毕业设计(论文）-遥控后盖注塑模的设计.pdf

i 淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院 综合毕业实践说明书综合毕业实践说明书(论文论文) 机电 系 模具设计与制造 专业 综合毕业实践题目：遥控后盖注塑模的设计 指导教师： 班主任： pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 ii 。 前 言 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发 展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品 质量有很大意义。 本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与 工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；在进行模具设计之前，先对 塑件的进行工艺性分析，选择材料，或由客户给定材料，根据材料，塑件外 形确定拔摸斜度等工艺数据，之后进行注塑机的选择，选择相应的型腔布局， 选择分型面，设计浇注系统，包括主流道，分流道，浇口，之后进行型腔、 型芯尺寸的计算，选择合适的合模导向机构，脱模机构，选择合适的机加工 方式，不同的加工的路径成本可能有本质的区别。 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 i 目目 录录 一、题目，设计内容明细 1 二塑料的工艺分析 2 21 注塑模工艺 2 22 塑件的尺寸与公差 4 三、注射机型号的选择 5 31、塑件体积和质量的计算 5 32、注塑机的确定 6 33、注塑机的校核 7 34、喷嘴尺寸校核 7 35、定位圈尺寸校核 7 四、型腔布局与分型面设计 型腔布局与分型面设计 7 五、浇注系统设计 51、主流道设计 8 52、主流道衬套的形式 8 53、主流道衬套的固定 8 54、分流道的设计 9 55、浇口的设计 9 56、冷料穴的设计 12 六、成型零件的设计 12 61、凹模结构设计 13 62、构型芯结设计 14 63、成型零件工作尺寸计算 15 七、合模导向机构的设计 17 八、脱模机构的设计 18 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 ii 81、脱模机构设计的总体原则 18 82、推杆的位置与布局 19 83、推件板设计的要点 19 九、排气设计 19 十、温度调节系统设计 20 101、温度调节对塑件质量的影响 20 102、对温度调节系统的要求 20 103、冷却系统设计 20 十一、模具动作部分 20 十二、成型零件的加工工艺 21 结论 22 致谢 23 参考文献 24 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 1 模具毕业设计的内容 一、题目 遥控后盖 材料：pp 如下图 图 1 二、设计内容 设计内容为设计一个较简单的注塑模具，塑料件不是太复杂，以了解，熟悉整个设计 过程为目的，现在明细表如下。 1、塑件结构及成形工艺分析,注塑机的型号,规格选择及校核 2、型腔的数目确定及布局,分型面的选择 3、浇注系统的设计,成型零件的工作尺寸计算及结构的形式 4、冷却系统的设计,模具的动作过程 5、利用三维软件绘制模具总装图及各个成型零件部件 6、绘制模具总装图 7、绘制零件图 8、校验图纸,编写设计说明 1、设计步骤 、设计过程 进行各种参数的计算；模架的选择，模具凹凸模零件材料的选择；模具总装图的绘制， 模具零件图及其他非标准零件的绘制。 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 2 、制造工艺的制定 制定凹凸模零件加工工艺 2塑料的工艺性分析塑料的工艺性分析 、注塑模工艺 、注塑工艺简介 注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性， 首先将松散的粒状或粉状成型物料从注 塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆 的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过 一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制 件。一般分为三个阶段的工作。 （1）物料准备；成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况，有无杂质等进行检验，并 测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标。 （2）注塑过程；塑料在料筒内经过加热达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为 注射，保压，倒流和冷却四个阶段，其中，塑料凝结时的压力和温度是决定塑料制件平均 收缩率的重要因素。 （3）制件后处理；由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复杂， 再加上流动前塑化不均匀以及充模后冷却速度不同，制件内经常出现不均匀的结晶、取向 和收缩，导致制件内产生相应的结晶、取向和收缩应力，脱模后除引起时效变形外，还会 使制件的力学性能，光学性能及表观质量变坏，严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处 理，常用的后处理方法有退火和调湿两种。 退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力，此外，退火还可以对制件进行解除取 向，并降低制件硬度和提高韧性，温度一般在塑件使用温度以上的1020度至热变形温度 以下1020度之间；调湿处理是一种调整制件含水量的后处理工序，主要用于吸湿性很强、 而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.调湿处理所用的加热介质一般为沸水或醋酸钾溶液 （沸点为121，加热温度为100121，保温时间与制件厚度有关，通常取29小时。 、工艺条件 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度：注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。喷 嘴温度通常略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”。一 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 3 般取经验值在 220275之间，注意不要超过 275。 模具温度：一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避 免制件脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑料的热变形温度。一般取经验值 在 4080之间，建议使用 50。结晶程度主要由模具温度决定。 压力：注射成型过程中的压力包括注射压力，保压力和背压力。注射压力用以克服熔 体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大小取决于模 具对熔体的静水压力，与制件的形状，壁厚及材料有关。对于像 pp 流动性好的料，保压 力应该小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部 的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，背压力除了可驱除物料中的空气，提高熔体密实 程度之外，还可以使熔体内压力增大，螺杆后退速度减小，塑化时的剪切作用增强，摩擦 热量增大，塑化效果提高，根据生产经验，背压的使用范围约为 3.427.5mpa。 。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺 陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是 47mm。建议使用通体为圆形的注 入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是 11.5mm，但也可以使 用小到 0.7mm 的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度 应至少为壁厚的两倍。 成型周期：完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间，保压 时间，冷却时间，其他时间（开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等） ，在保证塑件 质量的前提下尽量减小成型周期的各段时间，以提高生产率，其中，最重要的是注射时间 和冷却时间，在实际生产中注射时间一般为 35 秒，保压时间一般为 20120 秒，冷却时 间一般为 30120 秒（这三个时间都是根据塑件的质量来决定的，质量越大则相应的时间 越长）经过上面的经验数据和推荐值，可以初步确定成型工艺参数，因为各个推荐值有差 别，而且有的与实际注塑成型时的参数设置也不一致，结合两者的合理因素，初定制品成 型工艺参数如表 2-1 所示。 注塑机类型 螺杆式 螺杆转速（r/min） 48 喷嘴形式 直通式 模具温度 50 喷嘴温度() 230 后段温度() 150210 中段温度() 170230 前段温度() 190250 注射压力 mpa 90 保压力 mpa 80 注射时间 s 1.5 保压时间 s 5 冷却时间 s 20 其他时间 s 3 成型周期 s 30 成型收缩(%) 0.6 干燥温度() 6080 干燥时间() 13 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 4 、化学和物理特性 pp 是一种半结晶性材料。它比 pe 要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的 pp 温度高于 0以上时非常脆，因此许多商业的 pp 材料是加入 14%乙烯的无规则共聚物或 更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的 pp 材料有较低的热扭曲温度（100） 、 低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。pp 的强度随着乙烯含量的增加 而增大。pp 的维卡软化温度为 150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特 性很好。pp 不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶 的方法对 pp 进行改性。pp 的流动率 mfr 范围在 140。低 mfr 的 pp 材料抗冲击特性较好 但延展强度较低。对于相同 mfr 的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶， pp 的收缩率相当高，一般为 1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比 pe-hd 等材料要好得 多。加入 30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到 0.7%。均聚物型和共聚物型的 pp 材料都具 有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃 （四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。pp 也不象 pe 那样在高温下仍具有抗氧化性。 、塑件的尺寸与公差 、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素： 取决于用户的使用要求；受制于塑件的流动性；受制于塑料熔体在流动充填过程中所 受到的结构阻力。 、塑件尺寸公差标准 影响塑件尺寸精度的因素主要有： 塑料材料的收缩率及其波动；塑件结构的复杂程度；模具因素（含模具制造、模具磨 损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等） ；成 型工艺因素（模塑成型的温度 t、压力 p、时间 t 及取向、结晶、成型后处理等） ；成型设 备的控制精度等。 其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。查表取 2%。 、塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷（如缩孔、顶白、拉伤、等、 、 、 ） ，表面光泽性与表面粗 糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等 相关。 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低 1-2 级。 3、注射机型号的选择 1956 年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破, pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 5 目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的 30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的 50%.成 为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一。 注塑机基本参数 注塑机的主要参数有公称注射量,注射压力,注射速度,塑化能力,锁模力,合模装置的 基本尺寸,开合模速度,空循环时间等.这些参数是设计,制造,购买和使用注塑机的主要依 据. (1)公称注塑量；指在对空注射的情况下,注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时,注 射装置所能达到的最大注射量,反映了注塑机的加工能力. (2)注射压力；为了克服熔料流经喷嘴,浇道和型腔时的流动阻力,螺杆(或柱塞)对熔 料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力. (3)注射速率；为了使熔料及时充满型腔,除了必须有足够的注射压力外,熔料还必须 有一定的流动速率,描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度. (4)塑化能力；单位时间内所能塑化的物料量.塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协 调,若塑化能力高而机器的空循环时间长,则不能发挥塑化装置的能力,反之则会加长成型 周期. (5)锁模力；注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力,在此力的作用下模具不 应被熔融的塑料所顶开. (6)合模装置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉杆空间,模板间最大开距,动模板的行程, 模具最大厚度与最小厚度等.这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围. (7)开合模速度；为使模具闭合时平稳,以及开模,推出制件时不使塑料制件损坏,要求 模板在整个行程中的速度要合理,即合模时从快到慢,开模时由慢到快在到停. (8)空循环时间；在没有塑化,注射保压,冷却,取出制件等动作的情况下,完成一次循 环所需的时间. 、塑件体积和质量的计算塑件体积和质量的计算 该材料为 pp 查书得知其密度为 1.05 克每立方厘米，通过计算得到塑件的体积为 171 立方厘米，质量为 179 克， 故浇注和工件质量为 179150%=256g。 、注塑机的确定注塑机的确定 根据塑料的质量查书且根据实际情况得型号为 jph250c 注塑机主要参数如下： 注塑机最大注塑量：936g 锁模力；2500kn 注塑压力：137mpa 最小模厚：220mm pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 6 模板行程：830mm 注塑机定位孔直径：150mm 喷嘴前端孔径：3mm 喷嘴球半径：sr15mm 注塑机拉杆间距：560mm510mm 、注塑机的校核注塑机的校核 、最大注塑量校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量和体积（包括流道及浇口凝料） ，通常实际注 塑量最好为注塑机的 80%。所以，选用的注塑机最大注塑量应满足 0.8v 机v 塑+v 浇 式中 v 机注塑机的最大注塑量，c v 塑塑件的体积，该产品 v 塑=181g v 浇浇注系统体积，该产品 v 浇=90g 姑 0.8%936271 所以选择的注塑机满足要求 、锁模力校核 在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力： f 锁pa 式中 p熔融型料在型腔内的压力，该产品 p=2040mpa a塑件和浇注系统在分型面上的投影之和，经计算 a=20855m f 锁注塑机的额定锁模力。 故 f 锁pa=4020855=835.4kn 故选定的注塑机满足要求。 、模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 a、模具闭合高度长度尺寸与注塑机模板尺寸和拉杆间距校核 模具闭合高度长度尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相适合 模具长宽拉杆面积 模具长宽为 280400注塑机拉杆间距 560mm510mm 故满足要求。 b、模具闭合高度校核 模具实际厚度 h 模=245mm 注塑机最小闭合厚度 hmin=220mm 故 h 模hmin，故满足要求 c、开模行程校核 注塑机的最大行程和模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式：s 机-（h 模 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 7 -hmin）h1+（5-10）mm 式中 h1顶出距离，mm h2包括浇注系统在内的塑件高度，mm s 机注塑机最大开模具行程，mm 因为 s 机-（h 模-hmin）=830-（245-220）=805 h1+（5-10）mm=35+107=142 所以满足要求 、定位圈尺寸校核定位圈尺寸校核 注塑机固定模板台面的中心有一规定尺寸的孔，称之为定位孔。注塑模端面凸台径向 尺寸须与定位孔成间隙配合， 便于模具安装， 并使主流道的中心线与喷嘴的中心线相重合。 模具端面凸台高度应小于定位孔深度。 、喷嘴尺寸校核喷嘴尺寸校核 在实际生产过程中，模具的主流道衬套始端的球面半径 r2 取比注射机喷嘴球面半径 r1 大 12 mm，主流道小端直径 d 取比注射机喷嘴直径 d 大 0.51 mm， 4、型腔布局与分型面设计 、型腔布局与分型面设计型腔布局与分型面设计 、型腔数目的确定 注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔, 型腔数目的确定，应根据塑 件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考 虑。在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素： （1）塑件的尺寸精度； （2）模具制造成本； （3）注塑成型的生产效益； （4）模具制造难度。 我们根据注射机的额定锁模力 f 的要求来确定型腔数目 n ，即 n 1 2 pa paf 式中 f注射机额定锁模力（n） p型腔内塑料熔体的平均压力（mpa） pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 8 a1、a2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2） 大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过 4 个，生产中 如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模一腔。 、分型面的设计 分型面位置选择的总体原则， 是能保证塑件的质量、 便于塑件脱模及简化模具的结构， 分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位 置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型 面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择： a) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 b) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 c) 保证塑件的精度要求。 d) 满足塑件的外观质量要求。 e) 便于模具加工制造。 f) 对成型面积的影响。 g) 对排气效果的影响。 h) 对侧向抽芯的影响。 其中最重要的是第 b）和第 e） 、第 h）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直 分型面工易于加工的分型面。如下图所示，采用一个平直的分型面，前模（即定模）做成 平的就行了，胶位全部做在后模（即动模） ，大简化了前模的加工。分型面也是整个模具 的主分模面。这样选择分型面，有利于线切割行位以及后模仁和后模镶件这些成型零件。 分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在后模一边，这样有助于后模设置的推出机构动 作，由于塑件收缩会包在后模仁和后模镶件上，依靠注射机的顶出装置和模具的推出机构 推出塑件。 5、浇注系统设计 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动 通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质，传热，传压情况决 定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的 复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。 、主流道设计 主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 9 上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，因为 要和注塑机相配，所以其尺寸与注塑机有关。 主流道设计成圆锥形，其锥角可取 26，流道壁表面粗糙度取 ra=0.63m，且加 工时应沿道轴向抛光。 a) 主流道如端凹坑球面半径 r2 比注射机的、喷嘴球半径 r1 大 12 mm；球面凹坑深 度 35mm；主流道始端入口直径 d 比注射机的喷嘴孔直径大 0.51mm；一般 d=2.55mm。 b) 主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径 r=13mm。 c) 主流道长度 l 以小于 60mm 为佳，最长不宜超过 95mm。 d) 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用 t8a，热处理淬火后硬度 5357hrc。 、主流道衬套的形式主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具 主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀） ，以便 有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件，只需去买就行了。常用 唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者，有托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格 有12，16，20 等几种。由于注射机的喷嘴半径为 15，所以唧咀的为 r16。 、主流道衬套的固定主流道衬套的固定 因为采用的有托唧咀， 所以用定位圈配合固定在模具的面板上。 定位圈也是标准件， 外径为100mm，内径70mm。 、分流道的设计分流道的设计 在单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间 这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过 截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传 递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配 到各个型腔。 1、分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面 上，分流道截面形状一般为圆形梯形 u 形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加 工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其 截面尺寸： pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 10 4 2654 . 0 lmb= （式 1） bh 3 2 = （式 2） 式中 b梯形大底边的宽度（mm） m塑件的重量（g） l分流道的长度（mm） h梯形的高度（mm） 2、分流道表面粗糙度，由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位 的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度 ra 并不要求很低，一般取 1.6m 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心 部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。分 流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循 两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求 平衡。 3、分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种 不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方 面流程尽量短、锁模力力求平衡。 、浇口的设计浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形 状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道， 除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位 置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通 常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。 一般浇口的截面积为分 流道截面积的 3%9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为 0.52mm，表面粗糙度 ra 不低于 0.4m。 、浇口的选用 它是流道系统和型腔之间的通道, 浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。 我们将采 用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的 流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔，另 一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使型腔同时充满，可控制 填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇 口凝料与塑件分离的作用。 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 11 这里我们采用点浇口： 浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。 浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。 浇口之压力损失大，必须高之射出压力。 浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。 它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允 许有较大痕迹的塑件。且对各种塑料的成型适应性均较强；同时脱模方便，可适合于自动 脱模，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不 便。 这种浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置。 浇口开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为圆狭缝，调整其截面 的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。 具体到这套模具，其浇口形式及尺寸如图所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实 际加工中，是先用圆形铣刀铣出直径为4 的分流道，再将材料进行热处理，然后做一个 电极去放电，用电火花打出这个浇口来的 、浇口位置的选择 模具设计时， 浇口的位置及尺寸要求比较严格， 初步试模后还需进一步修改浇口尺寸， 无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开 设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有 良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： 尽量缩短流动距离；浇口应开设在塑件壁厚最大处；必须尽量减少熔接痕；应有利于 型腔中气体排出；考虑分子定向影响；避免产生喷射和蠕动；浇口处避免弯曲和受冲击载 荷；注意对外观质量的影响。 根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，设计两个进浇点如图所示，进浇点 2 的 分流道开在后模模仁上。 、浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔 同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到 各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式， 否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统 的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等， 形状及截面尺寸都相同。 、排气的设计 排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 12 料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就 显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制 品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔 的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦 斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。 适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使 塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其 设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合 间隙及分型面自然排气。 、冷料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔， 考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散 热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 1025mm 的深度有 个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动 性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这 一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型 腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。 冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处） ，其标称直径与主流 道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的 11.5 倍，最终要保证冷料的体积小于冷 料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为 z 字形和拉料杆的形式，具体要根据塑 料性能合理选用。本模具中的冷料穴只要将流道顺向延长一段距离就行了。 6、成型零件的设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型 杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模 时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低 的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选 择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、 装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强 度和刚度校核。 、凹模结构设计凹模结构设计 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 13 在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强 度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的 许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的 弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计 算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定。 凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点： 对于形状复杂的型腔， 若采用整体式结构， 比较难加工。 所以采用组合式的凹模结构。 同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不 经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损 的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺， 有利于模具成型零件的热处理和模具的修 复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。 对于本模具来说凹模仁总体上就是一长方体，底面是平的，其面积至少要能盖住型 腔，据经验厚度需设计厚点，另外还要考虑到固定前模仁的螺丝孔的位置、两个分流道孔、 以及前模仁固定到前模框中的固定形式等。设计前模仁的宽 140mm，厚 52mm，长 280mm。 、构型芯结设计构型芯结设计 整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方 法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。 其成型的关键部位的形状如下图粗线路径所示，即为成型部分的总体截面形状。 同 样其尺寸是已经由产品图（即图中的粗线）放过缩水的，即产品图放大（1+平均缩水）的 倍数。 后模仁的长度方向的情况与总体尺寸如下图所示，其中两条水道直径为6mm，6 个 螺丝孔为 m10 用来将后模仁固定在后模框上， 深度从底面上来 15mm。 流道尺寸前面已论述， 中间直径为6mm，两边为4mm。 下面将设计后模仁上用于成型的型腔部分。后模仁上要加工的成型型腔的部分不多。 首先须在后模仁上开一长方形的通孔，用于配后模仁的镶件上来。至于开孔的路径在产品 图中的具体位置如下图中粗虚线框所示，此虚线框的大小也就是后模仁镶件的大小 、成型零件工作尺寸计算 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 14 所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸， 其直接对 应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难以达到 高精度，为了计算简便，规定： 塑件的公差 塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“ ” ，制品叫做腔尺寸 公差取正值“ + ” ，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。 而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取 2 。 模具制造公差 实践证明，模具制造公差可取塑件公差的3 1 6 1 ，即z= ) 6 1 3 1 ( ，而且按成型加工 过程中的增减趋向取“+” 、 “-”符号，型腔尺寸不断增大，则取“+z”,型芯尺寸不断 减小则取“-z” ，中心距尺寸取“ 2 z ” 。现取3 。 模具的磨损量 实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的6 1 ，对于大型塑件则 取6 以下。另外对于型腔底面（或型芯端面） ，因为脱模方向垂直，故磨损量c=0。 塑件的收缩率 塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。 2 minmaxss s + = = 2 0 . 10 . 3+ %=2% 模具在分型面上的合模间隙 由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间 隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度 一般应小于是 0.020.1mm。 型腔，型芯尺寸由 proe 自动生成，忽略 7、合模导向机构的设计 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 15 导柱导向机构设计要点： 小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法， 若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具 常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。 直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；型带头导套主要应用于复杂模具或 大、中型模具的动定模导向中；型带头导套主要应用于推出机构的导向中。 导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位； 导柱中心到模板边缘的距离一 般取导柱固定端的直径的 11.5 倍；其设置位置可参见标准模架系列。 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依 靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削 去一个面，或在导套的孔口倒角， 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出 68mm，以确保其导向作用。 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确 性，甚至损坏导向零件。 导柱工作部分的配合精度采用 h7/f7（低精度时可采用 h8/f8 或 h9/f9） ；导柱固定部 分的配合精度采用 h7/k6（或 h7/m6） 。导套与安装之间一般用 h7/m6 的过渡配合，再用侧 向螺钉防止其被拔出。 对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通 常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔， 或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等 规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。 8 脱模机构的设计 、脱模机构设计的总体原则 要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模 具结构。 正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置 和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致；推出力作用点应靠近塑件对凸模包 紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以 pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 16 防止塑件在被推出过程中变形或损坏。 推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外 观。 推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉， 有足够的强度与刚度） ，远动灵活，制造及维修方便。 、推杆的位置与布局 应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。 应保证塑件被推出时受力均匀，推出平衡，不变形；当塑件各处脱模阻力相同时，则 均匀布置；若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。 推杆应尽可能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处；当结构特殊，需 要推在薄壁处时，可采用盘状推杆以增大接触面积。 推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁10.13mm；当推杆 设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁23mm。 在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用配合间隙排气。 若塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内 的凝料上而带塑件 、推件板设计的要点 推件板与型芯应呈 310的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件 板偏心而溢料；推件板与型芯侧壁之间应有 0.200.25mm 的间隙，以防止两者间的擦伤而 或卡死， 推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准， 塑料的最大溢料间隙可查表， 推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取 ra0.80.4m。 推件板可用经调质处理的 45 钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用 t8 或 t10 等 材料，并淬硬到 5355hrc，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。 当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以 避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。 推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的 23mm 空隙 、浇注系统凝料脱模机构 流道凝料的脱模方式，这里采用拉料杆脱模。 9、排气设计 通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则： 排气口不能正对操作者，以防熔料喷出而发生工伤事故； 最好开设在分型面上，如果产生飞边易随塑件脱出； pdf 文件使用 “pdffactory pro“ 试用版本创建 17 最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便； 开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终端； 开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕； 若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时， 可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气； 高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出； 若制件具有高深的型腔，那么在脱模时需要对模具设置引气系统，那是因为制件表面 与型心表面之间在脱模过程中形成真空，难于脱模，制件容易变形或损坏。热固性塑料制 件在型腔内的收缩小，特别是不采用镶拼结构的深型腔，在开模时空气无法进入型腔与制 件之间，使制件附粘在型腔的情况比热塑性制件更甚，因此，必须引入引气系统。 10、温度调节系统设计 在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑 料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同。流动性差的塑料如 pc，pom 等， 要求模具温度高，温度过低会影响塑料的流动，增大流动剪切力，使塑件内应力增大，出 现冷流痕，银丝，注不满等缺陷。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量 就可以调节模具的温度，为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后再通入模内， 可以提高成型效率。对于高熔点，流动性差的塑料，流动距离长的制件，为了防止填充不 足， 有时也在水管中通入油把模具加热。 ps推荐的成型温度为170280， 模具温度为2070 。 、温度调节对塑件质量的影响 1）采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率； 2）模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形 3）对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度，提高模温能 大大改善塑件的表面状态； 温度对塑件质量的影响有相互矛盾的地方，设计时要根据材料特性和使用要求偏重于 主要要求。 、对温度调节系统的要求 1）根