塑料插座注塑模具設計【16張CAD圖紙+PDF圖】

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任尹玉珍發(fā)放日期： 2011 年 5月15 日畢業(yè)設計（論文）課題任務書姓 名任艷學號0810403221系別機電工程系題 目塑料插座模具設計副 標 題題目來源自擬團隊是 否 1課題來源及選題依據(jù)：該生的實習單位生產(chǎn)單位的生產(chǎn)加工處，用于生產(chǎn)過程。課題來源于學生自擬，選擇塑料插座模具設計作為課題。課題復雜程度一般。學生易于下手，但要求學生提供的設計說明書要按要求書寫，重在分析，掌握模具設計的工藝程序，學生可以把在校學習的理論知識進行綜合應用，達到一定的畢業(yè)實習目的。2本設計（論文或其他）應達到的要求：1、論文規(guī)范，符合學院格式要求2、要求進行方案比較，選擇合理的工藝設計3、合理選擇產(chǎn)品材料，選擇正確的進行表面熱處理4、計算準確，論據(jù)充分5、圖紙規(guī)范3進度安排(包括起迄日期、主要工作內(nèi)容等)：起迄日期工作內(nèi)容備注2010.11.29-2010.12.05熟悉課題，為設計收集資料2010.12.06-2010.12.12提交開題報告2010.12.13-2011.04.26完成初步設計，將設計內(nèi)容交給教師，填寫中期檢查表，進行中期檢查。2011.04.27-2011.05.08根據(jù)指導老師意見進行完善修改2011.05.09-2011.05.12提交畢業(yè)設計（論文）及相關資料4 參考文獻：1 齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造M,北京.高等教育出版社，20042 塑料模具技術手冊編委會.塑料模具技術手冊M,北京.機械工業(yè)出版社，1997（輕工模具手冊）3 編寫組. 塑料模設計手冊M,北京.機械工業(yè)出版社，19944 馮炳堯.模具設計與制造簡明手冊M,上海.上?？茖W技術出版社，1985 5 李秦蕊.塑料模具設計M,西安.西安工業(yè)大學出版社，19886 李德群.塑料成型模具設計M,武漢.華中理工大學出版社，19907 張如彥.塑料注射成型與模具M,北京.中國鐵道出版社，19878 航空工業(yè)部塑料模具編制組.塑料注射模具機構與結構設計.1982 9 閻亞林.塑料模具圖冊M,北京.高等教育出版社，2004。10 陳錫棟 、周小玉.實用模具技術手冊M,北京.機械工業(yè)出版社2002。11 屈華昌.塑料成形工藝與模具設計M,北京.高等育出版社，2001。12 許發(fā)樾.模具標準應用手冊M,北京.機械工業(yè)出版社，199413 葉偉昌.刀量模具設計簡明手冊M,北京.機械工業(yè)出版社，199514 虞傳寶.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料M,北京.機械工業(yè)出版社，199315 模具設計與制造技術教育叢書編委會.模具常用機械設計M,北京.機械工業(yè)出版社，2003指導教師意見： 指導教師簽字： 2010年11 月26日系審查意見： 負責人簽字： 2010年11 月26日江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）中期檢查表姓 名任艷學號0810403221班 級08模具（2）班專 業(yè)模具設計與制造指導教師陳青云實習單位名 稱常州AAC科技有限公司實習單位地 點常州市武進區(qū)廟橋鎮(zhèn)實習單位指導教師王新娣實習單位聯(lián)系電話18796431167畢業(yè)論文(設計)進展情況(已完成內(nèi)容、待完成內(nèi)容、存在問題和解決辦法、指導教師意見)2010年12月完成選題審題表，任務書得網(wǎng)上填寫。2011年2月在畢業(yè)設計論文網(wǎng)上填寫中期檢查表。2011年3月完成對論文的基本框架。在此期間有很多不懂的專業(yè)知識，經(jīng)過請教指導老師，問題已基本解決2011年4月份完成論文的詳細內(nèi)容。2011年5月回校答辯。 指導教師簽名： 年 月 日畢業(yè)實習情況 學生簽名： 年 月 日綜合畢業(yè)實踐鑒定表學生姓名任艷學號0810403221專業(yè)08模具（2）班畢業(yè)實踐單位徐州瑞泰農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司畢業(yè)實踐內(nèi)容文員參與指導畢業(yè)實踐人員情況(姓名、技術職務)呂海軍 老板李德梅 經(jīng)理畢業(yè)實踐單位鑒定意見該員工工作態(tài)度良好，做事認真，負責，能謙虛向別的同事學習，做事情自主性比較強。向上心較強，素質(zhì)高，以自己最大能力完成工作內(nèi)容，與團隊的協(xié)作能力較強，望該員工能繼續(xù)以積極的態(tài)度更好的工作。檢查人簽名年 月 日附件4： HCIT-QF-JW053江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院綜合畢業(yè)設計(論文)成績評分表 題 目塑料插座模具設計系 別機電工程系專 業(yè)08模具（2）班屆 別2008班級08模具2學生姓名任艷學號0810403221指導教師陳青云職稱講師顧問老師王新娣職稱中級工程師 年 月 日江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）指導教師評分與評價意見表題 目塑料插座模具設計學生姓名任艷學號0810403221專業(yè)08模具（2）班指導教師陳青云職稱講師百分比評 分 項 目滿分分數(shù)實得分數(shù)指導教師評分（30%）1、學習、工作態(tài)度、完成任務情況42、查閱中外文獻資料、綜合運用所學知識能力53、實驗技能、分析與計算能力（包括計算機應用能力）64、綜合實踐能力（包括工程設計、試驗方案設計、工藝分析、產(chǎn)品剖析、規(guī)程擬定）和圖面質(zhì)量65、論文質(zhì)量（包括數(shù)據(jù)處理、結論及分析正確性、邏輯性）66、有獨特見解或創(chuàng)造性3累計30指導教師評語是否同意答辯：是【 】 否【 】是否推薦為優(yōu)秀論文：是【 】 否【 】 指導教師簽名： 年 月 日江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評閱教師評分與評價意見表題 目塑料插座模具設計學生姓名任艷學號0810403221專業(yè)08模具（2）班指導教師陳青云職稱講師百分比評 分 項 目滿分分數(shù)實得分數(shù)評閱教師評分（30%）1、查閱中外文獻資料、綜合運用所學知識能力62、專題調(diào)查、分析與計算能力（包括計算機應用能力）63、寫作能力（結構嚴謹、條理清晰、語句通順）64、論文質(zhì)量（包括選題、數(shù)據(jù)處理、結論及分析正確性、邏輯性）65、有獨特見解或創(chuàng)造性6累計30評閱教師評語是否同意答辯：是【 】 否【 】是否推薦為優(yōu)秀論文：是【 】 否【 】 評閱教師簽名： 年 月 日江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯小組評價意見表題 目塑料插座模具設計學生姓名任艷學號0810403221專業(yè)08模具（2）班指導教師陳青云職稱講師是否有重大原則性問題：是 否 百分比評 分 項 目滿分分數(shù)實得分數(shù)答辯小組評分（40%）1、答辯準備、口述表達簡明扼要、突出重點152、回答問題的正確性、知識深度和廣度203、回答問題中有獨特見解5累 計40答辯情況記錄(答辯主要問題或答辯評語)是否推薦為優(yōu)秀論文：是【 】 否【 】答辯小組成員簽名答辯小組組長簽名： 年 月 日江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 (論文)成績登記表系別專業(yè)屆別學 號學生姓名班級三級評分（百分制）最后成績（五級制）指導教師評閱教師答辯小組合計成績系(負責人)簽章 年 月 日 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院 綜合畢業(yè)實踐說明書（論文） 標題 ： 塑料插座模具設計 系 別 ： 機電工程系 專 業(yè) ： 模具設計與制造 學 號 ： 0810403221 姓 名 ： 任 艷 指導教師 ： 陳青云 2011 年 5 月 15 日 摘 要 該設計是以“插座”為主題。其設計思路由參考多個塑料插座生產(chǎn)實例而得出，設 計內(nèi)容是從插座零件的工藝分析開始的，根據(jù)工藝要求來確定設計的大體思路。在設計 當中，很多東西都是從身邊觀 察所了解并結合實踐所得到 。尤其是把理論知識和實踐 結合所做的設計。設計順序開始是從零件的材料選擇，接下來是成型參數(shù)密度收縮 率的確定，模具種類與模具設計的關系塑件的尺寸精度與結構注射機的選擇模具 設計有關尺寸的計算（包括模具行腔型芯的計算及其公差的確定）注塑機參數(shù)的校核 模具結構設計模具冷卻 加熱系統(tǒng)計算注射模標準件的選用及總裝技術要求等 內(nèi)容。 其次是模具結構，在模具結構的設計當中，首先設計的是模具的行腔結構，接下是 型芯結構斜導柱滑塊導向機構復位桿拉料桿推件桿和推出機構。 關鍵詞: 型腔； 型芯； 注射模；推桿 1 目 錄 摘 要.1 引言.4 1塑件工藝分析 .4 1.1塑件設計要求 .4 1.2塑件生產(chǎn)批量要求 .5 1.3塑件的成型要求 .5 2選用材料 .5 2.1酚醛塑料（PF） .5 2.1.1性能 .5 2.1.2用途 .5 2.2聚醚砜（PES） .6 2.2.1性能 .6 2.2.2用途 .6 2.3聚甲醛（POM） .6 2.3.1性能 .6 2.4材料的確定及相關參數(shù) .7 3.塑料種類與模具設計的關系.7 4.注射機的選擇.8 5.模具的基本結構.9 5.1模具的成型方法 .9 5.2模具的結構形式 .9 5.3型腔的布置 .9 5.4確定分型面 .10 5.5選擇澆注系統(tǒng) .11 5.5.1主流道的設計 .11 5.5.2 分流道的設計.12 5.5.3 澆口的設計.13 5.6冷卻系統(tǒng)的設計 .14 2 5.6.1 冷卻回路的尺寸確定.14 5.6.2 冷卻回路的總長度的計算.14 5.6.3 冷卻水體積流量的計算.15 5.7確定推出方式及側向抽芯機構 .16 6 模具設計的有關計算.16 7.注塑機參數(shù)校核.17 7.1最大注射量校核 .17 7.2鎖模力校核 .18 7.3模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 .18 7.4模具閉合高度校核 .18 7.5開模行程校核 .18 8、模具結構、尺寸的設計計算.19 8.1型腔結構 .19 8.1.1 計算型腔數(shù)目.19 8.2型芯結構 .20 8.3斜導柱 .20 8.4滑塊 .21 8.5導向機構 .21 8.6復位桿 .22 8.7拉料桿 .23 8.8推件桿 .23 8.9推出結構 .23 9 塑料注射模具技術要求及總裝技術要求.24 9.1零件的技術要求 .24 9.2總裝技術要求續(xù)表 .24 結束語.26 致 謝.27 參考文獻.28 3 塑料插座模具設計 引 言 隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領域的應用越 來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。在選擇插座這個題目時，主要是因為他在日常生活中 比較常見。因為每個家庭都要用很多家用電器包括我們在宿舍也是，當然插座也是這些 家用電器的必備產(chǎn)品。選擇它是因為我們?nèi)粘Ｉ钪斜容^常見對它比較熟悉，另外我們 遇到的問題也不會很大，如果我們掌握了它的結構，以及它的性能還有它的原理，那么 每當我們發(fā)現(xiàn)它的毛病時，就可以自己動手去操作，把它的問題找出來。一方面可以解 決問題，另一方面也可以發(fā)現(xiàn)它的哪些地方會經(jīng)常出現(xiàn)問題，在我們選擇插座時會注意 一下。 在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設計、先進的模具制造設備、合理的加工工藝、 優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代成型設備等都是成型優(yōu)質(zhì)塑料的重要條件。目前，我國制造技術 的水平仍然很低。 近年來我國模具發(fā)展的重點放在精密、發(fā)型、復雜、長壽命模具上，并取得了可喜 的成績。雖然我國模具工業(yè)已取得較大的發(fā)展，但仍然不能滿足國內(nèi)經(jīng)濟高速發(fā)展的需 要。十五期間，我國模具市場在汽車、家用電器、電子及通信產(chǎn)品、建材玩具、儀器儀 表等行業(yè)將會有更大的需求。但我們的小型模具，比如像插座這樣的家用產(chǎn)品，因為它 的產(chǎn)量較大，并且人們的生活中也不可缺。它在我們的生活中所占的比重很大，這是不 容我們忽視的。 因此，一些重要的生活模具標準件也必須重點發(fā)展，而且發(fā)展速度應快于模具的發(fā) 展速度，這樣才能不斷提高我國的模具標準化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn) 周期及降低成本。由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出 口前景好的模具產(chǎn)品也應作為重點看待。而且應該是目前已有一定基礎，有條件、有可 能發(fā)展起來的產(chǎn)品。 1 塑件工藝分析 1.1塑件設計要求 該產(chǎn)品用于電源插座上，要求具有絕緣性的作用。對塑件表面沒有特殊要求。一般 情況下，外表面要求光潔，表面粗糙度Ra可以取0.8um；沒有特殊要求的塑件內(nèi)部表面 4 粗糙度Ra可取3.2um。綜合來看，塑件結構簡單，無特殊結構要求和精度要求。在注射 成型生產(chǎn)時，只要工藝參數(shù)控制得當，該塑件是比較容易成型的。 1.2塑件生產(chǎn)批量要求 塑件的生產(chǎn)類型對模具的結構和模具材料選用均有重要影響，該產(chǎn)品為大量生產(chǎn)。 故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用側澆口自動脫模結 構。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔的結構，交口形式采用側澆口，由 于塑件相對較小，所以可以采用一點進料，以利于充滿型腔。相對于大塑件可采用相對 于小的塑件大的分流道，已達到同時充模的效果。 1.3塑件的成型要求 化學性能穩(wěn)定，絕緣性好，易于成型加工等，閉彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。 塑件表面要求無飛邊或縮孔現(xiàn)象。 2 選用材料 2.1酚醛塑料（PF） 2.1.1性能 (1)一般工業(yè)電器用:具有良好可塑性,適用于一般壓塑成型,工藝性良好,機電性良 好,光澤性好。 (2)高電絕緣用:適宜于壓縮成形,除力學性能良好外,有優(yōu)良絕緣性及耐水性。 (3)高頻率用:有優(yōu)良耐水、耐熱性、耐高頻率性、宜用于濕熱帶氣候條件用。 (4)耐水、耐熱、耐油，耐腐蝕，防濕防霉用，有良好的機電性能。 (5)耐沖擊用：有高抗沖擊強度，電絕緣，防霉，防濕，耐水性能。 (6)自然放霉，耐濕，耐酸特性及具有高度防濕，防霉，耐高頻特性。 (7)日用品用：有一定機械強度，工藝性好、價格便宜。 2.1.2用途 (1)可做工業(yè)電器開關及零件,儀表殼,紡織機械零件、礦燈零件,旋紐燈頭,開關,插 座等日用電器零件 (2)可作電絕緣性,耐水性要求較高的電器儀表及電訊工業(yè)零件,交通電工器材及無 線電零件 (3)可作耐高頻的短波和超短波電訊器材,高絕緣試驗儀器,無線電,雷達,電子管燈 座等電器零件 5 (4)可作要求耐熱,耐水,防霉,防腐的各種電器零件,用于船舶,濕熱帶氣候條件時 (5)可用于有金屬嵌件的復雜塑件,或用于防霉,防濕,防震場合時作真空管插座,電 磁開關座,蓄電池箱蓋,通訊機外殼 (6)可作蓄電池零件,人造纖維工業(yè)用零件,衛(wèi)生醫(yī)藥用具,有酸,蒸氣侵蝕的工作條 件時零件以及濕度大,頻率高,電壓高的電器,機械零件 (7)可作瓶蓋,紐扣等日用品零件 2.2聚醚砜（PES） 2.2.1性能 具有耐熱性優(yōu)越的聚醚類塑料,熱變形溫度磕打 260,高溫下其力學強度也不降 低，透明無毒,但易吸水 2.2.2用途 用于制造電器開關件,汽車變速器齒輪,線圈骨架,插座,醫(yī)療器械飛機窗框 2.3聚甲醛（POM） 2.3.1性能 它是一種有側鏈,高密度,高結晶性的線形聚合物,具有友誼的綜合性能。力學強度 較高,它的抗張強度達70Mpa,可在104下長期使用,脆化溫度為-40,吸水性較小,缺 點是熱穩(wěn)定性教差,所以必須嚴格控制溫度。還有結晶性了熔融范圍很窄,速度快,料溫 稍低與熔融溫度即發(fā)生結晶化,流動性下降。流動性中等,溢邊值為0.04mm,流動性對溫 度不敏感,但對注射壓力敏感。結晶時體積變化大,成型收縮范圍和收縮率大。 吸濕性低,水分對成型影響極小,一般不經(jīng)干燥處理,但為了防止樹脂表面黏附水分 對成型不利,加工前常進行處理并起預熱作用。對大面積薄壁塑件還能改善塑件表面光 澤,一般效果較好,干燥時用烘箱加熱。 摩擦系數(shù)低,彈性高,淺側凹槽可強迫脫膜,塑件表面可帶有皺紋花樣,但易產(chǎn)生表 面缺陷,如毛斑,縮孔,凹痕等弊病。宜用螺桿式注塑機成型,余料不宜過多和滯留過長, 一般塑件的注射量不應超過注塑機注射量的百分之七十五,或取注射容量與料筒容量之 比為1:6到1:10左右,料筒嘴等務必防止有死角和間隙面滯料,預塑時螺桿轉速宜取底 值,并宜用單頭,全螺紋,等距,壓塑突變型螺桿。 必須嚴格控制成型條件,嵌件應預熱,余料儲存5到10 個塑件重量的物料即可,料溫 不宜過高,一般取稍高與熔點100到150攝食度即可,模具對塑料的影響較大。提高模溫 6 可以改善表面凹痕,有助于容料流動,使塑件內(nèi)外均勻冷卻,防止溢料,縮孔,皺褶,模溫 對結晶度及收縮也有很大影響,必須嚴格控制。 2.4材料的確定及相關參數(shù) 方案一 采用酚醛塑料,它一般以(40-50)%的酚醛樹脂作基本原料,加入(40-50)%填料、固化 劑、催化劑、燃料、塑化劑及潤滑劑等輔助料而組成，這樣可以降低成本，另外換可以 賦予他書性質(zhì)以及材料的流動性，使之在高壓下流入塑模時不致過多地溢出。 表 2-1 POM 的成形條件 注射成形機類型 螺桿式 密 度(g/cm 3 ): 1.411.43 計算收縮率(%) 1.21.0 預熱 溫度()80100 時間 (h)35 后段 160170 中段 170180 料筒溫度() 前段 180190 噴嘴溫度() 170180 模具溫度() 90120 90120成形時間(s):注射時間2090 高壓時間09 冷卻時間2060 總周期 60 注射壓力(Mpa) 總周期 60 適用注射機類型 螺桿式 方法 紅外線燈、烘箱 溫度()140145 后處理 時間(h) 4 方案二 7 采用聚醚砜,雖然在高溫下力學強度不降低,但是易吸水用在插座上,特別是在用電 設備上不太安全。 方案三 因為它的熔融, 凝固十分迅速, 熔融速度快有利于成型, 縮短了成型周期, 按經(jīng)濟條件考慮, 省時就 是有利于提高生產(chǎn)率。另外它在常溫下一般不溶于有機溶劑, 能耐醛、酯、醚、烴及弱酸、弱堿，耐 汽油及潤滑油性能也很好，有較高的抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞強度，尺寸穩(wěn)定、吸水率小， 具有優(yōu)良的減摩、耐摩性能，能耐扭變，有突出的回彈能力；還有較好的電氣絕緣性能。 3.塑料種類與模具設計的關系 不同種類的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，因此為了確定塑料的工藝性能、 成形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件。 表 3-1 塑料種類與模具設計關系 塑料 特征 注意事項 吸水性小，不用干燥 冷卻速度快 聚甲醛POM（結晶 型） 摩擦系數(shù)小，有彈性 （1）盡量采用點澆口，尤其是成形較大面積的 扁平體 （2）澆注系統(tǒng)散熱面積要大，以減緩冷卻速度， 保證塑料順利充填型腔 4.注射機的選擇 由給出的工件可稱得工件的質(zhì)量為 20g，一模四腔總重為 80g，可計算澆注系統(tǒng)的 體積為 ，由文獻2： 3 15cm 所以： 3 3 74.56 41.1 80 cm cm g gm V = 塑件 (式4-1) 澆塑件總 VVV += 3 74.71 1574.56 cm= += 選用XS-ZY-125型臥式注射機，其性能參數(shù)如下表4-1： 8 表 4-1 性能參數(shù)表 額定注射量 3 125cm 注射壓力 Mpa120 鎖模力 KN900 最大注射面積 2 320cm 最大開模行程 mm300 模具最大厚度 mm300 模具最小厚度 mm200 拉桿間距 mm290260 噴嘴直徑 mm4 噴嘴圓弧半徑 mm12 5.模具的基本結構 5.1模具的成型方法 塑件采用注射成形法生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量,使用點澆口成形,因此模具應為雙 分形面注射模。 5.2模具的結構形式 我國目前標準化注射模零件的國家標準有 12 個，分中小型模架（GB/T12556.1 90）和大型模架 （GB/T12555.190）兩種。 中小型模架標準中規(guī)定，模架的 周界尺寸范圍為：560mmx900mm，并規(guī)定模架的形式為品種型號.塑料注射中小型模架 標準 GB/T12556.1-12556.2-90.其組合形式有 A1,A2,A3,A4 四種,根據(jù)本塑件采用一模 四腔平衡分布、點澆口一次分型結構、型腔的壁厚要求、塑件的尺寸大小、側向抽芯機 構、冷卻水道的布置等多項因素，估算型腔模板的概略尺寸查表可得選用A4。其結構形 式如下圖。 5.3型腔的布置 塑件形狀簡單,質(zhì)量較小,生 產(chǎn)批量大.所以應使用多型腔注射模具。考慮到塑件的 側面有矩形孔( ),需側向抽芯,所以模具采用一模四腔(計算方法如下),平衡布置. 這樣模具尺寸較小,制造加工方便,生產(chǎn)效率高,塑件成本較低。其布置如下圖： 27 9 圖 1 模架 圖 2 型腔設計 5.4確定分型面 塑件分型面的選擇應保證塑件的質(zhì)量要求,塑件的分型面有多種選擇,圖如下,分型 10 面選擇在軸線上,這種選擇會使塑件表面留下分型面痕跡,影響塑件表面質(zhì)量。同時這種 分型面也使側向抽芯困難,假如分型面選擇在下端面,這樣的選擇使塑件的外表面可以 在整體凹模型腔內(nèi)成型,塑件大部分外表面光滑,僅在側向抽芯處留有分型面痕跡。同時 側向抽芯容易,而且塑件脫模方便。雙分型面注射模注射成型塑件表面平整、沒有較大 的澆口痕跡。由于該塑件為多型腔注射模,澆注系統(tǒng)有分流道,即要實現(xiàn)分流道脫模,又 要實現(xiàn)塑件脫模,所以應該應用雙分型面 . 圖 3 分型面的設計 5.5選擇澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道 5.5.1主流道的設計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴開始到分流道的流通通道。 主流道襯套的材 料常用T8A、T10A制造，熱處理后硬度為5055HRC。主流道襯套與定模板采用H7/m6 的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用H9/m9的過渡配合。由于受型腔或分流道的反壓 力作用，主流道襯套會產(chǎn)生軸向定位移動，所以主流道襯套的軸向定位要可靠其結構形 式如下圖。 由文獻2主流道直徑計算： 5.2 9544 = = K V D = 9.74(mm) (式5-1) 式中 D主流道大頭直徑（mm） V流經(jīng)主流道的熔體體積 K因熔體材料而異的常數(shù) K=2.1 11 5-1 定位環(huán)的尺寸參數(shù) d 1 16 20 25 30 d 注射機噴嘴直徑+（0.51） D 與注射機定位孔間隙配合 SR 注射機噴嘴球面半徑+（12） 圖 4 主流道的設計 主流流道的大頭直徑確定為9.74mm，因為小端直徑比注射機噴嘴直徑大（0.5-1） mm，由上知注射機噴嘴直徑為5mm，所以可得主流道小端直徑為6mm，主流道錐度一般 取 oo 42 ，根據(jù)設計計算可知錐度為2 o ,所以符合主流道的選取范圍。 5.5.2 分流道的設計 分流道的截面形狀有：圓形、梯形、u形、半圓形、矩形；由于分流道中與模具接 觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，所以分流道的表面粗糙度 不能太小，取為R a AP 模 式中 熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（70100 Mpa）80 模 P A 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和：計算為9782mm 2 鎖機 F 注塑機的額定鎖模力 故 = 鎖機 F AP 模 )(665978268 KN= (式7-2) 所以選定的注塑機為：900（KN） 滿足條件 7.3模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 由文獻2得：模具長 寬拉桿間距 模具的長寬為 注塑機拉桿間距 250200 290260 7.4模具閉合高度校核 由文獻2得：模具實際厚度H 模 =245mm 注塑機最小閉合厚度H 最小 =200 mm 即 H 模 H 最小 故滿足要求 7.5開模行程校核 我們所選的注塑機的最大行程與模具厚度有關，故注塑機的開模行程應滿足下式： 18 由文獻2得 ( ) 最小模機 HHS ( )mmHH 105 21 + (式7-3) 因為 ( ) 最小模機 HHS ()200245300 = mm255= () mmHH 1611012535105 21 =+=+ (式7-4) 式中 H 1 推出距離 單位mm H 2 包括注射系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 單位mm S 機 注射機最大開模行程 故滿足要求 8、模具結構、尺寸的設計計算 模具結構是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、導 柱、導套、推件桿、推料桿、回程桿、斜導柱、滑塊和各種螺釘組成,其各部分相互配 合完成工作。 8.1型腔結構 8.1.1 計算型腔數(shù)目 注射機的可塑化能力與每一模所需注入的熔體量 從保證塑件內(nèi)在質(zhì)量上考慮,每次注射所送出的 熔體容量以占注射機的可塑化能力的 80%為宜.根據(jù)我國1974標準,公稱注射量為 的注射機,其塑化能力為 3 1000cm h kg125 。 當用其他塑料時,應按密度計算,由文獻2公式如下: Q max =VC (cm 3 /h) 式中 Q max -注射機對某種塑料的最大注射量(cm 3 /h) V-注射機規(guī)定的注射量(cm 3 /h) -使用的塑料在常溫下的密度(g/cm 3 ) c-系數(shù), 結晶性塑料 c0.85 非結晶性塑料 c0.95 使用公稱注射量為1000cm3的注射機,注射容積40cm3的POM塑件,計算模具可能制 作的型腔數(shù)。 POM的密度基本與聚苯乙烯相近, 19 hghKgQ /125000/12595.006.1125 max = (式8-1) (式8-2) min/6.1566/940008.0 33 max cmhcmQQ = 設每一注射循環(huán)時間為20秒,則1566.63=533 cm 3 每一件塑件為56.74cm 3 ,加上澆道容積約為15 cm 3 ,共計56.74+15=71.74 cm 3 53371.747(腔) (式 8-3) 從注射機的開模距離考慮 開模距離:塑件長約 63mm,從動模上取下時,模板開距不應小于其長的二倍,即 126 mm。 1000cm3注射機的模板行程為700mm,最大模具厚度為600 mm。完全可以取出塑件。但從 開模距離來考慮,可以選用 500 cm3 的注射機(模板行程為 300mm),但鎖模力為 3500KN, 不能作成一模7腔,只能作成4腔.一模4腔時,估計模板尺寸約為 。 mmmm 250200 所以型腔板是由滑塊、4個凹模、4個導柱孔、1個推料桿和分流道及點澆口組成。 8.2型芯結構 型芯板是由 4 個凸模、16 個推件孔、4 個導柱孔、4 個回程桿孔和一個推料桿孔以 及4個螺紋孔組成。 8.3斜導柱 斜導柱安裝在定模、滑塊呆板狀在動模的結構,是斜導柱側向分型抽芯機構的模具 中應用最廣泛的形式。它既可用于結構比較簡單的注射模,也可用于結構比較復雜的雙 分型面注射模。由于所設計的模具具有側抽芯,所以應使用斜導柱。 其尺寸如下圖。 圖 8 斜導柱的設計 20 8.4滑塊 滑塊是斜導柱側抽芯機構中的一個重要零部件,它上面安裝有側向型芯 或側向成 形塊,注射成形時塑件尺寸的準確性和移動的可靠性都需要它的運動精度保證.滑塊的 結構形狀可以根據(jù)具體塑件和模具結構靈活設計,它可分為整體式和組合式兩種,下面 用的是整體式: 8.5導向機構 合模導向機構在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時，都有一個唯一的 準確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導向作用，引導動定模正確閉合，避免凸模 式型芯先進入型腔而損壞；三是承受一定的側壓力，在成行過程中承受單向側壓力。導 向機構主要由導柱和導套組成 圖 9 斜滑塊 導柱1 21 圖 10 導柱1 導柱2 圖 11 導柱2 8.6復位桿 復位零件，為了使推出元件合模后能回到原來的位置，在設計時應考慮推出機構的 復位，推出機構中常用的復位零件有復位桿和彈簧，對于本模具的形式和結構的綜合考 慮，選用復位桿推出機構。 22 圖 12 復位桿 8.7拉料桿 拉料桿可分為球形拉料桿、z形拉料桿和薄片式拉料桿，根據(jù)對各種拉料桿的對比 分析和對本模具成型特點考慮用z形拉料桿，其尺寸就及形狀如下圖： 圖 13 拉料桿 8.8推件桿 圖 14 推件桿 8.9推出結構 推出機構的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用 來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的 23 導向及和模時推遲推出零件復位的零件。 圖 15 推出機構 9 塑料注射模具技術要求及總裝技術要求 9.1零件的技術要求 塑料注射模具應優(yōu)先按GB/T12555.190和GB4169.111選用標準模架和標準件。 模具成形零件 材料和熱處理要求，優(yōu)先按下表內(nèi)容選用。 表 9-1 模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度參數(shù) 模具材料 熱處理硬度 零件名稱 牌號 標準號 HBS HRC 45 GB699 216260 4045 4Cr GB3077 216260 4045 40CrNiMOA GB3077 216260 4045 3Cr2Mo GB1299 預硬狀態(tài) 3545 4Cr 5MoSiV1 GB1299 246280 4555 型腔、型芯定 模鑲件、動模 鑲件、活動鑲 件 3Cr13 GB1220 246280 4555 9.2總裝技術要求續(xù)表 模具的安裝是指將模具從制造地點運至注射機所在地，并安裝在指定的注射機的全 24 過程，在安裝時要注意到模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求，模具中有側向滑動結 構時，盡量使其運動方向為水平方向，模具長度與寬度尺寸相差較大時，應盡可能使較 長的邊與水平方向平行，模具中帶有液壓油路接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置 在非操作一側。 工作原理：開模時，動模部分向后移動，開模力通過斜導柱驅動側型芯滑塊，迫使 其在動模板的導滑槽內(nèi)向外滑動，直至滑塊與塑件完全脫開，完成側向抽芯動作。這時 塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移，直至注射機頂桿與模具推板接觸，推出機構開始工作， 推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復位桿使推出機構復位，斜導柱使側型芯滑塊向內(nèi) 移動完成復位。 具體裝配圖如下圖： 制圖 審核 插座上座 比例 共 張 第 張 濟源職業(yè)技術學院模具 0401 序號 零件名稱 零件數(shù)量 螺 釘 澆 口 套 斜 銷 滑 塊 導 柱 導 柱 導 套 導 套 螺 釘 螺 釘 推 料 桿 推 件 桿 推 桿 定 模 座 板 定 模 板 型 腔 板 型 芯 板 推桿固定板 推 板 螺 釘 下 模 座 螺 栓 圖 16 裝配圖 表 9-2 總裝技術要求 25 條目編號 條目內(nèi)容 1 定模（式定模板）與動模（式動模應板）安裝平面的 平行度按GB/T12555.2和GB/T125556.2規(guī)定 2 導柱、導套對定、動模安裝面（式定、動模座半安裝 面）的垂直度按GB/T12555.2和GB/T125556.2 3 模具所有活動部分應保證位置準確動作可靠，不得有 歪斜和卡滯現(xiàn)象。要求固定的零件不得相對竄動 4 塑件的嵌件或機外脫模的成形零件在模具上安放位 置應定位準確、安放可靠，具有防止錯位措施 5 流道轉接處應光滑圓弧連接、鑲拼處應密合，澆注系 統(tǒng)表面粗糙度為Ra0.8um 6 熱流道模具，其澆注系統(tǒng)不允許有樹脂泄露現(xiàn)象 7 滑塊運動應平穩(wěn)，合模后鑲塊應壓緊，接觸面積不少 于3/4，開模后定位準確可靠 合模后分型面應緊密結合，成形部位的固定鑲件配合 處應緊密貼合，其間隙應小于塑料的額最大不落料間 隙，其值應符合如下規(guī)定： 塑料流動性 好 一般 較差 8 塑料間隙 /mm 0.03 0.05 0.08 9 冷卻加熱系統(tǒng)應暢通，不應有泄漏現(xiàn)象 10 氣動式液壓系統(tǒng)應暢通，不應有泄漏現(xiàn)象 11 電氣系統(tǒng)應絕緣可靠，不允許有漏電式短路現(xiàn)象 12 在模具上裝有吊環(huán)螺釘時，應用符號GB825的規(guī)定 26 結束語 插座上座的設計，包括了材料的工藝分析、塑料的選用以及對比方案、塑料種類與 模具設計的關系、模具的結構、注射機的選擇、模具設計的有關計算、注塑機參數(shù)校核、 模具結構尺寸的設計計算以及塑料注射模具技術要求和總裝要求。 在設計當中，有很多問題是自己所沒有接觸過的，讓我真正的體會到只有書上的知 識是遠遠不夠的，更主要的是開拓自己的知識面，要多看生產(chǎn)事例，從中吸取別人的經(jīng) 驗，在插座上座設計當中，其中的澆注系統(tǒng)，型腔的布局，點澆口的設計，冷卻系統(tǒng)的 設計，以及在計算中的尺寸公差等等。這在前段的學習當中很多都沒有接觸過，剛開始 有點無從下手，后來根據(jù)模具手冊上的很多事例相結合，才把以上的問題想明白，有了 自己的設計思路，還能分清主次。 設計時，我設想怎樣能讓生產(chǎn)時更方便，用料最省，耗時最短。特別是在制圖時， 能用最簡單有效的圖形來表達出復雜的形狀。 設計過后我提三點建議：首先要做好設計前的準備工作，其次在設計時要有條理性， 最后要做認真的審核。 因水平有限，設計中必然有許多不足之處，還望老師批評指正。 致 謝 在這三年的大學生活中，我學到了很多書上所學到的和許多書本上沒有的知識，這 些都要歸功陳老師們對我的教導。 整整一個月的時間我們的畢業(yè)設計作品終于完成了。 此次畢業(yè)設計的順利完成,我要大力感謝我們的指導老師陳老師，她嚴謹細致 治學態(tài)度、一絲不茍的工作作風、淵博的學術知識、和藹大度的學者風范一直是我工作、 學習中的榜樣；她循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們對陳老師 耐心細致的講解、給我們提供相關的材料表示大力的感謝。可以說,沒有陳老師這位負 責的指導老師,我們的畢業(yè)設計也不可能這樣順利的完成。老師不僅從一開始就非常關 注我們的設計,而且在她很忙的情況下還幫我們指導,我們對此衷心的感謝!同時還要感 謝三年當中對我進行教育的各位老師,沒有他她們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完 成。通過三年課程的認真學習，我們在此基礎上利用所學東西順利進行并完成了設計。 在此，對陳老師以及三年當中對我進行教育的各位老師，表示我最真誠的尊敬和最誠摯 的感謝。 在此，感謝我們的指導老師陳老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點與幫 助。感謝她為我們指點迷律、出謀劃策。同時，也感謝我們的這組的成員在這次設計中 給予我的幫助！謝謝！ 并向本文所參考的文獻的作者們表示我最真誠的謝意。 向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意，同時 向所有關心、幫助和支持我的老師和同學表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！ 由于本人的學識水平、時間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處， 我將在以后的工作、學習中不斷以思考和完善。 最后向三年來教過我、幫助我的所有老師和關心我的同學表示我最真誠的謝意！ 參考文獻 1 齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造M.北京.高等教育出版社，2004 2 塑料模具技術手冊編委會.塑料模具技術手冊M.北京.機械工業(yè)出版社，1997 （輕工模具手冊） 3 編寫組. 塑料模設計手冊M.北京.機械工業(yè)出版社，1994 4 馮炳堯.模具設計與制造簡明手冊M.上海.上?？茖W技術出版社，1985 5 李秦蕊.塑料模具設計M.西安.西安工業(yè)大學出版社，1988 6 李德群.塑料成型模具設計M.武漢.華中理工大學出版社，1990 7 張如彥.塑料注射成型與模具M.北京.中國鐵道出版社，1987 8 航空工業(yè)部塑料模具編制組.塑料注射模具機構與結構設計.1982 9 閻亞林.塑料模具圖冊M.北京.高等教育出版社，2004。 10 陳錫棟 、周小玉.實用模具技術手冊M.北京.機械工業(yè)出版社2002。 11 屈華昌.塑料成形工藝與模具設計M.北京.高等育出版社，2001。 12 許發(fā)樾.模具標準應用手冊M.北京.機械工業(yè)出版社，1994 13 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