汽車(chē)電源插孔板模具設(shè)計(jì)-注塑模具

喜歡這套資料就充值下載吧。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。下載后都有，請(qǐng)放心下載，文件全都包含在內(nèi)，圖紙為CAD格式可編輯，【有疑問(wèn)咨詢QQ:414951605 或 1304139763】 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 汽車(chē)電源插孔板注射模具設(shè)計(jì)摘要塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，其在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，發(fā)展速度將高于其他模具。因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大的意義。本設(shè)計(jì)主要介紹了汽車(chē)電源插孔板注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程和零件的加工過(guò)程，包括塑件材料分析，塑件的工藝性分析。而塑件的工藝性分析又包括塑件的使用性能、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、塑件的尺寸精度分析和塑件的表面質(zhì)量。還闡述了成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度做了說(shuō)明。此外，還詳細(xì)地?cái)⑹隽四＞叱尚土慵ㄐ颓?、型芯的加工工藝。通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)Pro-E和Auto-CAD的學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效地提高工作效率。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；注塑模具；插孔板；Auto Power Socket Plate Injection Mould Mesign ABSTRACTThe development of plastic industry is one of the most rapidly in the modern world, while the injection mold is the one. It takes about 30 percent among the whole mold trade. In the future of mold market, the proportion of the plastic mold will rise gradually, and the speed of its development will also be more quickly than other molds. Therefore, the research of injection mold has a significance meaning to understand the producing process of the plastic product and to improve the quality of the product.This design mainly introduces the shell of the Covers designing process and processing process of the spare parts. Including plastic material analysis and technology analysis. However, the technological analysis of the plastic contains many aspects, such as the usage of the material, the structure analysis, .the size of the precision and the sacrificial quality of the product. Also it elaborates the elementary principle of shaping mold, especially the structure and working principle of the one side injection mold. It introduces the main designing principle of the product in details; it introduces the cold flow channel injection molds pouring system, temperature control system and the designing procedure of the go-against system, then is the instruction of the molds intensity. In addition, it introduces the spare parts of the shaping mold in details, including the cavity of the mold and the processing technology of the mold core.From this design, we can have a preliminary understanding of the injection mold and notice some particular problems. Through the study of Pro-E and Auto-CAD, it could help us to establish storehouses of some simple components, thus, to improve the working efficiency effectively.Key word：mold design; injection mold; jackplate目錄摘要ABSTRACT緒論11 塑件的工藝性分析21.1 ABS的特性21.1.2ABS性能與應(yīng)用21.1.3ABS性能參數(shù)21.1.4ABS注射成型的主要工藝參數(shù)；31.2 ABS的成型特性31.3 塑件的綜合性能41.3.1塑件的尺寸精度分析41.3.2塑件的表面質(zhì)量分析41.3.3塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析41.4塑件體積的確定41.5塑件質(zhì)量的確定52 成型零部件工作尺寸的計(jì)算62.1定模型腔徑向尺寸的計(jì)算62.2型腔深度尺寸的計(jì)算72.3型腔徑向尺寸的計(jì)算82.4型芯高度尺寸的計(jì)算93 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)103.1型腔數(shù)目的確定及排列103.2分型面的選擇及確定103.3注射機(jī)的選擇113.3.1注射量的計(jì)算113.3.2注射壓力的計(jì)算113.3.3鎖模力的計(jì)算113.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)133.4.1主流道的設(shè)計(jì)133.4.2分流道的設(shè)計(jì)143.4.3澆口的設(shè)計(jì)143.4.4冷料穴的設(shè)計(jì)153.5模架的選擇163.6側(cè)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算163.6.1抽芯距的計(jì)算173.6.2斜滑塊相關(guān)尺寸的計(jì)算173.6.3斜銷(xiāo)直徑的計(jì)算173.7推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)193.7.1推件力的計(jì)算193.7.2確定推桿位置193.7.3 推桿直徑的確定194 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核214.1模具閉合高度的確定及校核214.1.1模具閉合高度的確定214.1.2模具在注射機(jī)上的安裝校核214.1.3注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核214.1.4模具開(kāi)模行程校核215 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)225.1體積流量計(jì)算225.2冷卻水管道直徑的確定225.3冷卻水管道分布位置的設(shè)計(jì)226.1模塑成型工藝卡246.2主要零件加工工藝卡256.2.1 型芯的加工工藝卡256.2.2 滑塊的加工工藝卡256.2.3 模板的加工工藝卡25總結(jié)28謝辭29參考文獻(xiàn)30附錄A31附錄B3831緒論塑料模具的發(fā)展是隨著社會(huì)工業(yè)需求的發(fā)展而發(fā)展的，現(xiàn)在人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)。而塑料制品要發(fā)展必然帶動(dòng)塑料模具的發(fā)展。近年來(lái)我國(guó)模具行業(yè)的生產(chǎn)能力已約占世界總量的近10%，位列世界第三，僅次于日、美。但技術(shù)現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，模具技術(shù)水平要比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，總體水平與德、美、日等相比，約要落后15年左右。一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過(guò)于求的趨勢(shì)。加入WTO，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來(lái)更多的機(jī)會(huì)。由于中國(guó)塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，有些甚至只有國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格的1/51/3，加入WTO后，國(guó)外同類產(chǎn)品對(duì)國(guó)內(nèi)沖擊不大，而中國(guó)中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來(lái)就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來(lái)了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來(lái)中國(guó)建廠，帶來(lái)國(guó)外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)中國(guó)的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績(jī)，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，融入到國(guó)際市場(chǎng)中去，以促進(jìn)中國(guó)模具行業(yè)的快速發(fā)展。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是機(jī)械工業(yè)的重要組成部分。國(guó)外將模具比喻為“金鑰匙”、“金屬加工帝皇”、“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。機(jī)械工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，模具工業(yè)是其中的一個(gè)重要組成部分.2006年，中國(guó)塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣，其中出口額約58億元人民幣。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，2006年中國(guó)共進(jìn)口塑料模具約10億美元，約合83億元人民幣。由此可以得出，除自產(chǎn)自用外，市場(chǎng)銷(xiāo)售方面，2006年中國(guó)塑料模具總需求約為313億元人民幣，國(guó)產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，市場(chǎng)滿足率為73.5%。進(jìn)口的塑料模具中，最多的是為汽車(chē)配套的各種裝飾件模具、為家電配套的 各種塑殼模具、為通信及辦公設(shè)備配套的各種注塑模具、為建材配套的擠塑模具以及為電子工業(yè)配套的各種塑封模具等。出口的塑料模具以中低檔產(chǎn)品居多。由于中國(guó)塑料模具價(jià)格較低，在國(guó)際市場(chǎng)中有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，所以進(jìn)一步擴(kuò)大出口的前景很好，近幾年出口年均增長(zhǎng)50%以上就是一個(gè)很好的證明。 在可持續(xù)發(fā)展和綠色產(chǎn)品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來(lái)。即今后的模具，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料選用、制造工藝及模具修復(fù)和報(bào)廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來(lái)越考慮其節(jié)約資源、重復(fù)使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向。1 塑件的工藝性分析 在注塑成型生產(chǎn)中，塑料原料、注射設(shè)備和注射所用的模具是三個(gè)必不可少的物質(zhì)條件。使這三者聯(lián)系起來(lái)形成生產(chǎn)能力，必須運(yùn)用一定的技術(shù)方法，這種方法就叫做注射成型工藝。對(duì)一個(gè)塑件的工藝性分析可以從以下幾個(gè)方面分析：1.1 ABS的特性1.1.1 分析塑件的使用材料及其工藝特征根據(jù)產(chǎn)品給出的要求得到該塑件選用的材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）。ABS為無(wú)定形熱塑性塑料，熱塑性塑料的分子結(jié)構(gòu)成鏈狀或樹(shù)枝狀，常稱之為線形聚合物。這些分子通常相互纏繞但并不連接在一起，受熱后具有可塑性。塑件如圖圖1-1汽車(chē)電源插孔板1.1.2 ABS性能與應(yīng)用下表1-1所示為ABS的性能與應(yīng)用 表1-1 ABS的性能與應(yīng)用塑料性能應(yīng)用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）1. 較高的沖擊韌性和力學(xué)強(qiáng)度，耐疲勞和耐應(yīng)力開(kāi)裂、沖擊強(qiáng)度高2. 力學(xué)性能和熱性能良好，硬度高，尺寸穩(wěn)定3. 表面易鍍金屬，為塑料涂金屬的一種常用材料4. 耐化學(xué)性及電性能良好，耐酸堿等化學(xué)性腐蝕5. 價(jià)格較低6. 易于成型和機(jī)械加工、修飾容易；與有機(jī)玻璃熔接性良好，可作雙色成型塑件7. 耐候性差；耐熱性不夠理想機(jī)械工業(yè)：制造凸輪、齒輪、泵葉輪、軸承、電機(jī)外殼、儀表表殼、蓄電池槽、水箱外殼、手柄、冰箱襯里等汽車(chē)工業(yè)：制造駕駛盤(pán)、熱空氣調(diào)節(jié)管、加熱器等電子工業(yè)：手電鉆殼、電扇葉輪、電視機(jī)、晶體管、收音機(jī)、電話和電視機(jī)外等殼體1.1.3 ABS性能參數(shù)下表1-2所示為ABS的性能參數(shù) 表1-2 ABS的性能參數(shù)屈服強(qiáng)度/Mpa50拉伸強(qiáng)度/ Mpa38斷裂伸長(zhǎng)率（%）35續(xù)表1-2拉伸彈性模量/Gpa1.8彎曲強(qiáng)度/Mpa80彎曲彈性模量/Gpa1.4表面電阻率/1.210體積電阻率/m6910耐電弧率/s5085密度/g/cm1.021.16吸水率24h（%）0.20.4摩擦系數(shù)0.45熔點(diǎn)（或粘流溫度）/130160熔融指數(shù)g(10min)200負(fù)荷50N,噴嘴2.09 0.410.82維卡針入度/71122馬丁耐熱/63熱變形溫度/ （45Mpa）(180Mpa)90108 83103線膨脹系數(shù)/（10）7.0計(jì)算收縮率（%）0.40.7比熱容/（JkgK）1470導(dǎo)熱率/（WmK）0.263燃燒性/（cmmin）慢硬度（洛氏）108115連續(xù)最高工作溫度()651.1.4 ABS注射成型的主要工藝參數(shù)下表1-3所示為ABS注射成型的主要參數(shù) 表1-3 ABS注射成型的主要參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)數(shù)/（r/min）3060噴嘴形式直通式噴嘴溫度/180190 前段 料筒溫度/ 中段 后段200210210230180200模具溫度/5070 注射壓力/Mpa7090保壓力/Mpa5070注射時(shí)間/s35保壓時(shí)間/s1530冷卻時(shí)間/s1530成型時(shí)間/s4070 預(yù)熱溫度/120130 預(yù)熱時(shí)間/min按時(shí)間需要 成型壓力/Mpa305續(xù)表1-3 成型溫度/1555 保持時(shí)間/min/mm11.51.2 ABS的成型特性（1）無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí)。 （2）宜取高料溫,高模溫,但料溫過(guò)高易分解(分解溫度為270).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80。 （3）如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?（4）如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。1.3 塑件的綜合性能 塑件工藝性分析包括塑件尺寸精度分析、塑件的表面質(zhì)量分析、塑件工藝結(jié)構(gòu)分析等。1.3.1 塑件的尺寸精度分析 由于該塑件尺寸無(wú)特殊要求，所以未標(biāo)注的尺寸公差都按照MT5級(jí)精度查取。1.3.2 塑件的表面質(zhì)量分析盡量避免在塑件表面、分型面上出現(xiàn)毛邊及在塑件表面有明顯的澆口痕跡。1.3.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）該塑件尺寸適中，一般精度等級(jí)，為了降低成型費(fèi)用，采用一模兩腔，并不對(duì)制品進(jìn)行后加工。（2）為了使塑件順利成型及脫模，采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。下表1-4為MT5級(jí)公查表 表1-4 MT5級(jí)公查表基本尺寸AB大于 至mm ()大于0到30.100.20360.120.226100.140.2410140.160.2614180.190.2918240.220.3224300.250.3530400.280.3840500.320.4250650.370.4765800.430.53801000.500.601001200.570.671201400.640.74注：A為不受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差；B為受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差。1.4 塑件體積的確定ABS的密度=1.021.05 g/cm(為方便計(jì)算取1.1)。利用Pro-E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并可直接通過(guò)Pro-E軟件進(jìn)行模型分析，得到單個(gè)塑件的體積為： v=12.74cm31.5 塑件質(zhì)量的確定 同樣利用Pro-E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并可直接通過(guò)軟件進(jìn)行模型分析，得到單個(gè)塑件的質(zhì)量為： m=13.377g2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 所謂成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸。主要包括型腔的徑向尺寸與高度尺寸。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件尺寸與精度等級(jí)確定相應(yīng)的成型零部件工作尺寸與精度。查文獻(xiàn)【7】得ABS塑料的收縮率是0.4%0.7%(為方便計(jì)算取0.55%)2.1 定模型腔徑向尺寸的計(jì)算 圖2-1定模型腔 （2-1）式中 Ls塑件徑向基本尺寸的最大尺寸（mm） Lm計(jì)算出的型腔徑向尺寸（mm） hs塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸（mm） x修正系數(shù)，取0.50.75 取x0.5塑件公差（mm）模具制造公差，取/6（1）Ls=70.0+0.3 -0.2mm=70.3 0 -0.5mm =0.5mm =0.072mm=(1+0.55%)70.3-0.50.5+0.072 0mm=70.44+0.072 0mm （2）Ls=42.0+0.3 -0.2mm=42.3 0 -0.5mm =0.5mm =0.053mm=(1+0.55%)42.3-0.50.5+0.053 0mm =42.28+0.053 0mm（3）Ls=41.0+0.3 -0.2mm=41.3 0 -0.5mm =0.5mm =0.053mm=(1+0.55%)41.3-0.50.5+0.053 0mm =41.28+0.053 0mm（4）Ls=44.0+0.3 -0.2mm=44.3 0 -0.5mm =0.5mm =0.053mm=(1+0.55%)44.3-0.50.5+0.053 0mm =44.29+0.053 0mm （5）Ls=14.0+0.3 -0.2mm=14.3 0 -0.5mm =0.5mm =0.027mm=(1+0.55%)14.3-0.50.5+0.027 0mm =14.13+0.027 0mm（6）Ls=8.0+0.2 -0.1mm=8.2 0 -0.3mm =0.3mm =0.023mm=(1+0.55%)8.2-0.50.3+0.033 0mm =8.1+0.023 0mm （2-2） 式中 S塑件外型直徑基本尺寸的最大尺寸（mm） m計(jì)算出的型腔徑向尺寸（mm）（7）s=24.0+0.3 -0.2mm=24.3 0 -0.5mm =0.5mm =0.037mm =(1+0.55%)24.3-0.50.5+0.037 0mm=24.18+0.037 0mm2.2 型腔深度尺寸的計(jì)算 （2-3） 式中Hs塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） Hm計(jì)算出的型腔深度尺寸（mm）（1）Hs =4.0+0.2 -0.1mm=4.2 0 -0.3mm =0.3mm =0.02mm=(1+0.55%)4.2.-0.50.3+0.02 0mm =4.07+0.02 0mm（2）Hs =2.5+0.2 -0.1mm=2.7 0 -0.3mm =0.3mm =0.017mm=(1+0.55%)2.7-0.50.3+0.017 0mm =2.56+0.017 0mm（3）Hs =37.5+0.3 -0.2mm=37.8 0 -0.5mm =0.5mm =0.047mm=(1+0.55%)37.8.-0.50.5+0.047 0mm =37.76+0.047 0mm（4）Hs =14.0+0.2 -0.1mm=14.2 0 -0.3mm =0.3mm =0.032mm=(1+0.55%)14.2.-0.50.3+0.032 0mm =14.13+0.032 0mm（5）Hs =12.0+0.2 -0.1mm=12.2 0 -0.3mm =0.3mm =0.027mm=(1+0.55%)12.2.-0.50.3+0.027 0mm =12.12+0.027 0mm（6）Hs =11.5+0.2 -0.1mm=11.7 0 -0.3mm =0.3mm =0.027mm=(1+0.55%)11.7-0.50.3+0.027 0mm =11.61+0.027 0mm2.3 型腔徑向尺寸的計(jì)算 （2-4）式中 S塑件外型直徑基本尺寸的最大尺寸（mm） m計(jì)算出的型腔徑向尺寸（mm）（1）s=19.0+0.2 -0.1mm=19.20 -0.3mm =0.3mm =0.037mm =(1+0.55%)19.2-0.50.3+0.037 0mm=19.16+0.037 0mm （2） ls=42.0+0.3 -0.2mm=41.8 +0.5 0mm =0.5mm =0.053mm =(1+0.55%)41.8+0.50.5+0.053 0mm=42.28+0.053 0mm （3） ls=35.0+0.3 -0.2mm=34.8 +0.5 0mm =0.5mm =0.047mm =(1+0.55%)34.8+0.50.5+0.047 0mm=34.99+0.047 0mm（4） ls=35.5+0.3 -0.2mm=35.3 +0.5 0mm =0.5mm =0.047mm =(1+0.55%)35.3+0.50.5 +0.047 0mm=35.74+0.047 0mm（5） ls=4.0+0.2 -0.1mm=3.9 +0.3 0mm =0.5mm =0.02mm =(1+0.55%)3.9+0.50.5+0.02 0mm=4.17+0.02 0mm 2.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 （2-5） 式中 hs塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm） hm計(jì)算出的型芯徑向尺寸（mm）（1）hs=4.0+0.2 -0.1mm=3.9 +0.3 0mm =0.3mm =0.02mm =(1+0.55%)3.9+0.50.3 +0.02 0mm=4.07+0.02 0mm（2）Hs =14.0+0.2 -0.1mm=13.9 +0.3 0mm =0.3mm =0.032mm=(1+0.55%)13.9+0.50.3+0.032 0mm =14.12+0.032 0mm（3）Hs =12.0+0.2 -0.1mm=11.9 +0.3 0mm =0.3mm =0.027mm=(1+0.55%)11.9+0.50.3+0.027 0mm =12.12+0.027 0mm（4）Hs =11.5+0.2 -0.1mm=11.4 +0.3 0mm =0.3mm =0.027mm=(1+0.55%)11.4+0.50.3+0.027 0mm =11.61+0.027 0mm3 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)我們這次設(shè)計(jì)的是汽車(chē)電源插孔板注射模具也就是注塑模。注塑模使成型塑件的一種重要工藝裝備，它主要用于成型熱塑性塑料制件，近年來(lái)也逐步用于成型熱固性塑料。注射模具由動(dòng)模和定模兩部分組成，動(dòng)模安裝在注射成型機(jī)的移動(dòng)模板上，定模安裝在注射機(jī)的固定模板上。在注射成型時(shí)動(dòng)模和定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔。開(kāi)模時(shí)動(dòng)模與定模分離以便取出塑料制品。注射模一般分為成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)模架、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等幾個(gè)基本組成部位。3.1 型腔數(shù)目的確定及排列 注射模具每一次注射循環(huán)所能成型的塑件個(gè)數(shù)是由模具型腔的數(shù)目所決定的。型腔數(shù)目及布置方案和分型面的選擇決定了塑件在模具中的位置。（1）數(shù)目的確定：根據(jù)生產(chǎn)批量和塑件尺寸，采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)。（2）型腔的排列形式如圖3-1： 圖3-1型腔的布置3.2 分型面的選擇及確定由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；（2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊；（3）保證塑件的精度要求；（4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；（5）便于模具加工制造；（6）對(duì)成型面積的影響；（7）對(duì)排氣效果的影響；（8）對(duì)側(cè)向抽芯的影響。結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)綜合考慮，在這里設(shè)計(jì)分型面的具體形式如圖3-2： 圖3-2 分型面3.3 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)為塑料成型所用的主要設(shè)備，注射機(jī)按外形結(jié)構(gòu)可分為立式注射機(jī)、臥式注射機(jī)和直角式注射機(jī)，按塑化方式注射機(jī)又可分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。這里我們選用了螺桿式臥式注射機(jī)。3.3.1 注射量的計(jì)算根據(jù)1.4節(jié)得塑件體積 V12.74cm3澆注系統(tǒng)體積的計(jì)算可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初略定為總體積的20%。所以 總體積 V塑件=412.74(1+20%)3=61.1523總重量 M=61.1521.05g64.21g滿足注射量 V機(jī)V塑件/0.80 （3-1）式中 V機(jī)額定注射量（3）； V塑件塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（3）。 V塑件/0.80=61.152/0.80=76.4433.3.2 注射壓力的計(jì)算 p注p成型 （3-2）查文獻(xiàn)【2】表6-5得ABS塑料成型時(shí)的注射壓力p成型=80110MPa3.3.3 鎖模力的計(jì)算 P鎖模力pF （3-3）式中 p塑料成型時(shí)型腔壓力，ABS塑料的型腔壓p=30MPa； F澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（mm2）。塑件在分型面上的投影面積如圖3-3：圖3-3單個(gè)塑件在分型面上的投影面積A=A塑件+A交 =41.4(42+41) 70 mm2=16268mm2pF=3516268N=569.38KN569 KN根據(jù)以上的計(jì)算、分析，查文獻(xiàn)【7】表6-24初選螺桿式注射機(jī)：XS-ZY-125。注射機(jī)XS-ZY-125有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表3-1：表3-1 注射有關(guān)參數(shù)注射機(jī)類型XS-ZY-125額定注射量/3125螺桿直徑/mm42注射壓力/MPa150注射行程/mm160注射方式螺桿式開(kāi)模行程/mm200鎖模力/KN1800最大成型面積/360模板最大行程/mm300模具最大厚度/mm300模具最小厚度/mm200噴嘴圓弧半徑/mm12噴嘴孔直徑/mm4頂出方式頂桿機(jī)械頂出動(dòng)、定模固定板尺寸/mmmm300400拉桿空間/mm260360液壓泵流量/（L/min）180、12液壓泵壓力/ MPa6.5電動(dòng)機(jī)功率/KW11螺桿驅(qū)動(dòng)功率/KW5.5加熱功率/KW9.83機(jī)器外形尺寸mmmmmm334075015503.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指注射模從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)。我們通常用的澆注系統(tǒng)一般為普通流道澆注系統(tǒng)。普通流道澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來(lái)自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模、壓實(shí)和保壓。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也就是對(duì)主流道的設(shè)計(jì)、分流道的設(shè)計(jì)、澆口的設(shè)計(jì)以及冷料穴的設(shè)計(jì)。3.4.1 主流道的設(shè)計(jì)（1）主流道尺寸 XS-ZY-125注射機(jī)噴嘴相關(guān)尺寸： 噴嘴圓弧半徑： R0=12mm 噴嘴孔直徑： d0=4mm 模具澆口套主流道球面半徑R： R= R0+（12）=12+2=14mm 模具澆口套主流道小端直徑d： d= d0+（0.51）=4+1=5mm為了便于將凝料從主流道中拔出來(lái)，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度為24，內(nèi)壁粗糙度取0.4m。同時(shí)為了使熔料能夠順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r=3mm的圓弧過(guò)度。主流道的長(zhǎng)度盡量60mm，根據(jù)模架取45mm。如圖3-4所示 圖3-4主流道襯套（2）主流道襯套主流道小端入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損壞件，對(duì)材料的要求比較嚴(yán)格，因而模具主流道部分設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式澆口套。以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，如圖3-5所示：（3）定位圈因?yàn)椴捎脻部谔椎男问?，所以用定位圈配合在模具的面板上。具體固定形式如圖3-6所示圖3-5定位圈3.4.2 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。分流道截面設(shè)計(jì)成梯形型截面，加工容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式。梯形型截面分流道的尺寸可根據(jù)塑料的流動(dòng)性等因素確定，該塑料為ABS塑料，流動(dòng)性中等，所以選用半圓型截面。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分流道的高度可取3.5mm。根據(jù)型腔在分型面上的排布情況設(shè)計(jì)分流道如圖3-6： 圖3-6分流道的布置圖3-7分流道截面形狀3.4.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置等對(duì)塑件成型質(zhì)量很大，塑件上的一些缺陷，如縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等往往是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的，因此正確設(shè)計(jì)澆口是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：（1）盡量縮短流動(dòng)距離；（2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處；（3）必須盡量減少熔接痕；（4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出；（5）考慮分子定向影響；（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；（7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；（8）注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，我們采用矩形形側(cè)澆口。澆口的形式如圖3-8： 圖3-8 矩形側(cè)澆口澆口進(jìn)料位置的設(shè)計(jì)如圖3-9：圖3-9澆口進(jìn)料位置3.4.4 冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約1025mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的11.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。3.5 模架的選擇 根據(jù)前面的分析、計(jì)算以及初選的注射機(jī)XS-ZY-125可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。 查文獻(xiàn)【7】選用模架類型。如圖3-11：A2-315315-03-Z1 GB/T 12556.1-1990定模板厚度：A=50mm動(dòng)模板厚度：B=50mm墊塊厚度： C=100mm模具外形尺寸：320mm364mm346mm圖3-10模架3.6 側(cè)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算塑件為汽車(chē)電源插孔板，在側(cè)面有凹槽和凸臺(tái)所以必須要采用側(cè)向分型機(jī)構(gòu)。根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)側(cè)向分型機(jī)構(gòu)。3.6.1 抽芯距的計(jì)算 S=S0+(23)mm （3-4） 式中 S0側(cè)凹深度（mm） S抽芯距（mm） S=4.0+(23)mm =7mm3.6.2 斜滑塊相關(guān)尺寸的計(jì)算（1）模具所需開(kāi)模行程H的計(jì)算： H=H+H+（510 ） （3-5） 式中 H塑件脫模需要頂出的距離，mm H塑件的厚度（包括澆注系統(tǒng)凝料），mm H=120+3.5+（510 ）= 102mm （2）斜銷(xiāo)有效工作長(zhǎng)度L的計(jì)算 L=S/sin （3-6） 式中 L斜銷(xiāo)有效工作長(zhǎng)度 （mm）斜銷(xiāo)傾角 （這里取200） =122/sin200132mm斜滑塊的結(jié)構(gòu)如圖：圖3-11斜滑塊3.6.3 斜銷(xiāo)直徑的計(jì)算 (1)抽芯力的計(jì)算 Fc=A總p(cossin) （3-7）式中 Fc抽芯力 KN A總塑件包絡(luò)型芯的面積 mm2P塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，取1.2107Pa脫模斜度，取40 塑件對(duì)對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，取0.45A =2A1+ 2A2+ 2A3+ 2A4+2A5+2A6+2A7=6+28.5+195.89+20.62+12.88+90.1836+36=390.0736 mm2A總=2A+4A（A為投影于分型面的面積）=2390.0736+436.1810 =780.1472+1447.2=2227.3472 mm2Fc=2227.34721.2107(0.3cos40sin40)/106 =7706.918018KN7707KN （2）斜銷(xiāo)直徑： （3-8） = =17.339mm 取d= 18mm 斜銷(xiāo)直徑校核：M=FL （3-9） 式中 M斜銷(xiāo)受到的彎矩 （Nm） L斜銷(xiāo)有效工作長(zhǎng)度 （mm） F彎曲力 （N） F= Fc/cos= 7707/cos200=8202 KN 所以 M =8202100=820200 Nm 由材料力學(xué)知斜銷(xiāo)的彎曲應(yīng)力可以為 w （3-10） 式中 W斜銷(xiāo)的抗彎截面系數(shù) w斜銷(xiāo)材料的彎曲許用應(yīng)力，取 w =300 Mpa 斜銷(xiāo)為圓形截面，其截面系數(shù) ww 所以剛才所選的斜銷(xiāo)可以用 （3）斜銷(xiāo)的總長(zhǎng)度 L總=L1+L2+L3 =+（1015）mm =+（1015）mm =26.6+69.1+（1015）mm =110mm3.7 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.7.1 推件力的計(jì)算 Ft=Ap（cossin）qA1 （3-11）式中 A塑件包絡(luò)型芯的面積（mm2）； P塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，P取0.81071.2107Pm 脫模斜度； q大氣壓力0.09MPa; 塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.45；A1制件垂直于脫模方向的投影面積（mm2）。A=2（2514+1480.3）mm2=2948.4mm2A1 2(62.36107.66-2580.3) mm2= 2 4706.1776mm29414mm2Ft =2948.41.2107（0.45cos40sin40）/1060.099414N =14660.90727N14661N3.7.2 確定推桿位置推桿位置的設(shè)計(jì)如圖3-15圖3-12推桿的布置3.7.3 推桿直徑的確定推桿直徑公式 （3-12）式中 d頂桿的最小直徑，mm；L頂桿的長(zhǎng)度，mm；F脫模力，N；n頂桿數(shù)目；E鋼材的彈性模量，MPa.（E=2.1105 MPa）. d=6 mm查文獻(xiàn)【9】表7-13 取 d=10mm D=16mm 推桿強(qiáng)度校核： （3-13） 式中 推桿材料的許用應(yīng)力，Mpa 推桿所受的應(yīng)力，Mpa d推桿的直徑，mm n推桿數(shù)目 T8A=275294 Mpa 即 所以所選推桿符合要求。4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 注射機(jī)對(duì)于塑料的成型來(lái)說(shuō)是一種很重要的設(shè)備，合理的選擇注射機(jī)對(duì)模具的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)很重要。4.1 模具閉合高度的確定及校核模具與設(shè)備之間存在相關(guān)關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候必須校核初步確定的設(shè)備以保證設(shè)計(jì)的正確性。4.1.1 模具閉合高度的確定定模板厚度：A=50mm動(dòng)模板厚度：B=50mm墊塊厚度： C=100mm模具厚度：H模=3250+50+80mm=212mm4.1.2 模具在注射機(jī)上的安裝校核該模具外形尺寸為320mm364mm346mm，注射機(jī)XS-ZY-12拉桿間距尺寸為260360mm該型號(hào)注射機(jī)滿足安裝要求。 注射機(jī)XS-ZY-125最大厚度為350mm，最小厚度為200mm，模具最大厚度為245mm。HminH模Hmax所以注射機(jī)XS-ZY-250滿足安裝要求。4.1.3 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上初選注射機(jī)的注射量、鎖模力、注射壓力參數(shù)等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、不必進(jìn)行校核，已符合要求。4.1.4 模具開(kāi)模行程校核注射機(jī)XS-ZY-125最大開(kāi)模行程為500mm。 模具的開(kāi)模行程 S=h1+h2+h3+(510) （4-1） =30+45+14+10 =99mm 式中 h1塑件高度 h2澆注系統(tǒng)高度 h3推出高度 注射機(jī)XS-ZY-125滿足要求。5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以了冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)當(dāng)中一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。5.1 體積流量計(jì)算