1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄專心-專注-專業(yè)摘 要塑料注塑成型所用的模具稱為注塑成型模具，簡稱注塑模。注塑成型在整個塑料制品的生產(chǎn)中占有著非常重要的地位，少數(shù)的幾種塑料除外，幾乎所有的塑料都可以采用注塑成型的方法來生產(chǎn)塑料制品。本設(shè)計是關(guān)于鼠標(biāo)下殼的塑料制品的注射模模具設(shè)計，通過對塑件進行工藝的分析和比較，最終設(shè)計出一副注塑模模具來生產(chǎn)鼠標(biāo)下殼產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。該課題從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性和模具的結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具成型零件、模具澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、注塑機的選用和有關(guān)參數(shù)的校核都做了詳細的設(shè)計，同時簡單編制了部分模具零件的加工工藝。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量的資料、國標(biāo)、手冊

2、、期刊，同時結(jié)合教材上的相關(guān)知識對注射模模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、排氣系統(tǒng)、推出機構(gòu)、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了比較系統(tǒng)的認識.此次設(shè)計拓寬了我的視野，豐富了我的知識、鍛煉了我的意志，為我將來更好的進行模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗?！娟P(guān)鍵詞】鼠標(biāo)下殼 注射成型 注射模 分型面 工藝Abstract The molds used for plastic injection molding called injection molding,referred to as theinjection mold. Injection molding occupies a very import

3、ant position inthe production of plastic products,in addition to the production of several kinds of plastic products,Almost all of the plastic can be produced into products by injection molding method.This design is thedesign of injection mould forplastic product of the mouse bottom cover。Finally I

4、designed an injection mold to produce a mouse bottom coverproduct to realize the automation of production throughtechnical analysis and comparison of the plastic products.This paperhas a detailed design about the die casting system,molding parts,ejector system,cooling system,the choice of injection

5、machine and the checkof related parameters.And I compiled the process of some mold parts. In the design process,I have a systemmatic understanding for The structure of theinjection mould(forming parts,gating system, guide part,launchmec hanism,exhaust system,mold temperature control system) through

6、referring to piles of data, manual, GB, magazine and combining with the knowledge from textbook. This designhas broaden my horizons,enrich the knowledge,exercise the will.And I has accumulated some experience for mybettermold design in the future.【Key words】The mouse bottom cover,Injection molding,I

7、njection mold,The parting surface,Craft前言 模具行業(yè)(Mould)是國民經(jīng)濟總量發(fā)展（GDP)的根本衡量指數(shù)之一 ,受到了人們和市場的高度重視,那些發(fā)達國家有 “模具工業(yè)是進入富裕社會的源動力” 的說法。我國模具行業(yè)近些年來發(fā)展速度很快 ,根據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)今從事模具行業(yè)的企業(yè)2萬左右 ,相關(guān)人士從業(yè)50萬上下 ,其產(chǎn)值大約360億元 ,市場長有洛陽紙貴的現(xiàn)象 ,出口約$2億,進口約$10億。如今,吾國的模具工業(yè)有以下特質(zhì):a復(fù)雜、精密、大型、壽命長中高檔的模具以及模具標(biāo)準件的發(fā)展節(jié)奏明穩(wěn)健且勢如長虹;b壓鑄模和塑料模有良好的增長勢態(tài);有著大批的專業(yè)企業(yè)在等待

8、這樣的機會來臨蓄勢待發(fā)，為經(jīng)濟發(fā)展做貢獻;c另外，從國家的戰(zhàn)略方面來說，一種的永恒發(fā)展實體經(jīng)濟的發(fā)展，從而建立起扎實的金融基礎(chǔ)，為人民的生活，資源的多元化做出貢獻，故而模具的行業(yè)比重則是不言而喻。從地區(qū)分布來看 ，則在全國的沿海地區(qū)發(fā)展明顯優(yōu)于其他地區(qū)，主要是指資金活躍，豐富的地方，比如長江，珠江三角洲,江浙一帶，其模具規(guī)模產(chǎn)值已霸占6成。此乃可書之處，然我國的設(shè)計制造的能力形于發(fā)達國家德、 美、 日、 法、 意,則猶如簸驢比于騏驥，其千里之行，費時久也。 下面就我國塑料模具工業(yè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展走向分述如下。1發(fā)展現(xiàn)況1.1產(chǎn)品的現(xiàn)在時我國的塑料模具工業(yè)可追溯幾十年前,經(jīng)過了幾番回復(fù)，跟隨著經(jīng)

9、濟的高速發(fā)展以及世界經(jīng)濟的全球化，中國的市場規(guī)模在汽車，工業(yè)，家用電器，生活需求方面的迅猛增長 ,模具整體水平應(yīng)運生息，取得了在規(guī)模上的長足進步，另東亞的一些發(fā)展中國家望其項背，嘖嘖稱嘆。在成型工藝方面 ,吾國也取得了比較大的進展。比如在多種材質(zhì)的多色注射模、塑料成型模、鑲件互換結(jié)構(gòu)以及抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計的層面。且在熟練使用氣體輔助注塑成型技術(shù)的能力也更加的靈活多變,如天津通信廣播公司模具廠、青島海信模具有限公司等廠家成功地把氣輔技術(shù)成功施用在大型電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上,有些廠家還運用了C2MOLD 氣體輔助軟件 ,獲得了不錯的效果和市場反響?，F(xiàn)在,熱流道模具已慢慢開始推廣,資

10、金方面充足的企業(yè)采用率甚至高達20 % 。就一般來說，有熱流道裝置兩種方式外熱式和內(nèi)熱式。但總的說來熱流道的采用率較低 ,與國外相比還有很大的差距。1.2 CAD/ CAE/ CAM的應(yīng)用現(xiàn)在時自文明的初端，模具就一直是一個值得重視的技術(shù)，有些與藝術(shù)結(jié)合，傳遞著人們的心里的美好愿望和獨特的文化，這些在各國都能有所實證，最常見的便是瓷器，陶器。吾國的青花瓷則更是高人一籌，飲譽全球。故模具的歷史可以說從未離開人們的需求。今天已非往昔，我們有電腦，有理論，有模型等方面處理方式，讓我們可以精益求精，這也算是人們的心里追求吧！如果說美是一種追求，這也算是工業(yè)與藝術(shù)的結(jié)合吧。記得在大二期間曾學(xué)過工業(yè)產(chǎn)品造

11、型設(shè)計，究其本源，大概也就在此處吧！ CAD/ CAE/ CAM就是這一種需求下的衍生工具，雖然分工有所不同，卻實在是一體多面，猶然人面之耳鼻口舌，少一不可。 目前大家常用的主要軟件有PRO/ ENGINEER、SOLID2WORKS 、UG- 、 CADDS5 、 DUCT、CIMA2TRON、C2MOLD。但目前國內(nèi)對于 CAD/ CAE/ CAM的使用并不全面，且缺乏自行開發(fā)的能力，這就讓我們在國際市場上的競爭力大大落后于發(fā)達國家。2 主要發(fā)展方向多年來 ,由于勞動成本的因素 ,中國儼然已經(jīng)成為整個世界制造業(yè)的重要基地。企業(yè)的生命消盈，市場的變化和人們的新的心里需求，決定了我們的制造的方

12、式！除此之外，同行的競爭，稱為大眾的春天，而企業(yè)則隨時面臨秋天之凋零。故大體說來，當(dāng)今的制造業(yè)，是走在過去里的。新的變化則需要制造揭“竿而起”（stand forward），最新的工業(yè)4.0，好像也在想這個方向下功夫。這樣就在產(chǎn)品的周期上節(jié)縮，而在另一個空間的廣度上拓寬。因而，CAD/ CAE/ CAM的技術(shù)的運用，有時候又顯得有些不足，故我們才需要有特色的，創(chuàng)意的人才來推動發(fā)展，提升行業(yè)的高度。要想在市場上占有重要地位，就需要我們在質(zhì)量上、成本上、創(chuàng)新上有所突破。2.1 協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計承上而來，“創(chuàng)新”二字很有必要地來談?wù)劇Ｊ紫冉栌梦膶W(xué)之句“不識廬山真面目，只緣身在此山中”來總領(lǐng)其旨。創(chuàng)新就是

13、需要跳出本身的圈子，讓別的因素參與進來，大家“奇文共欣賞，疑義相與析”，籍“他山之石可以攻玉”之理，成“鵬程”之舉。俗語說“當(dāng)局者迷，旁觀者清”，則與此合如符契。由此，則“創(chuàng)新設(shè)計”一詞之奧，盡矣。在整個模具設(shè)計生產(chǎn)過程中，模具工程師與產(chǎn)品工程師必須高度配合，共同致力于模具的創(chuàng)新設(shè)計，縮小我們與發(fā)達國家之間的差距。2.2模具制造設(shè)備和信息將更加豐富 ,制造更高效 目前 ,數(shù)控加工已廣泛的運用于實際生產(chǎn)中。為了提高效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和制造流程的優(yōu)化 ,有些廠家已經(jīng)開始使用多坐標(biāo)數(shù)控加工、 高速銑削加工以及基于快速原型的模具制造等方法。制造設(shè)備的進步和制造信息的處理方式的多樣化會給模具制造開辟了新

14、的道路,模具制造技術(shù)也拾階而上。2.3主要發(fā)展ASP模式模具行業(yè)的發(fā)展過程中，始終相隨著高新技術(shù)的進程。而企業(yè)要想擁有這些高技術(shù)和培養(yǎng)掌握這些高端技術(shù)的人才，則成本將會翻升，這對一個企業(yè)來說，尤其是長期的發(fā)展便會產(chǎn)生阻力，為了降低企業(yè)對現(xiàn)今的需求，而更多的謀求將來的空間，就必須要在技術(shù)與實踐的方面做出結(jié)合的努力。經(jīng)過多年的積累，ASP模式獲得大家的認可。他主要的功用簡言之就是在“資源的分配”上進行監(jiān)督和適時調(diào)整。這就包括了 逆向設(shè)計、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計模具成型過程分析、 等機構(gòu)上的改善，從而提高有效率，降低浪費。2、零件的工藝分析2.1材料的選擇 本產(chǎn)品為鼠標(biāo)的下殼，從其使用

15、性能上分析，必須具備良好的綜合機械性能，鼠標(biāo)底蓋與鼠標(biāo)墊摩擦非常頻繁，所以需要較好的耐磨性；該產(chǎn)品需要有一定電絕緣性，即電氣性能；產(chǎn)品還要能耐水，耐油等。就以上性能而言，很多塑料都具有，但再綜合材料來源和成本分析，ABS相對于其他塑料來說就更加合適了。因此，在選用材料時，考慮采用ABS。2.2 ABS塑料特性與應(yīng)用2.2.1 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化學(xué)和物理特性 ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯分散于丙烯腈-苯乙烯的共聚物中的一種多組分聚合物。三種組分都具有不同特點： 丙烯腈有耐磨性、高強度及耐熱性；丁二烯沖擊韌度較高； 苯乙烯具有高光潔度、良好的成型性及保持材料剛性。從形態(tài)上來看

16、，ABS是非結(jié)晶性材料。三種組分聚合在一起產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是聚丁二烯橡膠分散相，另一個則是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相。ABS的特性主要由三種組分的比率以及共聚物中兩相的分子結(jié)構(gòu)決定。ABS為無定型塑料，有很多品種，不同的品種其機電性能以及成型特性也就各不相同。在使用時，應(yīng)按照品種來確定成型方法和成型條件。ABS綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)強度較高，尺寸穩(wěn)定。ABS耐熱程度比聚氯乙烯、尼龍、氯苯乙烯等都要高，可達90（甚至可在110115使用）。其耐化學(xué)性和電氣性能較好，容易成型和機械加工。ABS的收縮率在0.4%0.7%之間。常用收縮率0.5%。2.2.2 注塑模工藝條件干燥處理：

17、ABS吸濕性強，必須充分干燥。最少要在溫度為下干燥24小時。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度：210280；建議溫度：245。 模具溫度：4090。（制品光潔度受模具溫度影響，溫度較低光潔度也就相對較低）。注射壓力：56176MPa。注射速度：中高速度。2.2.3 典型用途：ABS適于制造一般機械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電信結(jié)構(gòu)零件。比如：電冰箱，汽車（如車輪蓋，儀表板，反光鏡盒等），電話機殼體，打字機鍵盤以及娛樂用車輛如噴氣式雪撬車以及高爾夫球手推車等。2.3 結(jié)構(gòu)工藝性分析制品的尺寸不大，外形輪廓大部分是樣條曲線，不規(guī)則。型腔部分結(jié)構(gòu)相對簡單，沒有其他多余結(jié)構(gòu)，而型芯部分結(jié)構(gòu)比較

18、復(fù)雜，有獨立的結(jié)構(gòu)和孔，需要嵌入鑲件。該制品還存在倒扣，為了保證順利脫模，需要設(shè)計斜推桿?？傮w來說，該制品結(jié)構(gòu)特征基本符合塑件的設(shè)計要求。該制品機械性能以及尺寸精度都比較好，而且對其表面質(zhì)量要求不高。 圖2.1 塑件三維圖2.3.1 塑件的尺寸塑件的外形尺寸，塑件的型芯型腔部分表面需要使產(chǎn)品能夠順利成型。2.3.2 塑件的精度塑料尺寸精度是指生產(chǎn)出來的塑料產(chǎn)品的尺寸與設(shè)計圖上尺寸的符合程度，也就是指產(chǎn)品尺寸的準確度。一般情況下，在滿足使用要求的前提下，制品精度應(yīng)設(shè)計得盡量低一些。根據(jù)表2.1，在此選用一般精度MT3。2.3.3 塑件的表面粗糙度塑件表面質(zhì)量要求不高，使用起來要手感舒服，且塑件在

19、于鼠標(biāo)墊摩擦過程中要順暢，因此對塑件的表面粗糙度的要求較高,通常情況下，塑件表面粗糙度要求要比模具的高12級。因此在之間。本設(shè)計選取R0.8。2.3.4 脫模斜度塑件在冷卻時，由于塑件收縮會使其包緊在模具型芯上或者型腔中的凸起部分。為了避免塑件被粘住，便于從模具中順利取出制品，制品壁在脫模方向上應(yīng)設(shè)計有一定的傾斜角度。查相關(guān)資料得，ABS的脫模斜度為：型腔；型芯。在本次設(shè)計中，設(shè)ABS的脫模斜度為：型腔130；型芯1。 表2.1 塑料制品精度等級的選用3、注塑機的選用3.1 注塑機的選用注塑機是生產(chǎn)熱塑性塑料制品的主要設(shè)備，模具是安裝在注塑機上使用的，注塑機的大小必須與模具的大小相匹配，注塑機

20、太小，難以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品；注塑機太大，增加了模具的生產(chǎn)成本。3.1.1 計算塑件的體積和質(zhì)量通過三維軟件UG計算得出該塑件的體積：V=9944.55mm，查有關(guān)資料可知ABS的密度為1.021.16g/cm,此處取密度為1.09g/cm。則單件塑件的質(zhì)量m=V=1.099944.5510-3g10.84g。根據(jù)要求，本設(shè)計采用一模四腔，則塑件總質(zhì)量m0=4m=410.84g=43.36g流道凝料質(zhì)量：m1=m030%=43.3630%g13g那么，總質(zhì)量：m總=m0+m1=43.36+13g=56.36g；3.1.2 注塑機最大注射量 模具注塑成型的塑料制品和流道凝料總質(zhì)量應(yīng)小于注射機的額定

21、注射量的80%。即：。3.1.3 模具漲型力的計算高壓塑料熔體（一般在2040MPa選取，1MPa=1106N/m2）在充滿型腔的時候，會產(chǎn)生漲開模具的分型面的力，這個力的大小就等于型腔壓力與流道凝料和塑料制品在分型面上的投影面積之和的乘積。據(jù)此原理，表達公式為： F漲=P壓（nA投A澆） （3.1）其中：F漲高壓塑料熔體在在分型面上的漲開的力，單位N； P壓高壓塑料熔體對分型面方向上的平均壓力，單位MPa，ABS的型腔壓強P壓=40MPa； n模多腔的型腔數(shù)量； A投塑件在成型面上的投影，單位mm2； A澆流道凝料在分型面上的投影，單位mm2。由三維軟件UG計算得出投影面積： A投=4.91

22、610mm；A澆=667.1mm則 F漲 =P壓（nA投A澆） =40（44.91610+667.1） =N=813.244kN3.1.4 注塑機的選擇 因此，綜合上述條件，初選我國上海塑機廠生產(chǎn)的臥式注塑機，其型號為，其主要技術(shù)參數(shù)： 額 定 注 射 量：125cm3 鎖 模 力：900kN 定 位 圈 直 徑：100mm 噴 嘴 球 頭 半 徑：SR12mm 最大開（合）模行程：300mm 模 具 最 大 厚 度：300mm 模 具 最 小 厚 度：200mm 噴 嘴 直 徑：4mm4、注塑模澆注系統(tǒng)的設(shè)計注塑模具的澆注系統(tǒng)是為將熔融塑料引入模具型腔而開設(shè)的通道。模具的澆注系統(tǒng)的作用是使熔

23、融塑料在高壓下高速進入模具型腔，實現(xiàn)型腔填充。4.1 塑件在模具中的位置4.1.1 型腔數(shù)量及排列方式根據(jù)要求，模具采用一模四腔，即型腔數(shù)量n=4，結(jié)構(gòu)對稱簡單。4.1.2 分型面的設(shè)計模具的分型面是指開模時模具中能夠取出塑件和流道凝料的且可以分離的接觸面。分型面設(shè)計的一般原則：（1） 有利于脫模；（2） 必須確保塑料制品尺寸精度；（3） 必須保證塑料制品外觀質(zhì)量要求；（4） 有利于簡化模具結(jié)構(gòu)；（5） 方便模具制造；（6） 分型面盡量避免尖角利邊；（7） 滿足注塑機技術(shù)規(guī)格的要求。分型面的形狀如圖4.1所示， 圖4.1 分型面4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)設(shè)計對塑料制品的外觀、性能和成型難

24、易程度等有很大影響，澆注系統(tǒng)設(shè)計主要包括對主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分的設(shè)計。4.2.1 主流道的設(shè)計 主流道是指注塑機噴嘴與模具接觸處到分流道的流動通道，它是熔體最先經(jīng)過的模具的部分。為了使能夠順利的拔出流道凝料，一般都設(shè)計成圓錐形，本設(shè)計其錐角取。其主要尺寸可由以下計算獲得： 流道小端直徑： d=d0+（0.51）=4+0.5mm=4.5mm； 主流道球面半徑：R=R1+（12）=12+1mm=13mm； 主流道錐角：=24，取=4 主流道長度根據(jù)本塑件實際情況而定；具體尺寸標(biāo)注如圖4.2所示。4.2.2 分流道的設(shè)計 分流道是指與主流道與澆口連接的通道，分流道作用的作用是改變?nèi)垠w的

25、流向。如果模具為一模多腔，那么其分流道的設(shè)計必須保證熔融塑料能夠同時填充型腔。假如所有型腔的體積形狀都一樣，分流道的截面和長度最好能夠相等。分流道應(yīng)保證熔融塑料能盡快且同時填充型腔。 圖4.2 主流道的尺寸 圖4.3 分流道形式及尺寸 分流道截面形狀有很多種，包括圓形、梯形、U形、半圓形、及矩形。在選取分流道截面形狀時，必須確保在壓力損失最小的情況下，將熔融塑料以較快的速度送到澆口處充模。而在截面面積相等的情況下，圓形的周長最短。周長越短，則阻力越小，散熱就越多，因此流道截面形狀為圓形時效率越高。所以，在此選擇分流道截面形狀為圓形。分流道的截面大小 本塑件質(zhì)量不大，投影面積不大，壁厚較小，且A

26、BS塑料的流動性較好，因此分流道截面積不應(yīng)設(shè)計的太大，本設(shè)計取分流道直徑為5mm。具體尺寸見圖4.3。4.2.3 澆口的設(shè)計澆口是澆注系統(tǒng)的最后部分，它連接分流道與型腔，熔融塑料在澆口處的速度明顯加快，能快速地充滿型腔。它能加速熔融塑料的冷卻，防止塑料熔體倒流進入流道。澆口應(yīng)盡量短小，與產(chǎn)品分離容易，不造成明顯痕跡。澆口形式有很多，主要包括側(cè)澆口、點澆口、直接澆口、潛伏式澆口、扇形澆口、環(huán)形澆口等。由于本次模具為一模多腔，且制品有較薄的壁厚、比較大的表面積，需要大注射量，并且澆口的位置不能設(shè)置在制品的中心。綜合這些因素考慮選擇澆口形式為側(cè)澆口。側(cè)澆口的尺寸取寬度X=2mm，高度Y=0.8mm，

27、長度L=1mm。見圖4。 圖4.4 澆口形式及尺寸澆口位置的選擇：（1） 澆口位置盡量選擇在分型面上；（2） 澆口位置應(yīng)盡量選擇在塑件最大壁厚處；（3） 澆口避免開設(shè)在細長型芯附近；（4） 在側(cè)澆口模具中，應(yīng)避免從枕位處進料；（5） 澆口位置有利于型腔的排氣；（6） 澆口位置不能影響制品外觀質(zhì)量和功能由于上述原則總會存在一定程度上的沖突和矛盾，所以要盡量滿足最重要的要求。就本塑件而言，功能和外觀質(zhì)量是應(yīng)首要考慮的要求。所以綜合上述原則，將澆口開設(shè)在型腔寬敞、有圓形小型芯的一側(cè)。4.2.4 冷料穴的設(shè)計冷料穴是是用來儲藏注塑間隔期間產(chǎn)生的冷料,主流道冷料穴一般開設(shè)在主流道末端，分流道較長時，分流

28、道的末端也應(yīng)設(shè)冷料穴。冷料穴有以下分類：底部帶推桿的冷料穴、推板推出的冷料穴、無拉料桿的冷料穴、分流道冷料穴。 本設(shè)計中，主流道冷料穴圓柱體的直徑為56mm，深度為56mm，本設(shè)計取直徑為5mm，深度為5.5mm；對于分流道冷料穴，其長度為11.5倍的流道直徑，本設(shè)計取長度為7mm。圖4.5 1-主流道冷料穴； 2-分流道冷料穴4.2.5 拉料桿的設(shè)計 拉料桿的作用是將主流道凝料從澆口套中拉出，再將其隨著制品一起推出模具外。（1） 主流道拉料桿的設(shè)計 本設(shè)計的澆口形式為側(cè)澆口，為了避免主流道凝料粘在定模上，所以需要設(shè)計拉料桿，本設(shè)計采用勾形拉料桿作為主流道拉料桿。 （2）分流道拉料桿的設(shè)計側(cè)澆

29、口澆注系統(tǒng)分流道的拉料桿就是推桿，拉料桿的直徑等于分流道直徑，裝在推桿固定板上。5、注塑模排氣系統(tǒng)的設(shè)計注塑模中將氣體排出和氣體引進的機構(gòu)統(tǒng)稱為排氣系統(tǒng)。型腔內(nèi)的氣體應(yīng)及時排出以免影響到制品的成型質(zhì)量和成型周期。注射模成型時排氣通常用如下四種方式進行：（1） 利用流道排氣；（2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣；（3） 利用推桿、推管和動模鑲件的配合間隙排氣；（4） 利用鑲件配合面及側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)排氣由于本制品設(shè)置的推桿較多，因此除利用推桿與內(nèi)模鑲件的配合間隙排氣外，僅在制品枕位處開設(shè)排氣槽。6、注塑模成型零件的設(shè)計模具生產(chǎn)時用來填充塑料熔體和成型制品的零件稱為成型零件，制品的外形和尺寸取決于成型零件

30、，成型零件包括凸模、凹模以及小型芯等。6.1 型芯、型腔工作尺寸的計算6.1.1 模具成型零件的制造誤差影響制品尺寸誤差的還有成型零件的制造誤差，制品的尺寸精度隨著成型零件的制造精度而變化。實踐表明，成型零件的制造公差約占制品總公差的，設(shè)成型零件的制造公差為。6.1.2 模具安裝配合的誤差 模具成型零件裝配誤差是指制品在成型過程中成型零件之間配合間隙的變化，都會引起制品的尺寸的變化。 影響誤差的因素較多，累積的誤差也就較大，因此我們在設(shè)計時應(yīng)確保累積的誤差不超過塑件規(guī)定的公差值，即： （6.1） 式中 為塑件公差。 因為考慮到影響因素多，因此本設(shè)計中計算尺寸都采用平均收縮率法。即： （6.2）

31、式中 S-塑料的平均收縮率（其他的同上）。由材料的性質(zhì)可知：ABS的收縮率為0.40.7。故規(guī)定：制品外形名義尺寸為最大尺寸，采用單向負偏差，與之相對應(yīng)的凹模名義尺寸為最小尺寸，采用單向正偏差；制品內(nèi)形名義尺寸為最小值，單向正偏差，與之相對應(yīng)的凸模名義尺寸為最大尺寸，單向負偏差；中心距尺寸采用單向等值正、負偏差，基本尺寸為平均值。6.1.3 型芯、型腔工作尺寸的計算（1）型腔徑向尺寸由平均收縮率法公式： （6.3） 式中 LM型腔徑向尺寸（mm）； L塑件徑向公稱尺寸（mm）； S塑料的平均收縮率（%）； 塑件公差值（mm）； 模具零件公差（mm），=1/21/4，一般取=1/3式中塑件的公差

32、值根據(jù)不同的尺寸在表2（塑料制品尺寸公差數(shù)值表）選擇。 型腔長： L1=101.81（1+0.0055）-3/40.58+0.58/3 0 =101.93+0.193 0 型腔寬： L2=54.37（1+0.0055）-3/40.40+0.40/3 0 =54.37+0.133 0 （2）型腔深度尺寸 由平均收縮率法公式： （6.4） 式中 HM型腔深度尺寸型腔深： HM=16.18（1+0.0055）-2/30.20+0.20/3 0 =16.14+0.067 0 （3）型芯徑向尺寸 由平均收縮率法公式： （6.5） 式中 lm型芯徑向尺寸 型芯長： l1=100（1+0.0055）+3/4

33、0.520 -0.52/3=100.940 -0.173 型芯寬： l2=52.56（1+0.0055）+3/40.400 -0.40/3 =53.150 -0.133（4）型芯高度尺寸 由平均收縮率法公式： （6.6） 式中 hm型芯高度尺寸 型芯高： h=14.77（1+0.0055）+2/30.200 -0.20/3=14.980 -0.067（5）中心距尺寸由平均收縮率法公式： （6.7） 式中 CM中心距尺寸制品上有凸臺，其尺寸沒有公差要求，在此采用標(biāo)準中的7級精度。中心距尺寸公差取為模具制造公差的。 C1=25.13(1+0.0055)0.96/6=25.270.16 C2=32.

34、16(1+0.0055)1.04/6=32.340.173 C3=36.18(1+0.0055)0.3/2=36.380.15 C4=40.60(1+0.0055)0.34/2=40.820.176.2 確定內(nèi)模鑲件外形尺寸 注塑成型時，從注塑機噴嘴出來的熔融塑料對模具施加高壓。為避免因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至開裂或因剛度不夠而產(chǎn)生擾曲變形，出現(xiàn)溢料和飛邊等缺陷，會降低塑件尺寸精度并且影響塑件順利脫模，有必要保證模具有良好的剛度和強度。 一般用經(jīng)驗法和計算法來確定內(nèi)模鑲件的尺寸，而在實際工程應(yīng)用中基本上采用經(jīng)驗法。如果使用計算法確定內(nèi)模鑲件尺寸，其過程太過繁瑣復(fù)雜，因此在本設(shè)計中使用經(jīng)驗法確

35、定內(nèi)模鑲件的尺寸。本設(shè)計內(nèi)模鑲件材料選用P-20(3Cr2Mo),硬度（3638HRC）。表6.1 塑料制品尺寸公差數(shù)值表6.2.1 確定內(nèi)模鑲件的長、寬尺寸本設(shè)計采用一模四腔，各型腔對稱布置，且各型腔可以近似看作是矩形型腔，因此需要確定各型腔的相互位置尺寸。一模多腔的模具，各型腔之間的壁厚B可根據(jù)型腔深度取1225mm，型腔越深，型腔壁就越厚，如圖7；型腔與內(nèi)模鑲件邊之間的壁厚A可取1550mm，通常都可以根據(jù)表3所列的經(jīng)驗數(shù)值選定。圖6.1 排位確定鑲件的大小表6.2 型腔至內(nèi)模鑲件邊經(jīng)驗數(shù)值A(chǔ) 本設(shè)計取型腔壁B=25mm，型腔至內(nèi)模鑲件的邊距A=25mm。6.2.2 內(nèi)模鑲件高度尺寸的確

36、定 本設(shè)計采用整體式凸模，因此在此只確定凹模的厚度，為了減小主流道的長度，凹模的厚度應(yīng)盡量取小一些。取型腔底部至凹模底部的距離Wa=35mm。確定合模后內(nèi)模鑲件總體厚度尺寸H=90mm。6 .2.3 其他設(shè)計要點 （1）分型面封料要求 為了滿足封料要求，型腔邊緣與主流道、分流道不能挨得太近，之間得有一段安全距離。（2）模具結(jié)構(gòu)空間要求 排位時應(yīng)保證各結(jié)構(gòu)件之間不發(fā)生干涉。（3）要充分考慮螺釘、冷卻水及推出裝置 為了模具能達到良好的冷卻效果，排位時應(yīng)注意推桿、螺釘對冷卻水孔的影響，預(yù)先留好冷卻水孔的位置。 （4）模具長寬比例要協(xié)調(diào) 模具型腔應(yīng)布置盡量緊湊一些，這樣可以減小模具外形尺寸和分流道的長

37、度，模具的長寬比例要合適，一般來說長寬比例不要超過2。 綜合以上要求及規(guī)則，本設(shè)計最終確定模具內(nèi)模鑲件外形尺寸為280mmL190mmB90mmH。6.2.4 內(nèi)模鑲件配合尺寸與公差 內(nèi)模鑲件與模板的配合為過渡配合，配合公差為H7/m6，內(nèi)模鑲件之間的配合公差為H7/h6。 6.2.5 內(nèi)模鑲件的型腔表面粗糙度 型腔的表面粗糙度取決于制品的表面粗糙度。 凹模成型表面粗糙度一般為Ra0.10.4m，本設(shè)計采用Ra0.4m；配合表面粗糙度為Ra0.8m；其余表面為Ra1.66.3m，本設(shè)計采用Ra1.6m。 凹模成型表面粗糙度一般為Ra0.0250.1m，本設(shè)計采用Ra0.1m；配合表面粗糙度為R

38、a0.8m；其余表面為Ra1.66.3m，本設(shè)計采用Ra1.6m。6.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.3.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是裝在定模里的鑲件，用來成型塑料制品的外表面。其結(jié)構(gòu)特點隨制品的結(jié)構(gòu)和磨具加工方法而變化。制品外表面是由凹模成型的，凹模有組合式和整體式兩種。整體式凹模由整塊材料加工而成，特點是強度和剛度高。但由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工也就相對困難一些。組合式凹模與整體式凹模比較，有加工方便、節(jié)省材料、更換方便、熱處理方便等優(yōu)點。仔細觀察該制品的結(jié)構(gòu)特點，制品外表面有一凹凸孔，但該孔不深且不小，所以不需要另設(shè)小型芯來成型該孔，凹模結(jié)構(gòu)就需采用整體式。6.3.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模是裝在動模

39、里的鑲件，用來成型塑料制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。凸模也有整體式和組合式兩種。因為制品的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)較多較復(fù)雜，因此凸模采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，將主型芯制成局部鑲嵌式，在小型芯單獨加工后在嵌入凸模，公差配合取H7/m6。6.3.3 鑲件的緊固本設(shè)計由于A、B板用于裝配內(nèi)模鑲件的孔不通，所以內(nèi)模鑲件通過螺釘緊固在動、定模板上。螺釘規(guī)格為內(nèi)六角圓柱頭螺釘。 圖6 .2 1、2- 聯(lián)接螺釘7、注塑模結(jié)構(gòu)件的設(shè)計7.1 模架的設(shè)計7.1.1 模架的選用模架的選擇需要綜合考慮型腔和型芯的結(jié)構(gòu)形式、脫模的動作、澆注系統(tǒng)形式等。設(shè)計過程中盡量使用標(biāo)準件，選用標(biāo)準模架。本設(shè)計中，模具采用了一模四腔，采用測澆口，有斜頂機構(gòu)，采用

40、推桿推出。綜合以上分析，查相關(guān)手冊，選用龍記生產(chǎn)的大水口模架，模架型號規(guī)格為：CH型3345，其中A板為80mm，B板為80mm，C板為90mm，A、B板間距1mm，垃圾釘高度5mm，模架長寬BL為330mm450mm。7.1.2 動、定模板開框尺寸的設(shè)計在動、定模板上加工出用于裝配內(nèi)模鑲件的凹坑，叫做開框。開框有通框和不通框兩種。（1） 開框的長、寬尺寸的確定 長度和寬度的基本尺寸等于內(nèi)模鑲件的長度和寬度的基本尺寸，其公差配合取H7/m6。（2） 開框的深度尺寸的確定 本設(shè)計的分型面為曲面，因此動模板和定模板上開框的總深度=內(nèi)模鑲件裝配后的總高度-1mm =89mm。7.2 澆口套的設(shè)計澆口

41、套是指連接模具與注塑機噴嘴且作為主流道用的那一段金屬件，俗稱唧嘴。一般澆口套會選擇優(yōu)質(zhì)鋼材加工并熱處理。一般會將澆口套固定在模板上以防止生產(chǎn)中澆口套轉(zhuǎn)動或被帶出。澆口套有定位和作為澆注系統(tǒng)的主流道作用。澆口套材料為T10A，熱處理要求淬火5357HRC。本設(shè)計澆口套具體尺寸如圖。 圖7.1 澆口套形式及尺寸7.3 模架中其他結(jié)構(gòu)件的設(shè)計7.3.1 撐柱的設(shè)計 由于從噴嘴出來的熔融塑料壓力很大，如果后模太薄，時間久了就會變形，出的產(chǎn)品也就不合格，所以為了不讓后模變形，通常需要用撐柱支撐后模。撐柱加在后模與模具底板之間，撐柱需用螺釘與底板固定。撐柱的位置 撐柱的位置應(yīng)設(shè)置在注塑壓力在動模板上的集中

42、處，撐柱最好是對稱布置，注意撐柱盡量不要與其他零件發(fā)生干涉。本設(shè)計撐柱的直徑為mm,固定撐柱的螺釘規(guī)格為。撐柱材料為鋼。 圖7.2 撐柱7.3.2 定位圈為了保證模具澆口套與注塑機料筒噴嘴在同一軸線，定位圈將模具初定位在注塑機上。并且澆口套也需要定位圈將其壓緊在模具上。定位圈采用自制或外購標(biāo)準件，本設(shè)計采用標(biāo)準件，規(guī)格為。 圖7.3 定位圈 圖7.4 限位釘7.3.3 頂棍孔模具注塑結(jié)束，制品冷卻定型后模具開模，注塑機上的頂棍通過加工模具底板上的頂棍孔推動底板將制品推出模具。頂棍孔直徑取。7.3.4 限位釘限位釘又叫做垃圾釘，其作用是避免推桿底板和模具底板大面積接觸，且防止頂針頂出長度過長，把

43、斜頂和帶托頂針頂斷 。本設(shè)計限位釘大端直徑取。7.3.5 緊固螺釘本設(shè)計采用內(nèi)六角圓柱頭螺釘。內(nèi)六角圓柱頭螺釘主要用于動定模內(nèi)模料，型芯，小鑲件及其他一些結(jié)構(gòu)組件的聯(lián)接。本設(shè)計中，聯(lián)接方鐵、模具底板和動模板的螺釘規(guī)格為,聯(lián)接模具底板和方鐵的螺釘規(guī)格為,聯(lián)接推桿固定板和推桿底板的螺釘規(guī)格為。8、注塑機脫模系統(tǒng)的設(shè)計模具中，將冷卻定型后的制品以及澆注系統(tǒng)凝料從模具中無損壞地推出的機構(gòu)被稱作脫模系統(tǒng)。脫模系統(tǒng)包括推出零件、復(fù)位零件以及固定零件。在設(shè)計此機構(gòu)時，應(yīng)遵守以下幾個原則： （1）保證模具打開時塑件留在動模上 （2）保證塑件不因推出受力而變形損壞 （3）結(jié)構(gòu)合理且動作穩(wěn)定可靠（4）合模時正確的

44、定位8.1 脫模力的計算制品在冷卻時體積會收縮變小，會緊包住模具型芯，制品要從型芯上脫出就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。一般來說，塑件開始推出瞬間需要克服的阻力最大，因此選擇此時作為臨界條件。 圖8.1 型芯受力分析根據(jù)力平衡原理，列出平衡式： （8.1）則： （8.2）式中 塑件對型芯的包緊力； 脫模時型芯所受的摩擦阻力； 脫模力； 型芯的脫模斜度。又 （8.3）于是 （8.4）而包緊力為包容型芯的面積與單位上包緊力之積，即：由此可得： （8.5）式中 塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.10.3； 塑件包緊型芯的面積； 塑件對型芯的單位正壓力，一般情況下p=812MPa。由于通過UG軟件計算得

45、出A=1840.07 ，且 =0.3，=10，p=10MPa 最終計算得脫模力為：Ft=1840.0710（0.3cos10-sin10）=5198.23N8.2 推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)一般包括推桿推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、定模推出機構(gòu)、螺紋自動脫模機構(gòu)等。由于本制品的形狀不大，所以選擇用圓推桿推出機構(gòu)。圓推桿結(jié)構(gòu)最為簡單，容易加工，而且圓推桿推出制品時其受到的阻力比較小，推出動作也相當(dāng)靈活可靠，推桿損壞后更換也比較方便。8.2.1推桿位置的設(shè)計對于推桿的位置，我們應(yīng)注意以下幾點: （1）推桿需設(shè)在包緊力大的地方 （2）推桿需均勻布置 （3）推桿需設(shè)在塑件強度剛度較大處因為本塑件圍

46、周緊緊包在型芯上面，故在塑件的四周需均勻布置頂桿。且塑件有一個較小的臺階孔，應(yīng)設(shè)計一個推桿，使受力平衡，將塑件均勻地推出。8.2.2推桿的直徑在推出過程中，推桿需要克服包緊力推出產(chǎn)品，必須具有足夠的剛性，不致壓彎，因此推桿直徑應(yīng)足夠大。本設(shè)計采用直徑為5mm的圓推桿。8.2.3推桿固定形式及裝配要求本次設(shè)計采用圓形截面推桿，其尾部采用臺肩，結(jié)構(gòu)簡單，臺肩的直徑比推桿直徑大46mm；推桿直徑與模板上的推桿孔采用的配合形式為間隙配合，其配合公差為H7/f7。推桿上端面應(yīng)高出鑲件表面0.030.05mm。采取在固定板上開一沉孔用螺紋來固定。而推桿固定端留單邊間隙值為0.5mm，這可以降低加工要求和避

47、免推桿卡死現(xiàn)象。推桿材料采用45鋼，與型芯的配合部分表面粗糙度。8.3 復(fù)位桿 待制品取出后，動定模合模時，定模板推動復(fù)位桿完成推桿固定板的復(fù)位。本設(shè)計復(fù)位桿的直徑為。9、注塑模側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計很多塑料制品因為側(cè)壁帶有通孔、凹槽或凸臺，設(shè)計時需要設(shè)計專門的機構(gòu)來成型該部分結(jié)構(gòu)，這種機構(gòu)就稱為側(cè)抽芯機構(gòu)。本設(shè)計的塑料制品由于存在倒扣，所以需要采用斜推桿來成型該倒扣并推出制品。在脫模過程中，斜推桿同時完成側(cè)向分型和抽芯動作。本設(shè)計斜推桿的斜度為，斜推桿與內(nèi)模的配合公差取H7/f6，斜推桿應(yīng)避免與模架接觸以減小摩擦和阻力，本設(shè)計避空處形狀設(shè)計成方孔。 圖9.1 斜推桿10、注塑模導(dǎo)向定位系統(tǒng)的設(shè)計1

48、0.1 導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計在注塑模中，為保證成型零件每次合模后的精準度，讓活動零件按著我們設(shè)計的路線運動的結(jié)構(gòu)叫做導(dǎo)向系統(tǒng)。在本設(shè)計中，采用導(dǎo)柱導(dǎo)套類導(dǎo)向系統(tǒng)，為確保準確合模，A、B板之間應(yīng)設(shè)計導(dǎo)向系統(tǒng)。而且由于本設(shè)計有斜推桿，為了減小斜推桿與動模之間的摩擦阻力，在推桿固定板上應(yīng)設(shè)計導(dǎo)向系統(tǒng)。導(dǎo)柱和導(dǎo)套前端應(yīng)倒圓角以適應(yīng)導(dǎo)柱能夠順利地進入導(dǎo)套。模具在開模或合模過程中，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間會有摩擦，為了減小摩擦，導(dǎo)柱表面可以加工一些圓環(huán)形的凹槽，用于儲存潤滑油。A、B板之間導(dǎo)柱安裝在動模一側(cè)；推桿板導(dǎo)柱固定在模具底板上，穿過推桿固定板，深入動模板。導(dǎo)柱由于摩擦和側(cè)向力容易損壞，則導(dǎo)柱需要耐摩擦以及內(nèi)芯應(yīng)具

49、有高強度、高剛度，因此采用鋼，經(jīng)淬火處理，硬度為，導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度，導(dǎo)向部分的表面粗糙度為0.4；A、B板之間導(dǎo)套的材料也用T10鋼，推桿板導(dǎo)套配置相應(yīng)的銅質(zhì)導(dǎo)套，但硬度應(yīng)略低于導(dǎo)柱以減輕摩擦，推桿板導(dǎo)套配置相應(yīng)的銅質(zhì)導(dǎo)套，導(dǎo)套固定部分的表面粗糙度0.8，導(dǎo)向部分的表面粗糙度為0.4。導(dǎo)柱與固定板的配合為H7/k6，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合為H7/f7，導(dǎo)套與模板的配合為H7/m6。 圖10.1 A、B板之間導(dǎo)柱、導(dǎo)套 圖10.2 推桿板導(dǎo)柱、導(dǎo)套10.2 定位系統(tǒng)的設(shè)計在注塑過程中，型芯、型腔會受到側(cè)向力，該側(cè)向力可能會導(dǎo)致模具中模板以及活動零件位置發(fā)生偏移，最終不能得到合適的產(chǎn)品，定位系統(tǒng)

50、可以確保凹模、凸模在合模時精確定位，分擔(dān)導(dǎo)柱所承受的側(cè)向力。本設(shè)計由于分型面位非規(guī)則的曲面，所以在動定模板之間應(yīng)設(shè)計鎖緊定位機構(gòu)，保證合模時精確定位。定位機構(gòu)還可以分擔(dān)導(dǎo)柱所承擔(dān)的側(cè)面壓力，提高模具的剛度和配合精度，減少模具合模時所產(chǎn)生的誤差。本設(shè)計采用定位機構(gòu)為直身邊鎖，裝在模具的四個側(cè)面，藏于模板內(nèi)，防止碰壞和壓壞。11、注塑模溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計在注塑成型過程中，模具溫度將影響到塑料熔體的填充、成型，制品的質(zhì)量和模具的成型周期，注射成型時，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)都必須將模具溫度控制在每種塑料適宜的溫度范圍內(nèi)。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，那么到底是需要設(shè)計加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)又或者是兩者都需

51、要設(shè)計，最終還要根據(jù)塑料對模具溫度的要求而定，對于本次設(shè)計來說，本設(shè)計選用的塑料是ABS，流動性一般，其料筒溫度為210280，模具溫度為4090，所以只需設(shè)計冷卻系統(tǒng)。比較常用冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻及油冷卻，本設(shè)計采用的是水冷卻，效果好，成本低。11.1 冷卻計算 （1）求塑料制品在固化時每小時釋放的熱量Q,查表得ABS的單位熱流量為3.11024.0102kJ/kg，此處取4.0102kJ/kg，故 （2）求冷卻水的體積流量 （3） 求冷卻水管直徑d，查表，為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=8mm。11.2 冷卻系統(tǒng)的確定11.2.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則（1）冷卻水道應(yīng)盡量多（2）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)