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相机壳的注塑模具设计【一模两腔优秀课程毕业设计含22张CAD图纸带任务书+开题报告+答辩ppt+外文翻译】-zsmj18

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导套.dwg

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推件板.dwg

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推板.dwg

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关键词：: 相机注塑模具设计一模两腔相机壳注塑模具

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相机壳的注塑模具设计【一模两腔优秀课程毕业设计含22张CAD图纸带任务书+开题报告+答辩ppt+外文翻译】-zsmj18

相机壳的注塑模具设计【一模两腔】

中文摘要

模具是工业生产的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%～90%的工业产品需要使用模具，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的研制与开发在很大程度上依赖于模具的生产。因此，研究和发展模具技术，提高模具水平，对促进国民经济的发展有着特别重要的意义。

本文根据相机外壳的结构特点及技术要求，通过一系列的注射模设计流程，设计了带侧抽芯的塑料模具，并利用UG与Moldflow软件对其进行了分析。对塑件进行了工艺分析，确定了塑件的尺寸及结构。在模具的设计中详细介绍了斜导柱、型芯、型腔等零部件的设计与制造，以及注射机和模架的选择。

关键词相机外壳注射模侧抽芯 Moldflow

Title Injection Mold Design of Camera Cover Based on UG

Abstract

Mold is important process equipment of industrial production, in the modern industrial production, 60%～90% of industrial products need to use mold, the mold industry has become the foundation of industrial development, research and development of many new products are largely dependent on mold. Therefore, the research and the development of mold technology are significant to promote the development of the national economy.

This paper completes a series of injection mold design process and designs the plastic mold with side core pulling based on the structural features and technical requirements of camera cover. The software of UG and Moldflow are used to analyze the mold. Plastic parts are analyzed in the design process, at the same time, the size and structure of the plastic parts are determined. The design and manufacturing of slanted guide pillar, mould core, cavity and other parts are introduced in detail, as well as the injection molding machine is chosen correctly.

Keywords camera cover injection mold side core pulling Moldflow

前言 1

第一章塑料模的功能 2

第二章塑件成型工艺分析 3

2.1 拟定制品成型工艺 3

2.2 热塑性塑料ABS的注射成型工艺 3

2.2.1 ABS的注射成型工艺参数 3

2.2.2 ABS材料综合性能分析 4

第三章拟定模具结构形式 6

3.1 分型面位置的确定 6

3.2 确定型腔数量及排列方式 7

第四章注塑机型号的确定 8

4.1 注射量的计算 8

4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需锁模力的计算 8

4.3 选择注射机 9

4.4 有关参数的校核 10

第五章浇注系统形式和浇口的设计 12

5.1 浇注系统的设计 12

5.1.1 主流道设计 12

5.1.2 分流道的设计 14

5.2 浇口的设计 16

5.2.1浇口设计的技术要求 17

5.2.2浇口尺寸的确定 19

5.3 冷料穴的设计 20

5.4 拉料杆的设计 22

5.5 浇注系统的平衡 22

5.5.1 分流道平衡 22

5.5.2 浇口平衡 23

第六章模架的确定和标准件的选用 24

6.1 模具各个板料尺寸的确定 25

6.1.1 定模座板 25

6.1.2 定模板（型腔板） 25

6.1.3 动模板 25

6.1.4 推件板 25

6.1.5 动模垫板 25

6.1.6 垫块 26

6.1.7 动模座板 26

第七章合模导向机构的设计 27

7.1 导向结构的总体设计 27

7.1.1 导柱的设计 27

7.1.2 导套的设计 28

第八章脱模推出机构的设计 30

8.1 脱模推出机构的设计原则 30

8.2 制品推出的基本方式 30

8.3 塑件的推出机构 30

8.4推件板推出机构设计要点 31

8.5 复位机构设计 33

第九章抽芯机构设计 34

9.1 侧向分型与抽芯机构的分类 34

9.2 斜导柱抽芯机构的设计 34

9.2.1 斜导柱的倾斜角的确定 35

9.2.2 侧向抽心力的计算 35

9.2.3 斜导柱的弯曲力的计算 36

9.2.4 斜导柱直径的计算 36

9.2.5 斜导柱的长度计算 38

9.2.6 锁紧楔的设计 38

第十章成型零部件的设计 39

10.1 成型零件的结构设计 39

10.1.1 凹模的结构设计 39

10.1.2 凸模的结构设计 40

10.2 成型零件工作尺寸的计算 41

10.2.1 影响工作尺寸的因素 41

10.2.2 成型零件工作尺寸的计算 41

10.3 成型零件强度计算 44

10.3.1 型腔侧壁厚度计算 44

第十一章排气系统的设计 47

11.1 排气设计的要点 47

11.2 排气系统的几种方式 47

12.2.1 冷却水道开设的技术要点 48

12.2.2 冷却回路的布置: 48

第十二章温度调节系统设计 49

12.1 加热系统设计 49

12.2 冷却系统设计 49

12.3 型芯的冷却 50

12.4 冷却系统的有关计算： 50

结束语 52

致谢 53

参考文献 54

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内容简介：: 二、注塑模和压缩模尽管成型某些热固性材料的方法取得了一定进步，但注塑模主要（还是）用来生产热塑性塑件（这主要是因为）热固性塑料熔体的过程中，也会出现这种情况，这个问题一直非常难解决。住宿成型要换里和铸造十分相似。住宿成型的工艺过程包括：首先把料斗中的粉状或粒状的塑料混合物依次输送到定量去和熔化区，然后再注射到模具型腔中，经过短时冷却后，开模，推出成型塑件。注塑机分为手动，半自动及全自动操作。住宿模具有以下优点：（ i）较高的成型速度使大批量生产成为可能；（为成形具有不同使用性能的热塑性材料提供了较宽的选择；（可成型带有螺纹的塑件、侧向凹陷的塑件、带有侧孔的塑件和较大的薄壁件。熔融塑料注入模具中通常有几种方式。在大型注塑机上采用往复螺杆式的注入方式。螺杆同时具有注射和塑化的功能。树脂原料进入旋转的螺杆时，要经过三个区域：喂入区、压实区和塑化区经过喂入区后，为压实树脂原料，螺杆螺旋部分的深度逐渐降低，同时传递树脂原料间因剪切作用而产生的热量，使原料呈现半流动状态。在计量区，螺缸表面的加热装置对熔体进一步加热。当熔体充满螺杆前部区域时，螺杆在熔体压力的作用下后退，触动限位开关使液压缸工作，在液压力的作用下推动螺杆向前运动，将熔融塑料注射到闭合的模具型腔中。防倒流阀能够阻止受压熔体倒流进螺杆的螺旋区。注塑机的锁磨系统所提供的锁模力由（塑件在分型面的投影）尺寸决定，锁模力以吨为单位。通常靠经验来决定塑件所需要的锁模力总吨数，一般在塑件投影面积上每平方英寸需要作用两吨锁模力。如果熔体流动困难或塑件较薄，锁模力应提高到三到四吨。许多螺杆式注塑机能生产热固性塑料。以前，热固性塑料由挤出模具或传递模具生产。热固性塑料熔体在模具内固化或发生聚合反应，并在温度为 375410范围内推出热塑性塑料熔体必须在模具冷却成型，以保证推出时不发生变形。这种热硬化性循环速度很快。当然，生产热塑性塑件时，模具必须被加热，而不是冷却。注塑模重要性有：、塑料具有密度小、质量轻、比强度大、绝缘性好、介电损耗低、化学稳定性强、成型生产率高和价格低廉等优点，在国民经济和人民日常生活的各个领域得到了日益广泛的应用，早在二十世纪九十年代初，塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和。在机电（如所谓的黑色家电）、仪表、化工、汽车和航天航空等领域，塑料已成为金属的良好代用材料，出现了金属材料塑料、以汽车工业为例，由于汽车轻量化、低能耗的发展要求，汽车零部件的材料构成发生了明显的以塑代钢的变化，目前我国汽车塑料占汽车自重的 5%至 6%，而国外已达 13%，根据专家预测，汽车塑料的单车用量还将会进一步增加。在现代车辆上，无论是外装饰件、内装饰件，还是功能与结构件，都可以采用塑料材料，外装饰件有保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等；内装饰件有仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、后护板等；功能与结构件有油箱、散热器水室、空滤器罩、风扇叶片等。据统计，我国 2000 年汽车产量 200 多万辆，车用塑料达 138 万吨。从国内外汽车塑料应用的情况看，汽车塑料的用量现已成为衡量汽车生产技术水平的标志之一。、作为塑料制件最有效的成型方法之一的注塑成型由于可以一次成型各种结构复杂、尺寸精密和带有金属嵌件的制品，并且成型周期短，可以一模多腔，生产率高，大批生产时成本低廉，易于实现自动化生产，因此在塑料加工行业中占有非常重要的地位。据统计，塑料模具约占所有模具（包括金属模）的塑料制品总重量的大约 32%是用于注射成型的， 80%以上的工程塑料制品都要采用注射成型方式生产。、根据海关统计，我国 2000 年共进口模具美元，其中塑胶模具共 2001 年共进口模具美元，其中塑胶模具共美元，占从品种上来说，进口量最大的是塑胶模具。在压缩成型过程中，塑料原料是以粉状或锭料形式放置在加热的金属模具型腔中。因为分型面是水平面，上模就垂直下行。闭合模具后，预成型加压加热作用一段时间。在压力为 23t/温度为华氏温度 350 的作用下，是塑料呈半液态，充满模具型腔。虽然近年来开发的酚醛树脂可在 25S 内塑化，但塑料通常的塑化需要 115后开模取出塑件。如果零件中含有金属嵌件，应在注入塑料前，讲嵌件放入型腔定位孔中。锭料在装入模腔前预热出去气体，增强流动性，以便于充满模具和缩短塑化时间。电介质加热时加热锭料的便利方法。因为塑料是直接加入模具型腔中的，所以压缩模比其他模塑料工艺的模具简单，不需要浇道和浇口，可以节省原料，因为清理浇道和浇口，对热固性塑料来说是极大的浪费。用于压缩模塑的压力机通常是垂直液压机。较大的压力机要求操作者全神贯注地操作；然而，一个操作者可以同时操作几台小型压力机，因此压力机要合理放置以便操作者能够方便你从一台到另一台进行操作，操作者要保证当他再次绕道特定压力机前时，模具恰好准备开模。热固性塑料在加热和加压作用下固化，这个特性决定其适合压缩模和传递模。因为压缩模要交替的加热和冷却，所以热塑性塑料实际上不是用于压缩成型。为了使热塑性塑料之间硬化并从型腔中顶出，就需要将塑件冷却。压缩模的类型。用于压缩的模具可分为四种基本类型，分别是 :不溢式压缩模、挡环不溢式压缩模、溢式压缩模和半溢式压缩模。在不溢式压缩模中，柱塞式凸模随上模进入下模模腔成型，因为下模没有挡环或限位装置，柱塞式凸模继续下行以全部压力施加在塑料上，这样就成产出具有良好电性能和物理性能的致密塑件。加入模腔的塑料剂量须精确计量，以为其影响零件的壁厚。挡环不溢式压缩模与不溢式压缩模类似，只是在预定点处增加了挡环，使柱塞式凸模在预定点停止运动，在这种模具中挡环吸收了原应作用在零件上的部分压力。这种压缩模可精确控制零件的壁厚，但是塑件密度的变化是相当大的。在溢式压缩模中，溢料会增加上下模的尺寸。当上模对塑料施压时，多余的塑料会从分型面处溢出。对溢料进一步施压，他就硬化最后在上模形成飞边。生产致密塑件通常需要使用的计算量稍多的原料来增加压力。这种类型的模具之所以在生产中广泛采用，是因为它想对比较容易制造，并能够控制塑件的厚度和致密度，使其更接近要求。半溢式压缩模是溢式压缩模和不溢式压缩模的组合类型，除了飞边外，采用的挡环可限制上模的移动。二、 si of in a of a a a of to a of is to of of a in or a it a a is be of (i) a is (is a of a of (it is to to or in is as a is to it as is to is to by it a In is by As in of it a a a is of is of is in A be to a It is on of of If is to go to or by or or in in 75410 be to in in to be be as 、 so on by in s as as in 990s, to so on 、 as , as a at % %, 3%, to be to of is to so in so so 000 00 ,380,000 of 、 of a as by of to a is by be to in 2% is in 80% 4. to 000 77,000,000 US in 50,000,000 2001 to ,112,000,000 US in 16,000,000 US is 、 to 000 77,000,000 US in 50,000,000 US 2001 to ,112,000,000 US in 616,000,000 In as or is a is in a of a of a at 50F to a to of 5 is a in 5 is in be in on or in is be to is a of is be in a in be a of of be by so to he to a be to is to by to be to be of a on no or on on is of in be it of A is to a to of at of be on of be a ti on is it is of of is to to a of is it is to it is a od to a is to of 第 I 页中文摘要模具是工业生产的重要工艺装备，在现代工业生产中， 60% 90%的工业产品需要使用模具，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的研制与开发在很大程度上依赖于模具的生产。因此，研究和发展模具技术，提高模具水平，对促进国民经济的发展有着特别重要的意义。本文根据相机外壳的结构特点及技术要求，通过一系列的注射模设计流程，设计了带侧抽芯的塑料模具，并利用塑件进行了工艺分析，确定了塑件的尺寸及结构。在模具的设计中详细介绍了斜导柱、型芯、型腔等零部件的设计与制造，以及注射机和模架的选择。关键词相机外壳注射模侧抽芯第外文摘要 G is of in 60% 90% of to of of on of to of a of on of G to in at of of in as as is 第目录前言 . 1 第一章塑料模的功能 . 2 第二章塑件成型工艺分析 . 3 定制品成型工艺 . 3 塑性塑料注射成型工艺 . 3 . 3 . 4 第三章拟定模具结构形式 . 6 型面位置的确定 . 6 定型腔数量及排列方式 . 7 第四章注塑机型号的确定 . 8 射量的计算 . 8 件和流道凝料在分型面上的投影及所需锁模力的计算 . 8 择注射机 . 9 关参数的校核 . 10 第五章浇注系统形式和浇口的设计 . 12 注系统的设计 . 12 流道设计 . 12 流道的设计 . 15 口的设计 . 17 口设计的技术要求 . 17 . 20 料穴的设计 . 21 料杆的设计 . 22 注系统的平衡 . 22 流道平衡 . 23 口平衡 . 23 第六章模架的确定和标准件的选用 . 24 具各个板料尺寸的确定 . 25 第模座板 . 25 模板（型腔板） . 25 模板 . 25 件板 . 25 模垫板 . 25 块 . 26 模座板 . 26 第七章合模导向机构的设计 . 27 向结构的总体设计 . 27 柱的设计 . 27 套的设计 . 28 第八章脱模推出机构的设计 . 30 模推出机构的设计原则 . 30 品推出的基本方式 . 30 件的推出机构 . 30 . 31 位机构设计 . 33 第九章抽芯机构设计 . 34 向分型与抽芯机构的分类 . 34 导柱抽芯机构的设计 . 34 导柱的倾斜角的确定 . 35 向抽心力的计算 . 35 导柱的弯曲力的计算 . 36 导柱直径的计算 . 36 导柱的长度计算 . 38 紧楔的设计 . 38 第十章成型零部件的设计 . 39 型零件的结构设计 . 39 模的结构设计 . 39 模的结构设计 . 40 型零件工作尺寸的计算 . 41 响工作尺寸的因素 . 41 型零件工作尺寸的计算 . 41 型零件强度计算 . 44 腔侧壁厚度计算 . 44 第 V 页第十一章排气系统的设计 . 47 气设计的要点 . 47 气系统的几种方式 . 47 却水道开设的技术要点 . 48 却回路的布置 : . 48 第十二章温度调节系统设计 . 49 热系统设计 . 49 却系统设计 . 49 芯的冷却 . 50 却系统的有关计算： . 50 结束语 . 52 致谢 . 53 参考文献 . 54 第 1 页前言毕业设计是大学的最后一个教学环节，是对大学所学知识的综合运用，是对我们以前所学理论知识和技能的一次综合性训练。模具是工业生产中应用极为广泛的重要工艺装备，采用模具生产制品及零件，具有生产效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量等一系列优点，模具生产是现代工业生产的重要手段和主要发展方向。本设计的课题是相机外壳注塑模模具设计，在此次设计中，主要用到所学的注塑模设计、机械设计、软件应用的相关知识。需要对注射模设计的一般流程进行分析，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置及分型面的选择、模具型腔数目的确定、型腔的排列布局、流道布局以及浇口位置的选择、模具工作零件的结构设计、侧向分型及抽芯机构的设计、推出机构的设计、拉料杆的形式选择、排气方式设计等。要教好的完成毕业设计，必须要掌握模具设计的过程，学习如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，总之，这次毕业设计能够为我们以后从事模具职业打下良好的基础。第 2 页第一章塑料模的功能近年来，中国塑料模具发展速度相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为 30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。以汽车工业为例，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨大。据介绍，在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需 200 多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约 50%。在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计 2010 年全国塑料门窗和塑管普及率将达到 30%50%，塑料排水管市场占有率将超过 50%，都会大大增加对模具的需求量。应该说，塑料模具的应用潜力是不可低估的。专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎。与全国塑料加工业区域分布相类似，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到 70。现在，这 3 个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。最近，由杭州娃哈哈集团精密机械制造公司研制的多腔防盗瓶盖注塑模具通过浙江省省级鉴定。该模具采用的三次顶出强制脱模技术、平衡式热流道系统、瓶盖模通用模架具有较强的创新性，模具性能和质量达到国内领先水平。然而，塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。专家指出，面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。第 3 页第二章塑件成型工艺分析定制品成型工艺该制品是相机外壳，如图 2示，生产批量大。材料为丙烯腈苯乙烯共聚物（，该材料具有良好的综合力学性能，成型工艺性能好，可以注射成型。工艺性与结构分析：精度等级：采用一般精度 3 级 (塑件内孔以型芯小端为准，塑件外形以型腔大端为准 ) 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，当要求开模后塑件留在型芯上时，塑件内表面的脱模斜度应不大于塑件外表面的脱模斜度。图 2 1 塑件塑性塑料注射成型工艺注射成型工艺过程 : （ 1）预烘干装入料斗预塑化注射装置准备注射注射保压冷却脱模塑件送下工序（ 2）预热、清理模具涂脱模剂合模注射注射成型工艺参数（ 1）注射机：螺杆式第 4 页（ 2）螺杆转速（ r/ 20 40 （ 3）预热和干燥：温度（ C） 80 85 时间（ h ） 2 3 （ 4）料筒温度（ C）后段 150 170 中段 165 180 前段 180 200 （ 5）喷嘴温度（ C） 170 180；喷嘴形式自锁式（ 6）模具温度（ C） 50 80 （ 7）注射压力（ 60 100 （ 8）成型时间（ s ）注射 0 5 保压 20 50 成型周期 30 50 冷却 20 40 （ 9）后处理：方法红外线、灯烘箱温度（ C） 70 100 时间（ h ） 1 料综合性能分析（ 1）于热塑性材料，具有良好的力学强度和一定的耐腐蚀性；（ 2）相容性、吸湿性、流动性良好，对温度敏感，宜采用点浇口，有效的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，流动性增加，利于充填；（ 3）有较高的冲击强度和表面硬度，热变形温度较高 ,尺寸稳定性好易于成型加工；（ 4）成型的压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；（ 5）吸水，成型加工前应进行干燥处理；（ 6）易产生熔接痕，设计时尽量减小浇注系统对料流的阻力。第 5 页表 2 1 合性能性能名称数值性能名称数值密度 g/性模量比容 g 曲强度 0 吸水率 %（ 24h）度 121 收缩率 % 积电阻率 610*熔点 C 130 160 击穿电压 Kv/变形温度 C 70 107 冲击强度 kJ/m 无缺口不断缺口 48 抗拉屈服强度 00 介电系数 60第 6 页第三章拟定模具结构形式型面位置的确定分型面即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面，分型面的位置影响着成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。分型面的选择应注意以下几点： A不影响塑件外观，尤其是对外观有明确要求的制品； B有利于保证塑件的精度要求； C有利于模具加工，特别是型腔的加工； D有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计； E便于制件的脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。（ 1）多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。（ 2）多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求较高，并可以看出：分型面的位置、塑件推出机构的痕迹、浇口为点浇口。可初步拟定两型腔双分型面的结构。根据塑件的结构形式，分型面选为双分型面，如图 3示。图 3 1 分型面位置第 7 页定型腔数量及排列方式一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不高的小型塑件，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。塑料相机外壳塑件属于小型塑件，大批量生产。该塑件精度要求不高，又是大批大量生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用低一点，设备运转费用小一点，根据塑件的形状，以及塑件材料综合性能，本设计采用一模两腔的形式。第 8 页第四章注塑机型号的确定注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构型式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注塑机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。射量的计算通过析，可得出塑件质量为 115 克，塑件体积流道凝料按塑件质量的来计算。从上述分析中确定型腔为一模两腔，所以注射量为：按体积算： Q=4 1） =2 按质量算： M= （ 4 2） =2 115 =368g 件和流道凝料在分型面上的投影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 A 在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，大概是每个塑件在分型面上的投影的。因此可以采用进行估算。所以 A= （ 4 3） =（其中第 9 页 F= （ 4 4） = 95 =中，型腔压力 P 取 95 择注射机塑件成型所需要的注射量应小于所选注射机的注射容量，可按注射容量、锁模力、模具闭合时的厚度等来确定注射机的型号。根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，确定选用式注射机，其参数如表 4示：表 4 1 名称单位数值名称单位数值公称注射量 3250 模板尺寸 98*520 螺杆（柱塞）直径 0 拉杆空间 48*370 注射压力 30 合模方式增压式注射行程 60 油泵流量 L/80， 12 注射时间 s 2 油泵压力 N/50 螺杆转数 R/5,31,39, 58,32,89 机器外形尺寸 m 射方式螺杆式螺杆驱动功率模力 800 加热功率大成型面积 3500 机器重量 t 板最大行程 00 电动机功率具最大厚度 50 资料提供单位上海塑机厂模具最小厚度 00 喷嘴球半径 8 喷嘴孔直径第 10 页 21F 关参数的校核 1. 型腔数量的校核（ 1）由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数 n 21/ 3 6 0 0 （ 4 5） = 0 . 8 1 8 4 0 3 6 0 0 / 3 6 0 0 - 0 . 6 2 1 2 . 5 51 1 8 . 3 3 = 2 所以，所设定的型腔数符合要求，合格。上式中， k 注射机最大注射量的利用系数，一般取注射机的额定塑化量，取 18g/s t 成型周期，取 40s 其它的安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定之后方可进行。（ 2）按注射机的最大注射量校核型腔数量 n： 12m n = （ 4 6）上式右边 =2 （符合要求）式中注射机允许的最大注射量（ g或（ 3）按注射机的额定锁模力校核型腔数量 n：（ 4 7）上式右边 =2 （符合要求）式中 F 注射机的额定锁模力（ N）单个塑件在模具分型面上的投影面积（浇注系统在模具分型面上的投影面积（ P 塑料熔体对型腔的成型压力（般是注射压力的 80% 2. 注射机的校核（ 1）注射压力的校核：该注射机的注射压力为 130注射压力为 70 100，所以能够满足要求。第 11 页（ 2）注射量以及锁模力在上面已经校核，符合要求。模具厚度的校核：模具厚度 H 必须满足：（ 4 8）该模具厚度为 H=30+20+35+30+30+110+90 =345合要求）式中注射机允许的最小模厚，即动、定模板之间的最小开距注射机允许的最大模厚（ 3）开模行程的校核： S=2+a+5 10 （ 4 9）上式右边 S=100+100+20+6 =226合要求）式中注射机最大开模行程（推出距离（脱模距离）（包括浇注系统在内的塑件高度（第 12 页第五章浇注系统形式和浇口的设计浇注系统是塑料熔体从注射机喷嘴射出后达到型腔之前在模具内流经的通道。它分为普通流道浇注系统和无流道凝料（热流道）浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、分流道、冷料井、浇口。注系统的设计浇注系统是指从注射机的喷嘴到模具型腔的浇口这一段塑料流动的信道称为浇注系统。浇注系统由主浇道、分流道、冷料穴、浇口等组成。（ 1）了解塑料的成型能和塑料熔体的流动特性。（ 2）热量及压力损失要小，为此浇注系统流程应尽可能短，截面尺寸应尽可能大，弯折尽量少，表面粗糙度要低。（ 3）浇注系统应结合型腔布局同时考虑均衡进料，。（ 4）塑料耗量要少，满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料耗量。（ 5）消除冷料，浇注系统应能收集温度较低的“冷料”。（ 6）浇注系统设计应有利于良好的排气。（ 7）防止塑件出现缺陷，避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力。（ 8）便于修整浇口，保证塑件外观质量。（ 9）较高的生产效率。（ 10）流动距离比和流动面积比的校核，避免充填不足现象的发生。流道设计 1主流道是喷嘴熔融状态的塑料进入模具型腔时的首段信道，它的形状第 13 页和尺寸直接影响塑料的流动速度及填充时间。主流道一般呈圆锥形，锥度一般为 2 4 度，其小端直径应大于喷嘴直径 1便补偿与喷嘴对中的误差。主流道的最佳长度一般为 20 40 根据所选注射机，小端尺寸直径应为： d=注射机喷嘴尺寸 +（ 1）（ 5 1） = 4 + （ 1） = 5.5 流道球面半径应为： R=喷嘴球面半径 +（ 1 2）（ 5 2） = 18 + 2 = 20 面配合高度 h=3 5 取 h=3（ 2主流道衬套的设计主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，一般采用碳素工具钢，如： 10A 等，热处理硬度为 53 57流道衬套和定位圈设计成整体式，用于中小型模具，大型模具设计成分体式，该模具采用整体式。为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成整体式。主流道长度取 35，约等于定模板（型腔板）的厚度。（见模架的确定和装配图）第 14 页图 5 1 主流道衬套 3. 主流道凝料有关计算主流道凝料体积为： Q =4dL （ 5 3） =4(682) 35 =主流道剪切速率校核：由经验公式 : = =s 在 500 1s s 之间。式中，塑件浇道 +主q=195+=(6+8) / 22 第 15 页 =3.5 产实践表明，当注射模具主流道的剪切速率在 500 1s s 之间，所成型的塑件的质量较好。所以本设计的主流道剪切速率符合要求。流道的设计 1. 分流道布置形式分流道为主流道和浇口之间的流动通道。一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用的分流道截面有圆形、梯形、图 5 5用流道截面形状要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成半圆形流道。 2分流道的截面尺寸为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在 A 分型面上，截面形状采用加工工艺比较好的半圆形截面。半圆形截面对塑料熔体流动阻力不大。本设计有三级分流道：第一级：半径为 6半圆形流道；第二级：半径为 4半圆形流道；第三级 : 始端直径为 5端直径为 2锥形流道。流道截面形状及尺寸如图 5 第 16 页图 5 3 流道截面图从理论上第二级分流道的截面尺寸要比第一级分流道截面尺寸小 10%。 3分流道的有关计算：分流道凝料体积分流道长度第一级1L=72，第二级2L=26，第三级3L=12 分流道截面积1S=S=分流道凝料体积1q=72 2q=26=3q= 252()42 12 2 =1 2 3q q q q =分流道剪切速率校核：根据经验公式： = S （ 5 4）在 500 1S S ，剪切速率校核合理其中， q= 式中 q 分流道的体积流量（ s） ,工程中常采用经验公式来计算；分流道截面的当量半径（；（ 5 5）式中假想圆形流道的当量半径（ A 实际流道的截面面积（ 2 L 实际流道截面积的周边长度（ 22332 2 0 . 0 6 4 0 . 1 9 9 22 . 5 1n AR c 第 17 页分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取可，因此，本设计取分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式。口的设计浇口，又称进料口，是分流道与型腔之间的狭窄部分，也是浇注系统中最小部分。它使塑料熔体的流速产生加速度，以利于迅速充满型腔，同时还起封闭型腔防止熔体倒流的作用，并在成型后使浇口凝料与塑件易于分离。根据塑件的外部特征，外观表面质量要求比较高，要求看不到浇口的痕迹，塑件的外表面是光滑的，因此本设计采用点浇口。点浇口的优点：这类浇口由于前后两端存在较大压力差，能有效的增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观粘度下降，流动性增加，利于充填，因而对于薄壁塑件成型有利，且去除浇口后残留痕迹小，已取得浇注系统平衡，利于自动化操作，模具结够简单。点浇口的缺点：点浇口成型塑件压力损失大，收缩大，塑件易变形，不利于成型流动性差及热敏材料，不利于成型平薄易变形及形状复杂的塑件，同时在定模部分需另加一个分型面，以便浇口凝料脱模。口设计的技术要求 1浇口位置的选择应遵循的原则（ 1）避免制件上产生喷射等缺陷（避免喷射有两种方法： a 加大浇口截面尺寸，降低熔体流速； b 采用冲击型浇口，改善塑料熔体流动状况。）该模具采用方法 a；（ 2）浇口应开设在塑件截面最厚处；第 18 页（ 3）有利于塑件熔体流动；（ 4）有利于型腔排气；（ 5）考虑塑件使用时的载荷状况；（ 6）减少或避免塑件的熔接痕；（ 7）考虑分子取向对塑件性能的影响；（ 8）考虑浇口位置和数目对塑件成型尺寸的影响；（ 9）防止将型芯或嵌件挤歪变形。（ 1）尽量缩短流动距离浇口位置的安排应保证塑料熔体迅速和均匀地充填模具型腔，尽量缩短熔体的流动距离，减少压力损失，有利于排除模具型腔中的气体，这对大型塑件更为重要。（ 2）浇口应设在塑件制品断面较厚的部位当塑件的壁厚相差较大时，若将浇口开设在塑件的薄壁处，这时塑料熔体进入型腔后，不但流动阻力大，而且还易冷却，以致影响了熔体的流动距离，难以保证其充满整个型腔。另外从补缩的角度考虑，塑件截面最厚的部位经常是塑料熔体最晚固化的地方，若浇口开设在薄壁处，则厚壁处极易因液态体积收缩得不到收缩而形成表面凹陷或真空泡。因此为保证塑料熔体的充分流动性，也为了有利于压力有效地传递和比较容易进行因液态体积收缩时所需的补料，一般浇口的位置应开设在塑件壁最厚处。（ 3）必须尽量减少或避免熔接痕由于成型零件或浇口位置的原因，有时塑料充填型腔时造成两股或多股熔体的汇合，汇合之处，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的强度，并有损于外观质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤为严重。有时为了增加熔体的汇合，汇合之处，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的强度，并有损于外观质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤其严重。一般采用直接浇口、点浇口、环形浇口等可以避免熔接痕的产生，有时为了增加熔体汇合处的溶接牢度，可以在溶接处外侧设一冷料穴，使前锋冷料引如其内，以提高熔接强度。在选择浇口位置时，还应考虑熔接的方位对塑件质量及强度的不同影响。（ 4）应有利于型腔中气体的排除要避免从容易造成气体滞留的方向开设浇口。如果这一要求不能充分满足，在塑件上不是出现缺料、气泡就是出现焦第 19 页斑。同时熔体充填时也不顺畅，虽然有时可用排气系统来解决，但在选择浇口位置时应先行加以考虑。（ 5）考虑分子定向影响充填模具型腔期间，热塑性塑料会在流动方向上2 呈现一定的分子取向，这将影响塑件的性能。对某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的强度、应力开裂倾向等都是有差别的，一般在垂直于流向的方位上强度降低，容易产生应力开裂。（ 6）避免产生喷射和蠕动（蛇形流）塑料熔体的流动主要受塑件的形状和尺寸以及浇口的位置和尺寸的支配，良好的流动将保证模具型腔的均匀充填并防止分层。塑料溅射进入型腔可能增加表面缺陷、流线、熔体破裂及气，如果通过一个狭窄的浇口充填一个相对较大的型腔，这种流动影响便可能出现。特别是在使用低粘度塑料熔体时更应注意。通过扩大尺寸或采用冲击型浇口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止喷射和蠕动。（ 7）浇口与塑件连接得部位应成圆角或 45的倒角；浇口和流道连接的部位一般斜度为 30 45，并以圆弧和流道底面相连接。经析最佳浇口位置如图 5示：图 5口位置第 20 页图 5穴分析图口尺寸的确定 1. 由经验公式： d=（ 42A =式中 d 点浇口直径（；塑件在浇口处的壁厚（ 2； A 型腔表面积（。浇口截面形状如图 5 6所示：图 5 6 浇口截面在设计模具时，浇口直径先取直径 d=在试模时根据实际情况再进行调整。第 21 页根据点浇口的经验公式： 34 = 34 =90933 （ 5 6）在 10000100000 之间，减切速率符合要求。料穴的设计当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前端的熔融塑料的温度较低，形成冷料渣，为了集存这部分冷料渣，在进料口的末端的动模板上开设一个洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。在注射时必须防止冷料渣进入流道或模具型腔内，否则将会堵塞流道和减缓料流速度，进入模具型腔就会造成塑料制品上的冷把或冷斑。冷料穴位于主流道正对面的动模板上 ,或者处于分流道的末端，其作用是收集熔体前锋的冷料 ,防止冷料进入模具型腔而影响制品质量。冷料穴分两种 ,一种专门用于收集、贮存冷料，另外一种除贮存冷料外还兼有拉出流道凝料的作用。根据需要，不但在主流道的末端，而且可在各分流道转向的位置，甚至在型腔的末端开设冷料穴。冷料穴应设置在熔体流动方向的转折位置，并迎着上游的熔体流向，冷料穴的长度通常为流道直径 d 的 2 倍，如图。有的冷料穴兼有拉料的作用，在圆管形的冷料穴底部装有一根 Z 形头的拉料杆，称为钩形拉料杆，这是最常用的冷料穴形式。同类形的还有倒锥形和圆环糟形的冷料穴。本设计采用常用的 Z 形头冷料穴。冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型

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