1出2 塑料殼體注塑模具設(shè)計(jì)

1出2 塑料殼體注塑模具設(shè)計(jì),1出2,塑料殼體注塑模具設(shè)計(jì),塑料,殼體,注塑,模具設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)與制造技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè) 計(jì) 題 目 ：設(shè) 計(jì) 者：班 級(jí)：指 導(dǎo) 教 師：哈爾濱理工大學(xué)2016年 12 月 20 日摘 要論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成塑料殼體的注射模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用塑料注射成型論文中具體分析了產(chǎn)品的工藝性,確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備,確定了模具制作的總體方案,分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。論文中還對(duì)分型面、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，完成了工件工程圖設(shè)計(jì)，圓滿(mǎn)完成了模具設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)工作。本文中針對(duì)塑料殼體注射模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析，設(shè)計(jì)了一套塑料注射模具，并對(duì)模具以及主要零件進(jìn)行了CAD繪圖。關(guān)鍵字：注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)目 錄摘 要II目 錄III第1章 前言1第2章 塑件的工藝分析22.1塑件的工藝性分析22.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析32.2.1結(jié)構(gòu)分析32.2.2尺寸精度分析32.2.3表面質(zhì)量分析32.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量32.4 注射機(jī)的初選4第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)53.1 注射模具分型面的選擇53.1.1 分型面的基本形式53.1.2 分型面選擇的基本原則53.1.3 分型面的選擇53.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)63.2.1 澆注系統(tǒng)的組成63.2.2 注射模具流道的設(shè)計(jì)7第4章 成型零件的設(shè)計(jì)164.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)164.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)174.3 成型零件的尺寸確定18第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)26第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29第7章 排氣系統(tǒng)29第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核30第9章 模具特點(diǎn)和工作原理31總 結(jié)33參考文獻(xiàn)34第1章 前言模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，它的技術(shù)水平很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。隨著我國(guó)加入“WTO”步伐的日益加快?！叭胧馈睂?duì)我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響，經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)日益明顯，同時(shí)世界眾多知名公司不斷進(jìn)行構(gòu)調(diào)整，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的國(guó)際性進(jìn)一步現(xiàn)，該行業(yè)將經(jīng)受更大的沖擊，競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)更加激烈。在如此嚴(yán)峻的行業(yè)背景下，我國(guó)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)不斷的改革和創(chuàng)新使得我國(guó)模具水平有了較大的提高，大型，復(fù)雜，精密，高效和長(zhǎng)壽命模具有上了新的臺(tái)階。塑料制品的成型是塑料成為具有實(shí)用價(jià)值制品的重要環(huán)節(jié)。塑料成型方法已達(dá)40多種。其中最重要的是注射，擠出，吹塑和壓制等。它們幾乎占了整個(gè)塑料成型的85%；其中注射尤為突出，占塑料成型的30%以上。注射模具成形是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型，有些熱固性塑料也可以用注射模塑成型。先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展使人們不再單純地依賴(lài)產(chǎn)品圖或產(chǎn)品樣件來(lái)設(shè)計(jì)制作模具,逆向工程技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品的圖片、照片或影像資料,甚至產(chǎn)品模具本身,都可以作為模具的設(shè)計(jì)依據(jù)。逆向工程技術(shù)特別在消化、吸收國(guó)外先進(jìn)模具技術(shù)方面具有突出的優(yōu)勢(shì), 由此還帶來(lái)設(shè)計(jì)思路上的變化,有時(shí)可以先設(shè)計(jì)模具型腔,然后據(jù)此再完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣1。35第2章 塑件的工藝分析第2章 塑件的工藝分析該塑件是塑料殼體產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用聚苯乙烯，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。圖2.1 塑料殼體圖2.1塑件的工藝性分析該材料為聚苯乙烯，一般聚苯乙烯強(qiáng)度不高，質(zhì)硬而脆，有易破碎和耐熱性低性等缺點(diǎn)。分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性塑件尺寸較小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)塑件的測(cè)量和計(jì)算沒(méi)較大影響，符合塑件的設(shè)計(jì)要求。塑件精度要求,塑件工作要求不高，故選普通精度：級(jí)2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析2.2.1結(jié)構(gòu)分析該塑料件是一殼體,塑件壁屬厚壁塑件,生產(chǎn)批量大,材料選PS,考慮到主流道應(yīng)盡可能短,一般小于60mm,過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型,因此采用下例數(shù)據(jù):材料 A B C D E F G H I J PS 60 80 25 4 3 45 20 74 12 352.2.2尺寸精度分析從塑件的壁厚上來(lái)看,壁厚最大處為4mm,壁厚均勻，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。1.通過(guò)Pro/E建模分析,塑件為m1=26.5g,v1=m1/, =1.05V1=25.2cm3,流道凝料的質(zhì)量m2=0.6m1 m=1.6nm12.塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需的鎖模力. 流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A2,A2可用0.35nA1來(lái)進(jìn)行估算,所以 A=nA1+A2=1.35A1 n=1.354A1=25920mm2 式中A1=8060=4800mm2查表2-2取P型=25MpaFm=AP型=2592025=648000N聚苯乙烯的密度為1.058克每立方厘米2.4 注射機(jī)的初選根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值可選用SZ-250/1250理論注射量/cm3_270_ 鎖模力/ KN 1250_螺桿直徑/mm _45_ 拉桿內(nèi)間距/mm_415415注射壓力/ MPa 160_ 移模行程/mm_360_注射速率/g/s_110_ 最大模厚/mm_塑化能力/_18.9 最小模厚/mm150螺桿轉(zhuǎn)速/10200_ 定位孔直徑/mm160噴嘴半徑/mm15 鎖模方式/雙曲肘第3章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 注射模具分型面的選擇3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。3.1.2 分型面選擇的基本原則選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)考慮開(kāi)模是塑料留在動(dòng)模一側(cè)；（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響11。3.1.3 分型面的選擇1、確定成型位置由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以不用設(shè)計(jì)小型心,型腔直接開(kāi)設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各8個(gè)型腔分布.2、確定分型面采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示:圖3.1 分型面3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則12。（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。（2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。（3）應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。（4）應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度，并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng)。3.2.2 注射模具流道的設(shè)計(jì)1. 主流道設(shè)計(jì)1)主流道尺寸設(shè)計(jì) 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+(0.51) =3.5+0.5=42) 主流道球面半徑為 SR=噴嘴球面半徑+(12)=15+(12)=16mm3) 球面配合高度 h=3mm5mm,取h=3mm4) 主流道長(zhǎng)度,盡量小于60,由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu),取L=25+20=45mm5) 主流道大端直徑 D=d+2Ltan=6.54mm(半錐角為1- 2,取= 2)取D=6.5mm.6) 澆口套總長(zhǎng) L0=25+20+h+2=502. 主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸屬易損件,對(duì)材料要求嚴(yán)格,因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套,以便常用碳素工具鋼如T8A,T10A等,熱處理硬度為50HRC-55HRC.如圖示由于該模具主流道較長(zhǎng),定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜,其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如下圖3.主流道襯套的固定 主流道襯套的固定形式如圖4.冷料穴的設(shè)計(jì)1)主流道冷料穴的設(shè)計(jì) 開(kāi)模時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出,所以冷料穴直徑稍大于主流道大端直徑.采用Z形頭冷料穴,很容易將主流道凝料拉離定模,如圖所示1；定模座板 2；冷料穴 3；動(dòng)模板 4；推桿主流道凝料體積Q主= h/12(D2+Dd+d2)=40/12(6.52+6.53.5+3.52) =809mm2=0.8cm3主流道剪切速率校核 由經(jīng)驗(yàn)公式 v=3.3qv/Rqv=q主+q分+q塑件=0.8+425.28+0.58=102.5cm2Rn=（3.5+6.5）/2/2=0.25cm 主流道剪切速率偏小主要是注射量小，噴嘴尺寸偏大，使主流道尺寸偏大所致。5 分流道設(shè)計(jì)分流道布置形式 分流道布置有多種形式，但是需要循兩方面原則：一方面排列緊湊，縮小模具版面尺寸；另一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡。應(yīng)采用平衡式分流道。如圖：分流道長(zhǎng)度第一級(jí)分流道 L1=50mm第二級(jí)分流道 L2=15mm分流道的形式.截面尺寸以及凝料體積為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中常用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失.流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸，即 B=0.2654式中，B-梯形大底邊的寬度 m-塑件的質(zhì)量（g），為26.5g根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-9，取B=4 H=2/3B=2.67mm 取H=3mm 從理論上L2,L3分流道可以L(fǎng)1截面小1/10,但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便,在分型面上的分流道采用一樣的截面.分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63m-1.6m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力，避免熔體表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處Ra=0.8m。 凝料體積分流道長(zhǎng)度 L=（50+82+12）2=136mm分流道截面積 A=（3+4）/23=10.5mm2凝料體積 q分=13610.5=1428mm3=1.428cm3分流道剪切速率校核采用經(jīng)驗(yàn)公式 r =3.3q/R 3=3.3101.12/(3.140.253)=6801式中 q=1/t=425.28=101.126澆口的設(shè)計(jì) 澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度為0.5mm2mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐漸修正。1 澆口類(lèi)型及位置確定該模具是中小型塑件的多型腔模具，設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開(kāi)設(shè)在垂直分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便的調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而又被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類(lèi)澆口加工容易，修正方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。2 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算：經(jīng)驗(yàn)公式為 h=nt=1mm w=2.3式中，h-側(cè)澆口深度（mm）； W-澆口寬度（mm）； A-塑件外表面積； t-塑件厚度（約為3mm ） n-塑料系數(shù)，查表得 n=0.67 澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸對(duì)應(yīng)相同，各個(gè)澆口也相同，澆注是平衡的。8 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算 主流道與主流道冷料井凝料體積 V主=v錐v冷=h/12（D2+Dd+d2）+/4（D2h）=15919.8mm39 普通澆注系統(tǒng)截面尺的計(jì)算與校核確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾蕆根據(jù)經(jīng)驗(yàn)澆注系統(tǒng)各段的r取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。 主流道 rs=5102s-15103s-1 分流道 R=5102s-1 點(diǎn)澆口 rG=105s-1 其他澆口 rG=5103s-15104s-1 確定體積流率q1）. 主流道體積流率qs 因塑件小，即使是一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，所需注射塑料熔體的體積也還是比較小的，而主流道尺寸并不小，因此主流道體積流率并不大，取rs=1103s-1代入得 qs=/4R3=/41030.33=21.9cm3/s2）. 澆口體積流率qG 側(cè)（矩形）澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾蕆G=1104s-1代入得 qG=Wh2/6=2.30.12104/6=38cm3/s. 注射時(shí)間（充模時(shí)間）的計(jì)算 1）.模具充模時(shí)間 ts=vs/qs=25.28/21.9=1.15s 式中 qs-主流道體積流率； ts-注射時(shí)間，s； Vs-模具成型時(shí)所需塑料熔體的體積，cm32）. 單個(gè)型腔充模時(shí)間 tG=VG/qG=25.25/38=0.66s3）. 注射時(shí)間 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式5求得注射時(shí)間 t=ts/3+2tG/3=0.82s4 校核各處剪切速率1）.澆口剪切速率 rG=6V3/Wh2=625.25/2.30.12=6.59103s-12）.分流道剪切速率由經(jīng)驗(yàn)公式 =3.3q/R3=3.3101.12/3.140.253 =6.8103s-1第4章 成型零件的設(shè)計(jì)4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個(gè)加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。完全組合式是由多個(gè)螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是，便于機(jī)加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。在塑料注射模具的注射過(guò)程中，型腔從合模到注射保證過(guò)程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度，總的來(lái)說(shuō)，型腔所承受的力大體有合模時(shí)的壓應(yīng)力、注射過(guò)程中塑料流動(dòng)的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開(kāi)模時(shí)的壓應(yīng)力，但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力，并在注射過(guò)程中總是在變化。在這些壓力作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過(guò)程中產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。（1）型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算按強(qiáng)度計(jì)算其壁厚S按下列公式計(jì)算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：S=4mm（2）底板厚度的計(jì)算按強(qiáng)度計(jì)算其壁厚H按下面公式計(jì)算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：H=5.5mm4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。4.3 成型零件的尺寸確定（1）型腔尺寸計(jì)算型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2，取負(fù)偏差，再加上-1/4的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計(jì)算尺寸的表述如下。（a）型腔的徑向尺寸的計(jì)算式： 式中 D0型芯的最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸；S塑件的平均收縮率，S=0.02；塑件的公差，取八級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選??；（b）型腔的深度根據(jù)尺寸的計(jì)算公式 式中 型腔深度的最小尺寸； 塑件的最大基本小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選??；（2）型芯尺寸的計(jì)算型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨損量,而型芯高度則加上+1/6的磨損量.型芯的計(jì)算尺寸表達(dá)如下。（a）型芯的徑向尺寸的計(jì)算式： 式中 型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選?。桓鶕?jù)公式計(jì)算得型芯的徑向尺寸： （b）型芯的高度尺寸的計(jì)算： 式中 型芯高度的最大尺寸； 塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級(jí)精度；模具制造公差，按1/4選取；根據(jù)公式計(jì)算得型芯的高度尺寸：4.6確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到塑料熔體的高壓作用應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底版厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞，也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。1.模部分的型芯 為了便于加工設(shè)置一個(gè)定模型芯，它的配合可以采用過(guò)盈配合。 2.成型零件鋼材的選用 零件是大批量生產(chǎn)，成型零件所選用鋼材耐磨性和抗疲勞性能應(yīng)該良好，機(jī)械加工性能和拋光性能也應(yīng)該良好，因此構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用SMI3.成型零件工作尺寸的計(jì)算 塑件尺寸公差按SJ137278標(biāo)準(zhǔn)中的6級(jí)精度選取1）.型腔徑向尺寸Lm1=(1+s)Ls1-x+20=(1+s)80-0.580.70+0.120 =80.28+0.120Lm2=(1+s)Ls2- x+20=1.003560-0.580.7+0.120 =59.79+0.120式中， S塑件平均收縮率S=（0.006+0.008）=0.0035X修正系數(shù)（取0.58） 塑件公差值（查塑件公差表取0.70）2制造公差，（取/5） 參考塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P49型腔深度尺寸 Hm=（1+s）h-x0+=24.7+0.120 式中，h塑件厚度最大尺寸（取25）x修正系數(shù)（取0.56） 塑件公差值（取0.40）參考塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)P47型芯高度尺寸hm=（1+s）H+x0-2=3.130-0.04式中，h塑件厚度最小尺寸（取3） X修正系數(shù)（取0.58） 塑件公差值（查塑件公差表取0.20）模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 模架尺寸確定后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度的計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其對(duì)大型模具。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用模架尺寸為250mm315mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘，模具外表盡量不要有突出部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)用分模間隙，即在裝配，調(diào)試，維修過(guò)程中，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。1 定模座板（315mm315mm，厚25mm）材料為45鋼.通過(guò)4個(gè)M10的內(nèi)角圓柱螺釘與定模板連接定位圈通過(guò)4個(gè)M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接，定模座板與澆口套為H8/f8配合。2.定模板（凸模固定板）（250mm315mm，厚20mm）固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235A制成，最好用調(diào)質(zhì)230HB270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7，定模板與澆口套采用H8/m6配合，定模板與圓筒型芯為H7/m6配合。3.支撐板（180 mm250mm）支撐板應(yīng)具備較高的平行度和硬度。4.墊塊（40mm315mm，厚50mm） 1）主要作用 在動(dòng)模座板與支撐板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 2.）結(jié)構(gòu)形式可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。 3.）墊塊材料 墊塊材料為Q235A，也可用HT200，球墨鑄鐵等，該模具墊塊采用Q235A制造。 4.）墊塊的高度h校核. H=h1+h2+h3+s+=0+16+12.5+18+3.5=50mm式中，h1推板厚度，為16mmh2推桿固定板厚度，為12.5mmh3推出行程， 為18mm推出行程富余量，一般為2mm6mm，取3.5mm5.）動(dòng)模座板（315mm315mm，厚25mm）材料為45鋼，注射機(jī)頂桿孔為 mm，其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/m6配合。6.）推板（118mm315mm，厚16mm） 材料為45鋼，其上的推板導(dǎo)套孔和推導(dǎo)套采用H7/k6配合，用4個(gè)，M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。7.）推桿固定板（118mm315mm。厚12.5mm） 材料為45鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/f6配合。八.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)1. ）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周?chē)蚩拷吘壍牟糠帧?. ）該模具采用4根導(dǎo)柱，其分布為等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱(chēng)裝置3. ）該模具導(dǎo)柱安裝在支撐板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。4. ）為了保證分型面很好的接觸，采用在導(dǎo)套的孔口倒角。5. ）在合模時(shí)，應(yīng)保證到向零件首先接觸。6. ）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。2.到導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 該模具采用帶頭導(dǎo)柱,不加油槽,如下圖示導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出,6mm8mm.1.) 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔,導(dǎo)柱的端部常做成錐形或球形的先導(dǎo)部分.2.) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定,應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度,該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為mm.3.) 導(dǎo)柱的安裝形式,導(dǎo)柱固定部分與模架按H7/f6配合,導(dǎo)柱的滑動(dòng)部分按H7/f7或H8f7的間隙配合.4.) 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra=0.4mm5.) 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬耐磨的表面,堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯.多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A.T10A,經(jīng)淬火處理,硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)表面淬火,低溫回火,硬度為50HRC以上.3.導(dǎo)套設(shè)計(jì) 導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合,用一確定運(yùn)動(dòng)定模的相對(duì)位置,保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)柱相配合,用以確定運(yùn)動(dòng)定模的相對(duì)位置,保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件.導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種:直導(dǎo)套(GB/T41692.2-1984(帶頭導(dǎo)套(GB/T4169.31984).1.) 結(jié)構(gòu)形式,采用帶頭導(dǎo)套(型)如圖所示2.) 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒角,導(dǎo)柱孔最好做成面孔,利于排出孔內(nèi)剩余空氣.3.) 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合,表面粗糙度為0.4mm.導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6配合;另一端采用H7/e7配合 入模板.4.) 導(dǎo)套材料可用,淬火鋼或青銅合金等耐磨材料制造該模具中采用T8A.4.推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計(jì)推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外,還支撐著支撐板,從而改善了支撐板的受力情況,大大提高了支撐板的剛性,該模具設(shè)置了4套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套,它們之間采用H8/f7配合其形狀與尺寸配合如圖所示第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)：按驅(qū)動(dòng)方式分類(lèi)可分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。按模具結(jié)構(gòu)分類(lèi)可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。（1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 在注射成形的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。（2）結(jié)構(gòu)分類(lèi)手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（a）推桿推出機(jī)構(gòu)推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類(lèi)或箱類(lèi)塑件。（b）推管推出機(jī)構(gòu)推管推出機(jī)構(gòu)是用來(lái)推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個(gè)周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。（c）推件板的推出機(jī)構(gòu)凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出推件板推出機(jī)構(gòu)義稱(chēng)頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。 特點(diǎn)：推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且推出力大。但是對(duì)于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。 （d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系，不能采用推桿、推管、推件板等簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí)，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。（5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： 塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，因此，在一般情況下開(kāi)模時(shí)，盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒(méi)有留在動(dòng)模側(cè)的情況時(shí)，可設(shè)法增加動(dòng)默一側(cè)的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側(cè)面人為的開(kāi)設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動(dòng)模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。 塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。 頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷。頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射，其后這些熔料在摸腔中冷卻到塑料變形溫度以下固化成型。在塑料固化成型過(guò)程中，由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而且一般說(shuō)來(lái)，模具溫度應(yīng)在塑料熱變形溫度以下才能達(dá)到迅速固化成型的目的。但是模具的溫度既不能過(guò)高也不能過(guò)低。模具溫度過(guò)高會(huì)造成溢料，脫模困難，并使塑件固化時(shí)間延長(zhǎng)，延長(zhǎng)注射成型周期，降低生產(chǎn)效率；模溫過(guò)低則會(huì)影響注射熔料的流動(dòng)性，使塑料應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料等制品缺陷，影響塑件質(zhì)量。模具溫度不均勻會(huì)使塑件變形，以及收縮率偏差等諸多問(wèn)題影響塑件的質(zhì)量。為此，控制模具溫度是塑件注射成型中的重要環(huán)節(jié)。第7章 排氣系統(tǒng)在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿(mǎn)甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開(kāi)排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于塑料殼體注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。第8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核4.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核n(KMt/3600-m2)/m1=(0.810.530/3600)-m2/m2 =(0.8*18.9*3600*30/3600-0.6*4*26.5)/26.5 =14.74型腔數(shù)校核合格.式中,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(10.5g/s) t成型周期取30s1)注射壓力的校核 PekP0=1.3150=195Mpa K-注射壓力的安全系數(shù),一般取K=1.25-1.4 P0-取130Mpa,中等壁厚件2)鎖模力校核 FKAP型=1.2648=777.6KN.而F=1250 KN K0鎖模力安全系數(shù),一般取K0=1.1-1.2 其他安裝尺寸的校核要待模架的選定,結(jié)構(gòu)尺寸確定后才可進(jìn)行.8.3、模具厚度H與成型設(shè)備閉合高度成型設(shè)備開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開(kāi)模距，即滿(mǎn)足下式： SH1+H2+a+（510）mm 式中 S成型設(shè)備最大開(kāi)模行程，180mm； H1推出距離（脫模距離），mm； H2塑料高度，mm； a定模板與中間板之間的分開(kāi)距離。 則：H1+H2+a+（510）=5+3.5+60+10=78.5mm180mm 所以，能滿(mǎn)足要求。第9章 模具特點(diǎn)和工作原理1、模具的特點(diǎn)：該模具是兩板模，設(shè)計(jì)了1 個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿， A 分型面是為了取出制件。該模具一模16 件，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。2、模具的工作過(guò)程模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如下。（1）對(duì)塑料進(jìn)行烘干，并裝入料斗。（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。（3）合模、鎖緊模具。（4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。（5）注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。（6）脫模過(guò)程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注塑機(jī)推桿推動(dòng)模具推板，從而推動(dòng)推件桿將之間頂出?？偨Y(jié)總 結(jié)課程設(shè)計(jì)從CAD造型設(shè)計(jì)；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；模具成型零件CAD造型設(shè)計(jì)；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。這次課程設(shè)計(jì)，歷時(shí)3個(gè)月。在此期間，針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作，順利完成了課程設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù)，達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的。通過(guò)此課程設(shè)計(jì)，掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。課程設(shè)計(jì)從測(cè)繪塑件，進(jìn)行三維造型繪制；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。完成了注射模具的制造工藝設(shè)計(jì)，但由于缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在這些設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多困難，但在老師的指導(dǎo)下，問(wèn)題都迎刃而解?？傊?，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)各項(xiàng)知識(shí)的學(xué)習(xí)深度，更培養(yǎng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，教會(huì)我怎樣才能按步驟有條不紊地進(jìn)行工作。這些為我走上工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 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