毕业设计(论文) 梳子注射模设计.doc

xxx毕业设计(论文)图书分类号：密 级：毕业设计(论文)梳子注射模设计design of injection mold for comb学生姓名学院名称学号班级专业名称指导教师xxx学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日xxx学位论文版权协议书本人完全了解xxx关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归xxx所拥有。xxx有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。xxx可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日ii摘要在工业的生产中，有一种极为重要的生产工艺-模具成型，模具可以快速的生产产品。由于工业的起步较晚，我国的模具发展水平较世界相比还差很远，但这个差距逐渐在缩小。因为工业的发展离不开模具，所以不大力发展模具是行不通的。塑料模具是模具的一种，它在整个模具装备中有着举足轻重的地位。21世纪初，这个比例达到了30%。据推测，在我国，整个模具行业的前途还是很光明的，这仅仅是开始。随着工业的不断进步和技术水平的提高，它还将有一个很好的发展未来，并且发展速度会很快。关于模具的市场前景，由于国外塑料模具价格高，所以国内市场的前景还是很宽阔的。 相异的性质和特性可以划分出很多的类别，塑料模具也不例外。它可以分为许多种，常见的塑料模具大多数是注塑成型模具。一样的，对于每一种塑料，都有最适合成型方法。比如我们本次的任务是设计制作梳子的注射模，就是用注射成型的办法。热塑性的塑料一般能够采用这种成型方法成型。使用这种措施，不需要后期的处理，成型后，基本不需要切割等工艺技能得到各种外观的产品。本课题的研究内容是以生活里常见的梳子为基本模型，参考模具设计的基本知识，叙说剖析此次模具设计的进程。本设计是以塑料梳子为基本模型。首先，对塑件实施了实体的建模，在此过程中，运用到了ug6.0软件。同时，运用软件的分析功能剖析了整个塑件的构造。确定了设计的基本方向和思路后，对整个工艺过程进行了制定并对每个工序进行了分析和计算。这种设计的目的是为了确保模具的可靠性并提高与其他部件的配合度。当对工艺过程确定后，画出了此次设计需要的图纸。关键词 注射成型；塑料模具；模具设计；梳子abstractthe moldis a kind ofimportant equipmentin the production,the moldcan produce a product fast.due to the industry started relatively late, chinas mold development level is the world compared to far worse, but the gap gradually narrowing.due tothe development of industrycannot do withoutmould,sowe do not developthe moldis not feasible.plastic molds is akind of molds,which plays an importantrole in the whole mouldequipment.at the start of twenty-first century,theproportionreached 30%.presumably,thedevelopment of plastic mold industrychinais far from over,this is only the beginning.with the continuous progress of industry and technical level improved. it will also have a good development in the future, and the development speed is very fast.about themoldmarket prospects,because foreign plastic moldprice is high,sothe domestic marketprospect isverybroad.the different properties and characteristicscan bedivided into differenttypes ofplastic molds. itcan be divided into many types,the mostcommon is theplastic mold injection mold.similarly,formingdifferent measuresis also suitable fordifferent plastics.for example,we design the injection mold of comb, injection moldingmethodisused.plastic moldingcan generallyuse this.using this measure,but alsothroughthe forming process of simpleshapeplastic parts.the research content of this paper is to life in common comb as the basic model , reference the basic knowledge of die design, the narrative analysis of the mold design process.the design is based on thebasic modelforplastic comb.first of all,on theimplementation of thesolidmodelingof plastic parts,in this process,the use of the ug6.0software.at the same time,using theanalysisfunction of the softwareanalyzedthestructureof plastic parts.after determining the basic direction and idea of design, the entire process of develop and the analysis and calculation of every procedure.the purpose of this designis to ensure stabilities of moldand improvecoordinationwith other components.when determining the process,i drawthedesigndrawings.keywords injection molding plastic mold mold design combxxx毕业设计(论文)目 录摘要iabstractii目 录11 绪论31.1 塑料模具31.1.1 塑料模具的优良特性31.1.2 模具的用途31.1.3 模具成型技术在国内的现状31.1.4 模具成型技术在世界范围内的发展趋势31.2 课题要求42 塑件的工艺性能分析52.1塑件分析52.2塑件工艺性能分析52.2.1成型塑料的工艺性能52.2.2成型塑料的成型加工性能62.3塑料成型主要技术指标72.4成型塑料注射成型工艺参数72.5塑件的结构工艺性82.6塑件外型83 注射成型模具的设计93.1 模架的选择93.2模具与注射机的关系103.3浇注系统的设计103.3.1浇口设计113.3.2冷料井设计123.4注塑模成型零部件设计133.4.1型腔分型面133.4.2塑件在型腔中放置方位的确定133.4.3分型面形状的决定133.4.4分型面位置的选择133.5成型零件的结构设计143.5.1凹模的结构设计143.5.2内型芯的结构设计153.5.3凸模的结构设计153.6排气系统设计163.7型腔成型尺寸的设计163.7.1塑件精度及其影响因素163.7.2型腔型芯的成型尺寸计算173.8合模导向和定位机构193.8.1定位作用193.8.2导向作用203.8.3可以承受侧压力203.9脱模机构设计213.10模具冷却系统22结论24致谢25参考文献261 绪论1.1 塑料模具1.1.1 塑料模具的优良特性塑料是生活生产中常用的材料，因其特殊的物理化学性质及各种优点，塑料近些年在工业生产中被广泛使用。塑料的优良性质主要包括大多数的塑料化学性质稳定，不易被腐蚀成型性能好，加工简单且成本不高；一般塑料都具有不错的抵抗冲击力的性能；没有固定的熔点，易于熔化。塑料模具在整个塑料产业一直处于举足轻重的地位，因此，伴随着塑料产业近些年的发展，塑料模具进步也很迅速。1尤其是塑料注塑模具的发展发展更快。注塑模具可以开展大规模的自动化生产，它具有不俗的成型效率。同时，塑料注射模可以塑造外观多样的塑件。因此在我国得到了迅速、长足的发展。1.1.2 模具的用途作为生产中的不可或缺的工艺装备，模具一般被用于制造各种结构、 形状复杂的产品。模具是一种非常常见的技术和设备，它被应用于塑造各种工业产品的零件。在新的工业发展趋势下，模具越来越能发挥更显著的作用，以下是它的几个用途：利用模具成型的技术，可以去得到其他工艺产品。例如粉末冶金制品，它就是通过模具而成型的。使用模具成型工艺加工、制造产品，极大的降低了成本。同时，由于工艺简单，操作性简单，在我国制造业中一直扮演着举足轻重的作用。生活中的家电，出行工具等很大一部分都离不开模具成型。1.1.3 模具成型技术在国内的现状 模具对于国家的重要作用不言而喻。我国的很大一部分制造业产品，包括汽车、数码家电等都依赖于模具行业。这个行业的发展前途很大程度上决定着我国工业的发展前途。我国还是一个工业为支柱产业的国家，工业的发展又离不开模具的快速发展，因此在一定程度上，模具的发展引领着我国经济的发展。2使用模具成型的技术来加工产品，极大的降低了成本。同时，由于工艺简单，操作性简单，模具成型的操作空间在国内得到了更广的使用和应用。生活中的家电，出行工具等很大一部分都离不开模具成型。在将来，减少切割的工艺会越来越广泛，这也是未来的一个发展趋势。模具成型在精度要求不高的情况下可以不用切割一次成型，这种方法节省了加工材料，降低了设计的成本。另外，模具的技术发展很快，在未来，即使高精度、高品质的零件很可能也可以直接成型，不需要切割了。1.1.4 模具成型技术在世界范围内的发展趋势 长远来说，模具在世界范围内也将有不俗的发展前途。以下方面将是模具发展的一个具体走向： 在模具设计制造中，广泛地应用电脑技术，比如绘图使用的ug、cad软件等，还有分析用的cae等； 高速铣削的加工方法也将被广泛应地用于塑料模具的制造过程中; 广发使用高压力注射技术大力发展标准化模具和模具标准件; 研究高速测量技术和逆向工程; 大力开发虚拟技术，通过各种仿真软件，运用计算机技术简化设计过程; 开发模具自动处理系统。模具成型技术已被广泛运用到生活、工业生产中，与此同时，它也在形形色色的制造工艺中独树一帜，有着及其重要的地位。现在的社会离不开电脑技术，在生产中使用了电脑技术，也能帮助我们的设计。 cadcam等软件的使用使模具的设计过程更加流畅、简便。时间就是金钱，效率在模具的设计中显得尤为重要，这也突出了计算机的作用。1.2 课题要求产品外观设计：产品的形状测量，得到产品的尺寸，提供产品设计。塑料制品的总的结构分析和设计，具体每个组装零件部分的设计：主要含有各个零件的尺寸、外形设计。3对整个设计过程的工艺性分析，合理的选择注塑机。准确的计算每个过程中涉及到的数据。认真仔细地根据相关说明和要求进行设计，并写出任务说明书，绘制需要的相关图纸，按照国家标准完成尺寸的标注。最终圆满的完成此次毕业设计题目。2 塑件的工艺性能分析2.1塑件分析一个完美的塑料零件的生产制造是由所需求产品的特点决定的，它包括零件的外观、复杂程度、功用等方面。同时在设计制造过程中，还应考虑塑料的力学性能，包括塑料的屈服强度、韧性、塑形等。另外，加工的难易程度也会影响塑料制件的质量。4本次毕业设计的塑件是日常生活中随处可见的塑料梳子，塑料梳子属于小型塑件。梳子这类小型塑件不需要有很高的尺寸要求，因为尺寸要素相比与梳子的功用要素来说显得微不足道。因此在设计中，考虑最主要的方面应该是使用时的舒适程度和耐用性，尤其是使用时，要觉得光滑，舒适。所以对塑件表面质量要求较高，且表面无气孔、缩孔等现象。梳子产品图见图3-1。 图2-1梳子产品图2.2塑件工艺性能分析2.2.1成型塑料的工艺性能 根据分析，选取的塑料是abs。abs是一种由三种成分组成的聚合物。这几种成分是：苯乙烯，丁二烯和丙烯腈，abs继承了三种成分的优良性能。5 abs具有优良的物理力学性能，冲击强度高，尺寸稳定性好，不透水，耐热温度高，电绝缘性能受温度和湿度的影响很小，耐环境性能好，几乎不受水、无机盐、碱、酸类的影响。abs最大不足之处是在光线的照射下容易老化。因此在使用时一定要注意避免强光照射。abs在室温下的物理力学性能见表2-1。表2-1 abs在室温下的物理力学性能性能高抗冲型耐热型中抗冲型拉伸强度/mpa35-4445-5742-62断裂伸长率/%5-603-205-25拉伸弹性模量/mpa1600-33002300-30002300-3000压缩强度/mpa49-6465-7173-88弯曲强度/mpa52-8170-8569-92悬臂梁冲击强度（缺口）/j。m-116-4411-256-22洛氏硬度65-109105-115108-115弯曲弹性模量/mpa1600-2500 2100-30002100-3100压缩弹性模/mpa1200-140017001900吸水性/%0.2-0.450.2-0.450.2-0.45密度g*cm-31.02-1.051.06-1.081.05-1.072.2.2成型塑料的成型加工性能abs具有很好的成型加工性，使用一般的加工方法如机床、电火花加工等就可一次成型。abs的流变性：当在熔融状态下时，abs聚合物的流动特性是假塑性。所谓的假塑性就是指材料的粘度随着剪切速率的增大而减小的特性。所以，为了提高abs在加工成型过程中的流动性能，可以使用降低剪切速率的方法，这样便降低了流体的粘度。6 abs无明显的熔点，成型后无结晶，通常在160度以上即可成型。 abs的热稳定功能是很优越的。一般情况下，不容易发生分解或降解。但是温度过高时，在270度以上，也会对abs的结构、性质、功能产生不同程度的改变。abs的吸水性：abs具有一定的吸水性，含水量在0.3%-0.8%。若在加工前，abs有水分，会导致塑件出现气泡等缺陷，极大地影响了塑件的质量。可以对abs进行干燥处理来解决这一问题。使用干燥箱可以减少abs内的水分，但这属于传统方法，此方法简单但却有着明显的缺点：由于干燥设备耗能多，造成了相当于制造成本本身来说不小的花费。目前常用的干燥方法为使用廉价高价的干燥剂。干燥处理过后的材料基本可以满足使用的要求，为后续的塑件成型提供了有利条件。abs的最终处理方法：将制品放入温度为70-800c的热风循环干燥箱里内处理2-4h，等待缓慢冷却至室温后即可。因为在成型加工过程中，abs制品会产生内应力，塑件的各方面尤其是表面会受到应力影响较多，所以必须将abs制品放在干燥箱中处理后使用。 abs的成型工艺条件：abs注塑时要选择合适的注塑机进行成型加工。常用的可以采用螺杆式注塑机。成型温度尽量取低些，以防止发生热分解或对其物理力学性能有所不利。通常螺杆式注塑机温度在160-2200c之间。选择合适的保压压力对制品的质量和性能有很大的影响。若选取的保压压力超出一定数值，则会在制件内产生大量的内应力，不宜过高也不宜过低，通常选取60-70mpa。7abs在熔化状态下，其流动性因注射速度的改变而改变，过快或者过慢都会影响制品。若选择的速度太快，塑件的表面光洁度差，这对于梳子来说是不能满足要求的；如果选择的速度注射太慢，最后得到的制品表面会出现波纹等。出于以上考虑，选取的速度不宜过快也不宜过慢，一般选择中低速度。2.3塑料成型主要技术指标abs塑料的特性及技术指标见表2-2。表2-2 abs主要技术指标密度g/cm31.02-1.16弯曲强度mpa80比容cm3/g0.86-0.98硬度hb9.7吸水率（24h）%0.2-0.4体积电阻率6.91016拉伸强度50熔融指数g/10min3热变形温度0c0.45mp90-108冲击强度kj/m2无缺口2611.82mp83-103缺口11拉伸弹性模量mpa1.8103收缩率%0.4-0.72.4成型塑料注射成型工艺参数注射机的工艺参数见表2-3。表2-3 成型塑料注射成型工艺参数塑料名称 abs注射机类型螺杆式预热和干燥温度（0c）80-95时间（h）4-5料筒温度（0c）后段150-170中段165-180前段180-200喷嘴温度（0c）170-180模具温度（0c）40-50注射压力（mpa） 60-100成型时间（s）高压时间 0-5保压时间 15-30冷却时间 15-30成型周期 40-70螺杆转速（r/min） 30-602.5塑件的结构工艺性影响塑件尺寸精度的因素非常复杂，主要有模具在制造时的精度、模具使用时的磨损导致模具本身尺寸变化。另外，由于工艺条件的变化引起成型收缩率的波动也会对成型塑件产生影响，配合间隙的变化以及模脱模斜度都会影响塑料制件的精度。塑件精度的确定应该合理，在满足使用要求前提下尽可能选用低精度。本次设计的塑件是日常梳子，属于比较小型零件。其尺寸公差按sl137278标准取四级精根据塑件的尺寸，其公差值为0.62。 由于本塑件要求外观平滑，无气孔、缩孔等现象。模具型腔的粗糙度对塑料制品的表面影响较大。本塑件的脱模表面粗糙度ra为0.4，其余为0.8。一般情况下，模具型腔的表面粗糙度要比塑件表面粗糙度高1-2级，所以模具的型腔的脱模表面粗糙度ra为0.2。由于模具在使用中型腔会不断磨损而使表面变得粗糙，所以应对型腔即时维护。为了顺利的完成脱模，应在制品的内表面设计脱模斜度，塑件沿脱模方向常用的斜度值对不同材料取值不同。对于热塑性塑件来说，通常选择范围为0.5-3.0。本塑件材料为热塑性材料，我以我们把塑料外壁部分的脱模斜度设置为45，内壁为1.752.6塑件外型梳子的外形见图2-2。图2-2梳子外型3 注射成型模具的设计3.1 模架的选择模架也叫做模座。由于在设置模具的过程中，首先要保证模具的稳固，不能产生机械晃动。这就需要模架帮助达到这一目标。在注射成型过程中，模架的外形尺寸不会随着制品的改变而改变，这是由于模架只起到支撑、保护的作用，而不参与成型。模架的外形尺寸仅收受制品的外观形状、尺寸结构等影响。所以为了生产方便，模架已经基本实现标准化。由于不同的注射模具在结构上有很多共同的特点，因此，模架的区别只在于不同模架的厚度、大小尺寸不一样。在采用了标准化模架后，简化了设计过程，降低了生产成本，提高了效率。在这里采用（lkm）生产的标准型模架,模架类型为大水口。其组合形式主要有3种，分别是ai（有支撑板）、bi（有推板也有支撑板）、ci（无推板也无支撑板）。8本次毕业设计要设计的是梳子的模具，由于梳子是小型塑件，大约是边长100mm的长方形。结合实际考虑，塑件形状结构不需要设计的很复杂。所以，采用一模两腔的方案是可行的。采用推杆推出塑件的办法。这时，不能使用支撑板，最好采用支撑柱。这样，在节约材料、降低成本的同时还保证了模具的生产效率。模架具体形状见图3-1。图31模架3.2模具与注射机的关系由于塑件结构不规则，不易计算塑件的体积，我们的目标是便捷更快的精算出体积，于是我们采用cae来帮助我们分析计算。应用ug就能轻松计算出塑件的总体积。根据ug所算出的体积来设计时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射的范围内。同时应确保尺寸的稳定性，确保实际生产情况。通过ug计算可得塑件曲面区域约为4473.22cm2。对于注射机，通常可分为两种，一种是柱塞式注射机，一种是螺杆式注射机。柱塞式注射机出现较早，它的混炼性差，塑化性也常常达不到要求。不仅如此，柱塞式注射机还要配有分流梭装置。因此，目前基本已经淘汰，反而取代的是螺杆式注射机。螺杆式注射机混炼性和塑化性都要高于柱塞式注射机，并且不需要安装分流梭装置。这既提高了生产速度，又节约了成本。因此螺杆式注射机已经得到普遍的使用。热塑性塑料注射机型号与主要技术规格中，初步选xszy125注射机。9它表示注射机在无模具时，对空注射的最大注射容量不低于125立方厘米的螺杆式塑料注射成型机。其主要技术规格见表3-1。表3-1 125注射机主要技术规格螺杆直径（mm）42锁模力（kn）900注射容量（cm3）125最大注射面积（cm2）320注射压力（mpa）120模板行程（mm）115模具厚度（mm）最大300喷嘴（mm）球半径13最小200孔直径4定位孔直径（mm）1500+0.06 中心孔径（mm）503.3浇注系统的设计主流道与注射机喷嘴接触处多做成半球形的凹坑，两者应严密的配合，避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径r2应比喷嘴球头半径r1大1-2mm。主流道小端直径应比注射机喷嘴孔直径大0.5-1mm。大端直径应比分流道深度大1.5mm以上，其锥角不宜太大，一般取20-60。当主流道贯穿几块模板时，必须采用主流道衬套，以避免在模板间的拼缝处溢料，以致主流道凝料无法脱出。主流道尺寸见图3-2。图3-2主流道3.3.1浇口设计浇口，又称进料口，是分流道末端与模具型腔入口之间狭窄且短小的一段通道。浇口的工作作用在于，当型腔被熔料充满后，随着温度的下降，浇口处熔料能迅速冷却固化，将型腔封闭，浇口可防止型腔内未冷却的熔料回流出来。浇口作为注塑模具的浇注系统的最后一个部分,同时也是浇注系统截面面积最小的一部分,所以塑料熔体在这里的流动速度是最快的，熔料可以以最快的速度充满型腔。11与此同时,因为这里的截面积小，塑料受力后更容易在浇口地方发生断裂,这为脱模提供了有利条件。由于浇口的尺寸会直接影响到制品的脱模进而影响整个塑件质量,因此要合理选择浇口的尺寸。我们通常根据以往的经验来确定浇口尺寸的大小，可以先选取一个小的数值，然后在模具制作的过程之中逐渐改进，一般状况下，要求浇口的横截面面积和分流道的横截面面积之间的比例大小为0.030.09，这个界面的形状通常是圆形或者是方形，若浇口的尺寸过大,则会影响制品的脱模以及质量。本次设计的模具结构是一模两腔，并使用直接浇口的方法以此来满足本塑件外表面光滑的要求。 下面的图片介绍的就是我们根据塑料梳子的实际情况设计出来的浇口形状以及尺寸见图3-3。 图3-3浇口3.3.2冷料井设计由于注射机喷嘴与冷的模具接触降温，致使喷嘴前端常存有一段低温料，为除去这段料，通常在主流道和分流道转弯处的末端设有冷料井，使冷料不进入分流道和型腔。本模具设计的冷料井，其作用是去除当冷模具与喷嘴接触降温时喷嘴前面的低温材料。本设计冷料井采用底部带推料杆的形式，拉料杆为z形头拉料杆。拉料杆的根部固定在推出板上，在推出制件时，冷料也一同被推出，取产品时向拉料钩的侧向稍许移动，即可脱钩将制件连同浇注系统凝料一道取下。冷料井的设计见图3-4。图3-4冷料井3.4注塑模成型零部件设计3.4.1型腔分型面分型面是模具分开时取出塑件的面，分型面选择的是否得到，对模具的复杂结构、塑件的表面质量有很大影响。在选择分型面时要注意以下几点：分型面的选择要有利于脱模；分型面的选择要有利于保证制品的质量（尺寸精度、形位公差、外观）；分型面的选择要有利于侧向抽芯同时还要利于排气；要有利于防止溢料；最后，分型面的选择还要有利于简化模具结构，若是分型面选择的过于复杂，不利于模具的设计也会增加制造成本。3.4.2塑件在型腔中放置方位的确定 在取模时，一般只采用一个与注射机开模运动方向相垂直的分型面，安排制件在型腔中的方位时，要尽量避免与开模运动相垂直或倾斜的方向有侧凹或侧孔。3.4.3分型面形状的决定 分型面一般是指与注射机开模方向垂直的平面，其选择一般要就要平整，不要起起伏伏。否则会影响制件脱模。3.4.4分型面位置的选择 在选取分型面时，一般取分型面为塑件断面轮廓最大的地方，另外还要考虑避免在塑件上留下拼合缝的痕迹。从塑件的顶出方面考虑，分型面应尽可能留在动模上。本塑件属于薄板类制件，根据塑件的形状，塑件在模具中应平放，凸台多的一边留在动模，少的一边在定模，具体结构见图3-5。图3-5分型面位置3.5成型零件的结构设计3.5.1凹模的结构设计 塑料注射模具的凹模也叫做型腔，它是成型塑件外表面的重要零件。它主要是保证塑料制品的形状精度，尺寸精度和位置精度的保证。模具的凹模可以安在定模上，也可安在动模上，但一般选择安装在动模上。凹模的类型很多，凹模的外形有圆形和矩形；结构有整体式和镶拼式：刃口有平刃和斜刃。将凹模做成镶嵌式，其特点是加工比较简单，替换性强，可采用数控机床、普通机床、电加工等方法加工。13内型芯从背面镶入，外型芯从正面镶入，内型芯镶在外型芯的里面，利用过盈配合固定，利用定位销定位。凹模见图3-6。图3-6凹模3.5.2内型芯的结构设计 模具的原理大致可以理解为：利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。注射模中的型芯是用来成型塑件内部形状的。由于本塑件的型芯要求不高，有较高的互换性，此外型芯形状简单，用很多通用的方法比如电火花加工等就可加工。还有脱模斜度，用数控机床来加工，一个台阶来固定位置。型芯的材料选择45钢，45钢硬度不高，方便切削加工，为制造提供了方便。3.5.3凸模的结构设计 凸模即模具的型芯部分，它决定着制件内表面的成型情况。凸模一般安装在定模上。在本设计中凸模的设计和凹模的设计一样，因此不再阐述。凸模见图3-7。图3-7凸模3.6排气系统设计塑件成型过程中，塑件中会留有气体。当塑件成型之后，浮于表面的气泡会影响塑件的表面质量，更可怕的是塑件中间的气体，影响塑件成品的强度，特别是有些关键部位的气体，会直接导致塑件的报废。所以，很有必要在向模具中射入熔体之前就去除掉之前存在于腔体内的各种气体。如若不提前清除多于气体，便会很容易出现问题。将会在制件上形成气孔、银丝、灰雾、接缝、表面轮廓不清，型腔不能完全充满等弊病。除了以上可能出现在制件上的弊病，更危险的是由于气体在塑料熔体中处于高温被压缩状态，处于高温中的塑料熔体的粘度会变低，流动性增大，高压高温熔体很容易从分型面中溢出，灼伤塑件。而且型腔内气体压缩的反压力会降低充模的速度，这影响注塑周期和产品质量。由此，设计型腔时务必要充分考虑排气问题。对于一般的模具的排气系统来说，就是在合模边上开排气槽，如果在塑件的顶部或者底面则做镶件或者镶针使模具产生一个间隙能排除气体，过大容易会漏胶或者飞边，影响塑件表面外观。14除此之外，亦可使用分型面排除气体。在本次设计，塑件的分型面还是比较大的，因此，利用分型面排出气体的方法不失为一种可靠的方法。3.7型腔成型尺寸的设计3.7.1塑件精度及其影响因素要想成型合格的，尺寸精度在给定范围之内的塑件，根据塑件的尺寸来严格设计模具的尺寸是很重要的。塑件的精度会受到模具尺寸精度的影响。模具的成型尺寸是设计中要考虑的。主要包括型腔和型心的径向尺寸，型腔和型心的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。很多复杂的要素都会影响到塑件的精度，经过我的分析理解我认为有以下六种影响因素。第一点，因为模具制造时候的精度会对生产出的塑件精准度有着重要的影响。第二点，对于壁薄制品，其尺寸也不能过大，因为大而薄的塑件，熔体充满型腔较为困难，有时还未充满型腔前就已固化，或勉强充满，但塑件前端已不能很好地熔合而形成熔接痕，影响塑件的外观和强度。第三点，在制造塑件的时候，其原材料质量的稳定性也会成为一定的影响因素。第四点，注射机系统本身的精确度，以及工艺因素。第五点，不同的工作环境有可能产生或大或小的影响元素，所以对塑件的尺寸也会或多或少有一些偏差的影响。第六，模具在使用过程中会受到程度不同的磨损，主要是指型腔和运动部件，如导柱和导套等的磨损。3.7.2型腔型芯的成型尺寸计算塑件的等级精度为4级，未标注公差按sjb7278取8级精度。成型的零件允许达到的公差为z=（1/4-1/6），其中z=1/4，是塑件可以达到的公差值。一般说来模具的等级精度要比塑件精度高1-2等级，所以模具型腔型芯等级精度取6级，剩下的没有标注的公差按照sjb7278，选择为8级精度。15型腔的尺寸数据要按照塑件的平均收缩率来计算，同样，型芯的计算也一样。塑件公差数值见表3-2。表3-2 塑件公差数值基本尺寸值（mm）z=1/3（mm）14180.200.06765800.380.1272253001.80.54 型腔的径向尺寸计算见式（3.1）。 3.1）式中 ls塑件的名义尺寸；scp平均收缩率；abs平均收缩率计算见式（3.2）。1/2（0.4%0.7%）=0.55%式中 塑件可以达到的公差值；z模具制作时的误差。z=（1/3-1/6），取z=1/3型腔径向需计算的尺寸有：ls1=314、ls2=241、ls3=326。计算公式已由相关模具设计的资料所规定，将数据带入式（3.1）。lm1=ls1+ls1scp（3/4）+ z =314+3140.55%3/41.8+ 0.54=317+0.54lm2=ls2+ls2scp（3/4）+ z =241+2410.55%3/41.8 + 0.54=243.6+0.54lm3=ls3+ls3scp（3/4）+ z =326+3260.55%3/42 +0.61=329.3+0.61型心的径向尺寸计算见式（3.3）。 lm=ls+lsscp（3/4）z在型芯的径向上，必须得到的数据包括：ls1=312、ls2=239。塑件公差数值见表3-3。表3-3 塑件公差数值基本尺寸值（mm）z=1/3（mm）10140.180.06065800.380.1272253001.80.54由图9得到，在型芯的径向上，必须得到的数据包括：ls1=312、ls2=239。将数据代入式（3.3）lm1=ls1+ls1scp（3/4）0.167 =312+3120.55%3/41.8 0.54=315.060.54lm2=ls2+ls2scp（3/4）0.127 =239+2390.55%3/41.8 0.54=241.66_0.54型腔的深度尺寸计算见式（3.4）。 hm=hshsscp（2/3） + z z=（1/3-1/6），取z=1/4型腔深度需计算的尺寸为：hs1=27.1。塑件公差数值见表3-4。表3-4 塑件公差数值基本尺寸值（mm）z=1/4（mm）360.140.04720300.480.12将数据代入式（3.4）。hm1=hs1+hs1scp（2/3） + 0.047 =27.1+27.10.55%（2/3）0.14 + 0.12 =27.33+ 0.12型芯的高度的计算见式（3.5）。 hm=hshsscp（2/3） zz=（1/3-1/6），取z=1/3。型心高度需计算的尺寸有：hs1=25。塑件公差数值见表3-5。表3-5 塑件公差数值基本尺寸值（mm）z=1/3（mm）360.14 0.04720300.480.12将数据代入式（3.5）。hm1=hs1+hs1scp（2/3） 0.12 =25+250.55%（2/3）0.48 0.12=25.450.12成型零件的部分尺寸见图3-8。图3-8 成型零件的部分尺寸3.8合模导向和定位机构合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。导柱导向机构主要用于动、定模之间的开合模导向，锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。合模导向机构一般使用导柱进行定位，这种方法简单、可靠。合模导向机构的主要作用有以下三点：3.8.1定位作用 模具闭合后，保证动定模位置正确，保证型腔的型腔的形状和尺寸精确。同时，在装配过程中，导向机构也起到了定位作用，便于装配和调整。3.8.2导向作用 合模时，首先是导向零件先接触，引导动定模版准确闭合。这样避免了型芯先进入型腔造成成型零件损坏。16 3.8.3可以承受侧压力 在模具的型腔中，由于其横截面、形状等在不同部位可能不对称，所以，塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力。或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。但是，当导柱承受的压力已经不能保证正常运行时，还要设置一个锥面定位的机构来缓和侧向的压力。模具在导向时常采用导柱导套的形式，导柱的种类大体有两种：带肩型和直柱型。前者多用于大批生产或者大型模具的制造，后者适合小批量生产或小型模具。本设计采用直柱型导柱，结构简单，加工方便。采用导柱导套形式，导柱和导套的配合为h7/f7，导套和导套孔的配合采用h7/r6。导柱和导套的结构见图3-9。图3-9导柱和导套导柱的布置形式见图3-10。 图3-10 导柱的布置形式3.9脱模机构设计在以上的工序完成之后,塑件也就基本成型了,接下来就是如何将其从模具中取出来,所以这个注塑模还要设计一个脱模机构。该机构可靠，简单实用，快速，可在每个循环中将塑件从型腔内或型芯上自动地脱出模外。推杆推出机构在模具设计中使用比较广泛,这得益于它的设计比较简单。在这次的设计中，选用的便是推杆推出机构。为避免顶出时塑件受力不均而变形，顶杆的布置尽量对称、均匀。塑件的推出是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的。在设计脱模机构时应遵循下列原则：由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构应尽量设置在动模一侧。正因如此，分型面的设计也应该尽量使塑件开模后能留在动模的一侧。为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，推出力应作用在塑件强度和刚度最大的部位，如加强筋、厚壁等处。某些塑件比如盖体形状或者筒状的制件,可以设置一个推板推出机构,可以最大程度减少对塑件的影响,从而提高良品率。 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。合模时正确合理安排推出机构的复位是特别重要的，应当根据设计需要，保证复位机构不与其他模具零件干涉，保证系统的可靠性执行。推出机构可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等类型。本设计为机动推出机构，采用推杆推出。脱模机构见图3-11。图3-11脱模机构3.10模具冷却系统为了保证制品的合格率，冷却系统必须严格设计，在这个步骤里注塑模具型腔壁的温度如果不合理，会对成型过程中的成型效率和最后塑件的合格率造成相当大的影响。在冷却阶段，一般注入模具的塑料熔体的温度为200300，而塑件固化后从模具中取出的温度为6080以下，视塑料的品种不同有很大差异。为了调节型腔的温度，需在模具内设置冷却水通道。模具冷却系统的设计原则为下： 冷却水通道的设置：动定模和型腔的四周应均匀地布置冷却水道，不可只布置在模具的动模和定模边，否则开模后的塑件一侧温度高一侧温度低，在进一步冷却时会发生翘曲变形。冷却水孔的安放位置：在理想情况下，管壁间距离不得超过水孔直径的5倍，水管壁离型腔表面不得太近也不能太远，一般不超过管径的3倍。降低入水与出水温度差：必须合理控制出水与入水的温度差，对于某些塑件，若是出水和入水温度相差甚远，则会对塑件产生影响。本次设计的塑件为小型模具，型芯不大，所以在型腔开设冷却水孔，水管尺寸为8mm。结构见图3-12。图3-12冷却水道尺寸结构图结论这次的毕业设计经过近两个月的努力，终于得以完成了。我相信毕业设计对我们来说是一种磨练，锻炼我们的理论与实际的结合。是对我们在大学四年中所学的知道进行的一次检查。自从从开始做毕业