U盘套的塑料模设计

U盘套的塑料模设计姓 名 ： 学 号 ： 中文摘要 本课题主要是针对U盘套子的模具设计，通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型不封的结构 、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工分析和加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是U盘套子的模具设计。也就是设计一副注塑模具来生产U盘套子塑件产品，以实现自动化提高生产量。针对U盘套子的具体结构，该模具上侧浇口的单分型面注塑模。通过模具设计表明该模具能达到U盘套子的质量和加工工艺要求关键词：U盘套子，塑料，模具，分型面，注塑机ABSTRACT This topic is intended for u disk Cap mould design, through a process of analysis of plastic parts and comparisons, eventually designed a pair of plastic injection molding. The topics from the product structure processing, die structure, and gating system for die and mould forming structures that do not seal, ejection systems, cooling systems, selection and relevant parameters of injection molding machine of verification, there is a detailed design, and simple preparation of mould processing analysis and processing techniques. Show that the mold can be achieved through the entire design process as called for in the plastic part machining processes. According to title design is the main task of u disk Cap mold design. Is design a pair of plastic injection molds to production u disk Cap plastic products, automate to increase production capacity. U disk specific structure of the CAP, the mold parting surfaces of side gate on injection molding. Through the design of the die indicates that the die can reach u disk represented quality and production process requirements.Key words: U The CAP, plastic, mould, parting surfaces, plastic injection molding machine目录第一章 课题简介.41.1国内外模具技术发展.41.2 课题分析.5 1.3塑料模具产品的基本知识及技术应用.6第二章 塑料的工艺性.72.1 塑件材料的特性.72.2工艺性分析.82.3塑料成型工艺性能分析.82.4结构工艺性分析.10第三章 注射机与模具各参数的校核.123.1 注射机的类型及选用.123.2工艺参数的确定.123.3常用注射机.123.4注射机的选用与校核.13第四章 模具结构设计.154.1 注射模的选用.154.2 型腔数的确定.164.3 成型零件设计.174.4 浇注系统设计.204.5推出机构计算.224.6 结构零件设计. 234.7 冷却系统设计.234 .8排气系统设计.24第五章 基于UG的模具设计过程 .285.1调入模型、设置收缩率.285.2设置模具坐标和工件 .29 5.3型线面分割产生分型线.305.4编辑分形段 .31 5.5创建分型面.315.6抽取型腔和型芯区域365.7创建型腔和型芯375.8型腔布局385.9调入标准模架395.10加载标准件定位圈（法兰）.405.11加载标注件唧嘴（主流道衬套）.415.12加载顶针.425.13顶针建腔.445.14修剪顶针.445.15创建浇口.445.16模具总装图.48参考文献.49致谢.50第一章 课题简介1.1模具发展的现状 目前，我们塑料模具行业趋大型化，而且精度将越来越高，10年前，精密塑料模具的精度一般为5um，现在已达2-3um。不久，1um精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度就要求在1um以下。这就要求发展超精加工。随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制作的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30%左右。气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。模具的标准件将日渐广泛，模具标准化及标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩小模具制造周期，而且能提高模具和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们的要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速模具越来越引起人们的重视，例如研发研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧 聚酯或在其中填充金属 玻璃等增强制作简易模具。这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中 低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模。精铸模，层叠模，陶瓷吸塑料及造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将一部发展。快速模架、快速冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和操作的快速换模装快速试模装置也会得到发展和提高。 模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。1. 2塑料模的发展与背景塑料工业近20年来发展十分迅速，早在7年前塑料的年产量按体积计算已经超过钢铁和有色金属年产量的总和，塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具。中国塑料模具发展速度相当快。目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。以汽车工业为例，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨大。据介绍，在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约50%。在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，都会大大增加对模具的需求量。应该说，塑料模具的应用潜力是不可低估的。专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎。与全国塑料加工业区域分布相类似，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70。现在，这3个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。最近，由杭州娃哈哈集团精密机械制造公司研制的多腔防盗瓶盖注塑模具通过浙江省省级鉴定。该模具采用的三次顶出强制脱模技术、平衡式热流道系统、瓶盖模通用模架具有较强的创新性，模具性能和质量达到国内领先水平。据宁海模具协会介绍，去年以来，该县积极鼓励企业更新技术设备，全力推进工艺和产品创新，引导有条件的企业从生产环节向研发、销售高附加值模具拓展，大型注塑模具制造又有新的拓展，现已能够生产成套的8千克双缸洗衣机、汽车保险杠、汽车整体仪表板、汽车内饰件等大型成套模具和65英寸背投电视机壳模具。宁波跃飞模具有限公司经营部的一位工作人员告诉记者,今年他们厂接到有关塑模产品的订单较上年有所增加。从有关部门了解到，余姚市恒利塑胶钢模有限公司的手机面壳注塑模，宁海县大鹏模具塑料有限公司的洗衣机洗涤脱水桶注塑模，黄岩精惠普模塑厂的32LCD前框注塑模，浙江亨达塑料模具有限公司用于集中空调的大型空调风叶模，都达到了相当高的水平，目前产销形势都不错。余姚模具城的数百家模具企业也不甘居后，围绕汽车内外饰件、仪表板等大型精密塑料模具和以吸尘器、水暖器材、电动工具、防伪包装容器、小家电等为品牌的专业模具大做文章，同时以发展精密塑料模具为主导，积极向“高、精、尖、难、长寿命”塑料模具产品进军。黄岩模具产业为了做大做强，也正积极筹建现代化的模具园区，规划将传统的产业向高科技塑料模具园区发展。然而，塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。1.3塑料模具产品的基本知识及技术应用种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板、凹模组件和凹模组合卡板组成的具有可变型腔的凹模，由凸模组合基板、凸模组件、凸模组合卡板、型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸、凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状、不同尺寸的系列塑件。我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具以及塑胶模具1、近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。2、模具的一般定义：在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。3、注塑过程说明：模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。4、模具的一般分类：可分为塑胶模具及非塑胶模具：（1）非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A铸造模水龙头、生铁平台 B锻造模汽车身 C冲压模计算机面板 D压铸模超合金，汽缸体 （2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为： A注射成型模电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） B吹气模饮料瓶 C压缩成型模电木开关、科学瓷碗碟 D转移成型模集成电路制品 E挤压成型模胶水管、塑胶袋 F热成型模透明成型包装外壳 G旋转成型模软胶洋娃娃玩具 注射成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的，作为注射成型加工的主要工具之一的注塑模具，在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 注塑模具是由若干块钢板配合各种零件组成的，基本分为： A 成型装置（凹模，凸模） B 定位装置（导柱，导套） C 固定装置（工字板，码模坑） D 冷却系统（运水孔） E 恒温系统（加热管，发热线） F 流道系统（唧咀孔，流道槽，流道孔） G 顶出系统（顶针，顶棍）5、根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类： （1） 大水口模具：流道及浇口在分模线上，与产品在开模时一起脱模，设计最简单，容易加工，成本较低，所以较多人采用大水口系统作业。 （2） 细水口模具：流道及浇口不在分模线上，一般直接在产品上，所以要设计多一组水口分模线，设计较为复杂，加工较困难，一般要视产品要求而选用细水口系统。 （3）热流道模具：此类模具结构与细水口大体相同，其最大区别是流道处于一个或多个有恒温的热流道板及热唧嘴里，无冷料脱模，流道及浇口直接在产品上，所以流道不需要脱模，此系统又称为无水口系统，可节省原材料，适用于原材料较贵、制品要求较高的情况，设计及加工困难，模具成本较高。热流道系统，又称热浇道系统，主要由热浇口套，热浇道板，温控电箱构成。我们常见的热流道系统有单点热浇口和多点热浇口二种形式。单点热浇口是用单一热浇口套直接把熔融塑料射入型腔，它适用单一腔单一浇口的塑料模具;多点热浇口是通过热浇道板把熔融料分枝到各分热浇口套中再进入到型腔，它适用于单腔多点入料或多腔模具.流道系统的优势 （1）无水口料，不需要后加工，使整个成型过程完全自动化，节省工作时间，提高工作效率。 （2）压力损耗小。热浇道温度与注塑机射嘴温度相等， 避免了原料在浇道内的表面冷凝现象，注射压力损耗小。 （3）水口料重复使用会使塑料性能降解，而使用热流道系统没有水口料，可减少原材料的损耗，从而降低产品成本。在型腔中温度及压力均匀，塑件应力小，密度均匀，在较小的注射压力下，较短的成型时间内，注塑出比一般的注塑系统更好的产品。对于透明件、薄件、大型塑件或高要求塑件更能显示其优势，而且能用较小机型生产出较大产品。 （4）热喷嘴采用标准化、系列化设计，配有各种可供选择的喷嘴头，互换性好。独特设计加工的电加热圈，可达到加热温度均匀，使用寿命长。热流道系统配备热流道板、温控器等，设计精巧，种类多样，使用方便，质量稳定可靠。热流道系统应用的不足之处 （1）整体模具闭合高度加大，因加装热浇道板等，模具整体高度有所增加。 （2）热辐射难以控制，热浇道最大的毛病就是浇道的热量损耗，是一个需要解决的重大课题。 （3）存在热膨胀，热胀冷缩是我们设计时要考虑的问题。 （4）模具制造成本增加，热浇道系统标准配件价格较高，影响热浇道模具的普及。 第二章 塑料的工艺性2.1 塑件尺寸分析1.外形尺寸 该塑件壁厚均匀尺寸不大。塑料熔体的流程不长，适用于住注塑成型，零件尺寸见图1。 图1 塑件图2.制件材料的分析（1）使用性能 综合性能好，冲击强度、力学性能较高，尺寸稳定，耐化学性，有良好的加工性和染色性（2）成形性能 无定形塑料；吸湿性强，含水量应小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件要求长时间预热干燥；流动性中等，溢边料0.04mm左右；模具设计中要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。2.2 ABS材料分析ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成.每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度.从形态上看,ABS是非结晶性材料.三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相,另一个是聚丁二烯橡胶分散相.ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构.这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料.这些不同品质的材料提供了不同的特性,例如从中等到高等的抗冲击性,从低到高的光洁度和高温扭曲特性等.ABS材料具有超强的易加工性,外观特性,低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。ABS塑料表面不可接触受冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。此外，ABS的缺点是耐热性不高，低介电强度，低拉伸率，热变形温度为93，脆化温度为-27,使用的温度范围为-40100，而且ABS的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变硬发脆。2.3 塑料成型工艺性能分析塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料ABS工艺特性进行分析：1、收缩性：塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：SS=a-b/b100% （SS:实际收缩率；a:模具或塑件在成型温度时的尺寸；b：塑件在室温时的尺寸；c：模具在室温时的尺寸） 对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用SJ=c-b/b%（Sj：为计算收缩率） 由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出：c b 值。于是我们通过查找资料塑料成型工艺与模具设计附录B 常用塑料的收缩率，可得：ABS塑料成型收缩率为：0.003-0.008，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。我们取一个相对平均值：0.005。2、流动性：塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。ABS材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。3、吸湿性：吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小分类，ABS塑料属于吸湿性塑料，吸水率为:0.05%-0.5%。在注塑成型过程中比较容易发生水降解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进行干燥处理。一般干燥温度取80-90，干燥时间为两小时。4、热敏感性：塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。ABS塑料成型温度为210-250，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达260变色，于料温达到280时，塑料出现分解。于是注塑成型是，一般取210-250。 综上所述：ABS收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔30130，型芯3040。ABS溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料，于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。具体参数见表。表1 ABS材料性能、工艺参数表密 度1.05拉伸强度3349收缩率0.0030.008拉伸弹性模量1.8熔 点130160弯曲强度80热变形温度（45N/cm2）6598弯曲弹性模量1.4压缩强度1839模具温度2570缺口冲击强度1120喷嘴温度180190硬 度R6286中段温度210230外 观微黄色或白色不透明后段温度200220吸水率0.050.5干燥温度8090特 点耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻注射压力70100MPa塑化形式螺杆式柱塞式干燥时间2H保压压力30-80MPa背压压力3-20MPa比 重1.05注塑时间3-5s保压时间10-30s2.4结构工艺性分析为了获得优质的塑件制件，除了合理的选用塑件的原材料外，还必须塑件的结构工艺性，这样不仅可使成型工艺顺利进行，而且还能满足塑件和模具的经济性要求，所以我们在塑件结构工艺设计时，对尺寸精度及精度、表面粗糙脱模斜度进行分析。（1）尺寸及精度分析 工程塑料模塑件尺寸公差的国家标准（GB/T14486-1993），塑件尺寸公差等级分为7级，每一级又分为A、B两部分，A为不受模具活动部分影响尺寸公差，B为受模具活动部分影响尺寸公差；该标准只规定标准公差值，上下偏差可根据塑件的配合性质来分配。根据精度选用表查得ABS一般精度的为MT3，然后在塑件公差值表查得相应的公差值（2）表面粗糙分析 塑件的表面粗糙度是决定表面质量的主要因素。塑件的表面粗糙度主要与模具型腔表面的粗糙度有关。一般来说。模具表面的粗糙度数值要比塑件低12级。塑件表面粗糙度Ra一般为0.80.2m。模具在使用过程中，由于型腔磨损而使表面粗糙度数值不断加大，所以随时给予抛光复原。透明塑件要去型腔额型芯表面粗糙度相同，而不透明塑件则根据使用情况来决定它们的表面粗糙度该塑件表面粗糙度为4m.（3）脱模斜度分析 由于塑件在冷却过程中产生收缩，因此在脱模前会紧紧包住型芯或型腔中的凸起部分。为了便于脱模，防止塑件在脱模时划伤、擦毛等。在设计时应考虑与脱模方向平行的塑件内外表面具有一定的脱模斜度，塑件上脱模斜度大小，与塑件的性质、收缩率大小、摩擦系数大小、塑件壁厚和几何形状有关。硬质塑料比软质塑料脱模斜度大；形状愈复杂或成型孔较多的塑件取较大的脱模斜度；塑件孔高度愈高、孔愈深，则取较小的脱模斜度；壁厚增加，内孔包住型芯，脱模斜度也应大些。在取脱模斜度时，对型腔尺寸应以大端为基准，斜度取向小端方向；对型芯尺寸应以小端为基准，斜度取向大端方向。查得常用塑件的脱模斜度表ABS型腔脱模斜度为30130，型芯脱模斜度3040。第三章 注射机与模具各参数的校核3.1 选用注射机的方法和原则 1、使用现有设备，使塑料、塑件、注射模及注射工艺等所要求的注射机的规格参数在所选注射机的规格参数可调范围内，调整注射机的技术参数至所需要的参数。 2、根据每次成型件数按满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合适的注射机，确定注射机，调整注射机的技术参数至所需要的参数。3.2 注射机的种类和应用范围注塑机按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为立式、卧式和角式注射机。其各自的特点如下：(1)立式注塑机注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列。优点：占地少。模具拆装方便，便于安装嵌件。缺点：重心高，加料困难;推出的塑件要手工取出，不易实现自动化；容积较小。(2)卧式注塑机注射装置和锁模机构的轴线呈一直线水平排列，使用广泛。优点：重心低，稳定；加料、操作及维修方便；塑件可自行脱落，易实现自动化。缺点：模具安装困难，嵌件安装不稳，机器占地较大。(3)角式注塑机注射装置与锁模机构的轴线相互垂直排列。优点、缺点介于立式注射机和卧式注射机之间。特别适用于中心不允许有浇口痕迹的平面塑件。3.3 常用注射机1、XS-Z-60型注射机：注射量为60cm2的柱塞式塑料注射成型机，其主要参数如表2表2 XS-Z-60型注射机主要参数额定注射量60CM3注射压力122MPA锁模力500KN最大成型面积130cm2最大开模行程180mm最大模具厚度200mm最小模具厚度70mm喷嘴圆弧半径12mm喷嘴孔直径4mm模板尺寸330mmX440mm拉杆空间190mmX300mm定位孔直径：550.062.XS-YZ-125型注射机：注射量为125 cm3的柱塞式塑料注射成型机其主要参数如表3表3 XS-YZ-125型注射机的主要参数：额定注射量125CM3注射压力120MPA锁模力900KN最大成型面积320cm2最大开模行程300mm最大模具厚度300mm最小模具厚度200mm喷嘴圆弧半径12mm喷嘴孔直径4mm模板尺寸428mmX528mm拉杆空间260mmX290mm定位孔直径：1000.0543.4 注射机的选用与校核1、根据塑件的大小和实际常用的注射机，注射端盖塑件选用XS-Z-60柱塞式注射机，外形如图2所示。图2选用XS-Z-60柱塞式注射机的原因：塑件为U盘套，结构简单，体积较小，体积为0.55785cm3,选择一模八腔，假设浇道凝料为20 cm，总体积为48cm3,XS-Z-60型注射机的额定注射量为60cm3，而XS-YZ-125型注射机的额定注射量为125cm3，所以选用XS-Z-60柱塞式注射机，还有数据以下校核。2、注射机参数的校核1）、最大注射量的校核注射机的额定注射量为60 cm3 塑件体积：0.55785 cm3，每次成型8个塑件。假设浇道凝料为20 cm3实际注射量=0.55785X8+20=24.4628cm360X80%=48 cm3最大注射量满足要求。2）、注射压力的校核ABS塑料的注射压力为7090MPa，取80MPa；XS-Z-60注射机的注射压力为120MPa注射机的注射压力满足要求。3）、锁模力的校核注射机的锁模力为500KN；ABS塑料的注射压力为7090MPa，取80MPa；单个塑件在分型面上的投影面积为1.6 cm2浇道凝料为20cm2注射时模具的膨胀力=（1.6X8+20）X80=262.4KN500KN锁模力满足要求。4）、最大注射成型面积的校核XS-Z-60型注射机的最大注射成型面积为130cm2单个塑件在投影面上的面积为1.6cm2浇道凝料为20cm2注射时模具的成型面积为=（1.6X8+20）=32.8cm2130cm2最大注射成型面积满足要求。第四章 模具结构设计4、1型腔数目和分布1、确定型腔数目时要考虑的因素：1. 满足注射机的最大注射量2. 锁（合）模力3. 塑件精度4. 经济性1）按注射机的最大注射量确定型腔数量。N8 2) 按注射机的额定合模力确定型腔数 N123)按制品的精度要求确定型腔数因为塑件结构相对简单，而且成型精度不是很高，塑件尺寸较小。综合以上几方面，由于塑件的结构简单，重量较轻，且生产批量大，所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模八腔、平衡布置。这样模具的尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。2、型芯和型腔型芯和型腔的结构 型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。 由于塑件的结构简单，型腔加工容易，所以选用整体式型腔和组合式型芯，在定模板上直接加工型腔。 型芯的结构采用组合式型芯型芯和型腔的尺寸 1）型腔径向尺寸 ABS塑件的精度一般为4级，塑件径向尺寸8的公差值为0.42，模具最大磨损量取塑件公差的16；模具的制造公差约为0.14；取X=0.75，ABS塑料的收缩率在0.30.8，取0.5. 尺寸取7.89 2）型腔深度 塑件高度尺寸12的公差值为0.36，模具最大磨损量取塑件公差的16；模具的制造公差约为0.12；取X=0.5. 尺寸取11.97 3）型芯径向尺寸 塑件径向尺寸6的公差值为0.42，模具最大磨损量取塑件公差的16；模具的制造公差约为0.14；取x=0.75。ABS的收缩率为0.30.8，取0.5.尺寸取5.984)型芯高度 塑件高度尺寸11的公差值为0.36。，模具最大磨损量取塑件公差的16；模具的制造公差约为0.08；取x=0.5。ABS塑料的收缩率为0.30.8，取平均收缩率为0.5。尺寸取10.464.2浇注系统1、浇注系统的作用与组成 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，如图3。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。 图3浇道凝料2、浇注系统的设计 组成浇注系统的零件有：浇口套、定位圈、拉料杆、定模板、动模板。浇口套的结构：使用XS-Z-60注射机时定位孔直径为100，与浇口套下部尺寸相差较大，所以选用定位圈与浇口套分离的结构。1）浇口套的设计XS-Z-60注射机的注射部分喷嘴球头半径为12，喷嘴直径为4。如图4，浇口套的材料选T10A碳素工具钢，淬火处理HRC50-55 图4浇口套2）定位圈的设计 XS-Z-60注射机的定位孔直径为100。 定位圈的外径取100，厚度15.定位圈的固定使用两个M6内六角螺钉和两个销。如图5 定位圈的材料选用普通碳素结构钢A3，不需热处理。 图5 定位圈3）拉料杆的设计:由于结构比较简单，而且塑件体积较小，所以不使用拉料杆。 4）浇注系统的主流道 主流道由浇口套形成 主流道上端直径为2.4，下端直径取6，高度为65，锥角4。5） 浇注系统的分流道分流道由定模板形成，分流道的截面形状常用梯形或U形，但考虑便于加工选圆形，一级分流道半径取5，二级分流道半径取2。如图6 图6 分流道6） 浇口系统的浇口浇口共有十种形式，按照塑件的结构特点选用标准侧浇口，形状为矩形。侧浇口宽度b=3,深度为t=0.5,长度l= 。43推出机构的作用和种类 在注射成型的每个周期中，将塑料制品及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。 注塑模的推出机构有推杆、推管、推板三种形式。 由于塑件形状简单为形外方壳，所以采用普通推出机构中的推杆推出方式。每个制件用四根顶杆顶出，其结构简单，推出可靠。推杆如图7 图8 推出机构 图7 推板2） 复位杆复位杆的直径选8，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取105，如图8。推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50，表面粗糙度Ra1.6，与动模板的配合为间隙配合H8f8。 图8 复位杆3）推板导套材料选用碳素工具钢T8A淬火处理HRC45至48，如图9。 图9 导套4）推板导柱材料选择：碳素工具钢T8A，如图10. 热处理为淬火处理硬度HRC52-55 图10推板导柱、5）推板 推板的结构如图所示，长、宽、厚分别250、150、20为采用普通碳素结构钢A3，如图11。 图11 推板 6） 固定螺钉选用M6内六角螺钉，长度为20，共8个。7）支承钉支承钉工作部分的直径为20，高度为10。下面直径12，材料选用45号钢，调质处理HB270-290，如图12。 图12支承钉4、4 导向机构1、导向机构的作用和组成合模导向机构是保证动、定模合模时，正确地定位和导向的零件。其作用有三： 1）定位作用：模具闭合后，保证动、定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度 2）导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动、定模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成型零件的损坏。 3）承受一定的侧压：塑料熔体在充模过程中可能产生单向侧向压力或受成型设备精度低的影响，导柱将承受一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。导向机构主要有导柱和导套组成 4）导柱设计 选用导柱，导向部分直径25，高度45，倒角高度5。材料选用碳素工具钢T8A，淬火处理HRC45至48。表面粗糙度Ra0.8如图13。 图13 导柱5）导套的设计选用台肩型导套，导向部分直径25，高度50，壁厚5，台肩高度5。材料选用碳素工具钢T8A，淬火处理HRC45至48，表面粗糙度Ra0.8，如图14。 图14 导套 4.5 冷却系统设计冷却系统设计原则：1）冷却水孔应尽量多、孔径尽量大。2）冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。3）浇口处加强冷却。4）降低入水与出水的温差。5）冷却水道要避免接近熔接痕部位，以免熔接不牢，影响塑件的强度。6）冷却水道的大小要易于加工和清理。常见冷却系统结构：1）直流式和直流循环式 这种形式结构简单，加工方便，但模具冷却不均匀。它适用于成型面积较大的浅型塑件。2）循环式 间歇循环式冷却效果好，但出入口数量较多，加工费时；连续循环式，冷却槽加工成螺旋状，且只有一个入口和出口，其冷却效果比间歇循环式稍差。这种形式适用于型芯和型腔。3）喷流式 以水管代替型芯镶件，结构简单，成本较低，冷却效果好。这种形式即可用于小型芯的冷却也可用于大型芯的冷却。由于本产品属于那种成型面积较大的浅型塑件，所以我采用的冷却方式是直流式结构。4.6排气系统设计注射模通常以如下三种方式排气:1. 利用配合间隙排气 对于简单型腔的小型模具，可以利用推杆、活动型芯、活动镶件以及双支点固定的型芯端部与模板的配合间隙进行排气。这种类型的排气形式，其配合间隙不能超过0.05mm，一般为0.03 - 0.05mm，视成型塑料的流动性能的好坏而定。2. 在分型面上开设排气槽 分型面上开设排气槽是注射模排气的主要形式。3. 利用排气塞排气 如果型腔最后填充的部分不在分型面上，而其附近又没有活动型芯或推杆，可在型腔深处镶入排气塞。由于本产品结构比较简单，可采用分型面排气。4、7模架的选用1、塑料注射模中小型模架的结构型式可按如下，特征分类：如图15图15 模架的型号1）按结构特征可分为基本型和派生型，如图18所示，基本型分为A1A4四个品种。A1型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推杆推出机构，适用于单分型面注射成形模具。A2型模具定模和动模均采用两块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。A3型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推件板推出机构。适用于薄壁壳体类塑料制品的成形以及脱模力大、制品表面不允许留有推出痕迹的注射成形模具。A4型模架均采用两块模板，设置推件板推出机构，适用范围与/-型基本相同。 2）模架主要尺寸确定的原则模架的长、宽取决于型腔、型芯、导柱及推出机构的位置，以各零件不干涉为原则。确定模架的长度和宽度，应以设计动模板为基准。4.8动、定模部分的设计分析动模板上安装的零件和位置，如图16 图16 动模板的立体图动模板上的零件图17 图17 动模版上的零件确定动模板上安装零件的位置尺寸：如图21 动模板的设计： 动模板的设计尺寸为：25025050.材料为碳素工具钢淬火处理中温回火HRC45-50。 2） 设计定模板，应以动模板为基准设计，如图18。 图18 定模板的设计 定模板的设计尺寸为：25025050，材料为碳素工具钢淬火处理中温回火HRC45-50。 3）设计定模座板，如图19 图19 定模座板的设计 动模座板设计尺寸为：25025025. 材料为A3钢。5）设计动模垫块，如图20 图20 动模垫块 动模垫块设计尺寸为：2504880.材料为A3钢。6）设计动座板，如图21 图21 动模座板 动模座板设计尺寸为:25025025.材料为A3钢。7） 确定模架的长度和宽度，应以动模板为基准设计。模具的长度为座板的长度，在动模板长度的基础上两侧各加上压板空间尺寸20。即：25040290；模具宽度与动模板一致取200。8） 确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。XS-Z-60注射机要求： 最大