通用式充电器外壳注塑模具设计-塑料注射模含NX三维及12张CAD图
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通用式充电器外壳注塑模具设计-塑料注射模含NX三维及12张CAD图,通用,充电器,外壳,注塑,模具设计,塑料,注射,NX,三维,12,CAD
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I摘 要按照通用式充电器外壳产品的需要，知道塑料产品拿来干什么，对他的工艺性进行分析，要知道尺寸是多少，精度是多少，对塑料产品的大小进行查看。这个模具有四个腔室，进料的浇口用的点浇口，注射机的型号是 80XB，在模具里面安排冷却装置，画图纸的时候用 CAD 还有 UG，生产方式用的合理的。将说明书写好，用简单的文字表达出来，加上图纸，算出来塑料产品的有关数据，这样注塑模具设计就完成了。关键词：关键词：通用式充电器外壳；点浇口；注射机；注塑模具 IIAbstractAbstractAccording to the needs of general charger shell products, we know what plastic products are used for, and analyze its technological characteristics. We should know the size and accuracy of the plastic products, and check the size of the plastic products. This mould has four chambers, the point gate for the feeding gate, the model of the injection machine is 80XB, the cooling device is arranged in the mould, the drawing is done with CAD and UG, and the production mode is reasonable. Write the instructions well, express them in simple words, add drawings, and calculate the relevant data of plastic products, so that the design of injection mould is completed.Key words: universal charger shell; point gate; injection machine; injection mould III目目 录录摘 要 .IAbstract .II1 前言 .11.1 课题背景 .11.2 课题分析 .22 塑件分析 .42.1 产品分析及其技术条件 .42.2 塑件材料的确定 .62.3 塑件材料的性能分析 .62.3.1 基本特性 .62.3.2 成型性能 .72.3.3 主要用途 .73 成型布局及注塑机选择 .83.1 进胶方式选择 .83.2 型腔的布局及成型尺寸 .83.3 估算塑件体积质量 .93.4 注塑机的选择和校核 .103.4.1 注射胶量的计算 .103.4.2 锁模力的计算 .103.4.3 注塑机选择确定 .114 注塑模具设计 .134.1 模架的选用 .134.1.1 模架基本类型 .134.1.2 模架的选择 .134.1.3 导向与定位机构设计 .144.2 浇注系统的设计 .154.2.1 主流道设计 .154.2.2 分流道的设计 .164.2.3 浇口的设计 .17 IV4.2.4 冷料穴的设计 .174.3 分型面的设计 .184.4 成型零部件的设计 .194.4.1 成型零部件结构 .204.4.2 成型零部件工作尺寸的计算 .224.4.3 凹模宽度尺寸的计算 .234.4.4 凹模长度尺寸的计算 .234.4.5 凹模高度尺寸的计算 .234.4.6 凸模宽度尺寸的计算 .234.4.7 凸模长度的计算 .244.7.8 凸模高度尺寸的计算 .244.4.9 模具强度与刚度校核 .244.6 脱模及推出机构 .254.6.1 脱模力 .254.6.2 推出机构 .254.7 冷却系统的设计与计算 .274.7.1 冷却水道设计的要点 .274.7.2 冷却水道在定模和动模中的位置 .284.7.3 冷却水道的计算 .294.8 排气结构设计 .304.9 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 .305 结语 .32致谢 .33参考文献 .34 11 1 前言前言1.11.1 课题背景课题背景在工业行业中，模具是用的最多的一种机器。许多行业的产品都是通过模具加工出来的，各行各业发展的很快，所以说要求的模具比以前要更好，结构相对来说也不像之前那么简单。通过模具加工出来的产品精度更高，更加的复杂，一致性更好，并且生产效率更高，耗费的能耗变少，这些都是别的生产方式都实现不了的。现在塑料工业发展的这么快，通用塑料还有工程塑料不管是强度还有精度变得更强，现在塑料产品使用的地方越来越多。基本上所有的热塑性塑料还有一些热固性塑料都可以用它来进行生产，加工的塑料产品是非常多的，别的加工方式是完全比不上的。对于注塑生产来说，注塑模是最重要的一个工具，注塑模质量好了，直接关系到生产时候的效率，产品的质量，精度，还有生产花费的时间，甚至说直接关系到这个生产单位在行业中的水准。注塑模有好多种，对它进行划分的时候跟加工塑料产品是哪一种，有多复杂，注射机用的哪一类型有很大关系，一般来说注塑模有两部分，动模和定模。在注射机的固定板上直接把定模装上去，那么在它的移动板上直接把动模装上去，注射机进行工作，模具系统进行工作。注射加工的时候，因为导柱进行导向，动模跟定模就关起来了。因为模具用的时候特征，那么设计模具跟别的行业进行的设计就不一样了。设计模具的时候要注意下面几点：a需要生产的塑料产品物理力学怎么样，比方说强度是多少，刚度是多少，韧性怎么样等，不一样的塑料产品，他们的物理力学表现就不一样，所以进行设计的时候，要把这个产品好的方面表现出来，规避它不好的地方。b要进行生产的塑料产品成型工艺性能，比方说流动性，收缩率等。需要加工的塑料产品形状要方便充模，排气，补缩，并且加工的这个产品在进行冷却的时候一定要匀称。c塑料产品的构造一定不能够让模具的结构复杂，特别是侧向分型抽芯装置 2要简单，脱模的构造一定要简单。对于模具的零部件，一定要符合生产工艺的需求。加工的产品要是有一些比较特别的需要，那么对他的光学，热学，是不是能够承受腐蚀性等要进行关注。现在，我们国家加工模具的技术已经有了很大的提升，现在可以生产体型庞大，精密度高，非常复杂并且使用时间长的模具。塑料模来说，可以加工非常大的注塑模，用来生产车辆的保险杠还有车子的仪表盘。很多塑料模生产单位，结合 CAE 对模具的详细生产步骤进行分析，冷却时候状况如何，应力是多少等，这样之后才确定浇口的大小，浇口所处地点，确定注塑工艺数据，设计冷却系统等，这样设计的模具就更加合理，并且设计也好，加工也好花费的时间都变短了。使用了 CAE 这项技术之后，试模就没有必要进行了，通过 CAE，产品从一开始的设计，到之后的生产，加工时候塑料熔体在模具里面的填充状况，压力的维持，冷却状况，还有在加工产品里面应力怎么布局的等都可以清楚的知道，这样设计人员就可以提前知道会存在哪些问题，及时进行更正，这样避免试模之后发现问题在对模具进行修改。对于原来设计模具的方式来说，这是一个很大的改变，模具浪费变少了，并且加工产品质量更好，花费的资金也更少。在国外，电加工机床功能更多，数据可靠性更高，还具备专家系统，这样一来模具进行微细加工，镜面加工的时候，不管是效率还是质量都比以前好很多。我们国家的经济现在发展还是相当的块，整个世界经济一体化更加的全面，所以对于我们国家模具行业来说，发展正是时候，很多国外的模具加工单位到我们国家来进行采购。现在电脑技术发展的很快，设计模具跟加工模具现在发展方向是更加的数字化，尤其是成型零件的设计软件，基本上都使用电脑来进行，所以可以将电脑上的数据传送到加工机器上去，那么就可以实现设计加工一体化。1.21.2 课题分析课题分析论文设计的是通用式充电器外壳，因为已经进行了生产了，所以在实体产品的基础上设计模具，主要设计型腔的结构，设计浇口的结构跟所处地点，确定毛坯，确定分型面，分析注塑生产的工艺等。 3按照塑料加工产品的需要，知道塑料产品拿来干什么，对它的工艺性能进行分析，要知道大小是多少，精度是多少等，这个模具的腔室有四个，物料进口是在侧边，注射机的型号是 80XB，对冷却部分进行设计，通过 CAD 和 UG 软件将它的总装配图和零件图都画出来，通过简单明了的文字将它写出来，将它的图纸还有相关的计算放进去，这样模具就设计出来了。生产方式选用的是比较合理的，确定了模具的方案之后，分析工艺，按照这个方案加工出来的产品可以符合质量要求，这样一来注塑模的质量也提升了不少。 42 2 塑件分析塑件分析2.12.1 产品分析及其技术条件产品分析及其技术条件设计模具的话，首先要分析塑料产品的工艺，比方说什么形状，结构如何，有多大，精度等级是多少，表面质量怎么样，分析清楚之后可以设计出符合产品需要的模具。这篇设计的是通用式充电器外壳，图纸里面展示的就是，详细的结构，大小图纸里面都展示，这个塑料产品的构造一点都不复杂，需求量是很大的，所以模具的花销一定要低，对于精度没有太高的要求。 5 产品产品 2D/3D2D/3D 视图视图对模具进行设计，塑料产品有多大，精度等级是多少都关系到模具的加工精度。要想生产模具的时候简单一点，生产模具的花销少一些，只要塑料产品的要求都满足了，这个时候塑料产品的精度尽量不要太高。因为塑料跟金属有很大的区别，那么金属产品的公差等级是规定塑料产品肯定是不行的。按照任务书的需求加上图纸，论文设计的塑料产品精度等级是五级，没有进行标注的话，精度就是八级。对于塑料产品来说，对面的要求高了，那么表面粗糙度的数值就很小了。在进行成型加工的时候，产品的表面上不能有任何不好的东西，主要还是在于模具型腔的表面粗糙度。正常塑料产品的面粗糙度数值在 Ra 0.021.25，模具腔室的面m粗糙度只是它的一般，也就是 Ra 0.010.63。在用模具的时候，因为有损耗，m所以面的粗糙度数值一直在加大，适当的时候要对它进行抛光返还。这个塑料产品外面的面相对于里面的面，粗糙度数值要求要高一点，就是Ra0.8，里面就是 Ra1.2。mm 62.22.2 塑件材料的确定塑件材料的确定 塑料的主要成分就是树脂，温度还有压力达到了之后，塑料可以变为液体进行流动。进入到模具里面之后，可以加工成任何需要的样子，等它温度降低之后就会固化了，这个时候也就是我们需要的产品。塑料有很多比较好的特点，所以在很多工业，平常生活里面都使用，密度不大，质量小，比强度很高，绝缘性相当不错等。还有，很多的塑料都会防水，防潮，不会有气透进去等。这个产品的壁厚都一样，ABS 性能相当不错，花销也不高，进行大量生产是完全可以的，成型是非常简单的，加工我们设计的产品完全可以，所以原材料就用ABS。2.32.3 塑件材料的性能分析塑件材料的性能分析2.3.12.3.1 基本特性基本特性 ABS 的成分是聚氯乙烯。他们有自己的特点，这样 ABS 的性能就相当不错。因为有丙烯腈的存在，所以它的耐腐蚀性，耐热性就相当好，并且产品的面硬度也不错，因为有丁二烯，那么 ABS 就会变得非常坚韧，因为有聚氯乙烯，这样塑料在加工的时候性能就很好，并且还能染色上去。ABS 购买的时候花钱不多，并且到处都可以买到，现在是用的最多的一种工程塑料，它是一种热塑性塑料。 ABS 没有毒，没有气味，颜色有点发黄，加工好的塑料光泽相当不错，看不到里面，密度在 1.02-1.05g/cm3。不管是对冲击的抵抗还是耐磨性，耐水性，耐油性等都相当不错，很多的醇类还有烃类溶剂都不会溶解 ABS，不过要是长时间跟烃接触的话会变软，发胀，在酮，醛，酯，氯代烃里面，塑料会被溶解掉，液体成为比较浑浊的。要是有植物油，冰醋酸作用在 ABS 上面，塑料产品的应力就会开裂了，ABS 自身有硬度，出现热变形的时候，它的度数一定高于聚聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺，产品的体型不会有什么变化，生产起来比较简单，需要什么颜色就调什么颜色。不好的是，不怎么耐热，在七十度左右可以不间断的进行工作，要是达到九十三度就会出现热变形，要是紫外线作用在上面 ABS 会变得更硬更脆。ABS 的相关数据：密度 0.9（），收缩率 1.016，熔点，3dmKgC160130 7弯曲强度 80Mpa，拉伸强度 3549Mpa，拉伸弹性模量 1.8Gpa，弯曲弹性模量1.4Gpa，压缩强度 1839Mpa，缺口冲击强度 1120，硬度 6286HRR，体2mkJ积电阻系数。温度要是达到 93118ABS 肯定会出现形状的改变，加工产cm1310品进行退火处理之后，温度还能够增高十度的样子。在零下四十度的时候，ABS 的韧性相当不错，所以在零下四十度到一百度它都能够正常用。2.3.22.3.2 成型性能成型性能ABS 会吸水，这样塑料产品的表面就会有一些缺点出现，所以生产之前首先要对它干燥，温度变高了之后，塑料的粘性就增强了，剪切速率直接关系到粘性，所以设计模具的时候基本上浇口都用的点浇口，加工成型压力很大，脱离模具的斜度要稍微大一点，会有熔接痕在产品的表面出现，设计模具的时候尽量避免塑料熔体受到浇注系统的阻力；正常来说，壁厚，塑料熔体多少度都会关系到产品的收缩率。要是产品对于精度的要求很高的话，那么模具最好在五十度到六十度的样子，要是塑料产品对于光泽度还有耐热性要求比较高，那么模具的度数最好在六十度到八十度。 ABS 因为比热容不高，塑料产品成型的效率是非常高的，固化起来速度也很快，所以成型花费的时间比较少。2.3.32.3.3 主要用途主要用途在机械行业上，ABS 一般可以用来生产壳体盖，轴承，把手等，车辆这个行业里面，ABS 可以用来生产的产品有挡泥板，扶手等，车子的车身也能够用 ABS 来进行生产。通过 ABS 可以加工水表的外壳，电器上使用的零部件，加工一些玩具，家具等。 83 3 成型布局及注塑机选择成型布局及注塑机选择3.13.1 进胶方式选择进胶方式选择在模具里面，从注射机喷嘴这个地方一直到型腔的这段距离就是浇注系统，通过它可以在型腔里面将塑料熔体都填满了，并且可以将进行注射生产时候的压力都传送出去。设计的浇注系统怎么样，直接关系到加工塑料产品的质量，还有也影响到产品生产时候是不是困难。浇注系统的组成部分有主流道，分流道，浇口还有冷料穴。在这个里面浇口怎么进行确定，怎么进行设计，都跟产品的质量关系不小。用的比较多的浇口有点浇口，扇形浇口，环形浇口等等。选定浇口所处地点的时候要注意下面几点： 1. 型腔的里面塑料熔体进行流动，耗费的动能是最小的，要想实现这个那么就一定要满足下面几点1)塑料熔体流动的距离是最近的；2)任何一段的分流基本上到最远的地方时候时间差不多；3)进料的时候应该在壁厚最厚的地方进行；4)不管是哪一段的分流转动的时候，拐的弯尽量的小一点。2. 将型腔里面的气体很好的排出去因为论文设计这个塑料产品对于质量要求是很高的，那么浇口确定为点浇口，这个浇口就在塑料产品端面上，加工好了之后把浇口切掉，组装好产品之后，浇口就看不见了。3.23.2 型腔的布局型腔的布局及成型尺寸及成型尺寸论文里面的浇口是点式的，塑料产品体型很大，要想将加工产品的成功率变得更高，节省不必要的花销，所以模具用的是四个腔室，这样生产就可以进行了。型腔是什么结构跟浇注系统的格局关系很大，浇注系统里面分出来的压力到每一个腔室里面应该都是一样的，并且是满足要求的，这样才可以确保在型腔里面全 9部都是塑料熔体，那么每一个型腔里面加工的塑料产品质量都是一样的。所以说，模具的型腔跟主流道要靠的近一点，流道用的是平衡的。按照塑料产品的结构将型腔的大小算出来，要知道模具关起来之后结合面有多大，要是这个面很大的话，模具必然就很大，花费的钱就太多了；要是这个面很小的话，会出现溢料飞边，有的时候型腔的形状会发生改变。这个模具的腔室有四个，按照它的布局，确定型腔的长应该是 160mm，宽为 170mm。塑件的高度为 28.13mm，基本上在型腔里面就是这个塑料产品的绝大部分，塑料产品伸进去多长再加上二十毫米到四十毫米这就是型芯，还有型腔的厚。所以说，论文设计的这个模具型腔的总厚度就是一百毫米。下面图纸是型腔的结构。型腔布局型腔布局3.33.3 估算塑件体积估算塑件体积质量质量论文里面，使用 3D 的方式来对塑料产品的质量，体积进行检测，在 UG 这个软 10件里面，他有一个功能是塑料模部件验证，使用它可以知道这个塑料产品的体积是7.05，已经知道原材料 ABS 密度是 1.05，这样就能算出来塑料产品的质3cm3/cmg量，是 7.4g。3.43.4 注塑机的选择和校核注塑机的选择和校核3.4.13.4.1 注射胶量的注射胶量的计算计算设计模具的时候，注射到模具里面塑料熔体质量一定要满足以下这个关系式： mmnm%8021在公式的里头：-型腔数量n -一个塑料产品有多重（g）1m -浇注系统所需塑料的重量（g）2m论文里面：n=4 7.4g g =5g g 1m2mm（4x7.4+5）/0.8 即 m34.6g所以说预先设定的注塑机额定注塑量一定要超过 34.6g。3.4.23.4.2 锁模力的锁模力的计算计算定下来使用的注射机，它的锁模力一定要比型腔因为压力而出现的开模力还要大，要是没有它大，那么分开分型面的时候，肯定会有料溢出来。对于锁模力来说，关键就在于塑料产品在模具分型面上的投影大小选。 成型投影面积=2AAAnA21在公式的里头 n -型腔数目 -在模具分型面上一个塑料产品投影的大小1A -在模具的分型面上，浇注系统投影的大小2A n=4 =612 =200 1A2mm2A2mm本设计中 =4x612+200=264821AnA 2mm 11下面的关系式体现的就是锁模力跟成型面积这个范围里面的关系：1000PAP腔锁 锁模力，kN；P锁 型腔压力，MPa ；P腔A 成型投影面积，mm2；在喷嘴这个地方普通的熔料经过的时候，它的注射压力在 6080MPa，要是从浇注系统进到型腔里面去，那么型腔的压力正常在 20-40MPa，论文里面确定30MPa。算数据：A/1000=302648/1000=79.44 kN (取整 80 kN)P腔那就可以知道预先选定的注塑机额定注塑压力是超过 80 kN。3.4.33.4.3 注塑机选择确定注塑机选择确定按照上面介绍的，注射机用的型号是 80XB。对于加工产品的要求它是都能够满足的，下面是这个机器的数据： 型号 参数单位80A80B80C螺杆直径mm343640理论注射容量cm3111124153注射重量 PSg101113139注射压力Mpa206183149注射行程mm122螺杆转速r/min0220料筒加热功率KW5.7锁模力KN800拉杆内间距(水平垂直)mm365365允许最大模具厚度mm380允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm670液压顶出行程mm100 12液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW11油箱容积l200机器尺寸(长宽高)m4.31.251.8机器重量t3.22最小模具尺寸(长宽)mm240240 表表 HTF80XB 注塑机参数注塑机参数 134 4 注塑模具设计注塑模具设计4.14.1 模架的选用模架的选用4.1.14.1.1 模架基本类型模架基本类型对注射模进行划分有很多种办法，在这里的分类是按照注射模的结构进行的，有单分型面的，有双分型面的，还有侧向分型面的，自动卸螺纹的注射模等。4.1.24.1.2 模架的选择模架的选择按照之前介绍的塑料产品，这个模具用的是一个分型面的，按照一定的标准，确定模架用的是 FCI 型的，它的构造在图纸里面展示： 模架结构图模架结构图CI 型模具里面，用两个模板来当做它的定模，用一块模板当做动模，他还有一个名字叫两板模，大水口模架，这种模具的浇口一般都是点浇口。在对模具的导柱导套进行安装的时候怎么样来进行，主要在于是哪一种分型面， 14分析了之后，正装导柱导套。模架前面已经确定了它的型号，那么匹配的末班的厚，模具的体积大小都可以算出来。模架的长 L=型腔长度（170）+复位杆的直径+螺钉的直径+模板壁厚300mm模架的宽 W=型腔宽度（160）+导向杆的直径+模板壁厚+滑块厚度300mm按照型腔的大小，算出来模架的具体大小，还要注意别的螺丝导柱这些零部件会不会影响到模架的大小，进行设计的时候，不能有干涉出现。加上成型型腔的厚度是多少，还有模板强度需要多少，确定定模板的厚是 100mm，动模板的厚是70mm。因为顶出的时候距离是有要求的，支撑板 100mm 符合要求。遵照这些所介绍的，模架确定型号是：CI-2020-A70-B30-C100。4.1.34.1.3 导向与定位机构设计导向与定位机构设计导向装置的作用：模具不管是打开还是关闭的时候，确保公模跟母模这个范围里面，所处的地点，他们的方向。有一些侧边的力施加在导向零件上，这样不光能够导向，还能够定位，导向装置说的就是导柱，导套等。 1. 导向结构的总体设计（1） 在模具的周边或者是跟边缘接近的地方，导向零件的布局非常合理，它的中心到模具最边的地方要够远，这样模具的强度才能符合要求，避免有导柱压进去之后，导套形状有改变。（2） 按照模具的样子还有体型，有两个到四个导柱装在一副模具里面，要是凹凸模在合模的时候对于方位有一定需求，那么导柱的直径就不能一样，不过如果导柱的直径完全一样，那么他们所处的地点一定要相错。（3） 因为一般来说公模都是跟塑料产品在一起，要想脱离模具的时候方便一点，正常都是在母模上安装导柱。（4） 要设置一个承屑槽在导柱跟导套的分型面（5） 导柱的轴线，导套的轴线还有导向孔的轴线应该都平行（6） 模具关起来的时候，首先确保导向零件先碰到，防止公模进到模腔里面，将加工的塑料产品弄坏了。2. 导柱的设计 15（1） 有两种，一个是单节的，还有台阶式。（2） 公模的面一定要比导柱的长还要矮，大概矮到 68mm（3） 导柱的头上有引导，可以是圆锥形的或者是球形的（4） 进行固定的时候有两种方式，一个是铆接的，一个是螺钉的（5） 对他的面进行热处理，确保它的耐磨性。 3. 导套和导向孔（1） 导向孔没有导套的，将他们在模板上直接开孔，模板要是很厚的话，导向孔可以加工成盲孔，增加一些排气孔在侧壁。（2） 导套有三种，套筒式的，台阶式的还有凸台式的（3） 要想导柱很好的能够进到导套孔里面，倒一个圆角在导套的最前面。正常来说，拿来一起用导柱跟导套，要想确保动模还有定模里面的零部件在关闭的时候非常精准的契合起来，加工出需要的塑料产品，不管是大小，还是精度都符合质量需要，防止模具里面产品零部件碰起来，这样就可以实现合模导向。4.24.2 浇注系统的设计浇注系统的设计在注射模里面，从主流道最开始的地方一直到型腔的这段距离就是浇注部分，对它进行分类，有两种，一个是一般的，一个是没有流道的，论文设计的浇口是一般的点浇口。所以要想加工的塑料产品质量好，那么浇注系统设计的好就尤为重要。浇注部分的形成：一般的流道浇注系统有下面的组成： 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4.2.14.2.1 主流道设计主流道设计使用的注射机型号是 80XB，详细数据是： 喷嘴前段孔径 d0=3mm喷嘴圆弧半径 R0=12mm 16要想将凝料从里面很好的拿出来，主流道比较小的那一段直径应该比喷嘴的直径大一点。d=d0+（0.51）=3.5mm设计这个主流道的形状是圆锥，锥角的度数正常在两度到四度，锥角太大了，就会出现湍流或涡流，空气会进到里面，锥角太小的话，凝料从模具里面就很难拿出来，并且充模的时候，塑料熔体在流动的时候受到的阻力很大，论文里面主流道的锥角用的是一度，正常喷嘴的球面是要小于主流道的，确定主流道的半径是R16mm，对主流道的长进行测量，是 75mm。4.2.24.2.2 分流道的设计分流道的设计从主流道最后那个地方一直到浇口，这就是分流道，他可以将塑料熔体的流动方向进行改变，这样不管到哪个型腔里面它的状态都是非常均匀的，分流道不能太长，拐弯要少一点，那么在流动的时候尽可能耗费的能量少一点，将塑料产品的原材料使用少一些，能耗浪费的少一点。分流道对于面的要求还是比较高的，正常数值是 1.6 m，论文里面的分流道是矩形的 d=6mm，下面图纸就是流道的格局： 17流道布局流道布局4.2.34.2.3 浇口的设计浇口的设计一般塑料产品生产的都是体型不大的，腔室比较多的模具，浇口用的是点浇口，正常都在分型面上开，型腔被填满的时候从外面来进行，截面的样子是矩形。点浇口的大小在下面图纸里面： 点浇口4.2.44.2.4 冷料穴的设计冷料穴的设计要安排冷料穴在主流道末端的地方。首先流进流道里面的塑料熔体，因为模具的温度不高，所以熔体的温度就变低了，这样塑料熔体的温度镶件之后产品质量就会变化，要想不出现这种情况，一定要安排一个冷料穴在主流道最后的地方，这个时候冷料就可以都保存起来了。 18在主流道面对面的那个动模板上安排冷料穴，它的大小跟主流道差不多，可以稍微大一点，确定是 4mm，最后要实现的结果是冷料可以放到冷料穴里头去。倒扣冷料穴的时候，办法非常多，论文里面用的是 Z 倒锥形的，将主流道里面的凝料拉出来。用的时候跟推杆一起进行，模具打开之后，将里面的冷料从主流道的里面拉出来，之后因为推杆对它进行工作，从动模里面把冷料，还有主流道的凝料，还有加工的产品一起都顶出来。图纸展示： 拉料针拉料针4.34.3 分型面的设计分型面的设计 19把磨具很好的进行划分，可以分成两个或者好几个，打开模具之后，可以将里面的塑料产品还有浇注系统这个部分的凝料都拿出来，加工成型的时候一定要密合的关起来，这种面就是我们说的分型面，对于模具的结构来说，分型面是相当重要的，对于任何一个塑料产品来说，分型面有可能是一种，有可能是好多种。所以说塑料产品要想很好的加工出来，分型面选的好不好非常关键。对分型面进行确定的时候，有几点是要关注一下的： 1）要在塑料产品的外表最大的那个地方作为分型面；2）模具打开来之后，塑料产品一定要跟动模在一起；3）对于塑料产品的外表，分型面产品的印记不能影响到它；4）对浇注部分进行设计，尤其是浇口，一定要设计的好；5）在塑料产品的外表上不能有任何推杆的印记；6）从模具里面脱离的时候塑料产品出来要容易点。对这些状况都考虑进去，按照这一次加工的模具，分型面用的是平面的，它所处的地点应该是在塑料产品外表面最大的地方，模具打开来之后跟动模在一边，图纸里面画的就是分型面的选择分型面的选择4.44.4 成型零部件的设计成型零部件的设计把模具关山，可以将塑料产品填满的这个地方就是型腔。在模具里面，加工产品的型腔零部件就是成型零部件，正常的组成是型腔，型芯，型环还有镶块等。加工的塑料产品跟成型零部件进行接触，塑料熔体会施加一个压力在成型零件上，这样就可以确定塑料产品是什么样子，塑料产品精度是多少，所以对于注射模的设计来说，成型零部件的设计相当重要。 20在进行注射生产的时候，成型零部件承受不少的作用，有塑料熔体施加给它的作用，有摩擦，时间工作久了之后会有损耗出现，形状会发生改变，会有裂开的状况出现，所以对它的结构进行设计一定要合理，将它的大小算出来，公差算出来，这些数据要符合强度，刚度的需求，产品的面质量一定要好。4.4.14.4.1 成型零部件结构成型零部件结构首先要确保塑料产品的质量，之后才可以设计成型零部件的构造，这个时候方便我们将来的生产，装配，加工还有修理等。论文里面使用的型腔还有型芯都是嵌入式的，就像图纸里面展示的，它的构造一点都不复杂，并且非常的稳固，不会有形状的改变，加工好的产品在接缝这个地方是不会有任何溢料的，这样一来注射模里面成型零部件就可以用的少一点，这样一来这个模具的外表就没有那么大了。生产模具有一定的难度，所以说要进行数控生产，进行电火花的加工工序。型腔型腔 3D3D 图图 21型腔二维图型芯型芯 3D3D 图图 22型芯二维图4.4.24.4.2 成型零部件工作尺寸的计算成型零部件工作尺寸的计算塑料产品究竟有多大，主要在于模具里面的成型零部件有多大，设计模具的时候，看这个要加工的产品有多大，精度等级是多少，这样就确定了成型零部件工作部分的大小，精度等级是多少。对于塑料产品的大小精度来说，影响比较大的就是塑料产品的收缩率，成型零件对产品进行生产的时候会有偏差，自身本来就有一些损耗，在安装模具的时候也会有有偏差，这些都关系到成型零部件工作的数据。塑料产品都加工好了，从非常热的模具里面把塑料产品拿出来，等他的温度降下来之后，塑料产品的体积就会变小了，对于任何一个塑料产品来说，收缩率都是会有存在的，因为产品的原材料用的是 ABS，这种材质收缩率是百分之零点五，用下面的式子可以把模具里面成型零部件工作尺寸算出来：A=B+0.005B在公式的里头 A 模具成型零部件在正常温度下的大小 B 塑件在正常温度下的大小 234.4.34.4.3 凹模宽度尺寸的计算凹模宽度尺寸的计算更换这个塑料产品的大小：LS1=27.120.05=27.26-0.70MM,对应的塑料产品加工公差是，LM1=(1SCP)+LS1+X1P100.22=(10.005)+27.12+0.60.700.21z2z1z2z2=27.2600.22mm代表的是塑料产品收缩率的平均数值，ABS 的收缩率为 1%2%,那么收缩率cpS的平均数值是；、系数， 正常数值是005.02006.0004.0cpS1x2xx0.50.8， 论论文里面定下来；代表的是塑料产品匹配的公差；6 . 021 xx21 、塑料产品上匹配的尺寸公差，针对于塑料产品体型不大的（下同）。21、zz61z4.4.44.4.4 凹模长度尺寸的计算凹模长度尺寸的计算更换这个塑料产品的大小：LS1=28.130.05=28.271.20MM，对应的塑料产品加工公差是 3=1.2MMLM1=(1+SCP)+LS1+X3P100.2=(1+0.005)+28.13+0.51.200.2=28.21z2z1z2z700.2MM系数，正常数值是 0.50.8，在这个地方。21xx 、6 . 0, 5 . 021xx4.4.54.4.5 凹模高度尺寸的计算凹模高度尺寸的计算更换这个塑料产品的大小：HS1=28.130.05=28.27-0.040MM，对应的塑料产品加工公差是 0.1mmHM1=(1+SCP) +HS1+X1P1=(1+0.005)+28.13+0.70.400.067=28.2700.067MM1z2z1z2z在公式的里头，表示的是系数，通常来说数据是 0.50.7 这个范围里面，在这21xx 、个地方，它的大小是。5 . 0, 7 . 021xx4.4.64.4.6 凸模宽度尺寸的计算凸模宽度尺寸的计算 24更换这个塑料产品的大小：LS=22.30.05=22.4200.7MM，对应的塑料产品加工公差是 0.7mmLM=(1+SCP) +LS+XP= (1+0.005) +22.3+0.60.70.1170 1z2z1z2z=22.42.1170 MM在公式的里头，表示的是系数，通常来说数据是 0.50.7 这个范围里面，在这个地x方，它的大小是。6 . 0x4.4.74.4.7 凸模长度的计算凸模长度的计算更换这个塑料产品的大小 LS=23.30.05=23.5101.02MM：，对应的塑料产品加工公差是 1.02mmLM=(1+SCP)+LS+XP= (1+0.005)+23.3+0.651.02-0.170 1z2z1z2z=23.51-0.170 MM在公式的里头，表示的是系数，知通常来说数据是 0.50.7 这个范围里面，在这个x地方，它的大小是。65. 0x4.7.84.7.8 凸模高度尺寸的计算凸模高度尺寸的计算更换这个塑料产品的大小 HS=28.130.02=28.270O.4MM，对应的塑料产品加工公差是 o.4mmHM=(1+SCP)+H S+XP= (1+0.005)+40+0.60.4-0.170 1z2z1z2z=40.46.0670 MM在公式的里头，表示的是系数，可知通常来说数据是 0.50.7 这个范围里面，在这x个地方，它的大小是。6 . 0x4.4.94.4.9 模具强度模具强度与刚度校核与刚度校核之前我们老说的模具的强度，其实还包含了它的刚度。对于模具里面的各种零部件，不管是强度还是刚度都是有需求的，要想模具工作正常进行，那么强度一定要够大才行。因为模具有很多种，算的时候都不一样，并且一点都不简单，真正生产的时候，要按照相关经验还有对强度进行校核，这样才行，校核了强度之后，对这个设计进行调整，只有这样，模具的工作才能正常。 25算模具的强度的时候非常难，要对它算的办法进行简单化，通常用最传统的办法来进行，选用的受力结构是最不好的，安全系数选用的是最大的，之后对模具的结构进行优化，这样模具的强度就变强了。要想让模具的工作顺利开展，那么要对它整个强度进行校核，某一个部分的强度也是需要进行校核的。校核的时候，不光要校核强度，还要校核弯曲，确定的尺寸应该是数值比较大的。4.64.6 脱模及推出机构脱模及推出机构4.6.14.6.1 脱模力脱模力脱模力出现的地方：在模具里头，塑料产品进行降温固定形状，因为产品的体型会收缩，这个时候会有包紧力出现。要是塑料产品是壳体类的，并且没有通孔，脱离模具的时候要对很大的压力进行抵抗。 模具自己在进行动作的时候肯定会有摩擦力出现，这样会有阻力发生。塑料产品跟模具之间会有一个粘附力。 一开始从模具里面脱离出现一瞬间要克制的力就是初始脱模力。之后出现的脱模力都要比初始脱模力还要小，所以脱模力有很多的变化，我们算的脱模力，一般就是对初始脱模力进行计算。影响到脱模力的一些东西：a 脱模力有多大，跟塑料产品壁厚多少，型芯有多长，塑料产品在脱模方向上的投影是多少有很大关联，这些数据大了，那么需要的脱模力就更大。 b 塑料产品的收缩率还有弹性模量变大了，那么需要的脱模力就更大。 c 塑料产品跟型芯之间会有摩擦力产生，这个数据越是大，那么脱离模具时候产生的阻力就越是大。 d 只要是型芯的斜角够大，那么塑料产品加工好了自己就掉出来了。4.6.24.6.2 推出机构推出机构脱模装置就是将塑料产品从模具上拿下来的这个过程，帮助塑料产品从模具里 26面脱离的这个部分。在确定脱模装置的时候按照下面几点： （1）脱离模具的时候塑料产品不能有形状的改变；（2）按照脱离模具的时候承受阻力的多少来确定推力的布局；（3）施加在推杆上的力要小一点，避免导致塑料产品的某个地方弄坏了；（4）对于推杆，不管是强度还是刚度要够大，将产品推出的时候，形状上不能有弹性改变；（5）推杆待的这个地方留下的印记对产品外表不能有影响；因为塑料产品没有太高的要求，所以使用的推出装置是推杆。在从动模里面把塑料产品推出来的时候，因为推杆被安排的时候自由度非常大，所以推杆的截面应该是圆的，那么不管是加工，维修都非常便利，那么推杆在配合推杆孔的时候精度非常高，推出推杆的时候，受到的阻力没有多大，并且动作也比较灵活，可靠性也高，推杆要是弄坏了，能够换掉，所以说推出部分用推杆是最好的。考在这个塑料产品上用的是推杆，布局就像图纸展示，因为推杆作用，那么塑料产品就从模具里面脱离出来。推杆的截面是圆形的，按照它直径不一样，安排的地方不一样，那么推杆的直径也就不一样。推杆这一头的面在轴方向上不能有移动，推杆配合推杆孔的时候标准是，那么溢料的空间一定要大于相互9/98/8fHfH或配合的间隙，防止飞边出现，因为原材料是 ABS，它的溢料空档就是。mm06. 004. 0 27 推杆机构设计推杆机构设计4.74.7 冷却系统的设计与计算冷却系统的设计与计算注射模多少度关系到产品成型，生产效率，还有加工产品的大小，精度等，不管是哪一种产品，模具的温度改变太大都不行。温度太大，那么脱离模具之后的产品会有形状的改变，降温要花费太长时间，这样生产力就低了。模具温度太低，那么塑料产品流动性能就不好，这样充模就非常困难，产品的内应力大，或者表面有缺陷。每一种产品要求不一样，需要的模具度数也是不一样的。要是产品需要模具的温度低一些，那么只要在模具里面安排冷却部分，只需要对水量进行控制，这样模具的度数就改变了。4.7.14.7.1 冷却水道设计的要点冷却水道设计的要点 28a进行冷却的孔越是多，那么降低塑料产品的温度越是匀称。b进行降温的水孔跟型腔面之间距离一样。c要安排一个冷却装置在塑料产品某一处很厚的地方。d加工的塑料产品比较大，或者是产品壁非常薄的时候，物料流动的距离很长，那么物料的温度就越来越低，最好将冷却水道布局的密度进行更改。e塑料产品有熔接痕的地方不能安排冷却水道，防止熔接的不好，将强度变低。f在有接缝的地方不能有冷却水道，防止水漏出来。g不能存有水或者是出现回流的地方不能在冷却水道里面。h因为注塑机的喷嘴一直都跟浇口进行接触，对于模具来说是温度最高的，所以冷却的强度要大，某些时候要专门对它进行降温。i在操作不会产生影响的地方不能安排进出水水嘴，尽量安排在模具的一边，一般来说都是操作注塑机的对面。j要是型芯非常长，那么安排不了冷却水道，这个时候使用的原材料应该是热导系数很大的，专门喷水在型芯上，这样就可以降低温度。4.7.24.7.2 冷却水道在定模和动模中的位置冷却水道在定模和动模中的位置加工的塑料产品什么样子，定模板，动模板有多厚就决定了冷却水道在哪，应该来说应该在模具热传导最不好的地方安排冷却水道，按照设计这个部分的要求，应该绕着模具加工的产品来安排冷却水道，并且布局一定要匀称。这篇论文里面，型腔安排了冷却水回路，型腔也安排了冷却水回路，这样降温是很快的，塑料产品的温度都差不多，并且形状的改变也一样。下面图纸就是冷却水路的详细布局： 29模具冷却水路图模具冷却水路图4.7.34.7.3 冷却水道的计算冷却水道的计算查找参考资料，可以知道用下面的式子进行冷却的相关计算：5 Q=W1 a 在公式的里头 W1单位时间内进入模具的塑料的重量 g a克塑料的热容量(J/g) Q=34.611161303092.3J那么被带走的热量就有这么大，用下面的式子将需要的冷却水量算出来： 134()WaWK TT在公式的里头 W冷却水从模具这边经过的分量 (g/h) 30 T3出水时候的度数 T4进水时候的度数 K热传导系数；W378997 g/h用下面的式子可以把冷却水道的直径算出来： WdL在公式的里头 冷却液容重 kg/cm3 =0001 kg/cm， L 冷却水道长度 cm L=12.7cm d冷却水道直径 cm 进行数据的计算 d5.895 cm，确定 6mm4.84.8 排气结构设计排气结构设计设计注射模的时候，排气这个问题必须要解决好，加工的时候，要是模具的排气不好，那么就会有很大的压力作用在塑料熔体上，这个时候要想填满型腔就没尅有那么快了，并且因为气压的存在，塑料会被烧起来，充满模具的时候越快，度数越是大，粘性越是差，注射压力很大，塑料产品太厚的时候，因为有雅座，那么塑料产品里面就会有空气进去，这个时候产品的表面肯定会有不好的状况出现。特别是进行快速注射生产的时候，怎么样设计排气部分是非常关键的。在模具里面填满塑料熔体，不光有空气进到型腔里面，还会有一些因为热量产生的水蒸气出现，有的地方温度太高的话，低分子就会有气体挥发出来。排气的时候用的比较多的一个办法就是通过间隙来进行，或者是开一个排气槽在分型面上，也可以通过推杆将气体从间隙排出去。因为论文设计的模具比较小，论文的这个模具排气用间隙的方法来进行，不需要设置排气槽，只要没有溢料出现就可以了。4.94.9 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 311.1.模具长宽尺寸模具长宽尺寸注塑机栏杆的空档一定要大于模具的长还有宽，论文使用的机器，它的拉杆之间的距离是 365365,模具的大小是 350x300，验算一下，这个机器满足
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