塑料模具设计（毕业）论文

某工程学院毕业设计 (论文)机械与电气工程学院 07模具设计与制造专业毕业设计论文题目对接型销双向斜抽芯椎杆抽芯灯罩注塑模设计学生 胡运班级 07模具(3) 班学号2007010904指导教师国亮完成日期 2010年 6 月 16 日南 昌 工 程 学 院毕业设计论文任务书I、毕业设计(论文)题目：对接型销双向斜抽芯椎杆抽芯灯罩注塑模设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：见?先进注塑模330例设计评注?III、毕业设计(论文)工作容及完成时间：1. 绘制产品的三维与二维图，并分析其成型工艺性。2. 制品的根本参数的计算及注塑机的选用。3. 模具类型及构造确实定。4. 模具构造草图的绘制。5. 模具和成型机械关系的校核。6模具零件的设计计算。7. 绘制模具的装配图包括三维与二维。8. 绘制模具零件图包括三维与二维。9. 编写设计论文。主要参考资料：1. 模具设计手册2模具相关书籍3. 机械制图机械与电气学院 07模具设计与制造 专业 03班学生： 胡运日期： 自2010年 04月13日至2010年06 月19日指导教师：国亮助理指导教师(并指出所负责的局部)：教研室主任：附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。零件图：说明：生产批量：中批量生产 料的精度等级：低精度。摘 要注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精细塑件。本课题就是将塑料圆盖作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。通过对塑料圆盖成型工艺的正确分析，设计了一副一模一腔的塑料模具。模具中决定塑件几何形状和尺寸的零部件称为成型零件，包括前模板、前模仁、后模板、后模仁、后模镶件、斜导柱、滑块等的设计与加工工艺过程。成型零部件在工作时直接与塑料接触，在一定的温度下承受熔体的高温和高压，因此必须要有合理的构造、较高的强度和刚度、较好的耐磨性、正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的外表粗糙度。重要零件的工艺参数的选择与计算，推出机构与浇注系统以及其它构造的设计过程。设计成型零部件时，应根据塑料的特性、塑件的构造和使用要求，确定型腔的总体布局，选择分型面，确定脱模方式，设计浇注系统、排溢系统等，然后根据加工工艺和装配工艺的要求进展成型零部件的构造设计，计算成型零部件的工作尺寸，对关键的成型零部件进展强度和刚度校核。关键词：塑料模具；注射成型；模具设计；AbstractInjection molding is an important method of plastic molding, which is mainly applied to thermoplastic molding, can be a plex shape forming of precision plastic parts. The issue is the plastic dome as the design model, will injection mold-related knowledge as a basis to explain the process of plastic injection mold design.Plastic dome on the right molding process analysis, design of a cavity of a mold of a plastic mold. Plastic Mould decided to geometric shape and size of the parts as molded parts, including the former template, before the mold, after the template, after the mold, after the mold inserts, Bevel Pillar, slider, etc. Design and Manufacture of process .Molding parts with plastic in direct contact with the work, at a certain temperature to withstand high temperature and high pressure melt, it must have a reasonable structure, high strength and rigidity, good wear resistance, the correct geometry , high dimensional accuracy and low surface roughness. Important part of the process parameter selection and count the bodies and the gating system and other structural design process.Design molding parts should be under the plastic properties of the structure and use of plastic parts required to determine the overall layout of the cavity, select sub-surface to determine the stripping method, designed gating system, overflow systems, scheduling, and then processing and assembly process requirements of forming ponents structural design, calculation of the work of forming parts size, the shape of key parts for Strength and Rigidity. Keywords: plastic mold; injection molding; mold design.目录摘 要 5Abstract 6绪 论 9第一章 塑料的工艺性分析1.1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的注塑工艺 101.2、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化学和物理特性 12第二章 塑料成型工艺与成型塑件的工艺2.1、塑件的成型技术132.2、塑件成型工艺要点142.3、塑件成型制件的工艺性14第三章 型腔布局与分型面设计3.1、型腔数目确实定163.2、分型面的设计 16第四章 浇注系统设计与排气系统的设计4.1、流道浇注系统设计 184.2、浇口的设计 194.3、排气的设计23第五章 成型零件的设计5.1、成型零件的构造设计245.2、成型零件工作尺寸计算25第六章 制品的根本参数计算及注射成型机的选择6.1、制品的根本参数计算 306.2、注射成型机的选择31第七章 标准模架的选择与注射机有关工艺参数的较核7.1、标准模架的选择 327.2、注射机有关工艺参数的较核32第八章 合模导向机构的设计8.1导柱导向机构设计要点 35第九章 脱模机构的设计9.1、副型芯、复位杆及顶针的工作原理 379.2、浇注系统凝料脱模机构 38第十章 冷却系统的设计 3910.1 冷却系统的设计 39 致 42 参考文献 43绪 论一、模具开展的前景 改革开放使中国成了世界加工厂，中国的制造业也突飞猛进，尤其是珠三角和长三角地区。中国的模具行业产值也跻身于世界的第三位。但中国模具行业的质量并不是世界上最好的，目前还赶不上德国和日本。但我们相信，中国不会因此而停顿，中国模具的开展，不仅仅是要量上考虑，更应该要从质上考虑，中国模具行业大有开展的空间。 很多人对模具不了解，什么是模具？模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。也就是通常人们说的模子，比方电视机、机的外壳、塑料 桶等商品，是把塑料加热软化注进模具冷却成型生产出来的。蒸饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。任何商品都是用模具制造出来的。可以说没有模具就没有产品的生产。那么模具又是怎样做出来的呢？首先它由模具设计人员根据产品零件的使用要求，把模具构造用计算机设计软件设计出来，绘出图纸，再由技术 工人按图纸要求通过各种机械的加工如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割做好模具上的每个零件，然后组装调试，直到能生产出合格的的产品，所以模 具工需要掌握很高很全面的知识和技能，模具做的好，产品质量好，模具构造合理，生产效率高。工厂效益好。正因如此，模具师傅在外打工的工资都非常的高。少那么每月几千元，多那么上万元，所以学好模具的设计和制造，前途一片光明。但必须下苦功哟！模具行业被称之为“永不衰退的行业。二、注射成型原理注射模又称注塑模，注射成型是根据金属压铸成型原理开展起来的，首先将颗粒或粉状的塑料原料参加到注射机的料筒中，经过加热熔融成粘流态，然后在柱塞或螺秆的推动下，以一定的流速通过料筒前端的喷嘴或模具的浇注系统注射入闭合的模具行腔中，经过一定时间后，塑料在模硬化定型，接着翻开模具，从模脱出成型的塑件。注射模主要用于热塑性塑料的成型。注射成型原理：首先注射机的合模机构带动模具的活动局部从左向右移动，最终与模具的固定局部闭合，然后注射机的柱塞螺杆将由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推进，与此同时，料筒中已经熔融成黏流态的塑料，在柱塞螺杆的高度和高压的推动下，通过料筒前端的喷嘴和模具浇注系统以较高的速度注入已经闭合的模具型腔中，充满型腔的通体在受压情况下，经冷却固化而保持型腔所赋予的形状。最后，柱塞螺杆复位，料斗中的料又落入料筒，注射机的合模机构带动模具的动模局部向左运动而翻开模具，模具的推出机构将塑件推出模具，至此完成一个成型周期，如此周而复始的进展注射成型。第一章 塑料的工艺性分析1.1丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的注塑工艺表一、 ABS主要技术参数指标表二、成型塑料注塑成型工艺参数预处理：如果储存适当那么不需要枯燥处理；否那么预热和枯燥：温度C 8095 时间 (h) 23熔化温度：220275，注意不要超过275。模具设备 注射类型:螺杆式 螺杆转速:30-60(r.min-1) 喷嘴形式:直通式温度：料筒温度: 一区:140-160二区:170-180三区:180-200 喷嘴温度:170-180模具温度:50-60，建议使用55。结晶程度主要由模具温度决定。压力: 注射 60- 100Mpa 保压 30-40 Mpa成型时间: 注射时间 0s-5s 高压时间 15s-40s 冷却时间 15s-30s 总周期 40s-90s1.2丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的化学和物理特性ABS是由丙稀腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分各自的特性是ABS具有良好的综合力学性能。丙稀腈是ABS有良好的耐化学腐蚀及外表硬度，丁二烯是ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性能和染色性能。ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm3 。ABS有极好的抗冲击强度，而且在低温下也不迅速下降。ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱和酸类对ABS几乎无影响，但在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS不溶于大局部醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料外表受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度为93C左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也有差异，从而适应各种不同的应用要。根据应用要求不同，ABS可以分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型、和耐热型等。特点： 1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好. 2、与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可外表镀铬,喷漆处理. 3 、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 用途：适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件. 成型特性： 1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分枯燥,外表要求光泽的塑件须长时间预热枯燥80-90度,3小时. 2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度. 3 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具外表会残存塑料分解物，导致模具外表发亮，需对模具及时进展清理，同时模具外表需增加排气位置第二章 塑料的成型工艺与塑料成型制件的工艺2.1、塑料的成型技术 注射成型又称注塑成型，是热塑性塑料的主要成型方法之一。一、 成型原理注射成型采用的设备是注射机，按外形特征可分为卧式、立式和直角式注塑机。注塑机主要有料斗、料筒、加热器、喷嘴、注塑模具和螺杆或柱塞构成。塑性成型时，将颗粒状或粉状塑料原料倒入料斗，在重力和螺杆或柱塞推送下，原料进入料筒，在料筒原料被加热至粘流态，然后利用注射机中螺杆或柱塞的运动，将熔融物料以高压高速经喷嘴注射到塑料成型模具的型腔，经一定时间冷却硬化后，开启模具，取出制品。 图1.1 注塑成型原理图注射成型过程： 加料 塑化 注射 保压 冷却 脱模二、成型特点能一次成型出外形复杂、尺寸准确的制品，不需进一步加工； 成型周期短，一般之间只需几十秒即可完成；生产效率高，便于实现自动化、半自动化生产；2.2塑料成型工艺要点 一、温度的控制主要是控制料筒温度、喷嘴温度和模具温度。料同温度应严格控制在要求的围保证物料充分塑化，获得一定的流动性而又不分解；喷嘴处的温度稍低于料筒的最高温度，减少熔融物料在喷嘴处流散，又可防止冷凝物料堵塞喷嘴；模具温度影响冷却速度和结晶度，模具温度高，冷却速度慢，利于充分结晶，硬度大、刚性好、耐磨性好。二、压力 注射成型的压力分为塑化压力和注射压力。塑化压力是物料塑化过程中所需要的压力，合理的塑化压力可获得较高的塑化效率；注射压力是指在注射成型时，螺杆或柱塞头部对物料所施加的压力。合理的注射压力可保证熔融物料克制流动阻力，充满模膛；适当的保压时间是保证制品几何尺寸和性能的重要因素。三、成型周期指完成一次注射成型过程所需要的时间。包括注射时间、保压时间、冷却时间和起模时间。2.3、塑料成型制件的工艺 一、影响塑件尺寸精度的因素 塑件的尺寸精度是受各方面因素影响的，而其主要因素是材料收缩及模具的制造误差。影响塑件尺寸精度的因素有如下几个方面：1、成型材料塑料本身收缩围较大，原料含水分及挥发物、原料的配制工艺、批量大小、保存方法和保存时间等不同，都会造成收缩不稳定。2、成型条件成型时所确定的温度、压力、时间等成形条件，都直接影响成形收缩。3、塑件形状塑件的壁厚、几何形状影响成形收缩，脱模斜度大小直接影响尺寸精度。4、模具构造 a进料口尺寸 进料口大时收缩小，进料口小时收缩大。 b料流方向 与料流方向平行的尺寸收缩大，与料流方向垂直的尺寸收缩小。 c分型面的选择决定飞边产生的位置，飞边使其垂直于分型面的尺寸产生误差。 d模具的型芯、推杆等滑动局部的固定方法及模具的拼合方式、加工方法都直接影响塑件尺寸精度。e模具磨损 使用过程中模具成型零件的磨损也影响塑件产生误差。 5)、制造误差模具制造误差完全而直接的反映在塑件上。 6)、成型后的条件a测量误差 主要由于测量工具、测量方法、测量时的温度及测量时的条件不稳定造成。 b成型后的存放条件 塑件成形后如果存放不当，可以使塑件产生弯曲、扭曲等变形现象，存放和使用时的温度和湿度对塑件精度也有影响。 题中没有公差值且塑料的精度等级为底精度,查表(SJ1372-78)聚苯乙烯底精度取MT5。二、塑件的外表质量 塑件的外表质量包括塑件缺陷、外表光泽性与外表粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的外表粗糙度、模具的磨损程度等相关。 模具型腔的外表粗糙度通常应比塑件对应部位的外表粗糙度在数值上要低1-2级。第三章 型腔布局与分型面设计3.1、型腔数目确实定型腔数目确实定，应根据塑料制件的批量、交货周期、质量控制要求、成型的塑料品种与塑件的形状尺寸、塑料制件的本钱及所选用的注射机的技术规等条件综合考虑。大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原那么上不超过4个，生产中如果交货允许，此处生产批量为中批量生产，综合考虑生产批量，模具本钱的因素，故采用一模一腔。3.2、分型面的设计 将模具适当地分成两个或几个可以别离的主要局部，这些可以别离局部的接触外表分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触外表称为模具的分型面。分型面是决定模具构造形式的重要因素，它与模具的整体构造和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。分型面位置选择的总体原那么，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的构造，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的构造工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比拟，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项根本原那么：a) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；b) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；c) 保证塑件的精度要求；d) 满足塑件的外观质量要求；e) 便于模具加工制造；f) 对成型面积的影响；g) 对排气效果的影响；h) 对侧向抽芯的影响；i) 选择分型面时，应尽量减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异。综合以上因素本设计采用双分型面分型，点浇口进浇。 A-A为第一分型面，分型后浇注系统凝料由此脱出。 B-B为第二分型面 ，分型后塑件由此手动脱出。 图3.1 分型面示意图第四章 浇注系统与排气系统的设计4.1、流道浇注系统设计注射模的浇注系统就是模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。它的作用是将熔体平稳地引入模具型腔，并在填充过程中将压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密，外形清晰、外表光洁和尺寸稳定的塑件。直接关系着注射成型的效率和质量。故在设计时应遵循以下原那么：（1） 、必须了解塑料的工艺物性。（2） 、排气良好。（3） 、防止型芯和塑件变形。（4） 、减少熔体流程及塑料耗量。（5） 、修整方便，并保整塑件的外观质量。（6） 、要求热量与压力损失小。本设计流道如图示： 图4.1 流道示意图4.2 浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的局部，但却是浇注系统的关键局部，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。一、浇口的选用 它是流道系统和型腔之间的通道,浇口可分限制性浇口和非限制性浇口两种，。浇口的作用可以概述为，非限制性浇口起着引料、进料的作用；限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速而均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可是多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件外表质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件别离的作用。我们根据塑件的壁厚和材料聚苯乙烯等条件选择了点浇口，其特点是浇口前后两端存在较大的压力差，能有效地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观粘度下降，流动性增加，利于充型等。 它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或外表不允许有较大痕迹的塑件。二、浇口位置的选用 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比拟严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具构造。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，如图4.3所示。 通常要考虑以下几项原那么：a 尽量缩短流动距离，以减小压力、热量的损失，提高材料的利用率，是熔体迅速，均匀同模；b防止高压熔体对小型芯或小嵌件产生横向冲击、挤压，防止小型芯变形、偏心或小嵌件移位；c尽量使去除浇口后的残留痕迹不影响塑件的使用要求；d 应有利于型腔中气体排出；e 考虑分子定向对塑件的影响；f 防止产生喷射和蠕动；g 浇口处防止弯曲和受冲击载荷；h 注意对外观质量的影响；i) 尽量防止损坏塑件的外观质量；j) 必须尽量减少或防止熔接痕；K) 浇口应开设在塑件壁厚最大处； 在本次设计中我们使用moldflow软件对塑件进展了模流分析，分析了产品的最正确浇口位置，引起变形的变形因素等。其中最正确浇口位置的分析结果如下： 图4.2 moldflow最正确浇口位置分析示意图 图4.3浇口位置示意图三、浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具构造允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸一样型腔布局为平衡式的形式，否那么就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件到达一致，这就是浇注系统的平衡。对塑件进展填充分析和变形分析，分析结果如图示： 图4.4 塑件的填充分析由moldflow填充分析结果显示，塑件充模时间为2.165s，未出现充填缺乏等现象。 图4.5 塑件的所有因素引起的变形图4.6 塑件的收缩引起的变形比照图4.5、图4.6可知，塑件的主要变形因素是收缩引起的，而浇口位置等其它因素的影响可忽略。由moldflow对塑件的各项分析显示，可知浇注系统的平衡性是合理的。4.3 排气的设计排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精细零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能防止制品外表灼伤和注射量缺乏外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，假设以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔的排气是充分的。 适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产本钱，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经历，通过试模与修模再加以完善，此模我们考虑到型芯较多，故采用模具零部件的配合间隙及分型面实现自然排气的目的。第五章 成型零件的设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的外表粗糙度，此外，成型零件还要求构造合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的构造及使用要求，确定型腔的总体构造，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进展成型零件构造设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进展强度和刚度校核。5.1、成型零件的构造设计一、构造设计 该塑件的突出特点是塑件倾斜凸起上有直径为12mm的斜通孔，壁一侧上有凹。假设按常规设计，对斜通孔抽芯需采用二级传动斜抽芯机构；对壁上的凹槽，一般采用缩式斜滑块实现成型和抽芯，模具构造复杂，体积较大。因此，本设计采用了对接型销双向抽芯注塑模，既满足了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯机构，大大简化了模具构造，脱模可靠，成型塑件质量好。 模具型芯由主型芯和副型芯4组合而成，以便于塑件侧壁深4mm的凹槽抽芯。而斜通孔那么采用型销1和型销2对接，双向分型斜抽芯来成型。加工型销1和型销2时，先将两者作为整体加工，然后用电火花线切割切成两个型销，满足了两型销的同轴度要求。 图5.1 成型零件5.2、成型零件工作尺寸计算 所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难以到达高精度，为了计算简便，规定： 塑件的公差 塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“-，制品叫做腔尺寸公差取正值“+，假设制品上原有公差的标注方法与上不符，那么应按以上规定进展转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原那么计算，即取如下。聚苯乙烯PS,中批量生产,底精度要求.查 P54表3-5选五级精度.再查比表3-4可得: 132-00.76,45-00.40,40-00.36 ,39.8-00.36 ,26-00.32 ,20-00.28 ,13-00.22,4-00.18,3-00.16,120.220 ,80.200 , 40.1800模具制造公差 实践证明，模具制造公差可取塑件公差的1/31/4，即z1=0.15,z2= 0.13,z3=0.09z=0.04.型腔尺寸不断增大，那么取“+z,型芯尺寸不断减小那么取“-z. 模具的磨损量 实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的1/6，对于大型塑件那么取1/6以下。另外对于型腔底面或型芯端面，因为脱模方向垂直，故磨损量c=0。 塑件的收缩率塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。 改性ps 收缩率0.4%-0.7%S=1/2Smax+Smin=(0.4+0.7)/2*100%=0.0055模具在分型面上的合模间隙 由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、外表粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.020.1mm。a、外型尺寸如下图mm图5.3 零件图1.型腔和型芯的径向尺寸 1型腔径向尺寸 根据公式 ： LM0+z =(1+)Ls-1/23/40+z(LM)0+z=(1+0.0055)*132-0.5*0.75 0+z=132.726-0.38 0+z =132.346 0+0.15校核：Smax-SminLs+&z+&c2型腔深度尺寸 根据公式： HM0+z=(1+)Hs-x 0+z=(1+0.0055)*40-(0.50.67) 0+z =1.0055*40-0.6*0.36 0+z=40.0040+0.15校核：Smax-SminHs+&z注：Lm:凹模径向公称尺寸mm Ls:制品径向公称尺寸mm为塑件的最大尺寸:塑件平均收缩率% Smax:塑件的最大收缩率% Smin:塑件的最小收缩率%:制品的公差值mm &z:模具制造公差/3 &c：凹模磨损量/62.型芯尺寸 1型芯大端尺寸 根据公式 ：LM0-z =(1+)Ls+0.50-z =(1+0.0055)*122+0.5*0.760-z =123.0510-0.15 型芯小端尺寸 根据公式 ：LM0-z =(1+)Ls+0.50-z =(1+0.0055)*39s+0.5*0.360-z=39.39450-0.15校核：Smax-SminLs+&z+&c2型芯高度尺寸根据公式：hM0-z =(1+)hs+x 0-z=(1+0.0055)*37+0.5*0.36 0-z=37.38350-0.15校核：Smax-SminHs+&z注：Hm：凹模深度尺寸(mm) Hs:制品高度公称尺寸mm &z:凹模深度制造公差3.中心距尺寸根据公式：CMz/2=(1+)Csz/2 =20.090.144.型芯开有一个小型腔，该小型腔的尺寸计算如下：1径向尺寸根据公式：Lm=(1+)ls+3/40-z =(1+0.0055)*30+0.75*0.360-z=30.420-0.15校核：Smax-Sminls+&z+&c(2)深度尺寸：hm=(1+)hs+2/30-z=(1+0.0055)hs+2/3*0.360-z=10.2950-0.15校核：Smax-SminHs+&z注：ls：塑件小卡子的小端尺寸mmHs：塑件小卡子的高度尺寸mm第六章 制品的根本参数计算及注射成型机的选择6.1、制品的根本参数计算估算塑件体积1) 计算塑件的重量是为了选择注射机及确定模具型腔数1 计算塑件的体积 V= 4.414 cm(由Pro/E软件得出)2 计算塑件的质量：M=V= 1.02g/cm34.414 cm3=4.501g流道凝料V=0.5V(流道凝料的体积(质量)是个未知数,根据手册取0.5V(0.5M)来估算,塑件越大那么比例可以取的越小)；实际注射量为:V=4.4141.5=6.621cm；实际注射质量为M=1.5M=4.5011.5=6.7515g；根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原那么, 即： 0.8V VV= V/0.8=7.380.8=9.225 cm；2由锁模力选定注射机FF=AP=2LBP=470030=211KN式中 F注射机的锁模力211KN； A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和；P型腔压力，取P=30MP ； L是塑件的长度，B是塑件的宽度。塑件的投影面积为：A塑=2LB=217047=15980mm2浇注系统的在分型面上的投影面积约为：A浇= LB+R2+lb+r2x2-L1B1x2=7547+3.1432+264+3.14222-264=210.05mm26.2、注射成型机的选择选注射机为橡塑机厂的XS-ZY-125卧式注塑机。查表注射压力为120 MPa，合模力为 900N，注射方式为螺杆式，额定注射量为125cm3,最大成型面积320cm2,最大开模行程300 mm,模具最大厚度300 mm,模具最小厚度200 mm,动定模固定板尺寸428*458 mm,喷嘴球半径R为 12mm ，喷嘴口直径为 4mm表 3-1 注塑机的主要参数理论注射容积(cm60螺杆直径(mm)30注射压力(MPa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺杆转速(r/min)0200锁模力(kN)400拉杆有较距离(mm)220300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)80喷嘴球半径(mm)SR10喷嘴口孔径(mm)3模板尺寸(mm)200315第七章 标准模架的选择与注射机有关工艺参数的较核7.1、标准模架的选择选择龙记细水口标准模架， 尺寸250*300*286各板厚度：A 板厚度60 mmB 板厚度70 mmC 垫块 80 mm7.2、注射机有关工艺参数的较核一、注射量的校核：模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模所需熔体的总量在注射机实际的最大注射量的围。根据生产经历，注射机的最大注射量是其允许最大注射量的80%，由此有：nm1+m2=80%m式中 m注射机允许的最大注射量 m1大个塑件的质量或体积 m2-浇注系统的所须塑料质量或体积注射机允许的最大注射量为125 cm3远大于塑件的体积20 cm3，所以注射量满足要求。二、塑件在分型面上的投影面积的校核：注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，所需的锁模力也越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，那么成型过程中将会出现涨模溢料现象。因此设计模具时必须满足先面关系：nA1+A2A式中 n 型腔数量； A1单个塑件在模具分型面上的投影面积mm2； A2浇注系统在模具分型面上的投影面积mm2； A 注射机允许使用的最大成型面积mm2。 注射机的最大成型面积为320cm2远大于零件在分型面上的投影,所以注射机的最大成型面积足够。三、注射压力的校核 注射压力的校核是核定注射机的最大注射压力能否满足该塑件成型需要，塑件成型所需要的压力的由注射机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的。如螺杆式注射机，其注射压力的传递比柱塞式注射机好，因此，注射压力可取得小一些；流动性差的塑料或细长流程塑件注射压力应取大一些。设计模具时，可参考各种塑料的注射成型工艺确定塑件的注射压力，再与注射机额定压力相比拟。 须满足： p公?=p注 注射机的注射压力为120Mpa，PS所须的注射压力为60-100 Mpa，故注射压力满足。四、模具的厚度 模具厚度H又称闭合高度必须满足：HminH=S=H1+H2+510mm式中 H1推出距离脱模距离mm；H2包括浇注袭用凝料在的塑件高度mm。2对于双分型面注射模S=H1+H2+a+510mm式中a取出浇注系统凝料必须的长度mm我们选的注射机为XS-ZY-125符合上述情况，最大开模行程300 mm，按双分型面校核：开模取出塑件所需距离：35.5+37+50+10=132.5 mmS开模行程满足要求。第八章 合模导向机构的设计8.1导柱导向机构设计要点：小型模具一般只设置两根导柱，当其无合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，假设有合模方位要求时，那么应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；型带头导套主要应用于推出机构的导向中。导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距离一般取导柱固定端的直径的11.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。导柱常固定在方便脱模取件的模具局部；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，导柱工作局部的长度应比型芯端面的高度高出68mm，以确保其导向作用。应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否那么将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。导柱工作局部的配合精度采用H7/f7低精度时可采用H8/f8或H9/f9；导柱固定局部的配合精度采用H7/k6或H7/m6。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。 对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，那么应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与外表粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出局部应扩径以缩短滑配面。1、两种导柱的构造 带头导柱如以下图所示：图8.12、导套的构造 带头导套如以下图所示：图8.2第九章 脱模机构的设计9.1、副型芯、复位杆及顶针的工作原理在设计顶出系统时应遵守以下原那么:(1)、为使制品不致因顶出产生变形、破裂、穿孔等, 推力点应作用在制品能承受力最大的部位，即刚性好的部位、如筋部、突缘、壳体形制品的壁缘等处.(2)、为防止顶出痕迹影响制品外观、顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰外表.对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择.(3)頂出行程一般在制品脫離模具510mm對于簡單大型的制品可頂出行程是制品深度的2/3。(4)回位杆(RP) ：在頂杆頂出制品后其頂端會高出模穴許多防止在下次合模前撞壞模仁必須有保護機構所以設置回位杆(RP)也可設置拉回機構和彈簧助其復位。(5)頂杆端面一般會低或高于模穴面0.050.1mm。是高或是低由要與產發人員協商。以下图副型芯及顶针工作原理图：图9.1合模注射状态 图9.2副型芯、复位杆及顶针推芯推出状态图9.3 副型芯 9.2浇注系统凝料脱模机构流道凝料的脱模方式，这里采用三板式模具。点浇口时料的浇注系统能够利用开模动作实现塑件与流道凝料的自动别离，该塑件脱出型腔之后留在动模具上，故开模完毕后，注射机的推出机构推板、推杆、和副型芯将塑件推离主型芯，然后从副型芯上取下塑件。第十章 冷却系统的设计 10.1冷却系统的设计在注射成型的过程中，模具温度之间影响到了塑料的冲模和塑料件的定型，也就直接影响到注射周期和塑料件的质量，因此，必须对模具进展有效冷却，使其温度保持在一定的围，如果模具温度过高，就会造成溢料，脱模困难，注口料粘模，特别是在模具单边温度过高的情况下，还会发生咬模现象；模具温度过低，也会造成塑料件缺料、缩陷、拼缝不良等现象。因此模具的冷却不可无视。冷却水道的设计要点如下：1在允许的情况下，冷却水道距离型腔壁不宜太远，也不宜太近，以免影响冷却效果和模具的强度，通常在12-20mm围；2注意平衡模具中塑料件不同部位的冷却，应与塑料件的厚度想匹配，当制件壁厚均匀时，尽可能的使所有的水道到各处型腔外表的距离相等，当制件的壁厚不等时，要在壁厚出开设距离较小的冷却水道；3冷却水道不宜穿过设计有镶块或接缝的地方；4冷却水道不应有存水和产生回流的部位，冷却水道的孔径一般不小于8mm，进水管的直径的选择，应使进水流速不超过冷却孔道中水流速度，防止产生过的压降；5型腔、型芯部位应分别冷却，并保证其冷却平衡；6浇口部位是模具上最热的部位，应加强冷却，一般将冷却水的入口设计在浇口处，使其冷却水先通过浇口处；7防止将冷却水道开设在制品的熔接痕处，以免降低制品此处的强度；8进、出口的水管接头应尽量开设在不影响操作的方向，尽可能的设计在模具的同一侧，通常朝向有注塑机的反面；9水管接头必须密封，保证不漏水；10当模具仅设一个入水口和一个出水口时冷却管道应进展串接起来，并连接因各回路的流动阻力不同，很难形成一样的冷却条件；11进、出口冷却水道的温差不宜过大，以免造成模具外表冷却不均匀。由于制品平均壁厚为3mm，所以我将水孔的直径规定为8mm。由于冷却水道的位置、构造形式、孔径、外表状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响到模具的热量向冷却水道传递，准确计算比拟困难，实际生产中，通常都是根据模具的构造确定冷却水路，通过调节水温水速来满足要求。致经过几个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经历的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的催促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感我的导师国亮教师。国亮教师平日里工作繁多