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遥控器盒盖的塑料模具设计论文.doc

遥控器盒盖的塑料模具设计【21张图纸】【带proe三维】【全套图纸】【优秀】

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关键词：: 遥控器盒盖塑料模具设计图纸 proe三维

资源描述：

遥控器盒盖的塑料模具设计

55页-26000字数+说明书+开题报告+21张CAD图纸+PROE三维图

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侧滑座.dwg

侧滑芯.dwg

动模型芯.dwg

动模底板.dwg

动模板.dwg

垫块1.dwg

复位杆.dwg

定位环.dwg

定位环2.dwg

定模型腔.dwg

定模底板.dwg

定模扳.dwg

导套.dwg

导柱.dwg

推杆.dwg

推杆固定板.dwg

推杆垫板.dwg

支撑钉.dwg

浇口套.dwg

装配图.dwg

遥控器盒盖.dwg

遥控器盒盖的塑料模具设计开题报告.doc

遥控器盒盖的塑料模具设计论文.doc

摘要

塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。它不仅直接影响工业产品的水平，也是一个国家工业化程度和机械制造工业技术水平的综合体现。

本文详细介绍了遥控器盒盖的塑料模具设计，主要包括：塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；模具结构的设计；成型零件的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；侧向分型与抽芯机构的设计等。本次设计为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（即工程材料ABS），浇口形式选用了侧浇口。通过以下计算和设计是可行的，并可以应用到实际生产中。

通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对PROGRAM的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。

关键词：注塑模具；导向机构；脱模机构；遥控器

　　　1 绪论1

　　　1.1概述1

　　　1.2题目国内外相关研究情况1

　　　1.3塑料模具的发展趋势2

　　　1.4研究本课题的意义3

　　　2 塑件材料分析和工艺分析4

　　　2.1塑件的工艺分析4

　　　2.1.1塑件的材料4

　　　2.1.2 ABS的成型性能 4

　　　2.1.3塑件的基本特性5

　　　2.1.4苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工艺参数5

　　　2.2 塑件的成型工艺及原理6

　　　2.2.1塑件的结构设计6

　　　2.2.2塑件的尺寸及精度7

　　　2.2.3塑件的尺寸及精度7

　　　2.2.4塑件的体积和质量7

　　　2.3注塑模的机构组成7

　　　2.4模具的方案选择7

　　　3 注塑机的选择9

　　　3.1 型腔数目的确定9

　　　3.2 浇口种类确定9

　　　3.3 选择注射机及注射机的主要参数9

　　　3.3.1 注射机的类型9

　　　3.3.2 注射机成型工艺分析10

　　　 3.3.3注塑机的校核11

　　　 3.3.4塑件在分型面上的投影面积和锁模力的核12

　　　 3.3.5模具与注射机安装模具部分相关尺寸核.12

　　　4 模具结构的设计14

　　　4.1浇注系统13

　　　4.1.1浇注系统的作用13

　　　4.1.2浇注系统布置13

　　　4.2浇注系统设计14

　　　4.2.1浇注系统的组成14

　　　4.2.2浇注系统的设计原则15

　　　4.2.3主流道的设计15

　　　4.2.4分流道的设计16

　　　4.2.5浇口的设计16

　　　4.2.6冷料穴的设计16

　　　4.2.7浇口的位置设计17

　　　5 成型零件设计18

　　　5.1分型面的设计18

　　　5.2成型零件应具备的性能189

　　　5.3成型零件的结构设计19

　　　5.3.1凹模（型腔）结构设计19

　　　5.3.2型芯的结构设计20

　　　5.4成型零件工作尺寸计算20

　　　5.4.1影响塑件尺寸和精度的因素22

　　　5.4.2成型零件工作尺寸的计算22

　　　5.4.3成形型腔壁厚的计算25

　　　 5.5模架的选择20

　　　6 导向机构的设计28

　　　6.1导向机构的作用28

　　　6.2导柱导向机构28

　　　6.2.1导向机构的总体设计28

　　　6.2.2导柱的设计29

　　　6.2.3导套的设计29

　　　7 脱模机构的设计29

　　　7.1脱模机构的结构组成30

　　　7.1.1脱模机构的设计原则30

　　　7.1.2脱模机构的结构30

　　　7.1.3脱模机构的分类30

　　　7.2脱模力的计算31

　　　7.3脱模机构31

　　　7.3.1推杆机构的设计31

　　　8 侧向分型与抽芯机构设计33

　　　8.1侧向分型与抽芯机构的分类33

　　　8.2液压油缸侧向抽芯机构设计32

　　　 8.2.1导滑槽设计33

　　　 8.2.2滑块定位装置设计33

　　　8.2.3楔紧块设计33

　　　8.3抽芯的计算33

　　　 8.3.1抽芯距的计算33

　　　 8.3.2抽芯力的计算33

　　　9 排气系统的设计35

　　　10 温度调节系统的设计36

　　　10.1温度调节系统的作用36

　　　10.1.1温度调节系统的要求36

　　　10.1.2温度调节系统对塑件质量的影响36

　　　10.2冷却系统的机构37

　　　10.2.1模具冷却系统的设计原则37

　　　10.2.2模具冷却系统的结构38

　　　11 塑料模具用钢39

　　　12 模具可行性分析40

　　　12.1本模具的特点40

　　　12.2市场效益及经济效益分析40

　　　12.3模具爆炸图40

　　　12.4模具装配图41

　　　13 总结42

　　　致谢44

　　　参考文献45

Abstract

Plastic injection mold is industrial production process and equipment, based in electronics, automobile, motor, electrical, instrumentation, home appliance and communications, and other products, 60%-80% parts, all want to rely on that of die forming. It not only directly influences the level of industrial products, and also is a country degree industrialization and machinery manufacturing industry technology level of comprehensive embodiment.

This paper introduces the mould design of remote controller. Mainly include analysis of plastic material and argumentation of design project; selecting injection machine; devising mold structure; devising molding parts; devising oriented framework; devising stripping framework; devising side parting and pulling framework. The mold is consisted of two cavities. The plastic material select acrylonitrile butadiene-styrene copolymer (i. e. engineering material ABS). The sprue form choose a side gate. By the following calculation and design is feasible, and can be applied to practical production.

Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.　　

Key Words: Injection Mold; Devising Oriented Framework; Pulling Framework; Remote Control

本次毕业设计的内容是遥控器盒盖的塑料模具设计。塑料是一种天然合成或者用天然材料改性而得到的，以高分子化合物为基体的固体材料。遥控器盒盖带当今社会是不可缺少的一种塑件。用量大。遥控器在人们的生活中已经随处可见，所以完善遥控器的设计是时不我待的，美观，简洁，方便，环保已经是现代的时尚，遥控器盒盖也将成为一个大市场，在我国相关政策的引导下，塑料模具行业也会得到更大的发展。有利于经济的发展。遥控器盒盖在现代生活中应用广泛。有利于当代人的舒适生活。有很好的市场前景。

随着科学技术的发展，塑料成型方法不断改革和完善，对塑料工业的发展提供了强大的支持，也为现代工业提供了更多的选择空间。模具制造业是我国国民经济基础，也是关键工业。我国处于经济建设快速发展时期，塑料模具表面光滑，耐水性好，可塑性强，操作简单，模具可以反复使用。而塑料制品是近年来在我国飞速发展的一类加工材料，广泛运用于国民经济的各个领域，模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。、模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。

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遥控器盒盖.jpg

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内容简介：: 毕业设计(论文)开题报告题目：遥控器盒盖塑料模具设计系（部）：机电信息系专业：机械设计制造及其自动化班级：学生：学号：指导教师： 2012年12月22日1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）11课题名称遥控器盒盖塑料模具设计1.2课题研究背景塑料是20世纪人类的重大发明，它的发明和广泛使用，在信息工业，通讯工业，航空业，兵器业，船舶业，医学领域中已成为重要材料，并发挥着越来越重要的作用。为人类的物质文明谱写了新的篇章，大大推动了人类社会的进步和繁荣。塑料材料和塑料制品已经成为人类生活中不可缺少的原材料和用品。随着科学技术的发展，塑料成型方法不断改革和完善，对塑料工业的发展提供了强大的支持，也为现代工业提供了更多的选择空间。模具制造业是我国国民经济基础，也是关键工业。承担了工业中60%-90%的工业零件，组件和部件的工业加工。 1.3 课题研究的意义塑料是一种天然合成或者用天然材料改性而得到的，以高分子化合物为基体的固体材料。我国处于经济建设快速发展时期，塑料模具表面光滑，耐水性好，可塑性强，操作简单，模具可以反复使用。而遥控器在人们的生活中已经随处可见，所以完善遥控器的设计是时不我待的，美观，简洁，方便，环保已经是现代的时尚，抽拉式遥控器盒盖也将成为一个大市场，在我国相关政策的引导下，塑料模具行业也会得到更大的发展。 1.4模具工业在国民经济中的地位塑料制品是近年来在我国飞速发展的一类加工材料，广泛运用于国民经济的各个领域，模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。、模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 1.5各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔使材料成型。 (1) 冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的 50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 (2) 锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型时所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 (3) 塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的 35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 (4) 压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的 6。 (5) 粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。 1.6我国模具技术的现状及发展趋势 20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。塑料机械工业的发展趋势与其他工业基本相同，今后主要朝着精密，高质，高性能，节材，低噪与可持续发展的方向发展。其发展的核心和本质上精密技术和高深技术的发展，它的发展驱动力是国民经济对塑料制品在产量上，质量上合品质上的增长需求。产品与技术的发展趋势主要有微型化与大型规格装备的开发，个性化与规模经营的相辅相成，自动化与智能化。1.7 国外模具的发展国外塑料发展已经有一百多年的历史了，伦敦科学博物馆纪念塑料合成问世百年的展览取名为“可塑性”。早在1926年3月，美国塑料杂志对塑料也有这样的定义：一种物质的性质，使他成为任何想要的形状，而不像非塑料物质那样需要切凿。目前，国外在塑料以及模具方面有了以下几个注重：1，重于塑料的改性。2，增强高分子的性能。3，多种以上原材料合金。在21世纪，国外塑料的领域也是十分广泛：汽车工业，机械工业，电子电器工业，塑料包装工业，航空航天工业，建材工业，农业等。2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施1.主要内容：塑件测绘图、模具装配图、模具零件图、说明书。本设计的基本要求如下： (1) 不少于3000字的文献综述； (2) 充分了解塑件结构，绘制2维图、3D图，并完成基本参数的计算及注射机的选用； (3) 确定模具类型及结构，完成模具的结构草图的绘制； (4) 运用Pro/E或AutoCAD等工具软件辅助设计完成模具整体结构； (5) 对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算； (6) 对模具典型零件需进行选材及热处理工艺路线分析； (7) 编制模具中典型零件的制造工艺规程卡片； (8) 对设计方案和设计结果进行经济分析和环保分析； (9) 绘制模具零件图及装配图； (10) 对模具结构进行三维剖析，输出模具开合结构图；（11）编写设计说明书（所有3D图插入说明书中恰当位置）。2拟定方案：（1）课题名称：遥控器盒盖塑料模具设计（2）材料选择：ABS（3）生产批量：大批量（4）精度要求：中（5）塑料等级：4级方案一：遥控器盒盖的下端面为分型面，采用整体式的直浇道，侧浇口，浇口设在零件的侧面上，手动推出机构脱模，用手动侧向分型方式抽芯。此方案的优点是制造方便，但操作麻烦，生产率低，劳动强度大。方案二：遥控器盒盖的上端面为分型面，采用整体式的直浇道，点浇口，浇口设在分型面的上端面，选用卧式注射机，选用机动推出机构脱模，机动侧向分型方式抽芯。此方案生产效率高，操作简便，动作可靠，方便脱出流道凝料。经过两种方案的对比，方案二的可靠性高，经济性价比高，适合大批量生产，故选此次模具设计选用方案二。设计的遥控器盒盖的零件图见图1：图1设计的遥控器盒盖见图2,3,4：图2 图3 图4 3、研究方法、手段：本设计题目涉及目标均为工程实际零件，通过对塑件的实体测绘，完成基本参数的采集，然后运用注塑模具设计、塑料模具设计、塑料成型工艺等知识，指导学生利用AutoCAD和Pro/E软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括选材热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。本设计旨在锻炼学生在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作1、重点及难点: 本课题研究的重点是模具总体结构的设计优化选择,应用相关软件进行零件图和装配图绘制,以及对模具结构进行三维剖析输出开合模具结构图.难点在于抽芯机构的设计和总体方案的优化选择,以及模具三维结构剖析和开合模具图输出.2、前期工作：（1）查阅了相关专业资料为设计做好准备；（2）完成模具二维图、3D图的绘制、文献综述；（3）完成了零件图的测绘及其工艺性分析；（4）进行了模具结构的分析，拟订了两套备选结构方案。4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写12周：熟悉课题，根据老师给的资料运用AutoCAD、Pro/E软件绘制塑件3D图，翻译外文资料。 34周：确定模具类型及结构，绘制模具结构草图，准备开题答辩。 58周：对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算，并运用Pro/E辅助设计完成部分模具零件，准备中期答辩。 914周：运用Pro/E完成模具整体结构3D图，完成模具零件的选材、工艺规程的编制、装配图及零件图的绘制等工作。 1517周：对所有图纸进行校核，编写设计说明书，所有资料提请指导教师检查，准备毕业答辩。5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6 所在系审查意见：系主管领导：年月日注：1. 正文：宋体小四号字，行距22磅。2. 开题报告由各系集中归档保存。参考文献1 徐政坤，塑料成型工艺与模具设计，北京：国防工业出版社，20082 胡仁喜，Pro/ENGINEER wildfire 化学工业出版社，20103 张克惠，注塑模设计，西北工业大学出版社，1955年1月4 模具实用技术丛书编委会，塑料模具设计制造与应用实例，机械工业出版社5 葛正浩，杨芙莲，Pro/E塑料制品设计入门与实践，化学工业出版社6 徐政坤，塑料成型工艺与模具设计，北京：国防工业出版社，20087 李秦蕊，塑料模具设计，西北工业大学出版社，20068 王树勋，苏树珊模具实用技术设计综合手册，华南理工大学出版社， 20039 李秦蕊，塑料模具设计，西北工业大学出版社，1988年修订本10 申开智，塑料成型模具，中国轻工业出版社，200211 陈剑鹤，模具设计基础，机械工业出版社，200312 陈万林，实用模具技术，机械工业出版社，200013 陈志刚，塑料模具设计，机械工业出版社，200214 廖念钊，古莹蓭，莫雨松，互换性技术与测量，第五版，北京：中国计量出版社，2007.615 李庆余，张佳，机械制造装备设计，北京：机械工业出版社，2003.816 大连组合机床研究所，组合机床设计参考图册，北京:机械工业出版社，1975.1117 方国治，高洋，童忠良，塑料制品加工与应用实例，北京：化学工业出版社，201018 Kollmann F. G. Rotating Elasto-Plastic Interference Fits. Trans. ASME, 80-C2/DET-11.19 Mechanical Drive(Reference Issue). Machine Design.52(14),198020 Frank W. Wilson, Philip D. Harvey & Charles B. Gump. 2nd ed. Die design handbookM. McGraw-Hill Book Company.1965 本科毕业设计(论文)题目：遥控器盒盖的塑料模具设计系别：机电信息系专业：机械设计制造及自动化班级：学生：学号：指导教师： 2013年05月遥控器盒盖的塑料模具设计摘要塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。它不仅直接影响工业产品的水平，也是一个国家工业化程度和机械制造工业技术水平的综合体现。本文详细介绍了遥控器盒盖的塑料模具设计，主要包括：塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；模具结构的设计；成型零件的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；侧向分型与抽芯机构的设计等。本次设计为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（即工程材料ABS），浇口形式选用了侧浇口。通过以下计算和设计是可行的，并可以应用到实际生产中。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对PROGRAM的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。关键词：注塑模具；导向机构；脱模机构；遥控器 Plastic Mold Design and Remote ControlAbstract Plastic injection mold is industrial production process and equipment, based in electronics, automobile, motor, electrical, instrumentation, home appliance and communications, and other products, 60%-80% parts, all want to rely on that of die forming. It not only directly influences the level of industrial products, and also is a country degree industrialization and machinery manufacturing industry technology level of comprehensive embodiment. This paper introduces the mould design of remote controller. Mainly include analysis of plastic material and argumentation of design project; selecting injection machine; devising mold structure; devising molding parts; devising oriented framework; devising stripping framework; devising side parting and pulling framework. The mold is consisted of two cavities. The plastic material select acrylonitrile butadiene-styrene copolymer (i. e. engineering material ABS). The sprue form choose a side gate. By the following calculation and design is feasible, and can be applied to practical production. Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.Key Words: Injection Mold; Devising Oriented Framework; Pulling Framework; Remote Control主要符号表公称压力注射压力最大注射量收缩率体积流量锁紧块的斜角斜导柱倾斜角开模行程最大收缩率模具制造公差模具制造公差模具磨损量传热膜系数斜导柱直径抽芯距材料的许用应力模具最大闭合高度模具最小闭合高度导滑槽施加的压力模具型腔的总热量流道中各段流程的厚度塑件包紧型芯的侧面积 L斜导柱的有效工作长度流道中各段流程的长度结晶型塑料溶解潜热塑料脱模温度抽拔阻力塑件对型芯产生的单位正压力为脱模板中心允许的最大变形量斜导柱与滑块之间的摩擦阻力导滑槽与滑块之间的摩擦阻力II目录1 绪论11.1概述11.2题目国内外相关研究情况11.3塑料模具的发展趋势21.4研究本课题的意义32 塑件材料分析和工艺分析42.1塑件的工艺分析42.1.1塑件的材料42.1.2 ABS的成型性能 42.1.3塑件的基本特性52.1.4苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工艺参数52.2 塑件的成型工艺及原理62.2.1塑件的结构设计62.2.2塑件的尺寸及精度72.2.3塑件的尺寸及精度72.2.4塑件的体积和质量72.3注塑模的机构组成72.4模具的方案选择73 注塑机的选择93.1 型腔数目的确定93.2 浇口种类确定93.3 选择注射机及注射机的主要参数93.3.1 注射机的类型93.3.2 注射机成型工艺分析10 3.3.3注塑机的校核11 3.3.4塑件在分型面上的投影面积和锁模力的核12 3.3.5模具与注射机安装模具部分相关尺寸核.124 模具结构的设计144.1浇注系统134.1.1浇注系统的作用134.1.2浇注系统布置134.2浇注系统设计144.2.1浇注系统的组成144.2.2浇注系统的设计原则154.2.3主流道的设计154.2.4分流道的设计164.2.5浇口的设计164.2.6冷料穴的设计164.2.7浇口的位置设计175 成型零件设计185.1分型面的设计185.2成型零件应具备的性能1895.3成型零件的结构设计195.3.1凹模（型腔）结构设计195.3.2型芯的结构设计205.4成型零件工作尺寸计算205.4.1影响塑件尺寸和精度的因素225.4.2成型零件工作尺寸的计算225.4.3成形型腔壁厚的计算25 5.5模架的选择206 导向机构的设计286.1导向机构的作用286.2导柱导向机构286.2.1导向机构的总体设计286.2.2导柱的设计296.2.3导套的设计297 脱模机构的设计297.1脱模机构的结构组成307.1.1脱模机构的设计原则307.1.2脱模机构的结构307.1.3脱模机构的分类307.2脱模力的计算317.3脱模机构317.3.1推杆机构的设计318 侧向分型与抽芯机构设计338.1侧向分型与抽芯机构的分类338.2液压油缸侧向抽芯机构设计32 8.2.1导滑槽设计33 8.2.2滑块定位装置设计338.2.3楔紧块设计33 8.3抽芯的计算33 8.3.1抽芯距的计算33 8.3.2抽芯力的计算339 排气系统的设计3510 温度调节系统的设计3610.1温度调节系统的作用3610.1.1温度调节系统的要求3610.1.2温度调节系统对塑件质量的影响3610.2冷却系统的机构3710.2.1模具冷却系统的设计原则3710.2.2模具冷却系统的结构3811 塑料模具用钢3912 模具可行性分析4012.1本模具的特点4012.2市场效益及经济效益分析4012.3模具爆炸图4012.4模具装配图4113 总结42致谢44参考文献451 绪论1 绪论1.1 概述塑料注射模具是工业生产的基础工艺设备。振兴和发展我国的模具工业,日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制作所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效率放大器”，用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，塑料模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是质量、技术和能力等方面都有了很大的进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低挡塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中高档塑料模具也有供过于求的趋势。1.2 国内外模具的相关情况外塑料发展已经有一百多年的历史了，伦敦科学博物馆纪念塑料合成问世百年的展览取名为“可塑性”。早在1926年3月，美国塑料杂志对塑料也有这样的定义：一种物质的性质，使他成为任何想要的形状，而不像非塑料物质那样需要切凿。目前，国外在塑料以及模具方面有了以下几个注重：(1)重于塑料的改性。(2)增强高分子的性能。(3)多种以上原材料合金。在21世纪，国外塑料的领域也是十分广泛：汽车工业，机械工业，电子电器工业，塑料包装工业，航空航天工业，建材工业，农业等。48毕业设计（论文） 20世纪 80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。塑料机械工业的发展趋势与其他工业基本相同，今后主要朝着精密，高质，高性能，节材，低噪与可持续发展的方向发展。其发展的核心和本质上精密技术和高深技术的发展，它的发展驱动力是国民经济对塑料制品在产量上，质量上合品质上的增长需求。产品与技术的发展趋势主要有微型化与大型规格装备的开发，个性化与规模经营的相辅相成，自动化与智能化。1.3塑料模具的发展趋势塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广：（1）超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展；（2）多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展；（3为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展；（4）模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化、网络化方向发展；（5）更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用；（6）更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法；（7）各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展；（8）逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展；（9）热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展；（10）模具标准化程度将不断提高。在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向2。近年来，港资、台资、外资在中国大陆发展迅速，这些企业中大量自产自用塑料模具无确切的统计资料，因此未能进入上述统计之中。在科技发展中，人是第一要素，因此我们特别注意人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来3。1.4研究本课题的意义本次毕业设计的内容是遥控器盒盖的塑料模具设计。塑料是一种天然合成或者用天然材料改性而得到的，以高分子化合物为基体的固体材料。遥控器盒盖带当今社会是不可缺少的一种塑件。用量大。遥控器在人们的生活中已经随处可见，所以完善遥控器的设计是时不我待的，美观，简洁，方便，环保已经是现代的时尚，遥控器盒盖也将成为一个大市场，在我国相关政策的引导下，塑料模具行业也会得到更大的发展。有利于经济的发展。遥控器盒盖在现代生活中应用广泛。有利于当代人的舒适生活。有很好的市场前景。随着科学技术的发展，塑料成型方法不断改革和完善，对塑料工业的发展提供了强大的支持，也为现代工业提供了更多的选择空间。模具制造业是我国国民经济基础，也是关键工业。我国处于经济建设快速发展时期，塑料模具表面光滑，耐水性好，可塑性强，操作简单，模具可以反复使用。而塑料制品是近年来在我国飞速发展的一类加工材料，广泛运用于国民经济的各个领域，模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。、模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。2 塑料模具的材料分析和工艺2 塑料模具的材料分析和工艺分析2.1塑件的工艺分在模具设计之前需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要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。遥控器壳如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结构中等复杂程度，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 a.遥控器盒盖三维 b.遥控器盒盖二维图图2.1遥控器盒盖塑件2.1.1塑件的材料此塑件的材料为ABS。2.1.2 ABS的基本特性遥控器盒盖是日常生活中常见的生活用品。根据用途选取材料。ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合理学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。毕业设计（论文） ABS无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为1.02-1.05g/cm3。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎没有影响， ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂，ABS有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度约为93耐气候性差，在紫外线作用下ABS易变硬发脆。非结晶型塑料，品种牌号很多。各品种的机电性能和成型性能也各有差异，应按品种确定成型方法和成型射时间和冷却时间最重要，它们对塑件的质量均有决定性影响。注射时间中的充模时间和充模速度成正比，在生产中，充模时间一般为3s5s。注射时间中的保压时间就是对型腔的压实时间，在整个注射时间内所占的比例较大，一般为20s25s，（特厚塑件可高达5min 10min）。在熔料冻结浇口之前，保压时间的多少，将对塑件密度和尺寸精度产生影响。保压时间的长短不仅与塑件的结构尺寸有关，而且与料温、模温以及主流道和浇口的大小有关。如果主流道和浇口的尺寸合理、工艺条件正常，通常以塑件收缩率波动范围最小的压实时间为最佳值。冷却时间主要决定于塑件的厚度、塑件的热性能和结晶性能以及模具温度等。冷却时间的长短应以脱模时塑件不引起变形为原则，冷却时间一般在30s120s之间。成型周期中的其他时间则与生产过程是否连续化和自动化，以及连续化和自动化的参与程度有关4。 2.1.3ABS的成型性能： ABS易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；ABS在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用侧浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080。ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2.1.4苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工艺参数ABS材料性能指数如表2.1所示。表2.1 ABS材料性能名称单位数值密度(g/cm3)1.041.06熔点130160热变形温度45N/cm6598弯曲强度Mpa80 续表名称单位数值拉伸强度MPa3549拉伸弹性模量GPa1.8硬度HRR6286收缩率%0.40.8缺口冲击强度kJ/m21120弯曲弹性模量Gpa1.4压缩强度HRR6286体积电阻系数cm1013击穿电压Kv.mm-115介电常数60Hz3.72.2塑件的成型工艺及原理2.2.1塑件的结构设计 a. 脱模斜度由于注射制品在冷却过程中产生收缩，因此它在脱模前会紧紧的包住模具型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面，与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并浪费原材料。此次遥控器盒盖的塑料模具设计塑件的脱模斜度约取0.51.55，塑件材料ABS的型腔脱模斜度为0.35130/，型芯脱模斜度为1。 b. 塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响，它与注射充模时的熔体流动、固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。本次设计的塑件壁厚选取在3。该管连接件壁厚均匀，周边和底部壁厚均为3左右。 c. 塑件的圆角遥控器是生活用品，为了美观以及防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角过度。2.2.2 塑件的尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑小巧些。该塑件的材料为ABS，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关等级确定精度等级。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用MT3级精度，未注采用MT5级精度6。2.2.3塑件表面粗糙度遥控器塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般为Ra 0.021.25之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。本次遥控器塑件确定外部需要的表面粗糙度比内部要高许多，为Ra0.2，内部为0.4。2.2.4 塑件的体积和质量本次设计中，塑件的质量和体积采用3D测量，在PORE软件中，使用塑模部件验证功能，可以测得塑件的质量（ABS的密度为1.05），即可以得出该塑件制品的体积为质量为19.6克。2.3注塑模的机构组成注射模具主要包括动模和定模两部分，动模安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的固定模板上。注射时动模与定模闭合，构成型腔和浇注系统，开模时动模与定模分离，以便取出塑料制品7。2.4模具的方案选择方案一：该零件以侧面为分型面，使用液压机抽芯，采用顶杆推出，侧流道型浇口。优点是流程短，进料快，阻力小等；缺点去除浇口不便，不利于塑件脱模。浇口形状选用圆形。方案二：该零件以底面为分型面，使用单向侧抽芯，采用顶杆推出，使用侧浇口，截面尺寸选用圆形。方案三：采用弹簧抽芯，型芯将由大小不同的三对镶块组成，由镶块组成的型芯结构内部是空心的，空心部分加一顶杆。在锁模力解除后，顶杆抽出，在弹簧力的作用下，型芯镶块向里运动，从而实现脱模。综合这三种方案的优缺点，确定最后方案完成设计如下。3 注塑机的选择3 注塑机的选择3.1型腔数目的确定因为遥控器盒盖的塑件的尺寸不大，为提高塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用一模四腔，进行加工生产。3.2浇口种类的确定注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。由于本设计中遥控器壳塑件外表面质量要求不是特别高，所以选用侧浇口。侧浇口直接在中间的圆端面处进，遥控器壳组装后，浇口被遮挡起来。毕业设计（论文）3.3选择注塑机及注塑机主要参数3.3.1 注塑机的类型遥控器盒盖是中批量生产，采用一模四腔，需要至少注射量19.6x4=78.4g，流道水口废料9.3g，总注塑量达到87.7g，再根据工艺参数（主要是注射压力），综合考虑各种因素，选定注射机为HTF300XA。注射方式为螺杆式，其有关性能参数如表3.1：表3.1 HTF300XA型号/参数单位300A螺杆直径mm60理论注射容量cm3727注射重量PSg662注射压力Mpa213注射行程mm257螺杆转速r/min0160料筒加热功率KW17.25锁模力KN3000拉杆内间距(水平垂直)mm660660续表允许最大模具厚度mm660允许最小模具厚度mm250移模行程mm660移模开距(最大)mm1260液压顶出行程mm160液压顶出力KN62液压顶出杆数量PC13油泵电动机功率KW30油箱容积l580机器尺寸(长宽高)m6.92.02.4机器重量t11.5最小模具尺寸(长宽)mm4604603.3.2 注塑机成型的工艺分析注射成型工艺过程分析：根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作： a. 成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，ABS材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在70 80 下干燥24 h。 b. 料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。柱塞式注射机料筒的清洗常比螺杆式注射机困难，因为柱塞式料筒内的存料量较大而不易对其转动，清洗时必须拆卸清洗或者采用专用料筒。对螺杆式通常是直接换料清洗，也可采用对空注射法清洗。 c. 脱模剂的选用脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对ABS材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步：注射成型过程完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为ABS，就采用退火处理13小时。3.3.3 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： (3.1)式中 -型腔数量 -单个塑件的体积（） -浇注系统所需塑料的体积（）本设计中：n=4 19.6 =9.3 M=4x19.6+9.3=87.7g (3.2) 注塑机额定注塑量为662g，注射量符合要求。3.3.4 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 (3.3) 式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 n=2 =8572.5 =4025 =4x8572.5+4025=38315 (3.4) 注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即：（）P F (3.5) 式中： P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定锁模力（N）其它意义同上。型腔内通常为20-40MPa，一般制品为24-34MPa，精密制品为39-44MP（）P=38315x30x1.1x0.001=1264.4KN3000KN (3.6)锁模力符合要求。3.3.5 模具与注射机安装模具部分尺寸 a. 模具厚度（闭合高度）模具闭合高度必须满足以下公式 (3.7)式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中模具厚度为370mm 250H660 符合要求b. 开模行程（S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于单分型面注射模应有：+模厚 (3.8)式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =（水口料的长度+2030）本设计中 =1260 = 60 mm =130+30=160 mm (3.9)总的开模距离需要H=590mm以上，经计算符合要要求。 c. 顶出装置的校核在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。 300XA型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。4 模具结构设计4 模具结构设计4.1浇注系统浇注系统是熔融塑料从注射机喷嘴到型腔的必经通道，它直接关系到成型的难易和塑件的质量，是注射模设计中的重要组成部分。浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通侧浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。4.1.1浇注系统的作用浇注系统的作用是使熔融塑料平稳、有序地填充到型腔中去，且把压力充分地传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、美观的塑件。对浇注系统设计的具体要求是：a. 对模腔的填充迅速有序；b. 可同时充满各个型腔；c. 对热量和压力损失较小；d. 尽可能消耗较少的塑料；e能够使型腔顺利排气；f. 浇注道凝料容易与塑料分离或切除；g. 不会使冷料进入型腔；浇口痕迹对塑料外观影响很小。4.1.2浇注系统布置在此次设计的遥控器盒盖多模腔中，分流道的布置选择平衡式。型腔应与模板中心对称。使型腔和流道的投影中心与注射机锁模力中心重合，避免注射时产生附加的倾侧力矩。4.2浇注系统设计流道系统包括主流道、分流道和冷料井以及结构设计。4.2.1浇注系统组成普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分。毕业设计（论文） 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴4.2.2浇注系统设计的原则在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a. 塑料成型特性设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。 b. 模具成型塑件的型腔数设置浇注系统还应考虑到模具是一模四腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 c. 塑件大小及形状根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 d. 塑件外观设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。 e. 冷料在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。4.2.3 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。 a. 主流道的尺寸设计中选用的注射机为海天300XA，它的喷嘴的直径为3.5，喷嘴球面半径为16，主流道各具体尺寸如下： (4.1) (4.2) b. 主流道衬套的形式选用如图所示类型的衬套，这种类型可防止衬套在塑料熔体反作用下退出定模。将主流道衬套和定位球设计成两个零件，然后配合固定在模板上，衬套与定模板的配合采用。如图4.1所示：a. 浇口套三维图 b.浇口套二维图图4.1浇口套 c. 主流道衬套的固定主流道衬套的固定，采用2个M6X20的螺丝直接锁附固定。4.2.4分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且采用侧浇口。如图4.2所示：a.分流道位置三维图 b.分流道位置二维图图4.2分流道位置4.2.5浇口的设计浇口又叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，侧浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则：a. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最要做到这一点必须使：(1) 流程(包括分支流程)为最短；(2) 每一股分流都能大致同时到达其最远端；(3) 应先从壁厚较厚的部位进料；(4) 考虑各股分流的转向越小越好。b. 有效地排出型腔内的气体根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用侧浇口。4.2.6冷料穴的设计主流道的末端需要设置冷料穴以往上制品中出现固化的冷料。因为最先流入的塑料因接触温度低的模具而使料温下降，如果让这部分温度下降的塑料流入型腔会影响制品的质量，为防止这一问题必须在没塑料流动方向在主流道末端设置冷料穴以便将这部分冷料存留起来。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上，其标称直径与主流道直径相同或略大一些，这里取为，最终要保证冷料体积小于冷料穴体积。冷料穴的z形式有多种，这里采用倒锥形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它与推杆配用，开模时倒锥形的冷料穴通过内部的冷料先将主流道凝料拉出定模，最后在推杆的作用下将冷料和和主流道凝料随制品一起被顶出动模。4.2.7浇口的位置浇口的位置对塑件的质量有极大的影响，浇口的位置选择时应遵循如下原则：a. 浇口应开设在塑件较厚的部位，以利于熔体流动，型腔的排气和塑料的补塑，避免塑件产生缩孔或表面凹陷； b. 浇口的设置应避免塑件表面产生熔接痕，影响塑件的外观；c. 浇口应设置在能使型腔的各个角落同时充满的位置；d. 浇口应设置在有利于排出型腔中的气体的位置；e. 浇口应设计在能避免塑件表面产生熔接痕的部位；f. 模具的型芯细小时，浇口设计应注意不能使熔融塑料直接冲击型芯，以免型芯被冲击变形。g. 浇口不要设置在塑件使用中的承受弯曲载荷和冲击载荷的部位11。5 成型零件设计5 成型零件设计注射模具闭合时，成型零件构成了成型塑料制品的型腔，成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、镶拼件，各种成型杆与成型环。成型零件承受高温高压塑料熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸、和表面。在开模和脱模时需克服与塑件的粘着力。在上万次、甚至几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑料制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高雅容器，它的强度和刚度必须在容许值之内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。5.1分型面的设计模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触表面成为分型面。分型面的设计在注射模的设计中占有相当重要的位置，分型面的设计合理与否直接影响到塑件的质量；模具的整体机构；工艺操作的困难程度及模具的制造成本。常见的取出区间的主分型面，与开模方向垂直。也有采用与开模方向一致的侧向主分型面。分型面大都是平面，也有曲面或台阶面。分型面的选择原则：a. 分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处，只有这样才能使塑件从模具中顺利地脱模，这是最根本的一条原则。b. 分型面的选择应考虑有利于塑件的脱模，一般模具的脱模机构通常设置在动模一侧，模具开模后塑件应停留在动模一边，以便塑件顺利脱模。c. 分型面的选择要保证塑件的进度要求，塑件光画的表面不应设计分型面，以避免影响外观质量；塑件中要求同轴度的部分要放在分型面的同一侧，以保证塑件同轴度的要求。d. 分型面的选择还应考虑模具的侧向抽拔距，由于模具侧向分型是由机械分型机构来完成的，所以抽拔距都比较小，选择分型面时应将抽芯和分型距离长的方向置于开模的方向，将小抽拔距作为侧向分型或抽芯。e. 分型面作为主要的排气渠道，应将分型面设计在熔融塑料的流动末端，以便于模具型腔内气体的排出。f. 选择分型面时应使模具零件易于加工，减小机加工的难度，要使模具加工工艺最简单。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并毕业设计（论文）选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧12。如图5.1所示：图5.1分型面5.2成型零件应具备的性能由于成型零件的质量直接影响到塑件的质量，且与高温高压的塑料熔体接触，所以必须具备一下性能：a. 具有足够的强度和刚度，以承受塑料熔体的高温和高压。b. 具有足够的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨损。c. 具有良好的抛光性能和耐腐蚀性能。d. 零件的加工性能好，可淬性良好，热处理变形小。e. 成型部位须有足够的位置精度和尺寸精度。5.3成型零件的结构设计模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。5.3.1凹模（型腔）结构设计凹模也称为型腔，是成型塑件表面形状的模具零部件。型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。a. 整体式凹模它是由整块材料加工制成。整体式凹模的强度高，成型的塑表面光滑无痕迹，但模具加工困难，热处理变形大，材料浪费严重，适用于中小型简单模具。b. 整体嵌入式凹模经常应用于多型腔模具，凹模常加工成带台阶的镶块，从凹模固定板下部嵌入，或者凹模与凸模固定板采用过盈配合，用螺钉连接在固定板上，凹模如果是回转体，还需要销钉或平键定位止转。整体嵌入式凹模加工和安装容易，热处理变形小，便于凹模损坏时的更换和维修，成型后的塑件如有毛刺扥缺陷时，有利于脱模和后处理。c. 镶嵌式凹模有的模具采用局部镶嵌式凹模，对于大型模具或形状复杂的模具，为了便于机械加工或热处理，而采用大面积镶嵌式凹模。局部镶嵌的凹模一般都是凹模的易损部分或难于加工成型的部分，凹模镶嵌的配合表面要磨平、抛光，以减少塑件成型时的表面毛刺，保证塑件表面质量。d. 四壁拼合式凹模弱国矩形凹模巨大且复杂，可将底部和四壁分别加工，经研磨后嵌入模套，侧壁之间采用扣锁连接，以保证连接的准确性。e. 拼块式凹模对于有侧凹的圆形塑件要采用侧向分型机构，以便塑件顺利从凹模取出，凹模可有两块或多块拼合而成13。本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。如图5-2所示：a.型腔三维图 b.型腔二维图图5-2型腔5.3.2型芯的结构设计型芯是成型塑件内表面的模具零件，根据成型情况不同，型芯可分为一下结构形式：a. 整体型芯整体型芯是在型芯固定板或型腔上直接加工出型芯，这种型芯结构牢固，成型的塑件质量好，但模具的加工难度大，适用于内形简单、深度不大的型芯设计。b. 镶嵌式型芯在多型腔模具中常常将型芯加工成带台阶的型芯，镶嵌到型芯固定板上，如型芯为回转体且有不对称凹槽或凸起，需要加销钉定位止转。当型芯细小时，可采用过盈配合，铆接或树脂粘结的方法将型芯与固定板连接起来。 c. 组合式型芯对于形状较为复杂的型芯通常用两个或多个型芯共同组合而成，这种方法可以讲复杂型芯简单化，使加工难度降低，也有利于型芯的抛光。它需求各型芯配合面要平整，与型芯固定板的配合要紧密，不要是用销钉或螺钉固定连接14。本设计中零件结构较为简单，深度不大，但经过对塑件实体的仔细观察研究发现，塑件采用的是整体式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用。如图5.3所示。a. 型芯三维图 b.型芯二维图图5.3型芯5.4成型零件工作尺寸计算注塑模成型零件工作尺寸，是指成型零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高压和熔融温度下充模成型，并在模具温度下冷却固化，最终在室温下进行尺寸检测和使用。因此，塑料制品的形状和尺寸精度的获得，必须考虑物料的成型收缩率等众多因素的影响。成型零件的工作尺寸主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形和异形的长度和宽度尺寸）、型腔的深度和型芯的高度尺寸、型腔（型芯）与型腔（型芯）的位置尺寸等。在模具设计中，应根据塑件的尺寸、精度来确定模具成型零件的工作尺寸和精度。5.4.1影响塑件尺寸和精度的因素(5.1)a. 成型收缩率塑料成型后的收缩率与塑料的材料、塑件的结构、模具的结构以及成型的工艺条件等因素有关，因此，在实际工作中，成型收缩率的波动很大，从而引起塑料尺寸的误差很大，塑件尺寸的变化值为：式中塑料收缩波动而引起的塑件尺寸误差mm；塑料的最大收缩率%；塑料的最小收缩率%；塑件尺寸mm。一般情况，由成型收缩率波动而引起的塑件尺寸误差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以内。 b. 模具成型零件的制造误差模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成型零件的制造误差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困难，制造成本和加工周期也会加大加长。实践证明，如果模具成型零件的制造误差在IT7IT8级之间，成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。 c. 模具成型零件的磨损模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、脱模时与塑件的摩擦、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新抛光等，均可造成模具成型零件尺寸的变化，凹模或型腔尺寸变大，凸模或型芯尺寸变小。这种由于磨损造成的模具成型零件尺寸的变化值与塑件的产量、塑料原料及模具都有关系，当塑件产量较大时，模具表面耐磨性要好（如采用高硬度材料，模具表面镀硬金属层，表面渗氮处理等）。对于中小塑件，模具的成型零件最大磨损可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成型零件最大磨损应取塑件公差的1/6以下。d. 模具安装配合的误差模具的成型零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。模具的配合间隙误差应不影响模具成形零件的尺寸精度和位置精度22。5.4.2成型零件工作尺寸的计算在计算成型零件工作尺寸时要用到塑料的平均收缩率S。平均收缩率S的计算用到公式(5.2)公式中-塑料的最大收缩率； -塑料的最小收缩率。(1) 型腔径向尺寸的计算(5.3) 其中，-塑件的最大尺寸； -塑件的平均收缩率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，(5.4)(2) 型腔深度尺寸的计算其中，-塑件的最大高度； -塑件的平均收缩率； -塑件的公差； -型腔的上偏差， mm 型腔的径向尺寸如下表5.1所示。表5.1 型腔的径向尺寸塑件基本尺寸L塑件的公差成型零件的上偏差型腔的工作尺寸660.380.12780.160.05370.160.05360.140.04790.160.053140.180.06120.180.06100.160.05340.120.04130.180.06续表210.220.073170.200.067110.180.06220.220.073 型腔深度尺寸如下表5.2所示。 mm表5.2 型腔深度尺寸塑件基本尺寸L塑件的公差成型零件的上偏差型腔深度尺寸0.50.120.0410.120.0440.140.043 表（5-2）其中（3）型芯径向尺寸的计算(5.5)其中，-塑件的最大尺寸； -塑件的平均收缩率； -塑件的公差； -型腔的上偏差。(5.6)(4) 型芯高度尺寸的计算其中，-塑件的最大高度； -塑件的平均收缩率； -塑件的公差； -型腔的上偏差。根据公式以及遥控器盒盖模具的设计，可以确定型芯的工作尺寸如下表5.3所示。表5.3型芯高度尺寸 mm塑件基本尺寸L塑件的公差成型零件的上偏差型腔的工作尺寸型腔的高度70.160.053320.260.087210.220.073140.180.06其中通过所计算的型腔公差与国家标准公差等级比较，型腔按IT10级制造。成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。5.4.3成形型腔壁厚的计算矩形型腔侧壁受内压作用发生膨胀变形的情况与圆形型腔不同。矩形型腔在受内压作用时，型腔不仅向四面膨胀，而且型腔侧壁还会发生弯曲变形。变形最大处为模具型腔侧壁中间处。矩形型腔侧壁厚度的确定，如果按照实际受力与变形状态计算，是非常复杂的，通常是对矩形型腔受力与变形情况进行简化，然后由简化模型来计算。常用的简化模型有以下三种：将矩形型腔侧壁看成两端固定的梁；将矩形型腔侧壁看成两端铰支的梁；将矩形型腔侧壁看成一整体框架。在这三种简化模型中，第二种模型未考虑型腔角部对侧壁变形的限制，因此计算出的型腔侧壁厚度值偏大。第三种模型虽然是一种较理想的计算模型，但计算过程复杂，使其应用受到限制。因此，实用上常按第一种模型计算15。本次所设计注射模具，模具的型腔和底部不是一体的，所以，可按照以下公式计算： (5.7)式中 P 型腔压力，一般取240450公斤/厘米； L 型腔长边的边长（厘米）； a 受压力部分的高度（厘米）； E 弹性模数，钢为2.1（公斤/厘米）； b 型腔高度（厘米）；允许变形量（厘米）。由于设计的零件尺寸太小，所以壁厚绝对满足设计要求尺寸，故设计合理。5.5模架的选择注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下：单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择CI型的模架，其基本结构如下：图5.4模架CI型模具定模采用两块模板，动模采用一块模板，又叫两板模，大水口模架，适合侧浇口，潜伏式浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸。经过计算可以知道该模具是一模四腔的模具，而型腔之间的距离在30-40mm之间。把型腔排列成一模四腔可侧得长为370mm，宽为230mm，模架的长L=370+复位杆的直径+螺钉的直径+型腔壁厚550mm模架的宽W=230+复位杆的直径+型腔壁厚450mm根据内模仁的尺寸，在计算完模架的长宽以后，还需要考虑其他螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。在此设计中，由于有液压油缸侧抽芯机构，还需要考虑侧抽芯对模具设计中模架外形尺寸的影响。综合考虑，本次设计采用BL=450x550的模架是适当的，塑件的高度为16mm，塑件的全部胶位都留在定模部分，该模具型腔结构简单，型芯、型腔的固定是固定总高度的加30-50mm，B板的厚度取90mm，满足强度要求，A板为90mm，C板为120mm的选择应考虑推出机构的推出距离是否满足推出的高度）在本设计中，因为采用CI4555标准模架，其标准模脚的高度为120mm，完全满足顶出要求。综上所述所选择的模架的型号为： CI-4555-A90-B90-C1206 导向机构的设计6 导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导套导向和锥面定位两种类型。导柱导套导向机构用于动模和定模的开合模导向以及脱模机构的运动导向。6.1导向机构的作用在注射模中，指引动模与定模之间按一定的方向闭合和定位的装置，称之为合模导向机构。因此，导向机构的功能有： a. 定位作用为避免模具在装配时，因方向搞错而损坏成型零件，并在模具闭合后，使型腔在工作过程中能保持正确形状和位置；确保塑件壁厚的均匀性。b. 导向作用在动模向定模闭合行进中，导向机构应首先接触，引导动、定模沿准确方向和位置闭合，避免凸模首先进入型腔而发生损伤事故。为此，导柱必须比凸模端面高出68mm。c. 承受一定侧压力高压塑料熔体注入型腔时，会产生单向侧压力。或由于型腔侧面不对称；或由于模具的中心与分型面上成型的几何中心不一致，会产生较大的侧压力，均须由合模导向机构来承担。但当单向侧压力过大时，需增设锥面定位机构来承担。d. 支撑定模型腔板或动模推件板对于双分型面注射模，导柱还需支撑定模型腔板的重力，也对此板导向和定位。对于脱模机构中设置的导柱，也有此种功能16。6.2导柱导向机构在塑料模具设计中的导柱导向机构，包括导柱和导套两个主要零件，分别安装在动、定模两边。根据本次设计的遥控器盒盖的塑料模具，以及导柱和导套具有的以下特点：6.2.1导向机构的总体设计a. 导柱的设计要点导柱的直径由模具大小而定，但必须具有足够的抗弯强度，且表面要耐磨，芯部要坚韧，因此导柱的材料多半采用低碳钢（20）渗碳淬火处理，硬度为5055HRC。也可直接采用T8A碳素工具钢，再经淬火处理。b. 导柱的长度通常导柱应高出凸模端面68mm，以免在导柱未导正时凸模先进入型腔与其碰撞而损坏。c. 导柱的端部导柱的端部常设计成锥形或半球形，便于导柱顺利地进入导向孔。d. 导柱的配合精度导柱与导向孔通常采用间隙配合H7/f6或H8/f8，而安装孔则采用过渡配合H7/m6或H7/k6，配合部分表面粗糙度为Ra=0.8。e. 导柱直径导柱尺寸按模具模板外形尺寸而定，模具尺寸越大，导柱间中心距应越大，所选导柱直径也越大，所选导套直径也越大17。6.2.2导柱的设计导柱的基本结构形式有两种。一种是除安装部分的凸肩外，长度的其余部分直径相同。另一种是除安装部分的凸肩外，使安装的配合部分直径比外伸的工作部分直径大。带头导柱用于生产批量不大的模具，可以不用导套。有肩导套用于采用导套的大批量生产并高精度导向的模具。为了减小导柱导套的摩擦，有的导柱开设油槽。小型模具常采用带头导柱，大型模具常采用有肩导柱18。本次设计的导柱如图6.1所示： a.导柱三维图 b.套住二维图图6.1导柱6.2.3导套的设计a. 导套形状为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前段倒一圆角R。导柱孔最好打通，否则导柱进入未打通的导柱孔（不通孔）时，孔内空气无法逸出，而产生发反压力，给导柱的进入造成阻力。当结构需要开不通孔时，就要在不通孔的侧面增加通气孔或在导柱的侧壁磨出排气槽。b. 导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛19。在设计遥控器盒盖的塑料模具的时候，考虑到整体设计，以及导套和导柱的配合。本次设计的导套如图6.2所示：a.导套三维图 b.导套二维图图6.2导套7 脱模机构的设计7 脱模机构的设计在注射成型的每一循环中，塑件必须从模具的型腔及型芯中被脱出，这一完成塑件脱出的机构成为脱模机构。7.1脱模机构的结构组成7.1.1脱模机构的设计原则a. 塑件的脱模塑件滞留于动模，模具开启后应以使塑件及浇口凝料滞留于带有脱模装置的动模上，以便模具脱模装置在注射机顶杆的驱动下完成脱模动作。b. 塑件的变形保证塑件不变形损坏，这是脱模机构应达到的基本要求。首先要正确分析塑件对型腔或型芯的附着力的大小以及所在的部位，有针对性地选择何时的脱模方法和脱模位置，使顶出中心和脱模阻力中心相重合。型芯由于塑件收缩时对其包紧力最大，因此顶出的作用应该竟可能地靠近型芯，顶出力应该作用于塑件刚度、强度最大的部位，作用面尽可能大一些。影响脱模力大小的因素很多，当材料的收缩率大，塑件壁厚大，模具的型芯形状复杂，脱模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高时，脱模阻力就会增大，反之则小。c. 塑件的外观要求力求良好的塑件外观，顶出塑件的位置应该尽量设在塑件内部或对外观影响不大的部位，在采用顶杆脱模时尤其要注意这个问题。7.1.2脱模机构的结构脱模机构由以下几个零件组成，顶杆直接作用于塑料，将塑料从型腔或型芯上脱出，顶杆需要固定，因此设在固定板上，通过顶出板与固定板联接，将顶杆平稳固定，注射机的液压顶出或机械顶出杆作用于顶出板上，使顶杆完成顶出动作。当顶杆细小或顶出距离过长时要使顶出过程平稳，就要在顶出系统中增加导柱和导套，顶出后顶杆应先于型腔或型芯复位，通过复位杆时下。在顶出系统中有一拉料杆，其作用是将浇注系统的冷料拉至动模上并在卸料过程中随塑件同时被顶出。挡销的作用是在顶出板与动模板之间留有间隙，防止肥料及杂物落入，影响了顶出系统回程，同时可调节顶杆的位置及顶出距离。7.1.3脱模机构的选择推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和多元件综合推出机毕业设计（论文）构等。本设计中采用推杆推出机构使塑料制件顺利脱模。7.2脱模力的计算经过注射机的高压注射塑料在模具内冷却定型，此时塑料收缩将型芯包紧，这一包紧力是开模后塑件脱出时所必须克服的，此外还有不通孔带来的大气压力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及机构本身运动时所产生的摩擦阻力。开始脱模时的瞬时阻力最大，称为初始脱模力。脱模力的计算一般总是计算初始脱模力。塑件的脱模力计算公式如下所示：(7.1)式中脱模力，N；单位面积塑件对型芯的正力，Pa，一般取=（4.4811.76）MPa；塑件包紧型芯的侧面积，；塑件与模体刚才的摩擦系数，一般去=0.10.3；脱模斜度，(5.36)。7.3脱模机构7.3.1推杆机构的设计a. 推杆布置该塑件采用了6mm大小推杆，其分布情况如图7.1所示，这些推杆均匀的分布在产品边缘处，使制品所受的推出力均衡。 a. 推杆布置三维图 b.推杆布置二维图图7.1推杆布置 b. 推杆的设计20本设计中采用台肩形式的圆形截面推杆，设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径，推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，ABS塑料的溢料间隙为。8 侧向分型与抽芯机构设计8 侧向分型与抽芯机构设计8.1侧向分型与抽芯机构的分类当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，称为活动型芯，在塑件脱模前先将活动型芯抽出，否则就无法脱模。带动活动型芯作侧向移动（抽拔与复位）的整个机构成为侧向分型与抽芯机构。根据动力来源不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压（液动）或手动三大类型。 a. 手动侧向分型抽芯模具机构比较简单，且生产效率低，劳动强度大，抽拔力有限。故在特殊场合才适用，如试验新产品、生产小批量制品等。 b. 机动侧向分型抽芯开模时，依靠注塑机的开模动力，通过侧向抽芯机构改变运动方向，将活动零件抽出。机动抽芯具有操作方便、生产效率高、便于实现自动化生产等优点，虽然模具机构复杂，但仍在生产中广为采用。机动抽芯按结构形式主要有：斜导柱抽芯机构、弯拉杆式抽芯机构、弯拉板式抽芯机构、斜滑块式抽芯机构、顶出式抽芯机构及齿轮齿条式抽芯机构等。 c. 液压或气压侧向分型抽芯系统以压力油或压缩空气作为抽芯动力，在模具上配置专门的油缸或汽缸，通过活塞的往复运动来进行侧向分型、抽芯及复位的机构。这类机构的主要特点是抽拔距离长，抽拔力大，动作灵活，不受开模过程限制，常在大型注塑模中使用。尤其适用于备有液压缸的注塑机。8.2液压抽芯机构一般指的模具的行位机构，即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣，低陷等位置的机构。1.从作用位置分为下模行位、上模行位、斜行位（斜顶）； 2.从动力来分，为机动侧向行位机构和液压（气压）侧向行位机构。液压或气动抽芯与机动抽芯的区别：液压或气压抽芯是通过一套专用的控制系统来控制活塞的运动实现的，其抽芯动作可不受开模时间和推出时间的影响。液压传动与气压传动抽芯机构的比较：液压传动平稳，且可得到较大的抽拔力和较长的抽芯距离。本次设计如图8.1所示。毕业设计（论文）图8.1液压缸抽芯液压抽芯机构带有锁紧装置，侧向活动型芯设在动模一侧。成型时，侧向活动型芯由定模上的锁紧块锁紧，开模时，锁紧块离去，由液压抽芯系统抽出侧向活芯，然后再推出制件，推出机构复位后，侧向型芯再复位。8.2.1导滑槽的设计a. 导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合。一般采用H8/f8。b. 滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3。 c. 导滑槽材料通常用45钢制造，调质至HRC 28HRC32。8.2.2滑块定位装置设计由于我们采用的是后模行位的形式，根据生产的实际情况，采用行位压板的方式，主要作用为固定与导向作用。8.2.3楔紧块设计楔紧角应比斜导柱的倾斜角大23。8.3抽芯的计算 8.3.1抽芯距的计算S=H+(3-5)其中，S为抽芯机构需要行走的总距离；H为通过测量出来的产品抽芯距离（可以通过3D或2D进行实际测量）；3-5MM为产品抽芯后的安全距离；本设计中，抽芯距离很大，抽芯80mm才可以达到目的。8.3.2抽芯力的计算将塑料制品从包紧的侧型芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。抽芯力：F=PA(f *cos+sin) (8.1)p-塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力，通常取812Mpa； A-塑料制品包紧型芯的侧面积； f-磨擦系数，取0.10.2；-脱模斜度，一般是0.30.5度；F-单位为N；F=10x8920x0.001x(0.1x25cos25+sin25);计算得出抽芯力约为130KN。9 排气系统的设计9 排气系统的设计排气系统对确保制品成型质量起着重要的作用，排气方式一般有利用排气槽，利用型芯、镶件、推杆等的配合间隙，利用分型面上的间隙。a. 排气槽的主要作用：（1）是在模具注胶时，排除模腔内的空气；（2）是排除胶料在加热过程中产生的各种气体。b. 排气槽即为使模具型腔内的气体排出模具外面在模具上开设的气流通槽或孔，排气槽若设计不合理，将会产生如下弊病：（1）增加熔体充模流动的阻力，使型腔无法被充满，导致制品棱边不清晰；（2）在制品上呈现明显的流动痕和熔接痕，使制品的力学性能降低；（3）滞留气体使制品产生银纹，气孔，剥层等表面质量缺陷；（4）型腔内气体受到压缩后产生瞬时的局部高温，使熔体分解变色，甚至炭化烧焦；（5）由于排气不良，降低了熔体的充模速度，延长了注射成形周期21。排气是注射模设计中不可忽视的一个问题。在注射成型中，若模具排气不良，型腔内的气体受压缩将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩所产生的热使塑料烧焦，在充模速度大、温度高、物料黏度低、注射压力大和塑件过厚的情况下，气体在一定的压缩程度下会渗入塑料制件内部，造成气孔、组织疏松等缺陷。特别是快速注射成型工艺的发展，对注射模的排气系统要求就更为严格。在塑料熔体充模过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气、塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体，塑料中某些添加剂挥发或化学反应所生成的气体。常用的排气方式有利用配合间隙排气，在分型面上开设排气槽排气，利用推杆运动间隙排气等。由于本次设计中模具尺寸不大，本设计中采用间隙排气的方式，而不另设排气槽，利用间隙排气，以不产生溢料为宜，其值与塑料熔体的粘度有关。10 温度调节系统的设计10 温度调节系统的设计塑料注射模温度调节能力的好坏，直接影响到塑件的质量，而且也决定着生产效率的高低，塑件在型腔内的冷却力求做到均匀、快速，以减少塑件的内应力，使塑件的生产做到优质高效率。10.1温度调节系统的作用温度调节系统在模具中的作用是至关重要的，尤其对厚壁塑件和平整度有要求的大型薄壁塑件来讲更为重要。10.1.1温度调节系统的要求质量优良的塑件应满足以下六方面的要求，即收缩率小，变形小，尺寸稳定，冲击强度高，耐应力开裂性好和表面粗糙度低。模温对以上各点的影响分述如下：a. 采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减小塑件的变形，其中均匀一直的模温尤为重要，但是由于塑件形状复杂，壁厚不一样，充模顺序先后不同，常出现冷却不均匀的情况。为了改善这一情况，可将冷却水先通入模温最高的地方，在冷得快的地方通温水，慢的地方通冷水，使模温均匀，塑件各部分能同时凝固，这不仅提高制品质量，也缩短了成型周期，但由于模具结构复杂，要完全达到理想的调温往往是困难的。b. 结晶温度对于结晶型塑料，为了使塑料尺寸稳定，应该提高模温，使结晶在模具内尽可能的达到平衡，否则塑件在存放和使用过程中由于后结晶会造成尺寸和力学性能的变化（特别是玻璃化温度低于室温的聚烯烃类塑件），但模温过高对制件性能也会产生不好的影响。c. 结晶度结晶型塑料的结晶度还影响塑件在溶剂中的耐应力开裂能力，结晶度越高该能力越低，故降低模温是有利的。但是对于聚碳酸酯一类的高粘度非结晶型塑料，耐应力开裂能力和塑件的内应力关系很大，故提高充模速度，减小补料时间并采用高模温是有利的22。10.1.2温度调节系统对塑件质量的影响热塑性塑料熔体注入型腔后，释放大量热量而凝固。不同的塑料品种，需要模腔维持在某一适应温度。模温对塑件质量的影响主要表现在如下六个方面。毕业设计（论文）a. 改善成形性每一种塑料都有其适宜的成型模温，在生产过程中若能始终维持相适宜的模温，则其成形性可得到改善，若模温过低，会降低塑料熔体流动性，使塑件轮廓不清，甚至充模不满；模温过高，会使塑件脱模时和脱模后发生变形，使其形状和尺寸精度降低。b. 成型收缩率利用模温调节系统保持模温恒定，能有效减少塑料成型收缩的波动，提高塑件的合格率。采用允许的低模温，有利于减小塑料的成型收缩率，从而提高塑件的尺寸精度，并可缩短成型周期，提高生产率。c. 塑件变形模具型芯与型腔温差过大，会使塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形。尤以壁厚不均和形状复杂的塑件为甚。需采用何时的冷却回路，确保模温均匀，消除塑件翘曲变形。d. 尺寸稳定性对于结晶性塑料，使用高模温有利于结晶过程的进行，避免在存放和使用过程中尺寸发生变化；对于柔性塑料（聚烯烃等）采用低模温有利于塑件尺寸稳定。e. 力学性能适当的模温，可使塑件力学性能大为改善。例如，过低模温，会使塑件内应力增大，或产生明显的熔接痕。对于粘性大的刚性塑料，使用高模温，可使其应力开裂大大降低。f. 外观质量适当提高模具温度能有效地改善塑料外观质量。过低模温会使塑件轮廓不清，产生明显的银丝、云纹等缺陷，表面无光泽或粗糙度增加等23。10.2冷却系统的机构10.2.1模具冷却系统的设计原则a. 冷却水孔的设计冷却水孔数量尽可能多，尺寸尽可能的大，开设较多的小孔，通入恒定温度的水，其温度分布均匀，其型腔表面温度变化不大；同样的型腔由于水道数量减少，尺寸减少，是型腔表面的冷却温度出现梯度，使冷却不均匀。b. 冷却水孔的距离冷却水孔至型腔表面为等距离，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面各处最好有相等的距离，当塑件壁厚不均匀时，厚壁处冷却水道要靠近型腔，间距要小。一般水孔边离型腔的距离大于10mm，常用1215mm。c. 浇口处的设计浇口处加强冷却，普通熔融的塑料充填型腔的时候，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低，因此浇口附近要加强冷却，通入冷水，而在温度低的外侧使经过热交换了的温水通过即可。d. 水的温差降低入水与出水的温度差，如果入水温度和出水温度差别太大时，使模具的温度分布不均，如果制品冷却速度不一样，就容易造成制品变形，特别是对流动距离很长的大型制品，塑温越流越低。e. 型腔了冷却深型腔塑件的冷却，对于深型腔塑件，其型腔的冷却可采用在型腔板上开设水道的方法。f. 水道的设计水道的开设应便于加工和清理，冷却水道要易于机械加工，便于清理。一般孔径设计为812mm24。10.2.2模具冷却系统的结构a. 冷却水道的形式冷却水道形式大体分为，沟道式冷却、管道式冷却和导热杆式冷却。本模具采用的是沟道式冷却。b. 冷却水道的方式冷却水道的连通方式有串联和并联两种。c. 型腔的冷却本模具采用的是沿型腔边缘设置若干并联或串联的循环水路。冷却管路的位置与尺寸塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在型芯块与型腔块内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍，冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为612 mm（7/169/16英吋），在此取8mm。如图10.1所示。a.冷却水道三维图 b.冷却水道二维图图10.1冷却水道11 塑料模具用钢11 塑料模具用钢正确选用模具各部分零件的材料，是注射模具设计过程中的一项重要工作，它直接影响模具的使用寿命，加工成本以及制品的成型质量。选择模具材料时，需要根据模具工作条件，从使用性能和加工性能两方面对材料提高要求。 a. 成型零件材料选用成型零件材料选用的要求如下：（1）机械加工性能良好；（2）抛光性能良好；注射成型零件工作表面，多需抛光达到镜面，要求钢材硬度3540HRC为宜，过硬表面会使抛光困难。（3）耐磨性和抗疲劳性能好；（4）具有耐腐蚀性能。b. 注射模用钢种热塑性注射模成型部分所用钢材的选用，需根据塑胶材质特性、产品外观要求、预设产量等因素来确定。这里不作钢材种类特性的分析。本设计中，遥控器壳为廉价大量产品，塑件材料ABS，表面有一定光洁度要求，宜采用预硬型抛光塑料模具钢料。12 模具可行性分析12 模具可行性分析12.1本模具的特点 a. 模具的要求本模具结构合理、紧凑，符

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