漏斗模具设计说明书

1、漏斗模具设计说明书材料141班第二小组姓名学号任务于文星产品设计和参数校核文家喻分型面选取和排样卢超浇注系统、模架刘长意注射机选取刘创建行腔数目、成型机构段思宇顶出机构隋韶冷却系统设计岳培森排气系统、零件选取概述：本文主要对课内设计简单注射模进行说明。此套注射模设计上满足其性能要求，适应工作条件，工作可靠，力求其结构简单、尺寸紧凑，生产成本低，生产方便。 本文设计的是单分型面注射模，这是注射模最常用的一种。对产品的初步设计主要包括：一，塑件产品设计和分析；二，注塑机的选定；三，型腔数量的确定及排列；四，分型面的确定；五定形机构的确定；六，浇注系统的设计；七，排气系统设计；八，冷却系统的设计；九

2、，顶出系统设计；十，模架的确定和标准件的选用；十一，装配图的绘制一、塑件产品设计和分析上面为塑件的草图及其三维造型图（1）材料分析：此塑件尺寸要求见草图，使用场所多与食品相关，所以要求无毒无味，性能稳性好。综上，选取了ABS（化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ），其主要优点如下ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。ABS树脂可以在-2560的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。常温下不溶于一般溶剂，电绝缘性能优良

3、。尺寸稳定性好，收缩率在0.4%0.8%范围内，平均收缩率为0.6%，密度约为1.041.06 g/cm3，平均密度为1.05g/cm3。ABS 玻璃化温度 90120, 熔点160 ,加工温度范围180250 ,分解温度（空气中）250,一般加工温度在190235为宜,模温一般调节在4580,定模(前模)温度一般比动模(后模)略高5左右为宜（2）产品数据1 制件质量为32.05g，体积30.5cm3（UG求得，近似取整）。2该塑件尺寸较小，未注精度等级，取普通公差MT3，尺寸公差值0.6mm，光滑度取8，粗糙度内外表面均取0.2m。由以上数据可知产品设计合理，脱模较简单（有足够的斜度），基本

4、合乎要求。1、 注塑机的选定（1） 根据制品的生产批量及尺寸精度的要求，采用一模两腔（2） 1、模具设计时，必须 使制品所需注射的塑料容积或质量在注射机额定注射量的85%以内。在一个注射成型周期内，需注射入模具内的塑料溶体的容量或质量，应为制品和浇注系统两部分容量或质量之和，即W=nWz+WjWg式中：W一个成型周期内所需注射的塑料质量（g）；Wz单个制品的质量（g）；Wj浇注系统冷凝料和飞边所需的塑料质量（g），为制品质量的10%；Wg注射机额定注射量；W=232.05+10%32.052=70.51g；2、 锁模力的校核A（投影面积）16591.2mm（UG测量，加以圆整）F=0.1PA（

5、P取25mpa）=414.78KN据此可以初定注射机为国产SZ-100/60型注射机。（后期仍需校核）SZ100/40注塑机主要技术参数：理论注射容积(cm）100螺杆直径(mm)35注射压力(MPa)170注射速率(g/s)95塑化能力(g/s)40螺杆转速(r/min)0200锁模力(kN)800柱杆内间距(mm)440340移模行程(mm)305模具最大厚度(mm)300模具最小厚度(mm)170锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)100喷嘴球半径(mm)10喷嘴伸出量(mm)20顶出力（kN）15工艺流程参数设计如下：塑料名称ABS料筒温度/加料段130-140注射机类型螺杆式压缩段1

6、60-170密度（g/cm3）1.041.06 均化段170-210预热温度/70-80成型时间/s注射时间15-60时间/h1-2高压时间0-3喷嘴温度/170-180冷却时间15-60模具温度40-70总周期40-130注射压力/Mpa40-80螺旋杆转速（r/min）80后期参数校核（设计完成后进行）1、 开模行程校核H1+H2+5=85+130+5=220305mm（模具厚度300mm在范围内）2、 注射量校核10030.52cm33、 尺寸校核4403403802604、 型腔数量校核nm1+m2=70.51g4560g综上此压力机满足要求3、 型腔数量的确定及排列从效率和经济角度选

7、定单模双腔，排样如下4、 分型面的确定分型的位置直接影响模具使用、制造及塑件质量。根据分型面的选择原则：1分型面应选择在塑件外形轮廓最大处2分型面的选择应有利于塑件的留模方式，便于塑件顺利脱膜3保证塑件的精度要求4满足塑件外观的要求5便于模具的制造6减小成型面积7增强排气效果。制件留在动模上具体如下图所示5、 定形机构的确定 此塑件没有此侧向成型机构，故侧向抽芯不做讨论。下面是对定形机构的设计。本塑件成型件结构相对简单，需大型芯两个，压入固定板固定。（1） 凹模设计凹模是成型塑件外表面的部件，按其结构形式可分为整体式、整体组合式和组合式三类。这里为简化设计采用（待定）。如下图所示：相关尺寸校核

8、：（已知普通公差MT3，尺寸公差值0.6mm，及相关尺寸，选用45号调制钢）行腔壁厚的设计参考图表和公式如下（2） 型芯设计结构如下图尺寸计算（参考公式如下）6、 浇注系统的设计1） 主流道 依据：在卧式或立式注射机使用的模具中，主流道一般垂直于模具分型面。其设计要点如下： 1为了便于拉出流道中的冷凝料，通常将主流道设计成圆锥形，锥角为26（取4），内壁粗糙值Ra为0.08m。 2 圆锥孔小头直径D为48mm，但必须比注射喷嘴d大0.51mm。 3 主流道的长度由定模板的厚度来确定，一般不大于60mm。由于本装置定模厚度大于60mm，故设备需在定模板上开槽以减少主流道 2根据模具主流道与喷嘴的

9、关系： R=R0+（12）mm D=d0+(0.51)mm 综上取R=13mm,D=4.5mm(碳素工具钢如T8A，T10A等材料，热处理淬火硬度53-57HRC)示意图如下（定位圈外径尺寸比注射机固定模板上的定位孔小0.2mm以下，这里取99.8mm）分流道的形状 依据：分流道连接主流道和浇口，其主要作用是在压力损失最小的条件下，将来自主流道的熔料以较快的速度送至浇口进行充模。同时，在保证充满型腔的条件下。要求分流道容积要小，以减少回收的冷凝料。此外当L较长时应设冷料井。所以分流道截面要大小适宜。分流道截面形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等。根据塑件的实际情况，在这里选用梯形分流道，

10、此种截面是抛物线形截面的变形，与此两种截面相比，热损失大，但便于分流道的加工及刀具选择，因此也是最常用的形式。由经验公式可以确定b=0.2654mL4mmh=2/3 b可近似取3mm,（取5-10）b1可近似取3mm（经验选取）示意图如下3） 冷料穴和浇口取d=（1-1.5）D2，D2为主流道大端直径13mm这里取13mm浇口套处如图所示结构分流道末端冷料穴和浇口（潜伏式）如下图7、 排气系统设置九、顶出和导向系统设计 推杆： 制品成型后，由于其体积的收缩，对型芯产生包紧力，制品要从型芯中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。对于不带同孔的壳体类制品，脱膜时还要克服大气压力。所以为了克服塑

11、件因冷却收缩产生的包紧力，方便脱膜，塑件内外表面在脱膜方向应设计一定的脱膜斜度。塑件上脱膜斜度的大小与塑件的性质、收缩率、摩擦系数、塑件壁厚及几何形状有关。查表得脱膜斜度为型腔35130型芯3040。（由拉料杆的选择可知选取顶杆较合适。） (1) 推件力的计算 推件力 F=AP（cos-sin）N式中： A塑件包络型芯的面积（mm2）; p塑件对型芯单位面积上的包紧力，p取0.81071.2107MPa（这里取1107）; a侧向拔模角（侧向的拔模角） q大气压力0.09MPa；塑件对钢的摩擦系数，约为0.10.3； A1制件垂直于脱膜方向的投影面积（mm2）。综上可得F=（749.51621

12、.2107（0.1cos10-sin10）106+3717.90951.2107（0.1cos66-sin66）106）2=39619.1702N39.6KN(2) 确定顶出方式及顶杆位置 推出方式选用推杆推出，推杆设计时应注意以下事项： 1）推杆直径不宜过细，以防顶出时受力弯曲。 2）在成型孔旁边设置推杆孔时，两孔壁不能靠的很近，否则成型压力将使孔壁变形。 3）推杆应尽量设置在塑件脱膜阻力大的部位。如果各处阻力相同时，推杆应均匀对称设置，使塑件在脱膜时受力均匀。 4）推杆在塑件上留下的痕迹，应尽量不影响塑件的外观。所以应尽可能地设置在制件的非主要表面，而且推杆端面应和型腔在同一表面，或比型腔

13、的平面高0.1mm，但不可低于型腔表面，否则塑件平面上有凸出点，可能会影响使用。 根据上述条件及本模具的实际情况，推杆数量选用9根。（推杆的材料常用T8A、T10A等碳素工具钢或65Mn弹簧钢等，前者处理硬度为50-54HRC，后者为46-50HRC，自制多用前者，市场上多用后者推杆的材料常用T8A、T10A等碳素工具钢或65Mn弹簧钢）具体分布如下图推杆与动模板推杆孔的配合一般为H8/f7,配合长度约为推杆直径的1.52倍。推杆与推杆固定板径向应留有0.5mm的间隙。 固定方式如下图所示（3） 顶出杆直径的确定（45号钢）（屈服强度取353mpa，安全系数2）由公式A=F推/（n） D=(4

14、A/)0.5得D3.6mm可暂取4mm（4） 推杆导向和复位导向复位采用复位杆9、 冷却系统 冷却系统的设计原则： 设计要求： 1）冷却水孔数量多、孔径尽量大。 2）冷却水孔至型腔表面距离相等。为使塑件均匀冷却，当塑件的壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离最好相等，分布尽量与型腔轮廓相吻合。当壁厚不均匀时，壁厚处应加强冷却。冷却水孔至型腔表面的距离应适应，一般可为1215mm，过大则影响冷却效果，过小会导致型腔表面温差增大。冷却水孔间距离不宜太大或太小，一般在（1.73）d之间。 3）浇口处加强冷却。当塑料溶体刚充满型腔时，浇口附件温度最高，离浇口越远处，温度越低，为保证冷却均匀，对浇口处应加

15、强冷却。 4）降低进出口水的温差。为使整个塑件冷却均匀一致，提高塑件质量，当型腔各处温度要求均匀时，则必须尽量降低冷却水进出口的温差，一般情况下冷却水进出口的温差应在5C以下，精密塑件应控制在2C左右。一般可通过并联水道或改变水孔的排列方式来降低进出口水的温差。 5）冷却水孔避开熔接缝。冷却水孔不宜设在靠近熔接缝处，以免影响熔接牢固。 6）便于加工处理。冷却水通道要易于加工，便于清理，水孔直径不宜过小，一般可为812mm。 7）密封可靠。当冷却水道设在模具零件的结合面上或穿过模具零件的结合面时，应密封可靠，不能在结合面上产生泄漏现象。另外进出口处、堵头处也应有很好的密封。 由于制品平均厚度为2

16、mm,制件尺寸又较小，确定管道直径8mm。由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水传递，精确计算比较困难。实际生产中，通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。 （铺设如下图所示）尺寸校核 10、 模架的确定和标准件的选用1，模架选取（1）模架厚度H和注塑机的闭合距离L（2）开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系（3）选用的模架在注塑机上的安装（4）选用模架应符合塑件及其成型工艺的技术要求首先选用A型然后由相关数据选取参数如下：A=40mm，B=20mm，C=30mm，D=50mm，E=2

17、0mm 根据以上分析，计算并考虑型腔的尺寸，可以初步确定标准模架的结构和规格。查设计手册选用标准模架为A2-41-Z2 (GB/T12556.1-1990),其参数如下： 定模板厚度A=160mm 动模板厚度B=12.5mm 垫块厚度C=83mm 定模固定板厚度=16mm 动模固定板厚度=16mm 支承板厚度=20mm 推杆固定板=10mm 推板=12.5mm 模具厚度=80+A+B+C=305.5mm2，支撑件：由于空间限制垫块和支撑柱都会应用垫块垫块的作用主要是在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动作空间。起到调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度要求的作用。 垫块一般用中碳钢制

18、造，也可以用Q235 钢制造，或用HT200、球墨铸铁等得H可取83mm 3，动、定模座板定模座板：使定模固定在注射机的固定工作台面上的模板动模座板：使动模固定在注射机的移动工作台面上的模板设计原则： （1）选用的模板在注射机上的安装 安装时注意设备的定位孔径与模具的定位圈尺寸需配合良好。 （2）动、定模座板的厚度 动、定模座板的两侧均需比动、定模板的外形尺寸加宽25 30 mm。 动、定模座板的材料多用碳素结构钢或合金结构钢，经调质达 （ ）。4，合模导向：合模导向机构设计主要作用：（1） 定位作用（2） 导向作用（3） 承受一定的侧向压力导柱的技术要求1）长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出68 mm2）形状 导柱前端应做成锥台形或半球形3）材料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧 的内芯4）数量及布置 导柱应合理分布在模具分型面四周，导柱中心至模具边缘应有足够距离（取数量为两个）5）配合精度 导柱固定端与模板制件一般采用过渡配合本套模具采用导柱导