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1、 電視機(jī)遙控器后蓋的注塑模具設(shè)計(jì) 摘 要 根據(jù)塑料電視機(jī)遙控器后蓋制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天160X2C型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說(shuō)明書(shū)，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的注塑模具設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：電視機(jī)遙控器后蓋，一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料；注射機(jī)，冷卻系統(tǒng)，注塑模具 46 Abstract According to the requirements of plastic TV r

2、emote control back cover products, understand the use of plastic parts, analyze the technical requirements of plastic parts, dimensional accuracy and so on, select the size of plastic parts. This mold adopts a mold two cavity, the side gate feed, the injection machine adopts Haitian 160X2C model, se

3、ts the cooling system, CAD and UG draw two-dimensional assembly drawings and parts drawing, choose the reasonable processing method of the mold. Attached are instructions for the systematic use of brief text, concise sketches and calculations to analyze the plastic parts, so as to make a reasonable

4、injection mold design. Key words: TV remote control rear cover, one mold two cavity, side gate feed, injection machine, cooling system, injection mold 目 錄 摘 要 I 第1章 緒論 4 1.1 模具在加工工業(yè)中的便利性 4 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢(shì) 6 1.3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 7 第2章 塑料材料分析 8 2.1 塑件的工藝分析 8 2.1.1 塑件的位置公差 8 2.1.2 塑件表面質(zhì)量要求及分析

5、 9 2.1.3 脫模斜度分析 10 2.1.4 壁厚的分析 10 2.1.5 圓角的分析 10 2.1.6孔的分析 11 2.1.7塑件的體積和質(zhì)量 11 2.1.8 塑件成型方法與分析 11 2.2 材料分析 12 2.2.1 材料的分析與選擇 12 2.2.2 分析制件材料使用性能 13 第3章 塑件的工藝分析 15 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 3．2 塑件尺寸及精度 16 3．3 塑件表面粗糙度 17 3．4 塑件的體積和質(zhì)量 17 第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 18 4．1、注射成型工藝過(guò)程分析[5] 18 4．2

6、 澆口種類的確定 19 4．3 型腔數(shù)目的確定 19 4．4 注射機(jī)的選擇和校核 19 4.4.1 注射量的校核 20 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 21 4．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 21 第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 5．1 分型面的設(shè)計(jì) 23 5．2 型腔的布局 23 5．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 5．3．1 澆注系統(tǒng)組成 24 5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 24 5．3．3 主流道的設(shè)計(jì) 25 5．3．4 分流道的設(shè)計(jì) 27 5．3．5 澆口的設(shè)計(jì) 27 5．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì)

7、28 5．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7] 28 5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 5．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 30 5．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31 5.5.1 凹模寬度尺寸的計(jì)算 31 5.5.2 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 32 5.5.3 凹模高度尺寸的計(jì)算 32 5.5.4 凸模寬度尺寸的計(jì)算 32 5.5.5 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 32 5.5.6凸模高度尺寸的計(jì)算 32 5．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 32 5．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 33 5．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 33 5．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 33 5．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

8、34 5．7．1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 35 5．7．2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 35 5．8 模架的選用 36 第6章 模具材料的選用 39 6．1 成型零件材料選用 39 6．2 注射模用鋼種 39 第七章 模具其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 40 7.1脫模裝置設(shè)計(jì) 40 7.1.1 推出力的計(jì)算 40 7.1.2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 41 總結(jié) 43 致謝 45 第1章 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的便利性 在現(xiàn)代化的工業(yè)里面，模具是使用最多的也是最基礎(chǔ)的一個(gè)工藝裝置。模具現(xiàn)在在很多行業(yè)里面都有廣泛的使用，比方說(shuō)汽車，電機(jī)，電子等等，在工業(yè)領(lǐng)域里面，六成

9、到八成的零部件在進(jìn)行加工生產(chǎn)的時(shí)候都是靠著模具才能夠成形的，而且最近這些年我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，行業(yè)的發(fā)展也很快，所以現(xiàn)在對(duì)于模具的要求就很高了，模具的結(jié)構(gòu)跟原來(lái)相比也是復(fù)雜了很多。我們使用模具來(lái)加工產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)是精度很高，復(fù)雜性很高，加工出來(lái)的產(chǎn)品一致性也很高，生產(chǎn)率很高，但是消耗的能量確是很低的，是我們?cè)诩庸e的產(chǎn)品，或者是塑件的復(fù)雜的這個(gè)程度還有注射機(jī)的類型等等這些都是有關(guān)系的，模具的結(jié)構(gòu)有動(dòng)模還有定模這一部分。定模，就是裝在注射機(jī)的固定的板子上面，動(dòng)模是裝在注射劑移動(dòng)的板子上面，在進(jìn)行注射成型的時(shí)候，模具跟著注射劑上面的合模進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在產(chǎn)品成型的時(shí)候，動(dòng)模跟定模都是由導(dǎo)柱導(dǎo)向然后就是閉合

10、了。正常來(lái)說(shuō)注射模具的組成部分有成型的零部件，合模機(jī)構(gòu)、澆注系等等。 因?yàn)槟＞咴谶M(jìn)行加工時(shí)候的特征，所以我們模具在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候跟別的行業(yè)是不一樣的。模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn)如下: a．我們要考慮吸水性還有對(duì)應(yīng)力的敏感性，不一樣的塑料的特點(diǎn)還有性能都是不一樣的，所以我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡可能的發(fā)揮塑件的長(zhǎng)處，盡量不能顯示出塑件的短處。 b、我們要考慮的很多不一樣的地方。我們加工的塑件的外形應(yīng)在在加工產(chǎn)品的時(shí)候方便產(chǎn)品的在成型的時(shí)候進(jìn)行充模，排氣，補(bǔ)縮，同一時(shí)間還要滿足讓熱塑性塑料的產(chǎn)品能夠很快的，均勻的進(jìn)行冷卻，可以讓熱固性的塑料在進(jìn)行固化的時(shí)候可以很均勻。 c．我們要考慮這個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)

11、要能夠讓整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不復(fù)雜，一定不能讓點(diǎn)向分型抽芯的裝置跟簡(jiǎn)化脫模的裝置，這樣加工出來(lái)的產(chǎn)品可以符合我們的要求。一些要求很特別的產(chǎn)品，我們還要多考慮一些因素在里面，包括。 現(xiàn)在，我們國(guó)家的模具技術(shù)從原來(lái)的只是加工簡(jiǎn)單的模具，到現(xiàn)在我們已經(jīng)可以加工的模具是大型的，而且精度很高的，復(fù)雜的，使用時(shí)間很長(zhǎng)的模具。在塑料模具這個(gè)領(lǐng)域，我們可以進(jìn)行汽車保險(xiǎn)桿還有整個(gè)儀表盤的加工了，在加工的時(shí)候使用的是大型的注射模。有一部分的塑料膜需要生產(chǎn)廠家接合計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行分析，這些分析包括了流動(dòng)分析，冷卻分析，應(yīng)力分析等等，我們?cè)谶x擇澆口的時(shí)候位置一定要合理，澆口的大小，在進(jìn)行注塑時(shí)候具體的參數(shù)還

12、有在進(jìn)行冷卻的時(shí)候系統(tǒng)怎么去安排等等，這樣將會(huì)進(jìn)一步的優(yōu)化我們模具的設(shè)計(jì)方案，也使得模具設(shè)計(jì)還有加工產(chǎn)品的周期大大的簡(jiǎn)短了很多，使模具制造能力大為提高。我們使用CAE技術(shù)取代試模，這種工藝是在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候一個(gè)新的進(jìn)步，特別是對(duì)于模具在損壞以后的浪費(fèi)大大的改善了，使用這種工藝以后加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量提高了很多，而且成本上也降低了很多，從經(jīng)濟(jì)上還有技術(shù)上來(lái)說(shuō)都有很重大的意義。一些國(guó)外的電加工機(jī)床，功能很多，用起來(lái)非常可靠，這個(gè)機(jī)床的工藝數(shù)據(jù)還有系統(tǒng)都是很完善的，在進(jìn)行模具的深槽窄縫的加工，還有微細(xì)加工等等，效率都比我們國(guó)家高出很多，加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量也高出很多。最新使用的模糊控制系統(tǒng)，它有加工

13、反力的檢測(cè)和控制，在進(jìn)行大面積的工作的時(shí)候可以用深度來(lái)進(jìn)行精度的控制。電火花混粉的加工技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的使用，使得模具表面的質(zhì)量提高了很多。模具的逆向工程的技術(shù)、三現(xiàn)階段的發(fā)展還有在實(shí)際生產(chǎn)里面的運(yùn)用，使得模具的制造能力跟原來(lái)相比提高了很多，尤其是在加工成型零件的軟件，上面我們提到的技術(shù)都跟電腦接合在一起，可以讓這些加工數(shù)據(jù)輸入到我們的加工設(shè)備里面去，這樣我們就實(shí)現(xiàn)了電腦為輔助工具的設(shè)計(jì)制造一體化生產(chǎn)。 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢(shì) 我們將塑料加工成為產(chǎn)品的方法有很多種，這里面我們使用最多的是進(jìn)行注射，擠出，壓縮，壓注，壓延還有吹塑等等。在這些里面我們使用最多的加工塑料的方法是注射。一般來(lái)說(shuō)

14、除了氟塑料，基本上所有的熱塑性的塑料都可以通過(guò)這個(gè)加工發(fā)法進(jìn)行成型。這種加工方法的特點(diǎn)是成型的周期不長(zhǎng)，可以進(jìn)行一次成型，加工出來(lái)的產(chǎn)品外形是很復(fù)雜的，而且產(chǎn)品的尺寸精確度是很高的，可以進(jìn)行全自動(dòng)化的生產(chǎn)。所以，這種注射的加工辦法運(yùn)用的很廣泛，在現(xiàn)在市面上的塑料產(chǎn)品里面大概占到了三成，但是因?yàn)檫@種加工需要的設(shè)備價(jià)格是很高的，而且在加工模具的時(shí)候成本也是很高的，不能用來(lái)加工一件或者是生產(chǎn)量很小的塑料件的生產(chǎn)。 我們要想弄明白注射成型是什么意思還有注射模是什么意思，我們最起碼要先掌握一點(diǎn)注射機(jī)的基本的知識(shí)，注射機(jī)是讓產(chǎn)品注射成型的主要的機(jī)器，要靠這個(gè)機(jī)器讓顆粒狀的塑料在經(jīng)過(guò)壓力很高，溫度很高的加

15、工工序以后，再進(jìn)行注射。注射劑是我們進(jìn)行加工熱塑性或者是熱固性塑料成型的加工設(shè)備，這種加工設(shè)備我們按照機(jī)器的外部形狀，可以分成立式的，臥式的還有直角式的這三種，組成部分是等。 我們要將產(chǎn)品注射成型要使用模具，這個(gè)模具我們叫做注射模，這種模具是我們要加工產(chǎn)品的工藝裝置。 注射模類型有很多，它的結(jié)構(gòu)還有塑料的種類，塑件有多復(fù)雜還有注射劑的類型這些都是有很大的關(guān)系的，它的基本的機(jī)構(gòu)就是定模還有動(dòng)模。定模主要是裝在注射機(jī)上面的固定板上的，動(dòng)模是裝在注射機(jī)上面的移動(dòng)板上面的，在進(jìn)行注射成型的時(shí)候，它是要跟著注射機(jī)上面的合模做系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)的。在進(jìn)行注射成型的時(shí)候，動(dòng)模跟定模是通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)向進(jìn)行了閉合，正常

16、注射模的組成是機(jī)構(gòu) [2] 。 注射工藝將注射模、塑料原材料和注射機(jī)連接在一起。我們通過(guò)注射的工藝將產(chǎn)品成型，這個(gè)工藝最中心的問(wèn)題就是要用一切辦法獲得塑化比較好的塑料熔體，要讓它能夠注射到模具里面去，這樣在我們?cè)O(shè)定好的溫度下面進(jìn)行冷卻，還有定型，讓我們加工的塑件達(dá)到產(chǎn)品的需要。注射機(jī)還有模具的結(jié)構(gòu)都已經(jīng)確定好了以后，那么決定產(chǎn)品成型質(zhì)量好壞的因素就是注射成形工藝條件的選擇還有控制了。 要將產(chǎn)品注射成型在工藝上我們有三點(diǎn)要求，也就是：溫度、壓力、時(shí)間。在產(chǎn)品成型的這個(gè)過(guò)程里面，特別是精確度要求很高的產(chǎn)品成型，我們要將成型條件確定為最好的時(shí)候不是一件簡(jiǎn)單的事情，因?yàn)橛绊懢_度的因素實(shí)在是太多了

17、，比方說(shuō)加工產(chǎn)品的外形，模具自身的機(jī)構(gòu)，注射機(jī)的裝備，原材料的質(zhì)量，溫度等等。 現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上使用最多的，適用范圍也是最廣的注射模的分析軟件是澳大其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問(wèn)，簡(jiǎn)稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過(guò)程控制專家，簡(jiǎn)稱MPX）。 我們使用CAE技術(shù)取代試模，這種工藝是在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的時(shí)候一個(gè)新的進(jìn)步，特別是對(duì)于模具在損壞以后的浪費(fèi)大大的改善了，使用這種工藝以后加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量提高

18、了很多，而且成本上也降低了很多，從經(jīng)濟(jì)上還有技術(shù)上來(lái)說(shuō)都有很重大的意義[3]。 1.3 本設(shè)計(jì)的目的和要求 我們按照塑料制品的實(shí)際的需要，先了解一下塑料制品用來(lái)做什么，將塑料制品的工藝進(jìn)行分析等等。將冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)好，使用 CAD和UG將二維總裝圖和零件圖畫出來(lái)，將模具的加工方法確定下來(lái)。將說(shuō)明書(shū)附上，進(jìn)行系統(tǒng)的表述，簡(jiǎn)單的示意圖還有部分計(jì)算進(jìn)行塑件的分析，然后才能夠做出來(lái)合理的模具設(shè)計(jì)。將說(shuō)明書(shū)附上，然后使用比較系統(tǒng)的專業(yè)的文字，不復(fù)雜的圖紙還有計(jì)算進(jìn)行塑件的分析，這個(gè)時(shí)候才能將模具的設(shè)計(jì)合理的表述出來(lái)。 第2章 塑料材料分析 2.1 塑件的工藝分析 2.1.1 塑件的位置公差

19、 已經(jīng)加工成型的零件的大小就是說(shuō)成型的零件上可以直接決定塑件外形的相關(guān)的尺寸，這些尺寸主要指的是有型腔還有型芯的徑向的尺寸，型腔的深度是多少還有型芯的高度是多少，型芯和型芯之間的長(zhǎng)度是多少，還有中心距的大小是多少等。 我們?cè)趯?duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候主要要按照塑件的大小還有精確度的等級(jí)將成型零部件的大小還有精確度的等級(jí)確定下來(lái)。在這里對(duì)塑件的大小還有精確度有影響的因素主要有塑件的收縮率，模具將零部件加工成型時(shí)候的誤差，還有模具在加工零件時(shí)候的磨損，以及我們?cè)趯?duì)模具進(jìn)行安裝時(shí)候產(chǎn)生的誤差。這些我們提到的因素都可以用來(lái)確定成型零件的大小的。 因?yàn)槿绻覀儼凑諄?lái)算型芯還有型腔的大小的時(shí)候肯定會(huì)有誤差的

20、出現(xiàn)（考慮到模具在制造時(shí)候產(chǎn)生的公差還有模具在加工零部件的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生磨損量，這個(gè)磨損量我們都是按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的），只將塑件的收縮率的計(jì)算考慮進(jìn)去，用來(lái)計(jì)算零部件的工作尺寸。 塑件在經(jīng)過(guò)加工成型以后，我們就得到了我們需要加工的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品從熱模具里面拿出來(lái)以后，我們要對(duì)它進(jìn)行冷卻，一旦進(jìn)行冷卻那么產(chǎn)品的尺寸就會(huì)有所減小，所以，我們就知道每一個(gè)塑料產(chǎn)品收縮性都是它的特征之一，如果我們加工的材料是ABS，那么它的收縮率就是0.5%，我們用下面的公式來(lái)計(jì)算： A=B+0.005B 式子里面 B-塑件在常溫下實(shí)際尺寸 我們可以選擇塑件公差的三分之一到四分之一，也可以用IT7～8級(jí)來(lái)當(dāng)作

21、模具的制造公差。在這里，我們選擇的是IT8級(jí)，型芯工作尺寸公差，我們選擇的是IT7級(jí)。模具型腔小一些的尺寸作為基本的尺寸，這個(gè)時(shí)候它的偏差就是一個(gè)整數(shù)：如果說(shuō)模具型芯的最大尺寸作為基本尺寸的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候偏差就是一個(gè)負(fù)數(shù)，中心距的偏差進(jìn)行的是雙向的對(duì)稱的分布，每一個(gè)加工以后成型的零部件的工作的齒距詳細(xì)的數(shù)據(jù)看圖紙。 在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)之前首先要先將塑件的工藝確定下來(lái)，這里的工藝主要包括了塑件的形狀，塑件的結(jié)構(gòu)，塑件的大小，還有塑件的精確度等級(jí)，當(dāng)然還有塑件表面的質(zhì)量，這樣我們才能合理的將模具的結(jié)構(gòu)還有精確度確定下來(lái)。 2.1.2 塑件表面質(zhì)量要求及分析 加工出來(lái)的塑料產(chǎn)品外面的形狀還有大小

22、主要受到塑料材質(zhì)的流動(dòng)性還有注射劑的規(guī)格的影響，在設(shè)備沒(méi)有變化還有工藝是一樣的情況下，材質(zhì)不一樣的塑料，流動(dòng)性好的，就可以加工出來(lái)尺寸比較大的產(chǎn)品，相反的出來(lái)的產(chǎn)品的尺寸就很小。我們從成本還有環(huán)保的角度來(lái)考慮，只要達(dá)到我們產(chǎn)品的需要的，通常我們對(duì)于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要緊湊一些，這樣我們加工出來(lái)的產(chǎn)品外形就比較小。這種塑料產(chǎn)品的材質(zhì)是ABS，流動(dòng)性是很好的，適合用來(lái)加工尺寸不一樣的產(chǎn)品。 塑件的大小還有精確度對(duì)于模具的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)，還有模具的加工的精確度都是有直接的影響的。為了能夠讓模具加工產(chǎn)品的難度降低一點(diǎn)，還有讓模具加工的成本可以減少一些，在達(dá)到加工產(chǎn)品的要求的前提條件下，要盡可能

23、的將塑件的大小還有精確度設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單一些。因?yàn)樗芰细饘俚牟罹嗍呛艽蟮?，所以不能參照金屬的等?jí)來(lái)確定輸料的等級(jí)?，F(xiàn)在國(guó)家成型技術(shù)很低，塑件尺寸公差可借鑒料制件標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行確定。按照要求，這次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品都是使用MT5級(jí)精度。 塑料產(chǎn)品的表面的要求越是高，那么塑料的表面的粗糙度就越是低。在產(chǎn)品成型的時(shí)候，我們要盡可能的避免產(chǎn)品上面有疤痕等的產(chǎn)生，而且模具的腔里面的粗糙度還要很低。模具不停的在反復(fù)的進(jìn)行使用，所以腔里面的粗糙度就會(huì)增加，所以我們對(duì)于模具應(yīng)該及時(shí)的觀察，粗糙度高了的話就要進(jìn)行拋光。 2.1.3 脫模斜度分析 因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品在進(jìn)行冷卻的時(shí)候會(huì)有一定的收縮，所以在脫模之前一定會(huì)緊緊的將模

24、具的芯或者是模具腔里面突出的地方包裹住，這樣是為了脫模的時(shí)候能夠方便一些，為了避免在脫模的過(guò)程里面因?yàn)榱馓螅瑢a(chǎn)品的表面弄傷了，所以我們脫模的方向平行的制品的里面還有外面的表面都應(yīng)該有一定的斜度來(lái)方便進(jìn)行脫模。這個(gè)斜度跟加工出來(lái)產(chǎn)品的形狀，厚度還有收縮率都有關(guān)系的，斜度如果說(shuō)太小了，會(huì)讓加工產(chǎn)品的大小有問(wèn)題，還會(huì)讓加工的產(chǎn)品有損傷或者是出現(xiàn)破裂，在斜度太大的時(shí)候，雖然脫模很方便了，但是加工的產(chǎn)品的精確度又不高，會(huì)導(dǎo)致材料的浪費(fèi)。一般來(lái)說(shuō)這個(gè)斜度的值我選取的是模斜度30/～1。 2.1.4 壁厚的分析 我們?cè)趯?duì)塑件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮的一個(gè)問(wèn)題就是塑件的壁厚。這個(gè)壁厚對(duì)于產(chǎn)品注射成型

25、有著重要的影響，在進(jìn)行注射充模的時(shí)候熔體在流動(dòng)，在進(jìn)行定型的時(shí)候冷卻的速度是多少，冷卻的時(shí)間是多少，還有塑件的成型時(shí)候質(zhì)量怎么樣，塑件的原材料是什么還有生產(chǎn)的效率有多高，還有生產(chǎn)成本是多少都有很緊密的關(guān)系。通常在前提條件都滿足的情況下，我們的壁厚應(yīng)該要小一些，這樣原材料的損耗就會(huì)降低，生產(chǎn)成本就不高，最重要的是冷卻的速度會(huì)很快，這樣成型的周期就比較短，另外還不會(huì)產(chǎn)生氣泡，縮孔，凹陷等等這些。但是如果這個(gè)壁厚太小的話，那么加工的產(chǎn)品剛度不好，而且在進(jìn)行脫模還有裝配，使用的時(shí)候產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)變形，那么加工出來(lái)的產(chǎn)品在使用的時(shí)候就會(huì)不合格。我們選擇的壁厚應(yīng)該均勻，防止塑件出現(xiàn)不均勻的收縮導(dǎo)致產(chǎn)品是次品。

26、一般來(lái)說(shuō)壁厚的值都是在1～4mm，我們用的最多的數(shù)值是2～3mm。 2.1.5 圓角的分析 為了避免塑料件在拐彎的地方應(yīng)力太過(guò)集中，那么我們就要將在加工過(guò)程里面的充模特性進(jìn)行改善，我們要在塑料件拐彎的地方還有里面連接的地方使用圓角來(lái)進(jìn)行過(guò)度。在沒(méi)有什么特別的需要的時(shí)候，塑件的每個(gè)連接角的地方都要有半徑是的圓角。通常來(lái)說(shuō)外面的圓弧的半徑要比壁厚大出0.5倍來(lái)，里面的圓角的半徑通常要是壁厚的0.5倍。 2.1.6孔的分析 加工出來(lái)的塑料產(chǎn)品上面一般都會(huì)有很多通孔還有盲孔，一般來(lái)說(shuō)，這些孔都可以使用型芯來(lái)進(jìn)行成型。但是如果說(shuō)這個(gè)孔的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的話，那么熔體在流動(dòng)的時(shí)候就會(huì)很困難，那么我們?cè)谶M(jìn)

27、行模具加工的時(shí)候難度就會(huì)大很多，這樣就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本太高，所以我們?cè)谒芰霞厦嬖O(shè)計(jì)孔的時(shí)候，要盡可能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單一些的孔。因?yàn)樾托緦?duì)于熔體來(lái)說(shuō)可以進(jìn)行分流，所以我們?cè)谶@個(gè)孔的周邊會(huì)有熔接的痕跡，這樣會(huì)讓孔的強(qiáng)度降低很多，所以我們?cè)谶M(jìn)行孔的設(shè)計(jì)的時(shí)候，孔和孔的距離以及孔到塑料產(chǎn)品的邊的距離都要比孔的直徑還有大，在這個(gè)孔的周圍應(yīng)該將壁厚加大，這樣我們塑料產(chǎn)品的強(qiáng)度還有剛度都會(huì)加強(qiáng)。 2.1.7塑件的體積和質(zhì)量 在我們這篇論文里面，塑料件的質(zhì)量還有體積在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候使用的是3D，在UG這個(gè)軟件里面，通過(guò)塑膜部件驗(yàn)證的這個(gè)功能，可以測(cè)得塑件的體積25.5，因ABS的密度為1.05，即可以得出該塑件制

28、品的體積為質(zhì)量約為27。 2.1.8 塑件成型方法與分析 我們這篇論文里面的遙控器，看下面的圖所畫的，詳細(xì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還有大小看圖紙，這個(gè)塑料件的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且生產(chǎn)起來(lái)量很大，成本很低，在加工的時(shí)候成形是很簡(jiǎn)單的，對(duì)于精度的要求也沒(méi)有多高，所以我們使用的是一個(gè)模一個(gè)腔室，點(diǎn)面進(jìn)行澆口進(jìn)料，我們的注射劑的型號(hào)是HT2002C。 遙控器產(chǎn)品圖 2.2 材料分析 2.2.1 材料的分析與選擇 ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有

29、良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 ABS無(wú)毒，無(wú)氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為1.02--1.05。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎沒(méi)有影響， ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時(shí)會(huì)引起應(yīng)力開(kāi)裂， ABS有一定的硬度，他的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于

30、成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70左右，熱變形溫度約為93耐氣候性差，在紫外線作用下ABS易變硬發(fā)脆。 ABS的性能指標(biāo)：密度 1.02——1.05（），收縮率 ，熔點(diǎn)，彎曲強(qiáng)度80Mpa，拉伸強(qiáng)度3549Mpa，拉伸彈性模量1.8Gpa，彎曲彈性模量1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度1839Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度1120，硬度6286HRR，體積電阻系數(shù)，收縮率 范圍內(nèi)。ABS的熱變形溫度為93118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 2.2.2 分析制件材料使用性能 制件材料注塑

31、性能 ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS在升溫時(shí)黏度增高，黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用大澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響及小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在6080。ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 電學(xué)性能 ABS的絕緣性是很好的，一般都不會(huì)因?yàn)闇囟冗€有濕度有什么改變；在溫度范圍比較大的時(shí)候，濕度還有頻率的范圍也比較大

32、的時(shí)候，介電常數(shù)還有介電損耗都是變化很小的；承受電弧的性能是非常好的，而且這種性能在溫度很高的時(shí)候也可以持續(xù)。ABS的介電強(qiáng)度與厚度有關(guān)，厚度0.127mm時(shí)為82.7kV/mm，厚度為1.88mm時(shí)為23.6kV/mm。 環(huán)境性能 ABS不耐強(qiáng)酸和氧化劑，對(duì)烯酸及弱酸有一定的穩(wěn)定性。ABS的耐溶劑性良好，可耐烴類、醇類、醛類、醚類、汽油、潤(rùn)滑油及弱堿等，并可在高溫下保持相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)穩(wěn)定性。吸水性小，尺寸穩(wěn)定性好。如果長(zhǎng)時(shí)間受到紫外線的作用的話，力學(xué)的性能就會(huì)降低很多，這個(gè)時(shí)候它表面就會(huì)出現(xiàn)粉化或者是龜裂。 優(yōu)點(diǎn) 1、具高機(jī)械強(qiáng)度和剛性； 2、最高的疲勞強(qiáng)度； 3、對(duì)環(huán)境有一定的抵抗

33、力，可以承受有機(jī)溶劑的性能是很好的； 4、耐反復(fù)沖擊性強(qiáng)； 5、廣泛的使用溫度范圍(-40℃~120℃)； 6、良好的電氣性質(zhì)； 7、復(fù)原性良好；8、自己的潤(rùn)滑性能是很好的，耐磨的性能也是很好的； 9、尺寸安定性優(yōu)。 缺點(diǎn) 一旦受到強(qiáng)酸進(jìn)行腐蝕的時(shí)候，承受能力就很差了，粘合的性能也不好，進(jìn)行熱分解的時(shí)候跟軟化時(shí)候的溫度都是很靠近的，限氧指數(shù)是很小的。 塑件材料主要用途 ABS在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造垃圾鏟、泵業(yè)輪、軸承、把手、管道、管連接件、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等，汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管等，還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來(lái)制造水表

34、殼，紡織器材，電器零件、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器及家具等。 第3章 塑件的工藝分析 在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 遙控器后蓋如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 圖（1）3D視圖 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過(guò)大

35、拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過(guò)小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過(guò)大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1 （2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問(wèn)題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生

36、產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。該產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為2左右。 （3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過(guò)程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)

37、接處采用圓角過(guò)度。在無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。 該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為0.5。 （4）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。 3．2 塑件尺寸及精度

38、 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參

39、照文獻(xiàn)[2]表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級(jí)精度，未注采用MT5級(jí)精度。 3．3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表

40、面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。 3．4 塑件的體積和質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測(cè)量，在UG軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的質(zhì)量（ABS的密度為1.05），即可以得出該塑件制品的質(zhì)量為27克。 第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 4．1、注射成型工藝過(guò)程分析[5] 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過(guò)程為： 第一步：為使注射過(guò)程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。 （1）、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理 根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，

41、流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。 （2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 （3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助

42、劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對(duì)ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用? 第二步: 注射成型過(guò)程 完整的注射過(guò)程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過(guò)程。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為ABS，就采用退火處理1～3小時(shí)。 4．2

43、 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。 由于本設(shè)計(jì)中遙控器后蓋塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，遙控器后蓋組裝后，澆口被遮擋起來(lái)。 側(cè)澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。 4．3 型腔數(shù)目的確定 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概

44、率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。 4．4 注射機(jī)的選擇和校核 由于采用一模兩腔，需要至少注射量為27x2g，流道水口廢料5g，總注塑量達(dá)到59g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天160X2C。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 海天HTF160X2C 型號(hào) 1602A　 1602B 1602C 參數(shù) 螺桿直徑 40 45 48 理論注射容量 253 320 364 注射重量PS 230 291 331 注射壓力 202 159 140 注

45、射行程 201 螺桿轉(zhuǎn)速 0~230 料筒加熱功率 9.3 鎖模力 1600 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) 455455 允許最大模具厚度 500 允許最小模具厚度 180 移模行程 420 移模開(kāi)距(最大) 920 液壓頂出行程 140 液壓頂出力 33 液壓頂出桿數(shù)量 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 18.5 油箱容積 240 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高) 5.41.452.05 機(jī)器重量 5 最小模具尺寸(長(zhǎng)寬) 320320 4.4.1 注射量的校核 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。

46、校核公式為： 式中 --型腔數(shù)量 --單個(gè)塑件的質(zhì)量（g） --澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g） 本設(shè)計(jì)中：n=2 27g =5g M=27X2+5=59g（約等于）<331gx80% 注塑機(jī)額定注塑量為331g 注射量符合要求 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。

47、 式中 n --型腔數(shù)目 --單個(gè)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 n=2 =6450 =200 =6450x2+200=26061.48 注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即： （）P < F 式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa

48、） F—注射機(jī)額定鎖模力（N） 其它意義同上 根據(jù)教科書(shū)表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P=13100x30x1.1x0.001= 432.3KN<1600KN 鎖模力符合要求 4．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 式中 --注射機(jī)允許的最大模厚 --注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計(jì)中模具厚度為310mm 180

49、模具開(kāi)模后為了便于取出制件，要求有足夠的開(kāi)模距離，所謂開(kāi)模行程是指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。 注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開(kāi)模行程，以便與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī)，其開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)，對(duì)于多分型面注射模應(yīng)有： 式中 --推出距離 --包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 =（水口料的長(zhǎng)度+20~30） 本設(shè)計(jì)中 =420 =35mm =95+20=115mm 總的開(kāi)模距離需要H=150mm以上 經(jīng)計(jì)算，符合要要求。 （3）、頂出裝置

50、的校核 在設(shè)計(jì)模具推出機(jī)構(gòu)時(shí)，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時(shí)模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。 海天160X2C型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。 第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5．1 分型面的設(shè)計(jì) 將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時(shí)，

51、應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)， 分型面的選擇 5．2 型腔的布局 型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的

52、距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。型腔布局由圖所示。由于本設(shè)計(jì)中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要相同的注射工藝參數(shù)，以達(dá)到高的成功率，模具采用側(cè)澆口，并采用對(duì)稱式布局，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。 圖（4）型腔布局方式 5．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 5．3．1 澆注系統(tǒng)組成 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。 1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分

53、澆道 5－澆口 6－型腔 7－冷料穴 5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素： a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。 b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模兩腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。 c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。 d)

54、、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。 e)、冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施[6]。 5．3．3 主流道的設(shè)計(jì) 流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 （1）、主流道的尺寸 設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天160X2C，其噴嘴直徑為3.5，噴嘴球面半徑為11，根據(jù)圖（6），主流道各具體尺寸如下： 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套 （2）、主流道襯套的形式 選

55、用如圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。 圖（7）主流道襯套及其固定形式 （3）、主流道襯套的固定 主流道襯套的固定，采用2個(gè)M5X20的螺絲直接鎖附固定。 5．3．4 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，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)。本設(shè)計(jì)中由于塑件排布比較緊湊,且采用側(cè)澆口。如圖所示。 主流道和側(cè)澆口的位置 5．3．5 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)

56、塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。常向的澆口形式有直接澆口，側(cè)澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端； 3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。 2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。 根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量

57、及美觀效果，采用側(cè)澆口。 澆口一般尺寸如CAD圖所示，根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。 5．3．6 冷料穴的設(shè)計(jì) 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問(wèn)題必須在沒(méi)塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來(lái)。 冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為6.00mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的z形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開(kāi)模時(shí)倒錐形的冷料穴通過(guò)內(nèi)部

58、的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如上圖（8）所示。 5．4 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)[7] 模具閉合時(shí)用來(lái)填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型過(guò)程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好

59、的表面質(zhì)量。 5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 1）、凹模的設(shè)計(jì) 凹模也稱為型腔，是用來(lái)成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、 鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。

60、 型腔圖 2）、凸模的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，深度不大，但經(jīng)過(guò)對(duì)塑件實(shí)體的仔細(xì)觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)，型芯與動(dòng)模板的配合可采用。 型芯圖 5．4．2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔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，以及中心距尺寸等。 在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級(jí)確定成型零部件的工作尺寸及精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方

61、面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開(kāi)零部件的工作尺寸。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為0.5%，剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為： A=B+0.005B 式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸

62、 B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸 成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級(jí)作為模具制造公差。在此取IT8級(jí)，型芯工作尺寸公差取IT7級(jí)。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見(jiàn)圖紙。 5．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 排氣是注射模設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時(shí)氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過(guò)厚的情況下，氣體在一

63、定的壓縮程度下會(huì)滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對(duì)注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴(yán)格。 在塑料熔體充模過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過(guò)熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣等。 由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。 此塑件未注上下偏差，所以以下公差都是查表所得。 5.5.1 凹模寬度尺

64、寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：相應(yīng)的塑件制造公差， LM1=[(1хSCP)]+LS1+X1ХP1]00.22=[(1+0.005)]X45+0.6X0.7]00.22=45.230.22mm 式中，是塑件的平均收縮率，ABS的收縮率為0.4%~0.6%,所以平均收縮率0.005；、是系數(shù)， 一般在0.5~0.8之間，此處?。环謩e是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）；是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對(duì)于中小型零件取（下同）。 5.5.2 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=1800.6=180.6-1.20MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=1.2MM LM1=[(1+SCP)+LS1+X3XP1

65、]00.2=[(1+0.005)X180+0.5х1.2]00.2=180.900.2MM 式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.8之間，此處取。 5.5.3 凹模高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：HS1=80.2=8.2-0.40MM，相應(yīng)的塑件制造公差0.4mm2 HM1=[(1+SCP)+HS1+X1ХP1]=[(1+0.005)X8+0.7х0.4]00.067=8.0400.067MM 式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.7之間，此處取。 5.5.4 凸模寬度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS=390.35=38.6500.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差0.7mm LM=[(1+SCP

66、)+LS+XХP]= [(1+0.005)X39+0.6х0.7]0.1170 =39.20.1170 MM 式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.7之間，此處取。 5.5.5 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換LS=1720.51=171.4901.02MM,相應(yīng)的塑件制造公差1.02mm LM=[(1+SCP)+LS+XХP]= [(1+0.005)X172+0.65х1.02]-0.170 =172.860.170 MM 式中，是系數(shù)，知一般在0.5~0.7之間，此處取。 5.5.6凸模高度尺寸的計(jì)算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換HS=100.2=9.80O.4MM，相應(yīng)的塑件制造公差0.4mm HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [(1+0.005)X9.8+0.6х0.4]-0.170 =9.850.0670 MM 式中，是系數(shù)，可知一般在0.5~0.7之間，此處取。 5．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過(guò)程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推