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含CAD图纸、说明书 注塑模具设计 CAD图纸】 CAD图纸】注射 线轮的注塑模具设计 含CAD图纸 线轮注塑模具设计【 线轮注塑模具设计 塑料模设计【 含CAD图纸】

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毕业论文（设计）中期检查表学 部： 理工学部 学生姓名学 号年级专业及班级指导教师及职称毕业论文（设计）题目线轮注塑模具设计毕业论文（设计）工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日检查（考核）小组意见检查小组组长签名： 年 月 日 毕业论文（设计）任务书学生姓名学 号年级专业及班级指导教师及职称年9月16日填 写 说 明一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求。（一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式：请在合适的对应选项前的“（ ）”内打“”，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。（二）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（三）主要参考文献与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（四）毕业论文（设计）的进度安排：1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。毕业论文（设计）题目线轮注塑模具设计选题来源（ ）结合科研课题 课题名称： （）生产实际或社会实际 （ ）其他 选题性质（ ）基础研究 （）应用研究 （ ）其他题目完成形式（ ）毕业论文 （）毕业设计 （ ）提交作品，并撰写论文主要内容和要求本设计课题以线轮为主要加工制造对象，该制品采用直接交口，对脱模有一定要求，且从提高生产效率的角度考虑，宜采用单分型面模具，所以，该模具设计具有典型的实战意义。且传统的模具设计方法效率较低，劳动强度大，不直观，借助于计算机在设计和加工防真中的作用，可以大大降低设计工时，缩短产品的开发周期，提高设计质量。因此本设计是对学生所学专业知识、模具设计及制造知识和设计技能的一次综合检验，具有较强的生产实战和实际应用背景及科学意义。注：此表如不够填写，可另加附页。主要参考文献与外文资料1 申树义，高济编著.塑料模具设计M .机械工业出版社，P5961。2 立海梅，申长雨著.注塑成型及模具设计实用技术M. 化学工业出版社P100101。3 叶久新，王群著.塑料制品成型及模具设计M .湖南科学技术出版社，P9293。 4 申开智著.塑料成型模具M .中国轻工业出版社。5 陈志刚编著.塑料模具设计手册第二版M .机械工业出版社。6 赵昌盛 ,朱邦全. 我国模具材料的应用发展J .模具制造, 2004,(11)。7 李大鑫,张秀棉. 模具技术现状与发展趋势综述J .模具制造, 2005,(02)。工作进度安排起止日期主要工作内容2010.09.18前选题2010.9.21前下达任务书2010.09.25前开题2010.09.252011.03.设计2011.03中期考核2011.03.2011.05.10完善与总结课题2011.05.012011.05.16提交正稿与指导老师评阅，专业委员会评阅2011.05.172011.5.24答辩与修改定稿要求完成日期：2011年 4月30日 指导教师签名： 审查日期：2010 年 9月18日 专业负责人签名： 批准日期：2010年 9月19日 接受任务日期：2010年 9月20日； 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。 毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名 学号 年级专业及班级 指导教师及职称 开题时间2010年 09 月 25 日毕业论文（设计）题目线轮注塑模具设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）一、研究目的和意义塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。二、国内外研究现状1 我国塑料模具的水平及发展趋向：近年来，我国塑料模具水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产，单套重量达到50t艺术的注塑模，精密塑料模的精度已达到3m，制件精度为0.5m的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产4m/min以上挤出速度的高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬供挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已经有了较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用已大为扩大，高速加工挤RP/RT等先进技术的采用已越来越多。模具准件覆盖率及模具商品化率都已有了较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。三资企业蓬勃发展进一步促进了模具设计制造水平及企业管理水平的提高。经过近几年的发展，在塑料模具的开发、结构和企业管理等方面已显出了一些新的趋势，现综合如下：1）模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已经越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，这已成为一种趋势。为了满足客户这一要求，各方面的加工必须跟上。2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发，变被动为主动。日前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已经开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。事实证明，这种做法不但使模具厂变被动为主动，而且对开发业务和缩短模具生产周期也十分有利,受到用户的欢迎。3）随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大的变化。在某种意义上说：“模具是一种工艺品”的概念已逐渐被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配”的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后只要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变，更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不断提高，正在被社会所接受。我国模具行业，目前已有4个国家级高新技术企业，近百个省市级高新技术企业。与此趋向相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐变为技术型。人才是十分必要的。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍是十分重要的，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的要求。4）模具企业及其模具生产正在向信息化方面迅速发展，这也是一种趋势。21世纪，信息越来越多，信息技术越来越先进发达，信息已与人们的生产和生活休戚相关。在目前信息社会中，高水平的模具，现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已采用的CAE、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其他许多先进制造技术和虚拟网络技术等都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋势已被行业所共认。5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向着更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇，开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具的企业日子普遍好过，任务忙不过来，利润水平和职工收入都很好，日子红红火火。以此，模具企业应把握这个趋势，使自己生产的模具向高水平发展，不断提高自己的综合素质和整体实力及进入国际市场的竞争力。6）世界上工业发达国家的模具正加速向我国转移，其表现形式：一是迁厂，二是投资，三是采购。这一趋势虽然并非这几年才有，但近几年更加明显。我们应抓住机遇，加快发展步伐。3存在的主要问题我国塑料模具行业与其发展需要和国外先进水平相比，主要存在6个方面的问题：1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已经达到相当高的水平，个别企业的部分产品已达到或接近国际水平，但总体看来，模具的精度、型腔表明粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后与国外，但大部分企业工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目3）大多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，更重要的是观念落后，对开发不够重视。模具企业不但要重视模具开发，而且要重视产品开发。4）管理落后更甚于技术落后。技术落后往往容易看到，管理落后有时却难以意识到。国内外模具企业管理上的差距十分明显，管理的差距所带来的问题往往比技术上的差距更为严重。同一企业，设备不变，人员不变，管理一变，立竿见影，这样的例子并不少见。5）供需矛盾一时还难以解决。2004年，国产塑料模具国内市场满足率不足74，其中大型、精密、长寿命的模具满足率还要低，估计不足60。同时，工业发达国家的模具正加速向我国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。6）体制和人才的问题解决尚待时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖与特殊客户，需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已越来越显得不适应。人才的数量和素质水平也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题，但要得到较好解决尚待时日三、参考文献1 申树义，高济编著.塑料模具设计M .机械工业出版社，P5961。2 立海梅，申长雨著.注塑成型及模具设计实用技术M. 化学工业出版社P100101。3 叶久新，王群著.塑料制品成型及模具设计M .湖南科学技术出版社，P9293。 4 申开智著.塑料成型模具M .中国轻工业出版社。5 陈志刚编著.塑料模具设计手册第二版M .机械工业出版社。6 赵昌盛 ,朱邦全. 我国模具材料的应用发展J .模具制造, 2004,(11)7 李大鑫,张秀棉. 模具技术现状与发展趋势综述J .模具制造, 2005,(02)预期成果：1、设计出合理线轮注塑模具；2、确定相关设计参数；3、绘制整套图纸，包括：绘制相关CAD模具装配图以及典型零部件图4、完成设计说明书，字数在1-1.5万左右。条件保证：查阅相关专业书籍、期刊杂志，了解最新前沿的线轮注塑模具知识，对现有的一些模具的调研，加以老师的指导和支持以及自己这四年来学到的相关专业知识和CAD等绘图软件。时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）2010.09.18前 选题2010.9.21前 下达任务书2010.09.25前 开题2010.09.252011.03. 设计2011.03 中期考核2011.03.2011.05.10 完善与总结课题2011.05.012011.05.16 提交正稿与指导老师评阅，专业委员会评阅2011.05.172011.5.24 答辩与修改定稿开题论证小组意见 组长签名： 2010年9月25日专业委员会意见专业教研室主任签名：2010年9月25日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。 毕业论文（设计）开题论证记录学 部： 理工学部 学生姓名 学 号 年级专业及班级 机械设计制造及其自动化(1)班指导教师姓名指导教师职称讲师毕业论文（设计）题目线轮注塑模具设计论证小组质疑及指导意见学生回答简要记录论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 2011 年09 月24 日 注：记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。 指导教师指导检查学生进行毕业论文（设计）工作情况登记表系（部）名称：理工学部 指导教师姓名：邹运梅时 间地 点指导、检查的主要内容学生签名注：此表在每次指导、检查工作时由学生带来，指导教师填写。内容包括学生的学习、工作态度；毕业论文（设计）工作的进展情况；论文（设计）工作中尚需解决的问题等。 全日制普通本科生毕业设计线轮注塑模具设计DESIGN OF LINE WHEELS INJECTION MOLD 学生姓名： 学 号： 年级专业及班级： 指导老师及职称： 提交日期： 5 月目 录摘要 1关键词11.前言22 塑料制品的结构设计 3 2.1 塑料模具的工艺性要求3 2.1.1 塑料制品的工艺要求3 2.1.2线轮结构简图4 2. 1. 3 线轮的材料4 2.2 线轮注射成型及模具结构形式的确定5 2.2.1 塑件成型原理及特点 5 2.2.2 线轮注塑模具结构形式的确定 6 2.3 线轮模具注塑机的选择及校核 6 2.3.1 线轮模具注射机的选择 6 2.3.2 技术参数的校核83 线轮模具成型零件的设计10 3.1线轮注塑分型面的选择10 3.2线轮注塑模具浇注系统的设计 11 3.2.1 浇注系统设计原则 11 3.2.2 线轮注塑模具主流道的设计12 3.2.3 线轮注塑模具浇口的设计 13 3.2.4 线轮注塑模具浇注系统凝料的脱出机构 14 3.2.5 线轮注塑模具冷料穴的设计 15 3.3 线轮注塑模具排气系统的设计15 3.4线轮注塑模具成型零件工作尺寸计算 16 3.5线轮注塑模具型腔侧壁的计算及校核 174 线轮注塑模具脱模机构的设计18 4.1脱模机构的设计原则 18 4.2制品推出的基本方式19 4.3线轮注塑模具脱模力的计算 19 4.4线轮注塑模具推杆脱模设计 205 线轮注塑模具侧向抽芯机构设计22 5.1侧向抽芯机构的分类和特点 22 5.2线轮注塑模具脱模力的计算 22 5.3线轮注塑模具抽芯距的计算 23 5.4线轮注塑模具弯销抽芯机构236 线轮注塑模具加热和冷却装置的设计 24 6.1加热系统 25 6.2冷却系统 257 线轮注塑模具塑料模材料的选用及技术要求 28 7.1线轮注塑模具塑料模材料的性能要求 29 7.2线轮注塑模具塑料模材料选用原则 29 7.3线轮注塑模具塑料模材料选用 298结论30 参考文献31致谢32线轮注塑模具设计 摘 要：随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材行业的迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料磨具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。本设计在调研及资料收集的基础上，展开对线轮塑料模具的设计。通过分析了塑件的成型工艺、材料性能及注射成型工艺参数的选择；完成了浇注系统（包括主流道、分流道、排气槽）的设计、分型面的选择、导向机构的设计、推出机构的设计及冷却装置的设计。设计出的模具具有一定的生产使用价值及经济性。关键词：塑料模具；生产使用价值Design of Line Wheels Injection Mold Abstract：With the rapid development of automobile, household appliance, electronic communication and various kinds of building materials in China, it is estimated that, the proportion of plastic mold keeps increasing gradually in the future mold marketplace at the speed more quickly than other molds. On base of collecting and studying, this thesis spread out the work of the plastic reel. First, it analyzed the molding technology of plastic parts and material properties, as well as the choices of parameters in injection technology. Then, it finished the design of Gating System (including the main tube, shunt gate, venting slot), the choice of Parting Face, and the design of Guiding Mechanism, Stripping Mechanism and Cooling Unit. This kind of mold holds some value of production and some advantages in economy.Key words：Plastic mold；the value of production1 前言近年来，我国塑料模具水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产，单套重量达到50t艺术的注塑模，精密塑料模的精度已达到3m，制件精度为0.5m的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产4m/min以上挤出速度的高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬供挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已经有了较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用已大为扩大，高速加工挤RP/RT等先进技术的采用已越来越多。模具准件覆盖率及模具商品化率都已有了较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。三资企业蓬勃发展进一步促进了模具设计制造水平及企业管理水平的提高。经过近几年的发展，在塑料模具的开发、结构和企业管理等方面已显出了一些新的趋势，现综合如下：1）模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已经越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，这已成为一种趋势。为了满足客户这一要求，各方面的加工必须跟上。2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发，变被动为主动。日前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已经开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。事实证明，这种做法不但使模具厂变被动为主动，而且对开发业务和缩短模具生产周期也十分有利,受到用户的欢迎。3）随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大的变化。在某种意义上说：“模具是一种工艺品”的概念已逐渐被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概念正在被“只装不配”的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为今后只要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变，更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不断提高，正在被社会所接受。我国模具行业，目前已有4个国家级高新技术企业，近百个省市级高新技术企业。与此趋向相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐变为技术型。人才是十分必要的。当然，目前及相当长一段时间内，技艺型人才仍是十分重要的，因为模具毕竟难以完全摆脱对技艺的要求。4）模具企业及其模具生产正在向信息化方面迅速发展，这也是一种趋势。21世纪，信息越来越多，信息技术越来越先进发达，信息已与人们的生产和生活休戚相关。在目前信息社会中，高水平的模具，现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已采用的CAE、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其他许多先进制造技术和虚拟网络技术等都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋势已被行业所共认。5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向着更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇，开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具的企业日子普遍好过，任务忙不过来，利润水平和职工收入都很好，日子红红火火。以此，模具企业应把握这个趋势，使自己生产的模具向高水平发展，不断提高自己的综合素质和整体实力及进入国际市场的竞争力。6）世界上工业发达国家的模具正加速向我国转移，其表现形式：一是迁厂，二是投资，三是采购。这一趋势虽然并非这几年才有，但近几年更加明显。我们应抓住机遇，加快发展步伐2 塑料制品的结构设计2.1 塑料制品的工艺性要求2.1.1塑料制品(简称塑件)的设计不仅要满足使用要求,而且要符合塑料的成型工艺特点，同时还要尽力使模具结构简单化。在进行制品结构工艺设计时，必须遵循以下原则：1 1）在保证塑件的使用性能、物理性能与力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能的前提下，尽量选用价廉且成型性能又好的塑料。并力求塑件结构简单，壁厚均匀，而且成型方便。 2）在设计塑件时，应考虑模具的总体结构合理，使模具型腔易于制造，模具的抽芯和推出机构简单。 3）在设计塑件时，应考虑塑料原料的成型工艺性，如流动性，收缩性等，同时其塑件形状应有利于模具的分型、排气、补缩和冷却。 4）当塑件的外观要求较高时，应先通过造形而后逐步绘制处图样。 总之，塑料制品的设计主要内容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件制品形状、壁厚、脱模斜度、圆角、加强筋、支承面、孔、螺纹、齿轮、嵌边、飞边、文字与符号及制品表面装饰等。2.1.2 线轮结构简图 线轮采用聚氯乙烯材料，中批量生产，其结构如下图1图1 线轮结构简图Fig1 Diagram of Line wheels structure 2.1.3 线轮的材料 1. 聚氯乙烯(PVC)是一种广泛用于塑料制件的材料，硬质聚氯乙烯主要有以下成型特点：2 1）非结晶形塑料，吸湿性小，极易分解； 2) 流动性差； 3）成型温度范围小，应严格控制料温； 4) 模具浇注系统应粗短，浇口截面积要大，不要有死角。 2. PVC(硬)的主要性能指标表1 PVC（硬）的主要性能指标Tab.1 The main performance indexs of PVC密度g/cm1.38弹性模量MPa2.93.410比容cm/g0.9导热率W/m.K0.16吸水率%（24h）0.040.4抗拉屈服强度MPa5080收缩率%0.61.5熔点C212 3.聚氯乙烯的主要用途：聚氯乙烯被广泛用于腐蚀性强的化工设备中，或制成各种耐化学药品的容器、管道，用在储存和输送腐蚀性的气体、液体中。硬聚氯乙烯中加入合适的稳定剂和选用适当的制做工艺，可制做耐候性良好的下水道水管，防火或阻火的窗框及装饰材料。软聚氯乙烯制造的人造革，有良好的耐腐蚀性和耐折性，可以制做沙发、箱子、旅行袋、椅子等。软聚氯乙烯还可以制做软管、薄膜、日用品、电线绝缘包皮等。鉴于以上，选用硬聚氯乙烯作为线轮的材料。2.2 线轮注射成型及模具结构形式的确定2.2.1 塑件成型原理及特点注射成型机分为柱塞式和螺杆式两种3，针对该塑件选用螺杆式。螺杆式注射机的成型原理：1）闭模、锁模 启动注射机，动模以低压力快速向定模趋近，至快要接触式，动力系统自动切换成低压低速，使动模平稳地与动模合拢，形成注塑模腔，随之再切换成高压，以锁紧模具，为注射做好准备。2）注射 在模具锁紧后，注射装置前移，使喷嘴与模具主流道紧密贴合，之后压力油进入注射液压缸，而与液压缸活塞杆相接的螺杆，在液压油的高压作用下，将螺杆头部的熔料高速高压地射入模腔并充满，这时作用于熔料上的压力称为注射压力。3）保压 注入模腔的熔料受到低温模具的冷却作用，温度迅速降低，熔料也就产生收缩。此时，螺杆对熔料仍应保持一定的压力，使其头部的熔料能及时补充模腔中因收缩减少的熔料，这种压力称为保压压力。4）塑件冷却固化 当熔料的温度继续下降浇口处的熔料首先凝固，这样，模腔内的熔料便没有从浇口处回流的可能。这时，液压缸内的保压压力可卸去，锁模力也可撤销，熔料在模腔内冷却定型。5）预塑 在熔料被冷却定型的同时，螺杆在驱动作用下旋转，将来自料斗的粒状塑料向前输送，并使其塑化，被推送至螺杆头部，其压力使螺杆后退。当螺杆退到计量刻度，即标明此时螺杆头部聚集的熔料已达到定量要求，这时，行程开关被触碰，螺杆便在其驱动机构断电的作用下停止转动，为下次的注射作好准备。6）脱模 当塑件在模腔中固化成型后，注射装置即可撤去，使喷嘴脱离温度较低的模具，合模装置即会打开，脱模机构将塑件顶出，注塑也就完成了一次工作循环。2.2.2 线轮注塑模具结构形式的确定2.2.2.1 确定型腔数量及排列方式当塑料制件的设计已经完成，并选定所用塑料后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。与多型腔模相比，单型腔模具有以下优点：1）塑料制件的形状与尺寸精度始终一致；2）工艺参数易于控制；3）模具结构简单、紧凑，设计制造、维修大为简化。一般来说，对于精度要求不高的小型制品（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，可以使生产效率大为提高，但对于精度要求高的小型制品和中大型制品应优先采用一模一腔的结构。分析初步定为一模一腔, 见图2。图2 一模一腔示意图Fig.2 The schemes of exactly a cavity2.2.2.2 模具结构形式的确定：采用直接浇口，为单分型面模具，由定模和动模组成，只有一个分型面，开一次即可取出塑料制品。选择单型面的原因是为了使塑件本身的形状和外观不受损坏，同时便于塑件脱模。2.3 线轮模具注塑机的选择及校核2.3.1 线轮注塑模具注射机的选择注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据制品的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构型式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注塑机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。2.3.1.1注射机的选用原则：41）计算塑件及浇道凝料的总容量（体积或重量）应小于注射机额定容量（体积或容量）的0.8倍；2）模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力；3) 模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力；4）模具的闭模高度应在注射机最大，最小闭合高度之间；5）模具脱模取出朔件所需的距离应小于所选注射机的开模行程；6）模具的外形尺寸及安装尺寸必须与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距的影响，模具安装用的定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合；模具的模板各安装孔应与注射机固定模板的安装孔相对应、机床喷嘴孔径和球面半径应与模具进料孔相对应，注射机的开模行程应满足脱件条件。2.3.1.2 有关制品的计算根据零件图提供的样品，便可以根据样品测绘得出制品体积，同时也可以借助计算机辅助软件(如：Pro/E软件等)建立制品模型（对于没有提供样品的设计，也可以由所提供的制品图样建立模型），这样既便于较精确的计算制品的各个参数，又更为直观、形象。因条件所限,本设计是由测绘所的体积：1）制品的体积为：V1=40.17（cm） （2.1） 质量为： m=1.38g/cm40.17cm=55.43g 2）初步估计浇注系统的体积约为塑件的0.7倍： V2=40.170.7 =28.119（cm） 本设计中取 V2=28（cm） （2.2）3）该模具一次注射共需塑料的体积约为： V0=V1+ V2 =68.17（cm） （2.3）2.3.1.3 注射机型号的确定根据以上的计算初步选定型号为XSZY125的注射机。近年来我国引进注射机的机型很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的“注射机使用说明书”上标明的技术参数。根据以上的计算初步选定型号为XSZY125的注射机，其主要技术参数如下表：5表2 XSZY125注射机主要技术参数Tab.2 The main technical parameters of Injection machine额定注射量（cm）125螺杆(柱塞)直径（mm）42注射压力（MPa）注射时间(s)最大成型面积（cm）模具最大厚度（mm）合模方式顶杆中心距（mm）1201.6320300液压机械230注射行程（mm）锁模力（kN）最大开合模行程（mm）模具最小厚度（mm）喷嘴球头半径（mm）喷嘴孔径（mm）1159003002001242.3.2 技术参数的校核2.3.2.1 最大注射量的校核：塑件连同浇注系统在内的质量或体积一般不应大于注射机公称注射量的80。nVsVj0.8Vg 将（2.3）式代入上式得 68.170.8125100 cm （2.4）式中 n 模具的型箱数目；Vs单个塑件的容积（cm）或质量（g）； Vj浇注系统和飞边所需的塑料的容积（cm）或质量（g）； Vg注射机的额定注射量（cm或g）。2.3.2.2 注射压力的校核：该注射机的注射压力为120MPa，PVC（硬）的注射压力为80120MPa，所以能够满足要求。2.3.2.3 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n：5 （2.5） 将表中数据代入上式得 1.781（符和要求） 式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； M注射机的额定塑化量（g/h或cm/h）； T成形周期 ； M2浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm）； M1单个制品的质量和体积（g或cm）。 2.3.2.4 按注射机的最大注射量校核型腔数量n： （2.6） 将表中数据代入上式得 1.0641 （符合要求）式中 Mn注射机允许的最大注射量（g或cm）。2.3.2.5 按注射机的锁模（合模）力的校核：注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机的额定锁模力，既FP（n A1+ A2）式子的右面461.8kN900kN（符合要求）式中 F注射机的额定锁模力（kN） A1单个制品在模具分型面上的投影面积（mm） A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm） p塑料熔体在模腔内的平均压力（MPa），通常模腔内的压力为2040Mpa；成一般制品为2434Mpa；精密制品为3944Mpa。本设计中取模腔内的平均压力为30Mpa n型腔个数2.3.2.6 开模行程的校核：SmaxS=H1+H2+510S=18+54+5 =77mm （2.7）而注射机的最大开模行程是300mm，所以（符合要求）式中 Smax注射机最大开模行程（mm） H1推出距离（脱模距离）（mm） H2包括浇注系统在内的制品高度（mm）2.3.2.7 注射机定位孔与模具定位圈配合校核:为了使模具安装在注射机上，其主流道中心线应与注射机喷嘴中心线重合，其模具的定位圈与注射机定模上的定位孔应呈较松的间隙配合，定位圈的高度对于小型模具为810，对于大型模具为1015mm。2.3.2.8 喷嘴的校核：模具主流道的球面应与注射机的喷嘴球头半径吻合或稍大，以便脱卸主流道中的凝料，主流道小端孔径应较喷嘴前端孔径略小。即浇口套球面半径R与进口直径d应略大于相应的注射机尺寸r和d1，满足关系式如下：Rr0.51mm dd112mm （2.8）因此，应选择球面半径R13mm，进口直径d6mm。3 线轮模具成型零件的设计塑料在成型加工过程中，用来充填塑料熔体以成型制品的空间被称为型腔，而构成这个型腔的零件叫做成型零件。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺纹型心、型环或成形杆等。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触，并且脱模时反复与塑件摩檫，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性和较低的表面粗糙度。同时要考虑零件的加工性和模具的制造成本。6成型零件形状复杂，精度高，表面粗糙度低，一般工具钢制造，需经热处理。3.1 线轮注塑模具分型面的选择3.1.1分型面位置确定模具上用以取出制品和（或）浇注系统凝料的，可分离的接触表面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模具,而且涉及模具结构与制造成本.在制品设计阶段，就应考虑成形时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。3.1.2 分型面的选择原则81）分型面应选择在制品的最大截面处,无论塑件以何方位布置型腔,都应将此作为首要原则；2）有利于保证制品的外观质量,分型面上型腔壁面稍有间隙,熔体就会在塑件上产生飞边；3）尽可能使制品留在动模一侧,因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易行；4）有利于保证制品的尺寸精度；5）尽可能满足制品的使用要求；6）尽量减少制品在合模方向上的投影面积,以减小所需锁模力；7）长型芯应置于开模方向,当塑件在相互垂直方向都需设置型心时,将较短的型心设置在4侧抽芯方向,有利于减小抽拔距离；8）有利于排气；9）有利于简化模具结构,应尽量避免侧向分型或抽芯；10）在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。对于该设计，在进行制品设计时已经充分考虑了上述原则，从所提供样品采用的分型面可知：分型面与开模方向垂直，如图3所示。图3分型面示意图Fig.3The schemes of parting surface3.2 线轮注塑模具浇注系统的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。它的作用是将塑料熔体顺利地充满到模具行腔深处,以获得外形轮廓清晰,内在质量优良的塑料制件.分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。 该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、浇口、冷料穴。3.2.1浇注系统设计原则101）浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降,流量和温度的分布的均衡布置；2）结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置；3）尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间；4）浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且应设在塑件较厚的部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料；5）避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生；6）浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和整修；7）熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响；8）尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；9）浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上的精度要求；10）设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施；11）尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合应使两者的偏离距离尽可能小。3.2.2 线轮注塑模具主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。3.2.2.1主流道尺寸 1）主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+12mm =4+12mm 取 d =6（mm） （3.1） 这样便于喷嘴和主流道能同轴对准,也能使的主流道凝料能顺利脱出2）主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径R,应该大于注射机喷嘴球头半径的0.51mm.反之,两者不能很好的贴合,会让塑件熔体反喷,出现溢边致使脱模困难.R=注射机喷嘴球头半径+0.51mm =12+0.51mm=13mm （3.2）3）主流道长度L一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为好，小模具控制在50之内在出现过长流道时，可以将主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。本设计中结合该模具的结构取L=35（mm）4）主流道大端直径 D=d+2Ltg（锥度为2 6，取=3） （3.3） 9 取D=9（mm） 2主流道衬套的形式及尺寸主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如45钢、T8A、T10A等，热处理硬度为5358HRC。 图4 浇注口简图Fig.4 The diagram of Pouring enter3.2.3 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位，它的作用是增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料，以保证充填实，确保制品质量。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。3.2.3.1浇口的主要作用有如下几点：11 1）熔体充模后，首先在浇口处凝结，当注射机螺杆抽回时可防止熔体向流道回流；2）熔体在流经狭窄的浇口时会产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模；3）易于切除浇口尾料；4）对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料。对于多浇口的单型腔模具，浇口还能用以控制熔接痕的位置。3.2.3.2浇口尺寸的确定浇口的截面积一般为分流道截面积的3%9%，截面的形状多为矩形（宽度与厚度的比为3：1）或圆形；浇口长度约为0.52.0mm左右。在设计的时候一般取小值，在 以便在试模时修正。浇口最终的具体尺寸根据经验和零件的尺寸和形状的要求确定。3浇口位置的选择 浇口位置与数量对制品质量影响很大，选择浇口位置时应遵循如下原则：1）浇口应设在能使型腔的各部位、各角落同时充满的位置；2）浇口应开设在塑件较厚的部位，以使熔料从厚断面移入薄断面，以利于补料；3）浇口应设在有利于排除型腔中气体的部位；4）口应设在避免塑件表面产生熔合纹的部位；5）对于带有长型心的模具，浇口应设置在能使进料沿型心轴向均匀进行，以免型被熔体冲击而变形；6）浇口的设置应避免熔体的断裂；7）浇口的设置应不影响塑件的外观；8）浇口不要设置在塑件使用中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位。3.2.3.4浇口结构的形式注射模的浇口结构形式较多，不同类型的浇口其尺寸、特点及应用情况个不相同。按浇口的特征可分为限制浇口（既封闭式浇口，在分流道与型腔之间有突然缩小的阻尼式浇口）和非限制浇口（既开放式浇口，又称直接浇口或主流道式浇口）；按浇口形状可分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环行浇口及薄片式浇口；按浇口的特征性质可分为潜伏式浇口、护耳浇口；按浇口所在的塑件的位置可分为中心浇口和侧浇口等。本模具采用直接浇口，又称主流道型浇口（即主流道作为直接浇口），在单型模腔内，塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失小，进料速度快，成型比较容易，另外，它传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便，但除去浇口困难，适合各种塑料成型，尤其加工热敏性及搞黏度材料成型，高质量的大型或深腔壳体，箱形塑料等等。 图5 主流道型浇口示意图Fig.5 The schemes of Mainstream way type gate3.2.4 线轮注塑模具浇注系统凝料的脱出机构通常采用直接浇口的模具，其浇注系统凝料一般与塑件连在一起。塑件脱出时，先用拉料杆拉住冷料穴，使浇注浇注系统留在动模一侧，然后用推杆或拉料杆推出，靠其自重而脱落。3.2.5 线轮注塑模具冷料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成形性能不佳，如果这里相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴（冷料井）。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。主流道冷料穴常设在主流道的末端，开模时应将主流道中的冷凝料拉出,所以冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径.由于该模具具有垂直分型面即侧向分型，冷料穴分别开在左右瓣合模上，开模时，将主流道中的凝料拉出来；侧向分型时，冷料穴中的凝料会制动脱落。 其中D为主流道大端直径,该模具取d=D=9 (mm), 其中3为主流道的冷料穴，这样设计的好处是不仅能容纳熔料的冷峰，同时还可以配合拉料杆巧妙的拉出凝料，见图6。1、浇注凝料 2、定模板 3、U形冷料穴 4、型芯图 6 主流道冷料穴Fig.6 The cold material acupuncture point of mainstream way3.3 线轮注塑模具排气系统的设计3.3.1 排气系统对确保塑件成型质量起着重要的作用，排气方式有以下几种：1)利用排气槽；2)利用型芯、镶件、推杆等配合间隙；3)对于大中型、深型腔塑件为了防止塑件在顶出时造成真空而变形，必须设置进气装置。3.3.2 开设排气槽应注意以下几点：1)根据进料口的位置，排气槽应开设在型腔最后充满的地方；2)尽量把排气槽开设在模具的分型面上；3)对于流速较小的塑件，可利用模具的分型面及零件配合的间隙进行排气；4)排气槽的尺寸要视塑料种类而定，通常为0.010.03，一般情况下，ABS、HIPS、PC、PMMA、SAN为0.015；而高流动性的塑料如PP、PE、PA，若没有加填充剂则为0.01；5)当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可供派气的推杆或可活动的型芯时，可在型腔相应 部位镶嵌经烧结的金属块（多孔合金块）以供排气。该套模具的排气方式采用利用制品推杆的配合间隙，分型面以及活动型芯滑块之间的配合间隙来进行排气。3.4 线轮注塑模具成型零件工作尺寸计算凹模（型腔）和凸模（型芯）工作部分的尺寸计算131）凹模内形尺寸的计算 塑料制品的外形尺寸取决于凹模的内形尺寸，凹模内形尺寸由如下公式计算： D M D(1 + SCP ) - x + M 140(1 + 0.006) - 2.20 + 0.275 =139.465 (mm) （3.4）2)凸模外形尺寸的计算 塑料制品的内孔尺寸取决于凸模的外形尺寸，凸模外形尺寸的计算公式如下： dp d(1 + SCP) + x （3.5） dp1 = 38(1 + 0.006) + 2.20 =39.878 (mm) dp2 = 14(1 + 0.006) + 1.10 =14.759 (mm)3)凹模高度尺寸的计算 当塑料制品高度尺寸为时: HM H(1 + SCP) + x 20(1 + 0.006) + 2.20 =21.74(mm) （3.6）式中：D M凹模内形公称尺寸；D塑料制品外形公称尺寸；dp凸模外形公称尺寸； HM凹模高度公称尺寸；H塑料制品的高度公称尺寸；m凹模制造公差，一般为（），本设计取；p凸模制造公差，一般为（），本设计取；塑料制品公差；x 修正系数，一般为，本设计取；SCP塑料的平均收缩率。3.5 线轮注塑模具型腔侧壁的计算及校核 在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力是，型腔将导致塑件变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算：1） 对圆形整体型腔侧壁厚度按刚度条件校核： （3.7） 按（3.7）计算结果为4.487，而实际上最薄的壁厚是8mm，所以符合要求。2） 对圆形整体型腔侧壁厚度按强度条件校核： （3.8）按（3.8）计算结果为4.462mm，设计中的壁厚为8mm，所以符合要求；3） 对圆形整体型腔底版厚度按刚度条件校核 （3.9）按（3.9）计算结果为3.65mm，设计中的实际最小厚度为16mm，所以符合要求 ；4） 对圆形整体型腔底版厚度按强度条件校核 （3.10） 按(3.10)计算结果为3.62mm，设计中的实际厚度为16mm，所以符合要求式中 r凹模内半径（mm）， p型腔压力，一般为2545MPa 弯曲许用应力（MPa），具体值为 40Cr 785（MPa） 允许变形量（mm），按塑料性质选取，一般不超过塑料的溢边值，为0.0250.04mm E弹性模量，钢取4 线轮注塑模具脱模机构的设计在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称为推出机构、顶出机构）。脱模机构的作用包括脱出，然后把其塑件从模具内取出。4.1 脱模机构的设计原则 脱模机构的种类繁多，其设计是一项既复杂又灵活的工作，在实际中要敢于改革和创新。脱模机构设计一般遵循下述原则：1）机构的运动准确、可靠、灵活，并且有足够的刚度和强度。2）保证塑料不变形或者不损坏，正确分析塑件对模腔的黏附力的大小及其所在部位，有针对性地选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于塑料收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位，如凸缘，加强筋等处，作用面积也应尽可能大一些，防止塑料变形或损坏。3）选择顶出位置时，力求保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件对外观影响不大的部位。在采用推杆脱模时，尤其要注意这个问题。另外，在塑件直接接触的脱模零件的配合间隙要保证不溢料，以避免在塑件上留下飞边痕迹。4）尽量使制件留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。若塑件的结构形状不便于留在动模，应考虑对塑件的形状进行修改或在模具结构上采取强制留模措施，实在不易处理时，在定模上设置较为复杂的脱模机。以上所述，针对本次设计，选择推杆脱模机构。4.2 制品推出的基本方式按模具中的推出零件分：15 1）推杆推出：推杆推出是一种基本的也是一种常用的制品推出方式，常用的推杆形式有圆形、矩形、“D”形。2）推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3）推管推出：适用于薄壁圆桶形塑件。4）推块式脱模：适用于齿轮类或一些带有凸缘的制品，可防止塑件变形。5）利用成型零件推出制品的脱模：使用于螺纹型环一类的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件6）多元联合式脱模：对于某些深腔壳体、薄壁制品以及带有环状凸起、凸肋或金属嵌件的复杂制品，为防止其出现缺陷，常采用两种或两种以上的推出机构联合动作以完成脱模过程。本套模具的设计中的推出机构形式不算太复杂，全部采用推件板推出。每个塑件采用4根推杆推推板推出，推杆与推板采用螺栓连接。推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。此推杆与模板上的推杆孔采用H8/f7或H8/f8的间隙配合；推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙；工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8，推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50。4.3 线轮注塑模具脱模力的计算计算公式如下： （4.1）式中t塑件的平均厚度； E塑件的弹性模量（MPa），E24004200MPa； s塑料的平均收缩率（mm/mm），s0.61.5； L包容凸模的长度（mm）； f塑料与钢的摩擦系数，f0.3； m塑料的泊松比，m0.3； B型芯在脱模力方向的投影面积（）； 无因次数，随f和的变化而变化，1fsincos或近似取1。 （4.2）154583.0171（N）4.4 线轮注塑模具推杆脱模结构设计本线轮注塑模具采用推杆脱模结构。因为推杆制造方便，滑动阻力小，可以在塑料制品任意位置配置，更换方便，脱模效果好。4.4.1 推杆脱模机构设计的基本原则如下： 1） 推杆的直径不宜过细，应有足够的刚度和强度，能承受一定的推力，一般直径为2.51.5mm，对于直径为2.5mm以下的推杆最好做成台阶形状。 2） 推杆应设在塑料制品最后及收缩率大的凸模或者镶件附近，但不要离凸模和镶件装配固定孔过近，以免影响固定板的强度。 3） 推杆分布要合理，使推出塑料制品时受力均匀，保证塑料制品不变形。 4） 塑料制品靠近主流道外的内应力大，易破碎，因此在主流道外应尽量不设推杆。 5） 为避免推杆与测模抽芯机构发生冲突，推杆要避开抽芯处，如果必须设计推杆时，应先考虑复位结构。 6） 推杆和推杆孔的配合间隙不能大于所用塑料的溢边值，溢边值一般为0.020.08mm。 7） 推杆截面形状，应根据塑料制品的几何形状而定。 8） 推杆和推杆孔的配合应灵活可靠，不发生卡住现象。当推杆直径小于4mm时，配合部分长度应大于6mm；推杆直径大于4mm时，配合部分长度应大于推杆直径的1.5倍。4.4.2 推杆尺寸设计： 材料：选用合金结构钢，420MPa E2.1Mpa （4.3） 圆柱形推杆的直径可有欧拉公式简化得： （4.4）式中:d推杆直径（mm）； L推杆长度（mm）；塑件的脱模力；E推杆材料的弹性模量（MPa）；n推杆的数量；k安全系数，取k1.5。13.92（mm） 4.4.3 强度校核： 513.658 （4.5） 所以取d14mm，符合要求。推板的厚度设计：按强度计算： 15.922(mm)式中：K系数，取0.227； 推杆材料的许用应力（MPa）； 塑件的脱模力； 取h16mm，符合要求推杆结构形式简图如图7： 图7 推杆结构形式简图Fig.7 The diagram of Push rod structure form5 线轮注塑模具侧向抽芯机构的设计5.1侧向抽芯机构的分类及特点侧向抽芯机构按其动力来源可分手动、机动、气动或液压三大类。1）手动侧抽芯：这种模具结构简单、生产效率低、劳动强度大、抽拔力有一定限制，故只在特殊场合下应用，如试制新产品或小批量生产。2）机动侧抽芯：开模时，依靠注射机的开模动力，通过侧向抽芯机构改变运动方向，将活动零件抽出。机动侧抽芯操作方便、生产效率高、便于实现生产制动化，但模具结构复杂。机动侧抽芯机构形式主要有：斜导柱侧抽芯、斜弯销侧抽芯、斜滑块侧抽芯、齿轮齿条侧抽芯以及弹簧侧抽芯。3）液压或气动抽芯：在模具上配置专门的油缸或气缸，通过活塞的往复运动来进行侧向抽芯。这类机构的特点是抽拔力大、抽芯距离长、动作灵活且不受开模过程限制，常在大型注射机中使用。 5.2 线轮注塑模具脱模力的计算 脱模力是指将塑件从型心上脱出时所需克服的阻力。它是设计脱模机构的重要依据之一。脱模阻力的计算式与抽拔力相同，由于影响脱模力的因素很多，例如塑件的壁厚、塑件包容截面形状的大小、塑件的性能、成型的工艺参数等，如要全面考虑这些因素较困难，在生产过程中只要考虑主要因素，因此可按简化公式计算： F=Lhp（cos-sin） =154.583（KN） （5.1）式中：F脱模力（N）；L侧型心被包紧的截面周长（mm）；h成型部分深度（mm）；p单位面积积压力，一般取812MPa；摩擦系数，取0.150.2；脱模斜度。因为本设计中采用的是瓣合模，所以脱模斜度是零度。5.3线轮注塑模具抽芯距的计算抽芯距：型心从成形位置抽至不妨碍塑件脱模位置所移动的距离称为抽芯距。当原材料确定时，抽拔力的大小与模具的结构和塑件的形状有密切的关系。一般抽拔距等于成形侧孔或侧凹的深度加上23mm。在结构比较特殊时，当成形的塑件是圆形的线圈骨架时，其抽芯距按以下公式计算：sHtan （5.2）式中：s抽芯距； H斜导柱完成抽芯所需的行程； 斜导柱的倾斜角，一般取1520。本机构取s=36。根据计算结果和塑件的形状分析本设计中采用弯板侧抽芯机构。5.4 线轮注塑模具弯销抽芯机构弯销侧抽芯机构是一种不常用的侧抽芯机构，但它原理与斜导柱抽芯机构的原理相同，具有倾斜角度大、抽芯距离大于斜导柱抽芯距、脱模力也较大等特点。5.4.1 弯板抽芯机构的设计要点：1） 弯板和滑块孔的配合间隙应有0.51mm的间隙，以保证开模瞬间使塑件松动，并使锁紧楔先脱离滑块，避免干涉抽芯动作。2） 弯板的倾角一般取2030，而锁紧块的斜度应大于，一般为+（23）。3）活动型心可以与滑块做成一体，也可以将活动型心安装在滑块上成组合式，其连接必须牢固可靠。4) 滑块在导滑槽中活动必须平稳顺利，不得发生卡死或跳动现象。5) 为防止滑块在成性过程中受力而移动，需用锁紧块锁紧。6) 为使滑块在抽芯完毕，停留在规定位置上，必须用定位装置。7) 弯板在定模，滑块在动模的结构，必须考虑滑块复位时与推出机构发生干涉的现象。5.4.2 线轮注塑模具弯板的各项参数的计算：1）开模行程的计算开模行程是指从模具中取出塑件所需要的最小开合距离，它必须小于注射机移动模板的最大行程，根据以上的要求，取斜导柱的倾角为25 Hs ctg77.2（mm） （5.3）式中：H开模行程（mm）；s抽芯距（mm）；弯板的倾斜角。2）弯板长度的计算弯板用于抽芯的有效长度为=36/sin85.2（mm） （5.4）式中：弯板工作部分的长度（mm）；s抽芯距（mm）；弯板的倾斜角。综合以后的考虑初步确定其总长为115mm。其结构简图如图8所示图8 弯板抽芯机构简图Fig.8 The diagram of Curved plates core-pulling mechanism6 线轮注塑模具加热和冷却装置的设计6.1 加热系统热浇道模具以及成形热固性塑料模具到需设加热系统。对大多数热塑性塑料，当成形温度80C以上时，模具应设加热系统。由于该套模具的模温要求无需设置加热装置。6.2冷却系统 一般注射到模具内塑料温度为200C左右，而制品固化后从模具型腔中取出时其温度在60C以下。热塑性塑料在注射成形后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模，提高塑件的定型质量和生产效率。 对于粘度低、流动性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙66等），因为成形工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却，以使塑件在模内加快冷却定型缩短成型周期，提高生产率。PVC的成形温度、模具温度、脱模温度分别为160190C、3060C、7090C。6.2.1 冷却介质：有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大，传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。6.2.2 冷却系统的设计原则：1） 尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡。2） 冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却的效果越均匀。 3） 尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件的壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。4） 浇口处加强冷却，一般在注射成型时，浇口附近的温度最高。5） 应降低进水与出水的温差，如果进水与出水的温差过大，将使模具的温度分布不均匀。6） 合理选择冷却水道的形式，对于收缩大的塑件应沿收缩方向开设冷却水孔。7） 合理确定冷却水管接头位置。8） 冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象，设计时要通盘考虑。9）冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。3、 冷却装置的理论计算（仅考虑冷却介质在管内作强制对流的散热，而忽略其它因数）如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步的和简略的计算，该制品平均厚度为2mm，其冷却时间略为30s，成型总周期在5060s，既每分钟注射一次：1）求塑件在固化时每小时释放的热量Q查表得聚乙烯单位质量放出的热量Q1=6.99.3KJ/Kg，取Q1=8.0KJ/Kg，故Q=WQ1 （6.1）=9.489（Kg/min）860=4555.2J/h式中：W单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料质量（Kg/min），该模具每分钟注射一次，所以W=2.735.15=9.49（Kg/min）2）求冷却水的体积流量 （6.2） 式中：冷却水的密度，为1000 冷却水的比热容，为4.187； 冷却水的出口温度，为25度； 冷却水的入口温度，为20度。 3） 求冷却管道直径d查表得为使冷却水处于湍流状态，取d=8mm表2 冷却水流速与管道直径的关系Tab.2 Cooling water flow velocity and relationship between pipe diameter冷却管道直径d（mm）最低流速v（m/s）冷却水体积流量V（）81.665.0101.326.2121.107.4150.879.2200.6612.4250.5315.5300.4418.74）求冷却水在管道内的流速v得v=1.2m/s5）求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热模系数h查表得，当水温为25度时，f=6.84 （6.3）6）求冷却管道总传热面积A （6.4）式中 模具温度与冷却水温度之间的平均温差,模具温度取80度.6.2.3 冷却装置的结构形式1）简单流道式：即通过在模具上直接钻孔，并通以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的形式。2）螺旋式：其特点是使冷却水在模具中产生螺旋状回路，冷却效果较好，但制造较麻烦，所以现场一般不采用。3）隔片导流式：用于多型芯的冷却水道。4）喷流式：是在型心中间装有一个喷水管，用于长型心的冷却形式。5）导热杆及导热型心式：在型心上镶有导热性好的合金，冷却水与合金的全部或尾部接触，以提高冷却效率。综上，该模具塑料释放的总热量不大，只在浇口套周围开设冷却水道即可，均采用简单流道式水道直径为8mm，在定模板上设置4根，左右对称布置。7 线轮注塑模材料的选用及技术要求7.1 线轮注塑模材料的性能要求塑料模包括热固性塑料压缩模和热塑性塑料注射模等。这类模具由于制品形状复杂，表面粗糙度要求较高，主要失效形式是磨损而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂纹等，因此，塑料模对本身选用的钢，应具有相关的要求：1）应具有良好的抛光性能：塑料模的成型表面都要求镜面表面质量，故所选的材料，应具有良好的抛光性能，以保证制品有良好的外观质量及顺利脱模；2）应具有良好的耐磨性：模具的型面应有足够的硬度（表面硬度一般不低于55HRC）以便于在压制含有云母粉、石英粉、玻璃纤维等无机填料的塑料制品时，模具有足够的抗力，不致于被磨损；3）应有足够的抗腐蚀性能：塑料模具是在高温下，熔融塑料侵蚀的冷热交替条件下工作的，故