单分型面模具设计实例

单分型面注射模具工作任务根据下面的端盖制品图：1.设计出所示塑件的注射模；2.画出装配图和零件图；3.写出说明书。具体设计步骤一、对塑件图及实样的分析消化二、注射机型号的确定三、型腔数目确定四、分型面的确定五、浇注系统的设计六、成型零件的设计七、温控系统的设计十二、模具材料的确定十五、编写说明书十四、绘制装配图和零件图十三、校核模具与注射机的有关尺寸八、排气系统的设计九、脱模机构的设计十、导向机构的设计十一、模架的选择具体设计步骤1.塑料的原材料分析塑件材料采用聚苯乙烯（纯），属热塑性材料。从使用性能上看，该塑料透明性好，透光率高，化学性能优良，耐酸、碱、醇、油、水等的能力较强，电性能优良，是理想的高频绝缘材料，拉伸强度和弯曲强度高，但耐热性不高，耐磨性较差，导热系数小，塑件易产生内应力；从成型性能上看，该塑料吸水性小，收缩小，比热容小，流动性好，成型容易，但应防止淌料，应控制成型温度、压力和时间等工艺参数，以减少内应力。过程实施：2.塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1）结构分析从制品图上分析，该零件总体形状为长方形，只有在顶面中间有一个直径为15mm的孔，其结构简单，属于简单制品。2）尺寸精度分析该塑件重要尺寸如：150-0.22mm，600-0.36mm，800-0.46mm。可以看出尺寸精度在MT2~MT3之间，未注尺寸的公差按照MT5级确定，精度中等偏上，模具零件的相关尺寸加工精度等级可以保证。塑件的壁厚为1.8，确定塑件的壁厚均匀，便于成型。3）表面质量分析该塑件的表面要求光滑，不得有毛刺，无其他的要求，故比较容易实现。综合以上所述，在注射成型情况下，将成型工艺条件控制得当，就比较容易实现制品的成型要求。首先进行塑件质量的计算。计算塑件质量是为了初选注塑机并确定型腔数目。经过计算得知塑件的体积为：查表选PS的密度为：塑件质量为：二、注塑机型号和型腔数目的确定采用一模两腔的结构形式，考虑塑件所需模具的外形尺寸，注射时所需的注射压力等因素，初选注塑机为XS-ZY-125。四、分型面的确定在模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的基本结构，一般应该根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件要求表面光滑、无毛刺，对表面有质量要求。选择如下图A分型面不利于表面质量的保证，但B分型面利于表面质量的保证，有助于模具复杂程度的降低，并减少模具加工的难度，便于塑件成型后的脱模。过程实施：（1）主流道设计根据《模具设计指导》查得XS-ZY-125型注塑机喷嘴的相关尺寸为：喷嘴前端孔直径：喷嘴喷嘴圆弧半径：根据模具主流道与喷嘴的关系取主流道球面半径取主流道小端直径五、浇注系统的设计为了便于将凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形，锥度，内壁粗糙度小于0.4um。主流道长度由定模座板和定模板的厚度确定,暂定为60mm。在此，取锥度为4°。为了使熔体顺利进入分流道，在主流道末端设计半径r=5mm的圆弧过渡。（2）分流道设计

分流道的形状和尺寸应该根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状简单，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工起见，选用截面形状为U形的分流道，查手册可选得：R=3mmh=7mm斜度取8°（3）浇口设计

根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选择侧浇口比较合适。由于制品壁厚均匀，浇口位置在设计时可放在80尺寸中间位置处，在模具结构上采用组合式型芯、有利于填充、排气。故浇口采用截面为矩形的侧浇口，根据手册初选浇口尺寸长、宽、高为1mm、5mm、1mm，试模时进行修正。（4）拉料杆和冷料穴的设计

为了使主流道凝料能顺利从主流道衬套中脱出，需要设计拉料杆和冷料穴。由于塑件材料位聚苯乙烯，比较脆，故不能采用倒锥形和圆环槽的冷料穴。可采用Z形或者带球头拉料杆的冷料穴。在选用冷料穴时，需要根据推出机构来确定。此处暂时选用Z形拉料杆的冷料穴。浇注系统结构图

1.凹模的结构设计本模具采用一模两腔的结构形式，考虑加工的难易程度和材料的价值利用等因素，凹模拟采用整体嵌入式结构，根据塑件所设计的分流道和浇口的设计要求，分流道和浇口设置在凹模上，如下图所示。2.型芯的结构设计型芯主要是与凹模相结合构成模具的型腔，其凸模结构形式如图所示。六、成型零件的设计型芯、型腔结构图3.型芯、型腔的工作尺寸计算成型零件的工作尺寸计算时采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来计算。考虑到目前模具制造能力和成本因素，选用模具制造公差为。计算过程与结果为：型腔长度尺寸：型腔深度尺寸：型腔宽度尺寸：本塑件驳材料为尘PS，确PS成赞型性能屯优良，侧故而本剪模具可堵以不设挎置加热教系统。枯热塑性野塑料在蔽注射成赚型后，辟必须对呀模具进结行有效忆的冷却勾，使熔慰融塑料捉的热量雀尽快地坊传给模润具，以机使塑料敲可以冷去却定型忧并可迅掏速脱模姻。为了蕉缩短制示品成型融周期，余一般需条要设置崭冷却系帅统。冷蔬却系统烂的设计愉如下：七、温控笨系统的设牛计PS（容纯）塑费料在料贵筒内的职温度为过170咱~19戏0度，拆到模具挡内的塑色料温度酸在18材0度左扔右，而欺塑件硬势化后从丈模具型修腔中取雄出时其达温度在纵60度膀以下。府由于P牺S流动牺性，易承于成型估，要求价模温不网太高，怖故采用渗常温水涂对模具盗进行冷照却。由于冷辨却水道躬的位置就、结构猫形式、纤孔径、拥表面状师态、水弦的流速猎、模具范材料等东很多因沈素都会溪影响模造具的热舞量向冷辆却水传哪递，精骂确计算熟比较困赌难。在蝇实际生廊产中，汪通常都化是根据械模具的洋结构确拍定冷却槽水路，兴通过调掀节水温惧、水速壤来满足雾要求。无论多大辉的模具，忠水孔的直直径不能大洁于14m苗m，否则链冷却水难据以成为湍铜流状态，垃以致降低绘热交换效望率。一般眼水孔的直件径可根据吩塑件的平钱均厚度来已确定。平窄均壁厚为梦2mm时匀，水孔直腰径可取8痒～10m债m；平均皆壁厚为2衔～4mm贺时，水孔断直径可取层10～1匆2mm；其平均壁厚系为4～6寨mm时，刊水孔直径虑可取10雄～14m离m。本塑件壁向厚均为1址.8mm骑，制品总萌体尺寸为鸭80×6蜻0×15村，较小，确定水孔坦直径为8变mm。并换在型腔上万采用直流歼循环式冷牲却装置。由于动模泥、定模均银为镶拼式浑，受结构雅限制，加图。由于塑件驾形状为矩秃形而且壁滔厚较薄。米使用推杆充推出容易铲在塑件底船边留下推念出痕迹，雷但不影响素外观质量府，可以采铺用。也可抢以选择推女件板推出叶机构完成哀塑件的推魔出，这种裙方法结构键简单、推项出力均匀蹄，塑件在乓推出时变宵形小、推篇出可靠。如果采狡用推件忠板推出筝，比较味合适本轧产品的延推出，屠但浇注炭系统中盘的拉料捎杆应该研为球形荣拉料杆长，还需秘增加一读块推件困板。结漆构分别俯如下：九、脱歉模机构的宁设计由于塑项件形状池为矩形穴，尺寸杯比较小臭，采用爱一模两送腔的结耗构，所龟需模具哭周界尺运寸不大种，可以么选用导进柱导套哈作为导般向机构喝。导柱导雕套导向待机构有错圆形的具导柱导五套和矩立形的导子柱导套昨。圆形迫导柱导惧套由于嘉塑件所尝需模具可为小型装模具，穴故选用窗圆形的曲导柱导杏套。见抚总装图案。十、容导向机研构的设疤计1.省模架类亦型的确寇定本模具采绍用一模两浸腔的结构铅形式，型随腔和型芯械为组合式屈结构，推误出机构为羽推杆推出遭，故选A冠2型模架哗。十一、榜模架竟的选择2.模粱板周界尺初寸确定型腔在翠模板中苦布局图两如下，陆确定M删、N尺艳寸。（1）沃型腔侧鸭壁厚度唐s江的确定型腔侧惠壁厚度沾可以采论用计算害或者查剪表的方膝式得到释。在此苗，采用壳查表的酷的方式眯得到。泻根据《奴模具设膀计指导钻》矩形比型腔的陆侧壁厚涂度表6率-15深，根据盏矩形型姐腔内壁易短边尺其寸60敬，可得控：整体式型拌腔壁厚为沃30~3追5；镶拼贩式型腔的虽凹模壁厚匪为10~手11，模壳套壁厚为鼓25~2尊8.在此，采用的鸟镶拼式凝结构，判选凹模笋壁厚为害11，颂模套壁衔厚为2颈8。则s真=39冶mm（2）模议板周界尺隆寸的确巴定模板尺喇寸为：在标准模银架中选，森可选模架直周界尺寸歼为：160素x25家0。3.渴A、B笼、C尺棕寸确定（1）氏A尺远寸确定由图可以桐看出：A割=15+恒h，h为倾型腔底板存厚度，可骨通过经验远数据或者旨计算得到甜。在此，利喂用公式计范算。由于迟本制件为宏小型制件丢，故而采坊用强度计册算方法。型腔底系板厚度式中，为型腔内塑料熔体压力；为底板上承受成型压力部分的长度；为底板总长；为支架间距；为型腔材料许用压力。塑件材料铅为PS，葡查表5-槽2得知：支架间呀距等同纪于塑件慨的短边勾，故取瓣：底板上膀承受成西型压力竖部分的无长度等舍同于塑悲件的长腐边，故肃取：底板总长缎为模板的典长度，模改板长度为根250m标m，故型腔材料痛许用压力型腔底苏板厚度则A尺沾寸为：A=1翼5+1铜0.2茧9=2诸5.2委9mm考虑到婆要在型蛾腔上设腿置冷却表装置，绞根据模宋架数据痰，选A当=50鲜mm。（2）险C尺寸滋确定C=制须品高度台+12退+16所+（5塑~10双）mm=15+柿28+1技0=53引mm在A尺棚寸所在葬范围内轿选择C陡，有6忙3和8娘0满足砖要求，俯选C=适63m艇m。（3）揭B尺寸棉确定由A、C诱尺寸可以骄确定B尺辰寸有16级、20、蕉25、3尊2。本模垄具无滑块灿，根据经笨验四个尺刊寸都满足稠要求，在姨此选B=救25mm潜。综上所朽述，可任知模架杂为A2祖-16器025室0-4惩3-Z文2。4、模听具高度律H尺功寸确定H=72焦+A+B知+C=72嚼+50沟+25俱+63=21将0mm故模具高孩度为21假0mm。1.成打型零件模乱具材料的彼确定本塑件缓比较简宅单，成妖型零件逐只有型脆芯和型鞭腔，结情构比较炉简单，谷性能要畜求不高核，故可锅以选用虎的材料伞比较多欧。型腔和型因芯需要承药受塑料熔毯体的冲刷降和高温作羡用，由于糖是大批量怀生产，因驶此要求材穷料的耐磨石性要好。抵在此，型轰芯和型腔逮材料均选锦用CrW座Mn。十二、匀模具爽材料的蓝确定2.结圈构零件模怒具材料的壳确定结构零俯件中，烟标准件某的材料栏根据国包家标准货执行，时非标件侦的材料砌在保证准使用质禁量的情茎况下，名根据材役料的成驻本来选额用。具港体材料毕如下图舅所示。十二、持模具蜂材料的宗确定2.流芦道凝料质款量计算（1）主篮流道凝料兔质量计算主流道凝伯料小端直盼径为4.颜5mm，伙大端直径轧为9mm举，长度为辟70mm钓，按照圆蔑柱来估算酸得：一、注截射量的偏校核制品质巩量计算前面计尤算得：艺单个制道品质量纷为15云.54沾g。一扣模两腔望结构，泰故制品给总重为违15.厚54×幅2=3屑1.0揉8g。十三、矿校核模具歌与注射机垫的有关尺调寸二、注射努压力的校忌核查课本肚附表4简可得：纯PS塑赏料成型所旺需的注射宿压力为6篇0-11旗0MPa柔。查《模似具设计摸指导》丢表6-菠24得汇：注射才机XS卸-ZY非-12检5的注喘射压力谨为12浪0MP珠a。60-情110谜<12我0。故XS疫-ZY撞-12筋5注射词机满足节要求。三、锁模章力的校核查《模具搞设计指导凳》表6-越24得：注射机闭XS-滩ZY-扩125凝的锁模沿力为9朵00k助N。塑件在膜分型面者上的投冈影面积巾为：则：故XS胸-ZY僻-12班5注射谢