1、本科毕业设计(论文)题目：遥控器盒盖的塑料模具设计系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 05 月I遥控器盒盖的塑料模具设计摘要塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。它不仅直接影响工业产品的水平，也是一个国家工业化程度和机械制造工业技术水平的综合体现。本文详细介绍了遥控器盒盖的塑料模具设计，主要包括：塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；模具结构的设计；成型零件的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；侧向分型与抽芯机构的设计
2、等。本次设计为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（即工程材料 ABS） ，浇口形式选用了侧浇口。通过以下计算和设计是可行的，并可以应用到实际生产中。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对 PROGRAM 的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。 关键词： 注塑模具；导向机构；脱模机构；遥控器 全套图纸，加 153893706IIPlastic Mold Design and Remote ControlAbstract Plastic injection mold is industrial pr
3、oduction process and equipment, based in electronics, automobile, motor, electrical, instrumentation, home appliance and communications, and other products, 60%-80% parts, all want to rely on that of die forming. It not only directly influences the level of industrial products, and also is a country
4、 degree industrialization and machinery manufacturing industry technology level of comprehensive embodiment.This paper introduces the mould design of remote controller. Mainly include analysis of plastic material and argumentation of design project; selecting injection machine; devising mold structu
5、re; devising molding parts; devising oriented framework; devising stripping framework; devising side parting and pulling framework. The mold is consisted of two cavities. The plastic material select acrylonitrile butadiene-styrene copolymer (i. e. engineering material ABS). The sprue form choose a s
6、ide gate. By the following calculation and design is feasible, and can be applied to practical production. Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to
7、the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.Key Words: Injection Mold; Devising Oriented Framework; Pulling Framework; Remote ControlIII主要符号表公称压力 注射压力公P0P最大注射量 收缩率v公 S体积流量 锁紧块的斜角q 斜导柱倾斜角 开模行程机最大收缩率 模具制造公差maxSS模具制造公差
8、模具磨损量z c传热膜系数 斜导柱直径3hd抽芯距 材料的许用应力S抽 模具最大闭合高度 模具最小闭合高度maxHminH导滑槽施加的压力 模具型腔的总热量PQ总流道中各段流程的厚度 塑件包紧型芯的侧面积it AL 斜导柱的有效工作长度 流道中各段流程的长度iL结晶型塑料溶解潜热 e塑料脱模温度 抽拔阻力 0tQ塑件对型芯产生的单位正压力p为脱模板中心允许的最大变形量斜导柱与滑块之间的摩擦阻力1F导滑槽与滑块之间的摩擦阻力2I目 录1 绪论 11.1 概述 .11.2 题目国内外相关研究情况 .11.3 塑料模具的发展趋势 .21.4 研究本课题的意义 .32 塑件材料分析和工艺分析 42.1
9、 塑件的工艺分析 .42.1.1 塑件的材料 .42.1.2 ABS 的成型性能 42.1.3 塑件的基本特性 .52.1.4 苯乙烯-丁二烯- 丙烯腈（ABS）的注射成型工艺参数 52.2 塑件的成型工艺及原理 62.2.1 塑件的结构设计 .62.2.2 塑件的尺寸及精度 .72.2.3 塑件的尺寸及精度 .72.2.4 塑件的体积和质量 .72.3 注塑模的机构组成 .72.4 模具的方案选择 .73 注塑机的选择 93.1 型腔数目的确定 93.2 浇口种类确定 93.3 选择注射机及注射机的主要参数 93.3.1 注射机的类型 93.3.2 注射机成型工艺分析 103.3.3 注塑机
10、的校核 .113.3.4 塑件在分型面上的投影面积和锁模力的核 .123.3.5 模具与注射机安装模具部分相关尺寸核. 124 模具结构的设计 144.1 浇注系统 .134.1.1 浇注系统的作用 .134.1.2 浇注系统布置 .13II4.2 浇注系统设计 .144.2.1 浇注系统的组成 .144.2.2 浇注系统的设计原则 .154.2.3 主流道的设计 .154.2.4 分流道的设计 .164.2.5 浇口的设计 .164.2.6 冷料穴的设计 .164.2.7 浇口的位置设计 .175 成型零件设计 185.1 分型面的设计 .185.2 成型零件应具备的性能 .1895.3 成
11、型零件的结构设计 .195.3.1 凹模（型腔）结构设计 .195.3.2 型芯的结构设计 .205.4 成型零件工作尺寸计算 .205.4.1 影响塑件尺寸和精度的因素 .225.4.2 成型零件工作尺寸的计算 .225.4.3 成形型腔壁厚的计算 .255.5 模架的选择 206 导向机构的设计 286.1 导向机构的作用 .286.2 导柱导向机构 .286.2.1 导向机构的总体设计 .286.2.2 导柱的设计 .296.2.3 导套的设计 .297 脱模机构的设计 297.1 脱模机构的结构组成 .307.1.1 脱模机构的设计原则 .307.1.2 脱模机构的结构 .307.1.
12、3 脱模机构的分类 .307.2 脱模力的计算 .317.3 脱模机构 .317.3.1 推杆机构的设计 .318 侧向分型与抽芯机构设计 33III8.1 侧向分型与抽芯机构的分类 .338.2 液压油缸侧向抽芯机构设计 .328.2.1 导滑槽设计 .338.2.2 滑块定位装置设计 .338.2.3 楔紧块设计 .33 8.3 抽芯的计算 .338.3.1 抽芯距的计算 .338.3.2 抽芯力的计算 .339 排气系统的设计 .3510 温度调节系统的设计 3610.1 温度调节系统的作用 .3610.1.1 温度调节系统的要求 .3610.1.2 温度调节系统对塑件质量的影响 .36
13、10.2 冷却系统的机构 .3710.2.1 模具冷却系统的设计原则 .3710.2.2 模具冷却系统的结构 .3811 塑料模具用钢 3912 模具可行性分析 4012.1 本模具的特点 .4012.2 市场效益及经济效益分析 .4012.3 模具爆炸图 .4012.4 模具装配图 .4113 总结 42致谢 44参考文献 45毕业设计（论文）知识产权声明 46毕业设计（论文）独创性声明 47附录 481 绪论11 绪论1.1 概述塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备。振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%零部件
14、，都要依靠模具成形。用模具生产制作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。模具又是“ 效率放大器 ”，用模具生产的最终产品的价值 ,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，塑料模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是质量、技术和能力等方面都有了很大的进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低挡塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术
15、含量不太高的中高档塑料模具也有供过于求的趋势。1.2 国内外模具的相关情况外塑料发展已经有一百多年的历史了，伦敦科学博物馆纪念塑料合成问世百年的展览取名为“可塑性”。早在 1926 年 3 月，美国塑料杂志对塑料也有这样的定义：一种物质的性质，使他成为任何想要的形状，而不像非塑料物质那样需要切凿。目前，国外在塑料以及模具方面有了以下几个注重：(1)重于塑料的改性。(2)增强高分子的性能。(3) 多种以上原材料合金。在 21 世纪，国外塑料的领域也是十分广泛：汽车工业，机械工业，电子电器工业，塑料包装工业，航空航天工业，建材工业，农业等。20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床
16、工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。 加大了用于技术进步的投入力度， 将技术进步作为企业发展的重要动力。 此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。 模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。塑料机械工业的发展趋势与其他工业基本相同，今后主要朝着精密，高质，高性能，节材，低噪与可持续发展的方向发展。其发展的核心和本质上毕业设计（论文）2精密技术和高深技术的发展，它的发展驱动力是国民经济对塑料制品在产量上，质量上合品
17、质上的增长需求。产品与技术的发展趋势主要有微型化与大型规格装备的开发，个性化与规模经营的相辅相成，自动化与智能化。1.3 塑料模具的发展趋势塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广：（1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展； （2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展；（3 为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的 RP/RT 技术将得到快速发展；
18、（4）模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化、网络化方向发展；（5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用； （6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法；（7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展；（8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展； （9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展； （10）模具标准化程度将不断提高。 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天， “绿色模具” 的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后
19、的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向 2。近年来，港资、台资、外资在中国大陆发展迅速，这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料，因此未能进入上述统计之中。在科技发展中，人是第一要素，因此我们特别注意人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新， ，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷毕业设计（论文）3制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在
20、的新时代即将到来 3。1.4 研究本课题的意义本次毕业设计的内容是遥控器盒盖的塑料模具设计。塑料是一种天然合成或者用天然材料改性而得到的，以高分子化合物为基体的固体材料。遥控器盒盖带当今社会是不可缺少的一种塑件。用量大。遥控器在人们的生活中已经随处可见，所以完善遥控器的设计是时不我待的，美观，简洁，方便，环保已经是现代的时尚，遥控器盒盖也将成为一个大市场，在我国相关政策的引导下，塑料模具行业也会得到更大的发展。有利于经济的发展。遥控器盒盖在现代生活中应用广泛。有利于当代人的舒适生活。有很好的市场前景。 随着科学技术的发展，塑料成型方法不断改革和完善，对塑料工业的发展提供了强大的支持，也为现代工
21、业提供了更多的选择空间。模具制造业是我国国民经济基础，也是关键工业。我国处于经济建设快速发展时期，塑料模具表面光滑，耐水性好，可塑性强，操作简单，模具可以反复使用。而塑料制品是近年来在我国飞速发展的一类加工材料，广泛运用于国民经济的各个领域，模具是制造业的一种基本工艺装备， 它的作用是控制和限制材料 （固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以 其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标 志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发
22、能力。 振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。 、 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分， 又是高新技术产业 化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天 等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水 平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加 工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。 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。2 塑料模具的材料分析和工艺42 塑料模具的
23、材料分析和工艺分析2.1 塑件的工艺分在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。遥控器壳如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。a.遥控器盒盖三维 b.遥控器盒盖二维图图 2.1 遥控器盒盖塑件2.1.1 塑件的材料此塑件的材料为 ABS。2.1.2 ABS 的基本特性 遥控器盒盖是日常生活中常见的生活用品。根据用途选取材料。ABS 是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使 ABS具有良好的
24、综合理学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使 ABS 有良好的加工性和染色性能。ABS 价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。ABS 无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽， 、不透明，密度为 1.02-1.05g/cm3。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎没有影响， ABS 不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS 表面受冰醋酸，植物油等
25、化毕业设计（论文）5学药品的侵蚀时会引起应力开裂，ABS 有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70 左右，热变形温度约c为 93 耐气候性差，在紫外线作用下 ABS 易变硬发脆。非结晶型塑料，品种c牌号很多。各品种的机电性能和成型性能也各有差异，应按品种确定成型方法和成型射时间和冷却时间最重要，它们对塑件的质量均有决定性影响。注射时间中的 充模时间和充模速度成正比，在生产中，充模时间一般为 3s5s 。注射时间中的保压时间就是对型腔的压实时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般为
26、 20s25s， （特厚塑件可高达 5min 10min） 。在熔料冻结浇口之前，保压时间的多少，将对塑件密度和尺寸精度产生影响。保压时间的长短不仅与塑件的结构尺寸有关，而且与料温、模温以及主流道和浇口的大小有关。如果主流道和浇口的尺寸合理、工艺条件正常，通常以塑件收缩率波动范围最小的压实时间为最佳值。冷却时间主要决定于塑件的厚度、塑件的热性能和结晶性能以及模具温度等。冷却时间的长短应以脱模时塑件不引起变形为原则，冷却时间一般在 30s120s 之间。成型周期中的其他时间则与生产过程是否连续化和自动化，以及连续化和自动化的参与程度有关 4。 2.1.3ABS 的成型性能 ： ABS 易吸水，使
27、成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；ABS 在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用侧浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60 ，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在c60 80 。ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。c2.1.4 苯乙烯-丁二烯- 丙烯腈（ABS）的注射成型工艺参数ABS 材料性能指数如表 2.1 所示。表 2.1 ABS 材料性能名
28、称 单位 数值密度 (g/cm3) 1.041.06熔 点 c 130160热变形温度 45N/cm 6598弯曲强度 Mpa 80毕业设计（论文）6续表名称 单位 数值拉伸强度 MPa 3549拉伸弹性模量 GPa 1.8硬度 HR R6286收缩率 % 0.40.8缺口冲击强度 kJ/m2 1120弯曲弹性模量 Gpa 1.4压缩强度 HR R6286体积电阻系数 cm 1013击穿电压 Kv.mm-1 15介电常数 60Hz 3.72.2 塑件的成型工艺及原理2.2.1 塑件的结构设计a. 脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为
29、了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。此次遥控器盒盖的塑料模具设计塑件的脱模斜度约取0.51.5 5，塑件材料 ABS 的型腔脱模斜度为 0.35 1 30/ ，型芯脱模斜度 /为 1 。b. 塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质
30、量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。本次设计的塑件壁厚选取在3 。该管连接件壁厚均匀，周边和底部壁厚均为 3 左右。mmc. 塑件的圆角 遥控器是生活用品，为了美观以及防止塑件转角处的应力集毕业设计（论文）7中，改善其成型加工过程中的充
31、模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。2.2.2 塑件的尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为 ABS，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于
32、塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用 MT3 级精度，未注采用MT5 级精度 6。2.2.3 塑件表面粗糙度遥控器塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为 Ra 0.021.25 之间，模腔表壁的表面粗糙度m应为塑件的 1/2，即 Ra 0.010.63 。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。本次遥控器塑件确定外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为Ra0.2 ，内部为 0.4
33、 。m2.2.4 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 PORE 软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（ABS 的密度为 1.05 ） ，即可以gcm/3得出该塑件制品的体积为质量为 19.6 克。2.3 注塑模的机构组成注射模具主要包括动模和定模两部分，动模安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的固定模板上。注射时动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统，开模时动模与定模分离，以便取出塑料制品 7。2.4 模具的方案选择方案一：该零件以侧面为分型面，使用液压机抽芯，采用顶杆推出，侧流毕业设计（论文）8道型浇口。优点是流程短，进料快，阻力小等；缺点去除浇口
34、不便，不利于塑件脱模。浇口形状选用圆形。方案二：该零件以底面为分型面，使用单向侧抽芯，采用顶杆推出，使用侧浇口，截面尺寸选用圆形。方案三：采用弹簧抽芯，型芯将由大小不同的三对镶块组成，由镶块组成的型芯结构内部是空心的，空心部分加一顶杆。在锁模力解除后，顶杆抽出，在弹簧力的作用下，型芯镶块向里运动，从而实现脱模。综合这三种方案的优缺点，确定最后方案完成设计如下。3 注塑机的选择93 注塑机的选择3.1 型腔数目的确定因为遥控器盒盖的塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模四腔，进行加工生产。3.2 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注
35、射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中遥控器壳塑件外表面质量要求不是特别高，所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进，遥控器壳组装后，浇口被遮挡起来。3.3 选择注塑机及注塑机主要参数3.3.1 注塑机的类型遥控器盒盖是中批量生产，采用一模四腔，需要至少注射量19.6x4=78.4g，流道水口废料 9.3g，总注塑量达到 87.7g，再根据工艺参数（主要是注射压力） ，综合
36、考虑各种因素，选定注射机为 HTF300XA。注射方式为螺杆式，其有关性能参数如表 3.1：表 3.1 HTF300XA型号/参数 单位 300A螺杆直径 mm 60理论注射容量 cm3 727注射重量 PS g 662注射压力 Mpa 213注射行程 mm 257螺杆转速 r/min 0160料筒加热功率 KW 17.25锁模力 KN 3000拉杆内间距(水平垂直) mm 660660毕业设计（论文）10续表允许最大模具厚度 mm 660允许最小模具厚度 mm 250移模行程 mm 660移模开距(最大) mm 1260液压顶出行程 mm 160液压顶出力 KN 62液压顶出杆数量 PC 1
37、3油泵电动机功率 KW 30油箱容积 l 580机器尺寸(长宽高) m 6.92.02.4机器重量 t 11.5最小模具尺寸(长宽) mm 4604603.3.2 注塑机成型的工艺分析注射成型工艺过程分析：根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作：a. 成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，ABS 材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在 70 80 下干燥 24 h。cb. 料
38、筒的清洗 在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。 c. 脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油） ，硅油，对 ABS 材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除
39、聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步：注射成型过程毕业设计（论文）11完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为 ABS，就采用退火处理 13 小时。3.3.3 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的 80%以内。校核公式为：(3.1)mn%8021式中 -型腔数量-单个塑件的体积（ ）1 3c-
40、浇注系统所需塑料的体积（ ）2 3本设计中：n=4 19.6 =9.3 132M=4x19.6+9.3=87.7g (3.2)注塑机额定注塑量为 662g，注射量符合要求。3.3.4 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。(3.3)An21式中 n -型腔数目-单个塑件在模具分型面上的投影面积1-浇注系统在模具分型面上的投影面积2n=2 =8572.5 =4025 1A2mA2m=4x8572.5+4025=38315 (3.4)21An
41、注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即：（ ）P F (3.5) 21An式中： P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定锁模力（ N）其它意义同上。型腔内通常为 20-40MPa，一般制品为 24-34MPa，精密制品为 39-44MP毕业设计（论文）12（ ）P=38315x30x1.1x0.001=1264.4KN3000KN 21An(3.6)锁模力符合要求。3.3.5 模具与注射机安装模具部分尺寸a. 模具厚度（闭合高度）模具闭合高度必须满足以下公式(3.7)maxminH式中 -注射机允许
42、的最大模厚in-注射机允许的最小模厚ax本设计中模具厚度为 370mm 250H660 符合要求b. 开模行程（ S）的校核 模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于单分型面注射模应有：+模厚 (3.8)mHS10521max式中 -推出距离-包括浇注系统凝料在内的塑件高度2=（水口料的长度+2030）本设计中 =1260 = 60 mm maxS1=130+30=160 mm (3.9)2H总的
43、开模距离需要 H=590mm 以上，经计算符合要要求。c. 顶出装置的校核 在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。300XA 型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。4 模具结构设计134 模具结构设计4.1 浇注系统 浇注系统是熔融塑料从注射机喷嘴到型腔的必经通道，它直接关系到成型的难易和塑件的质量，是注射模设计中的重要组成部分。浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通侧浇口
44、浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。4.1.1 浇注系统的作用浇注系统的作用是使熔融塑料平稳、有序地填充到型腔中去，且把压力充分地传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、美观的塑件。对浇注系统设计的具体要求是：a. 对模腔的填充迅速有序；b. 可同时充满各个型腔；c. 对热量和压力损失较小；d. 尽可能消耗较少的塑料；e能够使型腔顺利排气；f. 浇注道凝料容易与塑料分离或切除；g. 不会使冷料进入型腔；浇口痕迹对塑料外观影响很小。4.1.2 浇注系统布置在此次设计的遥控器盒盖多模腔中，分流道的布置选择平衡式。型腔应与模板中心对称。使型腔和流道的投影中心与注射机锁模力
45、中心重合，避免注射时产生附加的倾侧力矩。4.2 浇注系统设计流道系统包括主流道、分流道和冷料井以及结构设计。4.2.1 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴毕业设计（论文）144.2.2 浇注系统设计的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a. 塑料成型特性设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。b. 模具成型塑件的型腔数设置浇注系统还应考虑到模具是一模四腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。c. 塑件大小及形状 根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑
46、设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。d. 塑件外观 设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。e. 冷料 在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。4.2.3 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。a. 主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天 300XA，它的喷嘴的直径为3.5 ，喷嘴球面半径为 16 ，主
47、流道各具体尺寸如下：mm(4.1)3mR1826(4.2) H3L120tanLdD0.b. 主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用 。如图 4.1 所示：67/Ha.浇口套三维图 b.浇口套二维图图 4.1 浇口套c. 主流道衬套的固定主流道衬套的固定，采用 2 个 M6X20 的螺丝直接锁附固定。毕业设计（论文）154.2.4 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布
48、比较紧凑,且采用侧浇口。如图 4.2 所示：a.分流道位置三维图 b.分流道位置二维图图 4.2 分流道位置4.2.5 浇口的设计浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，侧浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则：a. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最要做到这一点必须使：(1) 流程(包括分支流程)为最短；(2) 每一股分流都能大致同时到达其最远端；(3) 应先从壁厚较厚的部位进料；(4) 考虑各股分流的转向越小越好。b. 有效地排出型腔内的气体根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用侧浇口。4.2.6 冷料穴的设计 主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同毕业设计（
