塑料成型模具設計與cad課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　第一章 塑件成型工藝性分析4</p><p>　　1.1 塑件材料分析4</p><p>　　1.2塑料性能分析4</p><p>　　1.3成型工藝分析5&

2、lt;/p><p>　　1.4塑件公差的確定5</p><p>　　第二章 分型面及排氣槽位置的分析和確定7</p><p>　　2.1 分型面的選擇原則7</p><p>　　2.2 分型面的選擇7</p><p>　　2.3排氣槽的設計7</p><p>　　第三章 塑件型腔數量及排列

3、方式的確定8</p><p>　　3.1 模具型腔的排列原則8</p><p>　　3.2 數量及位置8</p><p>　　第四章 注射機的選擇及工藝參數的校核9</p><p>　　4.1 所需注射量的計算9</p><p>　　4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算9</p

4、><p>　　4.3 注射機型號的選定10</p><p>　　4.4 有關參數的校核11</p><p>　　4.5 模具與注射機安裝部分的相關尺寸的校核12</p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算13</p><p>　　5.1 主流道的設計13</p><p>

5、;　　5.2 分流道的設計13</p><p>　　5.3 冷料穴的設計14</p><p>　　5.4 澆口的設計14</p><p>　　5.5澆注系統(tǒng)的平衡15</p><p>　　第六章 成型零件設計及力學計算16</p><p>　　6.1 成型零件模具材質的選擇16</p><

6、;p>　　6.2 成型零件的結構設計16</p><p>　　6.3 成型零件的工作尺寸計算16</p><p>　　6.4 型腔尺寸16</p><p>　　6.5 型芯的尺寸17</p><p>　　6.6成型零件強度及支撐板厚度的計算18</p><p>　　第七章 導向機構的設計19</

7、p><p>　　7.1 導向機構的設計原則19</p><p>　　7.2 導柱的設計19</p><p>　　第八章 脫模機構的設計21</p><p>　　8.1 脫模機構的設計原則21</p><p>　　8.2 脫模機構的確定21</p><p>　　8.3 復位機構及其他21&

8、lt;/p><p>　　第九章 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計22</p><p>　　9.1 加熱系統(tǒng)22</p><p>　　9.2 冷卻系統(tǒng)22</p><p>　　9.3 冷卻介質22</p><p>　　9.4 冷卻系統(tǒng)的簡單計算22</p><p>　　第十章 模架的確定和標準件的選用2

9、4</p><p>　　10.1 模架的確定及選用原則24</p><p>　　10.2 模架的尺寸確定24</p><p>　　第十一章 模具的開合模過程25</p><p>　　第十二章 設計總結26</p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p

10、><b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要介紹的是充電器外殼注塑模具的設計方法。首先分析了充電器外殼制件的工藝特點，包括材料性能、成型特性與條件、結構工藝性等，并選擇了成型設備。接著介紹了充電器外殼注塑模具的分型面的選擇、型腔數目的確定及布置，重點介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導向機構、脫模分型機構以及冷卻系統(tǒng)的設計。然后選擇標準模架和模具材料，并對注塑機的工藝參數進行相

11、關校核。最后對模具的工作原理進行闡述。</p><p>　　本文論述的充電器外殼注塑模具采用三板式結構，即澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的分型面脫出，采用一模一腔的型腔布置，最后利用推桿將制件推出。</p><p>　　關鍵詞：充電器面殼；注塑模；三板模；澆注系統(tǒng)；脫模系統(tǒng)；定距分型機構</p><p>　　第一章 塑件成型工藝性分析</p><p&g

12、t;　　1.1 塑件材料分析</p><p>　　ABS塑料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。它將PB，PAN，PS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。</p><p><b>　　1.2塑料性能分析</b></p><p><b

13、>　　1 .一般性能</b></p><p>　　ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對密度為1.05，ABS同其它材料的結合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。</p><p>　　密度:1.02-1.

14、16g/cm3 抗拉強度30—50MPa，抗彎強度41—79MPa，拉伸彈性模量1587—2277MPa，彎曲彈性模量1380—2690MPa，成型收縮率:0.4-0.7%，成型溫度：150-200℃。該材料綜合性能好，沖擊強度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性較好，并具有良好的耐寒性。是目前產量最大，運用最廣泛的一種塑料。</p><p>　　ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內具有較

15、高的沖擊強度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%～0.8%范圍內，若經玻纖增強后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現塑后收縮。其臨界表面張力為34—38mN/cm。</p><p>　　ABS熔體的流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。</p&

16、gt;<p><b>　　2.力學性能</b></p><p>　　ABS有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大，但比PA和POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受

17、溫度的影響較大。</p><p><b>　　3.熱學性能</b></p><p>　　ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點；熔體粘度較高，流動性差，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為70—107℃（85左右），制品經退火處理后還可提高10℃左右。對溫度，剪切速率都比較敏感；ABS在－40℃時仍能表現出一定的韌性，可在 -40℃到85℃的溫度范圍內長期使用。熱分解

18、溫度270以上</p><p><b>　　4.電學性能</b></p><p>　　ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數環(huán)境下用。</p><p><b>　　5.環(huán)境性能</b></p><p>　　ABS不受水、無機鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮

19、類、醛類及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產生應力開裂。ABS的耐候性差，在紫外線的作用下易產生降解，置于戶外半年后，沖擊強度下降一半。</p><p><b>　　1.3成型工藝分析</b></p><p>　　ABS吸濕性強，所以塑料在成型前必須充分干燥 （80—90℃下至少干燥兩個小時），使其含水量小于0.3%。對于要求表面光澤的零件，塑料在成型前更應該進行長時

20、間預熱（80—90℃下至少干燥3小時）。</p><p>　　塑料加熱溫度對塑料的質量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度>270℃）,一般料筒溫度為180—260℃，建議溫度245℃。</p><p>　　成型適宜采用較高的加熱溫度（對精度較高的塑件，模溫宜取50—60℃，對高光澤耐熱塑件，模溫宜取60—80℃）和較高的注射壓力（柱塞式注射機：料溫180—230℃，注射壓力100—

21、140MPa；螺桿式注射機：溫度160—220℃，注射壓力70—100MPa）。</p><p>　　1.4塑件公差的確定</p><p>　　影響塑料制品公差的因素主要有：模具制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損；塑料收縮率的波動；成型工藝條件的變化；塑料制品的形狀；飛邊厚度的波動；脫模斜度及成型后制品的尺寸變化等。根據我國工程塑料模具塑料件尺寸公差的國家標準G

22、B/T14486—1993，可作為選定塑料制品公差時的參考。</p><p>　　ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）材料有高精度MT2和一般精度MT3兩個選擇，根據給定的尺寸，我們選擇公差等級3。公差選取見表1-1。</p><p>　　表1-1模塑件尺寸公差表GB/T14486—1993 （單位：）</p><p>　　這里的A與B是兩個等級，A級表示不受模具

23、活動部分影響尺寸的公差，B級表示受模具活動部分影響尺寸的公差。根據給定的尺寸我們選出的尺寸公差見表1-2。</p><p>　　表1-2 選定的尺寸公差（單位：）</p><p>　　第二章 分型面及排氣槽位置的分析和確定</p><p>　　成型時分型面的形狀數量在塑件設計階段就應該考慮,否則就無法用模具成型。在模具設計階段,應首先確定分型面的位置,然后才選擇模具

24、的結構。分型面選擇是否合理,對塑件質量工藝,操作難易程度和模具設計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵因素。</p><p>　　2.1 分型面的選擇原則</p><p>　　選擇分型面總的原則是保證塑件質量,且便于制品脫模和簡化模具結構。</p><p>　　分型面的選擇應便于塑件脫模和簡化模具結構,選擇分型面應盡量使塑件開模時留在動模<

25、/p><p>　　分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產生的溢料邊易于消除和修整</p><p>　　分型面的選擇應保證塑件尺寸精度</p><p>　　分型面選擇應有利于排氣</p><p>　　分型面選擇應便于模具零件的加工</p><p>　　分型面選擇應考慮注射機的規(guī)格</p><p&g

26、t;　　2.2 分型面的選擇</p><p>　　根據上述原則，充電器面殼注塑模具的分型面形狀及位置如圖2—1所示。</p><p>　　圖2—1 充電器面殼注塑模具分型面及位置</p><p>　　因為分型面與開模方向平行置于最大截面處,塑件包緊在動模型芯上，利用推出機構易于推出,開模行程合理，模具結構簡單,制造方便,塑件成型精度高,能夠滿足要求。</p&g

27、t;<p><b>　　2.3排氣槽的設計</b></p><p>　　當塑料熔體充填型腔時，必須順序的排出型腔內的空氣及塑料受熱產生的氣體。如果氣體不能被順利地排出，塑件會由于充填不足而出現氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點；甚至因氣體受壓而產生高溫，使塑件焦化。本設計利用配合間隙排氣的方法，即利用分型面之間、推出機構與凹凸模之間的配合間隙進行排氣。</p><

28、;p>　　第三章 塑件型腔數量及排列方式的確定</p><p>　　3.1 模具型腔的排列原則</p><p>　?。?）型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現象。</p><p>　　（2）型腔排列要盡可能的減少模具外形尺寸。</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)瀏道應經可能短，斷面尺寸適當，盡量減少彎折，表面粗燥

29、度值要低，使壓力、溫度損失盡可能少。</p><p><b>　　3.2 數量及位置</b></p><p>　　分型面確定以后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來說,大中型塑件和塑件精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構。塑料的品種形狀尺寸及塑件的生產成本,所選用的技術要求和規(guī)范,選擇一模一腔。不要采用特殊的排列方式，只要將其擺放合理。</p&

30、gt;<p>　　第四章 注射機的選擇及工藝參數的校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設計注射模時應該先選擇好注射機，有注射機的技術規(guī)格才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是依據塑件的大小及型腔的數目和排列方式,在確定模具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下,設計人員應對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開模距離等進行

31、計算。</p><p>　　4.1 所需注射量的計算</p><p>　　1．塑件質量和體積的計算</p><p>　　對于該設計,提供了塑件樣圖,據此進行三維建模</p><p>　　充電器面殼三維實體圖</p><p><b>　　對其分析得:</b></p><p>

32、<b>　　塑件體積 9.9</b></p><p>　　塑件質量 = =1.10×9.9=10.89</p><p>　　2．澆注系統(tǒng)凝料體積的估算</p><p>　　可按塑件體積的0.6 倍計算,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為</p><p>　　=×0.6=5.94</p><p&

33、gt;　　3．該模具一次注射所需塑料</p><p>　　體積 =+=15.84</p><p>　　質量 ==1.10×15.84=17.424</p><p>　　4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算</p><p>　　流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積為,在模具設計前是個未知數,是塑件在分型面上

34、的投影面積的0.2-0.5 倍,因此可用0.3來進行計算,所以</p><p><b>　　=+=+0.3</b></p><p><b>　　=3065.58</b></p><p>　　=1.3×3.65.58=3985.254</p><p>　　查有關資料得常用塑料注射時的型腔壓力

35、如下</p><p>　　表4—1常用塑料注射時的型腔壓力</p><p>　　則=×3985.254×30=119557.62=119.56</p><p>　　4.3 注射機型號的選定</p><p>　　根據上面計算得到的m和FS值來選擇一種注射機，注射機的最大注射量（額定注射量）和額定鎖模力F應滿足</p&g

36、t;<p>　　——注射機允許的最大注射量（或）；</p><p>　　——完成單個塑件的總質量（塑件的質量+澆注系統(tǒng)凝料質量）（或）；</p><p>　　——注射機最大注射量利用系數，一般取=0.8；</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　根據上述數據選定注射機型號XS-ZY-12

37、5，基本參數性能如下</p><p>　　表5-1注射機型號XS-ZY-125基本參數性能</p><p>　　4.4 有關參數的校核</p><p>　　1.按注射機的最大注射量校核型腔數量</p><p>　　—注射機最大注射量的利用系數,一般取0.8</p><p><b>　　—成形周期s</b

38、></p><p>　　—注射機的額定塑化量（ 或 ）</p><p>　　—澆注系統(tǒng)凝料所需塑件的質量或體積（或）</p><p>　　—單個塑件的質量或體積（或）</p><p>　　左邊=1，右邊≈4.8，滿足要求。</p><p><b>　　2.注射量的校核</b></p&g

39、t;<p>　　根據生產經驗,注射機的最大注射量是其允許最大注射量的80%,由此有</p><p>　　—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積</p><p>　　—注射機允許的最大注射量</p><p>　　左邊=17.424，右邊=80%×125=100 滿足要求。</p><p><b>　　3.鎖模力的校核<

40、;/b></p><p>　　鎖模力必需大于該模的脹型力,即</p><p><b>　　—型腔平均壓力</b></p><p>　　—鎖模力安全系數,一般取= 1.1～1.2 取1.2</p><p>　　左邊=900,右邊=143.469，滿足要求。</p><p>　　4. 注射壓力的

41、校核</p><p>　　所選注射機額定注射壓力為119，該塑件的注射壓力為70-100, 由于選用的是螺桿式注射機,其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,注射壓力選用90,注射應滿足</p><p>　　式中： 注射機額定直射壓力</p><p>　　注射成型時所用的注射壓力</p><p>　　安全系數,常取 = 1.25～1.4 取1.4<

42、;/p><p>　　左邊= 119，右邊=60—100，滿足要求。</p><p><b>　　5.開模行程的校核</b></p><p>　　XS-ZY-125 為液壓機械式注射機,注射機最大開模行程與模具厚度有關,必須滿足</p><p>　　式中 —注射機的最大開模行程（）；</p><p>　

43、　—塑件脫模所需的推出距離；</p><p>　　—塑模板之間的最大開距塑件高度（不包括澆注系統(tǒng)高）；</p><p>　　—取出澆注系統(tǒng)凝料所需的定模座板與中間板之間的距離（）</p><p>　　左邊＝300 ，右邊＝56.6＋8＋30＋8＝102.6滿足要求。</p><p>　　綜上,注射機選擇合理,能夠滿足使用要求。</p&g

44、t;<p>　　4.5 模具與注射機安裝部分的相關尺寸的校核</p><p>　　為了使注射模具能夠順利地安裝到注射機并生產出合格的塑件，設計模時必須校核注射機與模具安裝部分相關尺寸，因為不同型號及尺寸的注射機，其安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。</p><p><b>　　1.噴嘴尺寸</b></p><p>　　注射機噴嘴前

45、端球面半徑r應比模具澆口套始端的球面半徑R小,注射機噴嘴直徑d比模具澆口始端小孔徑D小,以防止模具澆口套始端積存凝料，影響脫模使主流道凝料無法脫出。</p><p><b>　　2.模具外形尺寸</b></p><p>　　模具外形尺寸應小于注射機的拉桿間距，否則模具無法安裝。同時，模具的座板尺寸不應超過注射機模板尺寸</p><p><

46、b>　　3.模具厚度</b></p><p>　　模具設計時，應使模具的總厚度位于注射機可安裝模具的最大厚度和最小厚度之間。</p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算</p><p>　　所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的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)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分

47、流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模,壓實,保壓。</p><p>　　5.1 主流道的設計</p><p>　　主流道是指從注射機噴嘴與模具接觸開始，到有分流道為止的一段料流通道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具中的過渡階段,因此它的形狀和尺寸非常重要。</p><p>　　主流道部分在成型過程中,其小端入口處

48、與注射機噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復接觸,屬于易損件,對材料的要求高,因而模具的主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套式----澆口套</p><p>　　主流道部分尺寸如下:</p><p>　　1） 主流道小端直徑d=注射機噴嘴直徑</p><p>　　2） 主流道球面半徑SR=注射機噴嘴球面半徑</p><p>　　3

49、） 球面配合高度 取</p><p><b>　　4） 主流道錐角取</b></p><p>　　5） 主流道長度 盡量 取</p><p>　　6） 主流道大端直徑</p><p><b>　　7）主流道凝料體積</b></p><p>　　5.2 分流道的設計</p

50、><p>　　1) 分流道設計原則</p><p>　　分流道是連接主流道與澆口的熔體通道，分流道起著分流和轉向的作用。</p><p>　　分流道設計要求：一是使流道盡快充滿型腔，在流道內的壓力損失和熱量損失??；二是將塑料熔體均衡的分配到各個型腔；三是回料量小。</p><p>　　2) 分流道形式的確定</p><p>

51、;　　常用的流道截面形狀有圓形、半圓形、梯形、U形和六邊形等，在設計中，要減少流道內的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望面積小，故可用流道的截面積與表面積之比來表示流道的效率，其比值越大，效率越高。 在充電器面殼注塑模具設計中擬采用U形截面，加工工藝性好,且塑料熔體的熱量散失,流動阻力均不大。</p><p>　　3) 分流道尺寸的選擇</p><p>　　U型截面分流道

52、的寬度可以在內選取，半徑，深度,斜角。 在充電器面殼注塑模具設計中擬采用寬度為，分流道長度為。</p><p>　　4) 分流道表面粗糙度</p><p>　　分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度常取,這可增加對外層塑料熔體流動阻力,使外層塑料冷卻塑料皮層固定形成絕熱層,有利于保溫。</p><p>　　5) 分流道與澆口連接形式</p><p&g

53、t;　　分流道與澆口采用斜向與圓弧連接,這樣有利于塑料的流動與填充,防止塑料流動產生反壓力,消耗動能。</p><p><b>　　6)分流道的修正</b></p><p>　　本次成型為一模一腔，故不需進行修正。</p><p>　　5.3 冷料穴的設計</p><p>　　冷料穴的作用是貯存兩次注射間隔而產生的冷料及

54、熔體流動前鋒冷料,以防止熔體冷料進入型腔。冷料穴一般設置在主流道的末端,當分流道較長時,在分流道的末端有時也設冷料穴。同時冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側。本設計采用推桿脫模機構,采用凹形頭的冷料穴,適用于彈性較好的ABS。</p><p><b>　　5.4 澆口的設計</b></p><p>　　澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道

55、,是澆注系統(tǒng)的關鍵部分,起著調節(jié)控制料流速度,補料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀.尺寸.位置對塑件的質量產生很大的影響。</p><p>　　1.澆口類型及位置的確定</p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進入并充滿型腔，它能很快冷卻封閉，防止型腔內還沒冷卻的熔體倒流。由于充電器外殼表面刻有精美圖案，表面成型質量要求較

56、高，不能有澆口痕跡，且選用的是雙分型面注塑模具，故選用點澆口比較合理，點澆口是典型的小截面澆口，有如下優(yōu)點：</p><p>　　對澆口的位置限制較小，可以比較自由的選擇進料部位。</p><p>　　有利于薄壁，長流程和表面帶精細花紋圖案的塑料件成型。</p><p>　　降低塑件內的殘余應力，特別是澆口附近。</p><p>　　容易從塑

57、件上自行截開，易實現脫模時塑件的自動墜落，并且看不出來澆口痕跡。</p><p>　　多型腔模具中，容易實現各型腔均衡進料。</p><p>　　2.澆口位置選擇應遵循以下幾個原則：</p><p>　　澆口位置應使填充型腔的流程最短。這樣的結構使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑

58、件的質量都要注意到這些適當值。</p><p>　　澆口位置應有利于排氣和補塑。</p><p>　　澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點澆口，有利于排氣，整件質量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設在壁厚處，有利于補塑，可避免縮口凹痕產生。</p><p>　　澆口位置的設置應減少或

59、避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設置澆口時應考慮料流的方向，澆口數量多，產生熔接痕的機會很多。流程不長時應盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數量。對于大多數框型塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接處強度，可在熔接處增設溢流槽，是冷料進入溢流槽。筒形塑件采用環(huán)形澆口無熔接痕，而輪輻式

60、澆口會使熔接痕產生。</p><p>　　澆口位置應避免側面沖擊細長型芯或鑲件。</p><p>　　結合上述幾個原則綜合考慮，我選擇點澆口進料。</p><p><b>　　3.澆口的結構尺寸</b></p><p>　　經驗數據點澆口的大小由其直徑確定，深度l尺寸為，直徑d為，圓面R為。本次設計采用深度為，d為，R為

61、。</p><p>　　5.5澆注系統(tǒng)的平衡</p><p>　　對于該模具,采用一模一腔形式，不涉及澆注系統(tǒng)平衡問題，故不需要進行考慮計算。</p><p>　　第六章 成型零件設計及力學計算</p><p>　　模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。在本設計中成型零件就是充電器面殼的型腔和型芯。</p><

62、;p>　　6.1 成型零件模具材質的選擇</p><p>　　根究所要成型塑件的用途及性質選擇NAK80高硬度高鏡面塑膠模具鋼材</p><p>　　HAK80高硬度高鏡面塑膠模具鋼材具體描述</p><p>　　特性：NAK80日本大同制鋼株式會社之專利鋼－是預硬塑膠模具鋼.出廠硬度可以達到HRC:37-43。有很好的拋光性能與雕飾性,放電加工性佳NAK80

63、出廠硬度：已預硬至37～43HRC。</p><p>　　NAK80特點：無需熱處理,拋旋光性極佳,切削性,蝕花性佳 （1）真空脫氣精煉處理鋼質純凈。 （2）球化退火軟化處理，切削加工性能良好。（3）強化元素釩，鉬特殊加入，耐磨性極其優(yōu)異。 NAK80用途 　　一般用在鏡面拋光模具，防灰塵，電視機濾光板，化妝品盒，精密皺紋加工模具，辦公自動化設備，汽車零件放電加工模具。透明產品或要求光潔度的產品，如家庭、汽車、相

64、機、電腦等用品上的透明產品模具。（1）厚度不大于2MM薄板材，高效落料模，沖載模及壓印模。 （2）各種剪刀，鑲嵌刀片，木工刀片。（3）螺紋軋制模和耐磨滑塊。（4）冷鐓模具，熱固樹脂成型模。（5）深拉成型模，冷擠壓模具 。</p><p>　　6.2 成型零件的結構設計</p><p>　　1．型腔.型腔采用整體式,用機械加工方法易于成型,結構簡單,牢固不易變形。塑件無拼接縫痕跡,適用于簡單

65、形狀的塑件。</p><p>　　2．型芯. 型芯采用整體式結構，并且將其嵌入型心固定板內。</p><p>　　6.3 成型零件的工作尺寸計算</p><p>　　成型零部件工作尺寸計算有平均值法和公差帶法兩種。本設計為便于計算采用平均值法。塑件尺寸按一般精度取MT3。</p><p><b>　　在下列各式中：</b>

66、;</p><p><b>　　Δ為塑件外形公差值</b></p><p>　　Scp 為塑件平均收縮率(0.3-0.8)%,取Scp =0.5%</p><p>　　δz 為制造公差,取δz =Δ Ls、ls、Hs、hs 為塑件的外形基本尺寸。</p><p><b>　　6.4 型腔尺寸</b&

67、gt;</p><p><b>　　徑向尺寸</b></p><p><b>　　Lm＝</b></p><p><b>　　長度方向尺寸</b></p><p><b>　　Lm＝</b></p><p><b>　　＝

68、</b></p><p><b>　　寬度方向尺寸</b></p><p><b>　　Lm＝</b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　型腔深度 </b></p><p><b&

69、gt;　　Hm＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　6.5 型芯的尺寸</b></p><p><b>　　徑向尺寸</b></p><p&g

70、t;<b>　　lm＝</b></p><p><b>　　長度方向尺寸</b></p><p><b>　　lm＝</b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　寬度方向尺寸</b></p>

71、;<p><b>　　lm＝＝</b></p><p><b>　　型芯高度</b></p><p><b>　　hm底＝＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　6.6成型零件強度及支撐板厚度的計算</p

72、><p><b>　　1.型腔側壁厚度</b></p><p>　　按剛度計算t剛＝＝≈2.64mm</p><p>　　考慮到導柱的長度和安裝尺寸,預定的約25mm 顯然滿足上述尺寸,完全可滿足強度和剛度條件。</p><p><b>　　2.型腔底板厚度</b></p><p&

73、gt;　　按剛度條件計算＝＝≈0.69mm</p><p>　　所以型腔底板取厚度15mm,滿足要求。</p><p>　　表6-1型腔型芯尺寸表（）</p><p>　　第七章 導向機構的設計</p><p>　　7.1 導向機構的設計原則</p><p>　　導向合模機構對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉

74、合時要求有一定的方向和位置，所以必須設有導向機構，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，但更多的是安裝在動模的一側，因為作為成型零件的主型芯一般安裝在動模一側。導柱與主型芯安裝在同一側，在合模時可以起保護作用。</p><p>　　導向機構的作用是保證動、定模能夠對準，是動模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準備的腔體。從而保證塑料制件形狀、壁厚和尺寸。導向機構除了其導向作用和定位作用外，還可以增加承受側壓

75、力的能力，保證模具運動平穩(wěn)。</p><p><b>　　7.2 導柱的設計</b></p><p>　?、胖睆胶烷L度：直徑在12～63mm之間時，其直徑d和模板厚度B之比為d/B≈0.06～0.1,圓整后選標準值。導柱長度應比凸模端面高度高出6～12mm,避免導柱未導方向而凸 模先與型腔相碰損壞。</p><p>　　⑵形狀：導柱的端部做成錐

76、形或半球形的先導部分，使導柱能順利地進入導向孔。錐形頭高度取與其相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應倒角。</p><p>　　⑶材料：應具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的鋼芯。常采用低碳鋼（20號）滲碳（0.5～0.8mm深）淬火處理，或碳素工具鋼淬火。</p><p>　?、扰浜暇龋喊惭b段與模板間采用過渡配合；導向段與導向孔采用動配合。</p><p>　　⑸光潔

77、度：固定段表面用Ra0.8μm,導向段表面用Ra0.4μm。</p><p><b>　　7.3 導套的設計</b></p><p>　?、判螤睿悍譃橹睂讏D和帶軸肩連接的導套圖</p><p>　?、贋榱耸箤еM入導套比較順利，在導套的前端倒一圓角R。</p><p>　?、趯е组_成通孔，便于排氣（防止產生反壓力，給

78、導柱的進入造成阻力）。需要開盲孔時，在側面增加通氣孔，或在導柱的側壁磨出排氣槽。</p><p><b>　?、撇牧希?lt;/b></p><p>　　鋼或銅等耐磨材料制造，其硬度應低于導柱硬度5度左右。</p><p>　　⑶導套的精度與配合：導套內孔與導柱之間為動配合，外表面與模板之間為較緊的過渡配合，其前端可設計一長3mm的引導部分，按松動配

79、合制造。</p><p>　　為可靠起見可以用止動螺釘固定。</p><p>　　固定：a開平面切口，用螺釘固定</p><p>　　b開環(huán)形槽代替切口　</p><p>　　c側面開孔用螺釘固定</p><p>　?、裙鉂嵍龋号浜喜糠止鉂嵍纫驲a0.8μm或Ra1.6μm。</p><p>

80、　　第八章 脫模機構的設計</p><p>　　注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構也稱推出機構。</p><p>　　8.1 脫模機構的設計原則</p><p>　　塑件推出(頂出)機構是注射成型過程中最后一個環(huán)節(jié),推出質量的好壞將最后決定塑件的質量,因此,塑件的推出不可忽視。在設計推出脫模機構時應遵循以

81、下原則：</p><p>　　1 .為了推出結構簡單、可靠、開模時應使塑件盡量設置在動模的一側，以利用注射機運動部分的頂桿或者液壓缸的活塞推出上塑件；</p><p>　　2 .保證塑件不因推出而變形損壞及影響外觀，這是脫模機構最基本的要求。在設計是必須正確分析塑件對模具黏附力的大小和作用位置，以便選擇合適的脫模方式和恰當的推出位置，使塑見平穩(wěn)脫出。同時推出位置應盡量選擇塑件內表面或者隱藏

82、處，使塑件外表面不留推出痕跡；</p><p>　　3 .推出機構運動要準確、靈活、可靠，無卡死與干涉現象。結構本身應有足夠的剛度、強度和耐模性；</p><p>　　4 .合模時的準確復位。</p><p>　　8.2 脫模機構的確定</p><p>　　由于本塑件的形狀所確定,采用推桿推出機構。</p><p>&

83、lt;b>　　頂桿的尺寸如下：</b></p><p>　　直徑：1.5～25mm </p><p>　　高度：不大于600mm</p><p>　　注：頂桿直徑不宜過細，應有足夠的剛度承受頂出力，當結構限制頂出面積較小時，可設計成階梯形頂桿，一般擴粗部分直徑大于或等于頂出部分直徑的2倍。</p><p>　　8.3 復位機

84、構及其他</p><p>　　推出及復位時,推管始終在成型套內運動,能夠起導向作用,可以保證準確復位,無需另設復位桿。推板在運動過程中的移動距離和推管一樣,為保證推出板不掉下,故應將導柱長度設置較長。</p><p>　　第九章 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計</p><p><b>　　9.1 加熱系統(tǒng)</b></p><p>　

85、　由于該套模具的要求在80℃,又是小型模具,所以無需設計加熱裝置。</p><p><b>　　9.2 冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　對熱塑性塑料,注射成型后必須對模具進行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡可能的傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并迅速脫模。對于黏度低,流動性好的塑料(如聚乙烯,聚丙烯等),因成型工藝要求模溫不太高,所以常用溫水進行冷卻。</p&

86、gt;<p><b>　　9.3 冷卻介質</b></p><p>　　冷卻介質有水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因為水的熱量大,傳熱系數大,成本低。決定用水冷卻,即在模具型腔周圍開設冷卻水道。</p><p>　　9.4 冷卻系統(tǒng)的簡單計算 </p><p>　　1.塑件固化每小時釋放的熱量</p><p>

87、;<b>　　ABS的單位熱流量</b></p><p>　　—單位時間(每分鐘)內注入模具的塑料質量() </p><p>　　2.冷卻水的體積流量</p><p><b>　?。剑?lt;/b></p><p>　　式中: 冷卻介質的體積流量（）</p><p>　　單位重量的

88、塑件在凝固時所放出的熱量（）</p><p><b>　　冷卻介質的密度（）</b></p><p>　　冷卻介質的出口溫度（25℃）</p><p>　　冷卻介質的進口溫度（20℃）</p><p><b>　　3.冷卻水管的直徑</b></p><p>　　為使冷卻水處于

89、穩(wěn)定湍流狀態(tài),取。</p><p>　　4.冷卻水在管道內的流速</p><p><b>　?。健?lt;/b></p><p>　　式中 冷卻介質的流速（）</p><p>　　冷卻介質的體積流量（）</p><p>　　d 冷卻水管的直徑（）</p><p>　　5.冷

90、卻管道孔壁與冷卻介質之間的傳熱模系數h</p><p><b>　?。剑?lt;/b></p><p>　　式中f—與冷卻介質溫度有關的物理系數</p><p>　　—冷卻介質在一定溫度下的密度（）</p><p>　　—冷卻介質在圓管中的流速（）</p><p>　　—冷卻水管的直徑（）</p&

91、gt;<p>　　6.冷卻水管總傳熱面積</p><p><b>　?。?.00765</b></p><p>　　式中 h—冷卻管道孔壁與冷卻介質之間的傳熱膜系數（）</p><p>　　—模溫與冷卻介質溫度之間的平均溫差（℃）</p><p><b>　　7.應開的孔數</b>&l

92、t;/p><p>　　式中L—冷卻管道開設方向上模具長度或寬度（）</p><p><b>　　8、冷卻水道的布置</b></p><p>　　考慮到塑件部分冷卻效率,在型腔板中開設四個水管,能夠滿足設計要求。</p><p>　　第十章 模架的確定和標準件的選用</p><p>　　10.1 模架的

93、確定及選用原則</p><p>　　模架是注射機的骨架和基體，通過它將模具的各個部分有機的聯系成一個整體，也可以說塑料模的模架起裝配、定位和安裝作用。塑料注射模模架現已標準化和系列化，因此在設計時直接選用標準件即可。</p><p>　　根據塑件在分型面上投影的面積或周邊尺寸(型腔不帶鑲件),以塑件布置在推桿推出范圍之內及復位桿與型腔保持一定距離為原則來確定模架大小。</p>

94、<p>　　10.2 模架的尺寸確定 </p><p>　　根據草繪型腔的布置，選擇相近的注塑模架：大水口注塑模架，即國家標準GB/T 12556.1——1990的A3型模架。定、動模板的長、寬為220mm×200mm的。在設計中，選擇中小型模架時一般不必對成型零件進行強度計算，用詞方法就可以以了。因為模架在很多工廠是自制的，所以模架的定、動模板的長寬和厚度以及結構零件時可以略微改變的。&l

95、t;/p><p>　　表10-1模具的基本尺寸單位（）</p><p>　　第十一章 模具的開合模過程</p><p>　　順序脫模機構------具有多個分型面（常見為兩個）的模具，分模時能使分型面按一定的順序先后打開。</p><p><b>　　如下圖：</b></p><p>　　在脫模過程中

96、，有彈簧1的做用2號板進行運動，當運動到一定距離時由于受到定位桿4的作用，2停止運動，裝置繼續(xù)運動，完成A—A面分型，去除冷料；當繼續(xù)運動到一定程度時由于受到定位桿6的作用使定模板3停止運動，完成B—B面分型，再由頂桿7將塑件定出，完成脫模。由彈簧1和5的作用實現導向合模過程。</p><p><b>　　第十二章 設計總結</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當今

97、世界上最快的工業(yè)門類之一，對于我國而言，它在整個國民經濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學生對于塑料工業(yè)的認識還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具課程設計，讓我們更多的了解有關塑料模具設計的基本知識，更進一步掌握了一些關于塑料模具設計的步驟和方法，對塑料模有了一個更高的認識。這對我們在今后的生產實踐工作中無疑是個很好的幫助，也間接性的為今后的工作經驗有了一定的積累。</p><p>　　本次課程設計是在學完

98、了塑料成型模具與CAD后進行的，是重要的實踐環(huán)節(jié)，是與課堂教學相結合的重要環(huán)節(jié)，是一次學知識，學方法，增加興趣，培養(yǎng)能力，提高素質的綜合性實踐活動。</p><p>　　塑料制品成型及模具的設計還是個很專業(yè)性、實踐性很強的技術，而它的主要內容都是在今后的生產實踐中逐步積累和豐富起來的。因此，我們要學好這項技術光靠書本上的點點知識還是不夠的，我們更多的還應該將理論與實際結合起來，這還需要我們到工廠里去實踐。我相信在

99、未來的我一定能走到最前頭。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]楊安.塑料成型工藝與模具設計.北京:北京理工大學出版社,2007.8</p><p>　　[2]鄧明.實用模具設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2006.1</p><p>　　[3]彭建生.模具設計與加工速查手冊.北京