分線盒的一模三用注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔側(cè)抽芯優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含15張CAD圖紙帶開題報(bào)告+外文翻譯】-zsmj34

分線盒的一模三用注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔側(cè)抽芯優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含15張CAD圖紙帶開題報(bào)告+外文翻譯】-zsmj34

分線盒的一模三用注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔側(cè)抽芯】

摘  要

分析降低塑料制件成本的方法，提出為了降低成本，將滿足一定條件的幾種規(guī)格形式的塑料制件用一副模具成型出來，就是一模多用模具；同時(shí)研究了一模多用注射模具三種形式的分類及條件，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例分析模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)，模具巧妙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，在一定的條件下，使用一模多用注射模具可以減少模具數(shù)量，降低成本，大大提高企業(yè)的市場競爭力。

本課題針對分線盒進(jìn)行產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)，通過對塑件進(jìn)行工藝分析和比較，根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)及其用途性能，選擇塑料的牌號及注射模成型的方法；分析塑件的性能、尺寸精度及設(shè)計(jì)的有關(guān)注意事項(xiàng)；闡述塑料的性能、成型特性以及工藝參數(shù)；根據(jù)模具材料選擇的具體原則，選擇模具各個(gè)部件的材料；本文重點(diǎn)討論了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的詳細(xì)過程，最終各設(shè)計(jì)出一副注塑模。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性和模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、分型面的選擇、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)說明。通過完成該課題設(shè)計(jì)，熟悉了塑料模具設(shè)計(jì)的一般方法和流程，較好的完成了任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了無紙化設(shè)計(jì)。通過整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，進(jìn)一步的加深了對注塑模具的了解，同時(shí)鞏固了對注塑模具的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理等的理性知識，以及在實(shí)踐中總結(jié)并掌握模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：制件成本;一模多用;分線盒;分型面;冷卻系統(tǒng)

Abstract

    Analysis of plastic parts to reduce the cost method,proposed in order to reduce costs,willmeet certain conditions,the specifications of several forms of plastic parts used by forming a mold,is amulti-use die;the same time a study on the use of injection-mold the three forms of classification and conditionsof production examples of die design elements,such as mold ingenious structural characteristics.The practice has proved that under certain conditions,the use of a multi-use injection mold can reduce thenumber of mold,reduce costs,and greatly enhance their market competitiveness.

    This topic junction box for the product mold design,plastic parts through the process of analysis and comparison,According to the structure and USES performance products,choose the brand and injection mould plastic forming methods;Analysis the performance of plastic parts,size precision and design the attention,The performance,molding paper plastic characteristics and process parameters,This paper discusses the design of die structure,the final design of an injection mold. Product structure from the structure of the starting process and mold,the casting mold system,mold forming part of the structure,the choice of sub-surface,cooling system,the choice of injection molding machines and related parameters have a detailed analysis of the design check instructions. Through the entire process of graduation design,further deepened the understanding of injection mold,and consolidate the type of injection mold structure,working principle,etc,the rational knowledge,as well as in practice and grasp the key points and mould design design method.

Keywords : parts cost;amulti-use; junction box; parting;cooling system 

目    錄

引言 1

1  塑料制品及工藝分析 4

1.1 制件圖 4

1.2 塑件的工藝分析 6

1.2.1結(jié)構(gòu)工藝性 6

1.2.2塑件工藝性分析 6

1.3 塑件材質(zhì)工藝性 6

1.4 注射成型工藝參數(shù) 8

2  注塑機(jī)的選擇 9

2.1 初選注塑機(jī) 9

2.1.1確定最大注射量 9

2.1.2確定鎖模力 9

2.2 注射機(jī)的選擇及校核 9

2.2.1注射機(jī)的選擇 9

2.2.2 型腔數(shù)校核 10

2.2.3注射壓力的校核 10

2.2.4鎖模力校核 11

2.2.5模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核 11

2.2.6開模行程的校核 11

3   模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 12

3.1 結(jié)構(gòu)分析 12

3.1.1型腔數(shù)目的確定 13

3.1.2分型面位置的確定 13

3.2 模具零部件設(shè)計(jì) 14

3.2.1型腔的結(jié)構(gòu)和固定方式 14

3.2.2凸、凹模的確定 14

3.2.3脫模方式的確定 14

3.3 澆注系統(tǒng)的確定 15

3.3.1主流道的設(shè)計(jì) 15

3.3.2 澆口設(shè)計(jì) 17

3.4 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18

3.5 排氣方式的確定 18

3.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 19

3.7 成型零件的尺寸的計(jì)算 21

3.7.1型腔徑向的尺寸 22

3.7.2型腔深度尺寸 23

3.7.3型芯高度尺寸 23

3.8 冷卻系統(tǒng)水管孔徑的計(jì)算 22

3.9 澆注系統(tǒng)尺寸的計(jì)算 24

4  塑件型腔強(qiáng)度的計(jì)算 26

4.1 型腔側(cè)壁厚度強(qiáng)度計(jì)算 26

4.2 型腔底部厚度強(qiáng)度計(jì)算 26

5  分線盒脫模機(jī)構(gòu)相關(guān)計(jì)算 27

5.1 推桿直徑計(jì)算 27

5.2 推桿長度計(jì)算 28

6  抽芯距離相關(guān)計(jì)算 29

6.2 斜銷尺寸計(jì)算 29

6.3 滑塊尺寸 30

7  模架的確定 31

7.1 各模板的尺寸的確定 31

7.2 校核模具平面尺寸 31

8  模具的修模 32

8.1 粘著模腔 32

8.2 粘著模芯 32

8.3 粘著主流道 32

結(jié)論 33

謝  辭 34

參考文獻(xiàn) 35

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分線盒的一模三用注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔側(cè)抽芯】任務(wù)書.doc

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動模型芯.dwg

動模座.dwg

動模座板.dwg

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塑件1.dwg

塑件2.dwg

塑件3.dwg

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定位圈.dwg

定模座.dwg

定模座板.dwg

支撐板.dwg

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注塑模裝配圖.dwg

澆口套.dwg

滑塊.dwg

滑塊芯子1#.dwg

滑塊芯子2#.dwg

摘 要 分析降低塑料制件成本的方法，提出為了降低成本，將滿足一定條件的幾種規(guī)格形式的塑料制件用一副模具成型出來，就是一模多用模具；同時(shí)研究了一模多用注射模具三種形式的分類及條件，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例分析模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)，模具巧妙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，在一定的條件下，使用一模多用注射模具可以減少模具數(shù)量，降低成本，大大提高企業(yè)的市場競爭力。 本課題針對分線盒進(jìn)行產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)，通過對塑件進(jìn)行工藝分析和比較，根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)及其用途性能，選擇塑料的牌號及注射模成型的方法；分析塑件的性能、尺寸精度及設(shè)計(jì)的有關(guān)注意事項(xiàng) ；闡述塑料的性能、成型特性以及工藝參數(shù)；根據(jù)模具材料選擇的具體原則，選擇模具各個(gè)部件的材料；本文重點(diǎn)討論了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的詳細(xì)過程，最終各設(shè)計(jì)出一副注塑模。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性和模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、分型面的選擇、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)說明。通過完成該課題設(shè)計(jì)，熟悉了塑料模具設(shè)計(jì)的一般方法和流程，較好的完成了任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了無紙化設(shè)計(jì)。 通過整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程，進(jìn)一步的加深了對注塑模具的了解，同時(shí)鞏固了對注塑模具的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理等的理性知識，以及在實(shí)踐 中總結(jié)并掌握模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞 ： 制件成本 ;一模多用 ;分線盒 ;分型面 ;冷卻系統(tǒng) of to in to of of by a is a on of of of as of a of of to of he of of an of of of of a of of of of as as in 目 錄 引言 .......................................................................................................................................... 塑料制品及工藝分析 ................................................................................................... 4 件圖 ................................................................ 4 件的工藝分析 ........................................................ 6 構(gòu)工藝性 .......................................................... 6 件工藝性分析 ...................................................... 6 件材質(zhì)工藝性 ........................................................ 6 射成型工藝參數(shù) ...................................................... 8 2 注塑機(jī)的選擇 ................................................................................................................. 9 選注塑機(jī) ................................................................................................................... 9 定最大注射量 ...................................................... 9 定鎖模力 .......................................................... 9 射機(jī)的選擇及校核 .................................................... 9 射機(jī)的選擇 ........................................................ 9 腔數(shù)校核 ......................................................... 10 射壓力的校核 ..................................................... 10 模力校核 ......................................................... 11 具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核 ................................. 11 模行程的校核 ..................................................... 11 3 模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) ............................................................................................... 12 構(gòu)分析 ........................................................................................................................... 12 腔數(shù)目的確定 ............................................................................................................. 12 型面 位置 的確定 ......................................................................................................... 13 具零部件設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 14 腔的結(jié)構(gòu)和固定方式 ................................................................................................. 14 、凹模的確定 ..................................................... 14 模方式的確定 ..................................................... 14 注系統(tǒng)的確定 ............................................................................................................... 15 流道的設(shè)計(jì) ....................................................... 15 口設(shè)計(jì) ........................................................... 17 卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 18 氣方式的確定 ............................................................................................................... 18 準(zhǔn)模架的選擇 ............................................................................................................... 19 型零件的 尺寸的計(jì)算 ................................................................................................... 21 腔徑向的尺寸 ..................................................... 21 腔深度尺寸 ....................................................... 23 芯高度尺寸 ....................................................... 23 卻系統(tǒng)水管孔徑的計(jì)算 ............................................................................................... 23 注系統(tǒng)尺寸的計(jì)算 ....................................................................................................... 25 4 塑件型腔強(qiáng)度的計(jì)算 ................................................................................................. 26 腔側(cè)壁厚度強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................................... 26 腔底部厚度強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................................... 26 5 分線盒脫模機(jī)構(gòu)相關(guān)計(jì)算 ........................................................................................ 27 桿直徑計(jì)算 ................................................................................................................... 27 桿長度計(jì)算 ................................................................................................................... 28 6 抽芯距離 相關(guān) 計(jì)算 ...................................................................................................... 29 銷尺寸計(jì)算 ................................................................................................................... 29 塊尺寸 ........................................................................................................................... 30 7 模架的確定 .................................................................................................................... 31 模板的尺寸的確定 ....................................................................................................... 31 核模具平面尺寸 ........................................................................................................... 31 8 模具 的修模 .................................................................................................................... 32 著模腔 ........................................................................................................................... 32 著模芯 ........................................................................................................................... 32 著主流道 ....................................................................................................................... 32 結(jié)論 ......................................................................................................................................... 33 謝 辭 .................................................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 35 第 1 頁 共 35 頁 引言 自從 我國加入世貿(mào)組織（ ，將獲得一個(gè)更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿(mào)環(huán)境，從而有利于我國與各國、各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易合作，有利于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，我國的利用外資領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大，國內(nèi)和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機(jī)會和收益。 由于國內(nèi)某些模具在技術(shù)上和質(zhì)量上與國外先進(jìn)水平存在著較大的差距，使短期內(nèi)國內(nèi)模具難以與國外先進(jìn)模具的抗衡。這對我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn) 生一定的沖擊。另一方面也促進(jìn)國內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提高社會勞動效率，促使企業(yè)苦練內(nèi)功，提高管理水平。應(yīng)該清醒地認(rèn)識到競爭才會帶來更快的發(fā)展．只要發(fā)揮自身優(yōu)勢，減少技術(shù)差距，我國的模具必將逐步占領(lǐng)國內(nèi)市場，并拓展國際空間。塑料模是應(yīng)用最廣泛的一類模具。在國外，塑料模占模具行業(yè)的 50%以上，而我國只有 30%左右，因而有較大的發(fā)展空間。近年來，我國塑料模有長足的進(jìn)步。但模具制造周期仍比國外長 2，模具的質(zhì)量穩(wěn)定性較差，總體水平與國外比尚有較大差距。而塑料模的主要應(yīng)用領(lǐng)域：汽車摩托車行業(yè)，家電電子 行業(yè)在加入 將會有更多的新產(chǎn)品開發(fā)，對各個(gè)檔次的模具需求均有大幅增長?？傮w來說，塑料模將是發(fā)展最快的一類模具。 我國注射模成型工藝發(fā)展了近 50 年，但是由于塑料制品的多樣性、復(fù)雜性和工程技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)的局限性，長期以來，工程技術(shù)人員很難精確地設(shè)置制品最合理的加工參數(shù)，選擇合適的塑料材料和確定最優(yōu)的工藝方案。傳統(tǒng)模具開發(fā)流程為概念設(shè)計(jì)→產(chǎn)品設(shè)計(jì)→模具設(shè)計(jì)→模具制造→設(shè)置 _工藝參數(shù)→試?！a(chǎn)。傳統(tǒng)方法在開始大規(guī)模生產(chǎn)前由于僅憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅要工藝師重 新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還要設(shè)計(jì)師調(diào)整塑料制品和模具設(shè)計(jì)方案，修改模具。重復(fù)各個(gè)步驟增加了生產(chǎn)成本，影響模具質(zhì)量，同時(shí)延長了制品生產(chǎn)時(shí)間。 近年來，隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造更趨向高效率、自動化、大型、高精度、高壽命。例如電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)內(nèi)缸、電冰箱、空調(diào)機(jī)零件、浴盆、桶、周轉(zhuǎn)箱等模具。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，其模具工業(yè)總產(chǎn)值早已超過了機(jī)床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過了機(jī)床、汽車、電子等工業(yè)。在這些國家，模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。美國工業(yè)界稱“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”，日本模具協(xié)會 稱“模具是促進(jìn)社會富裕的動力”。模具的價(jià)值不僅是其本身的價(jià)值，還在于它的應(yīng)用為社會創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 在塑料成型生產(chǎn)中，先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)、高質(zhì)量的模具制造、優(yōu)質(zhì)的模具材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代化的成型設(shè)備等是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射模具可以成型上百萬次，一副優(yōu)良的壓縮模具可以成型 25 萬次以上，這與上述因素有很大的關(guān)系。 我國的模具行業(yè)是應(yīng)用 早的一個(gè)領(lǐng)域，但就整個(gè)行業(yè)而言，至今具有較完備集成環(huán)境的企業(yè)較少。目前在該行業(yè)具有代表性的是在設(shè)計(jì)、制造及管理 等部門部分或單獨(dú)采用了 技術(shù)。雖然這些技術(shù)在應(yīng)用初期對提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、增 第 2 頁 共 35 頁 加企業(yè)活力起到了積極的促進(jìn)作用，但隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度不斷加快、同行業(yè)競爭加劇及市場不斷擴(kuò)大，客戶對產(chǎn)品質(zhì)量、成本、制造周期要求不斷提高，原來分散獨(dú)立使用已不適應(yīng)發(fā)展需要。 我國是制造業(yè)大國，在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革中，我國正逐步成為全球制造業(yè)的重要基地之一?！耙孕畔⒒瘞庸I(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，推動社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展”是國家的發(fā)展戰(zhàn)略。應(yīng)用高新技術(shù)，特別是信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，將成為我 國今后一段時(shí)間制造業(yè)發(fā)展的主題之一。我國 現(xiàn)代制造技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用起步晚、基礎(chǔ)差。 80 年代初，機(jī)械 術(shù)中的有限元法被成功地應(yīng)用到注射成型分析過程中，逐步形成了注射模 統(tǒng)。注射模 術(shù)是力學(xué)、流體、熱學(xué)、高分子材料、注射成型工藝、注射模設(shè)計(jì)、有一限元分析和計(jì)算機(jī)等多學(xué)科相交叉的新興學(xué)科。國際市場上出現(xiàn)了一些商品化注射模 件，近十來年 術(shù)也已走向成熟。國內(nèi)是在“八五”期間才開始注射模 術(shù)的研究、開發(fā)工作，近年來也陸續(xù)出現(xiàn)了有自主知識產(chǎn)權(quán)的注射模 件 。“九五”期間科技部同國家經(jīng)貿(mào)委等部門實(shí)施“ 用工程”，現(xiàn)已成功地實(shí)現(xiàn)了“甩圖板”，并在部分企業(yè)進(jìn)行了 技術(shù)的應(yīng)用試點(diǎn)與示范，現(xiàn)代技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有了良好的起步和發(fā)展， “十一五”期間國家將投入 8 億元實(shí)施信息化工程。同時(shí)在 軟件方面擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件。雖然國外軟件的應(yīng)用在我國模具行業(yè)中仍占主要地位，但可預(yù)計(jì)國產(chǎn)的件將在我國模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在 究及應(yīng)用上，我國處于起步階段， 正應(yīng)用不超過十年， 僅是近些年逐步開始應(yīng)用， 應(yīng)用僅僅限于為數(shù)不多的較大模具企業(yè)應(yīng)用，技術(shù)也還處于探索階段。 國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度為 70%～ 80%，而我國只有 30%左右。如能廣泛應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件，將會縮短模具設(shè)計(jì)制造周期 25%～ 40%，并可減少由于使用者自制模具件而造成的工時(shí)浪費(fèi)。應(yīng)用模具 術(shù)設(shè)計(jì)模具已較為普遍，推廣使用模具標(biāo)準(zhǔn)件，能夠?qū)崿F(xiàn)部分資源共享，這會大大減少模具設(shè)計(jì)的工作量和工作時(shí)間，對于發(fā)展 術(shù)、提高模具的精密度有重要意義。 隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“ 實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989 年 3 月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。 近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加 第 3 頁 共 35 頁 熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是塑料分線盒 一模三用 注塑模具的設(shè)計(jì)。也就是各設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn) 三 種結(jié)構(gòu)的分線盒塑件，以實(shí)現(xiàn) 多結(jié)構(gòu) 自動化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。針對 塑料 分線盒的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)計(jì)，使我對直 接 澆 口 分型面模具的設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識。同 時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn) 。 第 4 頁 共 35 頁 1 塑料制品及工藝分析 線盒制件圖 此次設(shè)計(jì)的塑件為 分線盒 塑料配件 ， 相 同尺寸、塑料原料，不同結(jié)構(gòu)形式的塑件一模多用注射模具此類模具的塑料制件相同尺寸、塑料原料，不同主要指結(jié)構(gòu)形式不同， 部分視圖如圖 示，分線盒塑料件結(jié)構(gòu)，有一通、角二通、直二通等共三種結(jié)構(gòu)形式，每一通路的尺寸是相同的。如果塑料制件結(jié)構(gòu)形式相差太大，可能引起模具制作困難，成本過高。主要用于通訊、網(wǎng)絡(luò)等線管的分線管接線作用。分線盒的塑料選用聚氯乙烯（ 足使用和成型要求。如圖 件三） 為 角二通 通分線盒結(jié)構(gòu)尺寸圖，有 兩 個(gè)通路口，Φ 20口與分線管相配，Φ 63寸與分線盒蓋相配，這兩組尺寸精度要求較高，其余尺寸精度只作一般要求。制件上的 2 個(gè)Φ 20路口與分線盒的主分型面垂直，為外側(cè)凸起和側(cè)孔，為 便于開模取制件，必須設(shè)計(jì)為側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。 圖 線盒三維圖 第 5 頁 共 35 頁 塑件一 塑件二 第 6 頁 共 35 頁 塑件三 圖 線盒尺寸設(shè)計(jì)圖 塑件的工藝分析 構(gòu)工藝性 對于分線盒 塑料零件的材料 為 氯乙 烯 )，其表面要求無凹痕。其余尺寸均無精度要求為自由尺寸，可按 件工藝性分析 (1) 塑件尺寸較大且要求塑件表面精度等級較高，無凹痕。采用 直接 澆口流道的 單分型面型腔注射?？梢员ＷC其表面精度。 (2) 該塑件為中小批量生產(chǎn)，且塑件 的形狀較復(fù)雜。為了加工和熱處理，降低成本，分線盒采用的是一模一腔的，從而 簡化結(jié)構(gòu)，降低模具的成本。 件材質(zhì)工藝性 表 1線盒塑件工藝特性 塑料品種 氯乙 烯 )熱塑性塑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)料 使用溫度 一般在 55℃ 之間 第 7 頁 共 35 頁 性能特點(diǎn) ① 常規(guī)性能： 脂是一種白色或淡黃色的粉末，品的軟硬度可以通過加入增塑劑的含量來調(diào)節(jié)，能做出不同軟硬度的制品。純 吸水率和透氣性都很小。 ② 力學(xué)性能： 有較高的硬度和力學(xué)性能，并隨分子量的增大而提高，但隨溫度的升 高而降低。 加入的增塑劑含量不同，對力學(xué)性能影響很大，力學(xué)性能隨增塑劑含量的增加而下降。耐磨性一般，硬質(zhì) 靜摩擦系數(shù)是 摩擦系數(shù)是 ③ 熱學(xué)性能： 熱穩(wěn)定性很差，純 脂在 140℃ 就開始分解，到 180℃ 就立刻加速分解；而 熔融溫度為 160℃ ，因此純 脂很難用熱塑性的方法加工。 線膨脹系數(shù)比較小，并具有難燃性，氧指數(shù)高達(dá) 45%以上。 ④ 電學(xué)性能： 一種電性能較好的聚合物，但由于本身極性較大，其絕緣性不如 電常數(shù)、介電損 耗角正切值、體積電阻率較大。 電性能受溫度、頻率、添加劑的品種影響較大，自身的耐電暈性也不好，一般只適用于低壓、低頻絕緣材料。 ⑤ 環(huán)境性能： 以耐大多數(shù)的無機(jī)酸（發(fā)煙硫酸和濃硝酸除外）、無機(jī)鹽、堿、多數(shù)有機(jī)溶劑（如乙醇、汽油和礦物油），適合做化工防腐材料。 酯、酮、芳烴、鹵烴中會溶脹或者溶解，其中最好的溶劑是四氫呋喃和環(huán)己酮。 耐光、氧、熱，極易發(fā)生降解，引起制品顏色變化（白色 → 粉紅色 → 淡黃色 → 褐色 → 紅棕色 → 紅黑色 → 黑色）。 成型特點(diǎn) 工溫度范圍窄（ 160），加 工較困難，工藝要求高，加工時(shí)一般情況下可不用干燥（若需干燥，在 60下進(jìn)行）。模溫較低（ 20）。 工時(shí)易產(chǎn)生氣紋、黑紋等，一定要嚴(yán)格控制好加工溫度。螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)低些（ 50%以下），殘量要少，背壓不能過高。模具排氣要好。 在高溫炮筒中停留時(shí)間不能超過 15分鐘。 用大水品進(jìn)膠，采用 “ 中壓、慢速、低溫 ” 的條件來成型加工較好。較 品易粘前模，開模速度（第一段）不宜過快，水口在流道冷料穴處做成拉扣式較好，啤 停機(jī)前需及時(shí)用 口料（或 ）清洗炮筒，防止 解產(chǎn)生 腐蝕螺桿、炮筒內(nèi)壁。 第 8 頁 共 35 頁 注射成型工藝參數(shù) 表 1工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格 料筒溫度 (℃ ) 后段： 160段： 165段： 170型時(shí)間 (t/S) 注射時(shí)間： 0壓時(shí)間： 16卻時(shí)間： 16嘴溫度 (℃ ) 150桿轉(zhuǎn)速 (r/28 模具溫度 (℃ ) 80射壓力 (80 第 9 頁 共 35 頁 2 注塑機(jī)的選擇 選注塑機(jī) 模具只有和合 適的注塑機(jī)相配，生產(chǎn)才能進(jìn)行。 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量 ，注射壓力 ， 注射速度 ， 塑化能力 ， 鎖模力 ， 合模裝置的基本尺寸 ， 開合模速度 ， 空循環(huán)時(shí)間等 。 這些參數(shù)是設(shè)計(jì) 、 制造 、 購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù) 。下面為了選擇合適的注塑機(jī)，從校核注塑機(jī)的各種參數(shù)入手： (1)注塑量：螺桿或柱塞一次注射的最大容積（ 者一次注射塑料的最大重量。 (2)注射壓力；注射時(shí)螺桿或柱塞頭部施于預(yù)塑物料的最大壓力（ (3)注射速率；單位時(shí)間內(nèi)注射的理論容積、螺桿或柱塞截面積乘以螺桿或柱塞的最大速度（ s） (4)塑化 能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料的最大質(zhì)量（ g/s） (5)鎖模力；為克服塑料熔體漲開模具而施于模具的力（ (6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸（ 拉桿空間（ 模板間最大開距（ 動模板的行程（ 模具最大厚度與最小厚度（ 。這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍 (7)空循環(huán)周期：注射機(jī)在不加入塑料物料時(shí)一次循環(huán)的最短時(shí)間（ s） 定最大注射量 通過計(jì)算塑件質(zhì)量 ??? ? 流道凝料的質(zhì)量 2m 上述確定的一模一腔，所以注射量為 4 8 . 3 8 . 2 41 . 61 . 6 n m 1 ????M （ 2 定鎖模力 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 2A ，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析， 2A 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 1A 的 此可以用 公式 1121 1 . 3 5 3 5 n ??? （ 2 21 3 4 1 9 1 4A ???? 代入得 21 4 6 1 5 . 6 5 1 91 . 3 51 . 3 5 ??? 1 3 6 9 k 2 5 ???型（ 2 式中 0為材料 射機(jī)的選擇及校核 射機(jī)的選擇 第 10 頁 共 35 頁 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值可以選擇 250/1250臥式注射機(jī)，詳見下表 表 2理論注射容量/70 鎖模力 /250 螺桿直徑 /5 拉桿內(nèi)間距 /15射壓力 /60 移模行程 /60 注射速率 /(g/s) 110 最大模厚 /10 塑化能力 /(g/s) 小模厚 /50 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/10~200 定位孔直徑 /60 噴嘴球半徑 /5 噴嘴孔直徑 /模方式 雙曲肘 腔數(shù)校核 由料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n。 114243 0 . 2 4 ) / 3 0 6 0 0 / 3 6 0 0301 8 . 9( 0 . 8) / k M t / 3 6 0 0N 12 ???????? 型腔數(shù)校核合格 式中： K 是注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 s） 30s 射壓力的校核 在確定型腔的數(shù)量后確定注塑機(jī)的類型，參考教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》公式 2注塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 n≤ 中 F—— 注塑機(jī)的額定鎖模力（ N）； 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（ 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ P—— 塑料容體對型腔的成型壓力 (其大小一般是注射壓力大小。 但由于在本文中 節(jié)已進(jìn)行了脫模力的計(jì)算，所以可以由校核公式 F≥ 進(jìn)行校核，式中： F－注射機(jī)額定鎖模力（ 脫模力（ ， K－安全系數(shù) ,取 K= 第 11 頁 共 35 頁 M P e 1 3 01 0 ???? 而 160射壓力合格 （ 2 式中： /k 取 000）。 模力校核 F≥ = F=1250模力校核合格。 其他安裝尺寸的校核要在模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后才可進(jìn)行。 具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核 為了使注射模具能夠順利地安裝在注射機(jī)上并生產(chǎn)出合格的塑件，在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須校核注射機(jī)與模具安裝有關(guān)的尺寸。 （ 1） 噴嘴尺寸：設(shè)計(jì)模具時(shí)，主流道始端的球面必須比注射機(jī)噴嘴頭部球面半徑略大一些。主流道小端直徑要比噴嘴直徑略大。在此次設(shè)計(jì)中，所選注射機(jī)型號為嘴球半徑為 14嘴孔直徑為 4套模具的主流道始端球面半 徑為16流道小孔直徑為 5符合設(shè)計(jì)要求。 （ 2） 最大、最小厚度校核：在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具的總厚度位于注射機(jī)可安裝模具的最大模厚與最小模厚之間。同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸，使得模具能從注射機(jī)的拉桿之間裝入。本套模具的總厚度為 214板長度為 200250選注射機(jī) 最大模具厚度為 250小模具厚度為 70、定模固定板的尺寸 =330440射機(jī)的拉桿空間為 190300符合要求。 模行程的校核 注射機(jī)的開模行程是有 限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開模行程的校核可分為與模具厚度無關(guān)、與模具厚度有關(guān)兩種。 所選用注射機(jī) 液壓和機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模程度由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程所決定，并不受模具厚度的影響。本模具屬于單分型面注射模具，如圖 2示， 又公式 2模行程可按下式校核： 1 0 ) 5+H+1? （ 2 式中： S—— 注射機(jī)最大開模行程， 推出距離， 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， 開模行程的校核應(yīng)考慮側(cè)向抽芯所需的開模行程 2 時(shí)， 用上面公式進(jìn)行校核。當(dāng) 2 時(shí)，可用 1+ 第 12 頁 共 35 頁 3 模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 構(gòu)分析 注射模具主要由動模和定模兩部分組成，定模部分安裝在注射機(jī)的固定模板上，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上。在注射成型過程中，模具的動模隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動，同時(shí)動模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合形成澆注系統(tǒng)和型腔，塑料熔體從注射機(jī)噴嘴流經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔內(nèi)。冷卻后開模時(shí)動模與定模分離，由推出機(jī)構(gòu)將塑件推出。 根據(jù)模具上各個(gè)部分的不同作用，注射模大致可分為下面八大部分： （ 1）成型部分 成型部分主要由凸模（型芯）、凹模（型腔）等組成。凸模（型芯）形成塑件的內(nèi)表面形狀，凹模（型腔）形成塑件 的外表面形狀。合模后組成塑件的幾何邊界，包容塑件。 （ 2）澆注系統(tǒng) 熔融塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的通道稱為澆注系統(tǒng)，將注射機(jī)噴嘴噴出的熔融塑料引入到型腔中，起到輸送管道的作用。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料井組成。 （ 3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為動模與定模之間的導(dǎo)向和推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向。 （ 4）側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 塑件上如果有側(cè)向的凹凸形狀或者側(cè)孔，就需要有側(cè)向的凸?；蛘叱尚蛪K來成型。在塑件被推出之前，必須先使側(cè)向凸?；騻?cè)向成型塊抽出，然后才能順利脫模。帶動側(cè)向凸?；騻?cè)向成型塊移動的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分 型與抽芯機(jī)構(gòu)。 （ 5）排氣系統(tǒng) 在注射成型過程中，為了將型腔內(nèi)的氣體排出模外，需要開設(shè)排氣系統(tǒng)。小型塑件的排氣量不大，因此可直接利用分型面間的間隙排氣。 （ 6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 為了滿足注射工藝對模具的溫度要求，必須對模具的溫度進(jìn)行控制，因此模具常常設(shè)有冷卻或加熱的裝置。冷卻系統(tǒng)一般在模具上開設(shè)冷卻水道，加熱系統(tǒng)則在模具內(nèi)部或四周安裝加熱元件。 （ 7）推出機(jī)構(gòu) 把模具分型后的塑件從模具中推出的裝置，有些可能要靠人工協(xié)助，有的完全自動將塑件推出。 （ 8）支承零部件 第 13 頁 共 35 頁 是整個(gè)模具的主骨架，通過它將模具的各個(gè)部分組合成 一個(gè)整體，并且使模具與注射機(jī)連在一起。 腔數(shù)目的確定 根據(jù)模具型腔數(shù)目可以分為單型腔模具和多型腔模具。一次注射只能生產(chǎn)一個(gè)塑料產(chǎn)品的模具稱為單型腔模具。如果一副模具一次注射能生產(chǎn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的塑料產(chǎn)品，則這樣的模具稱為多型腔模具。 與多型腔模具相比較，單型腔模具的特點(diǎn)有：塑料制件的形狀和尺寸一致性好、模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等。但是，如果是大批量生產(chǎn)，多型腔模具又相對有優(yōu)勢，它可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。 型腔數(shù)目的確定有如下幾種方法： （ 1）根據(jù)所用的注射機(jī)的最 大注射量確定型腔數(shù)。 （ 2）根據(jù)注射機(jī)的最大鎖模力確定型腔數(shù)。 （ 3）根據(jù)塑件的精度確定型腔數(shù)。 （ 4）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)。 本次設(shè)計(jì)的塑件分線盒 為 中 小批量生產(chǎn)，故 分別 采用 一模一腔 。 型面 位置 的確定 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵步驟。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中 的成型位置、 澆 注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推 出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： (1) 保證塑料制品能夠脫模 ； (2) 使型腔深度最淺 ; (3) 使塑件外形美觀，容易清理 ； (4) 盡量避免側(cè)向抽芯 ； (5) 使分型面容易加工 ； (6) 使側(cè)向抽芯盡量短 ； (7) 有利于排氣 。 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會存在某些缺點(diǎn)，再針對 存在的問題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。 第 14 頁 共 35 頁 具零部件設(shè)計(jì) 腔的結(jié)構(gòu)和固定方式 型腔采用 整體式 結(jié)構(gòu) ，其優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好。 、凹模的確定 凸、凹模是成型塑件外表面的凸凹狀零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩大類。 (1) 整體式凸模和凹模結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好，適合用于形狀簡單的小型塑件的成型。 (2) 組合式凸模和凹模改善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配 調(diào)整麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，因此，這種凸模和凹模主要用于形狀復(fù)雜的塑件的成型。 對于設(shè)計(jì)的 外殼， 由于其結(jié)構(gòu)簡單，故選用整體式凸模和整體式凹模。 模方式的確定 所謂脫模機(jī)構(gòu)就是使塑件從模具成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)。讓固化的成型塑件完好的從模具中頂出，取決于脫模機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)一般要綜合考慮以下選用原則： （ 1） 盡可能讓塑件留在動模，使脫模機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)； （ 2） 不損壞塑件，不因脫模而使塑件質(zhì)量不合格； （ 3） 塑件被頂出位置應(yīng)盡量在塑件內(nèi)側(cè)，以免損傷塑件外觀； （ 4） 脫模零 件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象； （ 5） 脫模零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度； （ 6） 脫模零件要工作可靠，運(yùn)動靈活，制造容易，配換方便。 另外，為實(shí)現(xiàn)注塑生產(chǎn)的自動化，必要時(shí)不但塑件要實(shí)現(xiàn)自動墜落，還要使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料能脫出并自動墜落。塑件在成形時(shí)，由于有尺寸上的收縮，所以對模具的凸出部位有包緊力。而脫模機(jī)構(gòu)的負(fù)荷就是這種包緊力對脫模方向上形成的阻力。 塑件冷卻收縮，會緊緊的包住型芯，與型腔脫離， 最后 推件板 在液壓機(jī)構(gòu)的作用下將塑件從動模上推下，完成注塑的全過程。 其優(yōu)點(diǎn) : (1) 制件受力均勻在 分離 時(shí) 不產(chǎn)生變形 ； (2) 制件表面質(zhì)量不受影響 ； (3) 推出機(jī)構(gòu)簡單可靠，簡化了模具。 第 15 頁 共 35 頁 注系統(tǒng)的確定 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)是指從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具開始，到型腔入口為止的那一段流道。普通模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。 對于澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則。 （ 1） 了解塑料的成型性能 注射成型時(shí)注射機(jī)料筒中的塑料已成熔融狀態(tài)（粘 流態(tài)），因此了解被成型的塑料熔體的流動特性以及溫度、剪切速率對粘度的影響等顯得十分重要，設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)一定要適應(yīng)于所用塑料的成型性能，以保證成型塑件的質(zhì)量。 （ 2）盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 在選擇澆口位置時(shí)，應(yīng)注意避免融接痕的產(chǎn)生。熔體流動時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會產(chǎn)生熔接痕，尤其是在流程長、溫度低時(shí)，這對塑件熔接強(qiáng)度的影響較大。 （ 3）有利于行腔中氣體的排出 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿行腔的各個(gè)部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序 地排出，避免充填過程中產(chǎn)生紊流或渦流 ，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 （ 4） 防止型芯的變形和嵌件的位移 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免塑料熔體直接沖擊細(xì)小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使細(xì)小型芯變形或嵌件位移。 （ 5）盡量采用較短的流程充滿型腔 在選擇澆口位置的時(shí)