1、洛阳理工学院毕业设计(论文)1嘉兴职业技术学院毕 业 设 计 （论 文）题目名称： 注塑模具设计 姓 名： 李静波 所在分院： 机电与汽车分院 专业班级： 机电 11-5 指导教师： 白洪金 2014 年 6 月 15 日洛阳理工学院毕业设计(论文)2前前 言言塑料模具技术的发展日新月异，在现代工业、餐具、玩具等行业中的应用很广泛，模具是生产各种产品的重要工艺装备。此次毕业设计的题目是塑料成型模具的设计。塑料模具的分类很多，按照塑料制件的不同可分为：注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模等。注塑模具又称注塑成型，是热塑性塑料制品生产的一种重要的方法。除少数塑料制品外，几乎所有的热塑性塑料都
2、可以用注射成型方法生产塑料制品。注塑模具不仅用于热塑性塑料的成型，而且成功用于热固性塑料的成型。模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。模具的制造精度越高，制造成本越高，因此应延长模具的使用寿命，尽量缩短模具的制造周期，来降低生产成本。塑料制品以其密度小、质量轻的优点在工业中的应用日益普遍，大有“以塑代钢”的趋势。塑料模具可以满足塑料的加工工艺要求和使用要求，可以很好的降低塑料制品的生产成本。塑料的质量要靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状，精确尺寸几较低的表面粗糙度来保证。本次设计的模具用于有机玻璃制品的生产制造。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,俗称有机玻璃，属于热塑性刚性硬质无色的透
3、明材料，具有良好的综合力学性能及电绝缘性，制品尺寸稳定，容易成型，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性，表面硬度不够，容易擦伤，易溶于有机溶剂，又可以软化熔融，可再次成型为一定形状的制品，如此可反复多次。因此选用该塑料有助于废料和旧弃塑件的二次回收，循环利用。有一定的环保效应，减少了现实中的“白色污染” 。洛阳理工学院毕业设计(论文)3第一章 塑件成型工艺分析第 1.1 节 塑件分析1.1.1 塑件二维工作图如图 1-1 所示图 1-11.1.2 塑件1.塑件材料名称有机玻璃（PMMA） ；2.色调 无色透明；3.生产纲领 大批量； 4.塑件结构该塑件外形为长方体类零件，但内有凹腔和凸台，塑件壁厚
4、均约为 2mm，其脱模斜度为 30 130 （取 1） ，采用一般精度等级 MT5 级。/第 1.2 节 塑件原料（PPMA）的工艺性能1.2.1 支架底托的原料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）1.物料性能聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色的透明材料，具有良好的综合力学性能及洛阳理工学院毕业设计(论文)4电绝缘性，制品尺寸稳定，容易成型，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性，易溶于有机溶剂，表面硬度不够，容易擦伤。2.成型性能(1) 无定形料，吸湿大，需干燥，不易分解；(2) 流动性中等，易发生填料不良，粘模，收缩，熔接痕等；(3) 宜高压注射，在不出现缺陷的条件下取高料温、高模温，已增加流动性；(4)
5、模具浇注系统应光洁，脱模斜度大，顶出均匀，防止产生气泡；(5) 注意控制成型温度，以降低内应力，改善透明性和强度； (6) 塑件应壁厚均匀，避免缺口，尖角，以避免应力集中；1.2.2、PPMA 塑料的主要技术指标密度 (g.cm ) 320.16.比体积 dm-3. kg-1 89吸水性 % 4收缩率 % 0261折射率 1.49比热 cal/g/ C 0.35延展率 % 7抗拉强度 Kg/cm 670 2抗压强度 Kg/cm 1100抗弯强度 Kg/cm 10002弯曲弹性模量 Kg/cm 410.3洛氏硬度 HRC 90 表面电阻系数 10 16体积电阻系数 cm 10 5击穿强度 Kv.
6、cm-1 15.717.71.2.3（PMMA）的注射成型工艺参数(1) 注射机类型 螺杆式；(2) 加料段温度 180190；(3) 热风循环干燥温度 7080；洛阳理工学院毕业设计(论文)5时间 h 3 5；(4) 喷嘴温度 180200；(5) 模具温度 4090；(6) 注射压力 MPa 70150；保压压力 MPa 4060；背压压力 MPa 14.540；(7) 成型时间 S 注射时间 15；高压时间 5 10；冷却时间 1530；总周期 2045；(8) 螺杆转速 r/min 2040； 第二章 注塑设备选择第 2.1 节 估算塑件体积该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效
7、率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于塑件中等大小，所以模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。2.1.1 计算塑件体积由第一章可知塑件材料 PMMA 的密度为 1.161.20 ，收缩率为31.6%2.0%，计算出其平均密度为 1.18 ，平均收缩率为 1.8%。经测绘初3步估算得塑件体积V =2135172+224172+2117162+2101塑62=18.940 cm ；（按长方体估算）3取塑件体积 V =20 cm塑 3塑件质量 M = V =20 cm 1.18 =23.6g；塑 塑 32.1.2 浇注系统凝料体积的初步估算洛阳理工学院毕业设计(论文)6可
8、按塑件体积的 0.6 倍估算，由于该模具采用一模二腔。1.所以浇注系统凝料体积为 V =2V 0.6=2200.6=24 cm ；2塑 32.该模具一次注塑所需塑料的体积为V =2V + V =220+24=64 cm ;0塑 23第 2.2 节 注塑机型号的选定根据塑料制品的体积与质量，以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为 SZ250/1500 型卧式螺杆注塑机2.2.1 注塑机的主要技术参数如表 2.1 所示表 2.1理论注射容积 255 cm3开模行程 430mm注射压力 178MPa 最大模具厚度 350mm注射速率 165g/s 最小模具厚度 220mm塑化能力 35g/s 锁模形
9、式 双曲肘螺杆转速 10390r/min 模具定位孔直径 125mm螺杆直径 42mm 喷嘴球头直径 12mm锁模力 1500kN 喷嘴口直径 4mm拉杆内间距 460400 顶出行程 90mm注： 该注塑机由宁波市金星塑料机械有限公司生产2.2.2 型腔数量的校核1.由注塑机料筒塑化速率校核型腔数目n ；12360mKMt上式右边522，符合要求。式中 K注塑机最大注塑量的利用系数，取 0.8；M注塑机的额定塑化量(g/h 或 cm /h),该注塑机为 35g/s；3t成型周期，因塑件较小，壁厚不大，取 45s；m 单个塑件质量 23.6g；1洛阳理工学院毕业设计(论文)7m 浇注系统所需塑
10、料质量 28.32g；22.按注射机的最大注射量校核型腔数目n ；21mKn上式右边6.322 符合要求；式中 m 注射机允许的最大注射量(g 或 cm ) 255 cm ；n 333.按注射机的额定锁模力校核型腔数目注射机在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置：在两瓣合模上的作用面积约为 A 24135=3240mm ；12瓣合模与支撑板的接触处的作用面积 A 17135=2295mm ；2n 12PF型 型上式右边4.212 符合要求；式中 F注射机的额定锁模力(N)，该注射机为 1510 N；5A 2 个塑件在模具分型面上的投影面积(mm ), A =2A =6480mm ；1 21
11、2A 浇注系统在模具分型面上的投影面积(mm ), A =0.35A =2268mm ；212P 塑料熔体对型腔的成型压(MPa),一般是注射压力的 30%65%，该型处取型腔的平均压力为 45MPa；第三章 拟定模具结构形式第 3.1 节 分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。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，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具设计制造都有很大的影响。因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。3.1.1 分型面的选择原则1.有利于保证塑件的外观质量；2.分型面应选择在塑件的最大
12、截面处；洛阳理工学院毕业设计(论文)83.尽可能使塑件在动模一侧；4.有利于保证塑件的尺寸精度；5.有利于简化模具结构； 6.有利于排气；该塑件在模具设计时已经充分考虑了上述原则，同时根据提供的塑件实体并无侧边凹凸和槽，所以分型时只需轴向抽芯分型。3.1.2 分型面的选择及模具结构充分考虑以上条件及有利于工艺操作，将分型面选择在塑件下表面如图 3-1所示图 3-1 1.上型芯， 2.定模型腔板，3.动模型腔板， 4.下型芯。第 3.2 节 确定型腔数目及排列方式当塑件分型面确定之后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对精度
13、要求不高的小型塑件（没有配合要求） ，形状简单，有是大批量生产时，洛阳理工学院毕业设计(论文)9若采用多型腔模具，就有独特的优越性，使生产效率大为提高。故有此初步拟定采用一模两腔，如图 3-2 所示。图 3-2 型腔分布第四章 浇注系统形式和浇口设计浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。第 4.1 节 主流道设计主流道位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注塑机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。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4.1.1 主流道尺寸1.主流道小
14、端直径 D=4（注射机喷嘴直径）+（0.51） 取 D=5mm；2.主流道球面半径 SR =12(注射机喷嘴球头半径)+（12）mm 0取 SR =13；3.球面配合高度 h=3mm5mm 取 h=3mm；4.主流道长度 由标准模架结合该模具结构5.主流道大端直径 D = D+2tan7.26（取锥角 =3）/D =7mm；/6.浇口套总长 L =56mm；04.1.2 主浇道形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件，对材料要求严格，因此选用优质钢进行加工，并进行必要的热处理工艺，其结构如图 4-1 所示，材料采洛阳理工学院毕业设计(论文)10用 45 钢，热处理淬火后表面硬度为 50
15、HRC55HRC。图 4-1 浇口套第 4.2 节 分流道设计4.2.1 分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与型腔排列相关，但应遵循两方面的原则：一、排列紧凑，缩小模具板面尺寸；二、流程尽量要短，锁模力力求平衡。该模具的流道位置布置采用平衡对称式，这样弯折少，长度短，无其他最佳方案选择4.2.2 分流道的长度梯形分流道的单向长度 L =32mm；1总长度 L=2L =64mm。4.2.3 分流道的形状及尺寸洛阳理工学院毕业设计(论文)11为了便于加工及凝料的脱模，分流道大多设置在分型面上，工程设计中常采用梯形截面，加工工艺性能好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大，因此该模具的分流道也采
16、用梯形，可根据以下经验公式确定其截面的尺寸即：B=0.2654 , H= ;41LmB32B=0.2654 3.28 取 B=5, H=4.5；58.2式中 B梯形最大底边的宽度；m塑件的质量（g） 23.6g；L 单向分流道的长度 35mm；1H梯形的高度。注：上式的使用范围，即塑件厚度在 3mm 以下，质量小于 200g，且 B 的计算结果在 3.29.5mm 范围内才合理。第 4.3 节 主流道冷料井设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，其作用是捕集料流前锋的“冷料” ，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量。开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料井的直径应稍大于主流道大端的直径，该模具采用
17、底部装有拉料杆的 Z 字形槽冷料井。拉料杆直径 d=7（主流道大端直径）+1=8mm， 冷料井深度取 11mm。第 4.4 节 浇口设计浇口是连接流道与型腔之间的一般细短通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形式、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口截面积通常为分流道截面积的 0.070.09 倍，浇口的截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为 0.5mm2.0mm。浇口的具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。4.4.1 浇口的类型及位置的确定该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时从所提供的塑件中可以看出，在中部33 的圆周上设置侧浇口比较合适。侧浇口开在垂直的分型面上，从型
18、腔（塑洛阳理工学院毕业设计(论文)12件）外侧面进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便的调整冲模时的剪切速率和浇口的封闭时间，因而又称为标准浇口。这种浇口加工容易，修整方便，而且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛应用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具中。4.4.2 浇口结构尺寸的经验计算1.侧浇口深度和宽度经验计算经验公式为 h=nt=0.82=1.6mm， w= = 2.23mm；30An538.综合实际因素取：h=1.6mm， w=2.2mm；式中 h侧浇口深度；w浇口宽度；A塑件外表面积；t塑件厚度（平均厚度约为 2mm） ；n塑件系数，由表 查得 n
19、=0.8。表 4-1 塑料材料系数 n塑料系数 PE、PS POM、PC、PP PA、PMMA、PVACPVCn 0.6 0.7 0.8 0.9注：源自参考文献1表 6.6-52.侧浇口的经验计算由于侧浇口的种类较多，现将常用的经验数据列于表表 4-2 侧浇口的推荐尺寸侧浇口尺寸/mm塑件壁厚/mm深度 h 宽度 w浇口长度 L/mm0.8 00.5 01.00.82.4 0.51.5 0.82.42.43.2 1.52.2 2.43.33.26.4 2.22.4 3.36.41.0洛阳理工学院毕业设计(论文)13注：源自参考文献3表 6.6-6综上得侧浇口尺寸：深度 h=1.6mm宽度 w=
20、2.2mm长度 l=2.0mm其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。4.4.3 浇注系统的平衡对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，因此整个浇注系统理论上是平衡的。4.4.4 浇注系统凝料体积计算1.主流道与主流道凝料井凝料计算V = ；主 322 681.405310731 m2.分流道凝料体积V = ；梯 350)6(2103.浇口凝料体积V 浇 很小，可取为零。4.浇注系统凝料体积V = V + V + V =1146.681+550+0=1696.681 ；总 主 梯 浇 3m由于该值小于前面对浇注系统凝料的估算，所以前面的有
21、关浇注系统的各项计算与校核符合要求，不需要从新计算。4.4.5 流过浇注系统各截面熔体的体积计算1.流过浇口的体积 V =V =20.0 ；3塑 3cm2.流过分流道的体积V =V + V =20.55 ；2塑 梯 3c3.流过主流道的体积V =2V + V =42.247 ；12主 3m4.4.6 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核洛阳理工学院毕业设计(论文)141.确定适当的剪切速率 根据经验浇注系统各段的 取以下值，所成型塑件质量较好。1）主流道 = S1205S13S2）分流道 =R12S3）侧浇口 = G1305S14S2 确定体积流率（浇注系统中各段的 q 值是不相同的）1）主流道体
22、积流率 q S因塑件小，即使是一模两腔的模具结构，所需注射塑料熔体的体积也不是很大的，而主流道的尺寸并不小（和注射机喷嘴孔直径相关联）因此主流道体积流率并不大，取 = 代人得S130Sq = = =21.56 /s；R43065. 3cm2）浇口体积流率 q G侧（矩形）浇口用适当的剪切速率 = 代人得 G140Sq = = =9.39 /s；G62Wh610.0423c3.注射时间（充模时间）的计算1）模具充模时间t = = =1.96s；SsqV56.2147式中 q 主流道体积流率；t 注射时间，s；SV 模具成型时所需塑料熔体的体积， ；3cm2）单个型腔充模时间t = = =2.13
23、s；Gq39.203）注射时间根据经验公式求得注射时间洛阳理工学院毕业设计(论文)15t= t /3+2 t /32.07sSG根据表 2-1 可知 t注射机最短注射时间，所选时间合理。4.校核各处剪切速率1）浇口剪切速率 = = 合理；G26WhV1304.16.0s2）分流道剪切速率 = = ，基本合理。R3.nq12305.6.059. s式中 q = =9.43 /s， R = =0.65。RtV23cmn32LA3）主流道剪切速率 = = ，合理。S3.nS1230.865.01. s式中 R =R =0.65cm。nS第五章 成型零件的结构设计和计算塑料模具型腔在成型过程中受塑料熔
24、体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度的计算来确定型腔壁厚，尤其对重要的精度要求高的模具型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。第 5.1 节 型芯和型腔的工作尺寸计算5.1.1 型腔的工作尺寸计算1.型腔的径向工作尺寸计算公式如下：L=L （1+k）-（3/4）塑 0式中 L 塑件外形公称尺寸 长 133mm，宽 25mm；塑洛阳理工学院毕业设计(论文)16k 塑件的平均收缩率 取 1.8%； 塑件的尺寸公差 取 MT5
25、 级； 模具制造公差 取塑件相应尺寸公差 1/31/6;径向方向 L =16(1+1.8%)-0.750.38 =16.001 38.06106.L =24(1+1.8%)-0.750.44 =24.102 4.06107.深度方向 H=H （1+k）-（2/3） 塑 0H =17(1+1.8%)-（2/3）0.58 =16.921 58.061.10H =4(1+1.8%)-（2/3 ）0.44 =3.782 4.061.075.1.2 型芯的工作尺寸计算1.上型芯的长度工作尺寸计算公式如下：l=l （1+k）+ （3/4）塑 0l =112(1+1.8%)+0.750.66 =114.45
26、1 0)6.(101.l =6(1+1.8%)+0.750.14 =6.2132 0)14.(6023.3.下型芯的长度工作尺寸计算公式如下：l=l （1+k ）+ （3/4） 塑 0l =10(1+1.8%)+0.750.28 =10.393 )28.0(6109.l =19(1+1.8%)+0.750.44 =19.674 )4.0(6107.l =20(1+1.8%)+0.750.44 =20.695 )4.0(6107.4.下模芯的高度工作尺寸计算公式如下：洛阳理工学院毕业设计(论文)17h=h （1+k）+（2/3）塑 0h =13(1+1.8%)+(2/3)0.52 =13.581
27、 0)52.(6109.5.1.4 型腔侧壁及底板厚度的计算1.型腔侧壁厚度计算如图 5-11）刚度计算公式S= =0.31L3/1/42EapL3/1/EapL式中 S矩形型腔场边的侧壁厚度；P型腔所受压力 60Mpa；L型腔长边长度 136mm；a型腔侧壁受压高度 15mm；a 型腔侧壁全高度 17mm；/允许变形量 0.040.05mm；E模具材料的弹性模量 200GPa ；模具材料的许用应力 465MPa ；S= = 33.6mm 图 5-131946571025361.02）按强度计算公式S= =0.71L ；2/1/apL2/1/apS= =32.5mm；2146573.02. 型
28、腔底板厚度的计算1）按刚度计算h= 3123/482lLEbPlh=14.1mm2）按强度计算洛阳理工学院毕业设计(论文)18h= 21/43lLbPlh= 13.5mm15mm，符合要求。213696514第六章 合模导向机构设计当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下设计人员只要按模架规格选用即可，若需要采用精密导向定位装置，则需由设计人员根据模具结构进行具体设计。第 6.1 节 导向机构的总体设计6.1.1 设计要点1.导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。2.该模具采用 4 根导柱
29、，其布置为等直径导柱对称分布。3.该模具导柱安装在支撑板上，导套安装在定模固定板上和推板上。4.为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应有承屑槽，即可削去一个面或在导套的孔口倒角，该模具采用后者。5.在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。6.动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。第 6.2 节 导柱设计1.该模具采用带头导柱，不加油槽，如图 6-1 所示。2.导柱长度必须比凸模端面高度高出 6mm8mm。3.为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分。洛阳理工学院毕业设计(论文)194.导柱的直径应根据模具的尺寸来确定，应保证具
30、有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架可知为 25mm） 。5.导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按 H7/k6 配合，导柱滑动部分按 H7/f7或 H8/f7 的间隙配合。6.导柱的工作部分的表面粗糙度 R =0.4m。a7.导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢 T8A、T10A 经淬火处理，硬度为 50HRC 以上或 45 经调质、表面淬火、低温回火，硬度为 50HRC 以上。图 6-1 带头导柱第 6.3 节 导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精度的远套型零件。导套常用的结构类型有两
31、种：直导套洛阳理工学院毕业设计(论文)20（GB/T4169.2-1984） 、带头导套（GB/T4169.3-1984） 。1.结构形式采用带头导套和直导套两种如图 6-2 所示；2.导套的端面应倒角，导柱孔做成通孔，利于排出孔内的剩余空气。3.导套孔的滑动部分按 H8/f7 或 H7/f7 的间隙配合，表面粗糙度为 0.4m。导套外径与模板一端采用 H7/k6 配合；另一端采用 H7/e7 配合镶入模板。4.导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，该模具中采用 T8A。a b图 6-2 a .带头导套 b.直导套第七章 脱模推出机构设计第 7.1 节 脱模推出机构设计注射成型的每
32、一个环节中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称为推出机构。7.1.1 脱模机构设计原则脱模机构设计时必须遵循以下原则1.因为塑料冷却收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模；2.顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位，如加强条、凸缘、壁厚等处，洛阳理工学院毕业设计(论文)21作用面积尽可能大些，以防止塑件变形和损坏；3.为保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位；4.若顶出部位需设在塑件使用或装配的基面上时，为不影响塑件尺寸和使用，一般顶杆与塑件接触处凹进塑件 0.050.1mm，否则塑件会引起凸起，影响基
33、面的平整。7.1.2 脱模机构设计该模具采用推板推出机构，其结构如图 7-1 所示图 7-1 1.定模型腔板 2.推板 3.推杆 4.动模型腔板 5.型芯1.采用简单脱模机构，在动模一侧施加一次顶出力，就可以实现塑件脱模的机构称为简单脱模机构。通常包括顶杆(或推杆)脱模机构等。2.顶杆多用 T8A 或 T10A 材料，头部淬火硬度达 50HRC 以上，表面粗糙度取Ra 值小于 0.8m，和顶杆孔呈 H8/f8 配合。顶杆是模具标准件。洛阳理工学院毕业设计(论文)22第八章 注射机工艺参数校核第 8.1 节 最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为该注射机的最高压力，即 P =150MPa，应该
34、max大于注射成型时所需调用的注射压力 P 即0P k Pmax/式中 k 安全系数，常取 k =1.251.4，这里取 1.25/ /实际生产中该模具成型时所需压力 P 为 70120MPa，代入计算符合要求。0第 8.2 节 最大注射量校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注量的 80%。所以，选用的注塑机最大注塑量应满足V =V=0.8255=204cmmax3式中 V 模具型腔和流道的最大容积；V指定型号与规格的注射机注射容积 该注射机取 255cm ；3注射系数可取 0.750.85 这里取 0.8；倘若实际
35、注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长，所以最小注射量容积 V =0.25V=0.25255=63.75 cmmin3故每次注射的实际注射量容积 V 应满足 V V V min0ax而 V =64 cm ， 符合要求。03第 8.3 节 锁模力校核所需锁模力计算F =KAP =1.2874845=472.3kN 锁 型而 F=1500kNF ， 符合要求。锁第 8.4 节 安装尺寸校核洛阳理工学院毕业设计(论文)238.4.1 喷嘴尺寸1.主流道的小端直径 D 大于注射机喷嘴 d，通常为D=d+(0.51)mm对于该模具 d=4mm(见表 2.1) 取 D=5mm
36、，符合要求。2.主流道入口的球面半径 SR 应大于注射机喷嘴球半径 SR，通常为0SR =SR+(12)mm对于该模具 SR=12mm(见表 2.1) 取 SR =13mm，符合要求。08.4.2.最大与最小模具厚度模具厚度 H 应满足 H HH ；minax式中 H =220mm， H =350mm；minax而该套模具厚度 H=25+32+25+25+40+80+25=252mm ， 符合要求。第 8.5 节 开模行程和推出机构的校核8.5.1 开模行程校核开模行程 HHH +H +（5 10）mm12式中 H注射机动模板的开模行程(mm) 取 300mm；H 塑件推出行程(mm) 取 1
37、7mm；1H 包括流道在内的塑件高度(mm) 其值为2H =17+32+25+（510）=7984mm 小于 300， 符合要求。8.5.2 推出机构校核该注射机推出行程为 90mm，大于 H =15mm， 符合要求。1第 8.6 节 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核该套模具模架的外形尺寸为 315mm315mm，而注射机拉杆内间距为460mm400mm，符合要求。第九章 模架的确定和标准件的选用以上内容计算确定之后，便可以根据计算结果选定模架了。设计时，模架的部分可参照模板标准尺寸来绘图，但在生产设计中，尽可能选用标准模架，确定洛阳理工学院毕业设计(论文)24出标准模架的形式、规格及标准代号，
38、这样能大大缩短模具的制造周期，提高企业经济效益。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度校核或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其对于大型的模具是尤为重要的。第 9.1 节 模架的确定由前面型腔的布置以及相互位置尺寸，在根据成型零件尺寸结合标准模架系列，选用结构形式为 A4 型标准模架，结构如图 9-1 所示，模架尺寸为250mm315mm 的标准模架，可符合要求。 模架上所有的螺钉都采用内六角螺钉(节省工作空间)，模具表面尽量不要有突出部分，模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便的分开两块模板。图 9-1 模架结构第 9.2 节
39、模架标准件的选用9.2.1 定模座板定模座板尺寸(315mm315mm、厚 25mm)。定模座板是模具与注塑机连接固定的板，材料为 45 钢。通过 4 个 M12 的内六角圆柱螺钉与定模型腔板连接；定位圈通过 4 个 M6 的洛阳理工学院毕业设计(论文)25内六角圆柱螺钉与其相连；定模座板与浇口套采用 H8/g7 的配合。9.2.2 定模型腔板定模型腔板尺寸(250mm250mm、厚 32mm)。 用于固定上型芯(凸模固定板)、导套。该板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般材料选用 45 钢，最好调质 230HB270HB ,热处理淬硬 50HRC55HRC。其上的导套孔与导套一端采用 H7/
40、k6 配合，定模型腔板与浇口套采用 H8/g7配合；与组合型芯采用 H7/m6 配合。9.2.3 推件板推件板尺寸(250mm315mm、厚 25mm)。用于推出塑件，使塑件顺利脱模，并且起固定直导套的作用，应有一定的厚度及强度，一般材料选用 45 钢或 T8 钢，热处理淬硬 54HRC58HRC。其上的导套孔与导套采用 H7/k6 配合；与下型芯采用可采用 H7/m6 配合；拉料杆孔与拉料杆采用 H9/e8 配合。9.2.4 动模固定板支承板尺寸(250mm315mm、厚 25mm)。该套模具的下型芯和导柱都固定在支撑板上，材料选用 45 钢较好，热处理淬硬 43HRC48HRC。其上的导柱
41、与导柱孔采用 H7/k6 配合；与下型芯采用 H7/f7 配合；推杆孔与推杆采用 H7/d6 配合；拉料杆孔与拉料杆采用 H9/e8 配合。9.2.5 支撑板动模固定板尺寸(250mm315mm、厚 40mm)。固定板应具有较高的平行度和硬度。材料一般选用 45 钢。其上的推杆孔与推杆采用 H7/d6 配合；拉料杆孔与拉料杆采用 H7/e8 配合。9.2.6 垫块垫块尺寸(50mm250mm、厚 80mm)。1.主要作用在动模座板与动模固定板之间形成推出机构的动作空间，同时起到调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。2.结构形式可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。3.模具材
42、料洛阳理工学院毕业设计(论文)26垫块材料可为 45 钢，也可用 Q235 、HT200 等，该模具采用 45 钢制造。4.垫块的高度 h 校核hh + h + h +s+ =0+20mm+16mm+17mm+5mm=58mm，符合要求。123式中 h 顶出板限位钉的厚度，该模具没有采用限位钉结构，固其值为 0；h 推板厚度，为 16mm；2h 推杆固定板厚度，为 20mm；3s推出行程，为 17mm；推出行程富余量，一般为 3mm6mm，取 5mm；9.2.7 推板推板尺寸(146mm250mm、厚 20mm)。材料为 45 钢。用 4 个 M6 的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。9.2.8
43、 推杆固定板推板固定板尺寸(146mm315mm、厚 16mm)。材料为 45 钢。其上的推杆固定孔与推杆采用 H7/d6 配合；拉料杆孔与拉料杆采用 H7/n6 配合。9.2.9 动模座板动模座板(315mm250mm、厚 25mm)。通过 4 个 M16 的内六角圆柱螺钉与垫块、动模固定板、支承板连接，材料为45 钢。该套模具属小型模具，排气量很小，而且采用了组合型芯，侧浇口设在分型面处，模具的模温只要求在 90C 以下，因此本设计中都不单独开设排气槽，且无需设计加热装置与冷却系统。第十章 模具的装配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
44、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。洛阳理工学院毕业设计(论文)27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；另一种是已有导柱导套塑料模架的。因该模具使用标准模架，而只能使用后一种方法。第 10.1 节 模具的装配程序及工艺10.1.1 装配程序1. 定装配基准；2. 配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将
45、零件擦拭干净；3. 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，分型面吻合面积不小于 80%，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. 试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面；7. 最后检查各种配件、附件等零件，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。10.1.2 模具零件的装配工艺模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一。为了保证模具精度，制造时要达到如下要求1. 组成模架
46、的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度等要求；2. 模具的功能必须达到设计要求；3. 为了鉴别塑料成型件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模，并根据试模存在的问题进行修整，直至试出合格的成型件为止。4. 试模前应该对模具进行全面的检查。设计总结洛阳理工学院毕业设计(论文)28经过两个多月来对支架托注塑模具的设计，使我对注塑模具的设计流程和方法有了一个较为全面的了解，掌握了注塑模具的基础知识等等。同时在这个反复设计计算，工艺分析，查阅文献和资料的过程中，不仅是对大学三年所学的知识进行系统的整合和恰当的运用，而且潜移默化中又得到了一种科学的设计思路和解
47、决问题的方式方法。在设计过程当中遇到了很多问题，比如如何选择分型面、成型设备、模架的结构，以及成型零件的设计和工作尺寸的计算等等，费了很多周折，也走了不少的弯路。而在装配图的绘制过程中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节方面的，反复修改较多。经过老师的指导和长时间的思考及翻阅许多的相关资料，才完整的完成了本套模具的设计过程。但由于经验和水平所限，设计中依然存在很多的问题，在实际中仍需大量的修正和调试，才可正常运作，毕竟是在学校做的设计，难免会遇到各种各样的生产上的实际问题。在设计过程充分利用了各种可以利用的方式，在设计的后一阶段充分利用CAD 软件制图和 Word 对设计说明书的排版编辑和打印等。新的工具的利用，大大的提高了工作效率，同时又让我对这些应用软件有了更深层次的提高。总之，对模具的设计原则是在模具符合使要求的前提下尽量降低成本，同时在实际中不断的积累经验，设计出价廉物美的模具 。谢 辞走的最快的总是时间，来不及感慨，大学生活已
