油管接頭注塑模設計【含10張CAD圖紙】

《油管接頭注塑模設計【含10張CAD圖紙】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《油管接頭注塑模設計【含10張CAD圖紙】（38頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709850目 錄摘要……………………………………………………………………………………1關鍵詞…………………………………………………………………………………11 前言…………………………………………………………………………………21.1 選題的背景目的和意義…………………………………………………………21.2 我國模具技術的發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢…………………………………………21.2.1 發(fā)展現狀………………………………………………………………………21.2.2 發(fā)展趨勢………………………………………………………………………21.3 對選題的設計設想和研究方法…………………………………………………42 塑件分析和成型材料特性…………………………………………………………42.1 塑件分析…………………………………………………………………………42.2 成型材料的特性…………………………………………………………………52.3 脫模斜度的選擇…………………………………………………………………72.4 本章小結…………………………………………………………………………73 注射機選擇…………………………………………………………………………73.1 常用的注射機分類………………………………………………………………73.2 注射機的選擇……………………………………………………………………83.3 本章小結…………………………………………………………………………94 分型面設計與型腔布置……………………………………………………………94.1 分型面設計 ……………………………………………………………………104.2 型腔布置設計 …………………………………………………………………104.2.1 型腔數目的確定 ……………………………………………………………104.2.2 標準模架的選取 ……………………………………………………………114.3 本章小結 ………………………………………………………………………115 澆注系統(tǒng)設計 ……………………………………………………………………125.1 澆注系統(tǒng)的設計原則 …………………………………………………………12買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098515.2 澆注系統(tǒng)的設計 ………………………………………………………………125.3 排氣系統(tǒng)的設計 ………………………………………………………………135.3.1 概述 …………………………………………………………………………135.3.2 排氣系統(tǒng)的設計要點 ………………………………………………………135.3.3 排氣槽的位置和形式 ………………………………………………………135.4 本章小結 ………………………………………………………………………146 成型零部件和導向機構的設計 …………………………………………………146.1 成型零件的結構設計 …………………………………………………………146.2 成型鋼材的選用 ………………………………………………………………146.2.1 塑料模材料的性能要求 ……………………………………………………146.2.2 塑料模常用材料 ……………………………………………………………156.3 成型零件工作尺寸計算 ………………………………………………………156.4 型腔壁厚的計算 ………………………………………………………………186.5 模架與板厚的確定 ……………………………………………………………186.6 導向機構的設計 ………………………………………………………………196.7 本章小結 ………………………………………………………………………197 脫模機構設計 ……………………………………………………………………207.1 脫模機構的設計 ………………………………………………………………207.1.1 推管的設計 …………………………………………………………………207.1.2 復位裝置設計 ………………………………………………………………207.1.3 頂出距離 ……………………………………………………………………207.2 脫模力計算 ……………………………………………………………………207.3 本章小結 ………………………………………………………………………218 側向分型與抽芯機構設計 ………………………………………………………218.1 抽芯距的計算 …………………………………………………………………218.2 斜導柱的設計 …………………………………………………………………218.3 滑塊的設計 ……………………………………………………………………228.4 本章小結 ………………………………………………………………………229 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計…………………………………………………………………22買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098529.1 溫度調節(jié)對塑件的影響…………………………………………………………239.2 模具冷卻系統(tǒng)設計………………………………………………………………239.2.1 冷卻系統(tǒng)計算…………………………………………………………………239.2.2 冷卻回路布置…………………………………………………………………249.3 本章小結…………………………………………………………………………2510 模具校核 …………………………………………………………………………2510.1 注射機校核 ……………………………………………………………………2510.2 本章小結 ………………………………………………………………………26結論……………………………………………………………………………………26參考文獻………………………………………………………………………………27致謝……………………………………………………………………………………27附錄……………………………………………………………………………………28買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709853買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709854油管接頭注塑模設計摘 要：簡要介紹了一種油管接頭注塑成型模具的結構方案。分析了塑件的成型工藝，設計了一模兩腔、側澆口、斜導拄抽芯的注塑模結構。合理設計澆注系統(tǒng)是塑料注射模設計的關鍵。在進行設計時，從零件分析、選材、成型工藝分析到模具的結構是否合理，對能否生產出合格的工件都是非常重要的環(huán)節(jié)。本次設計從保證產量和質量雙方面的要求出發(fā)，以適應激烈的技術競爭為前提。關鍵詞：注塑模具；側澆口；斜導拄；推管Design of Injection Mold Tubing JointsAbstract: A structural scheme of injection mould of conduit adapter is introducted in this paper. The forming process of plastic parts is analyzed. The injection mold mechanism of one mold with two cavities, and edge gate and leaning guide post are designed. A reasonable design of pouring channel is the key to design the injected model of plastics. From the analysis of the components, the selection and the formed craft analyze that the mold structure is whether reasonable, and whether to produce the qualified work piece is due to the mold design.This design embarks from double aspect request in the guarantee output and the quality, its premise is taking adapts the intense technical competition. Key words: Injection Mould; Edge Gate; Leaning Guide Post; Pushing pipe 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098551 前言1.1 選題的背景目的和意義本次畢業(yè)設計的油管接頭注塑模具。油管接頭即連接油管之間的部分，起著連接與轉向的作用。這就要求其具有良好的密封性能。目前國產高、中、低液壓油管，工業(yè)設備油管、工程機械液壓油管、挖掘機液壓油管、汽車液壓油管、轎車方向助力管、耐溫、耐磨管、及不銹鋼波紋管等各種油管，油管要使用與之相配套的油管接頭，這就要求油管接頭的尺寸、精度達到一定的要求。例如航空高壓油管，用于汽車、摩托車各類機械設備油管系統(tǒng)總成，尤其是整體式的油管接頭，解決了用焊接，鉚接法所產生的難以避免的泄漏，既安全又節(jié)省了油耗,延長了使用壽命。特別是航空高壓管，由武漢理工大學檢測，達到了汽車行業(yè)標準.這種結構，是油管總成制造的一大突破。1.2 我國模具技術的發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢1.2.1 發(fā)展現狀我國模具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經了半個多世紀，近幾年來，我國模具技術有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精密、復雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。大型復雜沖模以汽車覆蓋件具為代表，我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產部分轎車覆蓋件模具。體現高水平制造技術的多工位級進模覆蓋面大增，已從電機、電鐵芯片模具，擴大到接插件、電子零件、汽車零件、空調器散熱片等家電零件模具上。塑料模已能生產 34"、48"大展幕彩電塑殼模具，大容量洗衣機全套塑料模具及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。塑料模熱流道技術更臻成熟，氣體鋪助注射技術已開始采用。壓鑄模方面已能生產自動扶梯整體梯級壓鑄模及汽車后轎齒輪箱壓鑄模等。模具質量、模具壽命明顯提高，模交貨期較前縮短。模具 CAD/CAM/CAE 技術相當廣泛地得到應用，并開發(fā)出了自主版權的模具 CAD/CAE 軟件。電加工、數控加工在模具制造技術發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。模具加工機床品種增多，水平明顯提高。快速經濟制模技術得到了進一步發(fā)展，尤其這一領域的高新技術快速原型制造技術(RPM)進展很快，國內有多家已自行開發(fā)出達到國際水平的相關設備。模具標準件應用更加廣泛，品種有所擴展。模具材料方面，由于對模具壽命的重視，優(yōu)質模具鋼的應用有較大進展。正由于模具行業(yè)的技術進步，模具水平得以提高，模具國產化取得了可喜的成就。歷年來進口模具不斷增長的勢頭有所控制，模具出口穩(wěn)步增長 [1]。 買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098561.2.2發(fā)展趨勢當前，工業(yè)生產的特點是產品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況下，用戶對模具制造的要求是交貨期短、精度高、質理好、價格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢是非常明顯的。模具產品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產要求的一模多腔(如塑封模已達到一模幾百腔)使模具日趨大型化。隨著零件微型化，以及模具結構發(fā)展的要求(如多工位級進模工位數的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的 5μm提高到 2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求在 1μm 以下，這就要求發(fā)展超精加工。新型多功能復合具是在多工位級進模基礎上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成形零件外，還可擔負轉位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務。通過這種多勸能模具生產出來的不再是單個零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機、電器及儀表的鐵芯組件等。由于采用熱流道技術的模具可提高制作的生產率和質量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。國外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術，有的廠甚至已達 80%以上，效果十分明顯。國內近幾年已開始推廣應用，但總體還達不到 10%，個別企業(yè)已達到 20%-30%。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高質量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本，因此模具標準件的應用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規(guī)模生產，提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯銷網，保證供貨迅速。CAD/CAM/CAE 技術是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術是模具設計制造的發(fā)展方向?，F在，全面普及 CAD/CAM/ CAE 技術已基本成熟。由于模具 CAD/CAM 技術已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具CAD/CAM 技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機的普及應用，更為廣大模具企業(yè)普及模具 CAD/CAM 技術創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，技術培訓工作也日趨簡化。在普及推廣模具 CAD/CAM 技術的過程中，應抓住機遇，重點扶持國產模具軟件的開發(fā)和應用。國外近年來發(fā)展的高速銑削加工 ，主軸轉速可達到 40000～100000r/min,快速進給速度可達到 30～40m/min，換刀時間可提高到 1～3S。這樣就大幅度提高了加工效買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709857率，如在加工壓鑄模時，可提高 7～8 倍，并可獲得 Ra≤ 10um 的加工表面粗糙度。形狀精度可達 10um。另外，還可加工硬度達 60HRC 的模塊，形成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。因此，高速銑削加工技術的發(fā)展，促進了模具加工的發(fā)展，特別是對汽車、家電行業(yè)中大型腔模具制造方面注入了新的活力。模具表面的精加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，我國目前仍以手工研磨拋光為主，不僅效率低，且工人勞動強度大，質量不穩(wěn)定，制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此，研究拋光的自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數控研磨機，可實現三維曲面模具研磨拋光的自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數控研磨機，可實現三給曲面模具研磨拋光的自動化。另外，由于模具型腔形狀復雜，任何一種研磨拋光方法都有一定局限性。應注意發(fā)展特種研磨與拋光、如擠壓衍磨、電化學拋光、超聲拋光以及復合拋光工藝與裝備，以提高模具表面質量。隨著各種新技術的迅速發(fā)展，國外已出現了模具自動加工系統(tǒng)。這也是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有如下特征：多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數控庫；有完整的數控柔性同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。綜上所述，近年來我國模具技術有了長足的進步，但與國外先進技術相比還存一定的差距。我們要銳意進取，共同努力，把我國的模具技術水平推上一個新的臺階。1.3 對選題的設計設想和設計方法本次設計的是油管接頭注塑模具。注射模亦稱注塑模，其成型原理是將塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經過加熱熔化呈流動狀態(tài)后，在柱塞和螺桿的推動下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通過料筒前的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔之中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經冷卻固化后即可保持模具腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。和普通的注射模的不同在于采用了推管頂出。設計時首先要對塑件進行工藝分析，根據塑件的特點合理的選用注射機。然后是對模具的主題進行設計，又包括澆注和排氣系統(tǒng)的設計、型腔和型芯的設計、模架的選取。主體設計好之后，就要設計導向和脫模機構、側抽芯機構和溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計。做完這些之后，就該對所設計的模具進行校核了，只有通過了校核模具的設計才真正的結束。2 塑件分析和成型材料特性買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098582.1 塑件分析該塑件為油管接頭，一般用于工業(yè)機械、汽車、電子電器、日用品、管道及配件等行業(yè)中的輔助零件，故對其力學性能有較高的要求，而表面粗糙度只為一般要求，可以采用塑料制件尺寸精度的 6 級精度（一般精度） 。該制件屬于中等批量生產的產品，因此對模具的設計要求一般，但是需要制件可以自動脫模，以提高生產效率，降低成本。圖 1 油管接頭塑料制件Fig1 Plastic pipe joint2.2 成型材料的特性聚甲醛又名聚氧化次甲基，英文名 polyxymethylene（簡稱 POM） 。分子結構規(guī)整和結晶性使其物理機械性能十分優(yōu)異，有金屬塑料之稱。 POM 為乳色不透明結晶性線性熱塑性樹脂，具有良好的綜合性能和著色性，具有較高的彈性模量，很高的剛性和硬度，比強度和比剛性接近于金屬；拉伸強度，彎曲強度，耐蠕變性和耐疲勞性優(yōu)異，耐反復沖擊，去載回復性優(yōu)；摩擦系數小，耐磨耗，尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤好，有較高的粘彈性，吹水性小，電絕緣性優(yōu)，且不受溫度影響；耐化學藥品性優(yōu)，除了強酸，故有吸振性、消音性；吸水性小，耐絕緣性好且不受濕度影響；耐化學藥品性優(yōu)：除了強酸、酚類和有機鹵化物外，對其他化學品穩(wěn)定，耐油；機械性能受溫度影響小，具有較高的熱變形溫度。缺點是阻燃性較差，遇火徐徐燃燒，氧指數小，即使添加阻燃劑也得不到滿意的要求，另外耐候性不理想，買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 119709859室外應用要添加穩(wěn)定劑 [2]。均聚甲醛結晶度高，機械強度、剛性、熱變形溫度等比共聚甲醛好，共聚甲醛熔點低，熱穩(wěn)定性，耐化學腐蝕性，流動特性，加工性優(yōu)于均聚甲醛，新開發(fā)的產品為超高流動（快速成型） ，耐沖擊和降低模具沉積牌號，也有無機填充，增強牌號。POM 吸水率大于 0.2%，成型前應預干燥，POM 熔融溫度與分解溫度相近，成型性較差，可進行注塑、擠出、吹塑、滾塑、焊接、粘接、涂膜、印刷、電鍍、機加工、注塑是最重要的加工方法，成型收縮率大，模具溫度空高些，或進行退火處理，或加入增強材料（如無堿玻璃纖維） 。POM 強度高，質輕、常用建材來代替銅、鋅、錫、鉛等有色金屬， 廣泛用于工業(yè)機械、汽車、電子電器、日用品、管道及配件、精密儀器等部門。相對密度 1.41g/cm3,收縮率 1.5%～2.0%,熔點 180~200℃,熱變形溫度 98℃，拉伸強度 69MPa,彈性模量 2.5×103MPa,彎曲強度 104MPa,沖擊強度 202kJ/m2,硬度11.2HBSM78。它的成型特性及條件：1)典型結晶型塑料,熔融范圍很窄,熔融或凝固速度快,結晶化速度快,料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結晶,流動性下降。2) 熱敏性強,極易分解(但比聚氯乙烯稍弱,共聚比均聚稍弱),分解溫度為 240℃,但 200℃時滯留 30min 以上也即發(fā)生分解,分解時產生有刺激性、腐蝕性氣體。3)流動性中等,溢邊值為 0.04mm 左右,流動性對溫度變化不敏感,但對注射壓力變化敏感。4)結晶度高,結晶時體積變化大,成形收縮范圍大,收縮率大。5)吸濕性低,水分對成形影響極小,一般可不干燥處理,但為了防止樹脂表面吸附水分,不利成形,加工前須進行干燥并起預熱作用，特別對大面積薄壁塑件，改善塑件表面光澤有較好效果，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為 90～100℃,時間 4h,料層厚度 3cm．6)摩擦系數低，彈性高，淺側凹槽可強迫脫模，塑件表面可滯有皺紋花樣，但易產生表面缺陷，如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔凹痕等弊病。7)宜用螺桿式注塑機成形，余料不宜過多和滯留太長，一般塑件克量（包括主流道、分流道）不應超過注塑機注射克量的 75％，或取注射容量與料筒容量之值為 1 ：6～1 ：10，料筒噴嘴等務必防止有死腳、間隙而滯料，預塑時螺桿轉速宜取底，并宜用單頭、全螺紋、等距壓縮突變型螺桿。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985108)噴嘴孔徑應取大,并采用直通式噴嘴,為防止流 現象,噴嘴孔克呈喇叭形,并設置單獨控制的加熱裝置,以適當地控制噴嘴溫度。9)模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，進料口宜小，要盡量避免死角積料，模具應加熱，模溫高時應防止滑動配合部件卡住，模具應選用耐磨、耐腐蝕材料、并淬硬、鍍鉻，要注意排氣。必須嚴格控制成形條件，嵌件應預熱（一般 100～150℃）,料溫取稍高于熔點（一般 170～190℃）即可，不宜輕易提高溫度。模溫對塑件質量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，有助于融料流動，塑件內外均勻冷卻、防止缺料、縮孔、皺折，模溫對結晶度及收縮也有很大影響，必須正確控制，一般取 75～120℃，壁厚大于 4mm的取 90～120℃，小于 4mm 的取 75～90℃。宜用高壓、高速注射。塑件可在較高溫度時脫模，冷卻時間可短，但為防止收縮變形，應力不均，脫模后宜將塑件放在 90℃左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。在料溫偏高,噴嘴溫度偏低,高壓對空注射時易發(fā)生爆炸性傷人事故,分解時有刺激性其他,易燃,應遠離明火。表 1 POM材料的注射工藝參數 [3]Table1 Injection parameters of POM material[3]注射機類型螺旋轉速/（ minr）噴嘴 機筒溫度/℃ 模具溫度/℃28形式 溫度 前段 中段 后段螺桿式直通式 170~180 180~190 170~180 160~17090~120注射壓力/MPa保壓力/MPa注射時間/s 保壓時間/s 冷卻時間/s 成型周期70~90 50~70 20~90 0~5 20~60 50~1602.3 脫模斜度的選擇由于制品冷卻后產生收縮，會緊緊地包住模具型芯或型腔中凸出的部分。為了使制品易于從模具內脫出，設計使必須保證制品的內外壁具有足夠的斜度，以確保塑件脫模，該斜度叫做脫模斜度。脫模斜度還沒有比較精確的計算公式，目前仍依靠經驗數據。脫模斜度與塑料的品種制品的形狀及模具的 結構等有關，POM 塑料型腔的脫模斜度經驗數據為 35′～1°30′，取 1°；型芯為 20′～50′，取 30′。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985112.4 本章小結經過對本塑件的分析，查找了 POM 的成型特性及注射工藝參數。同時確定了塑件的脫模斜度。POM 塑料型腔的脫模斜度經驗數據為 35′～1°30′，取 1°；型芯為20′～50′，取 30′。3 注射機選擇3.1 常用的注射機分類用于注射成型的設備有：通用注射機；熱固性塑料注射成型機；特種注射成型工藝用注射成型機。其中通用注射成型機應用最為廣泛。通用注射機按注射方向和模具的開合方向可分為如下三類：1）立式注射機2）臥式注射機3）直角式注射機 [3]。其中臥式注射機具有重心低、穩(wěn)定，加料、操作及維修方便，塑件推出后可自行脫落，便于實現自動化等特點，是大、中型注射機當前廣泛應用的一種形式。按塑料在料筒內的塑化方式又可分為以下兩種：1）螺桿式注射機2）柱塞式注射機。其中螺桿式注射機較柱塞式多一旋轉動作，產生分力可使材料在螺旋槽間產生混煉作用，增加了塑化能力。它可成型形狀復雜、尺寸精度要求高以及各種帶嵌件的塑件；塑化能力強，成型周期短，效率高，生產過程易實現自動化；其加熱缸的壓力損失小，用較低的射出力也能成型；并且加熱缸內的材料滯留處少，熱穩(wěn)定性差的材料也很少因滯留而分解，是當前應用較廣泛的機型。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098512圖 2 螺桿式注射機Fig2 Screw injection molding machine 3.2 注射機的選擇為了提高生產效率，實現自動化生產,故采用臥式注射機；為了得到尺寸精度高，殘余應力小的制件，故采用螺桿式注射機。單個塑件:體積 V＝31972.33mm 3＝31.97cm 3,質量 m＝31.97×1.41＝45.08g。兩個塑件和澆注系統(tǒng)凝料:總體積 V 總＝65.56cm 3,總質量 m＝92.44g。表 2 SZ－200 注射成型機的技術規(guī)范Table2 SZ200 technical specifications of injection molding machine名 稱 指 標 參數買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098513螺桿直徑/mm 42螺桿轉速(r.min-1) 0~220理論注射容量/cm3 200注射壓力/MPa 150注射速率(g.s-1) 120注射裝置 塑化能力(kg.h-1) 70鎖模力/10kN 120模板行程/mm 305模具最小厚度/mm 230模具最大厚度/mm 400定位孔直徑/mm 125定位孔深度/mm 15噴嘴伸出量/mm 20噴嘴球半徑/mm 15頂出行程/mm 90頂出力/kN 22鎖模裝置電 油泵電動機功率/kW 15加熱功率/kW 8.25氣其 機器質量/t 4.3他 外形尺寸(L×W×H)/(m×m×m)4.0×1.4×1.9從實際注射量應在額定注射量的 20％～80％之間考慮，初選額定注射量在200cm3以上的 SZ－200。該設備的技術規(guī)范見表。3.3 本章小結本章列出了注射機的分類，通過對注射機比較和 POM 的成型性能，根據塑件體積和質量的計算，初選 SZ－200 臥式注射成型機成型塑件。查找了它的相應參數。4 分型面設計與型腔布置4.1 分型面設計買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098514模具閉合時型腔與型芯相接觸的表面稱為分型面。分型面按其位置與注射機開模運動方向的關系來分類有：分型面垂直于注射機開模運動方向，平行于開模方向，傾斜于開模方向。為了便于脫模，分型面的位置應設在塑件斷面尺寸最大的地方，還要不影響制品的外觀。根據該塑件的結構特征，選定水平分型面即分型面垂直于開模方向 [4]。經分析，該零件成型時必須采用側向外抽芯，可能適合的模具結構有兩種，即單分型面注射模和雙分型面注射模。1）單分型面注射模 型腔（凹模）在定模上；主流道設在定模一側，分流道設在分型面上，開?？谒芗B同流道內的凝料一起留在動模一側；動模上設有頂出機構，用以頂出塑件和流道內的凝料。可能的澆口形式有：直接澆口、側澆口、扇形澆口、重疊式澆口和潛伏式澆口等。該類模具采用的側向抽芯機構，一般是斜導柱抽芯機構（斜導柱在定模、滑塊在動模） 、斜滑塊抽芯機構、彎銷抽芯機構和斜導槽抽芯機構。2）雙分型面注射模 它從不同的分型面分別取出流道內的凝料和塑件，又稱為三板式注射模具。與單分型面注射模相比，三板式注射模具增加了一個可移動的中間板（又名澆口板） 。中間板適用與采用點澆口進料的單型腔和多型腔模具。在開模時由于定距拉板的限制，中間板與定模板作定距離的分開，以便取出這兩塊板之間流道內的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。適合的澆口有：點澆口、側澆口、扇形澆口、重疊式澆口等。該類模具采用的側向抽芯機構，一般是斜導柱在動模，滑塊在定模，或斜導柱、滑塊均在定模的斜導柱抽芯機構。脫模時還必須有順序脫模機構，模具結構復雜。該零件為油管接頭，中等產量，每一件產品分攤的模具成本也較多，要求模具簡單，費用低廉。綜上，選擇單分型面注射模，側澆口進料，采用斜導柱在定模、滑塊在動模的斜導柱抽芯機構，推管一次頂出。4.2 型腔布置設計型腔的布置包括了兩個方面的問題，即模具型腔的數目和各型腔在模具中的排列。4.2.1 型腔數目的確定為了使模具的生產效率與注射機相匹配，提高生產效率和經濟效益，并保證塑件的精度，設計模具時應合理得確定形腔的數目。確定模具型腔的方法有：根據鎖模力確定；根據最大注射量確定；根據塑件精度確定和經濟性等。本零件主要從經濟性確買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098515定。試制或小批量時，宜取單型腔或少型腔，大批量時采用多型腔。而該零件中等產量，因此采用一模兩腔，即一次注射成型兩個塑料制件。當所有的型腔不在同以個時間充滿時，是得不到尺寸正確和物理性能良好的塑件的。為此，必須對澆注系統(tǒng)進行平衡，使所有的型腔在同一時刻充滿。該平衡澆注系統(tǒng)的特點是：從分流道到澆口到型腔，其形狀、長度尺寸、圓角、模壁的冷卻條件都完全相同。4.2.2 標準模架的選取模具標準化有利于提高模具設計和制造水平，提高模具質量，縮短模具制造周期，降低生產成本，節(jié)約材料和采用新技術，模具的精度和動作可靠性得到保證，提高了模具中易損件的互換性，便于模具維修。圖 3 中小型模架的基本類型 [2]Fig3 The basic types of small and medium-sized mold[2]圖 3 列出了中小型注射模架的基本形式，其中 A1 型模架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設置推桿（推管）推出機構，定模型芯（腔）和動模型芯（腔）采買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098516用整體加工方式或采用整體嵌入式加工方法，便于滑塊導滑槽的加工，故特別適用于采用斜導柱側抽芯的單分型面注射成形模具。4.3 本章小結本章通過對兩種分型面的分析比較，確定了單分型面注射模。為了使模具的生產效率與注射機相匹配，一模兩腔平衡布置，側澆口進料。通過對成型的整體分析，選擇了 A1 型標準模架。5 澆注系統(tǒng)設計5.1 澆注系統(tǒng)的設計原則澆注系統(tǒng)設計是否合理，對注射成型過程和塑件質量都有直接影響。因此設計澆注系統(tǒng)時需要考慮以下問題 [5]：成型塑料的工藝特性。如成型塑料熔體的流動性，對壓力、溫度的敏感性，塑料熔體的收縮性、分子取向等性能。澆口位置、數量的設計要有利于熔體的流動，避免產生湍流、渦流、噴射等現象，有利于排氣；設計時應預先分析熔接痕的位置及對塑件質量的影響。應盡量縮短熔體到型腔的流程，以減少壓力損失。避免高壓熔體對型芯和嵌件的沖擊，以防止型芯的變形或嵌件的位移。盡量減少澆注系統(tǒng)冷凝料的產生，減少原材料的損耗。澆口的設置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。5.2 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。其作用是使來自注射機噴嘴的塑料融體，穩(wěn)定而順利地流入并充滿全部型腔，同時，在充模的過程中將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以保證塑件的完整成型。澆注系統(tǒng)設計合理與否將直接影響塑件的質量、成型工藝調整難易。主流道的設計:指連接注射機噴嘴與分流道或型腔的進料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小會直接影響塑料熔體的流速和填充時間。上端直徑 d＝注射機噴嘴直徑＋0.5mm=4.5mm,R＝噴嘴球半徑＋1mm＝16mm，下端直徑 D＝8mm。分流道的設計:分流道是主流道與澆口之間的進料通道。在多型腔模具中分流道是必不可少的；在單型腔模具中，有時可省去分流道。在設計分流道時主要考慮的是盡量減少熔體流動時的壓力損失和溫度降低，同時盡量減小分流道的容積。本次設計為：截面形狀為圓形，直徑為 6mm。冷料穴的設計:冷料穴的設置是根據澆注系統(tǒng)的需要來設置的，它既可設置在主買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098517流道的末端，還可設置在各分流道的轉向處，甚至在型腔料流的末端。冷料穴必須設置在熔體流向的轉折處，并迎著上游料流的方向。冷料穴的長度一般取流道直徑的1.5～2 倍＝12～16mm，取 15mm。澆口的設計:澆口是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，它起著調節(jié)控制料流速度補料時間，防止倒流及在多型腔中起著平衡進料的作用。對澆口總的設計要求是：要使熔料以較快的速度進入并充滿型腔，同時在型腔充滿后適時冷卻封閉。一般要求澆口截面小，長度短。選擇澆口位置時應注意以下問題：應避免引起熔體破裂；澆口位置應設置在塑件最大壁厚處；應游利于排氣；有利于減少熔接痕和提高熔接痕強度；防止型芯變形；考慮塑件的收縮變形及分子取向；考慮塑件的外觀。澆口形式選擇側澆口，開設在模具的分型面，從塑件的邊緣進料，截面形狀為矩形，h=2mm，b=4mm，L=1mm。 它的特點是形狀簡單，加工方便，調整容易，所以這種澆口的應用非常廣泛。特別是一模多腔的澆注系統(tǒng)，使用這種澆口非常方便，同時去除澆注系統(tǒng)冷凝料比較方便。其缺點是在塑件的外表面留有澆口痕跡。定位環(huán)及澆口套:根據注射機定模板中心孔尺寸，選取定位環(huán)直徑為 125mm，澆口套公稱直徑為 30mm。5.3 排氣系統(tǒng)的設計5.3.1 概述排氣系統(tǒng)的作用是在注射過程中，將型腔中的氣體有序而順利地排出，以免塑件產生氣泡、疏松等缺陷。注射過程中需要排出的氣體有以下幾種：1）澆注系統(tǒng)和型腔中原有的自然空氣；2）塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸氣；3）塑料熔體在受熱和凝固時分解產生的低分子揮發(fā)氣體；4）塑料熔體中某些添加劑的揮發(fā)和化學反應所生成的氣體。5.3.2 排氣系統(tǒng)的設計要點1）排氣系統(tǒng)應保證迅速、有序、通暢，排氣速度應與注射速度相適應；2）排氣槽應設在塑料流的末端；3）排氣槽應設在主分型面的凹模一側，一是便于加工和修正，二是如果產生排氣飛邊，凝料也較容易脫模和去除；4）排氣槽應盡量設在塑件較厚的成型部位；5）排氣槽應設在便于清模的位置，以防止積存冷料；買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985186）排氣槽的排氣方向應避開操作區(qū)，防止注射時高溫熔料的溢出而傷人；7）排氣槽的深度與塑料品種的流動性以及注射壓力，注射溫度有關。5.3.3 排氣槽的位置和形式因為該零件為小型零件，一模兩腔，所以利用分模面和推管之間的縫隙排氣即可，不必單獨考慮排氣方式。5.4 本章小結本章根據澆注系統(tǒng)的設計原則設計了澆注系統(tǒng)的尺寸，包括澆注和排氣系統(tǒng)的設計、型腔和型芯的設計、模架類型的選取。澆注系統(tǒng)的設計包括主流道、側澆口、定位環(huán)和澆口套等的設計。為了保證塑料充滿型腔，需要是型腔的空氣盡量排出，所以設計了排氣系統(tǒng)。型腔和型芯是成型零件，根據塑件的尺寸確定。分析優(yōu)化模具設計方案，選擇最佳的成型工藝，制定最合理的設計參數。6 成型零部件和導向機構的設計6.1 成型零件的結構設計成型零件在工作時與塑料直接接觸，成型塑件。成型零件的結構設計，需要考慮保證獲得合格的塑件，同時又便于加工，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。成型零件的設計主要包括型腔和型芯的設計。設計時，既要考慮保證獲得合格的塑件，又要便于加工制造，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。型腔采用局部鑲拼式，型芯采用整體式。型腔中的小嵌塊用螺釘與型腔固定，整體式型芯（凸模）與凸模固定板用螺釘連接，靠過渡配合（H7/m6）定位，適用于任何異形截面凸模的固定，固定板型孔可用線切割方法加工。6.2 成型鋼材的選用塑料注射模具的結構比較復雜，組成一套模具有各種各樣的零件，各個零件在模具中所處的位置、作用不同，對材料的性能要求就有所不同。選擇優(yōu)質、合理的材料，是生產高質量模具的保證。6.2.1 塑料模材料的性能要求對于塑料注射模具零件的常用材料有如下要求 [18]：1)具有良好的機械加工性能；2)具有足夠的表面硬度和耐磨性；買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 11970985193)具有足夠的強度和韌性；4)具有良好的拋光性能；5)具有良好的熱處理工藝性；6)具有良好的耐腐蝕性；7)表面加工性能好。6.2.2 塑料模常用材料 [6]結構零件用鋼:塑料注射模具中的結構零件一般采用碳素鋼或低合金鋼。1）Q235A 鋼:Q235A 為碳素結構鋼,其機械性能較差，但價格低廉，常用于塑料注射模的動模及定模座板、墊塊等零件。2）45、55 鋼:此類鋼為優(yōu)質碳素結構鋼，可以用來制造形狀較簡單，精度要求不高的塑料注射模具，但其使用壽命較低，拋光性不好。45、55 鋼還可以通過調質處理來改善其性能，可以用于制造塑料模具的推板、型芯固定板、支承板等零件。3）T8、T10 鋼:T8、T10 鋼為碳素工具鋼，其含碳量高，淬火硬度可達 50~55HRC,可用于制造導柱、導套、斜銷、推桿等塑料注射模具零件。4）40Cr 鋼:40Cr 為低合金鋼，可以用于制造形狀不太復雜的中小型塑料注射模具。40Cr 鋼可以進行淬火、調質處理，制作型芯、推桿等零件。模具鋼:為滿足塑料注射模具對材料的各種要求，目前有許多專用的模具鋼：3Cr2Mo(P20)鋼、10Ni3CuAlVS(PMS)鋼、06Ni7Ti2Cr 鋼、8CrMnWMoVS(8CrMn)鋼等。同時，有色金屬材料和非金屬材料也是塑料注射模具中經常用到的材料，例如鈹銅合金、鋅基合金、環(huán)氧樹脂等。根據本設計對制件所要求的精度和質量，綜合上述模具材料的特點，該模具成型零部件的材料從 45 鋼、55 鋼、T8 鋼、T10 鋼、40Cr 鋼中選擇，并根據使用要求對其進行熱處理，達到需要的工藝標準。模架和標準件直接外購，具體材料由生產廠家自行決定。6.3 成型零件工作尺寸計算注射模的成型零部件是指構成模具型腔的零件，通常包括凹模、型芯以及各種成型桿和成型鑲件（塊） 。本設計成型零件主要是型芯、凹模和側型芯。目前主要使用兩種方法計算成型零部件的工作尺寸，一種叫做平均值法，另一種叫公差帶方法。該設計采用以塑料平均收縮率為基準的平均值計算方法。根據制件選用的材料為 POM,參看 SJ/T10628-1995，其主要尺寸精度等級可選用一般精度（6 級） 。該制件所需尺寸公差見表 3。買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098520表 3 塑件的尺寸公差 [1]Table3 Mold pieces of tolerance[1]塑件基本尺寸/mm 公差數值/mm IT63~6 0.286~10 0.3210~14 0.3614~18 0.4050~65 0.6465~80 0.7680~100 0.88圖 4 制件工藝參數Fig4 Part parameters平均收縮率 S＝(Smax+Smin)/2＝0.0225模具的制造公差比制件的高 1～2 級。由參考文獻[3]，模具的制造公差選用 IT9級。具體標準公差數值見表。表 4 模具的尺寸公差Table4 Mould dimension tolerance塑件基本尺寸 0～3 3～6 6～10 10～18 18～30 30～50 50～80 80～120IT9 0.025 0.030 0.036 0.043 0.052 0.062 0.074 0.087型腔徑向尺寸：(1)zSDm?????00]43)1([式(1)中 ——型腔直徑；mD——制件的公稱直徑 ; 0買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098521——塑件直徑公差; ?——成型零件制造公差。z?D1=[D0(1+S)- △] ＝[48×(1+0.0225)- ×0.56] ＝ mm43??0 43062.?062.48?D2=[D0(1+S)- △ ] ＝［40×(1+0.0225)- ×0.52］ ＝ mm?0 062. 062.51(2)zsHm?????0]32)1([式(2)中 ——型腔深度；mH——制件高度的公稱尺寸；s——塑件高度公差；?——成型零件制造公差。z?H1=[H0(1+s)- △] =[25×(1+0.0225)- ×0.48] = mm32??0 32052.?052.4?H2=[ H0(1+s)- △] =[18.631×(1+0.0225)- ×0.44] = mm?0 052. 052.7618型芯徑向尺寸:(3)0]43)(1[zsdm?????式(3)中 ——凸?；蛐托局睆剑籱d——制件的公稱直徑；s——塑件直徑公差；?——成型零件制造公差。z?d1[d0(1+s)+ △] -=[35×(1+0.0225)+ ×0.52] = mm 430?? 43062.?062.183?d2[d0(1+s)+ △] -=[30×(1+0.0225)+ ×0.48] = mm0? 052.052.4d3[d0(1+s)+ △] -=[10×(1+0.0225)+ ×0.32] = mm430?? 43036.?036.71?型芯高度尺寸:(4) 0]2)1([zshm?????式(4)中 ——凸模或型芯高度；mh買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098522——制件高度的公稱尺寸；sh——塑件高度公差；?——成型零件制造公差。z?h1[h0(1+s)+ △] =[3×(1+0.0225)+ ×0.24] = mm320??32025.?025.3?h2[h0(1+s)+ △] =[22×(1+0.0225)+ ×0.44] = mm 0? 052.052.79h3[h0(1+s)+ △] =[47×(1+0.0225)+ ×0.56] = mm 320??32062.?062.438?螺紋型環(huán)的尺寸計算:外徑 Dm=[D(1+s)-b] =[20.955×(1+0.0225)-0.44] =20.99 mm??0 07.?07.?內徑 D1m=[D1(1+s)-b] =[18.631×(1+0.0225)-0.44] =18.61 mm.0.0中徑 D2m=[D2(1+s)-b] =[19.793×(1+0.0225)-0.44] =19.91 mm??0 7.?7.?6.4 型腔壁厚的計算注射模在工作過程中要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、鎖模力等。模具型腔如強度不夠，將產生塑件變形或斷裂破壞；如剛度不夠，將產生較大的彈性變形，使模具貼合面處出現較大的間隙，由此發(fā)生溢料及飛邊現象。另外，當成型后成型壓力消失時，型腔因彈性回復而收縮，當收縮量大于塑件的收縮時，型腔會緊緊包住塑件造成開模困難或塑件殘留在定模上而損壞塑件或塑件質量不良。因此，有必要對模具型腔進行強度和剛度計算。型腔側壁厚：從剛度的觀點出發(fā)，型腔最小壁厚為(5)mrpErSc 74.1])/()/(1[ ???????式(5)中，μ 是泊松比，鋼材取 0.25；E 是彈性模量，鋼材取 2.1×105Mpa；δ是允許變形量。為防止溢料應根據不同塑料限定不同的最大部溢料間隙，取0.05mm；r 是型腔內徑，為 24mm；p 是型腔內熔體壓力，一般取 25～45Mpa。型腔底板厚：從剛度的觀點出發(fā)，型腔最小壁厚為(6)mErSh89.74.03??6.5 模架與板厚的確定在前面已確定了模架的基本形式，初選了 A1 型的基本模架。根據型腔尺寸和型買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098523腔最小側壁厚、底板厚，以及考慮側向抽芯機構所占用的空間，由參考文獻[2]選擇B×L 為 315×315 尺寸系列的 A1 型標準模架。其模架結構形式和尺寸參看圖 5。圖 5 詳細標明了標準模架上導套、導柱的尺寸和安裝方法；復位桿的分布和尺寸；動（定）模座板、推板、推管固定板上螺紋的位置、數量和尺寸；推板、推管固定板的寬度、厚度。模具的標準化減少了設計和制造的工作量，縮短了生產準備時間，降低了成本。圖 5 315×L(1)模架結構Fig5 315 × L (1) Frame structure6.6 導向機構的設計注射模導向與定位機構，主要用來保證動模合定模兩大部分或模內其他零件之間的準確配合和可靠地分開，以避免模內各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。導向機構的主要形式有導柱導向和錐面定位兩種。本模具采用導柱導向機構 [7]。導柱的結構和尺寸已經標準化，常見的結構形式有帶頭導柱和有肩導柱。本模具采用帶頭導柱。導套的結構和尺寸也已經標準化，常見的結構形式有帶頭導套和直導套，本模具采用帶頭導套。根據所選的標準注射模架來確定導拄和導套的尺寸和布置，買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098524如圖 5。6.7 本章小結本章通過已知制件的尺寸及性能，設計并計算了成型的模具結構和尺寸，選取了模具材料和標準模架。采用導柱導向機構。由于選擇了標準模架，導柱導套的尺寸和布置隨之確定。本模具采用帶頭導柱和帶頭導套導向和定位。7 脫模機構設計7.1 脫模機構的設計頂出機構的結構因塑件的脫模要求的不同而有所變化，但對頂出機構所應達到的基本要求是一致的：使塑件在頂出過程中不會損壞變形；保證塑件在開模的過程中留在設置有頂出機構的動模內；若塑件需留在定模內，則要在定模上設置頂出機構。其中，一次頂出機構是最常用的頂出機構，此機構只需一次動作就能使塑件脫模。本模具選用頂套一次頂出機構 [8]。7.1.1 推管的設計 推管是一種空心推桿，用以頂出圓筒形塑件或頂推塑件上的環(huán)形凸臺。推管內部有一個用于成型制品中心孔的型芯，推管內徑與型芯外徑與型腔或鑲件均成間隙配合。由于注射模工作時推管與型腔反復摩擦，為降低摩擦磨損，延長推管壽命，推管頭部需淬火處理，硬度為 45～50HRC，局部淬火處理時，其長度不小于推出距離。7.1.2 復位裝置設計 頂出機構在完成塑件的頂出動作后，為了進行下一步循環(huán)必須回到其初始位置。常用的復位機構有彈簧復位機構和復位桿復位機構。因為彈簧復位機構不可靠，所以在此處選用復位桿復位。復位桿與動模鑲塊或動模固定板的配合長度 L1＝1.5～2d 大于等于 15mm，一般為 4 根，對稱布置在推出板的四周。7.1.3 頂出距離 為確保頂出時塑件能完全脫離動模，頂出距離不小于 25mm。7.2 脫模力計算脫模力是指將塑件從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力。它主要包括由塑件的收縮引起的塑件與型芯的摩擦阻力和大氣壓力。脫模力的大小與塑件的厚薄及其形狀有關。脫模力認為初始脫模力和相繼脫模力兩種。在開始脫模的瞬間克服包緊力所需的脫模力最大，稱為初始脫模力，之后繼續(xù)將型芯全部抽出所需的力叫相繼脫模力，這個力比初始脫模力要小的多，所以在模具設計時以初始脫模力為準 [2]。對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計算，并確定其脫模力（Q）：買文檔就送您 CAD 圖紙，Q 號交流 197216396 或 1197098525(7))sinco(???fLhp式(7)中 L—型芯或凸模被包緊部分的斷面周長（cm） ；h—被包緊部分的深度（cm） ；p—由塑件收縮率產生的單位面積上的正壓力，一般取 7.8～11.8MPa；f—摩擦系數，一般取 0.1～0.2；—脫模斜度(°)。?按公式計算的凸模力，當考慮塑件材料對型芯的粘附力，以及塑件剛性等因素的影響，加以修正，確定實際脫模力，從而選用標準推桿的直徑及數量和分布。L＝3.5， h=2.5, p＝10， f＝0.15， ＝1°，代入得 Q＝11.38N。?影響脫模力的因素：1)塑件的塑料性能：收縮率越大的塑料的包緊力越大，脫模力就越大。硬質塑料比軟質塑料包緊力