毕业论文-密线注塑模设计.doc

注射模设计成人高等教育 毕业设计（论文）题 目 密线盒注射模设计 学 院_ 材料能源学院 _专 业 模具设计与制造20班 年 级 姓 名 徐锦标 指导教师 汪立胜 （ 年 月 ）广东工业大学继续教育学院制目录前言-3一. 塑料制品的工艺性分析 - 4二计算塑件的体积和质量- 7三 注射机型号的初步拟定-8四.模具结构方案的确定-84.1分型面的确定-84.2型腔数目及分布方式的确定- 9 4.3 浇注系统形式和浇口的设计-10五.模具中相关的校核-13六成型零部件系统的设计与工作尺寸计算-156.1型腔结构的设计-156.2型心结构的设计-17七导向机构的设计-17八.顶出机构的确定-20九加热和冷却系统的设计-21十.模架的设计-23十一. 相关零件的加工工艺过程-24十二. 模具的工作过程-28十三.参考文献-28十四. 结束语-28附录一 成型零件加工工艺卡片 附录二 成型零件零件图 附录三 模具总装图前 言时光似梭，学校的3年学习一晃而过，眼看就要毕业例如，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为密线盒的注塑模具。本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度较小，模具结构较为简单，对于我第一次做设计是一次挑战。它能加强我对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼我对塑料成型模具的设计和制造能力。使我这三的学习的东西都运用上去。本次设计以注射密线盒模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。灵活的运用了我们在学校实习中学习的车，铣，磨，电火花等机加工机器。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、Pro/E等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。本次设计中得到汪立胜汪老师的悉心指点。同时也非常感谢广东省高级技工学校的老师们精心教诲。由于实际经验和理论技术和个儿能力有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。密线盒注射模设计高模20班 徐锦标1、 塑料制品的工艺性分析如图一所示为密线盒图一密线盒1.1塑件的原材料分析塑件的材料是聚苯乙稀(PS)。（1）主要用途：聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。在工业上可用于制作仪表外壳、汽车灯罩、指示灯罩、化学仪器零件、透明模型等。在电气方面用于制作良好的绝缘材料，如电视结构零件、接线盒和电池盒等。在日用品方面则广泛用于制作包装材料、各种容器和玩具等。（2）基本特性：聚苯乙烯是无色透明并有光泽的非结晶型线型结构的高聚物，落地时发出清脆的类似金属的声音，密度为1.054g/cm。聚苯乙烯 的透明性好，透光率高，在塑料中其光学性能仅次于有机玻璃。聚苯乙烯有优良的电性能（尤其是高频绝缘性能）和一定的化学稳定性。聚苯乙烯能耐酸（硝酸除外）、碱、醇、油、水等，但对氧化剂、苯、四氯化碳、酮类（除丙酮外）、酯类等的抵抗能力较差。聚苯乙烯的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。聚苯乙烯耐热性低，热变温度一般在70C98C，所以只能在不高的温度下使用。聚苯乙烯质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，塑件易产生内应力，易开裂，因此，限制了它在工程上的应用。近几十年来，由于有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯为基体的共聚物，从而扩大了它的用途。（3）成型特点：聚苯乙烯成型性能优良，吸水性小，成型前可以不进行干燥。由于热膨胀系数高，塑件中不宜有嵌件，否则会因两者的热膨胀系数相差太大而导致开裂。宜用高料温、高模温、低注射压力成型并延长注射时间，以防止缩孔及变形，降低内应力。由于聚苯乙烯流动性好，模具设计中大多采用点浇口形式。聚苯乙烯可采用注射、挤出、真空等各种成型方法。1.2、塑件的结构尺寸精度及表面质量的分析1.2.1结构分析： 此产品整体结构为一回转体，总高为60mm,最大直径70mm，壁厚均匀，均为3 mm，在顶端有一凹槽，而且内直径为22mm，高度为15mm,利于模具的加工，底部有5mm高的壁厚为2mm的一小部分，但对模具的结构不会有大的影响，总体说来此塑件是很适合采用塑料模具生产。1.2.2尺寸精度和表面质量分析：密饯盒上各尺寸都是自由公差。为了减少模具制造的难度和保证塑件的使用要求，按照数据建议采用的精度为中等精度，材料（PS）所做零件的中等精度是IT5级。塑件的尺寸有：70、64、68、60、28、22、15、12、5、3。塑件的表面粗糙度无要求，而塑料制品的表面粗糙度一般在Ra0.80.2m之间，一般模具工作部分表面粗糙度要求比塑件要求低12级，根据此塑件无表面粗糙度要求，因此塑件选Ra0.8m，模具制造表面粗糙度Ra0.4m。从塑件的壁厚上看，塑件壁厚最大处在3mm以内，而最小处则为2mm，壁厚的均匀程度不理想，要注意对成型条件的控制。塑件未注圆角取R0.5。塑件是大批量生产，为了提高生产率，尽量采用多型腔，自动脱模，用高寿命模具材料。1.2.3壁厚分析塑件的壁厚取决于塑件的使用条件，即强度、刚度、结构、电性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。壁厚的大小对塑料成型影响很大，所以合理地选择塑件壁厚是很重要的。壁厚不宜过小，这是因为在使用上必须有足够的强度和刚度；在装配时能够承受紧固力；在成型时熔体能够充满型腔，在脱模时能够承受脱模机构的冲击和振动。壁厚也不宜过大，不仅浪费原料，增加塑件的成本，而且增加成型时间和冷却时间，延长成型周期，降低生产率。对于热固性塑料还可能造成固化不足。另外也容易产生气泡、缩孔、凹痕、翘曲等缺陷。塑件壁厚设计的基本原则是-均匀壁厚。即：充模、冷却收缩均匀，形状性好，尺寸精度高，生产率高。塑件壁厚大小主要取决于塑料品种、塑件大小以及成型工艺条件。热固性塑料的小塑件，壁厚取1.02mm；大型件取38mm。由于热塑性塑料易于成型薄壁塑件，壁厚可达0.25mm，但一般不宜小于0.9mm，常选24mm。这里取3mm.1.2.4表面质量分析及表面粗糙度的选择 塑件表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷，还有表面光泽性和表面粗糙度。表缺陷必须避免；表面光泽性和表面粗糙度应根据塑件使用要求而定，尤其是透明塑件，对光泽性和表面粗糙度有严格要求。塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、波纹等疵点，主要由模具成型零件的表面粗糙度决定。一般模具的表面粗糙度比塑件粗糙度高一级。对于透明的塑件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同，而不透明的塑件，则根据使用情况可以不同。塑件的表面粗糙度可参照GB/T 14234-1993选取，一般取Ra在1.60.2m之间。这里取0.9m。1.2.4成型工艺参数制品的成型工艺参数如表1.2表1.2成型工艺参数塑料名称聚苯乙烯注射机类型柱塞式预热和干燥温度t/C6075时间T/h2料筒温度t/C后段140160中段前段170190喷嘴温度t/C模具温度t/C3265注射压力p/Mpa60110成型时间T/h注身时间1545保压时间03冷却时间1560总周期40120螺杆转速n(r.min)18后处理方法红处线灯烘箱温度t/C70时间T/h24二、计算塑件的体积和质量2.1、计算塑件体积塑件的体积即由圆柱的体积减去端面所凹进去的那部分体积。具体计算如下所示：VA （68/2）2-（64/2）2 5=2.0724cm3VB （70/2）2-（64/2）2 52=32.81928cm3VC （70/2）2-（22/2）2 3=10.39968cm3VD（28/2）23=1.84632 cm3VE （28/2）2-（22/2）2 9=2.1195 cm3V塑VA+VB+VC+VD + VE 49.25718cm32.2、计算塑件质量聚苯乙烯的收缩率： 此塑件的壁厚在23之间，收缩率在0.60.8之内，密度为1.054g/cm。即收缩率的平均值为：Scp=(0.60.8)/20.7 设单个产品的质量为M，即：M=1.054g/cm49.25718cm3=51.917g52g注：同一种塑料，因生产厂、生产日期和批量不同，技术指标会有差异，应以具体产品的检验说明为准。三、注射机型号的初步拟定设备的选择可直接根据注射量来选择，所需注射量为塑件（4件）的重量（体积）与浇注系统凝料的重量（体积）之和。 浇注系统凝料的重量（体积），在模具没最后确定之前是一个未知数值：若是流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料为塑件质量或体积的15%20%（注塑厂的统计资料）；若是流动性不太好或是精密塑件，据统计每个塑件所需浇注系统的质量或体积是塑件的0.21倍；当塑料熔体粘度高，塑件愈小、壁愈薄，型腔越多又作平衡式布置时，浇注系统的质量或体积甚至还要大。在学校做设计时以塑件总重量（体积）的60%来估算。V4V件449.25718 cm3=197.02872 cm3V浇60V件0.649.25718 cm3=29.554308 cm3V实V+V浇221.5830cm3V公V实/0.8276.979cm3根据标称注射量V公276.979cm3， PS的注射压力为60110MPa，根据工厂现在的注射机的型号和规格以及考虑产品的结构特征，注射机初选HS280A注射机，查得HS280A注射机的有关参数如表3所示：表3HS280A注射机主要参数项目单位参数射料重量g737螺杆直径mm60注射体积cm3770注射行程mm275注射压力Kg/cm1740螺杆转速R.P.M10-170注射方式螺杆式锁模力TON280四柱内空间mm590590开模行程mm540模板最大开距mm1130容模厚度mm270-590顶出力Ton6.5顶出行程mm130油缸容量Litre520电热功率KW12.7电马达功率KW22机身重量Ton11付船尺码m6.71.62四模具结构方案的确定4.1分型面的确定 最佳分型面的选择在模具设计中，分型面的选择决定了模具结构，应根据分型面的选择原则和塑件的成型要求选择分型面。分型面的选择原则如下：1. 分型面应选在塑件外型最大轮廓处。2. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模。3. 保证塑件的精度要求。4. 满足塑件的外观质量要求。5. 便于模具加工制造。6. 对成型面积的影响。7. 对排气效果的影响。8. 对侧向抽芯的影响。该塑件的形状为圆柱体上有几个圆孔，表面质量无特殊要求。（a） （b）分型面设计示意图（a）(b)如图a所示：若在A处分型，型腔在一块板上，塑件同轴度易保证，但是模具加工难度高。型腔在动模，并且脱模时塑件留在型腔内。如图b所示：模具在B处分型，简化了模具的制造难度，而且由于塑件在成型收缩时对型芯的包紧力，加上一部分型腔的摩擦力，可以保证塑件在分型时留在型芯上。由于塑件的四方底座和正方形凸台无同轴度要求，因此其同轴度可以用导柱导套来保证。4.2.型腔数目及分布方式的确定4.2.1型腔数目的确定因为塑件的型孔方向一致，因此不用设计侧向抽芯机构，模具结构较为简单，产品有是大批量生产，因此采用一模四腔。4.2.2型腔分布方式的确定该模具采用一模四腔，具体方式如图4.1所示：图4.1型腔排版示意图4.3浇注系统的设计浇注系统的设计要求如下：1) 易于排气2) 流程短3) 防止小型芯变形4) 压力损耗小5) 整修方便6) 防止塑件变形7) 尽可能减少浇注系统容积4.3.1、浇口套和主流道的设计在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥度为24，表面粗糙度Ra0.8m；浇口套一般采用碳素工具钢如T8A，T10A等，如图4.2所示： 图4.2浇口套设计示意图按主流道的轴线与分型面的关系，浇注系统有直浇注系统和横浇注系统。在卧式和立式注射机中，主流道轴线垂直于分型面，属于直浇注系统；在直角式注射机中，主流道轴线平行于分型面，属于横浇注系统。主流道一般位于模具中心线上，它与注射机喷嘴的轴线重合，以利于浇注系统的对称布置。主流道一般设计得比较粗大，以利于熔体顺利地向分流道流动，但不能太大，否则会造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜过小，否则熔体流动阻力增大，压力损失大，对充模不利。因此，主流道尺寸必须恰当。通常对于粘度大的塑料或尺寸较大的塑件，主流道截面尺寸应设计得大一些；对于粘度小的塑料或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸设计得小一些。直浇注系统主流道结构及尺寸参数如上图所示。主流道横截面形状通常采用圆形截面。为了便流道凝料有脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度a=2060,内壁粗糙度Ra小于0.4m。如图4.3所示图4.3主流道设计示意图4.3.2、分流道的设计 分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体流动的极短通道。用于一模多腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）的场合。在分流道的设计时，应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低，同时还要考虑减小流道的容积。（1）分流道的截面形状及尺寸分流道截面形状和尺寸应根据塑件的结构和分流道的长度等因素来确定。由流道的效率（流道的截面面积与周长的比值）分析可知，圆形和矩形流道的效率最高，即具有压力损失少的最截面积和传热损失少的流道的最小面积，因此圆形截面和矩形截面是分流道比较理想的形状。如图4.4所示，列出了常用塑料的分流道直径。图4.4分流道截面示意图塑料是聚苯乙烯，分流道直径选3.29.5mm，因塑件小，分流道尺寸选小些，可选46mm。虽然圆形和矩形流道的效率最高，但由于圆形截面分流道因其以分型耐烦界分成两半时进行加工才利于凝料脱出，加工工艺性不佳，且模具闭合后难以精确保证两半圆对准，故生产实际中不常使用；矩形截面的分流道不易于凝料的推出，生产中也比较小用。综合考虑虽然圆形和矩形流道的效率最高，但由于圆形截面分流道因其以发型面为界分成两半进行加工才利于凝料的脱出，加工工艺性不佳，且模具闭合后难以精确保证两半圆对准，故生产实际中不常使用；矩形截面分流道不易于凝料的推出，生产中也比较少用。 在这里我们采用半圆形截面发流道。在这里我们选用圆形截面，圆形截面分流道容易加工，且热量散失及流动阻力均不大。PS的分流道的直径为4.89.5，这里我们取直径为5mm。（2）分流道的长度 分流道要尽可能短，且少弯折，以利于最经济地使用原料和减少注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。若分流道设计得比较长时，其末端应留有冷料穴，以防前锋冷料堵塞浇口或进入模腔。这里我们取分流道的长度为55mm。（3）分流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙主一般取1.6左右，不需要很低，这样的表面有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。（4）分流道的布置在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式两类。平衡式布置是指分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部拉的尺寸相等，如图所示。这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，使成型的塑件力学性能基本一致。但是，这种形式的布置使分流道比较长。如图4.5平衡式分流道示意图 图4.5平衡式分流道示意图4.3.3、浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的最短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。（1） 浇口的作用A 熔体充模后，浇口处首先凝固，可防止注射机螺杆（或注塞）后退时熔体向分流道回流。B 熔体在流经狭窄的浇口时产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模。C 易于切除浇口余料，二次加工方便。D 对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料，对于多浇口单型腔模具，浇口不仅可以用来平衡进料，还可以用来控制熔合纹在塑件中的位置。 浇口的尺寸一般根据经验确定，断面积为分流道断面积的3%9%，断面形状常为矩形或圆形，浇口的长度为11.5。在设计浇口时，往往先取较小的尺寸值，以便在试模时逐步加以修正。 （2）浇口的类型 在注射模设计中常用的浇口形式有如下几种：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、膜状浇口、点浇口、潜伏浇口、护耳浇口。根据此塑件的结构、形状及尺寸选用点浇口较合理。点浇口又称针状浇口或橄榄浇口，点浇口是一种在塑件中央开设浇口时使用的圆形限制性浇口，由浇口前后两端存在较大的压力差，能有效地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表现黏度下降，流动性增加，利于充模。常用于成型各种壳类、盒类的热塑性塑件。点浇口的优点是浇口残留痕迹小，易取得浇注系统的平衡，也利于自动化操作；但是由于浇口的截面积小，流动阻力大，需提高注射压力，只宜于成型流动性好的热塑性塑料，在模具结构上需增加一个分型面，即双分型面，以便浇口凝料取出。点浇口的截面为圆形，它也可用下面的经验公式计算： d=（0.4-0.20）式中 d-点浇口直径，mm； t-塑件壁厚，mm； A-塑件外表面积，mm；浇口长度L常为0.50.2mm，这里取0.5mm。直径d常为0.50.8mm。这里取0.5mm。在锥角a为1213。浇口结构如图4.6所示图4.6浇口结构设计示意图4.3.4、冷料穴的设计冷料穴的作用是贮存因两次注射间隙而产生的冷料头，以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。本模具采用矩形的冷料穴，如下图所示，无须拉料杆。如图4.7所示图4.7冷料穴结构设计示意图4.3.5、排气系统的设计型腔内气体的来源除了型腔内原有的空气外，还有因塑料受热或凝固而产生的挥发气体，塑料熔体向注射模型腔填充过程中必须考虑把这些气体顺利排出，否则不仅会引起物料注射压力过大，熔体填充型腔困难而造成填充不满，而且气体还会在压力作用下渗进塑料，使塑件产生气泡，组织疏松，熔接不良。本模具可利用模具分型面和模具零件的配合间隙自然地排气，可不分设排气槽，间隙的大小为0.020.04mm。五、模具中相关的校核5.1、注射压力的校核1、对注射机主要工艺参数的校核（1）最大注射量 Mr=51.917g4+51.917 =207.668+124.6008=332.269g因为所选注射机最大注射量为500g，所以332.269g小于0.8倍的最大注射量，即400g。（2） 最大注射压力每种塑料都有适于成型的压力范围，具体塑件所需成型压力范围不仅与塑料品种有关，也与塑件的形状、壁厚及浇注系统断面积大小和长度有关。设计模具时，所要求的成型压力应当在注射机所允许的最大注射压力范围内。HS280A注射机最大注射压力是2040kg/cm。 HS208A注射机的注射压力为1740-2040kg/cm；而聚苯乙烯的注射压力为60100Mpa, 注射机压力大于聚苯乙烯的注射压力，所以符合求。2、对注射机有关安装尺寸的校核（1）可安装的模具厚度 每台注射机都有一个允许安装的模具厚度范围，所设计的模具厚度应在这一允许范围内：=32+80+35+40+50+125+32=394mm=394mm, =300mm,即300 394H+H+a+(510)(mm) 即 S65+60+75+10,所以符合要求。(2)开模行程与模具厚度有关时，开模行程的校核全液压式或全机械式锁模机构的注射机，开模时移动模板后移的距离（开模行程）会受到模具安装厚度的影响。安装的模具厚度愈大、开模行程愈小，这种注塑机上只标明一个模板最大开距（即移动模板与固定模板间可能的最大距离）和允许的模具安装最小厚度，实际的开模行程是模板最大开距与模具安装厚度之差：S=Sk-Hm5.2、锁模力的校核塑料熔体在注射压力下充入模腔，经过注射机喷嘴和模具浇注系统时虽有压力损失，进入型腔时仍具有较高压力，模腔沿分型面处会产生很大的使模具胀开的力。注射机的锁模机构应该提供足够的锁模力，使动、定模两部分在注射过程中保持紧密闭合。每一台注射机，都有一个额定的锁模力，所设计的模具在注射充模时，分型面张开的总力不能超过这一额定锁模力。可用如下关系式表示： 其中，综合上述两个公式可得：A，A=11596小于13295.24，所以模具的型腔和浇注系统在分型面上的投影面积在锁模力所允许的范围。5.3模具强度和刚度的校核在现实的生产中，模具的的刚度与强度能否足够直接影响着塑件是否顺利生产，所以在此利用CAD外挂中（燕秀）来验证。通过外挂系统的计算，此塑件的长度为70mm，宽度为70mm而模具所调出的模架方铁间隔是224mm，模具的长度为350mm，承板厚度参数如图5.1所示 图5.1承板厚度参数 由上式得出承板的厚度为50.463mm，实际采用厚度为55mm。模具中承板的设计厚度大于理论值，满足强度和刚度的要求。所以得出此模模具的刚度与强度是足够的。六成型零部件系统的设计与工作尺寸计算成型零部件系统的设计与工作尺寸计算我是通过Pro/E进行分模得出的数据。分模过程如图6.1，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6。1）对产品进行缩水处理如图6.1.图6.1产品缩水处理图2）设计毛胚如图6.2图6.2毛胚设计图3）分型面的设计如图6.3图6.3分型面设计结构图4）分割型芯如图6.4图6.4型芯的分割5）型腔的分割如图6.5图6.5型腔的分割6）抽取模具元件如图6.6图6.6抽取模具元件成型零件工作尺寸都是在以上过程中取得。七、导向机构的设计 可分为两种：动、定模之间的导向推出结构的导向。 导套与导柱之间的配合精度：保证了动模板与定模板闭合时的位置精度，标准模架的一般采用四对导柱、导套，对称布置，为防止动模板与定模板位置装反，其中一对导柱、导套的位置尺寸要偏移2mm 。(1)导柱 如图7.1所示为带头导柱，带头导柱为带有轴向定位台阶，固定段与导向段具有同一公称尺寸直径、不同分差带的导柱。图7.1导柱结构示意图查表带头导柱尺寸系列可得：d(f7)=32mm, d(k6)=32mm, D=36mm, S=6mm, L=40mm, L=190mm。（2）标记为：32GB4169.484（3）材料：T8A GB129877（4）技术要求：热处理HRC5055。图中标注的形位公差值按GB118480的附录一，t为6级。d的公差根据使用要求可在相同公差等级内变动。图示倒角不大于。在滑动部位需要设置油槽时，其要求由承制单位自行决定。其他安GB417084。 （2）导套 导套与导柱配合保证导向精度，一般配合精度为H7/f7，其结构如图7.2所示为带头导套。图7.2带头导套结构示意图查表带头导套尺寸系列可得：d(H7)=32mm, d(k6)=40mm, d(e7)=40mm, D=45mm, d=34mm, S=6mm, R=1.5mm, L=63, L=80mm。（1） 标记为：40GB4169.384（2） 材料：T8A GB129877（3） 技术要求：热处理HRC5055。图中标注的形位公差值按GB118480的附录一，t为6级。图示倒角不大于。其他安GB417084。八、顶出机构的设计在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推也、顶出机构）。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。在设计脱模推出机构时应遵循下列原则。（1）推出机构应尽量设置在动模一侧。 由于推出机构的动作是通过装在注身机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设置在动模一侧。因此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。（2）保证需要塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。 推力点应作用在塑件刚性好的部位，如肋部、凸缘、壳体形塑件的壁缘处，尽量避免推力点作用在塑件的薄平面上，防止塑件破裂、穿孔，如壳体形塑件及筒形塑件多采用推件板推出。从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。用推杆推出时，推杆作用在塑件表面的面积要进行计算，以防推出力过大而使塑件发白或使塑件变形报废。（3）机构简单、动作可靠 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。（4）良好的塑件外观 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。（5）合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类：一次推出机构（推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、推块推出机构）、二次推出机构（气压二次推出机构、单推板二次推出机构、双推板二次推出机构）、其它脱模机构。8.1、确定顶出机构 根据塑料制品的结构特征，选用二次推出机构，由推板和推杆来完成推出动作。如图7.3所示推杆：图7.3推杆结构示意图8.2、脱模力的计算在塑件脱模时必须克服的外力有：1）塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，起尺寸逐渐缩小，而将型芯包紧， 所产生的包紧力；2）克服机构本身运动的摩擦阻力；3）大气压力；4）塑料和钢材之间的黏附力。将制品从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力称为脱模力。开始脱模时的瞬间所要克服的阻力最大，称之为初始脱模力，所以计算脱模力时，只要计算初始脱模力就可以了。有总抽拔力公式：厚壁制品： 薄壁制品： r 型芯的平均半径 E 塑料的弹性模量 l 制品对型芯的包容长度 f 制品与型芯之间的静磨擦系数，本文取值0.2 模具型芯的脱模斜度（） 塑料的泊松比 为无因次系数 A为盲孔类制品型芯在脱模方向上的投影面积（），通孔制品的A=0。由公式计算可得：动模型芯上的脱模力为： 九、加热和冷却系统的设计塑料模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产率。对于热固性塑料，模具都要求有较高的温度，有的热塑性塑料流动性较差，要求模具加热，这些塑料成型时模具需要有加热装置。PS塑料流动性好，模具上不需要设置加热装置。为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。查张秀玲、黄红辉主编的塑料成型工艺与模具设计表4-10聚苯乙烯的模具温度为4060C。冷却水道的设计要点：（1） 在允许的条件下，冷却孔道距型腔壁不宜太远也不宜太近，以免影响冷却效果和模具机械强度。通常在1220mm范围内。（2） 注意平衡模具中塑件不同部位的冷却。同一塑件的不同部位的冷却应与塑件的厚度相匹配。（3） 冷却孔道不应穿过没有镶块或其接缝部位，以防漏水。（4） 冷却孔道内不应有存水或产生回流的部位。冷却孔道直径一般不小于8mm。（5） 凹模、凸模或成型芯应分别冷却，并应保证其冷却平衡。（6） 浇口部位由于经常接触注射机喷嘴，是模具上最热的部位，应加强冷却；有时应考虑进料嘴的单独冷却。（7） 进、出口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，通常朝向注射机的背面。（8） 水嘴与水管连接处必须密封，不漏水。（9） 复式冷却循环应并联而不应串联。（10） 进、出口冷却水温差不应过大，以免造成模具表面冷却不均匀。 冷却装置的形式大体上可分为三类：沟道式冷却、管道式冷却、导热杆式冷却。 模具冷却孔道的布局形式很多，根据塑件形状、尺寸和模具尺寸采用管道式冷却。综合考虑以上模具冷却系统设计原则，结合制品的结构形状，改塑料制品的冷却水道布置图如图9.1所示图9.1水道结构布置图十、模架的设计模架也称模体,是注射模的骨架和基体,模具的每一部分都寄生其中,也是型腔未加工的组合体。标准模架：由结构、形式和尺寸都标准化、系列化并具有一定互换性的零件成套组合而成的模架。在标准中规定了主要零件的形状与材料。以标准为基础装各种各样功能零件的模具标准件，近年来已经实现了标准化。如果能完善地应用，那么将降低模具成本、缩短模具制造周期方面取得明显的效果。在标准模具标准件的组合方法上，基本上所有厂都相同，但在细节部分，各自进行了各种各样的研究。在采用模架时，要与生产厂进行协商，正确选择适合于使用目的的形式。塑料注射模架一般可分为两大系列，一个适用于直接浇口（或侧浇口），即单分型面，另一个系列适用于点浇口，即双分型面。每一系列又可分若干型号，这些型号是在各系列的基本型号上根据需要增加推件板或流道板派生而来。中小型模架的周界尺寸范围为，基本型分为14四个品种，见张秀玲 黄红辉主编的塑料成型工艺与模具设计P130图4143基本模架结构14。派生型P1P9个品种，见张秀玲 黄红辉主编的塑料成型工艺与模具设计P131图书4144派生型模架结构P1P9，根据以上的几种形式，这里我们选择P4模架.根据壁厚尺寸得：W=70+70+40+40+35+35+40+32=362mmL=70+70+40+40+35+35+40+35=365mm,所以这里我们选用龙记的CI-4035模结构图9.2所示：图9.2模架结构示意图 十一、型芯的加工工艺零件材料为Cr12，Cr12晶粒粗大，故在选好毛坯的前提下，使晶粒变小，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠，在锻造后，要退火，以消除内应力。一、 零件图样分析1、 在制订零件的机械加工工艺规程之前，对零件进行工艺性分析，以及对产品零件图提出修改意见，是制订工艺规程的一项重要工作。其分析的目的，一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。2、 该零件的材料为Cr12，这种类型的钢经热处理后具高的硬度、耐磨性和抗压强度，承载能力仅次于高速钢。其淬透性高，热处理变形小，且可通过调整淬火温度后及淬火后的低温冷却控制变形量。图样上的精度和表面粗糙度要求高，精度都是在IT7IT8，粗糙度在0.83.2m。工艺过程复杂，整个零件的表面热处理HRC为6064。加工比较简单，用普通机床加工可以达到零件要求，只有极个别的尺寸要用到特种加工，为了提高生产率，采用电火花加工。二、 零件结构工艺性分析零件的结构工艺性是指在满足使用性能的前提下，是否能以较高的生产率和最低的成本方便地加工出来的特性。为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。该产品的零件图属轴类零件。零件图由轴、外圆曲面、内孔、退刀槽、内凹槽和一个挂台组成。零件的主视图和局部剖视将零件的各个部分的关系表达的清楚，尺寸齐全零件技术要求分析：零件技术要求分析，是制订工艺规程的重要环节。只有认真地分析零件技术要求，分清主、次后，才能合理地选择每一加工表面应采用的加工方法和加工方案，以及整个零件的加工路线。对被加工零件精度及技术要求进行分析是零件工艺性分析重要的内容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度基础上才能正确合理的选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量。对轴类零件则需要选择车削，此零件也是如此，车削为主，磨削为辅助。三、 毛坯的选择 在制订机械加工工艺规程时，正确选择合适的毛坯，对零件的加工质量、材料消耗和加工时都有很大的影响。显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，机械加工的劳动量就越少，但是毛坯的制造成本就越高，所以应根据生产纲领，综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯，以求得最好的经济效益。毛坯的选择原则： 毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸，以减少机械加工。 铸件是以不同材料铸成的毛坯，形状可以复杂，但是机械性能低，铸件有高的强度和冲击韧性，这种毛坯用于大载荷或冲击载荷下的零件。对于型材可以分为圆形、方形、六角形和其他断面形状的棒料。毛坯选择要考虑的因素1） 生产纲领的大小： 对于大批大量生产，应选择高精度的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料。2） 现有生产条件： 要考虑现有的毛坯制造水平和设备能力。由图可知此零件形状简单，力学性能要求不高并且属于轴类零件，所以可以选择棒料。锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。综上所述：我们可以选择为直径为80mm、长度为105mm的圆棒料最为合适。四、基准的选择在制订工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。一、选择精基准时，主要应考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其选择原则如下：（1） 基准重合原则即选用设计基准作为基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。这种基准重合的情况能使本工序允许出现的误差加大，使加工更容易达到精度要求，经济性更好。但是，这样往往会使夹具结构复杂，增加操作的困难。而为了保证加工精度，有时不得不采用这种方案。（2） 基准统一原则应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。（3） 自为基准原则某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则（4） 互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。（5） 便于装夹原则所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。二、选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获的精基面。具体选择时应考虑下列原则： （1） 为保证不加工表面与加工表面之间的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。 （2）为保证重要加工面的余量均匀，应选择重要加工面为基准。（3）为保证各加工表面都有足够的加工余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准（4）作为粗基准的表面，应尽量使用平整，没有浇口、胃口或个、飞边等其他表面缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。（5）粗基准比较粗糙粗糙度低，一般在同一尺寸方向上不应重复使用。否则，因重复使用所产生的定位误差会引起相应加工表面间出现较大的位置误差。三、辅助基准的选择：此零件的加工，为了装夹方便或易于实现基准统一，人为地造成一种定位基准，称为辅助基准。例如，零件加所用的两个中心孔。作为辅助基准的表面不是零件的工作表面，在零件有工作中不起任何作用，只是由于工艺上的需要才作出的。所以，有些可在加工完毕后从零件上切除。 实际上，无论精基准还是粗基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时还是互相矛盾的。因此，在选择时应根据具体情况进行分析，权衡利弊，保证其主要的要求。综合上面的原则，该零件的加工可以选择左右两端面为粗基准，精基准选择左右两端和中心线。五、夹具的选择由于该零件属于轴类零件，所以在装夹时普通机床应用三爪卡盘.六、 工艺方案的确定加工阶段可以分为1、 粗加工阶段：此阶段的主要任务是切除各加工表面上的大部分余量，并加工出精基准。粗加工所能达到的精度较低（一般在IT12级以下）、表面粗糙度值较大（Ra为5012.5m）。其主要任务是设法获得较高的生产率。只要粗加工所有的外圆和两端面，留0.2的余量精加工。 2、 精加工阶段：此阶段的任务是保证各主要加工表面达到图纸所规定的质量要求。精加工切除的余量较少。表面经精加工后可以达到较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值（IT7IT10级、Ra1.60.8m）。零件的要求表面粗糙度为0.8为多，选择精车的最低限也只有0.8，所以只要把转速调快一点就可以了。七、工艺路线的确定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度，和位置等技术要求，得到合理保证，在单产位生产正确的条件下，可以采用