插頭殼體注塑模具設計論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文基于插頭殼體注塑工藝分析及模具設計，以插頭殼體模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產的所有過程。</p><p>　　分析了圓形插頭殼體的工藝特點，介紹了殼體注射模的整體結構及設計要點，研究了模具側抽芯過程和側抽芯機構的特點，提出了一種雙

2、側抽芯機構，并設計了2種不同的側芯方式，實現了順利抽芯，解決了側孔不易成型、側抽機構難以設置的問題。</p><p>　　關鍵詞： 注射模；側抽芯機構；分型面</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper, based on the mouth of the bottle Cypriot

3、injection molddesignand process analysis, to the mouth of the bottle Cypriot Diemain line, the Integrated Process analysis, mold design of the structure, the last to die parts machining methods, the die assembly and a se

4、ries of mold-all process. </p><p>　　Analysis the craft characteristics of the circular plug hull body, introduction the hull body inject whole structure and design important point of mold, research the moldi

5、ng tool side take out the characteristics that Xin process and side take out Xin organization, put forward a kind of side to take out Xin organization, and design 2 kinds of dissimilarity of side Xin way, realization smo

6、oth take out Xin, solved side bore not easy model, the side take out organization hard constitution of proble</p><p>　　Keywords: Injection Mold；The side take out Xin organization；Cent type noodle</p>

7、<p>　　不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p

8、>　　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</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)的現狀1</p><p>　　1.1.4 我國模具技術的現狀及發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.1.5 國外模具工業(yè)

9、的發(fā)展情況2</p><p>　　1.2 畢業(yè)設計的主要研究目標及內容3</p><p>　　1.2.1 設計目標3</p><p>　　1.2.2 設計的主要內容3</p><p>　　第2章 注塑件材料的工藝分析4</p><p>　　2.1 塑料制品的設計分析4</p><p>

10、;　　2.2 塑件體積和質量6</p><p>　　2.3 材料特性6</p><p>　　2.3.1 聚乙烯的使用性能6</p><p>　　2.3.2 聚乙烯的加工特性6</p><p>　　2.3.3 HDPE的成型條件7</p><p>　　2.4 脫模斜度9</p><p>

11、;　　2.5 塑件的壁厚9</p><p>　　2.6 本章小結10</p><p>　　第3章 模具設計11</p><p>　　3.1 型腔數量的確定與配置11</p><p>　　3.1.1 型腔數量的確定11</p><p>　　3.1.2 分型面的設計11</p><p>

12、　　3.2 注射機的選用12</p><p>　　3.2.1 初選注射機的相關參數計算12</p><p>　　3.2.2 注射機參數校核14</p><p>　　3.3 模架的確定15</p><p>　　3.3.1 標準模架簡介15</p><p>　　3.3.2標準模架的選用16</p>

13、<p>　　3.4 成型零部件的工作尺寸計算17</p><p>　　3.4.1 工作尺寸分類和規(guī)定17</p><p>　　3.4.2 影響制品尺寸誤差的因素18</p><p>　　3.4.3 成型零件工作尺寸計算20</p><p>　　3.5 本章小結25</p><p>　　第4章 澆注

14、系統(tǒng)的設計27</p><p>　　4.1 主流道的設計27</p><p>　　4.2 分流道的設計28</p><p>　　4.3 澆口的設計28</p><p>　　4.4 冷料穴的設計29</p><p>　　4.5 澆口套的設計30</p><p>　　4.6 排氣方式3

15、1</p><p>　　4.7 本章小結31</p><p>　　第5章 導向機構的設計32</p><p>　　5.1 導向機構的設計32</p><p>　　5.1.1 導柱的設計32</p><p>　　5.1.2 導套的設計33</p><p>　　5.2 定位圈的設計33&

16、lt;/p><p>　　5.3 拉料桿的設計34</p><p>　　5.4 本章小結34</p><p>　　第6章 成型零件的力學計算35</p><p>　　6.1 型腔的強度35</p><p>　　6.2 脫模機構的設計35</p><p>　　6.2.1 脫模力的計算35&l

17、t;/p><p>　　6.2.2 推板脫模機構設計36</p><p>　　6.3 本章小結38</p><p>　　第7章 側抽芯機構的設計39</p><p>　　7.1 側向抽芯機構簡介39</p><p>　　7.2 滑塊和斜導柱的側向抽芯機構39</p><p>　　7.3 定模

18、側抽芯機構的設計39</p><p>　　7.4 動模側抽芯機構的設計40</p><p>　　7.5 側抽芯機構工作過程41</p><p>　　7.6 側抽芯機構設計加工注意事項41</p><p>　　7.7 本章小結42</p><p>　　第8章 模具的總體設計43</p><

19、p>　　8.1 模具的裝配43</p><p>　　8.2 本章小結44</p><p><b>　　結論45</b></p><p><b>　　致謝46</b></p><p><b>　　參考文獻47</b></p><p>　　千

20、萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。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>

21、　　模具作為“工業(yè)之母”，是工業(yè)生產的基礎工藝裝備。模具生產技術水平的高低不僅是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，而且在很大程度上決定著這個國家的產品質量、效益和新產品開發(fā)能力。</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

22、、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6%，其它各類模具約占11%。</p><p><b>　　我國模具工業(yè)的現狀</b></p><p>　　我國目前的模具開發(fā)制造水平比國際先進水平至少相差10年，特別是大型、精密、復雜、長壽命模具的生產需要矛盾十分突出，已成為嚴重制約我

23、國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。模具是工業(yè)的基礎工藝裝備，在電訊、汽車、摩托車、電機、電器、儀器、家電、建材等產品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生產制件所表現出來的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。</p><p>　　我國模具技術的現狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產銷量高速增長，汽車模具潛在市場十分巨大。在生產汽車時，

24、各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需200多件內飾件模具，而制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產能力看，目前滿足率僅約50%。在建筑領域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢所趨，預計2010年全國塑料門窗和塑管普及率將達到30%～50%，塑料排水管市場占有率將超過50%，都會大大增加對模具的需求量。</p><p>　　未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方面：<

25、/p><p>　　（1）模具日趨大型化。</p><p>　?。?）模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現已達到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。</p><p>　?。?）多功能復合模具將進一步發(fā)展。新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。</p><p>

26、;　　（4）熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。</p><p>　?。?）隨著塑料成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。</p><p>　　（6）標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質量和降低模具制造成本。</p><p>　　（7）快速經濟模具的前景十分廣闊。

27、</p><p>　?。?）隨著車輛和電機等產品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。</p><p>　?。?）以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，塑料模具的比例將不斷增大。由于機械零件的復雜程度和精度的不斷提高，對塑料模具的要求也越來越高。</p><p>　　（10）模具技術含量將不斷提高。 

28、60;</p><p>　　國外模具工業(yè)的發(fā)展情況</p><p>　　目前中國與國外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結果檢驗等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約。面對國外先進技術與高質量制品的挑戰(zhàn)，中國塑模企業(yè)不僅要加快產業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應，還要注

29、重模具產業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設和產業(yè)鏈后端的檢測以及信息服務，盡快縮短技術、管理、工裝水平與國際水準的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。</p><p>　　畢業(yè)設計的主要研究目標及內容</p><p><b>　　設計目標</b></p><p>　　1.插頭殼體注塑?？傃b圖及部裝圖設計，零號圖各1張；</p>

30、<p>　　2.定模型芯、動模型芯、成型塊、大斜滑塊零件圖設計，3號圖各1張；</p><p>　　3.撰寫畢業(yè)設計論文：10000字。</p><p><b>　　設計的主要內容</b></p><p>　　本論文主要是對塑料插頭殼體的結構和模具進行了研究和探討，所做的工作主要有以下幾個方面：</p><p&g

31、t;　　1. 注射件材料的分析，包括材料特性、脫模斜度和壁厚等；</p><p>　　2. 模具零部件的設計，包括型腔數量的確定、注射機的選擇、模架的確定以及成型零部件尺寸的計算；</p><p>　　3. 澆注系統(tǒng)、導向機構設計以及成型零件的力學計算；</p><p>　　4. 側向抽芯機構設計，采用動、定模同時抽芯機構。</p><p>

32、　　注塑件材料的工藝分析</p><p><b>　　塑料制品的設計分析</b></p><p><b>　　零件名稱：插頭殼體</b></p><p>　　材料：聚乙烯（PE）</p><p><b>　　生產批次；大批量</b></p><p>　　

33、其余未注倒角0.5×45°</p><p>　　圖2－1 插頭殼體二維圖</p><p>　　圖2-2 插頭殼體三維實體</p><p>　　圖2－1 、2－2所示為某圓形電連接器中的插頭殼體，材料為聚乙烯( PE)，注射成型，用來取代金屬殼體以減輕電連接器重量和提高生產效率。從圖2－1、2－2可以看出， 塑件結構主要有以下特點：</p&

34、gt;<p>　　(1) 外形有環(huán)形槽；</p><p>　　(2) 尾端有外螺紋；</p><p>　　(3) 側壁上4 個方向不同的側孔分布在同一截面上。</p><p>　　根據以上分析，模具在設計中應重點解決以下幾方面的問題：</p><p>　　(1) 外形如何成型，型腔采用何種機構；</p><p

35、>　　(2) 分型面如何選取；</p><p>　　(3) 塑件上4處側孔如何成型；</p><p>　　(4) 螺紋如何成型。</p><p><b>　　塑件體積和質量</b></p><p>　　由PRO/E模型分析得出塑件的體積和質量：</p><p>　　(1) 體積為6.6397

36、899cm³；</p><p>　　(2) 曲面面積為61.418912cm2；</p><p>　　(3) 密度為0.95g/cm³；</p><p>　　(4) 質量為6.3078004g。</p><p><b>　　材料特性</b></p><p><b>　

37、　聚乙烯的使用性能</b></p><p>　　PE（聚乙烯），成型性、機械加工性、耐沖擊性、耐磨性好，撓性、潤滑性、耐溶劑性、耐藥性、耐濕性、耐腐蝕性、電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，價格低，可以氯化、輻照改性，可用玻璃纖維增強。</p><p><b>　　聚乙烯的加工特性</b></p><p>　　聚乙烯的加工特性如下:&l

38、t;/p><p>　　(1) 結晶型塑料，吸濕性好；</p><p>　　(2) 流動性極好，溢邊值0.02mm左右，流動性對壓力變化敏感；</p><p>　　(3) 可能發(fā)生熔融破裂，與有機熔劑接觸可發(fā)生開裂；</p><p>　　(4) 加熱時間過長則發(fā)生分解，燒焦；</p><p>　　(5) 冷卻速度慢，因此必須

39、充分冷卻，宜設冷料穴，模具應有冷卻系統(tǒng)；</p><p>　　(6) 收縮率范圍波動比較大，收縮值大，取向性明顯，易變形，翹曲，結晶度及模具冷卻條件對收縮率影響比較大，應按制模溫，保證制品冷卻穩(wěn)定；</p><p>　　(7) 宜高壓低溫注射，料溫均勻，填充速度應快，保壓充分；</p><p>　　(8) 應注意選擇澆口套，防止產生縮孔，變形；</p>

40、<p>　　(9) 在質軟點易脫模。</p><p><b>　　HDPE的成型條件</b></p><p>　　表2-1 HDPE的性能</p><p>　　表2-2 PE的成型條件</p><p><b>　　脫模斜度</b></p><p>　　由于塑料

41、冷卻后產生收縮，會緊緊包在凸?；虺尚托托旧?，或由于粘附作用，塑件緊貼在凹模型腔內。為了便于使塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，防止塑料制品表面在脫模時劃傷、擦毛等，在設計時塑件表面沿脫模方向必須具有合理的脫模斜度。常見熱塑性塑件的脫模斜度的推薦值，見表2－3所示。</p><p>　　表2-3幾種熱塑性塑件的脫模斜度</p><p>　　查得聚乙烯脫模斜度，取塑件外表面的脫模斜度為3

42、0′，塑件內表面的脫模斜度為35′。</p><p><b>　　塑件的壁厚</b></p><p>　　塑件的壁厚首先取決于塑件的使用要求，如強度結構、重量、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項要求。此外，還應盡量使其各處壁厚均勻，壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流動阻力較大，難填充，強度剛度差；壁厚太大，內部易生氣泡，外部易生收縮凹陷，且冷卻時間長，料多亦增加成本。

43、</p><p>　　塑件壁厚與流程有關。所謂流程是指熔融物料由進料口流向型腔各處的距離。各種塑料壁厚在其常規(guī)工藝參數下，流程大小與塑件壁厚成正比，壁厚則其流程長。計算與其相對應的塑件壁厚。</p><p><b>　?。?－1）</b></p><p>　　式中 S——壁厚（mm）；</p><p>　　L——流程

44、（mm）。</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　因為,塑件最小壁厚為1mm，符合Smin≥0.642mm的要求；</p><p>　　所以,塑件的結構是合理的。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要介紹了本

45、設計使用的材料聚乙烯的性能與其成型條件；計算了塑件的最小壁厚和脫模斜度，又使用Pro/E三維繪圖軟件繪制出插頭殼體的三維圖形，知道了此塑件的體積與質量，為以后的設計奠定了基礎。</p><p><b>　　模具設計</b></p><p>　　型腔數量的確定與配置</p><p><b>　　型腔數量的確定</b><

46、/p><p>　　確定型腔數量的方法有很多，如根據鎖模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等確定行腔數量。由第2章對塑件制品的工藝分析，得知插頭殼體結構較復雜，采用雙側抽芯機構，且有四個方向抽芯成型側孔。所以型腔數量確定為一模一腔形式。</p><p><b>　　分型面的設計</b></p><p>　　在模具中，能夠取出制品或流道凝料的可分

47、離的接觸表面通稱分型面。分型面選擇是否合理對于塑件質量、模具制造與使用性能均有很多影響，它決定了模具的結構類型，是模具設計工作中的重要環(huán)節(jié)。模具設計時應根據制品的結構形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、推出形式、排氣形式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。 </p><p>　

48、　分型面的選擇原則： </p><p>　　(1) 便于塑件脫模，在開模時盡量使塑件留在動模內；就有利于側面分型和抽芯；應合理安排塑件在型腔中的方位。 </p><p>　　(2) 考慮和保證塑件的

49、外觀不遭損壞。 </p><p>　　(3) 盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）。</p><p>　　(4) 有利于排氣。</p><p>　　(5) 盡量使模具加工方便。</p><p>　　(6) 澆注系統(tǒng)系統(tǒng)，特別是進料口能合理地安排。</p><p>　　(7) 使塑件易于脫模

50、。</p><p>　　本設計中模具具有2套相互獨立的側抽芯機構，分置于動、定模部分，為保證動、定模部分的側抽芯機構協(xié)調運動，模具采用中間分型的雙分型面結構，分型面I選在上固定板與上型腔板之間，以便完成定模部分的側抽動作，分型面II選在插頭殼體的中部臺階面處，以利于殼體脫模及側抽機構設置。</p><p><b>　　注射機的選用</b></p><

51、;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>　　初選注射機的相關參數計算</p><p>　　由以上可知塑件的體積為V=6.6397899cm³；聚乙烯的密

52、度為0.95g/cm³；塑件質量為m=6.3078004g；塑件總質量為V總=1×6.3078004＝6.3078004g。</p><p><b>　　1. 容量計算</b></p><p>　　在一個注射成形周期內，注塑模內所需的塑料總容積應為模具型腔總容 積與模具澆注系統(tǒng)的容積之和，計算公式如下：</p><p>&

53、lt;b>　　(3－1)</b></p><p>　　式中 n——模腔的數量；</p><p>　　Vi——單個模腔的容積（或單個制品的體積）；</p><p>　　Vj——澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料體積；</p><p>　　V——一次注射所需塑料總體積。</p><p>　　選擇注射機時，必須保證

54、V小于注塑機理論注射容積（Vmax）。通常情況下，按下式校核：</p><p><b>　?。?－2）</b></p><p>　　V ＝1×6.6397899＋5</p><p>　　＝11.6397899cm3</p><p>　　Vmax ＝V÷0.8≈14.55 cm3</p>

55、<p><b>　　2. 鎖模力計算</b></p><p><b>　　（3－3）</b></p><p>　　式中 P鎖——注射機最大鎖模力（KN）；</p><p><b>　　n ——型腔個數；</b></p><p>　　Pcp——模具成型時模腔的平均壓

56、力（Mpa）。</p><p>　　(1) 對于易成型制品（PE、PP、PS），Pcp＝20－25Mpa；</p><p>　　(2) 對于薄壁容器，框架類制品，Pcp＝30Mpa；</p><p>　　(3) 對于ABS、PMMA、PC等高粘度、高精度制品，Pcp＝35Mpa；</p><p>　　(4) 對于高精度機器零件，Pcp＝40－

57、45Mpa；</p><p>　　A——塑件在開模方向的最大投影面積（cm2）。</p><p>　　P鎖 ≥0.1n Pcp A</p><p>　?。?.1×1×25×π×1.52</p><p><b>　　≈17.67KN</b></p><p>　

58、　3. 模板尺寸及拉桿間距</p><p>　　如圖3－2所示，模板尺寸(A×B)或拉桿間距(A0×B0)均表示模具安裝面積的主要參數。模板面積大約是機器最大成形面積的4～10倍。由圖3－2可知：</p><p><b>　?。?－4）</b></p><p><b>　?。?－5）</b></p

59、><p>　　式中 D ——由機器最大成型面積計算出的直徑；</p><p>　　b ——由模具強度與結構決定的余量；</p><p>　　d ——拉桿導向部分直徑；</p><p>　　△1 ——拉桿內側余量，中小型注射機一般應大于5mm，大型機應大于10mm；</p><p>　　△2 ——拉桿外側余量。<

60、;/p><p>　　圖 3－1 模具與模板尺寸關系</p><p>　　結合上面的計算，初步確定注塑機為SZ100/630，主要技術參數如下：</p><p>　　表3-1 注射機主要性能</p><p><b>　　注射機參數校核</b></p><p>　　1、模具開模行程校核</p>

61、<p>　　開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。開模行程的磊小直接影響模具所能成型的制品高度。當模具確定之后，就必須校核注塑機開模行程是否與模具所要求的開模距離相適應。若開模行程小于模具所要求的開模距離，則成型后的制品無法脫出。因本設計是利用開模動作完成側抽芯，且為雙分型面模具，所以校核公式為：</p><p><b>　?。?－6）</b></p>

62、<p>　　式中 S1 ——分型面Ⅰ開模行程（mm）；</p><p>　　S2 ——分型面Ⅱ開模行程（mm）；</p><p>　　H1 ——上型腔制品高度（mm）；</p><p>　　H1′ ——制品推出距離（mm）；</p><p>　　H2 ——下型腔制品高度（mm）；</p>&l

63、t;p>　　H2′ ——制品推出距離（mm）。</p><p>　　S≥［14＋16＋10＋40］＋［16＋18＋10］</p><p><b>　?。?34mm</b></p><p>　　即所選注射機開模行程符合條件。</p><p><b>　　2、模具厚度校核</b></p&g

64、t;<p>　　注塑機對安裝使用的模具厚度都有一定的限制。實際使用的模具厚度Hm與注塑機允許安裝的最大模厚Hmax和最小模厚Hmin之間必須滿足下面條件，即</p><p>　　Hmin≤Hm≤Hmax</p><p>　　因模具為雙側抽芯結構，所采用的板較多，粗算厚度為256mm，所選注射機最大模具厚度為300mm，最小模具厚度為150mm,所以符合要求。</p>

65、;<p><b>　　模架的確定</b></p><p><b>　　標準模架簡介</b></p><p>　　如今標準模架已被模具行業(yè)普遍采用。我國于1990年頒布并實施GB/T12556.2-1990《塑料注射模中小型模架技術條件》和GB/T12556.2-1990《 塑料注射模大型模架技術條件》兩項國家標準。</p>

66、;<p>　　3.3.2標準模架的選用</p><p><b>　　圖 3-2 模架</b></p><p>　　中小型標準模加的模板尺寸B×L≤500mm×900mm,而大型模架的模板尺寸B×L為630×630mm～1250mm×2000mm。</p><p>　　按結構特征可

67、分為基本型和派生型。</p><p>　?、被拘涂煞譃锳1～A4四個品種。</p><p>　　A1型模架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設置推桿推出機構，適用于單分型面注射成形模具。</p><p>　　A2型模具定模和動模均采用兩塊模板，設置推桿推出機構。適用于直接澆口，采用斜導柱側抽芯的注射成形模具。</p><p>　　A3型模

68、架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設置推件板推出機構。適用于薄壁殼體類塑料制品的成形以及脫模力大、制品表面不允許留有推出痕跡的注射成形模具。</p><p>　　A4型模架均采用兩塊模板，設置推件板推出機構，適用范圍與A3型基本相同。</p><p>　?、才缮头譃镻1～P9九個品種。</p><p>　　P1～P4型模架由基本型模架A1～A4型對應派生而成。

69、結構型式的差別在于去掉了A1～A4型定模座板上的固定螺釘，使定模一側增加了一個分型面，成為雙分型面成形模具，多用于點澆口。其他特點和用途同A1～A4。</p><p>　　P5型模架的動、定模各由一塊模板組合而成。主要適用于直接澆口簡單整體型腔結構的注射成形模具。</p><p>　　在P6～P9型模架中，P6與P7、P8與P9是相互對應的結構。P7和P9相對于P6和P8只是去掉了定模座板

70、上的固定螺釘。P6～P9型模架均適用于復雜結構的注射成形模，如定距分型自動脫落澆口的注射模等。</p><p>　　按導柱和導套的安裝形式可分為正裝(代號取Z)和反裝(代號取F)兩種。</p><p>　　本設計選用的為A4型250mm×315mm正裝的小型模架如圖3-4所示。模架總高度L:L=25+25+13.4+28.6+23＋25＋50+25=215mm。</p>

71、;<p>　　模架總高度為215mm。</p><p>　　成型零部件的工作尺寸計算</p><p><b>　　工作尺寸分類和規(guī)定</b></p><p>　　對制品和成形零件尺寸所做的規(guī)定為：</p><p>　?、?制品的外形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最大值；與制品外形尺寸相對應的凹模尺寸采用單向

72、正偏差，名義尺寸為最大值。</p><p>　?、?制品的內形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值；與制品內形尺寸相對應的型芯尺寸采用單向負偏差，名義尺寸為最大值。</p><p>　?、?制品和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正、負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。</p><p>　　塑料制品尺寸公差的國家標準為GB/T14486－1993。但目前大多數企業(yè)仍在應

73、用原電子工業(yè)部的標準SJ1372。模具成形零件精度等級及公差應與制品的尺寸公差相對應，見表3-1。</p><p>　　表3-1注塑成形零件的標準公差數值（摘自GB/T1800.3－1998） （μm）</p><p>　　影響制品尺寸誤差的因素</p><p>　　1、成型零部件的制造誤差</p><p>　　成型零部件的制造誤差包括成型零

74、部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個方面，設計時一般應將成型零件的制造公差控制在塑件相應公差的1/3左右，通常取IT6～IT9級。</p><p>　　2、成型零部件的磨損</p><p>　　造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動以及脫模時塑件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主。因此，為簡化計算，一般只考慮與塑件脫模方向表面的磨損，而對于垂直于脫模方向的表面的磨損則予以忽略

75、。磨損量值的大小與成型塑件的材料、成型零部件的磨損性及生產綱領有關。對含有玻璃纖維和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的零部件應取大值。因此，設計時應根據塑料材料、成型部件材料、熱處理及型腔表面狀態(tài)和模具要求的使用期限確定最大磨損量，對中、小型塑件該值一般取1/6塑件公差，大型塑件則取小于1/6塑件公差。</p><p><b>　　3、塑料的成型收縮</b></p><

76、;p>　　前已述及，成型收縮不是塑料的固有特性，它是材料與條件的綜合特性，隨著制品結構、工藝條件等的影響而變化，如原料的預熱與干燥程度、成型溫度和壓力波動生產中由于設計時選取的句酸收縮率與實際收縮率的差異以及由于塑件成型時工藝條件的波動、材料批號的變化而造成的塑件收縮率的波動,由此導致塑件尺寸的變化值為</p><p><b>　?。?－7）</b></p><p&

77、gt;　　式中 ——塑料的最大收縮率；</p><p>　　——塑料的最小收縮率； 　　　</p><p>　　——塑料的名義尺寸。</p><p>　　由式（3-3）可見，塑件尺寸的變化值與塑件尺寸成正比，因此對大尺寸塑件，收縮率波動對塑件尺寸精度影響較大，應認真對待。此時，只靠提高成型零件制造精度來減

78、小塑件尺寸誤差是困難和不經濟的，而應從工藝條件的穩(wěn)定和選用收縮率波動值小的塑料方式來提高塑件精度。反之，對于小尺寸塑件，收縮率波動值的影響小，而模具成型零件的制造公差及其磨損量則成為影響塑件精度的主要因素。</p><p>　　4、配合間隙引起的誤差</p><p>　　例如，采用活動型芯時，由于型芯的配合間隙，將引起塑件孔的位置誤差或中心距誤差。又如，當凹模與凸模分別安裝于動模和定模時，

79、由于合模導向機構中導柱和導套的配合間隙，將引起塑件的壁厚誤差。</p><p>　　為保證塑件精度必須使上述個因素所造成的誤差的總和小于塑件的公差值，即：</p><p>　?。?－8）式中 ——成型零部件制造誤差；</p><p>　　———成型零部件的磨損量；</p><p>　　——塑料的搜索率波動引起的塑件尺寸變化值；</p&

80、gt;<p>　　——由于配合間隙引起塑件尺寸誤差；</p><p><b>　　——塑件的公差。</b></p><p>　　成型零件工作尺寸計算</p><p><b>　?、鄙闲颓怀叽缬嬎?lt;/b></p><p><b>　　⑴ 凹模徑向尺寸</b><

81、/p><p><b>　　（3－9）</b></p><p>　　式中 d ——制品的名義尺寸（最大尺寸）；</p><p>　　△ ——制品公差（負偏差）；</p><p>　　Scp ——所采用的塑料平均成形收縮率；</p><p>　　Dm ——凹模徑向名義尺寸（最小尺寸）；</p&g

82、t;<p>　　x ——修正系數取3/4；</p><p>　　△m ——根據表3－2查得。</p><p>　　代入相關數據計算得：</p><p>　　Dm ＝[(1+0.035)×30－3/4×（－0.052）]0+0.017</p><p>　　＝31.0890+0.017mm</p>

83、<p><b>　　如圖3-3所示。</b></p><p><b>　?、?凹模深度</b></p><p><b>　　(3－10)</b></p><p>　　式中 Hm——凹模深度名義尺寸(最小尺寸)；</p><p>　　hs——制品高度名義尺寸(最大尺

84、寸)；</p><p>　　x——修正系數取2/3。</p><p>　　代入相關數據計算得：</p><p>　　Hm ＝［（1＋0.035)×13－2/3×0.043］0+0.014</p><p>　?。?3.4260+0.014mm</p><p><b>　　如圖3-3所示。&

85、lt;/b></p><p>　　圖 3－3 上型腔凹模</p><p>　　表3-2模具制造公差△m在制品公差△中所占比例</p><p><b>　　⑶ 型芯徑向尺寸</b></p><p><b>　　(3－11)</b></p><p>　　式中 dm ——型

86、芯徑向名義尺寸（最大尺寸）；</p><p>　　D ——制品的名義尺寸（最小尺寸）；</p><p>　　△——制品公差（正偏差）；</p><p>　　△m——模具制造公差；</p><p>　　x ——修正系數取3/4。</p><p>　　代入相關數據計算得：</p><p>　　dm

87、 ＝[(1+0.035)×25＋3/4×0.052]0-0.017</p><p>　　＝25.9140-0.017mm</p><p><b>　　如圖3-4所示。</b></p><p><b>　?、?型芯高度</b></p><p><b>　　(3－12)&l

88、t;/b></p><p>　　式中 hm——型芯高度名義尺寸(最大尺寸)；</p><p>　　h——制品孔深名義尺寸(最小尺寸)；</p><p>　　x——修正系數取2/3。</p><p>　　代入相關數據計算得：</p><p>　　hm ＝［（1＋0.035)×14＋2/3×

89、0.043］0-0.014</p><p>　?。?4.5190-0.014mm</p><p><b>　　如圖3-4所示。</b></p><p>　　圖 3－4 定模型芯</p><p>　　2.下型腔尺寸計算 </p><p><b>

90、　　⑴凹模徑向尺寸</b></p><p>　　Dm ＝[(1+Scp)×d－x×△]0+△m </p><p>　?。絒(1+0.035)×27－3/4×（－0.052）]0+0.017</p><p>　?。?7.9060+0.017mm</p><

91、p><b>　　如圖3-5所示。</b></p><p><b>　?、瓢寄Ｉ疃?lt;/b></p><p>　　Hm ＝［（1＋Scp)×hs－x×△］0+△m </p><p>　?。剑郏?＋0.035)×18－2/3×0.043］0+0.0

92、14</p><p>　?。?8.6010+0.014mm</p><p><b>　　如圖3-5所示。</b></p><p>　　圖 3－5 下型腔凹模</p><p><b>　　⑶型芯徑向尺寸</b></p><p>　　dm ＝[(1+Scp)×D＋x&

93、#215;△]0-△m </p><p>　?。絒(1+0.035)×21＋3/4×0.052]0-0.017</p><p>　?。?1.7740-0.017mm</p><p><b>　　如圖3-6所示。</b></p><p><b>　?、?/p>

94、型芯高度</b></p><p>　　hm ＝［（1＋Scp)×h＋x×△］0-△m </p><p>　　＝［（1＋0.035)×17＋2/3×0.043］0-0.014</p><p>　?。?7.6240-0.014mm</p>

95、;<p><b>　　如圖3-6所示。</b></p><p>　　圖 3－6 動模型芯</p><p>　　3.側孔、環(huán)形槽徑向尺寸</p><p>　　dm孔 ＝［(1＋Scp)×D＋x×△)］0-△m</p><p>　?。絒(1+0.035)×2.5＋3/4×

96、;0.025]0-0.008</p><p>　?。?.8940-0.008mm</p><p>　　dm槽 ＝［(1＋Scp)×D＋x×△)］0-△m</p><p>　?。絒(1+0.035)×1.2＋3/4×0.025]0-0.008</p><p>　?。?.260750-0.008mm<

97、/p><p><b>　　如圖3-3所示。</b></p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章確定了模具的型腔數量為一模一槍，模具采用中間分型的雙分型面結構。經注射機參數相關計算確定初選型號為SZ100/630的注射機，通過校核確定此注射機選擇合理。本章還確定了模具的模架為A4型250mm×

98、;315mm正裝的小型模架，最后通過對成型零部件的計算，確定了相應成型零部件的結構。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的一段熔體的流動通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內在和外表質量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和

99、模具設計及加工的復雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設計中的主要內容之一。</p><p><b>　　主流道的設計</b></p><p><b>　　圖4-1主流道</b></p><p>　　1－料筒噴嘴 2－澆口套 3－定位圈</p><p>　　主流道是指緊接注塑機噴嘴到分流道為止的那一段錐形

100、流道，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，在臥式或立式注射機用的模具中，主流道垂直與分型面，其幾何形狀如圖4-1所示。其技術要點如下:</p><p>　　(1) 主流道通常設計成圓錐型,其錐角a=2～4°；內表面粗糙度Ra=0.4。</p><p>　　(2) 為防止

101、主流道與噴嘴處溢料,主流道對接觸緊密對接,主流道對接處應制成半球凹坑,其半徑小端直徑R=R+(1～2)mm；其小端直徑d= d+(0.5～1)mm 凹坑深度h=3～5mm。</p><p>　　(3) 為減小料流轉向過渡時的阻力,主流道大端呈圓角過渡,其圓角半徑r=1～3mm。</p><p>　　(4) 在保證塑料良好成型的前提下,主流道L應盡量短,否則將增多流道凝料,且增加壓力損失,

102、使塑料降溫過多而影響注射成型.通常主流道長度由模板厚度確定,一般取L≤60mm。</p><p>　　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><b>　　分流道的設計</b></p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道。在多型腔的

103、模具中分流道必不可少，而在單型腔的模具中，有的則可以省去分流道。在分流道的設計時應考慮盡量減少在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小流道的容積。</p><p>　　本設計為單型腔的模具，所以將分流道省去。</p><p><b>　　澆口的設計</b></p><p>　　澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系

104、統(tǒng)的關鍵部分，起調節(jié)控制料流速度、補料時間及防止倒流等作用。澆口的類型有很多，有點澆口，側澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用環(huán)形澆口。</p><p><b>　　澆口的設計原則：</b></p><p>　?。?）澆口的尺寸及位置選擇應避免熔體破裂而產生噴射和蠕動；</p><p>　　（2）澆

105、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>　?。?）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>　　圖4－2 環(huán)形澆口</p><p>

106、　　環(huán)形澆口是沿制品整個外圓周或內圓周進料，它能使塑料繞型芯均勻充模，排氣良好，熔接痕少，但澆口切除困難。它適用于薄壁、長管狀制品。 本設計環(huán)形澆口如圖4－2所示。</p><p><b>　　冷料穴的設計</b></p><p>　　冷料穴的作用是貯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，以防止熔體冷料進入型腔。冷料穴一般設計在主流道的末端，當分流

107、道較長時，在分流道的末端有時也設冷料穴。冷料穴底部常作成曲折的鉤形或下限的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側的作用。</p><p>　　本設計采用帶Z形拉料桿的冷料穴。</p><p>　　圖4－3 帶拉料桿的冷料穴</p><p>　　1.澆口套 2.冷料穴 3.動模型芯 4.拉料桿</p><p>

108、;<b>　　澆口套的設計</b></p><p>　　材料采用45鋼，局部熱處理，SR15球面硬度38～45HRC，其余應符合GB/T4170－2006的規(guī)定，設計尺寸如圖4－3，示注表面粗糙度Ra＝6.3μm，未注倒角1mm×45°，a.可選砂輪越程槽或R0.5mm～R1mm圓角。</p><p>　　圖4－4 澆口套</p>

109、<p><b>　　排氣方式</b></p><p>　　排氣槽用以將成型過程中的氣體充分排除。常用的辦法是在分型面處開設排氣溝槽。由于分型面之間存在有微小的間隙，對于較小的塑件，因排氣量不大，可直接利用分型面排氣，不必開設排氣溝槽，一些模具的推桿或型芯與模具的配合間隙均可引起排氣作用，有時便不必另外開設排氣槽。</p><p>　　本設計的塑件，為較小的

110、塑件，因此排氣量不大，所以采用直接利用分型面排氣。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要對模具的澆注系統(tǒng)進行了設計，包括對主流道、澆口以及澆口套的設計，其中澆口采用的是環(huán)形澆口的形式。澆注系統(tǒng)的設計是否合理，將直接影響成型品的外觀、內部質量、尺寸精度和成型周期，故其是模具設計的重要環(huán)節(jié)。</p><p>&

111、lt;b>　　導向機構的設計</b></p><p><b>　　導向機構的設計</b></p><p>　　導向機構主要用于保證動模和定模兩大部分或模內其他零部件之間的準確對合，起定位和定向作用。例如，使凸模的運動與加壓方向平行，保證凸凹模的配合間隙；在推出機構中保證推出機構運動定向，并承受推出時的部分側壓力；在垂直分型時，使垂直分型拼塊在閉合時準

112、確定位等。絕大多數導向機構由導柱和導套組成，稱之導柱導向機構，此外也有錐面、銷等作定位導向結構。因此，導向機構主要有導柱導向和錐面導向定位兩種形式，其設計的基本要求是導向精確，定位準確，并具有足夠的強度、剛度和耐磨性。</p><p><b>　　導柱的設計</b></p><p>　　導柱導向機構式利用導柱和導向孔之間的配合來保證模具的對合精度。導柱導向機構設計內容

113、包括：導柱和導套的典型結構，導柱與導向孔的配合以及導柱的數量和布置等。注射模的導柱一般取2～4根，其數量和布置形式根據模具的結構形式和尺寸來確定。材料采用T10A，硬度52～56HRC，標注的形位公差應符合GB/T1184－1996的規(guī)定，t為6級精度，其余應符合GB/T4170－2006的規(guī)定，本設計的導柱如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 導柱</p><p><

114、;b>　　導套的設計</b></p><p>　　導套分為直導套和帶頭導套，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，帶頭導柱軸向固定容易，本設計采用的是帶頭導套，材料采用T10A，硬度52～56HRC，標注的形位公差應符合GB/T1184－1996的規(guī)定，t為6級精度，其余應符合GB/T4170－2006的規(guī)定，如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 帶頭導套&

115、lt;/p><p><b>　　定位圈的設計</b></p><p>　　為了便于模具在注射機上安裝以及模具澆口套與注射機的噴嘴孔精確定位，應在模具上安裝定位圈，用于與注射機定位孔匹配。定位圈除完成澆口套與噴嘴孔的精確定位外，還可以防止?jié)部谔讖哪然觥８鶕?SZ100/630查得定孔直徑為125mm尺寸,即ΦD為125mm。本設計定位圈如圖4－4所示，采用50中碳鋼，經

116、正火處理，硬度為183～235HBS。與定模裝模板固定用的螺釘采用JISB1101中公稱直徑8mm或JISB1176中公稱直徑8mm的螺釘。</p><p><b>　　圖5－3 定位圈</b></p><p><b>　　拉料桿的設計</b></p><p>　　材料采用4Cr5MoSiV1，硬度50～55HRC，其中

117、固定端30mm范圍內硬度35～45HRC，淬火后表面可進行滲氮處理，滲氮層深度為0.08～0.15mm，心部硬度40～44HRC，表面硬度≥900HV。其余應符合GB/T4170－2006的規(guī)定。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要對導向機構的設計，包括導柱、導套、定位圈拉、料桿的設計。導向機構主要用于保證動模和定模兩大部分或模

118、內其他零部件之間的準確對合，起定位和定向作用。</p><p><b>　　成型零件的力學計算</b></p><p><b>　　型腔的強度</b></p><p>　　注射模具長時間承受交變負荷，并且伴有溫度冷熱交替，工作環(huán)境惡劣，工作狀態(tài)下所發(fā)生的彈性變形，對塑件的質量有很大的影響，因此，模具必須具有足夠的強度和剛度

119、。</p><p>　　中小型模具是指模板的長度和寬度在500mm以下的模具。這類模具的強度，只要模板的型腔長、寬尺寸不大于模板長度和寬度的60％，型腔深度不超過模板尺寸的10％時，可以不必通過計算。</p><p>　　本設計中的模具滿足此要求，所以不必計算。</p><p><b>　　脫模機構的設計</b></p><

120、p>　　脫模機構的設計有遵循以下原則：</p><p>　　(1) 塑件滯留于動模，以便于借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作，使模具結構簡單。</p><p>　　(2) 防止塑件變形和損壞，正確分析塑件對模腔的黏附力的大小及其所在部位，有針對性地選擇適當的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。</p><p>　　(3) 力求良好的塑件外觀，在選擇頂

121、出位置時候，應盡量設在對塑件外觀影響不大的位置。在采用推桿脫模尤其要注意這個問題。</p><p>　　(4) 結構合理可靠，脫模機構應工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強度和剛度。</p><p>　　脫模機構分類有多種方法，但主要以脫模裝置結構特征分類較實用和直觀，參考同類型零件的脫模機構，本塑件產品的脫模機構采用推板脫模機構。</p><p>

122、;<b>　　脫模力的計算</b></p><p>　　本產品為薄壁殼類零件，可知脫模力為：</p><p>　　(6－1) (6－2)</p><p>　　式中 ——塑料的拉伸模量（MPa），；　</p><p>　　——塑件成型平均收縮率，；</p><p>　　——塑件包容

123、型芯的長度（mm）；</p><p>　　——塑件的壁厚（mm）；</p><p><b>　　——脫模斜度，，；</b></p><p>　　——塑料與鋼材之間的摩擦系數，；</p><p>　　——塑料泊松比，=0.38；</p><p><b>　　——</b><

124、/p><p>　　——塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（）。</p><p>　　由上面的分析可知，定模上型芯的脫模力為，動模上的型芯的脫模力為。動定模的脫模力相差不大，但由于該塑件有三個側抽芯，因此在開模時，塑件一定會留在動模上。塑件所需要的最小脫模力為。</p><p><b>　　推板脫模機構設計</b></p><