打印机压轮注射模设计[毕业论文+CAD图纸]

注射模设计毕业论文：打印机压轮设计含论文，CAD图纸

摘要

本次设计的题目为打印机压轮设计。由于制件的形状复杂，考虑到脱模过程比较困难，所以采用两次分型。第二次为侧向分型，直接制件从型腔中取出的脱模思路。

本次设计的塑件的材料为聚乙烯，生产批量为小批量。

根据塑件材料、结构、模具设计采用点浇口、一模两腔、二次分型、斜导柱滑块侧向抽芯、零件间隙排气、热电偶调节模具温度以及循环冷却，加工简便，便于安装，制冷效果好。注射机选用TTF-200型注射机。另外，所有模具设计都经过仔细校核，达到预期设计要求。

关键词：浇口 侧向分型与抽芯结构 分型面 脱模机构 冷却系统

Title The press wheel of the printer

Abstract

This design subject is the design of printer's press wheel. Due to the model is very complexity, considering take off the shell is very difficulty, so two disjoin the model is adopted. The second is side disjoin the model; the mind is that direct model is disjoined from the room of the model.

The material is polyethylene, the batch is small.

According to the material、structure, the model of model、two cavity of the same model, divide the type two times, inclined lead the pillar slippery a side to take out the pole ,the spare parts cleft row spirit, the thermocouple regulates the molding tool temperature and cools off circularly, process simple, easy to gearing, make cold and effective. Inject the machine chooses to inject the machine with the types TTF-200s.Moreover, all molding tool the designs all pass by the careful school pit, attain to expect the design request.

Keywords：Sprinkle, Side to the type of the cent with take out the structure of pole, Divide a noodles, Take off the mold organization, Cooling system

目 录

1、设计选题背景 1
1.1设计目的 1
1.2塑料成型的加工发展趋势 1
2、设计依据及有关结论 3
2.1塑料件有关资料 3
2.2塑料注射模具应注意的问题 4
2.3注射模具的简单结构 4
2.4模具的分类 5
2.5本塑件的质量的计算 6
2.6塑料制件的参数 6
2.7弹簧的选用 7
3．模具设计 10
3.1注射模的总体设计 10
3.2排气系统设计 11
3.3型芯零件的结构设计 11
3.4锁模机构 13
3.5浇注系统设计 14
3.6脱模机构设计 19
3.7注射模温调节系统设计 20
3.8限位杆设计 22
3.9定位杆的设计 22
3.10塑料模具设计如下 23
3.11弹簧的有关数据 31
4．设计总结 32
参考资料 33

1、设计选题背景

1.1设计目的

1.通过对模具的设计，能够大致掌握设计步骤和解决设计模具过程中出现的问题。

2.懂得如何协调各种约束条件，使设计更加趋于完善，如何在有限时间完成任务的能力。

3．理解模具设计与加工工艺之间的关系了解模具加工过程。

4．了解加工中定位处理及尺寸标注之间的关系，大致了解各种加工机床的性能。

5．掌握制图和识图能力。

1.2塑料成型的加工发展趋势

成型塑料制品的模具称为塑料模具。对塑料模具的全面要求是：能够生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质产品，以便用模具角度，要求高效率、自动化，操作方便，从模具制造角度要求结构合理，制造容易，成本低廉，批量大。

现代塑料制品生产中，合理的加工工艺，高效设备，选择先进的模具是必不可少的三项因素。尤其塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和制造设计起重要作用。高效的全自动设备，也只能装上自动化生产模具才能发挥其效能。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产品需求量很大，对塑料模具也提出了越来越高的要求。因此，促使塑料成型模具生产不断有长足的发展。

塑料成型模具的发展趋势是：

(1) 加深理解研究。

(2) 高效率、自动化。

(3) 超大型与超小型及高精度。

(4) 革新模具制造工艺。

(5) 使模具导柱，模板标准化。

不同的塑性成型方法使用着模具的原理和结构特点各不相同。以注射机型模具为例，塑料先加在注射机的加热筒内，塑料受热熔融，在注射机的螺杆或活塞的推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内硬化定型，这就是注射成型的简单过程。注射成型使用的模具称为注射模具。注射模具主要用于热塑料制品定型。但近年来也用于热固性塑料成型。注射成型在塑料制品中占有很大的比重。

2、设计依据及有关结论

2.1塑料件有关资料

2.1.1、对塑料件性能进行分析：

本塑料件为—用于精确调节水的流量的阀杆。阀杆的较大部位有O形密封卷的环行槽。手柄端为空心。较小端为推顶端，对于这种塑件，表面质量要求不高。因此我选用了聚乙烯PE。它的溢料间隙为0.025~0.04mm。

2.1.2、聚乙烯的工艺参数。

注射成型机类型：柱塞式

密度 ：0.94~0.96

计算收缩率S：1.5~3.6

预热和干燥

温度 (℃)：70~80

时间T（h）

聊筒温度 (℃)后段：140~160

中段：--

后段：170~200

喷嘴温度 (℃)：--

模具温度 (℃)：60~70

注射压力P（Mpa）：60~100

成型时间t(s)

注射时间：15~0

保压时间：0~3

冷却时间：15~60

总周期：40~130

说明：高压聚乙烯模温为35-50~C，其余均相同。

(以上由书33页表2-1常用热塑性塑料注射成型的工艺参数)

2.1.3、本热塑性塑料性能及注意几点：

1．无定形料，其品种牌号很多，各种料的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。

2．吸湿性强，含水量应小于0．3％，必须充分干燥，须长时间预热干燥。

3．流动性中等，溢边料。

4．宜取高料温，模温(对耐热，高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温宜取更高)料温对物理性能影响较大。料温过高易分解(分解温度为250℃左右)，对要求精度较高的塑件模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60—80℃。

5．脱模斜度宜取2℃以上。

2.2塑料注射模具应注意的问题

设计注射模具应考虑：塑料熔体流动行为等塑料加工工艺要求方面的问题。模具制造装配等模具结构方面的问题

1)了解塑料熔体的流动阻力，考虑塑料在流道和型腔各处流动阻力、流动速度、校核最大流动长度。根据塑料模具内流动方向考虑塑料在模具内重新熔化和模腔内空气导出问题

2)考虑冷却过程中塑料收缩补缩问题。

3)通过模具设计老控制塑料在模具内结晶取向和改善制品的内应力。

4)浇口和分型面选择问题。

5)制件的横向分型抽芯及顶出问题。

6)模具的有关尺寸与所用注射机的关系，力、装模尺寸等的关系。包括与注射机最大注射量、锁模

7)模具总体结构和零件形状要简单合理；模具应具有适当的精度和光洁度、强度和刚度，

8)易于制造和装配。

以上问题，相互影响，应综合考虑。

2.3注射模具的简单结构

注射模具的结构由注射机的形式和制件的复杂程度等因素决定。凡是注射模具均可以分为动模和定模两部分，注射时动模和定模闭合构成型腔和浇注系统。开模时，动模与定模分开，取出制件。定模安装在注射机定模固定板上，根据模具零件的作用可分为以下几个部分。

2.3.1成型零部件

型腔是直接成型塑料制件的部分，形状)，凹模(成型零件外部形状)，

2.3.2浇注系统。

将塑料由注射机喷嘴引向型腔流道称为浇注系统，由主流道，浇口，冷料穴组成。

2.3.3导向部分

为确保动模与定模准确对中而设计了导向零件。通常由导柱，导套，导向孔及设在动模或定模上互相吻合的内孔锥面组成。有的注射模具的顶出装置为避免在顶出过程中顶出歪斜还没有导向零件，使顶出板水平运动。

2.3.4分型抽芯机构

外侧凹和侧孔的塑件在被顶出之前，必须进行侧向分型：抽出侧芯，然后方能顺利脱模。

2.3.5顶出机构

在开模过程中将塑件从模具中顶出的装置。

2.3.6冷却系统和加热系统

为了满足注射工艺对模具温度的要求，模具有冷却和加热系统。冷却系统一般是在模具内开设冷却水道；而加热系统则在模具内部与周围安装加热元铲如电加热元件等。

2.3.7排气系统

为了在注射过程中将型腔内原有空气排出，常在分型面设有排气槽，但小型制件排气量不大，可以直接利用分型面排气。许多模具顶杆，型芯及模具之间有配合间隙，具有排气作用，故不必设置排气槽。

2.4模具的分类

按注射模具的总体结构分为以下几种：

2.4.1单分型面注射模具。

亦称双板式注射模具。它是最简单的一种，构成型腔的一部分在案动模上，另一部分在定模。卧式，立式，注射机单型面注射模具，主流道高在定模一侧，动模上没有顶出装置，以便顶出制件和流道凝料

2.4.2横向分型抽芯机构注射模具

当塑件有侧空或侧凹时，在自动操作的模具里没有斜导柱或斜滑块等侧向分型抽芯机构。在开模的时候，利用开模力带动侧型芯作横向移动，使其与制造脱离，也有在模具上没有液压缸或气压缸等，带动侧向型芯作横向移动。

另外，还有几种形式的模具：双分型注射模具，带有活动镶件的注射模具，自动卸螺纹注射模具，定模设有顶出装置的注射模具，无流道注射模具┉
本塑件采用三次分型，自动脱浇口式注射模具，专用抽芯机构，机械脱螺纹。

2.5本塑件的质量的计算

通过计算得出塑件的质量为45g。由于用户设有提出型腔数目的要求，故根据生产批量并考虑成型时模具受力均衡等因素，决定采用一模两腔，初步设计浇注系统并估算冷凝质量约为15g。

2V+ =2 45+ = 91g

所需注射机的最大注射量为 91g

因塑料制件形状复杂，需要分型次数多，因此模板行程需要量大，综合各方面因素我选用

技术参数：

镙杆（柱塞）直径mm：Ф50

注射容量 cm或g：250

注射压力 105Pa：1300

锁模力 10KN：180

最大注射面积mm：500

模具厚度mm最大：350

最小：250

模板行程 mm：350

喷嘴mm 球半径：18

孔半径：2

推板两侧mm孔径：Ф40

孔距：280

根据《模具设计与制造简明手册》285页，表2-33热塑性塑料注射机型号和主要技术参数规格选择。

2.6塑料制件的参数

塑料制件参数与塑料成型方法和塑料品种性能不同而有所差异。

2.6.1尺寸和精度

对塑料制件的精度影响因素十分复杂，首先是模具制造精度，其次是塑件收缩率的精度波动。同时由于磨损大呢感原因，造成模具尺寸不断变化。会使制件尺寸不稳定。塑料制件未要求的自由尺寸采用8级精度。

2.6.2脱模斜度

为了使塑件制品易于从模具中脱出，设计时必须保证制品的内外壁具有足够的拔模斜度，脱模斜度与塑料品种和制品形状及模具结构有关。由于本制品是圆柱形件，所以不用再另加拔模斜度。

2.6.3塑件厚度

塑件厚度取决于使用要求，但根据成型工艺要求，应尽量体现制件各部分 壁厚均匀。避免某处过薄或过厚。否则，成型后因收缩率不均匀而使制品变形 而产生缩孔、凹陷、烧伤，以及填充不均匀等缺陷。

2.6.4加强筋

加强筋的作用是在不增加制件厚度的情况下增加制品刚度和强度，在制品 中应设置加强筋。还可以防止翘曲变形。

加强筋的厚度M<0．5~0.7H，加强筋长度L<3H，根据对制件刚度、强度校 核以及形状考验，本制品不需要加强筋亦可满足要求。

2.6.5圆角

为了避免应力集中，提高塑件强度，改善熔体流动情况，便于脱模，在制品内外表面连接处应为过度弧，一般外圆半径R=3mm，内圆弧半径为 0．5mm,,-O．75mm。

在注射压力作用下：凹模型腔有向外变形产生：当变形量大于塑料壁厚色 成型收缩率会产生脱模困难，因此凹模型腔进行强度计算上必须宁可有余而不； 能不足需要的较大的安全系数、中小型模具是指500mm以下的模具，而大型模具是指500mm以上模具。

2.7弹簧的选用

弹簧是一种弹性元件，它可以在载荷作用下产生较大的弹性变形。弹簧在各类机械中的应用十分广泛，主要用于：

①控制结构的运动，如制动器、离合器中的控制弹簧，内燃机汽缸内的阀门弹簧等。

②减振和缓冲，如汽车、火车车厢下的减振弹簧，以及各种缓冲器用的弹簧等。

③储存及输出能量，如钟表弹簧、枪闩弹簧等。

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