281 塑料电话接线盒注射模设计【毕业论文】
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281 塑料电话接线盒注射模设计【毕业论文】,塑料,电话,接线,注射,设计,毕业论文
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毕业设计论文用纸 1 毕业设计（论 文） 说 明 书 系 别 机械工程 学 院 专 业 机械 设计 制造及其自 动 化 题 目 塑料 电话 接 线盒 注射模 设计 学 生 李 娟 指 导 教 师 钱 应 平 湖北工业大学 毕业设计论文用纸 2 毕业设计（论 文）任 务 书 机械工程 学 院 模具 设计 及制造 课题组 学 生姓名 李 娟 班 号 01模具（二）班 毕业设计（论 文） 题 目 塑料 电话 接 线盒 注射模 设计 毕业设计（论 文） 内 容与要求 1、 认 真分析零件的 结 构 工艺 性，确定成型 工艺参数 2、确定 正确合理的模具 结 构 3、 绘 制模具 总装图 和 零件图 4、用 析模具 结 构性能 5、 编写设计计 算 说 明 书 6、翻 译 一篇相 关的 英 文资 料 7、 图纸总 量 4具 装配图 、注塑 零件图 、所有模具 零件图 。 指 导 老 师 ： 钱 应 平 2005年 5 月 28日 毕业设计论文用纸 3 目 录 摘 要 3 第一章 模具设计概论 5 第二章 产品工艺性分析 7 第一节 产品材料分析 7 第 二 节 塑件结构和尺寸精度分析 8 第三章 模 具 结 构 设计 14 第一节 总体方案拟订 14 第二节 成型零件的设计及计算 17 第三节 浇 注系 统设计 24 第四节 模具 温 度 调节 系 统 29 第五节 顶出 系 统 的 设计 30 第六节 导向机构的设计 32 第七节 排气系统的设计 33 第八节 侧向抽芯结构 34 第九节 脱模 机构设计 34 第四章 成型设备选择 36 第一节 估算塑件体积 36 第二节 初选注射机 36 第三节 注射机的校核 36 第五章 模具材料的 选择 39 第一节 模具的 动 作 过毕业设计论文用纸 4 程 40 设计总结 41 参考 文 献 43 摘要 ： 本 次设计 分析了电话接线盒的塑件工艺特点， 详细 介绍了电话接线盒的结构设计和模具设计的过程 以及 要点。重点介绍了电话接线盒的塑件结构的设计方法，分析和阐述了 注射机 的选择，模具型腔数目的确定， 模架 的选择方法，模具分型面，排气系统，浇注系统等的设计过程。该塑件注射模设计的结构特点是点浇口形式的双分型面注射模。 关键词 ： 电话接线盒 塑料注射模 模具结构 点浇口 of of he of of is of is of of of of of in 毕业设计论文用纸 5 第一章 模具设计概论 塑料是 20 世纪才发展起来的新材料，目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢材，成为当前人类使用的一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已深入到国民经济的各个部门。塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型与制品加工。塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。 模具是工业生产的重要工艺装备，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着各种模具，如金属制品成型的压铸模，锻压模，浇铸模，非金属模制品成型的玻璃模，陶瓷模， 塑料模等。 采用模具生产制件具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列优点，模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具有潜力的发展方向。模具是机械，电子等行业的基础工业，它对国民经济和社会的发展起着越来越大的作用。 一个国家模具生产能力的强弱，水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品开发和老产品更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。我国为了优先发展模具工业，制订了一系列优惠政策，并把它放在国民经济发展十分重要的战略地位。对塑料模具的全面要求就是能高效地生产出外观 和性能均符合使用要求的制品。 塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具应能生产并毕业设计论文用纸 6 满足给定的形状、尺寸、外观和内在性能要求的制品。要求模具能被高效率的应用，且操作简便，并达到自动化水平。要求模具有合理的结构，制造容易且成本低廉。也要求模具有足够的使用寿命。 近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具总产量中所占比例越来越大，在各种塑料模具中来看，注射模具在生产中占的比例是最大的，在生产中起着重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔融后，在 注射机的螺杆式活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内固化定型，这就是注塑成型的简单过程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型，但是近几年来也越来越多的用于热固性塑料成型。注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重，世界塑料成型模具产量中的约半数以上为注塑模具。 在这次设计中充分运用了所学的专业知识，将所学的知识运用到实践中来，在设计的塑料件也是利用注射模具来成型的， 本套 设计说明 书 主要放在塑件 结 构和模具 设计这一环节 ，如注射机的 选择 和校核、分型面的 选择 、模具的 结 构 设计 、分流道的 设计 、 浇 注系 统 和冷 却系统 的 设计 等方面。在 设计过 程中主要用到的 设计软 件有 先用 行 产 品的 结 构 设计 ， 进 行三 维 造型，然后根据三 维 造型通 过 设计注 射模具。 在设计的过程中由于经验不足，难免会出现错误，敬请原谅，并给出指正。 毕业设计论文用纸 7 第二章 产品工艺性分析 第一节 产品材料分析 该塑件材料选用的是工程塑料 热塑性塑 料，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一种坚韧而有刚性的非结晶性工程塑料。具有良好的综合力学性能，良好的机械强度和一定的成型性、机加工性和耐冲击性，以及较好的韧性和耐温性等。 用来制造各种壳体和结构件，以及经电镀等表面处理的装饰件。 1、 其成型特点为： 脂吸水性较大，在加工前应对 脂进行预干燥处理，使其含水量下降至 下。 流动性较好，溢边值为 右，易于充模。 最大流动长度与制品的厚度之比为 190:1。 使用温度为 40 100 ， 260 时即分解产生有毒的挥发性物质，其热变形温度在载荷为 约为 93 。 0 时，成型收缩率最小，故模温控制在 40 左右为宜。料温应低于 260 。 求保力不宜过高。 脂注射压力对于薄壁、长流程、小浇口的制品或耐热、阻燃等品级，要求较高些；对于厚壁、大浇口的制品则可低些。 毕业设计论文用纸 8 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表面呈现白“色痕”。 2注射成型工 艺参数： 预热和干燥： 80 85 螺杆转速： 30 60r/筒温度：前部 200 210 中部 210 230 后部 180 200 模具温度： 50 70 注射压力： 70 90压压力： 50 70 注射时间： 3 5S 保压时间： 15 30S 冷却时间： 1530S 总周期： 4070S 3其它参数： 相对密度： 密度： 缩率： 查塑料成型与模具设计 表 2热容 单位热流量 导热率 注射压力 1047 J/ 3004 J/055 J/mh 60 2艺参数 注射机类型 螺杆式 密度 g/缩率 毕业设计论文用纸 9 第二节 塑件结构和尺寸精度分析 塑件结构工艺性，直接关系到其成形模具结构、类型、生产周期与成本。只有符合模塑工艺要求塑件设计，才能顺利成形，确保内在与外观质量，达到高效率生产和低成本的目地。 一、其塑件的产品结构图如下： 图 2业设计论文用纸 10 技术说明： 二、产品形状分析 1） 侧孔 与 侧 凹 在塑件设计时，应尽量避免侧孔与侧凹，从产品图图 1 可以看出，产品的两侧壁上各有一大凹方孔和一小凸台。这些孔是无法避免的，它们与其它零件都有装配关系，是电话接线盒的必要部分。 故在设计模具时必须给予充分的考虑和重视，针对本产品的凹孔与凸台，模具结构采用了镶块配和型芯机构，从而实现塑件的完整和功能要求。 2） 脱 模斜度 由于制品在冷 却 后 产 生 收缩 ， 会紧紧 包住型心或行腔突出的部分，为 了使制件能 够顺 利 从 模具中取出或 者 脱 模，必 须对 塑件的 设计提 出脱 模斜度的要求，要求在塑件 设计时 或者在模具 设计时给 予充分的考虑 ， 设计 出 脱 模斜度。目前并 没 有精确的 计 算公式，只能靠前人 总结的 经验资 料。塑件的 脱 模斜度与塑料的品种，制件形 状 以及模具 结 构均有 关， 一般情 况 下取 ，最小 为 15 分到 20 分。下表 为 常用的脱 模斜度： 表 2几种塑料的常用 脱 模斜度 制品斜度 聚 酰 胺 通用 聚 酰 胺 增 强 聚乙稀 聚甲基丙稀酸甲脂 聚丙烯 聚碳酸脂 毕业设计论文用纸 11 脱模 斜度 型腔 2020202025 355 型心 2520203003035于塑料制品的 产 品 图 可知，塑件四壁均有 1的自 带 斜度，此 结构本身就在常用的 脱 模斜度范 围内 ，此 结 构本身就有利于 脱 模，且此塑料制品的材料 为 我们 在 脱 模 1 的自 带 斜度在 经验 的35 30 1之间 ，故 无 需另行 设计 。 3）塑件壁厚 塑料制 品应该 有一定的厚度， 这不仅 是 为 了塑料制品本身在使用中有足 够 的 强 度和 刚 度，而且也是 为 了塑 料在成型 时 有良好的流 动状态 。 塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型 工艺 等 众 多因素的制 约 。根据成型成型 工艺 的要求， 应尽 量使制件各部分壁厚均 匀 ，避免有的部位太厚或者太薄，否 则 成型后 会 因 收缩 不均匀 而使制品 变形 或 产 生 缩 孔，凹陷 烧伤 或者填充不足等缺陷。 热塑 性塑料的壁厚 应该 控制在 14间 。太厚， 会产 生气泡和缺陷，同时 也不易冷 却 。 由产品图可知，其形状较为规则，结构不太复杂：从产品的壁厚上来看，壁厚最大处为 小处为 1.0 厚较均匀，有利于零件的成型；为便于脱模，产品内表面设 30的脱模斜度，这里采用 具，因此外表面不需设脱模斜度；该产品的孔边距约为 2合要求。 4） 加 强 肋 支 撑 面 为 使塑件具有一定的 强 度和 刚 性，又不使塑料件截面壁太厚，而产 生成型缺陷，行之有效的方法就是，在塑件 结 构 允许 的位置适 当设毕业设计论文用纸 12 置加 强 肋或者增 设防止变形结 构。加 强 肋 不仅 可防止塑件 变形 ，而且有利于改善塑件模塑成型的充模 状况 。 设 置加 强 肋后，可能出 现 背部塌坑，但只要位置 设 置得 当 ，壁厚合适，既可避免。 5） 圆 角 塑件的 边缘 和 边角带 有 圆 角，可以增 强 塑件某部位或者整 个 塑件的机械 强度从 而改善成型 时 塑料在模腔 内 流 动条 件，也有利于塑件的顶出 和 脱 模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出 现圆 角外， 应该尽 量采用 圆 角特征。塑件上采用 还 可以使模具成型零部件加强 ，排除成型零部件 热处 理或使用 时 可能 产 生的 应 力集中 问题 。由塑件的 产 品 图 可知： 产 品所有 边缘 均 带 有 圆 角特征，最大 圆 角特征 R=1小 圆 角特征 r=理论分 析， 边缘圆 角特征与塑件壁厚存在如下 的关 系： 图 2业设计论文用纸 13 图 2-3 荷， 半 径 。 由于 边缘修饰 与 张 力集中 图我们 可知： 边缘圆 角 对 塑件的影 响 ，圆 角 应尽 量使壁厚平滑 过 渡，使壁厚均 匀 一致， 对 于 图 季提供了 圆 角，考 虑 了塑件受 应 力的影 响 ，和它的外 观 要求合乎模具 设计和 产 品的要求，故而，即依据 件 产 品 图设计 模具型芯和型腔，而不另行 设计计 算。 6）尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指成型后所 获 得的塑件 产 品尺寸和 图纸 中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取 决 于塑料因材 质 和 工艺条件引起的塑料 收缩 率范 围 大小，模具制造精度、型腔型芯的磨 损 程度以及 工艺 控制因素。而模具的某些 结 构特 点 又在相 当 大程度的影 响 塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度 应尽 量 选择 的低些。 对 于本 产 品，图纸 未注明尺 寸精度， 我们 取 度。 此值由下表查知： 表 2精度等 级选用推 荐值： 毕业设计论文用纸 14 类别 塑料品种 建 议 采用的等 级 高精度 一般精度 低精度 1 4 5 甲苯丙烯酸甲脂 聚 砜 基塑料 30玻璃 纤维 增 强 塑料 2 聚 酰 胺 10 0 4 5 6 氯化聚乙醚 3 6 7 4 7 8 由于没有规定制品尺寸精度，查表 3 4精度。 7）表面质量分析 该零件的表面除要求没有流纹、缺陷、毛刺，没有特别的表面质量毕业设计论文用纸 15 要求，故比较容易实现。 第三章 模具结构设计 第一节 总体方案拟订 对任何塑料件的模具设计都有一定的程序，首先要确定该塑件使用哪一种浇口形式，因为目前浇 口的形式很多，并且用不同的浇口形式可以得到不同的塑件效果，得到的塑件表面质量也不同等，因此确定浇口形式也是至关重要的。再就是要确定在塑件的什么地方进浇，对于这个问题我们都没有定论，只有借助 司的 内的块来进行分析后再确定浇口位。接着要确定一模几腔，只有把这些前期工作都做好之后 才能够顺利的进行模具设计。计 算部分。 一、 型腔数目的确定 对于一个塑件的模具设计的第一步骤就是型腔数目的确定。 单型腔模具的优点是：塑件精度高；工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低，周 期短。缺点是：塑件成型的生产率低、成本高。单型腔模具适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。 多型腔模具的优点是：塑件成型的生产率高，成本低。缺点是：塑件精度低；工艺参数难以控制。模具结构复杂；模具制造成本高，周期长。多型腔模具适用于大批量、长期生产的小塑件。 确定型腔数目的方法： 1）根据经济性： n=601/2 式中 毕业设计论文用纸 16 ） 2）根据锁模力： n=(Q/p)中 3）根据塑件的精度：根据经验，在模具中每增加一个型腔，塑件的尺寸精度就要降低 4%， 由于没有规定制品尺寸精度，且产品较小，产量较大， 所以选择采用一模四腔。 4）根基注射量： n=（ （ g） g） g） 根据产品需要，该塑件为一模四腔。 二 、 型腔的排列 根据 根据需要和后续加工的要求我们确定为平行于塑件的最大尺寸方向，镜像分布。 图 3 、分型面的设计 毕业设计论文用纸 17 分型面的设计在注射模的设计中占有相当重要的位置，分型面的设计可以对塑件的质量、模具的整体结构、工艺操作的难易程度及模具的制造等都有很大的影响。 分型面的设计原则： 一、分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。 二、分型面的选择应有利于塑件的留模及脱模。 三、保证塑件的精度要求。 四、满足塑件外观的要求。 五、便于模具的制造。 六 、减小成型面积。 七、增强排气效果。 八、应使侧抽芯行程较短。 跟据该塑料制品的形状特点及以上原则，其分型面设计在塑件下端。 第二节 成型零件的设计及计算 一 、标 准模架的 选 取 由 产 品 图 可知 产 品的最大高度尺寸 为 15为适应模 具加工，便于推件板， 镶块 的 设 置安全起 见 ， 我们 取 20 阅 注射机的模具安 装 尺寸，考 虑 到模具的 总 高度，由于塑件 较 小，故而 我们尽 量选择小 型模架， 从 而使模具的 结 构 尽 量小， 结 构 紧 奏，考 虑 到便于加工 我们 取整 80 阅标 准模 架图 ，取 加工余量。参 照 标 准模 架图 ， 我们选 取 23系列的 23型模架。 二、成型零部件尺寸分析 成型零部件的 设计计 算主要指成型部分，与塑件接触部分的尺 寸计算。而 对 于塑件尺寸精度的影 响 因素主要有以下方面： 毕业设计论文用纸 18 1）成型零部件的磨 损 其主要是塑料熔体在在成型行腔中的流动以 及 脱 模 时 塑件与型腔或型心的摩擦，而一后者 为 主。 为简 化 设计计 算，一般只考 虑 与塑件 脱 模方向平行的磨 损 量， 对 于垂直方向的不于考 虑 ，而忽略不 计 。中小形塑件 我们 取 c=1/6。 2）成型零部 件的制造 误 差 成型零部件的制造包括成型零部件的加工 误 差和安 装 ，配合 误 差 两个 方面， 设计时 一般 将 成型零部件的制造 误 差控制在塑件相 应 公差的 1/3 左右 ， z=1/3 ,通常取度。 3）塑件的 收缩 率 收缩 率 不仅 是塑件的固有特性，而且与制品的 结 构， 工艺条 件等方面的因素有 关 。生 产 中由于 设计选 取的 计 算 收缩 率与 实际收缩 率的差异，以及塑件成型 工艺条 件的波 动 ，材料批 号的 变 化而造成塑 件收缩 率的波 动 ，由此 导 致塑件尺寸的 变 化值 为： s=(中： 缩 率； _塑件的最小收 缩 率； 尺寸。 由上式可以看出， 收缩 率 对 塑件的尺寸影 响较 大，故而 应认 真 对待 。 4）配合 间 隙引起 的误 差 j 比如：采用活 动 型心 时 ，由于型环 的 间 隙配合， 将 引起塑件孔的位置 误 差或中心距 误 差等， 为了 满 足以上因素 对 塑件造成 的误 差 总 和最小且 小于塑件的公差值，必 须满 足以下 条 件： z+ c+ s+ j 式中： 差； 量； 缩 率波 动引 起的塑件尺寸 变 化； 毕业设计论文用纸 19 隙引起 的误 差； 三 、成型零部件 设计计 算 1）型腔采用组合式，型芯为整体式，型芯及镶块均采用轴肩固定的方法，并用小间隙与模板配合，考虑到精度要求，故需螺钉和定位销进行固定和定位。 2）工作尺寸计算 图 3品视图 毕业设计论文用纸 20 制品为 缩率为 未要求尺寸精度，按 精度，如上图 1、 型腔直径 1 按平均值法 8 介于 间 2 按公差带法初算 a 34%)1( 校核塑件最大尺寸 m 合要求 按 造，公差带法结果最，利于修模，故： 2、 模腔深度 1 按 9 按 4 1 平均值法 毕业设计论文用纸 21 32)1(1 2 2 公差带法初算 了 )1(1 2 校核： m a 4 6 合理 按公差带法计算的结果大，利于修模，故：3、 凸模直 径 按 1 按平均值法 43 毕业设计论文用纸 22 2 按公差带法 校核 : m a x 24 24 满足要求，按平均值法结果大，利于修模，故： 、凸模高度 按 1 平均值法 932)1( 2 公差带法 a 2 )1( 校核： m 19 19 合格 这里凸模为轴肩连接组合式结构，试模与修模时修磨固定板上平面，因此取小值有利于修模，故： 、两型芯中心距 毕业设计论文用纸 23 z 介于 间取 ) 52)1(6、螺纹型环 牙螺纹由有关手册查得 = =螺距表 6螺纹中径公差 中 =表 6得螺纹型环制造公差 大 = 中 = 小 = 则 : )1( 中中中中 )1( 小中小小 )1( 大中大大 由于塑件纹长很短，故不考虑螺距的收缩，螺纹型环，螺距直接取塑件螺距，制造公差 z= 毕业设计论文用纸 24 7、成型腔壁厚的 计 算 查表知 溢边值为 小尺寸型腔，在发生较大弹性形变以前，其内应力超过许用应力，因此按强度计算。 壁厚 )12( r 型腔内半径 mm p 型腔内压力 50 型腔材料的许用应力 1050210160 10160(17 666 8、型腔底板厚度计算 由于型腔底板部分为圆环，若按圆板计算 则 板厚8)3(3 2 钢材： = 根据标准模架，取t=32要尺寸对照： 毕业设计论文用纸 25 第三 节 浇 注系 统设计 流道设计包括主流道、冷料穴和分流道的设计。 一 、主流道的设计 主流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导入分流道或型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注射要机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套。根据注射机喷嘴的尺寸，选择浇口套如下图： 毕业设计论文用纸 26 图 3了使塑料熔体按顺序的向前流动， 开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有 2 6的锥角，内壁有 光时应沿轴向进行。若沿圆周进行抛光，产生侧相凹凸面，使主流道凝料难以拔出。 在直角式注射机上使用的模具中，因主流道开设在分型面上，故不需要沿轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设计成等粗的圆柱形。 热塑性塑料的主流道衬套与注射机喷嘴的尺寸：主流道始端直径D=d+（ 1） 面凹坑半径 1+（ 1） 锥角 2，尽可能缩短长度 L（小于 60 本套模具主流道设计要点是： 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角 =3 ，内壁粗糙度为 个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。 毕业设计论文用纸 27 主流道大端处呈圆角，其半径 R=1减小料流在转向时过渡的阻力。 为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注射机的喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径 ( 12 )主流道球面半径 13小端直径 ( ) 坑深取 h=3 二 、分流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在单型腔的模具中，有时则可省去分流道。在分流道的设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免温度的降低，同时还要考虑减小流道容积。 分流道截面形状应尽量使其比表面积小，以减少热量和压力损失，常见的分流道的截面形状为圆形、梯形、 圆形及矩形等几种形式；分流道截面尺寸视塑件尺寸、塑料品种、注射速率以及分流长度而定，要求分流道截面尺寸应满足良好的压力传递和保证填充时间。通常圆形截面分流道的直径为 2 12流道的长度通常为主流道直径的 1 ，一般取 8 30截面选为半圆形分流道，由表（ 5 R=6三 、浇口设计 浇口是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状，尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大，塑件上的一些质量缺陷，如缩孔，缺料，白斑，拼接缝，质脆和翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的，因此正确设计浇口是提高塑料件质量的重要环节。 浇口设计与塑料性能，塑件形状，截面尺寸，模具结构及注射工艺参数等因素有关。总的要求是使熔料以较快的速度进入并充满型 腔，同时在充满后能适时冷却封闭，因此浇口的截面要小，长度要短，这毕业设计论文用纸 28 样可增大料流速度，快速冷却封闭，且便于塑件与浇口凝料分离，不留明显的浇口痕迹，保证塑件外观质量。 浇口的截面积通常为分流道的截面面积的 口截面积通常有矩形和圆形两种。浇口长度约为 2口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步修正。 在注塑模具中常用的浇口形式有如下几种：直接浇口、点浇口、潜伏式浇口、侧浇口、重迭式浇口、扇形浇口、平缝式浇口、盘形浇口、圆环形浇口、轮辐式浇口与爪形浇口、护耳浇口。浇 口的开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口的位置时应注意以下几点： 1）浇口应设在能使型腔的各个角落都可以同时填满的位置。 2）浇口应设置在制品壁厚较厚的部位，使熔体从厚断面流向薄断面，以利于补料。 3）浇口的部位应选在易于排除型腔内空气的位置。 4）浇口的位置应选在能避免制品表面产生熔合纹的部位。当无法避免产生熔合纹的产生时，浇口的位置的选择应考虑到熔合纹产生的部位是否合适。 5）浇口的设置应避免引起熔体断裂的现象。 6）浇口应设置在不影响制品外观的部位。 7）不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位 设置浇口，一般制品浇口附近的强度较差。 由于设计零件是表面要求较高的塑件，又因为该模具采用一模四腔为 3 板模机构，故选择点浇口为佳 。 设计时考虑选择从产品底部中心处进料，而且在模具结构上采用镶拼式型芯，有利于填充、排气。 四 、冷料穴设计 冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴般设在主流道的末毕业设计论文用纸 29 端，当分流道较长时，在分流道的末端也要开设冷料穴。 1）底部带有推杆的冷料穴：这类冷料穴的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，因此它通常与推杆或推管脱模机构 连用。 2）底部带有拉料杆的冷料穴：这类冷料穴的底部由一根拉料杆构成，拉料杆、装于型芯固定板上，因此不随脱模机构运动。 3）底部无杆的冷料穴：对于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右产模的中心在线，当开模时分型面左右分开，塑件与流道一道取出，不必设推杆。 第四 节 模具 温 度 调节 系 统 塑料模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺不同，模具温度也要求不同。因此在设计注射模具时必须考虑用加热或冷却装置来调节模具的温度。对于一般的热塑性塑料注射成型时只需考虑冷却装置。 一、 温度调节 对塑件质量的影响 主要有以下几个方面 a尺寸精度 利用温度调节系统来保持模具温度的恒定或采取较低的模温，可减少塑件成型收缩率的波动，提高塑件精度。 b形状精度 模具型芯与型腔各部分温差过大，会使塑件收缩不均匀而导致翘曲变形，影响塑件的美观和使用。特别对于壁厚不一致和形状复杂的塑件，经常会出现因收缩不均匀而变形的情况，必须采用合适的冷却回路，使模具型腔各个部位的温度基本上均匀。 c表面粗糙度 模温过低会使塑件轮廓不清晰，产生明显的熔合纹，提高模温可改善塑件的表面状态，使塑件的表面粗糙度降低。 d塑件的力学性能 二、 温度调节对生产力的影响 毕业设计论文用纸 30 温度调节系统对生产力的影响主要由冷却时间来体现。通常注射到型腔内的塑料熔体的温度为 200左右，塑件从型腔中取出的温度在 60以下。熔体在成型时释放的热量中约有 5%以辐射、对流的形式散发到大气中，其余 95%需冷却水带走，否则由于塑料熔体的反复注入将使模温升高。为了保持模温的恒定，在每一循环中，必须由冷却系统把塑料熔体的热量带走。因此模具的冷却时间主要取决于冷却系统的冷却效果。一般的模具的冷却时间占整个注射循环周期的 2/3，因此缩短成型周期中的冷却时间是提高生 产率的关键。 三 、 模具加热和冷却系统的计算 本塑件在注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下设计计算。 1、由于制品为空心，按平板类计算其冷却时间 )( )(22T 冷却所需的时间 s t 塑件厚度 m 塑料熔体注塑温度 查表取 170w 模具温度 查表取 50 塑料热变形温度 查表取 83 塑料的热扩散率 s 10h s 01 0 0 501 7 l n 22 毕业设计论文用纸 31 二、冷却介质体积流量计算 )(60 21 冷却介质的体积流量 m3/h G 单位时间内注入模具的塑料质量 kg/h 塑料成型凝固时释放的热量 J/ 40 104J/p 冷却介质的比热容 J/ 介质的密度 kg/m3 冷却介质的出口温度 30 冷却介 质的进口温度 20 设定模具平均工作温度为 40C，用常温 20C 的水作为模具冷却介质，其出口温度为 30C，产量为（初算 /3,查表 3 单位热流量为33 ) 冷却水的体积流量 V 由式 (3 V = h/60 cp(1m3/由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量较小， 故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。 第五 节 顶出 系 统 的 设计 一、 浇 口凝料的 顶出 由于本套模具采用 点浇 口 浇 注， 为 了确保分流道的 脱 落 ，还应 注意 脱浇 口 装 置的 设计 。 对 于 浇 口凝料 进 行受力分析可知， 脱浇 口必 须 克服拉 断浇 口及凝料 对 型腔的包 紧 力，考 虑 到自 动 化程度， 决定 采用限位拉杆 脱 料 装 置。 工作 过 程 为：开 模 时 ，拉料杆 随着动 模的下行 将浇 口凝料拉出，毕业设计论文用纸 32 与定模 贴和静 止 不动 。凝料在拉料杆作用下与制品分离并留在定模 侧，当 第二次分 型开始 后， 随动 模一起 运动 流道凝料 从点浇 口 处 被拉 断 ，从 而使凝料 从 主流道及拉料杆上 脱 落，完成 脱 料 动 作。 主要尺寸的 计 算： 图 3料杆拉料端采用球形 结 构（如上 图 所示），按照 经验 取球 侧 槽深度 5料杆直 径为 8 b、 塑料件的 顶出 对制 件 进 行受力分析塑料件 对 凸模的包 紧 力主要集中在 四个 地方：中 间型环对 型芯的包 紧 力，中 间 定位特 征对 型芯的包 紧 力， 圆 柱齿侧工艺槽对 型芯的包 紧 力，以及加 强 筋 对 凸模的包 紧 力。 纵观 整 个 包 紧 力分布 场 可知：包 紧 力分布 较为 分散，而且包 紧面较 小，包 紧 力因此也很小，所以塑料件的 脱 模可以不采用二次分模机构，而只需在包 紧 力集中的地方增加推杆作用。 在 圆 柱 齿侧， 由于塑料件的形 状较为 复 杂，而且结 构形 状 要求 较高，必 须 另 设 推杆作用，以使其平 稳脱 模。 顶 杆的固定 由于 该 套模具 顶 杆的 数 量 较 多， 顶 杆的固定宜采用 顶杆 轴 肩固定在 压 板的方式。 毕业设计论文用纸 33 主要 参数计 算： 经 料件在 脱 模方向的投影最大距 离为 20此 开 模距 离为 L=20+(5 10) 取
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