畢業(yè)設(shè)計---電源盒注塑模設(shè)計

1、 2011屆畢業(yè)設(shè)計說明書 電源盒注塑模設(shè)計系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 譚飛 指導(dǎo)教師： 譚彬 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 成型0803班 完成時間： 2012年5月26日 摘 要 注射成型在整個制造業(yè)的生產(chǎn)中占有十分重要的地位。據(jù)估計，注射成型的制品約占所有模具塑料制品總產(chǎn)量的三分之一，注射模約占塑料成型模具數(shù)量的二分之一以上。注塑模具在模具工業(yè)中的重要性顯而易見?，F(xiàn)在，注塑模具設(shè)計和制造中的傳統(tǒng)方法早已滿足不了現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的需要。為了贏得競爭、占有市場、可持續(xù)發(fā)展，模具生產(chǎn)必須變革傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，引進(jìn)新技術(shù)、新思維。本次的設(shè)計主要內(nèi)容為計算器上蓋注塑模的設(shè)計。首先獲得

2、產(chǎn)品部件的外型實體模型，進(jìn)行分析,然后利用AUTO2008重畫出二維圖，用AutoCAD2008完成注塑模具非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖和模架的裝配圖。設(shè)計塑件確定成型方法：（采用注射法）。編寫成型工藝；選擇成型設(shè)備：成型設(shè)備的性能、規(guī)格、特點；設(shè)計模具結(jié)構(gòu)方案；繪制模具裝配圖和零件圖；編寫模具制造工藝卡片； 撰寫課程設(shè)計報告等。通過不斷分析改進(jìn)和修整，使設(shè)計達(dá)到要求，通過所有檢驗后，用AutoCAD2008完成注塑模具非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖和模架的裝配圖。關(guān)鍵詞：注塑模；模具制造；制造工藝AbstractInjection forming and stamping forming plays an imp

3、ortant role in the manufacturing business. By estimate product of injection forming accounts for about one third of the total output of plastics produced by mounding and injection mould accounts for more than a half of plastic formed mould, and blanking die account for about 50% of the gross product

4、 of the die industry, therefore, the importance of the injection mauling and blanking die is obvious to see. Now, the traditional way of die designing and manufacture can hardly meet the need of the modern production. In order to win the competition, occupy market and for the sake of persistent deve

5、lopment, the industries have to change traditional manufacturing means. Introducing new techniques and information technology into this field correspond with the current.The main contents of the training for the calculator injection mold design. First secure product components exterior solid model,

6、analyzed, then use AUTO2008 re-tracing the 2d figure, with AutoCAD2008 complete injection mould non-standard parts graph and formwork of assembly drawings. Design plastic parts to determine the shaping method: (using injections). Write molding process, Choose molding equipment: shaping equipment per

7、formance, specifications, characteristics, Design of die structure scheme, Draw mold assembly drawing and detail drawings, Write mould manufacturing process card, Writing course design reports etc. Through continuous improvement and trim analysis, make a design meet the requirements, through all ins

8、pection after completion, with AutoCAD2008 injection mould non-standard parts graph and formwork of assembly drawings Key words： injection mold; mould design and manufacture,;manufacturing process目 錄1 前言62 塑件成型工藝性分析92.1材料選用92.2成型工藝分析102.3 加強(qiáng)肋102.4注射成型工藝過程及成型條件103 選擇注射機(jī)及相關(guān)參數(shù)的校核123.1 概述123.2 型腔數(shù)量級排列方式

9、選擇123.3 注塑機(jī)選型123.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核144 模具設(shè)計164.1 成型零件164.2 分型面的設(shè)計164.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計174.3.1 主流道設(shè)計184.3.2 分流道設(shè)計194.3.3 澆口的設(shè)計214.3.4 拉料桿的設(shè)計225 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算235.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計235.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計235.1.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（型芯）235.2 成型零件鋼材的選用245.3 成型零件工作尺寸的計算245.3.1 凹模徑向尺寸的計算255.3.2 凹模型腔深度尺寸的計算265.3.3 凸模型芯徑向尺寸計算265.3.4 凸模高度尺寸計算276 模架的

10、選用與確定286.1 各模板尺寸的確定286.2 模架各尺寸的校核297 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計307.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用307.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇308 排氣槽的設(shè)計329 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計339.1 選用原則339.2 推出機(jī)構(gòu)的分類339.3 推出機(jī)構(gòu)的組成339.4 脫模力的計算3310 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計3510.1 加熱系統(tǒng)3510.2 冷卻系統(tǒng)3510.3 冷卻介質(zhì)3710.4 冷卻系統(tǒng)的簡單計算3711 模具的試模與修模3812 模具工作過程41參考文獻(xiàn)43設(shè)計小結(jié)44致謝45附錄461 前言1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料

11、（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的

12、主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14

13、種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模

14、，鍛模，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。沖模：沖模是對金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機(jī)用鍛模，

15、輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計制

16、造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。1.3 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造

17、強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際

18、先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里

19、程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。模具被稱為“百業(yè)之母”。的確，模具是工業(yè)生產(chǎn)中最基礎(chǔ)和最具有源頭意義的一環(huán)，無論在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中60%-80%的零部件都依靠模具孕育而來。作為制造業(yè)的上游部分，模具對產(chǎn)品質(zhì)量、效益的決定作用會在工業(yè)流程的洪流中成倍放大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。因此，要說模具決定著一個國

20、家制造業(yè)的國際競爭力，半點都不夸張。二十多年來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛，至近幾年尤顯疾勁。“十五”期間模具業(yè)年均增速達(dá)20%。2005年，中國模具市場容量已近800億元人民幣，市場規(guī)模僅次于日本和美國。據(jù)專家預(yù)測 ，“十一五”期間，中國模具業(yè)市場份額更將達(dá)到1200億元。如此驚人的宏大體量帶來了燦爛機(jī)遇，與之對應(yīng)的前提是我們的整體技術(shù)水平必須大幅提升。當(dāng)前國內(nèi)模具企業(yè)大多集中在中低檔領(lǐng)域。技術(shù)水平和附加值偏低，而一些高精密、高質(zhì)量的模具制品仍依賴進(jìn)口。對于行業(yè)來講，提升技術(shù)含量，走向高端，是未來的必然選擇。同時，國際模具界巧妙借力于IT技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)提升效率、優(yōu)化服務(wù)，這種做法也是值得效仿的方向。

21、對于從行業(yè)來說，模具業(yè)一直存在卻不斷擴(kuò)大的人力資源缺口也是個人前景的莫大機(jī)遇。但細(xì)分來講，人力缺口同樣以兼具國際眼光與實戰(zhàn)經(jīng)驗的高端人才為主，而普通設(shè)計人員并不缺乏，因此要大力發(fā)展被稱為“百業(yè)之母”的模具行業(yè)，這就要求我們的設(shè)計者有著更高的水平。2 塑件成型工藝分析2.1 材料選用此塑件為計算器上殼，要求具有一定的強(qiáng)度、剛度、耐熱、耐磨損性能，塑件結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1：計算器上蓋正、反面材料選定為ABS，其綜合性能優(yōu)異，具有較高的力學(xué)性能，流動性好，易于成型；成型收縮率小，理論計算收縮率為0.5%；溢料值為0.04mm左右；比熱容較低，在模具中凝固較快，模具周期短。制件尺寸穩(wěn)定，表面光亮。AB

22、S主要性能指標(biāo)如下所示：型號：R102密度：1.05g/cm3收縮率：0.005溢邊值：0.04成型溫度：200240干燥條件：8090 2小時2.2 成型工藝分析（1）外觀要求 此塑件為薄壁殼體類塑件，外形較為規(guī)則。要求塑件表面平整光滑，無翹曲、皺褶、裂紋等缺陷，防止產(chǎn)生熔接痕。（2）精度要求 此塑件對精度要求不高，采用一般精度MT3.（本節(jié)參考文獻(xiàn)1中表2-3）（3）脫模斜度 設(shè)計脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過程中拉傷塑件表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內(nèi)外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸要符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向。要求開模后塑件留在

23、型芯上，塑件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)小于外表面的脫模斜度。根據(jù)參考文獻(xiàn)1中表2-10 可知，取其型芯、型腔的脫模斜度都為1°.2.3 加強(qiáng)筋為了使塑件與底殼便于裝配，并有一定的強(qiáng)度和剛度，同時又能避免因壁過厚而產(chǎn)生成型缺陷，在塑件內(nèi)表面外側(cè)增設(shè)了多處加強(qiáng)肋，如圖2所示：b=(0.50.0.7)*S=0.5 mmL<3S=2mmR=(1/81/4)S=0.25mmR=S/8=0.15mm=3°2.4注射成型工藝過程及成型條件混料干燥螺桿塑化充模保壓冷卻脫模塑件后處理（1）ABS塑料的干燥 ABS塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱，不但能消除水汽照

24、成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。ABS原料需要控制水分在0.3%以下.注射前的干燥條件是：干冬季節(jié)在75-80以下，干燥2-3h，夏季雨水天在80-90下，干燥4-8h，干燥達(dá)8-16h可避免因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧斑。（2） 注塑成型條件密度（g/cm³） 1.031.07計算收縮率（%） 0.30.8預(yù)熱溫度（） 8085預(yù)熱時間（h） 23料筒溫度（） 前段 180200 中段 165180 后段 150170成型時間（秒） 注射時間 2090 保壓時間 05冷卻時間 20120 總周期 50220后處理方法： 紅外線燈，烘箱

25、 適用注射機(jī)類型： 螺桿、柱塞均可3 選擇注射機(jī)及相關(guān)參數(shù)的校核3.1 概述在對計算器上蓋進(jìn)行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射機(jī)的型號及安裝尺寸。3.2 型腔數(shù)量級排列方式選擇此上蓋屬中小型塑件，形狀比較規(guī)則，精度要求不高，且為批量生產(chǎn)。因塑件本身有一個160°角度，加上鍵孔較多，考慮好型芯的加工困難性，故初步采用一模一腔。型腔布置方式如圖3所示。圖3 型腔布置圖3.3 注塑機(jī)選型3.3.1 塑件質(zhì)量、體積計算通過ProE建模分析，如圖3-2所示，塑件體積V1=

26、23.03cm³,塑件質(zhì)量m1=23.03g（取ABS的密度為1.00g³）圖4 塑件質(zhì)量塑性圖3.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算流道凝料的質(zhì)量m2還是個未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.2倍來估算。從上述分析中確定為一模兩腔，所以注射量為：V總=nV塑+V澆=1.2V1=27.64 cm³ 3.3.3 選擇注射機(jī)根據(jù)以上計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料總體積為V總=50.67 cm³，由參考文獻(xiàn)1式（4-18）V公=V總/0.8=27.64/0.8=34.55 cm³.根據(jù)以上計算，初步選擇公稱注射量為100 cm³根據(jù)塑件的

27、體積或重量大致確定模具的結(jié)構(gòu)，初步確定注塑機(jī)的型號選用SZ系列的SZ200/120，其合模力1602000KN，理論注塑容量200cm3。其相關(guān)參數(shù)如下：螺桿直徑（mm） 42 模具最大厚度（mm） 400拉桿內(nèi)間距（HxVmm） 355x385 定位孔直徑（mm） 125理論注塑容量（cm3） 200 定位孔深度（mm） 15注塑壓力（MPa） 150 頂出力（kN） 22注塑速率（g/s） 120 噴嘴伸出量（mm） 20鎖模力（kN） 1200 噴嘴球半徑（mm） 15模具最小厚度（mm） 230 頂出行程（mm） 90噴嘴孔直徑（mm） 33.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核（1）鎖模力校核

28、鎖模力是指注射機(jī)構(gòu)在工作中對模具所能施加的最大夾緊力。鎖模力與注射容量全面地反映了設(shè)備的主要特征和加工能力。在實際注射成型中，由于制品形狀不同，所采用樹脂品種不同，注射工藝條件及模具結(jié)構(gòu)不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在選用注射機(jī)時,要對其合模力進(jìn)行計算。通常，可采用下列公式進(jìn)行： 塑件在分型面上的投影面積 A塑=102×（77+55sin20°）25×10×10 =7272³ 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即澆道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A澆數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計分析來確定。A澆是每個塑件在分型面上的投影面積A

29、塑的0.20.5倍。由于本設(shè)計的流道相對簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小些。這里取0.2A塑。 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 A分=n(A塑+A澆) =1.2A塑 =8727² 模具型腔內(nèi)的脹形力F脹，則 F脹=A分p腔 =8727×35=305.45KN式中，p腔是模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）,一般為注射壓力的0.30.65倍，通常為2040 Mpa，參考文獻(xiàn)1表4-2，由于是中等粘度及有精度要求的塑件，故p腔取35 Mpa.由表2可知該注射機(jī)的工程鎖模力F鎖=1200KN，鎖模力安全系數(shù)為k2=1.1-1.2,這里取1.2，則取k2

30、F脹=1.2×305.45=366.53KNF鎖，所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。（2）注射容量校核注射機(jī)的理論注量，指在對空注射時能完成一次注射熔料的體積量(cm3 ).模具安裝后，對模腔注射容量的計算,可以制件產(chǎn)品為主,計算其體積量，然后確認(rèn)總體積注射量，從而可得:Vg>n(Vs+Vj)(cm3 )式中： Vg注射機(jī)額定注射量(cm3);Vs單個塑件的容積量(cm3);Vj澆注系統(tǒng)和飛邊所需要的容積量(cm3);n型腔數(shù)。其中，Vs=23.03³，Vj4.6³所以：Vg23.03+4.6)=27.63³而注射機(jī)理論注塑容量為200³ >

31、;27.63cm3，故滿足要求。 (3)注射壓力校核查參考文獻(xiàn)1表4-1可知，ABS所需注射壓力為80110 Mpa，這里取p0=100 Mpa，該注射機(jī)的公稱注射壓力p公=150 Mpa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.25-1.4,這里取k1=1.3.則：k1p0=1.3×100=130 Mpap公，所以，注射機(jī)壓力合格。4 模具設(shè)計凡是注射模，均可分為動模和定模兩大部件。注射充模時動模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時動模和動模分離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定板上，動模則安裝在注射機(jī)的移動模板上。根據(jù)模具上各個零件的不同功能，可由以下幾個系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成：成型零部件、澆注系統(tǒng)

32、、開合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、其他零部件。4.1 成型零件指構(gòu)成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。在動模和動模閉合后，成型零件確定了塑件的內(nèi)部和外部輪廓尺寸。4.2 分型面的設(shè)計如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)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(yīng)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(yīng)遵循以下幾項原則：（1） 分型面應(yīng)選在塑件的最

33、大截面處；（2） 分模面的痕跡不影響塑件的外觀；（3） 澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；（4） 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；（5） 使塑件易于脫模。由于本塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為特殊，根據(jù)選擇分模面時，應(yīng)遵守以上的原則。再綜合我的塑件形狀的考慮，以及模具整體設(shè)計、制造、加工的要求，我選擇采用平面分模面，如圖5所示：圖5 分型面這樣的分模面設(shè)計有以下的特點：1、這樣的設(shè)計保證了分模時塑件留在動模一側(cè)；2、分型面的痕跡會在塑件的下邊緣一圈，保證不會影響外觀質(zhì)量；3、這樣的設(shè)計使得推桿比較好布置，比較容易推出塑件；4、使得脫模變的容易。43澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道

34、，主要用來使塑料熔體平穩(wěn)而有序地填充到型腔中，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量的影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。設(shè)計時應(yīng)該遵循以下原則：1、排氣良好。2、流程要短。3、避免料流直沖型芯或嵌件。4、要求熱量及壓力損失最小。5、修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量。6、防止塑件變形，澆注系統(tǒng)設(shè)計要結(jié)合型腔布局同時考慮。7、了解塑料的成型特性。8、塑料耗量要少，應(yīng)利于消除冷料。9、型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。10、盡可能選用平衡式分流道。4.3.1 主流道設(shè)計主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道

35、的一段通道，通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的斷面為圓形，帶有一定錐度，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。（1）主流道尺寸 主流道圓錐角=26º，對流動性差的塑料可取36º，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63m。 主流道大端呈圓角，半徑r=13mm,以減小料流轉(zhuǎn)向過度的阻力。 主流道小端直徑 D=注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5）=3+（0.5），取D=3.5mm。 主流道球面半徑為：SR0=噴嘴球面半徑+(12)=15+1=16mm。 球面配合高度 h=3mm5mm，取h=3mm。 主流道長度 盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)

36、合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=42m. 澆口套總長L=L0+h=45mm.（2）主流道襯套形式：本設(shè)計雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式，主流道長度取45mm約等于定模板的厚度見（下圖6）所示，材料采用T8A制造熱處理強(qiáng)度為5560HRC 圖6 主流道襯套圖 主流道圓錐角可取3060，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63um; 主流道大端呈圓角，半徑r=13mm。以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力; 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡量可能短，一般小于60mm。過長則會影響熔體的順利充型; 主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。（3）定位圈

37、定位圈如下圖7所示，材料選用45鋼圖7 定位圈4.3.2 分流道設(shè)計主流道與澆口之間的通道稱為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、U形、正方形和正六角形。從分流道設(shè)計的要點出發(fā)，即應(yīng)盡可能的使流動阻力減小，各型腔能夠均衡進(jìn)料。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(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)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(yīng)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，

38、采用平衡式流道布置。圖8 平衡式流道布置圖2) 分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積（1）形狀及截面尺寸設(shè)計中的分流道設(shè)置在分型面動模一側(cè)，截面形狀采用易加工的圓形截面。因為圓形截面的效率最高。式中，m流經(jīng)分流道的塑料量（g） L分流道長度（mm） D分流道直徑（mm）根據(jù)參考文獻(xiàn)1取D=5mm。（2）凝料體積分流道長度 L=14mm分流道截面積A=3.14×2.52=19.625mm2凝料體積 q分=14×19.625=274.75mm3=0.2748cm33) 分流道的剪切速率校核生產(chǎn)實踐表明,當(dāng)注射主流道和分流道的剪切速率 ，澆口的剪切速率時，所成型的塑件質(zhì)量較好。 采

39、用經(jīng)驗公式r=3.3q/3.14*Rn3=0.28875×103/s在0.0050.05之間,剪切速率校核合格。式中 q=v/t=4*v1/t=4*15.345/1=61.38cm3Rn=(2A2/3.14*C)(1/3)=1.25*1/2(1/3)cm式中 t注射時間，取1s ；A-半圓形面積（0.98125cm2）c半圓形周長(7.85cm)4) 分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取即可,因此取。5) 分流道與澆口的連接分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及填充。4.3.3 澆口的設(shè)計澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道

40、，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的理想尺寸很難用理論公式計算，通常根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限，然后在試模過程中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道截面積的，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為.mm，表面粗糙度Ra不低于.µm。1) 澆口位置的選擇應(yīng)注意以下幾點 澆口應(yīng)開設(shè)在能使型腔各個角落同時充滿的位置 澆口應(yīng)開設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮 澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 澆口的位置應(yīng)選在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位 對于帶細(xì)長型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形 澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位 不要在制品中承受

41、彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口根據(jù)外部特征,外觀表面質(zhì)量要求較高,須看不到澆口的痕跡,并且外殼中間位置有一圓形通孔,所以采用側(cè)澆口,在開模時通過拉料桿拉斷,幾乎看不到澆口的痕跡.這樣比較符合實際。） 側(cè)澆口尺寸的確定由側(cè)澆口經(jīng)驗計算公式得 h=nt 式中: h澆口深度(mm)n塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定,取 0.7t塑件壁厚（mm）b澆口寬度（mm）l澆口長度(mm)A型腔表面積（mm2）根據(jù)以上原則，以及制件的工藝分析采用半圓形測澆口。其中h=nt=0.7×1.5=1.051 D=5mml澆口長度（為了去除方便取l=0.6mm） 考慮澆口推薦值取h=1mm b=4mm式中n塑件系數(shù)

42、（n=0.7） f塑件型厚（mm）(平均略為1.5)4.3.4 拉料桿的設(shè)計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峰的“冷料”防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模具取10mm;深度約為主流道大端直徑的3/4，約為6mm如（下圖）所示，鑒于制件采用推板、推桿共同推出，并采用Z形拉料桿。圖9拉料桿5、成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算5.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計中采用整體嵌入式凹模，如圖10所示：圖1

43、0 凹模（2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（型芯）凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯，如圖11所示：因塑件包緊力較大，所以設(shè)在動模部分。圖11 型芯5.2 成型零件鋼材的選用根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用40Cr。對于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用40Cr，進(jìn)行滲氮處理。5.3 成型零件工作尺寸的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成素件的尺寸，主要有型腔和型芯

44、的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型強(qiáng)的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則竟的要求較高，在模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)素件的是尺寸精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級，影響素件尺寸精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因數(shù)應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響素件尺寸精度的主要因素及原因如下：塑料的成型收縮：成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因有：預(yù)定收縮率（設(shè)計算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動。s=(Smax-Smin)&

45、#215;制品尺寸s成型收縮率波動引起的制品的尺寸偏差。Smax、Smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1/3。 成型零部件的制造偏差：模具成型零件的制造精度是影響素件尺寸竟的的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。時間證明，成型零件的制造總公差的1/31/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3-1/4，或取IT7-8級作為模具制造公差。工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。成型零部件的磨損：模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷，脫模時與塑件的摩檫，成型過

46、程中可能產(chǎn)生的腐蝕氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化。這種變化稱為成型零件的磨損，磨損的結(jié)果是型腔變大，型芯尺寸變小。磨損大小還與塑件的品種和模具材料及熱處理有關(guān)。上述諸因素中脫模時塑件成型零件的摩檫磨損是主要的，為簡化計算起見，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應(yīng)考慮磨損。本產(chǎn)品為抗沖制品，屬于大批量生產(chǎn)的小型塑件，預(yù)定的收縮率的最大值和最小值分別取0.8%和0.3。此產(chǎn)品采用3級精度，屬于低精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù)x取值可在0.50.7

47、5的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到ITIT級，綜合參考，相關(guān)計算具體如下：5.3.1 凹模徑向尺寸的計算LM1=(1+S)×s1-x)/3 =(1+0.005)×82.55-0.58×0.63) 00.63/3 =82.600+0.21mm式中S塑料的平均收縮率，S=0.5% x取值范圍為0.5，0.75，查表2-10該處均取0.58 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.63） 模具成型零件制造誤差,這里取=/3；LM2=(1+S)×s2-x)/3 =(1+0.5%)×62.99-0.60&#

48、215;0.46) 00.46/3 =63.030+0.16mm凹模寬度尺寸：LM=(1+S)×s2-x)/3 =(1+0.5%)×112-0.58×0.54) 00.54/3 =112.250+0.18mmx取值范圍為0.5，0.75，該處均取0.58 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.54） 模具成型零件制造誤差,這里取=/35.3.2 凹模型腔深度尺寸的計算HM1=(1+S)×Hs1-x)/3 =(1+0.5%)×8.47-0.70×0.22) 00.22/3 =8.360+0.07mmx取0.70 塑件的尺寸公差（查塑件公差

49、表，取0.22）模具成型零件制造誤差,這里取=/3；5.3.3 凸模型芯徑向尺寸計算lm1=(1+S)×ls1+x) -/30 =(1+0.5%)×81+1/2×0.87) -0.87/30 =81.84-0.290mmx取值范圍為0.5，0.75，該處均取0.5 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.87）模具成型零件制造誤差,這里取=/3；lm2=(1+S)×ls2+x) -/30 =(1+0.5%)×60.81+1/2×0.74) -0.74/30 =61.48-0.250mmx取值范圍為0.5，0.75，該處均取0.5塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.74）凸模寬度尺寸：HM1=(1+S)×Hs1+x)/3 =(1+0.5%)×112+0.58×0.54) 00.54/3 =112.870+0.18mmx取0.70 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.54）模具成型零件制造誤差,這里取=/3；5.3.4 凸模高度尺寸計算hm1=(1+S)×