笔头注塑工艺分析及模具设计（全套含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。 毕业设计报告 (论文 ) 报告 (论文 )题目： 笔头注塑 工艺分析及模具设计 作者所在系部： 作者所在专业： 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 1 - 摘要 该塑料笔头总体形状为回转体，整体尺寸很小，需要大批量生产，为了提高生产率，降低成本，故采用模具成批注射生产。因该塑件有凹槽，所以模具必须采用左右开模，利用二根斜导柱上下开模带动斜滑块左右移动，由二块相同的斜滑块组成型腔，采用推杆推出机构，完成分模后由推杆顶出塑件。该模具采用普通浇注系统，由于四型腔模，必须设置分流道，用潜伏式浇口形式从零件内部进料，利用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端利用分型面间隙排气。本模具采用楔紧块与定模板制成一体的整体式结构，牢固可靠性大。利用导滑条导滑。选用加强 聚丙烯为该件笔头的材料。 关键词：滑块 一模四腔 斜导柱 浇注系统 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 2 - 目录 摘要 .录 . 1 章模塑工艺规程的编制 .件图及技术要求 .件工艺分析 .算工件的体积重量 .件注射工艺参数的确定 . 2章注射模的结构设计 .具设计要点 .流道设计 .流道设计 .口设计 .芯机构的设计 . 3章 模具设计的有关计算 .腔工作尺寸的计算 .芯工作尺寸计算 .腔侧壁厚度 和底板厚度计算 . 4 章模具加热和冷却系统的计算 .塑件在硬化时每小时释放的热量 1Q .冷却水的体积流量 V . 5章注射机有关参数的校核 .具外形尺寸的校核 .模行程的校核 .射压力的校核 .大注射量的校核 . 7 章绘制模具总装配图和非标零件工作图 .论 .考文献 .买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 3 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 4 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 5 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 6 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 7 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 8 - 第 1 章模塑工艺规程的编制 件图及技术要求 该塑件为普通圆珠笔头其零件图如下图所示。本塑件的材料采用加强聚丙烯，生产类型为大批量生产。 、技术要求： 1 该塑件的公差等级为 2 要求零件壁厚均匀 3 表面粗糙度为 件工艺分析 （ 1） 塑件原材料分析 塑件的材料采用 热塑性塑料。从使用性能上看该塑料具有刚度好，耐水，使用温度为 10 至 120 度化学稳定性较好但耐寒性查在光氧作用下易降解老化。从成型性能看该塑料吸水性小，熔料的流动性较好，成型容易。但收缩率大，另外该塑料成型时易产生缩孔，凹痕，变形等缺陷。成型温度低时 方向性明显，凝固速度较快易产生内应力。因此在成型时应注意控制成型温度，浇注系统应缓慢散热冷却速度不宜过快。 （ 2）塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1 尺寸精度分析 该塑件的尺寸精度统一为 小处为 均匀 ,有利于零件的成型。 2 表面质量分析 该零件表面除要求没有缺陷毛刺 ,塑件环形部分壁厚均匀外无特别的表面质量要求 ,故用以实现。 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得到保证。 算工件的体积重量 计算工件的体积 V=510误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 3 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 9 - 计算塑件的重量 根据设计手册可查加强型 密度为 kg/塑件重量为 W=用一模四件的模具结构 ,考虑其外形尺寸注射机所需压力等情况初步选用注射机为 查找附录 H，增强聚乙烯的成型工艺参数可作如下选择。试模时可根据实际情况做适当调整。 注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度：后段温度 用 230; 中段温度 用 250； 前段温度 用 270； 喷嘴温度：选用 230 注射压力：选用 100射时间：选用 20s； 保压： 选用 8S 冷却时间：选用 20S 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 10 - 第 2 章注射模的结构设计 具设计要点 注射模结构设计要包括 :分型面选择 ,模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和浇口位置设置 ,模具工作零件的结构设计 ,侧向分型与抽芯机构的设计 ,推出机构的设计等内容 . (1) 分型面的选择 该塑件表面质量无特殊要求 ,为便于简化模具和脱模故本塑件选用如下图所示的分型方式较为合理。 (2) 确定型腔的排列方式 本塑件在注射时采用一模四件 ,及模具需要四个型腔 模具结构的复杂程度等因素 ,拟采用如下图所示的排列方式。 (3)浇注系统设计 流道设计 根据设计手册查得 Z 60 型注射机喷嘴的有关尺寸 : 喷嘴前端孔径： d 错误 !未指定书签。 错误 !未指定书签。 0=4误 !未指定书签。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 11 - 喷嘴前端球面半 径 R 错误 !未指定书签。 0=12误 !未找到引用源。 根据模具主流道和喷嘴的关系 R= R 错误 !未指定书签。 0+(1 2) 误 !未找到引用源。 d= d 错误 !未指定书签。 错误 !未指定书签。 0+（ 1） 误 !未找到引用源。 错误 !未指定书签。 错误 !未找到引用源。 取主流道球面半径 R=13 误 !未找到引用源。 取主流道球的小端直径 d=5 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 1 到 3 度 ,为了使熔料顺利进入分流道可在主流道出料端设计半径 R=3圆弧过度。 流道设计 分流道的形状尺寸应根据塑件的体积 ,壁厚 ,形状的复杂程度 ,注射速度 ,分流道长度等因素来确定 熔料填充比较容易。为方便加工选用截面形状为半圆形分流道查表 5 9 得 D=7 口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式用侧浇口较为理想。 设计时考虑从壁厚为 2 毫米处进料，料由厚处往薄处流 有利于填充，排气故采用截面为矩形的的侧浇口。查表 5 7 初选尺寸为（ b l h）（ 2模时修正。 芯机构的设计 本模具采用斜销抽芯机构。 （ 1）确定抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔的深度，塑件孔的深度为 51 毫米，另加 2 3 毫米的安全系数可取抽芯距 S=53 （ 2）确定斜销的倾角 斜销的倾角 a 是抽芯机构的主要技术数据之一，他与抽拔力以及抽芯距有直接关系，一般取 a=15 25本次取 a=20 （ 3）确定斜销的尺寸 斜导柱的直径取决于它所承受的最大弯曲力。 根据 斜销的强度条件利用材料力学的方法可推得斜销直径的计算公式为 d= F c o s*6*21745c*3 弯弯 取整数直径为 20 斜导柱的长度根据抽心距固定端模板厚度斜销直径，斜销倾角确定。其计算公式为 L=2+5 修正 L 的长度取 L=103（ 5）滑块与导滑槽的设计 侧向抽芯机构主要用于成型零件的侧向孔，侧向孔尺寸较大，考虑装配等问题，拟采用型芯和滑块为组合式的连接方式。 滑块的导滑方式 为使模具结构紧凑，降低模具装配复杂程度，拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式 。 为提高滑块的导向精度，装配时可对导向槽或滑块采用配磨，配研的装配方法。 滑块的导滑长度和定位装置的设计 本例中侧抽芯距离较长，导滑长度要保证能使侧抽距达到 S。滑块的定位装置采用弹簧与台阶的组合形式。 滑块和导滑槽之间的配合为 H7/隙配合。 第 3 章 模具设计的有关计算 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 12 - 腔工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率，平均制造工差和平均磨损量来计算。 查表得增强聚丙烯的收缩率为 Q=故平均收缩率为 模具制造公差取 Z= /3。 1型 腔工作尺寸计算 根据型腔径向尺寸计算公式： 0)43%(现对有关尺寸进行计算： 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 根据公式： 0)32%(2 可计算型腔深度尺寸： 0)32%(= 0)32%(购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 13 - = 芯工作尺寸计算 根据型芯径向尺寸计算公式： 0)43%(现对有关尺寸进行计算： 0)43%( = 0)43%( = 根据公式： 0)32%(可计算型芯高度尺寸： 0)32%(= 腔侧壁厚度和底板厚度计算 凹模型腔侧壁厚度计算 本模具凹模型腔为组合式圆形型腔。根据组合式圆形型腔侧壁厚计算公式 )12( 进行计算。 式中个参数分别为： 5（选定值） 代入公式计算得： )12( 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 14 - 3522 0 0 2 0 0( 凹模底板厚度计算 根据组合式型腔底板厚度计算公式 222.1 进行计算。 式中各参数选择同上，代入公式计算得： 222.1 考虑模具的整体结构协调和滑块安装需要，取 0 第 4 章模具加热和冷却系统的计算 本塑件在注射成型时不需要有太高的模温，可不设加热系统，是否做冷却系统可做如下计算。 设定模具平均温度为 40，用常温 20的水冷却其出口温度为 30 塑件在硬化时每小时释放的热量 1Q 查表得聚丙烯的单位热流量为 1059 4 ，取 2Q 值为 1030 4 21 冷却水的体积流量 V )( 21 1 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 15 - m 1020(0/ 由体积流量 V 查表可知所需的冷却水管直径 非常小。 由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系 统。依靠空冷的方式冷却模具即可。 第 5 章注射机有关参数的校核 具外形尺寸的校核 本模具的外形尺寸为 250160注射机的模板最大安装尺寸为 350280能满足模具的安装要求。 由上述计算的磨具高度 H=192注射机所允许模具的最小厚度H=70大厚度为 H=200模具满足安装条件。 m a xm 模行程的校核 经查资料 60 注射机的最大开模行程 80 ， 满足出件要求。 105(1 mm 091 射压力的校核 注射机的额定注射压力 22公，塑料成型时所需的注射压力 0 公 满足注射机的要求。 大注射量的校核 由计算得塑件的总体积约为 36 ， 60 注射机的最大注射量 360公 满足注射要求： 利公 3 经验证， 60 注射机能满足 使用要求，故可采用。 第 6 章模具闭合高度的确定 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 16 - 本模具的外形尺寸为 270160注射机的模板最大安装尺寸为 350280能满足模具的安装要求。 由上述计算的磨具高度 H=192注射机所允许模具的最小厚度H=70大厚度为 H=200模具满足安装条件。 经查资料 注射机的最大开模行程 S=180，满足 S=2+(5外，也满足侧分型抽芯距。 经验证， 注射 机能满足使用要求，故可采用。 第 7 章绘制模具总装配图和非标零件工作图 本模具的工作原理：模具安装在注射机上，定模固定在模具的定模板上，动模固定在注射机的动模板上。合模后，注射机通过喷嘴将熔料经流通注入型腔，经保压，冷却后塑件成型。开模时动模部分随动模板一起运动渐渐将分型面打开，与此同时在斜销的作用下侧抽芯滑块从型腔中抽出，完成侧抽芯动作。在注射机顶出装置的作用下，推动推杆运动将塑件顶出。合模时随着分型面的闭合侧型芯滑块复位至型腔，同时复位杆也对推杆复位。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 17 - 结论 进入二十一世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本，技术和劳动力市场的重新整合，我国装备制造业再加入 ，将成为世界装备制造的基地，而现在制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多的使用模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度，交货期短，低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现在制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切要求，所以今后我们要根据自己在学校所学的知识与实践相结合，取长补短努力开创模具行业新局面 。 在大学的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节，是我们步入社会参与实际的一次极好的演示。 在这次毕业设计中也使我 和 同学 们的 关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识， 有很大的帮助。 所以在这里非常感谢帮助 过 我的同学。 在此 还 要感谢我的指导老师 文老师 对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 18 - 也培养了 我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。 参考文献 1 李学锋主编塑料模具设计及制造北京：机械工业出版社， 2001 2 杨安主编塑料成型工艺与模具设计北京：北京理工大学出版社， 2007 3 许洪斌，樊泽兴等编著塑料注射成型工艺及模具北京：化学工业出 版社， 2006 4 李海梅，申长雨注塑成型及模具设计实用手册北京：化学工业出版社， 2002 5 蒋继宏塑料模具典型结构 100 例北京：中国轻工业出版社， 2000 6 朱光力塑料模具设计北京 :清华大学出版社， 2003 7 具设计 130 例。化学工业出版社， 2005， 3 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 19 - 目录 封皮 一模塑工艺规程的编制。 . . . . 注射模的结构设计 2 （ 1）分型面的选择 2）确定型腔的排列方式 2 (3) 浇注系统设计 3 （ 4）抽芯机构的设计 3 （ 5）滑块与导滑槽的设计 4 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 20 - 三 模具设 计的有关计算 . 4 型腔工作尺寸计算 4 型芯工作尺寸计算 5 （三）型腔侧壁厚度和底板厚度计算 6 四模具加热和冷却系统的计算。 7 五注射机有关参数的校核 7 1模具外形尺寸的校核 . 7 2 开模行程的校核 . 8 3注射压力的校核 . . 8 4 最大注射量的校核 8 六模具闭合高度的确定 . . 8 七绘制模具总装配图和非标零件工作图 8 八注射模主要零件加工工艺规程的编制 9 后记 . 11 参考文献 12 - 1 - 摘要 该塑料笔头总体形状为回转体，整体尺寸很小，需要大批量生产，为了提高生产率，降低成本，故采用模具成批注射生产。因该塑件有凹槽，所以模具必须采用左右开模，利用二根斜导柱上下开模带动斜滑块左右移动，由二块相同的斜滑块组成型腔，采用推杆推出机构，完成分模后由推杆顶出塑件。该模具采用普通浇注系统，由于四型腔模，必须设置分流道，用潜伏式浇口形式从零件内部进料，利用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端利用分型面间隙排气。本模具采用楔紧块与定模板制成一体的整体式结构，牢固可靠性大。利用导滑条导滑。选用加 强聚丙烯为该件笔头的材料。 关键词：滑块 一模四腔 斜导柱 浇注系统 - 2 - 目录 摘要 .录 . 1 章模塑工艺规程的编制 .件图及技术要求 .件工艺分析 .算工件的体积重量 .件注射工艺参数的确定 . 2章注射模的结构设计 .具设计要点 .流道设计 .流道设计 .口设计 .芯机构的设计 . 3章 模具设计的有关计算 .腔工作尺寸的计算 .芯工作尺寸计算 .腔侧壁厚度和底板厚度计算 . 4 章模具加热和冷却系统的计算 .塑件在硬化时每小时释放的热量 1Q .冷却水的体积流量 V . 5章注射机有关参数的校核 .具外形尺 寸的校核 .模行程的校核 .射压力的校核 .大注射量的校核 . 7 章绘制模具总装配图和非标零件工作图 .论 .考文献 .- 3 - 第 1 章模塑工艺规程的编制 件图及技术要求 该塑件为普通圆珠笔头其零件图如下图所示。本塑件的材料采用加强聚丙烯，生产类型为大批量生产。 、技术要求： 1 该塑件的公差等级为 2 要求零件壁厚均匀 3 表面粗糙度为 件工艺分析 （ 1） 塑件原材料分析 塑件的材料采用 热塑性塑料。从使用性能上看该塑料具有刚度好，耐水，使用温度为 10 至 120 度化学稳定性较好但耐寒性查在光氧作用下易降解老化。从成型性能看该塑料吸水性小，熔料的流动性较好，成 型容易。但收缩率大，另外该塑料成型时易产生缩孔，凹痕，变形等缺陷。成型温度低时方向性明显，凝固速度较快易产生内应力。因此在成型时应注意控制成型温度，浇注系统应缓慢散热冷却速度不宜过快。 （ 2）塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1 尺寸精度分析 该塑件的尺寸精度统一为 小处为 均匀 ,有利于零件的成型。 2 表面质量分析 该零件表面除要求没有缺陷毛刺 ,塑件环形部分壁厚均匀外无特别的表面质量要求 ,故用以实现。 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得到保证。 算工件的体积重量 计算工件的体积 V=510误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 3 - 4 - 计算塑件的重量 根据设计手册可查加强型 密度为 kg/塑件重量为 W=用一模四件的模具结构 ,考虑其外形尺寸注射机所需压力等情况初步选用注射机为 查找附录 H，增强聚乙烯的成型工艺参数可作 如下选择。试模时可根据实际情况做适当调整。 注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 料筒温度：后段温度 用 230; 中段温度 用 250； 前段温度 用 270； 喷嘴温度：选用 230 注射压力：选用 100射时间：选用 20s； 保压： 选用 8S 冷却时间：选用 20S 第 2 章注射模的结构设计 具设计要点 注射模结构设计要包括 :分型面选择 ,模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和浇口位置设置 ,模具工作零件的结构设计 ,侧向分型与抽芯机构的设计 ,推出机构的设计等内容 . (1) 分型面的选择 该塑件表面质量无特殊要求 ,为便于简化模具和脱模故本塑件选用如下图所示的分型方式较为合理。 (2) 确定型腔的排列方式 本塑件在注射时采用一模四件 ,及模具需要四个型腔 模具结构的复杂程度等因素 ,拟采用如下图所示的排列方式。 - 5 - (3)浇注系统设计 流道设计 根据设计手册查得 Z 60 型注射机喷嘴的有关尺寸 : 喷嘴前端孔径： d 错误 !未指定书签。 错误 !未指定书签。 0=4误 !未指定书签。 喷嘴前端球面半径 R 错误 !未指定书签。 0=12误 !未找到引用源。 根据模具主流道和喷嘴的关系 R= R 错误 !未指定书签。 0+(1 2) 误 !未找到引用源。 d= d 错误 !未指定书签。 错误 !未指定书签。 0+（ 1） 误 !未找到引用源。 错误 !未指定书签。 错误 !未找到引用源。 取主流道球面半径 R=13 误 !未找到引用源。 取主流道球的小端直径 d=5 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 1 到 3 度 ,为了使熔料顺利进入分流道可在主流道出料端设计半径 R=3圆弧过度。 流道设计 分流道的形状尺寸应根据塑件的体积 ,壁厚 ,形状的复杂程度 ,注射速度 ,分流道长度等因素来确定 熔料填充比较容易。为方便加工选用截面形状为半圆形分流道查表 5 9 得 D=7 口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排 列方式用侧浇口较为理想。 设计时考虑从壁厚为 2 毫米处进料，料由厚处往薄处流有利于填充，排气故采用截面为矩形的的侧浇口。查表 5 7 初选尺寸为（ b l h）（ 2模时修正。 芯机构的设计 本模具采用斜销抽芯机构。 （ 1）确定抽芯距 抽芯距一般应大于成型孔的深度，塑件孔的深度为 51 毫米，另加 2 3 毫米的安全系数可取抽芯距 S=53 （ 2）确定斜销的倾角 斜销的倾角 a 是抽芯机构的主要技术数据之一，他与抽拔力以及抽芯距有直接关系，一般取 a=15 25本次取 a=20 （ 3）确定斜销的尺寸 斜导柱的直径取决于它所承受的最大弯曲力。 - 6 - 根据斜销的强度条件利用材料力学的方法可推得斜销直径的计算公式为 d= F c o s*6*21745c*3 弯弯 取整数直径为 20 斜导柱的长度根据抽心距固定端模板厚度斜销直径，斜销倾角确定。其计算公式为 L=2+5 修正 L 的长度取 L=103（ 5）滑块与导滑槽的设计 侧向抽芯机构主要用于成型零件的侧向孔，侧向孔尺寸较大，考虑装配等问题，拟采用型芯和滑块为组合式的连接方式。 滑块的导滑方式 为 使模具结构紧凑，降低模具装配复杂程度，拟采用整体式滑块和整体式导向槽的形式。 为提高滑块的导向精度，装配时可对导向槽或滑块采用配磨，配研的装配方法。 滑块的导滑长度和定位装置的设计 本例中侧抽芯距离较长，导滑长度要保证能使侧抽距达到 S。滑块的定位装置采用弹簧与台阶的组合形式。 滑块和导滑槽之间的配合为 H7/隙配合。 第 3 章 模具设计的有关计算 腔工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率，平均制造工差和平均磨损量来计算。 查表得增强聚丙烯的收缩率为 Q=故平均收缩率为 模具制造公差取 Z= /3。 1型腔工作尺寸计算 根据型腔径向尺寸计算公式： 0)43%(现对有关尺寸进行计算： 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 0)43%( - 7 - = 0)43%(= 0)43%(= 0)43%(= 根据公式： 0)32%(2 可计算型腔深度尺寸： 0)32%(= 0)32%(= 芯工作尺寸计算 根据型芯径向尺寸计算公式： 0)43%(现对有关尺寸进行计算： 0)43%( = 0)43%( = 根据公式： 0)32%(可计算型芯高度尺寸： 0)32%( - 8 - = 腔侧壁厚度和底板厚度计算 凹模型腔侧壁厚度计算 本模具凹模型腔为组合式圆形型腔。根据组合式圆形型腔侧壁厚计算公式 )12( 进行计算。 式中个参数分别为： 5（选定值） 代入公式计算得： )12( 3522 0 0 2 0 0( 凹模底板厚度计算 根据组合式型腔底板厚度计算公式 222.1 进行计算。 式中各参数选择同上，代入公式计算得： 222.1 考虑模具的整体结构协调和滑块安装需要，取 0 第 4 章模具加热和冷却系统的计算 - 9 - 本塑件在注射成型时不需要有太高的模温，可不设加热系统，是否做冷却系统可做如下计算。 设定模具平均温度为 40，用常温 20的水冷却其出口温度为 30 塑件在硬化时每小时释放的热量 1Q 查表得聚丙烯的单位热流量为 1059 4 ，取 2Q 值为 1030 4 21 冷却水的体积流量 V )( 21 1 m 1020(0/ 由体积流 量 V 查表可知所需的冷却水管直径非常小。 由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系 统。依靠空冷的方式冷却模具即可。 第 5 章注射机有关参数的校核 具外形尺寸的校核 本模具的外形尺寸为 250160注射机的模板最大安装尺寸为 350280能满足模具的安装要求。 由上述计算的磨具高度 H=192注射机所允许模具的最小厚度H=70大厚度为 H=200模具满足安装条件。 m a xm 模行程的校核 经查资料 60 注射机的最大开模行程 80 ， 满足出件要求。 105(1 mm 091 射压力的校核 - 10 - 注射机的额定注射压力 22公，塑料成型时所需的注射 压力 0 公 满足注射机的要求。 大注射量的校核 由计算得塑件的总体积约为 36 ， 60 注射机的最大注射量 360公 满足注射要求： 利公 3 经验证， 60 注射机能满足使用要求，故可采用。 第 6 章模具闭合高度的确定 本模具的外形尺寸为 270160注射机的模板最大安装尺寸为 350280能满足模具的安装要求。 由上述计算的磨具高度 H=192注射机所允许模具的最小厚度H=70大厚度为 H=200模具满
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