過濾水嘴注塑模設(shè)計說明書

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CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 摘要 本文簡要介紹了模具行業(yè)現(xiàn)在的情況和未來的發(fā)展趨勢。提到了限制模具發(fā)展的因素?；谒芰线^濾水嘴注塑工藝分析及模具設(shè)計，介紹了注射成型的基本原理，特別是雙分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則；詳細介紹了注射模具澆注系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計過程，并對模具強度要求做了說明。以塑料過濾水嘴模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。 該注射模最顯著的特征是避免了傳統(tǒng)的脫模方式。該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單可靠，加工裝配方便。在查閱參考文獻和對塑件進行工藝性分析的基礎(chǔ)上，確定了模具設(shè)計的整體方案。并對塑料模具的設(shè)計參數(shù)進行了必要的計算，根據(jù)計算結(jié)果選用了注射機。 最后利用AutoCAD軟件對塑件過濾水嘴注射?？傃b配圖及主要零部件進行了設(shè)計，完成了模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。 關(guān)鍵詞：注射模；頂出系統(tǒng)；分型面。 Abstract In this paper, based on the mouth of the bottle Cypriot injection molddesignand process analysis, This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design，to the mouth of the bottle Cypriot Diemain line, the Integrated Process analysis, mold design of the structure, the last to die parts machining methods, the die assembly and a series of mold-all process. The first part briefly introduced mould industry and the current situation in the future. Mentioned the factors restricting the development of mold. The second part of a process of the workpiece analysis, mold design package. According to plastic mold design manual and the relevant experience of the formula necessary, according to results of the injection machine used. Further completion of the standard and non-standard choice of the design. Part III completion of the overall structure of the mold design. Key words： Injection Mold;Design Process;technique; Pulling structur 目錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 1 1.2 各種模具的分類 2 1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 3 1.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 4 1.5 國外模具工業(yè)的發(fā)展情況 5 1.6 畢業(yè)設(shè)計的要求及主要內(nèi)容 6 1.6.1 設(shè)計要求 6 1.6.2 設(shè)計的主要內(nèi)容 6 第2章 注射件材料的分析 7 2.1 塑料制品的設(shè)計分析 7 2.2 塑件體積和質(zhì)量 8 2.3 材料特性 8 2.3.1 ABS的特點 8 2.3.2 ABS的成形特性 8 2.3.3 ABS的成型工藝參數(shù) 9 2.4脫模斜度 11 2.5塑件的壁厚 11 2.6 本章小結(jié) 12 第3章 模具設(shè)計 13 3.1 型腔數(shù)量的確定與配置 13 3.1.1 型腔數(shù)量的確定 13 3.1.2 分型面的確定 14 3.1.3 型腔的配置 14 3.2 注射機的選用 16 3.2.1 類型選擇 16 3.2.2 注塑機基本參數(shù) 17 3.2.3 塑件的的參數(shù)計算 18 3.3 模架的確定 21 3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)模架簡介 21 3.3.2標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 21 3.4 成型零部件的工作尺寸計算 22 3.4.1 工作尺寸分類和規(guī)定 22 3.4.2 影響制品尺寸誤差的因素 23 3.4.3 凹模尺寸計算 25 3.4.4 凸模尺寸計算 27 3.5 彈簧的設(shè)計 29 3.6 本章小結(jié) 30 第4章 澆注系統(tǒng) 31 4.1 主流道 31 4.2 澆口 32 4.3 澆口套的設(shè)計 33 4.4 本章小結(jié) 33 第5章 側(cè)向抽芯機構(gòu)的設(shè)計 34 5.1 斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的組成 34 5.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 34 5.2.1 斜導(dǎo)柱的傾角 34 5.2.2 抽芯距的計算 35 5.2.3 斜銷有效工作長度 35 5.3 斜滑塊的設(shè)計 36 5.4 本章小結(jié) 36 第6章 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計與校核 37 6.1 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 37 6.1.1 導(dǎo)柱的設(shè)計 37 6.1.2 導(dǎo)套的設(shè)計 38 6.2 頂出機構(gòu)的選擇 38 6.2.1頂出機構(gòu) 38 6.2.2推出零件的尺寸 39 6.2.3 推出機構(gòu) 40 6.3 校核 41 6.3.1 凹模的強度校核 41 6.3.2 型腔底板變形量與厚度 41 6.3.3 推桿的應(yīng)力校核 42 6.4 本章小結(jié) 42 第7章 模具的總體設(shè)計 43 7.1 模具的總體設(shè)計 43 7.1.1 模具的裝配 43 結(jié) 論 44 致謝 45 參考文獻 46 -46 - 第1章 緒論 1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 鑒于振興我國模具工業(yè)的重要性，在1989年3月國務(wù)院頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，把模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位、生產(chǎn)和基本建設(shè)序列的第二位。 1997年以來，國家又相繼把模具及其加工技術(shù)和設(shè)備列入了《當(dāng)前國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》和《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，從1997年到2002年，對全國部分重點專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。 1999年7月國家計委和科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《當(dāng)前國家優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域指南(目錄)》，把電子專用工模具、塑料成形新技術(shù)與新設(shè)備、快速原型制造工藝及成套設(shè)備、激光加工技術(shù)及成套設(shè)備、汽車關(guān)鍵零部件等等，都列進去了。 1999年8月20日黨中央和國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加強技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展高科技實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的決定》指出：要在電子信息特別是集成電路設(shè)計與制造、網(wǎng)絡(luò)及通訊、計算機及軟件、數(shù)字化電子產(chǎn)品等方面，在生物技術(shù)及新醫(yī)藥、新技術(shù)、新能源、航天航空、海洋等有一定基礎(chǔ)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加強技術(shù)創(chuàng)新，形成一大批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有競爭優(yōu)勢的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。要加強傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。注重電子信息等技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的嫁接，大幅度提高國產(chǎn)技術(shù)裝備的水平。 所有這些，都充分體現(xiàn)了國務(wù)院和國家有關(guān)部門對發(fā)展模具工業(yè)的重視和支持。 1.2 各種模具的分類 模具有沖壓模具和塑料加工模具。沖壓模具可以按照加工方式分類，可以分為沖孔落料模具、彎曲模具、拉伸模具、剪切模具、翻邊模具、整形模具等。一般用做鋼材等金屬材料的加工。 塑料加工模具按塑料的類型可分為熱固性塑料模和熱塑性塑料模兩大類。熱塑性塑料均使用注射模具。下面是熱固性模具的分類： （1）按模具在壓機上的固定方式可分為： ① 移動式模具：不固定在機床上，裝料合模、開模及塑料制品由模具內(nèi)取出，均在機外進行。這種模具結(jié)構(gòu)、制造簡單，但效率低、勞動強度高，只適用于中小批量件的加工。 ② 固定式模具：固定在機床上，整個過程中，裝料、合模、成型、開模及推出塑料制品等均在機床上進行。使用方便、勞動強度低、效率高，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要用于批量生產(chǎn)中。 （2）按照塑料制品成型方法分類： ① 壓塑模：塑料裝在受熱的型腔或加料室內(nèi)，然后加壓。在壓制時直接對型腔內(nèi)的塑料施加壓力。這類模具的加料室一般于型腔是一體的。 ② 傳遞模：塑料在加料室內(nèi)受熱成為粘流狀態(tài)，在柱塞壓力作用下使熔料經(jīng)過注射系統(tǒng)進入充滿閉合的型腔。 ③ 注射模：塑料在注射機上裝有螺桿攪拌的料筒內(nèi)受熱進行塑化，達到半熔融狀態(tài)時，在壓力作用下熔料通過模具的注射系統(tǒng)進入到有一定溫度的型腔內(nèi)固化成塑料制品。工藝成型周期短，生產(chǎn)效率高，這種模具在熱固性塑料注射機上使用。 （3）按加料室的形式分類： ① 敞開式模具：沒有單獨的加料室，合并在型腔中，壓塑時塑料自由向外溢出。這種模具只能用來加工形狀簡單并且質(zhì)量要求高的塑料制品。 ② 半封閉式模具：在型腔上方設(shè)有加料室，壓塑時余料形成飛邊。這中模具可制造形狀比較復(fù)雜的塑料制品，制品致密度較高。 ③ 封閉式模具：加料室是型腔的延續(xù)部分。壓塑時壓機的壓力全部作用在塑料制品上。制品組織致密，形成垂直飛邊，容易清除，適用于形狀較復(fù)雜的塑料制品。 （4）按模具的分型面分類： ① 垂直分型面模具：模具的分型面平行于壓機的工作壓力方向。 ② 水平分型面模具：模具的分型面垂直于壓機的工作壓力方向。 1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%～80%相比，差距較大。 在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應(yīng)用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。近年來，國內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%～80%相比，仍有差距。 表1-1 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項目 國外 國內(nèi) 注塑模型腔精度 0.005～0.01mm 0.02～0.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.01～0.05μm Ra0.20μm 非淬火鋼模具壽命 10～60萬次 10～30萬次 淬火鋼模具壽命 160～300萬次 50～100萬次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 70～80% 小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 一個月左右 2～4個月 1.4 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 （1）提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 （2）在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 （3）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 （4）開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 （5）提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。 （6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 （7）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測量儀或三坐標(biāo)掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。 1.5 國外模具工業(yè)的發(fā)展情況 目前中國與國外水平相比還存在較大差距，眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸：一是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度；二是塑模企業(yè)應(yīng)向園區(qū)發(fā)展，加快資源整合；三是模具試模結(jié)果檢驗等工裝水平必須盡快跟上，否則塑料模具發(fā)展將受到制約。面對國外先進技術(shù)與高質(zhì)量制品的挑戰(zhàn)，中國塑模企業(yè)不僅要加快產(chǎn)業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)，還要注重模具產(chǎn)業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設(shè)和產(chǎn)業(yè)鏈后端的檢測以及信息服務(wù)，盡快縮短技術(shù)、管理、工裝水平與國際水準(zhǔn)的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。 1.6 畢業(yè)設(shè)計的要求及主要內(nèi)容 1.6.1 設(shè)計要求 （1）塑料注射模總裝圖及脫模機構(gòu)部裝圖設(shè)計，零號圖各1張； （2）側(cè)滑塊、定模固定板、上下型芯零件圖設(shè)計，3號圖各1張； （3）撰寫畢業(yè)設(shè)計論文：10000字以上。 1.6.2 設(shè)計的主要內(nèi)容 本論文主要是對塑料錐齒輪的結(jié)構(gòu)和模具進行了研究和探討，所做的工作主要有以下幾個方面： （1）掌握塑料注射模的設(shè)計步驟，采用扇形澆口自動切斷脫落機構(gòu)； （2）利用雙分型面、側(cè)抽芯脫模機構(gòu)，完成制件脫模的設(shè)計方法。 （3）了解和熟悉模具主要零件的加工制造工藝。 第2章 注射件材料的分析 2.1 塑料制品的設(shè)計分析 制品如圖2-1、圖2-2所示。 圖2-1 塑料過濾水嘴三維實體 圖2-2 塑料過濾水嘴二維零件圖 圖2－1 所示本次畢業(yè)設(shè)計的塑料外殼，材料為ABS，注射成型。從圖2－1 可以看出， 塑件結(jié)構(gòu)主要有以下特點： （1）外殼上部有個很小的螺紋； （2）下部有個圓柱形突起； （3）制品為薄壁件，內(nèi)腔相對較深且有一定的精度要求。 根據(jù)以上分析，模具在設(shè)計中應(yīng)重點解決以下幾方面的問題： （1）模具的結(jié)構(gòu)形式、澆口形式與進澆位置的選擇； （2）分型面如何選取及分型面位置的選擇； （3）塑件板塊上的螺紋如何成型； （4）確保不發(fā)生推出變形，應(yīng)采用什么樣的脫模方式。 2.2 塑件體積和質(zhì)量 由PRO/E模型分析得出塑件的體積和質(zhì)量： （1）體積為8.2258348102mm； （2）密度為1.05g/mm； （3）質(zhì)量為8.5871265103g。 2.3 材料特性 2.3.1 ABS的特點 ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物所組成。綜合性能較好，沖擊強度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理。有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。適用于制作一般機械零件、減摩耐磨零件，傳動零件，以及化工、電器、儀表等零件。 2.3.2 ABS的成形特性 （1）ABS為無定形塑料，其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。 （2）吸濕性強，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。 （3）流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 （4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250℃左右，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑件，模溫宜取50～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取60～80℃。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機時料溫為180～230℃，注射壓力為100～140MPa，螺桿式注射機則取160～220℃，70～100MPa為宜。 （5）模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。脫模斜度宜取2℃以上。 2.3.3 ABS的成型工藝參數(shù) 表2-1 ABS的各項參數(shù) 塑料性能 單位 ABS 物理性能 密 度 g/cm3 1.02-1.16 質(zhì)量體積 cm3/g 0.86-0.98 吸水率24h長時期 ﹪ 0.2-0.4 熱性能 熔 點 （或黏流溫度） ℃ 130-160 熔融指數(shù) （MFI） g/10min 200℃、載荷 50N、噴嘴直徑2.09 0.41-0.82 維卡針入度 ℃ 71-122 馬丁耐熱 ℃ 63 熱變形溫度 0.45Mpa ℃ 90-108 1.8Mpa 83-103 熱膨脹系數(shù) 10－5/℃ 7.0 計算收縮率 ﹪ 0.4-0.7 比熱容 J/(kgk) 1470 熱導(dǎo)率 W/(mk) 0.263 燃燒性 cm/min 慢 力學(xué)性能 屈服強度 MPa3 50 抗拉強度 MPa 38 斷裂伸長率 ﹪ 35 拉伸彈性模量 GPa 1.8 抗彎強度 MPa 80 彎曲彈性模量 GPa 1.4 抗壓強度 MPa 53 抗剪強度 MPa 24 沖擊韌度 無缺口 kJ/m2 261 缺口 11 布氏硬度HBS 9.7 R121 電氣性能 表面電阻率 Ω 1.21013 體積電阻率 Ωm 6.91014 介電常數(shù) 106Hz 3.04 介電損耗角正切 106Hz 0.007 耐電弧性 S 50-85 化學(xué)性能 日光及氣候影響 耐候性要比聚苯乙烯強，加黑色顏料的苯乙烯共聚物經(jīng)戶外大氣侵蝕二年，其外觀和性能基本不變 耐酸性及對鹽溶液的穩(wěn)定性 酸、水、無機鹽幾乎完全沒有影響，在冰醋酸中會引起應(yīng)力開裂 表2-2 ABS的成型條件 塑料名稱 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物 塑料名稱 苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物 縮寫 ABS 縮寫 ABS 注射成形機類型 螺桿式 成形時間/s 注射時間 高壓時間 冷卻時間 總周期 20-90 0-5 20-120 50-220 密度/（g/cm3） 1.03-1.07 計算收縮率/％ 0.3-0.8 預(yù)熱 溫度/℃ 時間/h 80-85 2-3 料筒溫度 /℃ 后段 中段 前段 150-170 165－180 180-200 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 30 適用注射機類型 螺桿式、柱塞式均可 后處理 方法 紅外線燈、烘箱 溫度/℃ 時間/h 70 2-4 噴嘴溫度/℃ 170-180 說明 該成型條件為加工通用級ABS料時所用，苯乙烯-丙烯腈共聚物（即AS）成形條件與上相似 模具溫度/℃ 50-80 注射壓力/MPa 60－100 2.4脫模斜度 塑件模塑成形過程中，塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w狀態(tài)，將會產(chǎn)生一定的尺寸收縮，從而使塑件緊緊地包在模具型芯或型腔中凸起部分。為了便于使塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，阻止塑料制品表面在脫模時劃傷等，在設(shè)計塑件時必須考慮塑件內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。常見熱塑性塑件的脫模斜度的推薦值，見表2－3所示。 表2-3幾種熱塑性塑件的脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 塑件外表面 塑件內(nèi)表面 尼龍（通用） 20′－40′ 25′－40′ 尼龍（增強） 20′－50′ 20′－40′ 聚乙烯 20′－45′ 25′－45′ 氯化聚醚 25′－45′ 30′－45′ 有機玻璃 30′－50′ 35′－1 聚碳酸酯 35′－1 30′－50′ 聚苯乙烯 35′－130′ 30′－1 ABS 40′－120′ 30′－1 2.5塑件的壁厚 塑件的壁厚首先取決于塑件的使用要求，如強度結(jié)構(gòu)、重量、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性以及裝配等各項要求。此外，還應(yīng)盡量使其各處壁厚均勻，壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流動阻力較大，難填充，強度剛度差；壁厚太大，內(nèi)部易生氣泡，外部易生收縮凹陷，且冷卻時間長，料多亦增加成本。 塑件壁厚與流程有關(guān)。所謂流程是指熔融物料由進料口流向型腔各處的距離。各種塑料壁厚在其常規(guī)工藝參數(shù)下，流程大小與塑件壁厚成正比，壁厚則其流程長。表2－4為壁厚與流程的關(guān)系，用它能計算與其相對應(yīng)的塑件壁厚。 S＝（L/100＋0.8）0.6 (2-1) 式中 S——壁厚（mm）； L――流程（mm）。 將相關(guān)參數(shù)代入式(2-1)，經(jīng)計算得出： S＝（70/100＋0.8）0.6＝0.9mm ∵塑件最小壁厚為1mm，符合Smin≥0.9mm的要求； ∴塑件的結(jié)構(gòu)是合理的。 表2-4壁厚與流程的關(guān)系 塑料流動性 計算式 說明 流動性好（聚乙烯、尼龍等） S＝（L/100＋0.5）0.6 S－壁厚（mm） L－流程（mm） 流動性中等（有機玻璃、ABS等） S＝（L/100＋0.8）0.7 流動性差（聚碳酸酯、聚砜等） S＝（L/100＋1.2）0.9 2.6 本章小結(jié) 本章主要介紹了本設(shè)計使用的材料ABS的性能與其成型條件；計算了塑件的最小壁厚和脫模斜度，又使用Pro/E三維繪圖和AutoCAD軟件繪制出塑料外殼的三維圖形和二維零件圖，知道了此塑件的體積、質(zhì)量與尺寸等參數(shù)，為以后的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。 第3章 模具設(shè)計 3.1 型腔數(shù)量的確定與配置 3.1.1 型腔數(shù)量的確定 確定型腔數(shù)量的方法有很多，如根據(jù)鎖模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等確定行腔數(shù)量。 （1）根據(jù)制品的精度要求確定型腔數(shù)量n ①對于注射模來說，塑料制件精度為3級和3a級，重量為5克，型腔數(shù)取4-6個。 ②塑料制件為一般精度（4-5級），塑料制件重量 12-16克，型腔數(shù)取8-12個；而重量為50-100克的塑料制件，型腔數(shù)取4-8個，當(dāng)再繼續(xù)增加塑料制件重量時，就很少采用多腔模具。 ③7-9級精度塑料制件，最多型腔數(shù)比4-5級精度的塑料增多至50% （2）根據(jù)注射機最大注射量確定型腔數(shù)量n 一般注射機不應(yīng)超過注射機最大注射量的80%，即: (3-1) 或 式中 ()—注射機的最大注射量； —成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料重量，g； ()—澆注系統(tǒng)凝料量，或g； ()—單個塑件的容積或質(zhì)量，或g； —塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料容積，。 根據(jù)方法1確定型腔數(shù)量，制件的制造精度為4級，所以應(yīng)該選擇多腔模具，故本設(shè)計選擇一模兩腔進行加工制件。 3.1.2 分型面的確定 模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面統(tǒng)稱為分型面。分型面選擇是否合理對于塑件質(zhì)量、模具制造與使用性能均有很多影響，它決定了模具的結(jié)構(gòu)類型，是模具設(shè)計工作中的重要環(huán)節(jié)。模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、澆注系統(tǒng)形式、推出形式、排氣形式及制造工藝等多種因素，全面考慮，合理選擇。 分型面的選擇原則: （1）分型面位于塑件斷面尺寸最大處,保證塑件可正常取出； （2）開模時盡量使塑件留在動模； （3）分型面距離澆口最遠，有利于排氣； （4）不會在光滑的外表面留下痕跡。 本設(shè)計采用扇形澆口，應(yīng)該采取二次分型。 3.1.3 型腔的配置 型腔的配置決定了模具結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計。一但型腔布置完成，澆注系統(tǒng)走向和類型便確定。冷卻系統(tǒng)和脫模機構(gòu)在配置型腔時也必須統(tǒng)籌考慮。若冷卻通道布置與推桿孔、螺孔發(fā)生沖突時要在型腔配置中進行協(xié)調(diào)。當(dāng)型腔、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)的初步位置確定后，模板的外行尺寸也基本確定。 多型腔在模具上通常采用圓形排列、H形排列、直線形排列以及復(fù)合排列等，在設(shè)計時應(yīng)注意如下幾點： （1）盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，確保塑件質(zhì)量的均一穩(wěn)定。 （2）型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，如圖3-1（b）的布局就比3-1（a）的布局合理。 （3）盡量使型腔排列得緊湊一些，以便減小模具的外形尺寸。如圖3-2所示，圖（b）的布局優(yōu)于圖（a）布局，因為圖（b）的模板總面積小，可節(jié)省鋼材，減輕模具質(zhì)量。 （a） （b） 圖3-1 型腔的配置力求對稱 （a） （b） 圖3-2 型腔的配置力求對稱 3.2 注射機的選用 3.2.1 類型選擇 1956年制造出世界上第一臺往復(fù)螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機的產(chǎn)量占整個塑料機械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機種之一。 根據(jù)塑料注射成型過程,一般可將注射機分為以下幾個部分： （1）注射裝置； （2）合模裝置； （3）液壓傳動和電器控制。 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展,注射機控制系統(tǒng)升級換代很快。微型計算機控制的注射機已較常見。其控制系統(tǒng)由CPU、存儲器、顯示器等組成，并有初始化和調(diào)試、注射和模具動作、壓力和速度控制、數(shù)字PID調(diào)節(jié)、油路和診斷等功能軟件。 注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法。常用的說法有: 按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機； 按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。 其中臥式注射機是注射機中最普通、最主要的形式。臥式注射機的注射裝置和定模板在設(shè)備的一側(cè)，而鎖模裝置、動模板、推出機構(gòu)均設(shè)置在另一側(cè)。臥式注射機的主要優(yōu)點是機體較矮，容易操作加料，制件推出后能自動落下，便于實線自動化操作，缺點是設(shè)備占地面積大，模具安裝比較麻煩。其結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。 圖3-1 臥式注射機外形 1-鎖模液壓缸；2-鎖模機構(gòu)；3-動模板；4-推桿；5-定模板 6-控制臺；7-料筒及加熱器；8-料斗；9-定量供料裝置；10-注射缸 3.2.2 注塑機基本參數(shù) 注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設(shè)計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù)。 （1）公稱注塑量 指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力。 （2）注射壓力 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。 （3）注射速率 為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。 （4）塑化能力 單位時間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期。 （5）鎖模力 注塑機的合模機構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。 （6）合模裝置的基本尺寸 包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍。 （7）開合模速度 為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停。 （8）空循環(huán)時間 在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間。 3.2.3 塑件的的參數(shù)計算 由以上可知塑件的參數(shù)如下： 體積為V=8.2258348cm；ABS的密度為1.05g/cm；塑件質(zhì)量為m=8.5871265g；塑件總質(zhì)量為V總=28.5871265＝17.1743506g。 （1）容量計算 在一個注射成形周期內(nèi)，注塑模內(nèi)所需的塑料總?cè)莘e應(yīng)為模具型腔總?cè)?積與模具澆注系統(tǒng)的容積之和，計算公式如下： V＝nVi+Vj (3－2) 式中 n——模腔的數(shù)量； Vi——單個模腔的容積（或單個制品的體積）； Vj——澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料體積； V——一次注射所需塑料總體積。 選擇注射機時，必須保證V小于注塑機理論注射容積（Vmax）。通常情況下，按下式校核： V≤0.8 Vmax （3－3） 將相關(guān)參數(shù)代入式（3-3），經(jīng)計算得出： V＝28.2258348＋5 ＝16.4533392cm3 Vmax=V0.8≈20.56 cm3 （2）鎖模力計算 P鎖≥0.1n Pcp A （3－4） 式中 P鎖——注射機最大鎖模力（kN）； n——型腔個數(shù)； Pcp——模具成型時模腔的平均壓力（Mpa）。 ①對于易成型制品（PE、PP、PS），Pcp＝20－25Mpa； ②對于薄壁容器，框架類制品，Pcp＝30Mpa； ③對于ABS、PMMA、PC等高粘度、高精度制品，Pcp＝35Mpa； ④對于高精度機器零件，Pcp＝40－45Mpa； A——塑件在開模方向的最大投影面積（cm2）。 將相關(guān)參數(shù)代入式（3-4），經(jīng)計算得出： P鎖 ≥0.1n Pcp A ＝0.12359.07 ≈63.49kN （3）模板尺寸及拉桿間距 如圖3－2所示，模板尺寸(AB)或拉桿間距(A0B0)均表示模具安裝面積的主要參數(shù)。模板面積大約是機器最大成形面積的4～10倍。由圖4－12可知： A＝D＋2b＋2d＋2△1＋2△2 （3－5） A0＝D＋2b＋2△1 （3－6） 式中 D ——由機器最大成型面積計算出的直徑； b ——由模具強度與結(jié)構(gòu)決定的余量； d ——拉桿導(dǎo)向部分直徑； △1 ——拉桿內(nèi)側(cè)余量，中小型注射機一般應(yīng)大于5mm，大型機應(yīng)大于10mm； △2 ——拉桿外側(cè)余量。 圖 3－2 模具與模板尺寸關(guān)系 結(jié)合上面的計算，初步確定注塑機為SZ30/32，主要技術(shù)參數(shù)如下： 注射機SZ30/32技術(shù)參數(shù)： 型號：SZ30/32 結(jié)構(gòu)型式：臥 理論注射容量/(cm)：49 螺桿(柱塞)直徑/mm：30 注射壓力/MPa：130 注射速率/(g/s)：57 塑化能力/（g/s）：5.4 螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）：10—160 鎖模力/kN：320 拉桿內(nèi)間距/mm：300300 移模行程/mm：110 最大模具厚度/mm：300 最小模具厚度/mm：150 最大開距/mm： 220 噴嘴球半徑/mm：SR10 3.3 模架的確定 3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)模架簡介 如今標(biāo)準(zhǔn)模架已被模具行業(yè)普遍采用。我國于1990年頒布并實施GB/T12556.2-1990《塑料注射模中小型模架技術(shù)條件》和GB/T12556.2-1990《 塑料注射模大型模架技術(shù)條件》兩項國家標(biāo)準(zhǔn)。 3.3.2標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 圖 3-4 模架 中小型標(biāo)準(zhǔn)模加的模板尺寸BL≤500mm900mm,而大型模架的模板尺寸BL為630630mm～1250mm2000mm。 按結(jié)構(gòu)特征可分為基本型和派生型。 （1）基本型可分為A1～A4四個品種。 A1型模架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設(shè)置推桿推出機構(gòu)，適用于單分型面注射成形模具。 A2型模具定模和動模均采用兩塊模板，設(shè)置推桿推出機構(gòu)。適用于直接澆口，采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。 A3型模架定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，設(shè)置推件板推出機構(gòu)。適用于薄壁殼體類塑料制品的成形以及脫模力大、制品表面不允許留有推出痕跡的注射成形模具。 A4型模架均采用兩塊模板，設(shè)置推件板推出機構(gòu)，適用范圍與A3型基本相同。 （2）派生型分為P1～P9九個品種。 P1～P4型模架由基本型模架A1～A4型對應(yīng)派生而成。結(jié)構(gòu)型式的差別在于去掉了A1～A4型定模座板上的固定螺釘，使定模一側(cè)增加了一個分型面，成為雙分型面成形模具，多用于點澆口。其他特點和用途同A1～A4。 P5型模架的動、定模各由一塊模板組合而成。主要適用于直接澆口簡單整體型腔結(jié)構(gòu)的注射成形模具。 在P6～P9型模架中，P6與P7、P8與P9是相互對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。P7和P9相對于P6和P8只是去掉了定模座板上的固定螺釘。P6～P9型模架均適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的注射成形模，如定距分型自動脫落澆口的注射模等。 按導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝形式可分為正裝(代號取Z)和反裝(代號取F)兩種。 本設(shè)計選用的為A4型200mm200mm正裝的小型模架如圖3-4所示。 模架總高度L: L=25+15+30+15+15+25+20+30＋15＋20+30=240mm。 故模架總高度為240mm。 3.4 成型零部件的工作尺寸計算 3.4.1 工作尺寸分類和規(guī)定 對制品和成形零件尺寸所做的規(guī)定為： （1）制品的外形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最大值；與制品外形尺寸相對應(yīng)的凹模尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最大值。 （2）制品的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差，名義尺寸為最小值；與制品內(nèi)形尺寸相對應(yīng)的型芯尺寸采用單向負偏差，名義尺寸為最大值。 （3）制品和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正、負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。 塑料制品尺寸公差的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T14486－1993。但目前大多數(shù)企業(yè)仍在應(yīng)用原電子工業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)SJ1372。模具成形零件精度等級及公差應(yīng)與制品的尺寸公差相對應(yīng)，見表3-1。 表3-1注塑成形零件的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T1800.3－1998） 基本尺寸/mm 大于 至 公差等級 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 － 3 6 10 14 25 40 60 3 6 8 12 18 30 48 75 6 10 9 15 22 36 58 90 10 18 11 18 27 43 70 110 18 30 13 21 33 52 84 130 30 50 16 25 39 62 100 160 50 80 19 30 46 74 120 190 80 120 22 35 54 87 140 220 3.4.2 影響制品尺寸誤差的因素 （1）成型零部件的制造誤差 成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個方面，設(shè)計時一般應(yīng)將成型零件的制造公差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右，通常取IT6～IT9級。 （2）成型零部件的磨損 造成成型零部件磨損的主要原因是塑料熔體在型腔中的流動以及脫模時塑件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主。因此，為簡化計算，一般只考慮與塑件脫模方向表面的磨損，而對于垂直于脫模方向的表面的磨損則予以忽略。磨損量值的大小與成型塑件的材料、成型零部件的磨損性及生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)。對含有玻璃纖維和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的零部件應(yīng)取大值。因此，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)塑料材料、成型部件材料、熱處理及型腔表面狀態(tài)和模具要求的使用期限確定最大磨損量，對中、小型塑件該值一般取1/6塑件公差，大型塑件則取小于1/6塑件公差。 （3）塑料的成型收縮 前已述及，成型收縮不是塑料的固有特性，它是材料與條件的綜合特性，隨著制品結(jié)構(gòu)、工藝條件等的影響而變化，如原料的預(yù)熱與干燥程度、成型溫度和壓力波動生產(chǎn)中由于設(shè)計時選取的句酸收縮率與實際收縮率的差異以及由于塑件成型時工藝條件的波動、材料批號的變化而造成的塑件收縮率的波動,由此導(dǎo)致塑件尺寸的變化值為 （3-7） 式中 —塑料的最大收縮率； —塑料的最小收縮率； 　　　 —塑料的名義尺寸。 由式（3-7）可見，塑件尺寸的變化值與塑件尺寸成正比，因此對大尺寸塑件，收縮率波動對塑件尺寸精度影響較大，應(yīng)認真對待。此時，只靠提高成型零件制造精度來減小塑件尺寸誤差是困難和不經(jīng)濟的，而應(yīng)從工藝條件的穩(wěn)定和選用收縮率波動值小的塑料方式來提高塑件精度。反之，對于小尺寸塑件，收縮率波動值的影響小，而模具成型零件的制造公差及其磨損量則成為影響塑件精度的主要因素。 （4）配合間隙引起的誤差 例如，采用活動型芯時，由于型芯的配合間隙，將引起塑件孔的位置誤差或中心距誤差。又如，當(dāng)凹模與凸模分別安裝于動模和定模時，由于合模導(dǎo)向機構(gòu)中導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙，將引起塑件的壁厚誤差。 為保證塑件精度必須使上述個因素所造成的誤差的總和小于塑件的公差值，即： （3-8） 式中 —成型零部件制造誤差； —成型零部件的磨損量； —塑料的搜索率波動引起的塑件尺寸變化值； —由于配合間隙引起塑件尺寸誤差； —塑件的公差。 3.4.3 凹模尺寸計算 （1）徑向尺寸 （3-9） 式中 —型腔基本尺寸； —塑件外形基本尺寸； —塑料平均收縮率； —修正系數(shù)； （本設(shè)計修正系數(shù)取0.75） —公差值。 將相關(guān)參數(shù)代入式（3-9），經(jīng)計算得出： 如圖3-1所示： 3-1 型腔板 （2）深度尺寸 （3-10） 式中 —型腔的深度尺寸； —高度尺寸； —對于大型塑件可取較小值； 將相關(guān)參數(shù)代入式（3-10），經(jīng)計算得出： 如圖3-2所示： 3-2 型芯 3.4.4 凸模尺寸計算 （1）徑向尺寸 （3-11） 式中 —型芯基本尺寸； —塑件外形基本尺寸； —塑料平均收縮率； —修正系數(shù)； —公差值。 將相關(guān)參數(shù)代入式（3-11），經(jīng)計算得出： 如圖3-3所示： 3-3 凸模 （2）深度尺寸 （3-12） 式中 —型芯的深度尺寸； —高度尺寸； —對大塑件取較小值，故公式可在1/2-2/3范圍選取。 將相關(guān)參數(shù)代入式（3-12），經(jīng)計算得出： 如圖3-4所示： 3-4 型芯 3.5 彈簧的設(shè)計 本設(shè)計所用的彈簧材料為熱扎彈簧鋼65Mn GB/T1222-86，直徑規(guī)格5～80。 性能：較高的抗疲勞強度，彈性好，用于各種機械交通工具等用彈簧。 切變應(yīng)量G/GPa 78 彈性模量E/GPa 197 推薦硬度范圍HRC 45～55 推薦溫度范圍/℃ -40～200 彈簧1：彈簧材料直徑d=3mm 彈簧中徑D=17mm 彈簧內(nèi)徑=14mm 彈簧外徑=20mm 彈簧2：彈簧材料直徑d=2mm 彈簧中徑D=12mm 彈簧內(nèi)徑=10mm 彈簧外徑=14mm 本設(shè)計所需彈簧處包括側(cè)滑塊的彈性定位銷如圖3-5、限位螺釘如圖3-6所示： 3-5彈性定位銷 3-6限位螺釘 3.6 本章小結(jié) 本章主要對模具成型零件進行設(shè)計，型腔確定為一模兩腔、注射機選擇的型號為SZ30/32、模架確定為200200的A4型標(biāo)準(zhǔn)模架以及分型面的確定、模具材料的選擇、凸凹模尺寸的計算等。 第4章 澆注系統(tǒng) 注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的一段熔體的流動通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計中的主要內(nèi)容之一。 4.1 主流道 主流道是指緊接注塑機噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道，通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時也改善料流的速度，因為要和注塑機相配，所以其尺寸與注塑機有關(guān)，在臥式或立式注射機用的模具中，主流道垂直與分型面，其幾何形狀如圖4-1所示。 圖4-1主流道 其設(shè)計要點如下: （1）主流道通常設(shè)計成圓錐型,其錐角=1～3；內(nèi)表面粗糙度Ra=0.3。 （2）為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接觸緊密對接，主流道對接處應(yīng)制成半球凹坑，其半徑小端直徑R=R+(1～2)mm；其小端直徑d= d+(0.5～1)mm 凹坑深度h=3～5mm。 （3）為減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑r=1～3mm。 （4）在保證塑料良好成型的前提下，主流道L應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度確定，一般取L≤60mm。 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨加工和熱處理。 根據(jù)手冊查得SZ-30/32型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴球半徑：R0=10mm 噴嘴口直徑：d0=φ4.5mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+(1～2)mm，d=d0+1.5mm 取主流道球面半徑：R=10mm 取主流道小端直徑：d=6mm 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其錐度為10～30。經(jīng)換算得主流道大端直徑D=20mm。 4.2 澆口 澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。澆口的類型有很多，有點澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用扇形澆口，其有以下特性： （1）優(yōu)點是熔