774 電腦顯示器前蓋注塑模,電腦,顯示器,注塑 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計1河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院Henan Polytechnic Institute畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）題 目：電腦顯示器前蓋注塑模 班 級：模 具 0 7 0 3 姓 名：趙 健 強 指導教師：劉 家 平 老 師 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計2河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院機 械 工 程 系2010 屆畢業(yè)生畢業(yè)設計任務書二 OO 九年六月河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計3姓名： 趙健強 班級： 模具 0703 專業(yè)： 模具設計與制造 學號： 30 設計題目： 電腦顯示器前蓋注塑模設計 指導老師（簽名）： 2009 年 6 月 20 日河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計4目 錄前 言 .........................................................................................................2摘 要 .........................................................................................................3設計任務書第 1 章 緒 論1.1 塑料模設計的要點… ..........................................................................81.2 注射模設計的原則 ..............................................................................91.3 注射模的設計程序及要點 ..................................................................91.4 模具的發(fā)展及前景 ............................................................................10第 2 章 塑件工藝分析2.1 塑件成型工藝分析 .............................................................................142.2 塑件結構工藝性 .................................................................................142.3 注射成型原理、特點及應用 .............................................................15第 3 章 設計計算內(nèi)容及步驟3.1 塑件設計 .............................................................................................153.11 塑料品種 .............................................................................................153.12 外觀要求 ..............................................................................................153.13 壁厚及制件體積計算 .............................................................................153.14 脫模斜度 ..............................................................................................153.2 成型工藝設計 .....................................................................................163.3 模具結構設計 .....................................................................................16第 4 章 設計計算4.1 模具結構設計計算 .............................................................................164.2 成型零件的工作尺寸計算 .................................................................174.3 型腔及模板的剛度及強度計算 .........................................................194.4 澆注系統(tǒng)設計計算 .............................................................................20河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計54.41 澆注系統(tǒng)的作用 ...................................................................................204.42 澆注系統(tǒng)設計原則 ................................................................................214.5 脫模阻力計算 .....................................................................................224.6 模具冷卻水道設計計算 .....................................................................22第 5 章 注射機的選擇5.1 最大注射量校核 .................................................................................235.2 注射壓力校核 .....................................................................................245.3 鎖模力校核 .........................................................................................245.4 開模行程及頂出行程校核 .................................................................245.5 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸的校核 .................................25第 6 章 模具主要零件加工工藝規(guī)程6.1 模具凸模工藝規(guī)程 .............................................................................256.2 模具凸模工藝規(guī)程 .............................................................................26第 7 章 模具裝配工藝設計7.1 模具總裝圖 ........................................................................................277.2 模具的安裝試模 ................................................................................29總結致謝主要參考文獻河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計6前 言隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料成為一種新材料也發(fā)展起來了，且應用日趨廣泛。它在國發(fā)經(jīng)濟中許多領域不同程度地替代了金屬、木材及其他材料，成為當前社會使用的一大類材料。只有迅速地發(fā)展塑料加工業(yè)，才可能把各種性能優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的塑件產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟中各領域充分地發(fā)揮作用。模具是塑料成型加工的一種重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母” ，模具是一種高附加值產(chǎn)品和技術密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標志。注塑成型工藝及模具設計是一門不斷發(fā)展的綜合學科，不僅隨著高分子材料合成技術的提高注塑成型設備的革新成型工藝的成熟而改進，而且隨著計算機技術，快速造型技術，數(shù)值模擬技術、數(shù)字化應用技術等在注塑成型加工領域的滲透而發(fā)展。注塑成形工藝及模具設計是一門不斷發(fā)展的綜合學科，不僅隨高分子材料合成技術的提高，注塑成型設備的革新，成型工藝的成熟而改進，而且隨著計算機技術快速造型技術，注塑成模擬技術，數(shù)字化應用技術等在注塑成型加工領域的滲透而發(fā)展，注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在機械化工、軍事國防，家用電器等都有廣泛應用，且生產(chǎn)的制件具有精度高，復雜度高，一致性高，生產(chǎn)率高和消耗低的特點，有很大的市場需求和廣泛的發(fā)展前景。本次設計是對三年高職學知識的一次綜合性總結與運用，通過本次設計，提高了對模具的理性認識，掌握了設計步驟，能夠更加系統(tǒng)地串聯(lián)了三年的專業(yè)知識，使模具這塊知識在認識中合理化，系統(tǒng)化。本說明是依據(jù)《實用注塑成型及模具設計》以及相關的參考書籍而編寫成的，本模具是幅比較簡單的注塑模具。本說明介紹了設計的任務要求，模具加工的一系列步驟，在敘述中文字與圖形楊互補充說明，能夠更詳盡地展出了本人的編寫內(nèi)容。由于編者水平有限，在設計過程中不妥和錯誤之處在所難免，懇請老師的批評與指正，以便得心修正。在此表示忠心的感謝！河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計7摘 要模具技術集合了機械、電子、化學、光學、材料、計算機、精密監(jiān)測和信息網(wǎng)絡等諸多學科，是一個綜合性多學科的系統(tǒng)工程。模具技術的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料生產(chǎn)及塑料成型的應用愈來愈廣泛。質量要求也越來越高，在塑料制品生產(chǎn)中，高質量的模具設計、先進的模具制造工藝設備、合理的加工工藝，優(yōu)質的模具材料和現(xiàn)代的成型設備等都是成型優(yōu)質塑件的重要條件。目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預計中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會成為模具大國，而且一定逐步向模具制造強國的行列邁進。塑料模具設計與制造水平關系著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展的速度，而塑料模具設計是對塑料材料，成型加工原理，成型設備及塑料模具設計知識的綜合運用。對塑料模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度，外觀，物理性能等各方面均能夠滿足使用要求的優(yōu)質制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化，操作簡便；從模具制造的角度，要求結構合理、制造容易，成本低廉。關鍵詞：機械 綜合性 信息網(wǎng)絡 信息化 自動化 模具河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計8第 1 章 緒 論1.1 塑料模設計要點在設計塑料注射模時,其設計程序和設計要點大致如下:（1） 研究分析產(chǎn)品零件圖紙,掌握塑件的用途、使用和外觀要求、裝配精度及確定所允許的澆口及飛邊位置，并要了解塑料品種及其成型的工藝性。（2） 選擇注射機規(guī)格、型號。（3） 按塑件生產(chǎn)批量、注射機的規(guī)格和塑件大小,確定出一?？沙鰩讉€塑件及位置布置方案。（4） 確定模具結構方案。 在確定時,可構思幾種模具結構形式,進行分析比較,最后確定一種容易制造、便于操作、確保成型塑件質量的模具結構。（5） 核定以下幾個注射工藝參數(shù)。i. 根據(jù)塑件大小以及所確定的一模多件狀況,核定注射機的容量是否合適。ii. 計算型腔壓力,核定注射機鎖模力。iii.選擇與注射機工作臺面相適應的標準模架規(guī)格,核定模架是否能容納 所定的一模多腔的塑件數(shù)量,并考慮模架的安裝及固定方法。iv. 經(jīng)上述計算和核定后,若不合適,應給以重新確定模具結構方案。v. 選擇推件機構.推出機構一定要設計得合理,不能使塑件變形.并要核對注射機的開模距能否取出塑件及推出方式。vi. 在注射機上的定位方法,包括定位直徑,噴嘴孔直徑及噴嘴定位直徑等。（6） 繪制模具總裝配圖.i. 畫出模具中心線及模具主視及側視圖外形線。 確定支模與定模的分型面,確保塑件留在動模一側。ii. 畫出塑件位置及動模、定模型芯、流道和澆口位置。iii.在動模投影面上出塑像件位置、動模芯、流道、冷卻水道、布置導向孔、復位桿孔、推桿孔及固定螺釘和銷釘孔位置.并在主視圖上表示各零件的零河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計9的裝配關系,必要時要加剖面剖視圖。 有抽芯機構時,要同時出。iv. 填寫標題欄及技術要求.（7） 對模具各部位進行必要的強度及剛度計算和核對,不例行時,應給以修訂或加強。（8） 畫出各零件圖,如成型零件的成形尺寸要進行必要的計算,并標出公并非,表面質量及技術要求。（9） 校對、審核并進行必要的個性。（10） 完成設計、制圖、校對或審核簽字后,可進行描圖復印。 1.2 注射模設計原則在設計注射模,一般應遵循下述原則:（1） 選用合理的模具結構.合理的模具結構是獲得正確的塑件尺寸和主要條件之一。（2） 塑件的側孔和側凹,應考慮嵌鑲抽芯機構。（3） 所讀者論壇的模具的推桿頂出機構,要在使用時推出迅速可靠。（4） 所設計的模具,在零件成形后,其澆道澆口的去除應容易.在設計時盡量要采用潛伏澆口或能自動脫落的點澆口。（5） 用模具注射成形的零件,其表面粗糙度應細微\硬度要高,使用壽命要長。（6） 所設計的模具應制造容易\生產(chǎn)周期要短\成本要低廉。（7） 在選擇分型面時,應確保塑件應在注射后留在動模一側。（8） 要選擇容易成型的澆道和流道。（9） 在設計時,要選擇能迅速準動型腔與型芯的背信棄義水道。（10）所設計的模具,應易實現(xiàn)自動化生產(chǎn),并長期連續(xù)運轉而不出故障。1.3 注射模設計程序及要點（1） 研究分析產(chǎn)品零件圖紙,掌握塑件的用途、使用和外觀要求、裝配精度及確定所允許的澆口及飛邊位置，并要了解塑料品種及其成形的工藝性。（2） 選擇注射機規(guī)格、型號。（3） 按塑件生產(chǎn)批量、注射機的規(guī)格和塑件大小,確定出一模可出幾個塑件及位置布置方案。（4） 確定模具結構方案. 在確定時,可構思幾種模具結構形式,進行分析比河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計10較,最后確定一種容易制造、便于操作、確保成型塑件質量的模具結構。（5） 核定以下幾個注射工藝參數(shù).i. 根據(jù)塑件大小以及所確定的一模多件狀況,核定注射機的容量是否合適。ii. 計算型腔壓力,核定注射機鎖模力。iii.選擇與注射機工作臺面相適應的標準模架規(guī)格,核定模架是否能容納所定的一模多腔的塑件數(shù)量,并考慮模架的安裝及固定方法。iv. 經(jīng)上述計算和核定后,若不合適,應給以重新確定模具結構方案。v. 選擇推件機構.推出機構一定要設計得合理,不能使塑件變形.并要核對注射機的開模距能否取出塑件及推出方式。vi. 在注射機上的定位方法,包括定位直徑,噴嘴孔直徑及噴嘴定位直徑等。（6） 繪制模具總裝配圖.i. 畫出模具中心線及模具主視及側視圖外形線. 確定支模與定模的分型面,確保塑件留在動模一側。ii. 畫出塑件位置及動模、定模型芯、流道和澆口位置。iii.在動模投影面上出塑像件位置、動模芯、流道、冷卻水道、布置導向孔、復位桿孔、推桿孔及固定螺釘和銷釘孔位置。并在主視圖上表示各零件的零的裝配關系,必要時要加剖面剖視圖，有抽芯機構時,要同時出。iv.填寫標題欄及技術要求.（7） 對模具各部位進行必要的強度、剛度計算和核對,不例行時,應給以修訂或加深。（8） 畫出各零件圖,如成型零件的成形尺寸要進行必要的計算,并標出公并非,表面質量及技術要求。（9） 校對、審核并進行必要的個性。（10） 完成設計、制圖、校對或審核簽字后,可進行描圖復印。1.4 模具的發(fā)展前景河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計11模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設計方法已無法適應當今的要求。 與傳統(tǒng)的模具設計相比，計算機輔助工程（CAE）技術無論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質量方面，還是在降低成本、減輕勞動強度方面，都具有極大的優(yōu)越性。美國 MOLDFLOW 上市公司是專業(yè)從事注塑成型 CAE 軟件和咨詢公司，自 1976 年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟件以來，一直主導塑料成型 CAE 軟件市場。MOLDFLOW 一直致力于幫助注塑廠商提高其產(chǎn)品設計和生產(chǎn)質量，MOLDFLOW 的技術和服務提高了注塑產(chǎn)品的質量，縮短了開發(fā)周期，也降低了生產(chǎn)成本，MOLDFLOW 已成為世界注塑 CAE 的技術領袖。利用 CAE 技術，可以在模具加工前，在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓和冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題并及時進行修改，而不是等到試模后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方 法的一次突破，而且在減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質量和降低成本等方面，都有著重大的技術、經(jīng)濟意義。塑料模具的設計不但要采用 CAD 技術，而且還要采用 CAE 技術，這是發(fā)展的必然趨勢。 21 世紀，塑料工業(yè)以以前所未有的速度高速發(fā)展。塑料，在各個領域、各個行業(yè)乃至國民經(jīng)濟中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。由于用模具加工成形零部件，具有生產(chǎn)高效、質量好、節(jié)約原材料和能源、成本低等一系列優(yōu)點，已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。模具制造是一個生產(chǎn)周期要求緊迫，技術手段要求較高的復雜生產(chǎn)過程。總之，模具具有結構復雜、型面復雜、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特點。應用數(shù)控加工進行模具的制造可以大幅提高加工精度，減少人工操作，提高加工效率，縮短模具制造周期。同時，模具的數(shù)控加工具有一定典型性，并比普通產(chǎn)品的數(shù)控加工有更高的要求。在模具的加工中，各種數(shù)控加工均有用到，應用最多的是數(shù)控銑及加工中心，數(shù)控線切割加工與數(shù)控電火花加工在模具數(shù)控加工中的應用也非常普遍，線切割主要應用在各種直壁的模具加工，如沖壓加工中的凹凸模，注塑模中的鑲塊、滑塊，電火花加 工用的電極等。對于硬度很高的模具零件，采用機加工辦法無法加工，大多采用電河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計12火花加工，另外對于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用電火花加工。而數(shù)控車床主要用于加工模具桿類標準件，以及回轉體的模具型腔或型芯，如瓶體、盆類的注塑模具，軸類、盤類零件的鍛模。在模具加工中，數(shù)控鉆床的應用也可以起到提高加工精度和縮短加工周期的作用。模具應用廣泛，現(xiàn)代制造業(yè)中的產(chǎn)品構件成形加工，幾乎都需要使用模具來完成。因此，凡制造業(yè)發(fā)達的國家，模具市場均極為廣闊；凡模具發(fā)達國家，制造業(yè)也必定很發(fā)達和繁榮，也必定擁有國內(nèi)、國外兩個市場。所以，模具產(chǎn)業(yè)是國家高新技術產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是重要的、寶貴的技術資源。優(yōu)化模具系統(tǒng)結構設計和型件的 CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標準化水平，提高模具制造精度與質量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和制造周期；研究、應用針對各種類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應市場多樣化和新產(chǎn)品試制，應用快速原型制造技術和快速制模技術，以快速制造成型沖模、塑料注射?；驂鸿T模等，應當是未來 5～20 年的模具生產(chǎn)技術的發(fā)展趨勢。河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計13第 2 章 塑件工藝分析塑件設計圖河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計15圖 2-1 制件：電腦顯示器前蓋制件說明：用途：安裝固定電腦顯示屏及相關零件要求：制品要保持光滑，有良好外觀材料：ABS收縮率: 計算收縮率 0.4~0.7%河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計162.1 塑件成型工藝性分析簡稱：ABS學名：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物 單體：丙烯晴、丁二烯、苯乙烯本色 丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物是丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，密度 1.02-1.05g，cm 3無毒、無味。為呈微黃色或白色不透明粒料，成形塑件有較好的光澤，耐磨性能、剛性、硬度、耐沖擊性能都很好。燃燒特性：不易燃燒優(yōu)點： ABS 耐熱可達 90℃，比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍都要高；可以在-40℃下使用。同時耐酸、堿、鹽、油和水。具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能。ABS 具有優(yōu)良的成型加工性能，尺寸穩(wěn)定性好，著色性能、電鍍性能都很好。而且價格便宜，原料易得。缺點：耐氣候性差，不耐有機溶劑，在紫外線下一老化。適用：ABS 應用廣泛，在機械工業(yè)上用來制造齒輪、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、冰箱襯里等；汽車工業(yè)中可以用 ABS 做汽車儀表板、反光鏡盒、車輪蓋、加熱器等。還可以做水表殼、鍵盤、電話機殼體、文教體育用品。注塑特性： ABS 易吸水，是成型塑件表面出現(xiàn)斑痕。云紋等缺陷。所以成型加工前要進行干燥處理。2.2 塑件結構工藝性要獲得合格的塑料制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑料制件的結構工藝性。塑件的結構工藝性與模具設計有直接關系，只有塑件設計滿足成型工藝要求，才能設計出合理的模具結構，以防止成型時產(chǎn)生氣泡，縮孔，凹陷及開裂缺陷。達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。在進行塑件結構工藝性設計時，必須遵循以下幾個原則：1）在設計塑件時，應考慮原料的成型工藝性，如流動性，收縮率等。2）在保證使用性能、物理與力學性能、電性能、耐化學腐蝕性能和耐熱能等的前提下，力求結構簡單、壁厚均勻、使用方便。3）在設計塑件時應同時考慮其成型模具的總體結構，使模具型腔易于制造、河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計17抽芯和推出機構簡單。4）當設計的塑件外觀要求較高時，應先通過造型，而后再逐步繪制出圖樣。5）塑件制品結構工藝性設計的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚等。2.3 注射成型原理、特點及應用注射成型原理是將顆粒狀或粉狀塑件從注射機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化呈流動狀態(tài)后在柱塞式螺桿的推下，熔融塑料被壓縮緊前移動，通過料筒前的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔中，充滿型腔的熔料在受壓情況下，經(jīng)冷卻固化即可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型面獲得成型件。這樣，在操作上完成了一個成型周期，以后，不斷地重復上述生產(chǎn)過程。注射成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精度高、對成型各種塑件的適應性強、生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列的優(yōu)點。因此，廣泛地用于塑件的生產(chǎn)，其產(chǎn)品占目前塑件生產(chǎn)總量的百分之三十左右。目前，熱固性塑料也采用注射成型具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質量穩(wěn)定的特點。此外，還應用熱流道注成型和獲得各塑件型坯的重要工藝方法，及廣泛發(fā)現(xiàn)應用注射成型獲得各種塑件。第 3 章 設計計算內(nèi)容及步驟3.1 塑件設計1) 塑件的材料：按制品的用途，需要耐高溫，無毒，耐沖擊。根據(jù)《塑料模設計手冊》選取塑件的材料為：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物。表 1-4 查得 ABS 材料的各種性能注塑成型工藝條件：注射機類型：螺桿式密度：1.03g/cm 3計算收縮率：0.4-0.6%料筒溫度：210-280℃噴嘴溫度：170-180℃模具溫度：40-90℃注射壓力：50-100MPa成型時間：注塑時間 20-60s保壓時間 0-5s冷卻時間 20-120s總周期 50-220s2) 外觀要求：表面要求光滑，不能變形。河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計183）壁厚及制件體積計算：取壁厚為：2 mm體積：＝［400×340×2+（400+340）×33×2×2+(3.14×5 2×30×1/3-1V3.14×2.52×30) ×4+（400+340）×7×2-3.14×10 2×2-120×5×2-3.14×2.52×2×4］＝260878.835919 mm 3＝260.88 cm 34）脫模斜度由于材料收縮率較大， 《注塑模設計使用教程》表 3-6 查得： 選脫模斜度為：型腔 ，型芯 1。130'?3.2 成型工藝設計1）合模，加料，加熱，塑化；2）注射，保壓，冷卻，固化，定型；3）螺桿嵌塑，脫模頂出。3.3 模具結構設計1）成型零部件 型腔是直接成型塑件的部分，它由型芯、型腔、推桿等構成。2）澆注系統(tǒng) 由于塑件較大，所以要采用兩個澆口，所以設計了流道。3）導向部分 確保動模和定模合模時準確對中而設導向零件。4）推出機構 在開模過程中，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料從模具中推出的裝置。5）排氣系統(tǒng) 為了在注塑過程中將型腔內(nèi)原有的空氣排出，在分型面處開設排氣槽。6）模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為了滿足注塑工藝對模具溫度的要求，模具設有冷卻或加熱系統(tǒng)。第 4 章 設計計算4.1 模具結構設計計算型腔結構由定模板、定模鑲件二大部分組成，定模板構成塑件側壁、及頂部，型芯成形塑件頂部，而且提高模具的使用壽命。型芯有兩個，一個是上型芯，一個是下型芯。型芯于推件板采用間隙配合，以保證配合緊密，防止塑河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計19件產(chǎn)生飛邊。另外，配合還可以減少推板在推件塊運動時與型芯之間的磨損。型腔開有冷卻流道。導柱有帶頭導柱和肩導柱。前者結構簡單，加工方便，用于簡單模具，小批量生產(chǎn)，一般不需要用導套，生產(chǎn)批量大時，也可在模具中設置導套。導向孔磨損后，只需要更改導柱即可。后者結構復雜，用于精度要求較高，生產(chǎn)批量較大的模具。導柱與導套配合，導套固定直徑與導柱固定直徑相等。4.2 成型零件的工作尺寸計算1）型腔的長、寬尺寸計算塑件的平均收縮率 η 為：（0.4+0.7）/2％＝0.55％,模具制造公差取的制品公差。3＝【（1+s）L 1*-xΔ】1 z?＝【（1+0.55%）*403.5-0.75×3.5】 +0.2×3.5＝403.09425 +0.7＝403.09 +0.7式中： ——型腔的 L 方向公稱尺寸1L1L1*——制品 L 方向公稱尺寸η——收縮率Δ——制品的設計公差——模具制造公差。z?＝【（1+s）L 2*-xΔ】2 z?＝【（1+0.55%）*342.2-0.75*2.2】 +0.2×2.2＝342.4321 +0.44＝342.43 +0.44式中： ——型腔的 L 方向公稱尺寸2L2L3=32.82+0.064 L4=116.21+0.42 L5=6.12+0.04 L6=122.23+0.42 L7=20.13+0.062 ?l8=252.22+0.322）型腔的深度尺寸計算HM＝【（1+s）Hs-xΔ】 + z?＝【（1+0.55%）*35.32-2/3*0.32】 +0.2×0.32＝35.2836 +0.064＝35.28 +0.064河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計20式中：H M－型腔深度公稱尺寸，Hs－制品高度最大尺寸，H2=31.24+0.42 3）型芯的長、寬尺寸計算＝【（1+s）l 1*+xΔ】1i z?＝【（1+0.55%）*398+0.75×3.5】 -0.2×3.5＝402.814 -0.7＝402.81 -0.7式中： —— 方向最小尺寸1ill＝【（1+s）l 1*+xΔ】i z?＝【（1+0.55%）*338+0.75*2.2】 -0.2×2.2＝341.509 -0.44＝341.51 -0.44l3=31.43+0.064 l4=114+0.42 l5=5.43+0.04 l6=120.46+0.42 l7=19.16+0.062 l8=255.22+0.32 l9=247.98+0.32 4）型芯的高度hM＝【（1+s）h s+2/3Δ】 -&＝【（1+0.55%）*33+2/3*0.32】 -0.2*0.32＝32.9685 -0.064＝32.97 -0.064式中： h M－型心高度公稱尺寸hs－制品深度最小尺寸h2=30.56+0.425）型腔壁厚由于大尺寸凹模剛度不足是主要矛盾，凹模以滿足剛度條件為準按剛度計算凹模壁厚公式：S={cpH14/E[&]}1/3S－型腔底壁的計算厚度（mm）P－型腔內(nèi)容體的壓力（mm）54.3MPE－材料的彈性模量（ ）取 2.06*105aMPaP[&]－許用變形量（mm）河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計21c－由 H1/l 決定的系數(shù) 查《塑料模具設計與制造》表 3-18 得 H1/l=0.74H1-承受熔體壓力的側壁高度b-舉行型腔側壁的短邊長l-型腔側壁長邊長C*-由型腔邊長比 l/b 決定的系數(shù) 查《塑料模具設計與制造》表 3-20 得l/b=0.0188經(jīng)《實用注塑模設計手冊》查表或計算得： [&]=0.04p 一般取，取 =54.3MpaP所以：s=73.4mm底板厚度：t={ C*pb4/E[&]}1/3=32.75 mm4.3 型腔及模板的剛度及強度計算1）凹模型腔的強度 13()cphbEy??b：凹模側壁的理論寬度h: 凹模型腔的深度p: 凹模型腔內(nèi)的熔體壓力; y: 凹模長邊側壁的允許彈性變形量 河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計22圖 2-2已知： =54.3Mpa ; E=2.1× Mpa ; h = 4.5cm cmP51010.5y?由《注塑模設計手冊》表 5-8： ＝45/400=0.1125 得：c=11/l由《注塑模設計手冊》表 5-9： ＝340/400=0.85 得：2 1.7?將以上各數(shù)值代入式（5-1）得：b=4.5*{(1*340*4.5)/2.1*105}1/3=0.32mm2）支撐板強度的計算根據(jù)《注塑模設計手冊》 ，式 5-6支撐板厚度 123*()3plHLEBy?p =54.3Mpa ;L1=34;L2=40 B=L1=45; L=45河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計23; y = 0.005 cm52.1*0EMPa?代入上式，得 H = 56 cm4.4 澆注系統(tǒng)設計計算澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴射出后達到型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設計是注射模具設計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影響，是模具設計工作者十分重視的技術問題。4.4。1 澆注系統(tǒng)的作用普通流道澆注系統(tǒng)從總體來看，其作用可概述如下：（1）.將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時使型腔內(nèi)的氣體能及時順利的排出。（2）.在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀完整內(nèi)外在質量優(yōu)良的塑件制件。4.4．2 澆注系統(tǒng)設計原則澆注系統(tǒng)設計是否合理不僅對塑件性能、結構、尺寸、內(nèi)外在質量等影響很大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)率等相關，因此澆注系統(tǒng)設計是模具設計的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進行體設計時，一般應遵循如下基本原則：（1）了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動性 固體顆粒狀或粉狀的塑料經(jīng)過加熱，在注射成型時已熔融狀態(tài)（粘流態(tài)） ，因此對塑料熔體的流動特性如溫度、粘度、剪切速率及型腔內(nèi)的壓力周期等進行分析，就顯得十分重要。因此，設計澆注系統(tǒng)應適應于所用塑料的成型特性要求，以保證塑料制件的質量。（2）.澆注系統(tǒng)設計應有利于很好的排氣 澆注系統(tǒng)應順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個角落，使型腔能澆注系統(tǒng)中的氣體有序地排出，以保證填充過程中不產(chǎn)生紊流或渦流，也不會導致因氣體積而引起的凹陷、氣泡、等塑件成型缺陷。因此，設計澆注系統(tǒng)時，應注意與模具的排氣方式想適應，使塑件獲得很好的成型質量。（3）. 澆注系統(tǒng)應結合型腔布局 同時考慮 澆注系統(tǒng)的分布形式與河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計24型腔的排布密切相關，應在設計時盡可能保證在同一時間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總重心與注射機鎖模力作用中心相重合，這對于鎖模的可靠性及鎖模機構受力的均勻性都是有利的。（4）.便于修整澆口以保證塑件外觀質量 脫模后，澆注系統(tǒng)凝料要與成型后的塑件分離，為保證塑件的美觀和使用性能等，應要使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件易于分離，且澆口痕跡易于清除修整。由以上原則，結合本產(chǎn)品的質量要求，本模具選用熱流道系統(tǒng)注塑。熱流道的優(yōu)點：節(jié)約原材料，降低成；縮短成型周期，提高機器效率；改善制品表面質量和力學性能；不必用三板式模具即可以使用點澆口；可經(jīng)濟地以側澆口成型單個制品；提高自動化程度；可用針閥式澆口控制澆口封凍；多模腔模具的注塑件質量一致；提高注塑制品表面美觀度。對針閥嘴而言其閥針由機械氣動或液壓控制，閥針會在保壓末段關閉澆口，也就是說在產(chǎn)品尚未完全凝結時，進膠系統(tǒng)已關閉，這也是能縮短成形周期。針閥嘴能做到無澆口痕，而只在產(chǎn)品表面留下一圈印跡甚或沒有，這是應用于表面要求嚴格的最佳方案。它能提供足夠大的澆口尺寸，以減少剪切熱量及壓力損失，進而降低填充應力及提供極寬裕的成形環(huán)境，對極難成形的塑料或極敏感填充材料同樣有效。同時也可將進料澆口進行順序控制。推而廣之，對所有塑料也能達到更佳產(chǎn)品性能，擴大注塑量，提高注塑速度，對于極“稀薄” 的塑料也使“拉絲 ”得以避免。綜上所述，本模具選用針閥式（平澆口）熱流道 MV15 型熱嘴。有《注塑模設計手冊》第 176 頁得流道板加熱功率為：P=[MC*(T1-T0)]/[3600000*t&]=[0.2608*485*(220-25)]/[360000*0.003*0.6]=22.24kw式中 P----加熱器功率， KWM----熱流道板質量， KgC------熱流道板材料的比熱，鋼材為 485J/（Kg* ℃）河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計25T1-----熱流道板的設定溫度，T0----室溫&-----加熱器加熱效率，取 0.5-0.7t------熱流道板升值設定溫度所需時間，h4.5 脫模阻力計算根據(jù)《注塑模設計手冊》第 77 頁 8**10(1)tESLfQBm???式中：Q 脫模力(N)t 塑件平均壁厚（cm）E 塑料彈性模量S 塑料平均成形收縮率L 包容凸模的長度f 塑料與鋼的摩擦系數(shù)m 塑料的帕松比E＝200000 ；S＝1.005 ； L＝3.2cm ；f=0.3 ；m=0.3；t=0.32/Nc代入上式得：=146335 N8*0.3*0.52.*03(1)Q???4.6 模具冷卻水道設計計算模具溫度及其波動對制品的收縮率、尺寸穩(wěn)定性、力學性能、變形、應力開裂和表面質量等均有影響。磨具溫度過低，容體流動性差，制品輪廓不清晰，甚至沖不滿型腔或形成熔接痕，制品表面不光澤缺陷多力學性能降低。模具溫度過高，成型收縮率大，脫模和脫模后制品變形大，并且易造成溢料和粘模。模具熱量的輸入靠的是加熱裝置，而制品需要成型也需要對其冷卻，冷卻時間幾乎占到成型周期的 80%。因此提高冷卻效率更有利于提高生產(chǎn)效率，其中散熱包括自然散熱和向外熱傳導，其中 95%的熱量是靠傳熱介質（冷卻水）帶走。由于塑料轉換成為制件必須對模具進行加熱和冷卻，才能順利的完成一系列的過程。塑料容體沖模流動，固化定型，生產(chǎn)效率及塑料的尺寸精度和形狀都很重要。因此，必須考慮設計溫度 調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過合理的溫度調(diào)節(jié)，才河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計26能有良好的產(chǎn)品質量和較高的生產(chǎn)效率。1. 模具加熱一般生產(chǎn)塑件的注射模需要加熱2. 模具冷卻塑料模可以看成是一種熱交換器，如果冷卻介質不能及時有效地帶走必須帶走的熱量，則在一個成型周期內(nèi)就不能維持熱平衡，從而就無法進行穩(wěn)定的模塑成形。對于塑料模具來說，只有進行高效率的熱交換，才有可能進行快速成型，從而提高生產(chǎn)效率。在這里，冷卻時間是關鍵，所謂冷卻時間通常是指熔體充滿型腔到制品最厚壁部中心溫度降到熱變形溫度所需要的時間或制品斷面內(nèi)平均溫度降到脫模溫度所需要的時間。根據(jù)《實用模具設計與制造手冊》433 頁，式 6-31W＝ ??431TKa?其中 W 根據(jù)《注射模典型結構 100 例》P201 附表 3 中查得185g／s，W＝ ＝1236.5g?????6354.018W＝ ，V?V＝ ＝ ＝986.4cm3，1.59取直徑 d＝20mm，L＝ ＝ ＝4.8m，24d?2014.359?式中：W－通過模具的冷卻水重量，－單位時間內(nèi)進入模具的塑料重量，1a－每可塑料的熱容量，K－熱傳導系數(shù)，－出水溫度，3T－如水溫度，4河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計27－冷卻液容重，?V－冷卻水道體積，L－冷卻水道長度，d－冷卻水道直徑。第 5 章 注射機的選擇5.1 最大注射量校核根據(jù)《塑料成型模具設計手冊》144 頁，式（5-2-1）1.06G??式中： 注塑機最大注謝量（ cm3）G 注塑機額定注謝量（ cm3）待加工塑料密度 ?3/gcm代入數(shù)據(jù)得： 10.832*19.246?根據(jù)式（5-2-3 ）()zjfsbmn?式中： n 模具的型腔數(shù) , 塑件的質量 g ， j澆注系統(tǒng)分流道凝料的質量 g ，f主流道凝料質量 g ， sm塑件飛邊質量 gb代入數(shù)據(jù)得：g1(20*.83)0.2*8316z????根據(jù)校核式（5-2-2 ）1%756G?故：合格5.2 注射壓力校核根據(jù)《塑料成型模具設計手冊》P145，P ＝150Mpa，Pch＝100Mpa， （0.75～0.9）j河 南 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計28P ＝112.5～135Mpa>Pch，故也是合格的。j式中：P －注塑機額定最大注射壓力，jPch－模具成型時需要的注射壓力。5.3 鎖模力的校核根據(jù)《塑料成型模具設計手冊》P145＝pKqPP 取 54Mpa，k 取 ，32＝54× ＝36Mpaq由表 5-2-1，取 F＝17.6Mpa有 >F，故合格。qP式中： －型腔內(nèi)塑料壓力P－料筒內(nèi)注塑機柱塞或螺桿施加于塑料的壓力K－損耗系數(shù)，F(xiàn)－注射機的額定鎖模力。5.4 開模行程及其頂出行程校核根據(jù)《塑料成型模具設計手冊》P149H + H +（5～10）12H ＝40，H ＝200m，S＝500H + H +（5～10）＝245-210

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