1、1江西理工大学南昌校区塑模课程设计课题：杯盖壳塑模课程设计说明书 专业：模具设计与制造（1）班学生姓名：刘利峰指导老师：肖斌老师2目 录引 言 3第一章 概述 5第二章 拟定模具结构设计 6第三章 分型面的确定 .8第四章 型腔数量及排列方式的确定 10第五章 注塑机型号的选择 .11第六章 成型零件尺寸的计算 13第七章 模架的选择 .17第八章 推出机构的设计 .19第九章 注射系统设计 21第十章 合模导向机构的设计 25第十一 排气系统的设计 26第十二章 注射机重要参数的校核 26第十三章 模具装配图和零件图 .27第十四章 课程设计总结 .283引 言模具是为制件也就是成形产品服务
2、的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下： 要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。例如，汽车上越来越多地采用高强度板也是为了减轻重量，对一些超高强度板进行热成形及与之相适应的热成形模具也就自然而然成为发展趋势等等。 要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化
3、往往被忽视，功亏一篑。 快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如，一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。 低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现4模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使
4、自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。 高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。 除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展趋势的本身也是在不断发展的。 从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的五个方面进行分析： 新材料模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具 新工艺新的成形工艺及模具加工的新工艺 新技术技术进步带动模具生产逐步向超高
5、速、超精和高度自动化方向发展 信息化数字化生产、信息化管理、充分利用 IT 技术 网络化溶入和利用好世界全球化网络 循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要5使模具用户也能这样。 除上述所说的发展趋势之我见以外，同时我们还认为，从与模具用户的关系来说，模具和模具生产企业向来是比较依赖和比较被动的，发言权很少。我认为，这一现象应逐渐适当改变。 上面所述的发展趋势还只是一个概念性和东西我们可以不断的具体化和不断的深化，例如，CAD/CAE/CAM 一体化、软件的集成化、智能化、网络化，计算机模拟仿真技术的进一步发展和三维设计的全面推广
6、应用，高速与超高速加工、精密与超精细微加工和复合加工及五轴加工等等，不再一一列举。总之，模具技术的发展趋势是动态的，它必须不断地来满足模具用户不断发展的新趋势，同时，它也与世界科技发展密切关联。它们相互之间可以互相促进和相得益彰。当然，对于整个模具来说模具技术发展趋势只是其中的一个部分，诸如生产组织形式、市场经营模式以及管理等等，都有其一定的发展趋势也是很值得研讨的。 6第一章 概述一课程设计的目的1通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。 2通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训
7、练。 3综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理等先修课程的知识，分析解决塑料模具设计问题。 二 课程设计的要求1.独立拟定成型工艺，正确选用成型设备，合理确定模具结构 2.根据塑件技术要求，提出模具结构方案： 模具结构合理，质量可靠，操作方便 高效、优质、安全生产，模具寿命长 可根据模具设计和制造要求提出修改塑件要求，必须征 得客户同意正确确定成型零件的结构形状、尺寸及技术要求 制造工艺性良好，造价便宜 充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工 3.工作量： 时间：10 天 图纸：装配图 1 张(A0 或 A1) 成型零件工作图：45 张(凸模、凹模
8、、型芯等)，采用 CAD 软件绘图， 建议用 UG、Pro/E 等三维设计软件 说明书：2030 页，按照学校的要求撰写和装订 三 课程设计的步骤流程1.指导零件工作图 2.初汇装配图草图 3.各部分结构设计 4.协调零部件间装配关系完成装配图 5.整理和编写设计计算说明书 6.课程设计总结 7第二章 拟定模具结构设计一 塑件成型工艺性分析1. 塑件结构分析 此次设计的塑件是仪表盖其零件图和三维图分别如下图所示。二. 成型工艺分析1.精度等级 影响塑件精度的因素很多，如塑料的收缩率，注塑成型条件（时间、压力、温度等） ，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择） ，飞边、斜度、模具的磨损等都直接
9、影响制品的精度。塑件所标注的尺寸是非自由尺寸，有一定的要求。可按 SJ/T1062895 标准中的 5 级精度选取。2.脱模斜度 由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。 在设计时，可以参考一些资料确定塑件的脱模斜度，一般为塑件的材料为选择依据，而 ABS 塑料的脱模斜度 40120为加工之便,本设计选择的脱模斜度为
10、 1。三.塑件材料性能分析8此仪表盖所用的材料是 ABS，丙烯睛丁二烯苯乙烯1）.基本特性 塑件的材料是 ABS，是由丙烯睛丁二烯苯乙烯共聚而成。这三种组分的各自特性使 ABS 具有良好的综合力学性能，丙烯睛使 ABS 具有良好的高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯使 ABS 具有良好的坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯使 ABS 具有良好的加工性能和染色性能。 从形态上看，ABS 是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯丙烯睛的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。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。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产
11、生了市场上上百种不同的品质的 ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如冲中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS 综合性能较好。冲击韧性、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学、电性能良好；易于成型和机械加工，与 372 有机玻璃的焊接性能良好，可作双色成型塑件，且表面可镀铬。 2).成型特性 （1）ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料脱模斜度宜稍大（宜取去 2以上） （2）吸湿性强，含水量应少于 0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥 （3）流动性中等，溢边料 0.04mm 左右，易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对
12、料流的阻力。 （4）在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。不宜采用直接浇口注射，否则会增加内应里，使收缩不均匀和方向性明显。顶出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（在热水中可消失） 。 （5）料温过高易分解（分解温度 250左右） 。应控制好料温和模温。要求塑件精度高时模温宜控制在 50C60C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60C80C。一般用柱塞式注射机料温为 180C230C，注射压力为100140Mpa，螺杆式注射机则取 160C220C，70100Mpa 为宜。 3).综合性能 密度：1.021.16g/cm 比体积：0.860.98cm 熔点：130C160C
13、熔融指数：200C 负荷 50N，喷嘴 2.09，0.410.82g/10min 热变形温度：90C108C，83C103C 抗弯强度：80 Mpa 屈服强度：50 Mpa 抗压强度：53 Mpa抗拉强度：38Mpa抗剪强度：24 Mpa 冲击韧度：261KJ/m2 （无缺口） ，11KJ/m2（缺口） 断裂伸长率：35%9拉伸弹性模量：1.8Gpa计算收缩率：0.40.7%布氏硬度：9.7R1214).ABS 的注射工艺参数： 注射成型机类型：螺杆式 螺杆转速:3060r/min 喷嘴形式及温度:直通式 180C190C 料筒温度:前段:200C210C 中段:210C230C 后段:180
14、C200C 模具温度:50C70C 注射压力:70MPa90 MPa 保压力:50 MPa70 MPa 注射时间:35s 保压时间:1530s 冷却时间:1530s 成型周期:4070s 第三章 分型面的确定一.分型面的选择原则: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。 分型面的选择应遵循以下基本原则: 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截面处3：尽可能使塑
15、件留在动模一侧 4：有利于保证塑件的尺寸精度 5：尽可能满足塑件的使用要求 6：尽量减少塑件在合模方向上的投影面积 7：长型芯应置于开模方向 8：有利于排气 9：有利于简化模具结构 10二.分型面的确定在模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。分型面是为了塑件和凝料取出而设计。其形式有平面、曲面和斜面。根据分型面设置的原则，本设计采用平面分型，共有以下三种方案： 11根据塑件的结构形式，分型面选在仪表壳的最大轮廓处，应选方案 3，其产品质量最高第四章 型腔数量及排列方式的确定1. 型腔数量的确定为了制模具与注塑机的生产能力相匹配提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定
16、型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。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，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求） ，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为提高。 本设计时采用一模四件，对于多型腔模具，由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合考虑。型腔的排布方式有平衡式排布。 （1）：平衡式： 特点：分流道的长度、截面形状、尺寸及分布对称性应相同，可实现各型腔均匀 料和达到同时充满型腔的目的。 适用范围：同一产品的多型腔排布。 12两种型腔分
17、布方式都可，此课题中选择方案 1(注：每增加一个型腔，由于型腔的制造误差和成型工艺的误差的影响，塑件的尺寸精度要降低 48，因此多模具型腔 n4 时一般不能生产高精度塑件。根据制件的尺寸，精度，表面粗糙度要求考虑，初步确定此产品为一模四腔)第五章 注塑机型号的选择一 注射选择的一般原则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。 注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形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、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置
18、、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与客户取得商量调整。二 注射设备的选择1. 注射量的计算V=1.6nvV1=1.6413 =83.2mm32. 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算A1=9070(4003.1410 2)=6214mm2A2=(0.35A 1)4=0.3534144=8699.6mm2P=80%注射机压力 =80%80=64MpaABS 的注射压力一般为 7090Mpa，在此选为 80Mpa锁模力：F=PA 1n + PA2=6
19、434144+644779.6=1179.88KN式中: F注射机的额定锁模力 A1单个塑件在模具分型面上的投影面积 A2浇注系统在模具分型面上的投影面积 P塑件熔体对行腔的成型压力，其大小一般食注射机压力的 80%注射机力，注射机压力大小见表 31 ：133. 初步选择注射机的型号 根据注射量与锁模力选择注射机型号 XS-ZY-250 表 41 得注射机的工艺参数，如下图所示：表 41 注射机 XS-ZY-250 参数额定注射量/cm 3 250 锁模力/KN 1800螺杆直径/mm 50 注射压力/KN 130最大开模行程/mm 500 注射行程/mm 160模具最大厚度/mm 449.5
20、 注射速率 g/s 114模具最小厚度/mm 389.5 注射方式 螺杆式模板尺寸/mm 400x450 定位圈直径/mm 100喷嘴球半径/mm 15第六章 成型零件尺寸的计算一成型零件的工作尺寸的计算14现设制品的名义尺寸 LS 是最大尺寸，其公差按规定为负值“-” ；凹模的名义尺寸 LM 是最小尺寸，其公差按规定为正值“+Z” ，现由公式可得：LM=LS（1+S）-0.5 +z -0式中：“-”前的系数（此处为 0.75）可随制品的精度和尺寸变化，一般在 0.50,。75 之间，ABS 的收缩率 S 为 0.005，公差为负值“-” ，制造公差为正直“+Z” ，Z=/3 固可由以上公式算
21、出其尺寸:A、型腔径向尺寸计算：LM1=L S1(1+S)-0.75 -0+Z=45(1+0.005)-0.750.26 -00.26/3= 45.0550+0.087mmLM2=L S2(1+S)-0.5 -0+Z=90(1+0.005)-0.750.34 -0+0.113= 90.095-0+0.113型腔高度尺寸计算：LM3=LS3（1+S）=15(1+0.005)=15.07mm15LM4=LS4(1+S)=9(1+0.005)=9.05mmLM5=LS5（1+S）=6(1+0.005)=6.07mmB、型芯径向尺寸的计算：设塑件内型腔尺寸为 2S，公差为正值“+” ，制造公差为负值“
22、-Z” ，经过与上面凹模径向尺寸相似推理，Z=/3 可得：LM=LS（1+S）-0.5 0-Z ：lM1=l S1(1+S)+0.75 +0-Z=41(1+0.005)+0.750.26 +0-0.087= 41.4250-0.087mmlM2=l S2(1+S)+0.75 +0-Z=86(1+0.005)+0.750.34 +0-0.113= 86.5895+0-0.113mm型芯高度尺寸计算lM3=lS3（1+S）=13(1+0.005)=13.06mm16lM4=lS4(1+S)=4(1+0.005)=4.04mmlM5=lS5(1+S)=7(1+0.005)=7.04mm三 成型零件的
23、强度计算（1） 型腔侧壁厚为 1011mm，模套壁厚为 2528mm（2） 根据理论公式得：A、按强度条件式中：P 为型腔内熔体的压力，P=35MpaH1 为承受熔体压力的侧壁高度，H 1=14mml 为型腔侧壁长边长，l=70mmH 为型腔侧壁总高度，H=35mm为允许强度，=420MpaB、按刚度条件式中：P 为型腔内熔体的压力，P=35MpaH1为承受熔体压力的侧壁高度，H1=15mml 为型腔侧壁长边长，l=90mmE 为模具钢的弹性模量，E=2.06X10 5MpaH 为型腔侧壁总高度，H=35mm为允许变形量，a.不发生溢料的间隙值，查教材得170.05mmb保证塑件尺寸精度，查教
24、材得：c保证顺利脱模，查教材得：2x0.5=1mm综上所述：取 0.05mm本设计，母模仁的壁厚为 18mm，模套壁厚为 45mm，均满足强度，刚度和构造要求。第七章 模架的选择根据型腔的布局排列方式以及初步确定的壁厚，再结合云水的布局，并且型腔的组合式，选择龙记模架，型号为 LKMAL4045,A 板厚为 90，B 板厚 100 为以其他结构和重要尺如下所示：1.模架的选择：如下图所示：2.母模仁设计图：18如下图所示：3.动模仁设计图19第八章 推出机构的设计推出机构是在注射成型每个周期中，将塑件制品及浇注系统凝料从模具中脱出的机构，它主要由推出、复位和导向零件组成。为了提高效率，减少设备
25、费用，本设计采用机动推出机构，再根据塑件制品的外表面质量要求较高，而内表面要求较低，所以在推出机构设计中，采用简单推出机构中的推杆推出机构。 推杆推出机构的特点是设置推杆位置的自由度大，而推杆的截面大部分为圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔德配合精度，另外具有减少运动阻力，防止卡死现象和损坏后便于更换的优点，在生产中广泛使用，但因推杆与塑件的接触面积小，易引起应力集中，从而可能损坏塑件或使塑件变20形出现顶白。 一、推出零件的设计 1.脱模力的计算 脱模力可用 F 脱=F 包+F 粘+F 空+F 摩 其中： F 包：表示包紧型芯所产生的阻力；F 粘：表示制品与型芯的粘附力，由于相比包 F
26、较小，可以不计； F 空：表示塑件与型芯成真空的阻力；F 摩：表示脱模机构运动的摩擦力，由于相比包 F 较小，可以不计； 所以:F 脱=F 包+F 空F 包=PA（侧面） F 空=0.1A（垂直面） A=3.14168+3082+5082=2065.92mm2 P 取表示塑件对型芯单位面积的包紧力，模内冷却（0.81.210 7Pa） ，设计时取 1107Pa=10Mpa。 F 包=PA（u sin-cos）=102065.92（0.2cos0 0-sin00）=4131.84Nu 塑件对钢的摩擦因数约为 0.10.34，取 0.2； 角为 00。 F 空=0.12980.96=298.096
27、N F 脱=F 包+F 空=4131.84+298.096=4429.936N 2. 确定推杆大小 每个塑件选用 4 根推杆推出满足强度性推杆的大小E 为推杆的弹性模量，取 20.6105Mpa由于推杆直径的强度大小和稳定性大小满足要求，所以选用单一个塑件4 跟推杆，直径为 12mm3校核总顶杆面积是否合理 21塑件被丁接面积的压力过大，会留下较大的内应力而发白，出现顶白现象，甚至使塑料制品产生塑性变形而损坏形变。 顶出接触面积：A 顶=A 推杆= 6 24=452.16mm2接触压力校核：=F 脱/A 顶=11.66Mpa 脱 11.66Mpa=13.5Mpa 13.5Mpa 为 ABS 的
28、许可压力所以，直径为 12mm 的推杆符合要求 4. 推杆位置的设置 1、推杆应布置在塑件不易变形和脱模力最大的地方 2、不要刮到型芯 3、考虑脱模力平衡尽量避免产生附加倾侧力矩 4、不要浇口对准顶杆断面以免过高压力伤推杆 5、推杆结构及材料 推杆的形状为圆形截面直杆（A 型） ，它与型芯配合段 S 一般采用 2.5d3d（612mm） ，不小于 6mm 推杆装入模具后，其端面应高出型腔底面 0.050.1mm。其结构如下图： 6.推杆材料采用 45 钢，通过淬火热处理后，硬度 HRC 为 55. 7.推杆机构的复位机构设计 推杆在开模退出塑件后，为下一次的注射成型做好准备，必须使推出机构复位
29、，以恢复完整的型腔，复位装置的类型有复位杆复位和弹簧复位装置。本设计采用复位杆复位。 复位直径为 15mm，长度为 140mm 圆形截面复位杆，材料为 45 钢。 8.推出导向机构的零件设计 导套和导柱导柱直径为 12mm,长度为 90mm;导套大径为 16mm,长度为35mm;材料为 45 钢 第九章 注射系统设计浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔各处，以便获得外形轮廓清22晰、内在质量优良的塑料。因此要求充模速度快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料与塑件方便分离，而且在塑件上留下痕迹小。浇注系统设计内容：主流道设计，分流道设计，浇口设计，冷料穴设计。一. 主流道
30、设计主流道是溶溶塑料进入型腔的最先经过部位，其截面尺寸直接影响塑料的流动速度和填充时间，同时对注射压力的影响不可轻视。 1.主流道尺寸根据所选注射机，则主流道小端直径为：d=注射机喷嘴尺寸+ （0.51）=(4.5 5)mm取 d=5mm主流道球面半径SR=注射机喷嘴球面半径+ （12）=(19 20)mm 取 SR=20mm 2.主流道衬套形式本设计是中小型模架但为了便于加工和主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式。主流道长度取 60mm，衬套下图所示材料采用 T8A 钢，热处理淬火后表面硬度为 5357HRC。 3.主流道凝料设计q 主=h/12(D 2+Dd+d2) =3.1475（8
31、.92+8.95+5 2）/12 =2.92cm3 4、主流道剪切速率校核 由经验公式 r=4qv/R n3 式中 qv=q 主 +q 分 +q 塑 Rn=(D+d)/2/2=(8.9+5)/4=3.48(mm)=0.348cm q 分=10025.12=2512mm 3=2.51cm3 q 塑 =411=44cm3 所以 qv=2.92+2.51+44=49.43 cm 3 r=4qv/Rn3=449.43/3.140.3483=1494.11510 3s-1主流道剪切速率偏小主要原因是注射量小 喷嘴尺寸偏大 使主流道尺寸偏大所致，但 r 大于 5102s-1，所以主流道剪切速率不符合要求。
32、 二、分流道设计 分流道设计应能使塑料的溶体的流向得到平稳的转换并尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能低，同时应能将塑料溶体均衡分配到各个型腔，分流道加工要方便容易。 1、分流道布置形式 分流道的布置形式有平衡式布置和非平衡式布置，本设计是一模四腔，采用平衡式布置，能很好地满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑23料溶体尽快地通过分流道均衡分配到各个型腔。分流道布置图如下：2、分流道的长度 第一级分流道：L1=65mm 第二级分流道：L2=14.5mm 3、分流道的形状及截面尺寸 加工凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面的动模一侧，截面采用加工心比较方便的半圆截面，取 R=3mm 从理论
33、上，第二段分流的截面应比上一级截面小 10%，但为了刀具的统一和加工方便，在分型面上的分流道采用一样的截面。 4、分流道凝料体积 分流道长度：L=2 L 1+2L22 L=265+214.52=188mm 分流道的截面面积：A=R 2/2 A=3.149/2=14.13mm2 分流道凝料体积： q 分 =LA q 分=18014.13=2543.4mm3=2.54cm3 5、分流道剪切速率校核：由经验公式：r=4qv/R n3 式中：q=q 分+q 塑 Rn= 3/2LA 所以: q=2.54+44=46.54cm 3 Rn= =1.59mm 2104.3/.5X. r= 4q/Rn 3=44
34、6.51/3.140.1593=14740510 2s-1所以分流道剪切速率符合要求 6、分流道表面粗糙度 分流道表面不必很光滑,其表面粗糙度 Ra 一般为 0.8um1.6um,本设计采用1.6um。三、侧浇口设计 浇口是连接分流道与型腔或者是塑件的桥梁，它是整个浇注系统的最薄弱24点和关环节其形式尺寸开设在型腔的什么部位对塑件的质量影响很大。根据塑件外部特征，外观表面要求比较高，应看不到明显的浇口痕迹，因此，本设计采用侧浇口，在开模时浇口自行剪断，几乎看不到浇口。侧浇口布置图如下：1、侧浇口的尺寸确定 浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修
35、正。一般浇口的截面积为分流道截面积的3%9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为 0.52mm，表面粗糙度 Ra不低于 0.4m。 （1）浇口的截面一般只取分流道截面积的 39，浇口的长度约为0.5mm2mm，现在可算出我们需要的浇口面积 S=5A=1.3mm 2 （2）根据塑件所用的塑料，塑件的壁厚和浇口形式查资料可得:侧浇口的直径为 1mm 2、浇口剪切速率校核 由经验公式：r=4qv/R n3 式中：q=q 塑 所以：r=444/3.140.1593=1.310 5s-1(为 r1.0105s-1 1.010 6s-1)四、冷料穴设计 1、主流道冷料穴 注射成型时，喷嘴前端的为为熔料温度
36、较低，为了防止其进入型腔，在主流道的末端设置冷料穴含集在这部分凝料，并且利用它推出凝料。 拉料杆主要是起到从主流道拉出凝料和从模具推出凝料的作用。主流道拉料杆有二种基本形式，一种是适用推杆起模的拉料杆，另一种只适用于推板脱模的拉料杆。本设计采用推杆脱模，所以本设计采用弧形拉料杆（如下25图所示） ，此种拉料杆结构简单，加工方便。 2、分流道冷料穴 为了防止料头堵塞浇口或进入腔而影响塑件质量，要分流道末端设置冷料，在分流道端部加长 12mm(1.5d)。第十章 合模导向机构的设计合模导向机构是保证动模合模时，正确定位和导向的零件，导向机构有导柱导向和锥面定位两种。本设计采用导柱导向，它广泛使用。
37、 导向机构起到定位、导向和承受一定的侧向压力的作用。 一.导柱（一） 、导柱的结构形式 由于本设计的塑件制品精度要求不算很高所以采用带头导柱,其特点是结构简单加工方便用于简单模具。 （二） 、导柱结构的技术要求 1、长度： 导柱的导向部分长度应比型芯的高度高出 8 12mm 2、形状： 导柱前段做成锥台行,以便导柱顺利进入导套 3、材料: 导柱采用 20 钢,表面经渗碳淬火处理,表面硬度 50 55HRC 4、数量与布局 导柱均布在分型面四周 5、配合要求 导柱固定端与 A 板的配合为 H7/m6 的过度配合导柱的导向部分的配合为 H7/f7 的间隙配合为了快速排出孔内的空气在导柱相应位置的上
38、模座板上开设排气槽。 二、导套 （一） 、导套的结构形式 26本设计采用带头的型导套 （二） 、导套结构的技术要求 1、形状 为了导柱顺利进入导套,导套的前段进行倒角处理2、材料 采用与导柱相同的 20 钢,但其硬度略低于导柱,这样可减轻磨损及防止导柱、导套拉毛。 3、固定形式和配合精度 导套与模板采用 H7m6 的过度配合 第十二 排气系统的设计在注射过程中，模具内除了型腔和浇注系统中原有空气外，还有塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体若不能被熔融塑料顺利排出型腔，则可能填充时因气体被压缩产生高温，引起塑料件局部碳化烧焦或使塑件产生气泡，或使熔接不良而引起塑件强度降低，甚至阻碍塑料填
39、充等，为了使这些气体从型腔中及时排出，在设计模具时必须考虑排气问题。 排气的方式有开设排气槽排气和利用模具分型面或模具零件的配合间隙自然排气等。本设计直接利用分型面来排气，不需开设排气槽。 第十三章 注射机重要参数的校核一注射量的校核：m1=pABSV1=1.0413=13.52cm3m2=n0.6m1=4x0.613.52=32.448cm3nm1+m2=413.52+32.448=86.528cm3式中：m1浇注系统所需塑件质量或体积（g 或 cm3）m2单个塑件的质量体积（g 或 cm3）m3注射机允许的最大注射量（g 或 cm3）注射机最大注射量：2780%m=80%250=200cm
40、3 得：86.528250 符合要求二注射压力的校核：由表 31 得，ABS 的注射压力为 7090MpaXSZY250 的注射压力为 130Mpa PABSP 注射机 符合要求三锁模力的校核：F=1179.878KN1800KN 符合要求四，安装尺寸的校核：（1）喷嘴的尺寸主流道的小端直径 D=5mm，大于注射机喷嘴直径 d=4mmD=d+（0.51）mm根据喷嘴直径 d=4mm D 选取 4.5mm 符合要求（2）主流道的入口大凹球面直径 SR0应大于注射机喷嘴球面半径 SR=18mm 通常为 SR0=SR+（12）mm=18+2=20mm 本设计模具 SR=18 而 SR0=19mm 符
41、合要求 五定位圈尺寸 注射机定位圈尺寸 查模具设计指导书P166 表 5-48 得: 100 mm,定位圈尺寸取 100 mm， 两者之间属于是间隙配合。06. 20.4六最小注射量的校核模具厚度应满足 HminHHmax，其中 Hmin=200mm，Hmax=350mm，而本设计的闭模高度 H=25+70+80+35+80+25=315mm七开模行程，推出高度（1）注射机开模行程核算：H1 取 35mm，H2 取 60mmHH1+H2+(510)mm=35+60+5=100mm式中：H 1推出距离（mm）H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm） 查表 41 得，H=500mm 符合要求（2
42、）推出行程校核：注射机推出行程查表 41 得，160H1=35 符合要求八模架尺寸与注射机拉杆内间距校核本设计模具尺寸：300350而注射机拉杆内间距为 448370 固 448300 符合要求结论：本设计所选的注射机 XSZY250 符合要求28第十四章 模具装配图和零件图一、 模具 2D 图的绘制二、 零件 2D 图的绘制注：另附图纸第十五章 课程设计总结经过两周的课程设计，我基本上了解了模具设计的思想，并逐步树立了正确的设计思想，而且根据设计思路完成了一套仪表壳的模具。刚开始做设计的时候感觉有点困难，不知该从何下手去做，有点茫然，通过看参考书上的设计步骤，渐渐明白了整个设计过程，这确实是项很有挑战性的工作，首先要对模具的结构有很好的了解，并知道各部分的名称及作用是什么，这对于设计是非常重要的，如果连模具结构都不清楚，那还谈什么设计，根本完成不了的工作；再次要有很好的制图能力，如果这项不行，那设计图纸就无法很好的完成，其次要能熟练掌握 CAD 绘图软件，这是基本了，整个图形的绘制都要用它。 通过设计我将所学的理论很好的运用到中实践来了，对于模具制造工艺、塑件成型工艺及模具设计等方面必要的基础知识和专业知识有了进一步的了解，这次设计我的收获很大，比上几节理论课收获大的多了。
