塑料仪表盖注射模设计说明书课件

1、为CAD图，下载后直接另存为文件修改为后缀dwg即可用擦地打开机电工程学院专业综合训练仪表盖注塑模设计说 明 书课题名称： 仪表盖注塑模 学生姓名： 葛 旭 学号： 20100615310 专 业： 机械制造及其自动化 班级： 10机制3班 成 绩： 指导教师签字： 2013年1月3日目 录 前言.1 绪论.2 1.模具工业的概况. .2 2.我国塑料模具工业技术现状及地区分布.3 3.我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向.5 4 .注塑模具CAD发展概况及趋势.6塑料仪表盖注射模设计第一章：塑件成型工艺性分析 1.塑件（塑料仪表盖）分析.7 2.PP的性能分析.8 3.PP的注射成型过程

2、及工艺参数.9第二章：模具结构形式及注射机的初步确定 1.分型面的选择原则.11 2.分型面的确定.11 3.型腔数量和排位方式的确定.12 4.注射机型号的确定.12 5.浇注系统的设计.14第三章：成型零件的结构设计和计算 1.成型零件的结构设计.18 2.成型零件钢材的选用.18 3.成型零件工作尺寸的计算.19 4.成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算.20第四章：模架1.模架的确定和标准件的选用.232.合模导向机构的设计.243.脱模推出机构的设计.264.排气系统的设计.265.温度调节系统设计.27 致谢.30参考文献.31附件.31前 言 模具课程设计是在完成冷冲模具设计、塑料模

3、具设计、CAD/UG软件等相关专业课程学习之后，一个重要的综合性的环节。在设计之前，要具备机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识。初步了解塑件的成型工艺和生产过程，熟悉各种塑料模具的典型结构。课程设计的基本目的是：（1）综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固加深和拓宽所学的知识。（2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模

4、具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。（3）通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，为毕业设计打下一个良好的实践基础。绪 论1.模具工业的概况 在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起着不容质疑的作用。 模具工业是制造业中的一项基

5、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” 。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。 塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色

6、金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。 目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代

7、设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。2.我国塑料模具工业技术现状及地区分布在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。还能生产厚度仅为0. 08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。注塑模型腔制造精度可达0. 02 0. 05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模

8、达50 100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到10%,

9、与国外的5080%相比，差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG II、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成

10、型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中科技大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来，国内己较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM I、SM II等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广

11、泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。技术比较见表1表1: 国内外塑料模具技术比较表项目国外国内注塑模型腔精度0. 0050. 01mm0.020.05mm型腔表面粗糙度Ra0.010. 05 umRa0.20 um非淬火钢模具寿命10-60万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月 我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距

12、，但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。据统计，我国现有模具生产厂近2万家，从业人员约50万人，“九五”期间的年增长率为13%. 2000年总产值为270亿元，占世界总量的5%。2008年总产值为450亿元，近十年来增长率为15%以上。但从总体上看，自产自用占主导地位，商品化模具仅为1/3左右，国内模具生产仍供不应求，特别是精密、大型、复杂、长寿命模具，仍主要依赖进口。目前，就整个模具市场来看，进口模具约占市场总量的20%左右，其中，中高档模具进口比例达40%以上。因此，近年来我国模具发展的重点放在精密、大型、复杂、长寿命模具上，并取得了可喜的成绩

13、，模具进口逐渐下降，模具技术和水平也有长足的进步。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型精密、复杂、长寿命等中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量增加较快，其能力提高显著；股份制改造步伐加快，等等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这2个省的模具产值已占全国总量的六成以上。江苏、上海、山东、安徽等地目前发展态势也很好。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多，其差距主

14、要表现在下列六方面：(1)国内自配率不足80，中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60。(2)企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不够合理。(3)模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低很多，而模具生产周期却要比国际先进水平长很多。(4)开发能力弱，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低，不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。(5)模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。(6)与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。 纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品

15、的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。 在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重对知识的更新与学习，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在教学中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企

16、业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业是一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。3.我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具技术的发展趋势主要是： CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CADCAMCAE技术的进一步集成化、一体化、智能化； PDM(产品数据管理)、CAPP

17、(计算机辅助工艺设计管理)、KBE(基于知识工程)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)及Internet平台等信息网络技术的不断发展和应用； 高速、高精加工技术的发展与应用； 超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用； 快速成型与快速制模(RPRT)技术的发展与应用； 热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向工程及并行工程的发展与应用； 模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用； 优质模具材料的研制及正确选用； 模具自动加工系统的研制与应用； 虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。4 .注塑模具CAD发展概况及趋势 计算机辅助设计(Computer Aided

18、Design, CAD)是当代计算机应用的一个重要领域。随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高，CAD技术及其应用一直处于日新月异的发展浪潮中。作为CAD技术应用的一个十分重要的方面，塑料模具计算机辅助设计、模拟分析与制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是国内外普遍关注的热点。三十多年来，国外注射模CAD技术发展相当迅速。70年代己开始应用计算机对熔融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十年来，

19、注射模CAD技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。塑料仪表盖注射模设计第1章 ：塑件成型工艺性分析一、 塑件（塑料仪表盖）分析： 本课程设计为一塑料仪表盖，如上图所示。塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有变形、裂纹；脱模斜度30-1；未注圆角R2-R3；壁厚处处相等；材料要求为PP，未注尺寸公差按所用塑料的高精度等级查取。（1）外形尺寸 该塑件壁厚为2.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。从工件本身来看，属于小型件，结构简单，不用设置抽

20、芯机构；工件壁厚处处相等，熔体流速不会突变，压力变化比较平稳。但是，由于塑件上的孔比较多，容易造成熔接痕使塑件整体强度大为降低。（2）等级精度 影响塑件尺寸精度的因素主要有：塑件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（模具成型的温度、压力、时间及取向、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。按GB/T 14486-1993标准，本塑件所用材料为聚丙烯（PP），根据要求查塑料模具设计手册可知，本塑件选用高精度2级。

21、（3）脱模斜度 由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及抽芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。塑件脱模斜度为：，这里统一选择脱模斜度为。二、 PP的性能分析：无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆、不耐磨、易老化.适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。

22、常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。聚丙烯特性：（1）物理性能：聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90.091g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中24h的吸水率仅为0.01%，分子量约815万之间。成型性好，但因收缩率大，一般为1.31.7%，厚壁制品易凹陷。制品表面光泽好，易于着色。（2）力学性能：聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比HDPE高，但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差，分子量增加的时候，冲击强度也增大，但成型加工性能变差。PP最突出的性能就是抗弯

23、曲疲劳性，如用PP注塑一体活动铰链，能承受7107次开闭的折迭弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下，不如尼龙。（3）热性能：PP具有良好的耐热性，熔点在164170，制品能在100以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的，150也不变形。脆化温度为-35，在低于-35会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。（4）化学稳定性：聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使PP软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。三、PP的注射成型过程及工艺参数：成型

24、特性：（1）结晶料，吸湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。（2）流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔，凹痕，变形。（3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。（4）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中注塑模工艺条件：（1）干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。（2）熔化温度：220275C，注意不要超过275C。（3）模具温度：4080C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。（4）注射速度：通常，使

25、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。（5）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。PP材料完全可以使用热流道系统。3PP的注塑工艺参数项目参数注塑机螺杆式预烘干不需要；如果贮藏条件不好，在80的温度下烘干1h就可以螺杆转速(m/s)高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以料筒温度

26、（）喂料区 3050（50）区1 160250（200）区2 200300（220）区3 220300（240）喷嘴温度（）220300（240）模具温度（）2070注射压力(MPa)具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80140MPa（8001400bar）第2章 ：模具结构形式及注射机的初步确定塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。一、 分型面的选择原则：（1） 分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。（2） 分型面应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模

27、的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。（3） 分型面的选择应有利于保证塑件的形状和尺寸精度要求。（4） 分型面的设置应满足书剑外观质量的要求。（5） 分型面的设置应有利于模具的锁紧和保证壁厚均匀性。（6） 当不可避免有侧抽芯时，分型面的设置应尽可能将侧抽芯滑块放在动模部分，且应尽量避免长行程侧抽芯。（7） 分型面的设置应有利于模具的排气。（8） 分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。二、 分型面的确定根据本塑料仪表盖的具体结构和以上确定分型面的基本原则，由于

28、塑件结构简单,不用抽芯机构,分型面应选在仪表盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上，其位置如下图所示。三、 型腔数量和排位方式的确定为了制模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应该确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注塑机的额定锁模力、注塑机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。（1） 型腔数量的确定 该塑件精度要求高,塑件尺寸较小，且为大批量生产，可

29、采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定为一模一腔结构形式。（2） 模具结构形式的初步确定 根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或推杆推出方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯定板、支撑板或推件板。由上综合分析可确定采用大水口的单分型面注射模。四、 注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排

30、列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。（1）注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得塑件体积： V塑 =24.023cm3塑件质量： m塑=V塑=24.023*1.20g=28.83g 式中，取1.20g/cm3。 （2）浇注系统凝料体积的估算 根据经验公式按照塑件体积的0.21倍来估算。则，选

31、取0.25倍。故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为： V总= V塑（1+0.25）1=24.0231.25130.03cm3 （3）选择注射机 根据计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V总=30.03cm3，并结合：V公=V总/0.8，则有V公37.5cm3。根据以上的计算，初步选定公称注射量为40 cm3，注射机型号为SZ40/35卧式注射机，其主要技术参数如下：理论注射容量/ cm340移模行程/mm325螺杆柱塞直径/mm40最大模具厚度/mm80V注射压力/MPa120最小模具厚度/mm50注射速率/gs-130锁模形式双曲肘塑化能力/gs-145模具定位孔直径/mm100螺杆转速/r

32、min-10200喷嘴球半径/mm12锁模力/kn600喷嘴口直径/mm3拉杆内间距/mm345345 （4）注射机的相关参数校核注射压力校核。 PC的注射压力为60-100MPa，这里取P0 =80 MPa，该注射机的公称注射压力P公=120MPa，注射压力安全系数K1=1.251.4，这里取1.3，则：P0 K1=801.3=104P公，所以，注射机压力合格。锁模力校核。 塑件在分型面上的投影面积A塑，则A塑=/4（702102524）mm24700 mm2。浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料在分型面上的投影面积A浇的数值，按照多型腔模的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的

33、投影面积A浇的0.20.5倍。选取A浇0.2A塑。因此，塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积A总，则A总，n（A浇A塑）n（A塑0.2A塑）21.2 A塑11280mm2。模具行腔内的胀型力F胀，则F胀A总P模1128030N338400N338.4KN式中，P模是型腔的平均计算压力值。P模是模具行腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为1020MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应该取较大值。结合PC的特性，取P模为15MPa。选用的注射机的公称锁模力F锁600KN，锁模力安全系数为K21.11.2，这里取K21.2，则K2 F胀1.2 F胀1.2338.4= 406.08F

34、锁，所以，注射机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。5、 浇注系统的设计所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传物质、传压和传热的功能，岁塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道、冷料穴、浇口。一、主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形,以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道设计要点如下：1.为便于将凝料从主流道中拉出，主流道

35、通常设计成锥形，其锥角 =26，取=3。内壁表面粗糙度一般为 Ra=0.4。2.为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道进口处应制成球面凹坑，其球面半径为 R 2 =R 1 +(12)mm,凹入深度 35mm。3.为了物料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，其圆角半径 r=13mm。4.主流道长度 L 应尽量短，否则将增加主流道凝料，增大压力损失，一般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定，取 60mm。5.因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复碰撞，因此，常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理，一般选用 T8、T

36、10 制造,热处理硬度为 HRC5055。(1) 主流道尺寸主流道小端直径: D =注射机喷嘴直径（0.51）=4（0.51），取 D =5mm。主流道大端直径取10mm主流道球面半径: SR0=注射机喷嘴球头半径（12）=18（12），取 SR=20mm。（2）主流道衬套形式本设计虽然是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取60mm，材料采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC-57HRC。（3）主流凝料体积 （4）主流道剪切速率校核由经验公式式中 2、 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道（除了直接浇口外），它

37、是浇注系统的关键部分。（1）浇口的主要作用：型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；易于切除浇口尾料；对于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，黏度降低，提高流动性能，有利于充型，但是浇口尺寸过小会使压力增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。（2）浇口的形式浇口的形式有很多，但是要根据具体情况来选择。注射模常用浇口形式有以下几种：侧浇口、点浇口、直浇口、潜伏式浇口、圆盘浇口、轮辐式浇口、扇型浇口、薄片浇口、护耳浇口。测浇口，它一般在分型面上，从塑件的外侧进料。侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便地调

38、整充模时的剪切速率和封闭时间，故也称标准浇口，又称边缘浇口。它截面形状简单加工方便；浇口位置选择灵活，去除浇口方便、痕迹小。广泛用于两板式多型腔模具以及断面尺寸较小的塑件。本设计采用侧浇口的结构形式。（3）浇口位置的选择浇口的位置选择，应遵循如下原则：避免制件上产生喷射等缺陷（避免喷射有两种方法：a 加大浇口截面尺寸，降低熔体流速；b 采用冲击型浇口，改善塑料熔体流动状况。）该模具采用方法 a；浇口应开设在塑件截面最厚处；有利于塑件熔体流动；有利于型腔排气；考虑塑件使用时的载荷状况；减少或避免塑件的熔接痕；考虑分子取向对塑件性能的影响；考虑浇口位置和数目对塑件成型尺寸的影响；防止将型芯或嵌件挤

39、歪变形。（4）浇口的尺寸的确定浇口截面积通常为分流道截面积的 0.030.09 倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度约为 0.52.5mm 左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。本模具采用矩形浇口，尺寸按下面公式计算。1.计算侧浇口的深度2.1mm2.计算侧浇口的宽度b 浇口的宽度，mmA 凹模边型腔表面积，即塑件外表面积，mm2三、冷料穴的设计当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前面的熔体塑料的温度较低，形成冷凝料头，为了防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量，在进料口的末端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。它的作用是储存因两次

40、注塑间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，防止冷料进入型腔而形成冷接缝。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端的直径。为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往是冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用，根据拉料的方式的不同，冷料穴的形式又可分为与推杆匹配的冷料穴、与拉料杆匹配的冷料穴和无拉料杆的冷料穴三种。（1） 主流道冷料穴如图3-3所示，采用半球形，并采用球形头拉料杆，该拉料杆固定在动模固定板上，开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料从主流道衬套中脱出。（2） 分流道冷料穴在分流道端部加长7.5mm作为分流道冷料穴。第3章 ：成型零件的结

41、构设计和计算型腔通常包括凹模、凸模、小型芯、螺纹等。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触，并且脱模是反复与塑件摩擦，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性和较低的表面粗糙度。同时还应该考虑零件的加工性及模具的制造成本。应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。一、成型零件的结构设计（1） 凹模的结构设计凹模是成型塑件外表面的重要零件，按其结构可分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计采用整体嵌入式凹模，如图4-1所示。（2） 凸模的结构设计（型芯）凸模是成型塑件内表面的

42、零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。该塑件采用整体式型芯，如图4-2所示，因塑件的包紧力较大，所以设在动模部分。图4-1 凹模嵌件结构 图4-2 凸模结构2、 成型零件钢材的选用根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为打批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用P20。对于成型塑件内表面的型芯来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此钢材选用P20钢，进行渗氮处理。三、 成型零件工作尺寸的计算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接用以构成塑件的尺寸，它通常包括凹模和凸模的径向尺寸（包括矩形和异形零

43、件的长和宽）、凹模和凸模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。成型零件的加工精度和质量决定了塑件的精度和质量，工作尺寸的计算受塑件尺寸精度的制约，影响塑件尺寸精度的因素甚多，主要有模具制造公差、模具的磨损量和塑件收缩率等因素，因此，计算工作零件尺寸时应根据上述三个因素进行计算。一般情况下，生产大型塑件时，应稳定成型工艺条件和选择收缩率波动较小的塑料来提高塑件精度。生产小型塑件时，模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要因素。因此，应提高模具精度等级和减少磨损。在计算成型零件型腔和型芯的尺寸时，塑料制品和成型零件尺寸均按单向极限制，即凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；

44、凡是轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸，公差为负；而孔心距尺寸则按公差带对称分布的原则进行计算。（1）、凹模径向尺寸的计算 50mm相应的塑件制造公差1=0.04； 70mm相应的塑件制造公差1=0；式中，是塑件的平均收缩率，PC的收缩率为0.50.7，所以=（0.5+0.7）/2=0.6；是系数，其取值范围一般为0.50.8之间，此处取0.6；是塑件上相应尺寸制造公差，对于中小型塑件取。（2）、凹模深度尺寸的计算 25mm相应的塑件制造公差=0； 35mm相应的塑件制造公差=0；式中， 是系数，一般取值在0.50.7之间，此处取0.6。（3）、型芯径向尺寸的计算 25相应的塑件制造公差=0；

45、 65相应的塑件制造公差=0；式中，是系数，查表知其一般在0.50.8之间，此处取0.6。（4）、型芯高度尺寸的计算 型芯径向尺寸的计算 25相应的塑件制造公差=0； 65相应的塑件制造公差=0；式中， 为系数，一般在0.50.7之间，此处取0.6。（5） 、成型孔间间距的计算四、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算（1）凹模侧壁厚度的计算。 凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，其厚度根据参考文献中的刚度公式计算。型腔径向尺寸（mm） 型芯径向尺寸（mm） 型腔深度尺寸（mm） 型芯高度尺寸（mm） 塑料的平均收缩率(%)，（Error! No bookmark name given.=（0

46、.013+0.017）/2=1.5%） 塑件公差值（mm） 模具制造公差（mm）（按高精度查取Error! No bookmark name given.= /10）对于型腔来说，具体尺寸见图4-3。1=0.44 mm ，Error! No bookmark name given.2=0.34 mm ，Error! No bookmark name given.1 =0.044 mm ，Error! No bookmark name given.2 =0.034 mm =45 mm ，Error! No bookmark name given.=35 mm ，Error! No bookmar

47、k name given.1=0.36 mm ，Error! No bookmark name given.2=0.34 mm ，1 =0.036 mm ，Error! No bookmark name given.2 =0.034 mm 图 4-8=75 mm ,Error! No bookmark name given.=35 mm ,Error! No bookmark name given.=12 mm ,Error! No bookmark name given.=6 mm ,Error! No bookmark name given.1=0.44 mm ，2=0.34 mm ，Er

48、ror! No bookmark name given.3=0.26 mm ，Error! No bookmark name given.4=0.22 mm ，Error! No bookmark name given.1 =0.044 mm ，Error! No bookmark name given.2 =0.034 mm ，3 =0.026 mm ，Error! No bookmark name given.4 =0.022 mm =45 mm ，Error! No bookmark name given.=42.5 mm ，Error! No bookmark name given.=

49、35 mm ，Error! No bookmark name given.=32.5 mm ，1=0.36 mm ，Error! No bookmark name given.2=0.36 mm ，Error! No bookmark name given.3=0.34 mm ，Error! No bookmark name given.4=0.34 mm ，Error! No bookmark name given.1 =0.036 mm ，2 =0.036 mm ，Error! No bookmark name given.3 =0.034 mm ，Error! No bookmark n

50、ame given.4 =0.034 mm3根据侧壁厚度校核强度、刚度查参考文献塑料成型模具，选择以下公式：按刚度条件计算： 4-5按强度条件计算有: 4-6式中: E 模具材料的弹性模量（Mpa）；碳钢为2.06105 MPa p 型腔压力（MPa），本模具取40 MPa刚度条件，即允许变形量（mm），0.05mm模具材料的许用应力(Mpa)；碳钢为238 MPar 型腔内径，r=40mm； 泊松比，0.28按刚度条件计算有：按强度条件计算有：根据上面刚度、强度比较，取S= 9.1 mm 49.52 mm 符合要求。根据底板厚度校核强度、刚度查参考文献塑料成型模具，选择以下公式：按刚度条件计

51、算：按强度条件计算有：式中: E 模具材料的弹性模量（Mpa）；碳钢为2.06105 MPa p 型腔压力（MPa），本模具取40 MPa刚度条件，即允许变形量（mm），0.05mm模具材料的许用应力(Mpa)；碳钢为238 MPar 型腔内径，r=40mm按刚度条件计算有：按强度条件计算有：根据上面刚度、强度比较，取S=19.4 mm 35 mm 符合要求。第4章 模架一、 模架的确定和标准件的选用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，初步选用模架尺寸为315mm250mm的标准模架，实际选择尺寸350mm300mm。1.定模座板（350mm300mm、厚 25mm）定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为 45 钢，通过 4 个 M14 的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定位圈通过 4 个 M8 的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为 H7/m6 配合。2.定模板（型腔固定板）（350mm250mm、厚 60mm）用于固定型