模具设计论文盖体注塑模具设计

模具设计论文盖体注塑模具设计内容摘要：

波动所引起的误差；  z —— 模具成型零件制造精度所引起的误差；  c —— 模具磨损后所引起的误差；  a —— 模具安装，配合间隙引起的误差； （ 3） 影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂，归纳有以下三个方面。 模具 —— 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素。 塑料材料 —— 主要是收缩率的影响，收缩率大的尺寸精度误差就大。 成型工艺 —— 成型工艺条件的变化直接造成材料的收缩， 并 影响尺寸精度。 塑件的表面质量 塑件的外表面要求没有缺陷， 没 有导电杂质，所以外表面应比较光滑即外表面粗糙度较低，其内表面无特别要求。 塑件体积和质量的计算 该产品材料为 PC 塑料，其密度为 － g/cm^3，收缩率为~。 计算其平均密度为 g/cm^3，平均收缩率为 ，下面主要对下壳进行计算和校核。 使用 Pro/e 软件对塑件三维模型进 行分析得 ： 7 塑件体积为 V= 104 mm 3 曲面面积 = 104 mm2 密度 = g/cm3 质量 =72g 计算塑件质量： 由公式 M= V=103104=72g 图 23 质量属性 8 第三章 注塑 机的选择 选定注射机 由 PRO/E 建模分析得（材料密度取 g/cm3） 塑件体积为 :V塑 =104mm3， 塑件 质量 为 :M塑 =147g 图 31 成形零件 由此选择卧式注射成型机： XSZY60；该设备的技术规范见表 31： 表 31 国产注射机 XSZ60技术参数表 特性 内容 特性 内容 结构类型 卧式 拉杆空间（ mm） 190x300 公称注射量（ cm3 ） 60 移模行程 (mm) 180 螺杆直径 (mm) 38 最大模具厚度 (mm) 200 注射压力 (MPa ) 122 最小模具 厚度(mm) 70 注射时间 (s) 锁模形式 (mm) 液压 机械 注射方式 柱塞式 定位孔直径 (mm) 100 螺杆转速 (r/min) 喷嘴圆弧半径 (mm) 12 锁模力 (KN) 500 喷嘴孔直径 (mm) 4 注射压力校核 PC 塑料推荐注射压力为 120~140MPa，考虑到本制件壁厚较小，充模阻力取注射压力为 120Mpa,根据已选的注射机可知符合要求。 9 锁模力校核 注射成型时的塑料会产生模板间的涨模力，此涨模力等于塑件和浇注系统在分形面上的投影面积与型腔压力之 积。 为防止模具分型面被涨模力顶开，必须对模具施加足够的锁模力，否则在分型面处会产生溢料现象，因此模具设计时应使注射机的额定锁模力大于涨模力。 则 F )AP(nA 21 20（ 210000＋ 75） =402250500000N （ 32） 式中， F—— 注塑机额定锁模力 (N)； 1A —— 单个塑件在模具分型面上的投影面积 (mm2)； 2A —— 浇注系统在模具分型面上的投影面积 (mm2)； 图 32 喷嘴与浇口套尺寸关系 P —— 塑料熔体在型腔内的平均压力（ 20~40MPa）。 模具厚度校核 模具厚度必须满足下式： H min  H m  H max （ 33） 70 80  200 满足要求。 式中 Hm —— 所设计的模具厚度 80mm； Hmin —— 注塑机所允许的最小模具厚度 70mm； Hmax —— 注塑机所允许的最大模具厚度 200mm； 开模行程校核 模具开模取出制品所需的开模距离必须小于注射机的开模行程。 注射机最大的开模行程的大小直接影响模具所形成的塑件高度，太小时塑件无法从动定模之间取出。 10 所选注塑机为 液压机械联合作用 锁模机构，最大开模行程 不 受模具厚度影响。 此时最大开模行程 S开 等于注塑机移动、固定模板台面之间的最大距离减去模具厚度 S开 ≥ H1+H2+（ 5~10） mm （ 34） 180≥ 25+25+10 180≥ 60 满足要求。 式中 S开 —— 注塑机移模行程 180mm； H1—— 推出距离 25mm； H2—— 流道凝料与塑 件高度 25mm。 11 第四章 模具设计 分型面的设计 为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具取出，以及为了安放嵌件，将模具适时地分成两个或若干个组成部分，这些可以分离部分地接触面，统称分型面。 模具设计中分型面的选择很关键 ,它决定了模具的结构。 应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。 选择模具的分型面时应考虑以下基本原则： （ 1）分型面的选择应有利于脱模 （ 2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求 （ 3）分型面的选择应有利于成型零件的 加工制造 （ 4）分型面应有利于侧向抽芯 （ 5）分型面应选在塑件外形最大轮廓处 （ 6）便于塑件脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边 图 41 分型面的选取 型腔数的确定 一模具两件的布局将使 模具生产提高效率， 适应中小批量的生产要求 ,料流比较顺畅 ,流程较短 ,零件质量较好。 如图 42 所示： 12 图 42 壳体配套的一模二 件 模具浇注系统设计 主流道和分流道设计 ，以便与喷嘴衔接，为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径 大 2mm，如果凹坑半径小于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出，由于主流道与注塑机的高温喷嘴反复接触和碰撞，所以设计成独立的主流道衬套，选用 Cr12MOV 钢材并经热处理提高硬度，设计独立的定位环用来安装模具时起定位作用，主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径 1mm以避免溢料并且防止衔接不准而发生的堵截。 定义：主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起，到分流道为止的这一段。 主流道形状及其与注塑机喷嘴配合关系如图 43 图 43 主流道形状与注塑机喷嘴配合关系图 D2=D1+（ ~1mm） R2=R1+（ 1~2mm） （其中 D R1 分别为注射机射出口的直径及注射头的球半径 ) 由于 PC 流动性 一般 ，所以主流道进口端的截面直径取稍大些。 根据所选注塑机的喷嘴前端孔径 4 得： 13 主流道进口端直径 D1 =5mm 主流道进口端的截面直径 D2 =6mm 锥角 α=3176。 主流道出口端圆角半径 R=D 2 = 取 1mm 主流道表壁的表面粗糙度 RA = m 主流道长度 L2 =22mm 注塑机喷嘴前端孔径 R1= 所以主流道进口端球面半径取 R2=5mm 主流道如图 44所示 ： 图 44 主流道设计图 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保 证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。 一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。 (1)分流道的平衡 在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道，或各分流道之间的体积流量是不会相同的，但可以认为他们的流速是相等的，以此达到各型腔同时充满的目的。 为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不等，经分析可推导，可用下式进行平衡计算： L1/L2=d1/d2=Q1/Q2 （ 41） 式中 Q1， Q2—— 熔融树脂分别在流道 1 和流道 2 中的流量 cm3/s； d1, d2—— 分流道 1 和分流道 2 的直径 cm。 L1， L2—— 分流道 1 和分流道 2 的长度 cm。 14 上式没有考虑分流道转弯局部阻力的影响，以及模具温度不均的影响。 实际上尚须对这些因素作校正，才能达到充模时间相等的目的。 当分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等时，则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。 (2)浇口的平衡 在多 型腔非平衡分流道布置时，由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同，也可采用调整各浇口截面尺寸的方法，使熔融体同时充满各型腔。 浇口平衡简称为 BGV,只要做到各型腔 BGV 值相同，基本上能达到平衡填充。 对于多型腔相同制品的模具，其浇口平衡计算公式如下： BGVLgLrAg （ 42） 式中 Ag—— 浇口的截面积 mm2。 Lg—— 浇口的长度 mm。 Lr—— 分流道的长度 mm。 浇注系统设 计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比 Ag/Ar 取~。 分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、 V 形等多种。 其中圆形截面最理想，使用越来越多。 本次设计采用圆形截面。 分流道直径 d 为 3mm，主流道到分流道长度 Lr2=47mm。 浇口的长度Lg= 分流道截面 积 Ar Ar= 2)2(d = mm2 浇口套设计 由于注塑成型时主流道要与高温塑料熔体和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般都不将主流道直接开 在定模上，将它单独开设在一个嵌套中，然后将此套再嵌入定模内，此套为浇口套 ,也称为主流道衬套。 浇口套应选用优质钢材 Ｔ 8A， 15 热处理硬度为 5357HRC。 长度应与定模配合部分的厚度一致，主流道出口处的。