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1、重庆工业职业技术学院塑料模具设计课程设计说明书课题名称：螺栓衬套专业班级：12模具303班学 号：201210230316学生姓名：邹继彬指导老师：夏江梅2014年6月16日目录一、螺栓衬套的工艺性分析 1（一）材料工艺性分析 1（二）结构工艺性分析 1（三）尺寸、精度及表面质量分析1二、螺栓衬套成型工艺规程编制 2（一）成型前准备2（二）成型过程控制2（三）成型后的处理2（四）成型工艺规程编制2三、模具总体结构设计 2（一）设计分型面2（二）型腔数目确定3（三）型腔布置图4（四）粗选成型设备4四、模具零部件设计 4（一）浇注系统设计41. 主流道设计42. 分流道设计53. 冷料穴设计5（二
2、）成型零部件设计61 .凹模结构设计62 .凸模结构设计（整体式） 7（三）推出机构设计9（四）模具导向与支承零部件设计91. 模具导向机构设计92. 模架选用10（五）模具温控系统设计10五、模具与注射机的关系（校核） 111. 最大注射量的校核 112. 锁模力的校核3. 注射压力的校核4. 安装部分的相关尺寸校核5. 开模行程的校核6. 注射机顶出装置的校核.1111111111错误!未定义书签。总结14六、成型工艺卡的编制15致谢一、螺栓衬套的工艺性分析（一）材料工艺性分析干燥处理：由于 PA6 很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果 材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持
3、密闭。如果湿度大于 0.2%，建议 在 80C 以上的热空气中干燥 16 小时。如果材料已经在空气中暴露超过 8 小时， 建议进行105C, 8小时以上的真空烘干。熔化温度：230280C模具温度：8090C。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件 的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要,因此建议模具温度为 8090C。 对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提 高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用2040C 的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于 80C。注射压力：一般在 7501250bar 之间。注射速度：高速。流
4、道和浇口:由于 PA6 的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔 径不要小于0.5*t （这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用 常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口， 浇口的最小直径应当是 0.75mm。典型用途由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特 性，还用于制造轴承。（二）结构工艺性分析将整体式凹模作为一种凹模块直接嵌人到固定板中，或嵌人模框中，模框再嵌人 到固定板中。适用于塑件尺寸不大的多腔模。特点是加工方便，易损件便于更换， 凹模可用冷挤压或其他方法单独加工，型腔形状与尺寸一致性好。（三）尺寸、精度及表面
5、质量分析精度等级：MT6。表面不能有飞边。尺寸如下图:二、螺栓衬套成型工艺规程编制（一）成型前准备（二）成型过程控制（三）成型后的处理（四）成型工艺规程编制三、模具总体结构设计（一）设计分型面1. 分型面是指分开模具能取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。 合理地选择分型面对于塑件质量、模具制造、与使用性能都有着很大的影响， 模具设计时应根据塑件的结构、尺寸精度来设计。2. 不要设在塑件要求光亮平滑的表面或带圆弧的转角处，以免意料飞边、 拼合痕迹影响塑件外观。3. 开模时，尽量使塑件留在动模一边，一般在动模边设脱模机构较为方 便。4. 力保证塑件尺寸的精度要求。5. 应有利于侧面分型和抽芯
6、。6尽量使分型面位于料流末端，以利于排气。7尽量使模具加工方便。（二）型腔数目确定为了制模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证 塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。模具的型腔数可根据塑件的产量、精 度高低、8模具制造成本以及所选用注射机的最大注射量和锁模力大小等因素 确定。小批量 生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。但如 果塑件尺寸较大时，型腔数将受所选用注塑机允许最大成型面积和注塑量的限 制。由于多型腔模 的各个型腔的成型条件以及熔体到达各型腔的流程难以取得 一致，所以塑件精度较高时，一般采用单型腔模具。该塑件精度要求不高，又是大批量生产，采用一模四腔（四
7、）粗选成型设备锁模力是指注塑机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料 熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注塑机的额定 锁模力必须大于该胀型力即：F锁三F胀=A分05P型式中，F锁一注塑机的额定锁模 力（N）； P型一模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）, 般为注塑压力的 0.30.65倍，通常为2040 MPa,取P型 为35 MPa。A分一塑件和浇注 系统在分型面的投影面积之和（mm2）流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影 面积A2 ,在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，大致是每个 塑件在分型面上的投影面积A1的0.2倍0.5倍，因此，可用 0.
8、35nA 1 来进行估算，所以 A = nA1 + A 2 = nA1 + 0.35nA1 =1.35nA1 （mm2 ） 式中，由PRO/E模型分析得模型的最大投影面积 Al=1.35nAl=427.257mm2，n-型腔数；，故模具胀型力 F 二 A*P =1.35nA1 *P =808KN式中，型腔压力P取189A Mpa选用 XS-ZY-125四、模具零部件设计（一）浇注系统设计1. 主流道设计(1) 主流道设计成圆锥形，其锥角a为6。由于小端前面是球面，其深 度为35mm。主流道球面半径比喷嘴球面半径大12mm。流道的表面粗糙度 值 Ra 为 0.08um。(2) 主流道浇口套 主流
9、道浇口套一般采用碳素工具钢如T8、T10等材料 制造，热处理淬火硬度5357HRC。主流到浇口套及固定形式如下图所示。浇口 套与定位圈设计成整体形式，用螺钉固定于定模板上，浇口套与模板间的配 合 采用H7/m6的过渡配合。2. 分流道设计(1) 分流道的形状与尺寸 分流道的截面尺寸与所用塑料的种类、塑件壁厚、 形状、体积、分流道长度等多 种因素有关。本设计的分流道设置在分型面上， 截面形状采用加工工艺性比较好的半圆截面流道。PA塑件的流动性好，分流道 较短，其截面半径为1.69.5mm。(2) 分流道的长度 分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力 损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗
10、。本设计只需一次分流，所以主流道 到浇口的长度为20mm。(3) 分流道的表面粗糙度由于分流道的表面粗糙度值不能太小，一般Ra 值0.16 口 m左右，这可增加对外 层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层 固定，形成绝热层。3. 冷料穴设计当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前面的熔体塑料的温度较低，形成冷凝 料头，为了防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量，在进料口的末端的动模板 上开设 一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。它的作用是 储存因两 次注塑间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，防止冷料进入 型腔而形成 冷接缝。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流 道大端
11、的直径。为了使主流道 凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往是冷料 穴兼有 开模时将 主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用。 本设计选用 Z 字形拉料杆，工作时依靠 Z 字形钩将主流道凝料拉 出浇口套。（二）成型零部件设计1凹模结构设计整体嵌人式。将整体式凹模作为一种凹模块直接嵌人到固定板中，或嵌人模 框中，模框再嵌人到固定板中。适用于塑件尺寸不大的多腔模。特点是加工方便， 易损件便于更换，凹模可用冷挤压或其他方法单独加工，型腔形状与尺寸一致性 好。2 凸模结构设计（整体式）成型零件工作尺寸的计算：PE的成型收缩率（）为1.55,取3。由平均收缩率计算尺寸：型腔径向尺寸：Dm二（1+Scp
12、）D-X6+g型心径向尺寸：dm二(l+Scp)D+X6-g型腔深度尺寸：Hm=(1+Scp)h-X 6 +g型心高度尺寸：hm二(l+Scp)h+X6-g其中：Scp平均收缩率；X模具尺寸系数；6注射零件标准尺寸公差；g模具尺寸公差，其公差等级比塑件高一级，可查公差表。a. 型腔径向尺寸：成型制件 13 mm处型腔直径D1的计算：D1=Dm=(1+Scp)D-X 6+g二(1+3%) X 13-0.40/6+0.40/5=13.018+0.08 m成型制件 16 mm处型腔直径D2的计算： D2=Dm=(1+Scp)D-X6+g= (1+3%) X 16-0.40/6+0.40/5=16.1
13、73+0.08 m成型制件 20 mm处型腔直径D3的计算： D3=Dm=(1+Scp)D-X 6+g= (1+3%) X20-0.40/6+0.40/5=20.907+0.08 mb. 型腔深度尺寸：成型制件高14 m处型腔深的计算：Hm=(1+Scp)h-X 6 + g= (1+3%)X14-0.22/6 3% +0.22/5=14.833+0.044 mc. 型心径向尺寸：成型制件 13 mm处型心直径d1的计算： d1=dm=(1+Scp)D+X 6-g= (1+3%) X 13+0.22/6-0.035=13.122-0.035 m成型制件 16 mm处型心直径d1的计算： d1=d
14、m=(1+Scp)D+X 6-g= (1+3%) X 16+0.22/6-0.035=16.277-0.035 m成型制件 20 mm处型心直径d3的计算： d3=dm=(1+Scp)D+X 6-g= (1+3%) X20+0.22/6-0.035=20.011-0.0d. 型心高度尺寸：成型制件深14 m处型心高度的计算： hm=(1+Scp)h+X 6-g= (1+3%) X 14+0.22/6-0.22/5=13.907-0.044 m3型腔壁厚及垫板厚度计算：根据书pl05和pl04页表3.7和表3.8可得 型腔 厚8mm模套壁厚18mm 垫板厚度20mm(三) 推出机构设计件板推出的
15、优点：利用注射机两侧的顶杆直接推出，模具 结构简单。其由定距螺钉钉住，能使其结构紧凑，稳定。推件板 推出接触面积大，不仅能使塑件外观良好，而且推出时能良好的(四) 模具导向与支承零部件设计1模具导向机构设计(1) 导柱的特点：定位，导向，具有一定侧压力。(2) 合模导向机构类型：导柱导向机构，锥面定位机构。(3) 合模导向通常采用导柱导向，但当侧向力很大时宜采用锥面定位机构(4) 一幅塑料模导柱数量一般为24个(5) 孔边距要足够大，导柱孔应避开型腔板应力最大处（6）导柱先导部分做成球状或锥状，导套导入部分导角 为保证同轴度，导柱固定端直径与导套固定端直径应相等2. 模架选用（1）动模座板和定模座板作用：模具的基座，起支承与连接作用。动模
