可編程控制器顯示燈外殼的注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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According to the technological characteristic of ABS plastic and operational requirement of products, the structure characteristics and the molding process of the display lamps shell are analysed in this article. The mold assembly drawing and the component drawing are designed by the CAD software. Moulding parts, gating system, side core-pulling mechanism, demoulding mechanism and cooling system are all designed and analysed in this text. Finally, after the general assembly drawing design and the main component drawing are done, the mould structure will be more reliable, reasonable and practical. Key Words: plastic; Mould design; CAD II 主 要 符 號(hào) 表 T 成形周期 K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8 M 注射機(jī)的額定塑化量（g/h 或 cm/h） M 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g 或 cm）2 M 單個(gè)制品的質(zhì)量和體積（g 或 cm）1 F 注射機(jī)的額定鎖模力（N） A 單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積（mm）1 A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm）2 p 塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（MPa） ，通常模腔內(nèi)壓力 S 注射機(jī)最大開模行程（mm）max H 推出距離（脫模距離） （mm）1 H 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（mm）2 Q 抽拔力（N） A 側(cè)型芯被包緊的截面周長(zhǎng)（cm） H 成型部分深度（cm） Q 單位面積積壓力 摩擦系數(shù) A 脫模斜度 III 目 錄 1 緒論 .1 2 零件結(jié)構(gòu)分析 .3 3 塑件材料性能及注意事項(xiàng) .4 3.1 材料性能 .4 3.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 .5 3.2.1 工藝性分析 .5 3.3 設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng) .6 4 注射機(jī)的選擇及校合 .7 4.1 確定模具類型 .7 4.2 注射成型的原理 .7 4.3 模腔布置 .7 4.4 計(jì)算有關(guān)參數(shù) .7 4.5 校核 .8 4.5.1 最大注射量 .8 4.5.2 鎖模力 .8 4.5.3 最大注射壓力 .9 4.5.4 模具厚度，開模行程與頂出裝置的校核 .9 4.5.5 頂出裝置 .10 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .11 5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 .11 5.2 主澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn) .11 5.3 分澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn) .11 5.4 側(cè)澆口優(yōu)點(diǎn) .12 6 分型面與排氣槽 .14 6.1 分型面的基本形式及選擇原則 .14 6.2 排氣槽 .15 7 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .16 7.1 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 .16 7.2 抽芯距確定與抽芯力計(jì)算 .16 IV 7.2.1 抽芯距 .16 7.2.2 抽芯力 .16 7.3 斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) .17 7.3.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) .17 8 成型零件的工作尺寸計(jì)算 .19 8.1 影響模具尺寸和精度的因素 .19 8.2 型腔壁厚計(jì)算 .19 8.3 型腔腔底的厚度計(jì)算 .20 8.4 模架的選擇 .20 8.5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用、設(shè)計(jì)原則 .21 8.5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 .21 8.5.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 .21 8.5.3 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) .22 8.5.4 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) .22 8.6 成型零件設(shè)計(jì) .22 8.6.1 成型零件應(yīng)具備的性能 .22 8.6.2 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .22 8.6.3 型芯和成型桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .23 8.7 成型零件工作尺寸計(jì)算 .23 8.7.1 塑料尺寸精度的影響因素 .23 8.7.2 凸凹模工作尺寸計(jì)算 .23 9 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .26 9.1 脫模裝置 .26 9.1.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則 .26 9.1.2 頂桿的機(jī)構(gòu)特點(diǎn) .26 10 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) .28 10.1 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響 .28 10.2 冷卻回路設(shè)計(jì)原則 .28 11 模具的材料 .30 11.1 塑料模具用鋼的必要條件 .30 11.2 選擇鋼材的條件 .30 V 11.3 本模具選擇材料如下 .30 11.4 模具的淬火硬度 .31 11.5 模具的表面粗糙度 .31 11.6 熱處理的選擇 .31 12 總 結(jié) .32 致 謝 .34 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 .35 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 .36 1 緒論 0 1 緒 論 近年來，工程塑料以其優(yōu)異的性能獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng) 計(jì)，近 5 年來，國(guó)內(nèi)通用的聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺、熱塑性聚酯、改性聚 苯醚等五大工程塑料市場(chǎng)需求保持了 30.3的增長(zhǎng)速度。 工程塑料在軸承上也 具有廣闊的應(yīng)用前景。這是因?yàn)楣こ趟芰暇哂袃?yōu)異的自潤(rùn)滑性、耐磨、低摩擦 和特殊的抗咬合性等特點(diǎn)，即使在潤(rùn)滑條件不良的情況下也能 正常工作，用作 軸承材料可謂適得其所。 我國(guó)塑料模具的發(fā)展隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，在我國(guó)，起步較晚，但 發(fā)展很快，特別是近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大的發(fā)展， 取得了很大成績(jī)。 現(xiàn)在 CAD/CAM/CAE 技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍，特 別是 CAD/CAM 技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，取得了很大成績(jī)。目前，使用計(jì)算機(jī)進(jìn) 行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程已成 為精密、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提 高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平。這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間，而且還為擴(kuò)大 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，日益受到 人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等 產(chǎn)品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來 的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法 所不能比擬的。該課題擬通過充電器外殼塑料模具的設(shè)計(jì)可以掌握中等難度模 具的設(shè)計(jì)過程。通過對(duì)一具體塑件進(jìn)行系統(tǒng)化模具設(shè)計(jì),能夠全面的了解塑料模 具設(shè)計(jì)的基本原則、方法.提高自己的分析能力、理論與實(shí)際相結(jié)合和自學(xué)能力。 并能較為熟練的使用 AUTOCAD 軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì),提高自己的繪圖能力， 可以使大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)得到綜合應(yīng)用。為今后從事設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)。 塑料注射模具是成型塑料的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產(chǎn)中 起著關(guān)鍵的作用，塑料制品的應(yīng)用日漸廣泛，為塑料模具提供了一個(gè)廣闊的市 場(chǎng)，同時(shí)對(duì)模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能復(fù)合型的模 具將會(huì)受到歡迎。用塑料模具加工的零件，具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、節(jié)約材料、 成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。 1 緒論 1 模具出口創(chuàng)造了良好的條件，也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。此外，氣 體輔助注射 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 0 成型技術(shù)的使用更趨成熟，熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，精密、復(fù)雜、大型具 的制造水平有了很大提高，模具壽命及效率不斷提高，同時(shí)還采用了先進(jìn)的模 具加工技術(shù)和設(shè)備。 塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)， “小而專” 、 “小而精” 仍然是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)上來說 CAD/CAM/CAE 技術(shù)將全面推廣， 快速原型制造（RPM）及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展，高銑削加工、熱流道技 術(shù)、氣體輔助注射技術(shù)及高壓注射成型將進(jìn)一步發(fā)展。 2 零件結(jié)構(gòu)分析 1 2 零件結(jié)構(gòu)分析 該零件屬薄殼類塑料制件，大小適中，外表面精度較高，內(nèi)表面精度稍低， 但整體精度和表面粗糙度要求都不高,需要側(cè)抽芯，所選材料為 ABS。根據(jù)塑 料模具技術(shù)手冊(cè)得知：ABS 一般精度等級(jí)為 MT4 級(jí)。塑件具體形狀如圖 2.1 和圖 2.2 所示。 圖 2.1 塑件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 2.2 塑件的外部結(jié)構(gòu)圖 3 塑件材料性能及注意事項(xiàng) 2 3 塑件材料性能及注意事項(xiàng) 塑料是以高分子合成樹脂為主要成分，在一定條件的溫度和壓力下具有可 塑性和流動(dòng)性，可以被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的新型 材料。 塑料在常溫下為固態(tài)，又稱為玻璃態(tài)；加熱后變軟且有一定的彈性，稱為 高彈態(tài)；在加熱到熔化溫度（各種塑料的熔化溫度不同）成為漿糊狀態(tài)，叫做 粘流態(tài)；如果在加熱到熔化溫度以上（50C60C）就會(huì)分解汽化。 一般塑料內(nèi)大合成樹脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 40%100%；透明塑料的合成樹脂為 100%，它不允許滲進(jìn)其他顏色和其他成分；而其他塑料大多數(shù)要加入輔助材料， 如增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑（如滑石粉） 、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、增強(qiáng)材料 （如玻璃纖維）等。加入輔助材料是為了改善塑料的性能、節(jié)約昂貴的塑料。 正像在水泥中加入石子和沙子一樣，水泥石粘合劑，而沙子和石子填充作用。 樹脂成分為天然樹脂和人工合成樹脂。天然樹脂如：橡膠、樹脂油（桐油、 蓖麻油等）和樹脂油漆（俗稱國(guó)漆） 。橡膠、國(guó)漆是在橡膠樹或漆樹皮上用刀割 幾道斜口，在斜口下端用容器接住刀口內(nèi)留下的膠脂，在經(jīng)過人工提煉而成的。 人工合成樹脂主要是從石油中提煉出來的多化學(xué)元素聚合而成。塑料的主 要成分是 C,H,N 等源自的聚合物，像 PA，PC ，POM 等塑料內(nèi)含有 O 原子。他 們相對(duì)原子質(zhì)量一般低于 ，也叫做大分子物質(zhì)，是將低分子物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)410 而成。像化學(xué)肥料那樣，送進(jìn)去的是煤炭、水，輸出的是白色的碳酸氫銨一類 的化肥。 我們知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成，分子又是有許多原子構(gòu)成的，在相同體積的 情況下，有的密度大，有的密度小。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度的條件下：水的密度 為 , 鋁的密度為。而在常溫下塑料的密度大多數(shù)為3/0.1cmg3/702cmg 1.01.4 ，經(jīng)過發(fā)泡的塑料（如電器產(chǎn)品的防振包裝墊）密度只有 0.050.1 。當(dāng)我們用刀切開發(fā)泡塑料，就會(huì)看到里面有許多小氣孔，所3 以體積很大的發(fā)泡塑料重量且很輕。 3.1 材料性能 零件材料為 ABS 即苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物,其收縮率在 0.3%0.8%之 間,此設(shè)計(jì)中選 0.55%；其密度在 1.031.07g/3 之間，此設(shè)計(jì)中選 1.04 g/ 3。 3 塑件材料性能及注意事項(xiàng) 3 成型特性： a. 無定形料,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) 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 間預(yù)熱干燥 80-90 度,3 小時(shí). b. 宜取高料溫 ,高模溫,但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度).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 度. c. 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?d. 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。 ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為 1.021.05g/cm。ABS 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐 水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿和酸類對(duì) ABS 幾乎無影響。 ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS 有一定 的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS 的缺點(diǎn) 是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70C 左右，熱變形溫度為 93C 左右，且耐氣 候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS 在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力高， 故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS 易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成 型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。 3.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.多數(shù)都為平面特征。除了配合尺寸要 求精度較高外，其他尺寸精度要求相對(duì)較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合 其材料性能，故選一般精度等級(jí)： 5 級(jí)。 3.2.1 工藝性分析 為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用側(cè)澆口。該澆口的分流 道位于模具的分型面處，澆口橫向開設(shè)在模具的型腔處，從塑料件側(cè)面進(jìn)料， 因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 塑件的工藝參數(shù)： 干燥條件：80-90 2 小時(shí) 成型收縮率:0.4-0.7% 模具溫度：25-70（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度 較低） 融化溫度：210-280（建議溫度：245） 成型溫度：200-240 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 注射速度：中高速度 注射壓力：500-1000bar 3.3 設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng) a. 設(shè)計(jì)分流道，內(nèi)澆口時(shí)，要考慮、其流動(dòng)性不好這一特點(diǎn)，應(yīng)做的稍大 些。 b. 因?yàn)槿劢雍埏@，所以要考慮進(jìn)料口位置。 c. 因?yàn)槭歉邏撼尚停悦撃Ｐ倍纫?2以上。 d. 成型收縮率需要選 0.5以上。 4 注射機(jī)的選擇及校核 6 4 注射機(jī)的選擇及校核 4.1 確定模具類型 模具類型：注射模 4.2 注射成型的原理 將塑料顆粒定量注入到注塑機(jī)的料筒內(nèi)，通過料筒的傳熱，以及螺桿轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)產(chǎn)生的剪切摩擦作用使塑料逐漸融化成流動(dòng)狀態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推擠 下熔融塑料以高壓和較快的速度通過噴嘴注入到溫度較低的閉合模具的型腔中。 由于模具的冷卻作用，使膜腔內(nèi)的熔融塑料逐漸凝固并定型，最后開模取出塑 件。 4.3 模腔布置 塑件尺寸精度要求一般，而且塑件尺寸不大。不過具有 4 個(gè)外抽，分別在 左右兩個(gè)方向，但根據(jù)零件上方孔的布置可以把左右的方孔做成兩個(gè)外抽，這 樣既保證了方孔的位置度，又減少了外抽個(gè)數(shù)。最終選擇一模二腔。 4.4 計(jì)算有關(guān)參數(shù) a. M nM 塑+M 澆 式中：M 塑件成型時(shí)所需要的注射量（ 3） n M 塑每個(gè)塑件的體積（ 3） M 澆澆注系統(tǒng)的體積（3） 用三維軟件對(duì)塑件進(jìn)行評(píng)估，得出質(zhì)量為 25.42，體積為 24.923 ，估計(jì)澆道 系統(tǒng)質(zhì)量也為 25,而 n =2，那么： M=224.92+24.03=73.87（ ）3cm b. 根據(jù)最大注射量 M=73.873 選擇注射機(jī)型號(hào)為：XS ZY125 公稱注射量：125 拉桿空間：2602903cm 螺桿直徑： 42 合模力：90 噸 注射壓力： 1190 最大成型面積：3203/kg 2cm 注射行程： 115 模具最大厚度：300 3澆 0.24/04.15gM 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 注射方式： 螺桿式 合模方式：液壓機(jī)械 模板最大行程：300 模具最小厚度：200 4.5 校核 模具是安裝在注射機(jī)上使用的，在生產(chǎn)塑件時(shí)模具與機(jī)床是一個(gè)不可分割 的整體，因此從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需了解注射機(jī)技術(shù)規(guī)范的主要項(xiàng)目有：最 大注射量，最大注射壓力，最大鎖模力，模具安裝尺寸以及開模行程等。 4.5.1 最大注射量 設(shè)計(jì)模具時(shí)，成型塑件所需要的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的最大注射量， 即 M G1 式中：G1注射機(jī)實(shí)際的最大注射量（ ）3cm M塑件成型時(shí)所需要的注射量（ ） 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，G1 應(yīng)該是注射機(jī)允許最大注射量 G 的 80， 即：M80G 73.8780125=100 當(dāng)注射塑料時(shí)，最大注射量應(yīng)按下式進(jìn)行換算： G=GB/B（g） 式中：G注射機(jī)規(guī)定的最大允許注射量； GB注射其它塑料時(shí)的一次最大注射量； B 聚苯乙烯在常溫下的比重（1.06 ）3/m 其它塑料在常溫下的比重（ ）g 對(duì)于螺桿注射機(jī)，其最大注射量通常以螺桿在料筒中的最大推進(jìn)容積（ ）來表示，該值與所選用的塑料品種無關(guān)。3cm 4.5.2 鎖模力 鎖模力可使模具沿分型面漲開。為了保持動(dòng)、定模閉合緊密，保證塑件的 尺寸精度并盡量減小溢邊厚度，同時(shí)也為了保障操作人員的人身安全，需要提 供一個(gè)足夠大的鎖模力。因此，欲使模具從分型面漲開的力必須小于注射機(jī)規(guī) 定的鎖模力。即：TKFq/1000（噸） 式中：T注射機(jī)的額定鎖模力（噸） F塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（厘米 2） q熔接塑料在模腔內(nèi)的壓力（公斤/厘米 2） 根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)表 51 上得：q=300 公斤/ 厘米 2；K安全系數(shù)， 通常取 1.11.2。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 F=100 502.5=125（2） 注射機(jī)的額定鎖模力 T=50（噸） KFq/1000=1.1125300/1000=41.25（噸） 90（噸）26.6（噸） 滿足要求。 4.5.3 最大注射壓力 成型塑件所需要的注射壓力是由塑料品種，注射噴咀的結(jié)構(gòu)形式，塑件形 狀的復(fù)雜程度以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的，其值一般在 7001500 范圍內(nèi)選取，注射機(jī)的最大注射壓力要大于成型塑件所要求的注射壓2/cmkg 力，即：P P 式中：P注射機(jī)最大注射壓力（ ）2/cmkg P 成型塑件的注射壓力（ ） 選取: P=1000 2/cmkg 那么：P=1190 1000 2 滿足要求。 4.5.4 模具厚度，開模行程與頂出裝置的校核 a. 模具厚度（HM） 模具閉合高度必須滿足：H 最小HMH 最大（毫米） H 最小=200（） ， H 最大 =300（） HM=215（）H 最大 滿足要求。 式中：H 最小注射機(jī)允許的最小模厚（） H 最大注射機(jī)允許的最大模厚（） b. 開模行程 對(duì)液壓機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)起最大開模行程與模具厚度無關(guān)，是由連桿的最 大行程決定的。 SH1+H2+a+ （510） （毫米） 式中：H1頂出距離（） H2塑件高度（） S注射機(jī)開模行程 開模行程中需增加定模板與澆口板的分離距離 a，此距離應(yīng)足以取出澆注 系統(tǒng)凝料。臥式 XSZY125 注塑機(jī)的開模行程 S=300mm, H1=29mm, H2=25mm, H3 則由開模行程決定。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 4.6.5 頂出裝置 臥式 XSZY125 里注射機(jī)采用中心頂桿機(jī)械頂出,頂桿直徑為 60。 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 a. 排氣良好 順利的引導(dǎo)熔融塑料填充到型強(qiáng)的各個(gè)深度，不產(chǎn)生渦流 和紊流，并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出。 b. 流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來填充型腔， 且應(yīng)盡量減少折彎，以降低壓力損失，縮短填充時(shí)間。 c. 防止型芯和嵌件變形 應(yīng)盡量減少熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯 和金屬嵌件，防止型芯折彎變形或嵌件移位 d. 整修方便 進(jìn)料口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并 無損塑件的外觀和使用。 e. 合理設(shè)計(jì)塑件翹曲變形 在流程較長(zhǎng)或需開設(shè)兩個(gè)以上進(jìn)料口是更應(yīng)注 意這一點(diǎn)。 f. 合理設(shè)計(jì)冷料穴和溢料槽 因?yàn)樗梢杂绊懰芗|(zhì)量。 g. 澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度 應(yīng)盡量取小值，應(yīng)減少澆注系統(tǒng)占用的塑料 量，從而減少回收。 5.2主澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn) 根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)得知: XSZY125 型注射機(jī)的噴咀球面半徑 R1=12,噴嘴孔徑為 d=4。 a. 主澆道的進(jìn)口直徑 d1 比噴咀出口直徑 d 應(yīng)大 0.51 ,即 d1=d=（0.5 1）=（4.5 5）。 b. 為便于取出澆道凝料 ,主澆道應(yīng)呈圓錐形 ,一般斜角 a 推薦采用 12,選 取 2做為澆口的斜角。 c. 主澆道出口處應(yīng)有圓角,圓角半徑 R=0.53，取 R=3。 d. 澆口套內(nèi)壁粗糙度應(yīng)在舊國(guó)標(biāo)表面光潔度7 以上。 e. 主澆道長(zhǎng)度應(yīng)尺可能短些,H 值最好小于 60,過長(zhǎng)會(huì)使塑料熔體的溫度 下降而影響充模，故取高為 H=35mm。 f. 一般要求澆口套凹下的球面半徑 R2 應(yīng)比噴嘴球面半徑 R1 大 12， 故 R2=R1+（12）=（ 1314）(如圖 5.1)示 。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 5.3分澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn) 塑料沿分澆道流動(dòng)時(shí),要求料溫下降盡量少些,熱情壓力損失也應(yīng)盡可能小些,故 分澆道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗。恰當(dāng)?shù)姆至鞯佬螤詈统叽鐟?yīng)根據(jù)塑件的成面積、壁厚、 形狀復(fù)雜程度、型腔數(shù)目以及塑料的性能等因素綜合考慮。 a. 分澆道的斷面形狀 為了滿足在設(shè)計(jì)中的需求（即利用分澆道抽出主澆道的作用）,分澆道截面 形狀采用半圓形。 b. 分澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）分澆道長(zhǎng)度一般在 830之間,選取橫分澆道長(zhǎng)度為 30mm。豎分澆 道尺寸為 16mm。 （2）在保證塑料在足夠的壓力下注入并充滿型腔后，盡量減小分澆道的斷 面尺寸和長(zhǎng)度。 （3）分澆道設(shè)計(jì)的較長(zhǎng)時(shí),其末端應(yīng)留有冷料穴,以防止冷料頭堵塞澆口或進(jìn) 入型腔,從而造成充填不滿或影響塑件的焊接牢度。 （4）分澆道的粗糙度不宜太小,使其低于主澆道的粗糙度。 根據(jù)以上要就，此模具此模具的澆注系統(tǒng)如圖 5.1 所示 圖 5.1 主澆道、分澆道 5.4 側(cè)澆口優(yōu)點(diǎn) 根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑 件的缺陷，澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。采用扇形澆口可以保持產(chǎn)品外觀 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 精度。本設(shè)計(jì)采用邊緣澆口，邊緣澆口（又名為標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口） 該澆口相 對(duì)于分流道來說斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開在分型面 上，具有矩形或近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工 精度，而且試模時(shí)澆口的尺寸容易修整，適用于各種塑料品種，其最大特點(diǎn)是 可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。 該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性: a. 形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； b. 試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改； c. 能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間； d. 對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。 6 分型面與排氣槽 13 6 分型面與排氣槽 6.1 分型面的基本形式及選擇原則 分開模具取出塑件的面稱為分型面，如何確定分型面位置，需要考慮的因 素比較多。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)、塑件工 藝性、精度、推出方法、模具制造、排氣等因素的影響，因此在選擇分型面時(shí) 應(yīng)綜合分析比較。注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂 直于開模方向，分型面的形狀有平面和曲面等。 分型面的確定主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： a. 塑料在型腔中的方位 在安排制件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直的方向避側(cè) 凹或側(cè)孔。 b. 一般分型面與注射機(jī)開模方向垂直的平面，但也有將分型面作減傾斜的 平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工困難，但型腔制造和制品脫模較 易。有合模對(duì)中錐面的分型面，自然也是曲面。 c. 分型面位置。 d. 除了應(yīng)開設(shè)在制件中斷面輪廓最大的地方才能使制件順利地從型腔中脫 出外，還應(yīng)考慮以下幾種因素： （1）因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分 型面最好不要選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 （2）從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁 厚較大但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很小，常不能確切判斷制件中留在型 芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管 脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生 包緊力。 根據(jù)本塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了方便塑件澆注后脫模、排氣、塑件的外觀質(zhì) 量等要求，分型面的位置選擇如圖 6.1 所示： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 6.1 分型面的位置 6.2 排氣槽 在注射時(shí)，氣體不能順利排出，則將受到塑料的壓縮，所產(chǎn)生的反壓縮會(huì) 降低沖模速度，出現(xiàn)填充不滿或在塑件中產(chǎn)生氣泡、接縫以及表面輪廓不清等 缺陷。而且氣體被極度壓縮時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生高壓，將塑件灼傷，形成焦痕和碳化。 因此，在設(shè)計(jì)模具型腔結(jié)構(gòu)與澆注系統(tǒng)時(shí),必須設(shè)法將氣體從型腔內(nèi)順利排出,以 保證塑件的質(zhì)量。在這套模具中,分型面、4 個(gè)外抽滑塊的縫隙均可排氣,故無須 設(shè)計(jì)排氣槽。 7 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 7 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件側(cè)壁上帶有的與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙塑件成型后直接脫 模時(shí)，必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹零件做成活動(dòng)的，這種零件稱為側(cè)型芯（俗稱活動(dòng)型芯） 。 在塑件脫模前必須先抽除側(cè)型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側(cè)型芯的抽出和復(fù) 位的機(jī)構(gòu)即叫做側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中，塑件的一端有兩個(gè)側(cè)孔，故必須設(shè)計(jì) 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，模具才能順利脫模。 7.1 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)根據(jù)動(dòng)力來源的不同，一般可將其分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及 手動(dòng)等三大類型。 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開模力作為動(dòng)力，通過有關(guān)傳動(dòng)零件使力 作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制品中抽出，合模時(shí)又靠 它使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無需手工操作， 生產(chǎn)率較高，并且機(jī)動(dòng)抽芯具有較大的抽芯力，抽芯距大，故生產(chǎn)中廣泛采用，故本 設(shè)計(jì)采用機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。 機(jī)動(dòng)抽芯按傳動(dòng)方式又可分為斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊分型與抽芯機(jī)構(gòu)、 齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)和其它形式抽芯機(jī)構(gòu)，本設(shè)計(jì)選用斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)。 7.2 抽芯距確定與抽芯力計(jì)算 7.2.1 抽芯距 側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型位置導(dǎo)不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離 成為抽芯距，通常用 s 表示。此外，為安全起見，側(cè)向抽芯距離通常壁塑件上的側(cè)孔、 側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大 23mm。 7.2.2 抽芯力 抽芯力的計(jì)算同脫模力的計(jì)算相同，對(duì)于側(cè)向凸起較少的塑件的抽芯力通常比較 小，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型腔滑塊移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。對(duì)于側(cè)型芯 的抽芯力，往往采用如下的公式進(jìn)行估算： (cosin)CFhp 式中： 抽芯力(N） 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng)(m)； 側(cè)型芯成型部分的高度 (m)； 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16