双联齿轮的注射模具设计

I 摘       要  本次的设计任务是设计双联齿轮的注射模具，由于该制品形状中等复杂，并且塑料壁较薄。故模具不但要求满足制品的工艺性，同时也要求在满足制品几何尺寸精度的前提下，力求提高模具的寿命、降低模具成本、提高生产效率 。 本文通过对双联齿轮塑件的结构特点的分析，介绍了设计双联齿轮模具要点，对特殊 、 复杂部位的设计作了详细阐述，采用了 e 方法来设计双联齿轮。  在设计过程中采用如 进行了平面图的绘制，实体的造型和设计，并且对制件成型性能进行了分析，为了更 直观的体现模具的开合模过程，  用 模具进行了实体造型和动画仿真，通过这些先进的工艺方法，获得了更精确的模具，并且缩短了生产周期。  关键词 ：双联齿轮；塑料注射模；模具设计   he of is to a of is is so to of  of e on of a  to of of of it of of in  of , on to of on of s In to on  1 目目 录录  摘摘 要要  „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ I …………………………………………… .……………………… 第 1章章   绪绪 论论 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 4 模 具具 在在 加加 工工 工工 业业 中中 的的 地地 位位 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..模 具具 的的 发发 展展 趋趋 势势 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..设 计计 在在 学学 习习 模模 具具 制制 造造 中中 的的 作作 用用 …… …… ...............…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .…… ..第 2章章     塑塑 件件 的的 成成 型型 工工 艺艺 性性 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 6 塑塑 件件 材材 料料 的的 选选 择择 及及 结结 构构 分分 析析 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..的 注注 射射 成成 型型 工工 艺艺 …… …… ...…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… . 注注 射射 成成 型型 工工 艺艺 过过 程程 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  的 注注 射射 成成 型型 工工 艺艺 参参 数数 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 性 能能 分分 析析 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 6 使 用用 性性 能能 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  成成 型型 性性 能能 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..  主 要要 技技 术术 指指 标标 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..成 型型 塑塑 件件 的的 主主 要要 缺缺 陷陷 及及 消消 除除 措措 施施 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 7 第第 3 章章   模模 具具 结结 构构 形形 式式 的的 拟拟 定定 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 8 分分 型型 面面 位位 置置 的的 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  分分 型型 面面 的的 形形 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 分分 型型 面面 的的 设设 计计 原原 则则 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 分分 型型 面面 位位 置置 的的 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  确确 定定 型型 腔腔 数数 量量 及及 排排 列列 方方 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..模模 具具 结结 构构 形形 式式 的的 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 第 4 章章   注注 塑塑 机机 型型 号号 的的 确确 定定 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 11 注 塑塑 机机 的的 概概 述述 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .有 关关 塑塑 件件 的的 计计 算算 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 注 射射 机机 及及 参参 数数 量量 的的 校校 核核 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  注注 射射 量量 的的 校校 核核 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 注注 射射 压压 力力 的的 校校 核核 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 塑塑 件件 在在 分分 型型 面面 上上 的的 投投 影影 面面 积积 与与 锁锁 模模 力力 校校 核核 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..第 5 章章   浇浇 注注 系系 统统 的的 设设 计计 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 15 浇 注注 系系 统统 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  浇浇 注注 系系 统统 的的 概概 述述 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 15 浇 注注 系系 统统 设设 计计 的的 原原 则则 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 浇浇 注注 系系 统统 的的 组组 成成 分分 析析 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..2  主主 流流 道道 的的 尺尺 寸寸 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 16 主 流流 道道 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 主主 流流 道道 浇浇 口口 套套 的的 形形 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 冷冷 料料 穴穴 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..…… …… 浇 口口 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……  浇浇 口口 的的 作作 用用 及及 其其 种种 类类 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… . 浇浇 口口 尺尺 寸寸 的的 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .. 浇浇 口口 位位 置置 的的 选选 择择 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..浇浇 注注 系系 统统 的的 平平 衡衡 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..浇 注注 系系 统统 的的 平平 衡衡 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 22 校 核核 浇浇 口口 的的 剪剪 切切 速速 率率 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 第 六六 章章    成成 型型 零零 件件 的的 结结 构构 设设 计计 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 23 成成 型型 零零 件件 的的 选选 材材 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… . 成成 型型 零零 件件 的的 结结 构构 形形 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 24 凹凹 模模 的的 结结 构构 形形 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ...…… …… …… …… 24 凸凸 模模 的的 结结 构构 形形 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 24 成成 型型 零零 件件 工工 作作 尺尺 寸寸 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .  凹凹 模模 尺尺 寸寸 的的 计计 算算 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 26 型型 芯芯 部部 分分 的的 尺尺 寸寸 计计 算算 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 27 动动 模模 垫垫 板板 厚厚 度度 的的 计计 算算 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .第 七七 章章   模模 架架 的的 确确 定定 和和 标标 准准 件件 的的 选选 用用 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 30 定 模模 座座 板板 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 定 模模 板板 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 动 模模 固固 定定 板板 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 动 模模 垫垫 板板 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 垫 块块 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 推 杆杆 固固 定定 板板 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 推 板板 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 模模 具具 与与 注注 射射 机机 安安 装装 部部 分分 的的 校校 核核 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 31 开 模模 行行 程程 校校 核核 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 第 八八 章章    合合 模模 导导 向向 机机 构构 的的 设设 计计 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 33 机 构构 的的 功功 用用 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 33 导 向向 机机 构构 的的 总总 体体 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 33 导 柱柱 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 导 套套 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 34 导 柱柱 与与 导导 套套 的的 配配 合合 形形 式式 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 34 第第 9 章章    脱脱 模模 推推 出出 机机 构构 的的 设设 计计 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 35 推 杆杆 的的 设设 计计 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .…… 35 脱 模模 阻阻 力力 呃呃 计计 算算 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 校 核核 推推 出出 机机 构构 作作 用用 在在 塑塑 件件 上上 的的 单单 位位 压压 力力 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 3 第第 10 章章   侧侧 向向 抽抽 芯芯 机机 构构 的的 设设 计计 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 37 侧 向向 分分 型型 和和 抽抽 芯芯 机机 构构 的的 分分 类类 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..侧 型型 芯芯 具具 体体 尺尺 寸寸 的的 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..导 柱柱 的的 参参 数数 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ....…… …… 38 第第 11 章章    冷冷 却却 系系 统统 的的 设设 计计 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 38 温 度度 调调 节节 对对 塑塑 件件 质质 量量 的的 影影 响响 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..冷 却却 管管 道道 的的 工工 艺艺 计计 算算 （（ 选选 冷冷 却却 介介 质质 为为 水水 ）） …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 40 冷 却却 介介 质质 体体 积积 流流 量量 的的 确确 定定 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 冷 却却 管管 道道 直直 径径 …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 冷 却却 水水 在在 管管 道道 内内 的的 流流 速速 V…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 冷 却却 管管 道道 孔孔 壁壁 与与 冷冷 却却 介介 质质 之之 间间 的的 传传 热热 磨磨 系系 数数 h…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… .冷冷 却却 管管 道道 总总 的的 传传 热热 面面 积积 A…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ..模模 具具 上上 所所 需需 冷冷 却却 管管 道道 的的 长长 度度 L…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 42 冷冷 却却 水水 路路 的的 根根 数数 x…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… 42 第第 12 章章  模模 具具 工工 作作 过过 程程 „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 44 第第 十十 三三 章章 结结 论论   „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 45 参参 考考 文文 献献   „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 46 致致 谢谢   „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ „„ 47  4 第 1 章   绪   论  具在加工工业中的地位  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。  对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面 都满足使用要求的公有制制品。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，模具的费用在制件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是三项重要因素，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，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不 断向前发展  具的发展趋势  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以下几个方面：  （ 1）  加深理论研究  在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐 5 渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。  （ 2）  高效率、自动化  大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模 具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。  （ 3）  大型、超小型及高精度  由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。  （ 4）  革新模具制造工艺  在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。  （ 5）  标准化  开展标准化工作，不仅大大提高 了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。  计在学习模具制造中的作用  通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。  毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。   6 第 2 章   塑件的成形工艺性分析  件材料的选择及其结构分析  1 塑件（ 塑料滑轮 ）模型图 （ 如图 2示）  图 2塑件图  2. 塑件材料的选择：选用 . 色调： 无要求  4. 生产批量：大批量  5. 塑件的结构与工艺性分析  该塑件为塑料滑轮，尺寸属于中等塑件，塑件壁厚 5寸精度要求不高，适合于注射成型，如图 2 由于该塑件表面粗糙度不高，按照国家标准，取 14级精度，公差按照国家标准计算。  该塑件为大批量生产，材料为Ｐ 型收缩率较大，需要有一定的脱模斜度 。  塑件材料的成型收缩率较大，需要有一定的脱模斜度， 塑件外表面 尺寸设计有一定的脱模斜度，符合要求   7 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）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  （ 2）螺杆转速（ r/ 50 3）预热和干燥：温度（ °C ）   100—— 110 时间  (h)     6—— 8 （ 4）密度（ g/  : 5）材料收缩率（ ℅ ）：   6）料筒温度（ °C ）：后段   210—— 230 中段   210—— 230 前段   210—— 220 （ 7）喷嘴温度（ °C ）： 200—— 210 （ 8）模具温度（ °C ）： 80—— 90 （ 9）注射压力（  75—— 125 （ 10）成形时间（ S）： 10 11）适应注射机类型：螺杆  用性能  尼龙 6 学名：聚已內酰胺 { [   n} ，英文名 称  半透明或不远明乳白色结晶形聚合物。燃烧成蓝底黄火焰，烧植物味。熔融温度较 工性能比其他 件有较高冲击强率，载荷分散性、柔软性好，热塑性、轻质、韧性好、耐耐环己酮和芳香溶剂和耐久性好，工作温度 80～ 100℃，低温脆化温度 30℃，熔点： 215℃。热分解温度：＞ 300℃。  密度： 衡吸水率： 3． 5％。适 于轻载荷条件下使用，具有良好的耐磨性、自润滑性和耐溶剂性。有较好的消振，降噪能力。可作机器仪表、仪器零件、电线电缆的绝缘；用玻纤增 8 强后可制作齿轮、泵叶。但 水性很大，饱和吸水率高达 10%左右，影响性能；又因介电常数较大，不宜用作高频低损耗材料。  化学物理特性和 相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比 好 ,但吸湿性也更强。弹性比 ，疲劳强度钢性，耐热性低于尼龙 66，因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用 时要充分考虑到这一点。为了提高 常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如 于没有添加剂的产品， %～ 间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到 但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。  由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。轻载荷，中等温度 (80～ 100)无润滑或少润滑情况 。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。  型性能  采用油加热的成型机较适当。  但收缩范围及收缩值大 ,易发生缩孔 变形 . 须充分干燥。    要技术指标  表 2  性能 指标  密度 ρ /(拉屈服强度ς b/0 比体积 ν /(伸弹性模量 水率 24h/% 弯强度ς ω /缩率 s/% 击韧度 (缺口 )α k/(变形温度 t/℃  80~120 硬度 (14 熔点 t/℃  210~225 体积电阻系数 ρ /(Ω · 主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕 ，吸水性强。  消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热 9 温度。  第 3 章    模具结构形式的拟定   型面位置 的确定  分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面，一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平或倾斜。  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。  分型面的形式  分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式有关。  分型面的设计原则  由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。  选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：  （ 1） 应选在塑件外形最大轮廓处 ，保证塑件从模腔中顺利得脱出。  （ 2）塑件要求光亮平滑得表面或者带圆弧得转角处，以免溢料飞边、拼合痕迹影响塑件外观。  （ 3）开模时，应尽量使塑件留在动模侧。  （ 4） 保证塑件的精度 ，同轴度要求较高的部分，应尽可能设在同一侧。此外，还需要注意分型面上产生的飞边对塑件尺寸精度的影响。  （ 5）采用机动式侧向分型抽芯机构时，应尽量采用动模边侧向分型 抽芯。采用动模边侧向分型抽芯，可使模具结构简单，可得到较大的抽拔长度。  （ 6）尽量使分型面位于料流末端，以利排气。利用分型面上的间隙或在分型面上开设排气槽排气，结构较为简单，因此，应尽量使料流末端处于分型面上。料流末端的位置完全取决于浇口的位置。  （ 7）合理安排浇注系统，特别是浇口位置。  （ 8）有利于模具加工。  有时，对于某一塑件，在选择分型面位置时，不可能全部符合上述要求，这时，应 10 根据实际情况，以满足塑件的主要要求为宜。  型面 位置的确定  根据以上原则，可确定该模具的分型面 ， 塑件的模具 有两 个分 型面，垂直 和水平 分型 ，如图所示  塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的 中 型塑件，可采用 单 型腔 双 分型面模具结构。  从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。分型面为双 分型面分型。  图 3分型面示意图  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（没有配合精度要求），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 ， 型腔的数目可根据模型的大小情况而定。  该塑件对精 度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小， 考虑到该塑件需要两面抽芯，采用一模一腔 的模具结构。型腔的排列方式如 图 3示 ：   11 图 3腔的排列方式  具结构形式的确定  综上分析可知，本模具为一模一腔，根据塑件结构形状，推出机构采用推杆推出形式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡时，浇口采用盘形浇口。因此定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板。 12 第 4 章   注塑机型号的确定  射机概述  注塑机为塑料成型的主要设备，按其外形可以分为立式、卧式、直角式三种。  目前，注射 机的规格各国尚无统一标准，有的以注射量为主要参数，有的以锁模力为主要参数，但国际上趋于用注射容量／锁模力来表示注塑机的主要特征。这里所指的注射容量是指压力为 100的理论注射容量 。  我国习惯上使用注射量表示注射机的规格，如 00 即表示注射机在无模具空注射时的最大注射容量不低于 500螺杆式塑料注射成型机。  我国规定的注射机国家标准草案规定可以采用注射容量法和注射 /锁模力表示法来表示注塑机的型号。  能等三个方面，如公称注射量、螺杆直径及有效长度、注射行程、注射压力、注射速度、塑化能力、 注塑机应该有主要的技术参数供用户选用。注射机的主要技术参数包括：注射、合模、综合性合模力、开模力、开模合模速度、开模行程、模板尺寸、推出行程、推出力、空循环时间、机器的功率、体积和质量等。  目前，注塑成型的表面粗糙度通常为 腔表面的表面粗糙度应该是塑件的 1/2，即 模具工作的总体特点，选择使用卧式注塑机 注射机的选择在整个设计过程中是至观重要的一个环节，初选注射机可以根据塑件的最大注射面积（最大注射面积是指塑件在模具分型面上所允许的 最大投影面积 注射容量（ 锁模力（ 。  关塑件的计算  通过 建模分析，塑件（ 周转箱 ）的有关参数为：  体积       V  =  34,91  （     密度        =     (g/   质量       m=ρ V = (g) 流道凝料的质量还是个未知数，由于该件体积较大，可按塑件质量的 上述分析中确定为一模一腔，所以注射量为：   13 V=34,91=( 选择注射机  由以上计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积为 ，应小于注射机公称注射量的 80%，  V/( 根据塑件的体积初步选定用  表 4 表  4注塑机的主要参数 [4] 国际通用规格  880/200 国内型号  定注射积 /04 螺杆直径 /㎜  30 注射压力 /50 注射行程 /60 注射方式  螺杆式  锁模力 /00 最大成型面积 / 360 最大开模行程 /00 模具最小厚度 /00 模具最大厚度 /00 拉杆空间  360板尺寸 /喷嘴圆弧半径  R。 =12 ㎜  喷嘴孔直径  d。 =4 ㎜  射机及参数量的校核  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。  射量的校核  注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。  在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即   14 V =           m =  中   V（ m） —— 一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量 ( g）；  n —— 型腔数目  —— 单个塑件的容量或质量 ( g）。  —— 浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量 ( g）。  故应使    或          式中   ——注射机额定注射量 ( g）。  根据容积计算    可见注射机的注射量符合要求  射压力的 校核  查表可知 5里去 00 注射机的公称注射压力为 150 射压力安全系数 k 1=里去   k1 p 0=100=130 p 公  所以注射机注射压力合格。  件在分型面上的投影面积与锁模力校核  注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中将会出现溢漏现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系：     A 式中   A—— 注射机允许使用的最大成型面 积 ( 其他符号意义同前。  注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：  ( A2)p ﹤  F  15 式中符号意义同前。  注系统在分型面上的投影面积 倍。由于本例流道设计简单，采用一模一腔，流道在分型面上的投影重合于塑件 在分型面上的投影，所以 具型腔里的胀型力为 F 胀 ,  F 胀 =( A2)p=30=中 p 是型腔的平均计算压力值， p 是型腔内的压力，通常取注射压力的 20%~40%， 查表取 30 查表可得该注射机的公称锁模力 F 为 900模力的安全系数为 k=里取 k=有  k F 胀 = 胀 = 所以注射机锁模力合格。 16 第 5 章   浇注系统的设计  注系统设计  注系统的概述  所谓浇注系统是指注射模中从主流 道的始端到型腔之间的熔体进料通道。浇注系统可分为普通浇道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。  浇注系统在塑料模中起着传质与传热的双重作用，因而塑料熔体的流变为在此便成为所关注的核心。浇注系统设计合理与否，不仅直接影响到制品内在质量与表观质量、几何形状、物理力学性能，而且还关系到充模的难易程度挤充模时的流动状态，以及是否易于与制品分离等一系列问题。  由于浇注系统形式的多样性及其结构的复杂性，以及熔体在流道系统中温度的非稳定性和充模的瞬时性等，均使浇注系统的设计难用一 般的数学方法来定量确定，因而采用聚合物熔体流变学理论来确定浇注系统的布置及尺寸计算便成了唯一的选择。因此，注塑模浇注系统流变学设计方法便得到了广泛的认同。  注塑模浇注系统采用流变学设计方法至少有以下十大好处：  1 可使浇注系统凝料达最少，物料损耗最低；  2 可使熔体压损失最小，能耗最低  3 可使流道中热散失最少，几乎可达等温充模状态，使补料容易；  4 熔体充模过程可人为控制，使制品上的熔接痕达预定位置，从而可确保制品的力学性能；  5 可预测模腔压力，使熔体达最佳充模状态，从而使制品质量为最优；  6 可达等温 、等时、等压充模，使多腔制品之间差异最小；  7 可使浇注系统冷却和凝固时间达最短，从而可缩短开模时间，提高生产率；  8 可使熔体在浇注系统中各环中按规定的剪切率进行流动，使熔体黏度达最佳值，从而构成最佳充模状态；  9  浇注系统凝料易于与制品分离，从而可实现自动化操作；  10 可使修模次数达最少，从而可大大降低生产成本。  注塑模流变学设计就是根据聚合物熔体流变行为及其成型工艺参数，应用流变学理论，分别对浇注系统的不同类型与不同结构，提出相应的数学模拟模型及其定量处理方 17 程，借助于计算机程序进行反复分析与运算， 使浇注系统布置、截面尺寸、浇口位置与数量达最佳。现在，注塑模流变学设计水平已达到了实用化程度，实现了浇注系统与模腔相连接的熔体冲模流动分析、温度场分布分析、压力场分布分析以及防止制品翘变形的应力分析等，从而保证了注塑模整体设计的可靠性。  本模具选用普通浇道浇注系统。普通浇道浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。浇注系统的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模、压实和保压。  注系统设计的原则  1 熟悉塑料的成型特性和流动规律  2 便于保证塑件内外在质量  3 使流程尽 量短  4 使浇注系统具有良好的排气性  5 尽量避免熔体直接冲击小型芯或嵌件  6 容易去除浇注系统凝料  7 便于修整浇口  8 流动距离比和流动面积比的校核  注系统的组成分析  因为本套模具一模单腔为了减小注射器压力的损耗，减小模具的闭合高度，同时塑件较薄，采用了直接浇口。因此本套模具的浇注系统只有主浇道和浇口组成。由于本塑件对表面外观质量的要求并不是很高浇口采用直接浇口。采用 Proe