盖柄注塑模具设计
目 录
引言 1
一、 塑件分析 2
（一） 产品分析及其技术条件 2
（二） 塑件材料的确定 2
（三） 塑件材料的性能分析 3
二、成型布局及注塑机选择 3
（一） 进胶方式选择 3
（二） 型腔的布局及成型尺寸 3
（三） 估算塑件体积质量 4
（四） 注塑机的选择和校核 4
三、注塑模具设计 6
（一） 模架的选用 6
(二) 浇注系统的设计 7
（三） 分型面的设计 9
（四） 成型零部件的设计 10
（五） 脱模及推出机构 11
（六） 冷却系统的设计与计算 12
（七） 排气结构设计 14
（八） 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
附录 18
引言
社会在发展，模具行业蒸蒸日上，不断发展。在日常生活中模具产品随处可见，模具也被应用于诸多行业，为了追求方便大批生产，大批量零件都是利用模具生产的，模具行业如雨后竹笋，迅猛发展，所以就对于模具的要求变得越来越高，结构也随着产品的需求越来越复杂。模具生产制件有着高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率的优点，所以其它加工制造方法是不可替代的。塑料工业发展迅速、通用塑料与工程塑料在强度和精度方面在不断的提高，塑料制品越来越被大家广泛的利用，塑料成型也被普遍的接纳。
塑料成型适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大使得其它成型方法望其项背。注塑模具是注塑成型的主要类型中的一个，它在质量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
、精度、制造周期以及成型过程中的生产效率等方面水平高低，很大程度上决定了这个行业处于什么阶段，直接影响到这个行业的发展。
一、 塑件分析
（一）产品分析及其技术条件
设计的最大要求是要细心，耐心，信心，所以模具设计首先要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量进行一段仔细的分析和研究，这样才 能得出正确的答案，塑件制品才能符合要求。
本课题目标的产品是被广泛应用的盖柄，此零件的外形轮廓如图所示，该产品的具体结构和尺寸见图1-1，该塑件结构较简单，需大批量生产且精度要求不高的特点，所以要求模具成本低，成型容易。
图1-1产品图
塑件的尺寸精度要求影响对于模具设计的要求。把模具的加工难度和模具的制造成本降到最低化，所以只要能够满足塑件的要求尺寸精度设计可以低一些。塑料和金属是不同的材料，所以金属零件的公差等级对于确定塑料精度等级是不能适用的。根据任务书和图纸，本次产品尺寸就采用MT5级的精度，未注采用MT8级的精度。
塑件的表面的要求越高，外表是否光滑漂亮。很大程度上取决于模具型腔表面的粗糙度，由此可见，抛光极为重要。塑件粗糙度要求为Ra 0.02～1.25 不等，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的一半，就是Ra 0.01～0.63 。模具在生产的过程中粗糙度也会越来越高的，所以应该经常抛光复原，保证粗糙度在允许的范围之内。
该塑件外部要求美观所以，外部为Ra0.8 ，内部为Ra1.2 。
（二） 塑件材料的确定
塑料的定义是以树脂为主要成分的高分子材料，在一定温度和压力下有着流动性。可以被注塑成型位规定几何形状和尺寸，并在凝固之后较稳定，形状大小不会有改变。塑料的优点好处极多，被广泛应用于现代工业和日常生活，它具有质量轻，密度小，绝缘性高，比强度高，化学性能稳定，介电损耗低，耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多的优点。
此产品壁厚均匀，因本课题有着生产量大的要求，容易成型，比较分析之下选择HDPE为产品的材料，HDPE性能优良，成本低。
(三) 塑件材料的性能分析
高密度聚乙烯（HDPE），它是一种非极性、结晶度高的热塑性树脂 。原态HDPE的外表是呈乳白色，在微薄截面呈半透明状。PE能够耐大多数生活和工业用化学品。某些种类的化学品会使它产生化学腐蚀，例如浓硝酸 ，二甲苯和四氯化碳。该聚合物能够防水蒸气不吸湿，可以作为包装。HDPE绝缘性能极好，被应用于电线电缆 ，降低了危险系数。常温甚至在-40F低温度下，具有良好的抗冲击性能。
HDPE为无味，无毒的白色固体颗粒，它的熔点130℃，化学性能非常的稳定，具有良好的耐寒性和耐热性，在刚性、韧性方面的展现出它独特的优点，机械强度高，绝缘性能好，能适应各种环境。
二、成型布局及注塑机选择
（一） 进胶方式选择
注塑系统是指从注塑机的喷嘴进入流道，再而进入型腔为止的整个过程。注塑系统作用是将塑料熔体充分均匀的进入型腔的各个位置。浇注系统对塑件影响很大，由主流道、分流道、浇口及冷料穴这几个部分构成。浇口的选择和设计更是影响着产品能否完好的成型。常向的浇口形式主要有直接浇口，侧浇口，扇形浇口，点式浇口，环形浇口，圆盘式浇口等。
浇口位置选择原则：
浇口的选择会影响模具的质量，慎重考虑浇口位置是做好模具必备的素质，应注意以下几点：
1. 塑料熔体在型腔中运动要让它的动能损耗降到最低。做到这一点应
1)流程应当为最短；
2)每一股分流到达最远端应当大致是同时的；
3)应先从壁厚的地方进胶；
4)分流转向越小越好。
2.模具排气也是应当首先考虑的因素之一
侧浇口能够保证塑件外表面质量要求高，所以选择侧浇口。浇口在产品端面处，从而使浇口处不影响美观。
（二） 型腔的布局及成型尺寸
因为本设计采用了侧浇口注塑，塑料制品是比较小型的，为了节约成本，提高生产的效率，故采用一模两腔，进行生产更加合理化。
型腔的布局和浇注系统的布置关系重大,型腔大体布局应是各个型腔受到浇注系统的压力是相同的,这样就可以保证热熔的塑料进入每个型腔都是充实而均匀的,使得每个型腔中的成品质量都得以保证且稳定。所以就要要求型腔和主流道的行程尽量最短，且需要采用平衡式进胶。
我们可以利用3D检测来估算塑件的体积和质量，利用UG中的塑模部件验证功能，可以测得产品的体积应为0.8 ，我们知道HDPE材料的密度是0.94 ，这样就可以计算出产品塑件的质量为0.75g。
（四） 注塑机的选择和校核
1.注射胶量的计算
在模具设计中选择注塑机也是必不可少的一步，我们有这样的规定，注塑成型熔体的体积或者质量必须在注塑机额定值的80%以内，才能打出合格的产品。公式：
一般达喷嘴给给出的注射压力为60～80MPa，经浇注系统入型腔时这个压力会降低到20-40MPa，这里取30MPa。
引言 1
一、 塑件分析 2
（一） 产品分析及其技术条件 2
（二） 塑件材料的确定 2
（三） 塑件材料的性能分析 3
二、成型布局及注塑机选择 3
（一） 进胶方式选择 3
（二） 型腔的布局及成型尺寸 3
（三） 估算塑件体积质量 4
（四） 注塑机的选择和校核 4
三、注塑模具设计 6
（一） 模架的选用 6
(二) 浇注系统的设计 7
（三） 分型面的设计 9
（四） 成型零部件的设计 10
（五） 脱模及推出机构 11
（六） 冷却系统的设计与计算 12
（七） 排气结构设计 14
（八） 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 14
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
附录 18
引言
社会在发展，模具行业蒸蒸日上，不断发展。在日常生活中模具产品随处可见，模具也被应用于诸多行业，为了追求方便大批生产，大批量零件都是利用模具生产的，模具行业如雨后竹笋，迅猛发展，所以就对于模具的要求变得越来越高，结构也随着产品的需求越来越复杂。模具生产制件有着高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率的优点，所以其它加工制造方法是不可替代的。塑料工业发展迅速、通用塑料与工程塑料在强度和精度方面在不断的提高，塑料制品越来越被大家广泛的利用，塑料成型也被普遍的接纳。
塑料成型适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大使得其它成型方法望其项背。注塑模具是注塑成型的主要类型中的一个，它在质量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
、精度、制造周期以及成型过程中的生产效率等方面水平高低，很大程度上决定了这个行业处于什么阶段，直接影响到这个行业的发展。
一、 塑件分析
（一）产品分析及其技术条件
设计的最大要求是要细心，耐心，信心，所以模具设计首先要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量进行一段仔细的分析和研究，这样才 能得出正确的答案，塑件制品才能符合要求。
本课题目标的产品是被广泛应用的盖柄，此零件的外形轮廓如图所示，该产品的具体结构和尺寸见图1-1，该塑件结构较简单，需大批量生产且精度要求不高的特点，所以要求模具成本低，成型容易。
图1-1产品图
塑件的尺寸精度要求影响对于模具设计的要求。把模具的加工难度和模具的制造成本降到最低化，所以只要能够满足塑件的要求尺寸精度设计可以低一些。塑料和金属是不同的材料，所以金属零件的公差等级对于确定塑料精度等级是不能适用的。根据任务书和图纸，本次产品尺寸就采用MT5级的精度，未注采用MT8级的精度。
塑件的表面的要求越高，外表是否光滑漂亮。很大程度上取决于模具型腔表面的粗糙度，由此可见，抛光极为重要。塑件粗糙度要求为Ra 0.02～1.25 不等，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的一半，就是Ra 0.01～0.63 。模具在生产的过程中粗糙度也会越来越高的，所以应该经常抛光复原，保证粗糙度在允许的范围之内。
该塑件外部要求美观所以，外部为Ra0.8 ，内部为Ra1.2 。
（二） 塑件材料的确定
塑料的定义是以树脂为主要成分的高分子材料，在一定温度和压力下有着流动性。可以被注塑成型位规定几何形状和尺寸，并在凝固之后较稳定，形状大小不会有改变。塑料的优点好处极多，被广泛应用于现代工业和日常生活，它具有质量轻，密度小，绝缘性高，比强度高，化学性能稳定，介电损耗低，耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多的优点。
此产品壁厚均匀，因本课题有着生产量大的要求，容易成型，比较分析之下选择HDPE为产品的材料，HDPE性能优良，成本低。
(三) 塑件材料的性能分析
高密度聚乙烯（HDPE），它是一种非极性、结晶度
HDPE为无味，无毒的白色固体颗粒，它的熔点130℃，化学性能非常的稳定，具有良好的耐寒性和耐热性，在刚性、韧性方面的展现出它独特的优点，机械强度高，绝缘性能好，能适应各种环境。
二、成型布局及注塑机选择
（一） 进胶方式选择
注塑系统是指从注塑机的喷嘴进入流道，再而进入型腔为止的整个过程。注塑系统作用是将塑料熔体充分均匀的进入型腔的各个位置。浇注系统对塑件影响很大，由主流道、分流道、浇口及冷料穴这几个部分构成。浇口的选择和设计更是影响着产品能否完好的成型。常向的浇口形式主要有直接浇口，侧浇口，扇形浇口，点式浇口，环形浇口，圆盘式浇口等。
浇口位置选择原则：
浇口的选择会影响模具的质量，慎重考虑浇口位置是做好模具必备的素质，应注意以下几点：
1. 塑料熔体在型腔中运动要让它的动能损耗降到最低。做到这一点应
1)流程应当为最短；
2)每一股分流到达最远端应当大致是同时的；
3)应先从壁厚的地方进胶；
4)分流转向越小越好。
2.模具排气也是应当首先考虑的因素之一
侧浇口能够保证塑件外表面质量要求高，所以选择侧浇口。浇口在产品端面处，从而使浇口处不影响美观。
（二） 型腔的布局及成型尺寸
因为本设计采用了侧浇口注塑，塑料制品是比较小型的，为了节约成本，提高生产的效率，故采用一模两腔，进行生产更加合理化。
型腔的布局和浇注系统的布置关系重大,型腔大体布局应是各个型腔受到浇注系统的压力是相同的,这样就可以保证热熔的塑料进入每个型腔都是充实而均匀的,使得每个型腔中的成品质量都得以保证且稳定。所以就要要求型腔和主流道的行程尽量最短，且需要采用平衡式进胶。
我们可以利用3D检测来估算塑件的体积和质量，利用UG中的塑模部件验证功能，可以测得产品的体积应为0.8 ，我们知道HDPE材料的密度是0.94 ，这样就可以计算出产品塑件的质量为0.75g。
（四） 注塑机的选择和校核
1.注射胶量的计算
在模具设计中选择注塑机也是必不可少的一步，我们有这样的规定，注塑成型熔体的体积或者质量必须在注塑机额定值的80%以内，才能打出合格的产品。公式：
一般达喷嘴给给出的注射压力为60～80MPa，经浇注系统入型腔时这个压力会降低到20-40MPa，这里取30MPa。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/gysj/330.html
