激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工【毕业论文+CAD图纸全套】

本科毕业设计（论文）通过答辩 机械模具毕业设计（论文），优质质量，通过答辩，毕业无忧 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 摘要： 本课题是关于激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工。设计之前要对塑件制品进行测绘，得到塑件制品的尺寸数据。在设计该模具时，首先解决了抽芯的问题，考虑到夹角为 20的侧向抽芯机构所面临的导向、定位、锁紧问题。本模具 依据厂方给定的注塑机型号和经济性确定型腔为一模两腔；为了不影响制品的外观，本设计采用潜伏式浇口； 为使塑件能够快速均匀冷却，冷却流道布置为环绕式；其次，进行模具的各个零部件的具体设计。 对成型部件和紧固件及各种支撑件进行外形尺寸设计和强度校核。为了降低模具的 生产周期，提高生产效率，选择 315 315 的标准模架。 本设计对激光标线仪前盖型腔的加工工艺进行了分析，在 定数控加工代码，通过仿真加工确定是否满足加工要求。通过工艺性分析，检验了设计的可行性和经济性。 关键词： 测绘；抽芯机构；注塑模具； 加工仿真 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 of is to of of of to on to of be is of a 0 on in a In to In to to be is to on of on of of In to of 15 315 on to of we of 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 2 目 录 1 前言 . 1 2 模具结构设计 . 3 . 3 光标线仪前盖的测绘与造型 . 3 . 3 光标线仪前盖的造型 . 4 光标线仪工艺分析 . 5 . 6 . 8 . 9 . 9 . 9 . 10 . 11 . 11 . 11 . 12 . 13 . 15 . 16 . 16 . 17 塑机的校核 . 17 . 17 . 18 . 18 3 模具的型腔工艺分析及型腔仿真加工 . 19 . 19 . 20 4 结论 . 26 参考文献 . 27 致 谢 . 28 附 录 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 前言 模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电机、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工业等行业中， 60% 80%的零件都依靠模具成形，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越高，结构也越来越复杂。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比拟的。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，越来越普遍地采用塑料成型。该方法适用于全部热塑性塑料和部分 热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。作为注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反映能力和速度。 由于模具的使用特点，决定了模具设计也区别与其他行业。模具设计要考虑的要点如下 1 : a 塑件的物理力学性能 ， 如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性 ， 不同塑料品种其性能各有所长 ， 在设计塑件时 应充分发挥其性能上的优点 ， 避免或补偿其缺点 。 b 塑料的成型工艺性 ， 如流动性、成型收缩率的各向差异等。塑件形状应有利于成型时充模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却或使热固性塑料制品均匀地固化。 c 塑件结构能使模具总体结构尽可能简化，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模结构。使模具零件符合制造工艺的要求。 对于特殊用途的制品 ， 还要考虑其光学性能、热学性能、电性能、耐腐蚀性能等。 目前，我国的模具制造技术已从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型、精密、复杂、长寿命的模具。在塑料模具方面， 能设计制造汽车保险杠及整体仪表盘大型注射模。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析 (术对塑料注塑过程进行流动分析、冷 却分析、应力分析等，合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等，使模具设计方案进一步优化，也缩短了模具设计和制造周期采用模具先进加工技术及设备，使模具制造能力大为提高。某些国外电加工机床具有内容丰富、实用可靠的工艺数据和专家系统，使模具的深槽窄缝加工、微细加工、镜面加工等效率和质量大大提高。新的模糊控制系统具有加工反力的监测和控制，提高了大面积加工的深度控制精度。电火花 混粉加工技术的应用有效地提高了模具表面质量。模具逆向工程技术、快速经济模具制造技术、三维扫描测量技术及数控模具雕刻机的发展与应用，对模具制造能力的提高也起到了很大作用。 我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 4 国内模具市场将继续高速发展 ； 另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。 随着计算机技术的发展应用，模具设计与制造技术正朝着数字化方向发展。特别是模具成型零件方面的软件等，这些技术采用计算 机辅助设计，进而将数据交换到加工制造设备，实现计算机辅助制造，或将设计与制造连成一体实现设计制造一体化。 90 年代，国际著名商品化三维 统，如美国的 、 均陆续在模具界得到应用。美国 司基于 系统开发了钣金零件造型模块 司在基础上开发了同类型的模块 上两个系统都缺乏面向级进成形工艺及模具结构设计的专用模块，但这方面的工作进 展很快，有的已经初见成效。 如美国 司开发的级进模软件 销售量较大的商业化 统，包括钣金零件造型（ 毛坯展开（ 毛坯排样（ 、 模具设计（ 数控加工（ 模块。该系统支持钣金零件的特征造型，虽已具有某些自动化设计的功能，但其设计过程仍以交互操作为主，目前只适用于弯曲冲裁级进模的设计。 本世纪之初，美国 司与我国华中科技大学合作在 现为 件平台上开发出基于三维几何模型的级进模 件 软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在 2003 年作为商品化产品投入巿场。 本课题是对 激光标线仪前盖 制品进行测绘、模具设计、加工工艺分析 和型腔仿真加工 。 课题来源于 企业 。基于生产实践之上的对 激光标线仪前盖 模具设计及型腔仿真加工 ， 其中： a 制品的尺寸精度 要求：长度方向小于 0 50，厚度方向小于 0 10； b 制品材料： c 制品表面粗糙度：不低于实物表面； d 制品生产批量： 5 万； e 制品其他要求：符合设计规范。 在设计过程中主要是对 激光标线仪前盖制品测绘、模具设计、在模具设计时对分型面的选择、浇口形式与位置的确定、型腔位置的安排、定、动模冷却水道的设置、工艺分析等 。 激光标线仪前盖的几何尺寸进行测量后要进行合理的处理。根据使用寿命和经济方面考虑，模具采用一模二腔，动定模尺寸根据手册选 BL=315 315 的模板，采用推杆和推杆固定板作为顶出机构的元件， 本模具设计采用 潜伏式 浇口，由于在制品的 内部， 所以不会对塑件外观质量造成影响。由于所成型的制品形状复杂且几何尺寸较大 ， 因此可采用冷却水道直流道 为围绕型腔的冷却方式 。模具方案确定后进行工艺分析。根据此方案可以达到设计的预期效果 ， 并且大大提高了注塑模的质量 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 模具 结构 设计 2 1 模具 方案论证 本课题的设计目的是对典型曲面类零件测绘、三维造型、模具设计 并绘制整套模具的二维图和三维图、加工工艺分析以及数控仿真加工。 进行零件的三维造 其设计流程为：先对制品进行工艺分析和精确测绘，画出制品二维工程图，然后根据二维 工程图 进行制品的三维造型，再通 过 为模具型腔、 型芯 （即动、定模板）的 三维造型 ，接着就是模具整体设计，然后是加工工艺分析，最后利用行 数控仿真加工。 首先是注塑机的选择，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保制件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的 80。然后是模具型腔的确定，考虑到生产纲领和经济效益，本模具采用一模 二腔。接着的分型面的选择，本模具选择制品的下 表面为分型面。再接下来是对各个系统进行设计，首先是浇注系统，由于制件形状不大 ， 所以采用潜伏式 浇口。主流道的中心线与 注射机喷嘴的中心线在同一条直线上。由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行调质处理，这样可以延长模具的使用寿命。 其次是排气系统的设计，本模具采用动、定模板间的间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。第三是冷却系统的设计，为了保证水道中的水温保持平衡，缩短了水道的长度，本模具采用四个独立的循环水道。第四是推出机构的设计，推动的动力来源有机动推出机构。本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。然后是复位机构和导向机构的 设计，由于本模具比较简单，复位机构 采用二 个复位杆构成；导向机构采用四个导套和导柱构成。接着是侧抽型机构的设计，本模具采用斜导柱、滑块、定位块、锲紧块构成。本模具设计采用制件保留在动模一侧，要保证制件不应推出变形或损坏，还要保证塑件的良好外观和结构可靠。模具设计好后进行图样分析，确定加工工艺过程 ， 编制定模板的加工工艺卡和定模板型腔的数控仿真加工。 2 2 激光标线仪前盖 的测绘与造型 2 2 1激光标线仪前盖 的测绘 塑件为 激光标线仪前盖 ，材料为 直角尺 、 游标卡尺 、 圆规等对零件进行测绘。 首先，选择 激光标线仪前盖 的底面作为测量的基准面，可以 用直角尺垂直与基准面，就可以从高度边读取 激光标线仪前盖 的高度。由于 激光标线仪前盖 是以曲面为主要特征，所以内部宽度方向不容易测量，可以用圆规测量相同两点之间的距离。通过测量不同截面和不同高度的点，就可以将点的测量值在三维坐标中表示出来。 我们最终所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我们所取的塑件是模具生产出来的千千万万个塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 6 处理。如对塑件较大尺寸误差的进行修正，对相同形状处所测不同尺寸的取均值进行圆整，然后 绘出零件的草图。由于条件限制所以采用多次取断面进行测量的办法。 激光标线仪前盖 制品主要结构及尺寸 如图 2示： 图 2光标线仪前盖的 制品 图 该塑件外形尺寸为 937235 制品投影面积约为 61 82体积约为 19 76 2 2 2激光标线仪前盖 的造型 零件测绘草图出来以后，应该根据零件的测绘图，对零件 进行三维造型。三维造型可以选用 软件，三维造型的所有参数与测绘的数据一致。 首先根据二维图的尺寸在 里面画出制品的外轮廓线 ，进行旋转，制买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 品的上部是一个近 视球 形 状， 画出之后，去掉上面多余的部分，之后进行去壳 ，制品左 右 两边 是 向上 拉伸 的 两个 圆， 去掉多余 ， 制品的外轮廓 形状已可以全部看清 ， 制品的内部结构基本上用拉伸材料来 进行， 还有一些用孔来完成，造型之后的最终 效果 图如下图 2示： 图 22 3 激光标线仪的工艺分析 激光标线仪的材料是 料由于具有较大的机械强度和良好的综合性能 ， 在电子工业、机械工业、交通运 输、建筑材料、玩具制造等工业中占有重要的位置 ， 特别是稍微大型的箱体结构以及受力元件 ， 需要电镀的装饰件更是离不开这种塑料。笔者根据多年的实践经验 ， 对 料注塑工艺作如下分析 ： a 料的干燥 料的吸湿性和对水分的敏感性较大 ， 在加工前进行充分的干燥和预热 ，不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、 银丝 ， 而且还有助于塑料的塑化 ，减少制件表面色斑和云纹。 13 %以下。注塑前的干燥条件是 : 干冬季节在 75 80 以下 ， 干燥 2 3h， 夏季雨水天在 80 90 下 ， 干燥 4 8h， 如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂 ， 干燥时间更长 ， 达 8 16h。 因微量水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器 ， 以免干燥好的 料斗中再度吸潮 ， 但这类料斗要加强湿度监控 ， 在生产偶然中断时 ， 防止料的过热。 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 8 b 注射温度 料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时 ， 其熔融实际上降低很小 ， 但一旦达到塑化温度 (适宜加工的温度范围 ， 如果继续盲目升温 ， 必将导致耐热性不太高的 注塑更困难 ， 制 件的机械性能也下降了。所以 但不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机 ， 当生产 往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒 ， 而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。究其原因 ， 是 料含有丁二烯成分 ， 当某塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上 ， 受到长时间的高温作用时 ， 造成降解和碳化。既然偏高温操作对 故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然 ， 不同类型和构成的 适用炉温也 不同。如柱塞式机 ， 炉温维持在 180 230 ； 螺杆机 ， 炉温维持在 160 220。特别值得提出的是 ， 由于 对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制十分重要。实践证明 ， 这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大 ， 将会带来熔接缝、光泽不佳、飞边、粘模、变色等缺陷。 c 注射压力 融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高 ， 所以在注射时采用较高的注射压力。当然并非所有 件都要施用高压 ， 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中 ， 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小 ， 塑料收缩大 ， 与型腔表面脱离接触的机会大 ， 制件表面雾化。压力过大 ， 塑料与型腔表面摩擦作用强烈 ， 容易造成粘模。 d 注射速度 采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时 ， 塑料易烧焦或分解析出气化物 ， 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时 ， 还是要保证有足够高的注射速度 ， 否则难以充满。 e 模具温度 成型温度相对较高 ， 模具温度也相对较高。一般调节模温为 75 85 ， 当 生产具有较大投影面积制件时 ， 定模温度要求 70 80 ， 动模温度要求 50 60 。在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件时 ， 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期 ， 维持模具温度的相对稳定 ， 在制件取出后 ， 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。 f 料量控制 一般注塑机注 料时 ， 其每次注射量仅达标准注射量的75 %。为了提高制件质量及尺寸稳定 ， 表面光泽、色调的均匀 ， 要求注射量为标定注射量的 50 %为宜。 2 4 型腔数目的确定 型腔的数目 是由厂方给定的注塑机 （ 型号 125） 来 确 定 的 ， 并且 从塑件的尺寸精度考虑，由于该制品精度等级 为 6，从 注塑经济效益出发 ， 所以型买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 腔数控制在四腔之内 。 热塑性塑料注射机型号： 125， 性能 参数 如 下 表 1 ： 表 2塑机参数 型号 125 螺杆（柱塞）直径 2 注射容量 / 25 注射压力 /( 105120 锁模力 /(900 最大注射面积 /20 模具厚度 最大 /00 最小 /00 模 板行程 /00 喷嘴 孔直径 / 球半径 /2 定位孔直径 /00 注射时间 s 1 6 动、 定模固定板尺寸 15 315 以注塑机 的注塑能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量 的 80%，型腔数目的确定按下式进行： 0 件j （ 2 式中 N 型腔数； S 注射机的注射量， g； 浇注系统的质量 ， g； 塑件质量， g； A 根据塑件的形状在 里可以得出制品的体积和质量 塑件体积 v=19 76； 塑件质量 m= v=19 76 1 01 19 96 g 式中为塑料容重（ 容重 =1030 / 3m ） 。 B 根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数 C 生产批量 试制或小批量生产宜取单腔，大批大量生产宜取多腔，该塑件为大批大量生产，故宜取多型腔。 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 10 当限定在某一设备上成形时，则可根据塑件的体积或重量来确定型腔数。因此该塑件注塑成形时，首先明确在 125g 注射机上成形，则利用式 2 （ 2计算型腔数。得： N 0.8 件= 0 . 8 1 2 5 3 0 3 . 51 9 . 9 6 为了保证注塑的平衡，则取一模两腔。 综合考虑塑件的精度要求、经济性和生产量，型腔数确定为一模二腔。 2 5 分型面的确定 分型面是模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触表面称为分型面。分型面的选择在模具设计中占有相当重要地位。分型面选择得合理与否，直接影响到模具整体结构的复杂程度及塑件质量。 分型面的确定要遵守以下原则 2 ： a 分型面塑件应尽可能留在动模或下模，以便从动模或下模顶出，简化模具结构。 b 分型面塑件留于动模时，应考虑最简顶出形式， 简化模具结构。 c 塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模部分，避免定模或下模侧抽芯。 d 塑件有多组抽芯时，应尽量避免长端侧抽芯。 e 头部有圆弧的塑件，采用圆弧部分分型会损伤塑件外观。一般应选择在头部下端分型。 f 一般塑件分型面的选择，应考虑到塑件的外观，尽量避免塑件表面留有分型痕迹。 g 有同心度要求的塑件，应尽可能将型腔设在同一分型面上。 h 一般分型面应尽可能设在塑料流动方向的末端 ， 以利于排气。 分型面的确定是非常重要的，在简单模具中有的分型面不时水平就时垂直的，这样的分型面壁较好处理，由于制品 结构的限制，在许多模具中，其分型面不是处于同一平面。对于这样的分型面不在同一平面的模具，为了避免合模时动、定模两部分发生碰撞，以及减小模具制造的难度可以将分型面设计在成型模的内部，并采用一定的锥角定位，这样就解决了分型和定位问题。在 激光标线仪前盖模具设计中涉及到此问题，这样对确定分型面带来了很大麻烦 。 根据制品的结构分析 ，该制品 的外观要求高，所以 分型面选择 在 塑件的 底面 ，如 图 2示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 2型面 布置图 2 6 浇注系统 的 设计 2 6 1浇口位置选择 注塑模的浇注系统是指注塑模中从主流道的始端到型腔 之间的熔融塑料的通道。其作用是将熔融状态的塑料填充到模具型腔内，并在填充及凝固过程中将浇注压力传递到型腔塑件的各部分，而得到要求的塑件。浇注系统是由主流道、分流道、进料口、冷料穴等组成。在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a 浇口要设在不影响塑件外观质量的地方及部位； b 浇注系统应适应塑料的成型特性，以保证成型周期及塑件质量； c 浇注系统根据型腔数的多少和布局确定； d 浇注系统根据成型塑件的形状及尺寸确定； e 浇注系统尽量采用短流程，以减少热量和压力的损耗及节约原材料； f 浇注系统应有利于良好的排气，并防止型芯的变形及嵌件的位移； g 浇注系统的确定应考虑注射机的安装尺寸，防止单边安装。 浇注系统对注射成型效率和塑件的质量有直接的影响，是注塑设计的的关键。其形状和尺寸的确定，应根据塑料的成型特点 ，塑件的大小和形状，模具成型腔数，塑件的收缩率，外观质量要求，注塑机模板的大小，冷却等因素进行综合考虑。一般情况下，按设计尺寸加工成型后，很难达到预想要求，应根据试模边修整边实验，直到试出合格的零件，最后修正定形。浇口可以理解成熔融塑料通过浇注系统进入型腔的最后一道门。它具有两个功能：第一、对塑料熔体流入型腔起着控制作用；第二、当注塑压力撤销后，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。在制品中，浇口位置与尺寸的设计是非常困难的（在精密成型中尤为明显）。浇口类型的选择取决于制品外观的要求、尺寸和形状的制 约以及所使用的塑料种类等因素。 根据本塑件的 结构 特征，综合考虑以上几项因素 ，确定每个型腔使用一个进浇点，浇口点在塑件 内部 ，对塑件外观影响很小，人工切除浇注系统残料。 2 6 2主流道设计 主流道是注塑机喷嘴与模具接触的部位开始到分流道为止的一段通道。主流道垂直于分型面 ， 一般设计成圆锥形 ， 以便于使凝料顺利地从主流道拔出。根据文献 3 中的表 5主流道的结构形式及尺寸 见 表 2 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 12 表 2流道的设计尺寸 名称 符号 尺寸计算方法 主流道小端直径 d 1 ( 0 . 5 1 ) 4 1 5d d m m 主流道锥角 0025 取 03 球面配合高度 H 一般 38，取 4主流道球面半径 R 1 (1 3 ) 1 2 3 1 5R R m m 主流道长度 L L 3 主流道与分流道过渡圆角 r 3主流道大端直径 D 02 t a n 4 . 5 2 5 7 t a n 3 1 0D d L m m 图 2口参数 2 6 3 分流道 设计 分流道是指主流道与浇口 (进料口 )之间的一段通道。其作用是通过流道截面及方向变化，使熔料能平稳地转换流向注入型腔。分流道的截面宜采用梯 形及圆形截面，设计时，分流道应平衡布置，特别是对于多型腔模具，应尽量使其布置均衡，使熔料几乎能同时到达每个型腔的进料口。本模具设计中所有型腔体积相同，所以分流道设计采用等截面和等距离。同时，还要用改变流道长度的办法来调节阻力大小，以保证各个型腔同时填充 。 本设计中，分流道的排列方式是 保证所有型腔同时充满， 其选择圆形截面积， 根据文献 3 中表 4直径 d=5，其 的结构形式 见图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 22 7 冷却系统的设计 2 7 1 冷却水道设计的要点 a 冷却水孔的数量越多，对塑件冷却也就越均匀。 b 冷却水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即将孔的排列与型腔的形状一致。 c 塑件局部壁厚处，应加设冷却装置。当设计冷却孔直径为 D 时，它的孔距最好为 5D，孔与型腔的距离为 3D。 d 当大型塑件或薄壁零件成型时，料流较长，而料温越流越低，可以适当地改变冷却水道的排列密度。 e 冷却水道要避免接近塑料的熔接痕部分，以免熔接不牢，降低强度。 f 冷却水道不应穿过接缝部分，以防 漏水。 g 冷却水道内不应有存水或产生回流的部分。 h 浇口部分由于经常接触注塑机喷嘴，是模具上最热的部分，应加强冷却，有时应考虑进料嘴单独冷却。 i 进出水水嘴接头，应设在不影响操作的方向，尽可能设在模具的同一侧，通常在注塑机操作的对面。 j 如果型芯太长，冷却水道无法开设，则可以选用热导系数较大的材料，在型芯下部采用喷水法进行冷却。 2 7 2冷却系统的计算 冷却计算 ： 单位时间内进入模具应除去的总热量 Q，可以用 参考文献中的公式计算 5 ： Q= a （ 2 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 14 式中 单位时间内进入模具的塑料的重量 g a 克塑料的热容量 (J/g) 经计算： Q=61 8265 1 1 1 6 130 5525 74J 则带走上述热量，所需的冷却水量按下式计算： 134() T T （ 2 式中 W 通过模具冷却水的重量 (g/h) 出水温度 入水温度 K 热 传导系数； 经计算 W 378 997 g/h 由下式可以计算出冷却水道的直径： （ 2 式中 冷却液容重 kg/ =0 001 kg/ L 冷却水道长度 L=17 4cm d 冷却水道直径 经计算 d 9 128 取 10 7 3冷却水 道在定模和动模中的位置 冷却水道的位置取决于 制品的形状和定、动模板的 厚度 ， 原则上冷却水道应设置在塑料向模具热传导困难的地方，根据冷却系统的设计原则，冷却水道应围绕模具所成型的制品，且尽量排列均匀一致。 不少小型模具的型腔时直接在模板上加工而成的（也可以采用拼镶结构，但是由于模具尺寸较小， 所以型腔与型芯的镶件尺寸更小），对于这类模具，可以直接在模板上设置冷却水道。 在模板上直接设置冷却水道 ， 同样应遵循冷却系统的设计原则 ， 使冷 却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔，使制品在成型过程中冷却均匀。 如果模具中的冷却水道 太长，在成型过程中，会使得水温变化增大。针对这个问题 ， 为了保证其冷却效果可采用两个独立回路。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 2却水道 的分布 2 8 侧向抽芯 机构设计 侧向 抽芯用于有侧孔的塑件，根据侧孔的数量和方位设置一个至多个侧抽芯，用侧向抽芯机构抽出侧型芯。 侧向分型与抽芯方式一般分为：手动、机动、液压或气动分型抽芯 。本模具设计中选用机械侧向分型抽芯机构中的斜导柱分型抽芯机构，借据机床的开模力，通过斜导柱和滑块机构来改变运动的方向完成侧向分型抽芯动作，合模时利用合模力使其复位。 为顺利地脱出塑件、滑块式侧型芯从成型位置外移到不妨碍制件平行推出的位置，此移动距离称为抽拔距。在设计模具时还应加上 2 5安全距离作为实际抽拔距。实际抽拔距 S= 2 5） 抽芯机构有五大零部件组成： A 斜导柱 斜导柱与定模板间用过渡配合，由于斜导柱只起驱动滑块的作用，滑块的运动精度由导滑槽与滑块间配合精度保证，滑块的最终位置精度由锲紧块保证。 根据文献 4其材料 一般取 火处理 5，驱动部分直径为 15度为 20角为 20 。 a） 斜导柱的结构设计 5 ： 材料： 20 渗碳淬 火 硬度 面粗糙度： 8 m 斜导柱斜角的确定： 激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 16 图 2导柱 通常： =15 20，最大不超过 25 抽/ 抽 抽 / 抽/b） 斜导柱直径的确定 5 ： 斜导柱直径 d 取决于它所受的最大弯曲力 . 1 c o 弯弯（ 2 32 8 5 0 1 50 . 1 1 4 0 c o s 2 0 公称直径 d=15 查 公差 得 偏差是 ， D=20 H=12。 c） 斜导柱长度的确定 5 ： 图 2算斜导柱长度图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 1 2 4 5 t a n ( 5 1 0 )2 c o s s i h aL l l l l m m 抽 (2 2 0 3 5 1 5t a n 72 c o s s i n =85 5滑块 本 副 模具中的滑块为整体式，其上下面和侧面为滑动面，应有足够的硬度和较低的粗糙度，需淬火处理 5。 设计要点是 活动成型芯应牢固装配在滑块上，防止其在抽芯时松脱，还必须注意成型芯与滑块连接部位的强度。 C导滑槽 对与导滑槽与滑块的配合要求是运动平稳，不宜过分松动，亦不宜过紧。本模具中到滑槽设计在动模板上。 D滑块定位装置 分芯抽型结束后，当滑块与斜导柱相互离开时，滑块必须停留在刚分离的位置上，以便合模时斜导 柱能顺利进入滑块斜孔，本模具中滑块定位装置为带有压缩弹簧，弹簧的弹力应为滑块重量的 1 5 2倍。 设计要点是 滑块限位装置要灵活可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动 。常见滑块定位装置如图 2本副模具选用的是 图 图 2见 滑块定位 装置 E锲紧块 当塑料溶体注如型腔后，它以很高的压力作用于滑块的抽芯部分，迫使滑块外移。锲紧块应有足够的表面硬度（ 5），以免划伤和变形。其斜角应大于斜导柱的斜角，这样开模时锲紧块的斜面很快离开滑块，不会发生干涉现象。 设计要点是楔紧块要承受注射时的侧向压力，应选用可靠的连接方式和模板相连接； 压紧块的楔角应大干斜导柱 倾斜角，通常大 2 3，否则斜导柱无法带动滑块。 2 9 模架的选择 模板是模具中最重要的组成部 分 ， 模 板 设计 的 优劣直接影响到模具的设计成激光标线仪前盖模具设计及其型腔仿真加工 18 败 。 其中模板的厚度设计是首要考虑的因素，它不仅与成型制品的质量有关，还与设计的成本相关，更体现了设计者的设计水平，是模具设计中最重 要的设计部分。本次模具设计充分考虑个模板的作用以及相互的位置关系，并结合相关手册的规范， 模架各部分结构尺寸及材料如表 2示。 图 2板厚度 1 定模座板 2 定模板 3 动模板 4 动模支撑板 5 垫块 6 推杆固定板 7 推板 8 动模座 板 表 2架结构 件号 名称 数量 尺寸 (材料 1 定模座板 1 355 355 25 45 2 定模板 1 315 315 63 45 3 动模板 1 315 315 40 45 4 动模支撑板 1 315 315 32 垫块 2 315 100 56 推杆固定板 1 315 199 20 45 7 推板 1 315 199 25 45 8 动模座板 1 355 355 25 45 2 10 总装配图 及三维 造型 2 10 1 总装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 装配图是模具装配的主要依据 ， 其要求为： a 尽可能按 1:1 比例绘制，并应符合机械制图国家标准。 b 绘制时先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。为了更好地表达模具中成型塑件的形状、浇口位置等，在模具总装图的俯视图上，可将上模（或定模）拿掉，而只画出下模（或动模）部分的俯视图。 c 模具总装图应包括全部组成零件，要求投影正确，轮廓清晰。 d 按顺序将全部零件的序号编出，并填写零件明 细表， 标 注技术要求和使用说 明，标注模具的必要尺寸。 根据前述各系统设计 ， 构建 模具总体装配结构。 该结构采用 315 315 的标准模架、 潜伏式浇口 、 围绕型腔的冷却水道方式 、 滑块的斜导柱抽芯机构。 2 10 2 模具的三维造型 本 副模具主要由三类零件组成，分别属于板类、杆类和导向。 模具的三维造型主要由零件装配生成，其中主要应用匹配、对齐、矩阵等定位关系来约束零件之间的关系。模具的三维造型如图 2示： 图 2具装配图 2 11 注塑机的校核 2 11 1 额定锁模力校核 选用注射机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具分型面要分开而产生溢料。注射时产生的型腔压力对柱塞式注射机因注射压力损失较大，所以型腔压力为注射压力的 40% 70%；而有预塑装置的注射机