塑料膜課程設(shè)計(jì) 端蓋設(shè)計(jì)

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1、 塑料模具課程設(shè)計(jì) 端蓋設(shè)計(jì) 班級(jí)：計(jì)輔093 專業(yè): 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 目 錄 一、前言 …………………………………………………………………3 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 ……………………………………………………………3 三、塑件的工藝性分析 …………………………………………………4 1、塑件的原材料分析 ………………………………………………4 2、塑件的尺寸精度分析 ……………………………………………5 3、表面質(zhì)量分析 …………………………………

2、…………………5 4、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 …………………………………………5 四、制件的注射成型工藝分析………………………………………… 6 1、計(jì)算塑件體積………………………………………………………6 2、計(jì)算塑件質(zhì)量………………………………………………………6 3、選用注射機(jī)…………………………………………………………6 4、塑件成型工藝參數(shù)…………………………………………………6 五、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………8 1、分型面的選擇………………………………………………………8 2、型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 ………

3、………………………… 8 3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 11 （1）主流道的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 11 (2) 主流道襯套形式……………………………………………… 12 （3）分流道的設(shè)計(jì)……………………………………………………13 （4）澆口的設(shè)計(jì)………………………………………………………14 （5）澆口套常采用標(biāo)準(zhǔn)件……………………………………………15 （6）冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì) …………………………………… 16 6、 型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………… 1

4、6 七、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) …………………………………………………16 八、成型零部件的工作尺寸計(jì)算 ……………………………………17 九、注射模模架的選擇 ………………………………………………18 十、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………19 十一、排氣系統(tǒng) …………………………………………………………20 十二、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核…………………………………………… 20 1、模具閉合高度的確定…………………………………………… 20 2、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核………………………………………… 20 13、 裝配圖 …………………………

5、…………………………………21 14、 零件圖 ……………………………………………………………21 15、 總結(jié) ………………………………………………………………22 一、 前言 經(jīng)過塑料成型模具設(shè)計(jì)是為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是綜復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)一步熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)資料；進(jìn)一步掌握塑料模具的設(shè)計(jì)及計(jì)算方法，加深理解高計(jì)與制造之間的相互關(guān)系；專業(yè)上有所掌握又在實(shí)踐方面得到指導(dǎo)，自身具備一定的塑料制品設(shè)計(jì)能力；提高實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具的構(gòu)思。合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)

6、實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次塑料成型模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。鞏固與擴(kuò)充“塑料成型模具設(shè)計(jì)”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握模塑料成型具設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握塑料成型模具設(shè)計(jì)的基本技能與Pro/ENGINEER運(yùn)用如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。經(jīng)驗(yàn)不足加之水平有限，錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免，請(qǐng)老師批評(píng)指正。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 名稱：端蓋 材料：尼龍1010 設(shè)計(jì)要求： 1、 生產(chǎn)批量：大批量 2、 未注公差按MT5級(jí)標(biāo)注 3、 要求設(shè)計(jì)端蓋模具

7、圖1端蓋 三、塑件的工藝性分析 1． 塑件的原材料分析 塑件的材料采用尼龍1010，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，尼龍1010是半透明，吸水小，耐寒性較好，堅(jiān)韌﹑耐磨﹑耐油﹑耐水，抗霉菌，但吸水性大；從成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并應(yīng)均勻，脫模度不宜取小，尤其對(duì)厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。受熱時(shí)間不宜超過30min，料溫高則收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強(qiáng)，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。成型周期按塑件壁厚而定，厚則取長(zhǎng)，薄則取短，為了減少收縮，凹痕﹑縮孔，一般宜取低模溫﹑高注射壓力的成形條件，以及采用白油作脫模劑;尼龍1010的主要技術(shù)指標(biāo)：密度是1.04kg/dm﹑比體積是0

8、.96dm/kg﹑吸水率是0.2～0.4﹑收縮率是1.3～2.3s﹑熔點(diǎn)是205t/c﹑熱變形溫度是55c﹑抗拉屈服強(qiáng)度是62Mpa﹑拉伸彈性模量1.810Mpa﹑抗彎強(qiáng)度88Mpa﹑硬度9.75HB﹑擊穿強(qiáng)度20KV/mm。 ⑴.尼龍1010的使用性能:堅(jiān)韌耐磨.耐疲勞.耐油.耐水.抗霉菌.吸水性小.耐寒性較好. ⑵.成型性能:熔融溫度低,流動(dòng)特性好,但由此而易產(chǎn)生飛邊,收縮率的穩(wěn)定性差。 ⑶.非結(jié)晶型塑料，吸水性大，易分解。 ⑷.流動(dòng)性好，容易產(chǎn)生飛邊，成型加工前必須進(jìn)行干燥，穩(wěn)定性強(qiáng)。 2.塑件的尺寸精度分析

9、 塑件的結(jié)構(gòu)分析：總體特征為長(zhǎng)方體的槽形里面有直徑為12.5的半圓環(huán)和一個(gè)內(nèi)凸再加兩個(gè)直徑為的內(nèi)孔 塑件的尺寸精度分析：高精度尺寸 和 其他精度均為MT5。 塑件的壁厚分析：壁厚最大處 1.6最小處為1.25厚差為0.35較為均勻，有利于零件的成型 塑件表面質(zhì)量分析：表面粗糙度.1.6無(wú)其他特殊要求，應(yīng)較易實(shí)現(xiàn)。 由上分析：除了保證兩內(nèi)孔和兩半圓的尺寸精度外其他的要求偏中等。注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得好的情況下零件成型要求可以得到保證。 3、表面質(zhì)量分析 該塑件是端蓋，要求表面無(wú)斑點(diǎn)，無(wú)裂痕，表面粗糙度可取Ra1.6，塑件內(nèi)部沒有較高的粗糙度要求，應(yīng)較易實(shí)現(xiàn)。 由上

10、分析：除了保證兩內(nèi)孔和兩半圓的尺寸精度外其他的要求偏中等。注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得好的情況下零件成型要求可以得到保證。 4、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 此塑件外形為長(zhǎng)方形端蓋，蓋深5mm，壁厚最大處為1.6，最小處為1.25，厚差為0.35較為均勻，有利于零件的成型，總體尺寸43.7*29，塑件成型性能良好。塑件上有一個(gè)直徑為12.5的開槽圓柱環(huán)，兩個(gè)直徑為9的通孔以及一個(gè)22.5*8的凸臺(tái)，凸臺(tái)上有一個(gè)直徑為3.5，深3的圓孔。該塑件采用螺桿式注射機(jī)成型。 四、制件的注射成型工藝分析 1、計(jì)算塑件的體積 塑件的體積為：V1=3597.28mm 一次

11、注射所需的塑料總體積為：V=14389.12mm 2、計(jì)算塑件的質(zhì)量：查手冊(cè)取密度ρ=1.04~1.05g/㎝ 塑件的質(zhì)量：M1=V1*ρ=3.76g 塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量：M=V*ρ=7.518g 3、選用注射機(jī)： 根據(jù)塑件的形狀，取一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，初步選取螺桿式注射成型機(jī)：HS—ZY—30。 4、塑件注射成型工藝參數(shù)如表二所示，試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整；模塑成型工藝卡如表三所示。 表一 PA1010塑料的注塑成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 參數(shù) 預(yù)熱和干燥 溫度100~110 時(shí)間：12~16 成型時(shí)間S 注射時(shí)間：0~5

12、 保壓時(shí)間：20~90 冷卻時(shí)間：20~120 總周期：45~220 料筒℃ 后段：190~210 中段：200~220 前段：210~230 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 48 噴嘴溫度℃ 200~210 后處理 方法：油、水、鹽水 溫度℃：90~100 時(shí)間h：4 模具溫度℃ 40~80 注射壓力MP 40~100 表一 表二端蓋模塑工藝卡 南通紡院職業(yè)技術(shù)學(xué)院 端蓋注射工藝卡片 資料編號(hào) 車間 共 頁(yè) 第 頁(yè) 零件名稱 端蓋 材料牌號(hào) PA1010 設(shè)備類型 HS—ZY—

13、30 裝配圖號(hào) 材料定額 每模件數(shù) 2 零件圖號(hào) 單件質(zhì)量 3.76g 工裝號(hào) 材料干燥 設(shè)備 溫度℃ 100~110 時(shí)間h 12~16 料筒溫度 后段℃ 190~210 中段℃ 200~220 前段℃ 210~230 噴嘴℃ 200~210 模具溫度℃ 40~80 時(shí)間 注射s 20~90 保壓s 0~5 冷卻s 20~120 壓力 注射壓力MPa 40~100 背壓MPa 20~40 后處理 溫度℃ 90~100 時(shí)間定額 輔助min 時(shí)間h 4 單件min

14、 檢驗(yàn) 編制 校對(duì) 組長(zhǎng) 車間主任 檢驗(yàn)組長(zhǎng) 主管工程師 表二 五、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、 分型面的選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模。因此，分型面的選擇是注射塑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度，嵌件位置，形狀以及推出方法，模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較。 分型面的位置直接影響模具使用、制造及塑件質(zhì)量

15、，故必須選擇合理的分型面，一般應(yīng)考慮下列幾點(diǎn)因素： ① 塑件形狀，尺寸、壁厚及要求； ② 澆注系統(tǒng)的布局； ③ 塑料性能及填充條件； ④ 成型效率及成型操作； ⑤ 排氣及脫模； ⑥ 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠方便，制造簡(jiǎn)單； 綜合考慮各種因素，最終確定的分型面如圖一： 圖2 2. 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 （1）型腔數(shù)目的確定 根據(jù)塑件生產(chǎn)批量及經(jīng)濟(jì)性，通過注射量及鎖模力計(jì)算，可確定盡可能多的型腔數(shù)，以提高生產(chǎn)率。其型腔在一模中的數(shù)目確定方法見表三： 序號(hào) 確定依據(jù) 確定方法 說明 1 按塑件的經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù) 按總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備

16、時(shí)間和試生產(chǎn)時(shí)的原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi)。其型腔數(shù)量，可用下式計(jì)算： N= 式中 N——每副模具型腔數(shù)； P——計(jì)劃生產(chǎn)總件數(shù)； Y——單位小時(shí)模具加工費(fèi)用（元／h）； T——成型周期（min）； c——每個(gè)型腔模具加工費(fèi)用（元）； 單型腔模具比多型腔模具制造成本低、周期短，所以批量較少的塑件，不宜采用多型腔特別是形狀復(fù)雜、尺寸較大的、精度要求較高、小批量試生產(chǎn)的塑件應(yīng)選用單型腔模具比較經(jīng)濟(jì)。 2 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù) 塑件的每次注射量總和不能超過注射機(jī)最大額定注射量的80％，其計(jì)算方法是： N≤ 式中 N

17、——每臺(tái)模具允許型腔數(shù)； V——注射機(jī)最大注射量； Vj——澆注系統(tǒng)凝料量； Vs——單個(gè)塑件的容積；或質(zhì)量（cm 或g） 若每次注射量總和大于注射機(jī)額定注射量，則型腔數(shù)應(yīng)減小或采用單型腔； 3 按注射機(jī)額定鎖模力確定型腔數(shù) 按注射機(jī)額定鎖模力確定所需設(shè)型腔數(shù)，可以按下式核算： N≤ 式中 F——注射機(jī)額定鎖模力（KN）； P——塑料對(duì)型腔平均壓力（MPa）； A——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm）； AZ——單個(gè)塑件在分型面上的投影面積（cm）； 所確定的型腔個(gè)數(shù)總鎖模力不應(yīng)超

18、過注射機(jī)額定鎖模力，否則合模時(shí)，模具難以合嚴(yán)，有溢料產(chǎn)生，應(yīng)減小型腔個(gè)數(shù)。 4 按制品精度要求確定型腔數(shù) 型腔數(shù)越多精度越低，從滿足精度要求出發(fā)型腔數(shù)可按下式確定： N≤2500-24 式中 L——塑件基本尺寸（mm）； δ——塑件尺寸公差（mm）； Δ——單腔時(shí)，塑件可能達(dá)到尺寸公差（mm），其中聚甲醛為0.2％、PE、PP、PC、PVC為0.05％ ； 1.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每增加一個(gè)型腔，其尺寸精度可降低4％。 2.一模一腔時(shí)，塑料公差聚甲醛為0.2％，尼龍66為0。3％，聚碳酸酯ABS，聚乙烯為0.05％。 3.對(duì)于高精度塑件，一模不能超過四腔。 表

19、三 此塑件采用第二種方法確定型腔數(shù)目；按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)；根據(jù)公式： N≤ N≤≤5（取整） 最終確定采用一模四腔的結(jié)構(gòu)形式； （2）型腔的排列 型腔的布置采用對(duì)稱分布，以防模具承受偏載而產(chǎn)生溢料。排列方法則采用H形排列，平衡性好，加工容易，使用比較廣泛。 由于該塑件采用的是一模四件成型，所以，型腔布置如圖二所示。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。 圖3 3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模的澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔融塑料的通道。其作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔內(nèi)，并在填充及凝固過程中將注射壓力傳遞到型腔塑件各個(gè)部位，而得到要求的塑

20、件。 （1）主流道設(shè)計(jì)： 要點(diǎn)： 1） 主流道的截面形狀通常采用表面積和體積之比最小的圓形。在臥式注射機(jī)用注射模中，因主流道垂直于分型面，為了便于脫出流道凝料，主流道應(yīng)設(shè)計(jì)成圓錐形。錐孔內(nèi)壁必須光滑，表面粗糙度Ra應(yīng)小于0.4um。 2） 主流道小端直徑d根據(jù)塑件質(zhì)量、填充要求及所選的注射機(jī)規(guī)格而定，通常為4~8mm。為了與注射機(jī)噴嘴相吻合，主流道的始端應(yīng)設(shè)計(jì)成球形凹坑，球面半徑R比注射機(jī)噴嘴球面半徑Ro大1~2mm,球面深度一般取3~5mm或（1/3~2/5）Ro。主流道長(zhǎng)度L根據(jù)定模座板厚度確定，在保證成型良好的條件下應(yīng)盡量縮短，以減少壓力損失和廢料，通常L不超過60mm。 3）

21、 主流道大端與分流道相接處應(yīng)有圓角過渡，以減少料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，其圓角半徑r通常取1~3mm或取D/8（D為主流道大端直徑）。 4） 當(dāng)主流道穿過幾塊模板時(shí)，為了防止在模板貼合處產(chǎn)生溢料而使主流道凝料脫出困難，應(yīng)在模板貼合面處做出0.2~0.5的階梯，或盡量采用澆口套。 根據(jù)手冊(cè)查得xs-zy-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴球面半徑R0=12mm 噴嘴孔直徑：d0=φ4mm 根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系： R=R0+(1～2)mm d=d0+0.5 mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取1～3度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm，

22、為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過渡。 圖4 （2）主流道襯套形式 主流道小端入口處與注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A，T10A等，熱處理硬度為50HRC~55HRC. 主流道的安裝 1-澆口套；2-定模座板；3-定位圈；4-注射機(jī)噴嘴

23、 圖5 （3）分流道設(shè)計(jì) 要點(diǎn)： 1） 分流道在保證熔體能迅速而均勻地充滿型腔的前提下，長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，容積應(yīng)盡可能小。 2） 分流道的截面尺寸要大于塑件的壁厚，且對(duì)于含有玻璃纖維等流動(dòng)性較差的塑料，流道截面要大一些。 3） 分流道的表面粗糙度Ra一般為1.6um，這樣流道內(nèi)料流外層的流速較低，容易冷卻而形成凝固表皮層，有利于流道的保溫。 4） 每一級(jí)流道的尺寸要比下一級(jí)流道大10%~20%，即D=d x （110%~120%）。 5） 分流道與澆口連接處應(yīng)光滑過渡，以利于熔體的流動(dòng)及填充。分流道與澆口的連接形式及尺寸關(guān)系L=0.7~2mm，r=0.5~2mm。 6） 一摸多

24、腔時(shí)應(yīng)使塑件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心與鎖模力的中心重合。這樣有利于可靠鎖模和使鎖模力均勻，以防止溢料現(xiàn)象。 7） 當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)其末端應(yīng)設(shè)置冷聊穴，以防止冷料堵塞澆口或進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量。 8） 分流道的設(shè)計(jì)要便于加工及刀具的選擇。 9） 分流道的布置 一摸多腔注射模中分流道的排列有平衡和非平衡兩種形式，一般最好采取平衡式的布置，即各分流道的長(zhǎng)度、截面形狀和尺寸都相同，因此能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等，熔體能同時(shí)充滿各個(gè)型腔，且型腔壓力中心和注射機(jī)中心重合。 流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來確定分流道的長(zhǎng)度的。由于塑件的形狀比較簡(jiǎn)單，

25、尼龍1010的流動(dòng)性好，沖型能力比較好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=Ф8.5mm，則梯形可選用上底為b=5.5mm,高為h=8mm的截面。 截面形狀為U型，在流道設(shè)計(jì)中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長(zhǎng)的比值來表示流道的效率。U型實(shí)質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。效率為0.195D 分流道的尺寸： 尼龍1010 分流道直徑/mm 3.8---7.5 選取6mm 分流道表面粗糙度： 分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取1.25—2.5R

26、μm，這可增加對(duì)外層塑料熔體流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對(duì)分型不利。 （4）澆口設(shè)計(jì) 一般情況澆口斜面尺寸要小，長(zhǎng)度要短，這樣熔料經(jīng)過時(shí)流速增大，并獲得摩擦熱使熔料溫度升高，能快速充滿型腔，且澆口去除后痕跡不明顯。但是澆口截面尺寸不能過小，過小的澆口壓力損失大，凝料快，補(bǔ)縮困難，會(huì)造成塑件缺料、縮孔等缺陷，甚至還會(huì)產(chǎn)生熔體破裂形成噴射現(xiàn)象，使塑件表面凹凸不平。澆口截面尺寸也不能過大，過大的澆口注射速度低，溫度下降快，塑件可能產(chǎn)生明顯的溶解痕和表面云層更現(xiàn)象。 1）澆口位置的選擇 澆口開設(shè)的位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，選擇澆口位置應(yīng)遵循

27、下列原則： ①澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔的各部位、各角落能同時(shí)充滿的位置。 ②澆口應(yīng)設(shè)置在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄段面，以利于補(bǔ)料。 ③澆口應(yīng)設(shè)置在有利于排除型腔中氣體的部位。 ④澆口應(yīng)設(shè)置在避免塑件表面產(chǎn)生溶合紋的部位。 ⑤對(duì)于帶有細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型芯軸向均勻進(jìn)行，以免型芯被熔體沖擊而變形。 ⑥澆口應(yīng)設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂。 ⑦澆口應(yīng)設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀。 ⑧澆口不要設(shè)置在塑件使用中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位。 2）澆口尺寸確定 澆口的截面積一般為分流道截面積的3％～9％，截面形狀多為矩形（寬度與厚度的比為3：1）或圓形；澆口的長(zhǎng)度約為1～

28、1.5㎜。 此塑件澆口的截面積S=（D／2）3％，表面粗糙度Ra值不低于0.4um。 根據(jù)塑件的成型要求及型號(hào)腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從壁厚為1.6mm處進(jìn)料，料由厚處往薄處流，且選用的模具結(jié)構(gòu)有利于排氣。故可能用截面為矩形的側(cè)澆口，初選尺寸：0.6mm2.41(hbl) （5）澆口套常采用標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù)手冊(cè)查得型號(hào)：XS—Z—30柱塞式注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸如下： 噴嘴球面半徑R0=12mm 噴嘴孔直徑：d0=φ4mm 根據(jù)模具主流與噴嘴的關(guān)系： 1）主流道球面半徑：R=R0+(1～2)mm ，取R=14 mm ； 2）主流道小端直徑：d=d0+

29、（0.5～1） mm，取d=4.5 mm； 3）主流道錐度：α=2～5，取α=4 4）主流道長(zhǎng)度L根據(jù)定模座板厚度確定，通常L不超過60mm，取55mm 5）主流道大端直徑：d≈分流道直徑 =；D=d+2L =4.5+2*55*0.03=8.34mm 其中：—主流道的半錐角，取=2 （6）球面深度h：h≈3～5mm,或（1/3～2/5）R0，取5mm； （7）澆口套總長(zhǎng)： Ld=(L+h+2)mm=(55+5+2)mm=62mm （6）冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料穴應(yīng)設(shè)在熔料流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)折處，臥式或立式注射機(jī)用模具的冷料穴一般設(shè)置在主流道正對(duì)的動(dòng)模上，開模時(shí)為了能從澆口套

30、內(nèi)拉出澆道凝料，通常在冷料穴末端設(shè)置拉料桿。 該塑件采用Z形拉料桿，其頭部的側(cè)凹將主流道凝料鉤住，開模時(shí)即可將凝料從主流道中拉出。同時(shí)由于拉料桿的尾部固定在推桿固定板上，故在推出塑件時(shí)凝料也一同推出。如圖： 圖6 六、型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。 由于該塑件尺寸不大且形狀簡(jiǎn)單，無(wú)錐面過渡。宜采用整體式型腔，方便加工和熱處理。 考慮模具溫度調(diào)節(jié)，型芯采用整體式結(jié)構(gòu)。 七、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在動(dòng)模部分，開模后，塑件留在型腔。 推出機(jī)構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。 推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻

31、，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時(shí)并不影響外觀。 從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。 八、成型零部件的工作尺寸計(jì)算 由于制件沒有標(biāo)注尺寸公差,因此把它們換成公差尺寸,進(jìn)行計(jì)算 。 模具制造公差S=△/3 公差等級(jí)按IT5級(jí)算（單位：mm）平均收縮率SCP=0.0215 基軸制: , , , , , , , , , 基孔制: , , , , ,,,,,,，, 中心距：

32、 尺寸類型 塑件尺寸 計(jì)算公式 制造公差 成型塑件工作尺寸 型 腔 徑 向 44.02 29.25 R3.22 43.05 29.21 R3.09 深 度 7.24 6.96 型 芯 徑 向 深 度 h=(h+ hS-) 5.09 4.16 7.16 中 心 距 110.2 C=(C+CS) 11.1650.07 表四 九、注

33、射模模架的選擇 本塑件采用點(diǎn)澆口注射成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，選擇A4型模架。 繪制模具總裝圖如下： 圖7 十、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對(duì)熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算： 設(shè)該模具平均工作溫度為60，用20的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/h。 ① 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g： Q3=WQ2=100

34、8g/h350J/h=352800J ② 求冷卻水的體積流量V V=WQ1/Pc1(T1－T2) =140cm3 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量 在選擇模具溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。 在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍

35、。在此我選擇湍流。 如表五： 冷卻水道直徑 d/（mm） 最低流量v /（m/s） 流量 qv/（m/min） 12 1.10 7.410 表五 十一、排氣系統(tǒng) 在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接

36、不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。 排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。 由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。（尼龍1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動(dòng)性較好，也不宜開排氣槽。 十二、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核 1、模具閉合高度的確定 根據(jù)支承與固定零件中提供的數(shù)據(jù)確定：定模座板H1=25mm ，上固定板H2=20mm 下固定板H3=25mm支承板H4=32mm動(dòng)模座板H5=25mm，墊塊H6=50mm H=H1+H2+H3H+

37、H4+H5+H6+H7 =25+20+25+32+25+50=177mm 2、 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為250㎜160㎜，XS—Z—30型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為250㎜280㎜；故能滿足模具的安裝要求。模具的閉合高度為177㎜，而XS—Z—30型注射機(jī)模板厚度范圍為60～180㎜，所以滿足條件。XS—Z—30型注射機(jī)的最大開模行程S=160㎜，滿足下式： S≥H1+H2+（5～10）=50+7+10=67㎜。 模具閉合高度的確定 由制件及排樣方式可確定,型腔高度為7mm. 閉合高度為177mm. 符合要求. 經(jīng)驗(yàn)證，XS—Z—30型注射機(jī)能夠滿足使用要求，故

38、可以采用 十三、裝配圖 十四、零件圖 15、 總結(jié) 此次課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。 在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而此次課程設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。此次設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 由于本人資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。 - 23 -