摘摘 要要 近年來(lái)，我國(guó)家電工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)，尤其是塑料模具提 出了越來(lái)越高的要求，2004 年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已 上升到 30%左右，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾年中，中國(guó)塑料模具工業(yè)還 將持續(xù)保持年均增長(zhǎng)速度達(dá)到 10%以上的較高速度的發(fā)展。 國(guó)內(nèi)塑料模具 市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。 注射成型 是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，可以一 次成型形狀復(fù)雜的精密塑件。本課題就是花朵蓋塑料成型工藝與模具設(shè) 計(jì)，將注塑模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。 （1） 通過(guò)運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)， 機(jī)械制圖， 互換性與技術(shù)測(cè)量 673A 械原理及零件，模具材料及熱處理，模具制造工藝，塑料成型工藝及模 具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，分析和解決塑料模具設(shè)計(jì)問(wèn) 題，進(jìn)一步鞏固加深和開(kāi)拓所學(xué)的知識(shí)。 （2）本設(shè)計(jì)對(duì)花朵蓋塞進(jìn)行的注塑模設(shè)計(jì)，利用 UG 軟件對(duì)塑件進(jìn) 行了實(shí)體造型，對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了 注射成型工藝過(guò)程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。如此設(shè) 計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠，保證了與其他部件的配合。最后 用 AutoCAD 繪制了一套模具裝配圖和零件圖 （3）通過(guò)計(jì)算、繪圖和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì) 手冊(cè)，進(jìn)行塑料設(shè)計(jì)全面的基本技能訓(xùn)練，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的 實(shí)踐基礎(chǔ)。 （4）本課題通過(guò)對(duì)榨汁機(jī)料桶杯的注射模具設(shè)計(jì)，鞏固和深化了所 學(xué)知識(shí)，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期 的設(shè)計(jì)意圖 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：塑料模具；注射成型；模具設(shè)計(jì) 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 Abstract In recent years, the rapid development of Chinas home appliance industry mold industry, especially plastic mold made increasing demands, in 2004, the entire mold plastic mold industry in the proportion had risen to 30%, experts predict in the next few years, China plastic mold industry will continue to maintain more than 10% higher rate of growth with an average annual growth rate. In the domestic market, plastic mold injection mold greatest demand, which is focused on the development of plastic mold. Injection molding is an important method of plastic molding, it is mainly suitable for thermoplastic molding, forming a complex shape can be precision plastic parts. The subject is flowers covered plastic molding process and mold design, injection mold knowledge as the basis to explain the plastic injection mold design process. (1) through the use of plastic mold design guidelines, mechanical drawing, interchangeability and measuring technology 673A mechanical principle and parts, mold materials and heat treatment, mold manufacturing process, the plastic molding process and die design and other aspects of the necessary basic knowledge and expertise, plastic mold design analysis and solve problems, to further consolidate and deepen the knowledge learned to open up (2) The design of injection mold design flowers cover plugs, the use of UG software was solid modeling plastic parts, plastic parts for the structure analysis process. Clear design ideas, determine the injection molding process and the various specific parts of a detailed calculation and verification. Such a structure designed to ensure reliable use of mold work to ensure coordination with other components. Finally, draw a mold assembly drawings and parts drawing with autoCAD (3) by calculating, mapping and the use of technical standards, specifications, design manual and other relevant design sheets, plastic design comprehensive basic skills training, and lay a good foundation for the practice of graduation design. (4) This paper cup through the juicer barrel injection mold design, to consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intent. Key words: plastic mold; injection molding; mold design 目 錄 第一章 前言 . 1 1.1 課題背景 . 1 第二章 塑件分析 . 3 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 3 2.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 . 3 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 . 5 3.1 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 . 5 3.2 型腔的布局及成型尺寸 5 3.3 注塑機(jī)的選擇和校核 . 6 3.3.1 注射膠量的計(jì)算 . 6 3.3.2 鎖模力的計(jì)算 . 7 3.4.3 注塑機(jī)選擇確定 . 7 第四章 注塑模具設(shè)計(jì) . 9 4.1 模架的選用 . 9 4.1.1 模架的類(lèi)型 . 9 4.1.2 模架的選擇 . 9 4.1.3 型腔模板的計(jì)算 10 4.1.4.確定模板周界尺寸 10 4.1.5.注射機(jī)參數(shù)校核 11 4.1.5 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.2 分型面的設(shè)計(jì) 14 4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 14 4.3.1 主流道設(shè)計(jì) 14 4.4 成型零部件的設(shè)計(jì) . 15 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) 15 4.4.2.型芯和型腔的工作尺寸計(jì)算 15 4.4.3 中心距工作尺寸計(jì)算 18 4.4.4 凹模寬度尺寸的計(jì)算 18 4.4.5 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 19 4.4.6 凹模高度尺寸的計(jì)算 19 4.4.7 凸模寬度尺寸的計(jì)算 19 4.4.8 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 20 4.4.9 凸模高度尺寸的計(jì)算 20 4.5.脫模及推出機(jī)構(gòu) . 20 4.5.1 脫模力 20 4.5.2 推出機(jī)構(gòu) . 21 4.6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22 4.6.1 冷卻水道設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 22 4.6.2 冷卻水道在定模和動(dòng)模中的位置 23 4.6.3 冷卻水道的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 4.7 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 總結(jié) . 27 參考文獻(xiàn) . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 致謝 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 前言 1 第一章 前言 1.1 課題背景課題背景 模具是使用基于極端的技術(shù)和設(shè)備,工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。成型模具可以應(yīng) 用許多工業(yè)領(lǐng)域中，包括汽車(chē)，電器，通信，儀表，電氣，電子，消費(fèi)電子和輕工等 行業(yè)，大約占了 80。以及與這些產(chǎn)業(yè)在近幾年的快速發(fā)展，越來(lái)越的多模高的要 求，該結(jié)構(gòu)是更復(fù)雜的。證明有高精度，高復(fù)雜性，高一致性，高生產(chǎn)率，其它的方 法制造模具零件利率很低，和成型模具無(wú)法比較。因?yàn)橥ㄓ霉こ趟芰虾退芰瞎I(yè)的發(fā) 展非常迅速，精度和強(qiáng)度也不斷地提高，塑料制品的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛，塑料成型 的使用范圍也越來(lái)越大。熱固性塑料的一部分和所有的熱塑性塑料可以使用這種方 法。由其他成型方法獲得的大型塑料制品的數(shù)量不能比擬的。注塑模具是注塑加工的 主要工具之一，質(zhì)量，產(chǎn)量以及產(chǎn)品的更變可以受質(zhì)量，精密，注塑成型和制造周期 的過(guò)程以及在生產(chǎn)率等的水平直接影響。 而且也決定了力量和速度是否企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)有中所體現(xiàn)。 有許多類(lèi)型的注塑模具，注塑機(jī)的種類(lèi)、塑件的復(fù)雜程度和和塑料種類(lèi)等許多原 因可以影響它的結(jié)構(gòu)。固定模和可動(dòng)模兩個(gè)主要組成部分組成基本結(jié)構(gòu)。定模部分被 安裝在注射機(jī)的固定板上，可動(dòng)模具部分被安裝在可動(dòng)盤(pán)的注塑機(jī)上，在注射成型過(guò) 程里，可動(dòng)模具成型零部件、合模導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推 出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成了大多數(shù)注塑模。 因?yàn)橛糜诖_定模具設(shè)計(jì)模具的特征是不同于其它行業(yè)。 模具在設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮 以下幾個(gè)方面： a.塑件的物理機(jī)械性能：如強(qiáng)度，剛度，韌性，彈性，水吸收和應(yīng)力靈敏度。不 同種類(lèi)的塑料其屬性不一樣，在塑件的設(shè)計(jì)上應(yīng)充分發(fā)揮性能上的自身優(yōu)勢(shì)，免除或 彌補(bǔ)其缺陷。 b.成型工藝：塑料成型的工藝性，如成型收縮率和流動(dòng)性的各個(gè)方面的不同等。 塑件形狀應(yīng)有利于成 型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、 均勻冷卻或使熱固性塑料制 品均勻地固化。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 前言 2 C.塑料模具結(jié)構(gòu)使得能夠盡可能簡(jiǎn)單的整體結(jié)構(gòu)， 尤其是為了免除側(cè)脫模簡(jiǎn)化結(jié) 構(gòu)和分模牽拉機(jī)構(gòu)脫模簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。讓模具零件制造工藝達(dá)到技術(shù)要求。 計(jì)算機(jī)技術(shù)有著很快的發(fā)展速度，數(shù)字化是制造技術(shù)和模具設(shè)計(jì)正朝著發(fā)展方 向。這個(gè)技術(shù)運(yùn)用的是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)與制造連成一體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一 體化， ，也可以將數(shù)據(jù)交換到加工制造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造。 1.本課題內(nèi)容是對(duì)花朵塑件進(jìn)行測(cè)繪?；谏a(chǎn)實(shí)踐之上的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè) 計(jì)，模具設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有注塑機(jī)臺(tái)選擇，設(shè)置推出的機(jī)構(gòu)，模胚選擇，型腔布局及注 塑工藝分析，冷卻系統(tǒng)設(shè)置，澆口形式與位置，分型面的確定等。 塑料制品要求必須了解使用塑料件， 工藝分析， 尺寸精度和塑料件等技術(shù)要求的。 該模具采用一模四腔布局、側(cè)入式澆口進(jìn)料、注射機(jī)采用 XSZ30 型號(hào)、設(shè)置冷 卻系統(tǒng)、CAD 和 UG 繪制零件圖和二維總裝備圖。系統(tǒng)的利用簡(jiǎn)要的文本，使計(jì)算 分析和示意圖簡(jiǎn)單明了，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。選擇合理加工方法。先確定模具 方案然后再進(jìn)行工藝分析。利用此方案可以被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果，并較好地改善 了注射模具的質(zhì)量。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 塑件分析 3 第二章 塑件分析 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì) 量要進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，進(jìn)而適當(dāng)?shù)拇_定模具精度和塑件制品必要的模具結(jié)構(gòu)。 課題目標(biāo)產(chǎn)品是一個(gè)生活中常見(jiàn)的花朵塑件，其零件外形如圖所示。具體結(jié)構(gòu)和 尺寸詳見(jiàn)圖紙， 塑料部件的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜， 生產(chǎn)的批量比較大， 模具成本要求也不高， 可以成型，精度要求不高。如圖 1 所示 圖 1 花朵塑件零件圖 2.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 （1）使用性能 聚苯乙烯是熱塑件塑料， 沒(méi)有顏色透明， 沒(méi)有毒沒(méi)味， 有光澤， 密度為 1.05g/cm， 它有較好的電性能和較高的化學(xué)穩(wěn)定性，有足夠的抗蝕能力，著色性能優(yōu)良。而耐熱 性低，它質(zhì)地硬并且脆，塑件由于應(yīng)力的作用容易開(kāi)裂，并有較高的熱膨脹系數(shù)。 （2）工藝性能 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 塑件分析 4 PS 容易開(kāi)裂變脆，容易開(kāi)裂，所以該草案被模制塑料件不宜過(guò)小，頂端應(yīng)均勻 由于高聚苯乙烯的熱膨脹系數(shù)，在插入塑料部件不應(yīng)該有，和塑料部件壁厚要均勻， 否則它們將在熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開(kāi)裂， 優(yōu)異的流動(dòng)性和模具在側(cè)澆口的形式 使用，一定要注意模具的間隙，小心飛邊。 （3）塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓餅形，其尺寸都屬于未注公差尺寸，精 度等級(jí)MT5 表面粗糙度該制件表面無(wú)特殊要求，比較容易實(shí)現(xiàn)。 脫模斜度：查表 PS 塑料 GB 預(yù)定腔 35130，核心 30至 40。 壁厚：該制件是有利于形成均勻的壁厚。 綜上所述，文章屬于中等復(fù)雜，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程，沒(méi)有必要進(jìn)行更改，相應(yīng)的模 具部件容易保證尺寸精度，在良好的條件下，當(dāng)注射過(guò)程中的參數(shù)控制下，模制零件 的要求可以保證中等大小的處理。 （4）零件尺寸 孔類(lèi)尺寸 24 . 0 0 6+ 軸類(lèi)尺寸 0 32 . 0 5 . 13 0 32. 0 10 0 2 . 0 1 0 2 . 0 5 . 1 0 2 . 0 5 . 0 0 28 . 0 4 0 56 . 0 34R 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 5 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 3.1 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù)。經(jīng)計(jì)算，塑件的體積為 3 306mmV =根據(jù)塑件成型工藝與模具設(shè)計(jì) 22 P 可查得聚苯乙烯的密度為 3 054 . 1 cm g =，故塑件的質(zhì)量為 0.32g。本次成型采用一模六件，所以需要： 塑料總體積：()nvVVcmV50%20306 . 0 6 3 =+= 澆澆總 3 47 . 2 6407 . 0 8306 . 1 cm= += 故選 XSZ30 初步選用注射機(jī)為 XSZ30 注射機(jī) 有關(guān)參數(shù)如表 1 所示 表 1 XSZ30 注射機(jī)參數(shù) 型號(hào) XS- Z- 30 注射方式 柱塞式 額定注射量/mm 30 鎖模力/KN 250 柱塞直徑/mm 28 最大成型面積/cm 90 注射壓力/MPa 119 最大開(kāi)合模行程/mm 160 注射行程/mm 130 模具最大厚度/mm 180 模具最小厚度/mm 60 嘴角圓弧球半徑/mm 12 噴嘴孔直徑/mm 2 3.2 型腔的布局及成型尺寸型腔的布局及成型尺寸 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì) 型的 角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模六腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 密切相關(guān)的空腔澆注系統(tǒng)的布局和結(jié)構(gòu)， 腔體安排應(yīng)該使得通過(guò)從所需的壓力的 總壓力等于共用流道系統(tǒng)的每個(gè)空腔，以確保每個(gè)均勻地填充有塑料熔化腔中，使之 均勻并每個(gè)腔的塑料部件的穩(wěn)定的內(nèi)在品質(zhì)。 這要求同時(shí)采用均衡澆道模腔和澆口盡 可能短的距離。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 6 塑膠模腔尺寸，計(jì)算確定的布局，你需要考慮形成一個(gè)封閉的關(guān)節(jié)面的大小，太 大引起的芯片尺寸過(guò)大， 成本浪費(fèi)， 容易成型過(guò)程中產(chǎn)生的小毛刺毛刺， 甚至腔變形。 因模具是一模六腔，考量排布可得型腔長(zhǎng)為 110mm，寬為 110mm。塑件的高度為 4mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加 20- 40mm，因此得出成型型腔總體厚度為 25mm。型腔布局如圖 2 所示。 圖 2 型腔布局圖 3.3 注塑機(jī)的選擇和校核注塑機(jī)的選擇和校核 3.3.1 注射膠量的計(jì)算注射膠量的計(jì)算 模具設(shè)計(jì)必須是這樣的能力或注射成型的塑料質(zhì)量的標(biāo)稱的 80的注射機(jī)注射 體積內(nèi)熔化。校核公式為： mmnm%80 21 + 式中： n - - 型腔數(shù)量 1 m - - 單個(gè)塑件的重量（g） 2 m - - 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g） 本設(shè)計(jì)中：6=n gm28 . 0 1= gm8 . 2 2 = ()8 . 0/8 . 228 . 0 6+m 即gm51 . 5 因而預(yù)選注塑機(jī)額定注塑量最少為 5.51g 以上 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 7 3.3.2 鎖模力的計(jì)算鎖模力的計(jì)算 鎖模力的注塑機(jī)必須比模腔壓力大的選擇產(chǎn)生的力， 或到模具分型面分開(kāi)并產(chǎn)生 閃光。在沖擊的夾緊力的投影面積的模具分型面的塑料部件是一個(gè)主要因素。 成型投影面積 AAnAA+= 212 式中 n-型腔數(shù)目 A1 -單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 A2 -澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 4=n 2 1 143mmA = 2 2 200mmA = 本設(shè)計(jì)中 nA1 A2 =2x143+200=772 mm 2 可以根據(jù)以下的公式計(jì)算并確定成型面積和鎖模力的關(guān)系： 1000 AP P 腔 式中 額 P 鎖模力，KN； 腔 P 型腔壓力，MPa ； A成型投影面積， 2 m ； 一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá) 6080MPa，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力通常為 20- 40MPa，這個(gè)地方取 30MPa。 計(jì)算：KNAP16.231000/772301000/= 腔 (取整 25 KN) 通過(guò)計(jì)算能夠得出預(yù)選注塑機(jī)額定注塑壓力為 25 KN以上。 3.4.3 注塑機(jī)選擇確定注塑機(jī)選擇確定 綜合考慮以上因素，選定注射機(jī)為 XSZ30。其相關(guān)性能符合成型方案要求， 以下相關(guān)參數(shù)如表 2 所示： 表 2 XS-Z-30 注塑機(jī)參數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 8 型號(hào)參數(shù) 單位 XS-Z-30 螺桿直徑 mm 30 理論注射容量 cm3 30 注射重量 PS g 27 注射壓力 Mpa 116 1 注射速率 g.s-1 38 塑化能力 Kg.h 13 合模方式 肘桿 鎖模力 KN 250 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 235 允許最大模具厚度 mm 180 允許最小模具厚度 mm 60 移模行程 mm 160 定位孔距 mm 55 液壓頂出行程 mm 140 液壓頂出力 KN 12 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 5.5 噴嘴移出量 l 10 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高) m 2.41.80.5 機(jī)器重量 t 1 噴嘴球半徑 mm 10 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 9 第四章 注塑模具設(shè)計(jì) 4.1 模架的選用模架的選用 4.1.1 模架的類(lèi)型模架的類(lèi)型 注塑模具分類(lèi)很多，這里是由注射模分級(jí)點(diǎn)的整體結(jié)構(gòu)引入的典型結(jié)構(gòu)。具體如 下：一分型面注塑模具，效模具成型零件，雙色注塑模具分型線，有側(cè)向分自動(dòng)卸料 螺桿式注塑，型抽芯注塑模具，熱流道注塑成型，注塑模具與固定模脫模機(jī)構(gòu)。 4.1.2 模架的選擇模架的選擇 對(duì)塑件的綜合分析之后，能夠得出這個(gè)模具為單分型面，通過(guò)查資料 GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架得知應(yīng)該選擇 CI 型的模架， 它的基本結(jié)構(gòu) 如下圖 3 所示： 圖 3 模架結(jié)構(gòu)圖 CI 模具使用兩個(gè)模板固定模具，動(dòng)態(tài)模擬使用模板，又稱為兩個(gè)模板，大型出 口模具的注射成型模具側(cè)澆口。 由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 10 擇選正確。 根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓 尺寸，以此分析計(jì)算： 模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（110）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 200mm 模架的寬 W=型腔寬度（110）+導(dǎo)向桿的直徑+模板壁厚+滑塊厚度 200mm 根據(jù)模腔的尺寸，計(jì)算成品模具的長(zhǎng)度和寬度，而且后需要考慮其他螺釘和導(dǎo)柱 的模具尺寸的其他部分， 以避免在設(shè)計(jì)的干擾。 參考模腔的厚度， 考慮模板強(qiáng)度要求， 該固定臺(tái)板的厚度取為 50mm，可動(dòng)臺(tái)板取為 60mm 的厚度。考慮輸油行程的要求，支 持板帶，以滿足 700 毫米。 通過(guò)以上的計(jì)算分析可得出應(yīng)該選擇的模架的型號(hào)為：CI-2020-A50-B60-C70。 4.1.3 型腔模板的計(jì)算型腔模板的計(jì)算 型腔模板的長(zhǎng)度： SATASL+= mm99 301591530 = += 型腔模板的寬度： SBTBSN+= mm99 301591530 = += 由分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選 擇選 正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪 廓尺寸，以此分析計(jì)算： 模架的長(zhǎng) L=型腔長(zhǎng)度（110）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 200mm 模架的寬 W=型腔寬度（110）+導(dǎo)向桿的直徑+模板壁厚+滑塊厚度 200mm 根據(jù)模腔的尺寸，計(jì)算成品模具的長(zhǎng)度和寬度，而且后需要考慮其他螺釘和導(dǎo)柱 的模具尺寸的其他部分， 以避免在設(shè)計(jì)的干擾。 參考模腔的厚度， 考慮模板強(qiáng)度要求， 該固定臺(tái)板的厚度取為 50mm，可動(dòng)臺(tái)板取為 60mm 的厚度。考慮輸油行程的要求，支 持板帶，以滿足 700 毫米。 通過(guò)以上的計(jì)算分析可得出應(yīng)該選擇的模架的型號(hào)為：CI-2020-A50-B60-C70。 4.1.4.確定模板周界尺寸確定模板周界尺寸 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 11 由以上步驟得到的模板周界不與標(biāo)準(zhǔn)板的尺寸相等，因此，數(shù)據(jù)必須計(jì)算為標(biāo)準(zhǔn) 尺寸接近更大修剪的方向，如果有對(duì)安裝在位置上的壁厚其它組分沒(méi)有足夠的空間， 增加壁的厚度。 根據(jù)支承固定零件設(shè)計(jì)中提供的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定 定模座板：mmH20 1= 動(dòng)模座板：mmH20 2 = 定模板：mmH16 3 = 推件板：mmH16 4 = 型芯固定板：mmH16 5 = 支承板：mmH20 6 = 推件桿固定板：mmH10 7 = 根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊： mmH50 8 = 854321 HHHHHHH+= mm mmmmmmmmmm 138 5016201616 = += 選擇模架尺寸。查得 mmmmmm138160160 4.1.5.注射機(jī)參數(shù)校核注射機(jī)參數(shù)校核 本模具的外形尺寸為 160mm160mm138mm。 XS-Z-30 型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為 250280，故能滿足安裝要求。 (1)安裝高度校核 XS-Z-30 型注射機(jī)所允許模具的最小厚度mmH60 min =,最大厚度mmH180 max =， 即模具必須滿足下式： maxmin HHH m 60138180 滿足高度要求 式中： m H 設(shè)計(jì)的模具厚度(mm) min H注射機(jī)允許的最小模具厚度(mm) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 12 max H注射機(jī)允許的最大模具厚度(mm) (2)開(kāi)模行程的校核 經(jīng)查資料 XS-Z-30 型注射機(jī)的最大行程mmS160=，根據(jù)塑料模成型工藝與 模具設(shè)計(jì)滿足(3-4)的推件要求 ()105 21 +HHS mm mmmmmm 15 1041 + mmS15160 =滿足開(kāi)模行程要求 式中：S注射機(jī)最大開(kāi)模行程(移動(dòng)模板行程 mm) 1 H 制件脫模距離(mm) 2 H 包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm) 經(jīng)驗(yàn)證：XS-Z-30 型注射機(jī)可以滿足使用的要求，所以能夠采用。 (3)鎖模力的校核 2 1 7206620mmA= mmA625.176 2 15 14 . 3 r 2 2 = = () 1 AnAPFs+= P F ()720625.172620+= S F 35115= 式中 s F 高壓塑料熔體產(chǎn)生的脹模力（N） P F 注射機(jī)的公稱鎖模力（N） n模具型腔數(shù)目 A單個(gè)塑件在分型面上的投影面積（ 2 mm ） 1 A 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（ 2 mm ） P 型腔內(nèi)熔體壓力，2040MPa。 常用塑料注射成型時(shí)所選用的型腔壓力值下表 3 所示 表 3 型腔壓力值 塑料品種 高壓聚乙烯 低壓聚乙烯 PS ABS POM PC 型腔壓力/MPa 1015 20 1520 30 35 40 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 13 本塑件選用mpaP200= 4.1.5 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì) （1）導(dǎo)向構(gòu)件應(yīng)合理均勻邊緣周?chē)蛟谀＞叩牟课?，從中心附近的模具?cè)緣分 布應(yīng)足以確保模具的強(qiáng)度，防止在導(dǎo)向銷(xiāo)和壓入引導(dǎo)套筒變形。 根據(jù)大小和模具的形狀，模具一般需要 2-4 引線柱。如果，當(dāng)模具沖模與方位角 要求夾具，使用兩種不同直徑導(dǎo)柱，或 2 個(gè)相同的直徑，但不對(duì)稱導(dǎo)柱布置。 （3）由于塑料零件通常停留在公共模式下，所以為了便于釋放導(dǎo)向柱通常安裝 在主模型。 （4）導(dǎo)柱導(dǎo)套應(yīng)承擔(dān)的長(zhǎng)笛的分型面 （5）軸導(dǎo)向柱導(dǎo)套和導(dǎo)向孔應(yīng)確保平行 （6）在模具時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保引導(dǎo)構(gòu)件首先接觸，避免了第一陽(yáng)模到模腔，該模制 部件的損壞。 2.導(dǎo)向柱的設(shè)計(jì) （1）有單節(jié)，還有臺(tái)階式 （2）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須大于陽(yáng)模端面 6-8MM 更高 （3）引導(dǎo)部分導(dǎo)柱應(yīng)錐形或球形頭部 （4）方法鉚接和固定螺釘 （5）表面應(yīng)進(jìn)行處理，以保證磨損。 3.導(dǎo)向套筒和導(dǎo)孔 （1）無(wú)導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，直接開(kāi)在模板上，模板較厚時(shí)，導(dǎo)向孔必須做成盲孔， 側(cè)壁增加排氣孔。 （2）導(dǎo)套有套筒式，凸臺(tái)式，臺(tái)階式。 （3）為使導(dǎo)套孔能夠被導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角 r。 在正常情況下， 在導(dǎo)向柱和在共同引導(dǎo)用套筒的兩個(gè)最內(nèi)的部分確保準(zhǔn)確動(dòng)模和 固定模的形狀，尺寸和精度的塑料部件一起，并避免與模具部件相互干擾碰撞，起到 死取向的作用。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 14 4.2 分型面的設(shè)計(jì)分型面的設(shè)計(jì) 選擇分型面時(shí)，必須考慮以下幾個(gè)方面： （1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上； （3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； （4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； （5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； （6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面，并選擇在 塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，如圖 4 所示。 圖 4 分型面的選擇 4.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)組成： 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下部分： 1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7冷料穴 4.3.1 主流道設(shè)計(jì)主流道設(shè)計(jì) 所選用 XSZ30 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前段孔徑 mmd3 0 = 噴嘴圓弧半徑mmr12 0 = 為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d 應(yīng)稍大于噴嘴直徑。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 15 ()mmdd415 . 0 0 =+=主流道設(shè)計(jì)成圓錐形， 其錐角 通常為 42， 過(guò)大的錐角會(huì) 才產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過(guò)小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使沖模時(shí)熔體的流 動(dòng)阻力過(guò)大，此處的錐角選 用 1 ，主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 mm21。 這里取主流道球面半徑 mmR16=，經(jīng)測(cè) 量主流道長(zhǎng)度 L 取 75mm。 4.4 成型零部件的設(shè)計(jì)成型零部件的設(shè)計(jì) 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu)成型零部件結(jié)構(gòu) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、 使用、 維修等角度加以考慮。 型腔是用來(lái)成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要 求、 生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼 組合式和瓣 合式四種類(lèi)型。 本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔及型芯，如圖所示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不 容易變形，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中 成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難， 要用到數(shù)控加工或電火花加工。 4.4.2.型芯和型腔的工作尺寸計(jì)算型芯和型腔的工作尺寸計(jì)算 （1）型腔的徑向尺寸； 0 32. 0 1515 Z CPSSm SLLL 0 1 4 3 += 32 . 0 3 1 0 4 3 007 . 0 1515 += 1 . 0 0 85.14 + = 0 56 . 0 3434 RR 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 16 Z CPSm SLLL 0 2 4 3 += 19. 0 0 56 . 0 3 1 0 82.33 56 . 0 4 3 007 . 0 3434 + = += 0 32 . 0 1010 Z CPSm SLL 0 3 4 3 = 1 . 0 0 32 . 0 3 1 0 83 . 9 32 . 0 4 3 007 . 0 1010 + = += 0 2 . 0 11 Z CPSSm SLLL 0 4 4 3 += 07 . 0 0 2 . 0 3 1 0 86 . 0 2 . 0 4 3 007 . 0 11 + = += 0 2 . 0 5 . 15 . 1 Z CPSSm SLLL 0 5 4 3 += 07. 0 0 2 . 0 3 1 0 36 . 1 2 . 0 4 3 007 . 0 5 . 15 . 1 + = += 0 2 . 0 5 . 05 . 0 Z CPSSm SLLL 0 5 4 3 += 07. 0 0 2 . 0 3 1 0 36 . 1 2 . 0 4 3 007 . 0 5 . 15 . 1 + = += 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 17 0 2 . 0 8 . 18 . 1 RR Z CPSSm SLLL 0 6 4 3 += 07. 0 0 2 . 0 3 1 0 66 . 1 2 . 0 4 3 007 . 0 8 . 18 . 1 + += 0 1 . 0 1010 Z CPSSm SLLL 0 7 4 3 += 03 . 0 0 1 . 0 3 1 0 0 . 10 1 . 0 4 3 007 . 0 1010 + = += (2)型芯的徑向尺寸 24 . 0 0 66 + Z CPSSm SLLL 0 1 4 3 += 0 08 . 0 3 1 024 0 22 . 6 04 . 0 4 3 007 . 0 66 = += (3)型腔的深度 0 2 . 0 22 Z CPSSm SHHH + += 0 1 3 2 = 07 . 0 0 2 . 0 3 1 0 88 . 1 2 . 0 3 2 007 . 0 22 + = += 07 . 0 0 5 . 15 . 1 + Z CPSSm SHHH + += 0 2 3 2 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 18 07 . 0 0 2 . 0 3 1 0 38 . 1 2 . 0 3 2 007 . 0 5 . 15 . 1 + = += (4)型芯的高度 2 . 0 0 11 + 0 3 2 Z CPSSm SHHH += 0 07. 0 0 2 . 0 14 . 1 2 . 0 3 2 007 . 0 11 1 3 = += 4.4.3 中心距工作尺寸計(jì)算中心距工作尺寸計(jì)算 塑件尺寸和模具尺寸都是按雙向等值公差標(biāo)準(zhǔn)，磨損又不會(huì)引起中心距尺寸變 化，因此塑件上的中心距基本尺寸 S L 和模具上的中心距基本尺寸 m L 均為平均尺寸。 于是有： () Scpm LSL+= 1 標(biāo)注制造公差后得 () 2 1 2 += Scpm LSL 數(shù)據(jù)代入得 () 056 . 8 3 2 8007 . 0 1 3 2 = += m m L L 4.4.4 凹模寬度尺寸的計(jì)算凹模寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：mmLs 0 7 . 01 716.1305 . 0 5 . 13 =相應(yīng)的塑件制造公差mm7 . 0 1= () 22 . 0 011111 1PXLSL SZCPm += () mm ZZ 22 . 0 0 22. 0 021 716.13 7 . 06 . 0 5 . 13005 . 0 1 = += 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 19 式中， cp S 是塑件的平均收縮率，PVC 的收縮率為%2%1, 所以平均收縮率: 005 . 0 2 006 . 0 004 . 0 = + = CP S； 1 x 、 2 x 是系數(shù)， x 一般在8 . 05 . 0之間，此處取 6 . 0 21 = xx； 1 、 2 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同） ； 1 、 2 是塑件上相應(yīng)尺寸制造 公差對(duì)于中小型零件取= 6 1 z （下同） 。 4.4.5 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：mmLS 0 2 . 11 216.1505 . 0 15=，相應(yīng)的塑件制造公差mm2 . 1 3 = () 132111 1PXLSL ZSZCPm += () mm ZZ 2 . 0 0 2 . 0 021 216.15 2 . 15 . 015005 . 0 1 = += 式中， 1 x 、 2 x 是系數(shù)，一般在 8 . 05 . 0之間，此處取 5 . 0 1= x, 6 . 0 2 =x。 4.4.6 凹模高度尺寸的計(jì)算凹模高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：mmmm 0 1 . 0 03 . 2 05 . 0 24 . 0=+=，相應(yīng)的塑件制造公差 ,應(yīng)的塑 件制造公差mm1 . 0。 () 067. 0 0112111 1PXHSH ZSZCPm += () mm ZZ 067 . 0 0 067 . 0 021 03 . 2 4 . 07 . 02005 . 0 1 = += 式中， 1 x 、 2 x 是系數(shù)，一般在 7 . 05 . 0之間，此處取7 . 0 1= x,5 . 0 2 =x。 4.4.7 凸模寬度尺寸的計(jì)算凸模寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：mmLS 7 . 0 0 652 . 9 05 . 0 5 . 9=應(yīng)的塑件制造公差mm7 . 0 。 ()0 17 . 0 21 1 +=XPLSL ZSZCPm () 0 17 . 0 0 17 . 0 21 22 . 7 02 . 1 65 . 0 11 . 7 005 . 0 1 = += ZZ 式中, x是系數(shù)，一般在7 . 05 . 0之間，此處取 6 . 0=x 。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 20 4.4.8 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換mmLS 02 . 1 0 22 . 7 05 . 0 11. 7=,相應(yīng)的塑件制造公差 mm02. 1。 4.4.9 凸模高度尺寸的計(jì)算凸模高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 mmHS 4 . 0 0 524 . 1 2 . 05 . 1=，相應(yīng)的塑件制造公差 mm4 . 0 ()0 17 . 0 1 1 +=PXHSH SZCPm () mm ZZ 0 67 . 0 0 17 . 0 21 524 . 1 4 . 06 . 05 . 1005 . 0 1 = += 式中，x是系數(shù)，可知一般在 7 . 05 . 0之間，此處取6 . 0=x。 4.5.脫模及推出機(jī)構(gòu)脫模及推出機(jī)構(gòu) 4.5.1 脫模力脫模力 脫模力的產(chǎn)生范圍： （1） （脫模）塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。 （2）不帶通孔殼體類(lèi)塑件，脫模時(shí)要克服大氣壓力 。 （3）機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。 （4）塑件與模具之間的粘附力。 初始脫模力，開(kāi)始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力。 相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計(jì)算脫模力時(shí)，一般計(jì) 算初始脫模力。 脫模力的影響因素： （1） 脫模力與塑件壁厚，型芯長(zhǎng)度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)，各 項(xiàng)值越大，則脫模力越大。 （2） 塑件收縮率，彈性模量 E 越大，脫模力越大。 （3）