相機(jī)殼的注塑模具設(shè)計【一模兩腔含22張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計】

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充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 中文摘要 模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 60%～ 90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的研制與開發(fā)在很大程度上依賴于模具的生產(chǎn)。因此，研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具水平，對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。 本文根據(jù)相機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求，通過一系列的注射模設(shè)計流程，設(shè)計了帶側(cè)抽芯的塑料模具，并利用 塑件進(jìn)行了工藝分析，確定了塑件的尺寸及結(jié)構(gòu)。在模具的設(shè)計中詳細(xì)介紹了斜導(dǎo)柱、型芯、 型腔 等零部件的設(shè)計與制造， 以及注射機(jī)和模架的選擇。 關(guān)鍵詞 相機(jī)外殼 注射模 側(cè)抽芯 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 外文摘要 G is of in 60%～ 90% of to of of on of to of a of on of G to in at of of in as as is 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 前言 ........................................................ 1 第一章 塑料模的功能 ......................................... 2 第二章 塑件成型工藝分析 ..................................... 3 定制品成型工藝 ................................................. 3 塑性塑料 注射成型工藝 ..................................... 3 ....................................... 3 ......................................... 4 第三章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 ..................................... 6 型面位置的確定 ................................................. 6 定型 腔數(shù)量及排列方式 ........................................... 7 第四章 注塑機(jī)型號的確定 ..................................... 8 射量的計算 ..................................................... 8 件和流道凝料在分型面上的投影及所需鎖模力的計算 ................. 8 擇注射機(jī) ....................................................... 9 關(guān)參數(shù)的校核 .................................................. 10 第五章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計 ............................ 12 注系統(tǒng)的設(shè)計 .................................................. 12 流道設(shè)計 .................................................. 12 流道的設(shè)計 ................................................ 15 口的設(shè)計 ...................................................... 17 口設(shè)計的技術(shù)要求 ........................................ 17 .............................................. 20 料穴的 設(shè)計 .................................................... 21 料桿的設(shè)計 .................................................... 22 注系統(tǒng)的平衡 .................................................. 22 流道平衡 .................................................. 23 口平衡 .................................................... 23 第六章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ............................ 24 具各個板料尺寸的確定 .......................................... 25 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 模座板 .................................................... 25 模板（型腔板） ............................................ 25 模板 ...................................................... 25 件板 ...................................................... 25 模墊板 .................................................... 25 塊 ........................................................ 26 模座板 .................................................... 26 第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .................................. 27 向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計 .............................................. 27 柱的設(shè)計 .................................................. 27 套的設(shè)計 .................................................. 28 第八章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .................................. 30 模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 .......................................... 30 品推出的基本方式 .............................................. 30 件的推出機(jī)構(gòu) .................................................. 30 .......................................... 31 位機(jī)構(gòu)設(shè)計 .................................................... 33 第九章 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 ........................................ 34 向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類 ........................................ 34 導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ............................................ 34 導(dǎo)柱的傾斜角的確定 ........................................ 35 向抽心力的計算 ............................................ 35 導(dǎo)柱的彎曲力的計算 ........................................ 36 導(dǎo)柱直徑的計算 ............................................ 36 導(dǎo)柱的長度計算 ............................................ 38 緊楔的設(shè)計 ................................................ 38 第十章 成型零部件的設(shè)計 .......................................... 39 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................. 39 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................. 39 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................. 40 型零件工作尺寸的計算 ......................................... 41 響工作尺寸的因素 ......................................... 41 型零件工作尺寸的計 算 ..................................... 41 型零件強(qiáng)度計算 ............................................... 44 腔側(cè)壁厚度計算 ........................................... 44 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 第十一章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 .................................... 47 氣設(shè)計的要點 ................................................. 47 氣系統(tǒng)的幾種方式 ............................................. 47 卻水道開設(shè)的技術(shù)要點 ..................................... 48 卻回路的布置 : ............................................ 48 第十二章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 .................................. 49 熱系統(tǒng)設(shè)計 ................................................... 49 卻系統(tǒng)設(shè)計 ................................................... 49 芯的冷卻 ..................................................... 50 卻系統(tǒng)的有關(guān)計算： ........................................... 50 結(jié)束語 ..................................................... 52 致 謝 ...................................................... 53 參考文獻(xiàn) ................................................... 54 第 1 頁 前 言 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是對大學(xué)所學(xué)知識的綜合運(yùn)用，是對我們以前所學(xué)理論知識和技能的一次綜合性訓(xùn)練。模具是工 業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的重要工藝裝備，采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點，模具生產(chǎn)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和主要發(fā)展方向。 本設(shè)計的課題是相機(jī)外殼注塑模模具設(shè)計，在此次設(shè)計中，主要用到所學(xué)的注塑模設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、 軟件應(yīng)用的相關(guān)知識。需要對注射模設(shè)計的一般流程進(jìn)行分析，即注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射模具設(shè)計的有關(guān)計算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn) 制造等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計既是重點又是難點，主要包括成型位置及分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列布局、流道布局以及澆口位置的選擇、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計、拉料桿的形式選擇、排氣方式設(shè)計等。要教好的完成畢業(yè)設(shè)計，必須要掌握模具設(shè)計的過程，學(xué)習(xí)如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題，總之，這次畢業(yè)設(shè)計能夠為我們以后從事模具職業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。 第 2 頁 第一章 塑料模的功能 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當(dāng)快，目前，塑料模具在整 個模具行業(yè)中所占比重約為 30%。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預(yù)計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產(chǎn)銷量高速增長，汽車模具潛在市場十分巨大。據(jù)介紹，在生產(chǎn)汽車時，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需 200 多件內(nèi)飾件模具，而制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產(chǎn)能力看，目前滿足率僅約 50%。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢所趨，預(yù)計 2010 年全國塑料門窗和塑 管普及率將達(dá)到 30%～50%，塑料排水管市場占有率將超過 50%，都會大大增加對模具的需求量。應(yīng)該說，塑料模具的應(yīng)用潛力是不可低估的。專家預(yù)測，大型、精密、設(shè)計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。 與全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到 70％?，F(xiàn)在，這 3 個省份的不少企業(yè)已意識到塑模業(yè)的無限商機(jī)，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。最近，由杭州娃哈哈集團(tuán)精密機(jī)械制造公司研制的多腔防盜瓶蓋注塑模具通過浙江省省級鑒定。該模具采用的三 次頂出強(qiáng)制脫模技術(shù)、平衡式熱流道系統(tǒng)、瓶蓋模通用模架具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，模具性能和質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 然而，塑料模具盡管成為時下最為誘人的“奶酪”，但櫻桃好吃樹難栽。由于塑料零配件形狀復(fù)雜、設(shè)計靈活，對模具材料、設(shè)計水平及加工設(shè)備均有較高要求，并不是人人都可以輕易涉足的。專家認(rèn)為，目前中國與國外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應(yīng)向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結(jié)果檢驗等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約 。 專家指出，面對國外先進(jìn)技術(shù)與高質(zhì)量制品的挑戰(zhàn)，中國塑模企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。 第 3 頁 第二章 塑件成型工藝分析 定制品成型工藝 該制品是相機(jī)外殼，如圖 2示，生產(chǎn)批量大。材料為丙烯腈 苯乙烯共聚物（ ，該材料具有良好的綜合力學(xué)性能，成型工藝性能好，可以注射成型。 工 藝性與結(jié)構(gòu)分析 ： 精度等級：采用一般精度 3 級 (塑件內(nèi)孔以型芯小端為準(zhǔn)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn) ) 一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，當(dāng)要求開模后塑件留在型芯上時，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)不大于塑件外表面的脫模斜度。 圖 2— 1 塑件 塑性塑料 注射成型工藝 注射成型工藝過程 : （ 1）預(yù)烘干→裝入料斗→預(yù)塑化 → 注射裝置準(zhǔn)備注射 → 注射 → 保壓 → 冷卻 → 脫模 → 塑件送下工序 （ 2）預(yù)熱、清理模具 → 涂脫模劑 → 合模 → 注射 注射成型工藝參數(shù) （ 1）注射機(jī)：螺桿式 第 4 頁 （ 2）螺桿轉(zhuǎn)速（ r/ 20— 40 （ 3）預(yù)熱和干燥：溫度（ ° C） 80— 85 時間（ h ） 2— 3 （ 4）料筒溫度（ ° C） 后段 150— 170 中段 165— 180 前段 180— 200 （ 5）噴嘴溫度（ ° C） 170— 180； 噴嘴形式 自鎖式 （ 6）模具溫度（ ° C） 50— 80 （ 7）注射壓力（ 60— 100 （ 8）成型時間（ s ） 注射 0— 5 保壓 20— 50 成型周期 30— 50 冷卻 20— 40 （ 9）后處理 ：方法 紅外線、燈烘箱 溫度（ ° C） 70— 100 時間（ h ） 1 料綜合性能分析 （ 1） 于熱塑性材料，具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和一定的耐腐蝕性； （ 2）相容性、吸濕性、流動性良好，對溫度敏感，宜采用點澆口，有效的增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，流動性增加，利于充填； （ 3）有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度較高 ,尺寸穩(wěn)定性好易于成型加工； （ 4）成型的壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大； （ 5） 吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理； （ 6）易產(chǎn)生熔接痕，設(shè)計時盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力。 第 5 頁 表 2— 1 合性能 性能名稱 數(shù) 值 性能名稱 數(shù) 值 密度 g/ 性模量 比容 g 曲強(qiáng)度 0 吸水率 %（ 24h） 度 121 收縮率 % 積電阻率 Ω 610*熔點 ° C 130— 160 擊穿電壓 Kv/變形溫度 ° C 70— 107 沖擊強(qiáng)度 kJ/m2 無缺口 不斷 缺口 48 抗拉屈服強(qiáng)度 00 介電系數(shù) 60第 6 頁 第三章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 型面位置的確定 分型面即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切相關(guān)。 分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點： A．不影響塑件外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品； B．有利于保證塑件的精度要求； C．有利于模具加工，特別是型腔的加工； D．有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計； E．便于制件的脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 （ 1）多型腔單分型面模具：塑件 外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。 （ 2）多型腔多分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。 該塑件外觀質(zhì)量要求較高，并可以看出：分型面的位置、塑件推出機(jī)構(gòu)的痕跡、澆口為點澆口?？沙醪綌M定兩型腔雙分型面的結(jié)構(gòu)。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式，分型面選為雙分型面，如圖 3示。 ` 圖 3— 1 分型面位置 第 7 頁 定型腔數(shù)量及排列方式 一般來說，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對于精度要求不高的小型塑件，形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。 塑料相機(jī)外殼塑件屬于小型塑件，大批量生產(chǎn)。該塑件精度要求不高，又是大批大量生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式。考慮到模具制造費(fèi)用低一點，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用小一點，根據(jù)塑件的形狀，以及塑件材料 綜合性能，本設(shè)計采用一模兩腔的形式。 第 8 頁 第四章 注塑機(jī)型號的確定 注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員應(yīng)對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注塑機(jī)，倘若用戶已提供了注射機(jī)的型號和規(guī)格，設(shè)計人員必須對其進(jìn)行校核，若不能滿足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商 量調(diào)整。 射量的計算 通過 得出塑件質(zhì)量為 115 克，塑件體積 流道凝料 按塑件質(zhì)量的 來計算。從上述分析中確定型腔為一模兩腔，所以注射量為： 按體積算 ： Q=4— 1） =2× 按質(zhì)量算： M= （ 4— 2） =2× 115 =368g 件和流道凝料在分型面上的投影及所需鎖模力的計算 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A 在模具設(shè)計前是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大概是每個塑件在分型面上的投影的 。因此可以采用 進(jìn)行估算。所以 A= （ 4— 3） =（其中 第 9 頁 F= （ 4— 4） = 95 =中，型腔壓力 P 取 95 擇注射機(jī) 塑件成型所需要的注射量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量，可按注射容量、鎖模力、模具閉合時的厚度等來確定注射機(jī)的型號。 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值，確定選用 式注射機(jī)，其參數(shù)如表 4示： 表 4— 1 名 稱 單 位 數(shù) 值 名 稱 單 位 數(shù) 值 公稱注射量 3250 模板尺寸 98*520 螺桿（柱塞）直徑 0 拉桿空間 48*370 注射壓力 30 合模方式 增壓式 注射行程 60 油泵流量 L/80， 12 注射時間 s 2 油泵壓力 N/50 螺桿轉(zhuǎn)數(shù) R/5,31,39, 58,32,89 機(jī)器外形 尺寸 m 射方式 螺桿式 螺桿驅(qū)動 功率 模力 800 加熱功率 大成型面積 3500 機(jī)器重量 t 板最大行程 00 電動機(jī)功率 具最大厚度 50 資料提供單位 上海塑機(jī)廠 模具最小厚度 00 噴嘴球半徑 8 噴嘴孔直徑 第 10 頁 21F 關(guān)參數(shù)的校核 1. 型腔數(shù)量的校核 （ 1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n 21/ 3 6 0 0 ? （ 4— 5） = 0 . 8 1 8 4 0 3 6 0 0 / 3 6 0 0 - 0 . 6 2 1 2 . 5 51 1 8 . 3 3? ? ? ? ?= 2 所以，所設(shè)定的型腔數(shù)符合要求 ，合格。 上式中， k— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 — 注射機(jī)的額定塑化量，取 18g/s t— 成型周期，取 40s 其它的安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定之后方可進(jìn)行。 （ 2）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 12m n ?? = （ 4— 6） 上式右邊 =2 （符合要求） 式中 注射 機(jī)允許的最大注射量（ g或 （ 3） 按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 n： （ 4— 7） 上 式右邊 =2 （符合要求） 式中 F— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N） 單個塑件在模具分型面上的投影面積（ 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ P — 塑料熔體對型腔的成型壓力（ 般是注射壓力的 80% 2. 注射機(jī)的校核 （ 1）注射壓力的校核：該注射機(jī)的注射壓力為 130注射壓力為 70～ 100，所以能夠滿足要求。 第 11 頁 （ 2）注射量以及鎖模力在上面已經(jīng)校核，符合要求。 模具厚度的校核：模具厚度 H 必須滿足： ≤Ｈ （ 4— 8） 該模具厚度為 H=30+20+35+30+30+110+90 =345合要求） 式中 注射機(jī)允許的最小模厚，即動、定模板 之間的最小開距 注射機(jī)允許的最大模厚 （ 3）開模行程的校核： S=2+a+5～ 10 （ 4— 9） 上式右邊 S=100+100+20+6 =226合要求） 式中 注射機(jī)最大開模行程（ 推出距離（脫模距離）（ 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（ 第 12 頁 第五章 澆 注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后達(dá)到型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料（熱流道）澆注系統(tǒng)。 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，其包括：主流道、分流道、冷料井、澆口。 注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)的噴嘴到模具型腔的澆口這一段塑料流動的信道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)由主澆道、分流道、冷料穴、澆口等組成。 （ 1）了解塑料的成型能和塑料熔體的流動特性。 （ 2）熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短，截面尺寸應(yīng)盡可能大，彎折 盡量少，表面粗糙度要低。 （ 3）澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮均衡進(jìn)料，。 （ 4）塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量。 （ 5）消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”。 （ 6）澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)有利于良好的排氣。 （ 7） 防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力。 （ 8）便于修整澆口，保證塑件外觀質(zhì)量。 （ 9）較高的生產(chǎn)效率。 （ 10）流動距離比和流動面積比的校核，避免充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。 流道設(shè)計 1．主流道是噴嘴熔融狀態(tài)的塑 料進(jìn)入模具型腔時的首段信道，它的形狀 第 13 頁 和尺寸直接影響塑料的流動速度及填充時間。主流道一般呈圓錐形，錐度一般為 2～ 4 度，其小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑 1便補(bǔ)償與噴嘴對中的誤差。主流道的最佳長度一般為 20～ 40 根據(jù)所選注射機(jī)，小端尺寸直徑應(yīng)為： d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ 1） （ 5— 1） = 4 + （ 1） = 5.5 流道球面半徑應(yīng)為： R=噴嘴球面半徑 +（ 1～ 2） （ 5— 2） = 18 + 2 = 20 面配合高度 h=3～ 5 取 h=3（ 2．主流道襯套的設(shè)計 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計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，一般采用碳素工具鋼，如： 10A 等，熱處理硬度為 53～ 57流道襯套和定位圈設(shè)計成整體式，用于中小型模具，大型模具設(shè)計成分體式，該模具采用整體式。 為了便于加工和縮短主流道長 度，襯套和定位圈設(shè)計成整體式。主流道長度取 35，約等于定模板（型腔板）的厚度。（見模架的確定和裝配圖） 第 14 頁 圖 5— 1 主流道襯套 3. 主流道凝料有關(guān)計算 主流道凝料體積為： Q =4?d2L （ 5— 3） =4?(682?)2× 35 ==主流道剪切速率校核： 由經(jīng)驗公式 : ? = ? =?s 在 500 1?s ?s 之間。 式中，塑件澆道 ?+主q=195+=(6+8) / 22 第 15 頁 =3.5 產(chǎn)實踐表明，當(dāng)注射模具主流道的剪切速率在 500 1?s ?s 之間，所成型的塑件的質(zhì)量較好。所以本設(shè)計的主流道剪切速率符合要求。 流道的設(shè)計 1. 分流道布置形式 分流道為主流道和澆口之間的流動通道。一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn) 向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。 常用的分流道截面有圓形、梯形、 圖 5 5用流道截面形狀 要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成 半圓 形流道。 2．分流道的截面尺寸 為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計的分流道設(shè)置在 A 分型面上，截面形狀采用加工工藝 比較好的半圓形截面。半圓形截面對塑料熔體流動阻力不大。本設(shè)計有三級分流道： 第一級：半徑為 6半圓形流道； 第二級：半徑為 4半圓形流道； 第三級 : 始端直徑為 5端直徑為 2錐形流道。 流道截面形狀及尺寸如圖 5 第 16 頁 圖 5— 3 流道截面圖 從理論上第二級分流道的截面尺寸要比第一級分流道截面尺寸小 10%。 3．分流道的有關(guān)計算： 分流道凝料體積 分流道長度第一級1L=72，第二級2L=26，第三級3L=12 分流道截面積1S=S=分流道凝料體積1q=72× 2q=26=3q= 252()42? ?× 12× 2 =1 2 3q q q q? ? ?=分流道剪切速率校核： 根據(jù)經(jīng)驗公式： ? = ?S （ 5— 4） 在 500 1?S ?S ，剪切速率校核合理 其中， q= 式中 q— 分流道的體積流量（ s） ,工程中常采用經(jīng)驗公式來計算； 分流道截面的當(dāng)量半徑（ ； （ 5— 5） 式中 假想圓形流道的當(dāng)量半徑（ A— 實際流道的截面面積（ 2 L— 實際流道截面積的周邊長度（ 22332 2 0 . 0 6 4 0 . 1 9 9 22 . 5 1n AR c ?? ? ?? 第 17 頁 分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取 可，因此，本設(shè)計取 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。 口的設(shè)計 澆口，又稱進(jìn)料口，是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最小部分。它使塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，以利于迅速充滿型腔，同時還起封閉型腔防止熔體倒流的作用 ，并在成型后使?jié)部谀吓c塑件易于分離。 根據(jù)塑件的外部特征，外觀表面質(zhì)量要求比較高，要求看不到澆口的痕跡，塑件的外表面是光滑的，因此本設(shè)計采用點澆口。 點澆口的優(yōu)點：這類澆口由于前后兩端存在較大壓力差，能有效的增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降，流動性增加，利于充填，因而對于薄壁塑件成型有利，且去除澆口后殘留痕跡小，已取得澆注系統(tǒng)平衡，利于自動化操作，模具結(jié)夠簡單。 點澆口的缺點：點澆口成型塑件壓力損失大，收縮大，塑件易變形，不利于成型流動性差及熱敏材料，不利于成型平薄易變 形及形狀復(fù)雜的塑件，同時在定模部分需另加一個分型面，以便澆口凝料脫模。 口設(shè)計的技術(shù)要求 1．澆口位置的選擇應(yīng)遵循的原則 （ 1）避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷（避免噴射有兩種方法： a 加大澆口截面尺寸，降低熔體流速； b 采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動狀況。）該模具采用方法 a； （ 2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處； 第 18 頁 （ 3）有利于塑件熔體流動； （ 4）有利于型腔排氣； （ 5）考慮塑件使用時的載荷狀況； （ 6）減少或避免塑件的熔接痕； （ 7）考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀? （ 8）考慮 澆口位置和數(shù)目對塑件成型尺寸的影響； （ 9）防止將型芯或嵌件擠歪變形。 （ 1）盡量縮短流動距離 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距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對大型塑件更為重要。 （ 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，若將澆口開設(shè)在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。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，有時塑料充填型腔時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)塑料的制件時尤為嚴(yán)重。有時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)塑料的制件時尤其嚴(yán)重。一般采用直接澆口、點澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時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，還應(yīng)考慮熔接的方位對塑件質(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分滿足，在塑件上不是出現(xiàn)缺料、氣泡就是出現(xiàn)焦 第 19 頁 斑。同時熔體充填時也不順暢，雖然有時可用排氣系統(tǒng)來解決，但在選擇澆口位置 時應(yīng)先行加以考慮。 （ 5）考慮分子定向影響 充填模具型腔期間，熱塑性塑料會在流動方向上2 呈現(xiàn)一定的分子取向，這將影響塑件的性能。對某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的強(qiáng)度、應(yīng)力開裂傾向等都是有差別的，一般在垂直于流向的方位上強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 （ 6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動（蛇形流） 塑料熔體的流動主要受塑件的形狀和尺寸以及澆口的位置和尺寸的支配，良好的流動將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。塑料濺射進(jìn)入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過一個狹窄的澆口充填一個相對較大的型腔，這種流動影 響便可能出現(xiàn)。特別是在使用低粘度塑料熔體時更應(yīng)注意。通過擴(kuò)大尺寸或采用沖擊型澆口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止噴射和蠕動。 （ 7）澆口與塑件連接得部位應(yīng)成 圓角或 45°的倒角；澆口和流道連接的部位一般斜度為 30°～ 45°，并以 圓弧和流道底面相連接。經(jīng) 析最佳澆口位置如圖 5示： 圖 5口位置 第 20 頁 圖 5穴分析圖 口尺寸的確定 1. 由經(jīng)驗公式： d=（ 42A? =式中 d — 點澆口直徑（ ； ? — 塑件在澆口處的壁厚（ 2； A— 型腔表面積（ 。 澆口截面形狀如圖 5— 6所示： 圖 5— 6 澆口截面 在設(shè)計模具時，澆口直徑先取直徑 d=在試模時根據(jù)實際情況再進(jìn)行調(diào)整。 第 21 頁 根據(jù)點澆口的經(jīng)驗公式： 34 = 34 =90933 （ 5— 6） 在 10000~100000 之間，減切速率符合要求。 料穴的設(shè)計 當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低，形成冷料渣，為了集存這部分冷料渣，在進(jìn)料口的末端的動模板上開設(shè)一個洞穴或者在流道的末端開設(shè)洞穴，這個洞穴就是冷料穴。 在注射時必須防止冷料渣進(jìn)入流道或模具 型腔內(nèi)，否則將會堵塞流道和減緩料流速度，進(jìn)入模具型腔就會造成塑料制品上的冷把或冷斑。 冷料穴位于主流道正對面的動模板上 ,或者處于分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料 ,防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品質(zhì)量。冷料穴分兩種 ,一種專門用于收集、貯存冷料，另外一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用。 根據(jù)需要，不但在主流道的末端，而且可在各分流道轉(zhuǎn)向的位置，甚至在型腔的末端開設(shè)冷料穴。冷料穴應(yīng)設(shè)置在熔體流動方向的轉(zhuǎn)折位置，并迎著上游的熔體流向，冷料穴的長度通常為流道直徑 d 的 2 倍，如圖。有的冷料穴兼有拉料 的作用，在圓管形的冷料穴底部裝有一根 Z 形頭的拉料桿，稱為鉤形拉料桿，這是最常用的冷料穴形式。同類形的還有倒錐形和圓環(huán)糟形的冷料穴。本設(shè)計采用常用的 Z 形頭冷料穴。 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上。其作用就是存放料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。 如圖 5示，采用與拉料桿匹配冷料穴的半球形形式，采用 Z 形頭拉料桿，使主流道凝料脫出。 第 22 頁 在分流道端 部加長流道直徑 d 的 2 倍做分流道的冷料穴。如圖 5 圖 5— 7 分流道冷料穴 并不是所有注射模都需要開設(shè)冷料穴，有時由于塑料性能或工藝控制較好，很少產(chǎn)生冷料或塑件要求不高時，可不必設(shè)置冷料穴。如果初始設(shè)計階段對是否需要開設(shè)冷料穴尚無把握，可流適當(dāng)空間，以便增設(shè)。 本設(shè)計開設(shè)冷料穴長度為 =9 料桿的設(shè)計 拉料桿的作用是勾著澆注系統(tǒng)冷料，使其隨同塑件一起留在動模一側(cè)，其分為主流道拉料桿和分流道拉料桿，本設(shè)計只設(shè)計了主流道拉料桿，拉料桿及其固定方式如圖 5示。 圖 5— 8 拉料桿固定方式 注系統(tǒng)的平衡 對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計時應(yīng)盡量保 第 23 頁 證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 流道平衡 對于多型腔模具，為了達(dá)到各型腔同時充滿 的目的，可通過調(diào)整分流道的長度及截面面積，改變?nèi)廴跇渲诟鞣至鞯乐械牧髁?，達(dá)到澆注平衡的目的。計算公式如下： 212121 ?（ 5— 7） 式中 熔融樹脂分別在流道 1 和流道 2中的流量， s； 分流道 1和分流道 2的直徑， 分流道 1和分流道 2的長度， 口平衡 在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融樹脂同時充滿各型腔。 澆口平衡簡稱為 ,只要做到各型腔 相同，基本上能達(dá)到平衡填充。 對于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計算公式如下： 5— 8） 式中 澆口的截面積， 澆口的長度， 分流道的長度， 該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸都相同，顯然是平衡式 的。 第 24 頁 第六章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 現(xiàn)場設(shè)計中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號。 模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時對大型模具，這一點尤為重要。以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計模架。在學(xué)校作設(shè)計時，模架部分要自行設(shè)計；在生產(chǎn) 由前面型腔的布局以 及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 315× L，其中 L 取 400符合要求。 模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過導(dǎo)向零件與動?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡 量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。分模隙常見形式如圖 6示。 圖 6分模隙 第 25 頁 具各個板料尺寸的確定 模座