1、矿灯槽盖注塑模设计摘 要 本毕业设计内容是矿灯槽盖的模具设计，通过对塑件进行工艺性分析和比较，最终设计出一副注塑模。该毕业设计从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数校核，都有详细的设计，塑料注塑成型的最大特点是成形周期短，能一次成型复杂、尺寸精密等塑料工件，对各种塑料的适应性强，生产效率高，产品质量稳定，易于实现自动化生产。注塑成型的过程是把塑料原料放入料筒中经过加热熔融塑化成为黏流态的液体，在柱塞或螺杆的高压推动下，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，冷却定型后，然后开模分型的成形塑件，得
2、到塑件制品。设计中主要进行的工作首先是对塑料进行工艺性能的分析并画出零件图，在这次设计中，要用到双向分型，所以要进行分型的设计，以及主、分流道的设计、模具型腔的分布并要画出它们的零件图，模架的选择和校核、注塑机的选取和校核等，最重要的一部分是对模具结构中型腔、型芯各径向和高度尺寸的计算过程，这些的设计过程要查阅大量的资料，并要对模具进行装配和试模，对其中出现的问题对模具进行改进，直到最后的零件符合设计要求。关键词：矿灯槽盖; 注塑模具AbstractThe contents of this graduation project is the electrical box seat mold d
3、esign, plastic parts through the process of analysis and comparison, the final design of an injection mold. The graduation process from the product structure of the specific structure of the starting mold of the casting mold system, mold forming part of the structure, the top of the system, cooling
4、system, the choice of injection molding machines and checking the parameters, there are detailed design, plastic Injection molding cycle, the maximum is characterized by short, to forming a complex, precise dimensions, such as plastic parts, the adaptability of various plastics, high production effi
5、ciency, product quality is stable, easy to automate production. The process of injection molding of plastic materials is to melt into the barrel through the viscous flow of plastics into liquid, high pressure in the plunger or screw driven, the higher the melt through the nozzle into the mold cavity
6、 pressure After cooling, the solidification stage, the cooling is formed, and then typing into a mold shaped pieces are plastic parts products. Mainly for the design work is the first analysis of process performance plastics and draw parts diagram, in this design, the use to the side core pulling, s
7、o the side core pulling (angle pin and slide) and design, and the Lord, shunt design, the distribution of the mold cavity and to draw part of their plans, the selection and verification mold, injection molding machine such as the selection and verification, the most important part of the mold struct
8、ure is medium cavity, core of the radial and height of the calculation process, the design process to access large amounts of data, and to the mold assembly and test mode, in which the problems of the mold to improve until the last part meets the design requirements.Keywords: The lid of the maners l
9、amp ; injection mold前 言在现代塑料制品生产中, 普谝采用了模塑成型的方法, 有效提高了制件的质量和生产率,获得了显著的经济效益。 塑料成型模具是塑料模成型过程中不可缺少的工艺装备,对实现塑料成型工艺要求,塑料制品使用要求起主要作用,随着工业技术的发展,塑料模在生产中的主要地位和作用被越来越多的人们所共识。 本次进行的塑料模毕业设计是在学完机械制图、互换性与测量技术基础、材料力学塑料成型工艺及模具设计、模具设计制造及其工艺、材料成型设备、机械原理、机械设计等基础课程和专业课的基础上,参阅各设计资料而进行的一次综合性设计,起目的是为了检验学生对所知识的掌握程度和综合应用能力.
10、通过本次设计,使同学对所学的知识进一步巩固和提高,进而能独立完成一副塑料成型模具的设计。 塑料模具的设计步骤主要包括:1. 制品的成型工艺分析2. 成型零件工作尺寸的计算3. 选择注射机4. 确定成型方案5. 模具各零件的结构设计6. 绘制装配图7. 绘制各非标准零件图8. 型芯、型腔加工等第一章 绪论1.1 课题的目的塑料模毕业设计是在课程设计的基础上，通过了毕业实习，在毕业之前进行的最后一个实践教学的训练环节，其主要目的：1、提高学生技术资料的收集、整理、编译和运用能力，加强技术文件的撰写能力，是其语言文字在技术文件上的运用、疏理、归纳和总结得到一个全面的训练。2、综合运用所学过理论知识、
11、生产实践和设计实践知识，进行难度较大的塑料模具设计的实践训练，从而全面培养学生独立分析问题和解决问题的能力，初步培养学生的创新意识和创新能力。3、初步掌握三维造型(绘图)软件、熟练掌握二维绘图软件在模具设计中的应用。进一步熟悉塑料模具设计中的各种专业零件标准，并能合理地运用于模具设计之中，能有效地简化模具结构和加快设计进程。1.2 课题的内容 毕业设计的内容主要包括：塑件结构工艺性分析，成型工艺参数的确定，分型面的设计，模具型腔数量的确定，型腔的排列和布局，注塑成型机的选择。浇口位置的选择和流道的布置，模具工作零件的结构设计及理论计算，双向分型与抽芯机构的设计，推出装置的设计，排气方式的设计，
12、模具总体尺寸的确定，选择模架，模具安装尺寸的校核，绘制模具装配图和零件图，编写和整理设计说明书等。1.3 课题的步骤表1-1 课题进程和步骤设计准备阅读设计说明书，明确设计任务，现场参观，实验室装拆模具，熟悉了解与设计相关的模具结构，阅读塑料模具设计指导书，准备设计资料、绘图用具或计算机模具总体结构设计、理论分析与计算塑件在模具中的成型位置，分型面和型腔数量的确定，浇注系统形式和浇口的位置选择和设计，成型零件的设计，脱模推出机构的设计，双向分型与抽芯机构设计，合模导向机构的设计，排气系统和温度调节系统的设计，模架选择等装配图的机构设计初绘模具装配草图，各部分的结构设计，协调好零件之间的装配关系
13、，最后完成装配工作图成型零件工作图设计绘制成型零件的工作图编写设计说明书整理和编写设计计算说明书设计总结及答辩进行设计总结，完成答辩准备工作1.4我国塑料制品工业的现状和前景1.4.1我国塑料制品工业的现状80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至2000年我国模具总产值预计为260-270亿元,其中塑料模约占30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产4
14、8英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具,所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平,而且还采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型收缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达,表面粗糙度Ra0.2m,模具质量、寿命明显提高了,非淬火钢模寿命可达1030万次
15、,淬火钢模达501000万次,交货期较以前缩短,但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟,如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术,一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件,取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广,有的厂采用率达20%以上,一般采用内热式或外热式热流道装置,少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置,少数单位采用具有世界先进
16、水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%,与国外的5080%相比,差距较大。在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UG、美国ParametricTechnology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业
17、中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,如充模和冷却等进行计算机模拟,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来,我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展,主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等,这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点,为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。近年来,国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM、SM等,对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响,但总体使用量仍较
18、少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用,并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下,和国外先进工业国家已达到70%-80%相比,仍有很大差距。据有关方面预测，模具市场的总体趋热是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的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。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发,这类高档模具在市场上的份
19、额也将逐步增大。建筑业的快速发展，使各种异型材挤出模具、PVC塑料管材管接头模具表1-1 国内外塑料模具技术比较表项目国外国内注塑模型腔精度型腔表面粗糙度非淬火钢模具寿命1060万次1030万次淬火钢模具寿命160300万次50100万次热流道模具使用率80%以上总体不足10%标准化程度7080%小于30%中型塑料模生产周期一个月左右24个月在模具行业中的占有量3040%2530%成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展速度也将高于总平均水平;以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量巨；家用电器行业
20、在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展，这些都是塑料模具市场的增长点。1.4.2 国内外模具发展状况现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率 中国模具行业发展现状：目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售
21、的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。 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资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CA
22、D/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近10年来，中国模具工业一直以每年15左右的增长速度快速发展。国际模具及塑胶五金产业供应商协会负责人罗百辉介绍，据不完全统计，中国目前约有模具生产厂点3万余家，从业人员有100多万人，全年模具产值近1000亿元人民币。其中产值过亿元的模具企业有20多家，产值5000万至1亿元的中型企业有几十家，产值2000万左右的企业占很大比
23、例。罗百辉表示，近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具标准件、模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快；随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快。在各地方政府的支持与鼓励下，我国已经形成多个模具工业园区，在完善产业链、吸引外资及加强社会投资方面均起到积极作用。我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向将包括：（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）在塑料模设计制造
24、中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术,近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度,为其进一步普及创造了良好的条件;基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪,其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高;塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省塑料制件的
25、原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且其常用于较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成型流动分析软件,显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度,继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。（4）开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模
26、标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低,与国外差距甚大,在一定程度上制约着我国模具工业的发展,为提高模具质量和降低模具制造成本,模具标准件的应用要大力推广。为此,首先要制订统一的国家标准,并严格按标准生产;其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本;再次是要进一步增加标准件规格品种。（6）应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提
27、。第二章 矿灯槽盖设计要求及成型工艺分析2.1 产品基本要求最大几何尺寸：1344540mm使用环境：1080电气性能：电绝缘性好。精度等级：一般（4级）。外观要求：外表光泽性好，无成型缺陷。其他要求：具有一定的机械强度，散热性能良好，盒底面和侧面均设有透气窗口。根据上述要求可归纳产品设计要求塑料具有良好的电绝缘性和一定的机械强度，且还应具有较好的流动性，以满足成型要求。2.2 塑件结构和形状的设计根据塑件产品图纸，用Pro/E 4.0软件进行电器盒的三维建模。三维实体模型更加直观的表现了产品的造型，可以从各个角度对模型进行观察，软件可以测量并根据三维模型数据使用Pro/E的CAE分析模块塑料
28、顾问进行熔体的充模仿真，可以验证模具结构的正确性，还可以进行拔模检测。塑件如图2-1所示。2.3 塑件材料的选择此塑件用作矿灯槽盖，故首先必须具有良好的介电性能，以防止导电。因此，应初选几种电气性能较好的常用塑件，进行材料方面性能的比较，即通过力学性能、热性能、电气性能、成型性能、化学性能和经济性能等多方面比较，选出最适合成型此矿灯槽盖的塑料。材料最终选定为ABS，其综合性能有意，具有较高的力学性能，流动性好，易于成型；成型收缩率小，理论计算收缩率为0.5%；溢料值为0.04mm左右；比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短。制件尺寸稳定，表面光亮。2.4 成型方法及其工艺的选择根据塑件所选用
29、的材料为ABS，根据塑件的外形特性和使用要求，选择最佳的成型方法就是注塑成型。图2-1 塑件尺寸图2.4.1 成型工艺分析 1、外观要求 此塑件为薄壁壳体类塑件，外形较不规则。要求塑件表面平整光滑，无翘曲、皱折、裂纹等缺陷，防止产生熔接痕。2、精度等级 此塑件对精度要求不高，采用一般精度4级。3、脱模斜度 该塑件平均壁厚约为2mm，其脱模斜度可知在35130。ABS的流动性为中等，为使注塑充型流畅，取其脱模斜度为1。2.4.2 注塑成型工艺过程及工艺参数混料干燥螺杆塑化充模保压冷却脱模塑件后处理1、ABS塑料的干燥。ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前应进行充分的干燥和预热，不但能
30、消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS原料需要控制水分在0.3%以下。注塑前的干燥条件是：干冬季节在7580以下，干燥2h3h，夏雨季节在8090以下，干燥4h8h，干燥达8h16h可避免因微量水汽的存在导致制件表面雾斑。在此，由于电器盒属于批量件，要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器，以免干燥好的ABS在料斗中再度吸潮。2、注塑成型时各段温度。ABS塑料非牛顿性较强，在熔化过程温度升高时，其黏度降低较大，但一旦达到成型温度（适宜加工的温度范围，如200230），如果继续盲目升温，必将导致耐热性不太高的ABS的热
31、降解反而使熔融黏度增大，注塑更加困难，塑件的机械性能也下降。ABS温度相关工艺参数表2-1所列。表2-1 ABS工艺参数表工艺参数通用型ABS料筒后段温度/160180料筒中段温度/180200料筒钱段温度/200220喷嘴温度/170180模具温度/50803、注塑压力。ABS熔融的黏度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注塑时要采用较高的注塑压力。但并非所有的ABS制件都要施用高压，考虑到本塑件不大，结构不算非常复杂、厚度适中，可以用较低的注塑压力。注塑过程中，浇口封闭瞬间型腔内压力大小决定了塑件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小，塑件收缩率大，与型腔表面脱离接触的机会大，制件表面容易雾化。
32、压力过大，塑料与型腔表面摩擦作用强烈，容易造成粘模。对于螺杆式注塑机一般取70MPa100MPa。4、注塑速度ABS塑料采用中等注塑速度效果较好。当注塑速度过快时，塑料易烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但电器盒为薄壁制件，且浇口类型为点浇口，故又要保证有足够高的注塑速度，否则塑料熔体难以充满型腔。 5、模具温度ABS比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250左右，与在料筒中停留时间长短有关，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑料件模温宜取5060，要求光泽
33、及耐热型料宜取6080。电器盒属中小型制件，形状比较规则，故不用考虑专门对模具加热。6、料量控制注塑机注塑ABS塑料时，其每次注塑量仅达标准注塑量的80%。为了提高塑件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注塑量选为标准注塑量的50为宜。通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含这个范围内，并且在调整确定这个范围的过程时尽量按常规的工艺流程，这种生产条件范围愈大，生产过程愈稳定，使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。 第三章 选择注塑机及相关参数的校核3.1 概述在对矿灯槽盖进行材料选定、零件工艺性分析、成型工艺过程分析和工艺参数大致选
34、定的基础上，根据塑件批量大小和精度要求就可确定型腔数量和排列方式，根据模具所需注塑量就可以确定注塑机的型号及安装尺寸的确定。3.2分型面位置的确定分型面是分开模具取出塑件和浇注系统凝料的模具可分离表面。在模具设计中，分型面对模具的结构(浇注系统类型、浇口位置、推出机构）、塑件的成型、脱模影响非常大，因此必须仔细分析，认真选取。分型面的选取原则和要求很多,将分型面选在最大截面处是基本要求之一。分析图2-1所示矿灯槽盖， 132mm*46mm为最大，且与其他主要表面平行，综合考虑其他因素，将此面作为分型面是合适的，则10mm*30mm的内凹槽成为与开模方向垂直的侧向内槽， 12孔成为与开模方向倾斜
35、的斜孔。其分型面如下图3-1所示。图3-1分型面的选取3.3注塑机选型3.3.1注射量的计算如下图示3-2，通过三维软件建模设计分析计算得 图3-2 塑件体积： 塑件质量： =80.226g式中，p参考图可取1.05g/cm3。3.3.2浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。由于本次采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按照塑件体积的0.2倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和塑件体积之和）为3.3.3选择注射机根据上面计算所得出一次注入模具型腔的塑料总质量，v总/0.8=91.6
36、87/0.8=114.61cm3，根据以上的计算，初步选定公称注塑量为125cm3初步选用XSZY125型卧式注塑机，根据XSZY125型注塑机可查得其基本参数见表3-1： 表3-1注塑压力MPa150MPa注塑行程mm160螺杆转速r/min10140r/min注塑时间s1.8合模力N9105最大成型面积cm360模板最大行程mm300模板最大厚度mm300模板最小厚度mm200拉杆空间mm260360喷嘴球半径mm12喷嘴孔直径mm4定位圈尺寸mm100螺杆直径30最大理论注射量104g注射压力119Mpa锁模力900KN最大注射面积320最大模具厚度300模板最大距离600最小模具厚度2
37、00模板行程300喷嘴孔径4喷嘴圆弧半径12喷嘴移动距离210拉杆内间距260290 锁模形式双曲肘3.3.4 注塑机的相关参数的校核1、注塑压力校核。 查表3-1可知，ABS所需注塑压力为80110MPa，这里取p0=100MPa，该注塑机的公称注塑压力p公=150MPa，注塑压力安全系数k1=1.251.4，这里取k1=1.3，则：k1p0=1.3100=130p公所以，注塑机注塑压力合格。2、锁模力校核 塑件在分型面上的投影面积A塑，则A塑=132*46=6072mm2 浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模的统计分析来确定
38、。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.20.5倍。由于本例流道设计简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一些。这里取A浇=0.2A塑。 塑件和浇注系统在分型面上的总的投影面积A总，则A总=n（A塑A浇）=n（A塑+0.2A塑）=11.2A塑=11.26072=7286.4mm2 模具型腔内的胀型力F胀，则F胀=A总p模=7286.435N=255024N=25.5kN式中，p模是型腔的平均计算压力值。p模是模具型腔内的压力，通常取注塑压力的2040，大致范围是2540MPa。对于粘度较大的精度较高的塑件制品应取较大值。ABS属中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故p模取35
39、MPa。查表3-2可得该注塑机的公称锁模力F锁=900kN，锁模力安全系数为k2=1.11.2这里取k2=1.2，则k2 F胀=1.2F胀=1.225.5=30.6F锁所以，注塑机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。3.4型腔数目的决定 注射模的型腔数目，可以是一模一腔，每一次注射生产一个塑件，也可以是多腔，每一次注射生产多个塑件。由此型腔数目的决定可以从多方面考虑, 从塑件尺寸精度考虑，型腔数越多，精度也相对较底，则该塑件精度不高，可多型腔数。从模具制造成本，多型腔模的制造成本省于单型腔模，但从塑件成本中所占的模具费比例来看，多型腔比单型腔要低。从注塑成
40、型的生产效益来看，多型腔模从表面上看，比单型腔模经济效益高，从制造的难度来看，多型腔比单型腔制造难度大，从整体考虑，可以从注射机的注射能力来确定型腔数。为了更正确的确定型腔数目，可以以注射能力为基础来校核一下，以按每次注射量不超过注射机最大注射量的80%。即：N=0.8SW浇W件N型腔数注射机注射量（g）浇浇注系统的重量件塑件重量1041.42147.6g浇7.3W件36.2g代入得：N(0.8177.57.3)36.23.061 即取一腔许可。第四章 模具设计 通过理论设计，计算机分模和浇口位置计算机模拟相结合的方法，最终确定成形零件工作尺寸和模具的结构形式。4.1浇注系统设计浇注系统是指注
41、塑模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道，它的作用是将塑料熔体顺利的充满型腔的各个部位。具有传质、传压和传热的功能，正确设计浇注系统对获得优质的塑件极为重要。注塑成型的基本要求是在合适的温度和压力下使足量的塑料熔体尽快充满型腔，影响顺利充模的关键之一就是浇注系统的设计。浇注系统可以分为普通流道浇注系统和无流道浇注系统两大类，浇注系统设计好坏对制品性能、外观和成型难易程度影响颇大。在本次设计中，浇注系统的选择主机从塑料的流动性方面考虑：ABS塑料及其流动性。4.1.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注塑机喷嘴注塑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
42、熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。其顶部设计成半球形凹坑，以便与喷嘴衔接，为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大1mm2mm，如果凹坑半径小于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出。由于主流道与注塑机的高温喷嘴反复接触和碰撞，所以设计成独立的主流道衬套，材料选用45钢，并经局部热处理球面硬度38HRC45HRC，设计独立的定位环用来安装模具时起定位作用，主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径0.5mm1mm以避免溢料并且防止衔接不准而发生的堵截现象，其关系如图4-1所示。图4-1喷嘴与浇口套尺寸关系1.主流道尺寸确定喷嘴处孔径,由XS-ZY-125型注射机查得： 嘴喷孔径为4mm,
43、 从ABS成形特性看嘴喷处孔径应取大些,并采用直通式喷嘴。 d=喷嘴孔径0.5mmd=4.5 mm确定浇口处喷嘴球半径,由XS-ZY-125型注射机查得： 球半径R为12mm,R=喷嘴球半径（23）mm 可取3mm。R=123=15mm 球面配合高度：h=35mm，取h=4mm 主流道长度： 尽量小于60mm，由标准模架结合该模具的结构，取L0=33mm其他尺寸：=25, 可取=3。r=13mm, 可取r=2mm。H=（1/3-2/5）R=510mm, 可取H=R/3=5mm。确定主浇道直径，可由经验公式得：D= D主浇道大头直径V流经主浇道熔体体积K常数（ POM可取2.1）代入得： D=6
44、mmD=d+tg/2L=5+2.62=7.62mm6mm。因此符合要求。 浇口套总长：L=L0+h=33+4=37mm2.分流道尺寸 本设计虽然是一模一腔，但是因为凝料并不是直接到达，在设计时候应考虑尽量减少在流道内的压力损失。分流道长度 因为就只有一个型腔，可考虑分流道长度设计时候适当选小一些，长度选取45mm。分流道当量直径 因为该塑件的质量=80.226g200g，根据式（4-16），分流道的当量直径为：=0.2654=0.26546.2mm分流道截面形状 常用的分流道截面形状有圆形，梯形，U形，六角形等，为了便于加工和凝料的脱模，本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失
45、，流动阻力均不大。分流道截面尺寸 设梯形的下底宽度为x，底面圆角的半径R=1mm，并根据表4-6设置梯形的高h=3.5mm，则该梯形的截面积为：再根据该面积与当量直径为6.2mm的圆面积相等，可得x8mm，则梯形上底约为9mm，如图4-2所示2、浇口套的形式及其固定 主主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度为5055HRC，如
46、图4-3所示。图4-3 浇口套形式7-定位圈 6-浇口套4.1.2 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细通道。它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的影响很大。本设计浇口采用点浇口。浇口尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则： 避免塑件上产生缺陷； 浇口应开设在塑件截面最厚处； 有利于塑料熔体的流动； 的利于型腔的排气； 考虑塑件受力情况； 增加熔接痕牢度； 流动定向方位对塑件性能的影响； 浇口位置和数目对塑件变形的影响； 校核流动比； 防止型芯或嵌件挤压位移或变形。 本设计材料为ABS，ABS在熔融时显现比较明显的非牛顿性，其熔体表面黏度随剪切速率的升高而降低。如采用尺寸较大的浇口，能够降低流动阻力，但熔体通过
