数控模具设计模具设计双分型面侧抽芯单分型面Word下载.docx
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6.5浇口的形状及其位置选择17
6.6导向机构的设计19
6.7推出机构的设计19
6.8拉料杆的形式选择20
6.9模具排气槽设计21
7模具冷却系统计算22
7.1冷却回路所需的总面积计算22
7.2冷却回路的总长度的计算23
7.3冷却水体积流量的计算24
8注射模零件及总装技术要求25
8.1零件的技术要求25
8.2总装技术要求25
9模具外形及工作原理27
1塑件工艺分析
1.1塑件设计要求
该产品用于各种洗发液瓶上,对瓶体起到锁合的作用，其零件外形图如图
1.1产品精度及表面粗糙度要求为壹般精度,但在加工制造过程中要求各部分有壹定配合精度关系。
产品为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用点浇口自动脱模结构。
由于该塑件要求批量大，所以模具采用壹模二腔、组合型腔结构、浇口形式采用点浇口，以利于充满型腔。
相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。
图1.1洗发液瓶盖
塑件表面质量：
Ra0.32
塑件颜色：
绿色
塑件要求：
塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹,塑件允许最大脱模斜度。
1.2塑件的材料特征
1.2.1聚丙烯（PP）基本特征：
聚丙烯无色、无味、无毒的。
外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。
密度为0.90—0.91g/cm3。
它不吸水、光泽好、易着色。
聚丙烯具有聚乙烯的所有优良性能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定。
宜于成形加工等；
仍具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做铰链，有教高的抗弯曲疲劳强度，如（盖和本体合壹的各种容器，经过7x107次开闭弯折未产生损坏和断裂现象，但其在氧、热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。
主要用途：
可用于各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；
可作为各种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，表面涂层；
可制造盖和本体合壹的箱壳，各种绝缘零件，且用于医药工业中。
成形特点：
成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强，流动性极好，易于成形；
热容量大，注射成形必须设计能充分进行冷却的冷却回路；
注意控制成形温度。
料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。
聚丙烯成形的适宜模温为80度左右，不可低于50度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。
温度过高会产生翘曲或变形。
1.3塑件材料的确定
考虑到洗发液瓶盖的工作环境以及所受的力的大小来见，其在工作过程中需要频繁的开合，所以综上各种塑料的性能来考虑，聚丙烯（PP）具有之上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为：
聚丙烯（PP）
1.4塑料的收缩率及密度确定
表1.1材料性能参数
材料
密度
收缩率
模具温度
注射压力P注
最大不溢料
代号
（kg.m-3）
（%）
（C）
（Mpa）
间隙/mm
PE
940-960
1.5-3.6
60-70
60-100
0.02
PP
900-910
1.0-2.5
80-90
70-100
0.03
ABS
1030-1070
0.3-0.8
50-80
0.04
PVC
1380
0.6-1.5
30-60
80-130
由表1.1知聚丙烯PP的收缩率（1.0-2.5）%。
由聚丙烯的成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率大，所以在选择聚丙烯的收缩率时应考虑使用大的收缩率确定收缩率值为1.8%，其平均密度为0.905g/cm3。
1.5模具种类和模具设计的关系
不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此为了确定塑料的工艺性能、成形特征，且在模具中充分利用以获得优质的塑料制件。
表1.2塑料种类和模具设计关系
塑料
特征
注意事项
聚丙烯PP
（结晶型）
1,点浇口增大塑料熔体
的剪切速率，流动性增加
2，冷却速度快
3，流动性好具有铰链性
能
1，尽量米用点浇口，尤其是大平面
塑料制品
2，浇注系统散热面积要小，以降低
冷却速度，保证塑料顺利充填型腔
塑件的成型要求：
化学性能稳定，宜于成形加工等，闭合弯折不容易产生损坏和断裂现象。
塑件表面要求无飞边或缩孔现象。
塑料成型工艺参数：
模具温度：
40C--60C
喷嘴温度：
190C--220C
料筒温度：
前段温度：
200C--220C
中段温度：
220C--240C
后段温度：
180C--210C
注射压力：
40—80MPa
注射机类型：
螺杆式
保压压力：
50--60MPa
喷嘴形式：
直通式
注射时间：
0—5S
保压时间：
20—60S
冷却时间：
15—50S
成形周期：
40—120S
2塑件的尺寸精度和结构
为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差精度等级。
表2.1塑件有关尺寸精度等级参数
基本尺寸/mm
精度等级
1
2
3
4
5
6
7
8
公差数值/mm
--3
0.06
0.08
0.12
0.16
0.24
0.32
0.46
3—6
0.05
0.07
0.14
0.18
0.28
0.36
0.56
6--10
0.10
0.20
0.40
0.64
10--14
0.09
0.22
0.44
0.72
14--18
0.48
0.80
18--24
0.11
24--30
0.96
30--40
0.13
0.26
0.52
1.00
40--50
1.2
50-65
0.92
1.4
塑件精度等级和塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、壹般精度、低精度三种。
表2.2塑件精度等级参数
塑料品种
建议米用精度等级
高精度
壹般精度
低精度
聚丙烯
MT2
MT3
MT5
由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择壹般精度
由表2.1、表2.2可查得模具加工时的各尺寸工差。
3注射机及模架的选用
3.1注射机的选用
由工件可得其质量为10g,因为采用壹模二腔的生产方式，所以二个塑件的总质量为20g，可计算浇注系统的体积为7.86cm3
由公式所以：
选用XS-ZY-60型卧式注射机，其性能参数如下：
额定注射量：
注射压力：
锁模力：
最大注射面积：
最大开模行程：
模具最大厚度：
模具最小厚度：
拉杆间距：
喷嘴半径：
喷嘴圆弧半径：
3.2模架的选用
我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；
另外仍制订了塑料注射
模具的标准模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》
（GB/T12555.1—90）俩种。
《中小型模架》标准中规定，模架的周界尺寸范围为：
W560，且规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4
四个品种。
表3.1四种模架的组成、功能及用途
型号
组成、功能及用途
A1型
定模采用俩块模板，动模采用壹块模板，和推杆推件机构组成模架，适用于立
式和卧式注射机。
A2型
动、定模均采用俩块模板，和推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具
A3型
定模采用俩块模板，动模采用壹块模板，它们中间设置了壹块推件板，用于推
件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。
A4型
动、定模均采用俩块模板，它们中间设置了壹块推件板，用于推件板件的模具，
适用于立式和卧式注射机。
根据之上四种模架的组成，功能及用途能够见出，A2型模型适用于本次模具的设计，故选用A2模架。
3.3模架周界尺寸选择
中小型模架的周界尺寸参数、规格有：
100XL、125XL、160XL、180XL、200XL、250XL、315XL、355XL、400XL、450XL和500XL等模架规格。
根据模具型腔布置能够选用的模架规格为：
X,再根据所选取的模架规格可通过标准模架。
表查得上、下模板的厚度为，垫板厚度为。
4模具型腔、型芯的有关计算
4.1型腔工作尺寸计算模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直接影响了塑件工作的性能和表面的粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。
由公式得因为：
对于塑件
式中——塑件形状最大尺寸——塑件的平均收缩率——塑件的尺寸公差——模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3——1/6故
对于塑件高度尺寸模具设计
——塑件最高方向最大尺寸
故
型腔形状尺寸如下图:
图1.2型腔外形及尺寸图
4.2型芯的工作尺寸计算模具的型芯和型腔壹样也是和塑件直接接触，其加工要求和型腔基本上是相同的，可是型芯的加工要保证和塑件的内型腔相同，其制造公差和型芯相反取负偏差。
对于塑件20mm尺寸的模具设计：
——塑件内形径向的最小尺寸
公式得因为：
对于塑件尺寸的模具设计
塑件内腔的深度最小尺寸
4.3模具中孔中心距计算
由公式得
——俩孔间的距离
铰链的设计：
利用聚丙稀的特性直接制成铰链,常用的铰链截面形式如图1.3;
铰链部分厚度应减薄,壹般为0.25~0.4mm,而且熔体流向必须是通过铰链部分使线性分子能沿其主链方向折弯,如果流向不对,则铰链部位容易折断.
图4.3铰链的截面形式
5注塑机参数校核
5.1最大注射量校核
注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞
边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最
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