汽車鎖扣蓋注塑模具設計論文[帶圖紙]

1、<p>　　汽車鎖扣蓋注塑模具設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文主要圍繞汽車鎖扣蓋注塑模具設計為主要內容。重點設計了兩凹槽的斜導柱滑塊抽芯機構，從注塑工藝的角度來衡量模具的設計是合理，能保證塑料件的順利脫模。</p><p>　　首先對塑件工藝進行分析，主要分析了塑件的結構、成型條件以及塑件精度

2、，其次對注射機進行選擇和型腔數目的計算，然后對模具機構進行了設計，主要包括澆注系統(tǒng)的設計、成型零部件的設計、側抽芯機構的設計、推出機構的設計和冷卻系統(tǒng)的設計，最后對模具進行了總體設計，主要有模架的選擇以及模具的裝配。</p><p>　　關鍵詞： 注射模；鎖扣蓋；斜導柱；成型零件</p><p>　　Injection Mold Design of Auto Lock cover</

3、p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper, the main focus Auto Lock cover injection mold design is</p><p>　　focused as the main content， Focusly on the design of the t

4、wo columns slider guide grooves of the ramp core pulling bodies from the injection molding processes are measured in terms of mold design is reasonable, can guarantee the smooth plastic stripping.</p><p>　　F

5、irst, the process for plastic parts is analysised, the main analysis of the structure of plastic parts, plastic parts molding conditions, and accuracy, followed by a choice of injection machine, and the calculation of th

6、e number of cavity, and then die body has been designed, mainly including the design of gating system , forming parts of the design, side core-pulling mechanism design, introduction of institutional design and cooling sy

7、stem design, the final overall design of the die was mainly</p><p>　　Keywords:Injection mold；Lock cover；Bevel column；Forming Parts</p><p>　　不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印</p><p><b>　　目錄&l

8、t;/b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.1.1 模具工業(yè)在國民經濟中的地位1</

9、p><p>　　1.1.2 模具的分類和占有量1</p><p>　　1.1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.4 我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.1.5 國外模具的發(fā)展狀況2</p><p>　　1.2 課題研究的目的及意義3</p><p>

10、　　1.2.1 課題研究的目3</p><p>　　1.2.2 課題研究的意義3</p><p>　　1.3 課題研究的主要內容4</p><p>　　第2章 注塑成型工藝分析5</p><p>　　2.1 塑件圖分析5</p><p>　　2.2 ABS材料性能6</p><p>

11、　　2.2.1 化學和物理性能6</p><p>　　2.2.2 成型特性6</p><p>　　2.2.3 模具設計方面6</p><p>　　2.2.4 注塑模工藝條件6</p><p>　　2.3 成型工藝條件7</p><p>　　2.3.1 溫度7</p><p>　　2.

12、3.2 壓力7</p><p>　　2.3.3 成型周期7</p><p>　　2.4 塑件精度等級8</p><p>　　2.5 本章小結8</p><p>　　第3章 注射機的選擇9</p><p>　　3.1 型腔數量的確定9</p><p>　　3.2 注射機的選用9<

13、;/p><p>　　3.2.1 根據鎖模力選注射機10</p><p>　　3.2.2 確定注射機型號10</p><p>　　3.2.3 塑件在分型面上的投影面積校核10</p><p>　　3.2.4 理論注射量校核11</p><p>　　3.2.5 鎖模力校核11</p><p>

14、　　3.2.6 注射壓力校核12</p><p>　　3.2.7 注射機最大開模行程與模具厚度的校核12</p><p>　　3.3 本章小結13</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)的設計14</p><p>　　4.1 定位圈的設計14</p><p>　　4.2 塑件分型面的選擇14</p>

15、;<p>　　4.3 澆注系統(tǒng)設計15</p><p>　　4.3.1 澆注系統(tǒng)設計原則15</p><p>　　4.3.2 主流道的設計15</p><p>　　4.3.3 分流道的設計16</p><p>　　4.3.4 澆口的設計17</p><p>　　4.3.5 冷料穴的設計18&l

16、t;/p><p>　　4.4 排氣方式18</p><p>　　4.5 本章小結18</p><p>　　第5章 成型零部件的設計19</p><p>　　5.1 凹模尺寸計算19</p><p>　　5.1.1 凹模長度尺寸計算19</p><p>　　5.1.2 凹模寬度尺寸計算19

17、</p><p>　　5.1.3 凹模深度尺寸計算20</p><p>　　5.2 凸模尺寸計算21</p><p>　　5.2.1 凸模長度尺寸計算21</p><p>　　5.2.2 凸模寬度尺寸計算21</p><p>　　5.2.3 凸模高度尺寸計算22</p><p>　　5

18、.3 本章小結23</p><p>　　第6章 側向抽芯機構的設計24</p><p>　　6.1 斜導柱抽芯機構的組成24</p><p>　　6.2 斜導柱的設計24</p><p>　　6.2.1 斜導柱的傾角24</p><p>　　6.2.2 抽芯距的計算25</p><p&g

19、t;　　6.2.3 斜銷有效工作長度25</p><p>　　6.2.4 斜導柱長度計算25</p><p>　　6.3 斜滑塊的設計26</p><p>　　6.4 本章小結27</p><p>　　第7章 推出結構的設計28</p><p>　　7.1 推出機構的設計原則28</p>&l

20、t;p>　　7.2 推出機構的形式28</p><p>　　7.3 脫模力的計算29</p><p>　　7.4 本章小結29</p><p>　　第8章 冷卻系統(tǒng)的設計30</p><p>　　8.1 模具溫度對制品精度的影響30</p><p>　　8.2 冷卻水道的計算30</p>

21、<p>　　8.2.1 冷卻水的體積流量30</p><p>　　8.2.2 冷卻水在管道內的流速31</p><p>　　8.2.3 冷卻水道孔數31</p><p>　　8.3 本章小結32</p><p>　　第9章 模具的總體設計33</p><p>　　9.1 模架的確定33</

22、p><p>　　9.1.1 模架的選用33</p><p>　　9.1.2 模架尺寸的確定33</p><p>　　9.2 導向與定位機構的設計34</p><p>　　9.2.1 導柱的結構形式34</p><p>　　9.2.2 導套的結構形式34</p><p>　　9.3 模具的裝

23、配35</p><p>　　9.4 本章小結36</p><p><b>　　結論37</b></p><p><b>　　致謝38</b></p><p><b>　　參考文獻39</b></p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不

24、會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>　　模具工業(yè)在國民經濟中的地位</p><p>　　模具是制造業(yè)的重要基礎工藝

25、裝備，工業(yè)產品大批量生產和新產品開發(fā)都離不開模具。模具的服務范圍已包括國民經濟的許多方面，現(xiàn)在模具技術已成為衡量一個國家產品制造水平的重要標志之一，沒有高水平的模具就沒有高水平的產品已成為共識。 隨著產品更新?lián)Q代越來越快，新產品不斷涌現(xiàn)。新技術日新月異，模具的使用范圍已越來越廣，對模具的要求也越來越高了。</p><p>　　在機械、電子、輕工、通訊、交通、軍工，建材等部門如果沒有模具就很難生產和開發(fā)產品，由此可

26、見模具工業(yè)在國民經濟中的重要地位與作用是十分顯著的。</p><p><b>　　模具的分類和占有量</b></p><p>　　根據塑料制件成形加工方法不同，通?？煞譃榱箢悾鹤⑺苣?、傳遞模（壓注模）、壓模（壓縮模）、擠塑模、中空吹塑模、熱成型模。</p><p>　　在模具工業(yè)的總產值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占

27、6%，其它各類模具約占11%。</p><p><b>　　我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀</b></p><p>　　我國目前大約有25000多個模具生產廠點，職工約80萬人，2004年生產模具總產值530多億元，本年度進口模具18.13萬美元，出口4.9萬美元，進出口相抵我國目前是世界上最大的模具凈進口國。根據統(tǒng)計資料顯示“十五”期間前四年模具工業(yè)平均每年都以15％以上增長速

28、度發(fā)展，高于國民經濟增長速度。</p><p>　　在我國模具生產長期以來一直被當作工藝后方，直到1987年才作為產品列入機電產品目錄。當時全國共有生產模具廠點約6千家，總產值約30億。經過近20 年發(fā)展，我國模具已有了長足的進步，不只是國內原有的國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，而且三資、民營和個體模具企業(yè)發(fā)展更為迅速，如廣東和浙江省，原來模具生產規(guī)模不大，在國內未占重要地位，但目前主要依靠三資企業(yè)的廣東省(全省有5千

29、家以上模具生產企業(yè))和主要依靠民營、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體的浙江省(全省有4千家以上模具生產企業(yè))，其模具年產值已分別占全國的四成和四分之一左右，雖然我國模具工業(yè)“十五”期間發(fā)展迅速但仍不能滿足我國制造發(fā)展需要，特別是中高檔模具在精密、大型、復雜、長壽命模具方面仍是供不應求，由于在精度、壽命、制造周期及能力等方面，我國與國際水平和工業(yè)先進國家相比尚有較大的差距。</p><p>　　我國模具技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p&

30、gt;<p>　　巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:</p><p>　　(1)模具日趨大型化；   </p><p>　　(2)在模具設計制造中

31、廣泛應用CAD/CAE/CAM技術；  </p><p>　　(3)模具掃描及數字化系統(tǒng)；   </p><p>　　(4)在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； </p><p>　　(5)提高模具標準化水平和模具標準件的使用率；   </p&

32、gt;<p>　　(6)發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術；   </p><p>　　(7)模具的精度將越來越高； </p><p>　　(8)模具研磨拋光將自動化、智能化；  </p><p>　　(9)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程；  </p>

33、<p><b>　　國外模具的發(fā)展狀況</b></p><p>　　隨著全球經濟的發(fā)展，新的技術革命不斷取得新的進展和突破，技術的飛躍發(fā)展已經成為動世界經濟增長的重要因素。市場經濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產品越來越向多品種、小批量、高質量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產品在市場上的競爭力，產品的開發(fā)周期、生產周期越來越短，于是對制造各種產品的關鍵工藝裝備—模具的要求越來越苛刻

34、。一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求模具向著制造周期短、成本低的快速經濟的方向發(fā)展。計算機、激光、電子、新材料、新技術的發(fā)展，使得快速經濟制模技術如虎添翼，應用范圍不斷擴大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經濟效益和社會效益越來越顯著。</p><p>　　總之，國外模具制造業(yè)正在向通用化、標準化、系列化、高效率、 短制造

35、周期發(fā)展，CAD和CAM的應用日益普及。為了適應模具制造業(yè)發(fā)展的需要，模具材料日益向多品種、精細化、制品化的方向迅速發(fā)展。隨著模具工作條件的日益苛刻，對模具的質量，特別是鋼的純凈度、等向性的水平提出了更高的要求。為達此目的，國外普遍采用電爐+爐外精煉工藝生產純凈度高的模具鋼，對于大截面鍛壓模塊和大型的鋼材規(guī)定采用真空處理。對于純凈度要求更高的模具鋼，大部分采用電渣重熔，以進一步提高鋼的純凈度、致密度、等向性和均勻性，減少偏析。 因此，模

36、具鋼的質量有了較大提高。為了加強競爭力量，適應經濟全球化的發(fā)展趨勢，國外模具鋼的生產從分散趨向于集中，并多家公司進行跨國合并。為了更好地進行競爭，這些公司都建成了完善的技術先進的模具鋼生產線和模具鋼科學研究基地，形成幾個世界著名的工模具生產和科研中心，以滿足迅速發(fā)展的模具工業(yè)。</p><p>　　課題研究的目的及意義</p><p><b>　　課題研究的目</b>

37、</p><p>　　本次畢業(yè)設計的題目是汽車鎖扣蓋注射模具設計，通過畢業(yè)設計，掌握塑料注射模具的設計步驟，深化CAD、PRO-E等軟件的運用，了解和熟悉模具主要零件的加工制造工藝</p><p><b>　　課題研究的意義</b></p><p>　　目前世界上塑料的體積產量已經趕上和超過了鋼鐵，成為當前人類使用的第一大類材料。我國的塑料工業(yè)

38、正在飛速發(fā)展，塑料制品的應用已經深入到國民經濟的各個部門，塑料制品與模具設計是塑料工程中的重要組成部分，是塑料工程中不可缺少的環(huán)節(jié)。</p><p>　　隨著我國經濟和社會的飛速發(fā)展，汽車已逐漸成為人們生活的一種重要交通工具。人們對汽車不僅要求具有良好的使用性能，而且對汽車外觀和內部裝飾的要求也越來越高。汽車的內飾件主要是塑料件，因此注塑模具的質量是影響汽車內飾的重要因素，研究汽車內飾件的模具設計具有現(xiàn)實意義。&

39、lt;/p><p><b>　　課題研究的主要內容</b></p><p>　　1．塑件成型工藝分析</p><p>　?。?）塑料成型性分析</p><p>　?。?）塑料的尺寸精度</p><p><b>　　2．注射機的選擇</b></p><p>

40、　?。?）注射機型號的選擇</p><p>　?。?）型腔數量確定與配置</p><p><b>　?。?）分型面設計</b></p><p>　　3．成型零部件的設計</p><p><b>　?。?）凹模結構設計</b></p><p><b>　　（2）凸模結

41、構設計</b></p><p>　　（3）其他零部件設計</p><p><b>　　4．模具結構的設計</b></p><p><b>　?。?）澆注系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　（2）推出機構設計</b></p><p>

42、　　（3）側抽芯機構設計</p><p><b>　?。?）排氣系統(tǒng)</b></p><p><b>　?。?）冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　5.模具總體結構的設計</p><p>　　（1）選擇模架及其尺寸確定</p><p><b>　?。?）裝配圖的設

43、計</b></p><p><b>　　注塑成型工藝分析</b></p><p><b>　　塑件圖分析</b></p><p>　　塑件名稱為汽車鎖扣蓋，材料為ABS，該塑件下部為4mm底板，上部有兩個突出三角形板，其上分別有兩個直徑6mm圓柱側向伸出，兩個圓柱上有兩凹槽，由于塑件帶有凹槽，因此采用斜導柱側向

44、抽芯機構取出塑件。如圖2-1、2-2所示。</p><p>　　圖2-1 汽車鎖扣蓋零件圖</p><p>　　圖2-2 汽車鎖扣蓋三維圖</p><p><b>　　ABS材料性能</b></p><p><b>　　化學和物理性能</b></p><p>　　1.綜合性能

45、較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好。</p><p>　　2.有高抗沖、阻燃、增強、透明等級別。</p><p>　　3.具有良好的表面硬度，耐熱性及耐化學腐蝕性等</p><p><b>　　成型特性</b></p><p>　　1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥

46、80-90度,3小時；</p><p>　　2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度； </p><p>　　3.如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法；</p><p>　　4.如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天

47、后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 </p><p><b>　　模具設計方面</b></p><p>　　1.ABS的靜觀黏度對剪切速率的依賴性很強，因此在模具設計中大都采用點澆口；</p><p>　　2.ABS流動性較好，容易產生飛邊，設計時應注意提高對分型面的加工要求，以確保

48、分型面的緊密貼合，且模具必須要有良好的排氣系統(tǒng)；</p><p>　　3.選用耐磨性好的模具材料。</p><p><b>　　注塑模工藝條件</b></p><p>　　原料需充分干燥，溫度80~90℃，時間應在4個小時以上；</p><p>　　2.料溫控制，過高的料溫易使塑料出現(xiàn)色變、質脆，而過低的料溫使材料很硬，

49、可能損傷模具及螺桿，料筒溫度一般為150~200℃，不宜超過300℃；</p><p>　　3.收縮率，為0.4-0.7%，收縮率隨料溫變化而波動；</p><p>　　4.模溫控制，一般控制在50~80℃，模溫直接影響塑料結晶情況及性能。</p><p><b>　　成型工藝條件</b></p><p><b&g

50、t;　　溫度</b></p><p>　　注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。ABS料與溫度的經驗數據如表2-1所示。</p><p>　

51、　表2-1 溫度的經驗數據</p><p><b>　　壓力</b></p><p>　　注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力，提供充模速度及對熔料進行壓實等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關。對于像ABS流動性好的料，保壓力應該小些，以避免產生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力

52、。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅除物料中的空氣，提高熔體密實程度之外，還可以使熔體內壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時的剪切作用增強，摩擦熱量增大，塑化效果提高，ABS的注射壓力為60~100℃；保壓力為20~80℃。</p><p><b>　　成型周期</b></p><p>　　完成一次注塑成型過程所需要的時間稱為成型

53、周期。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產率，其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產中注射時間一般為3~5秒，保壓時間一般為20~120秒，冷卻時間一般為30~120秒（這三個時間都是根據塑件的質量來決定的，質量越大則相應的時間越長）。</p><p>　　ABS的注射時間為0~5s；保壓時間為2

54、0~50s；冷卻時間為20~40s。</p><p><b>　　塑件精度等級</b></p><p>　　塑件的尺寸精度是決定塑件制造質量的首要標準，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對于塑件的精度要求要具體分析，根據裝配情況來確定尺寸公差。</p><p>　　本設計塑件

55、公差是根據塑件制品尺寸公差表（GB/T1446-1993）選取塑件精度等級為IT4。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章對塑件的材料和性能進行了具體的分析，包括成型工藝條件、ABS的使用性能及其成型條件，還有塑料和模具結構對塑件收縮率的影響。</p><p><b>　　注射機的選擇</b&g

56、t;</p><p><b>　　型腔數量的確定</b></p><p>　　在設計實踐中，先確定注射機的型號，再根據所選用的注射機的技術規(guī)范及塑件的技術經濟要求，計算能夠選取的型腔數目。</p><p>　　也有根據經驗先確定型腔數目，然后根據生產條件，如注射機的有關技術規(guī)范等進行校核計算，看所選定的型腔數目是否滿足要求；但無論有采用何種方式

57、，一般要考慮的要點有：</p><p><b>　　1.塑件尺寸精度；</b></p><p><b>　　2.模具制造成本；</b></p><p>　　3.注塑成型生產效益；</p><p>　　4.塑料制件的成本；</p><p><b>　　5.模具制造難度

58、；</b></p><p>　　(1)對于注射模來說，塑料制件為3級和3a級，重量為5克，型腔數取4-6個。</p><p>　　(2)塑料制件為一般精度（4-5級），塑料制件重量為12-16克，型腔數取8-12個：而重量為50-100克的塑料制件，型腔數取4-8個。當再繼續(xù)增加塑料制件重量時，就很少采用多腔模具。</p><p>　　(3)7-9級精度

59、的塑料制件，最多型腔比4-5級精度的塑料增多至50%。</p><p>　　因塑件帶有凹槽，須進行側向分型，為避免型腔過多而影響制件的精度以及考慮到實際生產，本設計選擇一模兩腔。</p><p><b>　　注射機的選用</b></p><p>　　注射機的大小必須與模具大小相匹配。注射機太小，難以生產出合格的制品；注射機太大，運轉費用高，且動

60、作緩慢，增加了模具的生產成本。在選用注射機時，一般要校核其額定注射量、鎖模力、注射壓力、模具在注射機安裝部分相關尺寸、開模行程和推出裝置等。</p><p><b>　　根據鎖模力選注射機</b></p><p>　　P= PCPA （3-1）</p><

61、p>　　式中 PCP—模腔平均壓力, N。參考《塑料機械》表4-3；</p><p>　　A —塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，cm2；</p><p>　　代入相關數據計算得：P =35×2×（20×58+30×5）=864.5KN </p><p><b>　　確定注射機型號</b>

62、</p><p>　　表3-1 注射機主要性能</p><p>　　塑件在分型面上的投影面積校核</p><p>　　注射成型時，塑件在模具分型面的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其中數值越大，需要的鎖模力就越大。如果這一數值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)漲模溢現(xiàn)象，因些，設計注射模時必須滿足下面關系：</p><p&g

63、t;　　nA1+A2<A （3-2） </p><p>　　式中 A1—塑件在分型面上的投影面積(mm2)</p><p>　　A2—澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm2)</p><p>　　A—注射機允許使用的最大成型面積(cm2)</p>&l

64、t;p><b>　　n—型腔數量</b></p><p><b>　　A=580cm2</b></p><p><b>　　A1=58×20</b></p><p><b>　　=1160mm2</b></p><p><b>　

65、　A2=85×5</b></p><p><b>　　=425mm2</b></p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p>　　nA1+A2=2×1160+425=2745mm2</p><p>　　2745mm2<580cm2 所以

66、滿足要求</p><p><b>　　理論注射量校核</b></p><p>　　模具設計時，必須使得在一個注射成型周期內所需注射的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的80％以內。</p><p>　　在一個注射成型周期內，需注射入模具內的熔體的容量或質量，應為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量或質量之和，即</p><p>

67、　　v=n + （3-3） </p><p>　　式中 —單個塑件的容量或質量，cm³</p><p>　　—澆注系統(tǒng)凝料的容量或質量，cm³</p><p>　　v—制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量或質量之和，

68、cm³</p><p>　　代入相關數據校核注射量</p><p>　　V=n + =2×1.02×5.09+2.71=12.89cm³</p><p>　　注射機的理論注射量為179cm³,則注射機的最大注射量為179×0.8=143.2㎝³〉12.89cm³，所以能滿足要求。<

69、/p><p><b>　　鎖模力校核</b></p><p>　　注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，應使塑料熔體對型腔的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鎖模力，即：</p><p>　　APCP<F

70、 （3-4）</p><p>　　式中 A—制品在模板的垂直投影面積(cm2)；</p><p><b>　　n—型腔數量；</b></p><p>　　F—注射機鎖模力(kN)；</p><p>　　PCP—模腔內熔體平均壓力(MPa)；</p><p&

71、gt;<b>　　代入相關數據計算得</b></p><p>　　APCP =864.5KN<1000KN 滿足要求</p><p><b>　　注射壓力校核</b></p><p>　　注射壓力的校核是注射機的最大注射壓力能滿足該塑件成型的需要，塑件成型所需要的壓力是由注射機壓力、噴嘴壓力、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和

72、型腔的流動阻力等因素決定的。</p><p>　　< （3-5）</p><p>　　85<132 則注射壓力滿足要求</p><p>　　式中 —注射機的注射壓力178(MPa)；</p><p>　　—

73、材料所需注射壓力取85MPa（根據材料ABS注射壓力在60~100MPa）。</p><p>　　注射機最大開模行程與模具厚度的校核</p><p><b>　　雙分型面注射模</b></p><p><b>　　模具所需開模距離為</b></p><p><b>　?。?-6）</

74、b></p><p>　　式中 —塑料脫模需要的頂出距離(mm)；</p><p>　　—塑件厚度及澆注系統(tǒng)凝料高度(mm)；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p>　　S=27+13+36+9</p><p><b>　　=85 mm</b

75、></p><p>　　校核時，對最大行程與模厚無關的情況按下式</p><p>　　mm （3-7）</p><p>　　式中 —注射機最大行程(mm)；</p><p>　　—模具高度，210(mm)；</p><p><b>　　本章小結</b&

76、gt;</p><p>　　本章確定了型腔的數量為一模兩腔以及的注射機的型號為SZ160/1000，通過校核滿足要求，并對理論注射量、注射壓力、開模行程、鎖模力和最大注射量進行了校核，結果滿足要求。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設計</b></p><p><b>　　定位圈的設計</b></p>

77、<p>　　模具安裝在注射機上必須使模具中心線與料筒、噴嘴的中心線相重合。因此，注射機定模板上設有定位孔，模具的定位部分也設計一個與主流道同心的凸臺，即定位圈，并要求定位圈與注射機定模板上的定位孔之間采用一定的配合。</p><p>　　根據注射機的定位孔直徑選擇定位圈，如圖4-1所示。</p><p><b>　　圖4-1 定位圈</b></p>

78、;<p><b>　　塑件分型面的選擇</b></p><p>　　分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整合結構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射機設計中的關鍵。</p><p><b>　　分型面的選擇原則：</b></p><p&g

79、t;　　（1）分型面應選擇在塑件上形最大輪廓處；</p><p>　　（2）確定有利的留模方式；</p><p>　　（3）保持塑件的精度要求；</p><p>　　（4）滿足塑件的外觀質量要求；</p><p>　　（5）便于模具加工制造；</p><p>　?。?）對成型面積的影響.</p><

80、p>　　分型面選擇如圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 分型面 </p><p><b>　　澆注系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　澆注系統(tǒng)設計原則</b></p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應有壓降、流量和溫度分布的均衡布置；</p&g

81、t;<p>　?。?）盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短充模時間； </p><p>　　（3）澆口位置的選擇，應避免產生湍流和渦流，即噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補縮； </p><p>　　（4）避免高壓融體對型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移； </p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠，易于塑件分離或切除整修容易，且外觀無損傷；&l

82、t;/p><p>　　（6）熔和縫位置須合理安排，必要時配置冷料井獲溢料槽； </p><p>　?。?）盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量； </p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)應達到所需精度和粗糙度，其中澆口須有IT8以上精度。</p><p><b>　　主流道的設計</b></p><p>　　主流道是

83、連接注塑機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時也改善料流的速度，因為要和注塑機相配，所以其尺寸與注塑機有關，在臥式機上，主流道垂直分型面，由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質的鋼材單獨加工和熱處理。</p><p>　　根據塑料模具大典查得SZ－160/1000型注射機噴

84、嘴有關尺寸如下：</p><p>　　噴嘴前端孔徑：d0=φ4mm</p><p>　　噴嘴前端球面半徑：R0＝10mm</p><p>　　為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑D應稍大于注射噴嘴直徑d。　</p><p>　　D＝d+(0.5－1)mm=φ4+1＝φ5mm （4-1）</

85、p><p>　　主流道通常設計為圓錐形，其錐角α通常為2°－4°。過大的錐角會產生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大，此處的錐角選用2°。經換算得主流道大端直徑D＝φ8mm,其長度為L＝19mm。如圖4-3所示。</p><p><b>　　圖4-3 主流道</b></p><p

86、><b>　　分流道的設計</b></p><p>　　分流道在設計時應考慮盡量減小在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。圓形和正方形流道的效率最高，當分型面為平面時一般采用圓形的截面流道，但考慮到加工的方便性，采用半圓形的流道。</p><p>　　本設計分流道的布置采用對稱平衡式。如圖4-4所示，這種布置使各分流道的長度、

87、截面形狀和尺寸都對應相等，可實現(xiàn)均衡進料和同時充滿各型腔的目的。</p><p><b>　　圖4-4分流道</b></p><p><b>　　澆口的設計</b></p><p><b>　　澆口的設計原則</b></p><p>　　（1）澆口的尺寸及位置選擇應避免熔體破裂

88、而產生噴射和蠕動；</p><p>　?。?）澆口的位置應有利于流動排氣和補料； </p><p>　?。?）澆口位置應使流程最短，料流變向少，防止型芯變形；</p><p>　　（4）澆口位置及數量應有利于減少熔接痕和增加熔接強度；</p><p>　?。?）澆口的位置應考慮定位作用和對塑件性能的影響。</p><p&g

89、t;　　2. 本設計點澆口如圖4-5所示，點澆口直徑d=2mm,澆口長度l=3mm。</p><p><b>　　圖4-5 點澆口</b></p><p><b>　　冷料穴的設計</b></p><p>　　冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是儲存因兩次注射間隔而產生的冷料以及熔體流動的前鋒冷料

90、，以防止熔體冷料進入型腔。此外，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。</p><p>　　此次設計的塑件是利用推桿脫模，所以采用帶倒錐形的冷料穴較為合理。如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-5 倒錐形的冷料穴</p><p><b>　　排氣方式</b></p>

91、<p>　　模具型腔的氣體如果不能及時排出，就會影響制品的成型質量和注塑周期，在制品表面形成流痕、氣紋、接縫，使表面輪廓不清。</p><p>　　本設計中所采用的排氣方式：</p><p>　　利用分型面間隙排氣；</p><p>　　利用型芯與模板配合間隙排氣；</p><p>　　利用推塊運動間隙排氣；</p>

92、<p>　　利用滑塊運動間隙排氣。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章確定了模具的定位圈尺寸、分型面的位置以及對主流道、分流道、進行了設計，采用點澆口與倒錐形冷料穴。</p><p><b>　　成型零部件的設計</b></p><p><b&

93、gt;　　凹模尺寸計算</b></p><p><b>　　凹模長度尺寸計算</b></p><p><b>　　（5-1）</b></p><p>　　式中—型腔基本尺寸，mm；</p><p>　　—塑件外形基本尺寸,mm；</p><p><b>

94、　　—塑料平均收縮率；</b></p><p><b>　　—修正系數；</b></p><p><b>　　—公差值。</b></p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p>　　=[58×（1+0.0055）-3/4×

95、0.64]</p><p>　　=58.4884 </p><p><b>　　凹模寬度尺寸計算</b></p><p>　　（5-2）式中—型腔基本尺寸，mm；</p><p>　　—塑件外形基本尺寸,mm；</p><p><b>　　—塑料平均收縮率；</b><

96、;/p><p><b>　　—修正系數；</b></p><p><b>　　—公差值。</b></p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p>　　=[20×（1+0.0055）-3/4×0.64]</p><p&g

97、t;　　=20.483 </p><p><b>　　凹模深度尺寸計算</b></p><p>　?。?-3） </p><p>　　式中—型腔的深度尺寸, mm；</p><p>　　—高度尺寸, mm；</p&

98、gt;<p>　　—對于大型塑件可取較小值；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p>　　=[4×（1+0.0055）-2/3×0.64] </p><p><b>　　=4.239 </b></p><p>　　型腔板如圖5-1

99、所示</p><p><b>　　圖5-1 型腔板</b></p><p><b>　　凸模尺寸計算</b></p><p><b>　　凸模長度尺寸計算</b></p><p>　?。?-4） </p>

100、<p>　　式中—凸?；境叽?mm)；</p><p>　　—塑件平均收縮率(mm)；</p><p>　　—塑件外形尺寸(mm)；</p><p>　　—模具制造工藝，取(mm)；</p><p>　　—塑件尺寸公差值(mm)；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b>

101、;</p><p>　　=[58 ×(1+0.0055)+3/4×0.64] </p><p>　　=58.6615 </p><p><b>　　凸模寬度尺寸計算</b></p><p>　?。?-5） </p><p&g

102、t;　　式中—凸模基本尺寸(mm)；</p><p>　　—塑件平均收縮率(mm)；</p><p>　　—塑件外形尺寸(mm)；</p><p>　　—模具制造工藝，取(mm)；</p><p>　　—塑件尺寸公差值(mm)；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p&

103、gt;<p>　　=[29 ×(1+0.0055)+3/4×0.64] </p><p>　　=29.6615 </p><p><b>　　凸模高度尺寸計算</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中 —型腔高度尺寸(mm

104、)；</p><p>　　—塑件深度尺寸(mm)；</p><p>　　—模具制造公差，取(mm)；</p><p>　　—塑件尺寸公差(mm)；</p><p><b>　　—塑件的平均收縮率</b></p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p>

105、;<p>　　=[28×(1+0.0055)+2/3×0.64]0-0.21</p><p>　　=28.170-0.21</p><p>　　凸模設計如圖5-2、5-3、5-4所示</p><p>　　圖5-2 凸模二維圖</p><p>　　圖5-3 凸模三維圖</p><p>　

106、　圖5-4 凸模三維圖</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要對凸模、凹模尺寸進行設計與計算，經過校核滿足要求。</p><p><b>　　側向抽芯機構的設計</b></p><p>　　斜導柱抽芯機構的組成</p><p>　　（1）動

107、力部分，斜導柱；</p><p>　　（2）鎖緊部分，楔緊塊；</p><p>　　（3）定位部分，定位銷；</p><p>　?。?）導滑部分，導向槽；</p><p>　　（5）成型部分，斜滑塊。</p><p>　　結構形式如圖6-1所示</p><p>　　圖6-1 斜導柱抽芯機構<

108、;/p><p><b>　　斜導柱的設計</b></p><p><b>　　斜導柱的傾角</b></p><p>　　斜角與脫模力及抽芯有關，角度大則斜導柱所受彎曲力要增大，所需開模力也增大。因此，希望角度小些為好。但是當抽芯距一定時，角度小則使斜導柱加長，斜導柱傾角一般在15°到25°之間選取，最常用的

109、是18°和20°（本設計選用20°）。</p><p><b>　　抽芯距的計算</b></p><p>　　抽芯距是側向活動型芯需要抽出的最小安全距離。</p><p>　　一般抽芯距等于側孔或側凹深度。加上2~3mm的余量，即</p><p>　　mm

110、 （6-1）</p><p>　　式中 —側抽芯所需抽拔距離(mm)；</p><p>　　—側凹分開到不影響塑件脫模的距離(mm)；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p><b>　　=6+3 mm</b></p>&

111、lt;p><b>　　=9 mm</b></p><p><b>　　斜銷有效工作長度</b></p><p>　　mm （6-2）</p><p>　　式中 —斜銷有效工作長度(mm)；</p><p>　　

112、—側抽芯距離(mm)；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p><b>　　斜導柱長度計算</b></p><p>　　斜導柱的總長度與抽芯距、斜導柱的直徑和傾角以及斜導柱固定板厚度等有關。斜導柱的總長為:</p><p><b>　　（6-3） </

113、b></p><p>　　式中 —斜導柱總長度(mm)；</p><p>　　—斜導柱固定部分大端直徑(mm)；</p><p>　　—斜導柱工作部分直徑(mm)；</p><p>　　—斜導柱工作部分直徑(mm)；</p><p><b>　　—抽芯距(mm)；</b></p>

114、<p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　取48mm</b></p><p><b>　　斜滑塊的設計</b

115、></p><p>　　斜滑塊的設計要點如下：</p><p>　　1.斜滑塊的推出長度一般不超過導滑槽總長度的1/3，即W≤L/3，否則會影響斜滑塊的導滑及復位安全；</p><p>　　2.斜滑塊的傾角一般在15°～25°之間 ，因斜滑塊剛性好，能承受較大的脫模力，因此，斜滑塊的傾角在上述范圍內盡可量取大些，但最大不能大于30°

116、;，否則復位易發(fā)生故障。</p><p>　　3.不能讓塑件在脫模時留在滑塊上</p><p>　　斜滑塊結構見圖6-2所示。</p><p><b>　　圖6-2 斜滑塊</b></p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章論述了側向抽芯機構的組成

117、，并對斜導柱、斜滑塊進行了設計，以及對側抽芯機構的抽芯距、斜銷長度、傾斜角度進行了計算。</p><p><b>　　推出結構的設計</b></p><p><b>　　推出機構的設計原則</b></p><p>　　1.推出機構應盡量設置在動模一側，由于推出機構的動作是通過裝在注射機合模機構上的頂桿來驅動的，所以一般情況

118、下，推出機構在動模一側。正因如此，在分型面上設計時應盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側；</p><p>　　2.保證塑件不因推出而變形損壞，為了保證塑件在推出過程中不變形不損壞，設計時應仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置，從而使塑件受力均勻、不變形，不損壞；</p><p>　　3.機構簡單動作可靠，推出機構應使推出動作可靠、靈活和制造方便，機構本身

119、要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利地脫模；</p><p>　　4.良好的塑件外觀，推出塑件的位置應盡量設在塑件內部，以免推出痕跡影響塑件的外觀質量；</p><p>　　合模時正確復位，設計推出機構時，還必須考慮合模時機構的正確復位，并保證不一其他模具零件相干涉。</p><p><b>　　推出機構的形式</

120、b></p><p>　　從塑件的結構形式分析，此塑件宜采用推桿推出結構推桿固定在推桿固定板與推板之間，由注射機頂出機構推動，使推桿運動實現(xiàn)脫模動作。</p><p>　　推桿推出機構如圖7-1所示</p><p>　　圖7-1 推桿推出機構</p><p><b>　　脫模力的計算</b></p>

121、<p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 E——塑料的拉伸彈性模量, MPa；</p><p>　　——塑料的平均成型收縮率；</p><p><b>　　——塑料的泊松比；</b></p><p>　　——型芯的脫模斜度；</p><p>

122、　　h——型芯脫模方向的高度, ㎜；</p><p>　　t——制品厚度, ㎜。</p><p>　　其中：E=1.6G MPa, ε=2%,=0.43, t=1, β=15°</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p><b>　　=985KN</b><

123、/p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要論述了推出機構的設計原則，采用推桿推出機構形式，并對塑件的脫模力進行了計算。</p><p><b>　　冷卻系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　模具溫度對制品精度的影響</p><p>　　1.模具溫度

124、過高，成型收縮不均，脫模后制品變形大，還容易造成溢料和粘模；</p><p>　　2.模具溫度過低，則熔體流動性差，制品輪廊不清晰，表面會產生明顯的銀絲或流紋等缺陷；</p><p>　　3.當模具溫度不均勻時，成型制品在模具型腔內固化后的溫度也不均勻，從而導致制品收縮不均勻，產生內應力，最終造成制品出模后變形、開裂、制品翹曲變形。因些制品的各部分冷卻必須均衡；</p>&l

125、t;p>　　4.模具溫度的波動對制品的收縮率、尺寸的穩(wěn)定性、變形、應力開裂、表面質量等都有很大的影響。</p><p><b>　　冷卻水道的計算</b></p><p><b>　　冷卻水的體積流量</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>

126、;　　式中 —冷卻介質的體積流量(m3/min)；</p><p>　　—單位時間（每分鐘）內注入模具中的塑料質量(kg/min)；</p><p>　　—單位重量的塑件在凝固時所放出的熱量(kJ/kg)；</p><p>　　—冷卻水的密度(kg/m3)；</p><p>　　—冷卻介質的比熱容(kJ/kg)；</p><

127、;p>　　—冷卻介質出口溫度（℃）；</p><p>　　—冷卻介質進口溫度（℃）；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p><b>　　=m3/min</b></p><p><b>　　由，查參考文獻。</b></p>&

128、lt;p>　　為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=10mm。</p><p>　　表 8-1 水道直徑選取</p><p>　　冷卻水在管道內的流速</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 —冷卻介質的流速(m/s)；</p><p>　　—冷卻介質的體積流量(

129、m3/min)；</p><p>　　—冷卻管道的直徑(mm)；</p><p><b>　　代入相關數據計算得</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=m/s</b></p><p><b>　　冷卻水

130、道孔數</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 —冷卻管道開設方向上模具長度或寬度(mm)；</p><p>　　—傳熱管道種面積(m2)； </p><p>　　—冷卻管道的直徑(mm)；</p><p><b>　　代入相