毕业设计（论文）-防盗门铃注射模设计.doc

设 计 说 明 书第一章 防盗门铃注射模设计 第一节 塑件的分析一、塑件技术要求分析 塑件的技术要求包括几何形状、壁厚的均匀程度、工艺圆角、脱模斜度等。而这些塑件上的要求是否能符合塑件工艺的要求就要重新分析。如果不符合塑件工艺要求的，就必须在不影响制品使用的前提下采取修改。 1. 塑件的几何形状 参照塑件图( FDML01 )。从中可以看出塑件形状为弓形件。两直线采用圆弧过渡连接。其中边缘的梯形是用来与塑件配合的，故此处尺寸是按塑件公差等级4级控制的。即在模具制造中采用公差IT8级精度。尺寸940.11是直接影响防盗门铃话机壳的外观质量问题，故采用塑件公差4级控制，其中还有139.60.22、134.60.22、都是4级精度控制的，除了这些尺寸外只需按SJ1732T8中的5级精度控制。还有其他一些尺寸均不影响配合尺寸，也按SJ1732T8中的5级精度控制。 2.壁厚 从制品中测得壁厚为2.5mm，其中在阶梯边缘处是1mm厚，高度为2mm，但对于这些并不影响塑件质量，不会产生缺陷，但壁厚（H）与流程（L）有密切的关系，即H=0.4+0.009L，可以求得流程约为178mm，而塑件总长为139.6mm，所以在制造中解决流程不是问题。 3.工艺圆角 从图中可以看出塑件上最小的圆角为R2，而在ABS中的塑件工艺圆角是：内圆角为0.5T，外圆角为1.5T。因此只要制件上的圆角于此基准均可满足要求，故选择时可按其美观去考虑选择其相应的圆角尺寸。 4.脱模斜度 该制品的塑件材料为ABS，根据该材料的最小脱模斜度20以上。因为实际中还要考虑其外观线条及形状的美观可根据实际确定其脱模斜度只要小于最小脱模斜度就能满足塑件的制造工艺特性及技术要求。 5.粗糙度在技术要求中，规定塑件的外表面粗糙度为Ra0.2，而在内表面可考虑为Ra12.5。因此在设置浇口时，就应从内表面考虑方可满足外表面的光洁度工求。二、塑料成型特性 塑件材料为苯乙烯一丁二浠蜡共聚体（ABS），其综合性能良好，即有较高的抗冲击强度和良好的机械强度，其它如：耐热性、化学稳定性和电绝缘性能较突出，摩擦系数低，有一定的耐磨性，制品的外表面可以电镀铬。 ABS塑料的成型特性： 1.无定形料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。 2.吸湿性强，含水量应小于0.3%，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.流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯差，但比聚碳酸脂，聚氯乙烯好）。 4.比聚苯乙烯加工困难，宜取高的料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大，料温过高易分解（分解温度为2500C左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜取50600C，要求光泽及耐热型料宜取60800C，注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机材料温度为1802300C，注射压力为10001400公斤/厘米2。螺杆式注射机则取1602200C，7201000公斤/厘米2。 5.模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小，进料口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择进料口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑料表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）脱模斜度宜取20以上。三、ABS塑料的注射成型条件注射机类型 螺杆式比重（克/厘米2） 1.031.07计算收缩率（%） 0.30.8预热温度（oC ） 8085。C时间 （小时） 23料筒温度：后段：1501700C 中段：1651800C 前段：1802000C喷嘴温度： 1701800C模具温度： 50800C注射压力（公斤/厘米2） 6001000公斤/厘米2成形时间（秒）： 注射时间：2990秒 高压时间：05秒 冷却时间：20120秒总周期：50220秒螺杆转速： 30r/min适用注射类型： 螺杆式 柱塞式后处理： 方法：红外线灯、烘箱 温度：700C 时间：24小时第二节 模具型腔的设计一、型腔数目的确定 以注射机的注射能力为基础，每次注射量不超过注射的80%为原则，按公式：N=0.8S-W浇/W件式中S为注射机的最大注射量拟用1043的注射机，而塑件经测重为40g，即为W件为40g，W浇跟一次注射的塑料利用率有关，一般取塑件的10%，而ABS密度为1.031.07g/cm3，故可得注射机的注射量为170g125g之间取中间值代入上式得： N=0.8104-6/40=2.034 即最多每模2腔二、注射机的选择 为了保证正常的生产和获得良好的塑件，在模具设计中要选择合适的注射机，为此必须了解注射机的性能与安装模具关系。 1.额定注射量 从型腔数目的确定中，已经拟用了公称注射量为104cm3的注射机型腔数为2腔，由公式校核：0.8CG其中C为注射机最大注射量，G为塑件和浇注系统的总重量，由前面可以得到G402+8=88g从而求得注射机的最大注射量为110g，而根据此值可以选择注射量与此相近的，但必须大于此值的注射机，故选用XSZY125型注射机。XSZY125型注射机规范及特性： 螺杆直径： 33mm 最大理论注射容量： 104cm3 注射压力： 146Pa锁模力： 90吨最大注射面积： 320cm3最大模具厚度H： 300最小模具厚度H1： 200模板最大距离L0： 600喷嘴球面半径R： 12喷嘴孔径d： 4喷嘴移动距离： 2102.锁定锁模力由锁模力与成型面积的关系确定 P锁KP平均F(N) 其中：P锁-合模部分的锁模力(N) K-安全系数 约为11.2 F-塑件和浇注系统在分型面上的投影面积(2) P平均-型腔的平均压力 35Mpa塑件与浇注系统的投影面积约为： 201522=2092式中两塑件的投影面积，因为采用点浇口，所以浇注系统的面积不计。安全系数取1.2。从上面可得： P锁=1.235209100=877800N=87.8吨 P锁P额注射机 87.8P成式中P注由选得的注射机型号相关资料为146Mpa，而P成由塑料的成型条件可知为146Mpa。成由塑件的成型条件可知注射成型压力70100Mpa即146Mpa大于70100Mpa，因此注射机能满足成形条件要求。XSZY125型注射机与模具关系：XSZY125型注射机的闭合高度与模具关系模具厚度与注射机闭合高度必须满足小大，从注射机规范及特性中可知模具厚度在200300之间。注射机的开模行程与模具的关系这是考虑到模具在脱模时所需要的行程是否在注射机的开模行程之间，确保塑件能顺利取下，注射机的最大限度开模行程为300，当模具开模顶出塑件的余量510，即开模行程为SHH+（5-10）才能保证模具符合生产要求。注射机的拉杆间距与模具的关系。在考虑之前，应以最轻松的方法装模，即保证模具的纵横两向尺寸，每个尺寸都在拉杆间距之内，但在设计时其纵横尺寸都大于拉杆间距有两种方法解决，一是卧放进再装，二是拆掉水管后再放，但卧放的尺寸不能大于拉杆的间距。定位孔的直径，在模具上的定位圈尺寸应与注射机上的定位孔相配合由注射机的规范和特性得知定位孔径为100+0.054 0所以在模具上应设置相应的定位圈与之配合。推出杆孔的位置：注射机中推杆为22，孔距为230。为两侧顶出，由此在模具的动模板中应有相应的孔径2325的孔和孔距230相对应。喷嘴孔径与球面半径，为保证喷嘴与浇口套很好接触不溢料，孔径为4，浇口套的孔应大0.51，球面半径12在浇口套中相应为R13R14。安装螺孔的位置及孔径：模具直接采用螺钉固定，或螺钉和压板一起固定，但模具中的安装螺钉尺寸，应与注射机的螺孔相对应。三、 分型面的选择分型面的位置直接影响模具使用制造及塑件质量故必须合理选择分型面，从以下几方面考虑：此模具分型面应使塑件开模时，留在型芯机构的那部分，而脱模机构在动模部分，所以分型面是设在动模和定模分界面上，这样的分型面有利于排气如图2-1所示。四、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中会产生收缩，因此它在脱模前会紧紧地包住型芯或型腔中的其它凸起部分，为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面。困此要脱模方向平行的制品内外表面具有一定的脱模斜度，ABS材料的脱模斜度的选择型腔为1。20，型芯选1。这值为最小值，有些地方为达到质量的美观可以增大斜度值。型腔型芯的形成：为了便于加工采用整体式镶入固定板，型腔型芯采用特殊加工，结构如下图所示型腔型芯的工艺性：采用整体分段尺寸加工与固定板配合为H7/m6过渡配合五、 成型零件的设计塑件的成型零件，分型芯、型腔其中型芯的结构较为复杂，型芯是成型整个大内表面的，而在型芯里还有好几个小型芯，用以成型内表面的细小结构。由塑件分析可知，塑件外表面光洁度Ra为0.2要求较高，对加工精度提出较高要求。1型芯、型腔的结构形式型芯的结构形式：模具是采用一模二腔的形式布置，为了加工和维护方便采用型芯与型芯固定板分别加工，即加工后型芯镶入固定板中。模板制成通孔，这样有利于加工，在型芯上再镶入型芯，局部损坏后易于更换。型腔结构形式：同样，为了便于加工采用整体式镶入固定板。2型芯、型腔的工艺性 型芯的工艺性：如图2-2所示型芯采用三段尺寸加工，其中上部是成型部分，而中段是要求与型芯固定板相配合的过渡部分H7/m6，下部分是考虑在圆形与型芯固定板的配合部分尽量短些，使机加工、精加工减少，降低成本.其中俯视图中可以看出那边的虛线是一个台肩防止型芯拔出，在小型芯I上采用三段尺寸，前段尺寸是成型防盗门铃话机壳里面的小型芯;第二段尺寸是与型芯采用过渡配合H7/m6;第三段是台阶部分，此段与型芯的间隙在0.5-1 之间。第三段尺寸是防止型芯拔出比第二段尺寸大4-6mm即可，高度3-5mm，参考零件图。另外，其它小型芯都与这个小型芯相类似。型腔的工艺性：型腔采用整体式嵌入式，分两段尺寸加工前一段是与固定板采用过渡配合H7/m6，后一段是防止型芯拔出，长边增6mm，高为3mm。六、 型腔及型芯尺寸计算 型腔的尺寸计算包括：型腔、型芯的长度，径向、高度尺寸，中心距等。对配合部分精度，相对要求高。成型零件工作尺寸的计算方法有两种：一种平均法，一种为制品公差法。由于两种方法计算的结果非常接近，一般要求都采用平均法计算。以下计算尺寸只是各成型零件的主要尺寸，其余尺寸不做详细计算，（未注尺寸公差按SJ1372-78查得）。其余尺寸计算方法可参考以下计算的过程： 1.型腔的尺寸计算计算型腔径向尺寸必须以塑件的公称尺寸到最大尺寸，而公差则为负偏差。如果塑件上的尺寸不符合这一要求，则可以换算后再进行计算。L1=131 s=1.28 L2=139.6 s=1.28 L3=20 s=0.44L4=46 s=0.64 L5=56 s=0.74 L6=97 s=1.00 L7=29 s=0.5 L8=19 s=0.44 L9=18 s=0.38 L10=3 s=0.2 L11=0.5 s=0.2 L12=5 s=0.24 L13=5 s=0.32 L14=32 s=0.56 L15=26 s=0.5 L16=8 s=0.28 L17=R20 s=0.44 L18=6 s=0.24 L19= 5 s=0.24 L20= 2 s=0.2x=制=s/3=1.28/3=0.426 Lm1 +制 0 =Ls1(1+S)-Xs +制 0 =131(1+0.0055)-0.426 +0.426 0=131.2+0.426 0 x=制=s/3=1.28/3=0.426 Lm2 +制 0 =139.6(1+0.0055)-0.426 +0.426 0=139.6 +0.426 0 x=制=s/3=0.44/3=0.147 Lm3 +制 0 =20(1+0.0055)-0.147 +0.426 0=20.257 +0.147 0x=制=s/3=0.64/3=0.213Lm4 +制 0 =46(1+0.0055)-0.213 +0.213 0=46.04 +0.213 0 x=制=s/3=0.74/3=0.246Lm5 +制 0 =56(1+0.0055)-0.246 +0.213 0=56.062 +0.246 0 x=制=s/3=1.00/3=0.33Lm6 +制 0 =97(1+0.0055)-0.33 +0.33 0=97.204 +0.33 0 x=制=s/3=0.5/3=0.167Lm7 +制 0 =29(1+0.0055)-0.167 +0.167 0=28.99 +0.167 0 x=制=s/3=0.44/3=0.146Lm8 +制 0 =19(1+0.0055)-0.146 +0.146 0=18.95 +0.146 0 x=制=s/3=0.38/3=0.126Lm9 +制 0 =18(1+0.0055)-0.126 +0.126 0=17.973 +0.126 0x=制=s/3=0.2/3=0.066 Lm10 +制 0 =3(1+0.0055)-0.066 +0.066 0=2.951 +0.066 0 x=制=s/3=0.2/3=0.066Lm11 +制 0 =0.5(1+0.0055)-0.066 +0.066 0=0.436 +0.066 0 x=制=s/3=0.24/3=0.08Lm12 +制 0 =5(1+0.0055)-0.08 +0.08 0=4.95 +0.08 0 x=制=s/3=0.24/3=0.08Lm13 +制 0 =5(1+0.0055)-0.08 +0.08 0=4.95 +0.08 0 x=制=s/3=0.56/3=0.187Lm14 +制 0 =32(1+0.0055)-0.187 +0.187 0=31.989 +0.187 0x=制=s/3=0.5/3=0.17Lm15 +制 0 =26(1+0.0055)-0.17 +0.17 0=25.973 +0.17 0 x=制=s/3=0.28/3=0.093Lm16 +制 0 =8(1+0.0055)-0.093 +0.093 0=7.951 +0.093 0 x=制=s/3=0.44/3=0.147Lm17 +制 0 =20(1+0.0055)-0.147 +0.147 0=19.963 +0.147 0 x=制=s/3=0.24/3=0.08Lm18 +制 0 =6(1+0.0055)-0.08 +0.08 0=5.23 +0.08 0 x=制=s/3=0.24/3=0.08Lm19 +制 0 =5(1+0.0055)-0.08 +0.08 0=4.95 +0.08 0 x=制=s/3=0.2/3=0.067Lm20 +制 0 =2(1+0.0055)-0.067 +0.067 0=1.94 +0.067 02 型芯尺寸的计算: ABS的收缩率为0.40.7，S=Smax+Smin/2100=0.0055 L1=134.7 s=1.28 L2=15 s=0.38 L3=3 s=0.2 L4=5.5 s=0.24 L5=11 s=0.32 L6=1 s=0.2 L7=6 s=0.24 L8=10 s=0.28 L9=2 s=0.2 L10=46 s=0.64 L11=56 s=0.74 L12=20 s=0.44 L13=25.6 s=0.5 L14=0.5 s=0.2 L15=26.5 s=0.56 L16=56 s=0.74 L17=46 s=0.46 x=制=s/3=0.42Lm1 0 制=Ls1(1+S)+Xs 0 制=134.6(1+0.0055)+0.42 0 制=135.76 0 0.42x=制=s/3=0.38/3=0.127Lm2 0 制=15(1+0.0055)+0.127 0 0.42=15.2 0 0.42x=制=s/3=0.2/3=0.067Lm3 0 制=3(1+0.0055)+0.067 0 0.42=3.08 0 0.42 x=制=s/3=0.24/3=0.08Lm4 0 制=5.5(1+0.0055)+0.08 0 0.08=5.61 0 0.08 x=制=s/3=0.32/3=0.107Lm5 0 制=11(1+0.0055)+0.107 0 0.107=12.11 0 0.107 x=制=s/3=1/3=0.33Lm6 0 制=1(1+0.0055)+0.33 0 0.33=12.11 0 0.33 x=制=s/3=0.24/3=0.08Lm7 0 制=6(1+0.0055)+0.08 0 0.08=6.113 0 0.08 x=制=s/3=0.28/3=0.093Lm8 0 制=10(1+0.0055)+0.093 0 0.093=10.148 0 0.093 x=制=s/3=0.2/3=0.067Lm9 0 制=2(1+0.0055)+0.067 0 0.067=2.078 0 0.067 x=制=s/3=0.64/3=0.213Lm10 0 制=46(1+0.0055)+0.213 0 0.213=46.47 0 0.213 x=制=s/3=0.74/3=0.246Lm11 0 制=56(1+0.0055)+0.246 0 0.246=56.55 0 0.246x=制=s/3=0.44/3=0.147Lm12 0 制=20(1+0.0055)+0.147 0 0.147=20.257 0 0.147 x=制=s/3=0.5/3=0.17Lm13 0 制=25.6(1+0.0055)+0.17 0 0.17=25.9 0 0.17 x=制=s/3=0.2/3=0.067Lm14 0 制=0.5(1+0.0055)+0.067 0 0.067=0.57 0 0.067 x=制=s/3=0.56/3=0.187Lm15 0 制=26.5(1+0.0055)+0.187 0 0.187=26.83 0 0.187 x=制=s/3=0.74/3=0.247Lm16 0 制=56(1+0.0055)+0.247 0 0.247=56.56 0 0.247 x=制=s/3=0.46/3=0.15Lm17 0 制=46(1+0.0055)+0.15 0 0.247=46.403 0 0.15（2）型芯高度的计算：h1=12 s=0.32 h2=7.5 s=0.28h3=12 s=14.5 h4=20 s=0.44 x=制=s/3=0.32/3=0.11hs1 0 制=12(1+0.0055)+0.11 0 0.11=12.17 0 0.11 x=制=s/3=0.28/3=0.093hs2 0 制=7.5(1+0.0055)+0.093 0 0.093=7.63 0 0.093 x=制=s/3=0.32/3=0.11hs3 0 制=14.5(1+0.0055)+0.11 0 0.11=14.68 0 0.11 x=制=s/3=0.44/3=0.14hs4 0 制=20(1+0.0055)+0.14 0 0.14=20.24 0 0.14（3）型芯相对位置尺寸计算：L=62 s=0.74 L=31 s=0.56 L=44 s=0.64 x=制=s/3=0.74/3=0.246Lm制=Ls1(1+S)+Xs0.246=62(1+0.0055)0.246=62.3410.246 x=制=s/3=0.56/3=0.186Lm制=31(1+0.0055)0.186=31.170.186 x=制=s/3=0.64/3=0.213Lm制=44(1+0.0055)0.213=44.240.213七、 排气槽的设计注射机是先闭模后进料的，再充模过程中，必须把型腔内的空气完全的排除。才能使其充模完全，如若某一局部排气不良，则该部分的空气被压缩而升温导致熔体热分解变色，色泽变焦黄。如果滞留在型腔内的气体过多，还会形成空洞和充填不足的缺陷，所以应该设计出排气槽。另外排气槽的位置也要适当，本副模具根据结构及制品形状，将排气槽设置在分型面上的流料终端，同时还可通过顶杆与型芯的配合间隙来排气的结构如图2-3所示，考虑排气的同时还应考虑溢流，由于熔体在型腔内的流动路径往往足够出现汇流现象，汇流时流体前面的温度下降，粘度增大，往往不能很好的融合，造成分离影响塑件的强度及外观现象为避免这样弊端，可在料流汇合处设置溢流槽排气槽宽度b=3-5mm深度h小于0.05长度l=0.71.0mm此后可加深到0.81.5mm。此副模具与排气槽不单独设置。八、 型腔的强度校核1在校核形腔强度之前先选择型腔，型芯的材料。在模具用料中先要考虑模具的使用寿命，塑件的尺寸精度，塑件的复杂程度及制度的外观要求来考虑：模具对使用寿命跟塑件的生产批量有关，对于大批量选用优质钢，对于小批量要求可以低些，此塑件批量为小批量生产。塑件尺寸精度在模具中，如果塑件精度高，其相应尺寸精度也高，而高精度产品塑件尺寸极易受模具磨损的影响，为了模具的耐磨，就应提高对钢材的要求，精度可以低些，此塑件的精度较低。塑件的复杂程度，制件越复杂加工就越繁，为了有利于切削，最好是选用易切钢，且在尺寸数目多时宜变形，此塑件并不复杂。制件的体积大小。制件 体积越大，切削量越大，体积小时，受到刀具的影响就越大，宜选用质量均匀的钢材，此塑件体积不大。制件的外观要求：塑件的外表面要求表面粗糙度值为Ra0.2。对钢材提出了抛光要求相对应该选用好的钢材。从以上的五点分析中的前四点可知，可以选用较低的45号钢材，但是从第五点中可以看出45号钢材的抛光性只能在表面粗糙度为Ra0.4故不符合要求。所以要放弃45号钢材，选用40Cr作模具钢用。型芯，型腔均要采用40Cr。2 强度校核型腔是采用整体式镶入型固定板中的，查得镶拼式型腔的壁厚为910mm，模套壁厚为2225mm。在此表中查找时是按型腔内短边查找的。故模套强度只适用于短边，而塑件长边则按刚度计算的。 L1=201mm L2=225mm H=40mm h=8.5mm P=35Mpa E=210000pa b2=L1 phL1/32H2Y21/(b/h) Y为凹模侧壁最大的变形量为0.004cm系数由塑料模设计手册中查出，图5-17取L2/h=0.23小时，B=1.72系数图5-21取L2=0.23小时， 2=0.98， b=1cm将以上数据代入式中，可得:b2=22.5 350.8520.1/3221000040.980.0041/1.7(1/20.2) 1/3 =40.5mm由于模具采用两腔相配，中间部分由于受压力的作用可以相互抵消，故此处变形可以忽略不计，只要留出浇注系统即可，不需要再作计算。支承板强度校核： 其主要是防止型芯从固定板中松出，可以承受一定的成型压力，由于模脚处于悬空状态，由塑料模设计手册表2-5-21直接查出，可以直接选用。塑件在分型面上的投影面积约为：140972=27160mm=271.6cm总投影的面积约为：140972=27100mm=271cm上式是大概估算的，其实际尺寸要比上面的值要小。由此根据表中可以选用支承板的厚度为30mm.但是要考虑安全及结构的设计需要，选用50mm的就可以了。同时选用动定模板的厚度取32mm.强度就可以保证了，推杆固定板取20mm。其它的板厚尺寸如图2-5所示：其总高度要小于注射机的最大装模高度300mm。 必须要满足这个要求。第三节 浇注系统的设计一、 浇注系统的分析该模具中已经选择了两个型腔，因此限制了浇道和浇口的位置不能采用直接浇口了，同时塑件外表面也不允许有料疤，所以浇口不能设置在外表面上。由于塑件材料可以看出来，浇口形式可以设计成点浇口的形式，对塑件连接处可以自动剪断，这样对于塑件的后道工序加工可以节省工时。 综合分析，采用潜伏式点浇口，潜入分型面下方。沿斜向通向型腔底部从内侧接于推杆，而在杆上做出通料进料，从而实现通向型腔的目的。二、 主浇道的设计主浇道通常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按序顺利地向前流动。开模时主流道凝料又能顺利的拔出。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，一般由浇口套构成，如图所示3-1所示。主流道始端直径D=d+(0.51)=4+(0.51)=5mm，球面凹坑半径R2=R1+（0.51）=21mm，半锥角20尽可能缩短长度L（小于60mm为佳）主流道内壁粗糙度应在R20.8以下，抛光时应沿轴向进行抛光，产生侧向凹凸面后，使主流道凝料难以拔出。对于采用点浇口的三板式模具若要采用推流道板凝料自动坠落时，则浇口套与推流道板的自动。三、 分流道的设计分流道主要是将来自主流道的熔融料以较快的速度送到浇口进行充模，同时在保证充满型腔的条件下，要求分流道的截面大小合适选择浇道的形状，应以能使融料的热量损失小，流动阻力小，比表面积小等为前提，在圆形，梯形和V形截面浇道形状中，以圆形为最好，但是加工比较困难点。由于采用的潜伏式二级分流道，对热的损失及流动阻力提出较高的要求，为了减少这方面的影响，应采用梯形易加工的同时也能满足其他要求。参照图3-1所示其中H尺寸由顶杆于边缘距和浇道与塑件的距离确定，要设计顶杆方可计算，故请参照脱模机构设计。四、 浇口的设计浇口是分流道连通型腔的门户，是整个浇注系统的关键之所在，在此模具中采用的是小浇口形式。小浇口可以使浇口前后两端形成较大的压力差，增加流速，能使充模容易，得到外形清晰的制品。由于浇口的作用使得磨擦增大，有利于熔体的温度有所补偿，同时降低表面粘度。小浇口处熔体冷凝较快，当型腔充满后，浇口因冷凝而封闭，使型腔内还处于熔融状态的塑料不能回流，同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用，可使塑料在无压力的状态下固化收缩。 浇口处的冷凝料与塑件相连，若浇口处小，可快速切除，且留下疤痕小。综合上述的几点分析:小浇口是适用的，尤其是采用了点浇口的浇注系统，有二级分流道，对于温度补偿有着很大的作用，浇口的尺寸如图3-1所示五、冷料井冷料井位于主流道下面的动模板上，如图3-2所示处于分流道未端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量；开模时又能将主流道中冷凝料拉出，冷料井直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。第四节 脱模机构的设计塑件在成型之后，由于塑料具有一定的收缩，故会对模具的凸出部分产生的一定的包紧力，从而不能够较为顺利的脱模，因此为了能使成型后的塑件能够在不影响质量的前提下顺利的从模具上脱下，必须设置合适的脱模机构。一般通过力来达到目的，该模具为注射模，采用注射机的因此可以采用注射机机械脱模机构，另外从塑件的结构上可以看出在侧边的包紧力和磨擦力最大，为了避免顶出时变形，根据设置的机构，则采用顶面推杆顶出机构来将制品从模具上脱下，不过要将推杆尽量设置在靠近侧边。由于模具是用在卧式注射机上的，在脱模之后，不会因重力的作用而回复，所以在脱模之后应设计回复机构。同时在主流道末端的冷料井处，为了使浇注系统脱模，采用了拉料杆的形式，而分流道中的料是靠拉料杆的作用拉出的。为了使顶出机构运动顺畅，所以设置导向装置，导柱同时也可以当作支柱使用，提高了支承板的刚度和寿命。成型推杆的结构及固定如图3-3所示：脱模机构和复位如图3-4所示一、 脱模力的计算注射成型后制品在模具内的冷却会对凸模产生包紧力，因此顶出脱模时，必须克服制品和脱模之间因包紧力而产生的摩擦，一般来说：制品刚刚开始脱模之瞬间的摩擦力最大，所需的顶出脱模力也就越大。如图3-3所示进行估算:在图4-1中，F2=F1Cos， F3=F4=F1Sin F5=uF2=uP1Cos于是 F脱=（F5F4 ）Cos =( uF1Cos- F1Sin) = F1Cos(uCos-Sin)式中： F1制品对凸模的包紧力 脱模斜度 F2、F3F1的垂直和水平分量 F4凸模表面对后生产的反力 F5沿凸模表面的脱模力 F脱沿制品出模方向所需的脱模力 u塑料在热塑状态下对钢的摩擦系数，均取0.2左右，其中：F1LchP包 Lc凸模成型部分的截面周长 h -凸模制品包紧部分的高度(mm) P包制品对凸模的单位包紧力，其数值与制品的特点及塑件性质有关，一般可取812Mpa。已知：Lc=(131+8.6+97)2 =473.2mm=0.4732m h = 14mm =0.014m则：F1=0.47320.014107=66248NF脱 =2F1Cos(uCos-Sin) =266248Cos20(0.2Cos20-Sin20) =21850NF顶 满足要求二、 顶杆位置顶杆应设置于有效的位置，如图4-2所示，尽量靠近侧边，推杆孔与侧边距拟用2mm。从而可以计算出浇注系统部分的计算，推杆采用7根，间距由于考虑型芯上设置冷却水管将在冷却系统中确定推杆。推杆的活动行程：推杆的活动行程即顶出塑件和浇注系统所用的距离在模具中采用了点浇口浇注系统。从前面计算可得出脱模分流道的行程为：H1=H-16-12=22mm。开模行程的计算：这与注射机的开模行程有关，并已在注射机与模具关系中讲到其行程:S1=H+H1+H2+(510)mm，H=12mm，H1=22mm，H2=32mm，即S1=12+22+32+16+10=92mm。因此，S1在模板行程内是满足要求的。三、 顶杆的强度从上述脱模力的计算中可以得知，脱模力并不是很大，而在本模具中设置有7根顶杆，平均分到每一根顶杆上的力就已经很小了，所以此模具的顶杆的强度就不用再作计算了。第五节 模具结构的零件设计 一、 导柱， 导套 根据模具设计指导中的表2/8页中，收注射机规格的投影面积选用16的导柱与导套与之相配合。是出于结构方面的考虑，又由于加工方面的考虑应选用带头导柱和带头的导套。导柱： 16g648 GB4169.5-84 20号钢 渗碳-淬火 5660HRC导套：24H732 GB4169.5-84 T8A 淬火 5055HRC复位杆：10g692 GB4169.584 20号钢 渗碳淬火 5060HRC二、 定位圈与浇口套 定位圈是使浇口套和注射机喷嘴孔对准定位作用，定位圈由注射机的规格而定的，注射机上的是100+0.054 0mm，所以定位圈的基本尺寸为100mm。定位圈， 浇口套在模具中的安装配合的关系，如图5-1所示：定位圈采用45号钢材 淬火 50-55HRC浇口套采用T8A 淬火 50-55HRC在图中采用螺钉M8固定，螺钉：M820 GB70-85 35号钢材。三、 推杆由于分型面的影响推杆的长度不尽相同，其中两根是作为挖二级浇道用的，同时也顶出塑件，故选用同一长度但装模后要修成与型芯外形的端部外形。 推杆：5f6112 GB4169.184T8A 端淬50-55HRC四、 限位钉为使顶出机构的推杆在复位杆复位后能有一个正确的距离，采用了限位钉主要起支承和调整的作用。采用45号钢，调质处理：4348HRC。五、 复位杆复位杆与型面接触，故斜分型面，复位杆处要加工出平面复位杆： 12f6112 GB4169.1-84 T8A淬火5055HRC六、 螺钉及销 定模螺钉：M1020 GB70-85 35号动模螺钉：M10130 GB70-85 35号推板螺钉：M1620 GB70-76 35号 圆柱销： 850 GB119-86 H7/K6 45号第六节 冷却系统的设计模具冷却系统是为了保证塑件的成型质量，使成型后冷却速度均匀，预防冷却变形。同时缩短了生产周期，而由于在在连续生产中，模具不断被注入的熔融塑料加热，单靠模具本身，自然是难以保证正常的模温的，故必须加设冷却装置。一、 型腔上的冷却系统装置在型腔上由于塑件本身影响导致，型腔的厚度不同，同时造成冷却水道的布置不同。在型腔的冷却水中直接采用在型腔上方，即在定模板上中开水管槽。其中一部分穿过型腔，即离塑件表面15mm处均匀沉等距，为了防止缝隙的渗漏，则采用水管插入且保持型腔上的水道孔与型腔壁的厚度15mm打孔布置。水管的布局如图6-1Q=nGC(T1-T2)+CN：每分钟注射的次数 2次 G：每次注射的质量66g T1：塑料温度2000CC：比热0.35L：溶解的热量Q热=2660.35(200-60)+0=6468卡A冷却水=Q冷却水/(T出-T进)A：冷却水面积T出：冷却水出模具的温度T进：冷却水进模具前的温度：传热比0.11Q：冷却水6468卡A冷却水=6468/0.11(60-20)=1470L=A/Dn=1470/83.147=58二、 根据已布好的水道计算水量用水量： M= Q1 / Cp(t0-ti) (1/s) Q1= MQCp-(Q2+Q3+Q4+Q5) / T式中：M每一次注射所需的单边时间用水量1/sCp水的定压比热j/(kg.k) t i 水之入口温度计C t0水之出口温度计Ct0t i2C 精密塑件(SJ1372-78 3-4级)t0t i10C 一般塑件(SJ1372-78 5-6级)t0t i30C (SJ1372-78 7-8级)由计算出的用水量与塑料模具技术手册表5-53校核，为大于允许值，应加大孔径。由表2-4可得Qp1=314398J/g。M每一次注射所进入模具的熔体重量Kg.由塑件和浇注系统可得为88g即0.088g。T为注射周期：注射周期每次注射后闭模之间的时间间隔，其中包括：充模时间:Ti 升压及保压时间Tn冷却时间:TC 开闭模及取件的时间TrT= Ti+Tn+ TC+Tr(s)充模时间Ti 由塑料模具技术手册表5-49得: Ti为(0.50.8) s 取0.8 s保压时间Tn 与塑件的壁厚有关，Tn=0.3(s+2 s)=0.3(2+22)=3 s冷却时间TC 由塑料模具技术手册表5-51得TC=9.3 s其余时间Tr 包括脱模取件及闭模时间， Tr时间不能固定，与人为因素有关系，所以计算冷却系统时，可以不用考虑Tr值。所以： T=0.8+3+9.3=13.1 s所以： Q1=0.008398000 / 13.1=2673w又由上述可知Cp取4183，t0 - ti取10C 一般塑件故 M=Q1 / Cp(t-Bti)=2673 / 418310=0.063L/s=2.5L/min由上述计算出来的值与塑料模具技术手册之二表5-53校核，2.5L/s小于表中的最小值，所以冷却水孔直径可以适用。第二章 型腔的机械加工工艺卡片杭职院机械加工工艺卡片产品型号FDML01零部件型号FDML0101共1页第1页产品名称注射模具零部件名称型 芯材料牌号45毛坯种类锻件毛坯外型尺寸15012025每毛坯件数1每台件数1每件质量工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时1下料获得15012025尺寸毛坯下料车间下料气割氧气查手册2锻打锻打锻工车间锻气锤钳子3退火消除内应力防变形热处理车间热处理箱式炉挂钩查手册4刨削去除毛坯的大部分余量粗加工车间粗加工牛头刨床刨刀查手册5磨削磨上、下平面达到尺寸要求精加工车间精加工平面磨床砂轮查手册6划线确定各孔的准确位置钳工车间钳工划线板划针查手册7铣削铣成型部分精加工车间精加工加工中心铣刀查手册8调质HRC4550热处理车间热处理箱式炉挂钩查手册9线切割割方孔或圆孔精加工车间精加工线切割机床钼丝查手册10钳工去毛刺钳工车间钳工锉刀锉刀查手册11检验零件是否合格检验车间检验游标卡尺游标卡尺查手册描图描校底图号装订号标记处数更改文字号签字日期编制日期