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XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 1 頁(yè) 共 44 頁(yè) 摘 要 本文詳細(xì)介紹了 interphone 注射模具的設(shè)計(jì)。基于 PRO/E 建模，在完成塑件結(jié)構(gòu)分 析后，確定采用一模一腔、點(diǎn)澆口進(jìn)料的三板式模具。根據(jù)基體尺寸，模架從標(biāo)準(zhǔn)模架 庫(kù)中調(diào)用。針對(duì)塑件兩側(cè)有側(cè)凹，特優(yōu)化設(shè)計(jì)了斜頂機(jī)構(gòu)，并對(duì)該機(jī)構(gòu)的加工工藝、使 用效果進(jìn)行了闡述。同時(shí)，本文對(duì)澆注系統(tǒng)、成型零件、脫模機(jī)構(gòu)、斜頂桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和部分零件的加工工藝也做了完整的設(shè)計(jì)計(jì)算。 關(guān)鍵詞：注射模；側(cè)澆口；斜頂桿機(jī)構(gòu) XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 2 頁(yè) 共 44 頁(yè) Abstract This text has introduced the design of the interphone injection mould in detail. Because of PRO/E modeling , after analyzing the structure of the interphone, confirms using a cavity ,point gate and three plate a mould. according to the matrices size, the mould shelf was choosed from the 3D mold base standard library. There were concaves in both sides of moulding , so optimizing design the angle ejector maching ,and furthermore the producing technics,the appliation affects are discessed in detail. At the same time,in this text the feedsysterm, shaping part, drawing of patterns organization , Organization of ejection force.,shut mould lead organization , temperature control system , exhaust system and the technology analyse of some workparts were designed and calculated totally. Key words： injection mould；point gate ；angle ejector machine XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 3 頁(yè) 共 44 頁(yè) 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................................................................1 ABSTRACT ........................................................................................................................................................2 目 錄 .................................................................................................................................................................3 前 言 ...................................................................................................................................................................6 第 1 章 塑件材料分析 .......................................................................................................................................8 1.1 基本特性 ..................................................................................................................................................8 1.2 成型特點(diǎn) ..................................................................................................................................................8 1.3 主要技術(shù)指標(biāo) ..........................................................................................................................................8 1.4 ABS 的注射工藝參數(shù) ..............................................................................................................................8 第 2 章 型腔數(shù)目的決定及排布 .....................................................................................................................11 第 3 章 分型面的選擇 .....................................................................................................................................13 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .................................................................................................................................14 4.1 主澆道設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................14 4.2 分流道設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................16 4.3 冷料穴的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................................16 4.4 澆口的設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................17 4.4.1 位置選擇原則 ...............................................................................................................................17 4.4.2 澆口剪切速率的校核 ...................................................................................................................17 第 5 章 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格的確定 .............................................................................................................19 第 6 章 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 .............................................................................................................20 6.1 凸模徑向尺寸計(jì)算 ................................................................................................................................20 6.2 凸模高度尺寸計(jì)算 ................................................................................................................................21 6.3 凹模徑向尺寸的計(jì)算 ............................................................................................................................22 6.4 凹模型腔深度尺寸的計(jì)算 ....................................................................................................................23 6.5 定模型芯加工工藝卡 ............................................................................................................................24 第 7 章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .............................................................................................................26 7.1 定模座板 ................................................................................................................................................26 7.2 定模固定板 ............................................................................................................................................26 7.3 動(dòng)模固定板 ............................................................................................................................................26 7.4 動(dòng)模墊板 ................................................................................................................................................26 7.5 墊塊 ........................................................................................................................................................26 7.6 動(dòng)模座板 ................................................................................................................................................27 第 8 章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .........................................................................................................................28 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 4 頁(yè) 共 44 頁(yè) 8.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 ............................................................................................................................28 8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 ....................................................................................................................................28 第 9 章 排氣槽的設(shè)計(jì) .....................................................................................................................................30 第 10 章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................31 10.1 選用原則 ..............................................................................................................................................31 10.2 推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi) ..................................................................................................................................31 10.3 推出機(jī)構(gòu)的組成 ..................................................................................................................................31 10.4 脫模力的計(jì)算 ......................................................................................................................................31 10.5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................................................32 第 11 章 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................................35 11.1 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響 ......................................................................................................................35 11.2 模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響 ......................................................................................................................35 11.3 加熱系統(tǒng) ..............................................................................................................................................36 11.4 冷卻系統(tǒng) ..............................................................................................................................................36 11.4.1 冷卻介質(zhì) .....................................................................................................................................36 11.4.2 冷卻裝置的理論計(jì)算 .................................................................................................................36 11.4.3 冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式 .................................................................................................................37 第 12 章 模具零部件材料選擇 .......................................................................................................................38 12.1 塑料模選用鋼材的原則 ......................................................................................................................38 12.2 模具的選材及熱處理要求 ..................................................................................................................38 第 13 章 模具工作過(guò)程 .................................................................................................................................39 第 14 章 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 .................................................................................................................41 14.1 注射壓力的校核 ..................................................................................................................................41 14.2 鎖模力的校核 ......................................................................................................................................41 14.3 開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 ..............................................................................................................41 14.4 安裝部分相關(guān)尺寸校核 ......................................................................................................................41 設(shè)計(jì)小結(jié) ...........................................................................................................................................................43 致 謝 .................................................................................................................................................................44 參考文獻(xiàn) ...........................................................................................................................................................45 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 5 頁(yè) 共 44 頁(yè) 前 言 一、 概述 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被成為“工業(yè)之母” 。而塑料模具又是整個(gè)模具 行業(yè)中的一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。自從 1927 年聚氯乙烯塑料問(wèn)世以來(lái)，隨著高分子 化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)的進(jìn)步，愈來(lái)愈多的具有優(yōu)異性能 的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，69%~90% 的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已成為工 業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴(lài)于模具生產(chǎn)，特別是汽車(chē)、 輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，塑料工業(yè)發(fā)展很快，表現(xiàn)在 不僅塑料增加而且其品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位，由此可見(jiàn)，塑料工 業(yè)已在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)中發(fā)揮了愈來(lái)愈大的作用。 在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、 日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具 價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的 1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向 我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。 我國(guó)塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，已有 相當(dāng)規(guī)模的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模 具材料方面，專(zhuān)用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高， 系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool 軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具 工廠少；專(zhuān)業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此 努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。 近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)塑件質(zhì)量要求的提高，塑料模塑成型技術(shù)正向 高精度、高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾 個(gè)方面： 1、塑料成型理論研究的進(jìn)展。 2、新的成型方法不斷涌現(xiàn)。 3、塑件更趨向精密化、微型化及超大型化。 4、開(kāi)發(fā)出新型模具材料。 5、模具表面強(qiáng)化熱處理新技術(shù)應(yīng)用。 6、模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)發(fā)展迅速。 7、模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。 在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具工業(yè)已經(jīng)從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的 工業(yè)部門(mén)，而且其產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的基本情況是，隨 著輕工業(yè)及汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已形成一個(gè) 行業(yè)。但是我國(guó)模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在品種少、精度低、制造周期長(zhǎng)、壽命短、 供不應(yīng)求的狀況。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造，需要每年花幾百萬(wàn).上 千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口，制約了工業(yè)的發(fā)展，所以在我國(guó)大力發(fā)展模具行業(yè)勢(shì)在必行。 二、本課題的研究?jī)?nèi)容、要求、目的及意義 本次對(duì)講機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)采用 Pro/e 輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用 CAD 技術(shù)能有效地對(duì)整個(gè) 設(shè)計(jì)制造過(guò)程預(yù)測(cè)評(píng)估通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模擬和仿真技術(shù)來(lái)完善模具結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)能力強(qiáng)， XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 6 頁(yè) 共 44 頁(yè) 整體水平容易控制，能夠迅速獲得樣品，有利于爭(zhēng)取定單，贏得客戶(hù)；同時(shí)節(jié)省大量的 模具試制材料費(fèi)用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低了模具成本。 1、本課題的研究?jī)?nèi)容及基本要求 （1）獨(dú)立擬定斜齒輪塑件的成型工藝，正確選用成型設(shè)備。 （2）合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖及技術(shù)要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其 結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工的要求，提出修改塑件 圖紙的要求。 （3）正確的確定模具成型零件的形狀和尺寸。 （4）所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便、造價(jià)便宜。 （5）充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工。 （6）設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠，如要求澆注系統(tǒng)充型快，冷卻系統(tǒng)效果 好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動(dòng)化程度高。 （7）要求模具零件耐磨、耐用、使用壽命長(zhǎng)。 2、本課題的研究目的及意義 （1）熟悉擬定塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)原則、步驟和方法。 （2）學(xué)會(huì)查閱有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、手冊(cè)和資料。 （3）培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 7 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第 1 章 塑件材料分析 該塑件選用塑料為 ABS。ABS 中文名：丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯共聚物英文名： Acrylinitrile-Butadiene-Styrene。 1.1 基本特性 ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 ABS 具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蝕性及表面硬度，丁二烯使 ABS 堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 ABS 無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在 1.02~1.05g/cm3,其 收縮率為 0.3~0.8%。ABS 吸濕性很強(qiáng)，成型前需要充分干燥，要求含水量小于 0.3%。 流動(dòng)性一般，溢料間隙約在 0.04mm。ABS 有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速 下降。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(wú)機(jī)鹽、堿、酸類(lèi)對(duì) ABS 幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解 或形成乳濁液，不溶于部分醇類(lèi)及烴類(lèi)溶劑，但于烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，ABS 塑料表 面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)硬氣放映開(kāi)裂。ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定 性，易于成型加工。經(jīng)過(guò)調(diào)色可陪成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70℃左右，熱變形溫度約為 93℃左右。耐氣候性差，在紫外線(xiàn)作用下易變硬發(fā)脆。 1.2 成型特點(diǎn) ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔 接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的陰力；在正常的成型條件下，壁厚、 熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50~60oC，要求塑 件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60~80 oC。 1.3 主要技術(shù)指標(biāo) 比重：1.02~1.16g/cm3。 比容：0.86~0.98cm3/g 吸水性：0.2~0.4% (24h) 。熔點(diǎn)： 130~160oC。 熱變形溫度：4.6×105Pa---- 130~160oC。 18.5×105Pa---- 90~108oC。 抗拉屈服強(qiáng)度(105Pa): 500 拉伸強(qiáng)度模量：1.8×104 Mpa 彎曲強(qiáng)度：800×105Pa 1.4 ABS 的注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類(lèi)型： 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 30~60 r/min XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 8 頁(yè) 共 44 頁(yè) 噴嘴形式： 直通式 噴嘴溫度： 190~200oC 料筒溫度： 前 200~210oC 中 210~230oC 后 180~200oC 模溫： 50~80oC 注射壓力： 70~120Mpa 保壓力： 50~70Mpa 注射時(shí)間(s)： 3~5 保壓時(shí)間(s)： 15~30 冷卻時(shí)間(s)： 15~30 成型周期(s)： 40~70 塑件圖1-1 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 9 頁(yè) 共 44 頁(yè) 塑件立體圖1-2 塑件的工作條件對(duì)精度要求較低，根據(jù)ABS的性能可選擇其塑件的精度等級(jí)為5級(jí) 精度。 經(jīng)計(jì)算得塑件的曲面面積為：S塑=321.13cm2 得塑件的體積為：V塑=34.59cm3 塑件的質(zhì)量為：W 塑 =V塑×r塑=35.62(g) 。 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 10 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第 2 章 型腔數(shù)目的決定及排布 型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn)來(lái)確定： 1、塑件制品的批量和交貨期，以及塑料制件的成本。該制品是大批量生產(chǎn)，若采 用多型腔可提高生產(chǎn)效率，但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在模具每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度要降 低4%。 2、所選用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)則，因?yàn)樯厦嬷贿M(jìn)行了結(jié)構(gòu)及工藝成型的分析，還沒(méi)確 定注射機(jī)，也可暫時(shí)不予考慮。 3、質(zhì)量控制要求。制品屬于精度不高，對(duì)質(zhì)量要求比較高且制品較小，因此可設(shè) 成一模四腔，以保證質(zhì)量要求。 4、成型的塑件品種與塑件的形狀尺寸。該制品有內(nèi)螺紋。為了提高生產(chǎn)效率采用 自動(dòng)脫螺紋的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。根據(jù)品種和形狀尺寸特點(diǎn)及要求， 設(shè)置成一模四腔注射成型。 本次設(shè)計(jì)根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、形狀尺寸、產(chǎn)品批量、模具制造難易及其壽命、成 本高低再加上設(shè)計(jì)和加工制造的復(fù)雜性，綜合考慮 ，一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑 件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精 度要求） ，形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件， 使生產(chǎn)效率大為提高。 多型腔模具設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注 系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因二型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。應(yīng)使每個(gè)型 腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠的壓力，以保證塑料熔體同時(shí)均勻 地充滿(mǎn)每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。 多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式兩種。平衡式其特點(diǎn)是從主流道 到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度，截面形狀及均對(duì)應(yīng)相同，可實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿(mǎn)型 腔的目的。而非平衡式的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度不相等，因而不 利于均衡進(jìn)料，但可以縮短流道的總長(zhǎng)度，為達(dá)到同時(shí)充滿(mǎn)型腔的目的，各澆口的截面 尺寸要制作得不相同。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 型腔布置與澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱(chēng)，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 盡量使排列的緊湊，以便減少模具的外形尺寸 通過(guò)軟件分析得到體積V塑和質(zhì)量W塑 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的塑件，屬于 儀表外殼，精度要求比較高、且單件加工生產(chǎn)綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素， 以及注射機(jī)的型號(hào)選擇，確定采用一模一腔排布。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素， 確定采用大水口單型腔生產(chǎn)。 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 11 頁(yè) 共 44 頁(yè) 2-1 型腔數(shù)目布局圖2-2 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 12 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第 3 章 分型面的選擇 分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式 與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類(lèi)型及排氣條件澆口形式有關(guān)。制品成型的分型面 不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件的加工工藝性，另外合適 的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質(zhì)量及方便工藝操作等。 1、分型面的位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。 2、分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。以使得模具 零件易于加工。 3、分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件尺寸精度要求。 4、分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位，而且在分型面處所產(chǎn)生的飛邊 應(yīng)容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。 5、應(yīng)滿(mǎn)足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工 藝缺陷影響塑件功能。 6、為便于塑件脫模，應(yīng)盡可能使塑件在開(kāi)模時(shí)留在下?；騽?dòng)模部分，易于設(shè)置和 制造簡(jiǎn)便易行的脫模機(jī)構(gòu)。若塑件有側(cè)孔時(shí)，應(yīng)盡可能地將側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模部分，避免 定模抽芯 7、考慮鎖模力，分型面的選擇應(yīng)盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。 8、考慮側(cè)向抽拔距，一般機(jī)械分型面抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向抽拔距都較小，因此選擇的 分型面應(yīng)使抽拔距離盡量短。 9、盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。 10、為了有利于氣體的排出，分型面應(yīng)盡可能與料流的末端重合。 11、考慮注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格，是模板間距大小合適。 12、選擇分型面時(shí)根據(jù)塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。 13、選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。 總而言之，分型面形狀應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考 慮以上的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖：（如下圖） XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 13 頁(yè) 共 44 頁(yè) 分型面示圖 3-1 第 4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它包 括主流道、分流道、澆口及冷料穴。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循以下原則： 1、排氣良好。 2、流程要短。 3、避免料流直沖型芯或嵌件。 4、要求熱量及壓力損失最小。 5、修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量。 6、防止塑件變形，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。 7、了解塑料的成型特性。 8、塑料耗量要少，應(yīng)利于消除冷料。 9、型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 10、盡可能選用平衡式分流道。 4.1 主澆道設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，為了便于熔融塑料在注射時(shí)能順 利的流入，開(kāi)模時(shí)又能使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利地拔出，主澆道的形狀設(shè) 計(jì)成圓錐形，內(nèi)壁必須光滑，表面光潔度一般應(yīng)有▽8。 主流道一般是由澆口套構(gòu)成，澆口套的作用： 1、與注射機(jī)噴嘴孔吻合，將料筒內(nèi)的塑料過(guò)渡到模具內(nèi)。 2、使模具在注射機(jī)上很好的定位。 3、作為澆注系統(tǒng)的主澆道。 主澆道的一端通常設(shè)計(jì)成帶凸臺(tái)的圓盤(pán)，其高度為 5～10 mm，并與注射機(jī)的固定模 板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取 3～5 mm。 1）根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為 d=注射機(jī)噴嘴尺寸+ （0.5 ～1）=3.0+0.5=3.5mm 主流道球面半徑為 SR=噴嘴尺寸半徑+（1～2）=12+1=13mm 2）主流道襯套形式 本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長(zhǎng)度襯套和定位圈還是設(shè)計(jì) 成分體式，主流道長(zhǎng)度取 45mm 約等于定模板的厚度見(jiàn)（下圖）所示，材料采用 T10 制 造熱處理強(qiáng)度為 52∽56HRC XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 14 頁(yè) 共 44 頁(yè) 主流道襯套圖 4-1 主流道圓錐角 α 可取 30∽60，內(nèi)壁粗糙度為 Ra=0.63um 主流道大端呈圓角，半徑 r=1～3MM。以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡量可能短，一般小于 60MM。過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響 熔體的順利充型。 主流道襯套與定模座板采用 H7/m6 配合，與定位圈的配合采用 H9/f9 間隙配合。 3）定位圈如下圖所示，材料選用 45 鋼 定位圈示意圖 4-2 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 15 頁(yè) 共 44 頁(yè) 4.2 分流道設(shè)計(jì) 主流道與澆口之間的通道稱(chēng)為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在 多型腔模具中分流道是必不可少的。常見(jiàn)的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、 U 形、正方形和正六角形。從分流道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)出發(fā)，即應(yīng)盡可能的使流動(dòng)阻力減小， 各型腔能夠均衡進(jìn)料。設(shè)計(jì)原則如下： （1）盡可能減小熔體的流動(dòng)阻力。所以，在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充 滿(mǎn)型腔的前提下，分流道的截面積與長(zhǎng)度盡量取小值。 （2）分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)渡。 （3）表面粗糙度要求以Ｒa０.８為佳。 （4）分流道較長(zhǎng)，所以將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)，作為分流道冷料井， 以?xún)?chǔ)存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的１.５～２倍。 根據(jù)型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用半圓形均布，既可滿(mǎn)足良好的 壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔又 便于制造加工，以保證精度。 分流道的形狀裁面尺寸以及凝料體積 即 B=0.2654*m1/2*L1/4=0.2654* 481/2 * 451/4 =6mm 式中制件 m—制件質(zhì)量； L—分流道長(zhǎng)度。 分流道 L1 裁面形狀如下圖所示 分流道的形狀裁面尺寸圖 4-3 5)、分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度 Ra 并不要很高，一般取 0.8um∽1.6um，在此取 1.6um。 4.3 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料”防止 形狀及裁面尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面定模 一側(cè)，截面形狀采用半圓形截面，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定裁面尺寸。 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 16 頁(yè) 共 44 頁(yè) “冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模 具取 10mm;深度約為主流道大端直徑的 3/4，約為 6mm 如（下圖）所示，鑒于制件采用 推板、推桿共同推出，并采用 Z 形拉料桿。 冷料穴 4-4 4.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一條通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀、 位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 4.4.1 位置選擇原則 ① 澆口應(yīng)該能使型膠各個(gè)角度問(wèn)時(shí)充滿(mǎn)的位置。 ② 澆口應(yīng)沒(méi)在制品壁厚較厚的部位，以利用可補(bǔ)縮。 ③ 澆口位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。澆口位置應(yīng)選擇能避免制品產(chǎn)生 熔合紋的部位。 ④ 對(duì)于帶組長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心吹部進(jìn)料方式，以避免急型芯受沖擊變 形。 ⑤ 澆口應(yīng)沒(méi)在不影響制品外觀的部位。 根據(jù)以是原則，以及制件的工藝分析采用如上圖的半圓形測(cè)澆口。 其中 h=nt=0.7×1.5=1.05≈1 L—澆口長(zhǎng)度（為了去除方便取 L=1.5MM） 考慮澆口推薦值取 h=1mm 式中 n—塑件系數(shù)（pom n=0.7） f—塑件型厚（mm）(平均略為 1.5) XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 17 頁(yè) 共 44 頁(yè) 4.4.2 澆口剪切速率的校核 由點(diǎn)澆口剪切的經(jīng)驗(yàn)公式得 r=kq/πR3=4×4.533=1.824s-1<105s-1 剪切速率校核合格 初步估算澆注系統(tǒng)的體積，V 澆=3~4cm3。 其質(zhì)量約為：W 澆=V 澆 ×r 塑=3.03~4.12g 。 S=(n×W 塑+ W 澆) /0.8=45~50g。 所以，選擇用注射機(jī)型號(hào)為：XS-Z-60。 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 18 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第 5 章 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格的確定 注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格： 型 號(hào) ： SZ-160 額定注射量(cm3)： 160g 螺桿直徑 (mm): 35 注射壓力 (MPa): 127 注射行程（mm）： 305 注射時(shí)間（s） : 2.9 注射方式 ： 螺桿式 合模力 kN : 600 合 模 方 式 : 肘桿 最大開(kāi)（合）模行程（mm）：350 模具最大厚度（mm）： 400 模具最小厚度（mm）： 200 模板最大距離（mm）: 340 最大開(kāi)模行程（mm）： 180 噴嘴圓?。╩m）： 12 噴嘴孔徑（mm）： 3 拉桿空間 （mm）： 345-345 電動(dòng)機(jī)功率（kw): 15 XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 19 頁(yè) 共 44 頁(yè) 第 6 章 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成素件的尺寸，主要有型腔和型芯的 徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬） ，型強(qiáng)的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯 和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用 中有配合要求的尺寸，則竟的要求較高，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)素件的是尺寸精度等級(jí) 確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)，影響素件尺寸精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影 響因數(shù)應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響素件尺寸精度的主要因素及原因如下： ①．塑料的成型收縮：成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因 有：預(yù)定收縮率（設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實(shí)際收縮率之 間的誤差；成型過(guò)程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。 σs=(Smax-Smin)×制品尺寸 σs 成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。 Smax、Smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。 按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的 1/3。 ②．成型零部件的制造偏差：模具成型零件的制造精度是影響素件尺寸竟的的重要 因素之一。成型零件加工精度愈低，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈 低。時(shí)間證明，成型零件的制造總公差的 1/3—1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差 值時(shí)可取塑件公差的 1/3-1/4，或取 IT7-8 級(jí)作為模具制造公差。工作尺寸的制造偏差包 括加工偏差和裝配偏差。 ③．成型零部件的磨損：模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷，脫模時(shí)與 塑件的摩檫，成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零 件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化。這種變化稱(chēng)為成 型零件的磨損，磨損的結(jié)果是型腔變大，型芯尺寸變小。磨損大小還與塑件的品種和模 具材料及熱處理有關(guān)。上述諸因素中脫模時(shí)塑件成型零件的摩檫磨損是主要的，為簡(jiǎn)化 計(jì)算起見(jiàn)，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成 型零件表面，應(yīng)考慮磨損。 ２、本產(chǎn)品為抗沖ＡＢＳ制品，屬于大批量生產(chǎn)的小型塑件，預(yù)定的收縮率的最大 值和最小值分別?。?8%和０.3％。此產(chǎn)品采用５級(jí)精度，屬于低精度制品。因此，凸 凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù) x 取值可在 0.5~0.75 的范圍 之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá) 到 IT７～I(xiàn)T８級(jí)，綜合參考，相關(guān)計(jì)算具體如下： XXX 大學(xué)機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 20 頁(yè) 共 44 頁(yè) 6.1 凸模徑向尺寸計(jì)算 lm1=［(1+S)×ls1+xΔ) -△/30 =((1+0.55%)×60+1/2×0.74) -0.74/30 =60.7-0.250mm x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取 0.5 Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取 0.74） δ—模具成型零件制造誤差 ,這里取 δ=Δ/3； lm2=［(1+S)×ls2+xΔ) -△/30 =((1+0.55%)×53+1/2×0.74) -0.74/30 =53.7-0.250mm x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取 0.5 Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取 0.74） δ—模具成型零件制造誤差 ,這里取 δ=Δ/3； lm3=［(1+S)×ls2+xΔ) -△/30 =((1+0.55%)×120+1/2×1.14) -1.14/30 =120.73-0.380mm x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取 0.5 Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取 0.74） δ—模具成型零件制造誤差 ,這里取 δ=Δ/3； lm4=［(1+S)×ls2+xΔ) -