四通管注塑模具設計含NX三維及7張CAD圖

四通管注塑模具設計含NX三維及7張CAD圖,四通,注塑,模具設計,nx,三維,cad 四通管注塑模具設計含NX三維及7張CAD圖-獨家需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609-圖紙預覽詳情如下：zhusumo-zhuangpei.prt動模仁.dwg動模座板.dwg四通管注塑模具設計開題報告.doc塑件.dwg外文翻譯.docx定模仁.dwg定模座板.dwg定模板.dwg文件清單.txt注塑模裝配圖.dwg設計副本設計說明書.docx四通管注塑模具設計摘 要根據(jù)四通管塑件的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術要求，考慮塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，直澆口進料，注射機采用HTF80XB型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD和繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的注塑模具設計。：四通管 一模一腔 直澆口進料 注射機 冷卻系統(tǒng) 注塑模具摘 要 11 41.1 塑料簡 41.2 注塑 型及注塑模42 塑件分析 62.2 塑件的 料分析 72.3 塑件的 和尺寸精度 分析 82.3.1 塑件尺寸及精度 82.3.2 塑件 度 82.4 計算塑件的 、 83 塑件 型方 設計 103.1 分型 選擇 103.2 型腔 的 定 113.3 型腔 113.4 澆注系統(tǒng)的 型和 置的選擇 113.4.2 定澆注系統(tǒng)的 113.5 型零件 設計123.5.1型腔設計 123.6 模機 的設計 153.6.1 模機 的選擇 163.6.2 出機 設計 163.6.3 模?的計算 163.7 ￠￡?定 機 設計 183.8 ￥?及§?系統(tǒng)的設計193.9模currency1'“系統(tǒng)的設計 203.10模?選用 213.10.1 定模具的?本 型 213.10.2模?的選擇 214 模具零件設計 244.1 模具 型零件尺寸計算244.3 模?的計算254.4澆注系統(tǒng)的設計 264.4.1 ?fifl的設計 264.4.2分?fifl的設計274.4.3澆口的設計274.5模具冷卻系統(tǒng)的設計 285 注射機的選用及 – 的?? 295.1 – 305.2· 注塑 ?? 315.3 ?模??? 325.4 模具?注塑機?裝?分 尺寸?? 325.5 開模?”?? 336 注塑模具工作 理 347 模fi分析 35總 37?…38 順通助學中心工作室========================================溫馨提示： 提前祝購買設計的朋友順利完成此次設計任務.需要其他設計請聯(lián)系QQ:1459919609或者QQ：1969043202咨詢！用得好介紹你的朋友都過來！========================================此課題為本工作室精心挑選整理的設計參考資料，成品課題的僅供參考學習之用，請知悉！所購買成品的參考設計圖紙依所發(fā)截圖預覽為準，購買前請核對好再確認無誤后確定購買，由于設計為電子數(shù)據(jù)文檔具有很強的復制性，屬于虛擬服務交易不可逆，所有設計類寶貝不可退貨，現(xiàn)成設計僅提供參考作用均不提供不支持修改服務。示確認購買此圖紙無誤 ，僅作為參考 用，不 或者 誤的 可 修改。不需要本 任 的修改服務。 選題的目的和意義一、選題目的模具的生產(chǎn)技術水平是衡量一個國家工業(yè)制造發(fā)展程度的重要標志之一，目前我國塑料模具在整個模具產(chǎn)業(yè)中的占有比重約為 40%，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，其發(fā)展速度將高于其他模具。雖然我國塑料模具在質量、技術和制造能力方面近幾年來發(fā)展很快，有些已達到或接近國際水平，尤其是隨著改革開放政策的不斷深入，“三資”企業(yè)的不斷發(fā)展，對我國塑料模具設計制造水平的提高確實起到了非常大的促進作用。但是，由于長期以來我國模具制造基礎底子薄弱，且存在明顯的地域發(fā)展不平衡現(xiàn)象，因此總體來看，塑料模具產(chǎn)品水平差距還很大，主要體現(xiàn)在型腔精度、生產(chǎn)周期、淬火鋼壽命三個方面，這使我國的塑料制品在大型、精密、復雜化的方向中無法取得很好的成果。而隨著人們的生活水平不斷提高，人們對家電產(chǎn)品的外觀追求越來越高，家電產(chǎn)品更是趨于復雜化、精細化，注塑成型作為家電塑料制品的主要成型方式，在整個家電塑料產(chǎn)品成型中占有很大的比例,因此注塑模具的成型制造技術在未來的發(fā)展中將越來越受到重視。而傳統(tǒng)的模具設計制造往往是技術人員根據(jù)自己已有的經(jīng)驗，然后參考一些類似的模具進行分析設計，而在試模時需要對一系列的參數(shù)組合進行試模以得出最佳的注射參數(shù)，一套模具從設計到最終的合格交付期間往往經(jīng)過多次的試模、改模才能達到要求，這耗費了大量的人力、物力、財力，而且經(jīng)常得不到想要的效果。本課題便是針對以上的情況采用 CAD/CAE 技術，在設計前采用 Moldflow 模擬軟件進行分析，預測產(chǎn)品注射過程中可能存在的問題，在設計時根據(jù)分析結果優(yōu)化設計方案，調整注射工藝參數(shù)，這對提高模具的質量、縮短制造周期、降低制造成本具有一定的意義。三、可行性分析1.由于模具事業(yè)發(fā)展迅速，設備先進，有良好的設備基礎；現(xiàn)代信息發(fā)達，資料齊全，并學習了相關專業(yè)的知識，積累了一定的經(jīng)驗，在這方面有一定的優(yōu)勢。 2. 此塑件的外形簡單但四周都需要側抽，由于抽芯距較大故使用油缸抽芯，塑件四周較薄，綜合考慮，采用一般的開模結構，即上下分模。3.此塑件表面質量要求不高，采用直接澆口，流程短，截面小，塑件切斷速率高，開模時澆口容易自動拉斷。4.最后指導老師在這方面有豐富的經(jīng)驗，能提供非常大的幫助。2. 研究現(xiàn)狀及主要參考文獻四通管的制造方法：（1）鑄造：高鉻鑄鐵薄壁四通管鑄件用傳統(tǒng) CO2-水玻璃砂型工藝方法鑄造,但在鑄件清砂過程中容易造成局部開裂,造成產(chǎn)品報廢。（2）擠脹成形：管材內高壓脹形技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展,其成形機理研究和制造工藝研究有了較大的進展。與沖壓焊接的傳統(tǒng)工藝相比,管材使用內壓脹形成形的產(chǎn)品具有比強度高、比剛度高、應力集中更小、材料流動性更好、壁厚分布更均勻、成形極限更高等特點。（3）注塑成形：四通管注射模具采用斜導柱側抽芯的制作方案和使用換內模鑲件的方法成型。結構設計上采用側抽芯機構、同時采用頂出套代替頂件桿,既是型腔的工作部分,又是塑件的頂出機構,簡化了模具的結構。（4）內高壓成形：內高壓成形技術正是在此需求下的產(chǎn)生的一種以輕量化為核心的先進制造技術。相對于傳統(tǒng)的機加工、鑄、鍛、焊等工藝技術，內高壓成形技術生產(chǎn)的管類零件，成形產(chǎn)品質量好，節(jié)約材料，已成為塑性加工領域研究的前沿和熱點。[1] 范國均 劉亞軍 劉敏娟 吳龍祥，大型高鉻鑄鐵薄壁四通管砂型鑄造工藝研究[2] 趙躍文，PVC 四通管注射模設計[3] 梁英杰，四通管注射模具設計[4] 王賢，四通管接頭注射模設計[5] 邱康，單側雙排四通管擠脹成形試驗研究[6] 陳曉曉，四通管內高壓成形有限元模擬及工藝分析和優(yōu)化3.擬研究（設計）的主要內容（1）塑料的工藝分析：包括塑件圖及技術要求、原料的成型特性和工藝參數(shù)、PVC 塑料主要的性能指標、PVC 塑料的注射成型工藝參數(shù)。（2）注塑設備的選擇：包括注射成型工藝條件、注射機的選擇、模架的選定、注射機的校核。（3）澆注系統(tǒng)的設計：包括流道設計、冷料穴的設計。（4）成型零件的設計與計算：包括成型零件結構設計、成型零件工作尺寸的計算、型腔和底板的計算。（5）脫模機構設計（6）側向分型與抽芯機構的設計：包括抽芯力計算、抽芯距計算、油缸抽芯的設計。（7） 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計：包括模具冷卻系統(tǒng)的設計、模具加熱系統(tǒng)的設計。（8）模具的裝配：包括模具的裝配程序、模具的裝配順序、開模過程分析。3. 擬采用的研究（設計）方法總體：本課題采用塑料注射成型,塑料材料（本塑件材料為硬 pvc）價格低利用率高，成型方便的特點，在成型過程中存在脫模困難，4 個方向都需要抽芯，而且距離較長. 因為本次設計的管件尺寸較大，型腔深，所需抽芯力大，所以擬用液壓缸抽芯機構。著重解決塑料 4 個方向長距離抽芯,模具結構設計合理，順利脫模。另外，通過 CAE 輔助分析，得到最佳澆口位置、壁上剪切應力、充填結束時的體積溫度、流動處前沿溫度、體積收縮率，評價澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，判斷可能出現(xiàn)的氣穴、熔接痕、鎖痕指數(shù)等。并在設計過程中改進。通過 UG 三維設計模具，autocad 二維出圖。5.研究（設計）重、難點分析（1）材料：硬 PVC（硬聚氯乙烯）材料，硬度高，脆性大，容易斷裂。（2）澆口選擇：由于材料為硬 PVC，塑件壁厚比較薄，如果采用點澆口模具可能會導致塑料不能完全填充的缺陷，因此為了避免這個問題，我們選擇一模一腔直接澆口結構，直接注塑成型，成型后手動剪除澆口。（3）抽芯 ：由于抽芯距較大，抽芯直徑也較大，如果采用傳統(tǒng)的斜導柱或斜頂推出，會導致模架體積過大，成本過大，因此采用油缸抽芯的抽芯方式。（4）推出：由于推出沒有其他要求，因此可以采用傳統(tǒng)的推桿或推管的推出方式。6.預期成果開題報告、設計說明書、三維模具圖、二維總裝圖、二維零件圖、工藝卡。7. 工作進度安排指導教師意見 指導教師： 年 月 日 機械技術系畢業(yè)設計工作委員會意見：（蓋章）年 月 日 摘 要根據(jù)四通管塑件的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術要求，考慮塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，直澆口進料，注射機采用 HTF80XB 型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD 和繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的注塑模具設計。關鍵詞：四通管；一模一腔；直澆口進料；注射機；冷卻系統(tǒng)；注塑模具目錄摘 要 11 緒論 41.1 塑料簡介 41.2 注塑成型及注塑模 42 塑件分析 62.2 塑件的材料分析 72.3 塑件的結構和尺寸精度表面質量分析 82.3.1 塑件尺寸及精度 82.3.2 塑件表面粗糙度 82.4 計算塑件的體積、質量 83 塑件成型方案設計 103.1 分型面選擇 103.2 型腔數(shù)的確定 113.3 型腔布局 113.4 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇 113.4.2 確定澆注系統(tǒng)的原則 113.5 成型零件結構設計 123.5.1 型腔設計 .123.6 脫模機構的設計 153.6.1 脫模機構的選擇 163.6.2 推桿推出機構設計 .163.6.3 脫模力的計算 163.7 導向與定位機構設計 183.8 排氣及引氣系統(tǒng)的設計 193.9 模溫調節(jié)系統(tǒng)的設計 .203.10 模架選用 .213.10.1 確定模具的基本類型 .213.10.2 模架的選擇 .214 模具零件設計 244.1 模具成型零件尺寸計算 244.3 脫模力的計算 .254.4 澆注系統(tǒng)的設計 .264.4.1 主流道的設計 264.4.2 分主流道的設計 .274.4.3 澆口的設計 .274.5 模具冷卻系統(tǒng)的設計 .285 注射機的選用及相關參數(shù)的校核 295.1 相關參數(shù) 305.2 最大注塑量校核 .315.3 鎖模力校核 325.4 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 325.5 開模行程校核 336 注塑模具工作原理 347 模流分析 35總結 37致謝 381 緒論模具，工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡而言之，模具是用來制作成型物品的工具，這種工具由各種零件構成，不同的模具由不同的零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。素有“工業(yè)之母”的稱號。在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具。廣泛用于沖裁、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內腔形狀，應用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離（沖裁） 。應用內腔形狀可使坯料獲得相應的立體形狀。模具一般包括動模和定模（或凸模和凹模）兩個部分，二者可分可合。分開時取出制件，合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具，形狀復雜，承受坯料的脹力，對結構強度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求，模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標志之一。1.1 塑料簡介塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules)，可以自由改變成分及形體樣式，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂。樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂這一名詞最初是由動植物分泌出的脂質而得名，如松香、蟲膠等。樹脂約占塑料總重量的 40%～100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機玻璃、聚苯乙烯等。1.2 注塑成型及注塑模將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精度較高、易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。但注射成型的設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是注射成型的主要設備，依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統(tǒng)等組成。注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。注射模的種類很多，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很多因素有關，其基本結構都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。注射成型時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導向機構、澆注系統(tǒng)、側向分型與抽芯機構、推出機構、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 [2] 。注射模、塑料原材料和注射機通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達到所要求的質量。注射機和模具結構確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質量的主要因素。注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素太多，有制品形狀、模具結構、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。2 塑件分析在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結構、尺寸大小、精度等級和表面質量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具結構和模具精度。本設計課題-四通管如圖所示，具體結構和尺寸詳見圖紙，該塑件結構較為簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。四通管二維圖2.2 塑件的材料分析2.2.1 塑 料 材 料 的 基 本 特 性PVC （聚氯乙烯）化學和物理特性 剛性 PVC 是使用最廣泛的塑料材料之一。PVC 材料是一種非結晶性材料。 PVC 材料在實際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、補強劑及其它添加劑。PVC 材料具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。 PVC 對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。然而它能夠被濃氧化酸如濃硫酸、濃硝酸所腐蝕并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。PVC 在加工時熔化溫度是一個非常重要的工藝參數(shù)，如果此參數(shù)不當將導致材料分解的問題。 PVC 的流動特性相當差，其工藝范圍很窄。特別是大分子量的 PVC 材料更難于加工（這種材料通常要加入潤滑劑改善流動特性） ，因此通常使用的都是小分子量的 PVC 材料。 PVC 的收縮率相當?shù)?，一般?0.2~0.6%。2.2.2 塑 件 材 料 成 型 性 能1. PVC 是熱敏性塑料，在加工時需注意，無論擠出還是注塑，當材料在料筒或螺桿中加溫高速流動會自然產(chǎn)生摩擦熱，易引起老化。2. PVC 的流動性較差，因此注射模具的進膠口要盡量的加大。3. 為更好的成型和制品表面更優(yōu)異的光潔度，模具的排氣孔要盡量順暢加大。4. 為考慮到構件的復雜和流道的長短，在模具上面添加冷料井是比較理想的選擇。5. 如果 PVC 粒料存放時間較長，對粒料進行烘料處理是比較保守的。2.3 塑件的結構和尺寸精度表面質量分析2.3.1 塑件尺寸及精度根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照塑件的尺寸與公差數(shù)值標準來確定。根據(jù)任務書和圖紙要求，本產(chǎn)品采用 MT6 級精度。2.3.2 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra 0.02～1.25 之間，模腔表壁的表面粗糙度應為塑????件的 1/2，即 Ra 0.01～0.63 。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗????糙度不斷增加，所以應隨時給以拋光復原。本次產(chǎn)品表面粗糙度為外表面Ra0.2，內表面 Ra0.8~1.6。2.4 計算塑件的體積、質量本次設計中，塑件的質量和體積采用 3D 測量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的體積 4.99 ，因 PVC 的密度為 1.38 ，即????3 ??/????3可以得出該塑件制品的質量約為 6.9 。??3 塑件成型方案設計3.1 分型面選擇模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結構的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時，應從以下幾個方面考慮：1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處；2）使塑件在開模后留在動模上；3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；6）使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，為便于脫模，將分型面置于塑件中心平面，脫模后塑件留于動模一側。分型面的選擇3.2 型腔數(shù)的確定因為本設計四通管結構簡單，生產(chǎn)量大，塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模一腔，進行加工生產(chǎn)。3.3 型腔布局型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關,型腔的排布應使型腔每個區(qū)域都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿型腔,使塑件內在質量均一穩(wěn)定。由于該塑件采用的是一模一間直澆口設計，因此無需考慮這個問題。3.4 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設計中采用普通直澆口澆注系統(tǒng)。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質的塑料制品極為重要。3.4.1 澆注系統(tǒng)組成普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分：1.主澆道 2.第一分澆道 3.第二分澆道 4.第三分澆道 5.澆口 6.型腔 7.冷料穴3.4.2 確定澆注系統(tǒng)的原則在設計澆注系統(tǒng)時應考慮下列有關因素：a)、塑料成型特性：設計澆注系統(tǒng)應適應所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質量。b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設置澆注系統(tǒng)還應考慮到模具是一模二腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設計。c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術要求等因素，結合選擇分型面同時考慮設置澆注系統(tǒng)的形式、進料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應注意防止流料直接沖擊嵌件及細弱型芯受力不均以及應充分估計可能產(chǎn)生的質量弊病和部位等問題，從而采取相應的措施或留有修整的余地。d)、塑件外觀：設置澆注系統(tǒng)時應考慮到去除、修整進料口方便，同時不影響塑件的外表美觀。e)、冷料：在注射間隔時間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質量，故設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施。3.5 成型零件結構設計模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設計其結構形式，準確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的表面質量。成型零部件結構設計主要應在保證塑件質量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。3.5.1 型腔設計型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結構與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關，常用的結構形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。本設計中采用整體式型腔，其特點是結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結構尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。型腔三維型腔二維3.5.2 型芯設計本設計中采用整體式型芯，其特點是結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結構尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。型芯三維型芯二維3.6 脫模機構的設計塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機構稱為脫模機構。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構的導向和復位部件等組成。3.6.1 脫模機構的選擇脫模機構按其推出動作的動力來源分為手動推出機構，機動推出機構，液壓和氣動推出機構。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構、套管推出機構、推板推出機構、推塊推出機構、利用成型零部件推出和斜滑桿側抽芯機構等。脫模機構的選用原則：（1）使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形） ；（2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；（3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；（4）推桿的強度及剛性應足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形；（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；本設計中采用推桿推出機構使塑料制件順利脫模。3.6.2 推桿推出機構設計本設計中采用臺肩形式的圓形截面推桿機構，設計時推桿與回針鎖定，回針運動時帶動推桿運動。回針端平面不應有軸向竄動。定模板與推桿孔配合一般為 。200°??3.6.3 脫模力的計算脫模力是從動模一側的主型芯上脫出塑件所需施加的外力，需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機構本身的運動阻力。本設計主要計算由型芯包緊力形成的脫模阻力。當開始脫模時，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強度應按此時計算，亦即無視脫模斜度（a=0）Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) （kN）式中，Q—脫模最大阻力（kN）t—塑件的平均壁厚（cm）E—塑料的彈性模量（N/ 2cm）S—塑料毛坯成型收縮率（mm/mm）l—包容凸模長度（cm）f—塑料與鋼之間的摩擦系數(shù)m—泊松比，一般取0.38~0.49查表得，S=0.003，E=3×10 5N/cm2已知，t ?0.15cm，l=0.9cm，f= 0.45Q=8×0.15×3×105×0.003×0.9×0.45/(1-0.4)(1+0.45)=0.5KN??阻 =??×??正 =??×??×??=0.5×10×106×1723.34×10-6=8616.7??---摩擦系數(shù)，一般取0.15 ～1.0，本設計取0.5??---因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的正壓力（N）??正---塑件對型芯產(chǎn)生的單位正壓力，一般取8～12MPa, 本設計取10MPa??---塑件包緊型芯的側面積（㎜2）??推桿推出機構3.7 導向與定位機構設計導向機構的作用：保證模具在進行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位置。導向零件承受一定的側向力，起了導向和定位的作用,導向機構零件包括導柱和導套等。1. 導向結構的總體設計（1） 導向零件應合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。（2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要 2-4 個導柱。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要求時，則用兩個直徑不同的導柱，或用兩個直徑相同，但錯開位置的導柱。（3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導柱通常安裝在母模。（4） 導柱和導套在分型面處應有承屑槽（5） 導柱`導套及導向孔的軸線應保證平行（6） 合模時，應保證導向零件首先接觸，避免公模先進入模腔，損壞成型零件。2. 導柱的設計（1） 有單節(jié)與臺階式之分（2） 導柱的長度必須高出公模端面 6…8mm（3） 導柱頭部應有圓錐或球形的引導部分（4） 固定方式有鉚接固定和螺釘固定（5） 其表面應熱處理，以保證耐磨。3. 導套和導向孔（1） 無導套的導向孔，直接開在模板上，模板較厚時，導向孔必須做成盲孔，側壁增加排氣孔。（2） 導套有套筒式`臺階式`凸臺式（3） 為了導柱順利進入導套孔，在導套前端應倒有圓角 r。一般情況下,導柱與導套共同使用,用于保證動模與定模兩大部分內零件的準確對合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內零件互相碰撞與干涉,起到合模導向的作用.3.8 排氣及引氣系統(tǒng)的設計排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠?，同時氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會滲入塑料制件內部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴格。在塑料熔體充模過程中，模腔內除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開設排氣槽排氣，利用推桿運動間隙排氣等。由于本次設計中模具尺寸不大，本設計中采用間隙排氣的方式，而不另設排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關。3.9 模溫調節(jié)系統(tǒng)的設計在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內的塑料粉體的溫度為 左右，熔體固化成為塑件后，從 左右的模具C?20 C?60中脫模、溫度的降低是依靠在模具內通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫（一般小于 ）的塑料，如本設計中的 PP，僅需要設置冷系統(tǒng)即可，?8因為可以通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度。模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。溫度調節(jié)對塑件質量的影響注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內應力和明顯的熔接痕等缺陷。模具冷卻水路1.冷卻水體積流量查表 3-2[1]成型 PVC 塑料的模具平均工作溫度為 40℃，用常溫 20℃的水作為模具冷卻介質，若出口溫度為 25℃，則每次注射質量為 0.0069kg，注射周期為 30s查表 3-28[1]，取 PVC 注射成型固化時單位質量放出熱量△h=2.1X10 5j/kg代入公式??=??????60??????(??1???2)=(3600/30)×0.0069×2.1×10560×1000×4187×(25?20)=1.38×10?4??3/??????2.冷卻管道直徑確定冷卻水體積流量 V 查表 3-29[1]可初步確定冷卻管道直徑為 ?6mm。3.10 模架選用3.10.1 確定模具的基本類型注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結構分類所分的典型結構如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側向分型抽芯注射模、定模帶有推出機構的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。3.10.2 模架的選擇根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結構如下：CI 型模架圖CI型模具定模采用一塊模板，動模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合直澆口，采用斜導柱或定模側抽芯的注射成形模具。分型面分型面的選擇而選擇模具的導柱導套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導柱導套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸，經(jīng)過計算可以知道該模具是一模一腔的模具，所以模仁寬為 70，長為90。模架的長L 180mm?模架的寬W 150mm根據(jù)內模仁的尺寸，在計算完模架的長寬以后，還需要考慮其他螺絲導柱等零件對模架尺寸的影響，在設計中避免干涉。所以就取B L=150X180的模架，塑件的高度為18.2mm，塑件的膠位為動定?模各一半，該模具型腔結構簡單，型芯、型腔的固定是固定總高度的加30-50mm，B板的厚度取60mm，滿足強度要求，A板為60mm，C板為60mm（C的選擇應考慮推出機構的推出距離是否滿足推出的高度）在本設計中，因為采用龍記的CI1518-A60-B60-C60標準模架，其標準模腳的高度為60mm，完全滿足頂出要求。綜上所述所選擇的模架的型號為：LKM CI1518-A60-B60-C604 模具零件設計4.1 模具成型零件尺寸計算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具設計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經(jīng)驗決定） ，這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定硬 PVC材料的平均收縮率為 0.3%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為：??=??+0.003??式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸B — 塑件在常溫下實際尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的 1/3～1/4，或取 IT7～8 級作為模具制造公差。在此取 IT8 級，型芯工作尺寸公差取 IT7 級。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值，中心距偏差為雙向對稱分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。本設計中零件工作尺寸的計算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算，已給出這硬 PVC 的成型收縮率為 1.003，模具的制造公差取 δz =Δ/3。因本設計塑件的尺寸精度為 MT3。如表 4-2 表 4-2 型腔型芯工作尺寸的計算類別 塑件基本尺寸 計算公式 模具尺寸Hm Hs =9.01 Hm=(Hs+Hs. -2/3Δ) 0+δzS9.00+0.02 0型腔尺寸計算 Lm Ls =46.09 Lm=(Ls+Ls. -3/4Δ) 0+δz 46.15+0.04 0Hm hs =9.01 hm=(hs+hs. -2/3Δ) 0-δzS9.00 0+0.02型芯尺寸Lm ls =46.09 lm=(ls+ls. +3/4Δ) 0-δz 46.15 0+0.04普通意義上的模具強度包括模具的強度、剛度。模具的各種成型零部件和結構零部件均有強度、剛度的要求，足夠的強度才可以保證模具能正常工作。由于模具形式較多，計算也不盡相同且較復雜，實際生產(chǎn)中，采用經(jīng)驗設計和強度校核相結合的方法，通過強度校核來調整設計，保證模具能正常工作。模具強度計算較為復雜，一般采用簡化的計算方法,計算時采取保守的做法，原則是：選取最不利的受力結構形式，選用較大的安全系數(shù)，然后再優(yōu)化模具結構，充分提高模具強度。為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強度，也要校核模具局部結構的強度。整體性強度主要針對型腔側壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個方面，實際選用尺寸應大于計算尺寸并取整。校核時應從強度與彎曲兩個方面分別計算，選取較大的尺寸。4.3 脫模力的計算脫模力的產(chǎn)生范圍：① （脫模）塑件在模具中冷卻定型時，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。 ② 不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力 。 ③ 機構本身運動的磨擦阻力。④ 塑件與模具之間的粘附力。 初始脫模力，開始脫模進的瞬間防要克服的阻力。相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計算脫模力時，一般計算初始脫模力。脫模力的影響因素：a． 脫模力與塑件壁厚，型芯長度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關，各項值越大，則脫模力越大。 b． 塑件收縮率，彈性模量 E 越大，脫模力越大。 c． 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。 d． 排除大氣壓力和塑件對型芯的粘附等因素，則型芯斜角大到，塑件則自動脫落。4.4 澆注系統(tǒng)的設計4.4.1 主流道的設計流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。（1） 、主流道的尺寸設計中選用的注射機為 HTF80XB，其噴嘴直徑為 3.2 ，噴嘴球面半徑為m11 ，依此主流道各具體尺寸設計如下： m（2） 、主流道襯套的形式選用如下圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位環(huán)設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用 。67/mH（3） 、定位環(huán)的固定定位環(huán)采用 2 個 M6 的螺絲直接鎖附固定。4.4.2 分主流道的設計分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設計中塑件為一模一腔,且采用直澆口，因此無需分主流道。4.4.3 澆口的設計澆口又叫進料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個功能：一是對塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個是當注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會倒流。常向的澆口形式有側澆口，側澆口，點式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。澆口的位置選擇原則：澆口的位置與塑件的質量有直接影響。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點：1. 熔體在型腔內流動時，其動能損失最小。要做到這一點必須使Introductionto Dies andMoldsTechnical andPracticalReadingReading A WhatIsDiesandMoldsWhatisadieoramold?Adieoramoldisahollowed-outblockthatisfilledwithaliquidlikeplastic，glass，metal，orceramicrawmaterials．Theliquidhardensorsetsinsidethemold，adoptingitsshape.Amoldistheopposite ofacast(seecasting).Onehalf ofabronzemoldforcastingasocketedspearhead，foundatEastPennard，England.Datedtotheperiod1400-1000BC，itiswithoutparallels(Figure 1-1).Moldingistheprocess ofmanufacturingbyshapingpliablerawmaterialusinga rigidframeormodelcalledapattern.Themanufacturerwhomakesthemoldsiscalledmoldmaker.Areleaseagentistypicallyusedtomakeremovalofthehardened/setsubstancefromthemoldeasier.Mouldsseparateintoatleasttwohalves(calledthecoreandthecavity)topermittheparttobeextracted;ingeneraltheshape ofapartmustbesuchthatitwillnotbelockedintothemould.Forexample,sides ofobjectstypicallycannotbeparallelwiththedirection ofdraw(thedirectioninwhichthecoreandcavityseparatefromeach other).Theyareangledslightly;examination ofmosthousehold objectsmadefromplasticwillshowthisaspect ofdesign,knownasdraft.Partsthatare“bucket-like“tendtoshrinkontothecorewhilecoolingand,afterthecavityispulledaway,aretypicallyejectedusingpins. Partscanbeeasilyweldedtogetheraftermoldingtoallowforahollowpart(like a waterjugordoll'shead)thatcouldn'tphysicallybedesignedasonemould.Morecomplexpartsareformedusingmorecomplexmoulds,whichmayrequiremoveablesections,calledslides,whichareinsertedintothemouldtoformparticularfeaturesthatcannotbeformedusingonly，acoreandacavity,butarethenwithdrawntoallowtheparttobereleased.Somemouldsevenallowpreviouslymoldedpartstobere-insertedtoallowanewplasticlayertoformaroundthefirstpart.Traditionally,moldshavebeenveryexpensivetomanufacture;therefore，theywereusuallyonlyusedinmassproductionwherethousands ofpartsarebeingproduced.MoldautomationMoldscanbehandoperated,semi-automaticorfullyautomatic.Handoperatedmoldsrequireanoperatortophysicalyremovethemoldfromthepressanddisassembleittoremovethemoldedpart.Theyareusedforverysmallquantities（1-500parts)orpartsthathaveundercuts，threadsor othercomplicatedfeatures.Theyhavelongoperatingcycles（2-5 minutesormore)andbynaturearelaborintensivetooperate.Semi-automaticmoldsaretypicallymountedinthepressandrequireanoperatoronlytoperformaspecificoperation ofthecycle(i.e.,removeacore,placeaninsert,removethepartfromanundercut).Theycanbeverycosteffectiveforinsertmoldingorwhenquantitiesdo notallowfortheexpense ofcorepulls，camsorunscrewingdevices.Machinecycletimescanapproachthat ofautomaticmolds,but so cantheircost. Fullyautomaticmoldsrunwithnooperator.Theymayutilizeavariety ofmechanicaldevicestofacilitatepartremovalsuchasmoldsweeps,airblasts，spruepickersorrobots.Theymaycontaincorepulls,camstoremoveundercuts,multipleplates，hotrunnerorinsulatedrunnersystems,unscrewingdevicesoranynumber ofdevicesandtechniquestoimproveefficiency(Figure1-2).Partsarenormallyfinishedasmoldedwithnopostoperations,beyondvalueaddedoperations,required.MoldMaterialsMouldsaretypicallyconstructedfromhardenedsteeloraluminium.The choice ofmaterialtobuildamouldisprimarilyone ofeconomics.Steelmouldsgenerallycostmoretoconstruct,buttheirlongerlifespanwilloffsetthehigherinitialcostoverahighernumber ofpartsmadeinthemouldbeforewearingout.Aluminiummouldscancostsubstantiallyless,andwhendesignedandmachinedwithmoderncomputerized equipment, can be economical for molding hundreds or even tens of thousands of parts.什么是模具模具是什么？模具是用塑料、玻璃、金屬或陶瓷原料等液體填充的空心塊。液體在模具內部變硬或凝固成型。模具是鑄件的反義詞(見鑄件)。用于鑄造帶套筒的矛頭的青銅模具的一半，發(fā)現(xiàn)于英格蘭的東彭納?？勺匪莸焦?400-1000年(圖 1-1).模塑是通過使用一種被稱為模型機的剛性框架或模型來成型可彎曲的原材料的過程。制造模具的制造商叫做模具制造商。 脫模劑通常用于使硬化、凝固物質更容易脫模。模具分成至少兩半（稱為型芯和型腔）以允許零件被抽出；一般來說，零件的形狀必須保證不會被鎖在模具中。例如，物體的兩側通常不能平行于拉伸方向（型芯和型腔彼此分開的方向）。它們稍微有些傾斜；對大多數(shù)用塑料制成的家用物體的檢查將顯示這方面的設計，稱為脫模斜度?！巴盃睢钡牧慵诶鋮s時傾向于收縮到型芯上，并且在空腔被拉開之后，通常使用銷推出。零件可以在成型后很容易地焊接在一起，以解決一個中空的部分（如水罐或娃娃的頭）不能設計成一個模具的問題。使用更復雜的模具形成更復雜的零件，這些模具可能需要可移動的部分，稱為滑塊，這些部分被插入模具中以形成僅使用型芯和型腔不能形成的特定特征，但隨后被抽出以允許零件被推出。一些模具甚至允許先前成形部件被重新插入以允許在第一部分周圍形成新的塑料層。傳統(tǒng)上，模具的制造成本很高；因此，它們通常只用于批量生產(chǎn)，生產(chǎn)數(shù)千個零件。模具自動化模具可手動，半自動或全自動操作。手工操作的模具需要操作人員從壓力機上拆卸模具以拆卸模子。它們被用于小批量(1-500 個零件)或具有底盤、螺紋或其他復雜特性的部件。它們的工作周期很長(2-5 分鐘或更長)，本質上是勞動密集型操作。半自動模具通常安裝在壓力機中，并且只需要操作人員執(zhí)行循環(huán)的特定操作（即移除芯、放置插入件、移除咬邊）。它們對于插入模塑或當工程量不考慮芯部拉力、凸輪或旋開裝置的費用時，是非常具有成本效益的。機器循環(huán)時間與成本接近自動模具。全自動模具在沒有操作人員的情況下運行。他們可以使用各種機械設備，以方便脫模，如模具清掃，排氣，澆口選擇及機器人。這些機械設備可能包含核心拉力、凸輪消除咬邊、多板、熱流道或絕緣流道系統(tǒng)、自動拆卸設備和一系列新技術等來提高效率（圖 1-2）。零件通常是按模制完成的，除了增值作業(yè)外，不需要后期作業(yè)。模具材料模具通常由硬化鋼或鋁構成。建造模具的材料選擇主要由經(jīng)濟決定。鋼制模具通常造價較高，但是它們更長的使用壽命將抵消在模具磨損之前制造更多零件的初始成本。使用鋁模具可以大大降低成本，如果使用現(xiàn)代計算機設備進行設計和加工，則可以節(jié)省數(shù)百甚至數(shù)萬件的成型費用。