1、. 目錄前言第一章 料工藝分析1.1分析塑料使用材料的種類及工藝特征1.2分析塑料的構(gòu)造工藝性1.3塑件精度確定1.4 明確塑件批量生產(chǎn)1.5 根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重量1.6 確定型腔數(shù)第二章 定模具構(gòu)造方案2.1確定型腔排列2.2 確定分型面2.3 脫模原理2.4 澆注系統(tǒng)形式2.4.1 主流道設(shè)計(jì)2.4.2 分流道設(shè)計(jì)2.4.3、澆口設(shè)計(jì)2.5冷卻及加熱系統(tǒng)第三章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算3.1模具主要零件的有關(guān)尺寸設(shè)計(jì)3.1.1型腔和型芯計(jì)算3.2 型腔厚度和底板厚度確實(shí)定3.3確定零件構(gòu)造及尺寸3.3.1定模座板設(shè)計(jì)3.3.2定模型腔固定板設(shè)計(jì)3.3.3 動(dòng)模型腔固定板設(shè)計(jì)3.3.4

2、支撐板設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3.3.5 推桿固定板設(shè)計(jì)第四章 初選注射機(jī)4.1計(jì)算澆注系統(tǒng)體積4.1初選注射機(jī)第五章 核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)5.1注射量的校核5.2鎖模力與注射壓力5.3模具厚度H與注射機(jī)閉合高度第六章 完畢語(yǔ)參考文獻(xiàn)摘要注塑模具是在成型中賦予塑料以形狀和尺寸的部件。模具的構(gòu)造雖然由于塑料品種和性能、塑料制品的形狀和構(gòu)造以及注射機(jī)的類型等不同而可能千變?nèi)f化，但是根本構(gòu)造是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、成型零件和構(gòu)造零件三局部組成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸局部，并隨塑料和制品而變化，是塑模中最復(fù)雜，變化最大，要求加工光潔度和精度最高的局部。對(duì)此次放大鏡無(wú)多大要求，它的整體尺寸不大，但

3、要大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率，降低本錢，故采用模具成批注射生產(chǎn)。并且該產(chǎn)品為放大鏡要透光，所以材料采用聚苯乙烯PS做為材料。對(duì)于澆注系統(tǒng)和成型零件的設(shè)計(jì)；澆注系統(tǒng)是指塑料從射嘴進(jìn)入型腔前的流道局部，包括主流道、冷料穴、分流道和澆口等。成型零件是指構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模和型腔、型芯等。此套放大鏡模實(shí)現(xiàn)局部機(jī)械操作自動(dòng)化，澆注系統(tǒng)采用普通流道，進(jìn)展一模二腔注射。頂出機(jī)構(gòu)由2條型芯和一條推桿頂出，型腔分動(dòng)模型腔和定模型腔。前言此次設(shè)計(jì)為放大鏡的注射成型模具設(shè)計(jì)。對(duì)于這次的設(shè)計(jì)首要制定的塑料成型工藝以及合理設(shè)計(jì)塑料成型模具的過程。前面局部主要說(shuō)明塑料成型的必要理論根底，包括高分子聚合物構(gòu)造

4、特點(diǎn)與性能，尤其是聚合物的熱力學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)，還有聚合物熔體在成型過程中的流動(dòng)狀態(tài)及物理和化學(xué)變化。后面局部說(shuō)明的是注射成型模具設(shè)計(jì)的最復(fù)雜也最具代表性的局部，主要說(shuō)明注射成型模具的設(shè)計(jì)，包括澆注系統(tǒng)主流道，澆口，分流道、成型零件型芯，型腔，推桿等的設(shè)計(jì)，對(duì)所選注射機(jī)的校核等有關(guān)設(shè)計(jì)。由于塑料注射成型模具對(duì)于實(shí)踐性很強(qiáng)，并且技術(shù)正在飛速開展中，所以在設(shè)計(jì)過程中注重理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)于書中的知識(shí)要加以聯(lián)系實(shí)際，從而使模具設(shè)計(jì)得更加合理。第一章 塑件工藝分析1.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征該材料為聚苯乙烯PS，是一種透光性塑料，密度為1.05g/cm*，透光度達(dá)88%92%，有優(yōu)異在著色性

5、能。制品的穩(wěn)定性非常好，最高連續(xù)使用溫度為60度到80度。具有一般塑料的電絕緣性能和耐化學(xué)腐蝕性能；注塑壓力為60-100Mpa；成型收縮率為0.5-0.8%。 聚苯乙烯的缺點(diǎn)是制品具有較大的脆性，易受沖擊而開裂，制品外表受摩擦而易起刮痕。在聚苯乙烯樹脂中參加橡膠成分可使其耐沖擊性提高5倍-10倍，但會(huì)失去透明特性。 聚苯乙烯塑料廣泛用于家用器皿、玩具、生活和文教用品、家電、輕工儀表的殼體、燈罩、圓珠筆桿等。發(fā)泡型的聚苯乙烯塑料用于防震、隔音材料及電冰箱襯里等。1.2 分析塑件的的構(gòu)造工藝性塑件尺寸不大，構(gòu)造比擬簡(jiǎn)單，對(duì)塑件的尺寸測(cè)量和型芯計(jì)算無(wú)多大影響，其它結(jié) 構(gòu)特征也符合塑件的設(shè)計(jì)要求。具

6、體尺寸如下圖：圖1-1(放大鏡零件圖)1.3 塑件精度確定因考慮塑件工作要求不高,各尺寸也不大，構(gòu)造簡(jiǎn)單，故先普通精度:IT4級(jí)1.4 明確塑件批量生產(chǎn)該塑件要求批量生產(chǎn)。1.5根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重量使用UG或Pro/E軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形的體積，當(dāng)然也可根據(jù)形狀進(jìn)展手動(dòng)幾何計(jì)算得到圖形的體積。 通過計(jì)算塑件的體積計(jì)算過程從略，式中：為放大鏡中圓柱面的體積為放大鏡中柄的體積為整個(gè)放大鏡塑件的總體積 可得塑件的質(zhì)量為：式中：塑料密度，g/cm3 塑件質(zhì)量，g1.6 確定型腔數(shù) 該產(chǎn)品需批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)的模具要有較高的注射效率，采用一模二腔的模具構(gòu)造。第二章 確定模具

7、構(gòu)造方案2.1確定型腔排列 型腔排列選擇中，由于此次采用的是一模二腔，放大鏡的構(gòu)造并不是直接圓形或矩形，初步設(shè)定排列方式有二種選擇：圖2-1型腔的排列的二種方式因第一種排列方式的注射效率高，由此模具設(shè)計(jì)選用第一種型腔排列方式。22確定分型面在模具設(shè)計(jì)中分型面的選擇很重要，它決定了模具的構(gòu)造，應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇。如下列圖所示：圖2-2分型面以及成型位置2.3 脫模原理：此次分型為一次分型，開模在分型面(上圖所示)進(jìn)展分模，動(dòng)模型腔板和定模型腔板分開，再由推桿固定板推動(dòng)推桿和型腔桿(型芯頂出塑件和澆流道的塑件。而后塑件自動(dòng)脫落，再人工取出塑件即可。2.4 澆注系統(tǒng)形式采用普

8、通澆注系統(tǒng)，由于二型腔模，必須設(shè)置分流道，用點(diǎn)澆口形式從零件部進(jìn)料，利用分型面間隙排氣。2.4.1 主流道設(shè)計(jì)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。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為25，取3。小端直徑d比注射機(jī)噴嘴直徑大0.51mm,取值為5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大12mm。2.4.2 分流道設(shè)計(jì)a分流道的形狀和尺寸分流道開設(shè)在定模板上，其截面形狀為梯形，有經(jīng)歷公式h=2b/3b為梯形大底邊寬度，mm；h為梯形的高度，mm，可給h=3mm，b=3.5mm，梯形的側(cè)面斜角=510，底部以圓

9、角相連。b、分流道的外表粗糙度由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比擬理想，因此分流道外表粗糙度要求不太低，一般Ra取1.6m左右，這可增加對(duì)外層塑料熔體的阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層2.4.3、澆口設(shè)計(jì)澆口套可選標(biāo)準(zhǔn)件，因?yàn)樽⑺軝C(jī)的噴嘴口直徑為4mm，可選取進(jìn)料口直徑為5mm的澆口套。此次采用的是側(cè)澆口中的扇開澆口，取在與型腔接合處形成長(zhǎng)L=1mm厚t=0.5mm的進(jìn)料口，進(jìn)料寬度為b=5mm，扇形長(zhǎng)度為3.5mm，塑件熔體通過它進(jìn)入型腔。 采用扇形澆口，使塑料熔體在寬度方向上的流動(dòng)得到更均勻的分配，塑件的應(yīng)力因之較小，還可防止流紋及定向效應(yīng)所帶來(lái)的不良影

10、響，減少帶入空氣的可能性，但澆口痕跡較明顯。2.5冷卻及加熱系統(tǒng)該模具注射成型時(shí)不需要太高要求，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下計(jì)算設(shè)定模具平均工作溫度為50，用常溫20的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為初選每二分鐘一套查表聚苯乙烯的單位熱流量為故冷卻水體積流量： 式中：冷卻水體積流量，單位時(shí)間注射人模具的塑料熔體的質(zhì)量，單位時(shí)間樹脂在模具釋放的熱焓量，ABS為冷卻水的比熱容，冷卻水的密度，冷卻水出口處溫度，冷卻水進(jìn)口處溫度，查表可知所需的冷卻水道直徑比擬小，所以，選直徑為的冷卻水道一個(gè)型腔一條。第三章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算3.1模具主要零件的有關(guān)尺寸設(shè)計(jì)3.1.

11、1型腔和型芯計(jì)算列表中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)都按平均尺寸，平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來(lái)計(jì)算。由塑料模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表2-5得： 聚苯乙烯PS的成型收縮率為0.5-0.8%,故平均收縮率為,考慮到工廠模具制造的條件，模具制造公差一般取計(jì)算如下表：類別尺寸類型 塑件尺寸計(jì)算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔的計(jì)算型腔徑向尺寸型腔高度尺寸3.52.52型芯的計(jì)算型芯的計(jì)算型芯徑向尺寸型芯高度尺寸1.5型孔中心距(表3-1)型芯和型腔計(jì)算3.2 型腔厚度和底板厚度確實(shí)定 根據(jù)放大鏡型腔的形狀以及其合理性選擇型腔壁厚和底板厚度，具體厚度見圖3-3模架圖3.3確定零件構(gòu)造及尺寸經(jīng)初步排祥預(yù)算預(yù)

12、選模架為2025-AI-30-30-70模架 即200250210mm具體尺寸如下：定模底板厚： 25定模板厚： A=30動(dòng)模板厚: B=30支撐板： 30墊塊厚度: C=70下模座厚： 25模具厚度：模具外形尺寸： 200250210如下列圖所示：圖3-3模架草圖 3.3.1定模座板設(shè)計(jì)：外形尺寸：25025025mm；材料：45#；調(diào)質(zhì)HB216-260；澆口套與板之間采用20H7/k6過渡配合，中間8個(gè)螺釘為M1030，外面4個(gè)為M1230孔距為130160mm。如圖4-4圖3-4定模痤板初步設(shè)計(jì)圖3.3.2定模型腔固定板設(shè)計(jì)：外形尺寸：25020030mm；材料：45#；淬火50HRC

13、；外面點(diǎn)的4個(gè)孔為導(dǎo)套20孔距為204154mm；中間點(diǎn)的4個(gè)螺紋孔M1230孔距為130160mm；中間的方形為150130mm如圖4-5圖3-5定模型腔固定板3.3.3 動(dòng)模型腔固定板設(shè)計(jì)：外形尺寸：25020030mm；材料：45#；淬火50HRC；4個(gè)為導(dǎo)套孔20孔距為204154mm；4個(gè)螺紋孔M1230孔距為130160mm；中間的方形為150130mm；比定模型腔固定板多的中間2個(gè)孔為定位銷15。如圖4-6圖3-6動(dòng)模型腔固定板3.3.4 支撐板設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)：外形尺寸：25020030mm；材料：45#；淬火50HRC；4個(gè)復(fù)位桿孔20孔距為20080mm；8個(gè)螺紋孔M1030孔距；

14、2個(gè)型腔桿孔42間距為6850mm；中間一個(gè)為推桿孔8。如圖4-7圖3-7支撐板3.3.5 推桿固定板設(shè)計(jì)：外形尺寸：25012015mm；材料：45#；調(diào)質(zhì)30HRC；4個(gè)復(fù)位桿孔20孔距為20080mm；4個(gè)螺紋孔M825孔距23098；2個(gè)型腔桿孔42間距為6850mm；中間一個(gè)為推桿孔8。如下列圖4-8圖3-8推桿固定板第四章 注塑機(jī)的選定4.1計(jì)算澆注系統(tǒng)體積由澆注系統(tǒng)體積得澆注系統(tǒng)質(zhì)量為:式中：橫向澆注體積縱向澆注體積澆注系統(tǒng)總體積澆注系統(tǒng)總質(zhì)量4.2注塑機(jī)選定注射機(jī)額定注射量，每次注射量不超過最大注射量的80%即 式中n型腔數(shù)澆注系統(tǒng)重量(g)塑件重量(g)注射機(jī)額定注射量(g)

15、因n=2得：故 故 再根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量以及塑件形狀一般，塑件熔體粘度一般，所需注射壓力通常為100-140MPa。查教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表4.2或有關(guān)手冊(cè)選定注射機(jī)型號(hào)為：*S-ZY-125 注塑機(jī)的參數(shù)如下： 注塑機(jī)最大注塑量：125cm3；鎖模力：900kN； 注塑壓力：120Mpa； 最小模厚：200mm； 開模行程：300mm； 注塑機(jī)定位孔直徑：100mm； 噴嘴前端孔徑：4mm； 噴嘴球面半徑：SR12mm； 注塑機(jī)拉桿的間距：260290/mmmm。第五章 校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)5.1最大注塑量參數(shù)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

16、，通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(jī)的最大注塑量的80%。并且此次的模具為一模二腔，所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)： 式中：注塑機(jī)的最大注塑量，g；塑件的體積，g該產(chǎn)品=26.3g；澆注系統(tǒng)體積，g，該產(chǎn)品=6.5g； 故： 此處選定的注塑機(jī)滿足注射量校核要求。5.2鎖模力校核 式中 熔融塑料在分型面上的漲開力，N。；塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，MPa，其大小一般是注射壓力的80%，注射壓力大小上面注塑機(jī)的參數(shù)已寫； n型腔的數(shù)量；單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2注射機(jī)的額定鎖模力，N。；故： ；此注塑機(jī)滿足鎖模力要求。5.3、模具厚度H與注射機(jī)閉

17、合高度5.3.1模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和推桿間距相適應(yīng)：模具長(zhǎng)寬拉桿面積； 即200250推桿間距260290 5.3.2由于此次采用的是單分型面，注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)取出塑件包括澆注系統(tǒng)所需的開模距，即滿足下式： 式中 注射機(jī)最大開模行程，300mm；模具實(shí)際高度；注射機(jī)最小閉合尺寸推出距離脫模距離，15mm；塑料高度包括澆注系統(tǒng)在，74mm；則：故：此注塑機(jī)滿足開模行程的較核要求。完畢語(yǔ)這次模具設(shè)計(jì)是第二次設(shè)計(jì)，通過這次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)大學(xué)三年的模具學(xué)習(xí)生涯有了一個(gè)總結(jié)，更讓我了解了該怎么樣去設(shè)計(jì)一個(gè)模具，設(shè)計(jì)模具圖時(shí)，在理解了模具的功能和大致的輪廓后，最重要的是在設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠細(xì)心，做到照顧到模具的各個(gè)方面的問題，要想到設(shè)計(jì)出來(lái)的模具能不能制造出來(lái)，合不合理，能不能更好的節(jié)省材料等問題，在