1、济源职业技术学院毕 业 设 计全套 CAD 图纸，联系 153893706题目 塑料箱体锁扣的设计之二 系别 机 电 系 专业 模具设计与制造 班级 模具 0401 姓名学号指导教师日期 2006 年 12 月 济源职业技术学院毕业设计- 1 -设计任务书设计题目：塑料箱体锁扣的设计之二设计要求：（1）模具图样的设计1）了解所要生产的制品；2）了解生产制品的批量；3）了解所要生产塑料制品所用的设备；（2）确定模具设计方案1）设计前应确定的因素；2）确定模具设计的基本结构；3）确定模具所用的标准件；4）确定模具中模腔的成形尺寸；5）确定模具所用的材料并进行必要的强度、刚度校正；6）完成模具图样的
2、设计图纸；设计进度要求：11 周-16 周 兴华模具厂生产实习17 周 查阅资料以及排板整理指导教师（签名）： 济源职业技术学院毕业设计- 2 -目录摘 要 .- 3 -前 言 .- 4 -1 塑件工艺分析 .- 5 -1.1 塑件设计要求 .- 5 -1.2 塑件生产批量要求 .- 5 -1.3 塑件的成型要求 .- 5 -1.4 塑料的各种性能特征 .- 5 -1.5 塑件参数确定 .- 7 -1.6 塑件的尺寸精度 .- 8 -1.7 塑件的结构与斜度 .- 9 -2 塑料种类与模具设计的关系 - 10 -3 注射机的选择及参数校核 - 11 -3.1 注射机的选择 - 11 -3.2
3、最大注射量校核 - 11 -3.3 锁模力校核 - 12 -3.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 - 12 -3.5 模具闭合高度校核 - 12 -3.6 开模行程校核 - 13 -4 模具设计的有关计算 - 14 -5 模具结构设计 .- 16 -5.1 注射模标准及模架选用 - 16 -5.2 模架周界尺寸选择 - 16 -5.3 制品成型位置及分型面的选择 - 17 -5.4 模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局 - 17 -5.5 主流道、主流道衬套及定位环的设计 - 18 -5.6 分流道的形状及尺寸 - 19 -5.8 浇口的形状及其位置选择 - 21 -5.9 导向机构的设
4、计 - 22 -5.10 推出机构的设计 .- 22 -5.11 拉料杆的形式选择 .- 23 -6、模具冷却系统计算 - 26 -7 塑料注射模具总装技术要求 - 29 -7.1 零件的技术要求 - 29 -7.2 总装技术要求 - 29 -结束语 .- 31 -致 谢 - 32 -参 考 文 献 - 33 -济源职业技术学院毕业设计- 3 -摘 要本设计主要是针对箱体上的锁扣进行设计，由于锁扣是塑料制品，所以选用塑料模具进行设计。首先是对塑料的选材，经过比较，选择聚丙烯（PP）作为这次设计的原材料，接下来就是弄清塑料种类与模具设计的关系，根据塑料性能的不同，选择不同的设计类型。还要对塑件的
5、尺寸进行计算，确定尺寸精度，然后进行注射机的选取。经查阅资料，选取 XSZ60 型卧式注射机，对注射机参数进行校核，各个参数都满足要求后就确定了注射机。计算出凸凹模的工作尺寸。最后就是模具结构的设计，根据计算出的尺寸和选取塑料的性能确定分型面、模具型腔数、分流道的布局、分流道尺寸的计算、形式的选择、冷料穴的设计、浇口的形式及位置、导向机构及推出机构的设计,模架的选择，注射机的选择等内容。在设计过程中，为了更清楚的表达模具的内部结构，还要画出一些零件图形，此外我们还要画出它的装配图，使看起来更清晰。关键词：模具 塑料 锁扣济源职业技术学院毕业设计- 4 -前 言俗话说：“没有规矩不成方圆”，世界
6、上的许多东西都是从它们各具特色的“规矩”模具中诞生出来的。看着形形色色的东西，我对生产它的模具产生了浓厚的兴趣，于是在大学报考时，我毫不犹豫的报了模具专业。经过三年的学习，我已掌握了冲压模具、塑料模具设计的基本技能。在学习期间，我们去洛阳一拖进行了参观实习，后又在兴华模具厂进行了为期六周的生产实习，现在，我对模具的生产和加工都有了一定的了解。在我们即将毕业之即，我选择塑料模具做为我毕业设计的内容，因为它可以生产制品的数量非常之大，实属一种经济快捷的生产方式，塑料的质轻、比强度高、摩擦系数小、化学稳定性好、容易成型加工、可焊性好、与其他材料相嵌接等一系列优点，广泛的应用于日常生活。塑料注射成型工
7、艺的最大特点是复制，能够复制出所需的任意数量的直接使用或者稍做处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。在注射成型工艺中，涉及设备和原材料状况、制品设计、工艺条件等多种因素，模具是与这些因素密切相连的关键环节，模具结构的合理性和质量的好坏，直接影响到制品的质量以及整个工艺过程的效率和效益。所以这次设计我们不仅要考虑模具结构的合理性还要考虑塑料选材等诸多因素，这对我们三年的学习是一个总结，让我们把所学的东西综合的运用起来，同时也找到了我们学习中的不足之处。纵观世界经济的发展，模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或缺。目前，世界模具市场仍供不应求。近几年世界模具市场总量一直为 600650
8、 亿美元左右，其中美国、日本、法国、瑞士等国一年出口模具约占本国模具总产量的三分之一。可见研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。近年来，随着计算机网络的高速发展，引发了一场通信技术革命，计算机技术 、自动化技术、网络通信技术这三者的有机结合给现代制造技术准备了技术条件和奠定了物质基础。现代模具制造能够利用 CAD/CAP/CAPP/CAM 技术和数控加工技术有效的对整个设计制造过程进行预测评估，迅速获得样品，同时节省大量的模具试制材料费用，减少模具返修率，缩短生产周期，大大降低了模具成本。在此期间，人们还针对新的技术环境进行深入探讨研究，提出各种新的组
9、织管理理想。可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。济源职业技术学院毕业设计- 5 -1 塑件工艺分析1.1 塑件设计要求该产品用于各种箱体上,对箱体起到锁合的作用。该产品精度及表面粗糙度要求为一般精度,但在加工制造过程中要求各部分有一定的配合精度关系。1.2 塑件生产批量要求该产品为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔、同模异腔结构，浇口形式采用侧浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。可采用相对于塑件大的分流道，以达到同时充模
10、的效果。1.3 塑件的成型要求化学性能稳定，宜于成形加工等，不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。此外，塑件表观质量要求塑件完整，无气泡，无凹陷，尺寸稳定，不粘模，无熔接痕，表面无波纹等。1.4 塑料的各种性能特征1.4.1 聚乙烯（PE）基本特征：聚乙烯塑料为无毒、无味、呈白色或乳白色、柔软、半透明的大理石状颗粒料。密度为 0.91-0.96g/cm3，为结晶型塑料。聚乙烯吸水性小，且介电性能与温度、湿度无关；因此聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料。主要用途：低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承等。中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，
11、可制造瓶类、包装用薄膜以及各种注射成形制品，也可用在电线、电缆上面。高压聚乙烯常用于制造塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。成形特点：成形收缩率及收缩范围大，方向性明显，容易变形、翘曲。应控制模温；保持冷却均匀、稳定，流动性好且对压力变化敏感；宜用于高压注射，料温均匀，填充速济源职业技术学院毕业设计- 6 -度快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却；模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。1.4.2 聚丙烯（PP）基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。密度为 0.900.91g/cm3。它不吸水、光泽好、易着色。
12、聚丙烯具有聚乙烯的所有优良性能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定，宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做铰链，有较高的抗弯曲疲劳强度，如盖和本体合一的各种容器，经过 7x107次开闭弯折未产生损坏和断裂现象，但其在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。主要用途：可用于各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。成形特点：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强，流动性极好，易于成形；热容量大，注射成形必须设计能充分进行冷
13、却的冷却回路；注意控制成形温度。料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。聚丙烯成形的适宜模温为 80 度左右，不可低于 50 度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲或变形。1.4.3 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）基本特征：ABS 是三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是目前产量最大，应用最广泛的工程塑料之一。ABS 无毒、无味呈微黄色或白色不透明粒料，成形的塑件有较好的光泽，密度为 1.02-1.05g/cm3。ABS 是有三种组分组成的，故它有三种组分的综合力学性能，而每一组分又在其中起着固有的作用，丙烯腈使 ABS 具有良好的表面硬度、耐热
14、性及化学腐蚀性，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它具有优良的成形加工性和着色性能。主要用途：ABS 在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪表、水箱外壳等；汽车工业上用其制造汽车挡泥板、扳手、热空气调节导管、加热器等。还可用 ABS 夹层板制作小轿车车身，纺织器材，电器零件，文教体育用品，玩具，电子琴及收录机壳体，食品包装容器，农药，喷雾器等。成形特点：ABS 易吸水使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此，成形加工前应济源职业技术学院毕业设计- 7 -进行干燥处理；在正常的成形条件下，壁厚熔料、温度对收缩率影响极小；要求塑件精度高时，模具温度可控制 50 度和 60 度之间，要
15、求塑件光泽和耐热时应控制在 60 度和 80度之间，ABS 比热容低，塑化效率高，凝固性也快，故成形周期短；ABS 的表现黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式。综和以上三种材料特征、用途和成形特点看，各种塑料具有各自的特殊性能，但考虑到箱体锁扣的工作环境以及所受的力的大小来看，其在工作过程中需要频繁的开合，所以总上各种塑料的性能来考虑，聚丙烯（PP）具有以上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为：聚丙烯（PP）1.5 塑件参数确定1.5.1 查手册得塑料成形的工艺参数得：模具温度：40-80喷嘴温度：190-200料筒温度、前段温度：200-220中段温度：220-24
16、0后段温度：190-200注射压力：70120MPa注射机类型：螺杆式保压压力：50-60 MPa喷嘴形式：直通式注射时间：05S保压时间：2060S冷却时间：1550S成形周期：40120S1.5.2 塑料设计的主要参数：密度： 910903mkg收缩率：1.02.5%模具温度：8090 C0注射压力：70100Mpa济源职业技术学院毕业设计- 8 -最大不溢料间隙：0.03mm由上知聚丙烯（PP）的收缩率（1.0-2.5）% 。由聚丙烯的成形特点可知其成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率大，所以在选择聚丙烯的收缩率时应考虑使用大的收缩率确定收缩率值为 1.8% ，其平均密度为 0.905g
17、/cm3 。1.6 塑件的尺寸精度为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差。塑件有关尺寸精度等级参数如表 1.1表 1.1 塑件有关尺寸精度等级参数 12精度等级1 2 3 4 5 6 7 8基本尺寸/mm公差数值/mm-3 0.04 0.06 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32 0.4636 0.05 0.07 0.08 0.14 0.18 0.28 0.36 0.566-10 0.06 0.08 0.10 0.16 0.20 0.32 0.40 0.6410-14 0.07 0.09 0.12 0.18 0.22 0.36 0.44 0.721
18、4-18 0.08 0.10 0.12 0.20 0.24 0.40 0.48 0.8018-24 0.09 0.11 0.14 0.22 0.28 0.44 0.56 0.5624-30 0.10 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 0.64 0.9630-40 0.11 0.13 0.18 0.26 0.36 0.52 0.72 1.0040-50 0.12 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.80 1.250-65 0.13 0.16 0.22 0.32 0.46 0.64 0.92 1.4塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差
19、精度分为高精度、一般精度、低精度三种。塑件精度等级参数如表 1.2济源职业技术学院毕业设计- 9 -表 1.2 塑件精度等级参数 12建议采用精度等级塑料品种高精度 一般精度 低精度聚丙烯 5 6 7本塑件为常用一般塑件，由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度，由 1-1、1-2 两表可查得模具加工时的各尺寸工差。1.7 塑件的结构与斜度为了便于塑件从模具中脱出，防止脱模时拉伤塑件，设计时，塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。塑料脱模斜度如表 1.3表 1.3 塑料脱模斜度： 12脱模斜度塑料名称型腔 型芯聚乙稀 PE 2545 2545ABS 401 200 35
20、1 0聚碳酸酯 PC 351 03050聚丙稀 PP 301 02550取聚丙稀（PP）的脱模斜度为 45，可根据的脱模斜度设计模具的内部结构。济源职业技术学院毕业设计- 10 -2 塑料种类与模具设计的关系不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此在设计模具以前，必须了解所用塑料的工艺性能、成形特征，并在模具设计中充分利用以获得优质的塑料制件。塑料种类与模具设计关系如表 2.1表 2.1 塑料种类与模具设计关系 12塑料 特征 注意事项聚丙烯PP（结晶型）1， 直接浇口处易产生定向应力，以致使塑料变形2， 冷却速度快3， 流动性好具有铰链性能1， 尽量采用直接浇口，尤其是成形较大面积的
21、扁平体2， 浇注系统散热面积要小，以降低冷却速度，保证塑料顺利充填型腔由上表可知，由于塑件程扁平状，浇口要采用点浇口，而聚丙烯的冷却速度较快，所以在保证塑料顺利充填型腔的前提下，要尽量减小浇注系统的散热面积。济源职业技术学院毕业设计- 11 -3 注射机的选择及参数校核3.1 注射机的选择注射模只有安装在与其相适应的注射机上才能顺利地进行生产，根据塑料的性能及塑件的大小初步选用 XS-Z-60 型卧式注射机，其性能参数如下：额定注射量： 360cm注射压力： Mpa12锁模力： KN5最大注射面积： 230c最大开模行程： m18模具最大厚度： 模具最小厚度： 70拉杆间距： 319喷嘴直径：
22、 m4喷嘴圆弧半径： 23.2 最大注射量校核注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边） ，通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80%所以，选用的注塑机最大注塑量应式（3.1） 浇塑 件机 V8.0式中 注塑机的最大注塑量：单位 机 3cm注塑机的体积，单位 塑 料V由给出的工件可称得工件的质量为 20g，可计算浇注系统的体积为 315cm所以： 式（3.2）3309.2905. cmcgm塑 件济源职业技术学院毕业设计- 12 -式（3.3）浇塑 件总 V309.7152cm浇注系统体积，单位 浇 3c该产品： =浇V315故 式3.478.02. cm
23、V浇塑 件机（3.4）确定的注塑机注塑量为： 。所以，满足要求。36c3.3 锁模力校核 式锁 机FAP模（3.5）熔融型料在型腔内的压力（2040 Mpa）80模P塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 4850mm2A注塑机的额定锁模力锁 机F故 式锁 机 )(1948504KNAP模（3.6）所以选定的注塑机为：900（KN） 满足条件3.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核即 模具长宽拉杆间距模具的长宽为 150180注塑机拉杆间距 1903003.5 模具闭合高度校核模具实际厚度 H 模 =130 mm注塑机最小闭合厚度 H 最小 =70 mm即 H 模 H 最小 故满足要求济
24、源职业技术学院毕业设计- 13 -3.6 开模行程校核所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： 式（3.7）最 小模机 HSm10521因为 最 小模机 7380951621521 H1推出距离 单位 mmH2包括注射系统在内的塑件高度 单位 mmS 机 注射机最大开模行程故 满足要求通过对注射机各个参数的校核，都满足这次设计的要求，所以选用此注射机。济源职业技术学院毕业设计- 14 -4 模具设计的有关计算由于塑件的形状为长方形且各部分的形状厚度大致相同，计算出它的外部尺寸和内部尺寸即可。塑件图如图 4.1图 4.1 塑件图对于塑件 尺寸的模具设计m56.04由文
25、献12得式 式431kL塑 件模 具（4.1）塑件外形最大尺寸塑 件L故 56.01.43018.4模 具Lm1.0.729对于塑件高度 尺寸模具设计28.053由文献12得式 式321kL塑 件模 具（4.2）塑件最高方向尺寸塑 件L故 28.051.32018.25.3模 具济源职业技术学院毕业设计- 15 -m06.06.1239对于塑件 尺寸的模具设计52.083由文献12得式 式（4.3）431kL塑 件模 具塑件内形径向的最小尺寸塑 件故 52.01.4301832模 具Lm10.10.79对于塑件 尺寸的模具设计m28.053由文献12得式 式（4.4）321kL塑 件模 具塑件
26、内腔的深度最小尺寸塑 件L故 24.051.32018.25.3模 具Lm06.06.539济源职业技术学院毕业设计- 16 -5 模具结构设计5.1 注射模标准及模架选用我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架 （GB/T12556.190）和大型模架 （GB/T12555.190）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560mm900mm，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3 和 A4 四个品种。四种模架的组成、功能及用途如表 5.1表 5.1 四种模架的组成、功能及用途 12型号 组成、功能及用途A1
27、型定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机。A2 型动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具A3 型定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。A4 型动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出，A2 型模型适用于本次模具的设计，固选用 A2 模架。5.2 模架周界尺寸选择中小型模架的周界尺寸参数、规格有：100
28、L、125L、160L、180L、200L、250L、315L、355L、400L、450L 和 500L 等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：250mm250mm，再根据所选取的模架规格可通过标准模架。表查得上、下模板的厚度为 40mm，垫板厚度为63mm。济源职业技术学院毕业设计- 17 -5.3 制品成型位置及分型面的选择选择分型面时的考虑方向：1 塑件开模后留在动模上2 分型面的痕迹不影响塑件的外观3 浇注系统和浇口的合理安排4 推杆的痕迹不露在塑件的外观上5 使塑件易于脱模根据以上的分型面选择的原则：基于塑件对称且形状简单，将塑件的分型面设立与塑件的中间截面处，这样有利
29、于塑件型腔的加工，也有利于塑件的成形。而塑件的整体将在脱模后留在动模侧，而对于推杆的设计，将采用塑件的底面形状（圆弧度）的面积，这样既增大了推出力，又减小了推杆的痕迹的存在。5.4 模具型腔数的确定，型腔的排列和流道布局根据设计需要可知，为满足塑件的使用要求，本模具采用同模异腔，在同一次的注射成型中，一次成型四个塑件，也就是采用一模四腔的生产方式。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列。型腔的排列如图 5.1济源职业技术学院毕业设计- 18 -图 5.1 型腔排列方法因为同模异腔，所以塑件的尺寸为竖直方向，取得标准模架的周界尺寸为 m250图 5.2 型腔图5.5 主流道、主流道衬套及定位环的设计
30、主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，其为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴。因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大 23mm 。主流道衬套的材料常用 T8A、T10A 制造，热处理后硬度为 5055HRC。主流道衬套与定模板采用 H7/m6 的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用 H9/m9 的过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠。为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，且塑件较小，确定主流道大端直径为5.9mm。 主流道小端直径
31、比注射机喷嘴直径大 0.7mm 即可，所以主流道小端直径d=4.7mm，而主流道球面半径比喷嘴球面半径大 1.5mm 即符合要求，所以设主流道球面半济源职业技术学院毕业设计- 19 -径为 5.5mm，流道的表面粗糙度值 Ra 为 ，由计算可知，其锥角可设为 。m08. 3图 5.3 主流道衬套与定位环的尺寸表 5.2 主流道衬套与定位环尺寸 12d1 16 20 25 30d 注射机喷嘴直径+（0.51）D 与注射机定位孔间隙配合SR 注射机喷嘴球面半径+（12）5.6 分流道的形状及尺寸分流道的截面形状有：圆形、梯形、u 形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热
32、量损失；分流道的表面粗糙度为 Ra1.6mm 。分流道截面形状和特征比较如表 5.2表 5.3 分流道截面形状和特征比较 1特征截面形状热量损失 加工性能 流动阻力 效果圆形 小 较难 小 最佳梯形 较小 易 较小 良矩形 大 易 大 不良通过以上截面形状的对比，显然圆形截面形状效果最佳，但其加工较难，为此选用济源职业技术学院毕业设计- 20 -梯形截面形状。5.6.1 分流道的尺寸式（5.1）4265.0Lmb式（5.2）h3L1g20所以 4526.0b3.m1.bh8.2432式中 b梯形大底边宽度，m塑件的质量， gL分流道的长度， mH梯形的高度，图 5.4 梯形分流道的截面尺寸及图
33、形5.6.2 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度数值不能太小，一般 Ra 值 0.16 左右，这可增加对外层塑料熔m济源职业技术学院毕业设计- 21 -体的流动力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。5.7 冷料穴的设计冷料穴的作用是储存冷料，保证开模后主流道和分流道能留在动模上，以便从模具中推出，其位置在主流道对面的动模板上，分流道的末端，两股熔料相会合的部位。冷料穴直径要大于主流道直径，以保证冷料能进入冷料穴，深度约为直径的 11.5 倍。选冷料穴直径为 5mm，深度为 6.5mm5.8 浇口的形状及其位置选择浇
34、口的作用是使料流加速，并控制衬料时间，控制料流状态。常用的截面形状有圆形和矩形两种。流口不仅对塑件熔体的流动性和充模特征有关，而且与塑件的成形质量有着密切的关系。因此浇口的形式与塑料品种要相互适应。所以基于塑件的特点来看选择点浇口。点浇口的直径计算公式 4Acnd式中 点浇口的直径 m系数，依塑料种类而异 PP=0.7依塑件壁厚而异，系数为0.2c型腔表面积A故 41532.07dm5.6.1 浇口位置的选择尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕；有利于型腔气体的排出。所以，塑件的浇口选择在塑件的中心线上。5.9 导向机构的设计当动定模合拢后就构成了型腔，
35、为了保证动定模合拢时的导向机构合模导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的济源职业技术学院毕业设计- 22 -准确方位，从而保证型腔的正确形状；二是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导向机构主要由导柱和导套组成。图 5.6 模具的导柱和导套的配合形式及设计尺寸5.10 推出机构的设计塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零
36、件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。 ，推模力的计算要将塑件从模腔中推出必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力，脱模力可用下式计算：由文献12得式 式（5.3）cos1fAPF式中 脱模力，单位 N型芯的脱模斜度，单位（ 。 ）该模具为 45，塑件包容型芯的面积，单位为 m 该模具为 6.45x10 m A塑件对钢的摩擦系数
37、，通常取为 0.10.3 取 0.2f济源职业技术学院毕业设计- 23 -塑件对型芯的单位面积上的包紧力，模外冷却时P=（2.4-3.9）10 Pa故 N4102.75.0cos.2.0.5673 F4.5.10.1 复位零件的确定为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构。5.11 拉料杆的形式选择拉料杆可分为球形拉料杆、z 形拉料杆和薄片式拉料杆，根据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用 z 形拉料杆。图 5.7 z 形拉料杆尺寸及形状表 5.4 拉料杆基本尺寸
38、 12直径 d基本尺寸 极限偏差 D H与拉料杆配合的模板孔d（H7）济源职业技术学院毕业设计- 24 -6-0.02-0.0510 4+0.01208-0.02-0.0513 4+0.015010-0.02-0.0515 5+0.015012-0.02-0.0517 5+0.018014-0.02-0.0519 6+0.0180根据以上的标准可知选用的直径 d 为: 8 mm 5.12 模具排气槽设计当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦
39、化，为此设置排气槽是很有必要的，通常排气槽设计有多种方式，通过对模具型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优，因为在分型面与模板间的配合间隙进行排气，间隙值为 0.03（聚丙烯的最大不溢料间隙为 0.03mm） 。济源职业技术学院毕业设计- 25 -6、模具冷却系统计算冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位.冷却回路所需总表面积可按下式计算由文献1得式 式（6.1）WMqA360)254(.920.m式中 -冷却回路总表面积，A-单位时间内注入模具中树脂的
40、质量，Mhkg-单位质量树脂在模具内释放的热量， ， 值可查表；q KJq-冷却水的表面传热系数，mW2-模具成形表面的温度，;M- 冷却水的平均温度， 。 WPP 成形时放出的热量 =5.9 1 qKgJ冷却水的表面传热系数 可用下式计算式（6.2）2.08d2.08.1)53(9.78.式中 -冷却水的表面传热系数， ;KmW2-冷却水在该温度下的密度，3g济源职业技术学院毕业设计- 26 -冷却水的流速， ;sm-冷却水孔直径,d-与冷却水温度有关的物理系数值查表 6.1表 6.1 水的 值与其温度的关系 12平均水温/ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 56值 6.1
41、6 6.60 7.06 7.50 7.95 8.40 8.84 9.28 9.66 10.05冷却回路总长度可用下式计算：式（6.3）dAL104.329m0式中 -冷却回路总长度， ;L-冷却回路总表面积， ;A2-冷却水孔直径， 。d确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于 14mm，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为 2mm 时，水孔直径可取 12mm。计算塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料
42、树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算：式（6.4）2160cMqV)540(.8391.0min济源职业技术学院毕业设计- 27 -式中 -冷却水体积流量， ; vqmin3-单位时间注射入模具内的树脂质量， ;Mhkg-单位质量树脂在模具内释放的热量， ;KJ-冷却水比热容， ;cKgJ-冷却水的密度，3m-冷却水出口处温度，1-冷却水入口处温度， 。2对于扁平的塑件，在使用侧浇口的情况下，常采用动、定模两侧与型腔等距离钻孔的形式设置如图 6.1图 6.1 冷却系统的排部济源职业技术学院毕业设计- 28 -7 塑料注射模具总
43、装技术要求7.1 零件的技术要求塑料注射模具应优先按 GB/T12555.190 和 GB4169.111 选用标准模架和标准件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按下表内容选用。表 7.1 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数 12模具材料 热处理硬度零件名称牌号 标准号 HBS HRC45 GB699 216260 40454Cr GB3077 216260 404540CrNiMOA GB3077 216260 40453Cr2Mo GB1299 预硬状态 35454Cr 5MoSiV1 GB1299 246280 4555型腔定模镶件、动模镶件、活动镶件3Cr13 GB1220
44、246280 45557.2 总装技术要求表 7.2 总装技术要求 12条目编号 条目内容1定模（式定模板）与动模（式动模应板）安装平面的平行度按GB/T12555.2 和 GB/T125556.2 规定2导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装面）的垂直度按GB/T12555.2 和 GB/T125556.23模具所有活动部分应保证位置准确动作可靠，不得有歪斜和卡滞现象。要求固定的零件不得相对窜动4塑件的嵌件或机外脱模的成形零件在模具上安放位置应定位准确、安放可靠，具有防止错位措施5流道转接处应光滑圆弧连接、镶拼处应密合，浇注系统表面粗糙度为Ra0.8um6 热流道模具，其浇注系统不允
45、许有树脂泄露现象济源职业技术学院毕业设计- 29 -7滑块运动应平稳，合模后镶块应压紧，接触面积不少于 3/4，开模后定位准确可靠合模后分型面应紧密结合，成形部位的固定镶件配合处应紧密贴合，其间隙应小于塑料的额最大不落料间隙，其值应符合如下规定：塑料流动性 好 一般 较差8塑料间隙/mm 0.03 0.05 0.089 冷却加热（不包括电加热）系统应畅通，不应有泄漏现象10 气动式液压系统应畅通，不应有泄漏现象11 电气系统应绝缘可靠，不允许有漏电式短路现象。12 在模具上装有吊环螺钉时，应用符号 GB825 的规定。13 分型面上应尽可能避免有螺钉式销钉的穿孔，以免积存溢料。根据上表所示，在设计时应保证模具活动部分位置准确，动作可靠，要求固定的零件不能相对窜动，流道转接处应光滑圆弧连接，合模后分型面应紧密结合，成形部位的固定镶件配合处应紧密贴合。
