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1、 课程设计说明书题目：胶套注塑模具设计姓 名： 学 号： 专 业： 年 级： 班 级： 指导老师： 摘要 文章主要介绍塑料胶套注塑模具的设计方法。本课题从产品成型工艺性动身，通过分析模具的四大系统（浇注系统，顶出系统，冷却系统及成型结构系统），注塑成型机的选择及相关参数的校核，设计出一套一模四穴的注塑模具。关键词：胶套；塑件材料；成型工艺；注塑模设计目 录1 绪论11.1我国塑料模具现状11.2课题的背景和意义22 塑件分析32.1 设计任务书32.2塑件的尺寸精度分析32.3 壁厚分析32.4 圆角分析42.5 脱模斜度分析42.6 材料的选择42.6.1 PC注射工艺参数52.7 塑件的计
2、算53 分型面及型腔布局63.1 分型面的设计63.2 型腔的布局73.3 注塑机的选择84 浇注系统的设计104.1 浇注系统组成104.2 确定浇注系统的原则104.3 主流道的设计114.4 分流道的设计134.5 浇口的设计135 注射模成型零部件的设计155.1 成型零部件的要求及选材155.2 成型零部件的结构设计155.3 成型零部件工作尺寸的计算186 排气结构设计207 脱模机构的设计217.1 脱模机构的选用原则217.2 模机构类型的选择217.3 推杆机构详细设计218 注射模温度调整系统238.1 冷却系统的设计239 模架及标准件的选用269.1 模架的选用269.
3、2 标准件的选用269.3 注射机的选择和校核279.3.1 注射量的校核279.3.2 塑件在分型面上的投影面积及锁模力的校核279.3.3 模具及注射机安装模具部分相关尺寸校核28结 论30致 谢31参考文献321 绪论1.1我国塑料模具现状工业制造加工的主要设备是模具，而国民经济部门发展的首要工业之一也是模具行业。塑料模具应用尤其广泛，机械界、电子界、航空界、仪器仪表界以及日常用品等领域都在应用。随着塑料制件快速的更新速度和质量的不断提高，很多有实力的公司和探讨院不断的探讨CAD/CAE/CAM技术，并取得了较大的突破。在20世纪80年头中期先进国家的CAD/CAM技术已起先进入好用阶段
4、，经过多年的推广应用，模具设计软件化和模具制造数控化已在我国模具企业成为现实。一些闻名的CAD/CAM软件如UG、Pro/E、Solidworks等都带有独立地注塑模设计模块。可以运用计算机协助设计(CAD)来设计注射模具，可以或许确定了注塑、挤出、中空吹塑等塑料成型工艺过程的计算机仿真分析。因为我国模具制造基础较差，不同地区的发展更是不一样，所以从整体上来看，我国跟世界先进水平和国内市场需求量相比较，存在不小的距离1。CAD/CAM/CAE技术已经得到越来越多的运用在注塑模的设计制造上，尤其是CAD/CAM技术的应用更为广泛，并获得了较明显的硕果。利用计算机协助设计软件对制件零件结构进行分析
5、、模具重要零件的设计、数控机床加工已经成为精密模具、大型模具设计制造的重要方法。运用电子信息工程技术使塑料模具设计制造技术水平有更大提升。但削减了生产前的协助工作，更是为加大模具出口创建了很好的环境因素，同时对应削减了模具设计以及制造的时间。另外，日渐稳定的气体协助注塑成型技术以及热流道技术的广袤运用，结构不规则、精密、大型模具的生产水平有了不小的提升，模具的运用时间和生产速度也渐渐得到提升。当前中国经济还是处在快速发展状态，世界经济全球化发展越来越显著，为快速提升中国模具业奉献了优良环境跟时机。一是我国模具行业会接着快速迸发，其次是模具工业也渐渐向中国进展还有国际企业到国内进行模具购买的势态
6、同样很突出。所以着眼将来，国外和我国的模具市场整体发展形势优良，或许我国模具会在优越的市场条件下得以快速进展，我国会变成模具大国，还会步入模具强国的队伍中。“十一五”期间，我国模具制造水准不但在产量和质量的双方面有较明显的提升，还有行业组成模块、制件设计生产水准、企业制度同样会获得很好的开创成果。每个行业对模具的索求日趋增多，技术要求也日趋创新，是因为国民经济和工业制造技术的不断发展。尽管模具品种较多，而它走向主要尽可能是满意市场需求，还有高深的技术成分，尤其是当前国内还不能满意自己的需求，仍是须要从其他国家购买模具。模具标准件品种、份额、加工水准、制造密集度等对模具工业的总体发展都有很大关系
7、。所以，部分重要的模具标准件的开发也肯定要当作重点来开发，其中它们的开发速度应当比模具的开发速度快，如此，我国的模具标准化水准才能得到刚好提升，继而提升模具制造品质，削减模具制造时间，削减模具生产费用。因为我国模具在全球市场上具有优良的性价比，所以对那些卖到国外优势好的模具也必需作为主要的开发对象。据上文提到的须要含有高技术、数目多、具有发展趋势特征、销售优良的原则确定重点开发项目，不仅选择的项目应当当前已经具有相应的技术含量，更是有机会、有实力发展起来。1.2课题的背景和意义胶套是人们日常生活中必不行少的日用品，形式依据鞋子的不同而多样化，本毕业课题的任务是设计一个外观新奇的胶套，完成其3D
8、造型，并且完成其注塑模的设计。完成该任务对于设计者的产品外观设计和模具设计实力都会有很大的提高，所以进行本课题的探讨是一项很有意义的事情。2 塑件分析2.1 设计任务书 （1） 塑料制品名称：胶套构件 （2） 塑料原料：PC （3） 收缩率：0.5% （4） 生产批量：大批量 （5） 塑件图：胶套塑件的二维图如图2-1所示。本二维图是在CAD环境中设计出的。图2-1 塑料胶套塑件二维图2.2塑件的尺寸精度分析本塑件结构困难程度一般，带有较多的圆角、凹槽，塑件外轮廓高度为102mm。侧面没有孔，不须要采纳侧抽芯机构成型，该塑件表面粗糙度要求不高，其它尺寸都没有公差要求2。2.3 壁厚分析热塑性塑
9、件壁厚过大会引起缩孔、翘曲变形、气泡等现象；热固性塑料制件壁厚过大会造成制件内部固化不匀称而影响制件强度。但是塑件壁厚过薄也会影响其成型实力和强度以及装配时所承受的紧固力等。该制品是胶套，形态不规则，产品壁厚基本相同，所用材料肯定要据有优良的流淌性。正确确定产品壁厚大小，使壁厚尽量相同，不然因为冷却和固化速度差异会出现内应力，造成产品的走样和产生缺陷。胶套是需求量大的产品，材料为PC。2.4 圆角分析塑料产品设计有圆角，可以提高它成型时候的流淌性。然而当塑件没有圆角时，通常会在棱角的地方出现应力集中，简洁受外界影响而产生缺陷。该设计的塑件都选用的圆角半径为R14mm。2.5 脱模斜度分析因为制
10、件温度回到常温后发生收缩，模具型芯、型腔中凸出的部分被牢牢地包住，导致制件不易脱模，而强行脱模则引诱制件外观刮伤等。考虑取出制品时的难易，制品设计时肯定要留意跟开模方向一样，设计满意脱模强度。当制品高度较小时才可以没有斜度，最小的脱模斜度跟塑料特性、收缩大小、制品的外观轮廓等有联系3。本塑件脱模斜度为：12 通常凸模的脱模斜度大于凹模的，脱模斜度随着凸模的高度和凹模的深度增大而减小。在不破坏轮廓的条件下，脱模斜度尽可能不要太小，使制品可以顺当取出。2.6 材料的选择PC 聚碳酸酯化学和物理特性 PC是一种非晶体工程材料，具有特殊好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染
11、性。PC的缺口伊估德冲击强度（otched Izod impact stregth）特别高，并且收缩率很低，一般为0.1%0.2%。密度一般在1.2g/cm3, PC有很好的机械特性，但流淌特性较差，因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时，要以产品的最终期望为基准。假如塑件要求有较高的抗冲击性，那么就运用低流淌率的PC材料；反之，可以运用高流淌率的PC材料，这样可以优化注塑过程。 1、干燥处理：PC材料具有吸湿性，加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100C到200C，34小时。加工前的湿度必需小于0.02%。2、熔化温度：260340C。 3、模具温度：70120C。 4、
12、注射压力：尽可能地运用高注射压力。5、注射速度：对于较小的浇口运用低速注射，对其它类型的浇口使 用高速注射。典型用途 电气和商业设备（计算机元件、连接器等），器具（食品加工机、电冰箱抽屉等），交通运输行业（车辆的前后灯、仪表板等）。 2.6.1 PC注射工艺参数注射类型：螺杆式螺杆转速：20640r/min喷嘴类型：直通式；温度：230250C料筒温度：前段240280C；中段260290C；后段240270C模具温度：90110C注射压力：80130MPa保压力：4050MPa注射时间：05S保压时间：2080S冷却时间：2050S成型时间：50130S2.7 塑件的计算计算塑件重量是为了选
13、用注射机及确定模具型腔数。依据设计手册可查PC的成型收缩率成:0.5% 密度为1.2g/ cm 成型温度：230250。计算塑件的体积：V17.25cm（通过软件计算）计算塑件重量：W=V17.25cm1.2g/cm=20.7g故塑件的重量为：20.7g3 分型面及型腔布局3.1 分型面的设计开模时能拿出制件跟流道系统凝料的可分开的接触面叫做分型面。正确的确定分型面对模具生产、制品品质、以及运用性能都存在着较多的关联，设计模具的时候应当依据制品的形态、主流道和分流到形态、尺寸要求、取件方式、排气系统和生产工艺等全方位思索，正确确定，是使制品可以很好地制造的前提5。选择分型面的方向尽可能跟注塑机
14、开模方向成九十度角，非一般情形时选用跟注塑机开模方向平行。选择分型面时要满意一下几点：(1) 确定在制品外观最大轮廓处。(2) 要符合制件的表面质量规定。(3) 开模的时候要尽可能让制品在动模一侧，通常在动模板上设置推出装置比较简洁。(4) 应尽量确保制件的精度规定。(5) 要便利侧面分型以及抽芯。(6) 应有利于排气。(7) 便于模具加工制造。因为该制品的外形不规则，确定分型面的时候，要符合上述的几点。然后结合制品外形还有模具设计、生产、制造的规定，我确定选用的分型面如图3-1所示。图3-1 分型面3.2 型腔的布局要确保模具和注射机的生产实力相符合，增加制造效益，以及确保制品的精度，设计模具的时候必需定好型腔个数。模具的型腔个数可以依据制品的精度大小、生产批量、模具生产费用和选用注射机的最大注射量以及锁模力大小等因素来确定。生产数量不大时用一个型腔模具；生产数量较大时则选用两个及以上型腔模具。但假设制件很大，型腔数会遭到选用的注射机的最大成型面积跟注塑量的约束。缘由是两个及以上型腔模具的不同型腔的成型环境跟熔体流到每个型腔的速度不一样，导致制品精度要求较好时，通常选用一个型腔的模具。本制品精度要求较低，而且大批量制造，
