上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具业提出了越来越高的要求。因 此促进模具的不断向前发展。 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为加深理论研究、高效率、自动化、大型、超小型及高精度、革新模具制造工艺、标准化等 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 塑件工艺性分析 塑件图： 图 1 塑件图 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 2 产品图 喷头 2 料： 成型设备： 式注塑机，未注公差按 行。 塑件原材料的分析 （ 1） 基本性能 ： 型温度与分解温度接近，流动性不佳，外观容易形成不良缺陷， 耐热性不佳，最易烧焦、产生酸性气体进而腐蚀模具，加工时可加塑化剂增加其流动性，一般须加添加剂使用，其强度、电器绝缘性、耐药品性佳。 密度 :立方厘米 成型收 缩率 :0.5% 成型温度： 160 （ 2）主要用途： 聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体 ,例如二恶英。它稳定 ;不易被酸、碱腐蚀 ;对热比较耐受。正是由于其防火耐热作用 ,聚氯乙烯被广泛用于电线外皮和光纤外皮。此外也常被制成手套、某些食物的保鲜纸。聚氯乙稀具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的 29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。 （ 3）成型特点： 吸湿小 ,流动性差 防止发生气泡 ,塑料可预先干燥 浇口截面宜大 ,不得有死角 表面镀铬 . 好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。 在 200 度温度下与钢 分解时逸 出腐蚀 成型温度范围小 . 孔径宜大 ,以防死角滞料 如有镶件应预热。 件结构和尺寸精度、表面质量分析 （ 1） 结构分析 。 此产品结构相对简单，侧壁带圆孔 6个，中心部分为带台阶状通孔。侧壁孔与水平面呈 45度斜角度。需要设置侧抽芯。总体上属于中等难度的侧抽芯。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 （ 2） 尺寸精度分析。取精度等级为 零件的尺寸精度比较低，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。 （ 3） 表面质量分析。 该塑件要求外观无明显缺陷，件无毛刺，内部无粗糙度要求，容易实现。 综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以的到保证。 算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经计算该塑件的体积为V=据设计手册，可查得 塑件的质量为： 50 689 （ 1） 注射机 注射量为3500每次的注射量不超过最大注射量的 80% 即 1000 80%=80032） 根据设计任务书的要求，一模 一 穴。只要保证注射机 。 经 过计算凝料体积为 V=836 （ 3） 注塑机的注射量 =800263K. 3 确定成型方案及模具类型 确定模具类型 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。 1. 模架的选择 根据对塑件的综合分析，确定 该模具是双分型面的模具，由 料注射模中小型模架可选择 基本结构如下： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 3 模架 ie 3 4 推杆推出机构 3型模具定 模采用 2块模板，动模采用一块板，设置推杆推出机构。适用于直接点浇口注射成形模具。 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，导柱导套选择正装的结构 ： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 5 导柱导套结构 5 of of 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，经过计算可以知道该模具是一模 4腔的模具而量型腔之间的距离在 20 把型腔排列成一模一腔可侧得长为 200为 200架的长 L=200+复位杆的直径 +螺钉的直径 +型腔壁厚 320模架的宽 W=200+复位杆的直径 +型腔壁厚 360以就取 BL=400 400的模架，塑件的厚度为 42模具型腔结构复杂所以动模也有型芯，型芯的固定是固定总高度的 ， B 板的厚度取 110，满足强度要求， 20C 板为 120 综上所述所选择的模架的型号为： B/T 12556。 定模具类型的主要结构 型面得选择 模具设计中分型面得选择很关键，它决定了模具的结构，设计时应该改按照以下原则进行分型面的选择： （ 1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。避免模具结构复杂。 1. 分型面应便于塑件的脱模。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2. 分型面得选择应有利于侧向分型和抽芯。 3. 分型面得选择应保证塑件的质量。 4. 分型面得选择应应有利于防止益料。 5. 分型面的选择应该有利于排气。 6. 分型面的选择应尽量使成型零件易于加工。 选择分型面时，应尽量减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸的差距。 图 6 分型面的选择 he of 上所述：考虑多方面的因素，此处分型面就选择在如图所示的位置较为合适。 该零件的高度为 42垂直于轴线的截面形状比较简单和规范，若选择如上图的分型方式既可以降低模具的复杂程度，减少模具的加工难度，又便于成型后的脱模。 故选用如上图的分型面，因此该模具属于多层台阶分型面的注射模。 型腔的排列方式的确定 由于本次设计只设计只有一模一穴，所以只有一种方式。 浇注系统 的设计 1 主流道的设计 主流道的轴线一般位于模具的中心线上，与注射机喷嘴的轴线重合，型腔也以此轴购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 线为中心对称布置。主流道的截面一般为等截面柱形，截面可为圆形、半圆形、椭圆形和梯形，以椭圆形应用最广。主流道设计要点如下： 1） 为便于凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形。主流道锥角 42对流动性差的塑料可取 63，内壁表面粗糙度 2） 主流道与分流道结合处采用圆角过渡。其半径为 13减小料流转向过渡的阻力。 3） 在保证塑件成型良好的前提下，主流道的长度 了减少废料及熔体压力损失，一般主流道长度 0道的开设等具体情况而定。 4） 设置主流道衬套。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，容易损坏，所以一般不把主流道开展模板上，而是将它单独设置在一个主流道衬套中，这样便于凝料从主流道中取出，损坏后易修复。 图 7 主流道 流道尺寸的有关计算： 根据设计手册查得 嘴前端孔径为 ；喷嘴前端球面半径81 。 根据模具主流道与喷嘴21(1 及1 ，取主流道球面半径0端直径 d= 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形其斜度为4，经换算得主流道大端直径 D=了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径为 的圆弧过渡。 2 分流道的设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 对分流道的要求包括：塑料熔体在流动中热量和压力损失最小，同时使流道中的塑料最 少，即从流动性、传热性等因素考虑，分流道的比表面积（分流道表面积与体积之比）应尽可能小，塑料熔体能在相同的温度、压力条件下，从各个浇口同时进入并充满型腔。 1） 分流道截面形状及尺寸 分流道的形状尺寸取决于塑件的体积、壁厚、形状，以及所加工塑料的种类，注射速率分流道长度等。分流道截面积过小，降低单位时间内输送的塑料量，并使填充时间延长，塑料常出现缺料、波纹等缺陷。分流道截面尺寸过大，不仅积存空气增多，塑件容易产生气泡 ，而且增大塑料耗量，延长冷却时间。此副模具选用分流道形状尺寸如下： 优点：比表面积最小，因 此阻力小，压力损失小，冷却速度最慢，流道中心冷凝慢有利于保压，废料少。 缺点：同时在两半模上加工圆形凹槽，难度大，费用高。 圆形截面分流道的直径 12验证明，对多数塑料来说，分流道直径在 6 时，直径对熔体流动性影响较大，但直径在 8 即使再增大直径，对熔体流动性影响不大。分流道长度一般在 830间 。 根据型腔的布置来延长或缩短，最小不能小于 8则会给塑件修磨合分割带来困难。 图 8 分流道直径 of ； 10 本次设计为了快速填充，所以采用分流道直径采用 8 2) 分流道的布置形式 分流道的布置形式主要取决于型腔的布局，其遵循的原则是，排列紧凑以缩小模板尺寸，减小流程，锁模力力求平衡。分流道又分为平衡和非平衡两种形式，此处采用的是平衡式 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 布置形式如下： 图 9 分流道的布置形式 9 of ) 分流道设计要点 （ 1）分流道的断面和长度设计，应在保证顺利充模的前提下，尽量取小，尤其对小型塑件更为重要。 (2) 分流道的表面不必很光滑，表面粗糙度一般为 样可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。 (3) 当分流道较长时在分流道末端应开设冷料穴以容纳冷料，保证塑件质量。 (4) 分流道与浇口的连接处要以斜面或圆弧过渡，有 利于熔融塑料的流动及填充。否则会引起反压力消耗动能。 3 浇口的设计 浇口是连接主流道和型腔的桥梁，它具有两个功能：第一，对熔融塑料进入型腔起控制作用；第二，当注射压力撤消后，浇口固化，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。 浇口是浇注系统的关键部分，它对塑件的质量影响很大，一般情况下多采用长度很短（ 截面又很窄的小浇口，主要作用有以下几点：可使经过分流道之后压力和温度都已有所下降的塑料熔体，产生加速度和较大的剪切热，降低黏度，提高充模能力，小浇口容易冷却固化（俗称浇口冻结），缩 短模具周期，防止保压不足而引起的熔体倒流现象，还便于控制补缩时间，降低塑件的内应力；便于塑件与塑料的分离，而浇口痕迹小，表面质量好。 1) 浇口的断面形状尺寸 浇口的断面形状常用圆形和矩形，浇口的尺寸一般根据经验确定并取其下限然后再购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 试模过程中，根据需要将浇口尺寸加以修正。 (1) 浇口截面的厚度 h。通常 1（或 (2) 浇口的截面宽度 b。矩形截面的浇口，对于中小型塑件通常取 b=（ 510） h，对于大型塑件取 b10h。 (3) 浇口长度 L。浇口的长度 减小塑料熔体流动阻力和增大流速均有利，通常取 L= 2) 浇口的形式及特点 经过综合考虑和分析选择侧浇口 特点：可根据塑件的形状、特点灵活的选择塑件的某个边缘进料，一般开设在分型面上，它能方便的调整熔体充模时的剪切速率和浇口封闭时间。浇口的加工和去除较方便。但侧浇口注射压力损失大，熔料流速较高，保压补缩作用小，成型壳类 件时排气困难，因而易形成熔接痕、缺料、缩孔等。 应用：侧浇口能成型各种材料、各种形状的塑件，应用非常广泛。浇口的宽 5；浇口的深 2；浇口的2。该副模具取 b=2mm，h=1L=) 浇口位置的选择 进料位置的确定应遵循以下几个原则： (1) 浇口的尺寸 及位置的选择应避免料流产生喷射和蠕动 (2) 浇口应开设在塑件断面较厚的部位，有利于熔体流动和补料。 (3) 浇口位置的选择应使塑料流程最短，料流变向最少。 (4) 浇口位置的选择应有利于型腔内气体的排出。 (5) 浇口位置的选择应减少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢靠度。 (6) 浇口位置的选择就防止料流将型芯或嵌件挤压变形。 根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在分型面上。 如图所示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 图 10 浇口位置的选择 10 of 冷料穴和拉料杆的设计 冷料穴的作用是收集每次注射成型时，流道熔体前端的冷料筒头，避免这些冷料进入 型腔影响塑件的质量或者堵塞浇口。卧式或立式注射机用注射模的冷料穴，一般都设在主流道的末端，且开主流道对面的动模上，直径稍大于主流道大端的直径，便于冷料的进入，冷料穴的形式不仅与主流道的拉料杆有关，而且与主流道中的凝料的脱模有关系。常见的冷料穴及拉料形式有钩形（ 料杆、锥形或沟槽拉料穴、球形头拉料穴、分流锥形 拉料穴、无推杆的拉料穴 、 料杆的头部为 Z 形，深入冷料穴中，开模时钩住主流道凝料并将其从主流道中拉出，拉料杆固定端装在推杆固定板上，故塑件推出时，凝料也被推出，稍作侧移，塑件连同浇注系统凝料一起取下。这种是一种常见形式，缺点是凝料推出后不能自动脱模。本产品成型时，采用注塑机自带的继续手臂取拿产品。 排气系统的设计 排气系统的作用是将浇注系统、型腔内大的空气以及塑料熔体分解产生的气体及时排出模外。如果排气不良，会在塑件上形成气泡、银纹、接痕等缺陷，使表面轮廊不清楚，甚至充不满型腔。还 会因气体被压缩产生高温，使塑件产生焦痕现象。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 本套模具采用两种排气方式和用排气方式： 1 分型面上开设排气槽排气 这是注射模具排气的主要形式。通常在分型面型腔一侧开设排气槽，这里把排气槽开设在定模型腔固定板一侧，在考虑不产生飞边的情况下，排气槽的宽度取 5气槽的深度则由查表可得 排气槽的位置则开放在靠近钳件的、塑件制品最后充满的部位以防止熔接痕的产生。排气槽的形式如下图： 图 11 分型面上的排气槽 of 配合间隙加工排气槽 对于中小型模具，处了利用分型面及配合间隙自然排气槽排气外，还可以将型腔最后充满的地方做成组合式结构，在过盈配合面上加工出排气槽，体结构如下： 图 12 过盈配合处的排气槽 of 脱模机构的设计 塑料成型后，使制件及浇注系统凝料从凸模或凹模上脱出的机构称为推出机构，也购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 称脱模机构。它由一系列推出元件等组成，可具有不同的推出动作。大部分推出机构的动作是提高装在注射机合模机上的顶杆或液压缸来完成的。推出机构的设计直接影响制件的质量，是塑料模设计的重要环节之一。 根据塑件的形状和成型特点及模具的结构，选择推杆推出机构。 1 脱模 机构的设计原则 （ 1）结构可靠，机械运动灵活、准确，并有足够的刚度和强度。 （ 2）保证塑件不变形、不损坏。 （ 3）保证塑件外观良好。 （ 4）尽量使塑件留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。 2 按模具中的推出零件分类 分为推杆式脱模、推管式脱模、推板式脱模等，该塑件底部有加强筋，又非圆筒件，所以采用应用比较广泛的推杆式脱模机构。 3 脱模力的计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生抱紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因抱紧力而产生的摩擦阻力。对于不带通孔的壳体 类塑件，脱模时还需要克服大气压力，一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大，脱模力可按公式估算。根据力的平衡原理，列出平衡方程式 0 co n （ 4） 塑件对型芯的包紧力； 脱模时型芯所受的摩擦阻力； 脱模力； 型芯的脱模斜度 。 又 （ 5） 于是 )si s( 6） 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即：。 由此可得 )si s( t（ 7） 料对钢的摩擦因素，为 件包容型芯的面积； 件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下模外冷却的塑件取p=710)内冷却的塑件取 p=。 P=10 A=626 N （ 8） )si s( N （ 9） 5 推出机构的设计 由于设置推杆位置的自由度很大，所以推杆推出机构应用最为广泛。 1 推出机构的设计原则： （ 1）保证制件不因顶出而变形损坏及影响外观。这是推出机构最基本的要求。 （ 2）推出机构应尽量设置在动模一侧。 （ 3）机构简单、动作可靠。 （ 4）合模时正确复位。 （ 5）位置尽量设在塑件内侧，保证塑件外观良好。 （ 6）尽量选在垂直壁厚的下方，可以获得较大的顶出力。 2 推杆位置的设置： （ 1）推杆应设在脱模大的地方。一般型芯的周围对型芯的包紧力很大，所以可以在型芯的外侧塑件的端面上设置推杆。 （ 2）推杆应均匀布置。当塑件各处脱模阻力相同时，应均匀布置推杆，保证塑件被推出是受力均匀，推出平稳不变形。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 （ 3）推杆应设在塑件强度刚度较大的处，推杆不应设在塑件薄壁处，以免塑件变形损坏。 3 推杆的长度及直径 圆形推杆的直径可由欧拉公式化简得： 412 )( （ 10） 式中 脱N） 入数据计算 ; 412 )( （ 11） 推杆直径的强度校核： 】【 压脱d 压 带入数据计算得 d=5足要求。 4 推杆的固定方式 推杆直径 8 资料可得 杆有很多种固定方式 ， 我们选择如下的方式固定： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 图 13 推杆的固定方式 s 杆固定端与推杆固定板配合时，通常采用单边 样既可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。推杆材料采用 处理要求硬度 50，工作端配合部分的表面粗糙度 侧向分型与抽芯机构设计 （ 12） 式中： Q抽拔力（ N） A型芯被塑件包紧的断面形状周长（ 般取 8 12摩擦系数，取 脱模斜度（ ） （由实用模具设计与制造手册查的 为 ,初取 ） 代入，得 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 （ 13） 抽芯距：长斜导柱 S 5 （ 14） 斜导柱尺寸计算 ： 由于抽芯方向与模具安装平面平行 （ 15） 式中： S抽芯距（ 斜导柱工作部分长度（ 一般取 ，不大于 ，初取 H抽芯距为 代入，得： （ 16） 斜导柱的直径计算 : （ 17） 所受正压力 N： （ 18） 直径 d: 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 （ 19） 取 d=20中： Q抽拔力 许用抗弯强度 （由于斜导柱选用材料为 以 137 长度计算： （ 20） 取 L=70 冷却装置的设计 模具的温度是指模具型腔和型芯的表面温度。模具温度是否合适、均一与稳定，对塑料熔体的充模流动，固化定型，生产效率及塑料制作的形状、外观和尺寸精度都有重要的影响，模具中设置温度调节系统的目的是要通过控制模具温度，使注射成型塑料制件有良好的产品质量和较高的生产效率。 注射入模具的型腔 的熔融热塑性塑料，必须模具内冷却固化才能成为塑件，所以模具温度必须低于注射入模具型腔的熔融塑料树脂的温度，即达到璃化温度）以下的温度范围。为了提高成型效率，一般通过缩短冷却时间的方法来缩短成型周期，由于树脂本身的性能不同，所以不同的塑料要求不同的模具温度。当模具温度要求在 80C以上时需对模具进行加热。 00模具温度 40所以不需要加热装置。 冷却系统的设计原则 经应尽量大 。 塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表面最好距离相当，但当塑件壁厚不均匀时，厚处冷却水道到型腔表面的距离则应近一些，间距也可适当小些，一般水道孔边至型腔表面距离为 12 15 为了缩小出入口冷却水的温差，应根据型腔形状的购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 不同进行水道的排布。 件易产生熔接痕的地方，本身的温度就比较低，如果在该处再设置冷却水道，就会更加促使熔接痕的产生。 般冷却水道的孔径为 8 2 常见冷却系统的结构 1）水孔的直径，直径取 6 8 2）水孔的位置 3）水道的布置形式 一般有串联式和并联式，串联水道的优点是水道中间若有堵塞能及时发现；缺点为流程长，温 度不易均匀，流动阻力大。并联水道的优点是分几路通水，流道阻力小，温度均匀。 缺点是中间有堵塞不易发现，管接头多。 串联和并联应用于具体情况而定，其缺点可以克服；如阻力大可以增大管径，防止堵塞可以加大管径，或分路供水。 冷却水道的布置形式 的选择： 由于 该模具是一模一腔，冷却水道围着型芯四周循环，可以达到冷却型腔的作用，所以此模具的冷却系统选择内循环式。这种布置形式在型腔外周钻直通水道，然后用堵头堵住不需要处构成内循环，并可以多层。 图 14 内循环式冷却系统 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 7 成型零件的设计 成型零件的结构 设计 凹模是成型塑件外表面的凹装零件，它的结构取决于塑件的成型需要和加工与装配的工艺要求，通常可分为整体式和组合式两大类。 （ 1）整体式凹模 整体式凹模是有一整块钢材直接加工而成的，这种凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的零件质量好，但是当塑件结构复杂时，其凹模的加工工艺性较差。因此，在先进的型腔加工机床尚未普及之前， 整体式凹模适用形状简单的小型塑件成型。 （ 2）组合式凸模 组合式凸模由两以上的零件组合而成，。这种凹模改善了加工性，减少了热处理变形，节约了制作模具的贵重钢材，但结构复杂，装配调整比较麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹， 组合后的型腔牢固性差。因此，这种凸模主要用于形状复杂塑件的成型。 综上所述，本次模具设计采用整体式凹模和组合式凸模。 图 15 组图结构 成 型零件的工作尺寸计算 型芯和型腔的径向尺寸 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 成型零件的工作尺寸 型芯和型腔的深度尺寸 中心距尺寸 1 影响塑件尺寸精度的因素 塑件的尺寸和精度主要取决于成型零件的尺寸和精度，而成型零件的尺寸和公差必须与塑件的尺寸和精度及塑料的收缩率为依据。 1）成型零件的制造误差z。 中小型塑模：模具制造公差占塑件总公差的31：3z。 2）成型零件的磨损c中小型塑模：6c。 （ 1）成型零件磨损的原因 塑件脱模时的摩擦（型腔变大、型芯变小、中心距尺寸不变）。 料流的冲刷。 腐蚀性气体的锈蚀 。 模具的打磨抛光。 （ 2）成型零件 磨损的取值 磨损量的大小取决于塑料品种、模具材料及热处理。 小批量生产时，c取小值，甚至可以不考虑。 玻璃纤维塑料磨损量大，c应取大值。 模具材料耐磨，表面强化好， 垂直于脱模方向的模具表面不考率磨损。 平行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。 小型塑件的模具磨损 对塑件影响较大。 3）塑件成型收缩误差s（ 1）成型收缩率实际收缩率：%100S 室温下成型温度下实际（ 21） 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 计算收缩率：%100 温下室温下（ 22） 模具成型零件尺寸计算（等式右边的乘积项为收缩量） （ 2）影响塑件收缩的原因 塑料品种 塑件特点 模具结构 成型方法及工艺条件（料筒温度、注射压力、注射速度 、模具温度）。 4）模具的安装配合误差j。 模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件尺寸变化。 5）水平飞边的波动f注射模具的飞边很小可以忽略。 6）塑件可能产生的最大误差 塑件可能产生的最大误差为各种误差的总和。 =z+c+s+j+f(23) 塑件成型的尺寸总偏差不能超过塑件图纸中规定的公差 。 2 成型零部件工作尺寸计算 关于成 型零部件工作尺寸的计算方法如下所示。 平均值法：比较粗糙，计算简便，适用于一般精度的中小型塑件。 公差带法（极限值法）：比较精确适用于制品的尺寸精度要求较高或制品尺寸较大时。 这里选择平均值法。 在计算之前，对塑件尺寸和成型零部件尺寸偏差需统一按 “ 入体 ” 原则标注： 轴类采用基轴制，标负偏差。 孔类尺寸采用基孔制，标正偏差。 中心距尺寸公差对称分布，标正负。 平均值法：是按塑件收缩率，成型零件制造公差，磨损量均为平均值时，制品获得平均尺寸来计算的。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 其核心公式为：，每一项取平均（用下标 为 ，公差等级按照 面的计算式中 前的系数 小型塑件取 ， 大尺寸取 。 型腔、型芯径向尺寸的确定： 按照脱模斜度包括在塑件公差范围内计算 31z型腔尺寸： )43( 00)(24) )43( (25) )43( (26) 型芯尺寸：01 )43(0 (27) 02 )43(0 (28) 03 )43(0 (29) 0444 )43(购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 0 (30) 0555 )43(0 (31) 0555 )43(0 (32) 0666 )43(0 (33) 型腔深度与型芯高度尺寸： 下面的计算式中 前的系数 x 取4321之间，中小型塑件取43， 大尺寸取21。 型腔深度高度尺寸 01 )32( (34) 02 )32( (35) 型芯高度尺寸 0111 )32(0 (36) 0222 )32(0 (37) 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 0333 )32(0 55( (38) 8 塑料模材料及选用 模具成型零件对材料 及 对塑料模成型零件的材料有以下基本要求： 1. 具有足够的强度、刚度 、耐疲劳性、和足够的硬度、耐磨性。对于成型含有硬质填料的增强塑料应具有更高的耐磨性。 2. 具有一定的耐热性和小的热膨胀系数。 3. 热处理变形和开裂倾向小，在使用过程中尺寸稳定性好，对高精度的塑料制品，模具尺寸值允许微小的变化。 4. 具有优良的切削加工性能以及表面装饰纹加工性。 5. 耐腐蚀性好，