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1、摘 要塑胶制品已在工业，农业，国防和日常生活中的方面得到广泛应用。特别是在电子业中则为突出。电子产品的外壳大部分是塑胶制品，产品性能的提高要求高素质的塑胶模具和塑胶性能。成型工艺和制品的设计。塑胶制品的成型方法很多。其主要用于是注塑，挤出，压制，压铸和气压成型等和气压成型等。而注塑模，挤出约占成型总数的60%以上。注塑成型分为加料，熔融塑胶，注塑制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制，可实现半自动化或自动化作业。塑胶注塑模主要用于热塑胶制品的成型，已成功的用于成型热固塑性塑胶制品，它是塑胶制品生产中十分重要的工艺装置。注塑模的基本组成是：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机
2、构、芯机构、冷却和加热装置、排气系统。注塑模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。关 键 词 塑胶产品；塑胶注塑模；侧抽芯和滑块；气压成型；遥控器A bstractThe plastics products to have already with daily life wait the aspect to acquire theextensive application at the industry,agriculture,national defense.Especially in the electronicindustry then and particularly for o
3、utstanding.Electronics product that the outer shell spareparts that exaltation is mostly plastics function that request the high quantity.Type craft withproduct the design.The plastics products of the type method is a lot o A mong them most of inject,die-casting to compatibly press type etc.But inje
4、ct the mold,extrude,extrude roughly sharetype total amount of 60%above inject the type is divided in to add the material,meltdownplastics,and inject to make piece to cool off with make the piece to take off the mold to waitfive steps.Certainly if make use off the electricity control.Can realize half
5、 auto or automatichomework.Because inject the mold the types extensive suitable for use,exactly the basicpoint of departure of my this design.Key words Plastic Products Plastic injection mould Side core and slide blockBlow Molding Remote Control目 录摘要.IA bstract.II第 一 章 绪 论.11.1 模具在工业中的地位.11.2 我国塑胶模发
6、展的现状.11.3 UG软件慨述.2第二章塑件成型工艺分析.32.1 遥控器模型设计.32.2 结构特征分析及成型工艺性分析.32.2.1 结构特征分析.32.2.2 成型工艺性分析.42.2.3 塑件材料的基本性能.42.2.4 塑胶的成型收缩率.4第三章塑件注塑设备选择.53.1 注塑成型工艺条件.53.1.1 温度.53.1.2 压力.53.1.3 时间.53.2 选择注塑机.63.2.1 由公称注塑量选择注塑机.73.2.2 由锁模力选择注塑机.73.3 注射机的相关参数.83.3.1 最大注射量校核.83.3.2 锁模力的校核.83.3.3 注射压力校核.83.3.4 开模行程校核.
7、9第四章注塑模具结构设计.104.1 遥控器型腔布局.104.2 选择遥控器的分型面.104.2.1 遥控器型腔结构设计.104.2.2 型芯结构设计.114.3 侧向分型与抽芯机构的设计.114.3.1 滑块的设计.124.3.2 楔紧块的设计.134.4 浇注系统设计.134.4.1 主流道设计.144.4.2 冷料穴的设计.144.4.3 分流道设计.154.5 模架的选定.154.6 合模导向机构设计.174.6.1 导向机构的作用.174.6.2 导柱结构.184.6.3 导套结构.194.7 脱模机构的设计.194.7.1 推杆设计.194.8 模温调节系统设计.204.8.1 冷
8、却系统的计算.204.8.2 冷却系统的设计.22第五章模具装配分析.245.1 模具的装配顺序.245.2 开模过程分析.25第 六 章 结 论.26参考文献.27致谢.28附录.29五邑大学本科毕业设计第 一 章 绪 论1.1模 具在工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸的制品的工具。在各种材料加工工业中广泛使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制
9、造容易、成本低廉等。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑胶制品时，应尽量的减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模
10、具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是模具对实现材料的加工工艺要求、塑胶制件使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此也不断地促进模具的不断向前发展。1.2我 国塑胶模发展的现状虽然近几年来，我国塑胶模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大发展，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，在总量供不应求的同时，一些低档塑胶模具已供过于求，市场竞争激烈
11、；一些技术含量不太高的中档塑胶模具也有一些趋向于供过于求，然而精密加工设备还很少，一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑胶模具每年仍大量进口。许多先进的技术如CA D/CA M./CA E技术的普及率还不高，我国塑胶模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，还存在很多方面的问题。现在国外发达国家模具标准化程度为70%80%,而我国只有30%左右。如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期25%4 0%,并可减少由于使用者自制模具件而造成的工时浪费。现在应用模具CAD/CAM技术设计模具已较为普遍，随着通用机械CA D/CA M技术的发展，塑胶注塑模CA D/CA M已经不断的深化。从上世纪
12、60年代基于线框模型的CAD系统开始，到70年代以曲面造型为核心的CA D/CA M系统,80年代实体造型技术的成功应用，90年代基于特徵的无参化实体/曲面造型技术的完善,为塑胶注塑模采用CA D/CA E/CA M技术提供了可靠的保证。目前在国内外市场已涌现出1五邑大学本科毕业设计-批成功应用于塑胶注塑模的CA D/CA E/CA M系统。而且通过推广使用模具标准件，实现了部分资源共享，这样就大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展CAD/CAM技术、提高模具的精密度有重要意义。因此，模具成为国家重点鼓励与支持发展的技术和产品。现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的
13、装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。1.3 UG软件慨述UG NX（原名：Unigraphics）是一个由西门子UGS PLM软件开发,集CA D/CA E/CA M于一体的产品生命周期管理软件。UGS NX支持产品开发的整个过程，从 概 念（CA ID）,到 设 计（CA D）,到 分 析（CA E）,到 制 造（CA M）的完整流程。UG从CAM发展而来。20世 纪70年代，美国麦道飞机公司成立了解决自动编程系统的数控小组，后来发展成为CA D/CA M 一体化的UG1软件。90年代被EDS公司收并,为通用汽车公司服务。2007年5月正式被西门子收购；因此，UG有着美国航空和汽车两大产业
14、的背景。U G集合了零件设计、产品组合、模具开发、NC加工、锁金件设计、铸造件设计、自动量测、机构仿真、应力分析等功能于一体。是塑胶模具实现无参化的一个必备的软件。EMX（Expert Moldbase Extension）是UG系统中的一个外挂模块，专门用来建立各种标准模架及模具标准件和滑块、斜销等附件，能够建立冷却水管，能够自动产生模具工程图和明细表，还可以模拟模具开模过程进行动态仿真和干涉检查，并可将仿真结果输出成视频文件，是个功能非常强大且使用非常方便的模具设计工具。2五邑大学本科毕业设计第二章塑件成型工艺分析2.1 遥控器模型设计该塑件为一般家用电视机遥控器，主要用于液晶电视的无线遥
15、控。该塑件应具有较好的耐用度及韧性，且外型应尽量简单，且要有很好的手感，方便按键。其三维模型及二维图如下所示：图2.1 遥控器上盖三维模型图2.2 遥控器上盖二维图2.2 结构特征分析及成型工艺性分析2.2.1 结构特征分析该塑件为遥控器上盖，其二维图尺寸如图2-2所示，塑件的壁厚为2.5mm,结构相对比较简单，一般用于中批量生产，材料为AB S,成型工艺性好，可以注塑成型。3五邑大学本科毕业设计2.2.2 成型工艺性分析根据塑件的用途以及塑胶的性质分析其表面质量，确定塑件的精度等级要求为：IT4；其中塑件表观缺陷是其特有的质量指标，包括缺料，溢料与飞边，凹陷与缩瘪，气孔，翘曲等。模具腔壁表面
16、粗糙度是塑件表面粗糙度决定性因素，通常要比塑件高出一个等级。为了便于塑件从模腔中脱出或从塑件中抽出型芯，塑件设计时须考虑其内外壁面应该有足够的脱模斜度。最小脱模斜度与塑胶性能、塑件几何形状有关。该塑件壁厚约为2.5m m,大开口处有5的斜角，小开口处有3的倾角，这样足以使型芯很容易抽出。2.2.3 塑件材料的基本性能本塑胶制件采用ABS成型，密 度 为1.02至1.16 g/cm3o全称为苯乙烯丁二烯一一丙烯睛共聚物，作为一种三元共聚物，它拥有三种组元的共同性能，使其具有“坚韧，质硬，刚性”的特点。ABS树脂具有较高的冲击韧性和力学强度，尺寸稳定，耐化学性及电性能良好。而且有易成型和机加工等特
17、点。此外，表面还可以镀格，成为塑胶涂金属的一种常用材料。它是一种无定形材料，吸湿性强，其 吸 水 率（24h）02%0.3%；含水量应小于0.3%。其拉伸弹性模量为18002900MPa,弯曲强度：99134MPa；在设计时候要注意浇注系统的料流阻力小，浇口处外观如果不良，易发生熔接痕，要注意选择浇口的位置、形式。顶出力不宜过大。2.2.4 塑胶的成型收缩率在塑件从模具中取出到冷却至室温会发生尺寸收缩，这种特性称为收缩性。查参考文献口 中的表2-16知该塑胶的成型收缩率（）为：0.40.7；由于收缩不仅与树脂的热胀冷缩有关，还和各成型因素有关，所以将成型后塑件的收缩称成形收缩。影响收缩的因素主
18、要有：1.塑胶品种2.塑胶特性3.模具结构4.成形工艺。4五邑大学本科毕业设计第三章塑件注塑设备选择3.1 注塑成型工艺条件3.1.1 温度注塑成型过程中需要控制的温度有料筒的温度，喷嘴温度和模具的温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴口时发生“流涎现象”；模具温度一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度，应避免塑件脱模后发生较大的翘曲变形，模具温度必须低于塑胶的热变形温度。A BS塑胶与温度的经验数据查参考资料如表3-1所示。表3-1温度的经验数据料 筒 温 度/喷嘴温度/模具温度/后 段中段、八刖段180200210230200-2101801
19、9050-70资料来源：陈志刚主编.塑胶模具设计.北 京：机械工业出版社，2003年2月，第36页3.1.2 压力注塑成型过程中的压力包括注塑压力，保压力和背压力。注塑压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力，提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大小取决于模具对熔体的静态压力，与制件的形状，壁厚及材料有关。对于像A BS流动性一般的塑胶，保压力应该要小些，以避免产生飞边，保压力可取略低于注塑压力。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力，背压力除可驱除物料中的空气，提高熔体的密实程度之外，还可以使熔体内压力增大，螺杆后退的速度减小，塑化时剪切作用增强，摩擦热量增大，塑化效果
20、提高，根据生产经验，背压的使用范围约为3.427.5MPA。3.1.3 时间完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注塑时间，保压时间，冷却时间，其 他 时 间（开模，脱模，涂脱磨剂，安放嵌件和闭模等），在保证塑件质量的前提下尽量减小成型周期中的各段时间，以提高生产率，其中，最重要的是注塑时间和冷却时间，在实际生产中注塑的时间一般为35秒，保压时间一般为20120秒，冷却的时间一般为30120秒。确定成型周期的经验数值如表3-2所示。表3-2成型周期与壁厚关系5五邑大学本科毕业设计制件壁厚/mm成型周期/S制件壁厚/mm成 型 周 期/S0.5102.5351.0153.0451.5
21、223.5652.0284.085经过上面的经验数据和推荐值后，可以初步确定成型工艺的参数，因为各个推荐值有差别，而且有的与实际注塑成型时的参数设置也不一致，结合两者的合理因素，初定制品的成型工艺参数如表3-3所示。表3-3制品成型工艺参数初步确定内容特性内容特性注塑机类型螺杆式螺杆转速(r/min)50喷嘴形式直通式模具温度()50喷嘴温度()175后段温度()180210中段温度()210230前段温度()200210注塑压力(MPa)80保压力(MPa)60注塑时间(s)4保 压 时 间(s)25冷却时间(s)25其 他 时 间(s)成型周期(S)60成型收缩()0.5预热干燥温度()8
22、095预热干燥时间(h)453.2选择注塑机注塑模具是安装在注塑机上使用的。在设计模具时，除了应掌握注塑成型工艺的过程外，还应对所选用的注塑机有关技术参数有全面了解，才能生产出合格的塑胶制件。注塑机是塑胶注塑成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式共三种。注塑成型时注塑模具是安装在注塑机的动模板和定模板上的，由锁模装置和模并锁紧，当塑胶在料筒内加热呈熔融状态，由注塑装置将塑胶熔体注入到型腔内，塑胶制品固化冷却后再由锁模装置开模，并由推出装置将制件推出。这样就完成了一次塑件的生产过程。6五邑大学本科毕业设计3.2.1 由公称注塑量选择注塑机利用UG软件测量工具可以测得塑件体的体积为：
23、V=94.204cm3。取其密度为1.1g/cn?,那么质量M=94.204cm3xLlg/cm3=103.62g。查参考文献流道凝量的体积一般取塑件体积0.5倍；由于该模具采用一模两腔，所以：实际注塑量为:V.r=1.5V=l.5x94.204=141.306 cm3；ZK实际注塑质量为：M：ii.=1.5M=1.5xl03.62=155.43g；在模具设计时，塑件成型所需的塑胶熔体总容量或质量需在注塑机额定注塑80%内。由此可知注塑机所需最小体积为：141.306/80%=176.633cm3。3.2.2 由锁模力选择注塑机塑胶制件在分型面上的投影面积为A i=3038.5mm2。流道凝料
24、（包括浇口）在分型面上的上的投影面积A 2：A 2=0.3A1 =0.3 3038.5=911.55 mm2A 分=Ai+A 2=3038.5+911.55=3950.05 mm2结合上面两项的计算，查参考文献中的表4-2,初步确定注塑机为XS-ZY-250型注塑机。该注塑机的主要技术参数如下所示：表4-2注塑机XS-ZY-250技术参数表特性内容特性内容结构类型卧式拉杆内间距/mm448 X370理论注塑容积/cm 3250模板最大行程/mm500螺杆直径/mm050最大模具厚度/mm350注塑压/M P“130最小模具厚度/mm200注塑速率/g/s200锁模形式/mm液压注塑行程/mm1
25、60模具定位孔直径/mmO 125+0060螺杆转速/r/min2589喷嘴球半径/mm187五邑大学本科毕业设计塑化能力/g/s喷嘴孔直径/mm（t）4锁模力/KN1800模 板 尺 寸(mm)598 X5203.3注射机的相关参数3.3.1 最大注射量校核为确保塑件质量，注塑模一次成型塑件质量(包括流道凝料质量)应在公称注塑量的35%75%的范围内，最大可达80%,最小不小于10%。为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围在50%80%之间。V 文=141.306 cm 3 V 公=250 cm 3V实 /V 公 X 100%=141.306/250 X 100%=56.52%可见注
26、射量满足要求。3.3.2 锁模力的校核当高压塑胶熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向方向的大推力，其大小等于制品与浇注系统在分型面的垂直投影面积之和乘以型腔塑胶熔体平均压力。该推力应小于注射机额定锁模力T合，否则在注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料的现象。在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按中的下式校核注塑机的额定锁模力：F A分P型 (3.3)式 中F注塑机额定锁模力，F=1800KN；P为型腔内熔体压力(M P a),由3 2 1可知，P VJ=30MPa；A 分 P,；=3950.05 mm2,30MPa=118.5(KN)P式 中Pmax为注射机的最大注射压力，该注射机的Pma
27、x为130MPa;P是塑件成型时所需要的注射压力,一般取P=40200Mpa.确定制品成型所需的注射压力时可利用类比法参考各种塑胶的注射成型的工艺参数，A BS的成型注射压力在78.4MPa至150MPa的范围内，考虑本塑件平均厚度为3m m,所以注射压力可P取为lOOMpa,可见螺杆注射的压力满足要求。8五邑大学本科毕业设计3.3.4开模行程校核因为本模具有侧抽心结构，分开模具不只是为了取塑件，还要满足完成侧向抽芯距离所需要的开模距离的要求，因此可以考虑模具的实际情况，要按下式进行：当H c H +H 2时，开模行程应按下式校核，S 2 H c+(5 1 0)m m(3.5)式中 S-注射机
28、最大开模行程(m m),取5 0 0 m mH i-塑件推出行程(m m),取H i=2 5 m m;H 2 包括浇注系统高度在内的塑件高度，塑件高度为4 5 m m,浇道凝料的高度为2 5 m m,所以H 2=4 5+2 5=7 0 m m；H e 由4.8.1.4可知完成侧向抽芯距离所需要的开模的距离H c=l 4 0.4 m m,取 H c=1 4 5 m m。H c=1 4 5 m m H i +H 2=2 5+7 0=9 5 m m,该模具满足上面的要求的条件，因此：H m a x=5 0 0，H c+(5-1 0)m m (3.6)=1 5 5(m m)所以满足要求。9五邑大学本科
29、毕业设计第四章 注塑模具结构设计4.1 遥控器型腔布局为了使模具与注塑机相匹配以提高生产率和经济性，模具设计前应确定合理的型腔数目。由于本模具所要达到的生产批量为5万件，为中批量生产，本塑件结构也较复杂，因此综合考虑本模具采用一模两腔布局比较合理。4.2 选择遥控器的分型面在注塑过程中，打开模具用于取出塑件的面，通称为分型面。常见的取出塑件的主分型面与开模方向垂直，分型面大多是平面。分型面是决定模具机构形式的重要因素，分型面选择的是否合适对塑件质量、模具制造与使用性能都有很大影响，它决定了模具的机构类型，是模具设计中的一个重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、推出方式、排气方式及
30、制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。在选择分型面时一般要遵循以下原则：（1）应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽可能的使塑件开模时留在动模。这样便于利用注塑机锁模机构中顶出装置带动塑件脱模机构工作。（2）分型面应尽可能选择在不影响外观美观的部位，并使其产生的溢料边易于消除和修整。（3）分型面的选择应该有利于排气。（4）分型面的选择应该便于模具零件的加工。（5）分型面的选择应该考虑注塑机的技术规格。在经过仔细分析该产品结构后，决定采用以下分型方法，如图4-1所示。PL PL4-1遥控器分型面的位置4.2.1遥控器型腔结构设计型腔是成型产品外形的主要部件，其结构特点是随产品的结构和模具
31、的加工方法而变化。组合镶拼方式的优点：对于形状比较复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的型腔结构。同时可以使型腔边缘的材料的性能低于型腔材料，避免了整体式型腔采用一样的材料不经济，由于型腔的镶拼结构可以通过间隙排气，减少母模热变10五邑大学本科毕业设计形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的型腔报废。组合式型腔简化了复杂型腔的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。本设计型腔结构如图4-2所示。图4-2遥控器的型腔4.2.2型芯结构设计整体嵌入式型芯，适用在小型塑件的多腔模具及大中型的模具
32、中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。本设计型芯结构如图4-3所示。图4.3型芯结构图4.3 侧向分型与抽芯机构的设计当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹时，塑件不能直接的脱模，必须先将成型侧孔或侧凹的零件做成可动的，称为活动型芯，在塑件脱模前先将活动型芯抽出1 1五邑大学本科毕业设计然后从模中取出塑件。带动侧向成型零件作侧向移动的机构称为侧向分型与抽芯机构。根据塑件的特点，本模具采用的是斜滑块驱动侧向分型抽芯机构，通常斜滑块由锥行模套锁紧，能承受较大的侧向力。斜滑块和套模都设计在动模的一边，以便用顶出力同时能达到推出塑件和侧向分型抽芯的目
33、的。为了防止塑件对定模型芯包紧力大于塑件对动模型芯包紧力以及损伤，主型芯设在动模，这样有利于塑件顺利推出。滑块推出高度一般不超过导滑槽的2/3,否则会影响到复位。滑块斜角以不超过30度为宜。主型芯设在动模边有利于塑件脱出导向，并防止损失的作用。整个侧向分型与抽芯机构的三维结构图及组成机构如图4-4、图 4-5所示：图 4-5 侧向分型与抽芯的组成结构4.3.1滑块的设计滑块是斜导柱侧向分型抽芯机构中一 个重要零部件，注塑成型时塑件的尺寸的准确性和移动可靠性都靠它来保证，滑块的结构主要有两种形式，整体式和组合式。在滑块上直接制出侧型芯和侧向型腔的结构叫整体式，这种结构仅使用于形状十分简单的侧向移
34、动零件，尤其适用于瓣合式侧向分型的结构。如把侧型芯和滑块分开加工，然后装配在12五邑大学本科毕业设计一起，这种结构成为就是组合式。采用组合式的结构可以节省优质钢材，且加工容易,因此应用较为广泛。4.3.2楔紧块的设计在注塑成型的过程中，侧型芯会受到型腔内熔融塑胶较大推力的作用，这个力会通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长杆，受力后很容易变形。因此必须设置楔紧块，以便在合模状态下能压紧滑块，承受腔内熔融塑胶给予侧向成型零件的推力。在侧抽芯机构中，楔紧块的楔角是一个重要参数。为了保证在合模时能压紧滑块，而在开模时它有能迅速的脱离滑块，避免楔紧块影响导柱对滑块的驱动，锁紧角一般必须大于斜导柱的
35、斜角，只有这样才能保证模具一开模，楔紧块就会让开。4.4 浇注系统设计注塑模的浇注系统是塑胶熔体从注塑机的喷嘴进入模具开始到型腔为止所流经的通道。它的作用是将熔体平稳的引入模具型腔，并在填充和固化定型过程中，将型腔内的气体顺利排出，且将压力传递到型腔各个部位，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁的塑件。因此，浇注系统设计的好坏直接关系到注塑成型的效率和塑件质量。浇注系统是由主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。在设计模具浇注系统时，首先要考虑使得塑胶熔体可以迅速的填充型腔，以减少压力与热量损失。其次，应从经济角度多加考虑，尽量减少由于流道产生的废料比例。最后，应能够容易的修除制品上的浇口痕迹。对浇
36、注系统进行总体设计时，一般应遵守如下基本原则：（1）了解塑胶的成型性能和塑胶熔体流动特性。（2）尽量采用短的流程，以减小热量与压力损失。（3）浇注系统设计应该有利于排气。（4）应能够有效地防止型芯变形和嵌件位移。（5）便于修整浇口以保证塑件的外观及质量。（6）浇注系统应结合型腔布局同时考虑。浇注系统的三维模型如图4-6 所示：图4-6浇注系统的结构13五邑大学本科毕业设计4.4.1 主流道设计主流道即从注塑机喷嘴开始到分流道为止的熔融塑胶的流动通道。它与注塑机的喷嘴在同一轴线上。目前最为普遍的主流道结构，是以浇口套的形式镶入模板中，这种主流道很适用于所有注塑模具。为防止浇口套被注塑机喷嘴撞伤，
37、应采取淬火处理使其有一定硬度。主流道的基本尺寸通常取决于两个方面：第一个是使用的塑胶种类，所成型的制品的质量和壁厚。第二个是注塑机的喷嘴的儿何参数与主浇道尺寸的关系。主流道衬套的三维结构剖视图图4-7所示：4-7主流道衬套的剖视图4.4.2 冷料穴的设计冷料穴的作用：贮存因两次注塑间隔产生的冷料及熔体流动的前锋冷料 防止熔体冷料进入型腔。设计要求：冷料穴底部成曲折的钩形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧的作用。冷料穴分为主流道冷料穴和分流道冷料穴。冷料穴的位置-一般都设计在主流道或分流道的末端，亦即塑胶最先到达的部位。其作用是防止在注塑时将冷料注入型
38、腔，而使制品产生缺陷。在开模时，冷料穴又起到将主流道的凝料从浇口套中拉出的作用。冷料穴的直径应大于主流道大端直径。本模具在主流道设有冷料穴。具体见图4-8浇注系统的冷料穴。图 4-8浇注系统的冷料穴14五邑大学本科毕业设计4.4.3分流道设计分流道为主流道和浇口之间的流动通道。一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用的分流道截面有圆形、梯形、U 形和六角形等,如下图4-9所示：U形 半 圆 形4-9 常用流道截面形状查参考资料中表6-1可知，A BS塑胶的分流道断面直径的推荐值为4.8
39、9.5mm,要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道截面积与周长比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形效率最高，但正方形流道凝料脱模困难，所以一般是制成圆形流道。取断面直径为6mm。下面用经验公式做更精确确定。分流道熔体体积流量：qv=V/nt=2004-44-2=25(cm3/s)(4.1)式中 q、，一熔体体积流量，V-制件体积，通常可取丫=(0.5-0.8)Vg,Vg为注塑机的公称注塑量，可知 V=0.8*250=200cm3；取剪切速率Y=6xl()2J,可知分流道的当量半径Rn=5mm。所以浇道的断面直径可取为6mm o4.5 模架的选定
40、注塑模模架国家标准共有两个，即GB/T125561990 塑胶注塑模中小型模架及其技术条件及 GB/T125551990 塑胶注塑模大型模架。前者适用于模板尺寸为BxL0560mmx900mm 的模具；后者的模板尺寸 BxL 为(630mm1,八0 4(/4“.12)、0.92 X10-6故冷却水属于紊流状态，冷却效果好。10）冷却水进出口温差校核由公式(一f,=-2 900 兀d?Cpv13 7x3.5xl06=4 69。0900 x0.022x4187xl03xl.95(4.13)与原设定值一-致。4.8.2冷却系统的设计冷却系统的设计一般应遵循以下原则：1）尽量保证塑件的收缩均匀，维持模
41、具热平衡；2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件冷却效果越好；3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件壁厚的距离也相等，经验表明,冷却水管中心距B 大约为2.53.5D,冷却水管壁离模具边界和制件壁的距离为0.8L5B。最小不要小于10o4）浇口处要加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳；5）要尽量应降低进水和出水温差，进出水温差-一般不超过5c22五邑大学本科毕业设计6）冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形的模具，通常沿宽度方向来开设水孔。7）应合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管的接头位置，尽量避免与模具的其他机构发生干涉。因为对塑件进行冷却质量分析的时候，发现冷却质量不佳的位
42、置在塑件的上方，在开模前，塑件上方要完全凝固，所以冷却系统设在A板以及动模板上，形状就是打成通孔的形式，如图4-12及4-13所示图4-12上模板水道的布置图4-13下模板水道布置23五邑大学本科毕业设计第五章模具装配分析装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证,才能使模具的整体要求得到保证。塑料模的装配
43、基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔,型芯为装配基准。这种情况，定模各动模的导柱和导套孔先不加工，先将型腔和型芯镶块加工好，然后装入定模和动模内，将型腔和型芯之间垫片法或工艺定位器法保证壁厚,动模和定模合模后用平行夹板夹紧，像投影导柱和导套孔，最后安装动模和定模上的其它零件，另一种是已有导柱导套塑料模架的。浇口套与定模部分装配后，必须与分模面有一定的间隙，其间隙为0.05 0.15毫米，因为该处受喷嘴压力的影响，在注射时会发生变形，有时在试模中经常发现在分模面上浇口套周围出现塑料飞边，就是由于没有间隙的原因。为了有效的防止飞边，可以接近塑件的有相对位移的面上锲一个三角形
44、的槽，由于空气的压力的缘故可以更好的防止飞边。5.1 模具的装配顺序1.确定装配基准；2.装配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净；3.调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面吻合面积不得小于8 0%,间隙不得小于溢料最小值，防止产生飞边；4.在装配过程中尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查；5.组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象；6.组装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中；7.试模合格后打上模
45、具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。1）模具预热模具预热的方法，采用外部加热法，将铸铝加热板安装在模具外部，从外部向内进行加热，这种方法加热快，但损耗量大。2）筒和喷嘴的加热根据工艺手册中推荐的工艺参数将料筒和喷嘴加热，与模具同时进行。3）工艺参数的选择和调整根据工艺手册中推荐的工艺参数初选温度，压力，时间参数，调整工艺参数时按压力，时间，温度这样的先后顺序变动。24五邑大学本科毕业设计4）注塑在料筒中的塑料和模具达到预热温度时，就可以进行试注塑，观察注塑塑件的质量缺陷，分析导致缺陷的原因，调整工艺参数和其他技术参数，直至达到最佳状态。8.模具的维护模具优化设计的镶件和嵌件在这里就起到了
46、很大的作用，只须更换个别已损坏的零件，不会导致用过程中，会出现正常的磨损或不正常的磨损。不正常的损坏绝大多数是由于操作不当所致模具的彻底报废。最后检查各种配件、附件待零件，保证模具装备齐全，另外在装配过程中应严防零件在装配过程中磕、碰、划伤和锈蚀。装配滚动轴承允许采用机油进行热装，油的温度不得超过lOOOCo5.2 开模过程分析注塑机推动推杆垫板兼顶管垫板使动定模分开，在导柱导向的情况下，动定模顺利分型，同时拉料杆拉断浇口，使塑件在推板和顶管的作用下顺利脱出。闭合时，同样在导柱和导套的导向作用下通过顶柱使顶杆先于型腔复位。以免顶杆碰到型腔，损坏模具。25五邑大学本科毕业设计第 六 章 结 论本
47、模具在设计过程中，从制件形状结构的分析、材料的成型工艺及成型设备选用开始，运用MPA 软件分析浇口位置，设计浇注系统；再进行成型零部件的计算，并进行校核，数据基本上准确。再用HB_MOULD调用标准模架，用 UG设计各个零部件。本模具的设计为一模两腔，主要的机构有侧向分型与抽芯机构，导向与定位机构，脱模机构，以及温度控制系统等等。其中有斜角的侧芯抽芯为本模具的设计难点，因为这里设计了有倾角的滑块结构，这些也构成了本模具的设计特色。在完成3 维图设计后接着的是图纸绘制，从进行绘制装配草图开始，进而开始正式的装配图，零件图以及三位图绘制，图纸基本是符合国家标准的。这里用的知识涉及很多方面，其中以模
48、具结构的分析和模具设计流程分析为重。也涉及公差的配合以及材料热处理等基础知识。同时对制图软件的熟练程度也有较高的要求。在完成设计任务的同时，对设计方法、文献资料的查阅、各种设计规范和设计标准的运用以及文档的撰写等方面的能力，得到了很大的锻炼与提升。26五邑大学本科毕业设计参考文献1冯炳尧，韩泰荣，蒋文森编.模具设计与制造简明手册.上海科学技术出版社,1998年2黄虹主编.塑胶成型加工与模具.化学工业出版社,2003年 3 月.3伍先明，王群，庞右霞编.塑胶模具设计指导.国防工业出版社,2006年 5 月.4李会武，范兴国编.塑胶模具技术手册.机械工业出版社,2002年.5陈志刚主编.塑胶模具设
49、计.机械工业出版社,2003年 2 月.6刘鸿文主编.材料力学.第四版.高等教育出版社,2004年.7杨峰主编.模具设计.人民邮电出版社,2003年8王伯平主编.互换性与测量技术基础.机械工业出版社,2002年9王巍主编.机械制图.高等教育出版社,2003年 7 月27五邑大学本科毕业设计致谢经过长时间的努力，为期两个月的毕业设计终于完成。此刻可以说是轻松感与成就感并存。毕业设计直接关系到我们的实践能力，而且涉及到很多机械领域里的知识。这次毕业设计，提升了我在设计方面的知识以及机械专业的基础知识，并使之系统化、条理化，可应用化。同时也培养了我正确的设计思想和方法，以及独立解决工程实际问题的工作
50、能力。提高了我们获取资料、分析实际问题能力。同时也提升了我在设计计算、CAD软件操作、UG三维设计、绘图、书写表达等方面的能力，为以后投入工作打下了很好的基础。在这里要特别感谢我们的指导老师何益宏教授，因为有他的指导我才能按时完成我的毕业设计。何老师平易近人，只要我们约好时间，都愿意指导和帮助我们。他帮我解决了很多报告中遇到的问题，这些指导对我顺利的完成毕业设计起到了十分重要的作用；同时也要感谢班级同学对我的帮助。最后也要感谢我们的班导师陈阳老师，大学四年陈老师为我们这班学生真的操心不少。离校在即，谨祝各位老师师：身体健康、万事顺意!祝同学们：前程似锦！五邑大学 自动化2 班 李军2 0 1