锥形带轮注塑模具设计

分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕 业 设 计 (论 文 )锥形带轮注塑模具设计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文锥形带轮注塑模具设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）： 年 月 日摘 要塑料是一种可塑性的合成高分子材料，具有重量轻且坚固，耐化学腐蚀， 电绝缘性好，价格便宜，可塑性好等特点，广泛应用于电脑、手机、汽车、电机、 电器、家电和通讯产品制造中。 注塑成形是成形塑件的主要方法之一， 是指使用注塑机将热塑性塑料熔体在 高压下注入到模具内经冷却固化获得产品的方法。注塑的优点是生产速度快，效 率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。 本次毕业设计的产品为电源按键，具有重量轻，强度高，耐腐蚀，易清洁等 特点，为大批量生产产品。本次设计在针对产品进行工艺性分析后，确定模具分 型面、 型腔数目、 浇口形式、 位置大小； 其中最重要的是确定型芯和型腔的结构， 以及它们的定位和紧固方式。此外还进行了脱模机构的设计，合模导向机构的设 计，冷却系统的设计等。最后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图及编 制成型零部件的制造加工工艺过程卡片。实践证明：该模具结构合理、可靠,并 能保证产品质量,对此类注塑产品的模具设计有参考价值。关键词：塑料 , 注塑成形 , 模具设计AbstractPlastic is a synthetic polymer material , with the characteristics of plasticity, light weight, sturdiness, electrical insulation, and which is resistance to chemical corrosion and cheap. It is widely used in computers, mobile phones, cars, motors, electrical, home appliances and communication products manufacturing. Injection molding is one of the main methods of forming plastic parts, it refers to the use of plastic injection machine to inject the thermoplastic melts into the mold under high pressure , after cooled to obtain the products . It has the advantage of fast production speed , high production efficiency , and automated operations , it can form the shape of complex parts, particularly suitable for mass production. The production of graduation project is power button , which has a light weight , high strength , corrosion resistance and easy cleaning features for mass production . After analysis the process of the product , the mold parting line , cavity number , gate form , gate location can be determined , one of the most important is to identify core and cavity structures , as well as their positioning and fastening methods. In addition, it also carries out the design of stripping agencies , mold-oriented organizations and the cooling system .At last, draw a complete mold assembly drawing , major parts diagram , and draw up cards of parts manufacturing and processing process . It is proved that the mold structure is reasonable , reliable and can guarantee product quality , and is valuable for the injection mold design of such products .Key Words: Plastic , Injection molding , Mold design目 录摘 要 .IIIAbstract .IV目 录 .V第一章 绪论 .71.1 引言 .71.2 塑料模具在国民经济中的作用 .71.3 塑料成型模具发展趋势 .9第二章 模具具体设计过程 .102.1 工艺性分析 .102.2 确定型腔数目 .102.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定 .112.4 浇注系统的设计 .122.5 分型面的确定 .132.6 选用模架 .142.7 校核注射机 .172.8 推出结构设计 .172.9 冷却系统的设计 .182.10 排气系统的设计 .182.11 顶出机构如图 .19第三章 成型零件的结构设计与计算 .203.1 模具部分的型芯 .203.2 成型零件钢材的选用 .203.3 成型零件工作尺寸的计算 .203.4 模架的确定和标准件的选用 .215.1 加热系统 .275.2 冷却系统 .27总结与展望 .29参考文献 .30致 谢 .31第一章 绪论1.1 引言 随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅速增加，由于在工业产品中，一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件，加上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配件工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 在各种材 料加工工业中广泛地使用着各种模具，例如金属铸造成型使用的砂型或压注模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具及成型陶瓷、玻璃等制品使用的各 种模具。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。 模具是工业生产中的重要工艺装备。 模具工业是国民经各部门发展的重要基础之一。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱，模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。 对塑料模具的全面要求是: 尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。 高效率、自动化、操作简便。 结构合理、制造容易、成本低廉。 尽量减少开模、合模和取制件过程中的手工劳动。为此常采用自动开合模 及自动顶出机构。 合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具。1.2 塑料模具在国民经济中的作用 塑料模具（简称塑模）的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的 关系。 塑模是现代塑料工业中的重要工艺装备。 塑模工业是国民经济的基础工业。 用塑模生产成形零件的主要优点是制造简单、材料利用率高、生产效率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。塑模也是成型塑料制品的主要工具， 它的结构和加工精度对塑件的质量和生 产效率等有直接的关系。因而世界各国对塑模的现代设计与制造技术都极为关注。近年来国外对塑模的热浇道、温度控制系统、应用数控机床加工及减少热处 理变形等方面都作了许多探索，并取得了一定的成果。 塑模广泛应用于成型塑料制品，它利用塑料在高温下所具有的流动性或可塑性， 将其成型为具有一定形状和尺寸， 并通过化学或物理变化，定型为塑料制品。在塑料加工工业中，普遍使用有以下几种塑模：（1）压缩成型的塑料模具，它是将塑料原料直接加入敞开的塑模型腔内， 当塑模闭合后，在加压和加热的作用下，塑料成为流动状态并充满型腔，然后通 过化学或物理变化使塑料硬化定型。 （2）压入成型的塑料模具，它是成型热固性塑料或封装电器元件等用的一 种塑料成型模具，这种塑模设有单独的加料室。成型及加料前先闭模，然后将塑 料放入加料室内预热加压成粘状态时，再使塑料通过塑模的浇注系统，以高速 挤入塑模型腔中去，继续加热加压，直到完成塑料的固化而成型。 （3）挤出成型的塑料模具，它是将放入料斗中的原料由螺旋送入加热室， 在加热室的模具端，加热成粘流状态的塑料，在挤出机的高压和高速作用下，通 过具有一定断面形状的机头（口模）和定型模（套）而挤出成型。它主要用于热 塑性塑料，个别也有用于热固性塑料的塑件成型。 （4）注射（塑）成型的塑料模具，它是将塑料原料注射在注射机的加热料 桶内，受热呈熔融状态，在注射机的螺杆或柱塞的推动下进入塑模型腔，是塑料 在型腔内硬化成型。 此外，还有发泡成型塑模，真空成型塑模、吹塑成型塑模、玻璃纤维增强塑 料成型塑模等等，但这些塑模的设计是建立在以上所述常用的集中塑模设计基础 上，且比较简单。随着塑模成型方法的不断出现，必然将还会产生各种新型塑料 的新型成型模具。 近年来我国塑料工业生产的发展速度很快， 塑料的应用正普及到国民经济领 域的各个部门。采用塑模加工的塑件也很多，如各种管材、板材、异型材、复合 管材、发泡型材及棒材等，都广泛用于纺织品、医药品、化学物品、机密仪器、 日用品及机械行业中的齿轮、 轴承等机械零件， 在汽车、 飞机、 造船业中的仪表、 车门、内衬等，化学工业中的贮槽、贮罐、填料等，电子及电信工业中的电线、 电缆绝缘层及防护套等也得到广泛的应用， 特别是在建筑工业中塑料的应用更为 广泛， “以塑代木，以塑代金属”为人类钻寻求解决替代有限的木材和贵重金属 材料开辟了新途径。 当前在我国塑料战线上出现了许多新的塑膜结构和新的塑模 的加工方法，为我国塑料模具的设计与制造走向现代化提供了有利条件。据资料 介绍， 国外一些工业比较先进的国家在塑模的设计与制造方面， 已经采用 CAD/CAM 系统，这对提高塑料制品质量，缩短塑模制造周期，降低塑件成产成本方面取得 较好经济效益。1.3 塑料成型模具发展趋势近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大 型、微型、精密、长寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。 (1) 加深理论研究 随着对塑料成型加工原理的研究越来越深入， 模具设计已由经验设计阶段逐步向 理论计算设计方面发展。 这些理论为塑料模具的计算机辅助设计和辅助工程奠定 了基础。 (2) 高效率、自动化 如多层多型腔注射模结构、各种自动脱出产品和流道凝料的脱模机构、自动分型 抽芯机构、热流道浇注系统注射模具以及高效冷却结构。高效自动化的模具与高 速自动化的成型设备相配合对提高生产效率、提高产品质量，降低生产成本起了 很大作用。 (3) 大型、超小型及高精度 随着塑料应用领域日益扩大，在建筑、机械、汽车、仪器、家用电器等采用了许 多大型、精密和高寿命的塑料制品，如汽车壳体、洗衣机桶、传动齿轮、轴承等。 大型模具设计要求作详细准确的理论计算，由于模具自重大，物料流程长，型腔 易变形，因此在结构设计上需作更为周密的考虑。高精度模具要求配合精度和运 动精度都很高，耐磨损，模温控制精确，在高压下成型，收缩变形小。 (4) 革新模具制造工艺 塑料模具制造中最困难的部分是型腔，特别是异形复杂型腔的加工，若采用各种 坐标机床、仿形机床、光控机床、数控机床等来代替传统的机械加工方法，这样 不仅缩短制模周期、提高模具精度，而且还降低了劳动强度和生产成本。采用精 密铸造、冷挤压、电加工等新工艺技术给模具型腔加工带来了巨大方便 (5) 模具计算机辅助设计(CAD)、辅助工程(CAE) CAD 软件的主要功能是几何造型技术， 它将制品图形立体地精确地显示在屏幕上， 完成制件设计的绘图工作，对制品或模具进行力学分析。 CAE 软件中流动软件可以模拟熔体在模内的流动过程，冷却分析软件可模拟熔体 的凝固过程和在模内的温度变化，预测可能出现的问题，如制品缺陷、翘曲、变 形、内应力等，使计算结果优化。 (6) 标准化模具标准化包括塑料注射模零件标准、塑料注射模零件技术条件、塑料注射模模 架标准、塑料注塑模技术条件等，其中零件标准包括导柱、导套、推杆、模板等。 模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于标准件可以直接购 买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔，这样使塑料模具设计和制造 周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。目前发达国家标准化程度达到 30%以 上，我国标准化程度不高，还需大力推广，充实完善。第二章 模具具体设计过程如图所示塑件，材料为 ABS，收缩率 0.3%0.8%。生产批量 15 万件。2.1 工艺性分析1）该塑件尺寸较适中，一般精度等级，但因形状复杂，采用一模腔。2）为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。2.2 确定型腔数目注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生产效益；该塑件属于批量生产，精度要求一般，塑件尺寸适中，故有以下两种方案： （1）.一模两腔模具尺寸小，生产效率较低。（2）.一模两腔模具尺寸小，生产效率较低。（3）.一模四腔模具尺寸适中，生产效率较高。根据塑件的生产批量假设是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故选用方案（1） 。按照塑件所示尺寸，近似计算：塑件体积 Vs2.7688cm 3查表 6-1 塑料 ABS 的密度为 1.021.05g/cm 3 (注塑级密度为 1.05g/cm3) 单件塑件重量：m s=2.128*1.05g=2.95263g2.3 型腔、型芯工作部位尺寸的确定查表 6-4ABS 塑料的收缩率是 0.3%-0.8%。平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.55%型腔工作部位尺寸：型腔径向尺寸：L m+ 0=(1+ S )Ls -X + 0型腔深度尺寸：H m+ 0=(1+ S )Hs -X + 0型芯径向尺寸：l m- 0=(1+ S )ls -X - 0型芯高度尺寸：h m- 0=(1+ S )hs -X - 0中心距尺寸： Cm z/2=(1+S)Cs z/2式中 Ls塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）ls 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）Hs塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）hs塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm）Cs塑件中心距深度基本尺寸的平均 尺寸（mm）修正系数，取 0.50.75塑件公差（mm） z模具制造公差，取（1/31/4）各工件部位尺寸计算结果如图所示通常，制品中 1mm 和小于 1mm 并带有大于 0.05mm 公差的部位以及 2mm 和小于2mm 并带有大于 0.1mm 公差的部件不需要进行收缩率计算。2.4 浇注系统的设计（1）确定分型面的位置。（2）确定浇口形式及位置。为了提高生产效率，便于去除浇口凝料采用中心浇口尺寸与位置如图所示。塑件在浇口处的壁厚为 1.5mm,浇口直径可以根据课本：塑料成型工艺及模具设计，取d=2mm(3)型腔位置的排布。该件采用一模一腔的结构形式，那么浇注系统的设计应直接采用从主流道到型腔流道的形状及尺寸相同的设计，即平行式布置的形式。(4)初步设计主流道及分流道形状和尺寸。主流道设计成圆锥形，其锥角为。分流道截面设计成圆形截面，加工较容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用模式。圆形截面分流道的直径可根据塑料的流动性等因素来确定，该塑料为ABS 塑料，流动性好，所以选用圆形截面。根据塑料成型工艺及模具设计分流道的直径 d 可取mm，浇口长度 L=1mm.2.5 分型面的确定分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，根据塑料件的要求和形状，分型面是模具上用于取出塑件和浇注系统冷凝料的可分离的接触表面。分型面决定着塑料制品在成型模具中的位置。按形状分类分型面可分为：平面分型面，曲面分型面，阶梯分型面，斜面分型面。按其位置与注射机开模运动方向的关系可分为：分型面垂直于注射机开模运动方向，平行与开模方向，倾斜与开模方向。分型面的选择设计，主要是根据塑件的结构、精度要求、浇注系统形式、排气方式、脱模形式及模具的制造工艺等各种因素，进行全面考虑，做出合理选择。分型面选择设计的基本原则是，选择在塑件断面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时还要考虑以下因素：（1）分型面的选择应便于脱模并简化模具结构。因此尽可能使塑件在动模分离后留在动模一侧。如塑件有侧孔或侧凹，选择分型面应尽可能将侧型心置于动模，以避免定模抽心，并使抽拔距离尽量短。（2）分型面的选择应考虑技术要求。当塑件的表面有同轴度、平行度等要求时，应尽可能将其置于同于半模内，否则，将会由于合模误差影响塑件精度。（3）分型面应尽量选择不在影响塑件外观的位置，并使其产生的飞边易于清理和修整 由于分型面处不可避免地要在塑件上留有飞边和拼合缝的痕迹，因此分型面最好不要设在塑件光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处，以免影响塑件外观。（4）分型面的选择应有利于排气 为此应尽量使分型面与充模时型腔料流末端重合，以利于排气。（5）分型面的选择应便于模具零件加工。（6）分型面的选择应考虑注射机的技术参数 注射成型时所需的锁模力是与塑件在合模方向的投影面积成正比，所以选择分型面时，应尽量选择塑件在垂直合模方向上投影面积较小的表面，以减少锁模力。综合以上因素塑料碗的分型面选择在最大轮廓处,取塑料碗上边沿处.取该处分型面简单，模具也简单，也可以脱模顺利。分型面方案 1 分型面方案 2我们比较发现，方案 2 比方案 1 多了 1 个分型面，其实在实际当中需要多加工型心，这个不需要的，我们要减少这种不必要的浪费，建立节约经济。故选择分分型面方案 12.6 选用模架（1）型腔强度和刚度的计算。为了方便加工和热处腔镶件可分为两部分，如图可看出，型腔为整体式。因此，型腔的强度和刚度按型腔为组合式进行计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。查本书表 6-16 型腔壁厚 S1=8mm，模套壁厚 S2=18mm (2)初选注塑机1）注塑量：该塑件制件单件重：m s3g浇注系统重量的计算可根据塑件尺寸计算的浇注系统的体积。Vj0.5107cm 3粗略计算浇注系统重量 m jV jp=0.51071.05g0.53g总体积 V 塑件 =（2.769+0.5017）cm 3=3.2771 cm3总重量 M=3.27711.05g3.434 g聚苯乙烯的密度为 1.054g/ cm3，ABS 塑料密度为 1.021.05g/cm 3。满足注射量 V 机 V 塑件 /0.80式中 V 机 额定注射量（cm 3）;V 塑件 塑件与浇注系统凝料体积和（cm 3） 。V 塑件 /0.80=3.277/0.80 cm3=4.096 cm3或满足注射量 M 机 M 塑件 p/（p 10.8）式中 M 机 额定注射量（g） ；M 塑件 塑件与浇注系统凝料的重量和（g） ；p1聚苯乙烯的密度（g/cm 3） ；p2塑件采用塑料的密度（g/cm 3）M 塑件 p2/ p10.8 =0.531.05/1.0540.8 g =0.66g2）注射压力： 注 成型查表知 ABS 塑料成型时的注射压力 成型=7090MPa3）锁模力P 锁模力 pF式中 p塑料成型时型腔压力，ABS 塑料的型腔压力 p=30MPa；F浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（ 2m） 各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积F=（3.1416 2+3.14112+3.14152）=1890.28（ 2）pF=30X1890.28=56708.4N=56.7KN （资料来自 /100903869p.html）根据以上分析、计算，查表知初选注射机型号为 SA600/150注射机有关技术参数如下最大合模行程 S 290mm模具最大厚度 380mm模具最小厚度 150mm动、定模板尺寸 520mm520mm 拉杆空间 350mm3）选标准模架 根据以上分析，计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格，查表可选用 :定模板厚度：A=30mm动模板厚度：B=25mm 垫块厚： C=50mm模具厚度： H 模=40+A+B+C=145mm模具外形尺寸：300mm300mm240mm2.7 校核注射机1） 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核2） 开模行程的校核 注射机的最大开模行程 SS2h 件 +h 浇+510S=211+30+8=60mm式中 h 件塑料制品高度mmh 浇浇注系统高度mm3）模具在注射机上的安装 从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，所以所选注射机规格满足要求。2.8 推出结构设计1）推件力的计算Ft=Ap（cos-sin）A塑料包络型芯的面积（ 2m）p塑件对型芯单位面积上的包紧力，脱模斜度q大气压力 0.09MPa塑件对钢的摩擦系数 ，约为 0.1-0.3；A1制件垂直于脱模方向的的投影面积（ 2m）A（78.5+207.24+392.5） （ 2）=678.24（ ）Ft=678.24x1.2x 710(0.3cos40-sn40)/ 610=2346.85N 2）确定顶出方式及顶杆位置根据制品结构特点，确定斜滑块侧向抽芯机构，四个普通圆顶杆分布在滑块上。2.9 冷却系统的设计 如图由于制品平均壁厚为 2mm，制品尺寸又较小，确定水孔直径为 8mm。由于冷却水道的位置、结构形式、孔径、表面状态、水的流速、模具材料等很多因素都会影响模具的热量向冷却水传递，精确计算比较困难。实际生产中，通常都是根据模具的结构确定冷却水路，通过调节水温、水速来满足要求。采用滑块上及定模板上开水道的形式。2.10 排气系统的设计由于制品尺寸较小，利用分型面及其它零件的结合面的配合间隙排气即可。2.11 顶出机构如图2.12 按要求绘制装配图第三章 成型零件的结构设计与计算塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。3.1 模具部分的型芯为了便于加工设置一个定模型芯，它的配合可以采用过盈配合。 3.2 成型零件钢材的选用零件是大批量生产，成型零件所选用钢材耐磨性和抗疲劳性能应该良好，机械加工性能和抛光性能也应该良好，因此构成型腔的嵌入式凹模钢材选用 SMI3.3 成型零件工作尺寸的计算塑件尺寸公差按 SJ137278 标准中的 6 级精度选取1）.型腔径向尺寸Lm1=(1+s)Ls1-x +2 0=(1+s)80-0.580.70+0.120=80.28+0.120Lm2=(1+s)Ls2- x +2 0=1.003560-0.580.7+0.120=59.79+0.120式中， S塑件平均收缩率 S=（0.006+0.008）=0.0035X修正系数（取 0.58） 塑件公差值（查塑件公差表取 0.70） 2制造公差， （取 /5） 参考塑料模具设计手册P 49型腔深度尺寸Hm=（1+s）h-x0+=24.7+ 0.120 式中，h塑件厚度最大尺寸（取 25）x修正系数（取 0.56） 塑件公差值（取 0.40）参考塑料模具设计手册P 47型芯高度尺寸hm=（1+s）H+x 0-2 =3.130-0.04式中，h塑件厚度最小尺寸（取 3）X修正系数（取 0.58） 塑件公差值（查塑件公差表取 0.20）3.4 模架的确定和标准件的选用模架尺寸确定后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度的计算，以校核所选模架是否适当，尤其对大型模具。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用模架尺寸为 250mm315mm 的标准模架，可符合要求。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉，模具外表尽量不要有突出部分，模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应用分模间隙，即在装配，调试，维修过程中，可以方便地分开两块模板。1.定模座板（315mm315mm，厚 25mm）材料为 45 钢.通过 4 个 M10 的内角圆柱螺钉与定模板连接定位圈通过 4 个 M6 的内六角圆柱螺钉与其连接，定模座板与浇口套为 H8/f8 配合。2.定模板（凸模固定板） （250mm315mm，厚 20mm）固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用 45 钢或 Q235A 制成，最好用调质 230HB270HB。其上的导套孔与导套一端采用 H7/k6 配合，另一端采用 H7/e7，定模板与浇口套采用 H8/m6 配合，定模板与圆筒型芯为 H7/m6 配合。3.支撑板（180 mm250mm）支撑板应具备较高的平行度和硬度。4.垫块（40mm315mm，厚 50mm）1 ）主要作用在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。2.）结构形式可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。3.）垫块材料垫块材料为 Q235A，也可用 HT200，球墨铸铁等，该模具垫块采用 Q235A 制造。4.）垫块的高度 h 校核.H=h1+h2+h3+s+=0+16+12.5+18+3.5=50mm式中，h 1推板厚度，为 16mmh2推杆固定板厚度，为 12.5mmh3推出行程， 为 18mm推出行程富余量，一般为 2mm6mm，取 3.5mm5.）动模座板（315mm315mm，厚 25mm）材料为 45 钢，注射机顶杆孔为 mm，其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6 配合。6.）推板（118mm315mm，厚 16mm）材料为 45 钢，其上的推板导套孔和推导套采用 H7/k6 配合，用 4 个， M6 的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。7.）推杆固定板（118mm315mm。厚 12.5mm）材料为 45 钢，其上的推板导套孔与推板导套采用 H7/f6 配合。八.合模导向机构的设计1.导向机构的总体设计1. ）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分。2. ）该模具采用 4 根导柱，其分布为等直径导柱不对称装置3. ）该模具导柱安装在支撑板和模套上，导套安装在定模固定板上。4. ）为了保证分型面很好的接触，采用在导套的孔口倒角。5. ）在合模时，应保证到向零件首先接触。6. ）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。2.到导柱的设计该模具采用带头导柱,不加油槽,如下图示导柱的长度必须比凸模端面高度高出,6mm8mm.1.) 为使导柱能顺利地进入导向孔,导柱的端部常做成锥形或球形的先导部分.2.) 导柱的直径应根据模具尺寸来确定,应保证具有足够的抗弯强度,该导柱直径由标准模架可知为 mm.3.) 导柱的安装形式,导柱固定部分与模架按 H7/f6 配合,导柱的滑动部分按 H7/f7或 H8f7 的间隙配合.4.) 导柱工作部分的表面粗糙度为 Ra=0.4mm5.) 导柱应具有坚硬耐磨的表面,坚韧而不易折断的内芯.多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢 T8A.T10A,经淬火处理,硬度为 50HRC 以上或 45 钢经调质表面淬火,低温回火,硬度为 50HRC 以上.3.导套设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合,用一确定运动定模的相对位置,保证模具运动导柱相配合,用以确定运动定模的相对位置,保证模具运动导向精度的圆套形零件.导套常用的结构形式有两种:直导套(GB/T41692.2-1984(带头导套(GB/T4169.31984).1.) 结构形式,采用带头导套(型)如图所示2.) 导套的端面应倒角,导柱孔最好做成面孔,利于排出孔内剩余空气.3.) 导套孔的滑动部分按 H8/f7 或 H7/f7 的间隙配合,表面粗糙度为 0.4mm.导套外径与模板一端采用 H7/k6 配合;另一端采用 H7/e7 配合 入模板.4.) 导套材料可用,淬火钢或青铜合金等耐磨材料制造该模具中采用 T8A.4.推板导柱与导套设计推板导柱除了起导向作用外,还支撑着支撑板,从而改善了支撑板的受力情况,大大提高了支撑板的刚性,该模具设置了 4 套推板导柱与导套,它们之间采用 H8/f7配合其形状与尺寸配合如图所示 第四章 脱模推出机构的设计注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模中型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构也常推出机构1. 塑件推出的基本方式1.) 推杆推出推杆推出是一种基本的,也是一种常用的塑件推出方式常用的推杆形式有圆形,矩形,阶梯形.2.) 推件板推出对于轮廓封闭且周长较长的塑件,采用推件推出结构.推件板推出部分的形状根据塑件形状而定.3.) 气压推出对于大型深型塑件,经常采用或 助气压推出方式本模具,考虑到塑件轮廓封闭且周长较长故采用推板推出.脱模力的计算脱模力是指将塑件从型芯上脱出时所需克服的阻力它是设计脱模机构上午重要依据之一.F 阻 =f(F 正 -F 脱 .sin)=f.F 正 -f.F 脱 sin式中, F 阻 摩擦阻力（N） f摩擦系数,一般取 f=0.151.0 (取 f=0.3)F 正 塑件收缩对型芯产生的正压力即包紧力（N）F 脱 脱模脱模斜率，一般为 12（取 =1）根据受力图可列平衡方程式F 脱+ F 正 sin= F 阻. cos由于 ，一般很小，式中（f.F 脱 sin 项之值可以忽悠。F 脱= f.F 正 cos- F 正 sin=F 正( f. cos-sin)PAF 正= PA式中,P塑件对型芯产生的单位正压力（包紧力） ，一般为 P=812MPa 薄件取小值，厚件取大值， （P=10MPa）A塑件包紧型芯侧面积（mm）A F 脱 =22X74=1628mm2F 正= AP=1628 X10=16280NF 脱 = F 正( f. cos-sin)=16280 X0.2=3256N由于塑件有孔不需要计算,真空吸引阻力F 总脱 =n(F 脱 +F 阻 )=4 X3256=13024N推杆的尺寸计算,圆形推杆的直径可由欧拉公式简化得,d=k(*式中, d推杆直径（mm）L推杆长度（mm）F 脱 塑件的脱模力（N）E推杆材料的弹性模量（MPa）n推杆数量k安全系数，取 k=1.5推杆直径确定后，还应进行强度校核d nFt ）（脱 2.1374./13024/4=5.49第五章 湿度调节系统设计5.1 加热系统由于该套模具的模温要求在 80以下，又是中小型模具，所以无需设置加热装置。5.2 冷却系统一般注射到模具内的塑料温度为 200左右，塑件固化后，从模具型腔中取出时其温度在 60以下。热塑性塑料在注射成型后，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迅速脱模。因为 PS 黏度低流动性好，因为成型工艺要求模温都不太高，所以常用温水对模具进行冷却。PS 的成型温度和模具温度分别 260280，3265用常温水对模具进行冷却。1.）冷却介质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2.）冷却系统的简略计算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和简略计算。1.）求塑件在固化时每小时释放的热量 Q 查塑料制品成型与模具设计表 425PS 单位质量放出的热量 Q=2.8 X102KJ/kg3.5 X102 KJ/kg取， Q 1=3.5 X102KJ/kg 故Q= Q1 X W0.215 X 3.5 X102 X60=4275KJ/h式中，W单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料质量（KJ/h）该模具每分钟注射 2 次所以，W=2 X102.5 X1.05=0.215kg/min2.）求冷却水的体积流量qv=WQ1/PC1(Q1-Q2)=215.253.5102/4.187103(25-20)=3.5910-3m3/min式中 ，e冷却水的密度，为 1 X103kg/m3c1冷却水的比热容，为 4.187kj/kg.Q1冷却水出口温度，取 25Q2冷却水入口温度，取 203.）求冷却管道直径查塑料制品成型及模具设计表 4-27，取 f=6.84（水温为 25）取 d=8mm求冷却管道总传热面积 A由公式得，A=60WQ1/hQ1=600.2153.510 2 /h65-(25+20)/2=22.410-3 m2式中，Q模具温度与冷却水温之间的平均温度差（）模具温度取 654.）计算凹模上座设冷却管总长度（mm）由于传热面积 A=dL所以。L=A/d=22.410 -3 (3.14810-6)=0.887m5.）求凹模所需冷却水管根数n=L/B (B 为模具的宽度）=0.887/0.315=2.83 孔 总结与展望一、总结通过本次毕业设计我学到了许多知识，我的毕业设计题目是带轮注塑模具设计。此次设计要综合运用到我大学三年里所学到的理论知识和专业知识，并为即将踏入社会的我奠定了坚实的基础。以下是我对这次的毕业设计的一些体会和心得：这次毕业设计是一个理论与实践相结合的过程，这次设计教会了我发现问题时如何去解决它。解决问题的方法有很多，但是哪一个更合理这就要通过自己的计算了。通过这次毕业设计，我还发现了自己的许多不足之处，比如想问题总是过于简单化，考虑不全面，爱钻死胡同，想到一个方案也不管是否合理就埋头苦算，到最后还是要改。