固定座的注塑模具结构设计（全套含CAD图纸）
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1 塑料模具 的 编制和使用 M. 华联 膏模具被广泛用于铸造 陶瓷行业所需的用具。除了 具有一定的优势，由于它们工作表面下穿在体内的水分和电解质的行动，所以还具有 机械强度低，工作寿命短 的好处 。除此之外，在烘干机的温度不能高于 65 度，高于此温度石膏 将被销毁。 陶瓷产业开始安装时，寻找替代石膏的必要性增加为半自动成型和干燥加剧干燥条件机。我们的工厂 1967 年开始搜索替代石膏 ，并为此组织了一个研究小组 ，其 中 包含以下工人： 利亚科夫，电讯管理局局长 吉尼亚州 I. 其他人。 该研究小组在 国家陶瓷研究的数据指导研究所 开始工作 。但是，这并没有回答一些工厂工作所产生的问题，例如：如何按模具 设计和制造 ，以避免 打击在两个平面的交点开裂面，一批 每单位体积的模具，安排用 什么 热处理，如 何获得均匀分布的孔隙 ，一般 增加 孔隙度，以及如何避免被人体坚持 等。 他们的研究结果之后，本集团于 1969 年开始 准备开发 具，并转换其使用 的工厂的生产线。 目前的时间有五板生产线，其中三个是在工厂浅 200 毫米板和两个深 200毫米板，以及七行杯。 使用塑料生产模具的 24000 板和 3500 杯每一天（ 24小时）。临时的，每年可节省从所得只有一条生产线的引进，为 2500 卢布 。 世界杯生产的塑料模具的工作寿命达到 4000 个周期，仍然可以增加。板生产模具的生活仍然没有得到确定。 他们 的工厂于 1969 年举办 了一个准备模具 部分 （图 一 ）。原料 是 国内 的 聚氯乙烯乳胶， L - 5 级，或乳化聚氯乙烯， E 级 62。聚氯乙烯是氯乙烯聚合的产物。 （ 图 一 ） （ 图 二 ） 它是一个白色的细分散（没有残留于 0056 筛号）粉末，密度 /厘米 3。在温度聚氯乙烯颗粒 170和轻微的压力下（具体压力 斤 /厘米 2）融化和凝聚。 在第一阶段编制的模具是一个初步的 振动成型 （上 振动表 ）确保统一的孔隙度。 振动表 执行 50 振荡幅度 。 振动成型 是 开展为 15。 2 初步 振动成型 是 模具的过程中必不可少的一部分，因为，在成型过程中，产生内部应力集中分子接触点附近细颗粒的凝聚力。在烧结过程中，这种内部的压力是特别危险的。它可以被删除振动，这几乎完全打破 了 粒子之间的所有连接 ，并确保其均匀分布。 在这块编制的塑料模具的基本设备是金属冲压模具（图 二 ）这是 45 级或圣3 钢。其内部表面必须镀铬。 图 一、 手压 ； 2） 加热模具热处理柜 ； 3）内阁 冷却模具 ； 4）表的组装和拆除 ； 5）站在准备模具 ； 6）存储 站在塑料 ； 7）电加热干 燥柜 ； 8）完成的模具 ； 9）表 塑料包装 ； 10）为测量出塑料表 ； 11）振动表。 图 二 、 按模。 A）组装 ； B）拆除。 如图扁平制品（板）塑料模具填补按模的过程 （ 图 三） 。 末， 以前 在 在 干燥 柜干 燥， 然后筛选通过第 05 号筛，收费是按模矩阵，并用专用工具夷为平地。 胶量取决于模具的类型（卷）。为浅 200 毫米板，它是 600 克，深 200 毫米板 660 克，碗碟 400 克，并为杯 500。按模具打孔，然后插入在这样一种方式，它根据其自身的重量进入，直到它与塑料接触矩阵。要检查装配在这一点上的正确性，冲床旋转 矩阵。 组装冲压模具放在 震动表 压缩为 15。压缩之后，矩阵法兰和打孔法兰之间的差距应该是 8 顶部，从而给了 斤 /厘米 2 的压力。监测温度，温度计插入因此，它触及冲床中心。一个少量的塑料堆打孔法兰，其颜色的变化，是用来评估模具的准备。加热过程持续 2时，在其完成的按模的温度是 170 。 热过程完成后，温度计被删除并采取按模内阁，并放置到通风降温的内阁。按模，然后拆除使用一个提取螺丝。准备的塑料模具被删除，修剪边缘光滑，经检查后已准备就绪。 中空制品（杯）模具准备根据以下的时间表 。正确的 聚 氯 乙烯 塑料的金额投入矩阵 （图 四 ），并稳定下来。两个 22米厚的间隔被放置在法兰矩阵 1，矩阵 2 降低到使法兰盘上休息的间隔。然后放进冲 3 环，使法兰与水平法兰盘。 组装冲压模具，然后上交上 震动表 法兰下降，与打孔法兰站在一个 50 50毫米块。然后垫片。从法兰盘上取下，矩阵的底部放置 8斤的重量，定位，其中心轴冲压模具。振动器是打开背后的法兰环塑料振捣 15。在振动矩阵和冲压法兰之间的间隙应约 5孔法兰和环约 在 10 毫米之间。按模具，然后上交，和 5米打孔法兰奠定了厚厚的包装，然后重量放在这给压力的 厘米 2 的热 处理 过程。 3 按模具的重量，放在一个粘土基地 6米，在 电干燥 柜厚 根据的 h（图 5）的温度加热过程进行了 180水银温度计监测温度。在热处理结束负载被删除，记者 将 电柜 压在手上按 直到 环和冲压模法兰矩阵法兰接触。 10 分钟后保留下的新闻按模拆除，放置在通风内阁降温至 40按模被拆除和准备的塑料模具中提取 ， 修整后投入使用。 （ 图 3) （图 4） （图 5） 图 3、 1）停止垫圈 ； 2）环 ； 3）冲床 ； 4）模具 ； 5）聚氯乙烯。 图 4、 1）矩阵 ； 2）环 ； 3）冲床 ； 4）螺钉 ； 5）模具。 图 5、 加工塑料模具的热处理图。 直径为 200 毫米的钢板。 在这些聚氯乙烯模具的准备和他们在工厂使用的经验表明，从上述的准备计划的 偏差，导致各种故障在外观这表明，在与他们形成制品的过程 中的模具 显示下按 ，材料的孔隙率空心模具的肩膀上，下环上的空心模具的干裂缝。 恒定控制调温的 干燥柜 内阁确保一个统一的期间的冲压件的热处理室的温度，并 确保均匀加热对于所有的塑料厚度。由此产生的烧结均匀，防止模具生产与塑料之间的边缘和中心热膨胀系数不同。这大大降低模具的工作表面在使用过程中发生裂缝，并增加其工作生活。 积累 使用的模具工厂 经验 已经 表明，它是必要的支付注意：半自动机底座下的模具持有人仔细调整 ;选择成型的时间表 ;避免与身体接触的时刻的辊突然降低 ;选择正确的成型辊的速度（ 300 杯和 板 250 ）和模具持有人（ 750 杯和板 300 ）为了避免生产废 “嗡嗡声 ”和 “呼呼声 ”。 如果不遵守这些要求，也可导致模具的损坏（崩过肩，并挖掘出与中空制品的底部）。 4 生产的模具，不同的颜色从玫瑰到深褐色，根据工期在不断的压力和 电柜 最后温度的热处理。深褐色的具有低孔隙度，并在实践中不能使用。彩色的上升有足够的工作性质，但其机械强度低，大大降低了他们的工作生活。 获得均匀分布的毛孔孔隙率 31正常工作，并在同一同时保留必要的机械强度，在生产中最棘手的问题之一 是 模具。如果被迫热处理，这迅速导 致表面地壳的外观原料在模具内部。为了加快热量，如果最终温度升高高于 210 治疗，这导致了塑料的分解与摧毁了表面的气体演变模具。经广泛调查后，按模塑料的最佳加热时间表，这给模具所需的质量， 如图五 。 在编制和使用的模具，塑料的正确金额的经验， /厘米 3。这使其他因素保持不变，保持为不断密度模具。 模具验收的技术标准，建立了工 厂。他们必须有一个顺利密集的工作表面和均匀的色彩匹配既定的标准。尺寸 变化不得超过 正负 模具必须有没有变形。他们的孔隙率必须 在 31之间 。 其吸水率决 定在工厂开发出一种方法 。 在这些模具制品的表面要求没有进一步的治疗，这是一个商业优势。石膏的工厂消费减少了每年 500 万吨。劳动力需求重型装载 /卸载工作是减少，劳动者的工作 /模塑解除，交通是释放。 厂队 将 继续引进更进步的方法准备工作 加快增加输出给每按模模具的热处理工艺， 塑料模具，并 要 提高其机械强度，同时保持高孔隙度。 参考文献 1、 S M. et i 1 号 （ 1969 年）。 F . B. in a to of of in in be 5 as is of a a in 967, to a A. V. P. S. T. A. V. A. A. V. F. I. At of by 1. a of of to so as to in of of to of to to of to by on of 969 VC of to At in of 00 mm 00 mm as as a 00 500 24 h). of 500 of in 000 be of in A in 969 (1). or is of of It is a no o. 0056 of g/. At a 70kg/) in of is a on 0 an .5 is 5is an of of of of is of It be by of in of is 2) is 5 t. 3 be i 3, 71972. 9 1972 a 227 g/7N. Y. 10011. be of A of is 147 ,3 500 l 2 3 45 6 O 9 8 7 I 2 I. i) 2) of 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 2. a) b) of is 3. in at a 05 is of a of on of 00 mm it 00 g, 00 mm 60 g, 00 g, 00g. is in a it it is in To of at is to is on 5is a is on so as to a kg/. To a is so it of A of is on in is to of -3 h at of 70of is to is an is at is to VC 4) 2mm on of , it so on so on on a 50 x 50 mm a kg on of to on of on 5of be -7 0 -6 mm on on kg/ in on a -8 cm to 5) h up to a of 80by a At of on 48 3 tc 160 _ . =.: .iu/ 0 20 40 60 80 4 5 3. 1) 2) 3) 4) 5) 4. 1) 2) 3) 4) 5) 5. 200 mm 1) 2) 0 in to 0it in of in in to of in up of of of on of of by of a in of of of of a of of of in of in of in it is to of of of of at of of 5005075000in to of in to to to in to to of at in in be 1 at of in of If to of a a in If 10 in to up to of of of in of is 5. in of of of .9 g/. to a of in a a 49 no 1 of is by a in of in no is a of by is 00 on is of is is to on of of on to of on a 1. . M. et i 1 (1969). 150 - 1 - 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 附 件： 1. 原文 ； 2. 译文 2013 年 03 月 - 2 - of 1. is a of to in of of to a as as s of s of of a of so on as as In of M in as of of of of is A of of is n in it or on or as be (1) so A. . . 2) A. TV B. . . IC . of . . is in be to of of of is - 3 - as of is or in of of so on,of at it of in s of a of It A I. . C D E G of t be to of (1) at it in it is of by (2) t in at it be a it is in in is on s (3) t of a of A is on a to to a to to of (1)No no of (2) 2、 on it is of to it if a is an is to be to to of a in or - 4 - a it a is a of It of it in in it it in to of is of An of at to of so be of is in of so it be to of it be by or be of a is by of to be be 1)2)of 3)4)of he is a is it on of is so be to or is to to a of ,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,be in a is - 5 - of is to y of is of is a do an an of is by by in is on in of is an on to to do on it is to to of as of to o be to a we ta in in is ,is a or by in it is to as a of a of to to a of a on a or of it is to it in is at of to of it be to ,or to it at an in it is to is so be to it is is up on as an be be is a of do ow,we - 6 - be so is,so to of be to to as to be be no to in is a or It a of is so be of in by 4. is in is by is a to to its is a on of of is is its a in a to As a its it be a of As in of it a a is so be of in by of is to in is is is to is to is its to its of were to in as to a or be of by a a to be it a - 7 - to be in as it In is or it is a in 0% as it In to in it is up to so of to is is by is is on of on of a of to to a of to of so be 注射模具的介绍 言 我们日常生产 、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具 - 8 - 的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非射胶模具，以及射胶模具。近年来，随着射料工业的飞速发展和通用与工程射料在强度和精度等方面的不断提高，射料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，射料制品所占的比例 正迅猛增加。一个设计合理的射料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品射料化的趋势不断上升。 具的一般定义 在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。 具的一般分类 可分为射胶模具及非射胶模具：（ 1）非射胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A铸造模 水龙头、生铁平台 B锻造模 汽车身 C冲压模 计算机面板 D压铸模 超合金，汽缸体 （ 2）射胶模具根据生产工 艺和生产产品的不同又分为： A注射成型模 电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） B吹气模 饮料瓶 C压缩成型模 电木开关、科学瓷碗碟 D转移成型模 集成电路制品 E挤压成型模 胶水管、射胶袋 F热成型模 透明成型包装外壳 G旋转成型模 软胶洋娃娃玩具 注射成型是射料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热射性射料和部分热固性射料，制得的射料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的，作为注射成型加工的主要工具之一的注射模具，在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产 效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 注射模具是由若干块钢板配合各种零件组成的，基本分为： A 成型装置（凹模，凸模） B 定位装置（导柱，导套） C 固定装置（工字板，码模坑） D 冷却系统（运水孔） E 恒温系统（加热管，发热线） F 流道系统（唧咀孔，流道槽，流道孔） G 顶出系统（顶针，顶棍） 具的类型 根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类 :（ 1）大水口模具：流道及浇口在分模线上，与产品在开模时一起脱模，设计最简单，容易加工，成本较低，所以较多人采用大水口系统作业。（ 2）细水口模具：流道及浇口不在分模线上，一般直接在产品上，所以要设计多一组水口分模线，设计较为复杂，加工较困难，一般要视产品要求而选用细水口系统。（ 3）热流道模具：主要由热浇口套，热浇道板，温控电箱构成。热流道模具是在一个半模有流道加热系统的两板式模具。热流道系统分成两个部分：分流板和喷嘴。分流板的通道将射料传送到一个和分型线平行平面，这个平面在型腔的上面。喷 - 9 - 嘴垂直于分流板安装，把射料 从分流板送进行腔。热流道系统的优势 :（ 1）无水口料，不需要后加工，使整个成型过程完全自动化，节省工作时间，提高工作 效率。（ 2）压力损耗小。 2注射模 设计模具有很多的规则。这些规则和标准的做法，都是基于逻辑，过往的经验，方便性，经济性。设计，模具制造，和成型，它通常的优势就是遵循规则。 但有时候，它可能会做出更好的，如果一项方法是被忽视和另一种方法被选择。在一些书中 ,最普通的规则都会一一列出 ,而设计者设计的东西也仅仅是跟着以往的 经验走而已。设计者应该研究出新的想法和方法 ,来进行新的成型和选择模具材料。 注射 工艺过程就是从给料斗送进粉状或粒状的射料混合物，经过定量区和熔化区，然后将其注射到模具型腔中。注射过程说明：模具是一种生产射料制品的工具。它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注射时，模具装夹在注射机上，熔融射料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注射，整个注射过程是循环进行的。 注射模至少是由装在注射机的两个压板上的两部分组成，以便可以开模和合模。在合模的时候 ,模具的两半部分形成的产品成型表面是由射料熔体通过浇口和热流道系 统注入模具型腔形成的。模具中冷却的原则是产品要在模具中冷却和凝固 ,以便随后可以脱模。 随着产品注射的完成 ,模具就必须开模。产品的形状决定着它是否由模具两部份简单地开模或由有侧向分型来开模。模具的设计是由产品的形状和产品开模的方式决定的。注射成型的产品可以分为以下几类 : 无侧抽芯的产品； 有侧向开口的外侧抽芯的产品； 有内侧抽芯的产品； 有外侧抽芯和内侧抽芯的产品。 3注射模具的组成 腔空间 型腔空间是在模具中的一个形状 ,当注射的材料充满这个空间的时候 ,它就会呈现出和型腔空间一样的形状。在注射成型 时 ,射料是通过很高的压力注射入型腔空间的 ,所以模具必须要足够的坚固来抵抗注射的压力 ,以防变形。 腔的数量 许多的模具，特别是较大产品的模具，仅仅只有一个模具型腔，但是也有许多的模具，特别是比较大型的模具，都会有 2 个或更多的型。究其原因就是它纯粹的经济性。 - 10 - 它仅仅是注入多个型腔比注入一个型腔多花了一点的时间。今天 ,大多数的模具型腔数量都是以这些数字为参考的 : 2,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,128。选择这些数字（偶数）的原因是为了在长方形区域内布置型腔方便，这样就有利于设计、 定尺寸、加工制造和围绕机器中心对称，这种对称分布对于保证每个型腔分配到相同的锁模力非常重要。 腔和型芯 按照习惯，腔空间的中空部分称为型腔。与型腔空间所匹配的部分称为型芯。 大部分射胶制品是杯形的。 但这并不意味着它们看起来就像是一个杯，只是它们有一个内部和外部。产品的外部是由型腔形成的 ,而内部是有由型芯形成的。通常情况下 ,型腔是位于注射一边的那半模具上 ,而型芯是位于可以移动的那半模具上的。这样安排的原因是注射机上的移动板有一个弹射装置 ,而产品是收缩和包紧在型芯上的 ,然后产品就可以通过此来弹射出来 。大部分的注射机在注射的一边都不会安装弹射装置。 对于模具包含复杂型腔和多型腔模具，试图象整体模具那样在一块钢板加工型腔和型芯是不让人满意的。型腔和型芯分别决定着成型的外部和内部的形状 ,而它们的整体决定着整个成型的方式。 模线 为了能够生产出一个模具 ,我们必需具备有两个分半的模具 ,一半装型腔一半装型芯。这两个板分离时的部分叫做分模线 ,简称 P/L。其实 ,这是一个分离的区域或面 ,但是为了方便 ,我们习惯叫它成一条线。 模具的分型面是两模板接近型腔的那些部分，它们对接一起形成油封并且避免型腔里射性材料的损 失。分模线可以是任何形状的 , 许多的注射成型都是要求分模线是不在同一平面或是曲面的 ,但是为了便于模具制造 ,最好设计在同一个平面上。为了能够在模具上脱出产品 ,分模线总是在分布在产品最宽的圆周区域。对一些形状来说，设置分模线或其角度是非常有必要的，但是在任何情况下，都要有目的地让它容易加工，以确保当注射的时候模具能够紧紧地合在一起。如果分模线设计不好 ,射料将会溢出来 ,那样产品就会有一个非常大的凹陷 ,那样的产品肯定会被拆除 ,否则那样的产品是不能够使用的。甚至更危险的是 ,射料喷射进模具的时候 ,它会飞溅出伤害到人本身 。 道和浇口 现在 ,增加介绍的是把射料从外面带到型腔空间的装置。在射料冷却之前 (也就是射料冷却后不能在流动之前 ),它必需有足够的压力以便使射料能够充满型腔。流动的通道就是流道 ,它把注射机的喷嘴和模具连接了起来 ,流道是一个独立的型腔 , 流道本身要光滑 ,以便可以阻止射料自由流动。同时 , 型腔被充满后，浇口处先凝固，注射机螺杆抽回时可防止成型中的回流。浇口是一个小型的开口 ,它引导着流道到型腔空间。浇口是一个渠道 ,是连接与流道相通的小口。与其他的进料系统相比 ,它有一个很小的横截面积。在射料充满型腔后 ,浇口 很快就会冷却 ,注射的喷嘴往后退 ,在模具退后的时候射料还是留有 - 11 - 在喷嘴中的。 4. 注射机的工作过程 注射模具是安装在注射机上的，它的注射成型过程是由注射机来完成的。以下是注射机的工作过程：注射成型机通过抽真空把射料原料从干燥机吸到料斗里面。料斗实际上是一个小的漏斗，它被安装在机台料筒的后面。开始起实际作用的地方是料筒，料筒实质上是四周都是加热器的一个很大的螺杆安放室，它把原料送向模具。随着螺杆的旋转，原料在料筒里前进并成为熔融状态。只有完全熔融后，原料才会在螺杆高速旋转产生的挤压力下射进模腔。当螺杆前端压室注 满射料时，螺杆被迫后退，断开限位开关而开动液压缸，从而向前推动螺杆，将熔融射料注射到闭合的模具型腔中。型腔被充满后，浇口处先凝固，注射机螺杆抽回时可防止成型中的回流。螺杆端部称为喷嘴，从这里开始直到模具型腔这段空间内，熔融材料没有被加热，并且一直处于被冷却的状态。流道水口料就是在喷嘴到模腔之间冷却固化的射料，属于工艺废料。实际上，在喷嘴到模腔之间的冷却射料是 “主流道 ”，但它和流道是连在一块的。有一些关于处理水口料的方法，但这不是我们这里要讨论的。大多数人以前都见过流道，但却没有认出。最容易见到他们的地方是由 单独零件构成的飞机和汽车模型上，在这些零件上面一般都附着着流道系统。一般地，水口料被顶出，落进安放在模具下面的落料装置（通过一个斜坡传送通道），或者被机械手取出，然后投入粉料机。粉料机把水口料绞成碎料并送回干燥机。 尽管塑料一旦被加热就会发生降解，而且有些成型工艺不允许碎材混入原材料里面，因为这样会导致成品的缺陷。这种情况下水口料可以用到其他地方或者干脆不用。收缩在成型中影响深远，大部分塑料冷却后会收缩 20%。为了在重点（关键）塑料零件上 具设计者必须把这个要素考虑到设 计里面去，那样成型出来的产品才能满足设计规格。 顶针是模具本身的零件，用来在模具打开的时候顶出产品。整个过程都有注射成型机控制。一个成型周期实际上就是合模 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 1 摘 要 本文设计了一固定座的注塑模具。通过计算设计了注塑模具的成型结构 、 脱模机构 、 浇注系统等方面。在设计过程中采用了先进制造中的 术，使用 件辅助设计了模具的三维造型， 关键词 ： 注塑模具；脱模机构 ; 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 2 n we an a of so In of AM to of 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 3 目 录 中文摘要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 绪论 . 4 (一 ) 模具概述 . 4 (二 )本设计工作 . 4 二 、 零件分析及模具结构设计 . 5 (一 )零件的作用 . 5 (二 )零件材料（ 特性分析 . 5 (三 )材料的可塑性 . 5 三、 料零件结构 的工艺性 . 7 四、 注射机的选用和校核 . 8 (一 )注射机的选用 . 8 (二 )注射机的校核 . 9 五、 浇注系统设计 . 12 (一 )主流道设计 . 12 (二 )冷料井设计 . 12 (三 )分流道设计 . 12 (四 )浇口设计 . 13 六、 成型零件的设计 . 13 (一 )塑料制件在模具中 的位置 . 13 (二 )成型零件的设计 . 15 七 、 排气系统的设计 . 16 八 )、 脱模机构的设计 . 16 (一 )脱模力的计算 . 16 (二 )推管强度计算与校核 . 17 九、 合模导向机构的设计 . 18 十、 温度调节系统的设计 . 19 (一 )模具冷却装置的设计 . 19 (二 )模具加热装置的设计 . 21 十一、 模板的选用 . 22 十二、 结构设计补充说明 . 22 (一 )模具的开合模 . 22 (二 )模具杆类零件尺寸参数 . 22 十三、 机械手 维造型 . 23 固定座 造型 .四、 设计总结 . 31 参考文献 . 32 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 4 1 绪 论 具概述 塑料， 以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可塑成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。 模具， 利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 成型塑料制品的模具叫做塑料模具。对塑料模 具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用的角度，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。 注塑模具一般有以下几部分组成：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等。 注塑成型全过程分为：塑化过程、充模过程、冷却凝固过程、脱模过程， 由这四个过程就形成了一个循环，完成了一次成型一个乃至数十个塑件的过程。 设计工作 本设计的工作分三大部分：第一，设计了固定座的注塑模具及其 结构；第二 ,用 维软件进行绘制模具总装图 ,拆绘零件图 ,详细标注尺寸 ,公差 ,形位公差 ,表面粗糙度 ,材料 ,热处理 ,及技术要求等 写出设计说明书 . 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 5 2 零件分析及模具结构设计 （一） 零件的作用 题目所给零件为塑料固定座，该零件尺寸较小，按照其工作要求，其精度等级可选用一般精度等级。如图 (1) 如图 (1)固定座造型图 （二） 零件材料（ 特性分析 （ 1） 材料的组成 ： 丙烯晴，丙二烯，苯乙烯。 （ 2） 化学性 热塑性塑料在特定 的范围内能反复加热溶解和冷却的一 类塑料零件。 （ 3） 用途 能承受一定的外力作用，且有良好的力学性能的尺寸稳定性、并在高温下仍能保持优良性能、可作为工程结构的一类塑料，适用于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、 传动零件和电信结构零件。 （三） 材料的可塑性 1、 流动性 （ 1） 温度的影响 ： 料温高则流动性增大，但不同的塑料品种，其影响程度甚大，但该材料对温度 的影响很小。 （ 2） 压力影响 ： 压力增加则塑料熔体受剪主要增大，熔体的表现粘度下降，因而其流动性增大。 （ 3） 模具的影响 ： 浇注系统形成、尺寸、布置、冷却系统设计，流道阻力等诸多因素皆直接影响到熔体在模腔内的实际流动性。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 6 2、 使用性能 综合性能良好，冲击韧性、力学强度较高，尺 寸稳定耐化学性、电化学性良好；易于成型和继续加工与 372 有机玻璃有良好的熔接性，可作双色成型塑件，且表面可以镀铬。 3、 成型特性 （ 1） 无定型料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成型特也有差异，应按品种确定成型方法与成型条件。 （ 2） 湿性强，含水应小于 必须充分干燥。要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 （ 3） 流动性良好。 （ 4） 模具设计时要注意浇注系统选择进料口位置、形式，顶出压力过大或继续加工时塑件表面呈现“白色”痕迹，脱模斜度宜取两度上。 综合上述，故该材料在成型加工时，要 选择“低温高压”的工艺条件为好。 见表一所示 表一成型条件 密度 3（ %） 加热前料筒温度（ C ） 模具温度 C 成型压力 后处理 宜用注射机类型 喷嘴 料筒前部 料筒中部 料筒后部 80 70 120 温度 C 时间 h 方法 温度 C 时间 h 宜用螺杆式注射机，螺杆带止回环，喷嘴宜用自锁式 265 260 250 240 100110 1216 油、水、盐水 90100 4 4、 材料的收缩性 1、 塑件从模腔中取出冷却至室温后的尺寸发生缩小的这种性能称为收缩性。塑件尺寸收缩不仅是树脂本身热胀冷缩的结果，而且还与各种成型因素有关。 2、 成型收缩形式 （ 1）收缩的形成是由于冷却大分子链段运动困难，自由体积缩小所引起的。 （ 2）方向性收缩是由于熔体在充模过程中受到很大的切应力，致使大分子链段沿液流方向被“梳展”排列，冷却时大分子力图恢复自由状态，使流动方向的收缩率大于收缩方向收缩率。 （ 3）后收缩：当塑料在储存和使用条件下发生应力松弛。在此，该种材料不预考虑。 3、 收缩的影响 （ 1） 塑料品种的影响： 塑料的品种不同，其成型收缩值迥异。同一品种 塑料，由于其分子量、填料及其配比的不同，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 7 则收缩值及其各种向异性的程度也不相同，热塑性塑料的收缩值比热固性塑料大，且收缩范围宽、方向性更明显。结晶过程引起体积的缩小、内应力增强分子取向增大，导致其收缩方向性差别增加。另外，成型后的收缩、退火或调温度处理的后收缩，一般比热固性塑料大。 （ 2） 塑件特性的影响： 塑件形状、尺寸、壁厚、有无嵌件、数量及其布局等对塑件的收缩值亦有重大关系。 （ 3） 模具的影响： 模具结构、分型面的选择、施压方向、浇注系统形式、浇注口位置、数量、截面尺寸对收缩值及其收缩方向性也有 很大影响。尤其以压注与注射成型更为明显。 （ 4）成型条件的影响： 模具温度高收缩值大，反之收缩值减小。注射压力高、保压时间长，塑件收缩值降低，反之收缩值增大。就热固性塑料而言，随预热情况、成型温度、成型压力、保持时间、填料类型及硬化特性的不同，亦会对其收缩值及其收缩方向性造成影响。总之，成型条件不仅影响塑料的可模塑性，且对制品的力学性能、外观、收缩以及塑件中的结晶和取向等都有广泛影响。 5、 熔体的流动特性 （ 1） 粘性的流动行为 在塑料成型的过程中，极少数几种工艺外，均要求塑料 处于粘性状态。因为，在这种状态下的塑料不仅易于流动，而且易于变形。这给它的输送和成型制品带来极大的不变。使之大规模的工业化生产成为可能。熔体流动和变形，都是在外加工的作用下实现的。其中，最为重要的是剪切应力，因为成型时塑料熔体或分散体在设备或模具中流动的压降，所需功率及制品质量等均受它的制约，切应力还直接影响到熔体粘度。 （ 2） 影响粘度流动的因素 粘度是描述塑料熔体流动行为的重要量度，为塑料模设计不可缺少的工艺数据，分析了解其影响因素十分重要。分别受到温度、压力、剪切速率、聚合物等因素的影响。其中，聚合物 又要分析到分子量，分子量的分布、聚合物化学结构等诸多因素。 第三章：料零件结构的工艺性 塑件的几何形状与成型方法、模具结构、能否顺利成型与脱模、以及与制品质量等均有密切关系。塑件几何形状设计需满足成型工艺性要求。 （一） 避免侧孔与侧凹 塑件的内外表面形状应设计得易于模塑成型，以防止采用复杂的瓣合模与侧抽芯模具结构，为此塑件设计应尽量避免有侧孔与侧凹。 （二） 脱模斜度 为便于塑件从模腔中脱出或从塑件中抽出型芯，塑件设计时须考虑其内外壁面应有足量的脱模斜度。最小的脱模斜度与塑件性能、塑件几何形状有关。根据资 料所得 料的型芯与型腔脱模斜度分别为： 35 和 40 20 注： 1. 脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸所定；塑件内孔，以型芯小端为准，尺寸符合图购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 8 样要求，斜度由扩大方向取得；塑件外型，以型腔大端为准，尺寸符合图样要求，斜度由缩小方向取得。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。 2. 当要求开模后塑件留在行腔内时，则塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度。 （三） 塑件的壁厚 合理确定塑件壁厚十分重要。塑件壁厚受使用要求、塑料性能、塑件几何尺寸与形状以 及成型工艺等众多因素的制约。塑件各部分壁厚应均匀一致，切忌突变与截面厚薄悬殊的设计。塑件壁厚一般在 1 6围内，常用值为 2 3常随塑料品种及塑件大小而定。热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚需查阅相关资料。 此外，塑件壁厚还与熔体充模流程有关。 （四）圆角 为防止塑件转角的应力集中，改善其成型过程中的充模特征，增强相应处的模具与塑件的机械强度，提高其外观的可视性，必须塑件各面的转角处或内部连接处，均采用圆角过度。实验表明，当圆弧半径大于塑件壁厚 1/4 时，应采用集中系数小于 2；当这个比值增大为 1/2 时 ，其应力集中系数可减至 件内部表面转交处，采用如下图的圆角圆弧半径过度，可有效减小其内应力。 如图 (2) 第四章 注射机的选用及校核 射机的选用 1、 制品的体积估算 将该固定座塑件的体积我们用 总 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 9 2、 根据体积选注射机 则由 2表 50/68 型注射机 如下表二所示 ： 表二 注射机主要技术参数 理论注射容积 3 模板行程 g 锁模力（ 模具最小厚度 定位孔直径 喷嘴球半径 6 160 220 240 40 4 53 400 130 12 射机的校核 1、 注射量的校核 33 8 2 8 2 0 总 则 ： 78 2 总总 在一个注射成型周期内，需注射入模具内的塑料熔体的质量，应为制件和浇注系统两部分质量之和，即： 浇总 根据生产经验，注射机的最大注射量是其额定注射量的 85%，即： 中： m 一个成型周期内所需注射的塑料质量 g ； n 型腔数目，取 2n ； 总m 单个塑件的质量 g ； 浇m 浇注系统凝料和飞边所需的塑料质量 g 取 0浇； 注射机额定注射量 g ； 则有： 4410172 2、 锁模力的校核 锁模力是在成型时锁紧模具的最大力。成型时高压熔融塑料在分型面上显现的涨力应小于锁模力，即： 1000c式中： F 注射机的额定锁模力 N ； A 塑料制品与浇注系统在分型面上的总投影面积 2m ； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 10 熔融塑料在型腔内的平均压力 对于螺杆式注射机，其型腔内平均压力一般为0， 取0； k 安全系数，常取 .1k ； 其中： 塑料制品在分型面的投影面积为 : 221 3 2 1 72324 主流道在分型面的投影面积为 : 222 分流道在分型面的投影面积为 : 23 7 6 05384 故总投影面积为 : 2321 5 1 7 则有 : 461000 故满足条件 . 3、 最大注射压力的校核 塑件成型所需的最大锁模力应小于注射机的额定锁模力，即： 中： P 注射机的最大注射压力 成型塑件所需的注射压力 40/68射机的额定注射压力为 160 而 0 120 故有： 、 注 射机安装模具部分的尺寸校核 （ 1） 喷嘴尺寸 主流道位于模具中心塑料熔体入口处，它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道。其形状为圆锥形，便于塑料熔体按序顺利地向前流动。开模时主流道凝料有能顺利地拔出。主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，甚至塑件的内在质量，热塑性塑料的主流道一般由浇口套构而成。如下图所示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 11 模具主流道衬套的小端孔径 D 球面半径 R 与塑料注射成型机喷嘴前端孔径d 球面半径 r 足下列关系： 21 1 保证注射成型时在主流道衬道处不形成死角，无熔料积存，并便于主流道凝料的脱模。故有： 4212 14 （ 2） 定位孔尺寸 模具与注射机上定位孔为 ，两者按77保证模具主流道的轴线与注射机喷嘴轴线重合 。 （ 3） 模具厚度与注射机模板闭厚度 模具闭合时的厚度在注射机动、定模固定板之间的最大闭合高度和最小闭合高度之间，即： 式中： 注射机允许的最小模具厚度 模具闭合厚度 注射机允许的最大模具厚度 其中模具闭合厚度为： m 1922563324032 故有： 40192130 （ 4） 开模行程的校核 对于单分型面注射模，其最大开模行程应满足： 0521 式中： S 注射机最大开模行程 1H 塑件脱模距离 2H 包括浇注系统凝料在内的塑件高度 则有 ： 1101625220 其中：注射机最大开模行程与模具厚度无关。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 12 第五章浇注系统设计 流道设计 主流道是指从注射机的喷嘴与模具接触的部位起到分流道为止的一段流道。主流道横截面形状采用圆形截面。为了便于流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度为 62 ，取4 ，内壁光滑，表面粗糙度 于 m主流道大端与分流道相接处应有过渡圆角（通常 r 取 ，选用 ）以减少料流转向时的阻力。 对于小型注射模具，直接利用主流道衬套的台肩作为模具的定位圈，定位圈与浇口套一体，压配于定模板内，能防止从定模板内顶出。 且因定位圈直径 D 为注射机定位孔配合直径，应按选用注射机的定位孔直径确定。直径一般比注射机定位孔直径小，以便于装模，故选浇口套上 D 为： ，浇口套结构与尺寸参数如零件图所示。 料井设计 在每个注射成型周期开始时，最前端的料接触低温模具后会降温，变硬被称为冷料。为了防止在下一次注射成型时，将冷料带进型腔而影响塑件质量，一般在主流道或分流道的末端设置冷料井，以储藏冷料并使熔体顺利地充满型腔。 为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往使冷料井兼有开模时将主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用。先选用 结构尺寸如下附图所示： 附图 a) 流道设计 分流道是主流道与型腔浇口之间的一段流道。它是熔体由主流道流入型腔的过渡通道。对于多型腔模需设分流道，为使各型腔内能同时填充，分流道采用平衡式布置。比较不同截面形状分流道的性能，采用 热量损失小，加工性能容易。 可在 内选取，半径 ，深度 ， ；斜度 105 取： ； 8 ； ； ； ； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 13 口设计 浇口是料流进入型腔最狭窄部分，也是浇注系统中最短的一段。浇口尺寸狭小且短，目的是使由分流道流进的熔体产生加速，形成理想的流动状态而充满型腔，又 便于注射成型后的塑件与浇口分离。本设计中浇口形式采用侧浇口，其形状简单，便于加工，而且尺寸精度容易保证；适用于一模多件，能提高生产效率；试模时，如发现不适当，容易及时修改；能相对独立地控制充填速度与封闭时间。 侧浇口截面形状为矩形，其尺寸参数如下： .1b .0l 31r 式中： h 浇口深 度 通常 25.0h ； t 塑件在浇口位置处的壁厚 n 系数，对于 8.0n ； b 浇口宽度 l 浇口长度 r 浇口半径 则有： ； 取： ； ； 为去浇口方便，取： ； 其中分流道与浇口的连接方式及尺寸参数如下附图所示： 附图 b) 第六章成型零件的设计 料制件在模具中的位置 1、 分型面的确定 打开模具取出塑件或浇注系统凝料的面，叫分型面。 分型面的设计是型腔设计的第一步，它受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度、排气槽和浇注口位置等诸多因素的影响。 1 分型面的选择 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 14 选择分型面即是决定型腔在模具中应占有的位置。设计中遵循的原则如下： （ 1）符合塑件脱模 为使塑件能从模具内取出分型面的位置应设在塑件断面尺寸最大部位。这是一条最根本的原则。 （ 2）分型面的数目及形状 通常采用一个与注射机开模方向相垂直的分型面， 特殊情况下采用一个以上的分型面或其它形状的分型面。确定分型面形状时应以模具制造及脱模方便为原则。如具有弯曲形状的，其模具的分型面应以塑件的弯曲中心面作为分型面。 （ 3） 分型面的确定 在确定型腔在模具中的方位时，分型面的选择应尽 量防止形成侧孔或侧凹，以避免采用较复杂的模具结构。 （ 4） 确保塑件的质量 分型面不要选择光滑部位的外表面，避免影响外观 质量；将塑件塑件要求同轴度的部分全部放到分型面的同一侧，以确保塑件的同轴度；要考虑减小脱模斜度造成塑件大、小端的尺寸差异要求等。 （ 5） 有利于塑件的脱模 由于模具脱模机 构通常设置在动模一侧，故选择分型面时应尽可能使开模后塑件在 动模一侧。这对于自动化生产所用的模具，尤其显得重要。 （ 6） 考虑侧向轴拔距 一般机械式分型抽芯机构的侧向抽拔距都很小，因此选择分型面时应将抽芯或分型 距离长的方向置于动、定模的开合方向上而将短抽拔距作为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯。 （ 7） 锁紧模具的要求 侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型塑件，应将投影面积大的方向在动、定模的合模方向上，而将投影面积较小的方向作为侧向分型面。 （ 8） 有利于排气 当分型面作为主要排气渠道时，应将分型 面设计 在塑料熔体的流动末端，以利排气。 （ 9） 模具零件易于加工 选择分型面时，应使模具分割成便于加工的零件，以减小机械加工的阻力。 若按分型面设计原则中的“塑件要求同轴度的部分要放到分型面的同一侧，以保证塑件同轴度要求”来确定分型面的话，塑件脱模比较困难。来确定分型面的话，塑件脱模比较困难。故为使塑件从模具中顺利脱模，且简化模具结构，应按设计原则中的最基本一条：将分型面选择在塑件外形的最大轮廓处，即塑件 处，而其同轴度要求通过对结构中如定模板等零部件的设计与加工提出尺寸与形状的公差精度来保证。 2、 型腔数量及排列方式 考虑到该塑件尺寸较小，且为大批量生产，故采用多腔注射。根据所选注射机注射容量，由前校核所述，选取二腔。 模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、 H 形排列、直线排列及复合排列等。其中，型腔的圆形排列加工较困难，直线形排列加工容易，但平衡性能较差，使用较广泛，故选用直线形排列。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 15 型零件的设计 对于塑料模的型腔设计常用的有两种方式：一种是整体式型腔，另一种是组合式型腔。整体式型腔结 构简单，牢固不易变形，但是型腔复杂，加工难度非常大。组合式型腔可使复杂型腔简单化，并且加工难度降低，模具型腔可更换，提高了模具的使用寿命。 1、 成型零件工作尺寸的计算 成型零件上用以成型塑件部分的尺寸 ,称为成型零件的工作尺寸 型腔和型芯的深度尺寸 ,中心距等 。 (1)型腔径向方向上的尺寸计算 分度圆直径： 1齿顶圆直径： 1齿根圆直径： 1式中： d 塑件分度圆直径 塑件齿顶圆直径 塑件齿根圆直径 塑件平均收缩率（ %） ； 则有： 综合以上几节的叙述，进行下列计算 1、 型腔尺寸（由零件尺寸进行逆推）， 收缩率为 5。 42+425= 38+ 385= 50+ 505= 16+ 165= 30+ 305= 64+ 645= 74+745= 45+455= 0+705= +65= 4+245= +25= +55= 、 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 理论分析和实践证明，对大尺寸型腔，刚度不足是主要问题，应按刚度条件计算；对小尺寸型腔，强度不足是主要问题，应按强度条件计算。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 定座的注塑模具设计 16 该模具为小尺寸型腔，则对于圆形镶拼组合式，按强度计算有 ： 侧壁 ： 12 底部 ： 中 ： 模腔压力（ ； p 材料许用应力（ ，对于 45 钢， 60； r 凹模型腔内孔 则有 ： 并由 3表 围内的圆形镶拼组合式凹模有： ; 模套壁厚： 8 今取： 0第七章排气系统的设计 为了将模腔内的气体顺利排除，常在模具分型面处开设排气槽。许多模具的推杆或型芯与模板的配合间隙均起到排气作用，可不必另外开设排气槽。 。 第八章脱模机构的设计 在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔和型芯上脱出，这种脱出塑件的机构称为脱模机构 。整个脱模过程包括开模、推出、取件、闭模、脱模机构复位过程。 对于中心有孔的圆筒形塑件，采用推管推出机构进行脱模，推管推出平稳可靠，塑件无变形，无顶出痕迹。推管的脱模机构采用动模座板固定型芯的推管机构，即：型芯（主型销）固定在动模座板上，并且穿过推板和推杆固定板，推管固定在推杆固定板上。推管内 部与主型销做 间隙配合，推管外部与型腔板做间隙配合，推管与主型销配合长度为顶出行程 ，推管与型腔板的配合长度为推管外径的 2，这种顶 出机构结构可靠，多用于脱模距离不大的 场合。 模力的计算
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