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南工院排气盖塑料件设计注塑模具设计带机械图,南工院,排气,塑料件,设计,注塑,模具设计,机械
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毕毕 业业 设设 计计 说说 明明 书书 课题名称排气盖塑料件设计排气盖塑料件设计系/专 业机械工程学院机械工程学院/ /模具设计与制造模具设计与制造班 级模具模具 14231423学 号14012232371401223237学生姓名孙路遥孙路遥日 期20172017 年年 3 3 月月 5 5 号号指导教师：陈显冰陈显冰南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计0摘要摘要毕业设计是检验我们大学学习的一个重要课题。本课题设计了关于排气盖的塑料模设计。该课题从产品的工艺性，注射模的结构分析出发，对模具的有关参数的校核、分型面的选择、浇注系统、浇口位置的选择、冷料穴和拉料杆的设计、排气系统、推件板推出机构及冷却系统的设计。针对排气盖的具体结构，其结构简单，产量 20 万模，采用边胶口进料，本塑件结构紧凑，属于小型塑件，可以采用一模四腔注射方法从而降低成本，提高效率。本论文对所设计排气盖注射模具进行阐述。关键词:排气盖；塑料模；模具设计SummarySummary Graduation design is an important subject to test our university. This topic designed the design of the plastic mold for the exhaust cover. The subject of the product from the process, the injection mold structure analysis, the mold of the relevant parameters of the check, the choice of sub-surface, pouring system, the choice of gate location, cold material and pull rod design, Gas system, push plate launch mechanism and cooling system design. For the specific structure of the exhaust cover, its structure is simple, the output of 200,000 mold, the use of edge plastic mouth feeding, the plastic structure is compact, small plastic parts, you can use a four-cavity injection method to reduce costs and improve efficiency. This paper describes the design of the exhaust cap injection moldKey words: exhaust cover; plastic mold; mold design南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计1 目目 录录第一章 概述.41.1 我国塑料模具现状及发展方向 .41.1.1 我国塑料模具的发展现状.41.1.2 我国塑料模具的发展方向.61.2 产品介绍 .7第二章 塑料的工艺性 .821 塑件的材料分析 .822 塑件的表面质量分析 .1023 塑件尺寸的分析 .1024 塑件的精度分析 .1025 塑件的壁厚分析 .1126 脱模斜度的分析 .1127 塑件的圆角分析 .1128 塑件上孔的设计 .1129 塑件注射工艺参数的确定 .11第三章 注射模的结构设计.133.1 注射机有关工艺参数的校核 .133.1.1 型腔数目的确定.133.1.2 注射压力的校核.143.1.3 锁模力的校核.143.1.4 模具闭合厚度的校核.153.2 分型面的设计与选择 .15 321 分型面的概念 .15322 分型面选择一般原则.16323 分型面选择应注意的问题.16324 分型面的形状.16325 型腔的分布.17南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计23.3 浇注系统的选择.183.3.1 普通浇注系统的组成 .183.3.2 选择浇口形式应该遵循以下原则.193.3.3 浇口的位置的选择及形式 .19334 主浇道的设计.19335 分流道系统设计.20336 冷料穴和拉料杆的设计.21337 排气系统的设计.22338 推件板推出机构的设计.22339 推杆推出机构.233310 冷却系统的设计.23第四章 正确使用和维护液压系统 .2441 成型零件工作尺寸的计算.24总结 .29第六章 致谢 .30参考文献 .31南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计3第一章第一章 引言引言1.11.1 我国塑料模具现状及发展方向我国塑料模具现状及发展方向1.1.11.1.1 我国塑料模具的发展现状我国塑料模具的发展现状模具工业是国民经济的基础工业，受到国家和企业界的高度重视，发达国家就有“模具工业是进入富裕社会的源动力”之说。当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所认可。我国模具行业近年来发展很快，据不完全统计，目前模具生产厂点共有 2 万多家，从业人员约 50 万人，全年模具产值约 360 亿元，总量供不应求，出口约 2 亿美元。进口约 l0 亿美元。当前，我国模具行业的发展具有如下特征：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江，其模具产值约占全国总产值的 60以上。我国模具总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家，模具商品化和标准化程度也低于国际水平。（1）成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 2934 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 C-MOLD 气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的 5080%相比，差距较大。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计4（2）产品结构方面，我国塑料模具工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大的发展。模具水平有了较大提高，但与国外相比仍有较大差距 (表 1-1)。 表 1-1 国内外塑料模具技术比较表项目国外国内注塑模型腔精度型腔表面粗糙度非淬火钢模具寿命淬火钢模具寿命热流道模具使用率标准化程度中型塑料模生产周期0.0050.01mmRa0.010.05m1060万次160300万次80%以上7080%一个月左右0.020.05mmRa0.20m1030 万次50100 万次总体不足 10%小于 30%24 个月南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计5（3）制造技术方面,CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，如美国 EDS 的 UG、美国Parametric Technology 公司的 Pro/Engineer 及澳大利亚 Mold flow 公司的 MPA 塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM 的集成，并能支持 CAE 技术对成型过程，如填充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,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20、3Cr2Mo、PMS 等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%-80%相比，仍有很大差距。1.1.21.1.2 我国塑料模具的发展方向我国塑料模具的发展方向（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及高生产率的要求。（2）在塑料模模具设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的 CAD/CAM/CAE 一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型 CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计6（4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种。（6）应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.21.2 产品介绍产品介绍见图 1-2-1 所示。本塑件的材料采用 pp。生产类型为大批量生产。其结构简单，产量20 万模，采用边胶口进料，本塑件结构紧凑，属于小型塑件，可以采用一模四腔注射方法从而降低成本，提高效率。本论文对所设计排气盖注射模具进行阐述。 南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计7 图图 1-11-1 排气盖产品图排气盖产品图第二章第二章 塑料的工艺性塑料的工艺性21 塑件的材料分析：塑件的材料分析：本次设计的产品，采用的材料为 pp(1) 塑料特性:pp 无色,无味是一种良好的工程塑料,成型塑件具有表面较好的光泽,具有良好的机械性能,缺点是耐热性不高,P 的流动性较,需要大的注射压力 (2) 塑件的成型工艺参数设定 收缩率:1.5%预热温度:80-85预热时间为 2-3 h喷嘴温度:230-275模具温度:15-80最的啊开模行程：260mm喷嘴孔直径:4mmPP 主要用于工业用一些光泽较好的表面制品如电视机空调外壳PP 的成型特性：（1）：PP 可用注射、挤出、压延及吹塑等成型方法。一般用点浇口,中心浇口成型（2）：吸湿性小，但为了提高流动性及防止产生气泡，应预先干燥。（3）：流动性差，极易分解，尤其在高温下与钢个铜等金属极易分解，分解产生腐 性气体。模腔表面应镀硌或渗氮处理，宜采用低温高压注射。（4）：成型温度范围窄，必须严格控制料温。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计8（5）：宜用螺杆式注射机和直通喷嘴，孔径宜大，以防死角泄料。（6）：模具应有冷却系统。（7） 、塑件的使用要求耐用，耐磨，可以承受较大的冲击力，不易摔坏；好看，有光泽表面较光滑；化学性质稳定，可以耐高温（一般低于 100oC） ，耐化学腐蚀。根据塑件的用途及其使用要求，选用 PP 塑料。PP 的介绍：1.名称 中文名：聚丙烯 英文名：Polypropylene2.基本特性 比重:0.9-0.91 克/立方厘米 成型收缩率 :1.0-2.5% 成型温度： 160-220 PP 为结晶型高聚物，常用塑料中PP 最轻，密度仅为 0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP 的耐热性最好，其热变形温度为80-100，能在沸水中煮。 PP 有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称 “百折胶”。PP 的综合性能优于 PE 料。PP 产品质轻、韧性好、耐化学性好。 PP 的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。日常生活中，常用的保鲜盒就是由PP 材料制成。4.主要技术指标比容：0.860.98cm3/g。 熔点：130160oC吸水性：0.20.4% (24h)热变形温度：4.6105Pa- 90108oC 18.0105Pa- 83103oC屈服强度: 50MPa 拉伸弹性模量：1.8GPa 抗弯强度：80MPa南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计95.pp 的注射工艺参数 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速（r/min）： 3060 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度（oC）： 180190 料筒温度（oC）： 前 200210 中 210230 后 180200 模温（oC）： 5070 注射压力（MPa）： 7090 保压力（MPa）： 5070 注射时间(s)： 35 保压时间(s)： 1530 冷却时间(s)： 1530 成型周期(s)： 4070 6塑件的工作条件对精度要求较低，根据 ABS 的性能可选择其塑件的精度等级为 5 级精度（查阅塑料成型工艺与模具设计P66 表 3-8） 。经计算得塑件的底面积为：S 塑=675mm2得塑件的体积为：V 塑=12.15mm322 塑件的表面质量分析：塑件的表面质量分析：塑件的表面质量是指塑件的表面缺陷（如斑点、条纹、凹痕、起跑、变色等） ，表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷与模塑工艺和工艺条件有关，必须避免；表面粗糙度和表面光泽性应根据塑件的使用要求而定。因为本产品不是透明件，对于粗糙度不是很严格。本连接套表面粗糙度一般取 Ra0.8，Ra1.6，Ra3.2。其中，模具成型零件的表面粗糙度是决定塑件的表面粗糙度的主要因素。另外，要求端面无飞边。由于采用了侧浇口，分型面选择在了分南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计10浇道边，对于塑件的排气不够通畅，在塑件旁边开一个排气槽，这样就不容易产生气泡了。23 塑件尺寸的分析：塑件尺寸的分析： 塑件的尺寸取决于塑件的流动性，对于流动性差的塑件，在注射模塑时，塑件尺寸不宜过大，以免熔体不能完全充满型腔或形成熔接痕而影响塑件质量，所选塑件材料为 PVC，它的流动性差等都满足要求。此外，注射模塑件尺寸受到注射机的公称注射量、合模力及模板尺寸的限制。 24 塑件的精度分析：塑件的精度分析：塑件的尺寸精度可按塑件的技术要求取 7 级，查模具设计指导书表 6-6 的塑件公差数值表（SJ-1372-1978）来选取公差。聚氯乙稀的精度等级高精度一般采用 6 级，一般精度采用 7 级，低精度采用 8 级。由于连接套精度采用一般即可。所以，本产品采用一般等级精度（7 级精度） 。 25 塑件的壁厚分析：塑件的壁厚分析：塑件的壁厚首先取决于塑件的使用要求，即强度、结构、重量、电气性能、尺寸稳定性能、以及装配等要求。另外，还应尽量使其各部壁厚均匀，避免太薄，否则会因引起收缩不均匀使 塑件变形或产生气泡、凹陷等成型质量问题。塑件壁厚一般在 16mm 范围内，而通常用的数值 23mm,大型塑件的壁厚也有比 6 mm 更大的，这都随塑料类型及塑件大小而定。26 脱模斜度的分析：脱模斜度的分析：使用脱模斜度为了使塑件便于脱模，但对于高度不大的塑件，可以不取斜度，本产品是属于小型塑件，高度不大，因此没有设置脱模斜度。这样不会对于塑件有太大的影响，可以忽略不考虑。27 塑件的圆角分析：塑件的圆角分析：为了避免应力集中，提高塑件强度，改善塑件的流动情况及便于脱模，在塑件的各面或内部连接处，应采用圆弧过度。这样尤其对增强塑件更有利于填充型腔。另外，塑件的圆角对于模具制造和机械加工及提高模具强度，也是有利的，塑件的各连接处均应有半径不小于0.51 mm 的圆角。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计1128 塑件上孔的设计：塑件上孔的设计：塑件上的孔是用模具的型芯成型的，从理论上说，可以成型任何形状的孔，但是形状复杂的孔，其模具制造困难，成本较高。因此，用模具成型的孔，应采用工艺上易于加工的孔。塑件上常用的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔等。这些孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方。在孔之间和孔与边缘之间均应留有足够的距离（一般大于孔径） 。塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设一凸边来加强。本塑件是两个平行的通孔，结构简单，也便于设置。29 塑件注射工艺参数的确定：塑件注射工艺参数的确定：查找塑料模设计手册和参考工厂的实际应用的情况，PP的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际的情况做的调整。 2-12-1 常用国产注射机的技术规范常用国产注射机的技术规范 南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计12注塑机型号XS-ZY-250注射量/cm3250螺杆直径/mm50注射压力/Mpa119注射行程/mm115注射时间/s1.6注射方式螺杆式锁模力/KN300最大成型面积/cm2320模板最大行程/mm300模具厚度/mm200300拉杆空间/mm260x290模板尺寸/mm250*20锁模方式液压-机械喷嘴球径/mmSR12喷嘴孔径/mm4南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计13 第三章第三章 注射模的结构设计注射模的结构设计注射模结构设计主要包括：分型面选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式和冷却水道布局以及浇口位置设置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。3.1 注射机有关工艺参数的校核注射机有关工艺参数的校核3.1.1 型腔数目的确定：型腔数目的确定：31.1.1 按注射机的注射量来确定型腔数按注射机的注射量来确定型腔数据式 =0.8件V注V 式中： 塑件与浇注系统的体积（cm ）件V3 注射机的注射量（cm ）注V3 0.8最大注射容量的利用系数V1=x202x3-x12.52x3+x15.52x22-x12.52x19-2xx2.52x39.452 cm3=+v注= 9.452+（9.452x1/3）= 12.6025cm件V1v3 VS=0.8125=100cm3 则： 0.8xVmax=0.8x125=100cm V塑件=12.6025cm33故满足要求。在要求范围内，所以符合设计要求，可以用 125cm3的注射机。计算体积为了求塑件的重量，可以按照 W=V 公式计算 从计算结果中，并根据塑料注射机技术规格，选用 XS-ZY-125 型号的注射机。根据塑件的精度，由于该塑件精度一般，故采用多腔型的注射模。我选用了一模出两件。同时不影响塑件的大体质量。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计1431.1.2 注射机注射量的校核：注射机注射量的校核：=x202x3-x12.52x3+x15.52x22-x12.52x19-2xx2.52x31v9.452 cm3V塑件=+v注= 4x9.452+（9.452x1/3）= 50.41cm1v3 VS=0.8125=100cm3 则： 0.8xVmax=0.8x125=100cm V塑件=50.41cm33故满足要求。3.1.2 注射压力的校核注射压力的校核:注射压力校核的目的大注射压力是效验注射机的最大注射压力能否满足塑件成型的需要，为此，注射机的最大注射压力应大于或等于塑件，成型时所需的注射压力，即 PmaxP式中： Pmax-注射机的最大注射压力 P -塑件成型时所需要的注射压力，它的大小与注射机的类型、喷嘴形式、塑件的流动性、浇注系统及型腔的阻力等因素有关。一般取 P=40200MPa Pmax=119 MPa 所以满足 PmaxP3.1.3 锁模力的校核：锁模力的校核：模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力，其关系按下式校核塑料模具设计 ： F=K1PA南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计15式中：F： 注射机的公称锁模力；K1： 压力损耗系数，一般取 1/3-2/3,现取 1/2；P： 注射机额定注射压力；A： 制品、流道、浇口在分型面上的投影之和；已知 F=900N,P=88.2Mpa A=x202-x12.52+x15.52-x12.52-2xx2.52=990.635 mm2=9.90635x10-4 m2K1PA=29.4x9.90635x10-4=2.9106x10-2N F 故满足要求。3.1.4 模具闭合厚度的校核模具闭合厚度的校核模具闭合时的厚度在注射机，动、定模板的最在闭合高度和最小闭合高度之间，其关系按下式校核minHmHmaxH式中 注射机允许的最小模具厚度（mm）minH 模具闭合厚度（mm）mH注射机允许的最大模具厚度(mm)maxH已知 =200mm;=300mm;=240 mmminHmaxHmH所以满足要求南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计163.2 分型面的设计与选择：分型面的设计与选择：321 分型面的概念分型面的概念为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要，将模具型腔适当地分成两个或更多部分，这些可以分离部分的接触表面，通称为分型面。322 分型面选择一般原则：分型面选择一般原则：模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。（1）保持塑件外观整洁。（2）分型面应有利于排气。（3）应考虑开模时对塑件留在动模一侧。（4）应容易保证塑件的精度要求。（5）分型面应该简单实用并容易加工。（6）考虑侧面分型面与主分型面的协调。（7）分型面应与注射机的参数相适应。（8）考语脱模斜度的影响。（9）嵌件和活动型芯应安装方便。323 分型面选择应注意的问题：分型面选择应注意的问题： 1、部影响塑件外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、有利于保证塑件的精度。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计17 3、有利于模具加工，特别是行腔的加工。 4、有利于浇注系统，排气系统，冷却系统的设计。324 分型面的形状：分型面的形状：分型面的形状有平面、斜面、阶梯面和曲面。分型面应尽量选择平面的，但为了适应塑件成型的需要和便于塑件的脱模，也可以采用后三种分型面，后三种分型面虽然加工较困难，但型腔加工却比较容易。此注射模具的分型面形状为平面，目的为了适应塑件成型的需要和便于塑件 脱模，使型心留在动模一侧。选择塑件的最大轮廓处为分型面，不仅减小了由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异，还有利于排气和防止溢流。见图 3-1 所示 图图 3-13-1 塑件的分型面塑件的分型面 （产品的最大轮廓处）（产品的最大轮廓处）南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计18325 型腔的分布：型腔的分布：由于型腔的排布与浇注系通密切相关的，所以在模具设计时应综合加以考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地充填每个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。如图 3-2 所示图图 3-23-2 型腔排布型腔排布浇注系统的设计包括主浇道的设计，分浇道的截面形状及尺寸的确定，分浇道的布置，浇口的形式及尺寸的确定，浇口位置的选择。 在设计浇注系统时，首先是浇口位置的选择。浇口位置选择的适当与否，将之间关系到制品的成型质量及注射过程是否能顺利进行。3.3 浇注系统的选择浇注系统的选择3.3.1 普通浇注系统的组成：普通浇注系统的组成：浇注系统是由主浇道，分浇道，浇口及冷料穴等四部分组成。 1 主浇道 主浇道是指从注射机喷嘴与模具接触开始，到分浇道支线为止的一段料流通道。它起始将熔体从喷嘴引入模具的作用，其尺寸的大小直接影响熔体的流动速度南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计19和填充时间。 2 分浇道 分浇道是主浇道与行腔进料口之间的一段流道，主要起分流和转向作用，即使熔体由主浇道分流到各个型腔的过渡通道，也是浇注系统的断面变化和熔体流动转向的过渡通道。此次塑件无分流道。 3 浇口 浇口是指料流进入行腔前最狭窄的部分，也是浇注系统中最短的一段，其尺寸狭小且短，目的是使料流进入行腔前加速，便于充满行腔，且有利于封闭行腔口，防止熔体倒流。另外也便于成型后冷料与塑件分离。 4 冷料穴 在每个注射成型周期开始，最前端的料接触低温模具后会降温变硬被称之为冷料，为防止此冷料堵塞浇口或影响制件的质量，而设置的料穴，其作用就是储藏冷料。冷料穴一般设在主浇道的末端，有时在分流道的末端也增设冷料穴3.3.2 选择浇口形式应该遵循以下原则：选择浇口形式应该遵循以下原则：（1） 尽可能采用平衡式设置；（2） 型腔排列进料均衡； （3） 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象；（4） 确保耗料量小；（5） 不影响塑件外观。根据以上原则，决定选用侧浇口形式，这种浇口的优点为：去浇口方便，残留痕迹小；熔体流速高；翘曲比直接浇口小；宜成型薄壁、复杂形状制品；浇口截面简单，去除浇口方便能对浇口尺寸进行精密加工。其缺点有：注射压力损失大；保压补缩作用比直接浇口小；对壳形制品排气不方便，易产生熔接痕。总的来说，侧浇口适用于各种形状及一模多腔制品，特别适用于两板式多型腔模具，是最常用的一种形式。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计203.3.3 浇口的浇口的位置的选择及位置的选择及形式形式：浇口是连接分浇道和型腔的桥梁。它具有两个功能：第一，对塑料熔体流入型控制作用；第二，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。一般情况浇口采用长度很短（0.52mm）而截面很又狭窄的小浇口。此注射模的浇口长度为 2mm. 由于此注射模为一出二，所以选择了侧浇口，并且为小浇口，它应用广泛，特别适用于一模多件，它一般开设在分型面上它能方便的调整熔体充模时的剪切速率和浇口封闭时间。浇口的价格与去除均较方便。334 主浇道的设计：主浇道的设计：主浇道设计要点如下： （1）为便于凝料从之浇道中拔出，把主浇道设计成圆锥形。锥角2040。 （本塑件 20）内壁表面粗糙度 Ra 小于 0.631.25um。主浇道进口端直径应根据注射机喷嘴孔径确 定。该塑件的主浇道截面直径 D1 为 4.5，D2 为 6。主浇道喷嘴直径应比喷嘴直径大 0.51mm。主浇道进口端与喷嘴头部接触的形式一种是平面，另一种是弧面。本塑件采用弧面接触定位。主浇道进口端凹下的球面半径 R2 比喷嘴球面半径 R1 大 12mm,凹下深度约 35mm. （2）主浇道与分浇道结合处采用圆角过度 其半径 R 为 13mm，以减小料流转向过度时的阻力。 （3）在保证塑件成型良好的前提下，主浇道的长度 L 尽量短。为了减小压力损失及废料，一般主浇道长度 L 不超过 60mm。本塑件的主浇道长度没有超过60mm。 （4）设置主浇道衬套 本塑件将主浇道衬套与定位环设计成一个整体，主浇道衬套选用 T8A 类优质刚材，热处理后硬度为 5357HRC。衬套长度与定模板配合部分的厚度一致。衬套与定模板之间的配合采用 H7/m6。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计21335 分流道系统设计分流道系统设计:1、多腔模中型腔和分流道的布置 多腔模设计时型腔布置和分流道的布置应同时加以考虑，设计原则有： 尽量保证各型腔同时充满，并均衡的补料，以保证同模各塑件的性能，尺寸1尽可能一致. 各型腔之间距离恰当，应有足够的空间排布冷却水道，螺钉等，并有足够的2截面承受注射压力. 在满足以上的要求的情况下尽量缩短流道长度，降低浇注系统凝料重量.3 型腔和浇注系统投影面积的重心应尽量接近注射机锁模力的中心，一般在模4板的中心上。 2、分浇道的截面形状及优缺点：分流道是指主流道与浇口之间的通道。其作用是使熔融塑料过度和转向。分浇道的形状尺寸主要取决于塑件的体积、壁厚、形状、以及所加工塑件的种类、注射速率、分浇道长度等。 分浇道形状分为：圆形、梯形、抛物线形（或 U 形） 、半圆形和矩形截面。本塑件所采用的是 U 形截面形状。 此副注射模分浇道的布置形式为平衡式，其主要特征是从主浇道到各个型腔的分浇道，其长度、端面形状及尺寸均相等，以达到各种型腔能同时均衡进料的目的。优点：比表面积值比圆形截面大，但单边加工方便，且易于脱模。缺点：与圆形截面流道相比，热量及压力损失大，冷凝料多，较常用。圆形断面分浇道直径 d 一般在 212mm 范围内变动。对于流动性好的聚丙烯，当分浇道较短时，其直径可小到 2mm。本塑件的分浇道直径为 6mm。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计22 分浇道的长度一般在 830mm 之间，一般根据型腔布置适当加长或缩短。本塑件的分浇道长度为 45mm，由于塑件小而集中，如果分浇道太短的话，结构过于紧凑，因此没有按照 830mm 来制定分浇道的长度。分浇道的最短长度不宜小于 8mm，否则会给塑件修磨和分割带来困难。336 冷料穴和拉料杆的设计：冷料穴和拉料杆的设计： 冷料穴的作用是收集每次注射成型时，流动熔体前端的冷料头，避免这些冷料进入型腔影响的质量或堵塞浇口。此注射模的冷料穴开设在主浇道的末端，直径略大于主浇道的大端直径，便于冷料的入。 常见的冷料穴及拉料杆的形式有如下几种：1，钩形（Z 形）拉料杆2，锥形或钩槽拉料穴3，球形头拉料杆4，分流锥形拉料杆5，无推杆的拉料穴 此次设计采用的拉料杆是球形头拉料杆。开模时靠冷料对球形头的包紧力，将主浇道凝料从主浇道中拔出。拉料杆固定端装在型芯固定板上，故当推件板推出塑件时，将主浇道凝料从球形头拉料杆上强制脱出。因此，这种拉料杆常用于弹性较好的塑料件并采用推件板脱模的情况，也常用于点浇口凝料自动脱落时，起拉料作用，但这时拉料杆的固定位置则应视模具的具体情况而定。球形头拉料杆还适用于自动化生产，但球形头部分加工较困难。337 排气系统的设计排气系统的设计 型腔内气体的来源，除了型腔内原有的空气外，还有因塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体。 一般来说，对于结构复杂的模具，事先较难估计发生气阻的准确位置。所以，往往需要南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计23通过试模来确定其位置，然后再开排气槽。 排气的方式有开设排气槽和利用模具零件配合间隙排气。 开设排气槽通常要遵循的原则是： （1） 、排气槽最好开设在分型面上，因为分型面上因排气槽而产生的飞边，易随塑件脱出。 （2） 、排气槽的排气口不能正对操作人员，以防熔料喷出而发生工伤事故。 （3） 、排气槽最好开设在靠近嵌件和塑件最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕，宜排出气体，并排出部分冷料。 （4） 、排气槽的宽度可取 1.51.6mm,其深度以不大于所用塑料的溢边值为限，通常为0.020.04mm。 本塑件的排气槽开设在分型面上，因为分型面上因排气槽而产生的飞边，容易随塑件脱出。采用间隙排气的方法，利用了分型面及零件的配合间隙排气。338 推件板推出机构的设计：推件板推出机构的设计：1、推件板是一块与凸模有一定配合精度的模板，他是在塑件的整个周边端面上进行推出的，它具有作用面积大，推出力大，脱模力均匀，运动平稳，并且塑件上无推出痕迹等优点。 2、推件板推出机构的注意点： （1）为了保证推件板推出塑件后，能留在模具上，导柱应有足够的强度（2）在推件板推出机构中，为了减小推件板与型芯的摩擦，推件板与型芯之间留有0.2-0.5mm 的间隙，并有锥面配合，既能起到辅助定位的作用，也可防止推件板因偏心而溢料。（3）对于大型的深腔塑件或采用软质塑料时，如果推件板脱模时，塑件与型芯间容易形成真空，造成脱模困难，甚至使塑件变形损害，为此应考虑增设引气装置。南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计24339 推杆推出机构：推杆推出机构：推杆推出机构是最简单最常用的一种形式。推杆的截面形状可以根据塑件的情况而定，如圆形、矩形等，此推杆采用的是圆形。如图 3-3 所示。图图 3-33-3 推杆推杆 根据塑料模具设计手册中查得：推杆的总长 L=95mm,大端直径为 5mm,小端直径为 2mm。3310 冷却系统的设计：冷却系统的设计： 1、冷却系统的设计原则： （1）：冷却水孔应尽量多，孔径应尽量大。 （2）：冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。 （3）：浇口处加强冷却 （4）：降低入水与出水的温差。 （5）：冷却水道要避免接近熔接痕部位。 （6）：冷却水道的大小要易于价格和清理，一般孔径为 8-10mm. 此副注射模的冷却系统的结构为直流式，根据塑料模具设计手册中介绍，所以选南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计25择了水管直径为 8mm 的冷却系统，从而得知它的最低流速为 1、66m/s，流量为 0、005m3/min.第四章第四章 模具设计的有关计算模具设计的有关计算 成型零件的设计：包括成型零件的结构设计，尺寸计算，其中具体为凹模、凸模、型芯的尺寸计算。此次所设计的塑料模的凹模是整体式凹模，凸模、型芯的结构形式为均为整体式。如图 4-1 所示.41 成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸的计算影响塑件尺寸精度的因素：1） 制造误差 模具的最大制造误差：Z=Z=1/31/10 （其中：Z 为制造误差 为塑件公差） 2）成型零件的磨损 允许的磨损量：C=1/2Z3) 塑件收缩率的波动 收缩率引起的尺寸量：S=(Smax-Smin)LsS=(Lm-Ls)/Lsx100% 由塑料模具设计手册可查得： ABS 的收缩率 S=0.6%1.5%（S塑料成型收缩率 Lm模具型腔在室温下的尺寸 Ls塑件在室温下的尺寸）根据塑料模具设计手册可查得塑件上的所有孔的直径和长度南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计26 解：（1）型芯径向尺寸计算塑件尺寸为 27*25*18mm0 模具为一模四腔, 校核：Z+c+s已知（公差 =0.64mm Z=1/3 C=1/2Z） （ Scp:平均收缩率 Scp=0.015） Lm1=27（1+ SCP）+3/40-Z =85-0.21mm 型芯宽度尺寸为： Lm2=Ls（1+ SCP）+3/40-Z =850-0.12mm 型芯高度为： Hm =Hs（1+ SCP）-2/30+Z =28+0.210 mm型芯图如 4-1-1 所示： 图图 4-1-14-1-1 型芯型芯(2)型腔径向尺寸计算,型腔采用整体式加工南京工业职业技术学院 排气盖塑料件设计27塑
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