机械制造与自动化毕业设计-鼠标注塑模设计.doc

1 x xx xx xx xx x 大大学学 系 别 机电工程系 班 级 机械制造与自动化 姓 名 学 号 课题名称 鼠标注塑模设计 指导老师 2010 年 4 月 25 日 2 目目 录录 目录目录2 摘要摘要4 一一、绪论、绪论5 二、二、概述概述7 三、塑件工艺分析三、塑件工艺分析7 3.1 塑件材质工艺性.7 3.2 塑件工艺性分析.8 3.3 成型工艺性.9 四、确定型腔数目四、确定型腔数目9 五、确定分型面五、确定分型面10 六、浇注系统的设计六、浇注系统的设计12 6.1 确定浇口形式及位置.13 6.1.1 浇口的形式 .13 6.1.2 浇口的选择要点 .13 6.1.3 侧浇口尺寸 .13 6.2 初步设计主流道及分流道形式和尺寸.14 6.2.1 主流道 .14 6.2.2 分流道 .15 6.3 型腔位置的排布.16 七、确定型腔、型芯工作部分的尺寸七、确定型腔、型芯工作部分的尺寸18 71 成型零件工作尺寸的计算18 八、模架的选用八、模架的选用21 8.1 初选注塑机.21 8.2 注射压力和锁模压力.22 8.2.1 注射压力 .22 8.2.2 锁模力 .22 8.3 塑料注射机参数.23 8.4 选用标准模架.23 8.5 注射喷嘴与模具主流道衬套.24 8.6 注塑机相关参数的校核.24 8.6.1 注塑压力的校核 24 8.6.2 锁模力的校核 24 8.6.3 模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核 25 8.6.4 开模行程和塑件推出距离的校核 .25 九、其它机构设计九、其它机构设计26 91 冷料穴和拉料杆的设计26 3 92 排气系统的设计27 93 推件板推出机构的设计27 94 推杆推出机构28 95 冷却系统的设计28 十、装配图及工艺卡十、装配图及工艺卡30 10.1 按要求完成装配图.30 10.2 填写塑料零件的注射工艺卡.30 10.3 调试.33 十一、设计小结十一、设计小结34 4 摘要摘要 这次设计主要是针对鼠标的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终 设计出一副注塑模。该论文从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的 注射系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关 参数的校核、都有详细的设计。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件 所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是鼠标注塑模具的设计。也就是 设计一副注塑模具来生产鼠标塑件产品，以实现自动化提高产量。由于塑件无 卡勾，不需要侧抽装置但会使模具结构复杂，所以采用顶杆可以起顶出作用。 其优点在于简化机构，使模具外形缩小，大大降低了模具的制造成本。通过模 具设计表明该模具能达到鼠标的质量和加工工艺要求。 关键词关键词 塑料模具 鼠标 模具 abstract this project mainly aimed at the mouse through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic mold was designed. this topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the pours system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system all had the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established. through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested. keykey wordswords plastic mold lid mold 5 一一、绪论绪论 模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身 又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁 力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工 业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”， 同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业 年产值达到 13000 亿日元，远远超过日本机床总产值 9000 亿日元。如今， 世界模具工业的发展甚至已超过了新兴的电子工业。 现化模具工业已从传统的劳动密集产业转变为一个技术密集、人才密集和 资本密集的产业。加入 wto 后，模具企业为了参与激烈的市场竞争，不仅重 视人才的开发和培训，广泛使用新技术，努力提高自己的模具技术水平。在激 烈的竞争中发展起来的现代模具企业，其重要特征表现如下： （1)以计算机为中心。计算机技术的广泛使用，使现代模具企业的首要特 征是以计算机为中心。计算机是整个企业最活跃、最核心，最需要投资以及更 新最快的部分(其软件每 2-3 年、硬件每 3-5 年更新一次)。以计算机为中心建 立起来的计算机辅助设计、计算机辅助工程以及计算机辅助制造 (cad/cae/cam)是企业的生产主线，并向集成化、网络化、智能化方向发展。 (2)模具设计水平高。现代模具企业都广泛采用计算机辅助技术、人工智能技术 进行设计决策、模拟分析和优化设计。同时，数据库和计算机网络技术应用使 设计师可以在更大范围内共享设计资料、信息、资源和展开合作，使其现代模 具设计的总体水平上升到一个前所未有高度。 现代模具有的还要求有控压、控温等功能，甚至要求提供某些测量元件。在模 具标准化、通用化、典型化程度很高的情况下，各模具企业都利用自己的某些 专长设计制造模具，在激烈的竞争中求发展。 (3)生产设备先进。现代模具的加工，更多地依靠各种自动化程度较高的高精度、 高效率机床。从模具粗加工、热处理到各种精加工、光整加工、质量控制与检 测，必须设备齐全，配套合理。其中，数控加工设备所占比重比较大，以适应 单件或小批量复杂模具的生产。同时，数控加工设备也是模具 cad/cae/cam 6 的基础，有助于实现模具制造的全自动加工。 (4)供货期短。现代模具对短交货期的要求日益迫切，模具的交货期限已从传统 的几个月向几十天、十几天甚至数小时发展，这些是传统制模方法所不能达到 的。 模具设计已从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式。广泛 采用模具 cad/cae/cam 技术，使模具设计、计算机分析、生产装备、数控 加工、检验、试模等工作一体化，设计数据直接经过网络和数据库管理系统传 递到各个生产部门，大大缩短模具生产周期。此外，成形过程计算机模拟，并 行工程、人工智能，快速原型制造等先进制造技术的应用，以及模具标准化、 专业化生产等也为缩短供货期起了重要作用。 7 二、二、概述概述 该塑件是鼠标，见图所示。本塑件的材料采用 abs。生产类型为大批量生 产。其结构简单，采用侧浇口进料，本塑件结构紧凑，属于中小型塑件，可以 采用一模两腔模注射方法从而降低成本，提高效率。本论文对所设计鼠标注射 模具进行阐述。 图2.1 产品图 三、塑件工艺分析三、塑件工艺分析 3.1 塑件材质工艺性塑件材质工艺性 塑料制件为鼠标，材料为 abs，收缩率为 0.4%0.7%，盖身壁厚为 2mm，批量生产。分析塑件工艺性能，设计其模具，编制模具零件的加工工艺。 abs 丙烯脯-丁二烯-苯乙烯共聚物： 8 注塑模工艺条件： 干燥处理:abs 材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥 的条件为 8090 摄氏度下最少干燥 2 个小时。材料温度应保证小于 0.1%。 熔化温度：210280 摄氏度;建议在 245 摄氏度。 注射速度：中高速度。 化学和物理特性： abs 是由丙烯腈、丁二烯三种化学单体合成。每种单体都是具有不同特性： 丙烯腈有高强度、热稳定性及化淡稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性； 苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态看 abs 是非结晶性材料。三种 单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另 一个是聚丁二烯橡胶分散相。abs 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相 中的分子结构。这就可以在主品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市 场上百种不同品质的 abs 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如 从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。abs 材料具 有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲 击强度。 abs 的成型性能：abs 塑料成型性较好。它的流动性较好，成型收缩率小； abs 塑料比热容较低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也较快，模塑周期 短。但是 abs 吸水性大，成型前必须充分干燥，表面要求炮泽的制品应进行较 长的时间干燥。由文献 1 中表 2 得： 密度 （kg.dm） 3 比体积 dm kg 3 吸水率收缩率热变形温 度 熔点 1.021.160.860.980.20.40.40.790108130160 3.2 塑件工艺性分析塑件工艺性分析 1)、塑料制件尺寸较大，并要进行包装，一般精度等级就可，为降低生产 成费用，采用一模四，并对制品进行后加工。 9 2） 、制品成型采用侧浇口，因为加工比较容易且易保证加工的精度。 3） 、为了方便加工和热处理，型腔和型芯部分采用的是组合结构。 3.3 成型工艺性成型工艺性 查模具设计与制造简明手册p.280 表 2-31 常用塑料注射成型工艺参数： 塑料注射成型工艺参数 预热和干燥温度 80-120 时间1-2 小时 料筒后段温度 180-200 中段温度 210-230 前段温度 200-210 模具温度 25-70 注射压力70-90mpa 注射时间3-5s 保压时间15-30s 冷却时间15-30s 总周期40-70s 螺杆转速30-60r/min 需后处理 塑件的工作条件对精度要求较低，根据 abs 的性能可选择其塑件的精度等 级为 4 级精度（查阅塑料成型工艺与模具设计p66 表 3-8） 。 经计算得塑件的底面积为：s 塑=1400mm2 塑件的尺寸为:214.3mm*65mm*25.2mm 10 四、确定型腔数目四、确定型腔数目 确定型腔数目：根据塑料件的生产批量及有关尺寸精度要求采用初定一模 二腔。 塑料件体积 3 53.86vcm 由文献 1 表 6-1 塑料 abs 的密度为 1.021.05 （一般注塑机用的塑料 3 cm 的密度为 1.05） 。 3 /cmg 所以一个制品的重量为： 53.86 1.0557 s mg 图 4.1 型腔排布 五、确定分型面五、确定分型面 分型面位置的确定 11 分型面为了塑料制品的脱模和安放嵌件的需要，模具型腔由两个部分或与 更多部分组成的，这些可以分离部分的接触表面称为分型面。分型面的形状有 平面、斜面、阶梯面、曲面。 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于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，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时 一般应遵循以下几项原则： a) 保证塑料制品能够脱模 这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中 脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在 一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不 应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。 b)使型腔深度最浅 模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响： 1)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长， 影响模具生产周期，同时增加生产成本。 2)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加 工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔 深度不宜过大。 3)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越 大， 若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在 选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。 c)使塑件外形美观，容易清理 尽管塑料模具配合非常精密，但塑件脱模后，在分型面的位置都会留有一 圈毛边，我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后立即割除，但仍会在塑件上留 下痕迹，影响塑件外观，故分型面应避免设在塑件光滑表面上。 d)尽量避免侧向抽芯 12 塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因为侧向抽芯模具结构复杂， 并且直接影响塑件尺寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增加，故在 万不得己的情况下才能使用 e)使分型面容易加工 分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的 平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工 精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不 到保证，易造成溢料飞边现象。 f)使侧向抽芯尽量短 抽芯越短，斜抽移动的距离越短，一方面能减少动、定模的厚度，减少塑 件尺寸误差；另一方面有利于脱模，保证塑件制品精度 。 g)有利于排气 对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因 此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最 后到达的位置，而且不把型腔封闭。 综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保 证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会 存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型 面。塑件的分型面 （产品的最大轮廓处） 。 图 5.1 分型面 13 六、浇注系统的设计六、浇注系统的设计 浇注系统的设计 浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统控制着 塑件成型过程中充模和补料两个重要阶段，对塑件质量关系极大。浇注系统是 指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。普通模具的浇 注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几部分组成。 6.1 确定浇口形式及位置确定浇口形式及位置 6.1.1 浇口的形式浇口的形式 浇口的形式众多，通常都有边缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、 轮辐浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口、直浇口等。鉴于吊钩的具体结构， 选择点浇口。 6.1.2 浇口的选择要点浇口的选择要点 浇口的尺寸用位置选择应避免发生的破裂而产生喷射和蠕动； 浇口的位置有利于流动、排气、和补料； 浇口的位置应使流程最短、料流娈向最少并防止型芯变形； 浇口位置及数量应有利于减少熔接痕和增加熔接强度； 浇口位置应考虑到定向作用对塑件性能的影响。 综上所述制品成型采用侧浇口，因为加工比较容易且易保证加工的精度。 6.1.3 侧浇口尺寸侧浇口尺寸 侧浇口设于制品的侧端面，其截面形状一般为梯形、半圆形，这种浇口的 优点是加工容易，容易保证浇口的加工精度。一般侧浇口的厚度为 0.51.5mm 这，宽度为 1.55mm，浇口长度为 1.52.5mm 侧浇口尺寸也可以用如下经验 公试来计算。 nth 14 a n b 30 式中 t-制品厚度 n-材料系数，见下表 图表 常用树脂的材料系数 树脂的名称材料系数树脂的名称材料系数 ps，pe pom，pc，pp 0.6 0.7 pvca，pmma,pa pvc，abs 0.8 0.9 经过计算 h=1mm b=2mm 6.2 初步设计主流道及分流道形式和尺寸初步设计主流道及分流道形式和尺寸 浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料井组成。从注塑机喷嘴至模具型 腔的熔融树脂流路称为流道，其浇口套内树脂流路称为主流道，其余的部分称 为分流道。 6.2.1 主流道主流道 主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。二者应严密接触以避免高压 塑料的溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大 1-2mm；主流道小端直径应比喷 嘴孔直径约大 0.5-1mm，常取 4-8mm，视制品大小及补料要求决定。大 端直径应比分流道深度大 1.5mm 以上，其锥角不宜过大，一般取 26。内壁 的粗糙度 r a 本设计取 0.4um，圆锥角本设计取 3.5 度。 其大端的一侧一般设置主流道规格见下表，其中为 d 主流道出口直径，d 为主流道入口直径。本设计由材料为 abs 及下面设计的注塑机型号（制品较小 即可以选择注塑量为 80g 以下）可以选择。 一般采用的主流道规格表 树脂小型制品 （注塑量 80g 以下） 中型制品 （注塑量 80340g 以 下） 大型制品 （注塑量 340g 以下） 15 dddddd ps pe abs pc 2.5 2.5 2.5 3 4 4 5 5 3 3 3 3 6 6 7 8 3 3 4 5 8 7 8 10 图6.1 主流道 6.2.2 分流道分流道 分流道的截面形式有正方形、圆形、梯形截面、u 形截面、半圆形截面、 矩形。由于圆形截面的加工简单容易，且热量损失与压力损失均不大，还有圆 形截面的分流道的直径可根据塑料的流动性等因素来确定，该制品采用的是 abs 塑料，流动性为为中等，所以本设计选用圆形截面的分流道。一般分流道 的直径比主流道的大端小 12 毫米，可以根据下表选择分流道的直径为 8mm。 16 分流道直径表 树脂名称分流道的直 径/mm 树脂名称分流道的直 径/mm 树脂名称分流道的直 径/mm ps pp hips abs san pom 310 4.810 3.210 3.210 3.210 3.210 pmma 硬 pvc pa 含玻纤 pps ppo pes 810 6.416 412 310 6.410 6.410 6.410 pbt 含玻 纤 pbt pc 含玻纤 pc pu 340 38 513 4.810 6.48 图 6.2 分流道 6.3 型腔位置的排布型腔位置的排布 该件采用一模两腔的结构形式，一般浇口系统的设计应尽量采用从主流道 到各个型腔分流道的形式及尺寸相同的设计，而本次毕业设计减少分流道的长 度，可以节省材料，即型腔平衡式布置的形式。 17 图 6.3 型腔布置及浇口流道 18 七、确定型腔、型芯工作部分的尺寸七、确定型腔、型芯工作部分的尺寸 71成型零件工作尺寸的计算成型零件工作尺寸的计算 图 7.1 成型零件结构图 塑料材料为 abs，因上为注明公差，所以计算时以一般精度计算即为 4 级 精度。模具制造公差取 3 型腔工作部位尺寸公式： 0 4 3 0 0 0cpm dsdd 0 0 0 0 3 2 cpm hshh 型芯工作部位尺寸公式： d= 0 z m 4 3 0 0 cp dsd 19 0 0 0 0 3 2 cpm hshh 式中 -塑件外型长度基本尺寸的最大尺寸（mm） ； m d -塑件外型长度基本尺寸的最小尺寸（mm） ； m d 塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） ； m h h塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm） ； m x修正系数，取 0.5-0.75； s塑件平均收缩率 cp 塑件制品的公差 成型零件的制造公差,取（-）。 z3 1 4 1 取 s=（0.4%+0.7%）/2=0.55%、 = cp z3 通常制品中 1mm 和小于 1mm 的并带有大于 0.05mm 公差的部位以及 2mm 和小于 2mm 的部位并带有大于 0.1mm 公差的部位不需要进行公差的 计算。 解：（1）型芯尺寸计算 d=d= 1m 0 z m 4 3 0 0 cp dsd =mm 0 3 82 . 0 82 . 0 75 . 0 0055 . 0 208208 =mm 0 27 . 0 76.209 d= 0 2 z m 4 3 0 0 cp dsd = 0 3 16 . 0 16 . 0 75 . 0 0055 . 0 88 =mm 0 05 . 0 25 . 8 d=d= 1m 0 z m 4 3 0 0 cp dsd =mm 0 3 28 . 0 28 . 0 75 . 0 0055 . 0 4141 20 =mm 0 09 . 0 43.41 0 0 0 01 3 2 cpm hshh = 0 3 22 . 0 3 222 . 0 0055 . 0 29.1829.18 =mm 0 07 . 0 54.18 0 0 0 02 3 2 cpm hshh = 0 3 18 . 0 3 18.2 0055 . 0 5 . 10 5 . 10 xo =mm 0 6. 68.10 oo (2)型腔尺寸计算 0 4 3 0 0 05cpm dsdd = 3 82 . 0 0 82 . 0 75 . 0 0055 . 0 212212 =mm 27 . 0 0 45.211 0 4 3 0 0 06cpm dsdd = 3 28 . 0 0 28 . 0 75. 00055 . 0 75.4175.41 =mm 09 . 0 0 73.41 = 0 0 0 10 3 2 cpm hshh 3 22 . 0 03 22 . 0 2 0055 . 0 8 . 20 8 . 20 =mm 07 . 0 0 76.20 = 0 0 0 20 3 2 cpm hshh 3 12 . 0 03 12 . 0 2 0055 . 0 11 =mm 05 . 0 0 .92 . 0 21 八、模架的选用八、模架的选用 8.1 初选注塑机初选注塑机 最大注射量 注射机的最大注射量和制品的质量或体积有直接关系，两者必须相适应， 不然会影响制品的产量和质量。因此为了保证正常的注射成型，注塑机的最大 注射量应稍大于制品的质量或是体积，通常注塑机的实际注射量最好在注射机 的最大注射量的 80%以内。 注射量：该塑料制品单件的重量为： 53.86 1.0557 s mg 浇注系统的重量可以用估计算，由于浇注系统的尺寸先计算浇注系 统的体积为：=18.67cm j v 3 可以粗略的计算浇注系统的重量为： = j m j v18.67 1.0519.60g 总体积为：=(53.86 2)+18.67=126.39 cm 塑件 v3 总重量：m=126.391.05=132.70g 选择注塑机的型号时必须满足注射量： 8 . 0/ 总机 vv 其式中： -额定注射量； 机 v -塑料制品和浇注系统凝料的总和； 总 v 即= 8 . 0 塑件 v 33 126.39 158 0.8 cmcm 或可以满足下面这个式子：)8 . 0/( 2 总机 mm 其式中： -额定注射量 机 m 22 -塑料制品和浇注系统凝料的总和 总 m -聚苯乙烯的密度为：1.054 2 3 /cmg -abs 塑料的密度为：1.05 1 3 /cmg 即gmm165 8 . 0054 . 1 05 . 1 7 . 132 )8 . 0/( 2 总机 8.2 注射压力和锁模压力注射压力和锁模压力 8.2.1 注射压力注射压力 注射机的压力要满足下式： 成型机 pp 由文献 1 表 6-5 得到 abs 塑料成型时的压力amp9070p 成型 8.2.2 锁模力 注塑机的锁模力也要满足下式条件：pfp 锁模力 其式中 p-塑料成型时型腔的压力，由下表可以查到 abs 塑料的型腔的压力为中 等粘度塑料所以本设计取 p=34.3mpa; f-浇注系统和塑件在分型面上的投影面积 模内的平均压力 制品的特点 模内的平均压力mpap / 模 容易成型制品24.5 一般制品29.5 中等粘度塑料和有精度要求的制品34.3 加工高粘度塑料的、充模难的制品39.2 各型腔及浇注系统及各型腔的面上的投影面积: f=（214652+826+）=27.916 2 cm 3027.916n=83.74kn90kn pfp锁模力 23 8.3 塑料注射机参数塑料注射机参数 查模具设计与制造简明手册表 2-33 热塑性塑料注射机型号和主要技 术规格，注塑机 g54-s200/400 有关技术参数如下。塑料注射机参数的规 格如下 塑料注射机参数表 注塑机型号 g54-s200/400 注射量/cm3 200400 螺杆直径/mm 55 注射压力/mpa 109 注射行程/mm 160 注射时间/s 2 注射方式 螺杆式 锁模力/kn 2540 最大成型面积/cm2 645 模板最大行程/mm 260 模具厚度/mm 165406 拉杆空间/mm 290x368 模板尺寸/mm 428x450 锁模方式 液压-机械 喷嘴球径/mm sr16 喷嘴孔径/mm 4 8.4 选用标准模架选用标准模架 根据以上分析，计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结果形式和规 格。查文献1表 7-1，7-5 选用： a1-400374-45-z2 gb/t 12556.1-1990 定模板厚度 a=99 mm 动模板厚度 b=90 mm 垫块厚度 c=99 mm 模具厚度 h=30 mm +99 mm +90 mm +99mm+30 24 mm=349 模具外形尺寸 400 mm 374 mm 349 mm 8.5 注射喷嘴与模具主流道衬套注射喷嘴与模具主流道衬套 为了保证注射成型时在主流道衬套处不出现死角，无熔料积存，并便于主 流道的凝料的脱模。 注射喷嘴与模具主流道衬套的关系如下式： mmrr)21 ( mmdd) 15 . 0( 式中 d-注射喷嘴前端孔直径,d=3.5mm r-注射喷嘴球面半径,r=16mm d-模具主流道衬套的小端直径 r-模具主流道衬套的球面半径 所以: d=6mm r=16mm 注射机的固定模板定位孔与模具定位圈的关系是两者按 h9/f9 配合的，以 保证模具的主流道的轴线与注塑机喷嘴轴线的重合，否则会产生溢料并造成流 道凝料脱模困难。定位圈的高度 h，小型模具为 810mm,大型模具为 1015mm. 8.6 注塑机相关参数的校核注塑机相关参数的校核 8.6.1 注塑压力的校核注塑压力的校核 查模具设计与制造简明手册表 3-1 常用热塑性塑料注射成型工艺参数 注射压力 80mpa 喷嘴孔直径 3mm; 合乎要求 b)、定位孔与定位圈的尺寸校核：定位圈直径 69mm 15+25+33+10=93mm， 合乎要求。 到此，注塑机的各项相关工艺参数均已校核通过。 九、其它机构设计九、其它机构设计 91 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴和拉料杆的设计 冷料穴的作用是收集每次注射成型时，流动熔体前端的冷料头，避免这些 冷料进入型腔影响的质量或堵塞浇口。 此注射模的冷料穴开设在主浇道的末端，直径略大于主浇道的大端直径， 便于冷料的进入。 此次设计采用的拉料杆是钩形（z 形）拉料杆。开模时靠冷料对钩形（z 形）拉料杆的包紧力，将主浇道凝料从主浇道中拔出。拉料杆固定端装在型芯 固定板上，故当推件板推出塑件时，将主浇道凝料从钩形（z 形）拉料杆上强 制脱出。因此，这种拉料杆常用于弹性较好的塑料件并采用推件板脱模的情况， 也常用于点浇口凝料自动脱落时，起拉料作用，但这时拉料杆的固定位置则应 视模具的具体情况而定。钩形（z 形）拉料杆还适用于自动化生产，但球形头 部分加工较困难。 27 92 排气系统的设计排气系统的设计 型腔内气体的来源，除了型腔内原有的空气外，还有因塑料受热或凝固而 产生的低分子挥发气体。 一般来说，对于结构复杂的模具，事先较难估计发生气阻的准确位置。 所以，往往需要通过试模来确定其位置，然后再开排气槽。 排气的方式有开设排气槽和利用模具零件配合间隙排气。 开设排气槽通常要遵循的原则是： （1） 、排气槽最好开设在分型面上，因为分型面上因排气槽而产生的飞边， 易随塑件脱出。 （2） 、排气槽的排气口不能正对操作人员，以防熔料喷出而发生工伤事故。 （3） 、排气槽最好开设在靠近嵌件和塑件最薄处，因为这样的部位最容易 形成熔接痕，宜排出气体，并排出部分冷料。 （4） 、排气槽的宽度可取 1.51.6mm,其深度以不大于所用塑料的溢边值为 限，通常为 0.020.04mm。 本塑件的排气槽开设在分型面上，因为分型面上因排气槽而产生的飞边， 容易随塑件脱出。采用间隙排气的方法，利用了分型面及零件的配合间隙排气。 93 推件板推出机构的设计推件板推出机构的设计 1、推件板是一块与凸模有一定配合精度的模板，他是在塑件的整个周边端 面上进行推出的，它具有作用面积大，推出力大，脱模力均匀，运动平稳，并 且塑件上无推出痕迹等优点。 2、推件板推出机构的注意点： （1）为了保证推件板推出塑件后，能留在模具上，导柱应有足够的强度。 （2）在推件板推出机构中，为了减小推件板与型芯的摩擦，推件板与型芯 之间留有 0.2-0.5mm 的间隙，并有锥面配合，既能起到辅助定位的作用，也可 防止推件板因偏心而溢料。 28 （3）对于大型的深腔塑件或采用软质塑料时，如果推件板脱模时，塑件与 型芯间容易形成真空，造成脱模困难，甚至使塑件变形损害，为此应考虑增设 引气装置。 94 推杆推出机构推杆推出机构 推杆推出机构是最简单最常用的一种形式。推杆的截面形状可以根据塑件 的情况而定，如圆形、矩形等，此推杆采用的是圆形。如图所示。根据塑料 模具设计手册中查得：推杆的总长 l=183mm,大端直径为 8mm, 小端直径为 6mm。 图 9.1 顶杆 95 冷却系统的设计冷却系统的设计 冷却系统的设计原则： （1）：冷却水孔应尽量多，孔径应尽量大。 （2）：冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。 （3）：浇口处加强冷却 （4）：降低入水与出水的温差。 29 （5）：冷却水道要避免接近熔接痕部位。 （6）：冷却水道的大小要易于价格和清理，一般孔径为 8-10mm. 此副注射模的冷却系统的结构为直流式，根据塑料模具设计手册中介 绍，所以选择了水管直径为 8mm 的冷却系统，从而得知它的最低流速为： 1、66m/s，流量为 0.005 m /min. 3 十、装配图及工艺卡十、装配图及工艺卡 10.1 按要求完成装配图按要求完成装配图 10.2 填写塑料零件的注射工艺卡 1010 工艺卡片工艺卡片 型芯工艺卡片：型芯工艺卡片： 工序号工序名称工序内容设备 1 备料下料 250x290x73mm锯床 2 锻造245x285x68mm,碳化物偏析不 大于 3 级 3 热处理调质 hrc20-40 4 刨，铣平面2406x280.6x63.8mm,棱边 倒角 1.5x1.5x45 铣床 30 5 平磨平磨六个面，单边留精磨量 0.5-0.1mm,保证垂直度小于 0.01 磨床 6 铣削精铣至要求，保证精磨余量。 7 热处理防止脱碳或氧化，hrc60- 55。变形量不大于 0.01mm。 8 精磨以原平面自为基准，精磨六 个面，保证垂直，保证尺寸。 磨床 9 仿形磨仿形磨削型芯至要求磨床 10 电加工拉正垂直面，找正中心，穿 丝加工内形；保证图纸上下 偏差和粗糙度 1.6 的要求。 电火花机床 11 钳工修研、抛光凹模内行，保证 图纸要求和粗糙度的要求。 型腔工艺卡片：型腔工艺卡片： 工序号工序名称工序内容设备 1 备料下料 290x250x70mm锯床 2 锻造285x245x65mm,碳化物偏析不 大于 3 级 3 热处理调质 hrc20-40 4 刨，铣平面280.6x240.6x60.6mm,棱边倒 角 1.5x1.5x45 铣床 5 平磨平磨六个面，单边留精磨量 0.5-0.1mm,保证垂直度小于 0.01 磨床 6 钳工划线加工各孔，螺纹孔，保 31 证图纸