PAGE2目錄塑件工藝分析、確定方案、設備校核……3塑件工藝分析、填寫工藝卡……………………3塑件的工藝分析3工藝卡片……………………...4確定模具結構方案………………4分型面………………………...4型腔數目的確定……………...4選擇設備，進行校核……………4選擇注射機…………………...4設備校核……………………...4澆注系統的設計……………6主流道的設計與定位圈的設計…………………6分流道的設計……………………6澆口的設計………………………6冷料穴及拉料桿的設計…………63成型零部件的設計及校核…………………73.1凸模的設計及校核………………73.2凹模的設計及校核………………74導向機構的設計…………………...94.1導向機構的總體設計…………..94.2導柱的設計……………………..94.3導套的設計……………………..95推出機構的設計及計算…………...105.1推出機構的設計………………..105.2推出機構的計算………………..116溫控系統的設計…………………...126.1方案的確定……………………..126.2關于溫控系統的計算…………..137結構件的設計……………………...147.1模架的選擇……………………..147.2定模板的設計…………………..147.3卸料板的設計…………………..147.4動模固定板的設計……………..147.5支承板的設計…………………..147.6墊塊的設計……………………..147.7推桿的設計……………………..147.8推板的設計……………………..147.9推桿固定板的設計……………..14參考文獻……………….15附錄A工藝卡片……………………..161塑件工藝性分析、確定方案、設備校核1.1塑件工藝分析、填寫工藝卡片1.1.1塑件的工藝性分析該塑件為基座，如圖1所示，塑件壁厚屬薄壁塑件，生產批量大，材料為聚乙烯圖1端蓋零件圖PE成型性好，機械加工性好，耐沖擊，力學性能和熱性能均好，耐寒、濕、藥性較好，價格便宜。結晶料,吸濕小,不須充分干燥,流動性極好流動性對壓力敏感,成型時宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度快,保壓充分。注意選擇澆口位置,防止產生縮孔和變形。收縮范圍和收縮值大,方向性明顯,易變形翹曲.冷卻速度宜慢,模具設冷料穴,并有冷卻系統加工成型修飾容易，加熱時間不宜過長,否則會發生分解。密度0.91—0.96g/cm3。收縮率1—2.5%，結晶料,吸濕小,不須充分干燥,流動性極好，流動性對壓力敏感。，注射壓力70—100Mpa，注射時間3—5s，模具溫度50—70℃，軟化或熔融范圍130—150℃，保壓力50—70Mpa，保壓時間15—30s，冷卻時間15—30s，注射溫度330—370℃，模腔表壁溫度110—150℃，噴嘴溫度220—240℃。1.1.2填寫工藝卡片見附錄A1.2確定模具結構方案1.2.1分型面依據對塑件結構的分析，采用矩形澆口，因此采用單型面。1.2.2型腔數目的確定估算塑件的體積約為：33544.66mm3則塑件的質量為31.9g。初步選擇為一模兩腔初步計算澆注系統的凝料體積，按塑件體積的0.6倍計算：該模具一次注射所需塑料為：體積：質量：1.3選擇設備，進行校核1.3.1選擇注射機根據塑件體積和注射機的最大注射量（額定注射量G），可選用注射機型號為：XS-Z-125注射機主要參數見如下注射容量/cm3125鎖模力/kN900柱塞直徑/mm42注射行程/㎜300注射壓力/Mpa119最大成型面積㎝2320噴嘴孔直徑/mm4最大模厚/mm300噴嘴球半徑/mm12最小模厚/mm200合模方式增壓式定位孔直徑/mm100表1.1注射機主要參數〔3〕1.3.2設備校核(1).注射量的校核依據模具設計時必須使得在一個注射成型周期內所需注射的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的80%以內：〔1〕（1.1）其中Vn—單個塑件的容積Vg—注射機額定注射量Vj—澆注系統的容積代入數值：0.8×125=100cm3>87.214cm3所以滿足要求(2)．鎖模力的校核查表得=20MPa依據T推=A×P平均≦A×k×P，取壓力損耗系數K=0.3P=200Mpa，將數據代入得：20<0.3×200=60，鎖模力滿足要求。(3).注射壓力的校核注射機的額定注射壓力即為該機器的最大壓力Pmax=119Mpa，應該大于注射成型時所需調用的注射壓力P，即：P≧P實際生產中，該塑件成型時所需注射壓力為70-100MPa,所以符合要求。(4).安裝尺寸的校核1）主流道的小端直徑D大于注射機噴嘴d，通常為D=d+(0.5--1)mm對于該模具d=4mm,取D=5mm，符合要求。2)主流道入口的凹球面半徑R應大于注射機噴嘴球半徑R，通常為R=R+(1—2)mm對于該注射機R=12mm，取R=13mm,符合要求。(5).開模行程和推出機構的校核1）開模行程的校核H>H+H+(5--10)H—注射機的開模行程為300mm,H—頂出距離10mm，H—塑件的高度13mm,滿足要求。2）頂出機構的校核注射機為臥室注射機，為兩側頂出，頂出行程大于所選的頂出距離，滿足要求。2澆注系統的設計2.1主流道的設計⑴主流道為圓錐形，其錐角α=2°~4°，此處取3°以便于凝料從主流道中取出，內壁表面粗糙度為Ra=0.63um.⑵為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處緊密對接，主流道對接處應制成半球形凹坑，其半徑R=12+1=13mm,其小端直徑d=4+1=5mm,凹坑深取h=4mm.。⑶為減小料流轉向過度時阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑r=3mm。⑷為保證塑件良好成型，避免增多流道凝料和增加壓力損失，保證成型取L≤60mm，此處取30mm。2.2分流道的設計由于分型面為平面，因此采用圓形截面流道，查表[1]知PE分流道直徑在4．8--9．5㎜，取當量直徑為8mm。分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度取Ra=2um.。這樣可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層凝固，形成決熱層，有利于保溫，但表壁不得凹凸不平，以免對分形和脫模不利。分流道與澆口的連接處加工成斜面并用圓弧過渡，這樣有利于塑料熔體的流動及填充。2.3澆口的設計矩形側澆口廣泛應用于中小型塑件的多型腔注射模，其優點是截面形狀簡單、易于加工、便于試模后修正，缺點是在塑件的外表面留有澆口的痕跡。矩形側澆口一般開設在模具的分型面上，從塑件的邊緣進料，側澆口的厚度決定著澆口的固化時間。由確定經驗公式得：H=ntB=式中t—塑件壁厚，mmN—系數，與塑料品種有關，取0.5A—塑件的外表面面積綜合考慮后選定：h=1.5mm，b=5mm,L=2.5mm。3成型零部件的設計及校核3.1型腔各尺寸的計算(1)、型腔的徑向尺寸1)、由尺寸，知道極限偏差，制造公差。==2)、由尺寸，知道極限偏差。=3)、由尺寸，知道極限偏差。=(2)、型腔的高度尺寸1)、由尺寸，知道極限偏差。=2)、由尺寸，知道極限偏差=3.2、螺紋型芯各尺寸的計算(1)、型芯的徑向尺寸1)、螺紋型芯M80粗牙螺紋由相關手冊查得d=76.75mm，d=78.05mm，d=80mm，螺距P=3mm，中徑公差=0.49mm，制造公差=0.10mm，=0.10mm，=0.09mm。則：螺紋型芯中徑螺紋型芯小徑螺紋型芯大徑由于塑件螺紋長度很短，故不考慮螺距收縮，螺紋型芯距直接取塑件螺距，制造公差取，則螺紋型芯距為。2)、由尺寸，=(2)、型芯的高度尺寸 由尺寸=4導向機構的設計4.1導向機構的總體設計(1)、導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至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變形。(2)、模具采用4根導柱，其布置為等直徑導柱對稱布置。(3)、模具導柱安裝在推件板和模套上，導套安裝在中間板上。(4)、在合模時，應保證導向零件首先接觸，避免凸模進入型腔，導致模具損壞。(5)、動模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。4.2導柱的設計(1)．該模具采用帶頭導柱，不加油槽。(2)．導柱長度必須比凸模端面高出6—8㎜。(3)．使導柱順利進入導向孔，導柱端部應做成圓錐形或球形的先導部分。(4)．導柱的直徑應根據模具尺寸來確定，應保證有足夠的抗彎強度。(5)．導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板按H7/k6配合，導柱滑動部分按H7/f7的間隙配合[3].(6).導柱工作部分的表面粗糙度為Ra=0．4um.(7).導柱應具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內芯，因此，采用碳素工具鋼T10A,經淬火處理，硬度為50HRC.4.3導套的設計導套與安裝在另一半模上的導柱相配合，用以確定動，定模的相對位置，保證模具運動導向精度的圓套形零件。(1).套的端面應倒圓角，導柱孔最好作成通孔，利于排出孔內剩余空氣。(2).導套孔的滑動部分按H8/f7的間隙配合，表面粗糙度為0．4um,導套外徑與模板一端采用H7/f7配合，另一端采用H7/e7配合鑲入模板。(3).材料可采用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，該模具采用T8A5推出機構的設計及計算5.1推出機構的設計因聚乙烯的彈性好，并且改塑件精度要求不高，所以可以采用推件板將塑件從螺紋型芯上強制脫下。(1).采用推板推出,總共使用4根推桿。(2).桿應設在脫模阻力大的地方。(3).推桿應均勻布置。(4).推桿應設在塑件強度，剛度較大的地方。(5).推桿形式為A型.(6).推桿直徑直徑與模板上的推桿孔采用H8/f8間隙配合。(7).通常推桿裝入模具后，其端面與型腔底面平齊或高出型腔底面0.05—0.10㎜。(8).推桿與推桿固定板通常采用單邊0．5㎜的間隙，這樣可降低加工要求。(9).推桿材料采用T8碳素工具鋼，熱處理要求硬度50HRC,配合部分的表面粗糙度Ra=0．8um.(10).本機構采用的是推板脫模。5.2脫模力的計算制件為厚壁之間且為圓形斷面其中K2——無量綱系數，其值隨f與φ而異;E——塑料的彈性模量;S——塑料的平均成型收縮率;L——制件對型芯的包容長度為;f——制件與型芯之間的摩擦因數;φ——模具型芯的脫模斜度;u——塑料的泊松比;A——盲孔制品型芯在垂直與脫模方向上的投影面積查表得：f=0.23,u=0.38,E=900MPa,k=1.0035,L=10mm,S=1.75%,A=0=2×3.14×45×900×1.75%×10×(0.23-tan1)/(1+0.38+4.546)×1.0035=1602KN5.3確定推桿直徑根據壓桿穩定公式，可得推桿的直徑d（mm）的公式：d=K式中d—推桿的最小直徑，mmK—安全系數，可取K=1.5；L—推桿的長度，mm；F—脫模力，N；n—推桿數目；E—推桿材料的彈性模量，MPa。帶入數據得d要大于7mm。經過強度校核符合要求。5.4確定推板的厚度根據強度計算，則推件板的厚度t公式為：t=式中K--系數，隨R/r值而異；--推件板材料的需用應力，MPa；F—脫模力，N。帶入數據得t要大于5mm。6溫控系統的設計6.1方案的確定6.1.1冷卻介質的選用冷卻介質有冷卻水和壓縮空氣，因為水的熱容量大，傳熱系數大，成本低，所以本設計用水冷卻，即在模具型腔周圍或內部開設冷卻水道。因為成型工藝要求模溫都不太高，所以采用常溫水對模具進行冷卻。6.1.2求塑件在固化時每小時釋放的熱量Q=750（kJ/kg）查表得PE的單位熱流量Q故Q=WQ1=0.126×750×60=5670kJ/h式中W—單位時間（每分鐘）內注入模具中的塑料質量（kJ/h），該模具每分鐘注射30次，所以W=0.126kg/min.6.1.3求冷卻水的體積流量式中ρ—冷卻水的密度，為1×103㎏/m3C1—冷卻水的比熱容，為4．187KJ/(㎏.℃);1—冷卻水出口溫度，取25℃；2—冷卻水入口溫度，取20℃。6.1.4求冷卻管道直徑d表[3]知，為使冷卻水處于湍流狀態，取d=8mm6.1.5求冷卻水在管道內的流速6.1.6求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數h查表取f=6.48(水溫為25℃時)kJ/(mhC)6.1.7求冷卻管道總傳熱面積AA=4.8×10m式中⊿θ—模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫度（℃）模具溫度取70℃。6.1.8求模具上應開設的冷卻管道的孔數n(孔)由于塑件體積較小，壁又薄，且成型工藝要求模溫不太高，所以本設計不設置冷卻裝置。7結構件的設計7.1模架的選擇由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據成型零件尺寸確定模架的尺寸，所以選用標準模架，根據GB/T12556.1~12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》，B×L=160×315。7.2定模板的設計B×L×H=160mm×315mm×25mm卸料板的設計B×L×H=160mm×315mm×16mm，通過推桿使力，推動卸料板