连接套注塑模具设计

连接套的注射模

摘要
模具生产技术水准的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。
本详细的论述了连接套塑料模设计的全过程。其中包括塑料的材料性能，塑件结构工艺性，以及设计中所要涉及的计算问题，
该塑件是用于摩托车制动器软轴上的连接套。该产品目前市场的需求量非常大，价格较低，市场竞争力大。该产品采用侧浇口，需人工切除凝料，提高了成本。从模具的角度考虑，要想降低成本，需设计全自动脱模式的模具。但会使模具结构复杂化，同时又使成本提高了。正由于该产品的精度要求一般，结构简单，脱模很方便。因此可设计成多腔模形式以提高生产率。所以本产品采用了一模出四件的形式进行成型加工，大大提高了生产效率。
改进后的模具大大降低了成本，提高了生产率，
关键词：浇口，注射模，多腔模

目录
第一章引言……………………………………………………
第二章塑件的工艺性………………………………………….
2．1塑件的原材料的分析…………………………………………..
2．2塑件的尺寸精度分析…………………………………………….
2．3塑件的表面质量分析……………………………………………
2．4塑件结构工艺性分析……………………………………………
2．5塑件的壁厚分析…………………………………………………..
2．6脱模斜度的分析…………………………………………………..
2．7塑件的圆角分析………………………………………………….
2．8塑件上孔的设计…………………………………………………..
2．9塑件注射工艺参数的确定………………………………………
第三章注射模的结构设计………………………………………..
3．1型腔数目的确定…………………………………………………….
3．1．1根据塑件的形状估算其体积和重量……………………….
3．1．2选择设备型号规格，确定型腔数………………………
3．2分型面的设计……………………………………………………….
3．2．1分型面的概念……………………………………………….
3．2．2分型面选择的一般原则…………………………………….
3．2．3分型面选择应注意………………………………………….
3. 3浇注系统设计………………………………………………………..
3．3．1分流道系统设计……………………………………………
3．3．2主浇道设计…………………………………………………..
3．3．3浇口的设计…………………………………………………..
3．3．4冷料穴和拉料杆……………………………………………..
3．3．5排气系统的设计……………………………………………..
3．3．6脱模设计…………………………………………………..
第四章模具设计的有关计算……………………………………….
4．1工作尺寸计算……………………………………………………….
4．2有关压力与锁模力的校核…………………………………………..
第五章冷却系统的设计…………………………………………..
5．1冷却系统的设计原则………………………………………………….
第六章注塑机有关参数的校核……………………………………
第七章绘制模具总装图和非标零件工作图……………………
第八章总结………………………………………………………
参考资料………………………………………………………………

该塑件是摩托车制动器软轴上的连接套。见图1。本塑件的材料采用聚丙烯。生产类型为大批量生产。其结构简单，月产量约100万，采用侧浇口进料，这种方式注射成本高，效率低。本塑件结构紧凑，属于小型塑件，可以采用多腔模的形式，从而降低成本，提高效率。本就改进后的模具进行论证。

课题的研究：此次设计的题目是塑件及其注射成型模的设计，设计一般复杂程度的能在不大于125mm注射量的注射机上成型塑件，可选择PP，PVC，PA，ABS等塑料，并绘制出一张图纸，本人设计的是一个连接套，所用的材料为PP，用60的注射机一模出四件。
设计塑件时，必须充分考虑以下因素：
（1）模塑方法不同模塑方法，其塑件的工艺要求也不相同。这里讨论的是注射模塑件的工艺要求。
（2）塑料的性能塑件尺寸、公差、结构形状应与塑料的物理性能、机械性能和工艺性能等相适应。
（3）模具结构及加工工艺性塑件形状应有利于简化模具结构，还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。
塑件分析：
2．1塑件的原材料分析

1、塑料品种：PP
2、结构特点：线性结构非结晶体；
3、化学稳定性：较好、比较稳定
4、性能特点：聚丙烯具有优良的耐热性、化学稳定性、电性能和力学性能，易于成型，具有聚乙烯的所有优良性能。它耐候性差，在氧、热及光的作用下易老化，因此需加防老化剂。聚丙烯力学强度、刚性、延伸性和抗应力开裂性比聚乙烯好，尤其定向拉伸后，抗疲劳性显著，可作铰链。
5、成型特点：1）聚丙烯成型加工性好，可以用注射、挤出、吹塑及
真空成型等方法加工。
2）吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与金属接触分解。
3）流动性好（比聚乙烯好），溢边值为0.3mm左右。压力对熔体黏度比温度影响显著，应在较高压力下成型。
4）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，适当延长冷却时间，以稳定尺寸。
5）收缩率大而且波动范围大，方向性明显（易取向），及发生缩孔、凹陷及变形。
6）应注意控制成型温度，料温低时方向性明显，尤其低温高压时更显著，模温低于500C时，塑件表面不光泽，易产生溶接不良和流痕，模温高于900C时易发生翘曲和变形。
7）塑件壁厚应均匀，避免缺口和尖角，防止应力集中；塑件内不能有铜质嵌件。

2．2塑件的尺寸精度分析

塑件的尺寸精度可按塑件的技术要求取6级，查《模具设计指导书》表6-6的塑件公差数值表（SJ-1372-1978）来选取公差。聚丙烯的精度等级高精度一般采用5级，一般精度采用6级，低精度采用7级。由于连接套精度采用一般即可。所以，本产品采用一般等级精度（5级精度）。
2．3塑件的表面质量分析

塑件的表面质量是指塑件的表面缺陷，表面光洁性和表面粗糙度。要求表面无明显的斑点、条纹、凹痕、气泡、变色等。表面缺陷与模塑工艺和工艺条件有关，必须避免。表面粗糙度和表面光泽性应根据塑件的使用要求而定。因为本产品不是透明件，对于粗糙度不是很严格。本连接套表面粗糙度一般取Ra3.2、Ra6.3。其中，模具成型零件的表面粗糙度是决定塑件的表面粗糙度的主要因素。另外，要求端面无飞边。由于采用了侧浇口，分型面选择在了分浇道边，对于塑件的排气不够通畅，在塑件旁边开一个排气槽，这样就不容易产生气泡了。
2．4塑件结构工艺性分析

塑件形状应有力于简化模具结构，还要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。塑件设计的主要内容是尺寸，公差，表面质量和结构形状。
此塑件外形为规则的阶梯形圆柱体套筒零件，塑件的同轴度要求是Ф0.1。该塑件结构简单，尺寸小，是小型塑件的加工。正由于是小型塑件，不需要采用脱模斜度。该塑件属于一般复杂程度的塑件。
2．5塑件的壁厚分析

塑件的壁厚与使用要求和工艺要求有关，合理地选择塑件的壁厚是很重要的。在使用上要求壁厚具有足够的强度和刚度；脱模时能承受脱模机构的冲击和振动；装配时能承受紧固力以及在运输中不变形或损坏。在模塑成型工艺上，塑件壁厚不能过小，否则熔融塑料在模具型腔中的流动阻力加大，尤其是形状复杂和大型的塑件，成型比较困难。塑件壁厚过大，不但造成用料过多增加成本，而且会给成型工艺带来一定困难。如对热固性塑料来说，延长成型时间，易造成固化不完全；对热塑性塑料来说，则会增加塑化及冷却时间，是生产效率显著降低。此外，壁厚过大也易产生气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷，从而影响产品质量。
在使用上要求壁厚具有足够的强度和刚性，塑件壁厚不能过
小也不能过大，这样都会使成型困难。热塑性塑料易于成型薄壁塑件，最薄可达0.25mm,但一般不能小于0.6~0.9mm,通常选取2~4mm,由于我所设计的塑件属于小型塑件，所以选择了3mm是壁厚，并且均匀分布，不会应固化或冷却速度不同而引起收缩率不一致，致使塑件产生内应力，造成塑件翘曲、缩孔、裂纹、甚至开裂。
2．6脱模斜度的分析

使用脱模斜度为了使塑件便于脱模，但对于高度不大的塑件，可以不取斜度，本产品是属于小型塑件，高度不大，因此没有设置脱模斜度。这样不会对于塑件有太大的影响，可以忽略不考虑。
2．7塑件的圆角分析

带有尖角的塑件，会在交角处产生应力集中，影响塑件强度，同时还会出现凹痕或气泡，影响塑件外观质量。为此，塑件除了使用上要求必须采用尖角之处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆弧过度。这样，不仅避免了应力集中，提高了强度，而且还增加了塑件的美观，有利于塑件充模时是流动。圆角半径一般不应小于0.5mm。本塑件取圆角R0.5。
2．8塑件上孔的设计

塑件上的孔是用模具的型芯成型的，从理论上说，可以成型任何形状的孔，但是形状复杂的孔，其模具制造困难，成本较高。因此，用模具成型的孔，应采用工艺上易于加工的孔。塑件上常用的孔有通孔、盲孔、形状复杂的孔等。这些孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方。在孔之间和孔与边缘之间均应留有足够的距离（一般大于孔径）。塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设一凸边来加强。
本塑件是一个阶梯形状的同轴孔，采用一个同样是阶梯形的型芯即可。结构简单，也便于设置。

2．9塑件注射工艺参数的确定

查找《塑料模设计手册》和参考工厂的实际应用的情况，聚丙烯（PP）的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际的情况作适当的调整。
注塑机类型螺杆式
喷嘴形式/温度直通式170-190
料筒温度/0c：
前段180-200
中段200-220
后段160-170
模具温度/c 40-80
注射压力/mpa 70-120
保压力/mpa 50-60
注射时间/s 0-5
保压时间/s 20-60
冷却时间/s 15-50
成型周期/s 40-120

动模座板

定模座板

型芯垫板

动模座板

动模座板

连接套的塑件图

型芯

型芯固定板

型腔板

推件板