電源適配器的注塑模具設計【塑料注射?！俊拘枰稍冑徺I全套設計請加QQ1459919609】圖紙預覽詳情如下：

充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙電源適配器的注塑模具設計摘 要本課題研究的是電源適配器注塑模具設計。本設計對電源適配器零件進行了工藝分析，確定了電源適配器的分型面及成型方法。塑件的材料采用 ABS，同時根據生產綱領，設計了一模兩腔的注塑模具，然后重點闡述塑料電源適配器零件注塑模的主要內容部分，主要有：根據零件的大小等確定型腔數目及校核，注塑機類型和規(guī)格選擇及有關工藝參數的校對，澆注系統(tǒng)的設計，成型零件設計，脫模機構設計，導向機構設計，冷卻機構設計以及排氣系統(tǒng)設計。并對模具結構與注塑機的規(guī)格進行了匹配校核。完成電源適配器的注塑模具總體裝備結構設計和相關主要零件的設計。關鍵詞：電源適配器，注塑模具，一模兩腔；澆注系統(tǒng)充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙IAbstractThis research is the design of injection mould for power adapter. The design of the power adapter parts of the process analysis, determine the power adapter parting surface and forming method. Plastic parts made of ABS, at the same time according to the production program, the injection mold two cavity of the first mock exam design, and then focuses on the main content of the power adapter plastic parts of injection mold parts, mainly include: according to the size of parts to determine the number of cavity and check, injection molding machine type and specification selection and proofreading related parameters, design the gating system design, molding parts, demoulding mechanism design, the design of steering mechanism, a cooling mechanism design and exhaust system design. And the mold structure and the injection molding machine specifications matching check. Complete the design of the injection mould overall power adapter equipment structure design and related parts.Keywords: power adapter, two cavity injection mold, the first mock exam; Gating System充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙II目 錄1 引言 ..............................................................12 塑件成型工藝的可行性分析 ..........................................42.1 塑件分析 ....................................................42.2 塑件結構分析 ................................................42.3 塑件成型工藝分析 ............................................42.4 塑件材料分析 ................................................52.4.1 ABS 的成型特性與工藝參數 ..............................52.4.2 收縮率 ................................................62.5 ABS 的注射成型過程及工藝參數 ..............................63 注射成型機的選擇與成型腔數的確定 ..................................83.1 注射成型機的選擇 ............................................83.1.1 估算零件體積和投影面積 ................................83.1.2 鎖模力 ................................................83.1.3 選擇注射機及注射機的主要參數 ..........................83.2 注塑機的校核 ................................................93.3 成型腔數的確定 .............................................104 注射成型工藝方案及模具結構的分析確定 .............................114．1 注射成型工藝過程分析 [5]....................................114.2 澆注系統(tǒng)的作用 .............................................124.3 澆注系統(tǒng)的組成 .............................................124.4 主流道設計 .................................................124.5 估算主流道凝料體積： .......................................145 成型零件結構設計 .................................................155.1 分型面的設計 ...............................................155.1.1 分型面的分類 .........................................155.1.2 分型面的分類及選擇原則 ...............................155.1.3 分型面的確定 .........................................165.2 型腔的分布 .................................................16充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙III5.3 凹模的結構設計 ............................................175.4 凸模的結構設計 .............................................175.5 模具成型零件的工作尺寸計算 .................................176 排氣系統(tǒng)的設計 ...................................................216.1 排氣不良的危害 .............................................216.2 排氣系統(tǒng)的設計方法 .........................................217 導向與脫模機構的設計 .............................................227.1 導向機構的作用和設計原則 ...................................227.1.1 導向機構的作用 .......................................227.1.2 導向機構的設計原則 ...................................237.2 導柱、導套的設計 ...........................................237.2.1 導柱的設計 ..........................................237.2.2 導套的設計 ...........................................247.2.3 導向孔的總體布局 ....................................247.3 脫模推出機構的確定 .........................................248 冷卻系統(tǒng)設計 .....................................................268.1 冷卻系統(tǒng)的設計原則： .......................................268.2 溫度調節(jié)對塑件質量的影響 ...................................268.3 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 .......................................278.4 冷卻裝置的設計要點 .........................................278.5 冷卻系統(tǒng)設計計算 ...........................................278.5.1 冷卻系統(tǒng)的計算 .......................................288.5.2 冷卻水道的結構 .......................................309 其它結構零部件的設計 .............................................32結論 ...............................................................34致 謝 .............................................................35參考文獻 ...........................................................36充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙01 引言近年來，隨著我國經濟的騰飛，塑料成型加工機械和成型模具發(fā)展十分迅速，高效，自動化，大型，微型，精密，高壽命的模具在整個模具行業(yè)中所占的比例越來越大。我國大型、復雜、精密、高效和長壽命模具又上了一個新臺階，不少種類模具已能替代進口模具，模具 CAD/CAM 技術得到了較快推廣應用并取得了良好效果，快速成形制造技術和設備有了長足發(fā)展并已開始進入實用推廣階段，高速銑等新一代制造技術已被人們重視并開始應用。從模具使用角度來說，要求高效，自動化，操作簡便；從模具制造角度，要求結構合理，制造容易，低成本?，F代塑料制品生產中，合理的加工工藝，高效的設備，先進的模具是必不可少的三項重要因素。模具與其他機械產品比較，一個重要特點就是技術含量高、凈產值比重大。隨著化工、輕工產業(yè)的快速發(fā)展，我國的模具工業(yè)近年來一直以每年 13％～15％左右的增長速度高速發(fā)展，而各行業(yè)對模具的要求也越來越高。面對市場的變化，有著高技術含量的模具正在市場上嶄露頭角。隨著工業(yè)發(fā)展，工業(yè)產品的品種、數量越來越多；對產品質量和外觀的要求，更是日趨精美，華氣。因此，結合中國具體情況，學習國外模具工業(yè)建設和模具生產的經驗，宣傳、推行科學合理化的模具生產，才能推進模具技術的進步。注塑成型是熱塑性塑料制件最重要的加工方法。用此方法加工成型的塑料制件，其品種與樣式之多是其他成型方法無可比擬的。起過程是借助與螺桿的推力，將已塑化的塑料熔體注入閉合的模具型腔內，經冷卻固化定型后開模得到塑件。因此，構成注塑成型的三個必要條件：一是塑件必須以熔融狀態(tài)進入模腔；二是塑料溶體必須要有足夠的壓力和流速，以確保及時的充滿整個模腔的各個角落；三是需有符合制件形狀和尺寸并滿足成型工藝的要求的模具。注塑成型技術與其他成型技術相比較有其獨特的優(yōu)勢，表現在以下幾個方面：其一是成型物料的熔融塑化和流動造型是分別是在塑料筒和模腔兩處進行，模具可以始終處于是溶體很快冷凝或交聯固化的狀態(tài)，從而有利于縮短成型周期；其二是先鎖緊模具然后才將塑料溶體注入，加之具有良好的流動性的溶體對模腔的磨損很小，因而可以用一套模具大批量成型復雜零件，表面圖形與標記清晰和尺寸精度較高的制品；其三是成型過程的合模、加料、塑化、注塑、啟模和頂出制品等全部成型操作均由注塑機自動完成，從而使注塑工藝容易全自動化和實現程序控制。但我充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙1們也要看到注塑成型的不足之處，由于冷卻條件的限制，很難用這種技術制的無缺陷、壁厚的變化又較大的熱塑性塑料制品，另外由于注塑機和注塑模具的造價很高，成型設備的啟始投資較大，所以注塑技術不適合于小批量制品的生產。注塑成型又稱注射模塑或注射成型，是熱塑性塑料制品成型的一種重要方法。除極少數幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型塑件。注塑成型可以成型各種形狀、滿足眾多要求的塑料制件。注塑成型已經成功地運用于某些熱固性塑料制件、甚至橡膠制品的工業(yè)生產中。注塑成型的過程是，將粒狀或粉狀塑料從注射機的料斗送入加熱的料筒，經加熱塑化成熔融狀態(tài)，由螺桿（或柱塞）施加壓力而通過料筒底部的噴嘴注入低溫的、閉合的模具型腔中，經冷卻硬化而保持模腔所賦予的形樣，開模取得所注塑成型塑件，在操作上完成了一個周期。注塑成型是塑料模塑成型的一種重要方法，生產中已有廣泛的應用。它具有以下幾方面的特點：①成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸準確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件。②對成型各種塑料的適應性強。目前，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型，某些熱固性塑料也可以采用注塑成型。③生產效率高，易于實現自動化生產。④注塑成型所需設備昂貴，模具結構比較復雜，制造成本高，所以注塑成型特別適合大批量生產。本次畢業(yè)設計課題來源于生活，應用廣泛，塑件的外形簡單，但成型難度大，模具結構較為復雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設計和制造能力。本次設計以電源適配器注塑模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，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的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數據、模具結構及零部件。把以前學過的基礎課程融會到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了 CAD、UG 等技術，使用Office 軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙22 塑件成型工藝的可行性分析2.1 塑件分析圖 2.1 塑件三維圖 2.2 塑件結構分析該塑件為殼體塑件，壁厚為 2 mm，結構如圖 2.1 所示。材料為 ABS，成型工藝性好，可以注射成型。2.3 塑件成型工藝分析（1）精度等級 根據塑件的用途以及塑料的性質分析其表面質量，確定塑件的精度等級要求為：IT4 ；其中塑件的表觀缺陷是其特有的質量指標，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。（2）脫模斜度 為了便于塑件從模腔中脫出或從塑件中抽出型芯，塑件設計時須考慮其內外壁面應該有足夠的脫模斜度。最小脫模斜度與塑料性能、塑件幾何形狀有關。該塑件壁厚約為 3mm，大開口處有 5o 的斜角，小開口處有 3o 的傾角，這充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙3樣足以使型芯很容易抽出。為了容易使大的側抽芯容易抽出可以查參考文獻 1 中的表 2-19 ，脫模斜度（型芯）：1°2.4 塑件材料分析本塑件采用 ABS 材料，下面對其成型特性進行分析。2.4.1 ABS 的成型特性與工藝參數丙烯腈-丁二烯- 苯乙烯共聚物 ABS 樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動性。因此 ABS 樹脂具有突出的力學性能和良好的綜合性能。同時具有吸濕性強，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。ABS 塑料主要的性能指標：密度 (Kg.dm-3) 1.13——1.14收縮率 % 0.3~0.8熔 點 ℃ 130~160熱變形溫度 45N/cm 65~98彎曲強度 Mpa 80拉伸強度 MPa 35~49拉伸彈性模量 GPa 1.8彎曲彈性模量 Gpa 1.4壓縮強度 Mpa 18~39缺口沖擊強度 kJ/㎡ 11~20硬 度 HR R62~86體積電阻系數 Ωcm 1013擊穿電壓 Kv.mm-1 15介電常數 60Hz 3.7ABS 的注射成型工藝參數: 注塑機類型：螺桿式噴嘴形式： 通用式 料筒一區(qū) 150——170充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙4料筒二區(qū) 180——190料筒三區(qū) 200——210噴嘴溫度 180——19模具溫度 50——70注塑壓 60——100保壓 40——60注塑時間 2——5保壓時間 5——10冷卻時間 5——15周期 15——30后處理 紅外線烘箱 溫度（70） 時間（0.3——1）2.4.2 收縮率ABS 具有較高的機械強度，流動性好，易于成型，成型收縮率小，理論計算收縮率為 0.55%，溢料值為 0.04mm，比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短，制件尺寸穩(wěn)定，表面光澤。2.5 ABS 的注射成型過程及工藝參數1 ）注射成型過程 （1）成型前的準備。對 ABS 的色澤、粒度和均勻度等進行檢驗， ABS 成型前必須進行干燥，處理溫度 60℃~80℃，干燥時間 2h。 （2）注射過程。塑料在注射機料筒內經過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具的型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 （3）塑件的后處理（退火）。退火處理的方法為紅外線燈、烘箱，處理溫度為70℃，處理時間為 2h~4h。 2）注射工藝參數 （1）注射機：螺桿式，螺桿轉速為 48r／min。（2）料筒溫度 t／℃：前段 170~190；中段 170~190；后段 140~160。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙5（3）模具溫度 t／℃：32~65； （4）注射壓力（p／MPa）：40~110； （5）成型時間（s）：30（注射時間初取 1.6，冷卻時間取 20.4，輔助時間取8）。以上資料來源：參考資料 2 p43 表 8.3-10 常用熱塑性材料成型條件充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙63 注射成型機的選擇與成型腔數的確定3.1 注射成型機的選擇 3.1.1 估算零件體積和投影面積用 UG 建模分析知塑件體積為體積：V=11.6cm 3，單側投影面積為：A=1489.3561mm2，由于此模具澆注系統(tǒng)采用測澆口，其澆注系統(tǒng)凝料較小，澆注系統(tǒng)的體積大約為 10 cm3，由于采用的是一模 2 腔 固 V 總=2 x V 塑 +V 澆 =2 X11.6+10 =33.2cm3因為 ABS 的平均密度為 p=1.05g/cm3，故：M=PV M 零=11.6X1.05=12.18g3.1.2 鎖模力計算其所需鎖模力為：F 鎖 =A·P 型=1489.3561×45Mp=67.02KN （3.1）3.1.3 選擇注射機及注射機的主要參數由此考慮塑件大批量生產，以及以上的從溫度、壓力、時間、模具高度等方面考慮，查表附錄（塑料成型工藝與模具設計）初步選用注射機為 XS-ZY-125。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙7注射機 XS-ZY-125 參數：額定注射量：125mm 2最大成型面積：320cm柱塞直徑：42mm注射壓力：120Mpa模板尺寸：428×450（mm×mm）柱桿空間：260×290(mm×mm)鎖模力：900KN噴嘴圓弧半徑：12mm噴嘴孔徑：4mm最大開模行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最少厚度：200mm 3.2 注塑機的校核（1） 最大注塑量效核 材料的利用率為 500/840=0.60，符合注塑機利用率在0.3～0.80 的要求。（2） 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS 塑件的注塑壓力一般要求為 70～125MPa ，所以該注塑機的注塑壓力符合條件。（3） 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。型腔壓力 Pc 可按下式粗略計算：Pc=kP（ MPa） （3.2）式中： Pc 為型腔壓力，MPa；P 為注射壓力， MPa；K 為壓力損耗系數，通常在 0.25～0.5 范圍內選取。所以 ， Pc=KP=0.37×120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額定鎖模力： 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙8T>KpcA （3.3）式中： T 為注塑機的額定鎖模力，KN；A 為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm 2；K 為安全系數，通常取 1.1～1.2；KpcA=1.2×45×1489.3561=80.4KN （3.4）所以 T=900KN >KpcA 成立，即該注塑機的鎖模力符合要求。3.3 成型腔數的確定以機床的注射能力為基礎，每次注射量不超過注射機最大注射量的 80%計算：（3.5）件澆WS???8.012.85X=7.3式中： N----型腔數S----注射機的注射量（ g）W 澆----澆注系統(tǒng)的重量（g）W 件----塑件重量（g）因為，N=7.3>2所以，此模具型腔為一模 2 腔結構合理。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙94 注射成型工藝方案及模具結構的分析確定4．1 注射成型工藝過程分析根據塑件的結構、材料及質量，確定其成型工藝過程為：第一步：為使注射過程順利和保證產品質量，應對所用的設備和塑料作好以下準備工作。（1）成型前對原材料的預處理根據注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標，對原材料進行適當的預熱干燥，ABS 材料吸水率極低，成型前一般不必進行干燥處理。如有需要，可在 70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。（2）料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產中需要改變產品、更換原料、調換顏色或發(fā)現塑料中有分解現象時，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難，因為柱塞式料筒內的存料量較大而不易對其轉動，清洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （3）脫模劑的選用脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計。在和產上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對 ABS 材料，可選用硬脂酸鋅，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型過程完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。第三步：制件的后處理注射制件經脫?；驒C械加工后，常需要進行適當的后處理，目的是為了消除存在的內應力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙10調濕處理。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～3 小時。4.2 澆注系統(tǒng)的作用 澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應能夠順利的引導熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內在質量優(yōu)良的塑件。對澆注系統(tǒng)設計的具體要求是：對模腔的填充迅速有序；可同時充滿各個型腔；對熱量和壓力損失較?。槐M可能消耗較少的塑料；能夠使型腔順利排氣；澆注道凝料容易與塑料分離或切除；不會使冷料進入型腔；澆口痕跡對塑料外觀影響很小。4.3 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料井。4.4 主流道設計 主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，以便于塑料熔體得流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復接，所以主流道常設計成可拆卸的主流道襯套[1]。澆口套的尺寸設計要求：（1）澆口套與注射機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。設模具澆口套球面半徑為 R，注射機球面半徑為 r，其關系式如下：SR = SR1+(1 ~ 2)=12+1=13mm; （4.1）（2）澆口套進口的直徑 d 應比注射機噴嘴孔 d1 直徑大 0.5～2mm。很據模具特點和設計要求澆口套的長度為 61.6mm。D=3+0.6=3.6mm （4.2）（3）澆口錐度為 3°充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙11（4）主流道襯套的固定因為采用的有托澆口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定圈也是標準件，外徑為 Φ100mm，內徑 Φ36mm。具體固定形式如下圖：圖 4.2 定位圈和澆口套的 3D 圖（5） 澆口設計 澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、數量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結構根據本設計中產品的外觀要求和模具的二板式結構，澆口形式側澆口形式，其優(yōu)點是澆口便于機械加工，易于保證加工精度。澆口的示意圖和尺寸可見圖充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙12圖 4.3 澆口形式4.5 估算主流道凝料體積：Q 塑件 = = 13.25cm3 )65.3.83.(1275)(12 22??????dDh充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙135 成型零件結構設計5.1 分型面的設計 5.1.1 分型面的分類實際的模具結構基本上有三種情況：A、型腔完全在動模一側；B、型腔完全在定模一側；C、型腔各有一部分在動定、模中。5.1.2 分型面的分類及選擇原則1、分型面的位置應開設在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。2、分型面應使模具分割成便于加工的部件，以減少機械加工的困難。以使得模具零件易于加工。3、分型面的選擇應有利于保證塑件尺寸精度要求。4、分型面應盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位，而且在分型面處所產生的飛邊應容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質量。5、應滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能。6、為便于塑件脫模，應盡可能使塑件在開模時留在下?；騽幽２糠?，易于設置和制造簡便易行的脫模機構。若塑件有側孔時，應盡可能地將側型芯設在動模部分，避免定模抽芯7、考慮鎖模力，分型面的選擇應盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。8、考慮側向抽拔距，一般機械分型面抽芯機構的側向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應使抽拔距離盡量短。9、盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。10、為了有利于氣體的排出，分型面應盡可能與料流的末端重合。11、考慮注塑機的技術規(guī)格，是模板間距大小合適。 12、選擇分型面時根據塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙1413、選擇分型面時，應考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異?？偠灾?，分型面形狀應盡可能的簡單，以便于模具的制造和塑件的脫模。5.1.3 分型面的確定鑒于以上的要求，在該模具中分型面只能設在塑件截面尺寸最大的部位，如下圖截面位置。 圖 5.1 分型面位置5.2 型腔的分布 模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、H 形排列、直線排列、對稱排列及復合排列等。綜合考慮模具設計為一模 2 腔，零件鏡像對稱。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙15圖 5-2 型腔分布5.3 凹模的結構設計凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結構的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式 5 種。總體上說，整體是強度、剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結構，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結構復雜。由于該模具結構一般，又屬于中小型模具，外表面又要求一般，所以凹模板采用整體式。5.4 凸模的結構設計 凸模用于成型塑件的內表面，又稱型芯、陽模。凸模按結構分為整體式和鑲拼組合式兩類。由于凸模的加工相對凹模容易，所以大多數的凸模是整體式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一體。5.5 模具成型零件的工作尺寸計算 工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質量，模具設計時必須根據塑件的尺寸與精度等級確定相應的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個方面[7]：1、成形收縮率：在實際工作中，成形收縮率的波動很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙16δs=(Smax-Smin)Ls （5.5）式中： δs 為塑件收縮波動而引起的塑件尺寸誤差（mm）；Smax 為塑料的最大收縮率（%）；Smin 為塑料的最小收縮率（%）；Ls 為塑件尺寸（mm）。一般情況下，由收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3 以內。2、模具成形零件的制造誤差：實踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在IT7～IT8 級之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。3、零件的磨損：模具在使用過程中，由于種種原因會對型腔和型芯造成磨損，對于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應取塑件公差的 1/6，而大型零件，應在1/6 之下。4、模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。綜上所述，在模具型腔與型芯的設計中，應綜合考慮各種影響成形零件尺寸的因素，在設計時進行有效的補償。由于影響因素很不穩(wěn)定，補償值應在試模后進行逐步修訂。通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡化后的計算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進行計算，從收縮率的定義出發(fā)，按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計算，公式如以下 [7]：（1）凹模的內形尺寸：L =[L (1+k)-(3/4)Δ] （5.6）凹 塑 3??式中： L 為型腔內形尺寸(mm)；凹L 為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實際外形尺寸；塑K 為塑料平均收縮率(%)，此處取 0.5%；Δs 為塑件公差，查表知 ABS 塑件精度等級取 5 級；塑件基本尺寸在10~14mm 范圍內取 0.32mm;18~24mm 范圍內取 0.32mm;30~40mm 范圍內取 0.56mm;在 50~65mm 公差取 0.74mm；塑件基本尺寸在 65~80 范圍內其公差取 0.86mm;在充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙17100~120mm 公差取 1.14mm.所以型腔尺寸如下：L1=[60×(1+0.005)-(3/4)×0.74] =59.74374.0?25.0?L2=[12.5×(1+0.005)-(3/4)×0.32] =12.322. 13.0型腔深度的尺寸計算：h =[h (1+k)-(2/3)Δ] （5.7）凹 塑 3??式中： h 模/型腔高度尺寸(mm)；凹h 為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸；塑Δs 、K 含義如（1）式中。所以型腔高度為：H1=[30×(1+0.005)-(2/3)×0.50] =29.82350.?17.0?H2=[10.46×(1+0.005)-(2/3)×0.32] =10.32..02）凸模的外形尺寸計算： L =[L (1+k)+(3/4) Δ] （5.8）凸 塑 3??式中： L 模/型芯外形尺寸(mm)； 凸L 為塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的實際內形尺寸；塑Δs 、k 含義如（1）式中。由于該塑料的收縮率不大為 0.5%，故只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。所以型芯的尺寸如下：L1=[22×（1+0.005）+（3/4）×0.44] =22.4434.0?015.?L2=[6×（1+0.005）+（3/4）×0.24] =6.21 2.08.型芯的深度尺寸計算：H 凸 =[h (1+k)+ (2/3)Δ] (5.9）塑 3??式中： h 為凸模 /型芯高度尺寸(mm) ；凸充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙18h 為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸；塑Δs 、k 含義如（1）式中。型芯的高度分別為：H1=[21.75×（1+0.005）+（2/3）×0.44] =22.1534.0?015.?H2=[2×（1+0.005）+（2/3）×0.20] =2.142. 7.充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙196 排氣系統(tǒng)的設計從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔同時，必須置換出型腔內空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體[7]。排氣系統(tǒng)的設計相當重要。 6.1 排氣不良的危害① 增加熔體充模流動的阻力，是型腔充不滿；② 在制品上呈現明顯可見的熔接縫，其力學性能降低；③ 滯留氣體時塑件產生質量缺陷；④ 型腔內氣體受到壓縮后產生瞬時局部高溫，使塑料熔體分解；⑤ 由于排氣不良，降低了充模速度。6.2 排氣系統(tǒng)的設計方法① 利用分型面排氣是最好的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關；② 對于大型模具，可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣；③ 利用頂桿與孔的配合間隙排氣；④ 利用球狀合金顆粒燒結塊滲導排氣；⑤ 在熔合縫位置開設冷料穴本模具可以利用配合間隙排氣，通常中小型模具的簡單型腔，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，這里不再單獨設計排氣槽。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙207 導向與脫模機構的設計導柱導向機構是利用導柱和導向孔之間的配合來保證模具的對合精度。注射模的導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。導柱導向機構內容包括：導柱和導套的典型結構；導柱和導向孔的配合以及導柱的數量和布置。導柱導向機構用于動、定模之間的開合模導向。錐面定位機構用于動、定模之間的精密對中定位。這里用導柱導向機構導向開合模，用復位桿來導向脫模機構的運動。設計導柱和導套需要注意的事項有：1）合理布置導柱的位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心線的 1/3處最為安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。2）導柱工作部分長度應比型芯端面高出 6~8 mm，以確保其導向與引導作用。3）導柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導套外徑的配合精度采取 H7/k6。配合長度通常取配合直徑的 1.5~2 倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。4）導柱可以設置在動?；蚨?，設在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設在定模一邊有利于塑件脫模。為了保證模具的平穩(wěn)性及協(xié)調性，順利滑動，采用 4 對導柱導套對稱布置。材料為 T8A。 7.1 導向機構的作用和設計原則 7.1.1 導向機構的作用導向機構是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導向的重要零件，通常采用導柱導向，主要零件包括導柱和導套。其具體作用有：a、定位作用b、導向作用c、承載作用d、保持運動平穩(wěn)作用 e、錐面定位機構作用 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙217.1.2 導向機構的設計原則a、 導柱（導套）應對稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具強度和防止模板發(fā)生變形；b、 導柱（導套）的直徑應根據模具尺寸選定，并應保證有足夠的抗彎強度；c、 導柱固定端的直徑和導套的外徑應盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度要求；d、 導柱和導套應有足夠的耐磨性；e、 為了便于塑料制品脫模，導柱最好裝在定模板上，但有時也要裝在定模板上，這就要根據具體情況而定。7.2 導柱、導套的設計導柱導向是指導柱與導套（導向孔）采用間隙配合使導柱在導套（導向孔）內滑動，配合間隙一般采用 H7/f6 級配合[8]。7.2.1 導柱的設計 導柱的結構形式有兩種：一種為單節(jié)式導柱，另一種為臺階式導柱。小型模具采用單節(jié)式導柱，大型模具采用臺階式導柱[8]。在導柱的工作部分上開設油槽，可以改善導向條件，減少摩擦,故導柱采用加油槽的階梯式導柱根據國家標準選用直徑為的導柱。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙22圖 7.1 導柱7.2.2 導套的設計由于導柱已選定，由塑料模具設計與制造可查得與之相配的導套，其示意圖如下 [8]：圖 7.2 導套7.2.3 導向孔的總體布局 導向零件應合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。根據手冊推薦值選定的導柱分布情況如下圖所示：圖 7.3 導向孔總體布局7.3 脫模推出機構的確定 本模具采用的為一次頂出脫模機構，它包括常見的推桿、推管、推板、推塊或活動鑲塊等脫模機構。該機構是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機構的充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙23作用下，通過一次動作即可頂出?；谝陨显瓌t，該模具的脫模零部件設在動模上，選擇推桿頂出形式 [9]。 充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙248 冷卻系統(tǒng)設計無論何種塑料進行注塑成型，均會有一個比較合適的溫度范圍，在此溫度范圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑料脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學性能以及表面質量也比較高。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內，必須設計模具溫度的調節(jié)系統(tǒng)。因為塑料注射模溫調節(jié)能力，不僅影響到塑件質量，而且也決定著生產效率。實際上模溫設計恰當與否，直接關系到生產成本與經濟效益。8.1 冷卻系統(tǒng)的設計原則：1）冷卻回路數量應盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大；2）冷卻通道的布置應合理；3）冷卻回路應有利于降低冷卻水進、出口水溫的差值；4）冷卻回路結構應便于加工和清理；5）冷卻水道至型腔表面的距離應盡可能相等；6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度8.2 溫度調節(jié)對塑件質量的影響1、改善成形性 每一種塑料都有其濕度的成形模溫，在生產過程中若能始終維持相適應的模溫則其成形性可得到改善，若模溫過低，會降低塑件熔體流動性，使塑件輪廓不清，甚至充模不滿；模溫過高，會使塑件脫模時和脫模后發(fā)生變形，使其形狀和尺寸精度降低。2、 成形收縮率 利用模溫調節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收縮的波動，提高塑件的合格率。采用允許的的模溫，有利于減少塑料的成形收縮率，從而提高塑件的尺寸精度。并可縮短成形周期，提高生產率。3、 塑件變形 模具型芯與型腔溫差過大，會使塑件收縮不均勻，導致塑件翹曲變形。尤以壁厚不均和形狀復雜的塑件為甚。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，消除塑件翹曲變形。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙254、 尺寸穩(wěn)定性 對于結晶性塑料，使用高模溫有利于結晶過程的進行，避免在存放和使用過程中，尺寸發(fā)生變形；對于柔性塑料（如聚烯烴等）采用低模溫有利用塑件尺寸穩(wěn)定。5、 力學性能 適當的模溫，可使塑件力學性能大為改善。例如，過低模溫，會使塑件內應力增大，或產生明顯的熔接痕。對于粘性大的剛性塑料，使用高模溫，可使其應力開裂大大的降低。6、 外觀質量 適當提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質量。過低模溫會使塑件輪廓不清，產生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無光澤或粗糙度增加等。8.3 冷卻系統(tǒng)設計計算模具冷卻系統(tǒng)的設置對塑件的尺寸精度、形狀精度、表面質量和力學性能有重要的影響，故合理的設置冷卻系統(tǒng)有重要的意義。 （1）塑料制件在固化時所放出的熱量 1Q??234Qc?????式中：c2—— 塑料的比熱容 ；??/kJgC?????A——塑料熔體的初始溫度（℃）；3——塑件在推出時的溫度（℃）；4?——結晶型塑料的熔體質量焓（kJ/kg）；?算得 =205.1kJ/kg 1Q(2) 冷卻水的體積流量 vq塑料熔體具有的熱量通過輻射，對流約有 5％擴散到空氣中，而 95％有模具傳導，假設熔體帶入的熱量由模具傳導，則有： ??12vWQqc????式中： ——冷卻水體積流量（m3/min）vW——單位時間內注入模具中的塑料熔體質量（kg/min）;充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙26Q1——單位質量的塑料熔體在凝固時所放出的熱量（ kJ/kg）；——冷卻水的密度（ kg/m3）；?C1——冷卻水的比熱容 ；??/kJgC?????A——冷卻水出口溫度（℃）；1?——冷卻水入口溫度（℃）；2算得 =0.13×10-3 m3/minvq（3）查表取管道直徑 d根據冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 與管道直徑 d 的關系,參見下表：v表 9-1 冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量流 量水管直徑（ mm）最低流速（ m/s） （ /min）3m（1/min）8 1.66 0.005 510 1.32 0.0062 6.212 1.10 0.0074 7.415 0.87 0.0092 9.220 0.66 0.0124 12.425 0.53 0.0155 15.530 0.44 0.0187 18.7確定冷卻管道的直徑 d=6mm。8.4 冷卻水道的結構由于該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為 6mm，其分布如下圖：充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙27圖 8-1 水路結構充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙289 其它結構零部件的設計本模具采用的是《塑料模具設計指導》P104 頁的 CI 型標準模架，寸如下 [2]：模具厚度校核 本模具厚度為 281mm，在該注塑機要求的厚度范之內。模具安裝尺寸校核 模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。開模行程的效核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。對于單分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核 [15]：S≥H1+H2+（5～10）(mm) （9.6）式中： S 為注塑機的最大行程（此模具中為 300）mm；H1 為塑件的脫模距離（此模具中為 30），mm；H2 為包括流道在內的塑件高度（此模具中為 60）， mm；所以上式成立（90>300 ），即該注塑機的開模行程符合要求。由以上對各參數的效核可知該注塑機符合要求。充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙29充值購買-下載設計文檔后，加 Q--1459919609 免費領取圖紙30結論本模具在設計過程中，從制件形狀結構分析、材料成型工藝以及成型設備的選用開始，設計澆注系統(tǒng)；然后進行成型零部件的計算，并進行校核，數據基本準確。運用 EMX6.0 調用標準模架，用 ug 設計成型零部件，為本模具設計實現參數化設計。本模具設計為一模兩腔，主要的機構有側向抽芯機構，導向與定位機構，脫模機構，及冷卻系統(tǒng)等。然后就是圖紙繪制，從進行繪制裝配草圖開始，接著進行正式的裝配圖，零件圖以及三維圖的繪制，圖紙基本符合國家標準。這里所運用的知識有專業(yè)理論，主要有模具結構分析和模具設計流程的熟練程度。公差配合以及材料熱處理等基礎知識。同時對制圖軟件的掌握熟練程度有較高要求。在完成設計任務的同時，對設計方法、實驗驗證