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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院
本科畢業(yè)論文
題 目： 中號鉗柄注塑模具
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計及其自動化
班 級： 1102
學(xué)生姓名： 李金鵬
指導(dǎo)教師： 陳慧珍
論文提交日期： 年 月 日
論文答辯日期： 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
機(jī)制專業(yè)
1001班
學(xué)生：范磊
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：中號鉗柄注塑模具
畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容： 分析塑件，選擇注射機(jī)，寫出模具的設(shè)計方案。
畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分： 確定模具所選用的材料，確定模具的基本結(jié)構(gòu)，確定模具型腔、型芯的成形尺寸，完成模具樣圖的設(shè)計圖紙。
起止時間：2014年4月8日——2014年6月5日
指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日
摘要
注塑模具是用來生產(chǎn)塑膠制品的工具；也是賦予塑膠制品完整的結(jié)構(gòu)和精確尺寸的工具。
注塑模具依成型特性區(qū)可分為熱固性塑膠模具和熱塑性塑膠模具兩種；依成型工藝區(qū)可分為吹塑模、傳塑模、熱成型模、鑄塑模、注射模、熱壓模（壓塑模）等，其中熱壓模以溢料方式又可以分為溢式、半溢式、不溢式三種類型，注射模以澆注系統(tǒng)又可以分為冷流道模和熱流道模兩種類型；以裝卸方式可以分為移動式和固定式兩種類型。
注塑模具是由動模和定模兩部分組成的，動模安裝在注射機(jī)的移動模板上，定模安裝在注射機(jī)的固定模板上。在注射成型的時候動模與定模閉合構(gòu)成了澆注系統(tǒng)和型腔，開模時動模和定模分開以便于取出塑料制品。
模具的結(jié)構(gòu)雖然由于塑料的品種和性能、塑料制品的形狀及結(jié)構(gòu)以及注射機(jī)的種類等不同而可能有不同的變化，但是基本結(jié)構(gòu)還是一致的。模具主要由澆注系統(tǒng)、調(diào)溫系統(tǒng)、成型零件以及結(jié)構(gòu)零件構(gòu)成。其中澆注系統(tǒng)和成型零件是與塑料直接接觸的部分，并隨塑料和制品的變化而變化，是塑模中最復(fù)雜的，變化最大的，要求加工光潔度以及精度最高的部分。
澆注系統(tǒng)是指塑料從注射機(jī)的射嘴進(jìn)入型腔之前的流道部分，其中包括主流道、分流道、冷料穴和澆口等。成型零件是指組成制品形狀的各種零件，包括動模、定模、型腔、型芯、成型桿和排氣口等。
本次畢業(yè)設(shè)計的課題為鉗柄注塑模具的設(shè)計，通過對于塑料制品圖的分析，了解塑件的幾何形狀、尺寸、公差和材料名稱、設(shè)計基準(zhǔn)、牌號、表面要求等技術(shù)要求。合理設(shè)計注塑模具的6大基礎(chǔ)部分：分型面的設(shè)計，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，排氣系統(tǒng)的設(shè)計。正確制定注塑模具的加工工藝路線，合理的去選擇各個模板的加工工藝。最后對模具的結(jié)構(gòu)與注射成型機(jī)的匹配進(jìn)行校核。并且繪制了一套模具的裝配圖以及零件圖。
通過做模具設(shè)計以及加工的整個過程，我初步掌握了簡單模具設(shè)計與制造的過程，為將來自己的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 鉗柄注塑模具； 注射成型； 模具設(shè)計
Abstract
Noting the Su molding tool is the tool used to produce a plastic product;It is also the tool of structure and accurate size that gives a plastic product integrity.
Note Su molding tool can is divided into 2 kinds: plastic molding tool of plastic hot solid molding tool and hot Su according to modeling characteristic area;Depending on to model craft area can is divided into to blow a Su mold, spread a Su mold, hot model a mold, the mold of Zhu Su, inject a mold, hot press mold(press a Su mold) etc., among them hot press mold by overflowing to anticipate again can is divided into an overflow type, half overflow type, not the overflow type is 3, inject the mold note by sprinkling system and can is divided into cold flow a mold and heat to flow a mold 2;Can is divided into ambulation type and fixed type 2 by packing to unload.
Note Su molding tool from move a mold and settle a mold what two parts constitute, move the mold gearing is in injecting the ambulation template of machine, settling the mold gearing is in injecting the fixed template of machine.Move while injecting to model mold with settle a mold to shut to match constitute to sprinkle to note system and type chamber, open the time of mold move a mold and settle the mold separate in order to take out a plastics product.
The structure of the molding tool although because of shape and structure of the species and function, plastics product of plastics and inject the category of machine etc. different but may have different variety, the basic structure is still consistent.Molding tool mainly from sprinkle to note system, adjust system and model spare parts and structure spare parts to constitute.Sprinkle to note system and model spare parts among them is with plastics directly get in touch with of part, and is the most complicated in the Su mold with the variety but variety of the plastics and the product, change the biggest, request to process the part of clean degree and tallest accuracy.
Sprinkle to note system to mean plastics from injects shooting of machine got into chamber of mouth before of flow a part, include essential way, reposition of redundant personnel way and cold etc. for anticipating cave and sprinkling a people among them.Model spare parts to mean to constitute various spare parts of product shape, include to move a mold and settle a mold, type chamber, type Xin, model pole and exhaust etc..
The topic that this graduation designs notes the design of Su molding tool for pliers handle and passes the analysis to the plastics product diagram, several shapes, size, business trip and material name of understand Su piece, design basis, card and surface to request etc. the technique request.Is reasonable design to note the 6 greatest foundations of Su molding tool part:The design of cent type noodles sprinkles the design of noting the system, the design of cooling system, exhaust the design of system.The exactitude establishment notes the processing of Su molding tool craft route, reasonable of choose processing of each template craft.Finally to the structure of the molding tool with inject to model matching of machine to carry on pit in the school.And drew a set of assemble diagram of molding tool and spare parts diagram.
The whole process passed to do a molding tool design and processed, I first step controled simple molding tool design and the process of manufacturing, lay good foundation for own development in the future.
Keyword: The pliers handle notes a Su molding tool; Inject to model; The molding tool designs
目 錄
第一章緒論 1
第二章塑料材料分析 2
2.1 基本特性 2
2.2 主要用途 2
2.3 成型特性 2
第三章分析塑料制品的工藝性 4
3.1 塑料制品公差和表面質(zhì)量粗糙度 4
3.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 4
3.2.1 塑件的幾何結(jié)構(gòu)主要包括 4
3.2.2 塑件在模具中成形結(jié)束時，可能會出現(xiàn)下列情況 4
3.2.3 脫模斜度 4
第四章注射機(jī)的選擇 5
4.1 塑料制品基本參數(shù)的計算及注射機(jī)選用 5
4.1.1 制品體積 5
4.1.2注射機(jī)選擇 5
4.2 澆口種類選擇 6
4.2.1 澆口設(shè)計 6
4.2.2 澆口選擇 6
4.2.3 澆口套設(shè)計 7
第五章澆注系統(tǒng)的確定 9
5.1 分型面的設(shè)計 9
5.2 型腔的數(shù)目和布局 10
5.2.1 確定型腔數(shù)目： 10
5.2.2 型腔的布局： 10
5.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 10
5.3.1 主流道的設(shè)計 11
5.3.2 分流道的設(shè)計 12
5.3.3 冷料穴的設(shè)計 12
第六章注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 14
6.1 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 14
6.1.1 型芯徑向尺寸計算 15
6.2 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
6.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 21
6.3.1 型腔的設(shè)計 22
6.4 模套的設(shè)計 23
6.5 模具結(jié)構(gòu)圖 24
6.6 模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核 25
6.6.1 制品體積 25
6.6.2 流道體積 25
6.7 注射機(jī)的校核 27
6.7.1 最大注射量的校核 27
6.7.2 注射壓力的校核 27
6.7.3 鎖模力校核 27
6.7.4 拉桿間距的校核 27
6.7.5 開模行程的校核 27
6.7.6 模具厚度的校核 28
6.8 推出機(jī)構(gòu) 28
6.9 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu) 28
6.10 冷卻系統(tǒng) 29
參考文獻(xiàn) 30
致謝 31
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論
第一章 緒論
本次畢業(yè)設(shè)計的課題為鉗柄（PVC）注塑模具設(shè)計，通過對塑料制品圖的分析，了解塑件的幾何形狀、尺寸、公差以及設(shè)計基準(zhǔn)、材料名稱、牌號和表面要求等技術(shù)要求。合理設(shè)計模具的基礎(chǔ)部分：分型面設(shè)計，澆注系統(tǒng)設(shè)計，冷卻系統(tǒng)設(shè)計，排氣系統(tǒng)設(shè)計等。正確制定模具的加工工藝路線，合理的選擇各個模板的加工工藝。最后對模具的結(jié)構(gòu)與注成型射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。并繪制出一套模具的裝配圖和零件圖，來完成本次設(shè)計內(nèi)容。
見圖1為塑件基本結(jié)構(gòu)圖：
圖1 成型塑件
技術(shù)要求：制品材料PVC，大批量生產(chǎn)，表面：全部Ra1.6。
1
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 塑料材料分析
第二章 塑料材料分析
2.1 基本特性
聚氯乙烯（PVC)成白色或淺黃色粉末狀，是線性結(jié)構(gòu)，非結(jié)晶型的高聚物。
其可溶性和可熔性比較差，加熱后塑性也很差，所以純聚氯乙烯樹脂不能直接用作塑料，一般都應(yīng)加入添加劑。在聚氯乙烯樹脂中要加入少量增塑劑，可制成硬聚氯乙烯，硬聚氯乙烯有較好的抗彎、抗拉、抗壓和抗沖擊的性能，可以單獨(dú)用作結(jié)構(gòu)材料。軟聚氯乙烯的柔軟性、耐寒性以及斷后延長率也會增加，但是脆性、硬度、抗拉強(qiáng)度會降低。電氣絕緣性好，可以用作低頻絕緣材料，化學(xué)穩(wěn)定性比較好。
2.2 主要用途
聚氯乙烯主要應(yīng)用于生產(chǎn)兩個種類的制品，其中一種是塑料軟制品，另一種是塑料硬制品。塑料軟制品主要包括：人造革、電線護(hù)套、薄膜等塑料軟制品。塑料硬制品主要包括：食品包裝、家用管道、供水管道、房屋墻板、商用機(jī)器殼體、電子產(chǎn)品包、快艇護(hù)舷、醫(yī)療器械等，也可用于生產(chǎn)板材、門窗和閥門等塑料硬制品。
2.3 成型特性
1 無定形料,吸濕小,流動性差.為了提高流動性,防止發(fā)生氣泡,塑料可以預(yù)先干燥.模具澆注系統(tǒng)應(yīng)該粗短一些,澆口截面大一些,不能有死角.模具須要冷卻,表面需鍍鉻?！ ?
2 由于其腐蝕性和流動性特點(diǎn)，最好采用專用設(shè)備和模具。所有產(chǎn)品須根據(jù)不同需要加入不同種類和數(shù)量的助劑。
3 極容易分解,在二百攝氏度的溫度下與鋼.銅接觸更容易分解,分解時逸出具有腐蝕.刺激性氣體.成型溫度范圍小。
4 采用螺桿式注射成型機(jī)噴嘴時,孔徑要大,以防死角滯料.使之不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)該先預(yù)熱。
34
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 分析塑料制品的工藝性
第三章 分析塑料制品的工藝性
3.1 塑料制品公差和表面質(zhì)量粗糙度
1 公差：塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。從零件圖上分析，精度一般為MT6比較合適。
2 表面質(zhì)量粗糙度：塑件表面粗糙度主要根據(jù)塑件制品的使用要求和美觀要求設(shè)計的，塑件制品的粗糙度主要取決于模具型腔表面粗糙度，同時還與塑件品種及成型工藝有關(guān)。一般來說，模具表面的粗糙度要比塑件低1～2級，塑件表面粗糙度：Ra一般在0.8um～0.2um之間。模具在使用的過程中由于型腔不斷磨損而使表面粗糙度不斷增大，所以應(yīng)該隨時進(jìn)行拋光復(fù)原，用來保證模具的精度。
3.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析
3.2.1 塑件的幾何結(jié)構(gòu)主要包括
形狀、壁厚、支撐面、圓角和孔等。
3.2.2 塑件在模具中成形結(jié)束時，可能會出現(xiàn)下列情況
（1）由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會使塑件抱住模具型芯或型腔中的凸起部分；
（2）對于收縮率極小的塑件，已成型的塑件很可能緊緊的貼在模具腔體表面上；
（3）對于粘附力很強(qiáng)的塑件，當(dāng)模具型腔表面高度光潔時，已成型的塑件很可能緊緊的粘附在模具腔體的表面上。
3.2.3 脫模斜度
由于本制品沒有脫模斜度，這樣制品對型芯的包緊力比較大，所以生產(chǎn)時可噴涂脫模劑的方法進(jìn)行脫模操作。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 注射機(jī)的選擇
第四章 注射機(jī)的選擇
4.1 塑料制品基本參數(shù)的計算及注射機(jī)選用
4.1.1 制品體積
通過使用SolidWorks軟件繪制出鉗柄塑件的立體圖，進(jìn)行質(zhì)量屬性檢測得塑件體積為V ≈13.86cm
4.1.2注射機(jī)選擇
根據(jù)制品結(jié)構(gòu)選擇立式注射機(jī)，查《模具設(shè)計指導(dǎo)》書初步選用XS-Z-60注射機(jī)，主要參數(shù)見表1：
表1 注射機(jī)的參數(shù)
型號
XS-Z-60
額定注射量/
60
螺桿（柱塞）直徑/
38
注射壓力/Mpa
122
注射行程/mm
170
注射方式
柱塞式
鎖模力/KN
500
最大城型面積/
130
模板最大行程/mm
180
模具最大厚度/mm
200
模具最小厚度/mm
70
噴嘴圓弧半徑/mm
12
噴嘴孔直徑/mm
4
拉桿空間/mm
190×300
頂出形式
中心設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出，中心距170mm
機(jī)器外型尺寸mm×mm×mm
3160×850 ×1550
動、定模固定板尺寸/mm×mm
330×440
液壓
流量/L/min
70、12
壓力/Mpa
6.5
合模方式
液壓-機(jī)械
電動機(jī)功率/kW
11
螺桿驅(qū)動功率/kW
加熱功率/kW
2.7
4.2 澆口種類選擇
4.2.1 澆口設(shè)計
（1）概念：澆口又稱進(jìn)料口，是鏈接分流道與型腔之間的細(xì)短通道（除直接交口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。
（2）澆口的作用：
① 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，可防止倒流。
② 易于在澆口處切除澆注系統(tǒng)的凝料。
③ 當(dāng)塑料溶體通過澆口時，剪切速率增加，同時筒體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高溶體的流動性，有利于充型。
④ 澆口尺寸不易過小，否則會使壓力損失增大，凝料速度加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件的質(zhì)量。
4.2.2 澆口選擇
（1）選擇：此模具應(yīng)采用側(cè)澆口，側(cè)澆口又稱為邊緣澆口，我國把其稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口，其斷面一般為矩形，側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上。塑料熔體一般從型腔的側(cè)面來充模，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以改變?nèi)垠w充模時的剪切速率以及澆口的固化時間，在實(shí)踐中通常是在允許的范圍之內(nèi)首先把側(cè)澆口的厚度加工的要薄一些，在試模時在進(jìn)行修正，以調(diào)節(jié)澆口固化所需要的時間。
（2）側(cè)澆口的特點(diǎn)為：側(cè)澆口截面形狀比較簡單，加工比較容易，主要應(yīng)用于中小型制品的多型腔模具中，對各種塑料的成型適應(yīng)性比較強(qiáng)；但缺點(diǎn)是有澆口痕跡存在，注射壓力損失比較大，對深型腔制品排氣不方便。
（3）側(cè)澆口的尺寸設(shè)計：設(shè)定側(cè)澆口的厚度h=1mm，寬度B=3mm，澆口長度L=1mm，試模時修正。
圖2 澆口
4.2.3 澆口套設(shè)計
根據(jù)注射機(jī)選擇型號為XS-Z-60，主管道橫截面形狀采用圓形截面。為了便于流道凝料的脫出，把主管道設(shè)計成為圓錐形，其錐度取α=3°，內(nèi)壁表面粗糙度值為Ra=0.3um，小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴直徑d=0.7mm為2.7mm，主流道前端球面半徑R大于噴嘴球面半徑r=2mm為14mm，主流道的長度L由定模座板厚度決定，。主流道大端和分流道相接處應(yīng)有過渡圓角為r1=2mm，以減少材料流轉(zhuǎn)向時所受的阻力。
圖3 澆口套
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
第五章 澆注系統(tǒng)的確定
5.1 分型面的設(shè)計
分型面選擇的一般原則：
A 分型面應(yīng)該選擇在塑件外形的最大輪廓處，即通常該方向上的塑件的截面積最大，否則塑件無法從型腔中脫出，這是最為基本的原則；
B 避免模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在考慮型腔總體結(jié)構(gòu)時，必須注意塑件在型腔中的方位，盡量只采用一個與開合模方向垂直的分型面，設(shè)法避免分型和側(cè)向軸芯，以免模具復(fù)雜化；
C 分型面應(yīng)便于塑件的脫模，在一般情況下應(yīng)使塑件在開模時盡可能留在下?；騽幽２课?，這是因?yàn)橥瞥鰴C(jī)構(gòu)通常都設(shè)在下?；騽幽２课?；
D 保證塑件的精度要求，選擇分型面時，應(yīng)避免對塑件的外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利和影響，同時需考慮分型面處所產(chǎn)生和飛邊是否容易修理和清除；
E 分型面得選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量，對有同軸度要求的塑件應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)在同一模板內(nèi)；
F 便于模具加工與制造；
G 分型面的選擇時應(yīng)該有利于防止溢料；
H 分型面的選擇時應(yīng)該有利于排氣；
I 選擇分型面時，應(yīng)該盡量減小由于脫模斜度造成塑件大小的改變。
選擇分型，在模具的設(shè)計中，分型面的選擇是很關(guān)鍵的，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)分型面的選擇原則以及塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件表面質(zhì)量沒有特殊要求，零件高度為12mm,而且垂直于軸線的截面形狀比較簡單和規(guī)范，水平分型方式既可以降低模具的復(fù)雜程度，又減少模具加工所需難度，又便于成型和脫模。主要是方便開模，分型面一般設(shè)計在制件截面積最大處，且不影響塑料的外觀。所以我選擇水平分型面可以達(dá)到所需要求。
5.2 型腔的數(shù)目和布局
5.2.1 確定型腔數(shù)目：
模具設(shè)計時，必須確定型腔數(shù)目，確定型腔數(shù)目必須考慮塑件精度，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，注射機(jī)安裝尺寸。
故本制件采用一模兩件。
5.2.2 型腔的布局：
型腔分布必需滿足每一個型腔都同時充滿并且使每個型腔都能獲得相同的壓力，使制品質(zhì)量均一、穩(wěn)定。
型腔分布一般有平衡式和非平衡式排布。
a）、平衡式：要求澆道的形狀、尺寸模具冷卻條件完全一致，從而實(shí)現(xiàn)均勻進(jìn)料同時充滿。
b）、非平衡式：澆道長度不同不利于均勻進(jìn)料，但可縮補(bǔ)澆道長度實(shí)現(xiàn)同時充滿，做各個型腔澆道尺寸設(shè)計不一樣。
本制件采用平衡式型腔；
5.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
注射模的澆注系統(tǒng)是指在模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料的距離。它的作用是將熔體平穩(wěn)地引入模具的型腔，并在填充的過程中將壓力傳遞到型腔的各個部分，以獲得組織致密、表面光潔、外形清晰和尺寸穩(wěn)定的塑件。
澆注系統(tǒng)的組成部分是由主流道、分流道、澆口以及冷料穴四部分組成。
澆注系統(tǒng)設(shè)計的基本原則：
1 必須了解塑料的工藝特性；
2 減少熔體流程及塑料的耗量；
3修正方便，并保證塑件的外觀質(zhì)量；
4 排氣良好；
5 防止型芯和塑件變形；
6 要求熱量和壓力損失最??；
7 澆注系統(tǒng)的容積應(yīng)取最小值；
8 修整方便，并保證塑件的表面外觀質(zhì)量。
5.3.1 主流道的設(shè)計
主流道是指在澆注系統(tǒng)中注射機(jī)噴嘴與注塑模具澆口套接觸處開始，一直到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是塑料熔體最先流經(jīng)注塑模具的部分。它的形狀和尺寸對塑料熔體的流動速度和沖模時間有很大影響。因此，必須使熔體的溫度降幅和壓力損失保證最小。在臥式注射機(jī)和立式注射機(jī)上使用的注塑模具中，主流道需要垂直于分型面。主流道通常要設(shè)計在模具的澆口套內(nèi)。
圖4 澆口套
根據(jù)注射機(jī)選擇型號為XS-Z-60，主管道橫截面形狀采用圓形截面。為了便于流道凝料的脫出，主管道設(shè)計成圓錐形，其錐度取α=3°，內(nèi)壁表面粗糙度值為Ra=0.3um，小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴直徑d=0.7mm為2.7mm，主流道前端球面半徑R大于噴嘴球面半徑r=2mm為14mm，主流道的長度L由定模座板厚度決定，。主流道大端與分流道相接處應(yīng)有過渡圓角r1=2mm，以減少料流轉(zhuǎn)向時的阻力。
5.3.2 分流道的設(shè)計
分流道是主流道和澆口之間的流動通道。一般是開設(shè)在分型面上，起到分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于注塑模具型腔的總體布置和澆口的位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短一些，以減少壓力損失，流道凝料和熱量損失。常用的分流道截面有圓形、梯形、U形以及六角形等。
圖5 常用流道截面形狀
查參考資料《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中101頁表2-7可知，聚氯乙烯（PVC）塑料的分流道斷面直徑的推薦值為3.2mm～9.5，要最好的減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大一些，表面積小一些，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積和流道的周長的比值來表示流道的工作效率，其中圓形和正方形的效率是最高的，但正方形的流道凝料脫模比較困難，所以一般是制成圓形流道。取斷面直徑為4mm，下面用經(jīng)驗(yàn)公式做更精確確定。
5.3.3 冷料穴的設(shè)計
冷料穴的作用：貯存因?yàn)閮纱巫⑸溟g隔所產(chǎn)生的冷料以及熔體流動的前鋒冷料，防止熔體冷料進(jìn)入型腔。設(shè)計要求：冷料穴底部成曲折的鉤形或者下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動模一側(cè)的作用。冷料穴分為主流道冷料穴以及分流道冷料穴。冷料穴的位置一般都是設(shè)計在主流道或分流道的末端，也是塑料最先到達(dá)的部位。其作用是防止在注射機(jī)注射時將冷料注入型腔之中，而使塑料制品產(chǎn)生缺陷。在開模的時候，冷料穴又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。冷料穴的直徑應(yīng)該大于主流道大端的直徑。本模具為倒錐孔型冷料穴。
圖6 冷料穴
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
第六章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的80%,即
V=V×80%=100×80%=80cm
聚氯乙烯收縮率（S）
查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表1-5得聚氯乙烯的收縮率范圍為1.5-2.5﹪，換算成平均收縮率Scp﹪
Scp﹪=(1.5﹪+2.5﹪)/2=2﹪
6.1 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計
塑件有關(guān)的尺寸精度等級參數(shù)見表2：
表2 塑料尺寸公差表
基本尺寸/mm
精度等級
MT1A
MT2A
MT3A
MT4A
MT5A
MT6A
MT7A
公差數(shù)值/mm
>0—3
0.07
0.10
0.12
0.16
0.20
0.26
0.38
>3—6
0.08
0.22
0.14
0.18
0.24
0.32
0.48
>6--10
0.09
0.14
0.16
0.20
0.28
0.38
0.58
>10--14
0.10
0.18
0.20
0.28
0.38
0.54
0.78
>14--18
0.11
0.18
0.20
0.28
0.38
0.54
0.78
>50--65
0.20
0.30
0.40
0.56
0.74
1.10
1.54
>65--80
0.23
0.34
0.46
0.64
0.86
1.28
1.80
>80--100
0.26
0.38
0.52
0.72
0.86
1.28
1.80
>100--120
0.29
0.42
0.58
0.82
1.14
1.72
2.60
6.1.1 型芯徑向尺寸計算
圖7 成型塑件
型芯的徑向尺寸計算公式：
（6-1）
式中 ——塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸（mm）
——塑件的平均收縮率（%）
——塑件的尺寸公差（mm）
—— 模具制造公差，取塑件尺寸公差的，在這里取
型芯的徑向尺寸計算
對于塑件的尺寸B3，公差取為MT6，：
=
=
型芯的高度尺寸計算公式：
（6-2）
式中 ——塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸（mm）
——塑件的平均收縮率（%）
——塑件的尺寸公差（mm）
—— 模具制造公差，取塑件尺寸公差的，在這里取
型芯的高度尺寸計算
對于塑件的尺寸A4，公差取為MT6，
=
=115.39
圖8 型芯
6.2 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計
型腔的徑向尺寸計算公式
（6-3）
式中 ——塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸（mm）
——塑件的平均收縮率（%）
——塑件的尺寸公差（mm）
—— 模具制造公差，取塑件尺寸公差的，在這里取
對于塑件的尺寸B1，公差取為MT6，：
=
=7.875
對于塑件的尺寸B2，公差取為MT6，：
=
=12.915
對于塑件的尺寸B4，公差取為MT6，：
=
=12.915
對于塑件的尺寸A5，公差取為MT6，：
=
=1.85
對于塑件的尺寸A6，公差取為MT6，：
=
=0.825
型腔的深度尺寸計算公式
（6-4）
式中 ——塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸（mm）
——塑件的平均收縮率（%）
——塑件的尺寸公差（mm）
—— 模具制造公差，取塑件尺寸公差的，在這里取
對于塑件的尺寸A1，公差取為MT6，：
=
=40.27
對于塑件的尺寸A2，公差取為MT6，：
=
=52.31
對于塑件的尺寸A3，公差取為MT6，：
=
=68.51
對于塑件的尺寸A4，公差取為MT6，：
=
=113.09
對于塑件的尺寸B5，公差取為MT6，：
=
=2.89
對于塑件的尺寸B6，公差取為MT6，：
=
=75.65
對于塑件的尺寸B7，公差取為MT6，：
=
=2.38
對于塑件的尺寸B8，公差取為MT6，：
=
=22.54
對于塑件的尺寸A7，公差取為MT6，：
=
=2.89
圖9 型腔
6.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
模具的結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、側(cè)向分型以及抽芯部分、支承部分、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計的過程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。從設(shè)計的制品結(jié)構(gòu)來說，主要是側(cè)面凸臺花紋的成型與脫出。
6.3.1 型腔的設(shè)計
由于塑件外表面有厚度為1mm的花紋和2mm的凸臺，塑件不能直接脫模，在制品脫模前必須抽出側(cè)型芯，故模具結(jié)構(gòu)必需采用側(cè)向分形機(jī)構(gòu)。
跟據(jù)制品的結(jié)構(gòu)形狀分析，這里采用斜滑塊分型機(jī)構(gòu)，由兩斜滑塊組合成模具型腔。由于斜滑塊被推出時會因?yàn)橥瞥隽Σ痪鶆蚨箖苫瑝K在垂直方向上產(chǎn)生不同的位移并且在復(fù)位時可能會出現(xiàn)兩滑塊不在同一時間復(fù)位，這樣會影響制品的質(zhì)量。為了防止這些情況的發(fā)生，在兩斜滑塊之間加一不同配合的銷釘。該模具為一模兩腔，在保證型腔的側(cè)壁厚度和底部厚度都符合計算要求的情況下初定模具型腔結(jié)構(gòu)圖如圖所示。
凹模結(jié)構(gòu)及尺寸如圖10所示：
圖10 型腔
凹模結(jié)構(gòu)的角度一般采用8°~12°。在設(shè)計此注塑模具時采用12°。在脫模時，凹模的設(shè)計只要能夠讓螺紋脫出即可，計算凹模在水平方向推出的距離
hH=13/2=12.5mm
在設(shè)計時將其設(shè)為13mm，角度為10°。則在垂直方向的運(yùn)動長度hv為hv=13/tg10=56mm
但為了保證制品在脫出之后凹模件還有一部分在導(dǎo)滑槽中，將hv設(shè)計為60mm，將凹模件的長度設(shè)計為120mm，120mm的長度包括兩導(dǎo)軌5mm×5mm的尺寸。
凹模在推出時，會因?yàn)橥瞥隽Σ痪鶆蚨箖苫瑝K在垂直方向上產(chǎn)生不同的位移，并且在復(fù)位時會出現(xiàn)兩滑塊不在同一時間復(fù)位，這樣就會影響制品的質(zhì)量。為了防止這些情況的發(fā)生，在兩凹模之間加一不同配合的銷釘。
6.4 模套的設(shè)計
由于型腔是由兩斜滑塊組成的，所以要加一模套加以固定安裝，由斜滑塊的形狀可以分析出模套的基本形狀為矩形。
模套的形狀見圖11和圖12：
圖11 模套
圖12 模套
6.5 模具結(jié)構(gòu)圖
通過對模具成型零件的計算，模架的確定，得到模具的整體結(jié)構(gòu)。
模具結(jié)構(gòu)如圖13所示：
圖13 裝配圖
6.6 模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核
6.6.1 制品體積
Vi=13.86cm
6.6.2 流道體積
主流道體積
V主=1/3h(R+Rr+r) （6-5）
代入計算
V主=1/3h(R+Rr+r)
=1/3×3.14×46（4＋4×8.7＋8.7）
=1.7 cm
V主=1.7 cm
圖14 主流道簡圖
分流道體積
V分= （R＋r）×h （6-6）
= （3.14×1×28＋3.14×3×6）
=8.3 cm
V總= V主+V分
=10 cm
圖15 分流道簡圖
6.7 注射機(jī)的校核
6.7.1 最大注射量的校核
根據(jù)公式 KV0≥V
代入計算得V=36.9 cm
符合注射機(jī)的要求
6.7.2 注射壓力的校核
Po＞P
根據(jù)P=60-110MPa
符合所需要求
6.7.3 鎖模力校核
根據(jù)公式 F機(jī)≥（niA+A1）Pi （6-7）
經(jīng)過計算 A=306mm
A1=453 mm
代入計算 F=87KN
符合所須的注射要求
6.7.4 拉桿間距的校核
由表可知，注射機(jī)的拉桿間距為440×340，模具尺寸為230×310，符合所須的注射要求。
6.7.5 開模行程的校核
根據(jù)公式 S≥H1+H2+H3+(5~10)mm （6-8）
代入計算H1+H2+H3+(5~10)=76~85mm
符合所須的注射要求
6.7.6 模具厚度的校核
模具總厚度為240mm
符合Hmin≤240≤Hmax
6.8 推出機(jī)構(gòu)
概述:
推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射機(jī)的注射做準(zhǔn)備，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求有：
1.盡量使制品留在動模上。
2.保證制品不變形，不損壞。
3.保證制品外觀良好。
4.結(jié)構(gòu)要可靠。
推出機(jī)構(gòu):
要將制品合理推出，將要采用二次推出機(jī)構(gòu)。首先，將凹模機(jī)構(gòu)和制品同時推出，當(dāng)螺紋能從凹模中脫出時，凹模件停止推出，然后利用手工將制品從型芯上脫出。
制品推出裝置:
推出機(jī)構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會損壞制品，這些結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品。本模具在凹模件下設(shè)推板推出。
6.9 導(dǎo)向支承緊固復(fù)位機(jī)構(gòu)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu):
設(shè)計導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了使模具和模有正確的位置，以提高制品成型質(zhì)量。另外，它還可以提高模具使用壽命。一般注射模采用的導(dǎo)向零件為導(dǎo)柱和導(dǎo)套，在設(shè)計時選用標(biāo)準(zhǔn)件.
支承零件:
在此模具中，起支承作用的零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、凹模固定板、支撐板等。
緊固件及其他附件:
上模部分:
1 固定定位圈螺釘選用M6×25。
2 固定上模座和型芯固定板的螺釘選用M10×20。
下模部分:
1 固定下模的螺釘選用M10×30。
2 固定推板的螺釘選用M8×30。
復(fù)位機(jī)構(gòu):
本模具采用拉簧復(fù)位。
6.10 冷卻系統(tǒng)
模具在注射時，應(yīng)該對模具溫度進(jìn)行較好的控制，因?yàn)檫@樣才能保證制品的精度要求，因?yàn)樗芗诔尚蜁r溫度很高，這就要求在模具內(nèi)需設(shè)計冷卻系統(tǒng)，但由于本零件比較小，可以通過模具的自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度要求，所以采用模具自然冷卻，可以不用設(shè)計冷卻水道。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝
致謝
認(rèn)認(rèn)真真忙活了這么長的時間，我的畢業(yè)設(shè)計也終將告一段落了。虛榮的成就感在沒有人的時候也總會涌上我的心頭。但是由于能力和時間的關(guān)系，總是感覺做完的畢業(yè)設(shè)計有很多不盡人意的地方，譬如說外觀粗糙、功能不全、設(shè)計精度不合理等等真是數(shù)不勝數(shù)。可是，我又會有一點(diǎn)自戀式的安慰自己，做一件事情，不必太過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是在做畢業(yè)設(shè)計過程中的收獲。正所謂有一句話說的我個人認(rèn)為非常好：人生就像一場旅行，不必在乎目的地，在乎的是沿途的風(fēng)景以及看風(fēng)景的心情。以此語言來安撫我尚未平復(fù)的心情。通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我感到受益匪淺，可大體地了解作為一名設(shè)計人員所要具備的基本素質(zhì)以及知識量和思考問題，解決問題的能力。同時也讓我鞏固和加深了自己的專業(yè)方面知識，在設(shè)計的過程中對于CAD、Microsoft Word 等辦公軟件的應(yīng)用有了更進(jìn)一步的提高；我在設(shè)計之初時，面對從未涉及過的問題，感覺到十分棘手，也有些無從下手，但經(jīng)過了反復(fù)的思考、研究、查閱各種資料以及在老師的熱心指導(dǎo)和幫助下，同學(xué)之間也有許多的探討，發(fā)現(xiàn)并非是當(dāng)初想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設(shè)計的重點(diǎn)，有好多問題都是通過查閱質(zhì)料而解決的，又詢問了一些經(jīng)驗(yàn)人士，我想實(shí)踐是最可靠的保證，經(jīng)驗(yàn)是寶貴的財富。熟話說實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)！
我此次通過認(rèn)真而仔細(xì)的查閱資料和反復(fù)模擬軟件，特別是在陳老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求下，我確信這次畢業(yè)設(shè)計一定是成功的，在這對老師表示特別感謝！這次畢業(yè)設(shè)計也使我自己的專業(yè)知識和處理問題的能力增長了挺多。當(dāng)然，由于本人的知識面比較窄，設(shè)計中還存在許多不足，但我相信通過這次畢業(yè)設(shè)計將為我今后走向工作崗位打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。我堅信在以后不管在工作中遇到什么樣的難題，我都能夠克服，都有能力去解決。最后我也為自己加油！