1、本科毕业设计( 论文)题目：玩具照相机某零件支架注塑模具设计系 部 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 生 学 号 指导教师 2013 年 5 月I照相机某零件支架注塑模具设计摘要模具是工业生产的基础工艺装备，也是发展和实现少无切削技术不可缺少的工具。它在工业生产中使用极为广泛，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，许多现代工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平。因此，模具技术发展状况及水平的高低，直接影响到工业产品的发展。也是衡量一个国家工艺水平的重要标志之一。本次毕业设计的题目是照相机某零件支架注塑模具设计。本文主要论述了塑料注射模的基本原理
2、和设计过程，并着重讲述了充电器外壳注射模的设计过程。首先，讲述了模具的作用和国内外的发展状况及其发展方向。然后论述了方案的选择和确定。再次对于所确定的方案给出了详细的设计过程和计算过程，最后还对所设计的模具进行了经济性可行性分析。总的来说，所设计的这套模具经济合理，可行性强，生产方便，是一套实用性较强的模具。关键词：注射模；定模；动模；抽芯；斜导柱全套图纸，加 153893706IIThe camera bracket a parts injection mold design AbstractThe molding tool is a foundation craft that indust
3、ry produce to equip, it also a development with realizes the little having no slice the indispensable tool in the technique of cutting .It is in industry produce the usage is extremely extensive, it an important means that contemporary industry produce to develop the direction with the craft, many m
4、odern industrial developments with horizontal exaltation in technique, be decided by the industrial development in molding tool level to a large extent. Therefore, moldings tool technique development condition and horizontal and high and low, affect the development of the industry product directly.
5、Too is to measure the one of the horizontal and important markings in a national craft.The graduation project title is the camera bracket a parts injection mold design., this text discussed primarily the plastics injects the basic principle of the mold with design the process, combining to emphasize
6、 to relate the Chargers shell inject the design process of the mold. First, related the function of the molding tool with domestic and international development condition and its development directions. Then discussed the choice of the project with certain. Returns a project for making sure give a d
7、etailed design process with compute process; very much again the molding tool to design to preceded the economic viability assessment.Total to say, a this set of molding tools for designing economy reasonable, the possibility is strong, producing the convenience, it a stronger molding tool in a set
8、of IIIfunction.Keyword: Inject the mold; Settle the mold; Move the mold; Take out core; Inclined slippery piece目 录1 绪论 11.1 题目背景意义 .11.2 塑料工业简介 11.3 我国塑料模具现状 21.4 塑料模具具发展趋 31.5 本文主要研究内容 32 制品的分析 42.1 制品的简介 42.1.1 对制品的分析主要包括以下几点 .42.1.2 本设计中塑件各项要求 .42.2 制品的工艺性及结构分析 42.2.1 结构分析 .52.2.3 材料的性能分析 .52.3 注
9、射成形过程 72.3.1 ABS 的注射工艺参数 72.3.2 ABS 的主要性能指标 73 模具制造 .83.1 确定型腔数量及排列方式 83.2 模具结构形式的确定 83.2.1 多型腔单分型面模具 .8IV3.2.2 多型腔多分型面模具 .83.3 注塑机型号的确定 .83.3.1 注射机的选用原则 .93.3.2 有关制品的计算 93.3.3 注射机型号的确定 93.3.4 注射机及各个参数的校核 .103.4 分型面位置确定 .113.4.1 分型面的选择原则 .113.5 浇注系统的设计 123.5.1 浇注系统设计原则 .123.5.2 主流道的设计 .123.5.3 冷料穴的设
10、计 .143.5.4 浇口的设计 .153.5.5 浇注系统凝料的脱出机构 .163.6 脱模推出机构的确定 .163.6.1 脱模推出机构的设计原则 .163.6.2 制品推出的基本方式 .173.7 抽芯机构的设计 .173.7.1 侧向抽芯机构 .183.8 合模导向机构的设计 .183.8.1 导向机构的分类 .193.8.2 本设计中导柱的设计 .193.9 排气系统的设计 .193.9.1 排溢设计 .193.9.2 引气设计 .193.9.3 排气系统 .193.9.4 该套模具的排气方式 .193.10 温度调节系统设计 .193.10.1 加热系统 .203.10.2 冷却系
11、统 .203.11 模架的确定和标准件的选用 .203.12 成形零件的结构设计和计算 .213.12.1 定模（凹模）的设计 .223.12.2 型芯（凸模）的设计 .22V4 塑料模具材料的选用及技术要求 244.1 塑料模具材料的性能要求 244.2 塑料模具零件选材原则 244.3 模具的精度要求 244.3.1 模具零件的公差与配合选择 .245 模具工作过程 .255.1 成型前的准备 255.1.1 原料的检验和预处理 .255.1.2 料筒的清洗 .255.1.3 嵌件的预热 .255.1.4 脱模剂的选用 .255.2 注射过程 .255.3 脱模过程 .265.4 制品的后
12、处理 .265.4.1 退火处理 .265.4.2 调湿处理 .26总结 .27参考文献 .28致 谢 29毕业设计（论文）知识产权声明 .30毕业设计（论文）独创性声明 .31VI1 绪论11 绪 论1.1 题目背景意义近几年，我国塑料模具工业有了很大发展，注塑模具制品的种类越来越多，在未来的模具市场中，塑料模具具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。在电子、汽车、家电、玩具等产品中，60%100%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。通过本课题的设计，应使我们在下述基本能力上得到
13、培养和锻炼：1）塑料管件制品的设计及成型工艺的选择；2）一般塑料管件制品成型模具的设计能力；3）塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具具结构改进设计的能力；4）了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合。使个人能力得到全面提高，以适应今后的工作。1.2 塑料工业简介模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工艺装备或工具，它属于型腔模的范畴。通常情况下，塑件质量的优劣及生产效率的高低，其模具的因素占 80%。然而模具的质量的好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新换代周期越来越短、用户对塑件的质量要求也越高，因而模
14、具制造与设计的周期和质量要求也相应提高，同时也正是这样促进了塑料模具具设计于制造技术不断向前发展。就目前的形式看，可以说，模具技术，特别是设计与制造大型、精密、长寿命的模具技术，便成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般将模具分为塑料模具具，金属冲压模具，金属压铸模具，橡胶模具，玻璃模具等。因人们日常生活所用的制品和各种机械零件，在成型中多数是通过模具来制成品，就中国就有比较远大的市场，所以模具制造业已成为一个大行业。 在高分子材料加工领域中,用于塑料制品成形的模具,称为塑料成形模具,简称塑料模具。塑料模具具的设计是模具制造中的关键工作。通过合理设计制
15、造出来的模具不仅能顺利地成型高质量的塑件，还能简化模具的加工过程和实施塑件的高效率生产，从而达到降低生产成本和提高附加价值的目的，塑料模具的优化设计,是当代高分子材料加工领域中的重大课题。2塑料制品已在工业、农业、国防和日常生活等方面获得广泛应用。为了生产这些塑料制品必须设计相应的塑料模具具。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模具具设计对制品质量与产量，就决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度形状精度以及塑件的物理性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加
16、工过程中，塑料模具结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模具对塑件成本也有相当大的影响，除简易模外，一般来说制模费用是十分昂贵的，大型塑料模具更是如此。现代塑料产品生产中，合理的加工工艺、高效的设备和先进的模具，被誉为塑料产品成型技术的“ 三大支柱 ”。尤其是加工工艺要求、塑件使用要求、塑件外观要求，起着无可替代的作用。高效全自动化设备，也只有装上能自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑件生产与更新均以模具制造和更新为前提。塑料模具是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成形设备被确定后，由此可知，推动模具技术的进步应是不容缓的策略。
17、1.3 我国塑料模具现状塑料模具是现代塑料工业生产中的重要工艺装备，塑料模具工业是国民经济的基础工业。用塑料模具生产成型零件的主要优点是制造简、材料利用率高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。随着我国改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入 WTO 后，作为制造
18、业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。塑料模具的设计、制造技术、CAD 技术、CAPP 技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全，质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化，商品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool 软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须要3振兴和发展我国的模具工业，努力提高模具工业的整体技术水平，提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力。1.4 塑料模具发展趋塑
19、料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。由于计算技术和数控加工迅速发展，使得 CAD/CAM 逐渐取代了过去塑料模具的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。塑料模具 CAD/CAM 的发展不仅可以提高塑料模具质量，减少塑料模具的设计与制造工时，缩短塑料模具生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料
20、模具行业提出的“质量高、交货快、价格低” 的要求。塑料模具以后的发展主要有以下几方面：1)注射模 CAD 实用化；2)挤塑模 CAD 的开发；3)压模 CAD 的开发；4)塑料专用钢材系列化。1.5 本文主要研究内容1)对塑件进行实体测绘，并完成基本参数的计算及注射机的选用；2)确定模具类型及结构，完成模具的结构草图的绘制；3)运用 Pro/E、工具软件辅助设计完成模具整体结构；4)对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算；5)对模具典型零件需进行选材及工艺路线分析；6)对设计方案和设计结果进行经济分析和环保分析；7)绘制模具零件图及装配图；8)对模具结构进行三维剖析，9)输出模具开合结构图；10
21、)编写设计说明书2 制品的分析42 制品的分析2.1 制品的简介图 2.1 塑件制品的分析是对所要成型的产品有个初步的了解，在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件，产品的功用及工作条件有个整体概念，以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。2.1.1 对制品的分析主要包括以下几点1)产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确性；2)脱模斜度是否合理；3)塑件厚度及其均匀性；4)塑件种类及其收缩率；5)塑件表面颜色及表面质量要求。2.1.2 本设计中塑件各项要求 1)塑料名称：丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS） ；2)色调：白色 不透明； 3)生产纲领：大批大量。2.2 制品的工
22、艺性及结构分析毕业设计（论文）52.2.1 结构分析 该制品为小型零件，在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证零件各项参数精度2.2.2 成型工艺分析 1)精度等级：采用一般精度 5 级2)脱模斜度：15 度。2.2.3 材料的性能分析ABS 是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三种化学单体合成。其中 A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯， S 代表苯乙烯。其化学分子结构方式如下：图 2.2 ABS每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高
23、强度。从形态上看，ABS 是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯丙烯腈的连续相， 另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 不透明，外观除薄膜外都呈浅象牙色、无毒、无味、兼有韧、硬、刚特性，燃烧缓慢，离火后仍继续燃烧，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以赋予用户在产品设计上有很大的灵活性，并且由此产生了市场上数百种不同品质的 ABS 材料。ABS 具有优良的综合性能，由于组分、牌号和生产厂家生产方法的不同，使之在性能上存在较大差异。使用性能：（1）物理力学性能
24、ABS 具有优良的物理力学性能，如不透水，但略透水蒸气，冲击强度较高，尺寸稳定性好等。ABS 有极好的冲击强度，即使在低温也不迅速下降。但是它的冲击性能与树脂中所含橡胶的多少、粒子大小、接枝率和分散状诚有关，同时也与使用环境有关、如温度越高则冲击强度越大。当聚合物中丁二烯橡胶含毕业设计（论文）6量超过 30%时，不论冲击、拉伸、剪切还是其它力学性能都迅速下降。（2）热性能。ABS 制品的负荷变形温度约为 93，若能对制品进行退火处理，则还可增加 10左右。（3）电性能。ABS 聚合物的电绝缘性受温度和湿度的影响很小，且在很大频率变化范围内保持恒定。（4）耐环境性 ABS 聚合物几乎不受水、无机
25、盐、碱、酸类的影响，但在酮、醛、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，它不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但长期与烃接触会发生软化溶胀。ABS 聚合物表面受冰醋酸、植物油等化学药品的锓蚀会引起应力开裂。（5）耐候性 ABS 聚合物的最大不足之处是耐候性较差，这是由于分子中丁二烯所产生的双键在紫外线作用下易受氧化降解的缘故。经受 350nm 以下波长的紫外线照射，氧化作用更甚。氧化速度与光的强度及波长的对数成正比。ABS 是一种成型加工性能优良的热塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。（6）ABS 的流变性 ABS 聚合物在熔融状态下流动特性属于假塑型液体。虽然 ABS 的熔体流动性与加工温度和剪切速率都有关
26、系，但对剪切速率更为敏感。因此在成型过程中可以采用提高剪切速率来降低熔体粘度，改善熔体流动性。ABS 属一无定形聚合物，无明显熔点，成型后无结晶，成型收缩率为0.4% 0.5%。在成型过程中，ABS 的热稳定性较好，不易出现降解或分解，但温度过高时，聚合物中橡胶相有破坏的倾向。（7）ABS 的吸水性 ABS 具有一定的吸水性，含水量在 0.3%0.8%范围。成型时如果聚合物中含有水分，制品上就会出现斑痕、云纹、气泡等缺陷，因此在民型前，需将聚合物进行干燥处理，使其含水量降到 0.2%左右。（8）ABS 制品的后处理 一般情况下很少出现应力开裂，所以除了使用要求较为苛刻的制品，通常不作制品的后处
27、理。注射速度对 ABS 的熔体流动性有一定影响，注射速度快，制品表面光洁度不佳；注射速度慢，制品表面易出现波纹、熔接痕等现象，因而除了充模有困难的情况下，一般以中、低速为宜。在制品要求表面光泽较高毕业设计（论文）7时，模具温度可控制在 6080对一般制品可控制在 5060 。2.3 注射成形过程对 ABS 的色泽、细度和均匀度等进行检验。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。2.3.1 ABS 的注射工艺参数注射机：螺杆式喷嘴形式：直通式喷嘴温度:170180料筒温度（ ）： 前段 180200oC
28、中段 165180后段 150170模具温度（ ）：5080o注射压力（ ）：60100MPa保压力（ ）：4050高压时间（ s ）：注射 05 保压时间（ s ）：1530冷却时间（ s ）：1530成形周期（ s ）：4070 2.3.2 ABS 的主要性能指标表 2.1 ABS 的主要性能指标密度 g/cm 1.021.16 弹性模量 MPa 1.810比容 cm/g 0.860.98 弯曲强度 MPa 80吸水率 %（ 24h） 0.20.4 抗拉屈服强度 MPa 50收缩率 % 0.40.7 熔点C 130160毕业设计（论文）83 模具制造模具制造形式主要是指设计过程中的注射机的
29、确定，浇注系统的形式和浇口位置的选择，成型零件的设计，脱模推出机构的设计，侧向分型与抽芯机构的设计，合模导向机构的设计，温度调节系统的设计及各个零件的设计和装配图设计。3.1 确定型腔数量及排列方式当塑料制件的设计已经完成，并选定所用塑料后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。与多型腔模相比，单型腔模具有以下优点：1)塑料制件的形状与尺寸精度始终一致；2)工艺参数易于控制；3)模具结构简单、紧凑，设计制造、维修大为简化。一般来说，精度要求高的小型制品和中大型制品优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型制品，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大
30、为提高。经分析该塑件为中等产量、精度中等，故初步定为一模四腔。 3.2 模具结构形式的确定3.2.1 多型腔单分型面模具制品外观质量要求较高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此结构。 3.2.2 多型腔多分型面模具制品外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此结构。该制品外观质量要求较高，分析该制品样品采用的浇口位置、分型面位置、推出机构的痕迹，可知浇口为一般侧浇口。3.3 注塑机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。毕业设计（论文）9注射机规格的确定主要是根据制品的大小及型腔的数目和排列方式，在确定
31、模具结构型式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。3.3.1 注射机的选用原则1)计算塑件及浇道凝料的总容量应小于注射机额定容量2)模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力；3)模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力；4)模具的闭模高度应在注射机最大，最小闭合高度之间；5)模具脱模取出塑件所需的距离应小于所选注射机的开模行程；3.3.2 有关制品的计算根据零件图提供的样品，可以借助计算机辅助软件建立制品模型，这样既便于较精确的计算制品的各个参数，又更
32、为直观、形象。1) 制品的体积为：V1=1.92（cm ） (3.1)质量为： m=1.05g/cm 1.92 cm=2.01g2) 初步估计浇注系统的体积约为塑件的 0.7 倍：V2=1.92 0.7 =1.35（cm） 本设计中取 V2=1.4（cm） (3.2)3）该模具一次注射共需塑料的体积约为：V0=4xV1+ V2 =4x1.92+1.4=9.08（cm） (3.3)4）该模具一次注射共需塑料的质量约为：M=1.05g/cm 9.08cm=9.5g (3.4)3.3.3 注射机型号的确定近年来我国引进注射机的机型很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射
33、模设计和生产所必需的技术准备。根据计算初步选定型号为 SYS-30 的注射机，其主要技术参数如下表 3.1：表 3.1 SYS-30 注射机主要技术参数额定注射量（cm） 30 螺杆(柱塞)直径（mm）28注射压力（MPa） 157 注射行程（mm） 50注射时间 (s) 3 锁模力（kN） 500最大成型面积（cm）2.2 最大开合模行程（mm）80模具最大厚度 5 模具最小厚度（mm） 2毕业设计（论文）10（mm）合模方式 液压机械 喷嘴球头半径（mm） SR9顶杆中芯距（mm） 32 喷嘴孔径（mm） 3.53.3.4 注射机及各个参数的校核1）注射压力的校核：该注射机的注射压力为 1
34、57MPa，ABS 的注射压力为 60100MPa ，所以能够满足要求。2）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 n：(3.5)12360/MKTn上式右边=4.65 4（符和要求） 式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8M注射机的额定塑化量（g/h 或 cm/h）T成形周期 M2浇注系统所需塑料质量和体积（ g 或 cm）M1单个制品的质量和体积（g 或 cm） 3）按注射机的最大注射量校核型腔数量 n：(3.6)12MKnn=4.93074.9307 4（符合要求）式中 Mn注射机允许的最大注射量（ g 或 cm）4）按注射机的锁模（合模）力的校核：注射模从分型胀开的力（锁模力）应
35、小于注射机的额定锁模力，既F P（nxA1+ A2） (3.7)=40 4x(22x20)+ x3 2=40 (880+28.36)式子的右面为 36.334KN500KN式中 F-注射机的额定锁模力（N）A1单个制品在模具分型面上的投影面积（ mm）A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（ mm）P塑料熔体在模腔内的平均压力（ MPa） ，通常模腔内的压力为2040Mpa；成型一般制品为 2434Mpa；精密制品为 3944Mpa。本设计中毕业设计（论文）11取模腔内的平均压力为 40MpaN型腔个数5）最小开模行程的校核： (3.8)Smax S=H1+H2+510上式右边 S=5+40+8
36、 =53mm而注射机的最大开模行程是 80mm，所以（符合要求）式中 Smax注射机最大开模行程（mm）H1推出距离（脱模距离） （mm）H2包括浇注系统在内的制品高度（mm ）6）模具厚度 H 与注射机闭合高度的校核: maxmin式中 注射机允许最小厚度(70mm)；in注射机允许最大厚度(200mm) ；max模架 H=150mm,故 70mm 160mm200mm；所选模架合格。3.4 分型面位置确定模具上用以取出制品和（或）浇注系统凝料的，可分离的接触表面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模具,而且涉及模具结构与制造成本.在制品设计阶段，就应考虑成形时分型面的形状
37、和位置，否则无法用模具成形。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。3.4.1 分型面的选择原则1）分型面应选择在制品的最大截面处,无论塑件以何方位布置型腔,都应将此作为首要原则；2）有利于保证制品的外观质量,分型面上型腔壁面稍有间隙,熔体就会在塑件上产生飞边；3）尽可能使制品留在动模一侧,因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易行；4）有利于保证制品的尺寸精度；毕业设计（论文）125）尽可能满足制品的使用要求；6）尽量减少制品在合模方向上的投影面积
38、,以减小所需锁模力；7）长型芯应置于开模方向,当塑件在相互垂直方向都需设置型芯时,将较短的型芯设置在侧抽芯方向,有利于减小抽拔距离； 8）有利于简化模具结构,应尽量避免侧向分型或抽芯；9）在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。对于该设计，在进行制品设计时已经充分考虑了上述原则，以 AA 为分型面现有方案如下：图 3.1 分型面的确定3.5 浇注系统的设计 浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。他的作用是将塑料熔体顺利地充满到模具行腔深处,以获得外形轮廓清晰,内在质量优良的塑料制件。该模具采用普通流
39、道浇注系统，其包括：主流道、冷料穴、浇口。3.5.1 浇注系统设计原则1)浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降,流量和温度的分布的均衡布置；2)结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置；3)尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间；4)浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且应设在塑件较厚的部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料；5)避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生；6)浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除；7)熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系
40、，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响；3.5.2 主流道的设计 主流道通常位于模具中芯塑料熔体的入口处，它将注射机喷射出的熔体导毕业设计（论文）13入型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1)主流道尺寸 a.主流道小端直径 d=注射机喷嘴直径+0.51=3+0.51 取 d =3.5（mm）这样便于喷嘴和主流道能同轴对准,也能使的主流道凝料能顺利脱出。b.主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径 R,应该大于注射机喷嘴球头半径的 23mm.反之,两者不能很好的贴合,会让塑件熔体反喷,出现溢边致使脱模困难.SR=注射机喷嘴球头半
41、径+2 3 取 SR=12+2=14（mm ） (3.9)c.主流道长度 L一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为好，小模具控制在 50 之内在出现过长流道时，可以将主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。本设计中结合该模具的结构取 L=42（mm）d.主流道大端直径D=d+2Ltg（半锥角 为 1 2，取 =1.5）6.5取 D=6.5（mm ） 2)主流道衬套的形式及尺寸主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如 T8A
42、、T10A等，热处理硬度为 5357HRC。由于该模具主流道较长设计成分体式较宜。毕业设计（论文）14图 3.2 主流道衬套3)定位圈的结构尺寸由于浇注套比较长，自身能满足定位要求，故此定位圈只对注射方向起导正作用。图 3.3 定位圈4)主流道衬套的固定毕业设计（论文）15图 3.4 主流道衬套的固定3.5.3 冷料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm 的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成形性能不佳，如果这里相对较低的冷
43、料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴（冷料井） 。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。3.5.4 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位，它的作用是增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料，以保证充填实，确保制品质量。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。浇口的主要作用有如下几点： a.熔体充模后，首先在浇口处凝结，当注射机螺杆抽回时可防止熔体向流道
44、回流；b.熔体在流经狭窄的浇口时会产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模；c.易于切除浇口尾料；d.对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料。对于多浇口的单型腔模具，浇口还能用以控制熔接痕的位置。浇口尺寸的确定浇口的截面积一般为流道截面积的 3%9%，截面的形状多为矩形（宽度与厚度的比为 3:1）或圆形；浇口长度约为 0.52.0mm 左右。在设计的时候一般取小值，在以便在试模时修正。浇口最终的具体尺寸根据经验和零件的尺寸和形状的要求确定。选择浇口位置时应遵循如下原则：a.浇口应设在能使型腔的各部位、各角落同时充满的位置；b.浇口应开设在塑件较厚的部位，以使熔料从厚断面移入薄断面，以利于补料；毕业设计（
45、论文）16c.浇口应设在有利于排除型腔中气体的部位；d.口应设在避免塑件表面产生熔合纹的部位；e.对于带有长型芯的模具，浇口应设置在能使进料沿型芯轴向均匀进行，以免型芯被熔体冲击而变形；f.浇口的设置应避免熔体的断裂；g.浇口的设置应不影响塑件的外观；浇口结构的形式注射模的浇口结构形式较多，不同类型的浇口其尺寸、特点及应用情况个不相同。按浇口的特征可分为限制浇口和非限制浇口；按浇口形状可分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环行浇口及薄片式浇口；按浇口的特征性质可分为潜伏式浇口、护耳浇口；按浇口所在的塑件的位置可分为中芯浇口和侧浇口等。对于该模具，是中小型制品的多型腔模具，同时从塑件的形状等各方面分
46、析知采用的是一般侧浇注口。浇口又可称橄榄形浇口或菱形浇口，是种截面尺寸特小的圆形浇口。浇口一般设在型腔底部，排气畅通，成型良好，塑件无不良痕迹。有利于实现制动化操作，常用于成型如壳盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件，能制动切断浇口凝料。浇口结构尺寸的经验计算根据模具的实际情况，再结合所提供经验值得，点浇口的直径为 2，长度为1。见表 3.2。表 3.2 侧浇口和点浇口的推荐尺寸侧浇口尺寸/mm制品壁厚/mm深度 h 宽度 w点浇口的直径 d（mm） 浇口长度l/mm0.8 00.5 0 1.00.82.4 0.51.5 0.82.42.43.2
47、1.52.2 2.43.30.81.33.26.4 22.4 3.36.4 1.03.01.03.5.5 浇注系统凝料的脱出机构1)普通浇注系统的凝料的脱出通常采用侧浇口、直接浇口及盘形环浇口类型的模具，其浇注系统凝料一般与塑件连在一起。塑件脱出时，先用拉料杆拉住冷料穴，使浇注浇注系统留毕业设计（论文）17在动模一侧，然后用推杆或拉料杆推出，靠其自重而脱落。2)点浇口式浇注系统凝料的脱出点浇口浇注系统凝料，一般用人工、机械手取出，但生产效率低，为适应自动化生产的需要，可采取以下方式脱出凝料：利用推杆拉断点浇口凝料、利用侧凹拉断点浇口凝料、利用拉料杆拉断点浇口凝料、利用定模推板拉断点浇口凝料等。
48、3.6 脱模推出机构的确定注射成形每一循环中，塑料制品必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构，称为脱模机构，也常称为推出机构。脱模机构的作用包括脱出、取出两个动作。既首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物从模具内取出。 3.6.1 脱模推出机构的设计原则制品推出（顶出）是注射成形过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则：1)结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度，且推出机构应尽量设置在动模一侧；2)保证制品不因推出而变形损坏； 3)机构简单动作可靠； 4)保证良好的制品外观； 5)尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。 3.6.2 制品推出的基本方式按模具中的推出零件分1)推杆推出：推杆推出是一种基本的也是一种常用的制品推出方式，常用的推杆形式有圆形、矩形、 “D”形。2)推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3)推管推出：适用于薄壁圆桶形塑件。毕业设计（论文）184)推块
