繼電器外殼的注塑模具設(shè)計(jì)【塑料注射模1模2腔斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯含17張CAD圖-獨(dú)家】.zip
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繼電器塑料外殼注塑模具設(shè)計(jì)
摘要
本設(shè)計(jì)為注射繼電器模具設(shè)計(jì)，繼電器模具設(shè)計(jì)中的零件形狀較復(fù)雜，要保證制品的質(zhì)量。首先，模具型腔和型芯的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀(guān)質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、澆口形式等都有十分重要的影響。其次，在加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開(kāi)模、合模的過(guò)程和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開(kāi)合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證塑件能自動(dòng)從模具中脫落。最后用計(jì)算機(jī)繪制了所有模具的裝配總圖和部分模具零件的零件圖，并編寫(xiě)了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
注射模的基本組成是：定模機(jī)構(gòu)，動(dòng)模機(jī)構(gòu)，澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向裝置，頂出機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)，冷卻和排氣系統(tǒng)。
因注射模成型的廣泛適用，正是我這個(gè)設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)，復(fù)雜，質(zhì)量，生產(chǎn)，注射，成型，澆口，型腔，型芯
1
ABSTRACT
Design for injection mould design of relays, relays parts shaped in the mould design is more complex, to ensure the quality of products. First, mold type cavity and type core of shape, and size, and surface finish, and points type surface, and into poured mouth and exhaust location and release way, on workpieces of size precision and shape precision and workpieces of physical performance, and machinery performance, and electric performance, and within stress size, and isotropic sexual, and appearance quality, and surface finish, and bubble, and au marks, and burn Coke, and poured mouth forms, are has is important of effect. Secondly, in the process, mold structure on the level of operation is difficult to determine a lot. When the mass production of plastic products, should try to reduce mold, mold and take the workpiece during the process of manual labor and, to that end, often using automatic clamping knockouts, in automatic production and a guarantee for plastic parts can automatically fall off from the mold. Finally computer drawing of the General layout and all the mold Assembly parts parts parts diagram and write design specification. Is the basic composition of the injection mould: mold, mold, gating systems, guides, knockouts, core-pulling mechanism, cooling and exhaust systems. Injection molding is widely used, it is my fundamental starting point for the design.
Keywords: The mold design ,complicated, The quality, The production，The injection，molding gate, cavity , core
IV
目 錄
前言 1
第一章 塑件的工藝分析 2
1.1塑件成型工藝分析 2
1.2 繼電器零件原料（ABS）的成型特性與工藝參數(shù) 2
1.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)： 3
1.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù): 3
第二章 注塑設(shè)備的選擇及型腔數(shù)的確定 5
2.1 估算塑件體積及確定型腔數(shù)量 5
2.2 選擇注射機(jī) 5
2.3 最大注射壓力的校核 5
2.3.1最大注塑量的校核 6
2.3.2鎖模力校核 6
2.3.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 6
第三章 分型面的選擇和澆注系統(tǒng) 8
3.1 分型面的選擇 8
3.1.1分型面的形式 8
3.1.2分型面的設(shè)計(jì)原則 8
3.1.3分型面的確定 8
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9
3.2.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 9
3.2.2主流道的設(shè)計(jì) 9
3.2.3分流道的設(shè)計(jì) 10
3.2.4澆口的設(shè)計(jì) 11
第四章 成型零部件的設(shè)計(jì) 13
4.1影響塑件尺寸精度的因素 13
4.2模具成型零件的工作尺寸計(jì)算 13
4.2.1成形收縮率： 14
4.2.2 模具成形零件的制造誤差 14
4.2.3 零件的磨損 14
4.2.4模具的配合間隙的誤差 14
第五章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 16
5.1 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 16
5.2 抽芯機(jī)構(gòu)的確定 16
5.3 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算 16
5.3.1 抽芯距S 16
5.3.2 斜導(dǎo)柱傾斜角α的確定 17
5.3.3 斜導(dǎo)柱直徑的確定 18
5.3.4 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 18
5.4滑塊的設(shè)計(jì) 19
5.5 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 20
5.6 滑塊定位裝置 21
5.6.1 作用 21
5.6.2 結(jié)構(gòu)形式 21
5.7 鏟基 21
5.7.1鏟基的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 21
5.7.2 鏟基的結(jié)構(gòu)形式 22
第六章 模架的選擇 23
6.1模架的選擇原則 23
6.2模架的選擇 24
第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25
第八章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27
第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28
9.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29
第十章 模 具 的 裝 配 30
10.1 模具的裝配順序 30
10.2 開(kāi)模過(guò)程分析 31
第十一章 模具三維裝配圖 32
致 謝 33
參 考 文 獻(xiàn) 34
前言
本次設(shè)計(jì)以繼電器模具為主線(xiàn)，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具裝配等一系列模具設(shè)計(jì)的所有過(guò)程。能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，模具設(shè)計(jì)中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái)，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計(jì)中也用到了CAD、UG（NX）等技術(shù)，使用Office軟件，力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。
UG（NX）是當(dāng)今最流行的CAD/CAM/CAE系列參數(shù)化軟件之一。UG豐富的模塊、強(qiáng)大的功能與友好的界面使其成為當(dāng)今世界運(yùn)用最普遍的參數(shù)化軟件，被廣泛運(yùn)用于汽車(chē)、船舶、機(jī)械、航天、IT、家電以及玩具等行業(yè)。因此此次設(shè)計(jì)主要運(yùn)用UG軟件對(duì)其塑件的分模、部分零件間是否干涉等過(guò)程中起到了不可替代的作用。
1
第一章 塑件的工藝分析
1.1塑件成型工藝分析
如圖1.1所示：
繼電器零件的形狀較復(fù)雜，帶有很多不規(guī)則形狀，在保證其零件形狀時(shí)給模具的加工帶了很大的難度。繼電器零件的注塑材料首先選用ABS。要很好的處理該零件壁厚的均勻，成型后收縮率的不一致，這樣就必須有效的控制模具溫度來(lái)調(diào)節(jié)收縮率。繼電器零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜給注塑帶來(lái)了一定的難度。但根據(jù)圖紙要求其尺寸精度低（MT5）、粗糙度要求為Ra1.6、壁厚在1.2~1.5（較為均勻）大大的降低了我們的設(shè)計(jì)難度。
通過(guò)以上分析零件結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，制件尺寸精度中等，對(duì)應(yīng)的模具零件的尺寸可以保證。注塑時(shí)，在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，制件的成型要求可以得到保證。
1.2 繼電器零件原料（ABS）的成型特性與工藝參數(shù)
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹(shù)脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此ABS樹(shù)脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。
1.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)：
密度 (g/cm3) 1.08~1.2
收縮率 % 0.4~0.6
熔 點(diǎn) ℃ 130~160
熱變形溫度 45N/cm 65~98
彎曲強(qiáng)度 Mpa 80
拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49
拉伸彈性模量 GPa 1.8
彎曲彈性模量 Gpa 1.4
壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39
缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20
硬 度 HR R62~86
體積電阻系數(shù) Ωcm 1013
擊穿電壓 Kv/mm 15
介電常數(shù) Hz 603.7
1.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù):
注塑機(jī)類(lèi)型： 螺桿式
噴嘴形式： 直通式
料筒一區(qū) 200——210
料筒二區(qū) 210——230
料筒三區(qū) 180——210
噴嘴溫度 180——190
模具溫度 50——70
注塑壓 70——90
保壓 50——70
注塑時(shí)間 3——5
保壓時(shí)間 15——30
冷卻時(shí)間 15——30
周期 40——70
后處理 紅外線(xiàn)烘箱
溫度（70）
34
第二章 注塑設(shè)備的選擇及型腔數(shù)的確定
2.1 估算塑件體積及確定型腔數(shù)量
1、塑件體積和質(zhì)量：
該產(chǎn)品材料為ABS，查書(shū)本得知其密度為1.08-1.2g/cm3，收縮率為0.4-0.6，計(jì)算其平均密度為1.14 g/cm3，平均收縮率為0.5﹪。
使用UG軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形澆道凝料和塑件的體積。
塑件的體積V=10 cm3 ； 澆道凝料 V=4 cm3
2、根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和塑件的批量此產(chǎn)品采用一模兩腔。
2.2 選擇注射機(jī)
根據(jù)塑料制品的體積和質(zhì)量以及型腔數(shù)量，查書(shū)可選定注塑機(jī)型號(hào)為XS-Z-125.
注塑機(jī)的參數(shù)如下：
注塑機(jī)最大注塑量：125
注塑壓力：120MPa
注塑行程：115mm
動(dòng)定模固定板尺寸：428×458 mm
鎖模力： 900KN
拉桿空間：260×290mm
最大成型面積：320cm2
最小模厚：200mm
最大模厚：300mm
最大開(kāi)合模行程：300mm
噴嘴球半徑：SR12
2.3 最大注射壓力的校核
鬧鐘后蓋的原料為ABS，所需注射為60-100MPa，而所選注射機(jī)壓力為120 MPa，所以注射壓力符合要求。
2.3.1最大注塑量的校核
注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的80%。所以選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿(mǎn)足：
0.8 V機(jī) ≥ V塑＋V澆
式中 V機(jī) ————注塑機(jī)的最大注塑量，125cm3
V塑————塑件的體積，該產(chǎn)品V塑＝2×10cm3
V澆————澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品V澆＝2×2.5cm3
故 0.8V機(jī)≥（20+4）cm3 所以最大注塑量滿(mǎn)足要求。
2.3.2鎖模力校核
F鎖﹥pA
式中 p————熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品
A————塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算A=2960 mm3
F鎖————注塑機(jī)的額定鎖模力。
故 F鎖＞pA=200Mpa×2960 mm3
選定的注塑機(jī)的壓力為900KN，滿(mǎn)足要求。
2.3.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核
A 模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適
模具長(zhǎng)×模具寬<拉桿面積
B模具閉合高度校核
Hmin————注塑機(jī)允許最小模厚=200mm
Hmax————注塑機(jī)允許最大模厚=300mm
H——————模具閉合高度=250.5mm
故滿(mǎn)足Hmax＞H＞Hmin。
開(kāi)模行程校核注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿(mǎn)足下式：
S————注塑機(jī)最大開(kāi)模行程，300mm;
H———頂出距離，11mm；
H————包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，60mm;
S－(H－Hmin)＞H＋H＋(5～10)
因?yàn)楸灸＞叩臐沧⑾到y(tǒng)和塑件的特殊關(guān)系，澆注系統(tǒng)和塑件的高度就已經(jīng)包括了頂出距離。
故：
300－(250.5－200)＞71＋(5～10)
滿(mǎn)足條件
第三章 分型面的選擇和澆注系統(tǒng)
3.1 分型面的選擇
3.1.1分型面的形式
注塑模具有的只有一個(gè)分型面，有的有多個(gè)分型面。在多個(gè)分型面的模具中，將脫模時(shí)取出塑件的那個(gè)分型面為主分型面，其他的分型面稱(chēng)為輔助分型面。輔助分型面是為了達(dá)到某種目的而設(shè)計(jì)。分型面的形狀有：平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面，也叫垂直分型面。
3.1.2分型面的設(shè)計(jì)原則
由于分型面受塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣的多種因素的影響，因此我們本次主要從以下五項(xiàng)選擇分型面：
a.分型面應(yīng)選擇在塑件的外形最大輪廓處。
b.分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模。
c.分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量。
d.分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。
e.分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。
3.1.3分型面的確定
鑒于以上的要求，此塑件選擇平直分型面，且分型面如圖所示：
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：
（1）了解塑料的成型性能
（2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕
（3）有利于型腔中氣體的排出
（4）防止型芯的變形和嵌件的位移
（5）盡量采用較短的流程充滿(mǎn)型腔
（6）流動(dòng)距離比的校核
3.2.2主流道的設(shè)計(jì)
主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
為使凝料能從其中順利拔出，主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α=2°～4°，對(duì)于流動(dòng)性較差的塑料可取α=3°～6°。內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra=0.8μm。在本設(shè)計(jì)中，考慮到所采用的材料ABS加工性能較好，所以取α=4°。
查5.1得XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：
噴嘴球面半徑R=12mm
噴嘴孔直徑：d=φ4mm
根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系：
R=R+(1～2)mm =13～14mm
取主流道球面半徑R=13mm
主流道的小端直徑d=d+0.5 mm=4.5mm
如圖所示
3.2.3分流道的設(shè)計(jì)
(1)分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔膜局一定要設(shè)置分流道，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也許設(shè)置分流道。
（2）分流道的截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、六角形和U字型等。
為減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大；從熱傳導(dǎo)角度考慮，為減少熱損失，要求流道的比表面及（截面積與外周之比）最小。因此，用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。各種截面的效率為：圓形0.25D，正方形0.25D，六角形0.217D，U字型0.153D，梯形0.195D，D為截面大端寬度。當(dāng)分型面為平面時(shí)，可采用圓形或六角形截面的分流道；當(dāng)截面不是平面時(shí)，常采用梯形或半圓形截面的流道。塑料熔體在流道中流動(dòng)時(shí)，表層冷凝凍結(jié)，其絕緣作用，熔體僅在流道中心部分流動(dòng)，一次分流道的理想狀態(tài)是其中心與澆口中心一致，圓形截面流道可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，而梯形截面流道就難以實(shí)現(xiàn)。
本例分型面為平面，所以采用截面形狀為半圓形的分流道。查有關(guān)手冊(cè)得流道半徑R=3mm。
如圖所示：
3.2.4澆口的設(shè)計(jì)
澆口又稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口位置的選擇：
1.澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿(mǎn)整個(gè)型腔，同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們?cè)诳紤]塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。
2.澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。
3.澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點(diǎn)澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開(kāi)在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。
4.澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長(zhǎng)時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過(guò)長(zhǎng)，熔接處料溫過(guò)低，熔接痕處強(qiáng)度低，會(huì)形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。
5.澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型心或鑲件。
通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)和凸凹模加工工藝的要求，應(yīng)選擇潛伏澆口。潛伏澆口的錐度β取
15°，傾斜度α＝45°，澆口的直徑d=0.16mm
澆口如圖所示：
圖3.2.4a
第四章 成型零部件的設(shè)計(jì)
4.1影響塑件尺寸精度的因素
a、模具成型零件尺寸精度的因素 模具成型零件的加工精度直接影響塑件的尺寸精度。實(shí)踐表明，因模具成型零件的加工而造成的誤差約占塑料塑件成型誤差的三分之一。通常模具的制造精度等級(jí)為3～4級(jí)即可。
b、模具成型零件的磨損量 模具在使用過(guò)程中，由于料流的流動(dòng)，塑料塑件的脫模，都會(huì)使模具成型零件受到磨損。模具成型零件的不均勻磨損、銹蝕、使其表明光潔度降低，而從新研磨拋光也會(huì)造成模具成型零件的磨損，其中以塑料塑件的脫模對(duì)模具成型零件的磨損最大。因此通常認(rèn)為凡與脫模方向垂直的面不考慮磨損，與脫模方向平行的面才加以考慮。磨損量隨著生產(chǎn)批量的增加而增大。計(jì)算模具成型零件工作尺寸時(shí)，對(duì)于模具生產(chǎn)批量較小的模具取小值，甚至可以不考慮其磨損量。
c、毛邊厚度對(duì)塑件塑件尺寸精度的影響 在敞開(kāi)式和半閉合式壓模中，沿塑料塑件型腔周?chē)O(shè)有擠壓邊，把在該擠壓邊框上形成的塑料層叫毛邊。毛邊的厚度與加入的壓制材料的數(shù)量及壓制比壓有關(guān)。
利用注射模成型塑料塑件時(shí)，同樣也會(huì)產(chǎn)生毛邊。由于分型面上有渣滓，或者鎖模力不夠大，或者模具零件加工精度不高，使模具零件不能緊密貼合也會(huì)形成毛邊.
d、成型工藝條件的控制及操作技術(shù)對(duì)塑料塑件尺寸精度的影響 成型工藝條件包括料筒溫度、注射壓力、保壓時(shí)間、模具溫度、每次注射量、注射速度、冷卻時(shí)間、成型周期、原料的預(yù)熱及干燥等，對(duì)其進(jìn)行正確的控制和管理，有利于獲得穩(wěn)定的尺寸，質(zhì)量?jī)?yōu)異的塑料塑件，并對(duì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值也有大的影響。各種工藝條件是互相關(guān)聯(lián)的，僅對(duì)一個(gè)工藝因素進(jìn)行正確地控制，并不容易提高塑件的質(zhì)量，必須進(jìn)行全面地正確的控制。
4.2模具成型零件的工作尺寸計(jì)算
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：凹模、凸模的徑向尺寸（含長(zhǎng)、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級(jí)確定相應(yīng)的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個(gè)方面：
4.2.1成形收縮率：
在實(shí)際工作中，成形收縮率的波動(dòng)很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為
δ=(S-S) L
式中 δ為塑件的收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差（mm）；
S為塑料的最大收縮率（%）；
S為塑料的最小收縮率（%）；
L 為塑件的基本尺寸（mm）。
一般情況下，由收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差要求控制塑件尺寸的公差的1/3以?xún)?nèi)。
4.2.2 模具成形零件的制造誤差
實(shí)踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在IT7～I(xiàn)T9級(jí)之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。
4.2.3 零件的磨損
模具在使用過(guò)程中，由于種種原因會(huì)對(duì)型腔和型芯造成磨損，對(duì)于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6，而大型零件，應(yīng)在1/6之下。
4.2.4模具的配合間隙的誤差
模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。
綜上所述，在模具型腔與型芯的設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各種影響成形零件尺寸的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)償。由于影響因素很不穩(wěn)定，補(bǔ)償值應(yīng)在試模后進(jìn)行逐步修訂。
通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡(jiǎn)化后的計(jì)算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進(jìn)行計(jì)算，從收縮率的定義出發(fā)，按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計(jì)算，公式如以下：
（1）凹模的內(nèi)形尺寸：
(Lm) =[(1+)-0.6Δ ] （4.2.4-a）
式中 Lm 為腔型的腔內(nèi)形尺寸(mm)；
Ls為塑件的外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際外形尺寸；
為塑件的公差，成型零件精度等級(jí)取6級(jí)；
為塑料平均收縮率(%)，此處取0.5%；
為模具的制造公差。
由于該塑料的收縮率不大為0.5%，故只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。
所以型腔尺寸如下：
L1 = (1+0.005) ×77-0.6×0.86) =76.87 mm
L2 = (1+0.005) ×42-0.6×0.64) =41.83 mm
L3 = (1+0.005) ×40-0.6×0.56) =39.86 mm
L4 = (1+0.005) ×31.58-0.6×0.56) =31.40 mm
凸模的外形尺寸計(jì)算：
(Ln) =[(1+)+0.6Δ ] （4.2.4-b）
式中 Ln凸模/型芯外形尺寸(mm)；
La為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形尺寸；
、 、含義如（4.2.4-a）式中。
由于該塑料的收縮率不大為0.5%，故只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。
所以型芯的尺寸如下：
L1= 75.048±0.01
L2= 132.250±0.01
（3）型腔深度的尺寸計(jì)算：
(Hm) =[(1+)-0.5Δ ] （4.2.4-c）
式中 Hm 為凸模/型芯深度基本尺寸(mm)；
Hs 為塑件凸起部分高度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；
、 、含義如（4.2.4-a）式中。
H1= (1+0.005) ×8.5-0.5×0.28) =8.40 mm
（4）型芯高度的尺寸計(jì)算：
(H) =[(1+)+0.6Δ ] （4.2.4-d）
式中 H 為凸模/型芯高度尺寸(mm)；
H 為塑件孔或凹槽深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；
、 、含義如（4.2.4-a）式中。
H1= (1+0.005) ×10+0.5×0.28) =10.19 mm
H1= (1+0.005) ×8.5+0.5×0.28) =8.68 mm
H2= (1+0.005) ×7+0.5×0.28) =7.17 mm
第五章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)
5.1 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
1、活動(dòng)型芯一般比較小，應(yīng)牢固裝在滑塊上，防止在抽芯時(shí)松動(dòng)滑脫。型芯與滑塊連接部位要有一定的強(qiáng)度和剛度；
2、滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn)，不要發(fā)生卡住、跳動(dòng)等現(xiàn)象；
3、滑塊限位裝置要可靠，保證開(kāi)模后滑塊停止在一定位置上而不任意滑動(dòng)；
4、鎖模塊要能承受注射時(shí)的側(cè)向壓力，應(yīng)選用可靠的連接方式與模板連接。鎖模塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角θ應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角θ，一般取θ-θ >2°～3°，否則斜導(dǎo)柱無(wú)法帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)；
5、滑塊完成抽芯運(yùn)動(dòng)后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊全長(zhǎng)的2/3，否則，滑塊在開(kāi)始復(fù)位時(shí)容易傾斜而損壞模具；
6、防止滑塊和推出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)的相互干涉，盡量不使推桿和活動(dòng)型芯水平投影重合；
7、滑塊設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開(kāi)模前必須先抽出側(cè)向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置。
5.2 抽芯機(jī)構(gòu)的確定
由于該模具比較簡(jiǎn)單，抽芯力不大，故采用斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。
5.3 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算
5.3.1 抽芯距S
側(cè)向抽芯距一般比塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大2—3mm，用公式表示
S=S+2
S 抽芯距，mm；
S 塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度。
所以 S=（S）+2 mm=5.68+2 mm≈8mm
5.3.2 斜導(dǎo)柱傾斜角α的確定
斜導(dǎo)柱的傾斜角是決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作效果的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅決定了抽芯距離和斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度，更重要的是它決定著斜導(dǎo)柱的受力狀況。
斜導(dǎo)柱受到的抽拔阻力和彎曲力的關(guān)系如5.3.2-a圖所示。（不考慮斜導(dǎo)柱與滑塊的摩擦力）。
圖5.3.2-a 斜導(dǎo)柱受力圖 圖5.3.2-b 抽芯距的計(jì)算
F=Fcosα （5.3.2）
式中 P1---開(kāi)模力；
F---拔模阻力（與拔模力大小相等方向相反）；
F---斜導(dǎo)柱所受的彎曲力。
由上式可以看出，當(dāng)所需的拔模力確定以后，斜導(dǎo)柱所受的彎曲力F與cosα成反比，即α角增大時(shí)，cosα減小，彎曲力F也增大，斜導(dǎo)柱受力狀況變壞。
另外，從抽芯距S與α角的關(guān)系來(lái)看，如圖5.3.2-b所示。
S=H tgα=L sinα
式中 L---斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度。
當(dāng)S確定以后，開(kāi)模行程H及斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度L與α成反比，即α角增大，tgα也增大，則為完成抽芯所需的開(kāi)模行程減小，另外，α角增大時(shí)sinα增大，斜導(dǎo)柱有效工作長(zhǎng)度可減小。
綜上所述，當(dāng)斜導(dǎo)柱傾斜角α增大時(shí)，斜導(dǎo)柱受力狀況變壞，但為完成抽芯所需的開(kāi)模行程可減??；反之，當(dāng)α角減小時(shí)，斜導(dǎo)柱受力狀況有所改善，可是開(kāi)模行程卻增加了，而且斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度也增加了。這會(huì)使模具厚度增加。因此，斜導(dǎo)柱傾斜角α過(guò)大或過(guò)小都是不好的，一般α角取10°～20°，最大不超過(guò)25°。
對(duì)于該模具，由于拔模力不大，綜合考慮斜導(dǎo)柱的傾斜角取α=20°。
5.3.3 斜導(dǎo)柱直徑的確定
拔模力
對(duì)于本塑件，，側(cè)向分型力應(yīng)按下式計(jì)算：
F=Ahq(μcosα-sinα) （5.3.3-a）
F---最大脫模力（N）；
A---活動(dòng)型芯被塑件包緊斷面形狀周長(zhǎng)（mm）；
h---成形部分深度（mm）；
q---單位面積擠壓力一般取8～12M；
μ---摩擦系數(shù)0.1～0.2；
α---脫模斜度（°）。
所以F=Ahq(μcosα-sinα)
=1375（N）
斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度L
L=S/ sinα=8/ sin20°≈23.5mm (5.3.3-b)
斜導(dǎo)柱直徑d的確定
查表10.1可知，最大彎曲力F=2（KN）
查表10.2，由最大彎曲力F和高度H (此模具H=18mm)與斜導(dǎo)柱直徑的關(guān)系可知斜導(dǎo)柱直徑為
d=12（mm）,由手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱直徑為14（mm），所以此模具斜導(dǎo)柱直徑選用14（mm）。
5.3.4 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算
圖5.3.4-a 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度示意圖
L=L+L+L+L （5.3.4）
= h/cosα +（d/2）tgα+S/sinα+(5～10)(mm)
≈60（mm）
L----斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)
L-----斜導(dǎo)柱大端斜面中心至滑塊端面點(diǎn)長(zhǎng)度
L2----滑塊孔半徑在斜導(dǎo)柱上投影長(zhǎng)度
L3----斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度
L4----斜導(dǎo)柱錐度長(zhǎng)度，一般取5～10㎜
由以上計(jì)算過(guò)程，可最終確定斜導(dǎo)柱的的尺寸如下圖所示：
圖5.3.4-b 斜導(dǎo)柱外形尺寸
5.4滑塊的設(shè)計(jì)
滑塊是斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)中的可動(dòng)零件，滑塊與側(cè)型芯既可做成整體式的；也可做成組合式的，由于該塑件的側(cè)孔比較規(guī)則，故選擇滑塊與側(cè)型芯做成整體式的。
其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖5.4 滑塊
5.5 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì)
斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊是沿著導(dǎo)滑槽移動(dòng)的，故對(duì)導(dǎo)滑槽提出如下要求：
1.滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)；
2.為了不使滑塊在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生偏斜，其滑動(dòng)部分要有足夠的長(zhǎng)度，一般為滑塊寬度的一倍以上；
3.滑塊在完成抽拔動(dòng)作后，仍留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，其留下部分的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊長(zhǎng)度的2/3，否則，滑塊在開(kāi)始復(fù)位時(shí)容易發(fā)生偏斜，甚至損壞模具；
4.滑塊與導(dǎo)滑槽間應(yīng)上、下與左、右各有一對(duì)平面呈動(dòng)配合，配合精度可選H7/f6，其余各面均應(yīng)留有間隙；
5.導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的硬度（HRC52～56）。
基于以上要求，且該塑件不大所需開(kāi)模行程也不大，故導(dǎo)滑槽采用組合式，由壓塊和動(dòng)模還有螺釘，其結(jié)構(gòu)及與滑塊的配合如下圖所示：
圖5.5 動(dòng)模與斜滑塊配合示意圖
5.6 滑塊定位裝置
5.6.1 作用
開(kāi)模后，滑塊必須停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，不可任意移動(dòng)，否則，合模時(shí)斜導(dǎo)柱將不能準(zhǔn)確進(jìn)入滑塊上的斜孔，致使模具損壞。而定位裝置可以保證滑塊離開(kāi)斜導(dǎo)柱后，可靠地停留在正確的位置上。它起著保障完全的作用。
5.6.2 結(jié)構(gòu)形式
其結(jié)構(gòu)形式如右圖所示：
圖5.6.2 滑塊定位裝置示意圖
5.7 鏟基
5.7.1鏟基的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
鏟基的斜角應(yīng)α1導(dǎo)柱的傾斜角α。一般α1=α+（2～3）°。這樣在開(kāi)模時(shí)鎖緊塊能很快離開(kāi)滑塊的壓緊面，避免壓緊塊與滑塊間摩擦過(guò)大。另外，合模時(shí)，只是在接近合模終點(diǎn)時(shí)，鎖緊塊才接觸滑塊，并最后壓緊滑塊，使斜導(dǎo)柱與滑塊的斜孔壁脫離接觸，以免注射時(shí)斜導(dǎo)柱受過(guò)大的力。
因此本設(shè)計(jì)鏟基的傾斜度α1=23°
5.7.2 鏟基的結(jié)構(gòu)形式
鏟基設(shè)在模板內(nèi)，采用螺釘固定的形式。其
結(jié)構(gòu)如右圖所示：
圖5.7.1 鎖緊塊結(jié)構(gòu)形式
第六章 模架的選擇
6.1模架的選擇原則
模架選取基本原則
模架類(lèi)型
選擇條件
大水口模架
制造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外觀(guān)要求不嚴(yán)格、允許側(cè)邊有澆口痕跡，無(wú)其他特殊結(jié)構(gòu)
能用大水口模架時(shí)不用細(xì)水口模架，大水口模架用于一次分型的模具
細(xì)水口模架
單型腔和成型制件在分型面上投影面積較大，要求多點(diǎn)進(jìn)膠時(shí)常用細(xì)水口
一模多腔，其中有個(gè)別制件客戶(hù)要求必須多點(diǎn)進(jìn)膠或者制件必須中心進(jìn)膠
一模多腔，個(gè)別型腔大小懸殊較大，用大水口時(shí)澆口襯套要偏離模具中心
齒輪模，多型腔的輪胎吹氣模等
高度尺寸大的桶形、殼形或盒形制品
制品精度高，尺寸公差范圍小，壽命要求高的模具應(yīng)使用細(xì)水口模架
簡(jiǎn)化型細(xì)水口模架
兩側(cè)較大的側(cè)抽機(jī)構(gòu)，用細(xì)水口模架時(shí)間很長(zhǎng)，此時(shí)可以用簡(jiǎn)化細(xì)水口模架
母模側(cè)有滑塊的大水口模具常用簡(jiǎn)化型細(xì)水口模架
6.2模架的選擇
根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由《塑料注射模中小型模架》可選擇CI-2330-A40-B70-C80模架，其基本結(jié)構(gòu)如下：
第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周?chē)?
為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?
動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下：
圖7.1 導(dǎo)套
圖7.2 導(dǎo)柱
第八章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在對(duì)繼電器塑件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則：
1、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)注射機(jī)動(dòng)模一側(cè)的頂桿或液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。正是由于這種原因，在考慮塑件在模具中的位置和分型面的選擇時(shí)，應(yīng)盡量能使模具分型后塑件留在動(dòng)模的一側(cè)，這就要求動(dòng)模部分所設(shè)置的型芯被塑件包絡(luò)的側(cè)面積之和要比定模部分的多。
2、塑件在推出的過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞 為了是塑件在推出的過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)模具是應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行塑件對(duì)模具包緊力和粘附力大小的分析和計(jì)算，合理地選出推出的方式、推出的位置、推出零件的數(shù)量和推出面積等。
3、不損壞塑件的外觀(guān)質(zhì)量 對(duì)于外觀(guān)質(zhì)量要求較高的塑件，盡量不選塑件的外部表面作為推出位置，即推出塑件的位置盡量設(shè)在塑件內(nèi)部。對(duì)于塑件內(nèi)外表面均不允許出現(xiàn)推出痕跡時(shí)，應(yīng)改變推出機(jī)構(gòu)的形式或設(shè)置專(zhuān)為推出用的工藝塑料塊，在退出后再與塑件分離。
4、合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)真確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在斜導(dǎo)桿和斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯及帶有活動(dòng)鑲件的模具設(shè)計(jì)時(shí)，在活動(dòng)零件后面設(shè)計(jì)推桿等特殊的情況下還應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的預(yù)先復(fù)位問(wèn)題等。
5、推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠、靈活，制造容易。
為了縮短頂桿與型芯配合長(zhǎng)度以減少磨擦，可以將頂管配合孔的后半段直徑減少，一般減少3—5mm.這是最常用的一種脫模機(jī)構(gòu)，這些頂桿一般只起頂出作用。有時(shí)根據(jù)塑件的需要，頂桿還可以參加塑件的成型，這時(shí)可以將頂桿做成與塑件某一部分相同形狀或作為型芯。頂桿多用T8A材料，頭部淬火硬度達(dá)50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于0.8微米。
第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在注射成型過(guò)程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開(kāi)裂性和表面質(zhì)量等，并且對(duì)生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過(guò)程中，冷卻時(shí)間占注射成型周期的約80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對(duì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類(lèi)、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。
低的模具溫度可降低塑件的收縮率。
模具溫度均勻、冷卻時(shí)間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。
對(duì)結(jié)
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