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按键手机前盖的塑料模具设计【26张图纸】【优秀】

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按键手机前盖的塑料模具设计

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在塑料注射模具的设计中使用田口方法减少翘曲=塑料模具毕业设计英文文献翻译.doc---(点击预览)

A4限位钉-21.dwg---(点击预览)

A4浇口套-16.dwg---(点击预览)

A4楔块-22.dwg---(点击预览)

A4斜导柱-23.dwg---(点击预览)

A4推板固定板-19.dwg---(点击预览)

A4推板-18.dwg---(点击预览)

A4推杆-20.dwg---(点击预览)

A4拉料杆-17.dwg---(点击预览)

A4弹簧-09.dwg---(点击预览)

A4导柱.-12.dwg---(点击预览)

A4导套2-11.dwg---(点击预览)

A4导套1-10.dwg---(点击预览)

A4定位圈-13.dwg---(点击预览)

A4复位杆-14.dwg---(点击预览)

A4固定块-15.dwg---(点击预览)

A4侧型芯2-25.dwg---(点击预览)

A4侧型芯1-24.dwg---(点击预览)

A3定模座板-05.dwg---(点击预览)

A3垫块-04.dwg---(点击预览)

A3型芯模座-03.dwg---(点击预览)

A3型腔模座-07.dwg---(点击预览)

A3动模座板-06.dwg---(点击预览)

A3制品零件图-08.dwg---(点击预览)

A2型芯-02.dwg---(点击预览)

A2型腔-01.dwg---(点击预览)

A0装配图-00.dwg---(点击预览)

在塑料注射模具的设计中使用田口方法减少翘曲=塑料模具毕业设计英文文献.pdf

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关键词：: x0016 按键手机塑料模具设计

资源描述：

摘要

近年来，随着我国工业的迅猛发展，对模具的要求越来越迫切，精度要求越来越高，结构也越来越复杂。我国模具工业作为一个独立的、新型的工业，正处于飞速发展阶段，涌现出许多模具设计与制造的新方法、新技术。本文主要针对塑料模具设计的主要知识进行考察。在学习的过程中加强对Auto CAD和Pro/E的掌握。

根据塑件的外形和尺寸选择一模两腔的结构，本文进行对注射机的选择和注射机的各个参数的校核，材料的选取，和对分型面的设计，对浇注系统的设计，对顶出机构的设计和对侧向分型与抽芯机构的设计等等。

通过对模具的分析与以上的工作，完成对模具的学习与设计。可以对模具有一个学习和认识。了解模具的结构和工作原理，有效的完成对玩具手机前壳的注塑模具设计。

关键词：注塑机；ABS塑料；注塑模具；侧抽芯机构

Toy mobile phone front shell injection mold design

Abstract

In recent years, with the rapid development of our country industry,Has become more and more urgent to the requirement of mold,Precision demand is higher and higher,Structure is becoming more and more complex.As an independent mold industry in China, new industries,Is in rapid development stage,There emerge many new methods, new technology in mold design and manufacturing.This paper mainly investigates the main knowledge on plastic mold design,Also investigates a certain knowledge of to university study.In the process of learning to strengthen the mastery of AUTOCAD and PRO/E.

According to the appearance of plastic parts and choose one module and two cavities structure size,This article carries on the choice of injection machine and injection machine parameter of checking,The selection of materials,And the parting surface design,The design of gating system,Designate institutions to design and to the side parting and core-pulling mechanism design, and so on.

Through the analysis of the mold and the above work,Complete the study and design of the mold.I can learn and know to the mold have a.Understand the mold structure and working principle,Effective completion of mobile phone front shell injection mold design for toys.

Key words: injection molding machine; ABS plastic; Injection mold; Side core-pulling mechanism

1 绪论1

1.1 课题意义1

1.2 国内外发展现状1

1.3 设计前提及主要问题2

1.4 解决的主要问题和总体设计思路2

1.5 预期成果和实际价值3

2 总体方案论证4

3 具体设计说明5

3.1 塑件测绘5

3.2 塑件三维实体造型5

3.3 材料的选择6

3.3.1制品材料6

3.3.2模具材料的选择7

3.4 注塑机的校核7

3.4.1注塑设备的确定7

3.4.2注塑机有关工艺参数的校核8

3.5 分型面的设计10

3.6 浇注系统设计10

3.6.1浇注系统的设计原则10

3.6.2主流道的设计11

3.6.3浇口套设计12

3.6.4定位圈设计12

3.6.5分流道及平衡布置12

3.6.6浇口的设计13

3.6.7冷料穴的设计14

3.7导向机构的设计布置14

3.7.1导向机构设计14

3.7.2导柱布置15

3.8 冷却系统的设计15

3.8.1 在设计冷却系统时，应从多方面考虑：15

3.8.2冷却计算16

3.8.3冷却水道在定模中的位置16

3.9 顶出系统的设计17

3.9.1推出机构设计17

3.9.2顶出行程18

3.9.3复位杆18

3.9.4顶杆的形状与尺寸选择18

3.9.5浇注系统零件设计18

3.10侧向分型与抽芯机构的设计19

3.10.1侧向抽芯机构设计应注意如下要点：19

3.10.2抽芯距、抽拔力与斜导柱的计算19

3.10.3斜导柱的设计20

3.10.4滑块的设计20

3.10.5楔块的设计21

3.11模架设计21

3.12 经济性环保性分析22

4 结论23

参考文献24

致谢25

毕业设计（论文）知识产权声明26

毕业设计（论文）独创性声明27

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A2型芯-02.jpg

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A4侧型芯1-24.jpg

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内容简介：: 毕业设计论文题目:按键手机前盖的塑料模具设计系别：专业：班级：学号：指导教师： 2015年3月玩具类塑料模具设计摘要近年来，随着我国工业的迅猛发展，对模具的要求越来越迫切，精度要求越来越高，结构也越来越复杂。我国模具工业作为一个独立的、新型的工业，正处于飞速发展阶段，涌现出许多模具设计与制造的新方法、新技术。本文主要针对塑料模具设计的主要知识进行考察。在学习的过程中加强对Auto CAD和Pro/E的掌握。根据塑件的外形和尺寸选择一模两腔的结构，本文进行对注射机的选择和注射机的各个参数的校核，材料的选取，和对分型面的设计，对浇注系统的设计，对顶出机构的设计和对侧向分型与抽芯机构的设计等等。通过对模具的分析与以上的工作，完成对模具的学习与设计。可以对模具有一个学习和认识。了解模具的结构和工作原理，有效的完成对玩具手机前壳的注塑模具设计。关键词：注塑机；ABS塑料；注塑模具；侧抽芯机构Toy mobile phone front shell injection mold design Abstract In recent years, with the rapid development of our country industry,Has become more and more urgent to the requirement of mold,Precision demand is higher and higher,Structure is becoming more and more complex.As an independent mold industry in China, new industries,Is in rapid development stage,There emerge many new methods, new technology in mold design and manufacturing.This paper mainly investigates the main knowledge on plastic mold design,Also investigates a certain knowledge of to university study.In the process of learning to strengthen the mastery of AUTOCAD and PRO/E. According to the appearance of plastic parts and choose one module and two cavities structure size,This article carries on the choice of injection machine and injection machine parameter of checking,The selection of materials,And the parting surface design,The design of gating system,Designate institutions to design and to the side parting and core-pulling mechanism design, and so on. Through the analysis of the mold and the above work,Complete the study and design of the mold.I can learn and know to the mold have a.Understand the mold structure and working principle,Effective completion of mobile phone front shell injection mold design for toys.Key words: injection molding machine; ABS plastic; Injection mold; Side core-pulling mechanism 目录1 绪论11.1 课题意义11.2 国内外发展现状11.3 设计前提及主要问题21.4 解决的主要问题和总体设计思路21.5 预期成果和实际价值32 总体方案论证43 具体设计说明53.1 塑件测绘53.2 塑件三维实体造型53.3 材料的选择63.3.1制品材料63.3.2模具材料的选择73.4 注塑机的校核73.4.1注塑设备的确定73.4.2注塑机有关工艺参数的校核83.5 分型面的设计103.6 浇注系统设计103.6.1浇注系统的设计原则103.6.2主流道的设计113.6.3浇口套设计123.6.4定位圈设计123.6.5分流道及平衡布置12 3.6.6浇口的设计133.6.7冷料穴的设计14 3.7导向机构的设计布置143.7.1导向机构设计14 3.7.2导柱布置153.8 冷却系统的设计153.8.1 在设计冷却系统时，应从多方面考虑：153.8.2冷却计算163.8.3冷却水道在定模中的位置163.9 顶出系统的设计173.9.1推出机构设计173.9.2顶出行程183.9.3复位杆183.9.4顶杆的形状与尺寸选择18 3.9.5浇注系统零件设计183.10侧向分型与抽芯机构的设计193.10.1侧向抽芯机构设计应注意如下要点：193.10.2抽芯距、抽拔力与斜导柱的计算193.10.3斜导柱的设计203.10.4滑块的设计20 3.10.5楔块的设计21 3.11模架设计21 3.12 经济性环保性分析224 结论23参考文献24致谢25毕业设计（论文）知识产权声明26毕业设计（论文）独创性声明271 绪论1 绪论1.1课题意义模具是工业生产的重要工艺设备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在各种材料加工工业中广泛地使用各种模具，每种材料成型模具按成型方法不同又分为若干种类型。其中塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。模具作为发展新产品的重要装备，不仅市场需要量大，而且技术含量高。对于模具的精度、寿命、交货期等要求也非常务实，模具行业的竞争也非常激烈。本专业是机械设计制造及其自动化，对制品的模具设计使得我们把以前所学的相关知识都运用到其中了，对模具设计手册、机械设计手册、模具制造工艺、中国模具工程大典的查找使得我对设计有了更进一步的认识和了解，能熟练运用PRO/E软件进行制品的造型和模具的装配1。1.2国内外发展现状近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2m，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE25软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。热点模具网国外近年来发展的速度也比较快，在高速铣削加工方面，机床主轴转速可达40000r/min -100000r/min，快速进给速度可达到30m/min-40m/min，加速度可达19，换刀时间可提高到1s2s。这样就大幅度提高了加工效率，并可获得Ra0.08m的加工表面粗糙度。另外，还可加工硬度达60HRC的模块，形成了对电火花成形加工的挑战。高速切削加工与传统切削加工相比还具有温升低(加工工件只升高3)、热变形小等优点。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。高速铣削必须与相应的软件、加工工艺、刀具及其夹紧头相配合。国外在模具生产中，计算机辅助设计与辅助制造(CAD/CAM)技术已得到十分成功的应用。三维造型和型腔的数控加工都是由计算机辅助软件完成的，它大幅度的缩短了模具的生产周期，提高工作效率。德、美、日、法、意等工业发达国家在模具设计制造领域仍处于国际领先水平，他们的一些先进的模具方面的技术被许多发展中国家，甚至是其它发达国家学习采用。亚洲以日本和韩国模具技术水平最高，其它国家与之还有较大的差距，不过他们也正在以惊人的速度发展着，国家之间的交流会使之发展更快2。1.3设计前提及主要问题本课题为玩具底座注塑模具设计选为手机前壳，结合生产实际，进行手机前盖制品测绘、模具设计、工艺分析。设计原始数据: 1.制品的尺寸精度要求：长度方向小于0.50，厚度方向小于0.10； 2.制品材料：ABS； 3.制品表面粗糙度：不低于实物表面； 4.制品其他要求：符合设计规范。运用三维绘图软件Pro/E进行制品的模型构造。Pro/E是一个高效的三维机械设计工具，可绘制任意复杂形状的零件。本设计中主要是用Pro/E生成平面。其方法有：拉伸、旋转、镜像等。它既能作为高性能系统独立使用，又能与其它实体建模模块结合起来使用，它支持GB、ANSI、ISO和JIS等标准。它的功能很强大，可以应用与工业设计、机械设计、功能仿真、制造和数据管理等领域，涉及从设计到生产的全过程3。1.4解决的主要问题和总体设计思路本设计主要完成手机前盖制品测绘、模具设计、工艺分析。本设计主要考虑模具型腔数目的确定，浇注形式的选择，模具的顶出机构，动定模板及各模板的尺寸和厚度的确定，锁紧装置的选择与布置等问题。由于条件的限制, 手机前盖的测绘主要是手工测量和绘制，采用Pro/E绘制塑件的三维实体模型。根据使用寿命和经济方面考虑，本模具采用一模两腔，选用点浇口，动定模尺寸根选BL=140170的模板，采用顶杆作为顶出机构的元件总体设计思路：原始数据收集塑件工程图三维实物模型模具设计的主要过程1.5预期成果和实际价值所设计的模具能满足其工作状态的质量要求,使用时安全可靠,易于维修，在注塑成型时有较短的成型周期,成型后有较长的使用寿命,具有合理的模具制造工艺性。在预定时间内可以完成设计任务，把所设计的手机前盖模具可以在模拟中生产出来。在整个设计过程中不断增强有关模具方面的知识以及软件的应用，并在实践中得到了更进一步的提高。2 总体方案论证2 总体方案论证本设计是模具的设计,来源于生产实际。主要设计内容为:玩具类底座测绘、注塑模具设计、模具型腔工艺分析。首先进行制品的测绘,由于条件的限制,采用了游标卡尺测绘,测绘时采用多次测量取平均值。由于模具成本和型腔数目的关系,考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级等等, 本设计采用了一模两腔的结构。之后对注射量、锁模力、模具高度与注射机闭合高度关系、开模行程等方面进行校核。本制品内腔存在很多孔和凸台，结构相当复杂，所有通孔从中间分型。由于制品有侧孔，因此还设计了斜导柱侧向分型抽芯机构。然后设计浇注系统:浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线在同一条直线上。分流道的半径与塑料种类和所需熔融塑料的体积有关。主流道与分流道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。分流道采用平衡式排列，确保熔融塑料几乎能同时到达每个型腔的进料口。浇口采用点浇口, 点浇口的优点在于：适用于成型壳盒形零件，是一种常见的浇口形式，能自动切断浇口溢料。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响素件质量。冷料穴常设计在主流道的末端，即主流道正对面的动模上（卧式或立式注射模），直径稍大于主流道大端直径，以利于冷料的流入。再进行冷却系统的设计,在模板上直接设置冷却水道同样应遵循冷却系统的设计原则，使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔，使制品在成型过程中冷却均匀、快速。本设计采用了循环式水道。3 具体设计说明3 具体设计说明3.1塑件测绘手机前盖材料为ABS，用游标卡尺对零件进行测绘。该制品是模具生产出来的成千上万个塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处理。如对制品尺寸误差进行修正，然后绘出零件的草图。该制品有很多圆孔，形状并不规则，所以需要多次测量求平均值4。该制品外形尺寸为80mm398mm ,手机前盖主要几何尺寸如图3.1所示：图3.1 手机前盖基本尺寸3.2塑件三维实体造型运用三维绘图软件Pro/E进行制品的模型构造。机械设计模块是一个高效的三维机械设计工具，它可绘制任意复杂形状的零件。根据零件的测绘图，对零件进行三维造型。三维造型选用Pro/E软件，三维造型的所有参数与测绘的数据一致。打开三维软件Pro/E，新建名为SJWK.prt的文件,先后用到的方法有拉伸、阵列、抽壳等等工具,最后保存文件。制品的三维造型如图3.2所示：图3.2 手机前盖外轮廓3.3材料的选择3.3.1制品材料本设计模具为手机前盖，材料采用ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物），属于热塑性材料。ABS使用性能：综合性能较好，冲击韧性、机械强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电性能良好，易于成形和机械加工。ABS成型性能：1. 无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢边值为0.04毫米左右。2. 吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥。3. 成型时易取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度为250）。对于精度较高的塑件，模温宜取5060，对光泽、耐热塑件，模温宜取6080。注塑压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射机成型时，料温为180230，注射压力为10001400kgf/cm3。用螺杆式注射机成型时，料温为160220，注射压力为7001000 kgf/cm 35。3.3.2模具材料的选择塑料模具由于成型方法，结构形式，使用要求模具大小及制品产量多少，制品外观光泽要求等有许多不同，因此模具选材应依据模具实际情况合理的选择。要求快速出模，快速出样品，这就不允许按常规要求，型腔选用P20钢材，按模具寿命可以使用50万次要求精工细做。而应符合市场规律，只有当产品定型，并占有市场一定数额时，在有把握的情况下，才能投入高质量、高寿命的模具制造。1. 定模板、动模板、定模固定板、动模固定板、定位圈、推板、推板固定板、动模垫板等零件均要经过调质处理才能应用,所以采用45号钢，且45号钢用途最广、最经济实惠。2. 导柱、导套、复位杆、浇口套等零件采用材料T8A。3. 拉料杆采用T10A材料,其优点是抛光性能好，可以抛成镜面光泽6。3.4注塑机的校核3.4.1注塑设备的确定注塑机是将经过预塑熔融后的颗粒状高分子材料，由喷嘴高速射入模腔，经过冷却，成型塑料制品的设备，而且能够一次成型复杂制品，具有生产效率高、后加工量少、制品表面光洁程度好及废品率低等特点，并能够满足对注塑制品尺寸精度和质量精度的要求。因此，注塑机目前已成为一种生产塑料场频最具有代表性的设备10。塑料注塑机按用途可以分为热塑性塑料通用注塑机和专用注塑机；按外形可以分为卧式注塑机、立式注塑机和直角式注塑机；按塑料在料筒内的塑化方式可以分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机。初选XS-ZY-125型号的注塑机。热塑性塑料注射机型号：XSZY125具体参数如下表：表3.1 注塑机参数型号XSZY125螺杆（柱塞）直径mm42最大注射容量/ cm3125注射压力/( 105Pa)116锁模力/(kN)900最大注射面积/ cm2250模具厚度最大/mm300最小/mm200模板行程/mm300喷嘴孔直径/mm4球半径/mm12定位孔直径/mm100注射时间s1.6顶出形式机械顶出、两侧顶杆3.4.2注塑机有关工艺参数的校核注射量是指注射机进行一次注射成型所能注射出的最大容积，它决定了一台注射机的所能成型塑件的最大体积。一台注射机的最大注射量受注射成型工艺条件的影响而有些波动，因而在实际生产中常用公称注射量或是理论注射量来间接的表示注射机的加工能力。公称注射量是指在对空注射条件下，注射机螺杆或柱塞作一次最大注射行程时注射机所能达到的最大注射量，它近似于注射机的实际能够达到的最大注射量。所以塑件及浇注系统的总体积小于注射机最大注射量，该注射适合注射成型条件。1. 型腔数量的选择首先必须考虑采用单型腔还是多型腔模，并决定型腔数量的多少。考虑的主要因素有：现有注塑机的规格、所要求的塑件的质量、塑件成本及交货期。起决定作用的因素很多，它既有技术方面的因素，也有生产管理方面的因素。当尺寸精度要求很高时，应尽量减少型腔的数量。模具成本与型腔数目的关系。通常认为，模具中每增加一个型腔，所成型的制品的精度就会下降4，对精度要求高的制品，随着型腔数目的增加，模具的制品精度也势必随之增加，因而导致其制造成本的加大。以机床的注塑能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%。（3.1）式中 N型腔数； S注射机的注射量，g；浇注系统的质量，g；塑件质量，g；塑件体积=9.383 cm3 ；塑件质量=10.32 g ；浇注系统体积=15.79 cm3 ；=15.791.117.89 g ；经计算：N2 ，因此型腔数确定为一模两腔。2额定锁模力的校核选用注射机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具分型面要分开而产生溢料。有预塑装置的注射机及螺杆式注射机损失较小，所以型腔压力较大。另外，对不同流动性的塑料，不同的喷嘴和模具结构形式，其压力损失也不一样。一般熔料经喷嘴时其注射压力达6080MPa，经浇注系统入型腔时，则型腔压力一般为2550MPa12。锁模力和成型面积的关系由下式确定：（3.2）式中：锁模力，kN；型腔压力，一般取4050 MPa ； A 浇道、进料口和塑件的投影面积，mm2；计算：A=12275=9150 mm2A/1000=5091501000=457.5 KN =900KN所以：A/1000 公式成立3. 注射压力的校核 ABS成型所需注射压力 MPa4. 模具高度与注射机闭合高度关系的校核（3.3） 5. 开模行程校核3.5分型面的设计分型面是指模具上用以取出制品或者浇注的可分离接触表满。通过分型面将模具分成两个或若干个部分，开模时，有序的完成制品脱落，再由顶出系统把制品及浇注系统凝料从模具中顶出或取出，之后将模具型腔内的杂物清除，或将嵌件安放于模具型腔内。与分型面比较容易混淆的是开闭面。开闭面是根据模具结构动作的需求，在模具上可以打开的接触面。分型面的设计要便于模具加工制造，应尽量选择平直的分型面，这样的分型面比较好处理，对于分型面不在同一平面的模具，为了避免合模时动、定模两部分发生碰撞，以及减小模具制造的难度可以利用一些角度很小的角作为分型面发生变化的部位。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： 1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2. 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；3. 保证塑件的精度要求；4. 满足塑件的外观质量要求；5. 便于模具加工制造；6. 对成型面积的影响；7. 对排气效果的影响；8. 对侧向抽芯的影响。由于制品有侧孔，采用了侧向抽芯机构，塑件包紧在凸模型芯上；然后注射机推动推杆固定板，推杆发生作用，推出塑件脱落，同时拉料杆将凝料推出自动脱落7。3.6浇注系统设计浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔化充满型腔,并将注射压力传递到模腔的各个部位,以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑件。浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴几部分组成8。3.6.1浇注系统的设计原则在设计注塑模具的浇注系统时，应考虑下列相关因素： 1.塑料成型特性应综合考虑所选用塑料成型特性，特别是它的流动性能，以便在冲模阶段能使熔融塑料以尽可能低的粘度和较快的速度充满整个型腔，而在保压阶段又能通过浇注系统，使压力充分的传递到型腔的各个部位，同时还能通过浇口的适时凝固来控制补料时间，以获得外形清晰、尺寸稳定、质量较好的塑件。 2.制品的大小、形状和技术要求根据制品的大小、形状、壁厚和技术要求等因素，并结合所选择的分型面，来选择浇注系统的形式、位置和进料口的数量。 3模具成型的型腔数根据所确定的模具型腔数，对浇注系统进行合理布局。 4.制品外观设置浇注系统时应考虑去除、修整进料口凝料的方便性，同时不影响制品的外表美观和使用。 5.防止型芯和嵌件变形应尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯弯曲变形或嵌件移位。 6.排气良好浇注系统应能顺利平稳的引导熔融塑料填充到型腔的各个角落，不产生涡流和紊流，并能使型腔内的气体顺利排出。 7.减少热量及压力损失浇注系统的流程应尽量短并减少折弯，以防止因过快的降温降压而影响塑件的成型质量。缩短流程，还可以缩短填充及冷却时间，提高成型效率。 8.防止塑件翘曲变形当浇注系统流程较长或需采用多浇口进料时，应考虑浇口收缩等原因引起塑件翘曲变形的问题，并需要采取必要的措施施予以防止或消除。 9.节省原材料出满足以上各点外，浇注系统的容积尽量取小值，以减少其占有的塑料量，从而减少回收料。同时，浇注系统与型腔的布置应合理对称，以减少模具尺寸，节约模具材料9。3.6.2主流道的设计主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或型腔的进料通道。负责将塑料熔体从喷嘴引入模具,其形状、大小直接影响塑料的流速及填充时间。为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出,需将主流道设计成圆锥形,具有=26的锥角,内壁为Ra0.8M以下的表面粗糙度,小端直径应大于喷嘴直径约0.51mm,凹坑半径R也应比喷嘴头半径大12mm,以便凝料顺利拔出。根据以上所述和注塑机的配合要求,本设计的浇口套尺寸如图3.4所示：图3.4 浇口套形式 3.6.3 浇口套设计由于注塑成型时主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复接触和碰触，所以一般都不将主流道直接开在定模上，而是将它单独的开设在一个嵌套中，然后将此套再嵌入定模内，该嵌套称为浇口套。采用浇口套以后，不仅给主流道的加工、热处理以及衬套本身的选材等工作带来很大方便，而且在主流道损坏后也便于修磨或更换。当主流道贯穿由多块模板叠合而成的定模时，做成浇口套，可以保证主流道内壁光滑，防止板缝间溢料形成横向飞边，便于浇道凝料脱出10。3.6.4定位圈设计定位圈是确定模具在注塑机上的安装位置、保证注塑机喷嘴与模具浇口套对中心的定位零件，定位圈与注塑机定模固定板中心的定位孔相配合11。3.6.5分流道及其平衡布置 1. 分流道主流道和浇口之间的进料通道。其作用是通过流道截面及方向变化使熔料平稳地转换流向,并均衡分配给各个型腔。常见分流道的截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式,从压力损失考虑,圆形截面分流道最好。分流道截面尺寸应按塑料制品的体积、形状、壁厚、塑料品种、注射速率、分流道长度等因素确定。圆形截面分流道直径一般取d = 212mm 。分流道表面不要求太光洁,表面粗糙度通常取Ra1.252.5M。本设计采用圆形分流道的直径为5mm。2. 分流道的布置本设计采用平衡式布置,这样一模两腔可以均衡布置,使熔融塑料几乎同时到达每个型腔的进料口,这样,塑料到每个型腔的压力和温度是相同的,塑件的品质理应相同。如图所示：图3.5 分流道布置形式3.6.6浇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的部分,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。浇口的理想尺寸很难计算,一般可根据经验估算,浇口断面积约为分流道断面积的3%9%,断面形状常为矩形或圆形,浇口的长度约为11.5mm。在设计浇口时往往先取较大的尺寸值,以便在试模后逐步加以修正。浇口的形式有多样:侧浇口、点浇口、潜伏浇口和直接浇口等等。本设计中采用点浇口，点浇口垂直设于制品的平面上，其优点是：开模时浇口可自动切断实现全自动成型，浇口周围残留应力小12。如图3.6所示：图3.6 点浇口点浇口的优点： 1.由于浇口的界面积尺寸较小，一般d=0.51.8mm。当熔料通过浇口时，有很高的剪切速率和摩擦，产生热量，提高熔料的温度降低熔料的温度，降低熔料的粘度，有利于熔料的流动，从而能获得外形清晰、表面关泽的塑料制品。 2.开模时浇口可自动拉断，便于实现制品生产过程的自动化。 3.去除浇口后残留痕迹小，不明显，能较自由的选择浇口位置，不影响塑件外观，容易修整。 4.在多型腔模中，容易实现各行前模的平衡进料。 5.对于投影面积大的制品或者易于变形的制品。采用多个点浇口，能够提高制品的成型质量。 6.点浇口一般开在塑件顶板，注塑流程短，拐角小，排期条件好，容易成型。3.6.7冷料穴的设计冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。这种带Z形头拉料杆的冷料杆的冷料穴设计在主流道的末端的动模一侧。既起冷料储存作用又兼有分型时将主流道衬套中拉出凝料作用。开模后，凝料及塑件一起被带Z形的拉杆脱出。适用于各种塑料的注塑成型，是常用的结构形式13。如图3.7所示：图3.7 冷料穴形式3.7导向机构的设计布置3.7.1导向机构设计导向机构的作用：在注塑模具中，引导动模和定模按一定方向闭合或开启的装置，称为导向机构。导向机构由导柱和导套组成，分别安装在动、定模两边。导向机构的功能：1.导向作用在动模与定模闭合的进程中，导向机构应首先接触，引导动、定模准确配合，避免型芯与凹模发生碰撞。2.定位作用保证动、定模按一定的方位合模，避免模具在装配时，因方向弄反而损坏成型零件，合模后要保持型腔的正确形状。3.承受一定侧压力高压塑料熔体在冲模过程中会产生单项侧压力，需由导向机构承担。当单向侧压力过大时，除导向机构承担外，还需增设锥面定位机构来承担。4.承载压力当采用推件板脱模或双分型面模具结构时，导柱有承受推件板和型腔板重量的作用。5.保持机构运动平稳对于大、中型模具的脱模机构，导向机构由是机构运动灵活平稳的作用14。3.7.2导柱布置导向装置包括两个部件，即导柱和导套，具有保证模具精确闭合，保护型芯，并防止注射时模板因受力而偏移等作用。导柱一般安装在动模上，导套安装在定模上。根据模具的形状和大小,在模具型腔的周边要设导柱和导套,本设计导柱的数量采用四根。导柱的布置最好能保证模具的动定模只能按一个方向合模,防止在装配或合模时因方位搞错而使型腔损坏,本设计采用四根直径相同的导柱对称布置,并且开设了环槽，这样避免了安装错误和出现以上问题。如图3.9所示: 图3.9 导柱3.8冷却系统的设计3.8.1 在设计冷却系统时，应从多方面考虑：1. 在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道尽可能设置在靠近型腔（型芯）表面。2. 在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道应安排的尽量紧密。3. 合理确定冷却水道孔的直径、中心距以及与型腔壁的距离，根据经验，水道孔的直径一般取812mm；水道管壁间距离不得超过5d，水管壁离型腔表面不得太近，亦不能太远。一般不超过管径的3倍，以1215mm为宜；4. 对于中、大型模具，由于冷却水道很长，会造成较大的温度梯度变化，导致在冷却水道末端（出口处）温度上升很高，从而影响冷却效果。从均匀冷却的方案考虑，对冷却液在出、入口处的温差，一般控制在5以下，冷却水道的长度在1.21.5以下。因此，对于中、大型模具，可将冷却水道分成几个独立的回路来增大冷却液的流量，减少压力损失，提高传热效率。5. 制品较厚的部分应特别加强冷却13。3.8.2冷却计算所需冷却水量按下式计算：（3.4）式中通过模具的冷却流量（g）；单位时间内进入模具的塑料重量（g）；每克塑料的热容量（J/g）；出水温度（）；入水温度（）；热传导系数；经计算得：W=220g再由下式可求出冷却水道的直径d：（3.5）式中冷却液密度（g/m2）； L冷却水道的长度（cm）；经计算水道直径d约为6mm，经查手册本设计水道直径d取8mm。3.8.3冷却水道在定模中的位置冷却水道的位置取决于制品的形状和不同的壁厚。原则上冷却水道应设置在塑料向模具热传导困难的地方，根据冷却系统的设计原则，冷却水道应围绕模具成型的制品，且尽量排列均匀一致。在模板上直接设置冷却水道同样应遵循冷却系统的设计原则，使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔，使制品在成型过程中冷却均匀。如果模具中成型制品的部分，是以镶件方式镶入模板，其冷却水道的分布，最好采用围绕镶件的方式。相交水道通常采用以过盈配合方式插入镶件，使冷却液改变流向。综上所述，对本制品而言，由于形状较复杂，塑料难以充填等，需要进行均匀的冷却，才能保证产品的质量；采用循环水道冷却，使入水口和出水口的温差控制在5度以内。本模具的冷却水道直径为8mm，并且围绕型腔布置。具体分布如图3.8所示：图3.8定模板冷却水道布置图3.9顶出系统的设计3.9.1推出机构设计推出机构的作用是将塑件成型后，顺利地把塑件及浇道凝料推出模外。推出机构一般由推杆、拉料杆、推板、推杆固定板等零件组成。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后，制品的留模形式（留动模部分或留定模部分），推出机构必须是建立在制品所滞留的模具部分中。通常，由于注塑机的推出机构设置在动模板一侧，因此大多数模具的推出机构是安装在动模中的。为了对推出机构进行位置调整和防止推出机构复位时受到异物阻碍，在动模座板上还设计了限位钉。推出机构的设计原则：1. 模具的推出机构必须有足够的强度及刚度，使塑件出模后不致于变形；2. 推力要均匀。推力面尽可能要大，其推力应设计在塑件承受力较大的地方如筋部、凸缘及壳体壁部等部位；3. 推件不应设计在零件外表面，以免影响塑件外观质量；4. 推出系统要动作灵敏可靠、动作平稳并便于更换与维修9。3.9.2顶出行程顶出行程一般规定使被顶出的制品脱离模具510mm，在成型一些形状简单且脱模斜度较大的桶形制品，也可使顶出行程为制品深度的2/3。本设计的顶出行程为20mm15。3.9.3复位杆顶杆在将制品顶出后，其顶端位置会高于型芯（型腔）表面很多，在下一次合模（模具合紧之前）时，必须使其退回到顶出前的初始位置，以免碰坏型腔（或型芯），因此在顶出机构中必须设有复位杆帮助顶杆回位。复位杆与推杆一起固定在推杆固定板上，设置了4根，位置均布于推板固定板的四周，位于模具型腔和浇注系统之外。在合模过程中，复位杆的前端面与定模板相接触才开始复位，合模和复位同时完成。3.9.4顶杆的形状与尺寸选择推杆多为圆形结构，细长杆可将后部加粗成台阶形，配合间隙要求小的推杆，其推杆端部应设计成锥形。推杆应尽量短，推出时，一般将塑件推到高于型腔（或型芯）10mm左右即可。推杆的端面应高出所在型腔的底面或型芯顶面0.05-0.1mm。推杆与其配合孔采用H7/f7配合，保持一定同轴度。推杆数量在保证推出前提下，越少越好。在推杆推出机构中一定要设计复位机构。顶杆需要进行淬火处理，使其具有足够的强度和耐磨性。本模具采用了八根直径为4的圆形顶杆并经过热处理。3.9.5浇注系统零件设计浇注系统零件主要是定位圈及浇口套两个零件。定位圈的作用是使模具安装在注射机上后有一个准确位置。定位圈凸出定模座板部分的径向名义尺寸应与注射机固定板定位孔的径向名义尺寸相同，两者设计成H7/k6配合形式。如图3.10所示：图3.10浇注系统3.10侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构是利用注射机的开模力作为动力和开模行程，通过斜导柱等零件，在塑件脱模之前，将模具的可侧向移动的成型零件从塑件中抽出。该机构结构紧凑，动作可靠，加工制造方便，广泛应用于抽拔距和抽拔力不太大的场合。其结构要素组成是斜导柱、侧滑块、楔紧块导滑槽的定位装置10。3.10.1侧向抽芯机构设计应注意如下要点：1.成型部位截面形状的复杂与简单、面积大小、多芯与单芯等都直接影响抽拔力的大小，在一般情况下，形状复杂、面积大、多芯时所需要的抽拔力大。2.制品壁的厚薄也影响到抽拔力的大小。壁厚者收缩量大，所需要的抽拔力亦相应增大。3.塑料的收缩率及其制品与成型零件的摩擦系数也影响抽拔力。塑料的成型收缩率大，抽拔力亦大；表面自润滑性能较好的塑料，其抽拔力较小。4.型芯成型部位的表面粗糙度，对于抽拔力有较大的影响。表面粗糙度高，抽拔力大。因此，成型零件要有比较低的粗糙度，一般应达到0.2以下，同时应注意加工时的纹路方向，应该与抽芯方向一致。5.模具型芯应有足够的啊的脱模斜度。斜度大，抽拔力小，反之增大。一般的抽芯脱模斜度应1：100。6.注射成型的工艺条件，必须与制品造型、模具结构相适应。注射压力、模具温度对制品在型芯上的包紧力有一定的影响。注射压力小，模具温度高时，抽拔力小；反之抽拔力大5。3.10.2抽芯距、抽拔力与斜导柱的计算1.抽芯距S =4 （-侧孔深度）2.侧向抽拔力F的估算（3.6）=18283.65N式中：L-侧型芯成型部分的截面平均周长（mm）；h-侧型芯成型部分的高度（mm）；p-塑件对侧型芯的包紧力，一般取p=8-12MPa；-塑料在热状态时对钢的摩擦系数；-侧型芯的脱模斜度。3.斜导柱的长度计算（3.7） = =90式中：-斜导柱轴线与主开模方向的夹角；-锥台长度，可取mm；-斜导柱有效导滑长度11。3.10.3斜导柱的设计斜导柱的斜角一般为，最大不得超过，本设计选用的斜角为。材料采用T8A，淬火硬度HRC50-55。由于斜导柱只起驱动滑块的作用，滑块的运动精度由导滑槽与滑块间配合精度保证，滑块的最终位置由楔块保证，因此为了运动灵活，斜导柱与模板固定孔间的配合采用H7/m6，与滑块导滑孔间的采用H11/b11的间隙配合。结构形式如图3.11所示：图3.11 斜导柱3.10.4滑块的设计滑块可以是瓣合模滑块，也可以是型芯滑块。滑块可以做成整体式，也可以做成组合式。整体式是将成型部分与滑动部分做在一整体材料上，使用于形状简单的侧向成型零件及瓣合模；组合式是将成型部分与滑动部分靠一定的连接方式装配在一起，这样可以优质模具钢材，且加工方便，应用广泛。本设计采用组合式的滑块，滑块上斜导孔的直径与倾角应保证能与斜导柱实现H11/b11的配合。滑块的定位装置是利用压缩态弹簧的弹力，通过拉杆螺钉将滑块拉紧在固定块上。滑块的底面和两侧面为滑动面，应有足够的硬度和较低的粗糙度，以增强其耐磨性。如图3.12所示：图3.12 滑块图3.13楔块3.10.5楔块的设计楔块的作用就是使侧滑块在模具闭合后能精确复位，并锁紧滑块，以承受注射成型是熔体对型芯的压力。楔块的结构形式根据

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