塑料注射模具設(shè)計(jì)說明書.pdf

揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè) 計(jì) 課 題 ： 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì)系 別 ： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院專 業(yè) ： 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造班 級(jí) ： 13 模 具 1301姓 名 ： 劉 騏學(xué) 號(hào) ： 130103121指 導(dǎo) 老 師 ： 孫 慶 東完 成 時(shí) 間 ： 2016 年 4 月 1 目 錄概 要 .3前 言 .4一 ： 任 務(wù) 分 析 .41.1鼠 標(biāo) 零 件 的 設(shè) 計(jì) 前 的 分 析 .41.2注 射 成 型 前 的 過 程 .51.3ABS的 注 射 工 藝 參 數(shù) .51.4模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 分 析 .6 二 ： 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 設(shè) 計(jì) .82.1分 型 面 位 置 的 設(shè) 計(jì) .82.2鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 結(jié) 構(gòu) 確 定 .9三 ： 模 流 分 析Moldflow .103.1模 流 分 析 的 作 用 .103.2分 析 圖 .10四 ： 注 射 機(jī) 型 號(hào) 的 確 定 .134.1額 定 注 射 量 的 確 定 .13 4.2估 算 在 模 具 成 形 出 的 廢 料 體 積 .144.3選 擇 注 射 機(jī) .144.4對 注 射 機(jī) 注 射 壓 力 校 核 .154.5鎖 模 力 的 校 核 .15五 ： 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) .175.1鼠 標(biāo) 注 射 模 具 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) .175.2主 流 道 襯 套 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 .175.3分 流 道 的 設(shè) 計(jì) .185.4澆 口 的 設(shè) 計(jì) .19 5.5冷 料 井 的 安 排 .20六 ： 成 形 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 分 析 .216.1成 型 零 件 鋼 材 選 用 及 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) .21 2 6.2成 型 零 件 工 作 尺 寸 的 計(jì) 算 .236.3成 型 零 件 尺 寸 確 定 .26七 ： 模 架 的 確 定 以 及 標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 選 用 .27八 ： 分 析 鼠 標(biāo) 零 件 模 具 的 合 模 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) .298.1導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 的 基 本 要 求 .29九 ： 脫 模 推 出 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) .329.1推 板 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 的 設(shè) 計(jì) .329.2限 位 塊 的 設(shè) 計(jì) .329.4頂 桿 的 設(shè) 計(jì) .33 9.5垃 圾 釘 的 設(shè) 計(jì) .349.6支 撐 柱 的 設(shè) 計(jì) .34十 ： 設(shè) 計(jì)側(cè) 向 分 型 和 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 的 .3510.1側(cè) 向 分 型 和 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 的 確 定 .3510.2對 校 核 斜 導(dǎo) 柱 的 直 徑 .3510.3滑 塊 的 設(shè) 計(jì) .3610.4楔 緊 塊 的 要 求 .37十 一 ： 排 氣 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) .38 十 二 ： 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) .39十 三 ： 模 具 裝 配 圖 和 分 模 .41參 考 文 獻(xiàn) .46 3 概 要畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 主 題 是 鼠 標(biāo) 零 件 的 塑 料 模 具 設(shè) 計(jì) 。 對 鼠 標(biāo) 零 件 的 材 料 、 尺 寸 、 形 狀 、 強(qiáng) 度 等 方面 進(jìn) 行 了 仔 細(xì) 的 分 析 。 根 據(jù) 塑 件 的 材 料 性 能 及 大 小 、 形 狀 等 特 征 進(jìn) 行 模 具 設(shè) 計(jì) 。 對 此 次 模 具的 設(shè) 計(jì) 的 主 要 方 面 ： 型 腔 的 設(shè) 計(jì) 、 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 、 導(dǎo) 向 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 、 推 出 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 、 分型 和 抽 芯 的 設(shè) 計(jì) 、 冷 卻 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 、 排 氣 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 。 此 次 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 檢 查 了 我 們 大 學(xué) 三年 的 學(xué) 習(xí) 成 果 ， 更 好 的 讓 我 熟 悉 了 模 具 設(shè) 計(jì) 及 其 制 造 的 基 本 流 程 。在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 運(yùn) 用 了 UG（ NX） 軟 件 對 塑 料 制 品 進(jìn) 行 分 析 ， 用 專 業(yè) 的 模 流 分 析 軟 件 Moldflow對 產(chǎn) 品 進(jìn) 行 澆 注 等 分 析 。 并 用 分 析 得 出 的 結(jié) 果 對 成 型 設(shè) 備 進(jìn) 行 必 要 的 校 核 。 在 模 具 設(shè) 計(jì) 過 程 中 ， 運(yùn) 用 了 UG軟 件 對 模 具 的 整 體 進(jìn) 行 三 維 實(shí) 體 設(shè) 計(jì) 。關(guān) 鍵 詞 ： 側(cè) 抽 芯 、 塑 件 形 狀 、 模 流 分 析 、 三 維 設(shè) 計(jì) 。 4 前 言在 現(xiàn) 實(shí) 生 活 中 ， 鼠 標(biāo) 在 電 腦 的 普 及 下 運(yùn) 用 范 圍 越 來 越 廣 泛 ， 鼠 標(biāo) 更 是 已 經(jīng) 走 進(jìn) 了 千 家 萬戶 。 本 文 主 要 進(jìn) 行 鼠 標(biāo) 零 件 的 的 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 。 該 鼠 標(biāo) 零 件 是 鼠 標(biāo) 的 一 個(gè) 重 要 的 組 成 部 分 。所 用 的 材 料 為 ABS， 市 場 十 分 廣 闊 ， 批 量 大 ， 故 采 用 塑 料 注 射 成 型 工 藝 進(jìn) 行 批 量 生 產(chǎn) 。一 ： 任 務(wù) 分 析此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 鼠 標(biāo) 塑 料 注 塑 模 具 設(shè) 計(jì) 的 塑 料 件如 1-1圖 所 示 1-1 塑 料 件 實(shí) 體 圖塑 件 名 稱 ： 鼠 標(biāo) 零 件塑 件 材 料 ： ABS(丙 烯 腈 -丁 二 烯 -苯 乙 烯 )塑 件 功 能 ： 輸 入 設(shè) 備 的 要 求塑 件 大 小 和 對 外 形 尺 寸 ： 詳 見 塑 件 二 維 圖1.1 鼠 標(biāo) 零 件 的 設(shè) 計(jì) 前 的 分 析畫 出 塑 料 件 的 三 維 圖 和 二 維 圖 ， 對 鼠 標(biāo) 零 件 的 外 形 尺 寸 基 本 了 解 后 。 發(fā) 現(xiàn) 鼠 標(biāo) 零 件 的 側(cè) 面 的 成 形 面 積 較 大 ， 有 掛 臺(tái) 、 小 圓 孔 、 凹 向 內(nèi) 側(cè) 的 圓 弧 面 。在 設(shè) 計(jì) 之 前 我 們 要 考 慮 塑 料 件 的 外 觀 要 求 、 力 學(xué) 性 能 。 成 形 塑 料 的 收 縮 率 是 多 少 ； 鼠 標(biāo)零 件 和 鼠 標(biāo) 的 其 他 零 件 進(jìn) 行 配 合 時(shí) 有 沒 有 公 差 要 求 ； 制 件 的 脫 模 角 度 是 多 少 ； 澆 口 位 置 、 熔接 痕 、 頂 出 痕 跡 有 沒 有 什 么 要 求 ； 塑 料 件 外 觀 面 有 沒 有 特 殊 要 求 ； 沒 有 標(biāo) 注 的 尺 寸 公 差 精 度 5 為 MT5。 塑 料 件 的 成 形 周 期 等 問 題 塑 料 件 采 用 冷 流 道 （ 二 板 模 ） 、 塑 料 件 的 出 模 方 式 為 機(jī) 械頂 出 ， 塑 料 產(chǎn) 品 壁 厚 要 均 勻 以 防 止 縮 水 。1.2注 射 成 型 前 的 過 程1. 成 型 前 的 準(zhǔn) 備 :在 仔 細(xì) 檢 查 ABS的 光 澤 度 、 勻 度 等 特 征 后 。 讓 工 作 人 員 放 添 加 劑 的 時(shí) 候 要 嚴(yán) 格 控 制 添 加的 劑 量 ， ABS 的 吸 水 性 只 有 0. 1 ， 在 試 模 之 前 干 燥 就 可 以 了 。2.注 射 過 程塑 料 在 注 塑 機(jī) 運(yùn) 行 的 時(shí) 候 由 固 態(tài) 變 成 液 態(tài) 的 后 ， 經(jīng) 過 鼠 標(biāo) 模 具 的 流 道 系 統(tǒng) 進(jìn) 入 型 腔 里 面 ， 然 后 凝 固 成 鼠 標(biāo) 零 件 這 個(gè) 過 程 分 為 充 模 、 保 壓 、 排 氣 、 固 化 。3.塑 件 的 后 處 理工 作 人 員 把 塑 料 放 進(jìn) 烘 料 箱 并 調(diào) 到 相 應(yīng) 的 溫 度 和 時(shí) 間 等 塑 料 完 全 烘 干 ， 消 除 ABS 的 本 身應(yīng) 力 并 干 燥 塑 料 、 降 低 塑 料 的 濕 度 。4.塑 料 性 能 分 析塑 料 名 稱 ： ABS比 重 ： 1.01-1.08克 /立 方 厘 米成 形 收 縮 率 ： 0.4-0.5%溶 融 溫 度 ： 38-93成 型 溫 度 :170-200成 型 壓 力 ： 120-140Mpa結(jié) 晶 型 ： 非 結(jié) 晶 型1.3： ABS的 注 射 工 藝 參 數(shù)注 射 機(jī) ： 螺 桿 式 注 塑 機(jī)螺 桿 轉(zhuǎn) 速 （ r/min） ： 20 50 6 料 筒 溫 度 （ ） 后 段 ： 85 80中 段 ： 165 180前 段 ： 180 200噴 嘴 溫 度 （ ） : 180170噴 嘴 形 式 ： 直 通 式模 具 溫 度 （ ） ： 8050注 射 壓 力 （ Mpa） ： 10060保 壓 壓 力 （ Mpa） ： 10060成 型 時(shí) 間 （ s） ： 9020注 塑 ； 200保 壓 ；冷 卻 時(shí) 間 20 150； 成 型 周 期 ： 60 100ABS 有 很 好 的 耐 化 學(xué) 腐 蝕 性 、 較 高 的 表 面 硬 度 、 良 好 的 加 工 性 、 易 氧 化 性 能 ， 可 以 更 好的 進(jìn) 行 機(jī) 械 加 工 ， 較 強(qiáng) 的 耐 油 性 能 和 耐 光 照 性 、 較 好 的 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 ， ABS 做 出 來 的 塑 料 制 品化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 很 好 ， 塑 料 的 表 面 可 以 進(jìn) 行 電 鍍 處 理 。塑 料 的 吸 水 率 及 干 燥 時(shí) 間吸 水 率 ： 0.2-0.3干 燥 溫 度 ： 80-100干 燥 時(shí) 間 ： 2-4h應(yīng) 用 場 合 ：ABS 是 一 種 重 要 的 工 程 塑 料 合 金 ， 廣 泛 應(yīng) 用 于 汽 車 .辦 公 和 通 信 領(lǐng) 域 。 ABS 有 很 好 的 光 澤和 成 型 性 能 ， 我 們 可 以 看 到 的 辦 公 室 里 面 有 很 多 產(chǎn) 品 的 原 材 料 是 ABS。1.4模 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 分 析通 過 對 塑 料 件 的 分 析 ， 這 次 模 具 設(shè) 計(jì) 的 最 主 要 的 是 側(cè) 抽 芯 完 成 制 品 的 側(cè) 面 的 成 型 ， 同 時(shí) 還 要 保 證 鼠 標(biāo) 零 件 能 夠 順 利 脫 模 。 其 中 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 尤 為 重 要 。 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 如 圖 1-2 所 示 7 1-2模 具 開 模 狀 態(tài) 下 的 示 意 圖 如 圖 1-3 1-3鼠 標(biāo) 零 件 的 側(cè) 面 抽 芯 所 需 要 的 力 來 源 于 開 合 模 運(yùn) 動(dòng) 所 產(chǎn) 生 的 力 ， 塑 件 的 側(cè) 面 的 圓 弧 曲面 、 正 下 方 的 小 孔 和 掛 臺(tái) 由 一 個(gè) 整 體 式 的 大 滑 塊 來 成 形 的 。 塑 件 的 精 度 要 求 相 對 較 高 ， 模 具結(jié) 構(gòu) 較 為 簡 單 ， 為 了 保 證 較 高 的 產(chǎn) 品 表 面 精 度 擬 采 用 一 模 兩 腔 。 8 二 ： 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 確 定根 據(jù) 塑 件 的 生 產(chǎn) 制 造 成 本 、 方 便 取 料 等 因 素 ， 擬 采 用 縱 向 排 布 的 方 式 。2.1分 型 面 位 置 的 設(shè) 計(jì)(1)分 型 面 的 選 擇 原 則1. 有 利 于 更 好 的 成 形 塑 料 ， 達(dá) 到 必 要 的 表 面 質(zhì) 量 要 求 ；2. 塑 料 的 分 型 面 最 好 為 鼠 標(biāo) 零 件 的 最 大 截 面 處 ；3. 塑 料 件 最 好 放 置 在 定 模 的 下 方 ； 4. 可 以 讓 塑 料 件 的 尺 寸 符 合 設(shè) 定 的 要 求 ；5. 最 大 限 度 的 滿 足 塑 件 的 使 用 要 求 ；6. 最 大 的 減 少 塑 件 在 合 模 方 向 的 投 影 面 積 ；7. 較 長 的 型 芯 放 在 開 模 方 向 ；8. 有 利 于 模 具 的 排 氣 ；9. 有 利 于 簡 化 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 。(2)分 型 面 的 確 定 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 9 2-1分 型 面 構(gòu) 思 圖(3） 型 腔 數(shù) 量 的 確 定對 模 具 用 一 模 幾 腔 進(jìn) 行 考 慮 和 設(shè) 計(jì) ， 一 般 來 說 ， 大 中 型 塑 件 和 精 度 要 求 較 高 的 中 小 型 塑件 優(yōu) 先 采 用 一 模 一 腔 的 模 具 結(jié) 構(gòu) ， 但 對 于 精 度 要 求 不 高 的 小 型 塑 件 （ 沒 有 配 合 精 度 要 求 ） ，形 狀 簡 單 又 是 大 批 量 生 產(chǎn) 的 ， 若 采 用 多 型 腔 模 具 可 提 供 出 的 優(yōu) 越 條 件 ， 使 生 產(chǎn) 效 率 大 為 提 高 。此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 鼠 標(biāo) 零 件 的 脫 模 要 向 兩 面 滑 動(dòng) 抽 芯 ， 表 面 成 形 要 求 較 高 ， 故 擬 采 用 一 模 兩 腔的 模 具 排 布 結(jié) 構(gòu) 。 如 圖 2-2 2-22.2鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 結(jié) 構(gòu) 確 定模 具 的 設(shè) 計(jì) 時(shí) 分 型 面 設(shè) 置 在 鼠 標(biāo) 零 件 的 圓 弧 曲 面 的 上 表 面 ， 用 冷 流 道 對 模 具 進(jìn) 行 冷 卻（ 包 含 滑 塊 水 路 冷 卻 、 上 模 仁 水 路 冷 卻 、 下 模 隔 板 式 ） ， 采 用 兩 板 式 注 射 模 具 的 設(shè) 計(jì) 結(jié) 構(gòu) ，塑 件 的 圓 弧 面 凹 面 、 小 孔 、 掛 臺(tái) 用 側(cè) 抽 芯 結(jié) 構(gòu) 成 型 ， 推 出 裝 置 則 采 用 直 頂 桿 推 出 。 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 10 三 ： Moldflow 模 流 分 析3.1 模 流 分 析 的 作 用1.最 佳 澆 口 位 置 的 分 析 ；2.填 充 過 程 的 模 擬 仿 真 ；3.翹 曲 變 形 分 析 ；4.氣 穴 、 熔 接 痕 具 體 位 置 的 分 析 ；5.冷 卻 好 壞 的 分 析 。Moldflow 模 流 分 析 不 僅 僅 是 結(jié) 構(gòu) 強(qiáng) 度 分 析 、 還 可 以 減 少 試 模 的 次 數(shù) 、 降 低 模 具 的 生 產(chǎn) 成 本 、 設(shè) 計(jì) 成 本 、 節(jié) 省 了 設(shè) 計(jì) 者 設(shè) 計(jì) 的 時(shí) 間 、 減 少 了 改 模 的 次 數(shù) 。 大 大 提 升 了 模 具 設(shè) 計(jì) 的 準(zhǔn) 確 性 。3.2 分 析 圖 1.填 充 時(shí) 間 填 充 時(shí) 間 最 高 2.5s2.氣 穴 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 11 產(chǎn) 品 成 型 無 氣 穴3.體 積 溫 度 產(chǎn) 品 溫 度 235度4.熔 接 痕 熔 接 痕 很 少 且 很 細(xì) 不 影 響 塑 件 的 外 觀 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 12 5.填 充 時(shí) 間 填 充 時(shí) 間 保 持 在 2.543秒 之 內(nèi)6.平 均 速 度 從 鼠 標(biāo) 零 件 的 Moldflow 分 析 日 記 我 們 可 以 獲 得 充 填 階 段 結(jié) 果 顯 示 ：最 大 注 射 壓 力 =30.6674mpa總 重 量 （ 制 件 +流 道 ） =81.0550g最 大 鎖 模 力 在 充 填 時(shí) 間 內(nèi) =2.776t注 射 的 環(huán) 境 溫 度 =25熔 體 的 溫 度 =230理 想 型 腔 的 模 溫 =40理 想 鑲 件 的 溫 度 =40注 射 的 工 藝 參 數(shù) 充 填 時(shí) 間 =2.320s冷 卻 時(shí) 間 =20.00s保 壓 時(shí) 間 =10.00s 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 13 四 ： 注 射 機(jī) 型 號(hào) 的 確 定4.1額 定 注 射 量 的 確 定1： 在 UG軟 件 中 對 鼠 標(biāo) 零 件 的 體 積 進(jìn) 行 分 析 ， 如 4-1圖 。 4-1塑 料 件V =40.382 3cmABS密 度 =1.021.05， 我 在 這 選 取 p=1.02-1.05g/cm3， 所 以 單 個(gè) 塑 料 件 的 質(zhì) 量 為M 件 =pV件 =1.03g/cm340.382cm 3 =41.69g2： 初 選 成 形 設(shè) 備由 于 塑 件 采 用 注 射 成 型 加 工 ， 采 用 一 模 兩 腔 ， 我 們 由 此 可 計(jì) 算塑 件 體 積 V總 =2V 件 =240.382cm3=80.764cm3塑 件 質(zhì) 量 M 塑 件 =pV總 =1.03 3cmg 80.764=83.18g根 據(jù) 塑 件 體 積 來 估 算 出 澆 注 系 統(tǒng) 冷 料 體 積 為V凝 =30%V總 =30%80.764 3cm =24.1092 3cm一 般 來 說 ， 澆 注 系 統(tǒng) 冷 料 和 廢 料 按 塑 料 件 注 射 量 系 數(shù) K（ k 取 值 在 20%-60%） 計(jì) 算 。上 式 中 ， 塑 件 相 對 于 模 具 比 較 小 ， 按 30%估 算 。 所 以 注 射 成 型 時(shí) 所 需 要 的 實(shí) 際 注 射 量 為V 實(shí) =V總 +V 凝 =80.764+24.1092=104.8732 3cm按 實(shí) 際 注 射 量 大 約 為 公 稱 注 射 量 的 80%來 計(jì) 算 出 注 射 成 型 機(jī) 所 需 公 稱 注 射 量V 公 =V實(shí) /80%=104.87320.8=131.0915 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 14 查 閱 相 關(guān) 的 設(shè) 計(jì) 手 冊 得 知 成 型 ABS 須 選 用 螺 桿 式 注 射 成 型 機(jī) ， 初 選 XS-ZY-500 型 注 射成 型 機(jī) 。4.2 估 算 在 模 具 成 形 出 的 廢 料 體 積由 于 不 能 清 楚 的 測 量 出 廢 料 在 澆 注 系 統(tǒng) 中 的 體 積 ， 故 采 用 前 人 總 結(jié) 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 取 值 約 在塑 件 體 積 的 0.2 1 倍 之 間 。 雖 然 這 次 塑 件 的 體 積 較 大 ， 但 是 流 道 并 不 是 很 大 ， 取 值 為 0.5倍 。 計(jì) 算 模 具 內(nèi) 一 共 需 要 的 塑 料 總 量 （ 塑 件 所 要 的 塑 料 容 量 跟 澆 道 中 的 塑 料 的 容 量 的 總計(jì) ） 340.382c40.38225.05.0 mnVV 塑總4.3選 擇 注 射 機(jī)根 據(jù) 得 出 在 模 具 一 次 成 型 過 程 中 ， 所 需 填 充 的 總 體 積 為 V=10238.47mm。根 據(jù) 如 上 ， 翻 看 搜 查 的 資 料 使 用 廠 商 經(jīng) 常 選 的 注 塑 機(jī) ， 根 據(jù) 已 有 的 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 和 注 塑 機(jī)的 注 射 量 分 析 ， 初 選 注 射 機(jī) XS-ZY-500臥 式 注 塑 機(jī) ， 其 主 要 技 術(shù) 見 下 表 :理 論 注 射 量 / cm3 500 開 模 行 程 /mm 500螺 桿 柱 塞 的 直 徑 /mm 65 最 大 模 具 厚 度 /mm 450注 塑 壓 力 /MPa 145 最 小 模 具 厚 度 /mm 300注 射 行 程 /mm 200 注 射 方 式 螺 桿 式鎖 模 力 /KN 3500 模 具 定 位 孔 直 徑 /mm 100噴 嘴 孔 直 徑 mm 3 噴 嘴 球 半 徑 /mm 18 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 15 4-14.4 對 注 射 機(jī) 注 射 壓 力 校 核參 考 李 學(xué) 峰 編 著 的 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 附 錄 7需 要 進(jìn) 行 注 射 機(jī) 注 射 壓 力 的 校 核 ，可 得 ABS 的 注 射 壓 力 為 60-100MPa 左 右 ， 取 一 個(gè) 中 間 數(shù) 80Mpa， 從 表 4-1能 夠 得 到 額 定 注射 壓 力 為 P 公 =120Mpa， 注 塑 機(jī) 的 壓 力 的 保 險(xiǎn) 的 系 數(shù) K1=1.25-1.4,選 1.3， 得 到 ：公PMPaPK 104803.101 故 注 塑 機(jī) 壓 力 符 合 要 求 。4.5 鎖 模 力 校 核 澆 注 12, AA 面 積 為塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影面 積 為系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 投 影 ,查 閱 相 關(guān) 的 資 料得 出 ： 因 塑 件 體 積 并 不 小 ， 可 讓 澆 道 投 影 面 積 取 為 A2=0.3A1。 根 據(jù) UG 軟 件 計(jì) 算 的 投 影 面 積 ，如 圖 4-2 4-2鼠 標(biāo) 零 件 投 射 在 分 型 面 上 的 面 積 可 計(jì) 算 出 結(jié) 果 為 : 21121 628.1319978.507623.13.0 mmnAnAAnAA 式 子 中 212 034.15233.0 mmnAA 鎖 模 力 是 指 注 射 機(jī) 合 模 的 時(shí) 候 對 模 具 施 加 上 的 一 定 量 的 鎖 緊 力 ， 注 射 機(jī) 的 鎖 模 力 的 校 核公 式 為 F>=kPA 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 16 式 中 F-塑 料 成 型 機(jī) 鎖 模 力 ， N;A-塑 件 及 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 之 和 ， m2 ;P-型 腔 內(nèi) 熔 體 的 壓 力 ， Pa；K-壓 力 損 耗 系 數(shù) ， 一 般 取 1.1-1.2. 3500<N1631.3964K=013199.11061031.2=kPA 2- 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 17 五 ： 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì)5.1鼠 標(biāo) 注 射 模 具 澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì)澆 口 套 和 注 塑 機(jī) 噴 嘴 接 觸 處 到 分 流 道 的 部 件 稱 為 主 流 道 。 注 塑 機(jī) 噴 出 的 高 溫 、 熔 融 的 塑料 首 先 接 觸 到 主 流 道 ， 主 流 道 長 時(shí) 間 處 在 高 壓 高 溫 之 下 ， 會(huì) 減 少 了 澆 口 套 的 使 用 壽 命 ， 把 澆口 套 制 作 為 能 拆 裝 式 的 ， 可 以 大 大 提 高 模 具 的 壽 命 ， 減 少 成 本 。該 模 具 采 用 牛 角 式 進(jìn) 澆 口 ， 澆 口 套 選 用 兩 板 模 澆 口 。 主 流 道 設(shè) 計(jì) 的 如 圖 5-1 所 示 。 5-15.2澆 口 套 結(jié) 構(gòu) 形 式澆 口 套 為 標(biāo) 準(zhǔn) 件 ， 可 直 接 購 買 。 注 塑 機(jī) 的 澆 口 套 和 熔 融 的 高 溫 塑 料 接 觸 ， 注 塑 機(jī) 出 有 已經(jīng) 冷 卻 的 塑 料 ， 澆 口 套 很 容 易 受 到 破 壞 ， 尤 其 在 中 小 型 模 具 中 。 定 位 圈 、 襯 套 不 放 在 一 起 設(shè)計(jì) 。 也 是 為 了 在 澆 口 套 損 壞 后 更 便 捷 的 更 換 ， 減 少 了 生 產(chǎn) 的 成 本 ， 一 般 用 T10A 來 制 作 。 （ 優(yōu)先 選 用 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 工 具 鋼 ） 。 此 類 鋼 使 用 前 均 需 進(jìn) 行 淬 火 處 理 ， 以 提 高 其 硬 度 和 耐 磨 性 ， 熱 處理 HRC50-55HRC。 （ 一 ） 主 流 道 的 尺 寸 設(shè) 計(jì)主 流 道 的 直 徑 ： d2= 3mm；噴 嘴 前 端 球 面 半 徑 ： 161 R mm； 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 18 的 關(guān) 系根 據(jù) 模 具 主 流 道 和 噴 嘴 ： )21(1 RR mm )15.0(2 DD mm(1)主 流 道 的 長 度 ： L=132mm(2)主 流 道 的 小 端 直 徑 ： 5.3d mm(3)主 流 道 的 大 端 直 徑 ： D=8.12mm(4)定 位 圈 的球 面 半 徑 ： SR=注 塑 機(jī) 噴 嘴 球 頭 半 徑 +(12)mm=19-20mm(5)注 塑 機(jī) 和 定 位 圈 球 面 的 配 合 高 度 ： h=10mm5.3分 流 道 的 設(shè) 計(jì) 采 用 牛 角 型 澆 口 ， 此 澆 口 可 更 好 成 型 塑 件 ， 保 證 注 射 壓 力 的 平 衡 ， 如 圖 5-2所 示 。5-2 流 道 的 壓 力 損 失 是 相 當(dāng) 大 的 在 流 道 截 面 上 如 果 說 總 體 偏 小 則 材 的 充 填 時(shí) 必 須 以 高壓 射 出 此 時(shí) 會(huì) 帶 來 成 品 的 品 質(zhì) 缺 陷 而 流 道 道 截 面 太 大 也 會(huì) 浪 費(fèi) 材 所 以 如 何 取 值流 道 的 粗 細(xì) 大 小 應(yīng) 以 成 品 的 重 或 投 影 面 積 為 參 考 。根 據(jù) 制 品 重 方 法 確 定 流 道 公 稱 尺 寸我 的 制 件 重 量 小 于 85， 根 據(jù) 下 表 經(jīng) 驗(yàn) 我 們 選 取 半 徑 為 4mm 的 分 流 道 。 長 度 為 73mm根 據(jù) 制 件 重 量 方 法 確 定 流 道 的 公 稱 尺 寸 如 下 表公 稱 尺 寸 （ mm） 制 品 重 量 （ 克 ） 公 稱 尺 寸 （ mm） 制 件 重 量 （ 克 ）4 85 10 700 6 170 12 大 于 2000 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 19 8 3505.4澆 口 的 設(shè) 計(jì)1.澆 口 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 當(dāng) 使 塑 料 以 最 短 的 路 徑 快 速 注 入 模 仁 , 使 其 熱 損 耗 降 為 最 小 .2.流 道 中 之 塑 料 盡 量 在 同 一 壓 力 、 同 一 溫 度 下 同 時(shí) 進(jìn) 入 模 仁 , 以 避 免 流 速 及 加 熱 時(shí) 間 不均 , 造 成 殘 余 應(yīng) 力 累 積 。3.為 了 節(jié) 省 材 料 起 見 , 截 面 積 不 可 以 太 大 ,雖 然 相 對 的 澆 流 道 截 面 有 利 于 模 仁 充 填 及 較好 的 保 壓 情 形 , 但 冷 卻 時(shí) 間 會(huì) 越 來 越 大 . 流 道 截 面 愈 大 愈 好 , 以 提 供 較 好 的 壓 力 , 減 少 面積 。 一 般 來 說 , 塑 件 尺 寸 大 或 壁 厚 大 往 往 要 將 澆 口 變 粗 . 盡 可 能 使 得 塑 件 各 部 份 同 時(shí) 充 填 . 5.4.1 牛 角 型 澆 口 的 優(yōu) 缺 點(diǎn)優(yōu) 點(diǎn) 開 模 的 時(shí) 候 自 動(dòng) 斷 料 殘 余 痕 跡 小 ；缺 點(diǎn) 加 工 困 難 壓 力 失 去 的 比 較 小 頂 出 困 難 。采 用 牛 角 式 澆 口 ， 尺 寸 根 據(jù) 下 圖 經(jīng) 驗(yàn) 選 取 。 當(dāng) 注 射 完 成 時(shí) ， 澆 注 系 統(tǒng) 處 的 塑 料 逐 漸 冷 卻 ，開 模 推 出 塑 件 。 牛 角 型 澆 口 如 圖 5-4 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 20 5-45.5冷 料 井 的 安 排一 般 將 冷 料 井 設(shè) 計(jì) 在 流 道 的 末 端 ， 熔 融 的 塑 料 第 一 次 進(jìn) 入 流 道 中 時(shí) 模 具 是 冷 的 ， （ 可 以使 用 模 溫 機(jī) 先 加 熱 ， 防 止 冷 卻 的 塑 件 過 多 ） 首 先 進(jìn) 入 模 具 的 塑 料 會(huì) 很 快 冷 卻 下 來 ， 為 了 防 止冷 料 對 鼠 標(biāo) 零 件 的 表 面 外 形 有 所 影 響 。 在 分 流 道 的 兩 端 放 置 和 流 道 制 件 下 端 設(shè) 計(jì) 冷 料 井 來 安置 冷 料 。 如 圖 5-5 5-5 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 21 六 ： 成 型 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 分 析成 型 零 件 是 用 來 制 造 出 滿 足 客 戶 要 求 的 塑 件 的 關(guān) 鍵 ， 成 型 零 件 通 常 由 型 芯 、 滑 塊 、 定 模仁 、 動(dòng) 模 仁 等 組 成 。 在 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 高 溫 高 壓 的 熔 融 塑 料 在 成 型 零 件 中 ， 成 型 零 件 在 壓 力 、溫 度 等 條 件 下 發(fā) 生 一 些 不 可 避 免 的 形 狀 改 變 ， 為 了 很 好 的 抵 抗 成 型 壓 力 、 高 溫 等 問 題 。 我 們對 成 型 零 件 材 料 有 很 高 的 要 求 。6.1成 型 零 件 鋼 材 選 用 及 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)成 型 零 件 必 須 有 很 好 的 拋 光 性 、 耐 疲 勞 性 、 高 剛 度 、 高 強(qiáng) 度 。 本 次 設(shè) 計(jì) 采 用 718H 來 制 作 成 型 零 件 。 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 中 所 設(shè) 計(jì) 的 成 形 零 件 718H預(yù) 硬 鋼 。（ 1） 718H預(yù) 硬 鋼類 型 ； 預(yù) 硬 拋 光 塑 料 模 具 鋼熱 處 理 ： 淬 火 淬 火 前 必 須 進(jìn) 行 充 分 的 軟 化 退 火 處 理 。 預(yù) 熱 溫 度 ： 500-600 ； 奧 氏體 化 溫 度 ： 850 。 模 具 至 奧 氏 體 化 溫 度 熱 透 后 保 溫 30min。 模 具 必 須 在 保 護(hù) 氣 氛 中 進(jìn) 行 淬 火 ，以 避 免 脫 碳 和 氧 化 。特 征 ： 優(yōu) 良 的 拋 光 性 及 光 蝕 刻 花 性 能 良 好 的 加 工 性 能 高 的 純 凈 度 及 均 勻 性 均 勻 的 硬 度 和 更 高 的 模 具 壽 命（ 2） 凹 模 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)滑 塊 的 成 型 ， 滑 塊 的 左 右 側(cè) 面 要 有 凹 向 塑 件 中 心 的 2 的 斜 度 （ 斜 度 的 最 要 目 的 是 便 于滑 塊 更 好 的 安 裝 和 減 小 摩 擦 ， 減 少 磨 損 ） 且 要 氮 化 處 理 增 大 滑 塊 的 強(qiáng) 度 和 耐 磨 性 。 6-1 圖 所示 。 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 22 6-1塑 件 型 芯 部 分 用 鑲 嵌 式 的 型 芯 來 成 形 ， 鑲 嵌 式 設(shè) 計(jì) 有 利 于 模 具 的 加 工 ； 在 模 具 使 用 過 程中 如 果 型 芯 損 壞 的 可 直 接 更 換 型 芯 ， 節(jié) 省 了 維 修 成 本 。 材 料 方 面 采 用 718H 預(yù) 硬 鋼 ， 型 芯 6-2，動(dòng) 模 仁 6-3圖 （ 四 面 凸 起 起 精 確 定 位 作 用 ） 6-2 6-3（ 2） 凸 模 的 設(shè) 計(jì) 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 23 分 模 出 來 的 凸 模 結(jié) 構(gòu) 如 圖 6-4 6-46.2 算成 型 零 件 工 作 尺 寸 的 計(jì) 塑 件 表 面 要 求 精 度 MT5級(jí) ， 經(jīng) 翻 閱 相 關(guān) 資 料 得 出 型 腔 、 型 芯 的 制 造 精 度 。1.型 腔 尺 寸 的 計(jì) 算(1)型 腔 徑 向 尺 寸 的 計(jì) 算 zxLSL sm 0)1(（ 其 中 修 正 系 數(shù) 在 這 里 取 3/4） .75.0 04.0 xxL SSLSm 塑 件 尺 寸 精 度 搞 ， 取 寸 ；塑 件 在 常 溫 下 的 實(shí) 際 尺 ；知塑 件 的 計(jì) 算 收 縮 率 ， 已 的 實(shí) 際 尺 寸 ；模 具 成 型 零 件 在 常 溫 下式 中 取 大 值 。 尺 寸 114.82mm ,公 差 為 1.14， 則 轉(zhuǎn) 換 為 ： 114.8201.14 0285.0 0285.002414.116 14.14/3-04.082.11482.114 )4/3( LsScpLsLM 尺 寸 50.82mm,公 差 為 0.74， 則 轉(zhuǎn) 換 為 50.820 0.74 0185.0 0185.002978.52 74.04/3-04.082.5082.50 )4/3( LsScpLsLM(3)尺 寸 43.05mm,公 差 為 0.64， 則 轉(zhuǎn) 換 為 43.050 64.0 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 劉 騏 鼠 標(biāo) 零 件 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 24 0)4/3( LsScpLsLM= 016.0 016.0292.44 64.04/304.005.4305.43 (4)尺 寸 50.36mm,公 差 為 0.74， 則 轉(zhuǎn) 換 為 50.360 74.0 0)4/3( LsScpLsLM= 0185.0 0185.082.51 74.04/304.036.5036.50 (5)尺 寸 5.47mm,公 差 為 0.28， 則 轉(zhuǎn) 換 為 5.47 0 28.0 0)4/3( LsScpLsLM 007.0 007.090.5 28.04/304.047.547.