防护罩的注射模具设计-滑块抽芯注塑模含NX三维及11张CAD图
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共34页)
编号：95327499
类型：共享资源
大小：10.55MB
格式：ZIP
上传时间：2020-09-16
上传人：QQ14****9609
认证信息
个人认证
郭**（实名认证）
陕西
IP属地：陕西
150
积分
- 关 键 词：
-
防护罩
注射
模具设计
滑块抽芯
注塑
NX
三维
11
CAD
- 资源描述：
-
防护罩的注射模具设计-滑块抽芯注塑模含NX三维及11张CAD图,防护罩,注射,模具设计,滑块抽芯,注塑,NX,三维,11,CAD
- 内容简介：
-
摘 要本文设计的注射成型产品是防护罩塑料件，文章主要是对防护罩的塑料模具进行设计与分析，使用3D设计出了防护罩的注塑模具。通过对塑料件的材料分析，模具结构的拟定，采用一模两腔，点浇口进料，注射机采用海天160X2A型号，模架的确定、脱膜系统以及温度调节系统等方面设计出这套塑料模具，设计出浇注系统和推出机构。并配备了相应的图纸。完整地描述了塑料设计的程序步骤，并参阅了大量相关的资料。关键词：防护罩；注塑模具；一模两腔；点浇口；注射机；模架；浇注系统AbstractThe injection moulding product designed in this paper is the plastic part of the soap box cover. The article mainly designs and analyses the plastic mould of the soap box cover, and designs the injection moulds of the soap box cover by 3D. Thro3Dh analyzing the material of plastic parts, drawing up the mold structure, using one mold two cavity, side gate feeding, injection molding machine using Haitian 160X2A model, mould frame determination, film removal system and temperature regulation system, the plastic mold is designed, and gating system and pushing mechanism are designed. And equipped with the corresponding drawings. The procedures of plastic design are described in detail, and a lot of relevant information is consulted.Keywords: soap box cover; injection mold; one mold two cavity; side gate; injection machine; mould frame; Gating SystemIV目 录摘 要IAbstractII前 言1第1章 塑件的工艺分析21.1塑料材料分析21.2 塑件的结构设计31.3 塑件尺寸及精度41.4 塑件表面粗糙度41.5 塑件的体积和质量4第2章 成型工艺方案及模具结构的确定52.1 注射成型工艺过程分析52.2 浇口种类的确定62.3 型腔数目的确定62.4 注射机的选择和校核62.4.1 注射量的校核72.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核72.4.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核8第3章 注射模具结构设计1031 分型面的设计1032 型腔的布局1133 浇注系统的设计11331 浇注系统组成11332 确定浇注系统的原则11333 主流道的设计12334 分流道的设计14335 浇口的设计14336 冷料穴的设计1534 注射模成型零部件的设计1535 成型零部件工作尺寸的计算16351 凹模的设计16352 凸模的设计1835 排气结构设计1936 脱模机构的设计19361 脱模机构的选用原则20362 脱模机构类型的选择20363 推杆机构具体设计2037 注射模温度调节系统2138冷却系统之设计规则223.9侧向抽芯机构类型选择与设计233.9.1.滑块的设计233.9.2. 导滑槽设计233.9.3. 滑块定位装置设计243.9.4楔紧块设计243.9.5侧抽芯机构的结构形式243.9.6. 侧抽芯机构的抽芯距24310 模架的选用25第4章 注塑模具工作原理27总结28致谢29参考文献30前 言工业发展离不开生产制造，而生产制造离不开模具产业的发展。模具设计水平与生产率几乎成正比。优秀的模具设计可以最大化利用现有资源，最大化利用时间，为工业的生产提供广大的优化空间。模具设计的优劣影响着生产制造的效率和质量。塑料于1927年被科学家发明，随着现代科学技术的飞速发展，更多优异的塑料被发明。并广泛应用于国防军工、工业生产，日常生活，大大促进了塑料工业的飞速发展，导致塑料工业逐渐占据了在工业制造上的很大比重。一个性能优异的塑料件甚至能代替多个有着传统工艺的金属件，导致塑料件的使用范围逐步扩大。塑料模具是工业上专门用来生产塑料制品的工具，这个工具内有成型模腔。在工作时，将塑料模具安装在注塑机上，高温状态下的塑料颗粒呈熔融状态被注入成型模腔内，在腔内经过塑料模具冷却系统冷却后成型，然后上模与下模分开，模具的脱模系统中的顶出机构将成品从模腔顶出脱离模具，接着塑料模具再合闭进行下一次注塑成型，整个工作过程是循环进行的。塑料模具的具体结构有很多种，但基本结构是一致的，塑料种类和特性、塑料制品的外形尺寸特点以及所选注射机型号等原因决定了塑料模具的结构变化。模具主要由浇注系统、温度调节系统、型芯型腔和标准件组成。因为浇注系统和型芯型腔是与塑料直接接触部分，是塑料模具构成部分中比较复杂、变化较大，加工工艺要求最高的部分。目前，我国的模具企业大多属于中低档企业，技术水平不高，很多的高精度、高质量模具仍然依赖进口，比如李克强总理就曾经指出“我们连圆珠笔的笔头都造不出来，需要进口”这一技术低端现象。对于行业来说，不断提高技术水平，走向尖端，是发展的必然选择。在模具行业里，一般的设计人员并不少见，而高端技术人才十分缺乏。如果要改变我国的模具行业低端现象，作为设计人员就要有更高的技术水平与实践经验。30第1章 塑件的工艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。防护罩如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。防护罩塑件三维防护罩塑件二维1.1塑料材料分析大多数塑料都有一定的毒性，而ABS塑料是环保型塑料，基本没有什么毒性，还有较高的韧性，可塑性比较强，可制作任意形状的塑件。ABS的强度比较高，可制作一些日用产品，其产品比较耐用，实用性比较高，产品表面的光泽度比较好。所以该塑件宜采用ABS塑料，密度为1.05，其成型收缩率见表1-1.表1-1 ABS热胀冷缩性成型材料线膨胀系数（10-5-1）成型收缩率（%）ABS6.09.30.40.91.2 塑件的结构设计（1）、脱模斜度 脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取0.51.5，根据文献1，塑件材料ABS的型腔脱模斜度为0.35130/，型芯脱模斜度为30/1（2）、塑件的壁厚选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在14，最常用的数值为23。该产品壁厚均匀，周边和底部壁厚均为1.5左右。（3）、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于0.51的圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的0.5倍，内圆角半径应是壁厚的0.5倍。该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为0.5。（4）、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。1.3 塑件尺寸及精度根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2塑件的尺寸与公关（SJ1372-1978）的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用MT3级精度，未注采用MT5级精度。 1.4 塑件表面粗糙度塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.021.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为Ra0.2，内部为0.4。1.5 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用测量，在3D软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（ABS的密度为1.05），即可以得出该塑件制品的质量约为10g。第2章 成型工艺方案及模具结构的确定2.1 注射成型工艺过程分析根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。（1）、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，ABS材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在70 80 下干燥24 h。（2）、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。 （3）、脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对ABS材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程 完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为ABS，就采用退火处理13小时。2.2 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中防护罩塑件外表面质量要求较高，所以选用点浇口。点浇口直接在中间的圆端面处进，防护罩组装后，浇口被遮挡起来。点浇口主流道需要设置钩针，分流道与产品相连，顶出产品包含流道连接在一起。2.3 型腔数目的确定因为本设计中采用点浇口，且塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模两腔，进行加工生产。2.4 注射机的选择和校核由于采用一模两腔，需要至少注射量为10x2g，流道水口废料5g，总注塑量达到25g，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为海天160X2A。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为：海天HTF160X2A型号1602A1602B1602C 参数螺杆直径404548理论注射容量253320364注射重量PS230291331注射压力202159140注射行程201螺杆转速0230料筒加热功率9.3锁模力1600拉杆内间距(水平垂直)455455允许最大模具厚度500允许最小模具厚度180移模行程420移模开距(最大)920液压顶出行程140液压顶出力33液压顶出杆数量5油泵电动机功率18.5油箱容积240机器尺寸(长宽高)5.41.452.05机器重量5最小模具尺寸(长宽)3203202.4.1 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： 式中 -型腔数量 -单个塑件的质量（g） -浇注系统所需塑料的质量（g） 本设计中：n=2 10g =5g M=10X2+5= 25g（约等于）230gx80%注塑机额定注塑量为230g注射量符合要求2.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=2 = 1331.57 =500 =1331.57 x2+500=3163.14注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即： （）P F式中： P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定锁模力（N）其它意义同上根据教科书表5-1，型腔内通常为20-40MPa，一般制品为24-34MPa，精密制品为39-44MP（）P=3163.14x30x1.1x0.001= 104.38KN1600KN锁模力符合要求2.4.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（1）、模具厚度（闭合高度） 模具闭合高度必须满足以下公式式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中模具厚度为406mm 180H500， 符合要求（2）、开模行程（S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有：式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =（水口料的长度+2030）本设计中 =420 =50mm =160+20=180mm总的开模距离需要H=230mm以上经计算，符合要要求。（3）、顶出装置的校核 在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。海天160X2A型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。第3章 注射模具结构设计31 分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）使塑件在开模后留在动模上；3）分型面的痕迹不影响塑件的外观；4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排；5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；6）使塑件易于脱模。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧，分型面的选择32 型腔的布局型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道。型腔布局由图所示。由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用，需要相同的注射工艺参数，以达到高的成功率，模具采用点浇口，并采用对称式布局，以求达到良好的浇注质量。图（4）型腔布局方式33 浇注系统的设计 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通点浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。331 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴332 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模两腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施6。 333 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。（1）、主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天160X2A，其喷嘴直径为3.5，喷嘴球面半径为11，根据图（6），主流道各具体尺寸如下： 浇注系统与定位环、浇口套（2）、主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用。图（7）主流道衬套及其固定形式（3）、主流道衬套的固定 主流道衬套的固定，采用2个M5X20的螺丝直接锁附固定。334 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用点浇口。如图所示。主流道和点浇口的位置335 浇口的设计浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，点浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则： 浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点： 1. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程(包括分支流程)为最短； 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端； 3)应先从壁厚较厚的部位进料； 4)考虑各股分流的转向越小越好。2. 有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用点浇口。浇口一般尺寸如CAD图所示，根据此图结合实际选用适当值。336 冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为6.00mm，最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的z形式有多种，这里采用倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用，开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模，最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。如上图（8）所示。34 注射模成型零部件的设计模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括凹模、凸模、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。35 成型零部件工作尺寸的计算由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料的平均收缩率为0.5%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为： A=B+0.005B式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。351 凹模的设计（1） 凹模宽度尺寸的计算塑件尺寸的转换：相应的塑件制造公差，LM1=(1SCP)+LS1+X1P100.22=(1+0.005)X80+0.6X0.700.22=80.40.22mm式中，是塑件的平均收缩率，ABS的收缩率为0.4%0.6%,所以平均收缩率0.005；、是系数， 一般在0.50.8之间，此处取；分别是塑件上相应尺寸的公差（下同）；是塑件上相应尺寸制造公差对于中小型零件取（下同）。（2）凹模长度尺寸的计算塑件尺寸的转换：LS1=1000.6=100.6-1.20MM，相应的塑件制造公差3=1.2MMLM1=(1+SCP)+LS1+X3XP100.2=(1+0.005)X100+0.51.200.2=100.500.2MM式中，是系数，一般在0.50.8之间，此处取。（3） 凹模高度尺寸的计算塑件尺寸的转换：HS1=160.2=16.2-0.40MM，相应的塑件制造公差0.4mm2HM1=(1+SCP)+HS1+X1P1=(1+0.005)X16+0.70.400.067=16.0800.067MM式中，是系数，一般在0.50.7之间，此处取。凹模也称为型腔，是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式。本设计中采用整体式凹模，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。型腔三维零件图型腔二维零件图352 凸模的设计（1）凸模宽度尺寸的计算塑件尺寸的转换：LS=800.35=79.6500.7MM，相应的塑件制造公差0.7mmLM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.005)X80+0.60.70.1170 =80.40.1170 MM式中，是系数，一般在0.50.7之间，此处取。（2）凸模长度的计算塑件尺寸的转换LS=1000.51=99.4901.02MM,相应的塑件制造公差1.02mmLM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.005)X100+0.651.02-0.170 =100.50.170 MM式中，是系数，知一般在0.50.7之间，此处取。（3）凸模高度尺寸的计算塑件尺寸的转换HS=100.2=9.80O.4MM，相应的塑件制造公差0.4mmHM=(1+SCP)+H S+XP= (1+0.005)X10+0.60.4-0.170 =10.050.0670 MM式中，是系数，可知一般在0.50.7之间，此处取。本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，塑件采用的是整体式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护，型芯与动模板的配合可采用。型芯三维零件图型芯二维零件图35 排气结构设计排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中，若模具排气不良，型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦，在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排气系统要求就更为严格。在塑料熔体充模过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体，塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气，在分型面上开设排气槽排气，利用推杆运动间隙排气等。由于本次设计中模具尺寸不大，本设计中采用间隙排气的方式，而不另设排气槽，利用间隙排气，以不产生溢料为宜，其值与塑料熔体的粘度有关。此塑件未注上下偏差，所以以下公差都是查表所得。36 脱模机构的设计塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。361 脱模机构的选用原则使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形）；推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排；推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂；推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；推杆位置痕迹须不影响塑件外观；362 脱模机构类型的选择推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机构等。本设计中采用司筒加推板机构使塑料制件顺利脱模。363 推杆机构具体设计（1）、推板布置该塑件采用了推板推出，其分布情况如图（10）所示，由于制品对型芯和行腔的抱紧力不强，使制品所受的推出力均衡。 图（10）推板布置（2）、推杆的设计7本设计中采用台肩形式的推杆，设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径，见图（10）。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，ABS塑料的溢料间隙为。37 注射模温度调节系统在注射模中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具内的塑料粉体的温度为左右，熔体固化成为塑件后，从左右的模具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水，将热量带走。对于要求较低模温（一般小于）的塑料，如本设计中的聚苯乙烯ABS，仅需要设置冷系统即可，因为可以通过调节水的流量就可以调节模具的温度。模具的冷却主要采用循环水冷却方式，模具的加热有通入热水、蒸汽，热油和电阻丝加热等。注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响，对于任一个塑料制品，模具温度波动过大都是不利的。过高的模温会使塑件在脱模后发生变形，若延长冷却时间又会使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性，使其难于充模，增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷。模具冷却水路图38冷却系统之设计规则设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数： 冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。(1) 冷却管路的位置与尺寸塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在凸模块与凹模块内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍，冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为612 mm（7/169/16英吋），在此取8mm。 3.9侧向抽芯机构类型选择与设计侧向抽芯机构一般指的模具的侧滑块机构，即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣，低陷等位置的机构。适用于制品具有侧孔或较浅侧凹、型面积较大的场合，一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。因本设计产品因行程较大因而适用液压抽芯机构。下图列出模具的常用侧滑块结构。从作用位置分为下模侧滑块、上模侧滑块、斜侧滑块（斜顶） 从动力来分，为机动侧向侧滑块机构和液压（气压）侧向侧滑块机构3.9.1.滑块的设计滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性，滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。3.9.2. 导滑槽设计导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8。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，导滑槽材料通常用45钢制造，调质至HRC 28HRC32，3.9.3. 滑块定位装置设计由于我们采用的是后模侧滑块的形式，根据生产的实际情况，采用侧滑块压板的方式，主要作用为固定与导向作用。3.9.4楔紧块设计楔紧角应比斜导柱的倾斜角大23。3.9.5侧抽芯机构的结构形式斜导柱和滑块在模具上因安装位置不同，组成了抽芯机构的不同结构形式。1）斜导柱在定模上、滑块在动模上的结构A、 设计时必须注意，滑块与推杆在合模复位过程中不能发生“干涉”现象。所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧向型芯与推杆相碰撞，造成活动侧向型芯或推杆损坏。B、如果发生干涉，常用的先复位附加装置有弹簧先复位、楔形滑块先复位、摆杆先复位等多种形式。2） 斜导柱在动模上、滑块在定模上的结构3） 斜导柱和滑块同在定模上4）斜导柱和滑块同在动模上3.9.6. 侧抽芯机构的抽芯距型芯从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离叫理论抽芯距，用S表示。为了安全起见，实际抽芯距离S通常比理论抽芯距离S大于13mm，即 S = S+（13）mm本次设计中S=5mm，所以S 取8mm符合要求。 侧滑块抽芯机构310 模架的选用1、确定模具的基本类型注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下： 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。模架的选择根据对塑件的综合分析，确定该模具是多分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择CI型的模架，其基本结构如下：CI型模具定模采用一块模板，动模采用一块模板，又叫两板模，大水口模架，适合点浇口，采用点浇口的注射成形模具。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸，经过计算可以知道该模具是一模两腔的模具，而型腔之间的距离在20-30mm之间把型腔排列成一模两腔可侧得长为170mm，宽为110mm，模架的长L=170+复位杆的直径+螺钉的直径+型腔壁厚300mm模架的宽W=110+复位杆的直径+型腔壁厚200mm根据内模仁的尺寸，在计算完模架的长宽以后，还需要考虑其他螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。所以就取BL=200X300的模架，塑件的高度为50mm，塑件的全部胶位都留在定模部分，该模具型腔结构简单，型芯、型腔的固定是固定总高度的加30-50mm，B板的厚度取85mm，满足强度要求，A板为110mm，C板为100mm（C的选择应考虑推出机构的推出距离是否满足推出的高度）在本设计中，因为采用龙记的CI2030-A110-B85-C100标准模架，其标准模脚的高度为100mm，完全满足顶出要求。综上所述所选择的模架的型号为：LKM CI2030-A110-B85-C100第4章 注塑模具工作原理当模具型腔填充完后，动模部分在注塑机动模锁模板的带动下向后移动，从而模具从分型面打开，当注塑机动模移动到一定位置时停止移动，注塑机顶棍通过底板顶棍孔，推动推板板，带动推板，从而将产品从型芯上推出，产品脱离模具后，动模锁模板带动动模部分向前移动，让动模与定模又配合在一起进行下一次填充。 注塑模二维装配图总结我的毕业设计题目是防护罩的塑料摸具设计，刚开始设计的时候很迷茫，不知道如何入手因此很被动很消极，但是在指导老师耐心的指导下，我开始寻找自己的课题，最终我选择了这个防护罩作为我的毕业设计课题。我开始去图书馆查阅相关资料并且借了相关的书籍，一步一步的分析、设计以及绘制三维图，最终在老师的指导和同学们的帮助下，终于完成了我的这套毕业设计。通过这次毕业设计让我更加熟悉到了模具设计的过程，同时也更加熟悉并掌握了塑料模具的整体结构。模具基本结构由型芯、型腔、模架、推出机构、水路组成。设计一套模具，首先要对塑料件进行分析，就是对塑料的结构和工艺性进行分析。在完成这些分析之后就需要选取合适的分型面，以及型腔布局和排列方式的确定。然后需要利用3D软件绘制塑料件以及型腔，接着调用标准模架、标准件，最后导出CAD图。这次的设计也是大学生涯最后一次设计，它是大学期间舰所学内容的总结与运用，这次设计中我把我所学的各科知识有效的结合起来，并且使我的软件水平和专业知识有了本质的提高。最后工程图的绘制，加强了我使用CAD软件绘图与修图的能力。一开始设计的时候我碰到了很多的难题，然后询求老师和同学们的帮助，最终都轻松解决了所有难题。通过不断的发现问题、解决问题，所以不断加强了我对专业知识的认识，同时我也积累了经验，为今后步入社会打下了基础。致谢都说时间像指间握不住的细沙，如果不认真把握，它就会消失的很快。大学生活就这么过去了，回头看校园路上自己的那些脚印，闭上眼一张张青春热情的脸出现在脑海里，当我在键盘上敲出这一行行文字时，心中莫名的感慨。感谢我的论文指导老师。感谢他从繁忙的教学工作里抽空指导我们完成本片论文，感谢他在面对我们所出现的问题，发生的毛病时还能细心、耐心指导我们，从未放弃对我们的教诲。还有在这上学期间我的所有任课老师，感谢他们在学习生活上的热情帮助。感谢这上学期间来陪伴在我身边的同学好友，感谢他们在学习生活上对我提出的宝贵意见，正是有了他们的支持陪伴，我的大学生活才如此多姿多彩。参考文献1 赵华. 模具设计与制作M. 北京: 清华大学出版社, 2009-042 黄平、朱文坚. 机械设计教程-理论、方法与标准M. 北京: 清华大学出版社, 2010-123 郭铁良. 模具制造工艺学M. 北京:高等教育出版社, 2008-114 赵昌盛. 实用模具材料应用手册M. 北京：机械工业出版社, 2005-065 王鹏驹、张杰 塑料模具设计师手册 北京：机械工业出版社，2008-106 刘占军. 塑料模具设计难点与技巧. 武汉：电子工业出版社，2010.7 张维合. 注塑模具设计使用教程. 北京：化学工业出版社，2011.8 陈科安. 注塑模具设计方法与技巧. 北京：化学工业出版社，2012.9 王孝培塑料成型工艺及模具简明手册北京：机械工业出版社，2000摘 要本文设计的注射成型产品是防护罩塑料件，文章主要是对防护罩的塑料模具进行设计与分析，使用3D设计出了防护罩的注塑模具。通过对塑料件的材料分析，模具结构的拟定，采用一模两腔，点浇口进料，注射机采用海天160X2A型号，斜导柱滑块抽芯机构。模架的确定、脱膜系统以及温度调节系统等方面设计出这套塑料模具，设计出浇注系统和推出机构。并配备了相应的图纸。完整地描述了塑料设计的程序步骤，并参阅了大量相关的资料。关键词：防护罩；注塑模具；一模两腔；点浇口；注射机；抽芯机构；浇注系统AbstractThe injection moulding product designed in this paper is the plastic part of the protective cover. The article mainly designs and analyses the plastic mould of the protective cover, and designs the injection moulds of the protective cover by using 3D. Through analyzing the material of plastic parts, drawing up the mold structure, using one mold two cavity and point gate feed, the injection machine adopts Haitian 160X2A model and the inclined guide column slide core pulling mechanism. This set of plastic mould was designed in the determination of mould frame, film removal system and temperature control system, and the pouring system and pushing mechanism were designed. And equipped with the corresponding drawings. The procedures of plastic design are described in detail, and a lot of relevant information is consulted.Key words: protective cover; injection mold; one mold two cavity; point gate; injection machine; core pulling mechanism; Gating SystemIV目 录摘 要IAbstractII前 言1第1章 塑件的工艺分析21.1塑料材料分析21.2 塑件的结构设计31.3 塑件尺寸及精度41.4 塑件表面粗糙度41.5 塑件的体积和质量4第2章 成型工艺方案及模具结构的确定52.1 注射成型工艺过程分析52.2 浇口种类的确定62.3 型腔数目的确定62.4 注射机的选择和校核62.4.1 注射量的校核72.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核72.4.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核8第3章 注射模具结构设计1031 分型面的设计1032 型腔的布局1133 浇注系统的设计11331 浇注系统组成11332 确定浇注系统的原则11333 主流道的设计12334 分流道的设计14335 浇口的设计14336 冷料穴的设计1534 注射模成型零部件的设计1535 成型零部件工作尺寸的计算16351 凹模的设计16352 凸模的设计1835 排气结构设计1936 脱模机构的设计19361 脱模机构的选用原则20362 脱模机构类型的选择20363 推杆机构具体设计2037 注射模温度调节系统2138冷却系统之设计规则223.9侧向抽芯机构类型选择与设计233.9.1.滑块的设计233.9.2. 导滑槽设计233.9.3. 滑块定位装置设计243.9.4楔紧块设计243.9.5侧抽芯机构的结构形式243.9.6. 侧抽芯机构的抽芯距24310 模架的选用25第4章 注塑模具工作原理27总结28致谢29参考文献30前 言工业发展离不开生产制造，而生产制造离不开模具产业的发展。模具设计水平与生产率几乎成正比。优秀的模具设计可以最大化利用现有资源，最大化利用时间，为工业的生产提供广大的优化空间。模具设计的优劣影响着生产制造的效率和质量。塑料于1927年被科学家发明，随着现代科学技术的飞速发展，更多优异的塑料被发明。并广泛应用于国防军工、工业生产，日常生活，大大促进了塑料工业的飞速发展，导致塑料工业逐渐占据了在工业制造上的很大比重。一个性能优异的塑料件甚至能代替多个有着传统工艺的金属件，导致塑料件的使用范围逐步扩大。塑料模具是工业上专门用来生产塑料制品的工具，这个工具内有成型模腔。在工作时，将塑料模具安装在注塑机上，高温状态下的塑料颗粒呈熔融状态被注入成型模腔内，在腔内经过塑料模具冷却系统冷却后成型，然后上模与下模分开，模具的脱模系统中的顶出机构将成品从模腔顶出脱离模具，接着塑料模具再合闭进行下一次注塑成型，整个工作过程是循环进行的。塑料模具的具体结构有很多种，但基本结构是一致的，塑料种类和特性、塑料制品的外形尺寸特点以及所选注射机型号等原因决定了塑料模具的结构变化。模具主要由浇注系统、温度调节系统、型芯型腔和标准件组成。因为浇注系统和型芯型腔是与塑料直接接触部分，是塑料模具构成部分中比较复杂、变化较大，加工工艺要求最高的部分。目前，我国的模具企业大多属于中低档企业，技术水平不高，很多的高精度、高质量模具仍然依赖进口，比如李克强总理就曾经指出“我们连圆珠笔的笔头都造不出来，需要进口”这一技术低端现象。对于行业来说，不断提高技术水平，走向尖端，是发展的必然选择。在模具行业里，一般的设计人员并不少见，而高端技术人才十分缺乏。如果要改变我国的模具行业低端现象，作为设计人员就要有更高的技术水平与实践经验。30第1章 塑件的工艺分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。防护罩如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。防护罩塑件三维防护罩塑件二维1.1塑料材料分析大多数塑料都有一定的毒性，而ABS塑料是环保型塑料，基本没有什么毒性，还有较高的韧性，可塑性比较强，可制作任意形状的塑件。ABS的强度比较高，可制作一些日用产品，其产品比较耐用，实用性比较高，产品表面的光泽度比较好。所以该塑件宜采用ABS塑料，密度为1.05，其成型收缩率见表1-1.表1-1 ABS热胀冷缩性成型材料线膨胀系数（10-5-1）成型收缩率（%）ABS6.09.30.40.91.2 塑件的结构设计（1）、脱模斜度 脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取0.51.5，根据文献1，塑件材料ABS的型腔脱模斜度为0.35130/，型芯脱模斜度为30/1（2）、塑件的壁厚选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在14，最常用的数值为23。该产品壁厚均匀，周边和底部壁厚均为1.5左右。（3）、塑件的圆角为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于0.51的圆角。一般外圆弧半径大于壁厚的0.5倍，内圆角半径应是壁厚的0.5倍。该塑料件表面圆角半径和内部转弯处圆角为0.5。（4）、孔塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证塑件的强度和刚度。1.3 塑件尺寸及精度根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照文献2表3-2塑件的尺寸与公关（SJ1372-1978）的塑料制件公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用MT3级精度，未注采用MT5级精度。 1.4 塑件表面粗糙度塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.021.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为Ra0.2，内部为0.4。1.5 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用测量，在3D软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（ABS的密度为1.05），即可以得出该塑件制品的质量约为10g。第2章 成型工艺方案及模具结构的确定2.1 注射成型工艺过程分析根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。（1）、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，ABS材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在70 80 下干燥24 h。（2）、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。 （3）、脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对ABS材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程 完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为ABS，就采用退火处理13小时。2.2 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中防护罩塑件外表面质量要求较高，所以选用点浇口。点浇口直接在中间的圆端面处进，防护罩组装后，浇口被遮挡起来。点浇口主流道需要设置钩针，分流道与产品相连，顶出产品包含流道连接在一起。2.3 型腔数目的确定因为本设计中采用点浇口，且塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模两腔，进行加工生产。2.4 注射机的选择和校核由于采用一模两腔，需要至少注射量为10x2g，流道水口废料5g，总注塑量达到25g，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为海天160X2A。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为：海天HTF160X2A型号1602A1602B1602C 参数螺杆直径404548理论注射容量253320364注射重量PS230291331注射压力202159140注射行程201螺杆转速0230料筒加热功率9.3锁模力1600拉杆内间距(水平垂直)455455允许最大模具厚度500允许最小模具厚度180移模行程420移模开距(最大)920液压顶出行程140液压顶出力33液压顶出杆数量5油泵电动机功率18.5油箱容积240机器尺寸(长宽高)5.41.452.05机器重量5最小模具尺寸(长宽)3203202.4.1 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： 式中 -型腔数量 -单个塑件的质量（g） -浇注系统所需塑料的质量（g） 本设计中：n=2 10g =5g M=10X2+5= 25g（约等于）230gx80%注塑机额定注塑量为230g注射量符合要求2.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=2 = 1331.57 =500 =1331.57 x2+500=3163.14注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即： （）P F式中： P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定锁模力（N）其它意义同上根据教科书表5-1，型腔内通常为20-40MPa，一般制品为24-34MPa，精密制品为39-44MP（）P=3163.14x30x1.1x0.001= 104.38KN1600KN锁模力符合要求2.4.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（1）、模具厚度（闭合高度） 模具闭合高度必须满足以下公式式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中模具厚度为406mm 180H500， 符合要求（2）、开模行程（S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有：式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =（水口料的长度+2030）本设计中 =420 =50mm =160+20=180mm总的开模距离需要H=230mm以上经计算，符合要要求。（3）、顶出装置的校核 在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。海天160X2A型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。第3章 注射模具结构设计31 分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）使塑件在开模后留在动模上；3）分型面的痕迹不影响塑件的外观；4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排；5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；6）使塑件易于脱模。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧，分型面的选择32 型腔的布局型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道。型腔布局由图所示。由于本设计中塑件是上下两部分配合装配使用，需要相同的注射工艺参数，以达到高的成功率，模具采用点浇口，并采用对称式布局，以求达到良好的浇注质量。图（4）型腔布局方式33 浇注系统的设计 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通点浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。331 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴332 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模两腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施6。 333 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。（1）、主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天160X2A，其喷嘴直径为3.5，喷嘴球面半径为11，根据图（6），主流道各具体尺寸如下： 浇注系统与定位环、浇口套（2）、主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用。图（7）主流道衬套及其固定形式（3）、主流道衬套的固定 主流道衬套的固定，采用2个M5X20的螺丝直接锁附固定。334 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用点浇口。如图所示。主流道和点浇口的位置335 浇口的设计浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，点浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则： 浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点： 1. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使 1)流程(包括分支流程)为最短； 2)每一股分流都能大致同时到达其最远端； 3)应先从壁厚较厚的部位进料； 4)考虑各股分流的转向越小越好。2. 有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用点浇口。浇口一般尺寸如CAD图所示，根据此图结合实际选用适当值。336 冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为6.00mm，最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的z形式有多种，这里采用倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用，开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模，最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。如上图（8）所示。34 注射模成型零部件的设计模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括凹模、凸模、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。35 成型零部件工作尺寸的计算由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料的平均收缩率为0.5%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为： A=B+0.005B式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。351 凹模的设计（1） 凹模宽度尺寸的计算塑件尺寸的转换：相应的塑件制造公差，LM1=(1SCP)+LS1+X1P100.22=(1+0.005)X41+0.6X0.700.22=41.210.22mm式中，是塑件的平均收缩率，ABS的收缩率为0.4%0.6%,所以平均收缩率0.005；、是系数， 一般在0.50.8之间，此处取；分别是塑件上相应尺寸的公差（下同）；是塑件上相应尺寸制造公差对于中小型零件取（下同）。（2）凹模长度尺寸的计算塑件尺寸的转换：LS1=410.6=41.6-1.20MM，相应的塑件制造公差3=1.2MMLM1=(1+SCP)+LS1+X3XP100.2=(1+0.005)X41+0.51.200.2=41.2100.2MM式中，是系数，一般在0.50.8之间，此处取。（3） 凹模高度尺寸的计算塑件尺寸的转换：HS1=500.2=50.2-0.40MM，相应的塑件制造公差0.4mm2HM1=(1+SCP)+HS1+X1P1=(1+0.005)X50+0.70.400.067=50.2500.067MM式中，是系数，一般在0.50.7之间，此处取。凹模也称为型腔，是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式。本设计中采用整体式凹模，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。型腔三维零件图型腔二维零件图352 凸模的设计（1）凸模宽度尺寸的计算塑件尺寸的转换：LS=380.35=37.6500.7MM，相应的塑件制造公差0.7mmLM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.005)X38+0.60.70.1170 =38.190.1170 MM式中，是系数，一般在0.50.7之间，此处取。（2）凸模长度的计算塑件尺寸的转换LS=380.51=37.4901.02MM,相应的塑件制造公差1.02mmLM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.005)X38+0.651.02-0.170 =38.190.170 MM式中，是系数，知一般在0.50.7之间，此处取。（3）凸模高度尺寸的计算塑件尺寸的转换HS=38.50.2=38.30O.4MM，相应的塑件制造公差0.4mmHM=(1+SCP)+H S+XP= (1+0.005)X38.5+0.60.4-0.170 =38.70.0670 MM式中，是系数，可知一般在0.50.7之间，此处取。本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，塑件采用的是整体式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护，型芯与动模板的配合可采用。型芯三维零件图型芯二维零件图35 排气结构设计排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中，若模具排气不良，型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦，在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排气系统要求就更为严格。在塑料熔体充模过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体，塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气，在分型面上开设排气槽排气，利用推杆运动间隙排气等。由于本次设计中模具尺寸不大，本设计中采用间隙排气的方式，而不另设排气槽，利用间隙排气，以不产生溢料为宜，其值与塑料熔体的粘度有关。此塑件未注上下偏差，所以以下公差都是查表所得。36 脱模机构的设计塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。361 脱模机构的选用原则使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形）；推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排；推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂；推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；推杆位置痕迹须不影响塑件外观；362 脱模机构类型的选择推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机构等。本设计中采用司筒加推板机构使塑料制件顺利脱模。363 推杆机构具体设计（1）、推板布置该塑件采用了推板推出，其分布情况如图（10）所示，由于制品对型芯和行腔的抱紧力不强，使制品所受的推出力均衡。 图（10）推板布置（2）、推杆的设计7本设计中采用台肩形式的推杆，设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径，见图（10）。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，ABS塑料的溢料间隙为。37 注射模温度调节系统在注射模中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具内的塑料粉体的温度为左右，熔体固化成为塑件后，从左右的模具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水，将热量带走。对于要求较低模温（一般小于）的塑料，如本设计中的聚苯乙烯ABS，仅需要设置冷系统即可，因为可以通过调节水的流量就可以调节模具的温度。模具的冷却主要采用循环水冷却方式，模具的加热有通入热水、蒸汽，热油和电阻丝加热等。注射模的温度对于塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响，对于任一个塑料制品，模具温度波动过大都是不利的。过高的模温会使塑件在脱模后发生变形，若延长冷却时间又会使生产率下降。过低的模温会降低塑料的流动性，使其难于充模，增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷。模具冷却水路图38冷却系统之设计规则设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数： 冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。(1) 冷却管路的位置与尺寸塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在凸模块与凹模块内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍，冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为612 mm（7/169/16英吋），在此取8mm。 3.9侧向抽芯机构类型选择与设计侧向抽芯机构一般指的模具的侧滑块机构，即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣，低陷等位置的机构。适用于制品具有侧孔或较浅侧凹、型面积较大的场合，一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。因本设计产品因行程较大因而适用液压抽芯机构。下图列出模具的常用侧滑块结构。从作用位置分为下模侧滑块、上模侧滑块、斜侧滑块（斜顶） 从
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号