1、套管塑料模具設計畢業設計說明書設計題目：套管塑料模具設計學生姓名：朱宏棟學號:201304040219系別：機電工程系專業班級：機電模具2班指導教師：吳光輝起止時間：2015年12 月21日 2015年12月28日目錄套管塑料模設計 31、塑件的工藝分析 41.1 、塑件的原材料分析 41.2 、塑件的尺寸精度分析 41.3 、塑件表面質量分析 51.4 、塑件的結構工藝分析 52、成型設備選擇與塑件注射工藝參數確定 62.1 、計算塑件的體積 62.2 、注塑機的初步選擇 62.3 、塑件注射工藝參數的確定 63、注射模的結構設計 73.1 、分型面的選擇 73.2 、型腔數目的確定及型腔的

2、排列 73.3 、澆注系統的設計 83.4 、型芯、型腔結構的確定 93.5 、推件方式的選擇 103.6 、側抽芯機構設計 104 模具設計有關尺寸計算（型芯型腔圖如下） 11型芯 124.1 型腔和型芯工作尺寸計算 124.2 、抽芯機構零件設計與計算 134.3 、模板尺寸設計 154.4 、導向機構的設計 155、冷卻系統的設計 156、注射機有關參數的校核 166.1 、注射壓力校核 166.2 、安裝尺寸校核 166.3 、最大行程校核 166.4 、推出裝置校核 167、模具裝配圖 17設計小結 17參考文獻 18套管塑料模設計摘 要：本設計分析塑料的特性及其對注塑工藝的影響，介

3、紹了套管塑料模具主要零 部件的尺寸計算方法， 注塑模結構及工作過程。 根據套管零件的特點確定了塑料模結構， 達 到了塑件的尺寸精度。針對塑件脫模過程中的難點， 設計了一種非常規抽芯的塑料模結構， 并對模具設計與制 造中的一些關鍵問題加以詳述。同時對澆注系統，頂出機構也作了簡要說明。關鍵詞： 注塑模；設計；套管；抽芯機構；側向抽芯、/. 前 言：隨著中國當前的經濟形勢的高速發展， 在“實現中華民族的偉大復興”口號 的倡引下， 中國的制造業也蓬勃發展； 而模具技術已成為衡量一個國家制造業水 平的重要標志之一， 模具工業能促進工業產品生產的發展和質量提高， 并能獲得 極大的經濟效益， 因而引起了各國

4、的高度重視和贊賞。 在日本， 模具被譽為“進 入富裕的原動力”， 德國則冠之為“金屬加工業的帝王”， 在羅馬尼亞則更為直 接：“模具就是黃金”。 可見模具工業在國民經濟中重要地位。 我國對模具工業 的發展也十分重視，早在 1989年 3月頒布的關于當前國家產業政策要點的決 定中，就把模具技術的發展作為機械行業的首要任務。近年來，塑料模具的產量和水平發展十分迅速，高效率、自動化、大型、長 壽命、精密模具在模具產量中所戰比例越來越大。 套管注射模具就是將塑料先加 在注塑機的加熱料筒內， 塑料受熱熔化后， 在注塑機的螺桿或柱塞的推動下， 經 過噴嘴和模具的澆注系統進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。

5、本次課程設計的主要任務是塑料模具的設計，也就是設計一副注塑模具來生 產插套管塑料件產品， 以實現自動化提高產量。 針對套管塑料模的具體結構， 通 過此次設計，使我對模具的設計有了較深刻的認識；同時，在設計過程中，通過 查閱大量資料、手冊、標準等，結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構（成 型零部件、澆注系統、導向部分、推出機構、側抽機構、模溫調節系統）有了系 統的認識，拓寬了視野，豐富了知識， 為將來獨立完成模具設計積累了一定的經塑件零件圖:1、塑件的工藝分析1.1、塑件的原材料分析此制品的材料為ABS ABS是無色，透明并有光澤的非結晶型的線型結構的高 聚物，流動性好，其原料來源廣泛，石油工

6、業的發展促進了聚苯乙烯大規模的生 產。1.2、塑件的尺寸精度分析從制品所給的精度為5，,查塑料成型工藝與模具設計表5-3得5級精度 等級為未注公差尺寸，精度要求不高。零件各尺寸如下圖：1.3、塑件表面質量分析查塑料成型工藝與模具設計表 5-5得ABS可以達到的表面粗糙鍍為Ra0.101.6um,從經濟性考慮，取 Ra1.6。1.4、塑件的結構工藝分析此制品為方形制品，厚度為2,具有一小孔，所以在設計時著重是抽芯機構。為了方便脫模，查塑料成型工藝與模具設計表 5-9，設型腔脫模斜度為25, 型芯脫模斜度為20。2、成型設備選擇與塑件注射工藝參數確定2.1、計算塑件的體積經過計算，制件單件的體積

7、V件二10.91cm3，注射機一次所要注射熔融塑料 的體積 V=n （V件+V凝）=34.912 cm3（式中，n=2; V凝=0.6V 件）2.2、注塑機的初步選擇根據制品結構選擇立式注射機，查表塑料成型工藝與模具設計附錄 F, 初步選用SZ-100/60立式注射機，主要參數如下：SZ-100/60結構類型：立式注射機理論注射容量/cm3 : 10螺桿直徑/mm : 35注射壓力/MPa : 15瑣模力/KN : 6拉桿內間距/mm : 32 X 32模板行程/mm : 30最大模具厚度/mm : 30最小模具厚度/mm : 3噴嘴球半徑/mm : 10噴嘴伸出量/mm : 20噴嘴口直徑/

8、mm : 4模具定位孔直徑/mm : 102.3、塑件注射工藝參數的確定ABS注射成型工藝參數見下表,試模時,可根據實際情況作適當調整工藝參數規格工藝參數規格預熱和干燥溫度/ r:100-110成型時間/s注射時 間0-5時間 /h: 12-16保壓時20-50間料筒溫度/ C后段190-200冷卻時 間20-50中段200-240總周期50-100前段200-210螺桿轉速n/(r mi n-1)20-50噴嘴溫度/C190-200方法紅外線燈烘 箱模具溫度/ C40-80后處理溫度t/ C70注射壓力/Mpa70-100時間t/h2-43、注射模的結構設計3.1、分型面的選擇根據分型面的選

9、擇原則，考慮不影響塑件的外觀以及成型后能夠順利取出制 件，所選擇的分型面為A-A，如下圖所示：3.2、型腔數目的確定及型腔的排列型腔數為4個,采用對稱排列。這樣也有利于澆注系統的排列和模具的平衡3.3 、澆注系統的設計3.3.1 主流道 主流道是指澆注系統中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑 料熔體的流動通道， 是熔體最先流經模具的部分， 它的形狀與尺寸對塑料熔體的 流動速度和充模時間有較大的影響， 因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。根據手冊查得 XS-ZY-250 型注射機噴嘴的有關尺寸 :噴嘴球半徑 :R =10mm噴嘴孔直徑 :d = 4mma、主流道尺寸主流道通常設計在

10、澆口套中， 為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出， 主 流道設計成圓錐形， 其錐角 為 ，流道表面粗糙度 ，小端直徑 比注射機噴嘴直徑大0.51mm現取錐角a=6mm小端直徑比噴嘴直徑大 。澆口套一般采用碳 素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度 5055HRC由于小端的前面是球面，其深 度為 （ 現取為 ） ，注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合， 因此要求主 流道球面半徑比噴嘴球面半徑大。澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合。主流道是一端與注射機噴嘴相接觸， 另一端與分流道相連的一段帶有錐度的 流動通道。主流道小端尺寸為 5mm。b、主流道的形式模具主流道部分常設計成澆口套與定位圈做

11、成一體形式， 用螺釘固定在定模座板上。常由于注射機的噴嘴球半徑為 10mm所以澆口套的為R12mm如下圖：03OH6coco 00.02 A332分流道從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為U圓形的分流道.查有關的手冊，選 擇h=4mm R=2mm.由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部 位的塑料熔體的流動狀態較為理想，因面分流道的內表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6卩m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻 皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。3.3.3 澆口對塑件成型性能、澆口和模具結構的分析比較，

12、由于塑件的尺寸及表面精度 要求不高，從模具的制造及結構考慮，確定成型該塑件的模具采用點澆口的形式3.4、型芯、型腔結構的確定型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結構.整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模 ，其特點 是牢固，不易變形，有較高的強度和剛度，成型的塑件表面不會有模具接縫痕跡 當塑件結構簡單時，制作整體式凹模比較容易，塑件形狀復雜時，整體式凹模的加 工工藝性較差，需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段，制作周期較長且費用較高 零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難 , 消耗貴重模具鋼多 . 整體式結構適用于 形狀簡單的中小型塑件 .整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式 , 再嵌

13、入模具的模板內 , 它在單腔和多 腔模具中均可應用 . 這種凹模結構的好處是 :a、加工單個型腔的凹模方便，同時零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個型 腔的小.b、節省貴重鋼材.根據工作性質，凹模和固定板可分別采用不同的材料制作.C、易于維修更換.采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模，兒不影響生產進 行.d、各型腔凹模單獨加工利于縮短制模周期.根據該塑件的外形分析 ,模具的動、 定模都是由凸、 凹模組成,由于塑件形狀 簡單,所以采用整體式型腔 ,而型芯采用整體嵌入式 ,并采用臺階固定方式。3.5 、推件方式的選擇根據塑件的形狀特點 ,模具的側抽芯機構及大部分型芯在動模部分 .開模后, 塑件

14、留在動模的型腔內 ,并包裹著中間的型芯 ,其推出機構可選擇推桿推出和推 板推出,若采用推板推出只能推外圍部分 ,而中間的型芯抱緊部分沒有推件力 ,且 塑件上有圓弧過度 ,推件板制造困難 ;推桿推出簡單 ,推出平穩可靠 ,雖然推出時 會在塑件上留下頂出痕跡 , 但處于內部而且表面質量沒什么要求。從以上分析得 出: 該塑件可采用推桿推出機構。3.6 、側抽芯機構設計塑件頂部側壁上有1個6mm勺孔,它垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模 具中脫落 . 因此, 小孔的型芯必須做成活動的型芯 , 即設置側向抽芯機構 . 該塑件 能考慮的抽芯機構有斜滑塊抽芯機構和滑塊、斜銷抽芯機構 . 根據塑件的結構分 析

15、, 若采用斜滑塊抽芯機構。4模具設計有關尺寸計算（型芯型腔圖如下）JI0S-S120.Q-1ffSF-F型腔Zr1n 11 fi IInI。a勺1?0型芯4.1型腔和型芯工作尺寸計算該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算.查有關手冊得 PA的收縮率為Q=0.6%1.4 % ,故平均收縮率為S=(0.6+1.4)/2=1 % ;根據塑件尺寸公差要求，已知條件：平均收縮率為S=0.01,模具模具的制造公差取S z= A /3類別塑件尺 寸計算公式型腔及型芯工作 尺寸型腔的計 算-0.24Lf(1 + S)Ls 3/4A 1+ S ZA 03.86B1Sl87S-136迅422.9JIa4SH=(1

16、+ S)Hs 2/3+ S zA 0*吧喚lm=(1+ S)l s + 3/4型芯的計 算吧皿 0- S z3E嚴hm=(1+ S)hs + 2/3 0- S z丸7史直通側孔沒有特別要求，直接取If60o.24mm4.2、抽芯機構零件設計與計算4.2.1、抽芯距的計算S=h+(23)=4+(23)= 67mm,去抽芯距為 7mm 其中:h為側孔深度,(23)mm為抽芯安全系數.4.2.2、斜導柱設計a、斜導柱的結構屯注意錐臺的斜角須大于斜導柱的傾斜角,以避免斜導柱工作長度部分見下圖所示，斜導柱的斷面為圓形，其固定形式與合模導柱類似的臺肩固定 只是由于傾斜安裝而臺肩軸被削去一部分.斜導柱導向部

17、分可以做成半球型或錐 臺形，但 已脫離滑塊的孔之后,斜導柱頭部仍對滑塊有驅動作用.、b、斜導柱傾角a確定斜導柱的傾角a是決定斜導柱抽芯機構工作實效的一個重要的因素 .a的大 小關系到模具所需開模力的大小及斜導柱所受彎曲力的大小，有關系到斜導柱的 工作長度、抽芯距及開模距離長短.a的取值一般在1520間,根據塑件的側 抽孔的深度，即抽芯距的大小，由于抽芯距較小為6mm所以可取較小的傾角，取a 為17c、斜導柱直徑的確定斜導柱主要承受彎曲力，而對斜導柱的直徑的確定一般按經驗來取，由于塑件的側抽型芯孔較小，側抽力不大，所以取斜導柱的直徑為16mm.(3)滑塊與導滑槽的設計a、側型芯與滑塊的連接形式根

18、據塑件側孔較小，形狀簡單，側型芯與滑塊應做成整體式。b、滑塊的導滑形式根據模具型芯的大小，以及各自的使用情況，滑塊與導滑槽的常用配合形式 各不相同，總的要求是在抽芯過程中，保證滑塊運動平穩，無上下竄動和卡滯現象 為此對滑塊與導滑槽之間有兩處位置要求間隙配合，一是在滑塊的側面處，另一是在滑塊被壓緊的臺肩面處經過對滑塊導滑形式的考慮，若采用整體式的導滑槽，會使導滑槽的加工增 加難度，所以考慮采用組合式的導滑槽結構，導滑槽部分敞開，便于制造加工，保 證其精度和硬度，其組合式圖形如下圖所示：Ic、滑塊定位裝置的設計由于模具采用二次開模，而且第一次開模距離滿足抽芯距離，利用第一次開 模的限位螺釘作為定位

19、，即可省去獨立設計滑塊定位裝置。d、楔緊塊的設計楔緊塊的楔角a必須大于斜導柱的斜角a,這樣當模具打開開始抽芯時，楔 緊塊才能為滑塊的移動讓位，否則，斜導柱無法帶動滑塊抽芯一般取 a = a + （2。3 ），可取 a =94.3 、模板尺寸設計由于模具是按照標準模架設計， 所以查塑料成型工藝與模具設計 表 9-5 選取 出各板尺寸 :動模板:200mnrK 200mM 20mm定模板：200mmX 200mrK 70mm支承板：250mmX 200mrK 30mm墊塊：38mmX 200mrK 70mm動模座板：250mrK 200mrK 25mm定模座板：250mmX 200mm 30mm推板：120 mm 200mr 15mm推桿固定板：120 mm H+H + a = 38 + 56+ （5 10） + 50 + （5 10） = 162mm（H1是推出距離；H2是塑件高度；a是取出凝料長度）根據計算及經驗d得出結論SZ-100/60型注射機能夠滿足使用要求。6.4 、推出裝置校核