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塑胶卷盘注塑模设计【10张CAD图纸+毕业答辩论文】【注塑模具】

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关键词：: 塑胶注塑设计全套 cad 图纸毕业答辩论文模具

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摘要

随着科技在不断的向前发展，高分子化合物材料被不断的进行应用。于是价格低廉、来源丰富、性能优良的塑料制品在市场上越来越普及，在电脑、汽车、机械仪表、通信、家电、通信等各个领域已经起到不可替代的作用。

注射成形是把原材料放入准备好的注射机料筒中经过一系列的加热均匀塑化，使它变为熔融状态下的流体，然后通过柱塞的高压力或者螺杆的旋转注入模具型腔中，然后再经过保压、冷却、固化、打开从而获得塑料制品工艺。

关键词：注射成型；斜导柱；一模一腔

Design of injection mold for the knob

Abstract

With the development of science and technology in the continuous development of the material, macromolecular compound is the ongoing application. So cheap, abundant source, plastic products, excellent performance in the market is becoming more and more popular in various fields, computer, automobile, machinery, household appliances, instruments, communication, communication has played an irreplaceable role.

The plastic injection molding is the raw material into the barrel of injection molding machine prepared through the heating and melting of a series and uniform plasticizing, make it into the fluid in the molten state, and then through the high pressure plunger or screw rotating injection mold cavity, and then through the holding pressure, cooling, curing, open to for plastic products processing.

Keywords：Injection molding ; Oblique guide pillar ;One die one cavity

塑胶卷盘注塑模设计I

摘要I

AbstractII

第一章绪论1

1.1我国近年来模具的发展趋势1

1.2本次课题的意义1

1.3本次课题设计的一系列锻炼1

第二章塑件的结构分析及工艺性3

2.1 设计任务书3

2.2本次设计塑件的精度尺寸分析4

2.3 壁厚分析4

2.4孔分析4

2.5 成型表面粗分析4

2.6 脱模斜度分析5

第三章材料工艺性的分析6

3.1 选择塑料原料6

3.2 塑料的基本特性6

3.3材质的成型工艺性6

3.4塑件的成形工艺参数确定6

3.5塑件的大小和质量计算7

第四章模具的结构设计8

4.1模具分型面的确定8

4.2模具型腔数目确定9

4. 3模具的结构选择10

4.4浇注系统的设计10

4.5浇口设计10

4.6主流道的设计11

4.7冷料穴的设计12

4.8确定模具浇注系统13

第五章注射机型号的选定14

5.1注塑机的初选14

第六章注射机的校核16

6.1注射量的校核16

6.2压力校核16

6.3 锁模力校核16

第七章模具侧抽芯的确定17

7.1 侧向抽芯机构17

7.2 液压式侧抽芯机构17

7.3斜滑块18

第八章模具成型零件20

8.1模具成型部分的结构设计20

8.2 模具工作部分零件尺寸计算21

8.2.1塑件成形误差21

8.2.2精度和尺寸影响因数21

8.2.3型芯型腔的尺寸计算21

8.3 模具导向机构精度配合23

第九章模具脱模后推出机构24

第十章冷却水道25

第十一章该套模具总装配图和部分零件图26

11.1模具总装配图26

11.2部分零件图28

11.3开、合模过程29

第十二章模具的安装调试及维护31

12.1模具安装31

12.2调试31

结语32

致谢33

参考文献34

第一章绪论

1.1我国近年来模具的发展趋势

近年来，从各个方面来看世界上的模具市场一直保持着1500-1600亿美元的产值，但模具市场仍然是需求量很大。04年世界模具市场规模约789亿美元,亚洲约占200亿美元,中国大约占有65亿美元。但是进口比例大约为10～20亿美元。这些年来模具在我国开始实现国产化,最近几年我国模具工业及其进出口情况如表1-1所示。

从我国现在的水平来看我国的模具工业方面和国外来说还有很大的一段差距。其中创新方面差距非常突出，最主要的原因是我国自主创新产品还是偏少。国务院颁布有关规定是：大型、精密的模具需要有关部门的努力创新，国家的实力才能增强。由此可见，国家对机械工业的重视和对模具工业的鼓励。

模具方面专家分析预计我国模具市场将按每年12%～17%速度增长(近5年来，塑料模具的平均年增长率达到22%）。近几年来科学设计方法已经在中国得到广泛应用，如：多色注射技术和气辅注射技术。并且还出现了许多国际著名的模具设计软件

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内容简介：: 江江阴阴职职业业技技术术学学院院毕业设计毕业设计课课题：题：塑胶卷盘注塑模设计塑胶卷盘注塑模设计专专题：题：专专业：业：模模具具设设计计与与制制造造学学生生姓姓名：名：丁丁成成昌昌班班级：级： 11 模模具具（ 1）班班学学号：号： 11020335指指导导教教师：师：刘刘毅毅、朱朱国国兴兴完完成成时时间：间： 2013 年年 12 月月 27 日日摘要塑胶卷盘注塑模设计塑胶卷盘注塑模设计摘要摘要随着科技在不断的向前发展，高分子化合物材料被不断的进行应用。于是价格低廉、来源丰富、性能优良的塑料制品在市场上越来越普及，在电脑、汽车、机械仪表、通信、家电、通信等各个领域已经起到不可替代的作用。注射成形是把原材料放入准备好的注射机料筒中经过一系列的加热均匀塑化，使它变为熔融状态下的流体，然后通过柱塞的高压力或者螺杆的旋转注入模具型腔中，然后再经过保压、冷却、固化、打开从而获得塑料制品工艺。关键词：关键词：注射成型；斜导柱；一模一腔 AbstractIDesign of injection mold for the knobAbstract With the development of science and technology in the continuous development of the material, macromolecular compound is the ongoing application. So cheap, abundant source, plastic products, excellent performance in the market is becoming more and more popular in various fields, computer, automobile, machinery, household appliances, instruments, communication, communication has played an irreplaceable role. The plastic injection molding is the raw material into the barrel of injection molding machine prepared through the heating and melting of a series and uniform plasticizing, make it into the fluid in the molten state, and then through the high pressure plunger or screw rotating injection mold cavity, and then through the holding pressure, cooling, curing, open to for plastic products processing.Keywords：Injection molding ; Oblique guide pillar ;One die one cavity 目录II目录目录塑胶卷盘注塑模设计 .I摘要 .IABSTRACT .II第一章绪论 .11.1 我国近年来模具的发展趋势 .11.2 本次课题的意义 .11.3 本次课题设计的一系列锻炼 .1第二章塑件的结构分析及工艺性 .32.1 设计任务书.32.2 本次设计塑件的精度尺寸分析 .42.3 壁厚分析.42.4 孔分析 .42.5 成型表面粗分析.42.6 脱模斜度分析.5第三章材料工艺性的分析 .63.1 选择塑料原料.63.2 塑料的基本特性.63.3 材质的成型工艺性 .63.4 塑件的成形工艺参数确定 .63.5 塑件的大小和质量计算 .7第四章模具的结构设计 .84.1 模具分型面的确定 .84.2 模具型腔数目确定 .94. 3 模具的结构选择 .104.4 浇注系统的设计 .104.5 浇口设计 .104.6 主流道的设计 .114.7 冷料穴的设计 .124.8 确定模具浇注系统 .13第五章注射机型号的选定 .145.1 注塑机的初选 .14第六章注射机的校核 .166.1 注射量的校核 .166.2 压力校核 .166.3 锁模力校核.16第七章模具侧抽芯的确定 .177.1 侧向抽芯机构.17目录III7.2 液压式侧抽芯机构.177.3 斜滑块 .18第八章模具成型零件 .208.1 模具成型部分的结构设计 .208.2 模具工作部分零件尺寸计算.218.2.1 塑件成形误差 .218.2.2 精度和尺寸影响因数 .218.2.3 型芯型腔的尺寸计算 .218.3 模具导向机构精度配合.23第九章模具脱模后推出机构 .24第十章冷却水道 .25第十一章该套模具总装配图和部分零件图 .2611.1 模具总装配图 .2611.2 部分零件图 .2811.3 开、合模过程 .29第十二章模具的安装调试及维护 .3112.1 模具安装 .3112.2 调试 .31结语 .32致谢 .33参考文献 .34 第一章绪论0第一章第一章绪论绪论1.1 我国近年来模具的发展趋势我国近年来模具的发展趋势近年来，从各个方面来看世界上的模具市场一直保持着 1500-1600 亿美元的产值，但模具市场仍然是需求量很大。04 年世界模具市场规模约 789 亿美元,亚洲约占 200 亿美元,中国大约占有 65 亿美元。但是进口比例大约为 1020 亿美元。这些年来模具在我国开始实现国产化,最近几年我国模具工业及其进出口情况如表 1-1 所示。表 1-1 模具工业及其进出口情况年份生产厂家（个）产值（销售额）（亿元人民币）进口（亿美元）出口（亿美元）1994120002408.3820.285200461017.8904.91020063000072020.47010.41200787020.04014.15200895020.0419.22从我国现在的水平来看我国的模具工业方面和国外来说还有很大的一段差距。其中创新方面差距非常突出，最主要的原因是我国自主创新产品还是偏少。国务院颁布有关规定是：大型、精密的模具需要有关部门的努力创新，国家的实力才能增强。由此可见，国家对机械工业的重视和对模具工业的鼓励。模具方面专家分析预计我国模具市场将按每年 12%17%速度增长(近 5 年来，塑料模具的平均年增长率达到 22%）。近几年来科学设计方法已经在中国得到广泛应用，如：多色注射技术和气辅注射技术。并且还出现了许多国际著名的模具设计软件1.2 本次课题的意义本次课题的意义东昊塑胶五金有限公司，是要经营范围是注塑模具成型、塑胶卷盘和吸塑包装。塑胶卷盘是该公司的一个产品，该塑件有很大市场前景。塑料成型模具是一种用于塑料生产的基本工艺装备，它可以控制和限制熔融态的塑料流体在模具型腔内的流动，然后成型出和模具型芯型腔相同的形状。塑料成型工业在很大的程度上节约了大量的零件的原材料，提高了生产效率。目前塑料制品在制造业中所占的比例快速增加，提高生产效率必须要有一个合理设计的塑料模具。1.3 本次课题设计的一系列锻炼本次课题设计的一系列锻炼目标：能够独立完成这套模具的设计，编写设计计算说明书。基本内容：完成塑胶卷盘的模具设计。江阴职业技术学院1 重点与难点：塑件侧面的成型零件设计。主要创新点：注塑模具的斜滑块侧抽芯机构。研究的可行性：图纸正确，说明书完整。第二章塑料成型制件的结构工艺性2第二章第二章塑件的结构塑件的结构分析及工艺性分析及工艺性2.1 设计任务书设计任务书（1）塑料制品名称：塑胶卷盘（2）塑料原料：白色聚氯乙烯（3）收缩率：0.30.8% （4）生产批量：中小批量生产（5）塑件图：图 2-1 塑料卷盘塑件的 CAD 平面二维图，图 2-2 是三维立体图。图 2-1 塑胶卷盘塑件二维图江阴职业技术学院3图 2-2 塑胶卷盘塑件三维图2.2 本次设计塑件的精度尺寸分析本次设计塑件的精度尺寸分析该塑件呈圆柱形，结构稍微复杂有形状不规则的通孔和圆柱孔，其整体结构想三个部分堆积而成，塑件外轮廓高度为 12mm，最大外轮廓直径为 180mm，全部尺寸均无公差要求，故选用六级公差。2.3 壁厚分析壁厚分析塑件的壁厚与塑料原料的性能、使用性能、塑件的质量有着密不可分的关连。如果壁厚过小，就难于成型，且不利于脱模。塑件壁厚过大就会浪费材料，冷却时间也会增加，且塑件内表面会产生气泡。为了降低成本，减少塑件在模具的成型时间，提高生产效率，根据塑件的形状及使用要求来确定壁厚，壁厚变化比例严格控制在 1:3 范围内，满足注塑成型的厚度要求。 2.4 孔分析孔分析该塑件中心部分有八个成扇形分布的盲孔，深度为 10.5mm 的盲孔，其孔深刚不超过孔径的 4 倍。2.5 成型表面粗分析成型表面粗分析从塑件大致轮廓分析来看，可以把该塑件分三部分；第一部分为外轮廓短圆柱部分，第二章塑料成型制件的结构工艺性在此部分内有多数通孔，成型时外径应该按型腔尺寸计算，成型孔时要按型芯尺寸计算。第二部分则为中间圆柱部分，这部分的外径应该按型腔尺寸计算。第三部分为后外轮廓短圆柱部分，其成型分析应该按和第一部分成型分析的方法一样。关于二轮廓的空缺部分，这段距离则使用计算型芯的尺寸计算。2.6 脱模斜度分析脱模斜度分析塑件在型腔里成型后大部分会因为塑料的本身具有的一定黏性会黏在模具型腔上。因此，需要在设计模具型腔时设有一定的斜度，才能便于成型塑件能顺利的从模具成型零件上脱出。此塑件的结构较为复杂，而塑料材料高密度聚氯乙烯的收缩率也较大，故内外表面的脱模斜度均取 2但考虑到单片的圆柱的厚度较小，于是只对成型侧面的模具型芯加脱模斜度。第三章材料的工艺分析6第三章第三章材料工艺性的分析材料工艺性的分析3.1 选择塑料原料选择塑料原料对于常温下使用的塑件要考虑到塑料材料的机械性能、物理性能和化学性能，如弹性变形、屈服强度、硬度、吸水性和耐蚀性等。根据塑件的工作环境分析，从塑件的浇注、成型、脱模难易和使用该塑料原料的经济性问题上考虑。由于此塑件在尺寸上要求比较低，结合其使用的过程中需要有一定的强度和硬度。通过甄选以及结合工厂以及原材料供应商的实际情况下，选用机械性能较好、具有较高的韧性的塑料原料高密度聚氯乙烯（PVC）。3.2 塑料的基本特性塑料的基本特性PVC 塑料（聚氯乙烯）在世界上的产量非常高。其原料来源丰富，性能比较优良并且具有很大的经济性。在该树脂中加入定量的化学增塑剂，可获得硬质制品。硬聚氯乙烯机械强度高，有较好的抗冲击性能的能力，他的介电性能非常好，抗酸碱的能力特别强，但是成型比较困难。软聚氯乙烯则含有较多的增塑剂，柔软并且富有弹性，比橡胶更耐光、更持久。总之，聚氯乙可用做低频绝缘材料，它的化学稳定性也比较好。3.3 材质的成型工艺性材质的成型工艺性熔体黏度高， PVC 制品容易易产生一道横直的痕迹，所以说在设计时要注意保证把该套模具系统的阻力变小。3.4 塑件的成形工艺参数确定塑件的成形工艺参数确定查有关手册得到 PVC（抗冲）塑料的成形的一系列工艺参数见表 3-1表 3-1 塑件的注射成型参数工艺参数内容工艺参数内容8085注射时间2090干燥和预热时间 23h保压时间1560前段150170冷却时间05中段165180成型时间/s总周期20150料筒温度后段180200螺杆转速/（r/min）3060喷嘴温度170180后处理方法江阴职业技术学院7模具温度5080温度80 注射压力 /MPa60100时间/h13.5 塑件的大小和质量计算塑件的大小和质量计算用 PROE 软件测量出塑件的体积为 60.5cm3，根据有关资料数据注射成型塑料名称可知 PVC 的密度为 1.20g/cm3,计算可得其质量为 60.5 cm31.20 g/cm3=72.6g。第四章注射模的结构设计8第四章第四章模具的结构设计模具的结构设计4.1 模具分型面模具分型面的确定的确定选择模具分型面时一般应根据下面的六项原则进行判断：a) 能够顺利脱模首要原则是能够顺利的进行模具脱模并且保证塑料制品的质量。从这个原则出发，分型面就应该优先选在塑件的最大外轮廓线处，最好是同一个平面，并且这个平面最好与开模方向相垂直。分型的整个廓形不应该出现凸凹形状，免的影响模具的顺利脱模。b)设计时尽量不出现侧抽芯机构在进行设计的时候避免选用侧向抽芯，有侧向抽芯模具结构的模具较为复杂，作为首次设计模具的时候由于计算不当会直接影响到塑料制品的尺寸，更会造成成本的增加，降低经济效益，只有在特别需要时选用。c)模具设计保证塑件准确精度达标一般在塑料制品模具开模脱模后，模具分型面的位置上因为闭合问题而会留有毛边，我们称之为飞边。即使你在模具成型并且顺利脱模后就立即使用工具割除飞边，但还是会在塑件上留下不好处理的痕迹，这样就会影响塑件美观和尺寸，所以模具分型面的设计要避免设立在塑件使用的表面上还要避免设立在该塑件的光滑面上。d)模具分型面加工容易模具分型面精度在整套模具设计精度中是最重要部分之一，必须保证配合面的平行度和平面度在公差范围之内。因此，分型面是平面，该平面应该垂直于该套模具脱模方向，这样才能有效控制加工精度。如果模具的分型面选择的是斜面或曲面，该套模具在加工上的难度就会增大，如果加工难度大的话那么加工精度就不会达到预计的精度，从而发生溢料飞边现象。e)侧向抽芯机构距离短使用侧抽芯的时候要保证斜抽移动的距离短，这样就需要保证侧抽芯距离短，一方面能有效保证塑件制品精度有利于脱模。另一方面能使动模部分和定模部分的厚度减少，这样的话就能有效的控制减少塑料成型产品的几何尺寸误差。f)有利于排气选择塑料制品的模具分型面时要想到是否有利于排气。按此原则，应该在注射机注射的塑料到达熔融状态时所在位置上设模具立分型面，而且不封闭模具型腔。江阴职业技术学院9 根据上面的六点内容可以看出影响注射模分型面因素有很多，但从总的思路来看主要是下面三个方面：模具的结构要简单在制造上简便容易、能够在模具开模时顺利的进行脱模、保证塑料制品的技术要求。在选定该套模具分型面的设计处理方案后，会在某一点存在一些缺限，可以再针对其中存在的问题，采取一系列的修改措施立即加以修改，从而达到以选择接近理想的模具分型面的目的。关于本塑料制品的模具分型面选择，如图 4-1所示。图 3 的分型面位置，在处分型面是产品竖直方向上的最大轮廓处，此处分型面用于塑件的顶出，选在处分型面也是考虑到顺利顶出的因素。（在图 4-1 中的处代表水平方向分型面，处代表竖直方向的分型面。）图 4-1 分型面选择4.2 模具型腔数目确定模具型腔数目确定塑件模具的分型面已经确定好之后就要考虑应该采用单型腔模具还是使用多型腔模模具。在表 4-1 中看出单型腔、多型腔的优点和缺点及其适用范围，但由于以上确定的二次分型方式，及 PVC 料的本身具有的性质，以致于该模具浇注系统所存在的特殊性和模具结构的特殊性。再考虑到生产批量，本模具采用一模一腔的排列方式。表 4-1 模具单型腔和多型腔的优点和缺点及其适用范围类型优点缺点适用范围第四章注射模的结构设计10单型腔模具塑件的精度高；工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低，周期短。塑料成形的生产率低，塑件的成本高。塑件较大，精度要求较高小批量及试生产。多型腔模具塑料成形的生产率高塑件的成本低。塑件的精度低；工艺参数难以控制；模具结构复杂；模具制造成本高，周期长。大批量、长期生产小型塑件。4. 3 模具的结构选择模具的结构选择确定该套模具的模架的基本结构情况和规格则应该按照根据在笔记本上大概计算的型腔尺寸及数量和刚刚确定好的模具塑件分型结构来确定。模具的大小取决于塑料制品的几何形状和尺寸大小，对于塑料模具来说，在可以控制强度和刚度的情况下，模具结构设计的紧凑好。仔细的查阅有关资料然后根据该次设计的塑件大小和尺寸确定了下面的参数如表 4-2选择 LKNfCI 型结构表 4-2 模具结构形式定模板厚度A=90mm动模板厚度B=90mm垫快厚度C=120mm模具厚度H=430mm模具外形尺寸500mm600mm435mm。4.4 浇注系统的设计浇注系统的设计浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统控制着塑件成型过程中充模和补料两个重要阶段，对塑件质量关系极大。浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。普通模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几部分组成。4.5 浇口设计浇口设计浇口的形式众多，由于塑胶卷盘塑件结构的限制，且塑件尺寸不大，因此采用点浇口最合适。如图 4-2江阴职业技术学院11图 4-2-浇口 3D 图4.6 主流道的设计主流道的设计从上述分析可知道，本模具采用一模一腔，并且还有侧型芯分型。滑块和型芯构成成型零部件。该套模具主流道就采用最普通的常用的平衡流道，两个分流道的浇口采用痕迹很小的点浇口。浇口直径为1.5mm 主流道成 T 字形。大端直径为 8mm，主流道高度为 90mm，主流道球面半径=喷嘴球面半径+（12mm）=18+2=20mm如图 4-3 示。浇注系统和浇口套如下图主流道与喷嘴的接触处大多数都做成一个半球形的凹坑。模具的主流道最前面的浇口套的小端直径尺寸正常来说比注射机机头喷嘴的直径尺寸差不多大到 1-1.5mm，常取 3.4-6mm，这个主要看塑件的几何尺寸大小和补充料来判定的。模具主流道直径尺寸正常会比点浇口分流道的深度大上 1.3mm 左右，它的锥角度不适合过大，一般只取 26。衬套如图示，大端直径为 50mm，小端直径为 20mm，材料一般采用 T10A 低碳钢，通过热处理工艺的淬火后 T10A 的表面硬度值可以达到 53HRC57HRC，这样就可以用来加工零件了。第四章注射模的结构设计12图 4-3 浇口套、定位环、钩针 3D 图4.7 冷料穴的设计冷料穴的设计冷料穴也是模具浇注系统的重要结构组成之一。避免冷却了的塑料注入模具型腔，能容纳下模具浇注系统流道中因为在最前沿而冷却的塑料料，从而不影响到成型该塑料制品，且不影响到塑料熔体充填的速度就是冷料穴所起到的作用。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，还便于在该处设置主流道拉料杆，注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后由推出机构将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。本模具中的冷料穴是在定模板上开设的锥度的冷料穴。江阴职业技术学院134.8 确定模具浇注系统确定模具浇注系统根据上述的一系列论述得出浇注系统如图 4-4 所示图 4-4 该套模具浇注系统 3D 图形第五章注射机型号的选定14第五章第五章注射机型号的选定注射机型号的选定5.1 注塑机的初选注塑机的初选本次设计中选用的注射机与实际工厂中设计所需的注射机不同。工厂的注射机选用是根据已有而固定的，而在这次的毕业设计中，我们所选择注塑机则是根据我们所了解的知识来确定的，对于注射选用我们只需要满足本此设计的注射要求即可，初选注射机后需要进行注射机的相关参数校核，如果校核通过的话就可以确定了该套注射机。在模具设计方面有关注射机的资料中查阅到了符合该套模具的注射机，初选 HTF300XB 型注塑机。该套注射机的有关参数如表 5-1：表 5-1 HTF300XB 型注塑机基本参数型号单位300B参数螺杆直径mm65理论注射容量cm3853注射重量PSg776注射压力Mpa182注射行程mm257螺杆转速r/min0160料筒加热功率KW17.25锁模力KN3000拉杆内间距(水平垂直)mm660660允许最大模具厚度mm660允许最小模具厚度mm250移模行程mm660移模开距(最大)mm1260液压顶出行程mm160液压顶出力KN62液压顶出杆数量PC13江阴职业技术学院15油泵电动机功率KW30油箱容积l580机器尺寸(长宽高)m6.92.02.4机器重量t11.5最小模具尺寸(长宽)mm460460第六章注射机有关参数的校核16第六章第六章注射机的校核注射机的校核 6.1 注射量的校核注射量的校核根据带有浇注系统的塑件的三维模型，如上图，利用三维软件直接可查询到可得出其体积约为 14 cm3，查塑料注射模具设计实用手册表 2.1 国产常用注射成型塑料名称及成型特性可知 PVC 的密度为 1.2g/cm3,计算可得其质量为 84.36g。由上述注塑机参数满足注射量 V 机V 实即 853 cm384.36cm3式中 V 机额定注射量（cm3）V 实塑件与浇注系统凝料体积和（cm3）因此该注塑机注射量满足要求6.2 压力校核压力校核Pe =1.370 =91k0PMpaMpa而 Pe109，注射压力校核合格。Mpa式中取 1.3；k取 70（属薄壁窄浇口类）。0PMpa6.3 锁模力校核锁模力校核锁模力是指当高压熔体充满模具型腔时，会在型腔内产生一个很大的力，力图使模具分型面涨开，其值等于塑件和流道系统在分型面上总的投影面积乘以型腔内塑料压力。作用在这个面上的力应小于注塑机的额定锁模力。3D 测量塑件和流道的投影面积 P=22944FKAP型3000KN（22944x1.1x30）/0.8x0.001=946KN,而 F=3000KN根据计算此锁模力校核合格第七章侧向抽芯机构17第七章第七章模具侧抽芯模具侧抽芯的确定的确定7.1 侧向抽芯机构侧向抽芯机构由于塑件类似“工”字型，因此根据这种情况来说就必须要安装模具的侧向抽芯机构了，由于尺寸较大，所以抽出距离较长，抽出力较大，所以采用液压油缸如图 7-1，滑块抽芯机构。液压油缸安装在动模板上，滑块装在动模板上。滑块的倾角 a=25，滑块的材料为 718H，由于滑块斜壁经常与定模板摩擦，因此模具热处理的硬度达到55HRC，侧滑块型芯的各个表面粗糙度均可达到 Ra 为 0.8um。具体相关数值及尺寸如下：抽芯距计算：S=90+35=95mm 抽芯力：Fc=6( cossin) 245 14.07 1.0 100.28324chp uN图 7-1 液压式模具侧抽芯机构7.2 液压式侧抽芯机构液压式侧抽芯机构液压或气动抽芯与机动抽芯的区别：液压或气压抽芯是通过一套专用的控制系统来控制活塞的运动实现的，其抽芯动作可不受开模时间和推出时间的影响。液压传动与气压传动抽芯机构的比较：1）模具液压侧抽芯工作时传动平稳，并且由于液压的压力大就可以得到教大的抽芯力，根据需求还可以有效的控制距离。2）液压抽芯机构带有锁紧装置，侧向活动型芯设在动模一侧。成型时，侧向活动型芯由定模上的锁紧块锁紧，开模时，锁紧块离去，由液压抽芯系统抽出侧向活芯，然后再推出制件，推出机构复位后，侧向型芯再复位。1、模具侧抽芯结构的几种类型（1）手动抽芯（2）液压或气动抽芯（3）机动抽芯第七章侧向抽芯机构182、抽心距：S=H+(3-5)其中,S 为抽芯机构需要行走的总距离，H 为通过测量出来的产品抽芯距离（可以通过 3D 或 2D 进行实际测量）3-5MM 为产品抽芯后的安全距离本设计中，抽芯距离很大，抽芯 55mm 才可以达到目的。3、抽芯力：将塑料制品从包紧的侧型芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。抽芯力 F=PA(f *cos+sin)p-塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力，通常取 812Mpa;A-塑料制品包紧型芯的侧面积，f-磨擦系数，取 0.10.2 -脱模斜度，一般就是几度而已。F-单位为 NFc=chp(ucos6( cossin) 245 14.07 1.0 100.28324chp uN（1）滑块的设计设计滑块在于模具滑块与模具侧向型芯连接和模具在注射成型时塑件的几何尺寸的准确性，滑块一般有整体式滑块和组合式滑块。（2）导滑槽设计1）导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用 H8/f8。2）滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的 1.5 倍，而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的 2/3，3）导滑槽材料通常用 45 钢制造，调质至 HRC 28HRC32，（3）滑块定位装置设计，由于我们采用的是后模行位的形式，根据生产的实际情况，采用行位压板的方式，主要作用为固定与导向作用。7.3 斜滑块斜滑块斜滑块侧向抽芯的特点是把模具开模是的水平运动变为侧向的竖直运动利用的是模具的开模力。斜滑块侧向抽芯一般有模具内侧抽芯和模具外侧抽芯两种。主要根据塑件的外形尺寸和几何形状来定的。江阴职业技术学院19图 7-2 模具侧抽芯结构平面图图 7-3 液压式模具侧抽芯机构 3d 图第七章侧向抽芯机构20第八章第八章模具成型零件模具成型零件8.1 模具成型部分的结构设计模具成型部分的结构设计该套模具的主要成型部分主要有模具型腔、模具型芯和模具的侧向滑块三个部分。模具型腔是与塑件外表面相接触的部分，模具型芯是与塑件内表面相接触的部分。这次模具设计较为特殊，最主要的成型在型芯和侧滑块上。图 8-1 是用 UG 软件进行对塑件 3D拆模后模具成型部分的结构设计。图 8-1 模具工作部分零件结构设计图由于本产品塑胶卷盘的特殊结构形式，在模具成型部分采用液压油缸滑块测抽芯结构，因此哈夫块和侧抽滑块是产品成型的主要部件，也是构成型腔部件。因此在设计计算哈夫块和侧抽滑块的尺寸时，尤其要求要有严格的配合。具体各部件的尺寸结构在 3D 图的图档中已详细注明。这里所需要解释的是，本塑件尺寸结构复杂，特别是哈夫块。所以在哈夫块直接与塑件成型的部分不表明尺寸，是直接将哈夫块的 3D 图档给制造部进行CNC 加工。据相关资料介绍，现今制造企业对与复杂曲面的部件加工将 3D 图档输入江阴职业技术学院21CNC 加工，然后就会自动的生成加工程序。如果设计人员直接将曲面部分标注，这将使得图面相当复杂，而且也是没有必要的。本塑件型芯的也是不适合标注在图纸上，部分曲面也是给 CNC 加工。型芯与动模板做成镶件配合形式，从而节省贵重材料，降低成本，达到经济的提到。8.2 模具工作部分零件尺寸计算模具工作部分零件尺寸计算8.2.1 塑件成形误差塑件成形的总误差 s+z+e+i 应小于塑件的公差值，即式中 s塑件的收缩率波动；z模具成形零件的制造误差；e模具成形零件的磨损；i模具安装配合的误差；8.2.2 精度和尺寸影响因数从一般情况来考虑，塑件最后成型出来一定要满足它的精度和尺寸。所以要把它考虑在内。塑料收缩率的影响大型塑件的最主要原因，在进行大型模具设计的时候要考虑塑料的收缩率。对于中小型的塑件，模具成型部件的磨损才是最主要原因。本套模具就属于中小型模具。设计时就要选用耐磨损的模具材料。从而提高成型塑件的准确性。8.2.3 型芯型腔的尺寸计算模具塑件成型部件尺寸收缩率取材料收缩率平均值，根据有关书籍查到聚氯乙烯的收缩率为 0.30.8%。故平均收缩率为： %55. 0%1002minmaxSSS根据该套模具所有的的制造公差安公式取，模具成型部件工作部分计算尺寸见表31Z8-1 至表 8-4 所示。表 8-1 模具型腔的深度尺寸计算表第八章成型零件的设计22zzxHSHsm00)1()(塑件尺寸工作部分尺寸1.518. 002 . 1918. 0068. 8表 8-2 模具型腔的径向尺寸计算表zzsmLSL0075. 0)1()(塑件尺寸工作部分尺寸18049. 0019.1805864. 0018.58 表 8-3 模具型芯的高度尺寸计算表00)1()(zzxhShsm塑件尺寸工作部分尺寸1.5038. 040. 210.5045. 032.11表 8-4 模具型芯的径向尺寸计算表0075. 0)1()(zzsmlSl塑件尺寸工作部分尺寸塑件尺寸工作部分尺寸江阴职业技术学院2317018. 025.1918018. 026.20R12R018. 023.142018. 037. 215018. 024.17R4R051. 03 . 655051. 032.57R12R051. 032.1458R062. 035.60150039. 037.1528.3 模具导向机构精度配合模具导向机构精度配合模具在进行装配时，为了保证模具上部分和下部分能够准确的进行合模，就需要导向机构。导向机构的大小要根据模具的大小来确定。导向机构要有准确的配合精度，还要考虑到避免干涉现象。考虑到该模具较复杂，且用于中小批量生产故采用导柱、导套配合。导柱、导套和固定板三者之间的配合如图 8-3 和图 8-4 所示。图 8-3 导柱和导套导套和固定端配合形式图 8-4 导柱与固定端配合形式第八章成型零件的设计24第九章第九章模具脱模后推出机构模具脱模后推出机构由于塑胶卷盘的特殊结构形式，不易推出，所以本产品采用顶针推出机构。顶针推出的原理很简单就是用多数的顶针接触模具的周边对塑件实现推出。所以推出部分可以把对塑件的推出力量均匀的分配到塑件上，这样就可以使塑件在进行开模过程中不产生严重变形，由于接触面积小就不会留下因为推杆与塑件相接触而产生的点痕，很显然顶针推出机构是最适合使用本产品塑胶卷盘的推出机构。如图 9-1 所示既然确定了使用顶针推出机构。就要确定顶针和推出板、模具固定板、型芯的配合尺寸，顶针的前段外径和型芯采用 H8/f7 的间隙配合；顶针的后部分和推出板的配合方式采用 H8/f8 的过渡配合。图 9-1 模具顶针脱模机构的示意图江阴职业技术学院25第十一章绘制模具总装配图及零件图26第十章第十章冷却冷却水道水道模具温度指的是模具型腔和和型芯成型时的表面温度。注射模具的温度的高低影响到塑件的形状、精度、生产效率、充模时间、冷却固化时间。塑料模具之中安装温度调节系统的目的，就是为了通过冷却系统从而控制模具温度，使注射成型的塑件具有较高的质量并且获取较高的生产力。该套模具的冷却系统是直接设立冷却水道。由于模具成型部分由型芯、哈夫块和 A板组成，制品平均壁厚为 1.5mm 左右，制品尺寸不大，在型芯、型腔上冷却水路的直径做为 12mm，冷却水路布置如图 10-1 所示。图 10-1 水流道示意图江阴职业技术学院27第十一章第十一章该套模具总装配图和部分零件图该套模具总装配图和部分零件图11.1 模具总装配图模具总装配图模具总装配图二维图如图 11-1 所示，模具总装配图三维图如图 11-2 所示。图 11-1 模具总装配平面图第十一章绘制模具总装配图及零件图28总装配图的结构组成江阴职业技术学院29图 11-2 模具结构 3D 图11.2 部分零件图部分零件图模具的部分零件图如下图 11-3 型腔镶件，图 11-4 型芯镶件，图 11-5 滑块。图 11-3 型腔镶件第十一章绘制模具总装配图及零件图30图 11-4 型芯镶件图 11-5 滑块11.3 开、合模过程开、合模过程模具采用 2、1、3 开模顺序。在注塑机的带动下，动模部分开始运动。A：脱料板与定模板之间第一次打开。B：顶板与定模板之间第二次打开。限位拉杆的上的限位螺丝限位作用下，使得主流道从浇口套内脱出，并同时拉塑件上的点浇口。江阴职业技术学院31C：动定模板之间第三次开模。尼龙开闭器，限位拉杆共同作用。模具开模结束，注塑机的液压油缸机构作用与滑块配合，完成侧抽芯运动。模具注塑机上的顶杆顶出，顶向顶针底板，带动顶针顶出产品，产品顶出以后，取出产品，顶杆回位，顶针在复位杆和弹簧的作用下复位。注塑机的液压油缸机构作用与滑块配合，完成侧抽芯机构复位。模具合模准备下一次注塑过程。完成一个循环结语32第十二章第十二章模具的安装调试及维护模具的安装调试及维护12.1 模具安装模具安装（1）先清理所有模具孔、模具表面的污物、毛刺；（2）先把模具下模部分按图纸所表示的那样装配好。然后整体的安装如入注射机的下表面导轨的垫板上，然后再按图纸装配好模具上模部分，再整体安装入注射机的上导轨垫板上。（3）调节锁模机构，保证有足够开模距及锁模力，使模具闭合适当；（4）打开注射机的总开关然后慢速开启上模板直至该套模具完全闭合为止，再缓慢的进行试开模并调节模具的顶出装置，保证顶出机构的正常运行，正常后再闭合。如此完成一个循环然后反复的进行这样调试，保证动作协调；（5）模具装好后，待料筒及喷嘴温度上升到距离预定温度 2030，即可校正喷嘴浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用一纸片放在喷嘴与浇口套之间，观察两者接触印痕，检查吻合情况，须使松紧合适，校正后拧紧注射模座定位螺钉，紧固定位。12.2 调试调试试模

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