一种行位进胶的塑料模具结构设计及应用.docx

摘要本论文介绍蝌胶材料性能、工艺分析、模具整体设计方案，重点介绍行位进股方式的模具结构实现和优化“因为各种塑料产晶的形状千差万别，扣位的形式也不尽相同甚至无扣位，也就用不到行位。这种情况下为了简化模具结构，可以不用行位也就用不到这种结构形式。本文研究的方向是产品上Yr扣位且外观要求较高的模多穴的大批丘产品的模具设计，另外如果通模流分析显示进胶点有利于用潜进胶的方式实现的情况下，也可以选择。现实生活中有很多外观要求高且大批量牛产的类似产品，从实际出发本文选择的是一个蓝牙耳机外壳，作为模具设计的对象。篮牙耳机产品对外观要求严格，分型处不能有水口痕迹：又因为产品比较小，适合一模多穴，这样也为大规模量产带来有利条件。关键词：塑胶模具，行位进胶，扣位，水口，一模多穴第1章前言本文介绍的行位进胶的模具设计结构，采用面向从产品设计（CAD）到加工制造（CAM）的全过程数字化造型实现方案的3D设计软件UGNX.和面向工程制图的计算机辅助设计软件AUtoCAD。1.IGNX有强大的建模、曲面功能和注型模应用工具，用于做分模和产品分析非常专业：AutoCAD的平面制图能力强大，应用广泛，可以进行精确的平面布局和模具排位。行位进胶结构方式的主要特点如下：1 .行位分流道进股口设计.常规的模具以进胶方式来分类有大水口（侧进胶）和细水U（点进胶）两种方式，无论哪种进胶方式其流道在模具上的位理都是固定不变的。我们要探讨的这种进胶方式是在点股口的结构上进行的一种变化和演进，它最大的特点就是分流道和胶口照随着行位（也称滑块）一起移动，再通过行位导柱一起更位，也就是说行位和流道做在一起，合二为一。2 .牛角潜进潜设计.要使产品外形美观无切痕，进胶口牛点：）在产品上的位要必须隐蔽，不影响外观,而牛角潜进股方式符合这一设计要求，同时再利用行位移动的特点又达到了自动切断浇口的F1.的。3 ."埋伏'式顶针结构设计。住行位上的流道与进股口也是要由顶出模具系统随注塑完成的产品一起顶出的，与其它顶针直接接触分型面上的主流道与产品背面不同，“埋伏”式顶针被设计在了笑位弹簧之下,并不在分型面上，它与复位弹簧及活销一起组成了一套独立的行位胶1.1.顶出系统。总而言之，利用行位的相对运动来代替人工自动切断胶口：利用牛角式潜进胶结构进胶1.1.隐蔽的特点来保证外观，减少了生产过程中的人为工序，为大批比、自动化、M外观要求的产乩生产提供广有利条件.1. 1课题的来源和目的1.1 .1实现大批量、自动化的工业生产和减少人力成本的趋势模具制造是国家经济建设中的一项重要产业，振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注,“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人土的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%、8饿的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高匆杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域C正是由于模具在工业生产中越来越玳要的作用，高效和低成本往往就成J'迅速抢占市场以及提高产品性价比或竞争能力的关键！坦然近十几年来中国的模具制造技术有了很大的发展，但由于模具本身高昂的制造成木，大多数模具企业仍然以尽量简的、可软和低风险的这种因循守旧的思想在设计和制造模具，不愿意在新方法、新结构、新设计上进行大胆的创新和尝试!如何实现从低到高、从大到强的转变，如何实现中国模具工业的整体E跃.是值得每个中国模具厂、每个中国模具人思考的问题。1.2 .2传统的注塑模具及注塑成型工艺介绍要了解注射成型和注射模,首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是注射成型的主要设备,依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注射.注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分为立式、卧式、直角式三种，由注射装宜、锁模装置、脱模装置，模板机架系统等组成。注射成型是根据金属压铸成型原理发展而来的，其基本原理是利用塑料的可挤压性和可模型性。首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机的料斗送入高温的机筒内加热熔融型化，使之成为粘流态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段保压冷却定型时间后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制品。注射成型生产中使用的模具叫注射模，它是实现注射成型生产的工艺装备.，注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的熨杂程度和注射机的种类等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注射机的固定板上,动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成。注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。注射成型有三大工艺条件，I1.P:温度、压力、时间。在成型过程中，尤其是精密制品的成型，要确立一组最隹的成型条件决非易事，因为影响成型条件的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温度等。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用计算机辅助工程（CAE）技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）.第2章塑料材料分析1.3 塑料材料的基本特性随着现代社会智能手机的普及，围绕着手机周边智能设备的使用越来越多，蓝牙耳机的出现就大大的解放人的双手，在打电话的同时腌出手机做别的事情，一举两得.本次设计就是以此为基点，设计生产套蓝牙耳机外壳造型的注射模具，该外壳玲珑小巧，外观前卫，很受工薪阶层的喜欢，具有广阔的市场前景。设计中利用CAD.CAE技术进行模具设计和成型工艺分析。首先，在三维高端软件UGNX上进行产品3D造酗，然后使用Aut。CAD绘制注射模具总装图和模具零件图，最后将产品三维图转入UGNX注塑模工具模块中进行注射工艺过程模拟分析，确定最佳的注射工艺参数，同时分析制品缺陷的原因及解决办法，图（D塑件三维造型图塑件三维造型如图（1）所示，显示的是阳件的三维等轴侧视图，该蓝牙耳机外壳外表光滑，皮纹细底，故选用材料为聚不乙饰PS,它是一种优良的热塑性工程材料。1.4 塑件材料成型性能塑件材料对注射工艺和模具结构的适应能力叫做注射成型性能，注射成型性能的好坏直接影响到成型加工的难易程度和制品痂晶的优劣,同时还影响生产效率的高低和设备的辐射能损耗等。PS成型性能主要有：聚茶乙烯（Po1.ySIyrCne）简称PS。共世界产量仅次于PE、PVC,PP居世界第四位，后来高抗冲级的PS产生（简写H1.PS）拓宽了PS的用途范用。PS为无定型、非极性线性高聚物。由于在分子链上有苯环取代基，分子的不对称性增加，内旋转受到限制，为此，呈现即胜，性脆。玻璃化温度较高，M)-100oG分子量一般在5万一20万。PS的密度为1.054g/cnR为无色透明粒状热塑性树脂。具TT良好的化学稳定性，它能溶解于素、四氯化碳、甲米、氯仿、除丙酮以外的削类、酯类等。能耐一般酸、碱、盐的腐蚀。热稳定性好，成型温度范用宽，在粘流态下温度的少许波动不会影响注射过程。吸湿性极小，只有0.02%0.06%所以在加工前，可以不干燥，又其比热较低，所以塑化效率高，在模具中固化快,成型周期短。PS收缩率低,只有04%07对模制品影响不大。PS具有一定的力学强度，化学稳定性及电气性能都较优良，透光性好，达8892%仅次于有机玻璃，折光率为1.591.60,具有优良的电绝缘性能，一般不受温度、湿度的影响。着色性佳，并易于成形。它的特点是差不多完全能耐水。缺点是耐热性较低，而且其制品由于内应力容易碎裂，仅能于低负荷和不高的温度(6075C)下使用，所以在成型中一定要注意这个问题，清除内应力除调节工艺参数、模具结构等之外，还可将制品进行后处理以消除内应力，如将其置T6075C热水浴中或烘箱中，“退火”处理13小时。冷却定型温度应小于5(TC,可使制品表面光亮、平滑。处于粘流态的聚苯乙烯，其粘度对剪切速率和温度都比较敏感，在注射成型中无论是增大注射压力或升高温度都会使熔融粘度显着下降。因此，聚苯乙烯既可用丁螺杆式也可用于柱塞式注射机成型。在此选用柱塞式注射机。料筒温度控制在140、260C之间，喷嘴温度为170190C,注射压力为60150MPa,为了使制品顺利脱模，模壁斜度应增大至12度。PS主要用于各种仪表外壳，骨架，仪表指示灯，灯罩，汽车灯罩，化工贮酸槽、酸输送槽(特别如氢籁酸)，化学仪器零件，电讯零件，由于透明度好，还可用于制造光学仪器零件及透镜4。2. 3塑件材料成型条件确定注射工艺条件时，需要根据塑料品种选择适当的工艺参数，知道了塑料的工艺参数还能选择合适的注射机，使机型的规格大小及性能参数的范朋尽量与注射工艺参数接近，只有这样才能在保证制品质量的前提下，获得最高的生产效率和经济效益。PS的注射工艺条件参数见表1、2和3。表1PS的注射工艺参数注射机类型预热温度tC喷嘴温度C料筒温度C模具温度C前段后段柱塞式6075160-1701701901101602060表2PS的注射工艺参数注射压力MPa成型时间S冷却时间S成型周期S后处理介质后处理温度七后处理时间S6015154090热水浴或70241004530鼓风烘箱表3PS的热处理条件热处理介质处理能度匕制件厚度tin处理时间minPS空气或水60-706306070-777120-360第3章塑件的工艺分析在模具设计之前需要对也伯的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定型件制品所需的模具结构和模具精度。盔牙耳机外壳如图（2）所示，具体结构和尺寸详见图纸，该案件结构并不太更杂，只是几何形状有点不规则,外轮廓战由圆弧和口.线搬成。图（2）蓝牙耳机外壳平面现图2.1 塑件的结构设计、脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住耀具型芯或型腔中突出的部分，为了便干脱模,防止因脱梗力过大拉伤制品表面,与脱模方向平行的制品内外表面应具有定的脱模斜度,脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关.料度过小，不仅会使制品尺寸困难,而且易使制品表面损伤或破裂,斜度过大时,虽然脱模方便,但会膨响制品尺寸精度,并浪费原材料。通常案件的脱模斜度约取0.51.5°,根据文献1,照件材料PS的型腔脱模斜度为351。30.型芯脱模*1度为301.°、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问他之一.塑件的壁厚对丁注射成型生产具有极为玳要的影响，它与注射充模时的燔体流动、固化定型时的冷却速收和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在湎足使用要求的前提F.塑件的壁耳应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大,生产成本提高，更重要的是会延媛型件在模内的冷却速欧，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷，似如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形,影响到型件的使用和装配的掂确性。选择壁厚时应力求电件各处地厚层fit均匀,以避免那件出现不均匀收缩等成型缺陷.整件壁厚一般在1.-4mm.最常用的数值为23mm.该小电机外壳壁厚均匀，周边和底部壁厚均为1.5mm.光内凸出部件的壁厚均为1mm.(3)塑件的IB角为防止型件转向处的应力集中,改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和整件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用阴角过度。在无特殊要求时，皇件的各连接加处均有半径不小于051.mm的圆角，般外阳弧华径大于壁厚的0.5倍，内圆知半径应是壁期的0.5倍.该蓝牙耳机外壳外壳表面圆角半径为Imm.内部转弯处圆的半径为0.5mm、孔塑利制品上通常带有各种通孔和白孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型芯成型。但当孔太史朵时，会使络体流动困难，模具加工难度增大，生产成本提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量栗用简单孔型。由于型芯对箱体有分流作用,所以在孔成型时周围易产生焙接痕,导致孔的强度降低，故设计孔时孔时孔间距和孔到理件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以保证跑件的巡慢和刚度，本设计中孔都在侧面或边缘，能采用型芯直接加工成型，2.2 塑件尺寸及精度暨料制品外形尺寸的大小主要取决于缴料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制出的外形尺寸玲珑小巧些.该型件的材料为PS.流动性较好，适用于不同尺寸的制品.塑件的尺寸精度白.接影响模具结构的设计和模具的制造精度.为降低模具的M工难欧和模具的制造成本，在满足燮件要求的前提下尽量把案件的尺寸精度设计得低一些,由于案料与金属的差异很大，所以不能按照金展零件的公关等级确定精度等级。选用殷精度等级PS的精度等级徵为四徽，可在文献中杳到相应的公差fi2.3 塑件表面粗黯度案件的表面要求越高，表面粗糙度越低.这除了在成型时从工艺上然可能避免冷疤、云纹等底点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的衣面粗糙度般为Ra().02-1.2Sm之间，根腔衣壁的表面粗髓度应为塑件的"2,即Ra0.01-0.63m,模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以她光复原.2.4 28件的体积和质用UGNX软件对该蓝牙耳机外壳进行维实体造型，然后用分析模块对其进行侦界特性分析.输入材料密度(PS的密度为1.054gcm1)1即可以得出该塑件制品的体枳为1.22cm第四章注射成型工艺方案及模具结构的分析和确定4.1、注射成型工艺过程分析根据型件的结构、材料及质量确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程地利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以准备工作，(1)、成型前时原材料的段处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性.流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，PS材料吸水率极低，成型前一改不必进行干燥处理.如有需要,可在7080C下干煤24h.、料筒的清洗在初用某种空料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、两换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机(主要是料筒)进行清洗或拆换。柱塞式注射孔料筒的清洗常比螟杆式注射机困难,因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者乘用专用料筒.对螺杆式通常是直接换料清洗,也可采用对空注射法清洗。(3).脱模剂的选用脱模剂是使那料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂.一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计.在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，淞体石蜡(白油)，硅油，对PS材料，可选用硬脂酸锌,因为此脱模剂除聚帙胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步：注射成型过程完整的注射过程表面上共包括加料、加化、注射入模、检压冷却和脱模几个步骤,但实际上是塑化成型与冷却两个过程.第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性，制件的后处理主要有退火和潮湿处理。该塑料制件材料为PS,就采用退火处理13小时，4.2 浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷喷开始到型腔为止的W料流动通道,其作用是将果料培体充满型腔并使注射压力传递到各个部分，浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴织成，其中浇口的选拜与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中缴件小但机外壳外表面质址要求较高，不允许出现浇11痕迹,所以选用潜伏式浇11.潜伏浇口有自外直接接塑件表面和从内例接于塑件的不外露部分,或从内便接F推杆匕而在推杆上做出进料通遒。潜伏浇11的像阳角可以在较大的葩围内依塑件的具体形状选择.其直径与点浇11相同.引入的国推角约在10°左右.潜伏式浇11具有开模时自动切断、浇口痕迹小、结构相对简单（采用两板式模具结构）并且塑料流动平衡等优点,可以有效提高生产效率，缩短成型周期.节约成型材料和基件去浇口清理等工作,尤其是对外形尺寸较小的产品。4.3 型腔数目的确定因为本设计中采用潜伏式浇11，且件的尺寸较小，为保证一次加工过程中各种参数均衡，利于配合使用.提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发,节省生产成本和提高生产效率,采用一模四腔，进行加I工生产。4.4 注射机的选择和校核由于两个塑件的体枳和版Gt相差不大，故采用体积较大的夔件（3.22CH）作为参考由于采用一段两腔需要至少注射t为6.44cm+再根据工艺参数（主要是注射压力）.蝶合考虑各种因素，选定注射机为XS-Z30.注射方式为柱塞式，其有关性能参数为:额定注射价：BOcnV注射行程：13Omm合模力：250KNG大开模行程：160mm模具最小厚度：60mm合模方式：液压-机械式注射压力：119MPa注射时间：2.9S最大成型面积：90CiW模具戢大厚度：18Omm模板城大距离：34Omm4.4.1 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时型件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素.如果这数值超过了注射机所允许的公大成型面枳，则成型过程中会出现涨枳溢科现象.必须满足以下关系。A+A2<A式中n-型腔数目A1-单个型件在模具分型而上的投影而枳A2-浇注系统在模具分里面上的投影面积A-注射机允许使用的最大成型而A=90cm2积n=21=13.57cm12=3.38cm211+A2=2x1.3.57+3.38=3O.52<9O投影面积符合要求注射成型时为了可除的铮.模，应使型料熔体对型腔的成型压力与件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机制定镣校力.即：（nA+A2）P<F式中IP一塑料结体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定镀模力（N）其它意义同上根据文献！2表5T,聚苯乙笳推荐使用的型腔压力为15-22MPa1在此取P18VPa（nA+Az）P=3052×18=54936<250000N慑模力符合要求4.4. 2、模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核'模具厚度（闭合高度）模具闭合高度必须满足以下公式Htnin<H<Hm<a式中Hmin-注射机允许的最大模厚Hnm-注射机允许的最小模期本设计中6O<II=I7O<18O符合要求、开模行程（三）的校核模具开模后为了使广取出制件，要求有足纱的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动网肉。注塑机的开模行程是有限的.设计模具必须校核所选注射机的开模行程,以便弓模具的开模题掰相适应。对于液压-机械式合模机构的注射机，其开模行程与模具原皮无关，对于单分型面注射模应有：SmaXNS=HI+H2+5-10式中mmH1.-推出距离H2-包括浇½系统凝料在内的塑件高度本设计中SmaX=I6OtnmH115nunH2=15mm势计算，符合要要求C第5章注射模具结构设计5.1分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分国的主要部分,它们的接触表面分开时能够取出鞭件及浇注系统凝料，当成型时乂必须接触时闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的注要因素，传个聚件的分里面可能只有一种选齐,能完好的成型的先决条件.选择分型面时，应从以下几个方面考虑；1）分里面应选在例件外形八大轮廓处；3）分组面的痕迹不影响型件的外观：5）使推杆痕迹不羯在皇件外观表面上：也Ur能仃儿神选齐.合理地选择分里面是使果件2）使罂件在开模后的在动模上；4浇注系统，特别是浇11能合理的安排：6）使制件易卜脱模，嫁合考虑各种因索，并根据本帙具制件的外观特点.受用千面分型面.并选择在驾件的Jft大平面处,开模后88件留在动模一ft!,如图（3）所示图（3）分型面的选择5.2型腔的布局盘腔的布局与浇注系统的布里密切相关,盘腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力，以保证果科培体均匀地充满每个型腔，使各里腔的蟹件内在质狄均他定.这就要求型腔与主流道之间的距鹰尽可能短，同时乘用平衡流道.型腔布局由图（力所示.由于本设计中旬采用的细水口点浇口的结构方式,产品之间的问跑为25b,扣位朝外便于合理的安排消块,并采用&时称式布局,最大程段的利用模仁空间，以求达到良好的浇注侦“i.图4型腔布局方式5.3浇注系统的设计浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类.本设计中采用普通流产浇注系统.正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品板为重嘤.5.3.1 浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以卜几个部分，如图（5）所示。I-主浇道2第一分浇道3第二分浇道4一第三分浇道5浇口6型腔7冷料穴图（5）普通流道浇注系统5.3.2 确定浇注系统的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a）,塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求,以保证州件质量.b）、模具成型聚件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模多腔，浇注系统新按理腔布局设计，0、型件大小及形状：根据塑件大小，形状壁原，技术要求等因素，结合选择分里面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质质弊病和部位等同虺，从而采取相应的措施或留有修整的余地，d）、案件外现：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料”方便，同时不出响暨件的外表美观.e）、冷料：在注射间隔时间，喷嘴茹洸的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质域，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。5.3.3 主流道的设计不济谑是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始.到分流道为止的州利辂体的流动通道.（1）、主流道的尺寸设计中选用的注射机为XS-Z-30.其喷嘴自依为4mm.喷嘴球面半径为12mm.根据图（6）.主流道各具体尺寸如下:d*13BM«MK1fKI2-11(m)0-4tfJ-Z图（6）主流道尺寸示意图rf=4÷=5mma=3oJ2*2-wmW=2n1.=29.Smm0=d21.130/士65"皿（2）,主流道衬套的形式选用如图（7）所示类型的衬套,这种类型可防止衬套在型科熔体反作用下退出定模,将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用卜吟图（7）主流道衬套及式固定形式（3）,主流道衬套的固定用嵌入式定位环压住主流道衬套大谕，定位环与注射机模板上的定位孔之间的配合采用H1>j°5.3.4 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇I之间这一段物料熔体的流动通道.分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的埴充状态.本设计中由于型件排作比较紧说，且采用潜伏式浇口，在推杆上削去一小块作为流道进行注射。在主流道设计好以后，推杆位该离它很近，故无御设罚.分流道而直接经浇口注入推杆而使熔体充满型腔.本案例采用点浇口（细水口）的站岗方式,分流道设在定松板（上模）与流道板之间,在相心处开始上翻翻横流道31激果图5.3.5 浇口的设计浇口出叫迸料口，是连接分流道与里腔的通道，它有两个功能：一是对塑料宿体流入空腔起着控制作用；另个是当注射压力撤销屈封锁型腔，使型腔中尚未固化的电料不会倒流.南向的浇11形式有直接浇"，例浇潜伏式浇II，陶形浇“，I如盘式浇II,环形浇口等.浇口的位置选择原则：浇口的位置与案件的质量有直接影响.在确定浇11位置时，应考虑以下几点：1 .熔体在型腔内流动时,其动能损失最小。要做到这一点必须使D流程（包括分支流程）为最短；2）年一股分流都能大致同时到达其最远端：3）应先从壁用较厚的部位进料：4）考虑各股分流的料向越小越好。2 .有效地排出里腔内的气体，本案例根据浇口选用原则和为保证型件表面质及美观效果,采用牛角式潜伏浇口。牛角式浇口有以下优点：进料浇Ui般都在塑件的内衣而或恻而隐蔽处,不影响制品外观.（2制品成电后.在一出时会与塑件自动拉断.因此,易于实现生产自动化”由T潜伏式浇口可设置在制品表面见不到的筋、柱上,成型时不会在制品衣面用卜由丁喷射带来的喷痕和气纹.f1.牛角式浇口由丁其特殊的形状和入酸方式，击要做成密件拼合的方式，如卜图：分流道浇口形状示意图5. 3.6冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷科穴以往上制品中出现固化的冷料。因为附先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降,如果让这部分温度下降的纺科流入型腔会影晌制品的质Sb为防止这一问题必须在没螂料流动方向在主流遒末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或珞大一些，这里取为5mm.最终要保证冷料体枳小于冷料穴体枳.冷料穴的形式有多种，这里采用倒椎形的冷料穴拉出主流道凝料的形式,它与推杆配用，开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝科拉出定模，最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模.如上图(8)所示“5.4注射模成型零部件的设计模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔.构成模具理腔的号部件称成型零部件.般包括凹模、凸模、型环和镣跳等。成型零部件直接与塑料接触，成型型件的某些部分，承受若塑料熔体压力,决定若电件形状与精度.因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分.成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及泉料熔体对它们的冲击和庠擦作用.长期工作后晚发生解撮、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计獴其尺寸和公差并保证它们具有足好的强度、刚度和良好的表面顺鬓。5.4.1 成型零部件结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质址要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑.D凹模的设计叫模也称为型腔，是用来成型制品外形轮康的蟆具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批E及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和解合式四种类理，本设计中采用整体式凹根，其特点是结构简单,牢固可施，不容易变形，成型出来的制品表而不会有谯拼接缝的溢料故迹，还有助于戡少注射模中成型零部件的数盘，并缩小整个模具的外形结构尺寸.不过模具加工起来比较困难，要用到仿形M工或电火花加工。2）凸模的设计本设计中零件结构较为简单，型件中只有电机夹板处较为复杂，深度较大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，果件采用的是整体式凸模，也叫型芯，虽然有些郃位加工、维修不易，但成型后的夔件或M好，在案件内发面也不会形成接缝，溢科痕迹，和工精度较高，成型效果好，里芯与动模板的配合可采用H7.P6,5.4.2 成型零部件工作尺寸的计算成吧零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定跑件形状的有关尺寸，主要有型腔和吧芯的径向尺寸,型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸,型芯和型芯之间的位置尺寸,以及中心距尺寸等.在模具设计时要根据塑件的尺寸及精欧等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级，影响也件尺寸精度的主要因素有案件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装限合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损盘计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损献大多凭经验决定），这里就只考虑塑科的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成5!后所获汨的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸M小或体枳缩小，收缩性是每种塑料都具行的固有特性之一，选定PS材料的平均收缩率为0.6%,刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为：A=B+0.006B式中A一模具成型零部件在常温下的尺寸B一塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取整件公差的"3-1/4,或取IT7-8娘作为模具制造公差.在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT2娘。模具型腔的小尺寸为翦本尺寸，脩差为正值；模具31芯的公大尺寸为基本尺寸，脩差为负值，中心距偏差为双向对称分布,各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸，5.5排气结构设计排气是注射模设计中不可忽视的一个问题,在注射成型中,若模具排气不良,型腔内的气体受压缩将产生很大的背压,阻止跄料熔体IE常快速充模，同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦.在充模速度大.温段高、物料黏度低、注射压力大和型件过厚的情况下.气体在一定的压缩程度下会淮入维料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷.特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排气系统要求就更为严格,在果料熔体充模过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、泉料局部过热分解产生的低分子挥发性气体，塞科中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气，在分型面上开设排气槽排气，利用推杆运动间隙棒气等。由于本次设计中模具尺寸不大，本设计中采用间/排气的方式，而不另设排气槽，利用间隙排气，以不产生溢料为宜，其佗与果料熔体的粘慢有关。5.6脱模机构的设计组件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使型件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机松J,主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。5.6.1 脱模机构的选用原则(1) 使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况卜是允许的,似不能形成永久变形)；(2)推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排：(3) 推杆的受力不可太大，以免造成物件的被推局部产生隙裂：(4) 推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生邨性变形：(5) 推杆位置来迹须不影响型件外观；1.2 .2脱模机构类型的选择推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构,液压和气动推出机构.根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件媒合推出机构等.本设计中采用推杆推出机构使未料制件顺利脱模.5.63 推杆机构具体设计、推杆布置该塑件共采用了7根大小推杆,其分布情况如图(10)所示，这些推杆设置在脱模阻力较大的地方及强度刚度较大处，使制品所受的推出力均衡，、推杆的设计本设计中采用台周形式的圆形截面推杆,设计时推杆的直径根据不同的设W.部位选用不同的直径，其中一个为4mm.四个为3mm.两个为2mm.见图（10）.推杆端平面不应有轴向渔动.推杆与推杆孔配合一般为H84E或H9/I9.其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边,PS塑料的溢料间隙为0.04-0.0611w.、推杆固定和复位如图（11）所示图（11）推杆固定和宏位5.6.4脱模动作原理木设it设箱中设计在行在之上，再能过“牛角”潜能进股“开模时行位因为斜步柱的柱用向左移M,因为产品是龄止的,所以附味蛟行竹横向的剪切力给“抬起”加分面.七成第步：当行位移动到安全距距顶出系统开始动作，方面埋伏式顶针推动浇口料CQm脱离，同时产品预计推动物件门刈及落，完成个注卑循塔,如图卜图所，：，9.0-i'*u'-s*a*=三.*i;、tiJ.-，在合模装配示意图6sa三0三开模顶出脱模示意图5. 6.5模具范装图5.7注射模温度调节系统在注射模中，模具的温度直接影响到塞件的质显和生产效率.由于各种史料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不相同。一般注射到模具内的嫩料粉体的温吱为200CKAi.培体固化成为塑件屈，从60'C左右的模具中脱模、温度的降低是依靠在模具内通入冷却水，将热量带走.对于要求较低模温（一股小于80C）的电科如本设计中的聚笨乙烷PS.仅需要设'九冷系统即可，因为可以通过调节水的流4就可以调节模具的温度。模具的冷却主要采用循环水冷却方式，模具的加热“通入热水、蒸汽，热油和电阻丝加热等.5.8温度调节对塑件质的影响注射模的温度时十塑料熔体的充模流动、固化成型、生产效率以及制品的形状和尺寸精度都有影响,对于任一个塑料制品，模具温度波动过大都是不利的.过高的模温会使塑件在脱模后发生变形，若延长冷却时间又会使生产率卜降。过低的模温会降低塑料的流动性，使其难丁充模，增加制品的内应力和明显的熔接痕等缺陷,冷却系统的外形姑构如图（14）（15）所示。图（M）注射成形机的典型冷却系统图（15）与模板连接之冷却孔道5.9冷却系统之设计规则设计冷却系统的目的在于维持模典适当而有效率的冷却，根其设计界必须根据独件的蛾原与体枳决定下列设计参数：利于加工的标准孔径、冷却孔道的位置与走向、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。5.9.1冷却管路的位置与尺寸案件里厚应该发可能维持均匀.冷却孔道出好设置是在上下模的模仁内,内打通模架与模仁间的通道，连接处以O里隔水阴阳隔，通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距岗应维持为冷却孔道直径的1'2倍，冷却孔道之间的间距应维持3%倍直径。本案中我们模架的冷却水孔直径选择10mm,模仁冷却水孔直径选择8mm.5. 92下模冷却系统设计本案例中愎腔为一模四穴，产品体积比较小且分回，要想做到