《塑料蓋套件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計說明書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《塑料蓋套件設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計說明書（38頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、成都電子機械高等專科學校模具設(shè)計說明書摘 要塑料乃四大工藝原材料之一，是一種新型工程材料，發(fā)展速度迅猛。塑料的加工和成型工藝也越來越得到重視，塑料的用途也越來越廣泛，特別是生活用品中塑料制品占了很大比例。注射成型是最常用的塑料零件成型方法。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。從模具使用角度，要求高效率、自動化、操作簡便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設(shè)計起著重要作用。

2、高效的全自動的設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮基效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量需求量很大，對塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。該課題的主要任務(wù)是設(shè)計一副蓋套件注塑模具來生產(chǎn)蓋套件塑件制品，以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)提高產(chǎn)量。針對該蓋套件的具體結(jié)構(gòu)，該注塑模設(shè)計制造的最大難點在于該蓋套件的三處突起以起到密封作用的設(shè)計，但總體結(jié)構(gòu)較為簡單。設(shè)計過程中按照國家在機械設(shè)計方面有關(guān)標準，在零件制造、產(chǎn)品裝配、標準件選擇等均嚴格按照標準執(zhí)行。本設(shè)計所涉及的技術(shù)資料有：機械設(shè)計；塑料成型工藝，模具設(shè)計大典等。本文主要是對該蓋套件注塑模的設(shè)計進行說明和描述。首

3、先，本文將概述該蓋套件塑件設(shè)計的結(jié)構(gòu)特點，材料的選用，塑料的性能,并且闡述選擇這種原料的原因，并擬定成型方案。其次，本文將講述該蓋套件的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。再次，本文將講述該蓋套件的模具設(shè)計計算。最后，本文將簡單講述模具的工作原理和工作特點。由于本人經(jīng)驗薄弱、資歷尚淺，有不妥之處敬請老師指正和諒解，謝謝。 Summary Plastic is one of the four processes of raw materials is a new engineering material, the rapid pace of development. Plastics processing and m

4、olding process has been more attention, more and more widespread use of plastics, particularly plastic household items in a large proportion. Injection molding is the most common method of molding plastic parts. Molding plastic mold plastic mold called. Requirements are: to produce the precision in

5、size, appearance, physical performance, it can meet the requirements of high-quality products. Angle from the mold used to require high efficiency, automation, easy operation; from mold manufacturing point of view, demands a rational structure, easy manufacture and low cost. Reasonably modern plasti

6、cs processing technology, efficient equipment, advanced mold is essential to the three important factors, especially the plastic mold plastics processing technology for achieving the requirements of plastic workpiece using the requirements and design play an important role model. Efficient automatic

7、 equipment is only equipped with automated production molds can be play-based performance, the production and updating are based on the manufacture of molds and updated as the premise. As the industrial and household plastic products, plastic parts, and yields of varieties in great demand, the produ

8、ction of plastic mold continuous development. The topics cover the main task is to design a kit to produce plastic injection mold plastic products cover package to automate the production to increase output. The cover package for the specific structure of the injection mold design and manufacturing

9、of the most difficult is that the cover package of 3 processes to play a role in the design of sealed, but the overall structure is relatively simple. The design process in mechanical design in accordance with the relevant national standards, in parts manufacturing, product assembly, standard parts

10、selection Deng Jun strict accordance with the standard. The design of the technical information covered include: mechanical design; plastic molding process, mold design and ceremony and so on. This article is the cover design of injection mold package instructions and descriptions. First, the paper

11、will outline the design of plastic parts in the kit cover the structural features, material selection, performance plastics, and explain the reasons for choosing this material and to develop molding program. Secondly, this article describes the structure of the cover design of the mold package. Agai

12、n, this article describes the design and calculation of the mold cover kit. Finally, this article will briefly outline the mold of the working principle and characteristics. As my experience, weak junior, something has gone wrong please correct me and understanding teacher, thank you. 目錄摘要 . 21、產(chǎn)品技術(shù)

13、要求及工藝分析. 31.1 產(chǎn)品技術(shù)要求 . 31.2 制件的工藝性分析 52、擬定成型方案 82.1 分型面的選擇 . 82.2 型腔數(shù)目的確定及布置. 112.3 初步確定使用注射機的型號 .122.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 .143、成型零件的設(shè)計與計算.193.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .193.2 成型零件工作尺寸的計算 .214、脫模機構(gòu)的設(shè)計 254.1強制脫模的計算.264.2 推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 .265、導向合模機構(gòu)的設(shè)計 .285.1 導柱合模機構(gòu)的設(shè)計 .285.2 邊鎖精定位機構(gòu)的設(shè)計.296、模具溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 .296.1冷卻系統(tǒng)的分析.306.2冷卻水路的結(jié)構(gòu)形式.

14、307、注射機參數(shù)的校核 .318、模具的工作原理及特點328.1 模具的工作原理 328.2 模具的特點 34設(shè)計小結(jié) 34參考文獻.35 1、產(chǎn)品技術(shù)要求及工藝分析1.1 產(chǎn)品技術(shù)要求1.1.1 產(chǎn)品設(shè)計圖塑件名稱：蓋套件（如圖 二維圖、三維圖）二維圖：由CAD繪圖軟件繪制如圖1-1。 圖1-1 三維圖：根據(jù)塑件的二維圖繪制出了塑件的三維實體模型，便于對塑件更直觀的掌握。三維實體模型由UG繪圖軟件繪制如圖1-2。 圖1-21.1.2 產(chǎn)品技術(shù)要求塑料制件的名稱：蓋套件塑料制件的材料：聚乙烯（PE）塑料制件的批量：大批量塑料制件的尺寸要求：公差等級按照一般要求MT6查取公差。 塑料制件的用途

15、：如圖1-3所示 圖1-3由圖1-3可以看出該塑件屬于醫(yī)療用品。在裝上小勺后再安裝入玻璃瓶內(nèi)一起起到盛裝醫(yī)療檢測液的作用。故該塑件要求無毒無味，蓋子扣過來能起到密封作用，以免液體的揮發(fā)或散發(fā)出異味。外表面要求表面光亮且無明顯縮陷，內(nèi)表面沒有特別的要求。但總體必須有一定的強度。1.2 制件的工藝性分析塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝性的分析，其具體分析如下。1.2.1 塑件的原材料分析 聚乙烯（PE）密度0.91-0.93g/cm，收縮率1.6%，無毒，無臭，不透明，手感似蠟，良好光澤性和優(yōu)好的加工流動性；容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外

16、線作用下容易發(fā)生降解，碳黑對聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團等反映。具有優(yōu)良的耐低溫性能，化學穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能。但聚乙烯對于環(huán)境應力(化學與機械作用)是很敏感的，耐熱老化性差。聚乙烯可用于注塑制品，如小型容器、蓋子、日用制品、塑料花、注塑一拉伸一吹 塑容器。醫(yī)療器具，藥品和食品包裝材料、擠塑的管材、板材，電線電纜包覆，異型材、熱成型等制品。聚乙烯的注射成型工藝參數(shù)見表1-1：表1-1預熱 干燥 溫度：80-85 時間：2-3h料筒溫度 后段：140-160中段：155-180前段

17、：170-200噴嘴溫度 170-180模具溫度 60-70注射壓力 60-100MPa成形時間 注射時間：0-3秒 保壓時間：15-60秒 冷卻時間：15-60秒 總周期：40-130螺桿轉(zhuǎn)速 30r/min適用注射機類型 螺桿式、柱塞式均可 后處理 方法：紅外線燈、烘箱 溫度：70 時間：2-4h聚乙烯成型性能：成型加工性能很好，柔軟性良好，抗沖擊韌性，機械強度較差，耐熱性不高，抗環(huán)境應力開裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需經(jīng)表面處理，如化學侵蝕、電暈等處理后方可改進其粘合性、印刷性。在日光和熱作用下容易老化降解而變色，由白轉(zhuǎn)黃轉(zhuǎn)褐色，最終呈黑色，且性能下降或龜裂，若加入一定量的抗氧劑、紫

18、外線吸收劑等可改善性能、在化學交聯(lián)劑或高能輻照下交聯(lián)，可提高軟化點、耐溫性、剛度、耐溶劑性等。適合熱塑性成型加工的各種成型工藝成型加工性好，如注塑、擠塑、吹塑、旋轉(zhuǎn)成型、涂覆、發(fā)泡工藝、熱成型、熱風焊、熱焊接等。結(jié)論：該塑件適合用聚乙烯注塑成型。1.2.2 塑件的尺寸精度分析該塑件的尺寸精度無特殊要求，所標注的尺寸都未注尺寸公差按MT6級,對聚乙烯塑件屬于一般精度，其主要尺寸公差標注如下（單位均為mm）。塑件外形尺寸：22、R2、19、R3、26、5、 8、20、10、23、15、10、R0.3、3、0.8、R0.5、1.5塑件內(nèi)形尺寸：19、17、塑件孔尺寸：2、R3.5、R4；塑件孔心距尺

19、寸：13.6、 29、12.5、22.4、22.6、0.5、0.4。 結(jié)論：尺寸標注合理，公差等級MT6級對PE而言屬于一般精度。模具制造和成型都比較容易。1.2.3 塑件表面質(zhì)量分析該塑件屬于醫(yī)療用品，對該塑件表面質(zhì)量要求表面光澤，無明顯凹陷、氣孔、翹曲、斑點及熔接痕等缺陷，其他無較高要求,其表面粗糙為Ra =1.6。1.2.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析（1）從塑件來看，該塑件的外形為殼形件，通過鉸鏈連接一個蓋子。塑件壁厚均勻，都為1.5mm，且符合最小壁厚要求；（2）塑件整體尺寸較小，型腔相對較為深，且殼形塑件底部有兩個2的小孔，符合最小孔徑要求，各外緣均有R0.5倒圓；（3）在塑件殼型外壁和蓋

20、子的內(nèi)壁均有一個0.5高的回轉(zhuǎn)凸起。由于聚乙烯是彈性塑料，且凸起的高度符合強制脫模的高度要求(后面具體分析) ，故不需設(shè)計側(cè)抽芯機構(gòu)，采用強制脫模。 綜上分析：塑件工藝性合理，材料確定合理，尺寸精度、表面質(zhì)量能夠在注射成型中得到保證，且模具結(jié)構(gòu)無側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)不是很復雜。適合注射成型加工。2、擬定成型方案2.1分型面的選擇 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。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、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應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以

21、下幾項原則： a)保證塑料制品能夠脫模 這是一個首要原則，因為我們設(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個原則，分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個廓形應呈縮小趨勢，不應有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 b)使型腔深度最淺 模具型腔深度的大小對模具結(jié)構(gòu)與制造有如下三方面的影響：1)目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時間越長，影響模具生產(chǎn)周期，同時增加生產(chǎn)成本。 2)模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機對模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度

22、不宜過大。 3)型腔深度越深，在相同起模斜度時，同一尺寸上下兩端實際尺寸差值越大，。若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時應盡可能使型腔深度最淺。c)使分型面容易加工 分型面精度是整個模具精度的重要部分，力求平面度和動、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。d)有利于排氣 對中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時應有利于排氣。按此原則，分型面應設(shè)在注射時熔融塑料最后到達的位置，

23、而且不把型腔封閉 綜上所述：選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。該塑件分型面選擇有如下幾種方案（如圖2-1）：方案一方案二方案三 方案四圖2-1下面對以上三種方案進行分析： 方案一：的選擇：A-A分型面為塑件最大平面截面的最下側(cè)。使型芯安在動模一側(cè)，塑件冷卻收縮后包緊型芯，再加上兩處凸起留在定模，定會使塑件留在動模一側(cè)。這樣的結(jié)構(gòu)有利于塑件的脫模，因為推出機構(gòu)通常設(shè)置在動模一側(cè)。盡管殼型的一邊分型面將殼體分為了動模和定模兩邊，分型成型時產(chǎn)

24、生的飛邊在塑件的徑向邊緣處，由于殼型還通過鉸鏈連接了一個蓋子，當蓋子扣過來的時候就會對分型痕跡起到掩蓋的作用，故分型產(chǎn)生的飛邊痕跡不會影響塑件的外觀和使用。由于屬于中小型塑件，且塑件的實際型腔較小，空氣量較少，可借助分型面的縫隙排氣。分型面為平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。也使模具的結(jié)構(gòu)簡單化。方案二：B-B分型面的選擇：B-B分型面仍為平面、塑件最大截面，型芯仍安在動模一側(cè)，與A-A分型面的模具結(jié)構(gòu)很類似。但與A-A分型面有所不同的是在0.8mm薄片的上方，這樣就將蓋子也分成了動、定模兩邊，使蓋子的周圍也產(chǎn)生了分型痕跡，若合模精度不夠的話會產(chǎn)生很大的飛邊。所以對模具的精度要求也

25、較高些。 方案三：C-C分型面的選擇：C-C分型面為階梯面，仍為最大截面。但動模和定模都各有一個倒扣需要強制推出，開模時不能保證塑件留在動模或定模。兩邊都設(shè)推出機構(gòu)使模具的結(jié)構(gòu)在一定程度上變的復雜，大大增加了模具的造成本。分型面是階梯面，也是加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。故不宜采用。 方案四：D-D分型面的選擇: D-D分型面和A-A分型面一樣的位置。所不同的是D-D分型面使型腔在動模、型芯在定模。若使塑件留在定模不方便推出，若是塑件留在動模會有很明顯的推出痕跡。故不宜采用。 綜上所述：通過對上面三種方案的比較，A-A分型面的選擇符合分型面選擇的各項基本要求，模具結(jié)構(gòu)

26、得到了簡化，有利于模具的制造，減少了模具的制造成本，提高了經(jīng)濟性。最終選定方案一所表示的A-A面作為塑件的分型面。 2.2 型腔數(shù)目的確定及布置2.2.1型腔數(shù)目的確定確定模具型腔數(shù)目時，應從以下幾個方面考慮：1. 塑件大小與設(shè)備的關(guān)系； 2. 充分利用設(shè)備的能力； 3. 使塑件精度比較容易得到滿足； 4. 不使模具結(jié)構(gòu)復雜化； 5. 考慮塑件生產(chǎn)批量的大??； 6. 降低模具制造成本提高經(jīng)濟性。 總之，影響型腔數(shù)目因素較多且錯綜復雜，應統(tǒng)籌兼顧，避免片面性的錯誤。 如果一模兩腔模具尺寸太小且不方便布置和進澆；一模八腔模具尺寸太大，分流道也太長，容易使塑件產(chǎn)生熔接痕也浪費塑料原料。考慮到塑件生產(chǎn)

27、批量為大批量和塑件的外形尺寸，經(jīng)過對影響模具型腔數(shù)目因素的綜合考慮，確定型腔數(shù)目為一模四腔的結(jié)構(gòu)形式。2.2.2型腔的布置形式布置型腔和澆注系統(tǒng)的工作幾乎需要同時進行，型腔的布置形式要考慮各型腔制件要有一定的間隔，使型腔具有足夠的強度和剛度，型腔之間還要考慮設(shè)置冷卻裝置，這會增長流道。如果模具帶有側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，型腔布置還會受到限制，塑件的要求對澆注系統(tǒng)類型及分布也會產(chǎn)生限制。所以說影響型腔布置形式的因素也錯綜復雜，應該統(tǒng)籌兼顧，避免片面的去考慮某一個方面的因素而忽略了其他因素。其型腔的分布形式有以下兩種（如圖2-2）：A:B: 圖2-2如圖采用了矩形對稱分布，保證了模具的平衡性。但考慮到

28、“塑件須從較長邊（料多的一邊）進澆”，圖A方案也不方便進澆，以及從結(jié)構(gòu)的緊湊性方面來看，圖1方案明顯優(yōu)于圖B方案。2.3 初步確定成型設(shè)備注塑模的成型設(shè)備及為注塑機。注塑機全稱塑料注射成型機，它由注射裝置、合模裝置、電器和液壓控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、水路系統(tǒng)、機身等組成。 注射模是安裝在注射機上的，因此在設(shè)計注射模具時應該對注射機有關(guān)技術(shù)規(guī)范進行必要的了解，以便設(shè)計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。本次設(shè)計與實際在工廠中的設(shè)計有所不同。工廠中的注塑機是已有固定的，模具設(shè)計人員通常都是根據(jù)車間內(nèi)的注塑機來確定最大的制件產(chǎn)量，即是說廠中的注塑機選擇是有限的。而在本次設(shè)計中，我們選擇注塑即的原

29、則則是按要求的產(chǎn)品產(chǎn)量和實際的塑件形狀來選擇任何一款注塑機，最后校核能滿足使用要求即可。這樣同樣也可以達到訓練的目的。 下面分別從注塑容量、注射壓力和鎖模力三個方面的要求來初選注塑機。 通過UG建立塑件出塑件實際體積為V=2.90 cm，澆注系統(tǒng)凝料約為3.32 cm，塑件成型所需的注射總量應小于所選注塑機的注射容量.注射容量以容積( cm)表示時,塑件體積(包括澆注系統(tǒng))應小于注塑機的注塑容量,其關(guān)系是: 式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和(cm)； 注射機的注射容量(cm)，參見注射機技術(shù)規(guī)格；0.8 最大注射容量利用系數(shù)。按照上式計算：因為模具結(jié)構(gòu)為一模四腔所以2.904+3.32=14.9

30、2(cm)。 =18.65 cm結(jié)論：注塑機的注塑容量應該大于18.65 cm。 塑件成型所需要的注塑壓力應小于或等于注射機的額定注塑壓力，其關(guān)系是：式中 塑件成型時所需要的注射壓力（60-100MPa ）所選注射機的額定注射壓力，注射機技術(shù)規(guī)格。 由表1-1知塑件原材料PE注塑壓力為60-100MPa，由于模具主流道比較長，塑件尺寸中等，壁厚較薄，形狀比較復雜，選擇比較大的注塑壓力80MPa。按照上式計算： 80MPa結(jié)論：注塑機的注塑壓力應該大于80MPa。 模具所需的最大鎖模力應該小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系是： 式中 模具型腔壓力； 塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總和（mm

31、）； 注塑機的額定鎖模力，件注射機技術(shù)規(guī)格。 模具型腔壓力取35MPa,計算塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的的投影面積總和約為11692 mm為按照上式計算： 1169235409220N409KN結(jié)論：注塑機的鎖模力應該大于409KN。綜上所述：初選注塑機的要求只要能滿足以上三點就是適合的?？紤]到塑件的結(jié)構(gòu)，塑件面積較大，導致模具尺寸較大，參考設(shè)計手冊初定注塑機型號為XS-ZY-125型熱塑性塑料注射機。XS-ZY-125型熱塑性塑料注射機的主要技術(shù)規(guī)格見表2-1。 表2-1注塑機型號：XS-ZY-125結(jié)構(gòu)型式：臥式理論注射容量：125cm螺桿注射直徑：42mm注射壓力：119Mpa注射速率：60

32、g/s塑化能力：7.3g/s注射時間：1.6s螺桿轉(zhuǎn)速：10200r/min 鎖模力：900KN拉桿內(nèi)間距：370320/mm 移模行程：270/mm最大模具厚度：300/mm最小模具厚度：200mm 鎖模型式：雙曲軸 圖2-3 臥式注塑機模具定位孔直徑：100/mm噴嘴球直徑：SR12/mm 噴嘴口直徑：4/mm2.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注塑機噴嘴出來之后，到達模腔之前在模具種所流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。其作用是將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使之充滿型腔內(nèi)各個角落，在熔體填充和凝固過程中，能夠充分的將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形

33、清晰、尺寸穩(wěn)定的塑件。由此可見，澆注系統(tǒng)是注塑模設(shè)計的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的設(shè)計正確與否直接關(guān)系到塑件成型質(zhì)量的好壞。 普通模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴幾部分組成。2.4.1 主流道的設(shè)計主流道是塑料熔體進入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨設(shè)計成主流道套即澆口套（如圖2-64）鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常用性能好的材料制造并熱處理淬硬。 主

34、流道與噴嘴的接觸處應做成半球形的凹坑。二者應嚴密接觸以避免高壓塑料的溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1-2mm；主流道小端直徑應比噴嘴孔直徑約大0.5-1mm，常取4-8mm，視制品大小及補料要求決定。主流道的錐角不宜過大，一般取26。 根據(jù)手冊，查得初選注塑機XS-ZY-125型注射機噴嘴的相關(guān)尺寸 噴嘴球半徑： SR=12mm 噴嘴孔直徑： d =4根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R= R+(1-2)mm，d= d+0.5mm取主流道球面半徑：R=13mm取主流道的小端直徑：d=4.5mm 為方便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度1-3，取3。所以澆口套的結(jié)構(gòu)如圖2-4。 圖

35、2-42.4.2 分流道的設(shè)計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 分流道的斷面形狀有圓形、U形、梯形和矩形等（如圖2-5）所示。由計算得知，在同等斷面積的條件下，正方形的周邊最長，圓形最短。因此，從散熱面積考慮，熱塑性塑料注塑模分流道的斷面形狀宜采用圓形。從壓力損耗考慮，圓形斷面流道的料流阻力小，壓力損耗也小。而從加工方便出發(fā)，常用U形、半圓形、梯形斷面。

36、 圖2-5針對本塑件考慮到分流道比較長，有較高的壓力損失，從便于加工的方面考慮,也應采用截面形狀為半圓形的分流道考慮到這些因素采用動模和定模各半圓的分流道，加工方便但能有圓形分流道之優(yōu)點。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狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很高，一般取1.6m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。分流道尺寸如圖2-6。 圖2-62.4.3 澆口的設(shè)計澆口的形式眾多，通常都有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、薄片澆口、環(huán)形澆口

37、、輪輻澆口、爪形澆口、護耳澆口、點澆口、潛伏式澆口等。當塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。澆口位置的選擇：（1）澆口位置應使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當值。（2）澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量

38、較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。（3）澆口位置的設(shè)置應減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設(shè)置澆口時應考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，使冷料進入溢溜槽。 針對本殼體的結(jié)構(gòu)初選點澆口、側(cè)澆口、潛伏式澆口。方案一：點澆口是一

39、種斷面尺寸很小的澆口，當物料通過時會產(chǎn)生很高的剪切速率，這對于表觀粘度隨剪切速率變化而明顯變化的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體是適用的。點澆口在開模時容易自行切斷，并且在塑件上留下的殘痕極小，不易覺察，故無需修剪澆口的工序。點澆口的另一個顯著的優(yōu)點是，它很容易向模腔多點進料，澆口的位置選擇靈活，對于單腔模和多腔模均適用。但是此時的注射壓力損失大，收縮大，且塑件易變形，模具需要兩個分型面的三板模，這間接增大了模具的復雜程度。再加上對該塑件的分析，不適宜用垂直于分型面的澆口來進澆，所以點澆口不適合。 方案二：側(cè)澆口一般開在分型面上，由塑件側(cè)面進料。側(cè)澆口宜取矩形形狀，它能夠方便的調(diào)節(jié)剪切速率，充模流

40、量速率，流動狀態(tài)和澆口封閉的時間，并可以靈活的選擇塑件的進澆位置，廣泛使用于多腔模中，適用于成型各種形狀的塑件。但側(cè)澆口不能自動脫落澆道凝料，還留下較大的痕跡。既浪費人力又影響外觀所以不宜用側(cè)澆口。方案三：潛伏式澆口，潛伏式澆口可以自動脫澆口，有點澆口演變而來，所不同的是采用潛伏式澆口只需兩板式的單分型面模具，而采用點澆口則需要三板式的雙分型面模具，潛伏式澆口也是小尺寸澆口嗎，達到的效果與點澆口類似，卻使模具結(jié)構(gòu)簡單化。該塑件適合用潛伏式澆口。綜上所述：選擇方案三，潛伏式澆口的進澆形式。（如圖2-7） 圖2-72.4.4 冷料穴的設(shè)計冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，在動模或下模一側(cè)。當分流道較長時

41、，在分流道的末端也應該開設(shè)冷料穴。冷料穴的容積視具體需要而定。主流道末端冷料穴的結(jié)構(gòu)常常與拉料形式相集合。增設(shè)的拉料機構(gòu)不應該太靠近分流道的末端。增設(shè)的拉料穴同時起到了分流道末端冷料穴的作用。 在設(shè)計中我們把冷料穴的結(jié)構(gòu)和拉料的形式相結(jié)合，從而使模具在開模時將澆注系統(tǒng)凝料留在動模一側(cè)，在開模過程中將澆注系統(tǒng)凝料頂出動模。 所以將冷料穴設(shè)計為倒錐型，冷料穴的下端安裝平頭推桿，這樣即起到拉料的作用也起到了推料的作用。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單可靠，制造方便。（如圖2-8）。 圖2-83、成型零件的設(shè)計與計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時

42、，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。3.1成型零件的設(shè)計3.1.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔是成型塑件外表面的零件，其結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌組合式和四壁拼合的組合式五種。 經(jīng)經(jīng)驗分析和綜合考慮將型腔設(shè)計為整體嵌入式。整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板內(nèi)，它在單腔和多腔模具中均可應用。這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是：（1）加工單個型腔的凹模方便,同時零件的熱處理變形比較??；（2）節(jié)省貴重鋼材。凹模和

43、固定板可分別采用不同的材料制作；（3）易于維修更換，采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模；3.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯也是很重要的成型零件，型芯除采用整體遷入式外，為了局部小凹槽的加工，又采用了局部鑲嵌式嵌入了小型芯（如圖3-1） 圖3-1此外將兩個長型芯安裝在動模一側(cè)推板后面的型芯固定板上，較長的型芯還必須止轉(zhuǎn)。（如圖3-2）、 圖3-23.2 成型零件工作尺寸的計算成型零件上用來成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又稱成型尺寸。設(shè)計模具時，必須根據(jù)塑件的尺寸和公差要求，計算確定成型零件工作尺寸和公差，這是塑料模具設(shè)計的關(guān)鍵問題之一。 影響塑件尺寸精度的因素較為復雜，主要存在以下幾方面 （1

44、）零件的制造公差； （2）設(shè)計時估計的收縮率和實際收縮率的差異和生產(chǎn)制品時收縮率波動； （3）模具使用過程中的磨損。以上三方面的影響表述如下： 成型零件工作尺寸的計算方法有以下兩類：一類基于平均收縮率，另一類基于公差帶。前者計算方法具有簡單易行的優(yōu)點，但是預留修模余量有不當之處，對設(shè)計高精度塑件的模具不利；后者計算方法是以保證所成型的塑件全部在規(guī)定的公差帶內(nèi)為出發(fā)點，通過驗算能發(fā)現(xiàn)所假設(shè)條件是否正確，以便及時修正，但是計算比較煩瑣。 本次設(shè)計由于塑件的精度要求并不高，所有計算均按照基于平均收縮率的方法計算。 查相關(guān)手冊知，PE的平均收縮率為1.6%，即 =1.6 塑件尺寸屬未注尺寸公差的尺寸，

45、公差等級為MT6級，對PE塑件屬于一般精度。模具的制造公差取z=/4。單位均為（mm）。型腔和型芯成型尺寸計算公式件表3-1。 表3-1尺寸類型 計算公式備注型腔內(nèi)徑塑件基本尺寸； 模塑收縮率； 系數(shù)考慮模具制造誤差； 塑件的尺寸公差； 系數(shù)修正系數(shù)； 模具制造公差； 允許磨損量。 型芯外徑型腔深度型芯深度中心距中心邊距3.2.1定模鑲塊的工作尺寸的計算型腔徑向尺寸的計算：22 =22+220.016-0.62=2326 =26+260.016-0.70=272 =2+20.016-0.26=23 = 3+30.016-0.26=35 =5+50.016-0.32=58 =8+80.016-0

46、.38=820 =20+200.016-0.62 =2110 =10+100.016-0.46 =10型腔高度尺寸的計算：15=15 +150.016-0.54=1510 =10+100.016- 0.48=10 3=3+30.016-0.26=3型芯徑向尺寸的計算：2 =2+20.0016+0.26 =23.2.2動模鑲塊工作尺寸的計算型芯徑向尺寸的計算：19 =19+190.016+0.62=2017=17+170.016+0.54=18=23+230.016+0.62=24中心邊距的計算： 13.6 =13.6+13.60.016 =13.829 =29+290.016=29.512.5

47、 =12.5+12.50.016 =12.722.4 =22.4+22.40.016=22.722.6 =22.6+22.60.016=23在完成計算后，其公差如果大于IT7-IT9則將起修約為IT7-IT9。而對于配合面，且必須要防止溢料，間隙必須小于0.03mm。成形零件的尺寸如圖33所示型芯1：型芯2：型芯鑲件：型腔： 圖334、 脫模機構(gòu)的設(shè)計注射成型每一循環(huán)中，塑料制品必須準確無誤地從模具型腔中或型芯上脫出，完成脫出制品的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。脫模機構(gòu)的設(shè)計一般要遵循如下原則： （1）盡可能使制品滯留在動模一側(cè)，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。 （2）力求良

48、好的制品外觀，在選擇推出位置時，應盡量選擇制品的內(nèi)部或?qū)χ破吠庥^影響不大的部位。（3）防止制品變形或損壞，正確分析制品對型腔的粘附力大小及其所在部位，有針對性地選擇合適的脫模機構(gòu)，使推出中心和脫模阻力中心相重合。由于制品在收縮時包緊型芯，因此推出力作用點應盡量靠近型芯，同時推出力應施與制品剛度和強度最大的部位，推頂面積也應足夠大，推桿應具有足夠的強度和剛度。（4）結(jié)構(gòu)合理可靠，運動靈活，制造方便，更換也容易，推桿應具有足夠的剛度和強度。考慮到上述因素，為了使塑件更容易脫模，設(shè)置單邊0.5的斜度，這樣減小了塑件對型腔的粘附力，保證開模時塑件留在動模一側(cè)。4.1 強制脫模的計算當側(cè)凹凸部分較淺且在

49、脫模溫度下該塑件具有足夠的強度時，則可采取強制脫模辦法成型。強制脫模的側(cè)凹深度必須在合理的范圍之內(nèi)，參見如下公式：由塑件的尺寸知A=23,B=22所以： 結(jié)論：適合強制脫模。4.2 推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式推出機構(gòu)又稱脫模機構(gòu)，其作用是將塑件制品及其澆注系統(tǒng)凝料從型芯上或者凹模內(nèi)推出來。推出形式一般有推桿推出，推件板推出，推管推出等。塑件的推出在抽芯機構(gòu)抽芯動作完成后完成，本設(shè)計中無抽芯機構(gòu)不作考慮。由于長型芯需要冷卻所以排除用推管推出，用推件板推出模具成本增加一般不采用，采用推管推出結(jié)構(gòu)簡單、易行可靠(如圖4-1)。圖4-1考慮到合模動作的可靠性，需要讓推板、推桿固定板和鉤形拉料桿先行復位。本設(shè)計

50、中應用復位桿。所以設(shè)計復位桿復位機構(gòu)(如圖4-2)。圖4-2為了防止在推出過程中推板和澆注系統(tǒng)凝料推桿固定板歪斜和扭曲而折斷澆注系統(tǒng)凝料推桿或發(fā)生運動卡滯現(xiàn)象，需要要推出機構(gòu)中設(shè)置推板導柱導套裝置（如圖4-3）。 圖4-35、導向合模機構(gòu)的設(shè)計5.1 導柱合模機構(gòu)的設(shè)計導向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導向機構(gòu)，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導柱設(shè)在主型腔周圍。導向機構(gòu)的主要作用有：定位、導向和承受一定側(cè)壓力。 導柱的分布有多種形式。為了實現(xiàn)合模方向唯一性的原則，導柱分布的位置通常采用兩種辦法：其一，對稱分布，變動其中一根導柱

51、的直徑；其二，非對稱分布。導柱直徑相同，但是其中一根導柱的位置呈非對稱分布。設(shè)計中采用第二種分布形式（如圖5-1）。 圖5-1動、定模合時，首先是合模機構(gòu)中導柱導向孔配合接觸，引導動、定模正確合攏，避免型芯或凸模先行進入凹模型腔內(nèi)，以保證不損壞成型零件。所以導柱的長度要比型芯高（6-8mm）導柱分為固定部分和導向部分，固定部分采用（H7/k6過渡配合），導向部分采用（H7/f7間隙配合）（如圖5-2）。 如圖5-25.2邊鎖精定位機構(gòu)的設(shè)計導柱合模機構(gòu)的導柱與導向孔之間存在間隙，因而不可避免地使模具的對合精度下降。成型大型、深腔、薄壁和高精度塑件時，動、定模間應該采用較高的合模精度，對于大型薄

52、壁容器若動定合模偏心就會引起壁厚不均。所以應該同時采用邊鎖精定位機構(gòu)。考慮該塑件為薄壁零件且尺寸中等，所以增設(shè)了邊鎖精定位裝置，其結(jié)構(gòu)形式（如圖5-3） 如圖5-36、模具溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計熱塑性塑料聚乙烯成型時要求的模具溫度為6070C模具溫度要求較低（低于80攝氏度），故可利用熔融塑料傳給模具的余熱來解決，不必在模具上另設(shè)加熱裝置。在注塑成型過程中，高溫塑料熔體轉(zhuǎn)變成塑料制品要放出潛熱和顯熱，其中約5%以輻射和對流的方式散發(fā)到大氣中，其余的95%由冷卻介質(zhì)帶走，模具的冷卻時間一般要占整個注射循環(huán)周期的以上，可見注射的生產(chǎn)效率取決于模具的冷卻時間；另外，冷卻系統(tǒng)對塑件的尺寸精度、表面質(zhì)量及力

53、學性能都有重要的影響，因此，必須設(shè)計高效、合理的冷卻系統(tǒng)。冷卻裝置系統(tǒng)的設(shè)計要點1. 實驗表明表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也愈均勻2. 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用mm3. 對熱量聚積大溫度上升高的部位應加強冷卻4. 進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過大的壓力降。冷卻水道直徑通常取8mm即可5. 型芯、型腔或成型型芯應分別冷卻，并保證其冷卻平衡。6. 冷卻水道不應穿過沒有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。7. 復式冷卻循環(huán)并聯(lián)而不應串聯(lián)。8. 進、出口冷卻水溫差不應過大，以免造成模具表面冷

54、卻不均。6.1 冷卻系統(tǒng)的分析 該塑件成型工藝參數(shù)擬定如下： 熔料溫度， 250 模溫， 65 塑料脫模溫度， 80 注射量，Kg/次 0.014 每小時注射量Kg/h 0.936 比熱，Kj/kg. 1.674 成型時間，秒/模 100 每小時成型次數(shù) 36 水溫， 24 平均水溫 266.2 冷卻水路的結(jié)構(gòu)形式 由于模具的型芯和型腔都是采用整體嵌件式，在這樣的情況下，設(shè)計水路就在嵌件里面循環(huán)。為使冷卻平衡兩個主型芯也需冷卻，經(jīng)考慮采用隔板式冷卻。（如圖6-1） 圖6-17、注射機參數(shù)的校核在第2章初選注塑機型號為XS-ZY-125型熱塑性塑料注射機。參照手冊選擇標準模架，根據(jù)模具各個部分的

55、設(shè)計最終得出整幅模具的尺寸為（單位mm）：定模座板：30030025 定模板：30025060動模板：30025065推桿固定板：30015015推板：30015020 型芯固定板：30015020 墊塊3004885動模座板：30030030 模具閉合高度H模具=25+60+65+85+30+1=266mm模具的閉合厚度應在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式校核： H最小H模具H最大 式中：H最小注射機所允許的最小模具厚度（mm），見注塑機技術(shù)規(guī)格（表2-1）； H模具模具閉合高度（mm）； H最大注射機所允許的最大模具厚度（mm），見注射機技術(shù)規(guī)格。 由上式計算，根據(jù)表2-1知： 200266300結(jié)論：模具的閉合厚度符合注射機的要求。 塑件所需要的開模具距離應小于注塑機的最大開模行程，其關(guān)系按下式校核： H1+H2+5S式中：H1脫模距離（頂出距離）（mm）；