1、收納箱箱體注塑模具設(shè)計(jì)及其型腔仿真加工扌商 要：本文主要介紹的是收納箱箱體注塑模具的設(shè)計(jì)方法。首先分析了收納箱 箱體制件的工藝特點(diǎn)，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇 了成型設(shè)備。其次介紹了收納箱箱體注塑模的分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定及 布置，重點(diǎn)進(jìn)行了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。再 次選擇標(biāo)準(zhǔn)模架和模具材料，并對(duì)注射機(jī)的工藝參數(shù)進(jìn)行相關(guān)校核。最后對(duì)模具 的工作原理進(jìn)行闡述，以及在安裝調(diào)試過程中可能岀現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)、分析， 并給出了相應(yīng)的解決方法。本文收納箱箱體注塑模具采用三板式結(jié)構(gòu)，即澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的 分型面脫出，采用一模一腔的型腔布置，

2、最后利用導(dǎo)桿將制件推出。關(guān)鍵詞：收納箱箱體；注塑模；澆注系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；一模一腔；the design of mould injection for storage boxabstract: the designing methods of injection mould of the storage box are mainly introduced in this pape匚 firstly, the technological characteristics are analysed, including material properties, forming characterist

3、ics and conditions, the process of the structure, the forming equipment is selected.then the parting line is selected, the number of cavities is determined.the specific introduction are made on gating system, cooling system,molding parts, steering mechanism, moulding mechanism, and spacer parting in

4、stitutions.then the standard mould bases and mould materials are selected.and the technological parameters of the forming equipment is checked. finally, problems that may emerge during the mold installation process are analysed and the appropriate solutions are provided.threepence mould is used on t

5、he design of storage box ,that is pouring material and the plastic parts are ejected from different parting lines, there is one cavities in this mould,finally a stripper plate is used to push off the charger shells.keyword：storage box injection mould ;gating system ;moulding mechanism;cooling system

6、 ; space parting institutions1緒論12收納箱箱體工藝性分析32.1明確塑件設(shè)計(jì)要求32. 2塑件材料分析42. 3塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析42.4明確生產(chǎn)批量42. 5計(jì)算塑件體積和質(zhì)量42. 6收納箱箱體注塑工藝參數(shù)確定42. 7初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格53收納箱箱體注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63. 1 分型面的選擇63.2確定模具基本結(jié)構(gòu)及模架的選定63.3確定型腔的數(shù)量和布局734澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)73. 4. 1主流道設(shè)計(jì)73. 4.2分流道截面設(shè)計(jì)及布局73. 4.3澆口設(shè)計(jì)83.4.4主流道襯套及其定位環(huán)設(shè)計(jì)93.5冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)93.6模架設(shè)計(jì)及其選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。3.

7、 7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 7.1導(dǎo)向件導(dǎo)套的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。3.8型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 8頂桿設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 10復(fù)位桿設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。3. 11拉料桿設(shè)計(jì)154注射機(jī)相關(guān)參數(shù)校核164. 1鎖模力校核164. 2模具厚度校核164. 3開模校核165模具的總裝配圖和三維圖-18 -85. 1總裝配圖-18 -85.2模具的三維造型圖206模具成型的制造工藝和仿真加工227結(jié)論24參考文獻(xiàn)25致 謝26附 錄271緒論1.1選題的依據(jù)和意義在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)是模 具產(chǎn)品向著更大型化、更精密化、

8、更復(fù)雜化以及更經(jīng)濟(jì)快速的方向發(fā)展。伴隨著 產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化精密化、自動(dòng)化方面發(fā) 展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國 際化方向發(fā)展，模具的制造與使用在現(xiàn)代生產(chǎn)作用也越來越重要。通過本課題的設(shè)計(jì)，將會(huì)在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉（1）塑料件制 品涉及及成型工藝的選擇（2） 一般塑料件制品成型模具的設(shè)計(jì)能力（3）塑料制 品質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力（4）掌握模具設(shè)計(jì)常用 的商業(yè)軟件（proc4.0）及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合的能力（5）使自己在文檔組織與檢 索方而的能力得到提高（6）掌握寫論文的一般步驟及格式方法，同

9、時(shí)提高自己 的學(xué)習(xí)、思考、解決問題的能力，因?yàn)樽⑺苣＞邔?duì)我來說是一個(gè)新的領(lǐng)域。1. 2注塑模具設(shè)計(jì)過程和發(fā)展趨勢(shì)注塑成型是指，受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后得到的成形 的方法，過程大致可分為合模、注射、保壓、冷卻、開模、制品取出。注塑成型 機(jī)可分為合模裝置和注射裝置。注射裝置是使樹脂材料受熱融化后射入模具內(nèi)的 裝置，而模具為樹脂材料射入金屬模型后得到具有一定形狀的制品的裝置。成形 品成型是由使熔融樹脂流入主干道，引導(dǎo)熔融樹脂進(jìn)入模腔的分流道及制品的裝 置。述有回料，其使用成形中的主流道和分流道并不是產(chǎn)品，有時(shí)會(huì)被丟棄或粉 碎后作為成型材料再度使用。注塑模具設(shè)計(jì)的步驟一般為1）塑件分

10、析，即要明確塑件設(shè)計(jì)要求、塑件生 產(chǎn)批量、塑件的體積和質(zhì)量。2）注塑機(jī)的選用。3）模具生產(chǎn)的有關(guān)計(jì)算，即凹 凸模零件工作尺寸的計(jì)算，型腔壁厚、底板厚度的確定以及模具加熱，冷卻系統(tǒng) 的確定。4）模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，即塑件成型位置及分型面選擇，模具型腔數(shù)的確 定、行腔排列和流道布局以及澆口位置設(shè)置，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)分型 與抽心機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，頂岀機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和拉料桿的形式選擇。目前發(fā)達(dá)國家許多模具制造企業(yè)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)采用注塑模具cae技術(shù)解決注塑 成型中的問題，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和注塑成型等不同的生產(chǎn)過程中。 而我國主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)注塑模具的設(shè)計(jì)主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品的成型模 擬還沒有建

11、立系統(tǒng)化的分析、優(yōu)化方法，模具數(shù)控加工自動(dòng)化的水平還不高，模 具往往要經(jīng)過反復(fù)試模和修模才能止式投入生產(chǎn)，對(duì)市場需求的響應(yīng)不夠及時(shí) 等。利用注塑模具cae技術(shù)可以對(duì)注塑模的設(shè)計(jì)及成型工藝參數(shù)的確定提供科 學(xué)分析的基礎(chǔ)。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)間并不長，但它對(duì)制造業(yè)的重大影響卻很快地顯示了 出來。雖然它不是實(shí)際物理性的制造過程，但卻具有實(shí)際生產(chǎn)制造的本質(zhì)過程。 虛擬制造利用計(jì)算機(jī)虛擬模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能和可裝配性、可加工 性等各方面可能存在的問題，幫助設(shè)計(jì)人員在物理樣機(jī)制造出來z前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺 陷，修改技術(shù)參數(shù)，這使得制造技術(shù)走出主要依賴于經(jīng)驗(yàn)的狹小天地，發(fā)展到了 全方位預(yù)報(bào)的新階段，因此利

12、用虛擬制造在實(shí)際生產(chǎn)之前進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬制造， 以此減少設(shè)計(jì)缺陷、縮短研制周期，成為先進(jìn)制造技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)。1. 利用 ug6. 0實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模具的虛擬制造，實(shí)現(xiàn)切削路徑和表面形成過程的加工過程仿真， 以數(shù)字化的方式模擬模具下型腔由指定毛坯到最終產(chǎn)品的切削加工過程。對(duì)數(shù)控 加工的路徑和刀位的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)，可以防止碰撞、干涉現(xiàn)象，并對(duì)路徑優(yōu)劣 作出評(píng)價(jià)。經(jīng)過虛擬制造仿真檢驗(yàn)的數(shù)控程序后處理后導(dǎo)入到數(shù)控銃加工中心， 進(jìn)行模具的加工。裝配加工完成的模具零部件，進(jìn)行試模，獲取注塑工藝參數(shù)。 利用正交試驗(yàn)方法對(duì)模具試模過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品翹曲變形缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，由 極差分析和方差分析找出各個(gè)因素對(duì)翹曲變

13、形的顯著性水平，并獲得使產(chǎn)品獲得 翹曲變形數(shù)值最小的最優(yōu)參數(shù)組合，為實(shí)際注塑工藝參數(shù)的獲取提供理論支持。2. 運(yùn)用 pro/engineerpro/engineer是基于特征的全參數(shù)化軟件，其創(chuàng)建的三維模型是一種全參 數(shù)化的三維模型。“全參數(shù)化”有三層含義，即：特征截面幾何的全參數(shù)化、零 件模型的全參數(shù)化、裝配組件模型的全參數(shù)化。pro/engineer作為一個(gè)全方位 的三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，它以單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)性及工程數(shù) 據(jù)的再利用等改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，成為機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。參數(shù) 化設(shè)計(jì)：每一個(gè)設(shè)計(jì)意圖可以用參數(shù)來描述，可以為所設(shè)計(jì)的特征設(shè)置參數(shù)，并 且還可以對(duì)不

14、滿意的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修改，方便用戶設(shè)計(jì)。全相關(guān)性：基本特征的 全參數(shù)化三維建模的優(yōu)勢(shì)在于，同一零件的特征，在任何一處被改動(dòng)后，所有的 其他地方都會(huì)隨z發(fā)生相應(yīng)的改變，也就是說，整個(gè)工程是完全相關(guān)的。單一數(shù) 據(jù)庫：pro/engineer有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)流程中所有的設(shè)計(jì)資料都統(tǒng)一存 儲(chǔ)在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中，以確保數(shù)據(jù)的正確性。以特征為設(shè)計(jì)單位：pro/engineer以 特征為設(shè)計(jì)單位逐步完成總體設(shè)計(jì)，便于用戶思路清晰的進(jìn)行設(shè)計(jì)且易于修改。當(dāng)今世界注塑模具技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)得到了極為廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展中起著不可替代的推動(dòng)作用，而工業(yè)科技技術(shù)的蓬勃發(fā)展又為注塑模具發(fā)展技 術(shù)提供了強(qiáng)大的動(dòng)力

15、，虛擬制造技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的潮流，科技技術(shù)與模具技術(shù)相 結(jié)合是模具技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。2收納箱箱體工藝性分析2. 1明確塑件設(shè)計(jì)要求如圖211為收納箱箱體的塑料件立體圖，材料為abs,外觀透明，該塑件 主要功用為收納物件，其表而質(zhì)量要求不高，但不允許有毛刺、凹陷、氣泡等缺 陷存在，尺寸要求與其他塑件（箱蓋）配合緊密，塑件壁厚最大為2mm,最小 為1.5mm,屈于中型塑件。圖2-1收納箱箱體三維圖2. 2塑件材料分析塑件材料為abs,為熱塑性塑料，綜合性能較好，有高抗沖、高耐熱、透明 等特點(diǎn)，適合制作一般機(jī)械零件，傳動(dòng)、電訊等零件，吸濕大，加工前進(jìn)行干燥 處理，可避免銀絲、氣泡及強(qiáng)度下降現(xiàn)象，流動(dòng)

16、性中等。根據(jù)據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可 知,abs的密度10301070 kg/m'3,收縮率0. 30. 8%,模具溫度5080°c, 最大不溢料間隙0. 04mm,塑件的尺寸精度為56級(jí)，則模具型腔的尺寸精度應(yīng) 為it10it11級(jí)。2. 3塑件結(jié)構(gòu)工藝分析從給定的塑件產(chǎn)品圖和技術(shù)要求看出，塑件的形狀近似為長方體，下面積長 度223mm,寬160mm,倒角20。,上部分長260mm,寬175mm,倒角30。,壁厚 2-1. 5mm,側(cè)面開有四個(gè)凹槽，由于塑件體積較大，結(jié)構(gòu)簡單，需采用單分型面。2. 4明確生產(chǎn)批量：50000件/年2. 5計(jì)算塑件體積和質(zhì)量該塑件材料為abs,密度1

17、0301070畑/ 嚴(yán)，計(jì)算其平均密度為 1050檢/嚴(yán)。通過計(jì)算塑件的體積件二350890mm3 ,可使用ug或pro/e軟件 患處三位實(shí)體圖，自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形的體積。塑件的質(zhì)量加件二368. 4g2. 6收納箱箱體注塑工藝參數(shù)確定查使用模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-10,確定abs塑料的注塑工藝參數(shù)如下： 注射機(jī)類型：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速：3060r/min噴嘴形式：直通式噴嘴溫度：180190 °c料桶前端溫度:200210 °c料桶中段溫度：210230 °c料桶后段溫度:180200 °c模具溫度：5070 °c注射壓力：7090 mpa保壓力：5

18、070 mpa注射時(shí)間:35s保壓時(shí)間：1530s冷卻時(shí)間：1530s成型周期：4070s以上參數(shù)在試模時(shí)可以做適當(dāng)調(diào)整。2. 7初選注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格注塑模具是與注塑機(jī)配套使用，因此設(shè)計(jì)時(shí)注塑機(jī)的選擇尤為重要。從模具 設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，應(yīng)了解的注射機(jī)的技術(shù)要求有：注射機(jī)的類型、最大注射量、 最大注射壓力、鎖模力、最大注射而積、模具的最大和最小閉合厚度、最大開模 行程以及模具在注射機(jī)上安裝時(shí)所需的定位孔的大小、螺釘孔的位置等等。而這 些參數(shù)是制造、設(shè)計(jì)、使用注射機(jī)的主要參數(shù)。（1）公稱注塑量 指在對(duì)空對(duì)射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射 行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，反映了注塑機(jī)的

19、加工能力。（2）注射壓力為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力，螺桿（或柱塞）對(duì)熔料必須施加足夠的壓力，我們將這種壓力稱為注射壓力。（3）注射速率 為了使熔料及時(shí)充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外, 熔料還必須有一定的流動(dòng)速率，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速 度。注射容量以容積（cm3）表示時(shí)，塑件的體積（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)）應(yīng)小于 注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系式按下式校核v 件 w 0.8v 注（21）式中v件一塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和（cm3）；v注一注射機(jī)的注射容量（cm3）；0. 8最大注射容量利用系數(shù)。根據(jù)制品的大小及企業(yè)生產(chǎn)狀況，預(yù)選擇hdx-328,其主要參數(shù)如表2

20、-1所 zj o表2-1注射機(jī)參數(shù)型號(hào)hdx-328螺桿直徑（mm）70注射容量（cn?或g）917注射壓力（mpa）157鎖模力 （kn）3280注射速率（r/min）410拉桿內(nèi)間距（mm）750x750理論注射容量（mm）1008移模行程（mm）660電動(dòng)機(jī)功率（kw）30外形尺寸（mm）6500x1700x24003收納箱箱體注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 1分型面的選擇模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的解除表面，稱為分型 面，也可稱為分模面。選擇分型而的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓 最大位置處，以便于順利脫模，同時(shí)還應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：1 分型面選擇應(yīng)便于塑料制件脫模和

21、簡化模具結(jié)構(gòu)，為此，選擇分型面應(yīng)盡 可能使塑料制件開模時(shí)留在動(dòng)模。2. 分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位，使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和 休整。3. 分型面選擇應(yīng)有利于排氣，為此應(yīng)盡可能使其分型面與流料末端重合。4. 分型面選擇應(yīng)有利于零件的加工。5. 分型面的選擇應(yīng)考慮注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)。注塑成型時(shí)所需要的鎖模力是與 塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型而時(shí)，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直 合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。根據(jù)上述原則，收納箱箱體注塑模具的分型面形狀及位置如圖2-2所示。3. 2確定模具基本結(jié)構(gòu)和模架的選定1. 單分型面注塑模是注塑模中最簡單、應(yīng)用最普及的一種模具，它

22、以分型 面為界將整個(gè)模具分為動(dòng)模和定模兩部分。一部分型腔在動(dòng)模，一部分型腔在定 模。主流道在定模，分流道開設(shè)在分型面上。開模后，制品和流道留在動(dòng)模，制 品和澆注系統(tǒng)凝料從同一分型面內(nèi)取出，動(dòng)模部分設(shè)有推出系統(tǒng)，開模后將制品 推離模具。2. 雙分型面注塑模 它從不同的分型面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱 三板式注塑模具。與單分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一個(gè)可移動(dòng)的 屮間板(又名澆口板)。屮間板適用于采用點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔和多型腔模具。 在開模時(shí)由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開，以便取出這兩塊板z間 流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。收納箱的體積較大，結(jié)構(gòu)簡單，

23、采用單分型面設(shè)計(jì)。3. 3型腔數(shù)的確定以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次的注射量不超過注射機(jī)最大注射量的80%, 按參考文獻(xiàn)3公式計(jì)算模具的型腔數(shù)：n= (0. 8g- m2 /(2-1)式中：g注射機(jī)的最大注射量(g)；刈一單個(gè)塑件的重量(g)； 叫一澆注系統(tǒng)的重量(g)o收納箱的體積較大，可采用一模一腔。3. 4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是將塑料 熔體充滿型腔并將注射壓力充分傳遞到模腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形 清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制件。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、 冷料穴四部分組成。3. 4.1主流道設(shè)計(jì)主流道是澆注系統(tǒng)中從

24、注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到飛流到為止 的塑料熔體的流動(dòng)通道。其直徑直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和填充時(shí)間，直 徑過大，澆道容積增大，凝料多，增加了冷卻時(shí)間，且易產(chǎn)生渦流或紊流，制件 出現(xiàn)氣孔。直徑過小，則熱量與壓力損失大，成型困難。主流道的設(shè)計(jì)原則是：在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道的長 度，以使凝料少，壓力和熱量損失小。一般長度不大于60mm,主流道大端呈圓 角過渡，以減小料流轉(zhuǎn)向阻力。3. 4. 2分流道截面設(shè)計(jì)與布局分流道是連接主流道與澆口的熔體涌道，分流道起著分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道設(shè)計(jì)要求：一是使流道盡快充滿型腔，在流道內(nèi)的壓力損失和熱量損 失小；二是將塑料熔

25、體均衡的分配到各個(gè)型腔；三是回料量小。常用的流道截面形狀有圓形、梯形、u行和六邊形等，在設(shè)計(jì)中，要減少流道內(nèi) 的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望面積小，故可用流到的截面積與表面積之比來表示流道的效率，其比值越大，效率越高。3. 4.3澆口設(shè)計(jì)澆口是澆道與型腔之間最短的一段距離，能夠增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流 速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料。澆口位置的選擇對(duì)制品的質(zhì)量顯得尤為重要，根 據(jù)文獻(xiàn)3澆口選擇的一般要求是：a. 塑件能量的損失最小；b. 澆口的位置應(yīng)使進(jìn)入行腔的塑料能順利的排出模腔內(nèi)的空氣，進(jìn)入型腔的 塑料不要立即封閉排氣系；c. 澆口的位置要避免造成收縮變形和塑件的熔接

26、痕；d. 拼鑲結(jié)構(gòu)的模具，澆口的位置不能使流動(dòng)的塑料沖擊鑲件，但也不能離澆 口太遠(yuǎn)，否則塑料流到鑲件附近時(shí)變冷熔接不好；e. 澆口的位置及大小要考慮對(duì)型芯的影響。避免塑料直接正面沖擊型芯；f. 外觀要求高的塑件則澆口不允許設(shè)置在分型面上，同時(shí)要考慮清理簡便， 不損壞塑件。根據(jù)本設(shè)計(jì)的具體情況，采用點(diǎn)交口設(shè)計(jì)方案，如圖32圖3-2澆口設(shè)計(jì)3. 4. 4主流道襯套及其定位環(huán)的設(shè)計(jì)主流道襯套的材料常用t8a制造，熱處理后硬度為50、55hrc。主流道襯套與定 模板釆用h7/m6的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用的h9/f9間隙配合。由于 受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套會(huì)產(chǎn)牛軸向移動(dòng)，所以主流

27、道襯套的 軸向定位要可靠。木制品是選擇中小型模架則澆口套選擇整體式，根據(jù)上述經(jīng)驗(yàn) 和計(jì)算木設(shè)計(jì)的澆口套形式為圖2-4：jlwsddqz511r尺寸名稱值d_2直徑d內(nèi)部直徑 l長度rsr.切削半徑 k頭高度abl offset 偏移122.53615.513.04.00000圖3-3主流道襯套定位環(huán)形式為圖2-5：llusiok100尺寸名稱x insulation-.hg1 高度dm1直徑abl offset 偏移d3115160-4.00000圖3-4定位環(huán)3. 5冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)在模具設(shè)計(jì)屮是很重要的一部分，冷卻水道的布置對(duì)成品的質(zhì)量尤 為重要，下表2-2是模具溫度對(duì)成品的影響。表

28、3-1模具溫度對(duì)成品的影響模具溫 度塑件質(zhì)量情 況現(xiàn)彖過高縮孔在壁厚部分，易冷卻地方先硬化，未冷卻的地方先 收縮，而產(chǎn)生縮坑。模具溫度過高易產(chǎn)生縮孔溢料因?yàn)槟＞呔哂虚g隙，當(dāng)溫度過高，型腔內(nèi)塑料粘度 低，流動(dòng)大，易從縫隙溢料不均勻變形各部位冷卻不均，造成收縮不一致，產(chǎn)生變形過低填充不良溫度過低，型腔內(nèi)塑料粘度高難流動(dòng)，填充不均熔接焊兩股料流匯合時(shí)，由于模溫低，產(chǎn)生不能完全熔合 而岀現(xiàn)類似毛發(fā)狀的細(xì)紋線表面不光澤出現(xiàn)表面不十分有光澤的情況溫度調(diào) 整不的 當(dāng)機(jī)械性能不 良當(dāng)模溫過高或過低時(shí)，對(duì)部分塑料，結(jié)晶不良造成 機(jī)械性能不良由上表可以知道冷卻水道的位置取決于制品的形狀和不同的壁厚。原則上冷 卻水

29、道應(yīng)設(shè)置在塑料向模具熱傳導(dǎo)困難的地方，根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，冷卻 水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致。設(shè)計(jì)冷卻水道需考慮如下 因素叫3 模具的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接有關(guān)；b.模具的大小和冷卻面積；c.塑件熔接痕位置；d. 水孔邊離型腔的距離一般保持在1025mm,距離太近則冷卻不易均勻， 太遠(yuǎn)則效率降低。水孔以直徑一般在8mm ±,根據(jù)模具大小決定；e. 水孔管路應(yīng)暢通無阻；f. 水管接頭的位置應(yīng)放在盡可能不影響操作的一側(cè)；g. 冷卻水孔管路最好不開在型腔塑料溶接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。如圖2-6,根據(jù)參考文獻(xiàn)3經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算所需冷卻水量：(2-3)w.ak(5式

30、中；w通過模具的冷卻流量（g）；w1單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入模具的塑料重量（g）； a每克塑料的熱容量（j/g）；t3出水溫度（°c ）；t4入水溫度（"c）；k一一熱傳導(dǎo)系數(shù)；再由下式可求出冷卻水道的直徑c1：宀芒(2-4)'兀 lp式中：p冷卻液密度(g/m2)；l冷卻水道的長度(cm)；由式(2-4)計(jì)算得：水道直徑d為llnrni,根據(jù)文獻(xiàn)3取水道直徑d為121伽。圖35冷卻系統(tǒng)3. 6模架的設(shè)計(jì)與選擇根據(jù)制品的投影面積，模架選擇bxl二496x496。由于制品的高度是165mm, 據(jù)參考文獻(xiàn)3可知開模的長度要大于制品高度的5-loiiuii,根據(jù)型腔和型芯的高 度以

31、及冷卻系統(tǒng)的布置，選取模架各參數(shù)和結(jié)構(gòu)如表3-2所示：表3-2模架的參數(shù)名稱尺寸材料規(guī)格熱處理定模座板(mm x mmx mm )496x596x3645鋼gb/t12556. 1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs定模板(凸模)(mm x mmx mm )496x4966645鋼gb/t12556. 1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs動(dòng)模板(凹模)(mm x mmx mm )496x496x15645鋼gb/t12556. 1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) i1bs動(dòng)模板5mx mm x mm )496x496x5645鋼gb/t12556. 1-

32、1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs上頂針板(mm x mmx mm )496x368x3645鋼gb/t4169. 8-1984調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs下頂針板(mm x mmx mm )496x368x2745鋼gb/t4169. 8-1984調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs模腳(tnm xmm x tnm )496x496x11645鋼gb/t4169. 8-1984調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs動(dòng)模座板(mm x mmx mm )496x596x3645鋼gb/t12556. 1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270) hbs3. 7導(dǎo)向

33、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合吋要求有一定 的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可， 但更多的是安裝在動(dòng)模一側(cè)，因?yàn)樽鳛槌尚瘟慵闹餍托疽话愣及惭b在動(dòng)模一 側(cè)。導(dǎo)柱與主型芯安裝在同一側(cè)，在合模吋可以起保護(hù)作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是保證動(dòng)、定模能夠?qū)?zhǔn)，使動(dòng)模和定模上的成形表面在模 具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)備的腔體。從而保證塑料件形狀、壁厚和尺寸。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)出了其導(dǎo)向和定位的作用外，還可以增加承受側(cè)壓力的能力，保證模具運(yùn)動(dòng) 平穩(wěn)。本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。1導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)形式為便于加工導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，使 用有肩導(dǎo)柱。導(dǎo)柱的布

34、置為確保動(dòng)模和定模只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布 置。3. 7.1導(dǎo)向件導(dǎo)套的選擇根據(jù)導(dǎo)柱的直徑和長度選擇及文獻(xiàn)3選擇導(dǎo)向件1,其材料為t8a鋼，hrc5055,如圖3-6所示n00i帶眉頂板導(dǎo)拄尺寸名稱值宮宮dm 3直徑42dm1 內(nèi)部直徑32s2眉高46lg導(dǎo)引長度65岔bl offset偏移0.00000圖3-6導(dǎo)向件導(dǎo)套2的尺寸如圖3-7所示，其材料為t8a鋼，hrc5055,如圖所示|； dm3圖3-7導(dǎo)套3. 8型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔是指模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制件的空間，按型腔的結(jié)構(gòu)不同可將 其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四個(gè)結(jié)構(gòu)形式。為提高模具剛度、 強(qiáng)度

35、，型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。成型塑料件內(nèi)表面的零件統(tǒng)稱凸模或型芯，為節(jié)省 優(yōu)質(zhì)鋼材和便于加工及熱處理，型芯采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，型芯的固定采用螺釘 固定。3. 9頂桿設(shè)計(jì)頂桿設(shè)計(jì)有如下的要求：頂桿的導(dǎo)向 頂桿一般用來進(jìn)行頂出塑件，同吋也可以作為脫模機(jī)構(gòu), 一般用于脫模力小的腔類塑件，而當(dāng)配合部分較短；因本制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為使制品能安全的推出采用了6個(gè)頂桿。分別 在收納箱箱體的四方和左右端面，這樣不會(huì)在齒形上留下痕跡。如圖3-8, 3-9 （圖中六個(gè)小圓位置即為頂桿位置）oooe圖3-8頂桿圖3-9頂桿位置具體形式和尺寸可參考下表3-3圓形頂桿及尺寸表3-3頂桿及其尺寸公稱尺寸dh-o.,d與頂桿

36、配合的孔尺寸公差(h6)尺寸d孔公差(k7)配合長度l18-0.010-0. 018310+0. 003-0. 003353. 10復(fù)位桿復(fù)位桿用于閉模時(shí)使頂桿及頂出桿復(fù)位，材料常用45鋼，hrc4550,復(fù)位 桿的設(shè)計(jì)如圖3-101：圖3-10復(fù)位桿3.11拉料桿模具開模時(shí)，拉料桿可以把在主流道上的凝料從定模澆口套中拉出，推出機(jī) 構(gòu)將塑件和凝料一起推出模外。其結(jié)構(gòu)如圖3-11所示圖3-11拉料桿4注機(jī)相關(guān)參數(shù)校核4. 1鎖模力的校核鎖模力又稱合模力。當(dāng)熔體充滿型腔吋，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力 是試圖使模具沿分型面分開，為此注射機(jī)的合模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑 料制品及澆注系統(tǒng)在分型

37、面上的投影面積之和的乘積，故fsqaf(4-1)式中，幾一型腔內(nèi)熔體的平均壓力，對(duì)于容易成型的制品幾取30mpa ；心一注射機(jī)的公稱鎖模力，fs =3280kn ；塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，二81486. 9mm2將上述數(shù)據(jù)帶入(41)得pq % 二30x81486. 9=2534. 6kn< fs =3280kn故鎖模力滿足要求。4. 2模具厚度的校核注射機(jī)規(guī)定最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí)動(dòng)模固定板 上凸出的定位圈和定模固定板的最大和最小距離。因此，所設(shè)計(jì)的模具厚度應(yīng)落 在注射機(jī)規(guī)定的最大和最小厚度范圍內(nèi)。本模具厚度可以按下式計(jì)算h =耳+兄+弘+弘+

38、比+ h&(4-2)式中，h模具厚度，加加；厲一流道板厚度，h =3(5 mm；丹2定模板厚度，h、動(dòng)模板1厚度，比=56 mm ；丹4動(dòng)模板2厚度，h4=156mm；h5 一模腳高度，h5=116mm ；丹6動(dòng)模座板厚度，比二36用用；所以模具厚度為h = hi + h2 + h、+ hj + h, + h& = (36+66+56+156+116+36) =466mmhdx-328注射機(jī)所允許的模具最大厚度和最小厚度分別為750mm和300mm , 丹間<h< hmax ,模具厚度滿足要求。4. 3開模行程的校核各種注射機(jī)的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距

39、離必須小于注射機(jī) 的最大開模距離。hdx328型注射機(jī)的單分型面注射模的開模距離的校核如下：s2h二 ih+ ii2+a+（5 10）mm（4-3）式中：s注射機(jī)的最大開模行程（移動(dòng)模板行程）；ih塑料制品推出距離；il 一制品高度；ii開模行程根據(jù)設(shè)計(jì)情況：塑料制品推出距離ii1=40mm,制品高度ii2=200mm,所以 smii二240 + 50 +200+ 10 = 500 mm所選注射機(jī)的最大開模行程為660mm, ii 660mm,所選注射機(jī)合適。5模具的總裝配圖和三維造型5. 1總裝配圖裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，其要求為：a.盡可能按1:1比例繪制，并應(yīng) 符合機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)。

40、b.繪制吋先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時(shí)畫 岀。為了更好地表達(dá)模具中成型塑件的形狀、澆口位置等，在模具總裝圖的俯視 圖上，可將上模（或定模）拿掉，而只畫出下模（或動(dòng)模）部分的俯視圖。c. 模具總裝圖應(yīng)包括全部組成零件，要求投影正確，輪廓清晰。d.按順序?qū)⑷苛?件的序號(hào)編出，并填寫零件明細(xì)表，標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明，標(biāo)注模具的必要 尺寸。步驟：a. 首先畫岀模具中心線及模具主視圖及側(cè)視圖外形線。確定動(dòng)模與定模的分 型面，確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)。畫出塑件位置及定模、動(dòng)模型芯。畫出流道及澆 口。b. 在動(dòng)模投影平面上畫出塑件位置，并在主視圖上表示各零件之間的裝配關(guān) 系。c. 畫出所有零件的引

41、線，并順序標(biāo)出零件序號(hào)。d. 填寫標(biāo)題欄、明細(xì)表內(nèi)容，包括件號(hào)、名稱、材料、件數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格、 數(shù)量等。e. 編寫技術(shù)要求，包括裝配要求及試模要求。注明注射機(jī)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)模架代 號(hào)。收納箱箱體二維圖如圖5-1,圖5-2,圖5-3,圖5-4。c £圖5t收納箱箱體主視圖11liaihji圖5-2收納箱箱體左視圖圖5-3收納箱箱體動(dòng)模板俯視圖圖5-4收納箱箱體定模板俯視圖5. 2模具的三維造型圖本次模具的三維造型主要由零件裝配生成，其中主要應(yīng)用匹配、對(duì)齊、矩陣 等定位關(guān)系來約束零件之間的關(guān)系。模具的三維造型如圖5-5、5-6和5-7分解:圖5-5收納箱箱體三維總體圖圖5-6收納箱箱體動(dòng)模板

42、三維圖圖5-7收納箱箱體泄模板三維圖6模具成型的加工工藝和仿真1）粗加工工序粗加工為精加工的預(yù)加工工序，也可作為精度、表面粗糙 度和質(zhì)量要求不高，作為非配合面的最終加工。如圖61.2）精加工工序一般可作為最終加工工序，注射模具的凹凸模的成形銃削 可達(dá)it810、表面粗糙度可達(dá)ral.6-0.8um；電火花加工電極損耗可以達(dá) 0.02%0.1%、表面粗糙度可達(dá)ra0.3-1.25umo3）精飾加工工序 一般在熱處理后進(jìn)行，其工藝內(nèi)容包括研磨、拋光皮紋 加工等。即從模具凹凸模型面上去除極小余量，使工件最終達(dá)到形狀、尺寸及其 精度和表面粗糙度要求，如圖61,圖62。圖6-1粗加工走刀圖圖6-2細(xì)加工

43、走刀圖7結(jié)論經(jīng)過對(duì)收納箱注塑模具的設(shè)計(jì)，我對(duì)注塑模具的設(shè)計(jì)流程和方法有了一個(gè)較 為全面的了解，掌握了注塑模具的基礎(chǔ)知識(shí)等等。初始，注塑模具對(duì)我來說，是 一個(gè)全新的領(lǐng)域，以前從沒接觸過，通過收納箱注塑模具的設(shè)計(jì)，我獲益良多， 這不僅是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整合和恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，而且潛移默化中 又得到了一種科學(xué)的設(shè)計(jì)思路和解決問題的方式方法。首先，通過查閱注塑模具設(shè)計(jì)相關(guān)資料，基本掌握了模具設(shè)計(jì)的原理和基本 過程，對(duì)注塑模具各個(gè)組成部分有了一定的感性認(rèn)識(shí)，比如如何選擇分型而、成 型設(shè)備、模架的結(jié)構(gòu)，以及成型零件的設(shè)計(jì)和工作尺寸的計(jì)算等等。其次，增強(qiáng) 了我獨(dú)立思考問題、解決問題的能力，因?yàn)樗匈Y料都要去自學(xué)，從中發(fā)現(xiàn)問題, 去想辦法解決問題。在裝配圖的繪制過程中，遇到了前面