帶凸臺(tái)塑料蓋注塑模具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙）

帶凸臺(tái)塑料蓋注塑模具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙）,帶凸臺(tái),塑料蓋,注塑,模具設(shè)計(jì),cad,圖紙 引 言 本說明書為塑料注射模具設(shè)計(jì)說明書，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過程及相關(guān)工藝編寫的。本說明書的內(nèi)容包括：目錄、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)說明書、參考文獻(xiàn)等。 編寫本說明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本說明書在編寫過程中，得到老師和同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)表謝意。 第一章 塑件工藝分析 1.1塑件分析 圖1-1 塑件 此件為聚丙烯（PP）塑件，要求大批量生產(chǎn)。 1.2塑件工藝性分析 （1） PP的性能特點(diǎn)與用途 比重小，強(qiáng)度、剛性、耐熱性均優(yōu)于HDPE，可在100°C左右使用。具有優(yōu)良的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響。但低溫變脆，不耐磨，易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件如板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零件、閥門配件、日用品等。使用溫度10～120°C。 （2） 成型特點(diǎn) 1. 結(jié)晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解 2. 流動(dòng)性極好，溢邊值0.03㎜左右 3. 冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱應(yīng)適度 4. 成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強(qiáng) 5. 注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯。模具溫度低于50°C以下塑件無光澤，易產(chǎn)生熔接痕、流痕；90°C以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形 6. 塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防止應(yīng)力集中 （3） PP的注射工藝參數(shù) （1) 注射機(jī)：螺桿式 （2) 螺桿轉(zhuǎn)速（n/(r/min))：48 （3) 料筒溫度（t/℃）：前段200～220 中段180～200 后段160～180 （4） 噴嘴形式：直通式 （5） 模具溫度（℃）：80～90 （6） 注射壓力（MPa):70～100 （7） 成型時(shí)間（s）：注射時(shí)間20～60；高壓時(shí)間0～3；冷卻時(shí)間20～90；總周期50～160. 表1-2 PP的主要性能指標(biāo) 密度 g/cm3 0.90～0.91 彈性模量MPa 比容cm3/g 1.10～1.11 彎曲強(qiáng)度MPa 67.5 吸水率%（24h） 0.01～0.03 硬度HB 8.65 R95～105 收縮率% 1.0～3.0 體積電阻率Ω.cm >1016 熔點(diǎn)°C 170～176 沖擊韌度Kj*m-2 無缺口 78 缺口 3.5～4.8 熱變形溫度°C 102～115 沖擊強(qiáng)度kJ/m2 30 抗拉屈服強(qiáng)度MPa 37 第2章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 2.1 分型面位置的確定 分開模具取出塑件的面稱為分型面;注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對(duì)中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮的基本原則： 1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 當(dāng)已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔中脫出。 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很小常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要 部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。 3） 保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 4） 分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。 5） 不妨礙制品脫模和抽芯。 在安排制件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直方向的避側(cè)凹或側(cè)孔。 6） 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。 7） 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。 本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品的分型面在塑件上一目了然，分型面設(shè)在塑件的大口端面處。 綜和以上信息此件分型面位置如下圖： 圖2-1 塑件分型面圖 2.2 確定型腔數(shù)量及排列方式 型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而己。 注射成形是先閉模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔——型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。 1） 型腔數(shù)量的確定 其數(shù)目的決定與下列條件有關(guān)： （1） 塑件尺寸精度 型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低，1、2 級(jí)超精密注塑件，只能一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)，可以一模二腔。3、4 級(jí)的精密級(jí)塑件，最多一模四腔。 （2 ）模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費(fèi)比例看，多腔模比單腔模具低。 （3） 注塑成形的生產(chǎn)效益 多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高。但是多腔模所使用的注射機(jī)大，每一注射循環(huán)期長而維持費(fèi)較高，所以要從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù)。 （4） 制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時(shí)間，保壓時(shí)間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和同何形狀的復(fù)雜程度。 本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，考慮型腔布局方式，采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣比一模一腔模具的生產(chǎn)效率高，同時(shí)結(jié)構(gòu)更為合理。 2）型腔的布局 多型腔模具設(shè)計(jì)的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。型腔的排布應(yīng)使每一個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中心中均等地分得所需的壓力，以保證塑料熔體同時(shí)均勻地充滿每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，同時(shí)采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差異、應(yīng)力形成及脫模困難等問題。 平衡式型腔布局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度、截面形狀及尺寸均對(duì)應(yīng)相同，可以實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿型腔的目的； 非平衡式型腔布局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度不相等，因而不利于均衡進(jìn)料，但可以縮短流道的總長度，為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸制作得不相同。 要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原則上不應(yīng)該用同一副多模腔模具生產(chǎn)。在同一副模具中同時(shí)安排尺寸相差較大的型腔不是一個(gè)好的設(shè)計(jì)，不過有時(shí)為了節(jié)約，特別是成型配套式塑件的模具，在生產(chǎn)實(shí)踐中還使用這一方法，但難免會(huì)引起一些缺陷，如有些塑件發(fā)生翹曲、有些則有過大的不可逆應(yīng)變等。 本設(shè)計(jì)一模2腔， 且壁厚均勻， 故采用平衡式， 布局如圖 所示： 圖2-2型腔的布局 第3章 注塑設(shè)備選擇 3.1 塑件質(zhì)量、體積計(jì)算和鎖模力的計(jì)算 （1）由UG8.0建模得 塑件的體積：V1≈4.471cm3 塑件的質(zhì)量：m1=ρV1=0.9×4.47=4.023g（ρ查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)附表9-6得ρ=0.9㎏/dm3） 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算 可按塑件體積的0.6倍計(jì)算 由于該模具采用一模2腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 V2=2V1×0.6≈5.36cm3 該模具一次注射所需塑料聚丙烯（PP）： 體積V.=2V1+V2=14.16cm3 質(zhì)量M。=ρV.≈0.9×14.16=12.7g 塑件和流道凝料（包括澆口)在分型面上的投影面積及所需鎖模力 塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及所需鎖模力 A=nA1+A2=1.35nA1=1.35×4×213.72=1154.088mm2 Fm=AP型=1154.08825=28.85kN A-----塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A1-----單個(gè)塑件在分型面上的投影面積 A2-----流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 Fm-----模具所需的鎖模力 P型----塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力 A2根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，大致是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.2～0.5倍，因此可用0.35nA1來估算。由塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書7頁表2-2得P型=25 MPa 3.2選擇注射機(jī)型號(hào) 根據(jù)上面計(jì)算得到的M和Fm值來選擇一種注射機(jī)，注射機(jī)的最大注射量（額定注射量G）和額定鎖模力F應(yīng)滿足 G≥m/a 式中a——注射系數(shù)，無定型塑料取0.85，結(jié)晶型塑料取0.75。 F>Fm 分析以上數(shù)據(jù)在塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)書附錄G表選擇HTF60-I型號(hào)注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見下表： 表3-1 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量/ cm3 38 鎖模力/KN 600 螺桿直徑/mm 22 拉桿內(nèi)間距/mm 310×310 注射壓力/MPa 266 移模行程/mm 270 注射速率/(g/s) 52 最大模厚/mm 330 塑化能力/(g/s) 5.1 最小模厚/mm 120 動(dòng)定模板尺寸/mm 469×482 注射重量/g 35 噴嘴球半徑/mm 10 噴嘴孔直徑/mm 2 頂出力/KN 22 頂出行程/mm 70 第四章 型腔數(shù)量及注射機(jī)參數(shù)校核 4.1 型腔數(shù)量的校核 1) 型腔數(shù)量的校核 （1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 n≤(KMt/3600-m2)/m1 上式右邊=41≥2 （符和要求）: 式中K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8 M——注射機(jī)的額定塑化量（g/h 或cm3/h） t——成型周期,因塑件小，壁厚不大，取30s m2——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g 或cm3） m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積（g 或cm3） 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n≤（KmN- m2）/ m1 上式右邊=6.9≥4 （符和要求） 式中mN——注射機(jī)允許的最大注射量（g/cm3) 按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 n≤（F-p型A2）/ p型A1 上式右邊=23.3≥ 4（符和要求） 式中 F------注射機(jī)的額定鎖模力（N） A1------4個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm2） A2-------澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2） P型-------塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa），一般是注射壓力的30%—65%，該處取型腔平均壓力為30MPa。 4.2 注射機(jī)工藝參數(shù)校核 注射量校核 注射量以容積表示 最大注射容積為 Vmax=aV=0.75×38=28.5cm2 式中Vmax-------模具型腔和流道的最大容積（cm2） V--------指定型號(hào)與規(guī)格的注塑機(jī)注射量容積（cm2），該注射機(jī)為38cm2 a--------注射系數(shù)，取0.75-0.85，結(jié)晶型塑料取0.75 倘若注射量過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒內(nèi)停留時(shí)間過長。所以最小注射量容積Vmin=0.25V=0.25×38=9.5cm2。故每次注射的實(shí)際注射量積 應(yīng)滿足，而=20.03cm2，符合要求。 鎖模力校核 在前面已進(jìn)行，符合要求 3）最大注射壓力的校核 Pmax ≥ k′P0 式中k′——安全系數(shù)（k′一般取1.25～1.4）。 P0—實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力P0為70MPa～100MPa 最大與最小模具厚度 模具厚度H應(yīng)滿足 Hmin < H < Hmax 式中Hmin=120mm, Hmax=330mm (見表3-1) 而該套模具厚度H==201mm，符合要求 開模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核 開模行程校核 H≧H1+H2+(5～10) 式中H---------注射機(jī)動(dòng)模板的開模行程（mm），取270mm H1----------塑件推出行程（mm），取20mm H2----------包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm），取101mm 代值計(jì)算 符合要求 推出機(jī)構(gòu)校核 該注塑機(jī)推出行程為70mm，大于H1=20， 符合要求 模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核 該套模具模架的外形尺寸為200mm×200mm，而注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距為310mm×310mm, 符合要求 第5章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1 主流道設(shè)置 1） 主流道尺寸 主流道的作用 主流道的模具，一般不用澆口套，而直接開設(shè)在定模板上。 澆口套是注射機(jī)噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時(shí)它承受很大的注射機(jī)噴嘴端部的壓力同時(shí)由 于澆口套末端通過流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作用力。為了防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ粔喝肽＞邇?nèi)，澆口套的結(jié)構(gòu)上要增加臺(tái)肩，并用螺釘緊固在模板上，這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1) 澆口套的內(nèi)孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2°～ 6°。若錐度過大會(huì)造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進(jìn)時(shí)易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會(huì)使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。 (2) 澆口套進(jìn)口的直徑 d 應(yīng)比注射機(jī)噴嘴孔直徑d1 大0.5～１mm。若等于或小于注射機(jī)噴嘴直徑，在注射成型時(shí)會(huì)造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模困難。 (3) 澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角 r，一般為0.5～3mm。 (4) 澆口套與注射機(jī)噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)球面澆口套球面半徑為 SR，注射機(jī)球面半徑為r， 其關(guān)系式如下：SR＝r＋0.5～1mm 澆口套球面半徑比注射機(jī)噴嘴球面半徑大，接觸時(shí)圓弧度吻合的好。 (5) 澆口套長度（主流道長度）應(yīng)盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。 (6) 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra1.6～Ra0.8μm,保證料流順利，易脫模。 (7) 澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu)，以免塑料進(jìn)入接縫處，造成冷料脫模困難。 (8) 澆口套的長度應(yīng)與定模板厚度一致，它的端部不應(yīng)凸出在分型面上，否則會(huì)造成合模困難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。 (9) 澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注射工藝順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量，要考慮冷卻措施。 根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為 d = 注射機(jī)噴嘴尺寸 + (0.5～1) = 2 + 0.5 = 2.5mm 主流道球面半徑為 SR = 噴嘴球面半徑 + （1～2） =10+（1～2）= 11 mm 球面配合高度 h=3—5mm，取h=3mm。 主流道長度 盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具結(jié)構(gòu)取L=25+20=45mm 主流道大端直徑 D=d+2Ltana≈6.54mm （半錐角a為1°～2 °，取a=2 °） 澆口套總長 L。=L+2+h=45+2+3=50mm 澆口套圖如下： 圖5-1澆口套截面圖 5.2 分流道設(shè)計(jì) 1）分流道的作用 分流道式指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。其基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時(shí)，在保證熔體均勻地分配到各型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。 2） 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在多種常見截面當(dāng)中，圓形截面的壓降是最小的。但由于圓形的分流道必須在上下模板上都加工出半圓槽，工藝性不好，故此設(shè)計(jì)中采用工藝性更為合理而壓降也比較小且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大的U 形截面或梯形截面。該模具采用梯形分流道。 3）分流道的形狀及尺寸 分流道可開設(shè)在動(dòng)、定模分型面的兩側(cè)或其中任意一側(cè)。設(shè)計(jì)要求其截面形狀應(yīng)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，目的是在溫度較高的塑料熔體和溫度相對(duì)較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減小熱量損失。分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等。 （1）分流道長度長度應(yīng)盡量短，且少彎折。 綜合型腔布局尺寸確定該模具分流道的長度為： L=43×2+85=171（mm） 分流道 （2）圓形截面的比表面積最小因此取截面為圓（直徑為4mm）的流道，圖形如下： 圖5-2 分流道圓形截面圖 （3） 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取0.63～1.6μm，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 （4）分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式，綜合流道截面形狀考慮我選擇采用在動(dòng)定模開分流道，分流道圖如下： 圖5-3 分流道布置圖 5.3澆口的設(shè)計(jì) 1） 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口設(shè)計(jì)與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)（壓力等）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的。 2） 澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn) 1、 盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對(duì)大型塑件更為重要。 2、 澆口應(yīng)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開設(shè)在塑件的薄壁處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動(dòng)距離，難以保證其充滿整個(gè)型腔。另外從補(bǔ)縮的角度考慮，塑件截面最厚的部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設(shè)在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此為保證塑料熔體的充分流動(dòng)性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進(jìn)行因液態(tài)體積收縮時(shí)所需的補(bǔ)料，一般澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處。 3、 必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時(shí)塑料充填型腔時(shí)造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤為嚴(yán)重。有時(shí)為了增加熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤其嚴(yán)重。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時(shí)為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。 在選擇澆口位置時(shí)，還應(yīng)考慮熔接的方位對(duì)塑件質(zhì)量及強(qiáng)度的不同影響。 4、 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開設(shè)澆口。如果這一要求不能充連接。 3） 澆口的類型 澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下11 種： 直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等。 本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，截面為圓形，側(cè)澆口尺寸計(jì)算如下： b-------側(cè)澆口寬度（mm） A ------塑件的外側(cè)表面積（mm2） t-------側(cè)澆口的厚度（mm） L-------側(cè)澆口長度（mm） 有UG軟件測得A≈2108mm2結(jié)合側(cè)交口的推薦尺寸最終確定b=1.4mm， t≈0.5mm，L=mm。截面圖如下： 圖5-4 澆口截面圖 第6章 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡便，規(guī)定： 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取±△/2。模具制造公差 實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的~，即δz=，現(xiàn)取。而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”、“-”符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“+δz”,型芯尺寸不斷減小則取“-δz”，中心距尺寸取“”。 模具的磨損量 實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對(duì)于大型塑件則取以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪保誓p量δc=0。 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。 =（1% + 3%）/ 2 = 2% Smax、Smin由課本附錄B查得Smax=3%、Smin=1% 模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.02~0.1mm。塑件尺寸可按公差GB/T 14486-1993 標(biāo)準(zhǔn)中的 5級(jí)精度選取。 6.1 型腔的徑向尺寸與深度 根據(jù)公式 ： 式中△在塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)書18頁表1-3 查 LM= 徑向尺寸 D1m==（12.5+12.5 * 2% - 0.75 * 0.46）00.46÷3 =12.4100.18 徑向尺寸 D1m==（16.5+16.5 * 2% - 0.75 * 0.54）00.54÷3 =16.4300.18 型腔深度尺寸計(jì)算 根據(jù)公式 ： HM= H1M= = (17 +17 * 2% - 2/3 * 0.74) 0+0.74/3 =16.850+0.24 mm 型腔圖： 圖6-1 型腔圖 6.2 型芯的徑向尺寸與深度 根據(jù)公式 ： M= 小頭徑向尺寸 = （9.5 + 9.5×2% +0.75×0.46）-0.46/30 mm = 10.035 -0.150 mm 大頭徑向尺寸 =（13.5 + 13.5×2% +0.75×0.54）-0.54/30 mm = 14.18 -0.180 mm 根據(jù)公式： M= 型芯高度尺寸 2M== （15.5 + 15.5×2% + 2/3×0.74）-0.74/30 =16.3 -0.240 mm 圖6-1 型芯圖 6.3 模具型腔側(cè)壁的確定 模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，用具有足夠的強(qiáng)度和剛度。但是對(duì)型腔的壁厚做出精確的力學(xué)計(jì)算是非常困難的，一般在工廠中經(jīng)常用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)型腔壁厚進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)。根據(jù)課本塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)99頁表3-11查的數(shù)值壁厚 s=20mm 6.4 模架的確定 根據(jù)型腔的布局可看出，型腔分布尺寸為為165×165，有根據(jù)型腔側(cè)壁最小壁厚為20，再考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占據(jù)的位置和采用推件板推出等各方面的問題，由塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)書199頁確定選用A1型、模架尺寸為250mm×250mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，即可符合要求。 圖6-3模架 第7章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.1導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用：定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓等作用。 a. 定位作用 為避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪? b. 導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔以保證不損壞成型零件。 c. 承受一定側(cè)壓力 塑料注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時(shí)，導(dǎo)柱能承擔(dān)一部分側(cè)壓力。 2）導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) a.長度 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面要高出6～8 毫米。以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞。 b.形狀，導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。 c.材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理。 或碳素工具鋼（T8、T10）經(jīng)淬火處理硬度HRC50～55，導(dǎo)柱滑動(dòng)部位按需要可設(shè)油槽。 e.配合精度導(dǎo)柱裝入模板多用二級(jí)精度第二種過渡配合。 f.光潔度 配合部分光潔度要求6 級(jí)，此外，導(dǎo)柱的選擇還應(yīng)跟椐模架來確定。由于模架較大(200×200)所以設(shè)計(jì)成四導(dǎo)柱，此模架導(dǎo)柱簡圖如下所示: 圖7-1 導(dǎo)柱圖 3）導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 導(dǎo)套可以直接開設(shè)在模板上，且設(shè)計(jì)為通孔，這種形式的孔加工簡單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求較高的模具。 對(duì)導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)主要有四點(diǎn)要求，分述如下： (1)、形狀為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒圓角，導(dǎo)柱孔最好打通，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。 (2) 材料可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? (3) 導(dǎo)套的精度與配合一般 A 型用二級(jí)精度過度配合，B 型用二級(jí)精度靜配合。 (4) 光潔度配合部分光潔度要求七級(jí)。 導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來確定，材料為 T8A 硬到HRC50～55,或采用20 鋼滲碳0.5～0.8 厚，淬硬到HRC56～60.本設(shè)計(jì)導(dǎo)套裝在公模板。 由于模具的結(jié)構(gòu)不同，該模架上用的導(dǎo)套如下圖： 圖7-2 導(dǎo)套圖 4）導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置 根據(jù)模具的形狀的大小，在模具的空閑位置開設(shè)導(dǎo)柱孔和導(dǎo)套孔，常見的導(dǎo)柱有 2 至4 根不等，其布置原則必須保證定模只能按一個(gè)方向合模，此設(shè)計(jì)常用四根相同的導(dǎo)柱布置在定動(dòng)模固定板的四角。 第8章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)。 （1）脫模機(jī)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，作用面積也應(yīng)盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。 （2)力求良好的塑件外觀，在選擇頂處位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問題。 (3)結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易且具有足夠的剛度和強(qiáng)度。 2)脫模機(jī)構(gòu)的分類 脫模機(jī)構(gòu)可按動(dòng)力來源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類 (1) 按動(dòng)力來源分類。分為手動(dòng)脫模、機(jī)械脫模、液壓脫模、氣動(dòng)脫模，本設(shè)計(jì)采用液壓脫模。即在注射機(jī)上設(shè)有專用的頂出油缸，并開模到一定距離后，活塞的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)脫模。 按模具結(jié)構(gòu)分類。分為簡單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)等。本設(shè)計(jì)采用的推出機(jī)構(gòu)是推件板推出機(jī)構(gòu)。 推件板推出機(jī)構(gòu)。 其特點(diǎn)是推出力大，且推出力的作用面積大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，塑件上沒有推出痕跡。 設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)。為了減小推出過程中推件板和型芯的摩擦，可采用在推件板和型芯間留有0.20-0.25mm的間隙，并采用3-5度的錐面配合。其錐度起到輔助定位作用，防止推件板偏心而引起溢料。 綜合分析用推桿推出機(jī)構(gòu)，綜合該模架和塑件的考慮我選用一個(gè)塑件用4個(gè)推桿，推桿直徑為6mm長度為95.5mm的推桿其簡圖如下： 圖8-1 推桿 結(jié)束語 課程設(shè)計(jì)接近了尾聲.這段時(shí)間我認(rèn)為最重要的就是做好設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)，認(rèn)真的研究老師給的題目，其次，老師對(duì)題目的講解要一絲不茍的去聽去想，因?yàn)橹挥卸济靼琢?，做起設(shè)計(jì)就會(huì)事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設(shè)計(jì)，到頭來一點(diǎn)收獲也沒有。在這段時(shí)間里，也暴露了自己很多問題，第一、不夠細(xì)心比如由于粗心大意算錯(cuò)了數(shù)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的零件不能正確的裝配。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次課設(shè)是對(duì)我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。我的第一大心得體會(huì)就是作為一名設(shè)計(jì)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次實(shí)習(xí)所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識(shí)到，無論做什么事情，只要你足夠堅(jiān)強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒有什么辦不到的。在這次難得的課程設(shè)計(jì)過程中我鍛煉了自己的思考能力和對(duì)UG軟件的使用能力。再次感謝老師的輔導(dǎo)以及同學(xué)的幫助，是他們讓我有了一個(gè)更好的認(rèn)識(shí)，無論是學(xué)習(xí)還是生活，生活是實(shí)在的，要踏實(shí)走路。課程設(shè)計(jì)時(shí)間雖然不長，但我學(xué)習(xí)了很多的東西，使我眼界打開，感受頗深。 這篇說明書的編寫以及修改的過程，也是我越來越認(rèn)識(shí)到自己知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)缺乏的過程。雖然，我盡可能地收集材料，竭盡所能運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)說明書的編寫，但還是存在許多不足之處，有待改進(jìn)。請(qǐng)各位評(píng)委老師多批評(píng)指正，讓我在今后的學(xué)習(xí)中學(xué)到更多。同時(shí)也對(duì)這段時(shí)間老師給予的幫助表示感謝! 參考文獻(xiàn) 1.李建軍，李德群.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 2.楊占堯，白柳.塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例.北京:化工工業(yè)出版社，2008 3.大連理工大學(xué)工程畫教研室編.《機(jī)械制圖》.北京：高等教育出版社，1993 4.宋玉恒. 塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè). 北京:航空工業(yè)出版社, 1998 5.楊占堯. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2004 6.歐陽德祥. 塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 7.閻亞林. 塑料模具圖冊(cè).北京;高等教育出版社，2004 8.王興天. 注塑技術(shù)與注塑機(jī).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 9.史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 10.伍先明.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：國防工業(yè)出版社，2008 11.展迪優(yōu).UG NX 7.0快速入門教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 12.肖愛民.模具設(shè)計(jì)從入門到精通.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 14.齊衛(wèi)東.塑料模具設(shè)計(jì)與制造【M】.北京：高等教育出版社，2004 15.歐圣雅.冷沖壓與塑料成型機(jī)械【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 16.孫鳳勤，閆亞林.沖壓與塑壓成型設(shè)備【M】.北京：高等教育出版社，2003 17.程培源.模具壽命與材料【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 18.高為國.模具材料【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 19.許發(fā)樾.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 20.郭廣思.塑料成型技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 30