电器盒盖注塑模具设计

1、 学 士 学 位 论 文 题 目 电器盒盖注塑模具设计 摘 要电器盒盖注塑模具设计摘 要注塑模具说明书主要阐述了基于CAD技术的塑料注塑模具的设计、制造及其工艺方案的制定，并且着重介绍了注塑加工方法、模具的结构及模具零件的设计制造。本设计采用点浇口，利用直导柱导向，推杆顶料，脱模板完成脱模。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠。最后分析了模具的工作过程，,编制了主要成型零件的工艺规程。并用Auto CAD和UG4.0绘制了一套模具装配图和零件图。 目前模具行业已比较成熟，很多零件日趋标准化，可以直接从市场上购买到，所以本次主要设计项目是零件型腔的设计、制造及其工艺。在本论文中对生产工艺方案做

2、了初步分析探讨。关键词：注塑模具 塑件成型 塑料 模具设计 AUTOCAD IAbstractAbstract The main injection mold is presented based on the plastic injection mold CAD technology in the design, manufacture and process for the formulation of programs, and emphatically introduces the processing method injection, die structure and the d

3、esign of the mold parts manufacturing. This design USES the point runner, use straight guide pin orientation, push rod roof material, to take off the template complete patterns. So the structure of the design to ensure reliable mold work. Finally the working process of the mold are analyzed, and the

4、 main forming parts of the procedure. And UG4.0 AUTOCAD and draw a mold assembly drawing and drawing. At present mold industry is more mature, more standardized many parts, can buy directly from the market, so the main design project is part of the design, manufacturing and cavity process. In this t

5、hesis on production process scheme made a preliminary analysis is discussed. Key words: Injection mold Plastic molding Plastic Mold design AUTOCADII目 录目 录摘 要IAbstractII第一章 绪 论- 1 -1.1 塑料成型模具在加工工业中的地位- 1 -1.2 中国塑料模具工业发展现状- 1 -1.3 塑料成型模具发展趋势- 1 -第二章 塑件工艺性分析- 3 -2.1 塑件工艺性分析- 3 -2.2 初步拟定总体设计方案- 4 -第三章 注

6、塑模成型零件设计- 5 -3.1 成型零件结构设计- 5 -3.1.1 材料选择- 5 -3.1.2 计算型腔的壁厚- 5 -第四章 注塑模结构件的设计- 7 -4.1注塑成型机的选择- 7 -4.2 模架的设计- 7 -4.3 有关参数的校核- 8 -4.3.1 最大注射量的校核- 8 -4.3.2 注射压力的校核- 8 -4.3.3 锁模力的校核- 8 -4.4 三板模定距分型机构的设计- 8 -4.5 弹簧- 9 -4.5.1 推杆板复位弹簧的预压量- 9 -4.5.2 推杆板复位弹簧自由长度的确定- 9 -4.6浇口套的设计- 9 -4.7 模架中其他结构件的设计- 10 -4.7.1

7、 支撑柱的设计- 10 -4.7.2 定位圈- 11 -4.7.3 顶棍孔- 11 -4.7.4 限位钉- 11 -4.7.5 紧固螺钉- 12 -4.8 模具部分安装尺寸的校核- 12 -4.8.1 模具厚度的校核- 12 -4.8.2 模具的长度和宽度校核- 13 -4.8.3 定位圈尺寸的校核- 13 -第五章 注塑模浇注系统设计- 14 -5.1 分型面的选择- 14 -5.2 主流道的设计- 14 -5.3 分流道设计- 15 -5.4 浇口设计- 16 -5.5 拉料杆设计- 17 -第六章 注塑模温度控制系统设计- 19 -6.1 冷却管道位置的确定- 20 -6.2 冷却管道直

8、径的计算- 20 -第七章 注塑模脱模机构及导向定位机构的设计- 22 -7.1 脱模力的计算- 22 -7.2 确定圆推杆推出- 22 -7.4 定距分型机构的设计- 23 -结 论- 25 -参考文献- 26 -致 谢- 27 - 24 -第一章 绪 论第一章 绪 论1.1 塑料成型模具在加工工业中的地位据机械制造行业的最新分析，塑料模具是模具工业的重中之重，已成为当今最有活力的一门产业之一。在2000年，我国进口模具花费9.77亿美元，其中塑料模具占5.7%。由此可知，塑料模具的开发及注射模的研究是当前塑料界人士十分关注的方向。我国塑料工业在“十五”期间有较大的发展，不断实施“以塑代钢”

9、方针，塑料已被广泛应用于汽车、电子及通讯、家用电器、国防科技、机械、医疗器械、建筑以及人们日常生活等各个领域。塑料行业主要产品可划分为十九个大类，五十三种不同类型，数百个品种。产品以中低档、通用型为主，主要产品的总体技术水平相当于国际技术先进国家八十年代初的水平，部分产品达到八十年代中末期水平，少数产品接近九十年代水平，极个别产品在理论和实践上在国际上处于领先地位。塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义1。1.2 中国塑料模具工业发展现状近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具

10、已能生产单套重量达到以上的注塑模，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、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。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

11、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。3整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。41.3 塑料成型模具发展趋势随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，

12、而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。1) .超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。2) .多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。3) .为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。4) .模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化方向发展CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等将向智慧化、集成化和网络化方向发展。55) .更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。6) .更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之

13、将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。7) .各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。8) .逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。9) .热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。10). 模具标准化程度将不断提高。11) .在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。近年来，塑料品级的专用化，工程塑料的发展，复合

14、材料的出现，塑料产品结构大型化轻量化和薄壁化等技术的发展要求塑料成型达到:针对制品生产目的而成套化，高速省力自动化，以提高制品生产效率，保证产品规格和质量误差最小的精密程度，能耗低，占地少，操作维护便易而安全。从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。6“十一五”期间，在科学发展观指导下，国内模具企业将进一步深化改革，下功夫搞好科技进步与创新，坚持走新型工业化道路

15、，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型的轨道上来，模具工业必将得到又好又快的发展。第二章 塑件工艺性分析第二章 塑件工艺性分析2.1 塑件工艺性分析 图2-1 图2-2图2-1和图2-2所示为本设计需制造的塑料件，为一盒盖塑件，材料采用ABS，ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的缩写（广东地区俗称不碎胶）。可以看作PB（聚丁二烯）、BS（丁苯橡胶）、PBA（丁氰橡胶）分散于AS（丙稀氰苯乙烯的共聚物）或PS（聚苯乙烯）中的一种多组分聚合物。如图2-4，三种组分的作用是：A（丙烯腈）占20%30%，使塑料件表面有较高的硬度，提高耐磨性耐热性。B（丁二烯）占25%30%，保持材料弹性及耐冲

16、击强度。S（苯乙烯）占40%50%，保持良好成型性（流动性和着色性）、高光洁度及保持擦、材料刚性 ABS的物理化学性能：它的特性主要取决于三种单体的比率及两相中的分子结构。因此在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的。ABS材料具有优越的综合性能，制品强度硬度高、刚性好、抗冲击、制品表面光泽性好，耐磨性好。并且ABS材料有优良的成型加工性，尺寸稳定性好，着色性能、电镀性能都好（是所有塑料中电镀性能最好的）。ABS密度为1.06g/cm³，收缩率在0.4%0.7%之间，常用收缩率为0.5%。耐热可达90（甚至可在110-115使用），比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龙等

17、都高。耐低温，可在零下40使用。同时耐酸、碱、盐，耐油，耐水。具有一定的化学稳定性和良好的介电性能，不易燃。ABS缺点：不耐有机溶剂，耐气候性差，在紫外线下易老化。塑件外观牙白色，模型总体尺寸216.8mm×169.9mm×31.5mm。用ABS材料注塑成型，在设计模具结构时采用一模一腔排样2。根据塑件尺寸公差、表面粗糙度等级，查阅GB/T 1448693工程塑料模塑塑料件尺寸公差，确定制件的公差等级和使用精度为MT5。查阅GB/T 1423493塑料件表面粗糙度标准不同加工方法和不同材料所能达到的表面粗糙度，取制件的表面粗糙度为Ra0.8由于塑件冷却产生收缩，设计时让塑件

18、紧紧包覆在型芯上，这样更方便顶出塑件。因此，建立的塑件内表面的拔模斜度要小于外表面的拔模斜度。查阅经验数据（常用塑料的脱模斜度），ABS材料内表面斜度为401°，外表面斜度为1°2°。因此取模型内表面斜度为1.5°，外表面斜度为2°。塑料件壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流动阻力较大，难填充，强度刚度差；壁厚太大，内部易产生气泡，外部易收缩凹陷，且冷却时间长，料多亦增加成本。查经验数据（常用塑料壁厚值，如图2-3），ABS材料中型塑件壁厚推荐值为2mm，因此取模型壁厚为3mm。2.2 初步拟定总体设计方案方案一：制件表面粗糙度要求较高，外侧可发

19、现有点浇口痕迹，因此需采用点浇口三板模生产。由于制品尺寸较大，排样时采用一模一腔。如图2-3所示。图2-3方案二：制件表面粗糙度要求较高，外侧可发现有点浇口痕迹，因此需采用点浇口三板模生产。制件排样采用一模两腔，沿宽度方向排列。注塑模具循环地进行塑料的填充，导致型腔型芯内部温度会逐渐增高。需要设计冷却水道以便控制模具在合适的温度范围内工作。同时可用专门的模具钢制造型腔型芯镶嵌在A、B板上以延长模具使用寿命。方案二型腔排列不合理，型腔布置不够紧凑；方案一模具生产效率高，型腔布置合理，塑件精度也能满足要求。为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，经综合考虑，采用方

20、案一为佳。第三章 注塑模成型零件设计第三章 注塑模成型零件设计第三章 注塑模成型零件设计3.1 成型零件结构设计3.1.1 材料选择适合于ABS材料成型的钢材有40Cr，供货硬度为40HRC，易于切削加工。而后在真空环境下经500C550C，以510h时效处理，钢材弥散析出复合合金化合物，使刚才硬度具有HRC4045的硬度，耐磨性好且变形小。由于材质纯净，可做镜面抛光，并能光腐蚀精细图案，有较好的电加工及抗锈蚀性能。工作温度可达300C，抗拉强度为1400Mpa。还有SM2（20CrNi3AlMnMo），预硬化后机加工，再经时效硬化可以达到4045HRC。这里考虑材料应易于抛光，这样才能使塑料

21、件易于脱模，且两种钢性能相近，都是析出硬化钢。故这里选取40Cr作为成型零件材料。3.1.2 计算型腔的壁厚在设计模具,决定成型零件尺寸时,必须考虑强度,在实际生产中,注射模具经常由于模框及支撑板厚度不够引起弹性变形,影响塑料制件尺寸精度或溢料过多,费边增加,为了增加模具强度与刚性,如果把模框和凹模壁厚以及垫板等的厚加以合理的计算.根据经验，型腔至内膜镶件边之间的钢厚可取1550mm。制品至内模镶件的边距也与型腔的深度有关，一般制品可参考表3-1所列经验数值选定。表3-1型腔深度/mm型腔至内模镶件边数值/mm2015252030253030403035403550注：1).凸模和凹模的长度和

22、宽度尺寸通常是一样的。 2).内模镶件的长、宽尺寸应取整数，宽度应尽量和标准模架的推杆板宽度相等。 由于本制件型腔深度为28mm,所以本制品至内模镶件的边距选取30mm内模镶件包括凹模和凸模，厚度与制品高度及制品在分型面上的投影面积有关，一般制品可参考下述经验数值取定。凹模厚度：一般在型腔深度基础上加1520mm，当制品在分型面上的投影面积大于200时，宜取2530mm.由于本制品投影面积大于200，所以凹模厚度在型腔深度基础上加30mm.凸模厚度：分以下两种情况。一是凸模无型腔（天地模）：此时应保证凸模有足够的强度和刚度，凸模厚度应取决于凸模的长宽尺寸。二是凸模有型腔，则不用加14mm;如果

23、按上式计算得到的厚度小于下表中凸模厚度，则以表3-2中的厚度为准4。表3-2内模镶件的长×宽凸模厚度50×50152050×50100×1002025100×100150×1502530150×150200×2003040200×20040×60注：1).凹模厚度尽量取消一点，以减小主流道的长度。 2).凸模厚度是指分型面以下的厚度，不包括凸模型芯的高度。 3）.凸模型腔越深，封料尺寸的值越要取小些；反之，则取大些。由于内模镶件的长×宽为230×278mm，所以凸模厚度选取为

24、40mm。第四章 注塑模结构件的设计第四章 注塑模结构件的设计4.1注塑成型机的选择根据塑料制品的体积与质量，以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为 SZ250/1500型卧式螺杆注塑机。注塑机的主要技术参数如表4-1所示： 表4-1理论注射容积255 cm开模行程430mm注射压力178MPa最大模具厚度350mm注射速率165g/s最小模具厚度220mm塑化能力35g/s锁模形式双曲肘螺杆转速10390r/min模具定位孔直径125mm螺杆直径42mm喷嘴球头直径12mm锁模力1500kN喷嘴口直径4mm拉杆内间距460×400顶出行程90mm注： 该注塑机由宁波市金星塑料机械有

25、限公司生产4.2 模架的设计选用何种模架应由制品的特点和模具型腔的数量来决定，制品千差万别，型腔数量也各不相同，但无论怎样变化，模架通常就只有三种。三板模模架又称细水口模架，需要采用点浇口进料的投影面积较大制品，桶形、盒形、壳形制品都采用三板模模架。采用三板模模架是制品可在任何位置进料，制品成型质量较好，并且有利于自动化生产；但这种模架结构较复杂，成本较高，模具的重量增大，制品和流道凝料从不同的分型面取出。本制品为面积较大的盒盖类制品，且产品质量要求较高，故采用三板模模架，如图4-1所示图4-14.3 有关参数的校核4.3.1 最大注射量的校核塑料制品成型一次所需的塑料重量或者体积（塑件和流道

26、凝料之和）应在注塑机最大注射量的80%以内。前面已经分析过本塑件的体积为。查表3-1所选的注塑机理论注塑量为。塑件加上一小部分凝料的体积约为理论注塑量的25%，满足要求。4.3.2 注射压力的校核制品成型时的注射压力很大程度上影响了制品的表面质量、形状和尺寸精度。注塑机的额定注射压力必须大于制品成型所需的压力，这样才有调整的余地。塑件成型所需的注射压力与塑料种类、塑件形状等因素有关。ABS塑料的建议注射压力为6090Mpa，由于本制品的形状不复杂，精度要求一般，故取70Mpa。在注塑机的额定注射压力150Mpa以内，满足要求。4.3.3 锁模力的校核锁模力是选注塑机的一个重要参数，在生产某一制

27、品时，若锁模力不够可能会有溢料现象，这样对工作人员造成很大危险。高压的塑料熔体充满型腔时会产生很大的推力，即胀型力T，其大小等于制件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔压强。T一定要小于注塑机的额定锁模力F才能安全生产，通常取额定锁模力的80%，以保证注射时不发生溢料。T可按下式计算：T=制品投影面积A×型腔压强P （3-1）正常生产中，PA成型时所选用的型腔压强值为42Mpa。制品投影面积可从零件图中可分析出，代入式3-1中，有：T=297.55KN<900×80%=720KN，故满足要求5。4.4 三板模定距分型机构的设计保证的开模顺序和开模距离的结构，叫定

28、距分型机构。三板模的开模顺序要求：1).在弹簧、开闭器和拉料杆的综合影响下，模具首先流道推板和定模板打开，流道凝料和制品分离。2).其次是流道推板和面板打开，浇口拉料杆从流道凝料中强行拉出，流道凝料在重力和震动的作用下自动脱落。3).注射机动模板继续后移，模具从定模板和动模板之间打开，最后推杆将制品推离模具。4）.三板模的开模距离通过定距分型机构来保证。5）.流道推板和定模板打开的距离B=流道凝料总高度+30mm。6）.流道推板和面板打开的距离C=610mm。7）.定距分型机构中限位杆移动位置=流道推板和定模板打开的距离。限位钉移动距离=流道推板和面板打开的距离。4.5 弹簧弹簧的作用主要是缓

29、冲，减振，储存能量。本注塑模具中弹簧作用主要有以下几方面：1）.推杆固定板自动复位：装在复位杆旁边，制品退出后，将拉杆拉回原位，恢复型腔的行状。它有先复位的功能。2）.活动板、流道推板等活动零件的辅助动力。4.5.1 推杆板复位弹簧的预压量推杆板复位弹簧的作用是在注射机的推杆退回后，模具的定模板和动模板合模之前，就将推杆板推回原位。当推杆板推回原位时，弹簧依然要保持对推杆板有弹力的作用，这个力来源于弹簧的预压量，预压量一般要求为弹簧自由长度的10%左右。一般取10.015.0mm,在此取12mm。4.5.2 推杆板复位弹簧自由长度的确定自由长度:E推杆板行程，E制品推出的最小距离+（1520）

30、mm;P预压量，一般取1015mm,根据复位时的阻力确定，阻力小则预压小；S预压比，一般取3040%，根据模具寿命、模具大小及制品距离等因素确定。本模具自由长度=(32+18+12)/35%mm=177mm4.6浇口套的设计浇口套的作用：1).使模具安装时进入定位孔方便而在注塑机上很好的定位并与注塑机喷嘴孔吻合，并能经受塑料的反压力，不致被推出模具。2).作为浇注系统的主流道，将料筒内的塑料过渡到模具内，保证料流有力畅通地到达型腔，在注射过程中不应有塑料溢出，同时保证主流道凝料脱出方便。由于采用三板模模架，所以直接采用三板模浇口套,如图4-2、4-3所示。 图4-2 图4-34.7 模架中其他

31、结构件的设计4.7.1 支撑柱的设计为防止锁模力，或注塑时的注塑压力（涨压力）将动模模板压弯变形而造成成型制件的品质不能达到要求，需要在模具底板和动模板之间加支撑柱，以提高模具的刚性和寿命。撑头必须螺丝和管针与底板固定，撑头直径一般在2550mm之间，撑头孔需大于撑头2mm左右。撑头用高碳钢制成。支撑柱的设计要点：1).支撑柱的位置 支撑柱位置应动模板所受注塑压力集中处，且尽量布置在模板的中间位置，或对称位置。2).支撑柱的数量 数量越多，效果越好。3).支撑柱的大小 支撑柱外径越大，效果越好。直径一般在2560mm之间。4).支撑柱的长度 当模宽小于300mm时，H1=H+0.05mm;当模

32、宽在400mm以下时，H1=H+0.1mm;当模宽在400mm和700mm之间时，H1=H+0.15mm;当模具尺寸大于700mm时，H1=H+0.2mm。H为模具方铁高度，如图4-4所示。图4-45).支撑柱的装配 支撑柱必须用螺丝安装在底板上，支撑头用黄牌钢或高碳钢。本模架采用四个支撑柱，直径为30mm。由于模架宽为400mm,方铁高100mm,所以支撑柱长度为100.1mm，黄牌钢1。4.7.2 定位圈定位圈又称法兰，将模具安装在注射机上时，它起初定位作用，保证注射机料筒喷嘴与模具浇口套同轴。同时定位圈还有压住浇口套的作用。本模架定位圈直径选为100mm，常用规格为35x100x15,连

33、接螺钉选为：M6x20.0mm，直径对称位置安装两个，如图4-5、4-6所示。 图4-5 图4-64.7.3 顶棍孔顶棍孔的作用是：模具注射完毕，经冷却，固化后开模，注射机顶棍通过顶棍孔，推动推杆固定板，将制品推离模具。顶棍孔加工在模具底板上，当注射机有推杆固定板拉回功能时，在拉杆底板上还要加工连接螺孔。本模架选用一个直径为38mm的顶棍孔。4.7.4 限位钉在推杆固定板和模具底板之间按模架大小或高度加设小圆形支承柱，作用是减少推杆底板和模具底板的接触面积，防止因掉入垃圾或模具变形，导致推杆复位不良。这些小圆形支承柱称限位钉。限位钉通过过盈配合固定于模具底板上1。本模架限位钉大端直径取16mm

34、，个数取4个，如图4-7所示。图4-74.7.5 紧固螺钉模具中的零件按其在工作过程中是否要分开，可分为相对活动零件和相对固定零件两大类。其中相对固定的零件通常都用螺钉来连接。本模架中凹凸模仁与AB板之间，定位圈、唧嘴与面板之间采用了内六角螺钉，且分别采用了M10和M6的螺钉进行紧固,如图4-8所示。图4-84.8 模具部分安装尺寸的校核注塑机能生产出合格产品的前提是模具能顺利的安装在注射机上，在选注射机时必须校核注塑机上与模具安装有关的尺寸。不同型号的注塑机，其安装模具部位的尺寸各不相同。要校核的主要尺寸包括模具最大和最小厚度，模具的长宽，喷嘴尺寸，以及定位圈尺寸1。4.8.1 模具厚度的校

35、核模具厚度的最大最小值应在注射机规定的最大最小值之间，这样模板闭合时才能达到规定的锁模力。本设计中模具的厚度为261mm，在注塑机的最大300mm与最小200mm范围内，能满足要求1。4.8.2 模具的长度和宽度校核要校核长度和宽度，主要是考虑模具在注塑机上的固定方式。通常不配套生产的模具都采用压板固定方式固定，只需模具动、定固定板上有螺钉孔即可。本套模具的长度为300mm，宽度为250mm，在注塑机拉杆间距260mm×3600mm之间，故能够满足安装要求1。4.8.3 定位圈尺寸的校核模具上的定位圈和注塑机固定板上的定位孔都是按标准进行加工的，安装时肯定可以使主流道中心线与注塑机喷

36、嘴中心线重合，能够满足要求7。第五章 注塑模浇注系统设计第五章 注塑模浇注系统设计5.1 分型面的选择分型面就是型芯和型腔的分界面。塑件结构规则的话，最好以平面作为分型面；不规则的话，要以有利于分模为原则设定分型面。分型面的选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很大的影响。分型面设计的一般原则：1）.有利于脱模；2）.必须确保塑料制品尺寸精度；3）.必须保证塑料制品外观质量要求；4）.有利于简化模具结构；5）.方便模具制造；6）.分型面上尽量避免尖角利边；7）.满足注射机技术规格的要求。本塑件有侧抽芯机构，侧抽芯机构应尽量安排在动模，这样虽然不利于推出制品，但能简化模具，权衡利弊1。

37、5.2 主流道的设计主流道（也叫进料口），它是连接注射机料筒喷嘴和注射模具的桥梁，也是熔融的塑料进入模具型腔时最先经过的地方。主流道的大小和塑料进入型腔的速度及充模时间长短有着密切关系。若主流道太大，其主流道塑料体积增大，回收冷料多，冷却时间增长，使包藏的空气增多，如果排气不良，易在塑料制品内造成气泡或组织松散等缺陷，影响塑料制品质量，同时也易造成进料时形成旋涡及冷却不足，主流道外脱模困难；若主流道太小，则塑料在流动过程中的冷却面积相应增加，热量损失增大，粘度提高，流动性降低，注射压力增大，易造成塑料制品成形困难。在一般情况下，主流道不直接开设在定模板上，而是制造成单独的浇口套，镶定在模板上。

38、小型注射模具，批量生产不大，或者主流道方向与锁模方向垂直的模具，一般不用浇口套，而直接开设在定模板上。主流道设计原则如下：1).主浇道的长度L越短越好 尤其是点浇口浇注系统主流道，或流动性差的塑料，主流道更应可能的短；2).为便于脱模，主流道在设计上大多采用圆锥形 两板模主流道锥度约取，三板模主流道锥度可取；3).主流道出口端应有圆角，圆角半径R约为mm或0.125倍的出口端直径；4).主流道应设计在浇口套内 主流道尽量避免直接做在模板内，或采用镶拼结构，以防塑料进入接缝造成脱模困难；5).主流道应尽量和模具中心重合 避免浇口套位置偏心或采用倾斜式主流道1。本模架主流道，R=1mm。5.3 分

39、流道设计分流道设计要点：1).分流道长度应保证型腔合理布局，并有足够强度去除浇口方便的前提下尽量取短；2).分流道应平直，尽量避免弯曲拐角，转换方向应圆滑平稳；3).多型腔时，各型腔的分浇道距离尽量一致，分浇道截面应等于或大于各进料口各截面之和；4).分流道截面大小及形状应按塑料性能，塑件体积，壁厚，形状复杂程度而定，一般分流道为进料口截面1.5倍，截面常采用梯形，槽宽为槽身的1.5-2倍，槽深按塑件大小而定；5).多型腔时应合理分布分浇道；6).分流道表壁粗糙度不宜太小，以免将冷料带入模腔，一般达到即可；当分流道较长时，其末端应有冷料穴。分流道的断面形状尺寸：分流道截面的大小，决定于满足良好

40、的压力传递和合理的填充时间等（既阻力小，温度降低小），圆形分流道的比表面积小（表面积与其体积之比值称比表面积），热量不容易散失，阻力也小，但流道加工较难，且安装后不容易保证对中。梯形分流道的热量损失和阻力也不太大，并且加工方便。半圆形分流道的比表面积大，矩形分流道的比表面积也大。这里综合考虑到塑料制件的体积较大，对分流道的要求是尽量做到比表面积小，且要有较好的加工工艺性，所以这里选取梯形分流道，并开设在动模一侧。分流道的尺寸视制品大小、塑料品种、注射速率、以及流道长度而定。实践证明圆形截面流道是最好的，而恰好能容纳一个所需直径整圆的梯形的截面，当其侧边与垂直于分型面的方向成的夹角时，其流动性和

41、传热性和圆形截面流道一样好。因为梯形分流道的比表面积和圆形分流道的相近，故可以先选定圆形分流道的直径，然后在把直径转换成相等的梯形分流道尺寸6。本模具采用梯形浇道，这里免去计算，如图5-1、5-2所示。 图5-1 图5-2梯形浇道尺寸直接参照塑料模具设计手册156页表5.5常用浇道尺寸系列如下表5-1：表5-1梯形截面浇道L46(7)8(9)1012H34(5)5.5(6)785.4 浇口设计浇口是分流道和型腔之间的连接部分，也是注射模具浇注系统的最后部分，通过浇口直接使熔融的塑料进入型腔内。浇口的作用是使从流道来的熔融塑料以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满塑料后，浇口能迅速冷却封闭，防止型

42、腔内还未冷却的热料回流。浇口设计与塑料制品形状、塑料制品断面尺寸、模具结构、注射工艺参数（压力等）及塑料性能等因素有关。浇口的截面要小，长度要短，这样才能增大料流速度，快速冷却封闭，便于使塑料制品分离，塑料制品的浇口痕迹亦不明显。塑料制品质量的缺陷，如缺料、缩孔、拼缝线、质脆、分解、白斑、翘曲等，往往都是由于浇口设计不合理而造成的。浇口的形式多种多样，但常用的浇口有如下11种：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、平缝浇口、环形浇口、盘形浇口、轮辐浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏浇口、护耳浇口等。本设计采用点浇口。点浇口又称细水口，常用于三板模的浇注系统，熔体可由型腔任何位置一点或多点地进入型腔。点浇口的优

43、点如下：1).位置有较大的自由度，方便多点进料；2).浇口可自行脱落，留痕少；3).浇口附近残余应力小；4).本浇口对桶形、盒形、壳形制品及面积较大的平板类制品的成型非常适用10。点浇口结构如图5-3所示图5-3点浇口常用尺寸如表5-2所示：表5-2序号dEG10.50.51.520.60.81.530.80.81.541.00.81.551.21.02.061.41.02.071.61.52.55.5 拉料杆设计拉料杆的作用是开模时将流道凝料留在我们希望它留的地方。拉料杆按其结构分为直身拉料杆、勾形拉料杆、圆头形拉料杆和塔形拉料杆。本设计为分流道的拉料杆，用无头螺钉固定在定模面板上，直径5m

44、m,头部磨成球形，作用是流道推板和定模板打开时，将浇口凝料拉出定模板，使浇口凝料和制品自动切断11。拉料杆的使用应注意以下几点：1）.一套模具中若使用多个勾形拉料杆，拉料杆的勾形方向要一致；2）.流道处的勾形拉料杆，必须预留一定的空间作为冷料穴；3）.使用圆头拉料杆时，注意圆头处流道剩余的间隙大小。如果间隙过小，会阻滞胶料的流动，流道脱离拉料杆时易拉裂。本设计采用M12的圆头形拉料杆，如图5-4所示。 图5-4 第六章 注塑模温度控制系统设计第六章 注塑模温度控制系统设计注射成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不相同，

45、一般注射到模具内的塑料温度为200C左右，而塑件固化后从模具型腔中取出的温度在70C以下，温度降低是由于模具通入冷却水，将热量带走了。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度。这种冷却方法一般用于流动性好的低融点塑料的成型。为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后再通入模具。因为成型周期主要取决于冷却时间，用低温水冷却模具，可以提高成型效率。不过用低温水冷却，大气中的水分可能在型腔表面凝聚，会影响制品质量。本次毕设所涉及的塑料材料为ABS，流动性中等，要求模具温度5060，料筒温度为180230。若模具温度过低则会影响塑料的流动，增大流动剪切力，使塑件内应力较大

46、，甚至还会出现冷流痕、银丝、浇不到等缺陷。尤其是当模具刚刚开始注射时，这种情况更为明显。结晶型塑料的结晶度还影响塑件在溶剂中的耐应力开裂能力，结晶度愈高该能力愈低，故降低模温是有利的，但耐应力开裂能力和塑件的内应力关系很大，故提高充模速度、减少补料时间并采用高模温是有利的。因此对于本次毕设所涉及的ABS，由于其熔点高、且流动距离较长，为了防止填充不足，需要在水管中通入温水或把模具加热。但是模具温度也不能太高，否则要延长冷却时间，且制品脱模后容易发生变形。总之，要做到优质、高效率生产，模具必须能够进行温度调节，必须进行计算。我们可以从以下几个方面来提高模具的冷却效果：1）.适当的冷却管道尺寸；2

47、）.采用热导率高的模具材料；3）.制品壁厚设计要合理；4）.正确的冷却回路位置；5）.加强对制品厚壁位置的冷却；6）.快冷和缓冷的设计原则；7）.加强模具中心的冷却。本设计通过设计合理的冷却回路来提高模具的冷却效果，冷却系统的设计原则有：1）.冷却水孔布置应尽量多、孔径尽量大。型腔表面的温度与冷却税控的数量、孔径大小有直接的关系。模具表面温差小，塑件冷却较均匀，这样成型的塑件变形小，尺寸精度能够保证。2）.冷却水道到型腔表面的距离应尽量相等。当塑件壁厚均匀，水道至型腔表面的距离尽量相等；当塑件壁厚不均匀时，厚的地方冷却水道至型腔表面的距离应近一些，一般冷却水孔的孔径至型腔表面的距离应大于10m

48、m。3）.浇口处加强冷却。熔融塑料填充型腔时，浇口附近的温度较高。因此冷却水的入口通常在浇口的附近，距离浇口远的地方只需通过热交换的温水冷却。4）.降低入水与出水的温差。如果冷却水道较长，则入水温度与出水温度差值大，导致模具温度分布不均匀，可以通过优化水道的布局来改良。5）.冷却水道要避免接近熔接痕的部位，一面熔接不牢，影响塑件强度。6.1 冷却管道位置的确定1）.冷却水路的位置要根据制品形状而定；2）.冷却水的作用是将熔体传给内模镶件的热量带走。布置冷却水时要注意是否能让型腔的每一部分都有均衡的冷却，既冷却水孔至型腔表面的距离尽可能相等。冷却水到型腔的距离B=1015mm较为合宜，如果冷却水

49、孔的直径为D，则冷却水的距离A=5D8D；3）.冷却水道的布置应避开制品易产生熔接痕的部位，以消除熔接痕的形成；4）.为提高冷却效果，冷却水必须流经内模镶件中，必要时要在冷却水出入口处分别打上IN和OUT字样；5）.定模镶件冷却水尽量尽量近模腔，动模镶件冷却水尽量布置于外圈，内模型芯较大时，必须通冷却水；6）.对于大型模具，水路往往较长，设计时要了解本公司钻头的长度；7）.对于未定型的制品，冷却水尽量布置在四周和各腔之间，为制品更改留下余地；8）.冷却水管应避免与模具上的其他机构发生干涉，设计冷却水路时，必须通盘考虑。本设计位置距离型芯与型腔外沿12mm处。6.2 冷却管道直径的计算根据牛顿冷

50、却定律：式中 Q冷却介质从模具带走的热量；冷却管道与冷却介质间的传热系数；冷却管道的热传面积；模具温度与冷却介质的温度差；冷却时间。从式中可知，冷却水孔的直径越大越好。但冷却水孔的直径太大会导致冷却水的流动出现层流，降低冷却效果。冷却水孔的直径一般在5mm到13mm之间，设计中常按经验确定其大小。可按表6-1查取：表6-1 根据模具大小确定冷却管道直径模宽/mm冷却管道直径/mm200以下5200300630040068400500810大于5001013本设计中采用的LKM模具规格为3335。查表7-1，取冷却管道直径为6mm，冷却水路效果如图6-1所示。图6-1第七章 注塑模脱模机构及导向

51、定位机构的设计第七章 注塑模脱模机构及导向定位机构的设计在注塑成型的每一循环中，塑件必须由模具的型腔或型芯脱出，因此需要设置脱模机构。通常由于塑件内表面脱模斜度小于外表面脱模斜度，制品在模具内冷却成型，由于体积收缩，对型芯产生包紧力。当其从模具中推出时，就必须克服包紧力而产生摩擦力。脱模系统的要求主要有一下几点：1）.由于大多数注射机的顶出机构都设在动模一侧，因此塑件应尽量留在动模一侧。如果不能保证塑件保留在动模，就要将制品进行改形或强制留模，否则就要在定模上设计顶出机构。2).塑件在顶出过程中不变形、不损坏，因此要正确分析塑件对模具包紧力的大小和分布情况，由此来确定合适的顶出方式、顶出位置等

52、。3).不损坏塑件制品的外观质量，顶出的位置应尽量设计在塑件的内部。由于制品收缩时包紧型芯，因此顶出作用点应尽可能靠近型芯和塑件强度、刚度大的地方，同时顶针头部的面积也要尽可能大。4).合模时应使顶出机构正确复位，在有斜导柱和侧向抽芯及其他特殊情况下，有时还应考虑顶出机构复位的顺序。7.1 脱模力的计算脱模力的理论计算公式是： 1对于不通孔的壳形塑件脱模时，还需要克服大气压力造成的阻力F阻，其值为：F阻=0.1A（A为型芯端面面积mm²）。在实际生产中并不是都要去计算脱模力，而是根据经验来选择推出零件的尺寸，至于注射机顶棍的推力是完全满足工作要求的。 7.2 确定圆推杆推出圆推杆是最简单、最普通的推出装置。圆推杆与推杆孔都易于加工，因此本设计采用圆推杆进行工件推出，结构如图7-1所示。图7-1圆推位置杆设计要点：1).推杆应布置在制品包紧力大的地方，布置顺序：角、四周、加强筋、螺纹柱。推杆不能太靠边，要保持12mm的钢厚。2）.对表面不能有推杆痕迹或细小制