成品——三通管的模具设计

河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 1 页 共 48 页 1 绪 论 料模具设计及成型概述 一般来说，冲压是运用放置在冲压机器上的基本模具结构对待加工材料予以加压，迫使材料产生分开和塑性变形的工艺处理，一般的情况下，冲压处理是在常温下进行的，而且其加工对象大多数是钣金件或者板块材料，故冲压通常又称为冷冲压或者板块冲压等等。冲压工艺在一定范围内属于材料成型领域。 模具结构属于批量加工生产同样形状产品的加工工具，在机械制造中属于重要的工艺处理工具，模具制造行业也是我国整体国民经济的基础工业。 模具可保证冲压产品的尺寸精度。使产品质量稳定，而在加工中不破坏产品表面。采用模具部件加工的工件能够使用冶金工厂所制作的比较便宜的扎制类型的刚板，而且在加工中不需要加热的工艺处理，具有很好的经济性的优点，这是其其他的一些工艺处理方法无法达到的高度，模具工具的运用在现代工业中成为了重要的机械加工部件，目前我国现代工业水平的高低很大方面有模具行业的发展而决定。 在冲压的过程中所运用到的模具结构我们俗称其为冲压模具结构，简化称呼为冲模，冲模部件是将板料进行批量的加工，将其制作成为特定零件的专用部件，没有合适和先进的 冲压模具部件，一些好的加工工艺和复杂的成型件就难以实现和加工。和一般的机械加工方法相比，冲压方法有着不可替代的优势 在我国的各行各业中都在非常广泛的运用到不同种类型的塑料件，比如在常见的办公设备、车辆领域、交通以及通信领域等等，在最近的几年来，工程运用的塑料件的基本强度大小以及精度大小都得到了大大的提高，从而工程运用的塑料件在各个领域的使用范围也在不断的加大，初步估计该类型的塑料件会在微型的电子设备以及轻巧的车辆领域会有河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 2 页 共 48 页 很大的运用，从而导致塑料件行业里面的整体产出量会越来越大，将会对整个国民经济的行业中都有 所运用。 塑料类型的模具结构的设计和发展与现代加工制造以及塑料行业的发展有着密不可分的联系，塑料模具结构在现代的塑料制件的制作中属于十分重要的设备，模具工业也为我国经济做出了不可磨灭的贡献，采用塑料模具具有加工简易，材料的损失率小、工作效率高以及零件完工后的质量和精度都很好的优势，适合批量化的生产加工。 塑模工具同时也是塑料成品加工的主要器具，模具的具体结构是由完工零件的基本形状和尺寸进行决定的，模具质量的好坏很大程度上影响了零件的质量，所以在世界范围内，许多学者和企业家对模具的开发设计进行了一系列的研究。 料模分类 通常情况下，我们用在塑料零件予以成型的模具结构我们往往叫其为注塑模具，他主要是用来热性塑料件的加工成型，在进些年内，也有大量的模具用于具有热固性能的材料的基本成型，此类模具具有用途宽广、各类技术比较完善、种类齐全的优点，因为材料的基本特性以及成型的基本过程会有所不同，所以往往会有热固性的塑料材质注塑模具结构，结构泡沫类型的注塑模具结构以及反应成型类型的注塑模具结构。 1 压塑模 此类型的模具结构主要是用于塑料制品的冲压而成型的模具结构，往往称其为压缩模具，他主要是用在具有热固性能的材料之上，但有的时候也会用在热塑类型的塑料制品的上面。 2 传递模 此类型的模具结构主要用于塑料制品的传递成型工艺，通常情况下我们称其为 传递模具， 此类型的模具大多用在热固性能的材料的成型上面。 3 挤塑模 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 3 页 共 48 页 此类型的模具结构主要用于能够连续的挤出成型的塑料件，此类型的模具的使用用途和和种类也是相当的之多，他主要是用在塑料类型的棒材质状、管形质状、板形质状、片形质状、薄膜形质状、电线电缆包覆形质状、带丝形质状、复合型材料以及异性材的成型加工上面，同时他也可以用在中空类型的制坯成型当中。 4 中空吹塑模 通常将注射后还没有最终完全塑化的管装类型的坯子趁热放入我们的模具结构型腔位置里面，此后马上对管状型坯结构的中心的位置释放压缩好了的空气，这样可以让型坯有效的经过膨胀处理后紧紧的贴于模腔壁上，经过一定的冷却以及硬化处理后 ，成为中空制品，他主要是用于热塑性类型的塑料在中空容器结构的制品成型。 5 热成型模具 他通常 是由一个阴模结构或者一个阳模结构予以组成，通常情况下是先把制好的塑料片结构在边上紧紧的压在模具的边缘上面，通过一定的加热后让其予以软化处理，此后将其一侧抽成真空状态，在反面的位置充好压缩空气，让塑料片结构材紧贴于模具结构的上面，经过冷却定型之后即得到一热成型制品。 内外模具的发展现状 在伟大的改革开放之后，伴随着我国的经济迅猛的发展，行业市场对模具设备的需要量逐步加大，最近一些年，模具制造行业领域的发展速度达到了 15%，相应的模具企业的所有制组成也发生了翻天腹地的变化，除之前的国有企业之外，私营、合资、集体等模式相应出现，宁波地区和黄岩地区是我国模具发展最多的地域，在沿海的广东等地区也在日后发展了大批的模具生产加工中心，其中包括了大量的外商企业独资和合资的单位。 在近代的发展中，伴随着国际化步伐的加快，以及国内行业的相关竞争，厂家对模具的质量、加工成本、新工艺和设备等方面的关注度越来越大 。 近些年中，越来越多的模具制造单位对技术的引进以及产品研发上面河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 4 页 共 48 页 的投资日益剧增，并将技术以及研发作为了企业的生命力，大部分的国内单位运用了 等平面制图软件和立体制图软件，还有些单位引用了国外先进的 述软件工具目前已被成功的运用到了我们的模具行业。 目前我国的比较大型的冲压模具相关技术已经运用的比较成熟，如汽车钣金件的上的使用，我国的东风企业车辆模具公司以及一汽企业车辆模具公司已经基本能够生产汽车全部的外表件模具制品，另外一方面，越来越多的研究所和高等学府对模具展开了大量的科研工作，经过多年的奋斗不息，模具行业在我国已达到了一定的规模。 尽管我国的模具实业发展已经取得了一定的成绩，但是和大多数西方的发达民族相比，我们仍然存在一定的差距和不足，比如我国的精密加工机床等在模具工具中的使用情况还不理想，一些列有关模具的先进应用软件还普及不够，而且大部分的高精 密、复杂以及高寿命的模具加工制备还没有自己研发生产的能力。 具制造技术发展趋势 (1)大量运用 有关模具的 前国外在相关软件技术上已经较为成熟，我国的相关企业也将把箱对应的分析制造软件予以合理的运用，正在加大对 发出更具优势的相关软件是未来重要的研究方向之一。 (2)高速铣削加工 在国外的发达国家，较高速度的铣削加工处理正在慢慢普及，这在很大程度上对制造的效率提高了不少，同时对表面的精度及粗燥度等都有一个质的提高，与此同时他还有能够加工比较硬的材质以及热变形量小的优势，较高速度的铣削加工处理为各类产业的模具设备的制造添加了新的血液，目前快速铣削设备正在朝着智能化方向以及集成化方向发展。 (3) 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 5 页 共 48 页 快速的扫描设备以及模具扫描设备为模具的三维造型对最后的实物零件提供许多的帮助，很大程度上降低了研发以及生产加工的周期，某些功能的扫描设备，能够很快的将其装于加工设备上 面，能够高速的收集数据信息，并将其传输后转换成相应的加工编程程序，能够提高效率的同时还保证了质量。 (4) 在我们自己国家，模具的标准化进度正在慢慢加快，但从整体的使用率来讲大概约为 30%，和先进国家相比还是存在很大的悬殊的，国外发达国家一般为 80%左右。 (5) 选取合理的优越性的原材料以及优越的工艺处理方法，对模具零部件的使用寿命以及美观度会有很大的改善，模具工件的热处理工艺以及外表面的处理工艺是能够让材质 性能充分发挥的重要技术点。在以后模具热处理技 术大多采用真空类型的热处理，而表面会朝着气相沉积或者等离子喷涂处理的方向发展。 (6) 模具机件的外表面的质量和精度对整体的工作寿命以及美观度有着重要的决定权，现在大多数的抛光工艺和研磨工艺都是手工处理，所以研究自动和职能的相关设备对加工质量和劳动效率都有提高。 (7) 此方向是我过技术发展的长期目标，模具设备零件的自动制造系统应该是由一系列的加工机床彼此组合的，在整个系统中，应该装有整机的各类机具和刀具，以及程序控制、质量控制等机构。 次设计的目的 在大学生涯的尾端，这次的毕业论文的设计是对前面所学只是的一个综合型整合，我国的塑料模具的行业的发展需要理论的支持，这也是本文研究的意义，通过对三通管的相关模具的设计，了解其基本的设计方法和步骤、材料的相关性能、工艺方案的设计和选择。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 6 页 共 48 页 2 塑件成型工艺性分析 件（三通管）分析 通管的塑件图如下所示： 件分析 三通管工件如图所示。 是属于一种非常普遍的塑料类型的制品 ， 从外形结构尺寸来讲 ， 他是 属 于那种 特小型 的制 件， 塑件的基本材质为聚苯乙烯，它属于热塑类型的塑料，从相关的性能上面看，他的用电的绝缘性能会比较好，其颜色属于无色透明的类型，他的着色性能以及耐水的性能十分的好，在成型方面来看，此类型的的吸水比较的好，在其融化后其流动性也比较好，所以具有很好的成型性能，其缺点是其收缩率大小比较大，强度也不是很好，容易破碎等等。 他的用于 抽芯 的脱模构件是比较复杂的，而侧面方向的抽芯属于本次设计的重难点。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 7 页 共 48 页 型工艺分析如下 1）精度等级 对塑料制件的最后精度的影响因素是比较多的，包括了成型的基本情况、材料的基本收缩率大小 、制件的外形形状以及模具的整体构造等等。按着国家的一般标准，塑料制品的一般等级大概为 8 级，但本文的精度等级定位 5 级 。 2）脱模斜度 因为塑料类型的制件在成型冷却之后会发生一定的收缩现象，从而他会紧紧的包裹模具结构的 型芯 以及型腔结构中比较吐出来的部分，从而让塑料制品比较难从模型中拿出来，为了防止此现象的发生，必需让和脱模的基本方向相同的内表面以及外表面有比较大的 脱模斜度 参数，通常情况下： 塑件脱模斜度为： 35 130 由于此次的塑料质检的外形结构和 模具 部件的侧抽芯部件，能够让开模 之后塑料制品 自动 的 留在型腔 结构中，故这里不需要存在 脱模斜度。 注射成型过程及工艺参数 射成型过程 1）成型前的准备 对 色泽、细度和均匀度进行检验。 2）注射过程 大致分为充模工艺、压实工艺、保压工艺、倒流工艺和冷却工艺等 5 个阶段。 3)塑件的后处理 采用调湿处理，红外线灯烘箱，热处理温度 70，处理时间 2 小时。 注射工艺参数 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 8 页 共 48 页 1） 注射机 ： 螺杆式 2） 螺杆转速 （ r/: 30 3) 料筒温度（）： 150 170（后段） 165 180（中段） 180 200 （前段） 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 9 页 共 48 页 3 拟定模具结构形式 型面的选择 通常情况下在模具结构的设计当中，分型面位置的确定是十分的重要，他对模具结构有着重要的决定权，所以我们应该根据相关的原则和塑件来选择合理合适的分型面位置。 型面的选择原则 1）有利于保证塑件的外观质量； 2）分型面因选择在塑件的最大截面处； 3）尽可能使塑件留在动模一侧； 4）有利于保证塑件的尺寸精度； 5）尽可能满足塑件的使用要求； 6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积； 7）长型芯应置于开模方向上； 8）有利于排气； 9）有利于简化模具结构。 型面的确定 结合本文所待加工的三通管道的基本外形机构以及上面所讲述的设河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 10 页 共 48 页 定分型面位置的综合原则，本次的设计的该零件的分型面位置如图 2外侧抽芯采用斜导柱侧抽芯，具体结构见装配图。 图 3型面的选择 结合分型面的基本要求综合比较上述二者的结构，很清楚的可以知道图 b 是比 较好 的 ； 1） b 中的 截面作为 模具的基本 分型面 位置 ， 是因为它是工件 的最大截面 位置 ，大孔 结构的位置 在开模方向上 予以成型，此时 小孔 结构的位置在侧面，从而方便 抽芯。 2)a 中的 截面作为 模具的基本 分型面 位置 ， 他 有两个侧孔， 并且此时 侧孔 结构直径比较 大而深 度较深，抽芯载荷会比 较大，抽芯结构 也会 相对的 复杂 腔数目的确定 因为此次的制品要求不高，而且其生产批量也在适中的范围，由于他是两边进行抽芯的结构模式，综合各方面考虑后，本文决定采用一个模具两个腔体的结构模式。 型腔布置形式如图 3示； 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 11 页 共 48 页 图 3 型腔布置 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 12 页 共 48 页 4 注塑机型号的确定 需注射量的计算 利用 三维软件定性测得该塑件的实际体积为 1=件质量 1 为 浇注系统的体积为素间的 。所以一次总的注射量为： 流道凝料的质量 2=2 道凝料的体积 v1+2+63.7 称注射量为： v 公 =04.6 件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 流道 结构进行凝料的时候 在分型面 位置基本 投影面积 其 模具 结构的设计之前是不知道的 ， 结合多方面的经验和分析，大概 每个的 塑 料制 件在分型面 位置 的投影面积的 。 因此可用 进行估算，所以： A=2= 2 237中 为塑件在分型面上的投影面积 N 型腔数 锁模力即： F 锁 =A*P 型 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 13 页 共 48 页 A 塑 料之间与浇注结构 在分型面 位置 的投影面积之和（ F=A P 型 =3237 30 97100N=择注塑机 因 为 此 次 待 制 造 的 塑 料 制 件 的 基 本 注 射 量 以 及 锁模 载 荷 都 会 比 较大，而且此次设计的模具具有 抽芯 的基本 机构 部件，总体设计是比较麻烦和复杂的，综合考虑各项因素，选用卧式类的 注塑机 。 根据每以生产周期的注塑量和锁模力的计算值，差资料， 结合基本生产的周期时间、注塑量的大小以及锁模载荷的大小， 选用 000卧式 类型的 注塑机。 表 4塑机主要技术参数 项目 数据 项目 数据 理 论 注 射 容 量/10 锁模力 100 螺杆直径 /2 拉杆内间距 /370 320 注射压力 150 开模行程 /300 注射速率 g/s 110 最大模厚 /50 塑化能力 /s 14 最小模厚 /50 螺杆转速 r/0 250 定位孔直径 /25 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 14 页 共 48 页 喷嘴球半径 /5 喷嘴直径 / 锁模方式 双曲轴 塑机有关参数的校核 腔数量的校核 1）校核模具的型腔数 n. N 14 2 2,型腔数校核合格。 式中 k 利用系数，一般取 M 额定塑化量（ 14g/s） t 成型周期，取 30s. 2）按注塑机的最大注射量校核型腔数量 n。 N 2 2,符合要求。 式中 注塑机的允许最大注射量（ g），该注射机为 210 31g。其他符号意义与取值同前。 塑机工艺参数的校核 1）最大注射压力的校核 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 15 页 共 48 页 总体应该满足下列公式： 100=130 50 注射压力校核合格。 式中， 注塑机额定压力（ K 注射压力安全系数，取 注射压力（ 2）锁模力校核 F = F=1000模力校核合格。 装尺寸 1）喷嘴尺寸 (1)主流道 结构在其 小端 的位置 直径 D 应该不小于 注塑机 的 喷嘴 结构的直径 d，一般情况下： D=d+（ 1） 于该模具 d=4 D=4.5 合要求。 （ 2）主流道 结构的基本 入口 位置 的凹球 结构 半径 该不小于注射设备的 喷嘴 结构的基本 半径 一般情况下： R+（ 1 2） 对此次的 模具 结构 5 17 达到 要求。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 16 页 共 48 页 2)最大与最小模具厚度 模具厚度 H H 中 50 50 开模行程的校核 H 2+（ 5 10） 中 H 注塑机动模板的开模行程 塑件推出行程（ 取 6 件壁高处的高度）； 塑件高度（ 6+（ 5 10） 1 56 46 装配图直接量取） 所以， H=300 50+80+10=140 计算得到符合要求。 架尺寸与注塑机拉杆内间距校核 此次设计的模具结构的基本模架的总体尺寸大小为 370 468 注射设备的拉杆里面的间距大小为 370 320 于 370 于370 到要求。 综上所述，注塑机选择 000 卧式注塑机符合该模具设计要求。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 17 页 共 48 页 5 浇注系统的形式和浇口的设计 流道的设计 主流道结构的基本位置一般处于模具结构的中心塑料溶液的入口位置，他的功能是将注塑设备的喷嘴结构的溶液倒流进入型腔中间，他的形状往往是圆锥类型的。 流道尺寸 1）主流道小端直径 D=注塑机喷嘴直径 +（ 1） =4+（ 1），取 D= 2）主流道球面半径 塑 设备的喷嘴结构的 球头半径 +（ 12） =15+（ 1 2），取 70河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 18 页 共 48 页 图 5主流道衬套 因为本此设计的 模具 结构 主流道 是 较长 的 ，定位圈 构件以及 衬套 构件设计形式比较容易 ， 他的定位圈部件的基本 尺寸如图 5示。 图 5 定位圈 流道衬套的固定 主流道 结构的 衬套 部件的紧固形式依 图 5示 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 19 页 共 48 页 图 5固定主流道衬套的形式 1 内六角螺钉； 2 定位圈； 3 定模板； 4 主流道衬套 5 定模板 料穴的设计 1）主流道冷料穴的设计 该设计采用 Z 型拉料杆。 2）分流道冷料穴的设计 此次设计的基本模具结构的设计运用潜伏类型的浇口模式，不需要考虑分流道结构的冷料穴的设计。 流道的设计 流道的长度 长度应尽量取短，且少折弯。 分流道长度 第一级分流道： 5 2=30二级分流道： 9 南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 20 页 共 48 页 流道的形状及尺寸 此次设计的分流道结构的定位位置在分型面平面的上面，其整个截面的基本形状我们采用方便加工的梯形形状，结合相关的经验公式计算相关截面的尺寸。 B=m 查相关文献，取 B=中， B 梯形大底边的宽度（ m 塑件的质量（ g） L 单向分流道的长度（ H=2/3B=2/3 分流道的表面粗糙度 分流道结构的内表面位置的粗糙度大小 R a 要求不是很高，通常我们取 此种情况下，有利于加大塑料熔液的外层流动阻力大小。避免熔体表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处 口的设计 浇口的主要作用： (1) 型腔结构在充分的灌满后，熔液在浇口位置会首先进行凝结，从而阻止其的倒流现象； (2) 易于切除浇口尾料； (3) 针对多型腔结构的模具部件，可以一定程度的控制熔接痕的位置。 口的形式 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 21 页 共 48 页 其具体的形式我们应该结合实际情况进行设计和选择。 注射模常用浇口形式有以下几种： 1） 侧浇口 2） 重叠式浇口 3） 点浇口 4） 潜伏式浇口 口位置的选择 浇口结构的设计位置应该遵循下面的原则： 1） 阻止工件上发生喷射等缺陷（防止喷射的途径： a 增大浇口结构的截面尺寸，减小熔液的基本流速； b 采用冲击形浇口，改善塑料熔体流动状况）该模具采用方法 a； 2） 浇口应开设在塑件截面最厚处； 3） 有利于塑件熔体流动； 4） 有利于型腔排气； 5） 考虑塑件使用时的界面状况； 6） 减少或避免塑件的熔接痕； 7） 考虑分子取向对塑件性能的影响； 8） 考虑浇口位置和数目对塑件成型尺寸的影响； 9） 防止将型芯或嵌件挤歪变形。 口尺寸的确定 浇口的实际尺寸往往是结合经验进行确定的，取其下限值，然后在试模的时候慢慢进行修正。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 22 页 共 48 页 d=4 式中 d 浇口结构的直径（ n 塑料系数，由塑料性质决定 k 系数。塑件壁厚的函数， k=t =6 = 型腔表面积（ t 塑件壁厚（ d=1035 注系统的平衡 针对此次的模具结构，从主流到部件至每个型腔结构的分流道部件的距离比较远，每个的形状外形以及界面的相关尺寸也是一模一样的，所以可见是彼此平衡的。 注系统凝料体积计算 1）主流道与主流道冷料穴凝料体积 /22 200 2 110 2479.8 2) 分流道凝料体积 V 分 =2（ 15+19） =68)浇口凝料体积 V 浇 约等于零，可以忽略不计。 4） 浇注系统凝料体积 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 23 页 共 48 页 V 总 =V 主 +V 分 +V 浇 =注系统各截面流过熔体的体积计算 1）流过浇口的体积 型 =)流过分流道的体积 塑 +V 分 /2 3）流过主流道的体积 主 = 成型零件的结构设计和计算 型零件的结构设计 三通管有三个孔，分模时无法脱出，需要使用侧抽芯才能胜利的脱模。型芯一般单独制造，侧面的孔采用一个侧抽芯，长孔方向采用两个相同的主型芯，选择在中心处分模。这样易于加工，并且在生产中方便替换，提高生产效率。 型零件工作尺寸的计算 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 24 页 共 48 页 本 此的 设计 运用经典的 平衡收缩 的方 法 求解 模腔各工作尺寸。 查阅资料，该设计的公式如下： 型腔径向尺寸的计算： （ 1+ 0型芯高度尺寸的计算： (1+ 0z上式中， 型腔径向尺寸（ 塑件径向尺寸（ 塑料的平均收缩率（ %） 2 塑件公差值（ z 模具制造公差（ 一般取 z = /3） 1）型腔尺寸的计算 对于型腔来说，具体尺寸见图 6 图 5腔尺寸型 已知型腔径向尺寸 ,1, =z =以上数据代入上式，河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 25 页 共 48 页 可得 （ 1+ 31 知型腔深度尺寸， =z 1=, 2=z 2=以上数据代入上式，可得 2）侧型芯尺寸的计算 对于侧型芯来说，具体尺寸见图 6 图 6 侧型芯 已知型芯径向尺寸， 8, 1=1z =3, 2=2z =1, 3=z=以上数据带入公式，可得； (1+ 18+3/4 (1+ 63+3/4 (1+ 41+3/4 已 知 型 芯 高 度 尺 寸 ， 0, 1=1z =1, 2=2z =, 3=z=以上数据代入公式，可得 H 1M =(1+ 10+2/3 M = (1+ 31+2/3 南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 26 页 共 48 页 (1+ 3+2/3 )主型芯尺寸的计算 对于主型芯尺寸来说，具体尺寸见图 6 6 主型芯 已 知 型 芯径 向 尺 寸 ， 0, 2 =1z = 2z ;1, 1=z=以上数据带入公式，可得； (1+ 50+3/4 (1+ 42+3/4 (1+ 31+3/4 根据侧壁厚校核强度、刚度 查阅资料，选择下面公式： 按刚度条件计算 S r( ) 21 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 27 页 共 48 页 =15 (5 ) 21 =强度计算有 s 据上面刚度、强度比较，取 s=8合要求。 据底板厚度校核强度、刚度 按刚度条件计算有 431 按强度条件计算有 2 21 式中， 模具材料的弹性模量 (碳钢为 105 型腔的压力（ 刚度条件，即允许变形量（ ; 模具材料的许用应力（ R 型腔内径， r=15 已知： =25 E=10 P=30 =刚度条件计算有 4 31 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 28 页 共 48 页 = 530 54 31 =强度计算条件有 2 21 =24515302 ） 21 =以取 模架的确定和标准件的选用 结合此前的型腔结构的基本布置以及之间的定位尺寸，此后再次结构需要成型的零件的尺寸， 实际选择尺寸为 370468 1）定模座板（ 546370 27 定模 的 座板 结构属于 模具 部件和注塑设备二者进行固 接的板 件 ， 他的材质是 45 号 钢。 经过四 个 螺钉 和 定模 结构的 固定板 予以 连接；定位圈 部件用 4个 螺钉与其 进行 连接；定模 结构的 座板 部件和 浇口套 的 为 H7/河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 29 页 共 48 页 合。 2）定模板（ 468370 65 他是用来 固定型腔 结构和 导套 结构的 。固定板 部件 应 该拥有比较大的厚度，工作强度应该比较大 ， 他的材质是 45 号 钢。，调质 处理后他的应该是 230270 定模板 构件 上的斜导柱 结构孔和 斜导柱 部件的配合 为 H8/合。 3）动模板型芯固定板（ 468370 67 他的作用是用来将 型芯 部件 、导柱 部件进行固定，他上面还会有 斜导柱 的结构孔以及 滑块 部件的孔，他的材质通常情况下为 45 钢，调质 工艺处理后其硬度 230270柱固定 的位置孔和 导柱 部件 为 H7/导柱 结构孔和 斜导柱 部件 为 H8/合。 4）垫块（ 50468度为 100 （ 1）主要作用 在动模 结构的 座板 部件和 支撑板 结构部件两者之间存在推出机构的作用 空间 ，或者是调整 模具 部件 的总 体 厚度 大小 。 （ 2）结构形式 此次设计的 模具 结构 采用平行 的 垫块 模式 。 （ 3）垫块材料 垫块 的基本材质 为 （ 4）垫块的厚度 h 校核 h =s +=0+22+17+26+00符合要求。 式中 位钉的厚度， 本文中 为 0； 板的厚度，为 22 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 30 页 共 48 页 杆 构件的 固定板 的基本 厚度，为 17 s推出行程，为 26 推出行程富余量，一般为 3 5）推杆固定板（ 36870厚 17 材料为 45 钢。 6）推板（ 36870厚 22 材料为 45 钢。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 31 页 共 48 页 8 合模导向机构的设计 向结构的总体设计 1） 用于导向的部件应该能够均匀合理的布局在模具的附近，他的中心位置到模具部件的边应该拥有其比较大的安全距离，确保其工作强度，防止变形。 2）该模具采用 4根导柱，其布置由标准模架决定。 3）该模具导柱安装在支承板上，导套安装在定模板上。 4）为了 确保能够让 分型面 位置有 很好的接触，导柱 部件与 导套 部件 在分型面 的位置上 应 该有 有承屑槽 结构 ， 或者是 在导套 构件 的孔口 进行 倒角的工艺处理，本文设计的 模具 部件 采用后者。 5）在 进行 合模 处理的 时 候，我们应该确保导向部件要 首先 进行接触，防止 凸模 结构 先进入型腔 位置 ， 从而将 模具 结构 损坏。动定模板 的动作方式 采用 合并加工时，可确保同轴度要求。 柱设计 1）该模具采用带头导柱，加油槽； 2）为 了能让 导柱 结构 能 够很快和顺利的 进入导向孔 结构 ，导柱 构件的端部往往是 圆锥 的 形 装 或 这是 球形 的先导结构 ； 3）导柱的长度必须比凸模高度高出 68 4）导柱 的工作 直径 的大小应结合 模具 结构的尺寸来设定 ， 确保其有比较河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 32 页 共 48 页 大的 抗弯强度； 5）导柱 部件的安装模 式，导柱 结构的固定位置和 模板 部件 按 H7/柱 构件的运动动位置 按 H7/是 H8/此次设计的 模具 结构的 滑动 位置 用 H7/ 6）导柱工作部分的表面粗糙度为 7）导柱 构件 应 该有 坚硬而 且又能够 耐磨的 外 表面、坚韧 不容易断裂的 的内芯 该设计采用碳素工具钢 套设计 通常情况下， 导套 部件的常用结构 有两种： 直导套、带头导套。 1）结构形式 采用带头导套（ 2）导套 部件 的端面 位置 应 该 倒圆角 处理 ，导柱 部件的 孔 结构 最好 是为通孔，这样对排出孔内剩余的气体有帮助 。 3）导套 部件在空的滑动位置应该 按 H8/7/面 的 粗糙度 大小 本文运 用 H7/ 4） 本文的 模具 部件运 用 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 33 页 共 48 页 9 脱模推出机构的设计 推出机构的设计原则： 1）推出机构应尽量设置在动模一侧。 2）使制品在推出过程中不变形不损坏。 3）机构简单，推出动作可靠。 4）使脱模后的制品有良好的外观。 5）合模时的准确复位。 式中 p 单位包紧力，一般 p =8 12 A侧面积（ 由塑件的型芯零件图可算得 A 28260 p 为 12f 摩擦系数，取 脱模斜率，取 0 模机构的结构设计 结合本塑料制件 的 基本外形结构和 内部 的 型芯 部件 的 具体情况，选择脱模部件 为 型推管： 1） 型推管，如图 9示。每个塑件由 1 根推管推出，共 2 根。 2）推管应设在脱模阻力大的地方。 3）推管应均匀布置。 4）推管应设在塑件强度、刚度较大的地方。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 34 页 共 48 页 5）推管形式为标准的直推管，不带肩。 6）推管直径与模板上的推管孔采用 H8/ 7）通常推管入模具后， 9）推管 部件经常使用的材质 为 10碳素 的 工具钢， 需要工作 硬度50糙度为 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 35 页 共 48 页 10 侧向抽芯机构的设计 芯距与抽芯力的计算 1）由塑件外形尺寸可以计算的抽芯距 S=s+(2 3)=26+2=28后的 抽拔芯 的 距 离大小为 S，滑块 部件 在开模 的基本 方向 上 所需 要的基本移动 距离 大小 ，开模行 程。 H=2）活动 类 型 的 芯 结构 的抽拔阻力 载荷大小 即 F = f 塑 F =5835 = 式中， 抽芯力（ N） F 塑 由于塑料制件的基本收缩导致 对侧型芯 部件 的基本 正压力（ N） f 塑料制件 与型芯 部件二者的摩擦指 数（取 p 塑料制件的基本收缩 对型芯 部件的 单位 工总 面积的正压力 大小 ，取 p=12F 塑 =12 610 22241610 =15835N 导柱截面尺寸的确定 本文采用 其台肩部相平于模面，角度与抽拔角一致 的结构形式 。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计 第 36 页 共 48 页 如图 10示。 图 10 斜导柱 1）圆柱形斜导柱直径的确定 圆柱 形状的 斜导柱 部件的 直径 大小根据 斜导柱 部件 所 承受 受的弯曲力 大小，但是 弯曲力 的基本大小又由 抽拔力 ，抽拔角 大小 以及受力点的位置。 通常下 ，斜导柱 部件 和斜滑块 部件 的斜孔 结构的配合保持一定的 间隙 大小 （ 在开模 的一个 瞬间定程距为 M， d=3 2 s d 斜导柱直径， c抽芯力， N 受力 位置 到固定板 构件的基本 距离 , 21 抽拔角 许用弯曲应力， 碳素钢取 =137 d=3 62 s 16 20 ) 斜导柱倾斜角 的选择 一般情况下， 斜导柱 部件的基本 倾斜角 大小 一般在 12 河南机电高等专科学校毕业设计说明书 /论文 定制全套设计，选择圆梦设计