743 電器外殼注塑模設計【全套16張CAD圖+說明書】,全套16張CAD圖+說明書,743,電器外殼注塑模設計【全套16張CAD圖+說明書】,電器,外殼,注塑,設計,全套,16,cad,說明書,仿單 電器外殼注塑模設計 摘 要 如今，模具設計與制造是一種非常有前景的行業(yè)。中國模具企業(yè)一般都是中小型企業(yè)，模具加工技術相對發(fā)達國家還有很大的差距。學習模具專業(yè)的大學生，不僅僅要學習模具的先進技術，也要學習先進的模具管理技術。中國模具現(xiàn)在還極度缺乏高素質(zhì)的人才，正是這個因素阻礙了中國模具質(zhì)量的提升。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國模具制造屬于專用設備制造業(yè).該篇論文是對一外殼塑件的模具設計。根據(jù)塑件的結構，選用了兩側帶有斜頂機構的兩板模，運用機動完成塑件的頂出，采用側澆口完成進料。在整個設計過程中，查閱了大量的參考資料，深入分析設計內(nèi)容，包括運用Proe軟件對產(chǎn)品進行壁厚和拔模斜度的分析。塑件成型工藝性分析；擬定模具結構形式。 注射機型號的確定；澆注系統(tǒng)形式和澆口的設計；成型零件的結構設計和計算；模架的確定和標準件的選用；合模導向機構的設計；脫模推出機構的設計；斜頂機構的設計；冷卻系統(tǒng)的設計。 通過該外殼塑料模具的設計使自己對塑料模具的設計流程有了更深一層次的認識，進一步體會到如 Proe, Moldflow,emx,Autocad等軟件在模具各階段設計過程中所扮演的角色和帶來的便利，也深刻的體會到強大的CAD軟件在縮短模具設計、生產(chǎn)周期、降低成本方面起了不可或缺的作用。雖然CAD設計軟件擁有強大的分析處理功能，但也要有扎實的理論基礎和實際經(jīng)驗才能將其發(fā)揮到極至。 關鍵詞：拔模斜度；澆注系統(tǒng)；斜頂機構；合模導向機構 ABSTRACT Nowdays , Mold design and manufacture is becoming a promising industry. The truth is there are still a lot of small factories in China. Compared with the developed country, the technology of mold design and manufacture is still far behind the developed country. As a graduate whose major is Mold design and Manufacture, I think we not only need to learn some advanced technology, we also need to learn some advanced experience. In China, a lot of high quality workers are needed. This is the main reason why mold technology is not highly promoted in China. The mold is the manufacturing industry important craft foundation, in our country, the mold manufacture belongs to the special purpose equipment manufacturing industry. According to the structure of the plastical piece chose to use the two plates mold with two sidecores. make use of inclined lead pillar completion side core-pulling of the plasticalpiece and adopt side gate completion injection .Checked a great deal of reference in the whole design process, thorough analysis the design contents, include usage Proe software to carry on wallthinckness and draft analysis for the product。The craft analysis of mold;Draft the mold structure form. The assurance of injection machine model ;design of injection system and gate;Model structure design and calculation of mold parts; The assurance of mold base with standard piece of choose to use; mold match and guide organization’s design;ejector organization’ s design;The design of side core ejector’s organization;The design of cooling system. Through the design process of outer shell plastics mold makes me have more deep one layer understanding of the design process to the plastics mold and realize further like Proe, Moldflow, emx, Autocad etc. software are in each stage of mold design the role play with ,and the convenience which bring back, also deeply realize the strong CAD softwares have a necessary function in the aspects of shortenning a mold design、 producting period、reducing costly.Although the CAD design softwares own strong of analytical processing function, also only have firm theories foundation with actual experience then can develop it to the pole. Key words Plasticalpiece Proe Wallthinckness Moldflow 目 錄 1電器外殼注塑模設計 1 1.1塑料模具的簡單介紹 1 1.2塑料模具的意義 2 1.3塑料成型工藝及模具技術的發(fā)展 2 1.4該電器外殼注塑模的設計簡單說明 3 2 塑件的分析及塑料的成型工藝性能 4 2.1塑件工藝性分析 4 2.2材料的成型工藝性能 4 3型腔數(shù)目的確定 8 4 分型面的設計 9 4.1分型面介紹與設計要點 9 4.2電器外殼分型面的分析與設計 9 5 澆注系統(tǒng)的設計 10 5.1主流道設計 10 5.2 分流道設計 12 5.3 澆口的設計 13 6 澆口套的設計 14 7 澆口的設計 15 8 冷料穴的設計 17 9 脫模機構的設計 17 10 排氣系統(tǒng)的設計 19 11 冷卻系統(tǒng)的設計 19 12 模架的選擇 20 13 成型部分的尺寸設計 21 13.1型腔的內(nèi)徑計算 22 13.2型腔深度尺寸計算 23 13.3型腔成型中心矩尺寸 23 13.4型芯底板徑向尺寸計算 24 13.5型芯底板深度尺寸計算 24 13.6型芯1徑向尺寸計算 25 13.7、型芯1高度尺寸計算 26 13.8型芯1中心到成型面之間間距計算 26 13.9型芯2徑向尺寸計算 27 13.10型芯2高度尺寸計算 27 13.11型芯2中心到成型面之間間距計算 28 13.12型芯3徑向尺寸計算 28 13.13型芯3高度尺寸計算 29 13.14型芯3中心到成型面之間間距計算 29 13.15型芯4徑向尺寸計算 30 13.16型芯6高度尺寸計算 30 13.17型芯4中心到成型面之間間距計算 31 13.18型芯5徑向尺寸計算 31 13.19動模鑲件1徑向尺寸計算 32 13.20動模鑲件3圓柱體尺寸計算 33 13.21動模鑲件4高度尺寸計算 34 13.22動模鑲件6徑向尺寸計算 34 14 注射機的選擇 36 14.1注射量 36 14.2 注射壓力 37 14.3 鎖模力 37 15 注塑機的校核 38 15.1注射量，注射壓力，鎖模力的校核 38 15.2模具厚度的校核 38 15.3注射機開模行程的校核 38 16 零件的加工工藝： 39 16.1 動模型芯1 39 16.2動模型芯3 40 16.3行位 40 17 模具加工工藝流程 41 17.1凸模加工工藝過程如下 41 17.2凹模加工工藝過程如下 41 17.3模架的裝配 41 18.模具表面強化處理工藝特點及應用 42 19總裝的技術要求 42 19.1試模 42 參考文獻 43 設計體會 44 致 謝 45 1電器外殼注塑模設計 圖1 塑件圖 1.1塑料模具的簡單介紹 （1）塑料工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一。自從1927年聚乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術、材料改進技術的進步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。新型塑料品種的增加以及塑料成型技術的發(fā)展，為塑件的應用開拓了廣闊的領域。目前塑料制品已深入到國民經(jīng)濟的各個部門中。特別是辦公用品、照相器材、汽車、儀器儀表、機械、航空、交通、等行業(yè)中的零件塑料化的趨勢不斷增強，并且出現(xiàn)以塑料代替金屬的全塑產(chǎn)品。就全世界而言，按照體積和質(zhì)量計算，塑料的消耗量也超過了鋼材。我國自改革開發(fā)以來，塑料工業(yè)發(fā)展也很快，表現(xiàn)在不僅塑料產(chǎn)量增加而且品種更為增多，其產(chǎn)量已經(jīng)上升到世界第四位。由此可見，塑料工業(yè)已在我國國民經(jīng)濟中的各個部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。 （2） 塑料模具在塑料工業(yè)中的重要性 塑料模具是當今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀，通過一定的方式來成型塑料制品的工藝裝備或工具，它在型腔模的范圍。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素約占80%?？梢哉f，模具技術，特別是設計與制造大型、精密、長壽命的模具，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。 1.2塑料模具的意義 塑料模產(chǎn)品無處不在，可以說我們身邊塑料模產(chǎn)品無處不在。像茶杯，電器外殼，家電外殼，汽車零件，塑料瓶等。塑料模產(chǎn)品已經(jīng)成為了我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€部分，我們幾乎離不開塑料模產(chǎn)品。塑料工業(yè)包括塑料原材料生產(chǎn)和塑料制品生產(chǎn)兩個體系。沒有塑料原材料生產(chǎn)也就沒有塑料制品生產(chǎn)。反之，沒有塑料制品的生產(chǎn)，塑料也就不會成為生產(chǎn)、生活資料。兩者是相輔相成的。然而，塑料制品生產(chǎn)是一個既復雜而又煩瑣的過程，其生產(chǎn)系統(tǒng)主要由成型、機械加工、修飾及裝配四個連續(xù)的過程組成。其中，成型是將各種形態(tài)的塑料制成所需形狀的制品或毛坯的過程。它是這四個過程中的首位，也是一切塑料制品或型材生產(chǎn)的必經(jīng)過程。 1.3塑料成型工藝及模具技術的發(fā)展 隨著科學技術的進步以及對塑料質(zhì)量要求的提高，塑料模塑成型技術正向高精度、高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個方面： （1） 新的成型方法不斷的涌現(xiàn)。在實驗、研究的基礎上，熱流道澆注系統(tǒng)實際應用更為廣泛；熱固性塑料注射成型技術更為完善；氣體輔助注射成型及雙色共注成型技術獲得實際應用。 （2） 塑件更趨向精密化、微型化及超大化 （3）開發(fā)出新型模具材料。如采用粉末冶金及噴射成型工藝制作出硬質(zhì)合金，陶瓷材料及復合材料。 （4） 模具表面強化熱處理新技術的應用 （5） 模具大量的采用標準化。模具的標準化對于提高模具的質(zhì)量、縮短制模周期、降低生產(chǎn)成本表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢，我國近幾年在模具發(fā)達的地區(qū)相繼開設了許多模具標準件企業(yè)，對我國模具行業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。 （6）模具CAD/CAM/CAE技術發(fā)展迅速。我國許多大型國有企業(yè)及沿海地區(qū)的模具民營企業(yè)，都紛紛采用了計算機輔助設計、模擬分析及利用CAD生產(chǎn)的幾何模型，自動給加工機床提供NC加工程序。 1.4該電器外殼注塑模的設計簡單說明 此次設計的產(chǎn)品是電器外殼的塑料模設計，根據(jù)產(chǎn)品結構的特點，體積大小等特點，選擇合適的注塑機，確定型腔的數(shù)量和排列方式，設計分型面，技術開模行程，校核尺寸，設計澆注系統(tǒng)，設計主流道，分流道，設計澆口，設計冷料穴，設計動模和定模固定板等等。其中繪制圖紙需要熟練使用AUTOCAD和Proe等制圖和設計軟件。比如分模需要使用Proe的制造模塊。模架的使用需要使用EMX模塊等。詳細過程將在每一個設計章節(jié)會講到。在此，不再贅述。 2 塑件的分析及塑料的成型工藝性能 2.1塑件工藝性分析 1）塑件的尺寸稍大，精度等級高精度，性能要求一般，為大批生產(chǎn)，采用一模多腔來提高生產(chǎn)率。塑件壁薄，對制品不進行后加工。 2） 澆口采用側澆口，適用于一模多腔，大大提高生產(chǎn)率，澆口截面為矩形。 3） 了方便加工和熱處理，型腔與型芯部分用鑲拼結構。 2.2材料的成型工藝性能 1）塑件采用ABS，ABS的主要工藝性能有： ①具有硬，韌，剛相均衡的優(yōu)良力學性能，絕緣性好，耐化學腐蝕性好，適于注射成型。 ②成型收縮率小，尺寸穩(wěn)定性高，表面光澤性好，易涂裝和著色，但耐熱性不太好，耐候性較。 ③為熱塑性塑料 2）ABS 注塑成型條件 密度（g/cm3） 1.05 計算收縮率（%） 0.3~0.8 預熱溫度（℃） 70～80 預熱時間（h） 4 料筒溫度 （℃）前段 200~210 中段 210~230 后段 180~200 模具溫度 （℃） 50~70 注射壓力（Mpa） 70~90 保壓力（Mpa） 30~40 保壓時間（s） 15~30 冷卻時間（s） 15~30 成型周期（s） 40~70 適用注射機類型 螺桿式 由于塑件采用ABS，ABS的主要工藝性能有： （1）不同品級的原料塑化溫度略有差異，機筒溫度可控制在160～220℃范圍內(nèi)，噴嘴溫度在170~180℃范圍內(nèi)。 （2）注塑壓力在60~120Mpa，壁厚、澆口截面較大時，注塑壓力可略低一些；而薄壁、流道較長時，注塑壓力可提高至130~150Mpa。 （3）注塑熔體流速緩慢一些為好，這對保證制品外觀質(zhì)量，改善制品強度有利。 （4）模具溫度在60~70℃。較高的冷卻溫度，制品外表光澤，內(nèi)應力小，但收縮率較大。由于流道截面較大，制品固化時間有些延長，為了縮短成型周期，一般制品的模具溫度應低一些。 （5）制品的收縮率不大（0.3%~0.8%），但內(nèi)應力較高。必要時應進行熱處理，在70℃左右的熱風循環(huán)中處理2~3h，緩慢冷卻至室溫，以消除制品的內(nèi)應力。表1為常用塑料的收縮率。 表1 常用塑料的收縮率（部分） 塑料種類 收縮率 聚乙烯 1.5%~3.5% 聚丙烯 1.0%~2.5% ABS(抗沖) 0.3%~0.8% ABS(抗壓) 0.3%~0.8% 關于注射成型過程 （1）成型前的準備工作。對ABS的色澤、細度和均勻度等進行檢驗。由于ABS吸水率低，在室溫水中浸泡一年，吸水率也不超過1%，所以在成型前不需要進行干燥。 （2）注射過程。塑料在注射料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、包壓、倒流和冷卻5個階段。 （3）塑件的后處理。制品的收縮率不大，但應力較高。必要時應進行熱處理，在70℃左右的熱循環(huán)中處理2～3h,緩慢冷卻至室溫，以消除制品的內(nèi)應力。表2為常用塑料注射工藝參數(shù)（部分） 表2 為常用塑料注射工藝參數(shù)（部分） 項目 塑料 PP ABS 抗沖壓ABS 注塑機類型 螺桿式 螺桿式 螺桿式 螺桿轉數(shù)（r/min） 30~60 30~60 30~60 噴嘴形式 直通式 直通式 直通式 噴嘴溫度 170~190 180~190 190~200 料筒溫度 前段 180~200 200~210 210~220 中段 200~220 210~230 210~230 后段 160~170 180~200 180~200 模具溫度（度） 40~80 50~70 50~80 注射壓力（mpa） 70~120 70~90 70~120 保壓力（mpa） 50~60 50~70 50~70 注射時間（s） 0~5 3~5 3~5 保壓時間（s） 20~60 15~30 15~30 冷卻時間（s） 15~60 15~30 15~30 ABS的注射工藝參數(shù) 表3 ABS注射工藝參數(shù)表 注射機類型 螺桿式 螺桿轉速 30~60（r/min） 噴嘴形式 直通式 噴嘴溫度 180~190oC 料筒溫度 前段 200~210oC ; 中 段 210~230 oC 后 段 180~200oC 成型周期 40~70s 模具溫度 50~70oC 注射壓力 70~90Mpa 保壓力 50~70Mpa 注射時間 3~5S 保壓時間 15~30S 冷卻時間 15~30s ABS塑料的主要缺陷 (1) 不耐有機溶劑,會被溶脹,也會被極性溶劑所溶解; (2) 耐候性較差,特別是耐紫外線性能不好; (3)耐熱性不夠好.普通ABS的熱變形溫度僅為95℃~98℃。 3型腔數(shù)目的確定 確定型腔數(shù)量和排列方式的方法很多，常用的方法為兩類，一類是按照技術參數(shù)確定型腔的數(shù)目，另一類是按照經(jīng)濟性確定型腔的數(shù)目。一般來說，大中型塑件和監(jiān)督要求較高的小型塑件（沒有配合精度的要求）形狀又相對簡單又是大批量生產(chǎn)的制件，一是考慮效率，二是考慮經(jīng)濟性。大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，使生產(chǎn)效率大為提高。故由此采用一模四腔。 圖2 型腔布局 該塑件的精度要求不高為MT3級，但是塑件的尺寸較小且為大批大量生產(chǎn)所以采用一模兩件。采用一模兩件，模具的制造成本相對高些，但能適應生產(chǎn)的需要，提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)總成本相對較低，采用側澆口，塑料流程短，塑件質(zhì)量好，澆口容易除去。根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量及尺寸精度要求采用一模四腔。單件塑件的體積和質(zhì)量用Pro/E的“分析/模型分析/模型質(zhì)量屬性”來計算。 V =43.168/cm3 m=ρv=1.05×43.168 =45.33(g) 4 分型面的設計 4.1分型面介紹與設計要點 分型面是分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個或一個以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。分型面的形式也比較靈活，必須根據(jù)具體情況選擇最為合適的分型面。另外在設計分型面的時候，有如下要點，1，符合塑件脫模的最基本要求，就是能使塑件從模具內(nèi)取出來。分型面位置應該設在塑件脫模方向最大投影邊緣部位。2.分型線不影響塑件的外觀，即分型面應該盡量不破壞塑件光滑的外表面。3.確保塑件質(zhì)量，例如，將有同軸度要求的塑件部分放到分型面的同一側等。4.盡量避免形成側孔和側凹等。5.滿足模具鎖緊要求。6.有利于模具加工等等。 4.2電器外殼分型面的分析與設計 根據(jù)制件本身的現(xiàn)狀特點，分型面的位置如圖3所示 圖3 分型面設計圖 5 澆注系統(tǒng)的設計 5.1主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴噴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流到凝了的順利拔出。 (1) 主流道尺寸 a. 主流道小端直徑 D=注射機噴嘴直徑 +（0.5～1） =3.5+（0.5～1），取D=4.5mm。 b. 主流道球面半徑為 SR0=噴嘴球面半徑+(1~2)=18+2=20mm。 c. 球面配合高度 h=3mm～5mm，取h=3mm。 d. 主流道長度 由于模具設計特殊，通常主流道與注射機在同一軸線上，橫截面為圓形，帶有一定的錐度，注塑機噴嘴與模具澆口套關系如圖4所示，取L=50mm。 圖4 主流道示意圖 另外，關于主流道的長度，在模具結構允許的情況下，主流道的長度應盡可能短一些，一般取L<60mm，因為過長會增加壓力損失，使塑料熔體的溫度下降過多，從而影響熔體的順利沖型，另外過長的流道還會浪費材料，是冷卻時間延長。因此選擇主流道的長度為50mm。 e. 澆口套總長L0=50mm，主流道的大端直徑為D，首先關于主流道圓錐角a，a設置得過小，會增加主流道凝料的脫模難度，a若設置得過大，又會產(chǎn)生渦流或湍流，卷入空氣，所以，通常取a=2度~4度，對于流動性差的塑料可取a=3度~6度，在此取a=2度，主流道大端直徑D=d+2Ltan2=4.5+2*50*tan2=6.5mm (2)主流道襯套形式 本設計雖然是小型模具,但為了便于加工和縮短主道長度,襯套和定位圈還是設計成分體式,主流道長度取50mm (見圖5)。襯套如圖5所式,材料采用T10A鋼,熱處理淬火后表面硬度為53HRC~57HRC。 圖 5 主流道襯套模架的確定和裝備圖 g.冷料穴的設計 開模時，應該將主流道的凝料拉出，所以冷料穴直徑應稍大于主流道大端的直徑（6.23mm）。由于該模具有垂直于垂直于分型面即側向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出，側向分型時，冷料穴中的凝料以及塑件同時被推出。該模具采用底部無桿的圓環(huán)槽冷料穴，冷料穴深度為H=3/4D=3/4*6.23=4.67mm D=d+（1~2）mm=7.23mm (3)主流道凝料體積 q主= ×（3+）×2×86=990mm3=0.99cm3 (4)主流道剪切速率校核 由經(jīng)驗公式 r=3.3qv/3.14*Rn3=3114/s<5×103 /s 式中 qv=q主+q分+q塑件=0.99+0.35+45/4=12.54cm3<140 cm3 Rn=0.3mm 主流道剪切速率偏小主要是主流道較長、噴嘴尺寸較大，使主流道尺寸偏大所致。 5.2 分流道設計 (1) 分流道布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所敘的型腔的排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應依據(jù)兩方面的原則：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。分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng)分流均衡的分配到各個型腔，因此，采用平衡式流道， (2)分流道長度 長短應盡量短，且少彎折。該模具的分流道共一級左右兩邊分流道長度L1=L2=34mm (3)分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積 (4)形狀及截面尺寸。設計中的分流道設置在分型面動模一側，截面形狀采用易加工的半圓形截面。因為半圓形截面的效率很高。D=0.2645mL 表4 部分塑料常用圓形橫截面分流道尺寸推薦范圍 塑料名稱 分流道橫截面直徑/mm 塑料名稱 分流道橫截面直徑/mm ABS AS 4.8~9.5 聚苯乙烯 3.5~10 聚乙烯 1.6~9.5 軟聚氯乙烯 3.5~10 尼龍類 1.6~9.5 硬聚氯乙烯 6.5~16 聚甲醛 1.6~9.5 聚氨脂 6.5~8 另外，對于質(zhì)量小于200g，壁厚在3mm以下的塑件，可用下列經(jīng)驗公式確定分流道的當量直徑 D 根據(jù)參考文獻[1]取D=7mm。 (5)凝料體積。 分流道長度 L=（34+34）=68mm 分流道截面積A=3.14×R×R=3.14×3.5×3.5=38.46mm2 凝料體積 q分=L×A=68×38.46=2.615cm3 (6)分流道與澆口的連接 分流道與澆口的連接處應該加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及填充。L=0.7~2mm,r=0.5~2mm (7)分流道的表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取0.8um~1.6um即可，因此采取1.6um即可。 （8）分流道的剪切速率校核 采用經(jīng)驗公式v=3.3q/3.14*Rn3=2.5×103/s在5×102～5×103之間 剪切速率校核合格。 式中 q=v/t=4*v1/t=4*35.9/10=14.36cm3 Rn=(2A2/3.14*L)(1/3)=0.25 (1/3)cm 式中 t—注射時間，取10s ； A--半圓形面積（0.98125cm2） c—半圓形周長(7.85cm) 5.3 澆口的設計 根據(jù)外部特征,外觀表面質(zhì)量要求較高,應看不到澆口的痕跡,并且外殼兩內(nèi)側位置各有一矩形凹孔,所以采用側澆口,在開模時和塑件一起頂出,然后再去除凝料。這樣比較符號工程實際。 側澆口尺寸的確定由側澆口經(jīng)驗計算公式得: b=n*A (1/2)/30 式中 A=7631.78mm2(通過Pro/e軟件計算得到) n—塑料材料系數(shù)取 0.8 所以澆口截面應采用矩形. 6 澆口套的設計 圖6 澆口套示意圖 采用一模四腔，須設定分流道；采用分體式，澆口套材料選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，淬火處理。為了便于凝料的拔出，主流道設計為錐孔，內(nèi)壁Ra為0.63um,錐角為40，，其直徑查《塑料制品成型及模具設計》表4-2得d為3mm,D為7mm：，主流道大側面圓角R=3mm，凹坑半徑R比噴嘴頭半徑大1~2mm，取5mm，以便凝料順利拔出，澆口套大端高出定模端面H=5~10mm，起定位作用，與注射機定模板的定位孔采用H7/m6過渡配合，與定位圈采用H9/f9間隙配合，襯口套球面半徑Sr=SR+(0.5~1),取Sr=16mm，定位環(huán)外徑D取120mm，厚度取15mm。流道及平衡布置： （1）分流道是進料通道，采用U形截面，其分流道加工較容易，熱量損失和流動阻力均不大，是最常用形式，分流道側面尺寸視塑件尺寸、塑料品種、注射速率以及分流道長度而定；分流道側面尺寸應滿足良好的壓力傳遞和保證合理的填充時間，根據(jù)《塑料制品成型及模具設計》表4-3的推薦值，分流道直徑d可取8mm，分流道長度Lf在這里取200mm，分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取Ra1.25~Ra2.5um,取Ra=1.6um。根據(jù)型腔在分型面上的排布情況可分一次分流道和二次分流道。二次分流道也取U形截面，直徑可取5mm。長度Lf取44mm （2）分流道的平衡布置 多型腔模具應盡量采用平衡式分流道，能讓熔融塑料幾乎同時到達每個型腔的進料口，以致塑料到每個型腔的壓力和溫度是相同的，這樣不易產(chǎn)生熔接痕和填充不足等缺陷，其流道布置形式見圖2。 7 澆口的設計 澆口的設計與塑料性能,件形狀、側面尺寸、模具結構及注射工藝參數(shù)等有關，要是熔料以比較快的速度進入并充滿型腔，同時在充滿后能適時冷卻封閉。因此澆口的側面要小，長度要短這樣可增大料流的速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件的外觀質(zhì)量、澆口位置，形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 （1）澆口的選用 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種，我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過側面的突變，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔；另一方面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時起著封閉型腔，防止塑料熔體倒流。我們采用的是側澆口，側澆口一般可開設在分型面上，塑料熔體于型腔的側面充模。這種澆口加工容易，整修方便，并且可根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此也是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。 圖7 側澆口之外側進料 在這套模具，其澆口尺寸如圖所示。 圖8 澆口尺寸圖 8 冷料穴的設計 在完成一次注射循環(huán)的間隙，考慮到注射機噴嘴很主流道入口這一小段熔體，因散熱而低于所要求塑料熔體的溫度。開設冷料穴的作用是貯存這一部分冷料，以防止熔體冷料進入型腔。冷料穴一般設在主流道的末端，本設計采用帶Z形頭拉料桿的冷料穴。 H2=8mm 9 脫模機構的設計 在注射成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中或凸模/型芯上松動分離（即脫出），脫出機構的機構就叫塑件脫出機構，脫出機構的設計基本考慮： （1） 保證塑件質(zhì)量 （2） 脫出機構結構 （3） 所需頂出行程、開模行程計算 根據(jù)以上原則，在后模設計頂針孔的大小與位置，頂針就是脫模推出機構，即將塑件從后模上頂出。頂針見上圖，頂出時受力均衡，直徑都為?6mm。頂針孔圖中部分直徑為?7mm，用于與頂針相配合，這樣做的目的是為了減少配合的接觸面積：與冷料穴連接的部分直徑是?16mm。 頂出行程計算 S頂=h凸+e 式中 S頂 — 所需頂出行程 h凸 — 型芯成型高度 e — 頂出行程富裕量（mm） S頂=40+5=45mm 所需開模行程計算 S開=h塑+h凸模+e 式中 S開 — 開模行程（mm） h塑 — 塑件及澆方注系統(tǒng)在開模向上的總投影高度（mm） h凸模 — 動定模型芯突出分型面的高度總和（mm） e — 取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量（mm） S開=15+35+8=58（mm） 10 排氣系統(tǒng)的設計 由于制品尺寸不大，利用分型面和推桿，推管的配合間隙排氣即可。 11 冷卻系統(tǒng)的設計 注塑模溫對塑料熔體的流動、固化定型、生產(chǎn)率以及塑件的形狀和尺寸精度有著直接的影響。注射成型時，不同的塑料對模溫有著不同的要求，控制適宜的模溫來保證塑料熔體具有最佳的流動性，易于充滿型腔，并使塑件脫模后的收縮、翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，具有較高的物理力學性能以及較高的表面質(zhì)量。通過溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)可收到如下效果。 1） 改善成型性能：可以使模塑溫度保持適應于各塑料的規(guī)格溫度，以改善成型性能。 2） 穩(wěn)定尺寸精度：如果塑模溫度發(fā)生變化，則塑料的收縮率也會有很大的變動，尤其對結果性塑料，因此，若塑模溫度保持一定，收縮率也就得到穩(wěn)定，塑件的尺寸精度自然就穩(wěn)定了。 3） 減少塑件變形：提高塑件精度。 4） 改善塑件表面質(zhì)量：消除外觀缺陷，合理的模溫可提高塑件的外觀質(zhì)量和降低表面粗糙度。 由于制品平均壁厚為2.2mm左右，制品尺寸又不大，根據(jù)公式計算，確定水孔直徑為8mm，其循環(huán)回路如下圖2-2： 圖10 冷卻水道的設計圖 12 模架的選擇 根據(jù)所選設計的定模型腔的尺寸和設計的需要，采用朔料模設計資料（三）表7-11中的A1-630560-28-Z2型模架 其主要參數(shù)如下： 凹模板厚度 A=80mm 凸模板厚度 B=80mm 墊塊厚度 C=140mm 模具的閉合厚度 H=400mm 模板寬B0=400 長L0=560mm 座板寬B1=400 長L1=560mm 定模座板厚 H1=50mm 動模座板厚 H2=50mm 推桿固定板 h1=25mm 頂出底板厚度 h2=40mm 頂出底板長度 B2=354mm 導柱 d1=40mm 導套 d2=50mm 推桿 d3=6mm 13 成型部分的尺寸設計 差表6-4ABS塑料的收縮率是0.3%~8%。 平均收縮率 S=(0.3%+0.5%)=0.55% （1） 型腔工作部分尺寸： 型腔徑向尺寸 Lm=[ (1 + S ) LS-XΔs] （2） 型腔深度尺寸 Hm=[ (1 + S ) LS-XΔs] （3） 型芯徑向尺寸 lm=[ (1 + S ) lS+XΔs] （4） 型芯高度尺寸 hm=[ (1 + S ) hS+XΔs] （5） 中心距尺寸 Cm=[ Cs(1 + S )] （6） 型腔內(nèi)型芯和孔中心到成形面尺寸 Lm=[ (1 + S ) L-sΔ/24] （7） 型芯內(nèi)小型芯和孔中心到成形面尺寸 lm=[ (1 + S ) L+sΔ/24] （8） 型腔環(huán)形尺寸 Dm=[ (1 + S ) DS-XΔs] （9） 型芯環(huán)形尺寸 dm=[ (1 + S ) dS+XΔs] （10） 式中 Ls----塑件外形徑向基本尺寸的最大尺寸（mm）; ls----塑件內(nèi)形徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）; Hs----塑件外形高度基本尺寸的最大尺寸（mm）; hs----塑件外形高度基本尺寸的最小尺寸（mm）; Cs----塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm） DS塑件外形環(huán)形基本尺寸的最大尺寸（mm）; dS塑件外形環(huán)形基本尺寸的最小尺寸（mm）; x----修正系數(shù)，取0.75; Δ----塑件公差（mm） z----模具制造公差，取1/3Δ 13.1型腔的內(nèi)徑計算 圖11 型腔內(nèi)徑尺寸圖 塑件外徑與型腔內(nèi)徑的關系 Lm1=（99.62+99.62×0.55%-0.75×0.30） =99.94 Lm2=（9+9×0.55%－0.75×0.10）=8.97 Lm6=（139.60+139.60×0.55%－0.75×0.42）=140.05 Lm4=（39.62+39.62×0.55%－0.75×0.18）=39.76 Lm4=（46.31+46.31×0.55%－0.75×0.20）=46.41 Lm8=（17.39+17.39×0.55%－0.75×0.12）=17.40 Lm5=（12.23+12.23×0.55%－0.75×0.12）=12.21 Lm7=（2.48+2.48×0.55%－0.75×0.08）=2.43 Lm7=（6.03+6.03×0.55%－0.75×0.10）=5.99 Lm7=（14.58+14.58×0.55%－0.75×0.12）=14.57 13.2型腔深度尺寸計算 Hm=[ (1 + S ) LS-XΔs] H1=(46.88+46.88×0.55%－2/3×0.20)=6.00 H2=(2.8+2.8×0.55%－2/3×0.08)=2.76 H4=(12.57+12.57×0.55%－2/3×0.12)=12.56 H5=(11.06+11.06×0.55%－2/3×0.12)=11.04 H5=(14.78+14.78×0.55%－2/3×0.12)=14.78 13.3型腔成型中心矩尺寸 Cm=[ Cs(1 + S )] C1=[ 150(1 + 0.55% )]=150.83 C1=[ 62.34(1 + 0.55% )] =62.68 C1=[ 31.17(1 + 0.55% )]=31.34 C1=[37.3(1 + 0.55% )]=37.51 C1=[ 15.18(1 + 0.55% )] =15.26 C1=[9.74(1 + 0.55% )-Δ/24]=9.79 13.4型芯底板徑向尺寸計算 圖12 型芯底板徑向尺寸圖 Lm1=（94.52+94.52×0.55%+0.75×0.30）=95.26 Lm2=（9.05+9.05×0.55%+0.75×0.10）=9.17 Lm3=（135.84+135.84×0.55%－0.75×0.38）=136.30 Lm6=（14.08+14.08×0.55%+0.75×0.12）=14.25 Lm6=（42.54+42.54×0.55%+0.75×0.20）=42.92 Lm6=（41.73+41.73×0.55%+0.75×0.20）=42.11 13.5型芯底板深度尺寸計算 H2=(6.03+6.03×0.55%+2/3×0.10) =6.13 H4=(9.44+9.44×0.55%+2/3×0.10) =9.54 H5=(14.78+14.78×0.55%+2/3×0.12) =14.94 13.6型芯1徑向尺寸計算 圖13 型芯1徑向尺寸圖 lm1=[ (1 + 0.55% ) 50+0.75x0.22]=50.44 lm2=[ (1 + 0.55% ) 32+0.75x0.18]=32.31 lm3=[ (1 + 0.55% )1.21+0.75x0.08]=1.28 lm4=[ (1 + 0.55% )1-0.75x0.08]=0.95 lm5=[ (1 + 0.55% )1.5-0.75x0.08]=1.47 lm1=[ (1 + 0.55% ) 21.82+0.75x0.14]=22.05 lm2=[ (1 + 0.55% ) 33.02+0.75x0.18]=33.32 lm3=[ (1 + 0.55% ) 1.2-0.75x0.08]=1.15 lm4=[ (1 + 0.55% ) 11.5-0.75x0.12]=11.47 dm1=[ (1 + 0.55% ) 5.5-0.75x0.08]=5.47 13.7、型芯1高度尺寸計算 h1=[ (1 + S ) 10.5+2/3x0.12]=10.64 h2=[ (1 + S ) 2.5-2/3x0.08]=2.46 h3=[ (1 + S )4-2/3x0.08]=3.97 h1=[ (1 + S ) 3.5-2/3x0.08] =3.47 h2=[ (1 + S )4.5-2/3x0.08]=4.47 h3=[ (1 + S )10.5+2/3x0.12] =10.64 13.8型芯1中心到成型面之間間距計算 Lm1=[16(1+S)+ 0.12/24] =16.09 Lm2=[6(1+S)+ 0.10/24] =6.03 Lm3=[8.5(1+S)+ 0.12/24]=8.65 Lm4=[15(1+S)+ 0.12/24] =15.14 Lm5=[3.8(1+S)+ 0.08/24] =3.92 Lm1=[17.7(1+S)+ 0.12/24] =17.80 Lm2=[9(1+S)+ 0.10/24] =9.05 13.9型芯2徑向尺寸計算 圖14 型芯2徑向尺寸圖 lm1=[ (1 + 0.55% ) 50+0.75x0.22]=50.44 lm2=[ (1 + 0.55% ) 42.1+0.75x0.22]=42.48 lm3=[ (1 + 0.55% ) 39.7+0.75x0.2]=40.05 lm4=[ (1 + 0.55% ) 5.5-0.75x0.08]=5.47 lm5=[ (1 + 0.55% )7.5-0.75x0.10]=7.47 lm1=[ (1 + 0.55% ) 20.62+0.75x0.14]=20.83 lm2=[ (1 + 0.55% )40+0.75x0.18]=40.08 lm3=[ (1 + 0.55% )41.2+0.75x0.18]=41.27 lm4=[ (1 + 0.55% ) 11.5-0.75x0.12]=11.47 13.10型芯2高度尺寸計算 h1=[ (1 + S ) 4.5+2/3x0.08]=4.58 h1=[ (1 + 0.55% ) 4.5-0.75x0.08]=4.47 h2=[ (1 + S )10.5+2/3x0.12]=10.64 13.11型芯2中心到成型面之間間距計算 Lm1=[16(1+S)+ 0.12/24]=16.09 Lm2=[10.30(1+S)+ 0.12/24]=10.16 13.12型芯3徑向尺寸計算 圖15 型芯3徑向尺寸圖 lm1=[ (1 + 0.55% ) 50+0.75x0.22]=50.44 lm2=[ (1 + 0.55% ) 68.8+0.75x0.26]=62.30 lm3=[ (1 + 0.55% ) 62.1+0.75x0.22]=69.37 lm4=[ (1 + 0.55% ) 61.1+0.75x0.22]=61.50 lm5=[ (1 + 0.55% ) 40+0.75x0.18]=41.38 lm6=[ (1 + 0.55% ) 1.2-0.75x0.08] =1.15 lm7=[ (1 + 0.55% ) 34+0.75x0.18]=34.12 lm8=[ (1 + 0.55% ) 14-0.75x0.12]=13.99 dm1=[ (1 + 0.55% ) 3.5-0.75x0.08]=3.46 dm2=[ (1 + 0.55% ) 5.5-0.75x0.08]=5.47 dm3=[ (1 + 0.55% ) 17+0.75x0.12]=17.15 dm4=[ (1 + 0.55% ) 3+0.75x0.08]=3.08 13.13型芯3高度尺寸計算 h1=[ (1 + S ) 4.5+2/3x0.08] =4.58 h2=[ (1 + S )5.83+2/3x0.08]=5.88 h3=[ (1 + S )7+2/3x0.10]=7.15 13.14型芯3中心到成型面之間間距計算 Lm1=[31(1+S)+ 0.18/24]=31.17 Lm2=[38.95(1+S)+ 0.18/24]=39.12 Lm3=[20(1+S)+ 0.14/24]=20.11 Lm4=[17.4(1+S)+ 0.12/24] =17.50 Lm5=[10.30(1+S)+ 0.12/24]=10.16 Lm6=[7.41(1+S)+ 0.10/24]=7.44 13.15型芯4徑向尺寸計算 圖16 型芯4徑向尺寸圖 lm1=[ (1 + 0.55% )33.8+0.75x0.18]=34.12 lm2=[ (1 + 0.55% ) 11.22+0.75x0.12]=11.37 lm3=[ (1 + 0.55% ) 12.42+0.75x0.12]=12.58 lm1=[ (1 + 0.55% ) 26.22+0.75x0.16]=26.48 lm2=[ (1 + 0.55% ) 1.2-0.75x0.08]=1.15 lm3=[ (1 + 0.55% ) 11.5-0.75x0.12]=11.47 dm1=[ (1 + 0.55% ) 5.5-0.75x0.08] =5.47 13.16型芯6高度尺寸計算 h1=[ (1 + 0.55% ) 4.5-0.75x0.08]=4.47 h2=[ (1 + S )10.5+2/3x0.12]=10.64 h1=[ (1 + S ) 3.5-2/3x0.08]=3.47 h2=[ (1 + S )4.5-2/3x0.08]=4.47 h3=[ (1 + S )10.5+2/3x0.12]=10.64 13.17型芯4中心到成型面之間間距計算 Lm1=[13.9(1+S)+ 0.12/24]=13.98 Lm2=[12.82(1+S)+ 0.12/24]=13.48 13.18型芯5徑向尺寸計算 圖17 型芯5徑向尺寸圖 因為型芯5與型芯4完全對稱，故其尺寸與型芯4尺寸相同。 13.19動模鑲件1徑向尺寸計算 圖18 動模鑲件1徑向尺寸 dm1=[ (1 + 0.55% ) 2.5+0.75x0.08]=2.57 2）、動模鑲件1高度尺寸計算 h1=[ (1 + S ) 6.2+2/3x0.10] =6.30 1、動模鑲件2圓柱體尺寸計算 圖19 動模鑲件2徑向尺寸 dm1=[ (1 + 0.55% ) 2.2+0.75x0.08]=2.27 2、動模鑲件2高度尺寸計算 h1=[ (1 + S ) 6+2/3x0.10]=6.10 13.20動模鑲件3圓柱體尺寸計算 圖20 動模鑲件3徑向尺寸 dm1=[ (1 + 0.55% ) 3.5+0.75x0.08]=3.58 1、動模鑲件3高度尺寸計算 h1=[ (1 + S )17+2/3x0.12]=17.17 2、動模鑲件4圓柱體尺寸計算 圖21 動模鑲件4徑向尺寸 dm1=[ (1 + 0.55% ) 2.5+0.75x0.08]=2.57 13.21動模鑲件4高度尺寸計算 h1=[ (1 + S ) 8.8+2/3x0.10]=8.92 動模鑲件5徑向尺寸計算 圖22 動模鑲件5徑向尺寸 dm1=[ (1 + 0.55% ) 1.2+0.75x0.08]=1.27 Lm1=[ (1 + 0.55% ) 14.72+0.75x0.12]=14.89 13.22動模鑲件6徑向尺寸計算 圖23 動模鑲件6徑向尺寸 dm