外径35锥形圆盖注塑模设计说明书.docx

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1、本次设计主要是圆盖的注塑模具设计。我们通过对产品的分析测量，使用三维软件进 行建模，根据塑件的体积、锁模力，排位进行注塑装备的选择。然后在AutoCAD平台下, 完成了以下功能部件的设计，具体包括：动定模、浇口、流道、定位圈的设计以及凸凹模 的设计和计算；完成标准模架、导出机构、排气系统及冷却系统的设计，完成动定模底座、 动定模板、推杆固定板、推杆、型腔型芯的设计。最后进行了注射机的校核，得到模具的 装配图及主要的零件图，并且完成设计说明书的撰写。关键词：注塑；圆盖；AutoCAD2.2 确定型腔的数目及排列方式模腔数量的确定一般而言，模具设计中应采取单一模腔的设计，那样精度比较高，但是考虑到

2、要生产 很多个制件，所以我们要设计多腔的多腔设计，我们的大部分零件都是大批量生产的要求, 因此，必须使用多腔，这样的设计按最大主射量来计算腔数n因为任务书给我们制定的要求和运算，n取3,使用一模3腔的排布。2.2.1 型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模3腔,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取 如图2-2所示的型腔排列方式。图2-2型腔的排列方式2.3 浇注系统设计浇注系统是为填充型腔和冒口用来筹划于铸型中的一系列通道，作用是将熔料顺遂的 填满型腔的每一个部位以获得精密、外形明晰的圆盖。因此我决定用点浇口的模式。2.3.1 主流道与浇口套的设计主流道就是在浇口套中，所以，主流道尺寸

3、的多少就取决于浇口套的大小。根据不同 大小的模架，选取不同规格的浇口套，浇口套不同，主流道的锥度也就不同，从而影响着熔体的流动性。使得提高模具的工作效率和增强寿命，我选择在模具和注塑机来回多次碰 撞处使用可改换成主流道衬套的模式。我选取所需要的材料是T8A,经过热处理以后它的 硬度为5357HRC,衬套的长度和定模配合的厚度相同。主流道衬套和定模的配合为 H7/m6的过渡配合。浇口套可以用销钉固定，也可以用螺钉固定，如果选择螺钉则使用 M5规格。在我画的装配图中，用螺钉固定。通过向老师确认后，最后我得出了浇口套的 尺寸以及设计方式：根据型注塑机喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端孔径：d0=3mm喷嘴前端

4、球面半径：R0=14mm根据模具主流道与喷嘴的关系R=R0+ (1-2) mmD=dO+(O. 51) mm取主流道的球面半径：R=16mm取主流道的小端直径：d=3. 5mm图2-3浇口套设计232分流道设计分流道的形状大小，按照圆盖的壁厚体积、体积、注射的速度所有的要素来确认。圆盖的结构简单,熔料填充型腔简易。我采用分流道和主流道为一体的状态，选取截面形 状和主流道相互对称，流道形式如图。分流道设计采用的是方便加工的梯形这个样子。在设计分流道时主要考虑来尽量减少在流道内对压力的损失和避免塑件熔体温度的2.3.3浇口设计为了使浇口的放置地点和大小的规定更为严谨，开始试模中，会在必须时进行修正

5、。浇口的设计要牢记这些方面：(1)最好尽可能得减短流动距离。如果距离不长，塑料熔体注入到型腔的时间就不 长，温度和压力的损失也就越小，所以要尽量缩短流动得那个距离。(2)在产品的边缘的比较厚的地方设置浇口。因为在固化的过程当中会收缩，所以 浇口开在熔体最后，最久固化的地方，使塑料熔体充满型腔，使注射压力得到有效的传递。(3)浇口的设置应该减少熔接而产生的痕迹，进而提高熔接的强度。原料的熔体在 流入型腔时，从浇口进入到型腔的原料熔体，将会分成两路或者多路的熔流，流向各个地 方。最后这些熔体料流都会在一个地点聚集在一起，在聚集到一起由于前端料存在气体， 所以会产生熔接痕迹，其会降低塑件的强度，因此

6、应尽量减少浇口，以减少熔接接触的痕 迹，保证塑件强度。浇口的设计如下图：10图2-5浇口的设计2.4 排气结构的设计由于塑料圆盖注塑模是小型模具，可直接利用推杆和型芯间隙进行排气，而不需在模 具上开设排气槽。2.5 脱模机构的设计该设计采用多顶杆顶出，顶出平稳，塑件不会变形。推杆直径为4mm,其推出结构如下 图所示：11图2-6推出机构导向机构的设计在进行模具得装配或者成型地时候，设计导向机构得作用是为了能保证动模和定模这 两部分或者模内其他灵件之间可以完整的组装不发生偏差，从而可以保证制作出来的产品在尺寸与精度上达到标准，并且还能够防止模具内部各零件的碰撞和干预。名称作用导向机构1.定位2.

7、导向3.承受一定的侧向的压力2. 6. 1导柱导柱应该合理的相对地设计在摸具分形面得四周，导柱能够设计于动模一测，也能够 设计于定模一侧。图2-7导柱122. 6. 2导套为了确保导柱与导套安装孔得同轴度，同时加工导柱和导套得孔。导柱和导套应用H8/f7或H7/f7的方式配合。如图所示：图2-8导套2. 6. 3导柱与导套的配用由于模具的结构不同，选用的导柱和导套的配合形式也不同，本设计采用H7/f7配 合。2.7成型零件结构设计确定塑料模具的几何外形和大小尺寸的零件被称为成型零件，包括型芯，型腔。在模 具的成型件工作时，精炼和塑料，材料熔体压力直接碰触，流和当释放也是塑料部分之间 的摩擦。因

8、此，模制零件，需要正确的几何形状，尺寸精度高和低表面粗糙度，另外，模 制部件还要求结构合理，高强度，刚性和良好的耐磨损性。13图2.9型芯型腔本次设计的产品其材料为ABS。ABS的收缩范围较大为0.5%0.7%,所以该材料的平 均收缩率为0.6%,模具制造公差选取Bz = A/4,选取MT5级精度。表公差尺寸基本尺寸 (mm)精度等级12345 1678公差数值(mm)30.040.060.080.120.160.240.320.42360.050.070.080.140.180.280.360.466-100.060.080.100.160.200.320.400.521410140.070

9、.090.120.180.320.360.440.6014180.080.100.120.200.240.400.480.6818 240.090.110.140.200.280.440.560.8224 300.100.120.120.240.320.480.640.9430 400.110.130.180.260.360.520.721.0440 500.120.140.200.280.400.560.801.2050 650.130.160.180.320.460.640.921.4065 800.140.190.260.380.520.761.041.6080 1000.160.260

10、.300.440.600.881.201.80100-1200.180.250.340.500.681.001.362.00120 1400.280.380.560.761.121.522.20140 1600.310.420.620.841.241.682.40160-1800.340.460.680.921.361.842.701802000.370.500.741.001.502.003.002002250.410.560.821.101.642.203.30根据产品对精度的要求，本次设计该塑件可选5级精度。此制件选取5级制造精度，因此，型芯型腔径向及深度尺寸的制造的作用修正系数x取值在

11、0.50.75的范围之间，经过分析相关尺寸，其具体计算过程如下：（一）、型腔径向尺寸的计算：LM+sz = （1 + Sep） 5-3/4A+?zL历代表凹模长度、宽度Ls代表塑件长度、宽度Sep代表塑料的平均收缩率（）A代表塑件公差值（mm）bz代表凹模制造公差（mm）由： Ly = 19mmLg = 35mm又查表知精度时塑件公差值i = 0.28mmA9 = 0.36mm 1 4由于：Sz = l/4A得： 应=0.07mmz2 = 0.09mm贝I：LMl+而=口 + Sep） LS-31必15= (1 + 0.6%) xl9-3/4x O.28+007= 18.9 07 mm则：LM

12、l+sz = (1 + Sep) LS-3/4A+z9 = 0.08mm1 4163则：LMlz = (l + Scp) L5 + -A=(1 + 0.6%) xl4 + 3/4x O.24_oo6=14.264406mm3则：LM1_/ = (1 + Scp) S + -A_=(1 + 0.6%)x25 + 3/4x0.32 008= 25-39-o.o8mm(四)型芯深度尺寸的计算用平均收缩率的方法计算：HM_Sz = (1 + Sep) LS + 2/3Az“m代表型芯的高度的尺寸(mm)应代表型芯的高度的制造的公差(mm)其余符号同上由：Hn =15mm O 1取精度时A = 0.24

13、mm由 3z = 1 / 4得：应| = 0.06mm2则：= (1 + Sep) LS + - A= (1 + 0.6%)x15 + 2/3x0.24J 006=15.25 006mm2.8模具冷却系统的设计通常情况下水孔的直接是按照塑件平均壁厚来定。参考文献P 242中，可得本塑件平均壁厚小于2 m m ,所以取冷却水孔直接d=6mm。详细分析模具结构，该模具型腔采用冷却形式为环形支路冷却形式。为便于塑件的冷却，在型腔型芯开设冷却系统，水路设计形式下图表示：17目录绪论11.1 国内外现状及存在的问题11.2 本课题设计的目的11塑件工艺分析31.1 塑件的原材料分析31.2 塑件的分析4

14、1.3 注塑机的选用41.4 模架的选用62注塑模的结构设计71.1 分型面选择71.2 确定型腔的数目及排列方式81.3 浇注系统设计81.4 排气结构的设计111.5 脱模机构的设计111.6 导向机构的设计121.7 成型零件结构设计131.8 模具冷却系统的设计17.模具总装图的绘制193 .注塑机有关参数的校核213.1 模具合模时校核213.2 最大注塑量校核213.3 锁模力校核213.4 开模行程的校核21结论22致谢23参考文献24图2-9冷却系统183 .模具总装图的绘制模具总装图的绘制图3-1装配图本模具的工作原理开模原理：模具在注塑机的作用下，开始进行开模运动，首先定模

15、板和退料板在小拉 杆弹簧的作用下进行第一次分型（此时定模板和动模板被开闭器锁紧），定摸板往下运动 到一定位置，小拉杆的限位端对定模板进行限位，此时分流道凝料被拉料销拉出定模板， 接着注塑机的拉力仍对模具的动模部分产生拉力作用，该拉力拉动定摸板。定模板拉动小 拉杆，小拉杆拉动脱料板，迫使脱料板与定模座板进行第二次分型，退料板会将主流道以 及分流道余料打出模外，退料板移动一定距离后，小拉杆顶端橡胶与定模座板接触被限位, 此时小拉杆开始处于静止状态，接着注塑机的继续作用下，（此时开闭器已经无法锁紧） 模具定模板和动模板开始进行第三次分型，注塑机顶出机构推动推杆座板，然后推动推杆, 推杆将产品推出模外

16、19合模过程：注塑机的合力作用下动模部分和定模部分开始向中间合拢，运 动到一定位置，定模板与复位杆接触，推动复位杆，复位杆推动推杆座板和推 杆固定板，推杆是被推杆座板和固定板连接的，所以推杆也开始复位，等到推 杆座板和动模座板接触后，然后整个动模部分开始和脱料板接触，使脱模板复 位，脱模板和定模座板接触后，整个合模过程就完成了204.注塑机有关参数的校核4.1 模具合模时校核170mm285mm300mm170mm285mm300mm（模具符合注塑机的要求）285为模具总高度最大注塑量校核通过我所上课所记录的笔记我查到了，每个塑件的体积之和加上分流道的体积的整体 还要小于注射机的额定注射的容量

17、的75%,因此我们要按照如下公式进行计算检验：匕牛 （ 0.75匕主=0.75 x 100 = 75由于本次设计中设计一模3件:V 总=(4.6x3) x 1.2=16.56cm3所以经验算符合N PAF-注射机的额定锁模力（N）,该型注射机为600KN；P-为模腔平均压力90A一一为塑件最大成型面积（mm2）, _ 9 包括浇注系统在模具分型面上的最大投影面积。A=3.14xl7.5xl7.5=961 mnr计算结果：600KN 3x90x961xl.2311KN ,符合要求。4.3 开模行程的校核H2H1+ H2 +（510）mm=120+17+8=145mm300mmH -注射机动模板的

18、开模行程（300mm）,Hl塑件推出行程（120mm）,H2 -包括流道凝料在内的塑件高度（17mm）, 故注塑机的开模行程符合模具的要求21结论在两个多月的设计过程当中，我有很多的收获和体会。主要有如下几点：(1)我经过自己的努力，完成了这次设计，我非常开心，它是我大学生活的完美的结尾，也 是我步入社会的良好的开端。(2)我学会了 CAD绘图软件的基本操作，UG的基本操作，知道如何设计简单注塑模，为以 后的工作打下基础。本次设计，只是对我的专业课程进行了总结，这次设计提高我解决实际问题能力的同时, 让我也认识到自己或多或少地存在着一些不足之处，需要通过以后的工作来弥补和改进。 在今后的学习和

19、工作中，我会不断努力，努力学习新的现代设计理论、计算技术，力求做 到理论与实践相结合，不断完善自己。由于我所学的知识和水平有限，设计和图纸编写过程中必然会出现错误，希望各位老 师提出批评和指正。22通过这次设计我受益匪浅，在此我要感谢我的老师，当我在查阅资料选取一些数值的 时候，拿不定主意，是老师给了我一些参考依据，不然我的设计无法顺利完成。还要感谢 我的同学，尺有所长，寸有所短，有的地方我不太懂，就去问同学，同学们给予我了很大 的帮助，同学们不会的知识点，我也会和他们在一起交流，这样我们共同努力。在此向指 导老师以及我的同学们致以诚挚的谢意和崇高的敬意。23参考文献1郑生荣.嵌件注塑成型工艺

20、的特点特.模具工业，2008 (H)： 38-41.2艾方.精密注塑模具J.模具技术，1993 (5)： 67-71.3李建国.注射模成型零件工作尺寸计算方法分析分,模具工业，2003 (11)： 38-41.4骆志文.注射模冷却时间计算分析分.模具工业，1994 (3)： 29-34.5王建华，徐佩弦.注射模的热流道技术M.北京：机械工业出版社，2006.6袁中双，李德群,注塑成形的流动平衡分析J.模具技术，94 (1)： 12-16.7申长雨.注射模保压过程的数值模拟和塑料的收缩分析J.模具工业，2001 (5)： 48-52.8叶久新，王群,塑料成型工艺及模具设计,北京：机械工业出版社，

21、2007： :25-240.9郑生荣，辛勇.注射工艺参数的快速确定方法快.模具工业,2003 (12)： 9-37.10何华妹，杜智敏，伍柳机，注塑模具设计实例精解，清华大学出版社，2005.9JANSEN K M B. Heat transfer in injection moulding systems with insulation layers and heatingelements J. International journal of heat and mass transfer, 1995, 38(2)： 309-316.11 YAO D G, KIM B. Developmen

22、t of rapid heating and cooling systems for injection molding applications J. Polymer Engineering & Science, 2002 , 42(12)： 2471-2481.13吴生绪.塑料成形模具设计手册M .机械工业出版社14朱光力，万金保等.塑料模具设计(第2版)北京：清华大学出版2006:48-52.15杨予勇.塑料成型工艺与模具设计M.北京：国防工业出版社，2007:52-66.16李力，崔江红等.塑料成型模具设计与制造(第2版)M.北京：国防工业出社，2009:12-23.17李峰,申屠宝卿

23、,模流分析在含嵌件制品优化设计中的应用J.塑料工业，2007 35 (9)： 35-37.18 Miguel Sanchez-Soto . Optimising the gas-injection moulding of an automobile plastic cover using an experimental design procedure. Spain. 2006241.1 国内外现状及存在的问题我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了近半个世纪。当前，中国模具技术有了一定 的发展和提高，大型、精密、复杂、高效和长寿命的模具更是上了一个台阶，模具的质量 以及寿命都有明显的提高，模具的

24、交货期也大大的被缩短。但还存在很大的问题：发展不平衡工艺装备落后，组织协调能力差。大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。供需矛盾短期难以缓解。体制和人才问题的解决尚需时日中国的模具水平从改革开放以来，从零基础到渐渐起步，跨越式发展，再到小有所成。 之后近年，我国模具科技研究步入了一个新的领域，如何提高其工作能力是摆在我们面前 的问题，各具特色的模具不断被开发，它们有着各自的优点，使我国的模具终于登上了历 史的舞台，其中效率高、寿命长是所追求得最重要的特点。在过去，模具项目一直不被重视。国家推行政策改革开放，科教兴国，材料成行、生 活电器、仪表、车辆等行业投入了前所未有的人力物力财力，模具工业

25、有了显著的提高。 时代的变迁，社会经济的飞速发展，我们原来的商品已经不能满足我们的追求了，但是很 多商品的制作却要依据模具加工才能创造而来。因此，模具工的兴衰与人类的生存之道连 在一起，像我们平时用的手机电脑以及交通工具都离不开模具。现在塑件制品的生产中， 高质量的模具设计、先进的模具成型装备、合理的加工手段、优质的模具原料和现代化的 成型装备等都是成为优质产品的重要条件。1.2 本课题设计的目的设计是检验我们在大学期间所学到的知识能否彻底吸收并运用起来，这不仅仅锻炼了 我们的动手能力，还考验了我们提出问题、分析问题和解决问题的能力。完成这次设计， 提高了我多方面的素质，使我受益匪浅：1.充分

26、认识到模具的组成结构；2.了解了生活中 零件的制造方式和制造前要注意的规定，以及各个系统中的排布和工作原理；3.做好设计 好有，认识到每一件小事都不容易，要想做好一件事细心和耐心是缺一不可的。通过模具设计可以锻炼一个人的查阅资料的能力，总结概括的能力，通过本次模具设 计我获得了不小的收获：1, 了解了模具各部件的运动过程，2.懂了分型面的选取原则以及 顶出系统和浇注系统等各模具系统设计注意事项，3,最重要的是通过自身的努力完成了 一件事，成就感很大。1塑件工艺分析该塑件是圆盖，其零件图如图1所示。本塑件的材料采用ABS,生产类型为大批量 生产。图1-1产品图融合温度：成型模温：成型压力：流长比

27、：结晶性和射速:1.1 塑件的原材料分析ABS树脂，起成型特点流动性中等，吸湿性打算，必须充分干燥，表面要求光泽的 塑件必须经过长时间的预热干燥，溢边值0.04毫米，适合取高料温，高模温，但是料温 过高容易分解，对精度的要求较高的塑件，模温适合取50-6。摄氏度，对光泽，耐热塑件, 模温取60-80摄氏度。注射压力高于聚苯乙烯。用螺杆式注射机成型时，料温为180-230 摄氏度，注射压力也比较大。而且有很好的抗冲击强度和良好的机械强度以及一定的耐磨 性。收缩率为0.5%-0.7%。质量密度为1.05克每立方厘米。ABS（又名丙烯月青-丁二烯-苯乙烯全名：.共聚物）收缩率0.5%0.7%比重1.

28、021.08 195240 C3893。 C120 140Mpa30150非结晶性，中等速度1.2 塑件的分析结构分析从塑件图1-2上分析，该零件总体形状为壳体，因此，模具设计时需要设计多根推杆 推出机构,该零件属于中等复杂程度。尺寸精度分析根据塑件的特点，我们选择MT5级精度。1.2.1 表面质量分析注塑时在工艺控制得较好的情况下，零件的表面成型要求可以得到保证。1.3 注塑机的选用利用UG软件。利用草图，拉伸，倒圆角，抽壳等命令对圆盖造型，然后使用软件分 析它的体积大小，结果如图所示：计算塑件的体积是为了选用注塑机及确定模具型腔数，以下数据利用3D软件3d软件 计算得出：| 住和 S =4

29、607.89 72 mm 3ZP YP图1-3体积塑件的体积：V=4. 6cm3考虑到现有条件，通常在理论上的注塑量小于实际的注塑量，所以由 K WaV,其中：匕是理论上的注塑量，cm3 ;Vs是实际的注塑量，g ;a是注塑系数，通常我们选择0.8。制件的注射量分为2部分：制件的体积+分流道的体积，由于分流道的体积无法具体 计算，所以我们按照0.2倍的制件体积进行估算：我们可以得出：实际注射量V总=(4.6x3) x 1.2=16.56cm3通过上述得出的结果，根据查阅相关资料，可采用的注塑机型号为：SZ-100/60,因 此得到了下面有关参数，制作表格可得：表SZ-100/60注塑机参数注塑

30、机型号sz-100/60理论注射量/cm3WO注射压力/MPa150顶出力/kN15锁模力/kN600最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm17。模板行程/mm拉杆间距定位孔直径/mm喷嘴球半径/mm喷嘴孔径/mm3001.320x3204125143选用首先ABS的成型压力，然后根据手册查出的数据来计算出凹模镶件周界的尺寸和固定 板周界的尺寸；再根据固定板周界尺寸选择标准模架系列，当然模架尽量选取大些，因为 除了成型零部件还有其他结构部件要布置。再来计算出A板（定模板）、B板（动模板） 的厚度大小，结合塑件高度需要的推出距离来计算出C板高度。最后我们选择标准模架。标准模架一般是由定模座板

31、、定模板、动模板、动模支撑板、垫块、动模座板、导柱、 导套及复位杆等组成。为了适应大规模的批量生产塑料成型模具，而降低模具生产的成本, 模架已经开始标准化了。因为用的是点浇口自动脱料的模式再依据前面型腔的规划以及彼 此的位置尺寸，综合思考了塑件的结构和大小结合规范模架，型号为CI-1525-A60-B60-C60DCI-2730-A60-B60-C0 0-L2202注塑模的结构设计注塑模的结构系统设计，其中结构主要包括了：分析分型面的选择、计算模具型腔的 排列方法以及排列冷却水路的布局位置及设计浇口的设置、导向机构的设计、顶出机构的 设计等六部分的内容。2.1分型面选择分型面是动模和定模的分界

32、面。分型面所在的位置将直接影响着成型零件圆盖的形状 是否达到标准，型腔的排气的状况也和分型面有着直接的关系。基本上有三种情况模具结构：型腔完全在动模一侧；型腔完全在定模一侧；型腔分成 两个部分分别在动模、定模之中。总的来说，分型面的选择原则是：塑件脱出便利、模具 结构精练、型腔排气顺遂、担保塑件品质、没有损坏塑件外型、设备运用适宜。塑件脱模 灵便，要的是选择的分型面所在位置不会使圆盖卡在型腔中没有办法掏出来，卡死在里头。 也要求圆盖在动模和定模打开时一定要搁置在动模这一边。按这样的来的话，我们择需要 将主型芯安在动模这一边，使得圆盖紧缩包在主型芯，这样的话型腔就可以在定模这边， 根据圆盖尺寸与形状，所以此次设计分型面选择单分型面。分析我们所要设计的东西的结 构后，并根据上面我们所列出的分型面的选择办法，经过和同学的探讨，以及向老师的咨 询，我们决定选择分型面在最大截面的地方，也是水平的一个面具体的我们可以看下面 的插图：该塑件为圆盖，表面无特殊的要求，其分型面选择塑件底面，如下图所示：图2T分型面的设计