1、 西南科技大学网络教育毕业设计（论文）题目名称： 按钮帽塑料模具设计 年 级： 08 秋 层次： 本科 专科学生学号： 88160250285 指导教师： 陈宝帆 学生姓名： 马 敏 技术职称： 讲 师 学生专业： 机电一体化技术 学习中心名称： 重庆学习中心 西南科技大学网络教育学院制毕业设计（论文）任 务 书题目名称 按钮帽塑料模具设计 题目性质 真实题目 虚拟题目学生学号 88160250285 指导教师 陈宝帆 学生姓名 马 敏 专业名称 机电一体化技术 技术职称 讲 师 学生层次 高起专 学习中心名称 重庆学习中心 2010 年 月 日毕业设计（论文）本设计的研究目的和意义： 1检验
2、理论知识掌握情况，将理论与实践相结合。2初步掌握模具设计的方法、过程，掌握 AuToCAD、ProE 相关设计软件为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。3培养自己的独立思考能力、动手能力、创新能力和计算机运用能力。4此塑件外表面不允许有印迹，并且要光滑。5要求设计合理，可保证产品质量并且有节约生产原材料。毕业设计领导小组负责人： （签字）2010 年 月 日毕业设计（论文）成绩考核表总成绩过程评分 评阅成绩 答辩成绩 百分制 等级制1、 指导教师评语建议成绩 指导教师签字: 2010 年 月 日2、 论文评阅教师评语建议成绩 评阅教师签字： 2010 年 月 日3、 毕业答
3、辩专家组评语建议成绩 答辩组长签字： 年 月 日4、 毕业设计领导小组推优评语组长签字： 年 月 日摘 要模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又是原料和设备的“效益放大器”，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，模具工业已成为国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志。塑料成型加工及模具技术不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备成型机械的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。本文主要讲述了按钮帽注塑模的设计。内容包括制品材料的选择及材料性能
4、的分析、注射机的选用、浇注系统、成型零件、冷却系统和抽芯机构的设计等部分。除此之外，还包括模具型腔的 CAD/CAM 部分，并利用先进软件将其加工部分直接生成 NC 文件。本文强调利用现代计算机辅助设计制造技术，运用了 Pro/E、CAXA 等国内外著名软件进行辅助设计。既保证了产品的质量，缩短了产品更新的周期通过本次毕业设计，对我在大学阶段所学习的模具设计方面知识做了一个很好的总结和巩固，也对平时所学习的比较零散的知识做到了系统化的运用。也发现了自己在学科仍存在很多不足，可以更好的复习和理解，同时对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。关键词 按钮帽 注塑模 CAD
5、/CAMABSTRACTMould plastic molding process is an important technological equipment and raw materials and equipment “benefit“, mould manufacturing amplifiers, final product value, is often die worth several times, a hundredfold. Therefore, the mold industry has become the foundation of the national ec
6、onomy work, called the “mother of industry. Mould manufacturing technology, has become a national product manufacturing technology of the important symbol. The plastic molding process and mould technology not only with the polymer materials synthesis technology improvement and innovation of molding
7、machinery molding equipment, molding process of practice and progress, and along with the computer technology, the numerical simulation technology in the field of plastic forming and development penetration.This article mainly described the design of injection mould helmet. Contents include the choi
8、ce of materials and products of material properties of analysis, injection machine selection, gating system, forming zeroA, cooling system and the design of core-pulling mechanism etc. In addition, also including the mold CAD/CAM, and use the advanced software will its processing partsDelivery to th
9、e NC files. The paper emphasizes using modern computer aided design manufacture technology, using CAXA Pro/E, domestic and international famous software etc. bothEnsure the quality of products, but also greatly improve the manufacturing productivity, shorten the cycle of product update.Through the g
10、raduation design, for me in the university learning stage of mould design aspects of knowledge is a good summary and consolidate, the peacetime learning is scattered knowledge achieved systematic application. Also found himself in some aspect of knowledge within a short, do owe the good review and u
11、nderstanding of mechanical manufacturing, processing technology is a systematic and comprehensive understanding, reached the purpose of learning.Key words Helmet Injection mold CAD/CAM目 录引 言 .1第一章 塑件成型的工艺性分析 21.1 塑件制品结构分析 .21.2 成型工艺分析 .21.2.1 精度等级 21.2.2 脱模斜度 .21.3 PC 的注射成型过程及工艺参数 .31.3.1 注射成型过程 .31
12、.3.2 PC 的注射工艺参数 .31.4 PC 塑料的性能分析 .41.5 PC 成型塑件的主要缺陷及消除措施 .51.6 注射模选材 .51.7 模具的工作过程 .6第二章 分型面结构设计 72.1 分型面的选择原则 .72.2 分型面的选择方案 .72.3 确定型腔数量及排列方式 .92.3.1 一般确定型腔数目的四种方法 92.3.2 本设计中型腔的确定 92.4 注射机型号的确定 .92.4.1 按钮帽的注射量的计算 92.4.2 选择注射机 .102.4.3 注射机有关参数的校核 .112.4.4 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核 .112.5 浇注系统形式和浇口的设计 112.5.
13、1 主流道的设计 .112.5.2 主流道尺寸 .122.5.3 主流道衬套的形式 .122.5.4 主流道冷料穴的设计 .132.5.5 分主流道冷料穴的设计形截 .142.6 浇口的选择原则浇口的位置 14第三章 模具的试模与修模 .173.1 试模 173.2 修模 173.3 模具的工作过程 173.4 设计小结 18结 论 19致 谢 20参考文献 211引 言模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又是原料和设备的“效益放大器” ，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，模具工业已成为国民经济的基础工业，被称为“工业之母” 。模具生产技术的高低，已成
14、为衡量一个国家产品制造技术的重要标志。塑料成型加工及模具技术不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备成型机械的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。注射成型也称为注塑成型，其基本原理就是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。采用这种方法既可以生产小巧的电子器件和医疗用品，也可以生产
15、大型的汽车配件和建筑构件，生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产效率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和良好的发展前景。据统计，注射制品约占所有塑料制品总产量的 30，全世界每年生产的注射模数量约占所有塑料成型模具数量的 50。早期的注射成型方法主要用于生产热塑性塑料制品，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品的应用范围不断扩大，目前的注射成形方法已经推广应用到热固性塑料制品和一些塑料复合材料制品的生产中。例如，日本的酚醛（热固性塑料）制品生产过去基本上依靠压缩和压注方法生产，但目前已经有70被注射成型所取代。注射成型方法不仅广泛应用于通用塑料制品生产，而且就工程塑料而言，它也是一种最为重
16、要的成型方法。据统计，在当前的工程塑料制品中，80以上都要采用注射成型的方法生产。随着塑料材料技术和注塑成型加工技术的不断进步，塑料注塑加工行业得以持续发展。塑料加工是将原材料变为制品的关键环节，只有迅速的发展塑料加工业，才可能把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的制品，在国民经济的各领域发挥作用。2第一章 塑件成型的工艺性分析1.1 塑件制品结构分析图 1.1 塑件制品结构分析该塑件的结构不算复杂，但是上半部分是带有凹槽的曲面，凹槽中间有一个凸棱，因为曲面的表面要求较高，所以要求模具型腔内表面制造精度高，以保证塑件表面质量。下半部分与上半部分有一定的斜度，两边都带有长形凸棱，需要两边侧抽芯
17、。根据本塑件的基本结构特征尺寸大小及其使用场所，材料的来源是否充足，成本是否经济等多方面因素的综合考虑，选用 PC(聚碳酸酯）塑料作为本设计的材料。1.2 成型工艺分析1.2.1 精度等级影响尺寸精度的因素较多，如模具制造精度及其使用的磨损程度，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的变化，塑件制品的形状、脱模斜度及成型后制品的尺寸变化等等。在一般的生产设计过程中，为了降低模具的加工难度和模具的生产成本，在满足塑件使用要求的条件下，选取较低等级的公差，这样便于加工与生产。结合本设计的具体情况，查参考文献1中表 8.5-64 查得，该塑料件尺寸精度为 MT3 级，对应的模具精度为 IT9，由 8.5-6
18、5 可知，材料为 PC，基本尺寸在 25.050.0mm 的塑件的最小极限为 0.030mm，实用极限为0.080mm。1.2.2 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3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。该塑件厚约 4mm，其脱模斜度查参考文献1中表 8.5-7 有塑件外表面 351，内表面 3050。由于该塑件所用材料 PC 流动性差，
19、溢边值为 0.06mm 左右，需提高注射压力，但压力过高则又使塑料制品开裂，所以塑件外形应放脱模斜度，一般取大于或等于 2为宜。1.3 PC 的注射成型过程及工艺参数1.3.1 注射成型过程：（1）成型前的准备对 PC 的色泽、细度和均匀度等进行检验。由于 PC 吸湿性极小,但水敏性强，含水量不得超过 0.2%，加工前必须干燥处理，否则回出现银丝、气泡及强度显著下降现象。（2）注射过程塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却 5 个阶段。（3）塑件的后处理采用红外线灯、鼓风烘箱，热处理温度 100110，处理时
20、间812h。1.3.2 PC 的注射工艺参数。PC 塑料注射工艺参数，具体数值如下表 1.1 所示注射工艺参数，表 1.1 PC 塑料注塑参数塑料名称 PC注射机类型 螺杆式温度 t () 110120预热和干燥时间r (h) 812前段 240285中段 230280料筒温度 t ()后段 2102404喷嘴温度 t ()模 240250具温度 t ()注射 90110压力 p(Mpa) 80130注射时间 2090高压时间 05成型时间（s）冷却时间 2090总周期 401901.4PC 塑料的性能分析PC 的主要性能指标,具体如下表 1.2 所示表 1.2 PC 的主要主要性能标塑料性能
21、 单 位 数 值密度 cm3 g 、 1.181.20质量体积 3 .g 、 0.83吸水率 24h 23050%RH 0.15长时期 % 23浸水中 0.35物理性能折射率（折光指数 %（或 n） 25时 1.586玻璃化温度 149熔点 225250（267）线膨胀系数 6计算收缩率 % 0.50.7热性能热导率 w/m.k 0.193屈服强度 MPa 72抗拉强度 MPa 60断裂伸长率 % 75（泊松比 0.38）拉伸弹性模量 MPa 2.3抗弯强度 MPa 113弯曲弹性模量 MPa 1.54抗压强度 MPa 77力学性能抗剪强度 MPa 40日光及气候影响 日光照射微脆化，经玻璃纤
22、维增强后紫外线的影响减弱液的稳定性 剂有破坏作用，在大于60水中发生水解作用耐酸性及盐溶 对稀无机酸、有机酸、盐溶液和水稳定，强酸、氧化耐碱性 弱碱影响较轻，强碱溶液、氨和氨类能引起腐蚀或分解化学性能耐油性 对动、植物油和多数烃油及其酯类稳定，含有极性剂的某5些矿物油则有影响耐有机溶剂性 溶于氯化烃和部分酮、酯及芳香烃中，不溶于脂肪族碳氢 化合物、醚和醇类1.5 PC 成型塑件的主要缺陷及消除措施1缺陷缺料（注射量不足） 、气孔、溢料飞边。熔接痕强度低、表面强度和硬度不足。2消除措施加大主流道、分流道、浇口，加大喷嘴，增大注射压力，提高模具温度。1.6 注射模选材模具材料选用原则，用于注塑模具
23、的钢材，大致应满足如下要求：1机械加工性能优良：易切削，适于深孔、深沟槽、窄缝等难加工部位的加工和三维复杂形面的雕刻加工；2抛光性能优良：没有气孔等内部缺陷，显微组织均匀，具有一定的使用硬度（40HRC以上） ；3良好的表面腐蚀加工性：要求钢材质地细而均匀，适于花纹腐蚀加工；但对一些特殊 塑料；4耐磨损，有韧性：可以在热交变负荷的作用下长期工作，耐摩擦；5热处理性能好：具有良好的淬透性和很小的变形，易于渗氮等表面处理；6焊接性好：具有焊接性，焊后硬度不发生变化，且不开裂、变形等；7热膨胀系数小，热传导效率高：防止变形，提高冷却效果；8性能价格比合理，市场上容易买到，供货期短。在选择注射模具钢材
24、时，要综合考虑塑件的生产批量、尺寸精度、复杂程度、体积大小和外观要求等因素。对于塑件生产批量大、尺寸精度要求高的场合，应选用优质模具钢。对于结构复杂或体积比较大的塑件应选用易切削钢，外观要求高的塑件可以选用镜面钢材。该模具的选材及热处理见下表 1.3。表 1.3 模具的选材及热处理零件名称 材料牌号 热处理 硬度 说明定模板(型腔）型芯 CR12MOV 淬火 58HRC-62HRC淬透性好,热处理变形小,耐磨性好瓣合模 CR12MOV 淬火 58HRC-62HRC支承板、推杆固定板 45 调质 230HB-270HB模套 45 淬火 43HRC-48HRC垫块 Q235A 230HB-270H
25、B6推板 45 调质 54HRC-58HRC主流道衬套 T10A 淬火 43HRC-48HRC带头导柱、导套 T8A 淬火调质 54HRC-58HRC推杆 T8A 淬火调质 50HRC-55HRC圈 45 淬火 50HRC-55HRC 定位拉料杆 T10A 淬火 54HRC-58HRC1.7 模具的工作过程模具装配试模完毕后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下。1对塑料 PC 进行烘干，并装入料斗；2清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热；3合模、锁紧模具；4对塑料进行预塑化，注射装置准备注射；5注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模；6脱模过程开模时由定模板 1
26、1 与定模座板 7 首先沿分型面分型，当开模到一定距离时，动、定模分开，拉料杆 18 将主流道凝料从浇口套 22 中拉出，在开模过程中，在瓣合模推杆的推动下，瓣合模一边推着塑件沿着矩形槽向上移动，同时完成侧抽芯。当推杆推动瓣合模达到一定距离时，塑件脱离了型芯，完成了脱模过程，最后将塑件取出；7塑件的后处理切除塑件上的浇注系统凝料，对塑件进行调湿处理7第二章 分型面结构设计模具上用以取出塑件或取出浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填性及制品的脱模，分型面的位置也影响着成型零部件
27、的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键内容。2.1 分型面的选择原则1选在制品最大外形尺寸之处。因为制品一般都是在最大投影面积之处分模，否则，很难脱模。同时，应尽可能使制品留在动模一侧，有利于取出塑件。2避免影响塑件外观。尤其是对表面要求较高的塑件。3便于浇口进料，利于成型，易于排气。4利于型腔加工，从而使制品精度易于保证。5有助于侧抽芯或便于侧抽芯；利于型腔或型芯结构的装卸和保证其强。6利于嵌件的安装以及活动镶件和弹性活动螺纹的安装。7有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已经充分考虑以上确定分型面的基本原则，从按钮帽实物的结构可以
28、看出，该塑件需外侧抽芯，所以在确定分型面时，还要确定好侧抽芯结构。外侧抽芯采用滑块侧抽芯。2.2 分型面的选择方案分型面在制品最大外形尺寸之处，并能够保证塑件上表面曲面的质量要求，而且塑件在分型面处的表面质量无特殊要求，塑件下半部分凸棱处采用滑块侧抽芯机构，整个塑件成型精度比较高，模具结构也比较简单。8图 2.1 分型面的选择方案一图 2.2 分型面方案二1如图 2.1 所示，此方案难以保证塑件的上表面的质量要求，上表面中心处会留有熔接痕或者飞边，影响塑件表面质量，而且不易设置抽芯机构，模具结构较复杂，塑件精度难以保证。2分型面的选择方案二如图 2.2 所示，此种方案满足分型面在制品最大外形尺
29、寸之处，并能够保证塑件上表面曲面的质量要求，而且塑件在分型面处的表面质量无特殊要求，塑件下半部分凸棱处采用滑块侧抽芯机构，整个塑件成型精度比较高，模具结构也比较简单。综合比较上述两种方案，分型面采用方案二模具结构较简单，塑件成型精度可靠，因此本模具采用此方案。92.3 确定型腔数量及排列方式型腔数量以及位置如何确定要根据塑件制品的尺寸大小、结构难易程度、生产效益等诸多因素灵活确定。2.3.1 一般确定型腔数目的四种方法1根据经济性确定型腔数目根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和生产原料费用，仅考虑模具加工费和塑件成。2根据注射机的额定锁模力确定型腔数目当成型大型平板制件时，常用这种方
30、法。3根据注射机的最大注射量确定型腔数目。4根据制品精度确定型腔数目，一般来说，每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%，所以不是型腔的数目越多越好。对于高精度制品，由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀一致，故通常推荐型腔数目不超过 4 个。2.3.2 本设计中型腔的确定。大中型塑件和精度要求高的小型塑件一般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使生产效率大为提高。该塑件上表面精度要求较高，塑件体积较小，生产批量为大量生产，两边抽芯，从模具加工成本、制品生产时的成本以及制品精度考虑，初步拟定采用一模四腔。型腔
31、布置形式如图 2.3 所示图 2.3 型腔布置形式2.4 注射机型号的确定2.4.1 按钮帽的注射量的计算查参考文献2得 PC 的密度 为 1.20g.，利用 Pro/E 三维软件定性测的该塑件的实际体积为 1.70cm3，质量为 2.04g。浇注系统凝料体积的初步计算可按浇注系统的体积为塑件的 0.6 倍，即 V 浇 =0.6V 塑 ，由102于该模具是一模四腔，所以浇注系统凝料体积为 V 浇 =40.61.70=4.08cm3一次总的注射量为V 实 =n(V 塑 +V 浇 )式中 n模具型腔数目，取 n=4；所以 V 实 =4（1.70+0.61.70）=10.88cm 3m=V 实 =1
32、.2010.88=13.056g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流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积 A2，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A 2 是每个塑件在分型面上的投影面积 A1 的 0.2 倍0.5 倍，因此可用 0.35nA1（n 型腔数）来进行估算：A1=3.149.614.75=444.62mm所以 A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.354444.624=2400.97mm锁模力是指注塑机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，即：F 锁 =AP 型 式中 F 锁 注塑机的额定锁模力(N)；P 型 模具型腔内塑料熔体平均压力，一般为
33、注塑压力的 0.30.65 倍，通常为2040MPa，取 P 型 为 35Mpa；A塑件和浇注系统在分型面的投影面积之和（mm） ；所以 Fm=AP 型 =2400.9735=84033.95N=84.03kN2.4.2 选择注射机根据实际情况，为了保证注射机能够正常注射成型，模具所需的实际注射量应该小于注射量的公称注射量。一般由经验公式可得公称注射量为：V 公 V 实 /0.8=13.8g/cm3根据公称注射量选择注射机，但 PC 材料成型优先选用螺杆式注射机，查参考文献1可得，初步选型号为 SZ100/60 的注射机，该注射机的主要技术参数如表 2.1 所示:表 2.1 注射机的主要技术参
34、数项目 SZ-100/60 拉杆内间距、mm、 280250结构类型 卧 移模行程、mm、 220理论注量、cm3、 78g 最大模具厚度 、mm、 300螺杆直径 mm 30 最小模具厚度、mm、 10011注射压力（M/MP） 170 锁模形式 双曲肘注射速率(g/d) 60 模具定位孔直径 mm、 55塑化能力(g/s) 5.6 喷嘴球半径、mm、 12螺杆转速(r/min) 14200锁模力（kN） 450喷嘴口直径 mm、 42.4.3 注射机有关参数的校核式中 H注射机动模板的开模板行程（mm） ；H1塑件推出行程（mm） ，取 10mm；H2包括流道凝料在内的塑件高度（mm） ；
35、所以，H=22010+12.3+48+(510)=（75.380.3）mm；由计算结果可知，开模行程符合要求。2.4.4 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 200mm250mm，而注射机拉杆内间距为 280mm250mm因 285mm250mm，符合要求。综上所述，注射机选择 SZ100/60 卧式注射机符合该模具设计要求。2.5 浇注系统形式和浇口的设计所谓浇注系统就是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传物质、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。该模具采用普通流
36、道浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴、浇口。2.5.1 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，它将注射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。主流道设计要点：1为便于将凝料从主流道中拉出，主流道通常设计成圆锥形，其锥角 =26。内壁表面粗糙度 Ra 一般为 0.8。2为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出，主流道与喷嘴应紧密对接，12主流道进口处应制成球面凹坑，其球面半径为 R2=R1+(12)mm,凹入深度（35）mm。3为了物料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处呈圆角过渡，其圆角半径 r=13mm。4
37、主流道长度 L 应尽量短，否则将增加主流道凝料，增大压力损失，一般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定，一般不大于 60mm。2.5.2 主流道尺寸1主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径（0.51）=4（0.51） ，取 D=4.5mm；2主流道球面半径 SR0=注射机喷嘴球头半径（12）=12（12） ，取 SR0=13mm；3球面配合高度 h=3mm5mm，取 h=3mm4主流道长度尽量小于 60mm，由标准模架结合该模具的结构，取 L=44mm5浇口套总长 L 0=44+h+2=49mm6主流道大端直径 D 1=D+2LtanH6.59mm式中 a主流道的半锥角。a=1.5。经计算可得，
38、D=6.6mm2.5.3 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如 T8A、T10A 等，热处理硬度为 50HRC55HRC。如图 2.4所示：图 2.4 热处理硬度13图 2.5 限位圈结构尺寸为方便加工，本模具将定位圈和村套设计成本体式，其定位圈结构尺寸如图 2.4 所示（1）主流道衬套的固定：主流道衬套的固定形式如图 2.6图 2.6 主流道衬套的固定形式1.内六角螺钉 2.定位圈 3.定模板 4.主流道衬套 5.动模板2.
39、5.4 主流道冷料穴的设计：开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径稍大于或等于主流道大端直径。开模时，主流道中的凝料由 Z 形头冷料穴拉出定模，当塑件被推出时，凝料同时被推出。本模具采用与推杆匹配的冷料穴，如图 2.7 所示，冷料穴深度取 7mm。14图 2.7 匹配的冷料穴2.5.5 分主流道冷料穴的设计形截（1）梯形的分流道设计由参考文献5表 2-49 常用分流道截面形状和尺寸可得，取 B=5mm，H=3.5mm；体形斜角一般取 510 ，此处取 6；底部圆角一般取 R=1mm3mm，此处取 R=1mm。分流道截面形状如图 2.8 所示。图 2.8 分流道截面形状2.6 浇口的选择原
40、则浇口的位置选择，应遵循如下原则：1避免制件上产生喷射等缺陷，避免喷射有两种方法：（1）加大浇口截面尺寸，降低熔体流速；（2）采用冲击型浇口，改善塑料熔体流动状况；该模具采用方法 a；2浇口应开设在塑件截面最厚处；3有利于塑件熔体流动；4有利于型腔排气；5考虑塑件使用时的载荷状况；6减少或避免塑件的熔接痕；157考虑分子取向对塑件性能的影响；8考虑浇口位置和数目对塑件成型尺寸的影响；9防止将型芯或嵌件挤歪变形。浇口类型及位置的确定注射模的浇口结构形式较多，不同类型的浇口其尺寸、特点及应用情况不同。常见的有直接浇口、点浇口、侧浇口、扇形浇口及潜伏式浇口等。（1）直接浇口又叫中心浇口，无分流道，注
41、射压力直压入型腔，所以产品较坚实，流量快且大，适合注射大型产品，但产品内应力大、易变形、注塑保压时间长、浇口去除困难、痕迹明显、影响外观。（2）点浇口这是一种截面形状小如针点的浇口。其优点是去除浇口后，塑件上留下的痕迹不明显，开模后可自动拉断，成型时可减少熔接痕，但压力损失比较大，塑件收缩大，制造困难，而且模具必须设计成三板式模，以脱出流道凝料。（3）侧浇口在分型面上，从塑料边缘进料，形状为长矩形或接近矩形，加工方便、简单，应用灵活，既可以从产品外侧，也可以从产品内侧进料。可以一模多腔，浇口痕迹小，不太影响外观，去除浇口方便。但压力损失大，保压补缩作用比直接浇口小，壳形件排气不便，易产生熔接痕
42、、缩孔及气孔等缺陷。（4）扇形浇口扇形浇口是逐渐展开的浇口，是侧浇口的变异形式。适合于大面积薄壁塑件。（5）潜伏式浇口是点浇口演变来的且吸收了点浇口的优点，也克服了由点浇口带给模具的复杂性。其进料部分一般选在制件较隐蔽处，使不致影响制品的美观。在顶出时流道和制件被自动切断。故顶出时必须有较强的冲击力。对于过于强韧的塑料，不能用潜伏式浇。加工比较困难容易磨损。对塑件进行分析得，塑件的外部表面质量要求比较高，不能有任何的浇口痕迹，因此采用潜伏式浇口，脱模后人工剪断浇口。下面对潜伏式浇口进行详细介绍：优点：1浇口位置的选择较灵活；2浇口可与胶件自行分离；3浇口痕迹小；4两板模、三板模都可采用。缺点：
43、1浇口位置容易拖胶粉；162入水位置容易产生烘印；3需人工剪除胶片；4从浇口位置到型腔压力损失较大。参数：1浇口直径 d 为（0.81.5）mm；2进胶方向与铅直方向的夹角，软质塑料时为 3050 之间硬质塑料为 2530；3潜伏式浇口锥度为 1525 之间；4与前模型腔的距离 A 为(1.02.0)mm。应用：适用于表面质量要求高，不允许有浇口痕迹的塑件件。对于一模多腔的胶件，应保证各腔从浇口到型腔的阻力尽可能相近，避免出现滞流，以获得较好的流动平衡。浇口截面积通常为分流道截面积的 0.070.09 倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度约为 0.52mm 左右。浇口具体尺寸一般根据
44、经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。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，各个浇口也相同浇注系统显然是平衡的。17第三章 模具的试模与修模试模是根据塑料制品所设计制造的模具在相应塑料注射机上进行试模的过程，它是模具制造过程的重要环节，用以检验模具的可生产型、注射的制品是否符合质量要求以及合格品率，并依据试模结构对模具提出修改意见，同时也为模具投入正常生产运行摸索最佳工艺参数。3.1 试模首先烘干原料，然后参照上述的注射工艺条件，之后预热模具。对于小模具不须加热，注射几次模温即可升高，对于大型制品注塑模，为节省原料，提高试模效率，需设法将
45、模具加热，有条件者可采用全自动模温控制器，也可采用活动电热板夹在模具上临时加温，模具温度一般应小于 50。在多数情况下，试模是一个需多次、反复进行的过程，试模过程中可能出现任何问题，对出现的问题应作详细地记录和仔细分析，查找问题原因，提出调整措施，逐渐调整修改直到制品合格。查找原因的次序为：注射工艺条件、注射机、原料，最后是模具，即出现问题后首先从工艺、设备、原料方面找原因，先逐步调整工艺条件、调整设备、处理或更换原料，最后无法解决时才从模具考虑，准备修模。3.2 修模注塑模的修整是一件正常的事情，模具修改主要为结构和尺寸修改，如顶出和脱模方向的修改、滑块修改、轴孔位置与尺寸修改、型腔修改、壁
46、厚修改、排气修改、浇道与浇口修改、加强筋修改、粗糙度修改等。模具修改后再进行试模，如果还不行，则再修改，直到试模合格。3.3 模具的工作过程模具装配试模完毕后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下。1对塑料 PC 进行烘干，并装入料斗；2清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热；183合模、锁紧模具；4对塑料进行预塑化，注射装置准备注射；5注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模；6脱模过程开模时由定模板 11 与定模座板 7 首先沿分型面分型，当开模到一定距离时，动、定模分开，拉料杆 18 将主流道凝料从浇口套 22 中拉出，在开模过程中，在瓣合模推杆的推动下，瓣合模
47、一边推着塑件沿着矩形槽向上移动，同时完成侧抽芯。当推杆推动瓣合模达到一定距离时，塑件脱离了型芯，完成了脱模过程，最后将塑件取出；7塑件的后处理切除塑件上的浇注系统凝料，对塑件进行调湿处理。3.4 设计小结通过本次毕业设计，对我在大学阶段所学习的模具设计方面的知识做了一个很好的总结和巩固，也对平时所学习的比较零散的知识做到了系统化的运用。也发现了自己在学科内的某些方面知识的欠缺，做到了很好的复习和理解，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备， 都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本
48、的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。19结 论通过对以上三种拉板机械手的结构原理、动作过程的分析对比，以及多年来在实际使用过程中的不断改进与提高，性能日臻完善；从反馈的信息来看，不仅得到了众多用户的认可，而且在竞争中赢得了市场；同时为开发新一代的机械手理清了思路。模具设计进入 21 世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，我国装备制造业在加入 WTO 以后，将成为世界装备制造业的基础。当前，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的重要标志之一，成为一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素。机械是人来在长期生产和生活实践中创造出来的重要劳动工具。它用以减轻人的劳动强度改善劳动条件提高劳动生产率和产品质量，帮助人们创造更多的社会财富，丰富人们的物质和文化生活。在当今，机械的设计水平和机械现代化的程度已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业正广泛应用现代先进制造技术
