指示灯罩的注塑模具设计【一模两腔注射模】

充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸I摘 要本次设计是塑料注塑模具设计，注塑件为带有外螺纹的指示灯罩，其中的设计内容有零件的工艺性编制：塑件的工艺性分析、塑件的体积和质量计算及注射机参数的确定；结构设计：分型面选择、型腔数确定、浇口设计、推出及复位机构方式确定；型芯、型腔尺寸计算；模具加热和冷却系统计算；斜滑块行程和外形设计；注射机有关参数的校核。塑件尺寸较小，采用一模两腔，双分型面注射结构，把第一分型面选择在塑件水平投影最大的截面上，第二分型面选择在下端外螺纹上。斜滑块装置外侧分型，同时完成塑件的推出动作。浇口位置设置在塑件下端，不影响外观。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠。最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核，并用 CAD 绘制了一套模具装配图和零件图。关键字：注塑成型；结构设计；CAD；充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸IIABSTRACTplastic injection molding would be the mould design. Injection molding parts is a lampshade with external thread. Content for the design includes technic compilation for component, technics analysis for injection molding, calculation of volumn and quanlity for injection molding and confirmation for specification for injection molding machine. Structural design includes alternative joint face, cavities confirmation, mould gate design, confirmation for pushout and reset design. Calculation for mold core, impression, size. Calculation for moulding with cooling and heatening.Technology trip and outlook design. Proofread for relative specification of Injection mold machine. Size of mold part would be relatively small, adopting double cavity mould and structure of biparting surface injection, making the first parting surface choose to be above section of horizontal projection of mold part and making the second part surface at external thread. Angled-lift splits part outward, meanwhile, finishing pushout of mold part. Pouring gate woule be set to be underneath mold part ,which does not effect the outlook so that the structure could garauntee operation of the mould. Last but not least, the matching of structure of mould and injection machine would be proofreaded and assembliy drawing and detail drawing for a full set of mould would be made by CAD. Key word: injection moulding, physical design, CAD充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸II目 录绪 论 .1第一章 塑料制件的分析 .31.1 成型塑料件的工艺性分析 31.2 成型塑件的材料分析 51.2.1 设计思路步骤.51.2.2 方案选择.6第二章 塑件成型的基本过程 .8第三章 注塑设备的选择 .93.1 估算塑件体积质量 93.2 注塑机的选择 9第四章 成型零件有关尺寸的计算 .124.1 成型零件设计参数.124.2 型腔、型芯工作尺寸的计算.144.3 型腔壁厚选取.16第五章. 浇注系统的设计 .185.1 定位圈设计 185.2 浇口套的选用 185.3 分流道的布置 195.4 浇口设计 19第六章 合模导向机构的设计 .216.1 导柱的设计.216.2 导套的设计.22第七章 推出机构的设计 .23第八章 侧向分型和抽芯机构的设计 .248.1 分型面的选择 248.2 斜滑块的设计 24充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸II8.2.1 滑块的行程.248.2.2 滑块的动作设计.26第九章 温度调节系统的设计 .279.1 模温对制品质量和生产效率的影响 .279.1.1 温度对制品质量的影响 279.1.2 温度对制品生产效率的影响 279.2 模具冷却系统的设计 279.2.1 冷却水口的设计 279.2.2 冷却回路的设计 28第十章 绘制装配图及定制零件明细表 .31第十一章 注射机的校核 .3311.1 注射机安装模具部分的尺寸校核 3311.1 注射量的校核 3311.2 锁模力的校核 34结 论 .35参考文献.36致 谢 .37绪 论0绪 论模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业” 。模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。塑料制品和注射成形在模具业的重要地位塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。模具在我国的发展历程过去在我国工业中，模具长期未受到重视。改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。绪 论1目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出，等等。可见，我国模具工业的发展任重而道远。前景展望我国进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，今后我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。第一章 塑料制件的分析2第 一 章 塑 料 制 件 的 分 析1.1 成型塑料件的工艺性分析塑料制件主要根据使用要求进行设计,除考虑充分发挥所用塑料的性能特点外,还应考虑塑件的结构工艺性,塑件结构工艺性的主要内容包括塑件的尺寸和精度,表面粗糙度,形状,壁厚,斜度,加强筋,支撑面,圆角,孔,螺纹,嵌件,铰链,标记,符号和文字。据所给零件的结构,本设计从以下几方面对其分析：图 1-1 塑件图结构分析 从零件图分析，该零件总体结构为圆环状，并有一部分带有外螺纹，这就为脱模增加难度，从塑件厚来看，总的来讲塑件壁厚变化比较均匀，有利于零件成型。塑件壁厚分析 塑件壁厚的设计与塑件原料的性能、塑件结构、成型条件、塑件的质量及其使用要求都有密切的联系。壁厚过小，会造成充填阻力增大，特别对于大型件、复杂制件将难于成型。塑件的厚度的最小尺寸应满足以下要求：满足塑件结构和使用性能要求下取小壁厚 能承受推出机构等的冲击和振动 制品连接紧固处、嵌件埋入处等具有足够的厚度 保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚 满足成型时熔体充模所需的壁厚。塑料制件规定有最小壁厚值，下表为热塑性塑件最小壁厚及常用壁厚推荐值。表 1-1 热塑性塑件最小壁厚及常用壁厚推荐值塑料类型 最小壁厚/mm 小型制件的壁厚 中型制件的壁厚 大型制件的壁厚第一章 塑料制件的分析3/mm /mm /mmPMMA 0.8 1.5 2.2 46.5脱模斜度分析 当塑件成型后因塑料收缩而包紧型芯，若塑件外形较复杂时，塑件的多个面与型芯紧贴，从而脱模阻力较大。为防止脱模时塑件的表面被檫伤和推顶变形，需设脱模斜度。一般来说，塑件高度在 25mm 以下者可不考虑脱模斜度。但是，如果塑件结构复杂，即使脱模高度仅几毫米，也必须认真设计脱模斜度。斜度作用： 便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度 ，在模具上称为脱模斜度。脱模斜度选取:取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。PMMA 塑料：凹模取35 130，凸模取 301 。塑件脱模斜度的选取应遵循以下原则：1 塑料的收缩率大，壁厚，斜度应取偏大值，反之取偏小值。2 塑件结构比较复杂，脱模阻力就比较大，应选用较大的脱模斜度。3 当塑件高度不大（一般小于 2mm）时，可以不设斜度；对型芯长或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常为了便于脱模，在满足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可将斜度值取大些。4 一般情况下，塑件外表面的斜度取值可比内表面的小些，有时也根据塑件的预留位置（留于凹模或凸模上）来确定制件内外表面的斜度。5 热固性塑料的收缩率一般较热塑性塑料的小一些，故脱模斜度也相应取小一些。6 一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。综合以上的原则，由于塑件高度不是很大，收缩率一般。本设计中的凹模和凸模均采用 1的脱模斜度。表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等痴点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低 12 级，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般为 1.60.2um，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度值不断加大，应随时给以抛光复原。非配合表面和隐蔽面可取较大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度与塑料的品种有关。一般，型腔表面粗糙度要求达到 0.20.4um。第一章 塑料制件的分析4本设计中的球面部分的表面粗糙度要求 0.4um，其余为 1.6um。精度等级分析 该制品的外表要求光滑、无毛刺，球面部分要透光性能好，是比较容易实现生产的。通过以上分析可知，制品的总体要求不是很高，加工和成形都可以得到保证。因此得知塑件精度等级为 MT3，未注尺寸都是按照这一精度查取的，属于一般精度的塑件。1.2 成型塑件的材料分析图 1-2 灯罩尺寸外观1.2.1 设计思路步骤一般来说，现在国际上比较经典的塑料模具设计步骤如下：1) 首先了解塑料制品所用塑料的品种、塑料的特性、收缩率及塑料流动特性。2) 然后对塑料制品进行工艺分析，着重分析塑料制品的结构合理性及成型条件等。3) 再根据塑料制品的重量和塑料制品投影面积及模具结构类型等，选择合适的注射成型机。4) 进行模具结构设计第一章 塑料制件的分析5选择塑料制品成型位置和模具分型面；确定型腔数目和排列方式；浇注系统设计；成型零件结构设计；抽芯机结构设计和推出机构设计；加热系统设计和冷却系统设计；绘制模具结构图。在设计塑料模具的过程中可以部分参照其步骤，但是有些地方可能也会略有不同。1.2.2 方案选择该塑件的大批量生产使模具寿命要长，使用寿命不少于 50 万次，塑件为指示灯罩，表面质量要求高。模具设计要合理，脱模要方便可靠，还要经济实用。根据塑件成型工艺分析，拟定方案如下：方案一：采用一模四腔；方案二：采用一模两腔。方案一使用一模四腔，模具结构相对复杂，由于塑件存在外螺纹结构，不利于多腔脱模,型腔越多越容易损伤塑件.方案二塑件在生产过程中一模能生产两个产品，模具机构相对简单，加工难度较小，同时对塑件的影响较小.综合上述两种方案，最终选取方案二为本模具的设计依据。改性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA ） ，俗称有机玻璃。性能：透明度优良，有突出的耐老化性；它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；它有良好的绝缘性和机械强度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；且又易加工；可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种亚克力制品。用途：1灯具、照明器材，例如各种家用灯具、荧光灯罩、汽车尾灯、信号灯、路标。2 光学玻璃，例如制造各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏、相机透光镜片。3制备各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘。4制备光导纤维。5商品广告橱窗、广告牌。6飞机座舱玻璃、飞机和汽车的防弹玻璃（需带有中间夹层材料） 。第一章 塑料制件的分析67各种医用、军用、建筑用玻璃。PMMA 的注射成型工艺参数:注塑机类型： 螺杆式喷嘴形式： 通用式料筒温度： 160180喷嘴温度： 210240模具温度： 4060注射压力： 80130MPa保压压力： 4060MPa注塑时间： 2060S冷却时间： 2090S总周期: 50150S后处理: 红外线烘箱温度: 70时间: 4H表 1-2 PMMA 塑料主要的性能指标密度 (g.cm-3) 1.18收缩率 % 0.50.7熔 点 160热变形温度 76116弯曲强度 Mpa 90130拉伸强度 Mpa 5077第一章 塑料制件的分析7第二章 塑料成型的基本过程8第二章 塑件成型的基本过程注塑成型是把塑料原料（一般经过造粒、染色、添加剂等处理之后的颗粒）放入料间当中，经过加热溶化使之成为高粘度的流体-熔体用柱塞或螺杆作为加压工具，使得熔体通过喷嘴以较高的压力（约 80130mpa） ，溶入模具的型腔中经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。a 塑化过程现代式的注射机基本上采取螺杆式的塑化设备，塑料原粒（称为物料）自从送料斗以定容方式送入料筒，通过料筒外的点加热装置和料筒内的螺杆旋转所产生的摩擦热，使物理熔化达到一定的温度后即可注射，注射动作是由螺杆的推进来完成的。b 充模过程熔体自注射机的喷嘴喷出来后，进入模具的型腔内，将型腔内的空气排出，并充满型腔，然后升到一定压力，使溶体的密度增加，充实型腔的每一个角落。充模过程是注射成型的最主要的过程，由于塑料溶体的流动是非牛顿流动，而且粘度很大，所以在压力损耗，粘度变化，多般汇流等现象左右塑件的质量，因此充模过程的关键问题-浇注系统的设计就成为注射模具设计过程的重点，现代的设计方法已经运用了计算机辅助设计以解决浇注系统设计中疑难问题。c 冷却凝固过程热塑性塑料的注射成型过程是热交换过程，即：塑化注射充模固化成型加热理论上绝热散热热交换效果的好坏决定了塑件的质量，模具设计时，散热交换也要充分考虑，在现代设计方法中也采用了计算机辅助设计来解决问题。d 脱模过程塑件在型腔内固化后，必须采取机械的方式把它从型腔内取出，这个动作由脱模机构来完成。不合理的脱模机构对塑件的质量影响很大，但塑件的几何形状是千变万化的，必须采用最有效和最好的脱模方式。因此，脱模机构的设计也是注射模具设计的一个主要环节，由于标准化的推广，许多标准化的脱模机构零部件也有商品供应。由 a 至 d 形成了一个循环，就完成了一次成型乃至很多塑件。第三章 注塑设备的选择9第 三 章 注 塑 设 备 的 选 择3.1 估算塑件体积质量建模，三维零件设计利用 proe 软件。进行三维实体建模，并可直接通过软件进行测量图 3-1 模型测量体积说明V=7811mm 由于 PMMA 密度 (g.cm-3)1.18。所以 M=7.8111.18=9.21g3.2 注塑机的选择注射机的类型和规格很多，分类方法各异，按结构型式可分为立式、卧式、直角式三类，国产卧式注射机已经标准化和系列化。这三类不同结构形式的注射成型机各特点如下：立式注射机的注射柱塞（或螺杆）垂直装设，锁模装置推动模板也沿垂直方向移动，这种注射成型机主要优点是占地面积小，安装或拆卸小型模具很方便，容易在动模上（下模） 。安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出以后不能靠重力下落。需人工取出，有碍于全自动操作，但附加机械手取产品后，也可以实现全自动操第三章 注塑设备的选择10作，此类注射机注射量一般均在 60 克以下。卧式注射机是目前使用最广、产量最大的注射成型机，其注射柱塞或螺杆与合模运动均沿水平方向装设，并且多数在一条直线上（或相互平行） 。优点是机体较低，容易操纵和加料，制件顶出模具后可自动坠落，故能实现全自动操作，机床重心较低安装稳妥，一般大中型注射机均采用这种形式。缺点是模具安装比较麻烦嵌件放入模具有倾斜或落下的可能，机床占地面积较大。直角式注射机的柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直，主要优点是结构简单，便于自制适于单件生产者，中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件，同时常利用开模时丝杠的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。缺点是机械传动无准确可靠的注射和保压压力及锁模力，模具受冲击振动较大。根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的 80左右。即有V s a V1式中：V1理论注塑容量，cm3 ;VS实际注塑容量，g ;a注塑系数，一般取值为 0.8。经计算可得 实际注塑量 V=27811mmV 流20cm注射机的额定锁模力确定型腔数目。当成型大型平板制件时，常用这种方法。设注射机的额定锁模力大小为 F（N ） ，型腔内塑料熔体的平均压力为 Pm,单个制品在分型面上的投影面积为 A1，浇注系统在分型面上的投影面积为 A2，则：(nA1+A2)Pm F设 P 取最大 130MPa，查询零件得 A1 等于 1252mm，A2 等于 181mm 即：F（21252+181）130F349050N根据塑料制品及其成型模具设计表 0.10，预选择注射机 SZ-100/60 螺杆式注射机，其参数如下：理论注射容积：100 3cm螺杆直径： 35mm注射压力：150Mpa锁模力：600KN模板行程：260mm模具最大厚度：340mm 模具最小厚度：170mm拉杆空间：440340mm第三章 注塑设备的选择11定位孔直径： 125mm锁模形式：双曲轴喷嘴球半径：12mm合模方式：液压机械 第四章 成型零件有关尺寸的计算12第 四 章 成 型 零 件 有 关 尺 寸 的 计 算4.1 成型零件设计参数1.型芯设计1） 、型芯的尺寸计算型芯的尺寸按以下公式计算=(1+ ) + MLCPSL430Z式中 型芯外径尺寸塑件内形尺寸S塑件公差值塑料平均收缩率CP模具制造公差,取（ ） 。Z362)、型芯高度尺寸按以下公式计算=(1+ ) + MHCPS20Z式中 型芯高度塑件内高度尺寸S 塑件公差值塑料平均收缩率CP模具制造公差,取（ ） 。Z362.型腔设计1） 、型腔径向尺寸按以下公式计算=(1+ ) - MLCPSL43Z0式中 型腔的内形尺寸塑件外形基本尺寸S 塑件公差值塑料平均收缩率SL模具制造公差,取（ ） 。Z36第四章 成型零件有关尺寸的计算132)、型腔深度尺寸按以下公式计算=(1+ ) - MHCPS32Z0式中 型腔高度塑件高度尺寸S 塑件公差值塑料平均收缩率CP模具制造公差,取（ ） 。Z363.螺纹型环的尺寸计算1） 、螺纹型环的尺寸按一下公式=(1+ ) -1.2 外MDCPS外 中中0=(1+ ) -中 中 中=(1+ ) -内MCP内S中0式中 螺纹型环外径公称尺寸外螺纹型环中径公称尺寸中D螺纹型环内径公称尺寸内M制品螺纹外径公称尺寸外S制品螺纹中径公称尺寸中制品螺纹内径公称尺寸内S 塑件公差值塑料平均收缩率CP模具制造公差,取 。中4中4.螺距的计算按一下公式=(1+ ) MTCPS1式中 型腔螺距公称尺寸塑件螺距公称尺寸SH 塑件公差值塑料平均收缩率CP螺纹型环的螺距制造公差。1第四章 成型零件有关尺寸的计算145.由于该产品是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求高。一般取 Ra=0.4,在机床上加工，然后需要抛光才可以直接投入使用。考虑模具的修模以及型芯的磨损，在精度范围内，型芯尺寸尽量取大值。而型腔则取大值，型腔的表面粗糟将决定产品的外观，因此型腔的表面粗糙度则要求较高，一般取 Ra0.80.4。在本次设计中，型腔、型芯的成型面取 Ra0.4。4.2 型腔、型芯工作尺寸的计算要计算型芯、型腔的工作尺寸，必先确定塑件的公差及模具的制造公差。根据要求塑件精度取三级精度。根据“工程塑料模塑塑料件尺寸公差” （GB/T1448393）塑件在三级精度下的公差值。表 4-1 部份尺寸工差表公差 公差基本尺寸A 系列 B 系列 基本尺寸 A 系列 B 系列3 0.12 0.32 1824 0.24 0.4436 0.14 0.34 2430 0.28 0.48610 0.16 0.36 3040 0.32 0.521014 0.18 0.38 4050 0.36 0.561418 0.20 0.40 5065 0.4 0.6得出塑料件具体尺寸的公差值，如图所示：图 4-1 灯罩的尺寸则型腔尺寸及公差如下图计算：第四章 成型零件有关尺寸的计算15图 4-2 型腔的尺寸1、型腔宽度：R1=（1+0.005）170.750.2 =16.9403.03.D1=（1+0.005）33.40.750.32 =33.335.05.0D3=（1+0.005）400.750.32 =39.963.3.D4=（1+0.005）40.06980.750.32 =40.0305. 05.2、型腔深度：H2=(1+0.005) 2-0.660.12=1.93 02.H3=(1+0.005) 16-0.660.2=15.95 3.0H4=(1+0.005) 1.5-0.660.12=1.43 2.3、型芯宽度r1=（1+0.005）15+0.750.2=15.23 03.d1=（1+0.005）30.627+0.750.28=30.97 047.4、型芯深度h1=（1+0.005）33.165+0.660.32=33.38 053.5、螺纹型环第四章 成型零件有关尺寸的计算16D2 外=（1+0.005）36-1.20.32=35.80 05.D2 中=（1+0.005）34.7-0.32=34.55 4.0D2 内=（1+0.005）33.8-0.32=33.65 5.4.3 型腔壁厚选取塑料模具型腔的侧壁和底壁厚度计算是模具设计中经常遇到的问题，尤其对大型模具更为突出。目前常用的计算方法有按强度条件计算和按刚度条件计算两类，但塑料模具要求既不许因强度不足而发生明显变形，甚至破坏，也不许刚度不足而变形过大的情况，因此要求对强度和刚度加以考虑。对于型腔主要受到的力是塑件熔体的压力，在塑件熔体的压力作用下，型腔将发生内应力及变形。如果型腔侧壁和底壁厚度不够。当型腔中产生的内应力超过材料的许用应力时，型腔发生强度破坏，与此同时，刚度不足则发生弹性变形，从而产生溢料现象，将影响塑件成型质量，所以模具对刚度和强度都有要求。塑料注射模具的成型零件必须有足够的强度和刚度，如壁厚度不够表现刚度不足，即型腔产生过大的弹性变形，可能会发生溢料或使制品精度降低；也可表现为强度不够，即型腔发生塑性变形甚至破裂。理论分析和实践证明，对于大尺寸的型腔，主要为刚性不足为主，应按刚度条件计算；而小尺寸型腔则以强度不足为主，应按强度条件计算。刚度计算的条件则由于模具特殊性，可以从以下几方面加以考虑：（1）要防止溢料：（2）应保证塑件精度；（3）要有利于脱模。上述要求在设计模具时其刚度条件应以这些项中最苛刻者（允许最小的变形值）为设计标准，但也不宜无根据地过分提高标准，以免浪费材料，增加制造困难。型芯的强度、刚度计算相当于杆类零件的校核计算。若型腔刚度不足也会发生过大的弹性变形，因此导致溢料、影响塑件尺寸和精度、脱模困难。模塑过程中模具承受的力：设备（注塑机）施加的锁模力；熔融塑料作用于型腔内壁的压力。型腔受内压力作用发生膨胀变形：影响塑件的尺寸精度；配合面处产生溢料飞边；小型腔的许用变形量小，压力作用会导致其破坏。型腔壁和底版厚度的计算比较复杂且繁琐，为了简化模具设计，一般采用经验数据或查有关的模具设计手册。第四章 成型零件有关尺寸的计算17表 4-1 型腔厚度参考值表 4-2 支承板厚度参考值由于斜滑块设计上的原因，型腔厚度远大于表 4-1 的值，所以模具型腔厚度按照斜滑块设计值即可。根据表 4-2，本模具支承板应该选用厚度为 25mm。考虑到模具高度，支承板所承受的重量比较大，所以支承板选用厚度为 40mm。第五章 浇注系统的设计18第 五 章 浇 注 系 统 的 设 计浇注系统它是获得优良性能和理想外观的塑件以及最佳的成型效率有直接影响。 此塑件采用普通流道系统，它是主由流道、分流道、浇口、冷料穴组成的。浇注系统是一副模具的重要的内容之一。从总体来说，它的作用可以作如下归纳：它是将来自注塑机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输教送到型腔，同时使型腔的气体能及时顺利排出，在塑件熔体填充凝固的过程中，将注塑压力有效地传递到型的各个部位，以获得形完整、内外在质量优良的塑件制件。浇注系统的设计的一般原则：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流动特性。采用尽量短的流程，以降低热量与压力损失。浇注系统的设计应该有利于良好的排气，浇注系统应能顺利填充型腔。便于修整浇口以保证塑件外观质量。确保均匀进料。5.1 定位圈设计定位环主要是用来固定浇口套，并且是连接模架和注塑机的零部件,是模体与注射机的定位装置，以保证浇口套与注射机的喷嘴对中定位。定位环外径应与注射机的定位孔间隙配合，其配合间隙为 0.050.15 mm，定位环厚度为 510mm。在模具安装调试时，定位圈应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小 0.2mm 以下5.2 浇口套的选用主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损，对材料要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时，也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A 或 T10A） ，热处理淬火表面硬度为 5055HRC，浇口套属于标准件，在选够浇口套时应注意：浇口套进料口直径和球面坑半径。因此，所选浇口套如图所示：第五章 浇注系统的设计19图 5-1 浇口套5.3 分流道的布置分流道是指主流道末端与浇口之间的通道。此副模具采用梯形的截面形状，对于壁厚小于 3mm,质量在 200g 以下的塑件，截面的直径可采用如下的的经验公式：B=0.2654 H= 2B/3 4LM其中 B 是分流道的高，L 是分流的长度，M 是塑件的质量，此副模具选分流道的截面积为 B=2.4mm,H=1.5mm 由于分流道与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料的熔体的流动状态较为理想，因而分流道的内表面粗糙度 Ra 要求比较高，一般取 0.8um 左右。分流道在分型面上的布置的形式，它必须遵循以下两方面的原则，即一方面排列紧凑，缩小模具板面的尺寸，一方面流程尽量短，锁模力力求平衡，该模具采用平衡式的分流道。5.4 浇口设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位，也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口，该塑件采用的是限制性浇口，它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，有利于塑料进入，使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量， ，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分开的作用设计中，浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模，必要时还需要修改。第五章 浇注系统的设计20因此浇口的位置的开设，对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质量和技术要求，综合分析。一般要满足以下原则：(1)尽量缩短流动距离。(2)浇口应开设在塑件的壁厚。(3)必须尽量减少或避免产生熔接痕。(4)应有利于型腔中气体的排除。(5)考虑分子定向的影响。(6)避免产生喷射和蠕动。(7)不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口。(8)浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。本套模具浇口采用圆形浇口，浇口位置处于零件安装的内侧表面，避免零件表面存在痕迹，造成不美观。如下图：图 5-2 模具流道然而，根据塑件的样品图、生产的批量等，采用一模两腔结构。浇口采用牛角浇口，潜入到动模内，具体尺寸见总装图。第五章 浇注系统的设计21第六章 合模导向机构的设计22第 六 章 合 模 导 向 机 构 的 设 计导向机构对于塑料模具是必不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模这一边均可通常导柱设在主型芯周围。导向机构的主要定位、导向、承受一定侧压力三个作用。在该设计中采用了导柱导向机构，而导柱导套为标准件。6.1 导柱的设计导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力。定位作用：为避免装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机的精度限制，使导柱工作中承受一不定的导向作用。动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。所以，以下为选用的导柱形式，如图所示：图 6-1 导柱导柱的技术要求导柱的端面一般制成锥形或半球形的先导部分，以使导柱能顺利地进入导向孔。第六章 合模导向机构的设计23导柱的长度需比凸模端面高出 68mm。以免导柱未导准方向而型芯先进入型腔与其可能相碰撞而损坏。导柱的表面应具有较好的耐磨性，而芯部坚韧，不易折断。因此，多采用低碳钢（20 钢）经渗碳淬火处理，或碳素工具钢（T8、T10 ）经淬火处理（硬度为 5055HRC ） 。导柱固定部分表面粗糙度 Ra 一般为 0.8m，导柱配合部分的表面粗糙度 Ra 一般为 0.80.4m。导柱固定部分与模板之间一般采用 H7/m6 或 H7/k6 的过度配合。根据注射模具具体结构形状和尺寸，导柱一般可设置 4 个，小型模具可以设置 2 个，圆形模具可设置 3 个。导柱应合理均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具强度。6.2 导套的设计导套的结构形式如图 6-2、6-3 所示：图 6-2 定模导套示意图 这种导套结构形式较复杂，用于精度要求高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。为使导柱顺利进入导套，在导套的前端应倒圆角。导套孔最好做成通孔，否则会由于孔中的气体无法逸出而产生反压，造成导柱导向困难。导套一般采用淬火钢或青铜等耐磨材料制造，其硬度应比导柱低，以改善摩擦，防止导柱或导套拉毛。导套固定部分表面粗糙度 Ra 一般为 0.8m。导套与模板固定部分采用 H7/m6或 H7/k6 的过度配合。导柱与导套的配合精度通常采用 H7/f7 或 H8/f7。第七章 推出机构的设计24第 七 章 推 出 机 构 的 设 计每次注射模在注射机上合模注射结束后，都必须将模具打开，然后把成型后的塑料制件及浇注系统的凝料从模具中脱出，完成推出脱模的机构称为推出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上的顶杆或液压缸来完成的在注塑成型的每一个循环中，塑件必须由模具型腔中脱出，在该设计中，为了使符合脱模机构的要求：1）使塑