盤形套的注塑模具的設計【塑料注射模含7張CAD圖+說明書】,塑料注射模含7張CAD圖+說明書,盤形套,注塑,模具,設計,塑料,注射,cad,說明書,仿單 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 1 頁 常州輕工職業(yè)技術學院機械工程系畢業(yè)設計 常州輕工職業(yè)技術學院常州輕工職業(yè)技術學院 題 目 盤型套模具設計 姓 名 孫怡虎 學 號 0405622130 班 級 04 模設 631 指導教師 黃之德 職 稱 教 授 日 期 2007.3.28 C Z IL I 畢業(yè)設計開題報告 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 2 頁 目錄 一、 前言 1、課題題目。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3 2、課題來源。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3 3、課題類型。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3 4、課題意義。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3 5、 國內外模具的需求和現(xiàn)狀分析。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。3 二、 方案論證 1、 課題研究的方法。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5 2、 設計及制造方案。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5 三、 文獻綜述 1、 課題研究目標。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5 2、 課題研究內容。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5 3、 擬解決關鍵問題。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5 附錄：參考文獻。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。6 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 3 頁 開題報告 一、 前言 1、課題題目：盤型套塑件設計 2、課題來源：我設計的這副模具是一副塑料注射模具。塑件材料是 ABS。 塑件是簡單的軸套，我是參考塑料模具的設計與制造教科書設計 的簡單的一副模具，由此來作為我的畢業(yè)設計論文課題。 3、課題類型：該課題選用的是注射模 該模具的特點：該塑膠模具具體有高生產效率的特點，壽命長，設計較為 簡單，型腔的布局是以一模兩腔設計的，能夠實現(xiàn)提高生產效率的絕對因素， 由于塑件的外形較簡單，體積較小，各方面的技術參數的計算比較容易，工藝 分析上很明確，有明確的設計步驟和精密的加工技術。 4、課題意義： 塑料注射模具的設計與投入生產將改變以前傳統(tǒng)加工方法，變完全有人工 給料為機器自動給料加工方法， 而且大大的縮短了加工周期，減少了勞動力 的投入。當然這一設計的出現(xiàn)將對生產效率的提高創(chuàng)建結約型社會供獻了一份 力量，這不僅是中國社會發(fā)展人類生存的需要，而且是整個世界的共同問題， 這就需要整個世界和社會的重視，加強節(jié)約型設備的開發(fā)和研究，當然模具在 節(jié)約型設備的創(chuàng)新和開發(fā)過程中起著至關重要的作用。 5、國內外模具的需求和現(xiàn)狀分析： 塑料模具技術 近年來，塑料模具發(fā)展很快，在國內模具工業(yè)產值中塑料 模具所占比例不斷擴大。電視機、空調、洗衣機等家用電器所需的塑料模具基 本上可立足于國內生產。重量達 1020 噸的汽車保險杠和整體儀表板等塑料 模具和多達 600腔的塑封模具已可自行生產。在精度方面，塑料尺寸精度可達 IT6-7級，型面的粗糙度達到 Ra0.05-0.025m，塑料模使用壽命達 100萬次 以上。在塑料模具的設計制造中，CAD/CAM 技術得到較快的普及，CAE 軟件已 經在部分廠家應用。熱流道技術得到廣泛應用，氣輔注射技術和高效多色注射 技術也開始成功應用。 我國目前的模具開發(fā)制造水平比國際先進水平至少相差 10年，特別是大 型、精密、復雜、長壽命模具的產需矛盾十分突出，已成為嚴重制約我國制造 業(yè)發(fā)展的瓶頸。 模具是工業(yè)的基礎工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機、電器、儀器、 家電、建材等產品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生產制件所表現(xiàn)出 來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產力和低消耗，是其它加工制造方 法所不能比擬的。模具又是“放大器”，用模具生產的最終產品的價值往往是 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 4 頁 模具自身價值的幾十倍或上百倍，目前全世界的模具年產值約有 600億美元， 日、美兩國的模具工業(yè)產值早已超過機床工業(yè)產值。 由于近年來每年近 10億美元的進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命 的模具占多數，所以，從減少進口、提高國產化率角度出發(fā)，這類高檔模具在 市場上的份額也將逐步增大。 模具需要量是根據有關主機產量及其技術發(fā)展來進行預測的，模具需求發(fā) 展高于主機發(fā)展速度是一般規(guī)律。預計，我國幾個主要模具市場的需求情況大 致為： 汽車、摩托車行業(yè)是最大的模具市場 在工業(yè)發(fā)達國家，這一市場約占整個模具市場的一半。汽車工業(yè)是我國國 民經濟五大支柱產業(yè)之一，發(fā)展的重點是零部件、經濟型轎車和重型汽車。在 汽車制造業(yè)中，汽車模具已定為發(fā)展的重點。 家電行業(yè)對模具的需要量不可小視 “十五”期間，家電市場將有較大的發(fā)展，預計年增長率將超過 10%。 電訊行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?音像產品是電子產品模具的主要市場，其中尤以彩電為主。單臺彩電大約 有 150個零件需用模具生產，共需模具約 140副，價值約 700萬元?！笆濉?期間，彩電年產量將超過 4000萬臺，按每 10萬臺需一整套模具、價格約為 700萬元計，則每年約有 28億元的市場份額；“十五”期間，微機年均需求量 1000萬臺以上，單臺微機約需模具 30多副，計 400萬元左右。此外，與微機 配套的打印機，單臺需模具 20多副，計 300多萬元；VCD 機、DVD 機、錄像機、 攝像機、通訊設備等所需模具也是一個不小的市場，在日本等發(fā)達國家，為它 們服務的模具也要占全部模具的 20%左右。 建筑行業(yè)塑料型材模具增幅將高于模具行業(yè)總體發(fā)展水平 目前，世界模具市場產品供不應求，近幾年，世界模具市場總量一直保持 在 600億650 億美元，美國、日本、法國、瑞士等國一年出口的模具約占本 國模具總產值的 1/3，而我國模具的出口量極少，雖已向香港、東南亞地區(qū)出 口模具標準件，但其數量極為有限，在目前模具已成為不少行業(yè)發(fā)展瓶頸的情 況下，“十五”期間，模具行業(yè)每年必須要有 15%左右的增長速度，這一增長 速度還必須要與產品結構合理化調整同時實現(xiàn)，只有這樣，才能滿足國民經濟 發(fā)展的需要。 二、方案分析 1、課題的研究方法：根據塑件的形狀和尺寸，來定制選用型腔和澆注口的 數目。根據其材料的特性確定型腔的壁厚，澆注系統(tǒng)的選擇，然后根據模 具的大小和開幕的行程，選擇注射機，最后將個個量進行校核。 2、設計與制造的方案： （1）、明確設計任務，收集有關資料。 （2）、工藝分析和工藝方案制定。 （3）、模塑工藝的計算和設計。 注射量的計算 澆注系統(tǒng)的計算 成型零件工作尺寸的計算 模具冷卻系統(tǒng)與加熱系統(tǒng)的計算 畢業(yè)設計用紙 共 5 頁 第 5 頁 注射機的確定和選擇 注射力、鎖模力和安裝尺寸的校核 三、文獻綜述 1、課題研究目標 該產品，其尺寸小，用一模多腔的模具可以使產量效率提高。形狀不復 雜，易于加工。 2、課題研究內容 課題研究的是模具設計。 3、擬解決關鍵問題： 注意材料的選擇，加工工藝條件，分型面的選擇，注塑壓力及設計計算 問題等。 （1） 問題：動模板定模板的尺寸控制；解決方案：嚴格尺寸計算 （2） 問題：澆口的選擇；解決方案：采用點澆口 （3） 問題：各模板之間的定位；解決方案：采用螺釘，銷連接。 （4） 問題：塑件順利的脫出；解決方案：推件板 （5） 問題：開模和合模的定位；解決方案：采用導柱 參考文獻 1、李鐘猛主編.型腔模設計.西安：西安電子科技大學出版，1996 2、屈華昌主編.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，2000 3、黃銳主編.塑料工程手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000 4、申開智主編.塑料成型模具. 北京：輕工業(yè)出版社，1982 5、張承琦主編.塑料成型工藝.北京：輕工業(yè)出版社，1983 6、張佑生主編.塑料模具計算機輔助設計.北京：機械工業(yè)出版社，1999 7、王以華等編譯.現(xiàn)代模塑成型手冊.上海：上海交通大學出版社，1993 8、陳洪廖等.精密模具成型.北京：國防工業(yè)出版社，1998 9、楊春柏.塑料成型基礎.北京：輕工業(yè)出版社，1999 10、吳培熙等.塑料制品生產工藝手冊.北京：化學工業(yè)出版社，1993 11、曹宏深等.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，1993 12、石安富等.工程塑料.上海：上?？萍汲霭嫔?，1986 畢業(yè)設計用紙 摘 要 模具生產技術水準的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 此論文是根據所設計的塑料模具編寫的。在編寫過程中，力求做到理論結合實際，培養(yǎng)自己的動手能力。 本論文共有八章內容，第一章 引言，介紹塑件的結構和尺寸；第二章塑件原料及設計原則，包括塑件的原材料、塑件的結構分析；第三章 注射機的選擇與校核，包括注射機的基本參數、注射機的分類、注射機的基本技術參數；第四章 注射模的結構設計，包括澆注系統(tǒng)的設計、澆口設計、排氣系統(tǒng)的設計、分型面的選擇、成型零件的設計、剛度和硬度的條件計算、脫模機構的設計、模具溫度的調節(jié)系統(tǒng)、側向抽芯機構的設計等；第五章 模具閉合高度的確定；第六章 注射模的試模；第七章 工作原理，介紹了此設計的模具的工作原理；第八章 后記，總結此次設計過程中的心得，此副模具的優(yōu)缺點。 關鍵詞：澆口，注射模，分型面，塑性，收縮率 目 錄 第一章 引言………………………………………………… (3) 第二章 塑件的原材料及設計原則………………………… (3) 2.1塑件的原材料……………………………………………(3) 2.2明確塑件生產批量……………………………………… (4) 2.3明確塑件體積質量……………………………………… (4) 第三章 注射機的選擇與安裝……………………………… (4) 3.1額定注射量…………………………………………… (5) 3.2額定鎖模力…………………………………………… (5) 3.3額定注射壓力………………………………………… (5) 3.4注射機的形式和模具的關系…………………………… (6) 3.5注射機與安裝模具的關系……………………………… (7) 第四章 注射模的結構設計………………………………… (7) 4.1成型零部件設計…………………………………………(7) 4.2澆注系統(tǒng)……………………………………………… (8) 4.2.1澆道……………………………………………… (9) 4.2.2澆口……………………………………………… (10) 4.2.3冷料穴…………………………………………… (10) 4.2.4進料口…………………………………………… (11) 4.3 推出機構…………………………………………… (12) 4.4溫度調節(jié)系統(tǒng)…………………………………………(13) 4.5排氣系統(tǒng)………………………………………………(14) 第五章 分析計算……………………………………………(15) 第六章 后記…………………………………………………(19) 主要參考文獻………………………………………………………(20) 《盤形套模具的設計》 第一章 引言 該塑件是盤形套。本塑件的材料采用ABS、生產類型為批量生產。其結構簡單，本設計采用側澆口進料。本論文就改進后的模具進行論證。 第二章．塑件的原材料及設計原則 可見產品圖（如圖1-1），該產品為盤形塑件，底部有兩個孔。 圖1-1 外蓋 在選用材料上，根據材料的特性，應該選用ABS材料比較合適。 2.1塑件的原材料 （1）塑件采用的材料是ABS塑料 其特性： ABS是有丙稀腈、丁二烯、苯乙烯組成的三元共聚物 ABS具有三種成分的綜合性能，丙稀腈使ABS具有一定的強度、硬度、耐化學性、耐油性及耐熱性，丁二烯是ABS具有堅韌性，抗沖擊性；苯乙烯使ABS具有易加工，高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結晶性材料。三種單體的聚合產生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯—丙烯晴的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以在產品的設計上具有很大靈活性，并且有此產生了市場上百種不同品質的ABS材料。這些不同的品質的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性從高到低的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。 注塑工藝條件： 聚丙烯成型加工性好，可以用注射、擠出、吹塑及真空成型等方法加工。流動性好（比聚乙烯好），溢邊值為0.03mm左右，壓力對熔體度比溫度影響顯著，應在較高壓力下成型。 （2）塑件尺寸精度如（圖1-1） （3）塑件表面質量：不得有氣孔，熔接痕，飛邊等缺陷 （4）塑件幾何形狀：壁厚均勻底部有兩個帶有錐度空的矩形槽，有一面缺少成梯形如圖所示。 2.2明確塑件生產批量 本塑件大批量生產，在保證質量的前提下盡量用一模多腔的模具或高速自動化生產。 2.3明確塑件體積質量 塑件體積V=252×3.14×21-22.52×18×3.14-2×42×3×3.14= 23cm３ 塑件質量m=體積×密度=23×1.02g＝23.46g （ABS密度在1.02g/ cm３左右） 分型面選擇遵循原則： （1） 保持塑件外觀整潔。 （2） 分型面應有利于排氣。 （3） 應考慮開模時對塑件留在動模一側。 （4） 應容易保證塑件的精度要求。 （5） 分型面應該簡單實用并容易加工。 （6） 考慮側面分型面與主分型面的協(xié)調。 （7） 分型面應與注射機的參數相適應。 （8） 考語脫模斜度的影響。 （9） 嵌件和活動型芯應安裝方便。 第三章．注射機的選擇及安裝 為了保證正常生產和獲得良好的塑件，在模具設計時應選擇合適的注射機，為此必須了解注射機的性能和安裝模具的關系。一般考慮下列幾個問題。 3.1額定注射量 國產標準的注射機均用塑料的容量（cm３）表示一次注射量。因ABS塑料密度是1.02近似于1，因此以ABS為基準來確定注射機的額定注射量。但是由于過去的習慣，目前對注射機的注射量也還是采用克來表示。所以選擇注射機的注射量時可以同下面的公式計算。 ①以容量計算時 0.8V注≥V件 式中 V注——注射機的最大注射容量，cm３； V件——成形塑件及注澆系統(tǒng)所需塑料的容量，cm３； 0.8——系數，一般要求成形塑件的容量不得超過注射機容量的80％。 ②以克量計算時 0.8C≥G 式中 C——注射機的最大注射克量，g； G——成形塑件及注澆系統(tǒng)所需塑料的克量，G=V件ρ，g； ρ——成形塑件的密度，g/cm３； 0.8——系數，一般要求成形塑件的容量不得超過注射機容量的80％。 3.2額定鎖模力 選用注射機的鎖模力必須大于型腔壓力產生的開模力，不然模具分型面要分開而產生溢料。注射時產生的型腔壓力對柱塞式注射機因注射壓力損失較大，所以型腔壓力為注射壓力的40％～70％；而有預塑裝置的注射機及螺桿式注射機壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對不同流動性的塑料，不同噴嘴和模具結構形式，其壓力損失特不一樣。一般熔料經噴嘴時其注射壓力達60～80MPa，經澆注系統(tǒng)入型腔時則型腔壓力一般為25～50 MPa。 鎖模力和成形面積的關系由下式確定： F鎖≥P腔×A/1000 F鎖——鎖模力，kN； P腔——型腔壓力，一般取40—50MPa； A——澆道、進料口和塑件的投影面積，mm２。 . 3.3額定注射壓力 如果只考慮注射機的最大注射量，最大成形面積和鎖模力來確定注射機還是不夠的。有些塑件由于形狀和塑料品種等因素，需要很高的注射壓力才能順利成形，為此選用的注射機注射力必須大于成形所素要的注射壓力，即應滿足下列式的關系且 P注≥P成 式中P注——選用的注射機的最大注射壓力，MPa； P成——成形時所需要的注射壓力，MPa。 成形需要的注射壓力一般很難確定，因為他與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射成形條件、注射機種類、噴嘴及澆注系統(tǒng)都有關。一般注射壓力常在40～150MPa范圍內選取，并經成形時酌情增減。 3.4注射機的形式和模具的關系 在模具設計時，需考慮機床動模板的行程和可調節(jié)的模具閉合高度，這直接影響到裝模及脫模。 ① 注射機的閉合高度與模具關系必須滿足下式 H小+5mm≤H≤H大-（5~10）mm H大=H小+S 式中H——模具厚度，mm； H小——機床最小閉合高度，mm； H大——機床最大閉合高度，mm； S——螺桿可調節(jié)長度，mm； ② 臥式和立式注射機的開模行程與模具關系見下式 S≥H1+H2+a+（5~10） 式中S——開模行程，mm； H1——脫模距離，mm； H2——塑件高度，mm； 5~10——為保證取出塑件而增設的余量，mm。 ③ 點狀進料口模具與機床開模行程的關系 S≥H1+H2+a+（5~10） 式中a——定模板與澆口套分離距離（取出澆口的長度）。對階梯形塑件，不需要全部頂出型芯，但必須考慮脫模后型芯是否妨礙取出塑件,mm。 S——開模行程，mm； H1——脫模距離，mm； H2——塑件高度，mm； 5~10——為保證取出塑件而增設的余量，mm。 ④ 直角式注射機閉合高度、行程與模具的關系 H大≤Sk-H1+H2+（5~10） 由于最小閉合高度一般無限制，所以模具厚度盡可能取最小值。 S=Sk-H 式中Sk——最大開合行程，mm； H大——最大閉合高度，mm； H——模具厚度，mm； H1——脫模距離，mm； H2——塑件高度，mm； S——行程，mm； 3.5注射機與安裝模具的關系 必須了解如下幾點： ①機床連桿間隔 考慮模具的最大外形尺寸安裝時應不受拉桿的影響。 ②定位孔的直徑 模具安裝用的定位環(huán)尺寸應與機床定位孔直徑相配合，小型機床一般只在定模部分設置定位孔，大型機床則定、動模板都設置定位孔。 ③頂出桿孔的位置 設計模具時，必須了解機床頂出桿的直徑和位置，并應將頂出桿的行程和模具頂出裝置的動作一起考慮。 ④噴嘴前端的孔徑和球面的半徑 是否決定澆口套的孔徑和球面尺寸的依據。 ⑤安裝螺孔的位置及孔徑 機床定、動模板上設有一系列螺孔，以供安裝模具壓緊所用。 第四章、注射模結構設計 4.1 成形零部件設計. 型腔板又叫凹模，它是構成塑件外部幾何形狀的零件. 圖4-1 型腔板 （定模板） 2、型腔板壁厚和底板厚度的計算 在塑料注射模的注射過程中，型腔從合模到注射保壓過程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應該有足夠的強度和剛度，總的來說，型腔所承受的力大體有如下幾種： ① 合模時的壓應力； ② 注射過程中塑料流動的注射壓力； ③ 澆口封閉前一瞬間的飽壓壓力； ④ 開模時的壓應力。 但型腔所承受的力主要是注射壓力和保壓壓力，并在注射過程中總在變化。在這些壓力的作用下，當型腔的壓力不足時，往往會產生彈性變形，導致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質量和尺寸精度，并產生溢料飛邊。當塑料冷卻收縮時，隨著壓力的下降，型腔將會彈性回復，當型腔的彈性變形恢復量大于塑件壁厚的收縮量時，將壓緊塑件，引起塑件頂出困難，甚至使塑件留在型腔中。如果型腔強度不夠時，會產生塑件變形，即引起型腔的永久變形，特別嚴重的是會使型腔破例，釀成事故。所以在模具設計大首先考慮使型腔的壁厚和底板都有足夠的強度和剛度，以保證型腔在注射過程中不產生超過規(guī)定限度的彈性變形。應此請強厚度和底板的計算和選擇是十分重要的。 在確定型腔壁厚和底板厚度時，應分別從強度和剛度兩個方面計算，相互效驗后取其大值。 在進行型腔剛度和強度的計算時，有幾個重要的技術參數： （1） 型腔內壁的單位平均壓力P注射模型腔內壁所受到的單位平均壓力根 據塑件材料或塑件的形狀不同而不同 （2） 不產生溢料的（a）值在注射過程總，型腔彈性變形是必然存在的，只是或多或少的問題。 ① 型腔的變形量應不使其產生溢料現(xiàn)象； ② 型腔的變形量應小于塑件壁厚的收縮量。 收縮率對塑件的尺寸精度是很重要的，影響收縮率的因素很多。一般確定收縮率有如下兩種方法： ① 對于收縮率范圍較小的塑料品種，確定收縮值時一般取其平均值即可，對于塑件形狀及壁厚可不作為主要因素。 ② 對于收縮率范圍較大的塑料品種，確定收縮值時應根據塑件形狀，尤其是壁厚h，來梢情選擇收縮值，塑件的各部位選擇的收縮值也各不相同。 4.2 澆注系統(tǒng) （1）澆注系統(tǒng)的組成 注射模具的澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆口、冷料穴和排氣槽或溢料槽等部分組成，在注射模具設計中對澆注系統(tǒng)進行合理布局和形式的選擇是一個重要的環(huán)節(jié)。因為它的設計正確與否直接影響著注射過程中的成型效果和塑件質量。在設計注射模的澆注系統(tǒng)時應注意以下幾項原則： ① 根據塑件的形狀和大小以及壁厚等諸因素，并結合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。 ② 根據所確定的塑件型腔數設計合理的澆注系統(tǒng)布局。 ③ 應根據選用塑件的成型性能，特別是它的流動性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物料的流動。 ④ 應盡量縮小物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提高注射效率。 ⑤ 排氣良好。 （2）、澆注系統(tǒng)作用是： 澆注系統(tǒng)的作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具行腔內，并在填充及凝固過程中將注射壓力傳遞到塑件部位，澆注系統(tǒng)一般由澆口，澆道，進料口及冷料穴4部分組成。 （3）、澆注系統(tǒng)確定原則 在設計澆注系統(tǒng)是應考慮下列有關因素： ①塑件成形特征 設計澆注系統(tǒng)應適應所用塑件的成形特征的要求，以保證塑件質量。 ②塑件大小及形狀 根據塑件大小及形狀壁厚，要求因素，結合選擇分型面考慮設置澆注系統(tǒng)的形式，進料口數目及位置，保證正常成形還應該注意 防止流料直接沖擊嵌件幾細落型芯或型芯受力不均，以及應充分估計可能產生的質量弊病和部位等問題，從而采取相應的措施或留有休整的余地。 ③型腔數 設計澆注系統(tǒng)時還應考慮到模具是一模一腔或是一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設計。 ④塑件外觀 設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除修正進料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。 ⑤注射機安裝板的大小 在塑件投影面積比較大時，設置澆注系統(tǒng)時應考慮到注射機模板大小是否允許，并應防止偏離模具中心來社主澆道時造成注射時受力不均。 ⑥成型效率 在大量生產時設置澆注系統(tǒng)還應考慮到在保證成形質量的前提下盡量縮短流程，減少斷面積，以縮短填充和冷卻時間，縮短成形周期，同時減少澆注系統(tǒng)的損耗的塑件。 ⑦冷料 在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件的質量，在設計澆注系統(tǒng)時應考慮后者存冷料的措施。 4.2.1澆道 澆道如澆注系統(tǒng) 澆道是熔料從澆口注入型腔錢的過度部位其作用是通過澆道截面及方向變化使熔料平穩(wěn)，轉換向型腔。澆道的形式及尺寸應滿足在相等截面積時其周長為最小的要求，從而可減少熔料散熱面積和摩擦阻力。 注意事項： （1）澆道不必精修的很光（一般Ra 0.8左右）。因為外層的流動要小些為好但必須避免有凸起和凹入以免有凸起和凹入以免的、分型和脫模不良。 （2）澆道的長素在模具結構允許的情況下應盡量取短，以免模具尺寸加大塑料損耗增多融料冷卻快，但澆道過短也會使去除澆道不便。 （3）澆道分布有時只設置在定?；騽幽Ｒ环?，定模卻開設澆道，合模后成各種形狀的端面。加工較困難，要求兩模一定要對準。 （4）保證融料沖充滿型腔的情況下，澆道斷面及長度應該盡量取小，特別對小塑件顯得的更重要。澆道轉折應圓滑過度不能有尖角。 （5）澆道較長時，在其末斷應設冷料井。 （6）一模多腔時，澆道截面面積應為各進料口截面面積之和，各分澆道的截面面積和長度應與塑件相適應，大塑件應取大截面面積短澆道小塑件則反之，以保證成型不同形狀或重量的塑件諸型腔同時充滿。 4.2.2、澆口 澆口是熔料注入模具最先經過的一段流道，直接影響到填充時間及流動速度，澆口太小，熔料流動過程中冷卻面相對增大，熱量消耗大，注射壓力損失大，但澆口太大則會造成塑料損耗大，冷卻時間長，發(fā)生口。一般情況下，其參數通取數值如下： （1）d=注射機噴嘴孔直徑+（0.5～1）ｍｍ （2）α=２o～３o（對流性差的塑料等情況也有?。硂～６o） （3）D﹦澆口的寬度（ｍｍ） （4）H按具體情況選擇，一般為3～8ｍｍ （5）R=注射機噴嘴球面半徑+（2～3）ｍｍ （6）ｈ=2D/3 （7）Ｃ≈Ｄ （8）ｒ按具體情況選擇，一般取1～3ｍｍ （9）L應盡量縮短，若L值大，使塑料降溫過多，損耗大，一般不超過60ｍｍ，如需要很長時則應采用熱延長噴嘴等措施 （10）ｌ值按具體情況決定，不宜過長或過短，一般可?。?～2.5）D，并不宜小于8ｍｍ （11）α1可?。瞣～３o，對大型塑件h值可取大，α１取小，以利于增大分流道截面，料溫下降緩慢，注射壓力損失小 （12）ｎ一般取1～2ｍｍ （13）ｂ一般?。?/3～1）D （14）ｂ1按塑件形狀選擇旋渦及紊流，要求機床可塑化能力增大。因此，必須選擇恰當尺寸的澆口。 4.2.3 冷料穴 冷料穴用來儲藏在注射間隔時期內由于噴嘴部位溫度低而構成的所謂冷料渣，以及用它拉出凝固在澆口內的塑件對與該模具我采用（如圖4-4）所示的結構。 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或者位于分流道的末端。其作用是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品質量。冷料穴分為兩種，一種專門用于收集，貯存冷料，另一種除貯存冷料外還兼有拉出流道澆色料的功用 ①根據需要，不但在主流道的末端，而且可在個分流道轉向的位置，甚至在型腔的末端開設冷料穴。冷料穴應設在熔體流動方向的轉折位置，并迎著上游的熔體流向。 ②兼有拉料作用的冷料穴 在圓管形冷料穴底部有根Z形的拉料桿稱為鉤形拉料桿，這是最常用的冷料穴形式 同類型的還有倒錐形和圓環(huán)槽形的冷料穴。在開模時靠冷料穴的倒錐或側凹起拉料作用，使主流道凝料脫出澆口套并滯留在動模一側，然后通過脫模機構強制推出凝料。這兩種形式宜用于韌性較好的塑料制品。故采用倒錐和圓環(huán)槽形冷料穴易實現(xiàn)自動操作。 冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，從而避免這些冷料注入系統(tǒng)。主流道末端的冷料穴還有便于在該處設置主流道拉料桿的功能。 4.2.4進料口 進料口是澆道與型腔之間最短的一段距離，能夠增大和控制塑件進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內的塑件。 進了口的分類 （1）非限制性進了口。又稱直接進了口，其形式最簡單，塑料通過澆口直接注射到塑件是，與限制性進料口比較有很多不到之處，但是因為它具有壓力損失力，節(jié)約塑件，目擊結構簡單等優(yōu)點。 （2）限制進料口指澆道與型腔間采用一 段距離很短，截面很小的進料口相連接，當熔融塑料通過狹窄的進料口時流速增高并因摩擦力使料溫也增高，有利于填充型腔。當充滿型腔后由于模具散發(fā)熱量，熔料逐漸漸冷卻塑料由接觸模具部分開始漸漸想中心層固化，而進料口比型腔部分要薄，因此首先固化封閉，注射力就不能繼續(xù)傳遞到型腔里去，型腔內的熔料即可有無應已狀態(tài)下自由收縮固化成形，因此塑件內殘余應力小可減少弊病。 進料口尺寸和形式 進料口形式頗多，應根據塑件成型特性，塑件形狀、尺寸及要求塑件生產批量、成形條件、注射機結構等諸多因素綜合考慮選用合理的形式。 進料口的尺寸經常需要通過試模，按成形情況修正。為了防止應力引起變形，一般進料口應取薄。為了防止縮孔進料宜取厚。填充不足則宜取寬，并在模具允許范圍內進料口及澆道部分長度短，少曲折為好。 進料口的位置選擇 進料口的位置對塑件質量有直接影響，主要以塑件形狀和要求來確定，通常應考慮以下問題： 1、塑件流動能量損失最小。 2、進料口的位置應使進入型腔的塑料能順利地排出模腔里的空氣，進入型腔的塑料不要立即封閉排氣系統(tǒng)。 3、進料口的位置應減少或者避免塑件的熔接痕。 4、進料口的位置要避免造成收縮變形。 5、對有鑲件的模具，進料口的位置不能使流動的塑料沖擊鑲件，但也不能離進料口太遠否則塑料流到鑲件附件時變冷熔接不好。 6、進料口的位置及大小要考慮型心的影響，盡量進入的塑料正面沖擊型心，尤其對于較小直徑型心，否則使注射壓力損耗或型心彎曲變形。 7、外觀要求高的塑件則進料口不允許設置在表面上，同時要考慮清理簡便，不損壞塑件。 以上這些原則在應用時會產生某些不同程度的矛盾必須以保證得到優(yōu)良塑件為主，根據具體情況而定，不能受容易清理等次要因素的限制。 4.3 推出機構 （1）、推出機構的組成 推出機構主要是由推出零件固定和推板，推出機構的導向與復位部位等組成。單分型面注射中，是由推出機構推板，推桿固定板，拉料桿，推桿導柱，推板導套，推桿限位釘和復位桿組成。開模時，動模部分向左移動，拉料桿鉤住凝料，使凝料與塑料一同留在動模部分開模一段距離后當注射機的頂料（非液壓式）接觸模具推板后，推桿，拉料桿與推桿固定板及推板一起靜止不動，當動模部分繼續(xù)向左移動，塑件被推桿型芯上推出。模具閉合時，由復位桿將上述推出機構復位，限位釘的作用是使推板與動模底板之間留有空隙以便藏污納垢，保證推件的正常復位還可以對推出機構起支承和調整作用，推板倒柱和推板倒套是用于推出機構倒向。 （2）、推出機構類型 ①一次推出機構：一次推出機構又稱為簡單推出機構，這類推出機構最常見，而且應用范圍廣，主要形式有：推桿推出機構，推管推出機構，推件板推出機構，多元件聯(lián)合推出機構及氣壓推出機構 二級推出機構 在一般情況下，塑件的推出可以采用以上的推出機構，進行一次推出。但是，由于注射生產自動化的需要或塑件的特殊結構，特殊要求。若塑件在一次推出動作完成后，無法方便地被取出或無法自行脫落，或雖能取出，但一次推出易便使塑件產生破裂或變形的情況下，可以在加設一次推出。這種機構稱為二級推出機構，其主要形式有：彈簧式二級推出機構，氣動和液壓二級推出機構，拉桿式二級推出機構，八字形擺桿二級推出機構以及斜鍥滑塊式二級推出機構。 ② 雙推出機構 設計注射模具時，一般應使塑件留在動模的一側，以便注射機的推出機構將塑件推出模具，但有的塑件因為其特殊結構或特殊要求，在分型后，塑件既可能留在動模一側也可能留在定模一側，這時，就應該在動模和定模兩側設計推出機構，即雙推出機構。 4.4 溫度調節(jié)系統(tǒng) 1， 模具溫度調節(jié)的重要性 （1）模具溫度極其調節(jié)系統(tǒng)對塑件質量的影響表現(xiàn)為以下幾個方面： 塑件的尺寸精度。模具的溫度穩(wěn)定、冷卻速度均勻可以減少塑料的成型收縮率的波動，是塑件減少變形、保證尺寸穩(wěn)定的根本條件。對于黏度低、對模具溫度溫度要求較低的肅立哦啊，為了使模具溫度均勻，應盡量減少冷卻水出入口的溫度差，宜采用常溫水，，甚至溫水對模具進行冷卻。這是尤其要注意那些壁厚不均勻、形狀較復雜的塑件，確定好冷卻管道的布置。 ①塑件的力學性能。對于結晶型塑料，結晶度越高，塑件的應力開裂的傾向越大，從減少應力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的。但對于聚碳酸酯一類的高黏度無定性塑料，其應力開裂的傾向與塑件的內應力的大小有關，提高模溫，有助于減少塑件中的內應力，從而減少了有于應力而硬氣開裂的可能。 ②塑件的表面質量。提高模具的溫度可以改善塑件的表面光潔；過低的模溫會使塑件的輪廓不清晰，并產生明顯的熔和紋。 ③模具溫度及其調節(jié)系統(tǒng)對生產效率的影響據實驗表明，塑料熔體在注射模中穩(wěn)定注射時，其溫度由200℃降到60℃，其釋放熱量中的5﹪是以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95﹪的熱量都是由冷卻介質（一般是水）帶走，模具的冷卻時間一般約占整個注射循環(huán)周期的2/3，可見注射的生產效率主要取決于模具的冷卻時間，我們也可以從下式來理解模具溫度與生產效率的關系： Q=A1h1△at2 式中Q——塑料傳給模具的熱量（J）； A1——模具型腔的表面積（㎡）; h1——塑料對模具材料的傳熱系數（W/㎡.k）； △ a——模具型腔內塑料與模具型腔表壁的溫度差（℃）； t2——塑件在模具內停留的時間（min）。 如果塑料種類、模具設計和成型工藝已定，那么Q，A1及h1也就確定了，則： t2∝1/△a 由上式可知，塑料在模具內停留的時間 t2與模具型腔內塑料與模具型腔表壁的溫度差△a成反比，如果要提高生產效率的話，即減少t2 的值，必須在工藝條件允許下增大△a的值。然而，模具型腔接受塑料熔體傳給的熱量，會逐漸升溫△a必然減小，如果模具沒有調節(jié)系統(tǒng)的話，必然靠增加塑料在模具中停留的時間來完成換熱，因此除去薄壁小型件的注射可利用自然冷卻以為，大部分的塑件的模具都要設置冷卻系統(tǒng)，進行人工冷卻，以增大△a的值，提高生產效率。 2、冷卻系統(tǒng)的計算 注射模冷卻系統(tǒng)的計算步驟： 1）、塑料傳給模具的熱量： Q=nmq 式中Q—單位時間內塑料傳給模具的熱量（kj/h） n—每小時的注射次數 m—每次注射的塑料量，包括澆注系統(tǒng)（ kg） q—單位質量的塑料在型腔內散發(fā)的熱量（kj/kg） q=Cp(Q1-Q0)+qm 式中Cp—塑料的比熱容（kj/kg.k） Q1—塑料熔體充模的溫度（℃） Q0—塑件脫模的溫度（℃） qm—結晶形塑料的熔融潛熱（kJ/kg）。 2）、由冷卻水帶走的溫度 Qw=95％Q 式中Qw—單位時間內模具由冷卻水帶走的熱量（kJ/h） Q—單位時間內塑料傳給模具的熱量（kJ/h） 3）、冷卻水管總長度 Lw=Aw/dwπ 式中Lw—冷卻水管總長度。 1、 冷卻系統(tǒng)設計的原則 ① 冷卻水道可設計成單回路或多回路。 ② 冷卻水道應盡量多，截面尺寸應盡量大。 ③ 冷卻水道與型腔表面之間的距離應盡量相等。 ④ 冷卻水的入口宜選在澆口附近。 ⑤ 冷卻水道的出入口溫差應盡量小。 ⑥ 冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置。 4.5 排氣系統(tǒng) 1、概述 排氣系統(tǒng)的作用是在注射過程中，將型腔中的氣體有序而順利的排除，以免塑件產生氣泡、疏松等缺陷。注射過程中需排出的氣體有以下幾種： ① 澆注系統(tǒng)和型腔中原有的自然空氣； ② 塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸氣； ③ 塑料熔體在受熱或凝固時分解產生的低分子揮發(fā)氣體； ④ 塑料熔體中某些添加劑的揮發(fā)和化學反應所生成的氣體。 2、排氣系統(tǒng)的設計要點 排氣槽位置和尺寸的選定是一個較為復雜的問題，主要靠實踐經驗。通常的做法是根據以往的經驗，將排氣槽設在可能出現(xiàn)問題的部位，經過試模后進行修改或補充。其設計要點有以下幾點： ① 排氣系統(tǒng)應保證迅速、有序、通暢，排氣速度應與注射速度想適應； ② 排氣槽應設在塑料流的末端，如塑件、流道、冷料穴的澆注終端； ③ 排氣槽應設在主分型面的凹模的一側，一是便于修正和加工，二是如果產生排氣飛邊，凝料也較容易脫?；蜢畛?； ④ 排氣槽應盡量設置在塑件較厚的成型部位； ⑤ 排氣槽應設在便于清模的位置，以防止積存冷料； ⑥ 排氣槽的排氣方向應避免操作區(qū)，防止注射時高溫熔料的溢出而傷人； ⑦ 排氣槽的深度與塑料品種的流動性以及注射壓力和注射溫度有關。 3、排氣槽的位置和形式 注射模的排氣問題，有時候往往被忽律。其實，在多數情況下，在模具結構里，總能自然而然的具有排氣功能。比如從分型面、從頂桿、從鑲拼件等結構件的縫隙中自然排氣。 第五章 分析計算 1、該產品體積不大，容料可以很容易的送達到型腔的各個部位所以一個型腔選用一個澆口即可。 2、為了提高生產的效率我將該模具采用了一模兩腔。 3、型腔、型心工作部位尺寸的確定 借助材料書《模具設計指導》表6-4中、可查ABS塑料的收縮率是0.3％—0.8％，所以其平均收縮率S=（0.3％～0.8％）/2=0.55％。 圖5-1 塑件圖 &按IT9級公差選取，精度要求不高的塑件可按（1/3～1/6）△選取（△是塑件的公差） (1)型腔徑向尺寸 Lm+（△Z／2）+（△C／2）=（Ls－△／2）+（Ls－△／2）Scp 標注制造公差，則為 Lm=(Ls+LsScp-3/4△) 0+△Z =(50+50×0.55%-3/4×0.06) 0+△Z =49.850+0.06 (2)型芯徑向尺寸 Lm=(Ls+LsScp+3/4△)0-△Z =(45+45×0.55%+3/4×0.4)0-0.06 =45.550-0.06 (3)型腔深度尺寸 Hm=(Hs+HsScp-3/4△) 0+△Z =(21+21×0.55%-3/4×0.22)0+0.05 =21.1710+0.05 (4) 型芯高度尺寸 Hm=(Hs+HsScp+2/3△) 0-△Z =(18+18×0.55%+2/3×0.2)0-0.02 =18.420-0.02 (5)中心距C=C0(1+s)±/2&=90±0.15 (6)小孔型芯小端直徑d′=[d0′(1+s)+3/4△] 0+0.05 =8.17 0+0.05 4、注射機確定的相關計算： （1）、注射量 在上文中塑件的全面分析可知道單個塑件的質量M=23.46g單個的體積是V=23cm2 粗率計算澆注系統(tǒng)的體積2.23cm2 M澆注=2.49×1.02=2.957g M總=M+M澆注=23.46+2.957g=26.417g總體積V=23×2+2.23 cm2=48.33cm2 ABS塑料密度是1.02g/cm2 滿足注射量V機≥V塑件/0.8 V機——額定注射量 V塑件——塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（cm2） V塑件/0.80=45.65 cm2 /0.80=57.06 cm2 （2）、注射壓力 查《模具設計指導》表6-5ABS塑件成型時的注射壓力P成型=70～90Mpa （3）、鎖模力 P鎖模力≥PF P——塑件成型時型腔壓力，ABS塑料的型腔壓力P=30MPa F——澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（cm2） PF=30×0.55=16.46 MPa cm2 根據以上分析計算查表《模具設計指導》6-24初選注射機型號XS-Z-60 注射機XS-Z-60有關技術參數如下 最大開合模行程S=180mm 模具最大厚度200mm 模具最小厚度70mm 噴嘴圓弧半徑12mm 噴嘴孔直徑4mm 模板尺寸330 mm×440mm 拉桿空間 5、注射機的校核 （1）、注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核由于在初選注射機是根據以上幾個參數選用的，所以這些參數就不用校核了。 （2）、開模形成的校核注射機的最大開模行程S S≥2 h 件+h澆+（5～10） h件——塑料制品高度（mm） h澆——澆注系統(tǒng)高度 h 件+h澆+（5～10）=21+65+5=91mm （3）模具在注射機上的安裝從標準模架外形尺寸看小于注射機的拉桿空間，并采用壓板固定模具所以所選注射機的規(guī)格滿足要求。 第六章 后記 在該次畢業(yè)設計中我了解了模具設計的注意事項，和設計的技巧。對于模具設計和制造是緊密不可分的，模具精度要求較高，設計中注意設計的弊端，緊抓設計的要求，易保證在試模的時候，能夠順利的完成模具正常的運行。 感謝指導老師的指導和開導，使我在模具問題中有好多疑問都得到了解決。 模具是工業(yè)的基礎工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機、電器、儀器、家電、建材等產品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生產制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“放大器” 所以模具是不易淘汰的加工零件的工具，模具的重要性很重要，但是在效率的影響，設計者是不可缺少的，說明了模具設計真的是重要的一個環(huán)節(jié)，在次此畢業(yè)論文的設計中我知道了設計模具的重要點，和步驟。 由于本人參于模具設計和制造工程實踐的機會和水平有限,書中疏漏,不妥之處在所難免,敬請各位專家不吝批評指正! 致謝 在畢業(yè)設計過程中,常州輕工職業(yè)技術學院機械工程系的領導和老師給予了許多幫助和指導,實習指導老師黃之德副教授,還有惲達明等老師在設計過程中給予了大力的指導,關心與支持，在此一并表示衷心的感謝! 參考文獻 1、中國模具設計大典一，主編：李志剛?，F(xiàn)代模具設計基礎/中國機械工程會，中國模具設計大典編委會。南昌：江西科學技術學院出版社，2003年1月出版。 2、中國模具設計大典二，主編：李德群，唐志云。輕工/模具設計中國機械工程會，中國模具設計大典編委會。南昌：江西科學技術學院出版社，2003年1月出版。 3、中國模具設計大典三，主編：肖祥芷、王孝培。沖壓模具設計/中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會。南昌：江西科學技術學院出版社，2003年1月出版。 4、中國模具設計大典四，主編：夏巨甚、韓風菱、趙一平。鍛模與粉末冶金模具設計/中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會。南昌：江西科學技術學院出版社，2003年1月出版。 5、中國模具設計大典五，主編：黃乃俞、萬仁芳、潘憲曾。鑄造工藝準備與壓鑄模設計/中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會。南昌：江西科學技術學院出版社，2003年1月出版。 6、模具實用技術設計一綜合手冊（第二版）主編：王樹損、蘇樹珊。廣州：華南理工大學出版社2003年6月出版。 7、簡明模具工實用技術手冊（第二版）主編：彭建聲、吳成棚。北京：機械工業(yè)出版社2003年1月。 8、實用模具技術樣冊。主編：陳錫棟、周小玉。北京：機械工業(yè)出版社2003年7月。 9、實用模具設計與制造手冊。主編：許發(fā)檳。北京：機械工業(yè)出版社2000年10月。 10、塑料模具設計手冊/《塑料模具設計手冊》編寫組編寫——3版。北京：機械工業(yè)出版社2002年8月。 11、模具設計基礎/主編：陳劍鶴。北京：機械工業(yè)出版社2003年2月。 12、塑料模設計。北京：機械工業(yè)出版社2002年。 13、模具設計指導。/主編：史鐵梁。北京：機械工業(yè)出版社，2003年8月。 在證。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。