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电风扇罩注塑成型模具及工艺分析编程【三维PROE】【7张CAD图纸和说明书】

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电风扇罩注塑成型模具及工艺分析编程【三维PROE】【7张CAD图纸和说明书】.rar

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CAM加工模拟仿真

CAVITY-初定.MC9

EFC-01.NC

EFC-02.NC

EFC-031.NC

EFC-032.NC

EFC-05.NC

EFC-4.NC

Proe-零件和开模仿真

efc-part.prt.1

efc.acc

efc.asm.1

efc.asm.2

efc.mfg.2

efc_ref.prt.1

efc_wrk.prt.1

mold_vol_1.prt.1

mold_vol_4.prt.1

mold_vol_5.prt.1

prt_08117.prt.1

trail.txt.1

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trail.txt.4

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trail.txt.6

电风扇罩注塑模具CAD图7张.dwg

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关键词：: 电风扇注塑成型模具工艺分析编程三维 proe cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘要

通过对电风扇罩进行成型工艺分析，选择了成型工艺参数，确定了分型面的位置，设计了一模一腔的注射模具。重点介绍了注射模的结构设计和工作过程，主要包括以轮辐式为浇口的浇注系统设计，型芯和型腔立体式冷却水道的分别设计，侧向分型与抽芯机构的设计，顺序脱模机构的设计，以及成型零件的设计。同时制订模具加工工艺，通过用CAM软件生成模具型腔的刀具路径并进行加工模拟仿真。实践证明该模具结构合理、动作可靠、塑件质量满足设计要求。

关键词：注塑成型轮辐式浇口立体冷却水道侧抽芯机构模拟仿真

Abstract

Based on the the analysis of the cover of fanner forming process, the molding process parameters was selected, and the parting surface location was determined, and one mold one cavity was designed. It introduces the priority in the injection mold structure and mold design process, which including the design of the spoke tape gating system, and the different design of stereo type cooling waterway of the core and cavity, and the side parting and core pulling mechanism design, and sequential demoulding mechanism design, also the into parts design of the mold. At the same time the mold processing technology was developed. The mold cavity tool path, as well as the processing simulation was built by the CAM software. The practical production proves that the mould structure is reasonable, action is reliable and the quality of plastic parts meet design requirements.

Key words: injection molding, spoke type gate, stereo cooling waterway, side core-pulling mechanism, simulation

摘要 I

Abstract II

第1章塑件成型工艺性分析 1

1.1 塑件结构工艺性的分析 1

1.1.1 塑件尺寸精度分析 1

1.1.2 塑件的表面质量 2

1.1.3 脱模斜度 2

1.1.4 加强筋 2

1.1.5 侧沉孔 2

1.2 塑件材料的使用性能 2

1.3 塑件材料的工艺性能 2

1.4 PP的成型工艺参数 2

第2章塑料成型工艺与设备的确定 4

2.1 初步选择注射成型设备 4

2.1.1 依据最大注射量初选设备 4

2.1.2 注射机的相关参数的校核 5

2.2 塑件成型工艺参数的确定 6

第3章分型面与浇注系统的设计 7

3.1 分型面的设计 7

3.1.1 分型面位置的确定 7

3.1.2 型腔数目与分布 7

3.2 浇注系统的设计 8

3.2.1 主流道设计 8

3.2.2 分流道设计 9

3.2.3 浇口设计 10

3.2.4 校核主流道的剪切速率 10

3.2.5 冷料穴的设计 11

3.2.6 排气的设计 11

第4章成型零件的设计 12

4.1 成型零件设计 12

4.1.1 成型零件的结构设计 12

4.1.2 成型零件钢材的选用 12

4.2 成型零件工作尺寸的计算 13

4.2.1 凹模径向尺寸的确定 13

4.2.2 凸模径向尺寸的确定 13

4.2.3 凹模深度尺寸的确定 14

4.2.4 凸模高度尺寸的确定 14

4.2.5 凹模侧壁厚度的确定 14

4.2.6 动模垫板厚度的确定 15

第5章脱模机构及侧抽机构的设计 16

5.1 推出方式和脱模顺序的确定 16

5.2 脱模力的确定 17

5.2.1 脱模力的计算 17

5.2.2 校核推出机构作用在塑件上的单位压力 17

5.3 脱模板厚度的计算 17

5.4 侧抽芯结构的设计 18

5.4.1 抽芯距的计算 18

5.4.2 抽芯力和斜导柱直径的计算 18

5.4.3 滑块的设计 19

5.5 模具工作过程 20

第6章温度调节系统的设计 21

6.1 温度调节系统的相关计算 21

6.1.1 冷却介质 21

6.1.2 冷却系统的计算 21

6.2 冷却系统结构 22

6.2.1 型腔冷却水道结构 22

6.2.2 型芯冷却水道结构 22

第7章模架及导向与定位机构的设计 23

7.1 各模板尺寸的确定 23

7.2 模架各尺寸的校核 23

7.3 导向与定位机构的设计 23

第8章成型零件的加工 24

8.1 非标准成型零件加工工艺规划 24

8.2 成型零件数控加工工艺单 27

8.3 成型零件加工仿真图 28

设计总结 30

参考文献 31

附件一：外文翻译 32

附件二：计算机编程程序 37

第1章塑件成型工艺性分析

1.1 塑件结构工艺性的分析

电风扇罩制件材料为PP，其尺寸和三维造型如图1-1。该制件主要是以筒形为主，在上部的侧面位置处有沉孔，为了注出此沉孔，需要采用侧向抽芯机构，设计时侧向抽芯是重点考虑的部分；此外在上部的位置处还有四处加强筋，在设计模具是要特别注意该处，必要时可将结构做进一步的改进；该制件的结构要求并不是很高，在设计模具时候要考虑一些即经济，又实用的方法改进模具的结构，以期达到最佳的设计效果，有助于实际的生产。

全部文件.jpg

塑件三维.jpg

合模三维图.jpg

塑件图.jpg

装配图.jpg

小图放大.jpg

电风扇罩注塑模具CAD图合计7张.jpg

字数统计.jpg

内容简介：: 毕业设计任务书1、已知条件电风扇罩零件图（1）材料PP（2）生产批量46万件/年2、设计要求（1）按要求写出开题报告；（6）画出电风扇罩产品2D图和3D图；（2）结合设计课题到工厂进行毕业实习；（3）收集国内外有关情报资料，查阅有关文献资料15篇以上。（4）检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译，3篇（并不少于10万字）的外文资料。（5）在分析、计算、选择和设计的基础上编写出不少于2万字的设计计算说明书（含文献综述）；（7）设计出电风扇罩注塑模的装配图和主要零件图；（8）用PRO/E分模，并进行开模动作模拟仿真。（9）绘制工程图折合A0号幅面的图纸不少于3张。（10）制订一个主要零件的加工工艺，生成模具型腔的刀具路径并进行模拟仿真；（11）准备和参加毕业答辩。3、工作进度（1）查阅设计资料、写出开题报告（1周）；（2）结合设计课题进行毕业实习（调研），并写出60008000字的文献综述；（1周）；（3）外文翻译（05周）；（4）绘制产品零件图（2D图）和模具结构方案设计（1周）；（5）草图设计（1周）；（6）工作图设计（含装配图和零件图）（5周）；（7）模具分模及开模动作仿真（2周）；（8）制订模具加工工艺，生成模具型腔的刀具路径并进行模拟仿真（15周）；（9）整理设计计算说明书（15周）；（10）修改设计（05周）；（11）准备和参加毕业答辩（05周）。4、主要参考资料1上海模具技术协会著塑料技术标准大全M杭州浙江科学技术出版社，19902王孝培主编塑料成型工艺及模具简明手册M北京机械工业出版社，20003党根茂主编模具设计与制造M西安西安电子科技大学出版社，19974陈万林等主编实用塑料注射模具设计与制造M北京机械工业出版社,20025贾润礼等主编实用注塑模设计手册M北京中国轻工业出版社，20026（德）E林纳主编注射成型模具设计108例M北京轻工业出版社，20017徐佩弦编著塑料制品与模具设计M北京中国轻工业出版社，2001年8詹友刚编著PRO/ENGINEER中文野火版20基础教程M北京清华大学出版社，200539曹岩主编PRO/ENGINEERWILDFIRE产品设计实例精解M北京机械工业出版社，2005910佟河亭主编PRO/ENGINEERWILDFIRE中文版习题精解M北京人民邮电出版社，2006411张祥杰PRO/ENGINEERWILDFIRE模具设计M北京中国铁道出版社，200212黄晓燕模具CAD/CAM实用教程PRO/ENGINEER软件M北京清华大学出版社，2004年13二代龙震工作室主编PRO/MOLDESIGNWILDFIRE20模具设计北京电子工业出版社2005214何满才主编模具设计PRO/ENGINEERWILDFIRE中文版实例详解北京人民邮电出版社2005115关兴举主编PRO/ENGINEER塑料模具设计北京人民邮电出版社2006216余强主编PRO/E模具设计基础教程,北京清华大学出版社2005917林清安主编PRO/ENGINEERWILDFIRE20模具设计北京电子工业出版社2005418周峻辰主编PRO/ENGINEER中文野火版塑料模具设计专家实例精讲M北京中国青年出版社，200612P19019孙中柏主编MASTERCAM91模具设计与加工范例M北京清华大学出版社，2006320洪慎章主编注塑加工速查手册北京机械加工出版社2009921杨占尧注射模具典型结构图例北京化学工业出版社2005522叶久新，王群塑料成型及模具设计北京机械工业出版社200711（20108重印）23黄镇昌互换性与测量技术广州华南理工大学出版社20098（20101重印）24汪万清主编机械加工工艺基础重庆重庆大学出版社199425李云程主编模具制造工艺学北京机械加工出版社199226孔德音主编模具制造学北京机械加工出版社199627刘继林主编机械加工工艺基础长沙湖南科学技术出版社1995指导教师接受论文任务开始执行日期2012年3月12日学生签名摘要I摘要通过对电风扇罩进行成型工艺分析，选择了成型工艺参数，确定了分型面的位置，设计了一模一腔的注射模具。重点介绍了注射模的结构设计和工作过程，主要包括以轮辐式为浇口的浇注系统设计，型芯和型腔立体式冷却水道的分别设计，侧向分型与抽芯机构的设计，顺序脱模机构的设计，以及成型零件的设计。同时制订模具加工工艺，通过用CAM软件生成模具型腔的刀具路径并进行加工模拟仿真。实践证明该模具结构合理、动作可靠、塑件质量满足设计要求。关键词注塑成型轮辐式浇口立体冷却水道侧抽芯机构模拟仿真ABSTRACTIIABSTRACTBASEDONTHETHEANALYSISOFTHECOVEROFFANNERFORMINGPROCESS,THEMOLDINGPROCESSPARAMETERSWASSELECTED,ANDTHEPARTINGSURFACELOCATIONWASDETERMINED,ANDONEMOLDONECAVITYWASDESIGNEDITINTRODUCESTHEPRIORITYINTHEINJECTIONMOLDSTRUCTUREANDMOLDDESIGNPROCESS,WHICHINCLUDINGTHEDESIGNOFTHESPOKETAPEGATINGSYSTEM,ANDTHEDIFFERENTDESIGNOFSTEREOTYPECOOLINGWATERWAYOFTHECOREANDCAVITY,ANDTHESIDEPARTINGANDCOREPULLINGMECHANISMDESIGN,ANDSEQUENTIALDEMOULDINGMECHANISMDESIGN,ALSOTHEINTOPARTSDESIGNOFTHEMOLDATTHESAMETIMETHEMOLDPROCESSINGTECHNOLOGYWASDEVELOPEDTHEMOLDCAVITYTOOLPATH,ASWELLASTHEPROCESSINGSIMULATIONWASBUILTBYTHECAMSOFTWARETHEPRACTICALPRODUCTIONPROVESTHATTHEMOULDSTRUCTUREISREASONABLE,ACTIONISRELIABLEANDTHEQUALITYOFPLASTICPARTSMEETDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDSINJECTIONMOLDING,SPOKETYPEGATE,STEREOCOOLINGWATERWAY,SIDECOREPULLINGMECHANISM,SIMULATION目录目录摘要IABSTRACTII第1章塑件成型工艺性分析111塑件结构工艺性的分析1111塑件尺寸精度分析1112塑件的表面质量2113脱模斜度2114加强筋2115侧沉孔212塑件材料的使用性能213塑件材料的工艺性能214PP的成型工艺参数2第2章塑料成型工艺与设备的确定421初步选择注射成型设备4211依据最大注射量初选设备4212注射机的相关参数的校核522塑件成型工艺参数的确定6第3章分型面与浇注系统的设计731分型面的设计7311分型面位置的确定7312型腔数目与分布732浇注系统的设计8321主流道设计8322分流道设计9323浇口设计10324校核主流道的剪切速率10325冷料穴的设计11326排气的设计11第4章成型零件的设计1241成型零件设计12411成型零件的结构设计12412成型零件钢材的选用1242成型零件工作尺寸的计算13421凹模径向尺寸的确定13422凸模径向尺寸的确定13423凹模深度尺寸的确定14424凸模高度尺寸的确定14425凹模侧壁厚度的确定14目录426动模垫板厚度的确定15第5章脱模机构及侧抽机构的设计1651推出方式和脱模顺序的确定1652脱模力的确定17521脱模力的计算17522校核推出机构作用在塑件上的单位压力1753脱模板厚度的计算1754侧抽芯结构的设计18541抽芯距的计算18542抽芯力和斜导柱直径的计算18543滑块的设计1955模具工作过程20第6章温度调节系统的设计2161温度调节系统的相关计算21611冷却介质21612冷却系统的计算2162冷却系统结构22621型腔冷却水道结构22622型芯冷却水道结构22第7章模架及导向与定位机构的设计2371各模板尺寸的确定2372模架各尺寸的校核2373导向与定位机构的设计23第8章成型零件的加工2481非标准成型零件加工工艺规划2482成型零件数控加工工艺单2783成型零件加工仿真图28设计总结30参考文献31附件一外文翻译32附件二计算机编程程序37第1章塑件材料的分析与塑件结构工艺性的确定1第1章塑件成型工艺性分析11塑件结构工艺性的分析电风扇罩制件材料为PP，其尺寸和三维造型如图11。该制件主要是以筒形为主，在上部的侧面位置处有沉孔，为了注出此沉孔，需要采用侧向抽芯机构，设计时侧向抽芯是重点考虑的部分；此外在上部的位置处还有四处加强筋，在设计模具是要特别注意该处，必要时可将结构做进一步的改进；该制件的结构要求并不是很高，在设计模具时候要考虑一些即经济，又实用的方法改进模具的结构，以期达到最佳的设计效果，有助于实际的生产。图11电风扇罩尺寸和三维图111塑件尺寸精度分析根据题目要求可知，该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸。因影响塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收缩和模具的制造误差。查得PP的收缩率为1025,分析时都采用S175。由于对于制品的精度无特殊要求，根据GB/T144861993规定，参照下表11的收缩特性和选用的公差等级，可得到制件的公差等级为MT6。表11收缩特性和选用的公差等级公差等级标准公差尺寸收缩率特性值S高精度一般精度未标准公差尺寸0112233MT2MT3MT4MT5MT3MT4MT5MT6MT5MT6MT7MT7第1章塑件材料的分析与塑件结构工艺性的确定2112塑件的表面质量塑件外表面要求粗糙度较低，表面光滑，内表面要求更低点。而PP在不同加工方法所能达到的表面的粗糙读值为0116M。因为对表明粗糙度无特殊要求，为了方便实际的加工，制造加工过程中可选择RA08M。113脱模斜度因该塑件没有设定脱模斜度，又该制件本身具有具有斜度，适合脱模，固塑件成型部分的脱模不需脱模斜度，而其他辅助脱模的脱模斜度设定为。05114加强筋该塑件高度较大，在顶部需要加强筋加强中间孔壁的强度，故设计有4条加强筋。115侧沉孔该塑件有一个直径为34MM和67MM的沉孔，需要使用侧向抽芯机构来成型。通过以上分析可知，该制件结构属于中等程度，结构工艺性合理；制件尺寸精度一般，对应的模具零件的尺寸加工容易保证。12塑件材料的使用性能聚丙烯（PP）为半结晶性树脂，具有无毒、无味，密度小是最轻的塑料等特点，强度、刚度、硬度耐热性均优于LDPE（低压聚乙烯）,可在100度左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨，光氧作用下易降解老化适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件，如电器绝缘材料、电气制品的被覆、机器包装用薄皮。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，可用于如容器、食具等日常用具和其他如胶卷、水管等各种成型品。13塑件材料的工艺性能1结晶料，湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。2流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔，凹痕，变形。3冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。4塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。14PP的成型工艺参数1注射成型过程第1章塑件材料的分析与塑件结构工艺性的确定31）成型前的准备。对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验，并进行预热。2）注射过程。塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的主系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。2PP的注射工艺参数如表12所示。表12PP注射工艺参数温度/C80100压力/MPA70120干燥处理时间/H34注射时间/S15后部/160180压力/5060中部/180200保压时间/2050料筒温度前部/200230降温固化时间/S1530注射机类型螺杆式成型周期/4090温度/C180190转速/RMIN13060喷嘴结构直通式螺杆结构形式突变型模具温度/4080第2章塑料成型工艺与设备的确定4第2章塑料成型工艺与设备的确定21初步选择注射成型设备211依据最大注射量初选设备1计算单个塑件的体积。通过根据制件的三维造型，利用三维软件PRO/E分析计算得塑件体积3C152MV塑塑件质量G940塑式中取PP材料的密度3/90G2浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按塑件体积的021倍来估算。由于本次采用的流道较短。因此浇注系统的凝料按塑件体积的05倍来估算，故以此注入模具腔塑料熔体的总同一级（即浇注系统的凝料和塑件体积之和）为3C216851250MV）（塑总3选择注射机根据第二步计算得出以此注入模具型腔的塑料总质量，结合公式3C2168MV总。根据以上的计算，初步选定公称注射量为3C908/368/总公250，注射机型号为XSZY250的注射机，其主要参数见表21。3CM表21XSZY250主要技术参数标称注射容量/3C250模板最大厚度/350螺杆直径MM50模板最小厚度/M200注射压力/MPA130模板尺寸/598520注射行程/M160拉杆空间MM448370注射速率/（G/S）110锁模形式增压式注射时间/S2球半径/18注射方式螺杆式喷嘴孔直径/M4螺杆转速R/MIN25,31；39,58；32,89推出形式两侧退出时中心距/中心及两侧推出锁模力/KN1800电动机功率/KW185最大成型面积/2CM500机器外形尺寸/M47101815模板最大行程/500第2章塑料成型工艺与设备的确定5212注射机的相关参数的校核1注射压力校核。由表11知PP所需注射压力一般为70120，这里取，该注射MPAMPAP10机的公称压力，注射压力安全系数，这里取，则MPAP130公4251K25K301252501公PK所以，注射机注射压力合格。2锁模力校核塑件在分型面上得投影面积，则塑A22851754M塑浇注系统在分型面上的投影面积，即流道凝料（包括浇口）在分型面上得投浇影面积数值。是每个塑件在分型面上的投影面积的0205倍。由于本次浇A浇塑A采用的流道较短。因此这里取。塑浇A30塑件和浇注系统在分型面上总得投影面积，则总13X12271851595340塑塑塑浇塑总13M模具型腔内的胀型力，则胀FKNPAF813939802540159模总胀式中,是型腔的平均计算压力值，是模具型腔内的压力，通常取注射压力的模P模P2040，大致范围2540。对于容易成型的塑料制品应取较小值；本塑件MA采用PP，根据表22，故取25。模根据表21可得该注射机的公称锁模力，锁模力安全系数为KF1250锁，这里取，则212K21K，所以，注射机锁模力合格。锁胀胀F74839对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。表22常用塑料注射时型腔的平均压力塑件特点举例型腔平均压力（）MPA容易成型塑件PE、PP、PS等薄厚均匀的日用品、容器类25一般塑件在模温较高下，成型壁薄容器类30中等粘度塑料及有精度要求的塑件ABS、POM等有精度要求的零件，如壳体等35高粘度塑料及高精度、难充型塑料高精度的机械零件，如齿轮、凸轮等40第2章塑料成型工艺与设备的确定622塑件成型工艺参数的确定电风扇罩塑件注射成型采用的是XSZY250卧式注射机，螺杆转速为40R/MIN。电风扇罩注射成型工艺参数如表23所示。表23电风扇罩塑件注射成型工艺卡片（厂名）资料编号车间料注射成型工艺卡片共1页第一页零件名称电风扇罩材料牌号PP设备型号XSZY250装配图号EFC01材料定额/G每模制件数1件零件图号EFC10单件质量/G9410工装号设备真空干燥机温度/80材料干燥时间/H2料筒后段160220料筒中段180200料筒前段160180料筒温度/喷嘴220310模具温度/2060注射2保压15时间/S冷却20注射压力70100压力/MPA背压1015温度/辅助后处理时间/MIN时间定额/MIN单件10处理编制校对审核第3章分型面与浇注系统的设计7第3章分型面与浇注系统的设计31分型面的设计311分型面位置的确定从模具结构及成形工艺的角度出发，综合PP原材料的工艺特性选择了分型面的位置如图31所示。其中分型面在型腔与定模垫板之间，是为侧抽芯机构而设计；则在型芯与型腔之间，是为塑件的推出而设计。图31分型面的位置312型腔数目与分布（1）按注射机的最大注射量确定型腔数目。设注射机的最大注射量为G（G），单个制品的质量为W1G，浇注系统的质量为W2，则型腔数目N为281152088012W由于塑件采用一般精度，同时考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，故采用一模一腔的结构形式。（2）型腔排列形式确定多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。而设计选择的是一模一腔，故使用镶嵌式型腔。（3）模具结构形式的确定从上面的分析可知，本模具设计为一模一腔，根据塑件结构形状，推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时，采用轮辐式浇口，从塑件内侧面上注射。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需添加型芯固定板、动模垫板和脱模板。由上述综合分析可确定选用带脱模板的注射模。第3章分型面与浇注系统的设计832浇注系统的设计321主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中成可拆卸更换的浇口套；浇口套与定模座板的配合一般按照H7/K6过渡配合,其一般采用T8A或T10A材料，热处理硬度为5055HRC，可直接从市场上购买。1主流道尺寸1）主流道的长度小型模具应尽量小于60MM，先取30MM进行设计。主L2）主流道小端直径D注射机喷嘴尺寸（051）MM（41）MM5MM3）主流道大端直径DD2TAN8MM，式中3主4）主流道球面半径注射机喷嘴球头尺寸（12）MM（181）MM19MM0SR5）球面的配合高度一般为为35MM，故取H3MM2主流道的凝料体积332201540143CMRLV主主主主主主3主流道当量半径MR534主4主流道浇口套的形式主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中浇口套常采用碳素工具钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度为5055，其结构形式如图32所示。HRC图32浇口套的结构形式第3章分型面与浇注系统的设计9322分流道设计1分流道的布置形式考虑到流道内压力损失和熔体温度降低等情况，还要注意减小分流道的容积和压力平衡，因此采用辐射式分流道，其布置形式如图33所示。2分流道的长度由于流道设计简单，根据型腔的结构设计，分流道较短，故设计时可适当选小一些。单边分流道长度L分取11MM。3分流道的当量直径该塑件的质量86MM,用刚度计算公式,R86MM用强度计算公式，显然应采用强度计算公式则将以上数据代入公式得按强度要求计算型腔壁厚，MS892则凹模侧壁厚度取6凹模侧壁是采用嵌件，为结构紧凑，这里凹模嵌件单边厚选175MM，。由于型腔采用单个布置，故型腔壁厚满足结构设计。而型腔与模具周边的距离由模板的外形尺寸来确定，根据估算模板平面尺寸选用315315，它比型腔布置的尺寸大得多，所以完全满足强度和刚度要求。426动模垫板厚度的确定动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据前面的型腔布置，模架应选315315这个范围之内，而实际生产的规格模架中最接近的尺寸为M300300。垫块之间的跨度大约为3005050200。所以，根据型MM腔布置及型芯对动模垫板的压力，可得动模垫板的厚度ELPATP936503102865740545401531式中，是动模垫板刚度计算需用变形量；MIP2232511是两个垫块之间的距离，约200；是动模垫板的长度，取300MM，A是型LM1L芯投影到动模垫板上的面积。型芯所受压力的面积为2221865074413DA对于此动模垫板计算尺寸相对于小型模具来说还可以再小些，可以增加1根支撑柱来进行支撑，故可以近似得到动模垫板厚度MTNT162590213434因此动模垫板可按照标准厚度取32。M第5章推出机构及侧抽机构的设计16第5章脱模机构及侧抽机构的设计塑件在从模具上取下以前,还有一个从模具的成型零件上脱出的过程,使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。它包括以下几个部分，脱模力的计算、推出机构、复位机构等的机构形式、安装定位、尺寸配合以及某些机构所需的强度、刚度或稳性校核。在设计此机构时，应遵守以下几个原则推出机构应尽量设置在动模一侧保证塑件不因推出而变形损坏机构简单动作可靠良好的塑件外壳合模时的正确定位。51推出方式和脱模顺序的确定由于塑料件收缩时包紧型芯，且塑件外形为筒形，故本塑件采用脱模板推出的方式。脱模板推出面积大，塑件不易变形，表面无推出痕迹，结构简单，模具无需设置复位杆。脱模板推出时为了减小脱模板与型芯的摩擦，设计中在用脱模板与型芯之间留02的间隙，并采用锥面配合，可以防脱模板因偏心而产生溢料，同时避免了脱M模板与型芯产生摩擦；锥面的斜度约取510。图51拉勾压板式顺序脱模机构因为有滑块安装在定模板上，所以设计时需有顺序脱模机构，这是此模具设计的关键点，第一次开模将侧抽芯抽离塑件，第二次开模则由脱模板将塑件从凸模镶件上脱下。本设计中选用了压板拉钩式顺序脱模机构，其组成有限位螺钉28、弹簧29、压板30、拉钩31等；压板用螺钉固定在定模垫板上,而拉钩的头部（无钩的一端）有弹簧与定模扳连接，中间则有转轴固定使其能转动。其示意图如图51所示。第5章推出机构及侧抽机构的设计17开模后，塑件会包紧型芯，留在动模一侧；由于拉钩31的连接作用，首先由间分型面分开，斜导柱带动斜滑块，而斜滑块又连接着侧抽芯，故侧抽芯先脱离了塑件，至弹簧钢球终止滑块的滑动为止；接着是压板30迫使拉钩31转动，并与动模垫板14脱钩，同时限位螺钉28起作用，于是模具从分型面分开；最后推板带动由推杆连接的脱模板推出塑件，从而完成整个脱模过程。52脱模力的确定521脱模力的计算因为圆形塑件的内孔半径与壁厚之比109238TR所以，此塑件视为薄壁圆筒塑件，故脱模力为AKFTESLF101TANCOS2209301TAN5COS57543N69式中，是塑料的弹性模量（），是塑料成型的平均收缩率（），是塑EMPAST件的壁厚（）；是被包型芯的长度（）；是塑料的泊松比，是脱模斜度MLM（）；是塑料与钢材之间的摩擦因数，是型芯的平均半径；是塑件在开模方向FRA垂直的平面上得投影面积（MM2），当塑件底部有通孔时，A项为0；查表可得1350，175，115MM，032，1，05，38MM，0；是由ESFR2K和决定的无因次数，F91COS1SIN501COSIN12FK522校核推出机构作用在塑件上的单位压力1推出面积3222C49434MDDA）（2推出应力（抗压强度）MPAF8917所以校核合格。53脱模板厚度的计算为了使制件在推出时不发生表形，采用脱模板推出的结构形式，脱模板在塑料件的整个周边端面上进行推出，作用面积大，推出力大而且均匀，动作平稳顺畅，推出过程保证了塑件的质量。第5章推出机构及侧抽机构的设计18按刚度要求计算脱模板厚度按强度要求计算脱模板厚度3121ERFKH脱21脱FKH式中，H是脱模板厚度（MM）；F脱是脱模力（N）；R是推杆轴线到脱模板中心距离（MM）；K1与K2是与R/R相关的系数，按表426选取，其中R为脱模板环形内孔（或型芯）半径；E是钢材弹性模量（MPA）；是脱模板中心允许的最大变形量（MM）0，一般取塑件在推出方向上的公差的1/101/5是钢材的需用应力（MPA）。经查得R/R2，K20753；160MPA。而脱模力由前计算可得F2299556N。采用强度计算可得H1040MM。设计过程中取脱模板的厚度T16MM。54侧抽芯结构的设计因在注塑件上部有一个沉孔，在模具上成型该沉孔的零件就必须制作成可以侧向移动的，为了使模具在脱模具过程中能够顺利的脱模，因此必须采用侧向分型与抽芯机构。侧向分型与抽芯机构根据动力来源的不同，有机动、液压或气动以及手动等三大类。本塑件采用机动侧向分型与抽芯机构,它是利用注射机开模力作为动力，通过有关传动零件使力作用于侧向成型零件而将模具侧向分型或把侧向型芯从塑料制件中抽出，合模时又靠它使侧向成型零件复位。根据传动零件的不同，这类机构可分为斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等许多不同类型的侧向分型与抽芯机构，本次设计选用斜导柱侧向分型与抽芯机构。该种结构简单，制造方便，安全可靠，劳动强度小，生产效率高，借助机床开模行程来完成抽芯动作，广泛用于延时抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。斜导柱的使用材料为T8A。由于斜导柱经常和滑块摩擦，所以，其热处理硬度要求为5558HRC，表面粗糙度值低于RA04M。斜导柱与其固定板之间采用过渡配合形式H7/K6。541抽芯距的计算侧抽芯的倾斜角20一般的选取范围为1522，20或22选用最多,抽芯距SH（23）MM1125135MMH为塑件侧孔深度或凸台高度；有效长度L4S/SIN395MM，取40MM；开模距HS/TAN371MM，取38MM；实际的模具中工作长度L取48MM。第5章推出机构及侧抽机构的设计19542抽芯力和斜导柱直径的计算抽芯力是将侧型芯从制品中抽出所需的力。刚开始抽芯所克服的阻力称为初始抽芯力。继续将全部侧芯抽出所需的力称为相续抽芯力。相续抽芯力通常小于初始抽芯力，故设计时以初始抽芯力为准。影响初始抽芯力的主要因素有A成型芯表面积愈大，包紧力愈大，因而抽芯力就愈大。方形成型芯比圆形成型芯抽芯力大，当制品一面有两个以上的孔时，抽芯力更大。成型芯距离愈大，收缩愈大，抽芯力也就愈大了；B制品壁愈厚，收缩就愈大，抽芯力也愈大；C制品塑料的收缩率大、成型芯摩擦系数大，抽芯力就大；D成型芯表面粗糙度低脱模斜度大，抽芯力就小，反之抽芯力就大；E注射力小保压压力小，冷却时间短，则抽芯力小，反之，抽芯力就大。抽芯力可用如下简化公式进行计算SINCOHPFC式中C侧抽芯成型部分的截面平均周长（M）H侧抽芯成型部分的高度（M）P塑料件对侧抽芯的收缩应力（包紧力），一般模内冷却的塑件，P（0812）107PA，模外为2439107PA塑料在热状态对钢的摩擦因数，一般01502斜导柱的斜度（）经查表及计算可得C0022M，H00135M，P3107PA，018,20计算得抽芯力FC1541N；斜导柱弯曲力1640N；COSCFN对于圆形横截面的斜导柱，其直径DMM为。MNLD16034由以上计算可知，斜导柱的工作结构及相关尺寸由图51所示。图51斜导柱的工作结构图52斜滑块的剖面尺寸图第5章推出机构及侧抽机构的设计20543滑块的设计1活动型芯与滑块的连接方式制件中的沉孔可用侧型芯成型,而侧型芯经过型腔，与滑块通过销钉连接，其连接方式如图51所示。滑块的剖面结构和尺寸则如图52所示。2滑块的导滑形式为了使滑块在导滑槽中的活动顺利平稳，不发生卡滞、跳动等现象，选择了如图53所示的导滑形式。图53滑块导滑形式图54滑块的弹簧钢球式定位装置3滑块的导滑长度由于滑块的导滑槽即是整个滑块的长度，所以其导滑长度L远大于其宽度B的15倍，滑块完成抽芯动作后必定会继续留在导滑槽内，并保证了在导滑槽内的长度L不小于滑块的全长的2/3,图51中虚线所示为导滑槽长度。4滑块的定位装置为了保证在合模时斜导柱的伸出端可靠地进入滑块的斜孔，滑块在抽芯后的终止位置必须定位（即必须停留在固定位置）。本设计中选择弹簧钢球式定位装置来定位滑块。其加工简单，安装方便，占位小，适用于中小型滑块。此处滑块上使用2个弹簧钢球均衡排位来定位，使滑块受力平均。其装置结构如图54所示55模具工作过程模具工作过程为模具闭合，熔融塑料由喷嘴注射入型腔，经过一段时间的保压和冷却定型后开模。开模时压板拉钩式顺序脱模机构作用下，先从分型面（分型面位置如图55所示）处打开，滑块在斜导柱的作用下与侧抽芯一起完成抽芯。继续开模至压板迫使拉钩转动，拉钩脱离动模垫板，至限位螺钉起作用，这时再从分型面处分开，主流道凝料从浇口套中脱离，随塑件留在动模一侧的型芯上。继续开模到一定距离，注塑机推板前进，带动推杆推动脱模板使塑件脱离型芯，实现塑件顶出。合模时，动模侧前进，脱模板与定模板相遇后，模具脱模机构和侧抽芯机构复位，完成一个注射成型周期。第5章推出机构及侧抽机构的设计21图55分型面位置示意图第6章温度调节系统的设计22第6章温度调节系统的设计61温度调节系统的相关计算611冷却介质查表可知PP成型温度及模具温度分别为160260和4060。所以，模具C温度初步选定为50，用常温水对模具进行冷却。C612冷却系统的计算1单位时间内注入模具中得塑料熔体的总质量W1）塑料制品的体积392102891601CMNVV塑分主2）塑料制品的质量KGM839203）因为注射时间，由表434冷却时间，脱模时间ST注ST3冷，则注射周期。由此得每小时注射ST8脱TT820脱冷注次数次13/6N4）单位时间内注入模具中得塑料熔体的总质量HKGMW/8092确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量,查表435直接可知PP的单位SQ热流量的。KGJQS/593冷却水的体积流量设冷却水道入水口的水温为，出水口的水温QVC2为，取水的密度，水的比热容，则根据公C213/10MKGKGJC/1874式可得MIN/03925187469060321CWQVS冷却水路的直径由于，查表432可知，根据塑件的壁厚，DIN/30QV应取模具冷却水孔的直径。M5冷却水在管内的流速VSMDQVV/941014360960422冷却管壁与水交界面的膜传热系数因为平均水温为235，HC所以，查表431可得，则有7F20802081946174DVFHCHMKJ23/58第6章温度调节系统的设计237冷却水通道的导热总面积A2309425501289MHWQAS8模具所需冷却水管得总长度LMDL9443099冷却水道的根数设每条水道的长度为，则冷却水道的根数为XL150根120LX有上述计算可以看出，两条冷却水道对于模具来说显然不合适。因此为了提高生产效率，凹模和型芯都应得到充分的冷却。62冷却系统结构621型腔冷却水道结构型腔的冷却由型腔镶件上的三条10MM环形立体冷却水道完成，其结构和水道路线如图51。图61型腔冷却水道结构和路线图622型芯冷却水道结构型芯的冷却由型芯镶件02上的立体环形冷却水道完成，其结构和水道路线如图52。型芯与支撑板之间用密封圈密封。图62型芯冷却水道结构和路线第7章模架及导向与定位机构的设计24第7章模架及导向与定位机构的设计根据塑件结构和尺寸的要求，模具型腔布局，凹模壁厚，导柱、导套的布置等,查塑料注塑模具的标准模架手册，可选择A4型标准模架，315315。M71各模板尺寸的确定1A板尺寸A板式定模型腔板，塑件高度为115，由塑件的模板设计可知A板厚度取115。M2B板尺寸B板是型芯固定板，按模架标准，厚度取25。M3C板（垫块）尺寸垫块推出行程推板厚度推杆固定板厚度（510）（212016510）6267，由模架标准选择C为80。M经上述尺寸的计算，模架尺寸确定为315315（WL），模架形式为A4型的标准模架。其外形尺寸宽长高315315344MM。由此选择实际生产的标准模架尺寸为300300344MM（W1LH）。72模架各尺寸的校核1）模具平面尺寸315315448370（拉杆间距），校核合格。MM2）模具高度尺寸344，200344350（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。3）模具的开模行程500MHS2051054105321（开模行程），校核合格。M73导向与定位机构的设计导向机构主要功能是保证其动模部分和定模部分在模具工作时，能够进行正确的导向与定位。有时在顶出机构中设置导向机构，为了使模具的顶出机构平稳的工作。在该模具的设计时主要采用导柱和导套的结构，导柱布置在模具的四周，并且采用对称等径布置；导柱和导套采用T8碳素工具钢，淬火处理，配合面的RA值要求为04M，而固定部分的RA值要求为08M；导柱滑动部分的配合精度按H7/G6（间隙配合）；导柱固定部分的配合精度按H7/K6（过渡配合）；导套外径的配合精度按H7/K6（过渡配合），由于模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所带的定位结构。第8章成型零件的加工25第8章成型零件的加工成型零件分为标准成型零件和非标准成型零件，在实际加工中必须对成型零件进行加工工艺规划，本设计还对部分非标准成型零件进行加工模拟仿真，所使用的软件为美国CNCSOFTWARE,INC所研究开发的CAD/CAM系统的MASTERCAM软件，此是最经济有效的全方位软件系统之一，被包括美国在内的各工业大国皆一致采用，作为设计、加工制造的标准。81非标准成型零件加工工艺规划在非标准成型零件的加工主要是三个成型零件和一个用于设置水道的型芯镶件，具体加工工艺规划在表81到表84。型芯镶件01为型芯成型塑件内部的部分，其外形尺寸如表43（凸模径向尺寸表）、表45（凸模高度尺寸表）所示，加工工艺规划则如表81所示。表81型芯镶件01的加工工艺卡产品型号机电工程学院型芯镶件01机械加工工艺过程名称型号及规格毛坯种类毛坯尺寸MM毛重/KG材料3CR2MO圆钢132164净重/KG工艺装备名称与编号序号工序名称工序内容设备夹具量具刃具辅具1粗车粗车外腔和内部的70105MM，留1MM的加工余量车床三爪卡盘游标卡尺车刀2半精车半精车外腔和内部的70105MM，留03MM的加工余量车床专用夹具游标卡尺车刀3铣铣出上部的各个槽和底部的密封圈所使用的槽铣刀4热处理表面渗碳淬火5磨削磨削外腔专用夹具游标卡尺6精车精车内部的70105MM车床游标卡尺车刀7钳去毛刺第8章成型零件的加工26型芯镶件02是为用于冷却型芯而设计的便于加工水道的部分，其外形尺寸为70105，水道路线如图62（型芯冷却水道结构和路线）所示，加工工艺规划则如表82所示。表82型芯镶件02的加工工艺卡产品型号机电工程学院型芯镶件02机械加工工艺过程名称型号及规格毛坯种类毛坯尺寸MM毛重/KG材料45圆钢72108净重/KG工艺装备名称与编号序号工序名称工序内容设备夹具量具刃具辅具1粗车粗车外径至71MM车床三爪卡盘游标卡尺外圆车刀2半精车半精车外径至703MM车床三爪卡盘游标卡尺外圆车刀3精车精车外径至70MM车床三爪卡盘外径千分尺外圆车刀4车车环形槽10MM车床三爪卡盘游标卡尺切槽刀5铣铣出顶端的环形槽和沿轴向的10的螺旋槽专用铣夹具游标卡尺8立铣刀6钻钻各个10MM孔专用夹具7钳去毛刺侧型芯是为塑件侧面沉孔而设计，因塑件沉孔与中心孔是曲面连接，故设计和加工规划时要特别注意侧型芯小端侧面的曲面。其加工工艺规划则如表83所示。凹模镶件为型芯成型塑件内部的部分，其外形尺寸如表42（凹模径向尺寸表）、表44（凹模深度尺寸表）所示，加工工艺规划则如表84所示。第8章成型零件的加工27表83侧型芯件的加工工艺卡产品型号机电工程学院侧型芯机械加工工艺过程名称型号及规格毛坯种类毛坯尺寸（MM）毛重/KG材料3CR2MO圆钢884净重/KG工艺装备名称与编号序号工序名称工序内容设备夹具量具刃具辅具1粗车粗车外径和长度至778MM和435MM车床三爪卡盘千分尺、游标卡尺外圆车刀3钻钻4MM孔专用夹具4热处理表面渗碳淬火5精车精车外径和长度至6777MM和3435MM车床三爪卡盘千分尺、游标卡尺外圆车刀6铣沿轴向铣出外径34MM端的侧面长至3MM，加工出曲面铣床专用铣夹具千分尺、游标卡尺22立铣刀7钳去毛刺表84凹模的加工工艺卡产品型号机电工程学院型芯机械加工工艺过程名称型号及规格毛坯种类毛坯尺寸（MM）毛重/KG材料3CR2MO半成品160160116净重/KG工艺装备名称与编号序号工序名称工序内容设备夹具量具刃具辅具1粗铣粗铣型腔，留05MM的加工余量加工中心平口钳铣刀2精铣精铣型腔，留01MM的加工余量加工中心平口钳铣刀3热处理型腔渗碳淬火4精加工型腔的电火花成型加工3钻孔（水路）孔系的加工，注意其位置精度要求加工中心平口钳钻头和铰刀4钳去毛刺第8章成型零件的加工2882成型零件数控加工工艺单型腔数控加工程序单如表85，加工程序单参见附录2。表85型腔加工程序单数控加工程序单模具编号工件名称姓名学号编程日期文件档名电风扇罩李坚强0802418011720120529EFC序号程序名加工方式刀具切削深度理论加工进给（R/MIN）/时间备注1EFC01钻孔12MM钻头Z116MM500/42S钻孔2EFC02一般挖槽12MM平刀Z116MM500/49MIN34S开粗3EFC04等高外形8MM平刀Z9711MM500/355MIN26S精加工4EFC05等高外形8MM平刀Z116MM500/11MIN31S精加工5EFC03开放式轮廓）挖槽8MM平刀Z9711MM500/6MIN3S精加工装夹示意图1工件用虎钳装夹，摆放方式如图；2工件顶面高于钳口至少50MM；3X、Y分中，Z以工件顶面为原点。第8章成型零件的加工2983成型零件加工仿真图型腔加工仿真路线图和实体加工图如图81至图88图81型腔总加工路线图图82钻孔仿真加工图图83一般挖槽仿真加工路线图图84一般挖槽仿真加工图图85等高外形仿真加工路线图图86等高外形仿真加工图第8章成型零件的加工30图87等高外形仿真加工路线图图88等高外形仿真加工图设计总结31设计总结本次的毕业设计是对电风扇罩塑料进行注射成型模具设计。在注塑模具的设计、计算方面，首先分析了塑件的形状尺寸特点；然后确定工艺方案注射机型号的选择，分型面、浇注系统、凹模、凸模、导向机构、推出部分、侧向分型与抽芯机构和冷却部分的设计；根据确定的分型面模具，选择标准模架；最后绘制模具的总装配图和所需的凹模、凸模零件图。在绘图过程中，主要是运用AUTOCAD软件绘制2D图；通过PRO/E软件建立塑件3D模型，并进行开模动作模拟仿真；制订模具加工工艺,通过CAM软件生成模具型腔的刀具路径并进行加工模拟仿真。这为更进一步地熟练掌握专业的绘图分析技巧，提供了有利的环境。在这次塑料注射模的毕业设计中，不仅巩固了之前所学的知识，还加深了对模具设计的理解和对相关软件的应用。这是对过去所学知识的一次综合运用，也是对过去所学的知识进行了一次系统的复习与应用，使我更加熟练掌握了模具设计的基本方法与步骤，让我明白厚厚的书会越读越薄，是因为书上的内容装进了脑子里，而读薄了的书会越读越厚，是因为书上的基础知识结合了实际应用，丰富了所学内容。一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，通过此次设计，我学到了在行动前须整理好思路，而合理良好的思路往往能事半功倍，如在一开始就先理清冷却系统中的水道的走法、侧抽机构的设计要点和可能会出现的干涉问题，从而能在设计计算时就能及时避免，节省了后面需要回来修改的时间。通过本次的毕业设计，我会在以后的工作中将理论与实际的内容相结合，在工作中不断完善自己，使自己在各个方面都有所提高。同时，非常感谢指导老师陶筱梅副教授的悉心指导，在完成毕业设计过程中，老师关心我的设计情况，督促我按时完成设计进度，使我能顺利的完成该毕业设计，在此，我真诚地向老师说声“陶老师，谢谢您”设计总结32参考文献1上海模具技术协会著塑料技术标准大全M杭州浙江科学技术出版社，20062王孝培主编塑料成型工艺及模具简明手册M北京机械工业出版社，20003党根茂主编模具设计与制造M西安西安电子科技大学出版社，19974陈万林等主编实用塑料注射模具设计与制造M北京机械工业出版社,20025贾润礼等主编实用注塑模设计手册M北京中国轻工业出版社，20026（德）E林纳主编注射成型模具设计108例M北京轻工业出版社，20017徐佩弦编著塑料制品与模具设计M北京中国轻工业出版社，2001年8詹友刚编著PRO/ENGINEER中文野火版20基础教程M北京清华大学出版社，200539曹岩主编PRO/ENGINEERWILDFIRE产品设计实例精解M北京机械工业出版社，2005910佟河亭主编PRO/ENGINEERWILDFIRE中文版习题精解M北京人民邮电出版社，2006411张祥杰PRO/ENGINEERWILDFIRE模具设计M北京中国铁道出版社，200212黄晓燕模具CAD/CAM实用教程PRO/ENGINEER软件M北京清华大学出版社，2004年13二代龙震工作室主编PRO/MOLDESIGNWILDFIRE20模具设计北京电子工业出版社2005214何满才主编模具设计PRO/ENGINEERWILDFIRE中文版实例详解北京人民邮电出版社2005115关兴举主编PRO/ENGINEER塑料模具设计北京人民邮电出版社2006216余强主编PRO/E模具设计基础教程,北京清华大学出版社2005917林清安主编PRO/ENGINEERWILDFIRE20模具设计北京电子工业出版社2005418周峻辰主编PRO/ENGINEER中文野火版塑料模具设计专家实例精讲M北京中国青年出版社，200612P19019孙中柏主编MASTERCAM91模具设计与加工范例M北京清华大学出版社，2006320洪慎章主编注塑加工速查手册北京机械加工出版社2009921杨占尧注射模具典

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