1、筆套塑件注塑模具設(shè)計(jì)一、筆套塑件圖的工藝分析（一）塑件圖的分析塑料筆套零件圖如圖1所示：圖1 筆套零件圖1、塑件特點(diǎn)本塑件為一塑料筆套，屬薄壁件，用于普通辦公用自來(lái)水筆，筆套口帶內(nèi)螺紋，筆套上部開(kāi)一矩形口，用以安裝筆套夾；如圖1-1所示，其總高為47mm,外徑為12mm，壁厚為1.25mm，套口帶有內(nèi)螺紋半圓形牙，齒寬1mm，螺距2mm；要求有一定硬度，耐水性，和耐腐蝕性；并且,表面光潔，美觀(guān)，外觀(guān)精度有一定要求，選用材料聚苯乙烯，精度等級(jí)3。2、澆口的選擇塑件屬于圓形薄壁件，適于采用中心直接澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式或爪式澆口；該塑件尺寸較小，及為了去除澆口方便及不影響塑件外觀(guān)，選用頂部的中心

2、點(diǎn)澆口，具體的澆口的設(shè)計(jì)在后面有祥細(xì)的敘述。塑料筆套零件圖的工藝分析3、工藝要求：1) 脫模斜度：502°2) 塑件壁厚：1.25mm3) 壁厚S與流程L關(guān)系式：S=(L/100+0.5)×0.6（二）筆套注射機(jī)的選擇根據(jù)筆套的尺寸，擬選用XS-Z-30。三、型腔設(shè)計(jì)和分型面的選擇（一）筆套型腔的確定和位置由于塑件的尺寸較小，再考慮到所選用注射機(jī)的最大注射容量，故采用六型腔；型腔位置水平沿垂直交口方向并排對(duì)稱(chēng)放置（二）分型面選擇分型面設(shè)計(jì)的一般原則必須開(kāi)設(shè)在制件斷面輪廓最大的地方才能使制件順利的從型腔中脫出。塑料筆套注射模的分型面最終如圖2所示2塑料筆套分型面四、澆注系統(tǒng)的

3、設(shè)計(jì)（一）主流道和主流道襯套塑料筆套注射模具的主流道尺寸計(jì)算：查得注射機(jī)得噴嘴直徑為4mm,噴嘴球頭半徑為12mm.則主流道凹坑球半徑R2= R1+（12）12（12）1314mm主流道入口直徑d=d1+(0.51)4（0.51）4.55mm澆口襯套的設(shè)計(jì)由于本文中澆口襯套較小，故將澆口襯套和定位環(huán)設(shè)計(jì)成整體式，即澆口套和定位環(huán)為一體，并壓配于定模板內(nèi)，其尺寸如圖3所示：（二）分流道、冷料井及澆口的設(shè)計(jì)1、分流道的設(shè)計(jì)分流道常見(jiàn)斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等數(shù)種；本文采用U形截面分流道，這種流道只切削在一個(gè)模板上，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損失均較小，其斷面尺寸如

4、圖4所示：圖4 分流道截面尺寸2、冷料井的設(shè)計(jì)在主流道對(duì)面一般設(shè)有冷料井，其作用是使噴嘴前端的一段低溫料不進(jìn)入分流道和型腔。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中在主流道、分流道都設(shè)有冷料井，存儲(chǔ)冷料；并在定模板上開(kāi)設(shè)一錐形帶斜孔的拉料機(jī)構(gòu)。 3、澆口的設(shè)計(jì)由前對(duì)筆套塑件的分析，塑件最好使用針點(diǎn)式澆口，澆口位于筆套頂端。分流道、澆口組合尺寸如圖5所示圖5 分流道、澆口組合尺寸五、筆套成型尺寸的計(jì)算常見(jiàn)成型零件尺寸可歸納為以下幾類(lèi)：型腔或型芯徑向尺寸、型腔深度尺寸或型芯高度尺寸、型芯或成型孔之間的中心距尺寸、中心線(xiàn)到塑件邊緣距離尺寸等等筆套如圖6所示，其尺寸為未注公差尺寸，其公差可查表得出；聚苯乙烯的平均收縮率為（0.0

5、06+0.008）/2=0.007圖6 塑料筆套尺寸圖（一）型腔直徑的計(jì)算型腔結(jié)構(gòu)如圖7所示圖7 型腔結(jié)構(gòu)圖查表得聚苯乙烯一般 公差等級(jí)MT3筆套型腔直徑：12其公差為：0.18 按平均收縮率計(jì)算：=12-0.09=11.91=0.7%=11.91+11.91×0.007+11.91×0.0072 =11.99模具型腔按IT9級(jí)精度制造，其制造偏差（11.99-0.06）+0.06=11.93+0.06如按極限尺寸計(jì)算：11.93+0.06校核塑件可能出現(xiàn)的最大尺寸，設(shè)模具最大磨損量為0.04mm.上式左端（11.93+0.06+0.04）（1-0.007）=11.9511

6、.9511.93，不滿(mǎn)足要求，故型腔大端直徑為11.93+0.06mm,取平均收縮率計(jì)算的結(jié)果，有更大的修模余量。（二）型芯直徑的計(jì)算型芯如圖8所示圖8 型芯結(jié)構(gòu)圖筆套型芯直徑為：9.5查表得其公差為：0.16按平均收縮率計(jì)算：=9.5+0.08=9.58=0.07%=9.58+0.007×9.58+0.0072×9.58=9.65模具型芯按T9級(jí)精度制造，其制造偏差（9.65+0.06）-0.06=按極限尺寸計(jì)算：校核塑件可能出現(xiàn)的最小尺寸：左端=（9.73-0.06-0.04）（1-0.008）=9.559.55>9.5，故型芯直徑為mm；比按平均收縮率計(jì)算得結(jié)果

7、偏大，有更大得修模余量。（2）螺紋型芯直徑為：11查表得其公差為：0.18螺紋型芯的計(jì)算公式為：式中： 型芯螺紋內(nèi)徑尺寸 型芯螺紋外徑尺寸P 型芯螺紋螺距尺寸塑件螺紋孔內(nèi)徑尺寸塑件螺紋外徑尺寸a 塑件螺紋內(nèi)徑公差b 塑件螺紋節(jié)徑公差 查表M30，根據(jù)螺紋螺距為1mm算出牙型高度h=0.54mm，=-2×h=11-2×0.54=9.92，螺紋的制造偏差則 =10.36-0.03 =11.45-0.03 p =(1+1×0.007)±0.03=1.01±0.03故螺紋型芯外徑為mm，內(nèi)徑為mm,螺距為1.01±0.03mm。（三）型腔深度

8、的計(jì)算（1）型腔高度為：47mm查表得其公差為：0.36按平均收縮率計(jì)算：=47-0.18=46.82=46.82+0.007×46.82+0.0072×46.82=47.15模具型腔按IT9級(jí)精度制造，其制造公差為0.052mm，若型腔易修淺，則=47.15+0.052mm按極限尺寸計(jì)算得：47.370.052校核塑件的最小高度是否合適：（1）Hs式左端：47.37（1-0.009）+0.36=47.48>47，滿(mǎn)足要求，型腔深度為47.37+0.052mm，按極限尺寸計(jì)算。（2）型芯高度為45，查表得其公差為：0.36按平均收縮率計(jì)算：=450.18=45.18=

9、45.18+0.007×45.18+0.0072×45.18=45.50型芯易修長(zhǎng),型芯高度按IT9級(jí)精度制造，其制造公差為0.043mm，即型芯易修長(zhǎng)，則：=45.50-0.043mm按極限尺寸計(jì)算得：45.45-0.043校核塑件的最小高度是否合適：（1）-Hp上式左端為：45.45（1-0.007）-0.36=44.77<45，滿(mǎn)足要求，型芯高度為45.45-0.043mm，按極限尺寸計(jì)算。六、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)本例中冷卻水道的布局設(shè)計(jì)如圖9所示：圖9 冷卻水道布局由于該模具的制品較小，且成直線(xiàn)排列，所以設(shè)計(jì)了圖9示的直通式冷卻水道。七、塑件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（一）推出機(jī)

10、構(gòu)設(shè)計(jì)本文采用錐形面的定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。該錐形面不但可以起定位作用，而且當(dāng)合模后動(dòng)定模互相扣鎖，可限制型腔膨脹，增加模具的剛性。由于互鎖面受力大易磨損，因此最好對(duì)錐面淬火處理，也有鑲上耐磨鑲塊的結(jié)構(gòu)，鑲塊經(jīng)淬火處理，磨損后可以更換，錐面的斜角一般為15°20°，高度不低于15mm。定位件如圖10所示圖10 定位件（2）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱最終零件圖如圖11所示圖11 導(dǎo)柱零件圖八、側(cè)向分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)斜銷(xiāo)（斜導(dǎo)柱）分型抽芯是應(yīng)用最廣的分型抽芯機(jī)構(gòu)，它借助機(jī)床開(kāi)模力完成側(cè)向抽芯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，動(dòng)作可靠。1、斜銷(xiāo)斜銷(xiāo)的斜角一般為15°20°，最大不得超過(guò)25&

11、#176;，其安裝固定形式如圖33。斜銷(xiāo)與固定板間采用過(guò)盈配合，由于斜銷(xiāo)只起驅(qū)動(dòng)滑塊的作用，滑塊的運(yùn)動(dòng)精度由導(dǎo)滑槽與滑塊間配合精度保證，滑塊的最終位置精度由楔緊塊保證，因此，為了運(yùn)動(dòng)靈活，滑塊與斜銷(xiāo)間采用比較松動(dòng)的配合，斜銷(xiāo)的尺寸為抽拔力計(jì)算： （1）式中：f摩擦系數(shù)（0.450.75）p制品收縮對(duì)型心的正壓力（N）Q抽拔力（N）此處pq均·S。即制品收縮時(shí)對(duì)型心的總壓力等于錐形型心平均半徑（）處的正壓力q均與總適容面積S之乘積，即 （2）式中： q均平均半徑處單位面積上之正壓力（Pa），一般可取412Mpa； S制品對(duì)型心的總適容面積（m2） L型心總長(zhǎng)（m）由上得： p49.3N

12、代入（1）式，得 Q14.5N總抽拔力 Q總Q×687N2、抽芯距S型心從成型位置至不妨礙制品脫模得位置時(shí)，型心（或滑塊）所移動(dòng)的距離稱(chēng)為抽芯距。通常，抽芯距S等于側(cè)孔深度加35mm的安全系數(shù)，其計(jì)算公式為：Sh(35)mm式中 S抽芯距（mm）；h側(cè)孔深度（mm）。本文中取：S5mm3、斜導(dǎo)柱直徑的確定斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算，決定與所受的最大彎曲力。而彎曲力又決定與抽拔力、斜導(dǎo)柱傾斜角和長(zhǎng)度等因素。查表得最大彎曲力100×9.8N，傾斜角為10°。查表得所需斜導(dǎo)柱直徑10mm。材料T10A完成S抽拔距離所需的開(kāi)模行程H由下式求得： HSctg28mm L128/cos

13、10°28.43mm取L129mm斜導(dǎo)柱零件圖如圖2-12所示圖12 斜導(dǎo)柱零件圖九、渦輪蝸桿設(shè)計(jì)由于渦輪蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn),所以本文采用渦輪蝸桿帶動(dòng)的脫螺紋抽芯機(jī)構(gòu)。渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)如圖13所示:圖13 渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)圖基本參數(shù)見(jiàn)表1表1 渦輪蝸桿基本參數(shù)名稱(chēng)蝸桿渦輪齒頂高 ham33齒根高h(yuǎn)f1.2m3.63.6分度圓d1=mq31.528齒頂圓da=m(q+2)37.534齒根圓df=m(q-2.4)24.321.8端面齒距p9.52螺旋導(dǎo)入角=6°2025中心距a=m(q+z)/229.75長(zhǎng)度L198十、相關(guān)校核（一）鎖模力校核本例中，p取506，則鎖模力F=10pA=10&

14、#215;506×1576kN式中： F注塑機(jī)額定鎖模力，N A制件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，cm2注塑機(jī)最大鎖模力250kN，滿(mǎn)足要求。（二）鎖模時(shí)接觸壓應(yīng)力的校核計(jì)算鋼件的屈服強(qiáng)度約為386Mpa，由于接觸壓力過(guò)大會(huì)在模板上產(chǎn)生壓痕或凹陷，難以修復(fù)，因此將安全系數(shù)ns取得很大，一般取為7。許用應(yīng)力為 允許鎖模力為接觸面積與許用應(yīng)力之乘積： 注射機(jī)鎖模力250Mpa，因此符合要求。（三）開(kāi)模行程校核本例模具開(kāi)模行程可按下式校核：SH1H2H3510mmS180mm，H1 30mm，H2 50mm，H350mm所以，滿(mǎn)足SH1H2H3510mm。十一、模具材料的選擇注塑模的

15、選材零件名稱(chēng)主要性能要求材料熱處理定模固定板定模板動(dòng)模固定板動(dòng)模板墊塊支撐板刮料板一定的強(qiáng)度45#正火定模鑲件螺旋型芯較高的強(qiáng)度T10A淬火+低溫回火渦輪蝸桿強(qiáng)度,耐磨性40CrZnCuAl10Fe3滲碳+淬火澆口襯套耐磨性T10A淬火+低溫回火導(dǎo)柱表面耐磨，心部一定韌性20#滲碳+淬火+低溫回火導(dǎo)套耐磨T10A淬火十二、筆套注塑模具的說(shuō)明（一）裝配圖筆套注塑模具的裝配圖如圖4所示(a)(b)圖14 塑料筆套注塑模裝配圖1-定模固定板 2-定模板 3-定模鑲件 4-刮料板 5-支撐板塊 6-墊塊 7-支撐板 8-動(dòng)模固定板 9,31-定距螺釘 10,26-導(dǎo)柱 11,12,27-導(dǎo)套 13,14-螺紋鑲件 15,16-軸承 17,28-定位件 18,20,24,29,35-內(nèi)六角螺釘 19-斜滑塊 21-斜導(dǎo)柱 22-輔助彈簧 23-滑動(dòng)型芯 25-澆口襯套 30 限位螺釘 32-渦輪 33-蝸桿 34-螺旋型芯（二）工作原理及說(shuō)明說(shuō)明：該模為三板頂部針點(diǎn)式澆口結(jié)構(gòu)，分型面在塑件（塑料筆套）的最大截面，即塑件的大端面；塑件由定模鑲件（件3）、螺紋鑲件（件13）和螺旋型芯（34）成型，制品的螺紋由螺旋型芯（件34）成型，螺旋型芯套在渦輪上。 開(kāi)模時(shí)，注塑機(jī)動(dòng)模板打開(kāi)，一次開(kāi)模，定模板（件2）與定模固定板（件1）分開(kāi)，脫出澆口料。同時(shí)斜滑塊在斜導(dǎo)