家用无线门铃后壳注塑模设计

家用无线门铃后壳注塑模设计 【 摘要 】 通过对家用无线门铃后壳塑件的设计分析，设计出该塑件的模具。在整个模具设计过程中，涉及到了塑件的结构设计、对塑件进行模流分析、注塑机和模架的选择及注塑机的一些重要工艺参数的校核，并详细叙述了模具设计中的分型面设计、浇注系统设计、成型零件设计、顶出机构设计和冷却系统设计，最后还对成型零件制订加工工艺方案。 在模具设计过程中，采用了 著名的设计分析软件，采用这些软件进行设计分析， 优化了设计的参数和缩短了设计 时间， 提高了 设计 效率。 通过整个模具设计， 本人已经能够 熟练地使用当前常用的设计分析软件，学会了根据计算或者依据经验选择一些参数 , 增加了对注塑模具的了解。 【 关键词 】 模具设计；模流分析；工艺 ；分型面 目 录 摘 要 . 1 第一章 前言 . 1 一、模具行业及产品发展现状 . 1 二、选题意义 . 2 三、设计任务 . 2 第二章 塑件设计分析 . 4 一、塑件模型建立 . 4 二、塑件参数设计 . 4 三、塑件模流分 析 . 9 第三章 注塑设备和模架选择 . 14 一、注塑设备选择 . 14 二、注塑机重要参数校核 . 16 三、模架选择 . 19 第四章 浇注系统设计 . 19 一、主流道设计 . 20 二、分流道设计 . 21 三、浇口设计 . 22 四、冷料穴和钩料脱模装置 . 23 第五章 成型零 件设计加工工艺方案制订 . 24 一、型腔的设计 . 24 二、型芯设计 . 25 三、镶件设计 . 25 四、加工工艺方案制订 . 27 第六章 侧向分型与抽芯机构设计 . 29 一、机动侧 向分型与抽芯机构 . 29 二、斜销 侧 向分型抽芯机构主要参数的确定 . 29 第七章 顶出机构设计 . 33 一、顶杆顶出机构 . 33 二、顶管顶出机构 . 33 第八章 冷却系统设计 . 35 一、冷却管道的工艺计算 . 35 二、冷却水道 的结构设计 . 37 第九章 模具装配图和零件图 . 39 、模具 3. 39 二、模具及其零件 2. 43 第十章 模具设计的创新与特色总结 . 46 第十一章 设计存在的问题与解决设想 . 47 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 1 第一章 前言 一、 模具行业 及产品发展 现状 在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业，许多新产品的开发和生 产，在很大程度上依赖于模具制造技术。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60 80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。 近几年市场需求的强大拉动，模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。 1996 2002年间，中国大陆模具制造业的产值年平均增长 14左右， 2003年则增长 25左右。其中，广东、江苏、浙江和山东等模具发达地区的增长率都在 25以上 1。近两年，模具技术也有了很大的提高，生产的模具有些己接近或达到国际水准。 在大型塑料模方面，已能生产三十四英寸大屏幕彩电塑壳模具，六千克大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。在精密塑料模具方面，已能生产多型腔小模数齿轮模具和 600 腔塑封模具，还能生产厚度仅为 模 2腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。 在精度方面，塑料模型腔制造精度可达 外可达 分型面接触间隙为 板的弹性变形为 面的表面粗糙度值为 料模寿命已达 100万次（国外可达 300万次），模具制造周期仍比国外长 2 4倍。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色 注塑 模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具 2。 在制造技术方面， ，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 些系统和软件的引进，实现了 能支持 术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 3。 模具使用材料方面，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如： 3M、 ，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。 国外先进工 业国家在链条与模具生产中均采用了可靠性设计以及 术，开发新品速度快、精度高，质量较有保证。大多数新产品具有高耐磨、高疲劳、高精度的特点，结构形式上有微型链以及多种输送链、缆链、倍速链等，在材料上则使用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料，进一步提高了链条的性能。 在加工方面，一般规格链条链板多采用高速多颗冲裁工艺，滚子制造采用五工位冷挤压机加工，套筒采用高速精密且具有自动检测功能的卷管机加工；喷丸、挤孔、表面硬化处理 2 等新工艺应用很普遍；零件热处理一般采用热处理自动生产线，热处理质量由在线检 测设备检测与控制；热处理工艺有趋于向温度、炉压、炉气组分以及淬火介质等多参数综合控制，零件质量稳定可靠，技术性能较高；在装配工艺上则普遍采用组装、铆头、检测、预拉，拆节多功能自动装配线。 在材料使用方面，国外则采用专用模具材料 2316 等，其综合机械性能，耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度都比较优异。 在塑料件方面，有数据显示，今后 5 年，中国小家电市场的年增长幅度将在 8%到 14%之间，需求总额将超过 3500 亿元 4。随着人们生活水平提高，小家电产品的加速普及与换代升级必将产生惊人的市场推动力，小家电的市场 发展前景非常广阔。 2006 年，中国小家电消费市场份额将进一步扩大，针对部分小家电质量标准不一的状况，国家将会出台更严格的小家电产品质量标准，促进了小家电品牌的优胜劣汰，强势品牌的小家电厂家成为真正的赢家。 小家电的发展状况主要表现为：市场需要多样化，越来越多的厂商认识到，为了与同类产品实现差异化，自己的产品必须能进一步满足消费者对质量、性能、感观、时尚性的要求5。比如时常出差的消费者与主要在浴室内使用的消费者，对电剃须刀就会有不同的要求；功能多样化，为了满足市场的需要，制造商在设计生产小家电产品的时候， 都要考虑到产品功能的多样化；效益高，在设计上小家电能够根据市场的需要更快速地开发出具有消费群体所要求功能的新产品，还有小家电的生产厂家一旦发现市场销路不畅，厂商可以迅速进行调整，由于投入的成本很低，因此其可能导致的损失也大大小于研发大型电器产品。 二、 选题意义 由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对模具技术的要求越来越高，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。通过各种渠道培养更多的模具人才，搞好技术创新，则可以不断提高我国模具设计和制造以及维修水平 6。 本 毕业设计通过对一个 家用无线门铃后壳的塑料产品及其模具的设计，锻炼了塑料制品的设计及成型工艺的选择能力；塑料制品成型模具的设计能力 、 塑料制品的质量分析及工艺改进能力、塑料模具结构改进设计能力 ， 熟悉 了 模具设计的常用商业软件。 三、设计任务 1. 无线门铃后壳产品设计：采用美国 司的软件 计出该产品的 3D 图，并导出 2D 图；同时还要选择该塑料件的材料； 2. 产品工艺性分析：分析门铃后盖的结构，看后盖采用的塑料是否能顺利完成注射、冷却、脱模，成型强度、刚度以及使用寿命是否满足使用的要求，找出不足之处，对门铃后盖作出 结构上的修正，直到满足这些条件为止；分 析产品的最佳浇口位置，流动是否平衡； 3. 注塑设备选择：根据现有的设备，从中选择合适的注塑设备； 4. 确定分型面：根据后盖塑料件的几何形状，尺寸精度要求，兼顾脱模方式等选择合适的分型面； 3 5. 选择模架：模架为标准件，选择合适的即可； 6. 浇道系统设计 ： 包括浇道的形状和位置的确定 ； 7. 成型件设计 ： 设计合理的成型零件 ， 确定模腔的数量及其排列方式 ,后盖中需要用到侧向抽芯 ,这里还要设计抽芯件 ； 8. 冷却系统设计与计算 ： 冷却水孔的位置与数量与冷却效果有密切关系，在确定时，应尽可能地靠近型腔和尽可能地多 ，但不要发生干涉 。 9. 抽芯机构设计 ： 门铃后盖采用的是滑块抽芯； 10. 在模具模拟开模时对模具的动态碰撞进行模拟检查； 11. 零部件加工工艺制定 ： 为上面设计的模具零部件制定合理的加工工艺路线； 12. 把整个模具 3D 模型图设计完毕， 完成 一个完整的模具 3D 图； 13. 绘制 2D 模具图纸，包括模具的装配图纸和成型件图纸 。 4 第 二 章 塑件设计分析 一、 塑件模型建立 毕业设计的塑料件原型来源于市场上遥控门铃的后 壳 ,毕业设计参考市场上遥控门铃的后 壳 设计出经过改进的后 壳产品，并且绘制出这个后壳 的 3 (一 )、模型 3D 图 模型绘制采用 司的产品 终绘制出来的 3D 结构图2 (a) （ b） 图 2件模型 3D 图 (二 )、 塑件 2D 图技术条件 本模型 2 3并在软件 果需要更加详细的塑件尺寸，请参照附 件 中的塑件的 2D 图 7。 1塑件精度等级及尺寸公差 塑件采用采用的精度等级为 5级精度，部分尺寸的公差标注如图 1于该塑件的结构有些复杂，在这里只是标注一些重要的尺寸 公差 。 2塑件的表面质量 该塑件要求外形美观，色泽鲜艳，外表面没有斑点及熔接痕，粗糙度可取 m。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 二、 塑件参数设计 （一）、材料选择 这个门铃 后壳 为一般的零件 ,属于壳体类 ,没有特别的要求 ,根据以上的依据 ,选择材料5: 5 中文名称 :苯乙烯 丙烯腈共聚物 性能 :综合性能好 ,冲击韧 ,力学强度高 ,尺寸稳定 ,耐化学性 ,电性能良好 ,易于成型和机械加工 , 用途 :适于制作一般的机械零件 ,各类壳体 ,汽车配件 ,日用品 ,管材及文具等 。 图 2塑件 2D 图 （二）、塑件收缩率 根据以上选用的材料为 相关资料可知， 里选择偏中值，为 （三）、塑件的壁厚 一般说来，塑件的厚度越厚就越能满足产品的强度和刚度的性能要求，但是从塑件的成型过程看来，塑件的壁厚越厚，冷却的时间就越长，整个塑件的成型周期就要延长，提高了生产的成本，降低了生产的效率，同时，塑件的壁厚越厚，收缩率就增大，这样使的得产品的尺寸不稳定性增加，降低了产品的质量。因此产品的厚度必须得适中，根据材料的的特性，查阅相关的 资料，查得 品的壁厚通常为 1、 2、 30。 本次设计中，塑件的壁厚为 2 在设计完产品之后，为了确保产品的壁厚在确定的范围之内，需要对塑件进行检测，而 6 在产品 3D 设计的软件 有用于检测产品厚度的功能，检测的结果如下： 图 2塑件壁厚纵向检测 图 2件壁厚横向检测 如图 2示为纵向的截面厚度检查，从图中可以看出，红色线条显示的为壁厚超过3图中仅仅在一部分中出现，而且是在允许的地方出现（改地方的 壁厚应为横向检查） 蓝色的线条出现的地方为壁厚小于 1中可以看出，只是在塑件的倒钩部位出现一部分的蓝色线条。 如图 2上图相比， 除 了允许出现的壁厚出现了红色线条之外，未曾出现蓝色 7 的线条，说明塑件的横向截面壁厚完全符合设计的要求。总体上看，塑件基本上满足塑件的壁厚为 2 综上所述，该塑件的纵向壁厚满足设计的要求 。 （四）、塑件的拔模斜度 拔模斜度是为了便于脱模，防止塑件表面在脱模是划伤，擦毛，在设计塑件表面沿脱模方向应具有合理的脱模斜度。塑件的脱模斜度大小跟塑件的性质、收缩 率、摩擦因素、塑件的壁厚和几何形状有关。 在设计时，可以参考一些资料来确定塑件的脱模斜度，一般以塑件的材料为选择依据，而 0 1020 ， 本设计 选择的拔模斜度为 02 。 在设计完成之后，为了检测塑件的拔模斜度是否符合要求，需要对塑件进行拔模检测，供的完善的拔模检测方法 10，塑件检测完成后的结果如图所示： 图 22示，粉红色的表示拔模斜度为正的 20 ，青色的表示拔 模斜度为负 20 ，正跟负是相对而言的。 图 2件拔模斜度检测正面 从图中可以看出，塑件的外表明都呈粉红色，而内表面都呈青色，不曾出现出现其他的颜色，如果出现黄色，说明塑件中存在未拔模的情况，应该对塑件作相应的修改，除非塑件有特殊的要求，否则应该直到看不到黄色为止。显然，外表面和内表面看来，塑件的设计完全符合开始设定的拔模斜度要求。 8 图 2件拔模斜度检测低面 （五）、分型面设计 分型面设计如图 2 选择这样的分型面是因为便于塑件 的脱模和简化模具结构 。 分型面确定之后就在软件中绘制出来，为了能够实 现 下来的分型能够顺利进行，有对塑件的分型面进行检测的必要，如图为对分型面的自交检测，结果为没有发现自交截。如果发现有相交的分型面，应该对分型面作修整，否则在软件中无法分型。 图 2件分型面及其检测 9 （六）、确定型腔数量以及排列方式 由于门铃 后壳 是一种生活电器 ， 对外观的质量有一定的要求 ， 也就是制件的上表面不能有浇口的痕迹 ,同时分析制件的 3D 模型可知到 ， 该制件的右侧需要滑块抽心 ， 再就是为了提高生产效率 ， 本次模具设计采用的是一模两腔 ， 型 腔的分布如图 2 图 2腔数量及其排列方式 三、塑件模流分析 模流分析采用的是 析分析的结果如下： （一）、 分析的总体结果 表 2体参数 表 2充分析 be to be 10 20%: ( 80%: ( 120%: ( 2压分析 g 2却质量 be 2却分析 二）、 分析结果的图片 分析图片 如图 22 图 2佳浇口位置 图 2充时间 11 图 2充可信度 图 2射压力 图 2力降 图 2动前沿温度 图 1却时间 图 1量预测 12 图 2接痕 图 2泡 图 2却质量 图 2面温度差异 图 2结时间差异 图 2面方位 13 图 2积收缩 图 2均温度 图 2结层 图 2型 （三）、模流分析结论 设计实际的浇口位置 （图 2非是模流分析中最佳浇口的位置，而是处于最佳与 最差浇口位置中间的某个位置，之所以选择在这里是因为塑件外表要求确定。浇口位置选择在这里对塑件的填充有一定的影响（ be to 塑件仍然 能 够 完 成 填 充 （ be 图 2际浇口的位置 流分析过多次，并且试过不同的零件做分析和同一个零件在不同条件下进行分析，注射的可信度颜色依然为空， 根据 现这个问题的原 14 因是未能填充而造成。但是拿简单的零件分析仍然是这个结论，直到完成毕业设计前此问题仍然不能解决，很可能是由于对此软件的使用不当而造成。 充的预测跟注射的可信度存在的问题一样，其颜色仍然为无色。 射过程中会存在一些气体不能够很好的排除而困在模腔里面，使得流体不能够填充满整个模腔 ，因此需要在某些位置开设排气槽，图 2模流分析中出现困气的地方，绿色圈圈围住的地方表示需要开设排气槽的地方， 其他地方之所以不用是因为他们位于分型面上或者位于镶件的 边缘 10。 图 2 泡 示意图 第 三 章 注塑设备和模架选择 一、注塑设备选择 选取宁波海天国际集团股份有限公司（ ）生产的 如图 2 15 图 3塑机的外形图 如图 3图 3塑机的模板尺寸 表 3塑机的一些参数 理论容量 8 注塑 重量 g 35 注塑 速率 g/s 41 塑化能力 g/s 4 6 注塑 压力 66 合模力 N 600 16 移模行程 70 最大模厚 30 最小模厚 20 顶出行程 0 顶出力 N 22 二、注塑机重要参数校核 （一）、 注塑 容量校核 国产标准 注塑 机的标准规定，以 注塑 聚苯乙烯时在对空 注塑 的条件下， 注塑 机螺旋杆或柱塞做一次最大行程时所能达到的最大容量 ( 3。 注塑 容量是选择 注塑 机的重要参数。它在一定的程度上反映了 注塑 机的 注塑 能力，标志着 注塑 机能成型最大体积的注塑制品 6。 以容量计算时，必须使得在一个 注塑 成型周期内所需的 注塑 塑料熔体的容量在 注塑 机额定 注塑 量的 80%内，也就是 0 . 8 注 （ 1） 式中 注塑 机最大 注塑 容量， 3 成型塑件与浇注系统体积的总和， 3 0 8 为最大 注塑 容量的利用系数。 本次模具设计中，计算如下 : 28 . 4 2 2 1 . 0 5 1 7 . 8 9 V V V 塑 流模（ 2） 式中， 以 2 是因为本次的模具是一模两穴 ； 括主流道，分流道，浇口，冷料穴的体积和。 所以， 17 1 7 . 8 9 2 2 . 3 60 . 8 0 . 8 塑注 （ 3） 而注塑机的 注塑 容量为 38以注塑机的注塑容量符合要求。 （二）、 注塑 压力校核 注塑 压力的校核 是校验 注塑 机的最大 注塑 压力能否满足制品成型的需要 。 只有在 注塑 机额定的 注塑 压力内才能调整出某一制件所需的要的 注塑 压力，因此 注塑 机的最大压力要大于该制件所要求的 注塑 压力。 制件成型时所需的 注塑 压力，与塑料的品种， 注塑 机的类型，喷嘴形式，制件的复杂程度以及浇注系统等因素有关。 在本次模具设计中，参考了制件的材料 定制品所需的 注塑 压力为 100注塑机的注塑压力可以达到 266也就是注塑机的注塑压力符合要求。 （三）、锁模力校核 当高压的塑料熔体充满型腔 时，会产生一个沿 注塑 机轴向的很大的推力 大小等于制件与浇注系统在份型面上的垂直投影之和乘与型腔内塑料熔体的平均压力。该推力应该小于 注塑 机额定的锁模力 则在 注塑 成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。 型腔内塑料熔体的推力 )可按下式计算 0AT p A P A k p 推 平 均 （ 4） 式中 型腔内塑料熔体沿 注塑 机轴向的推力， N； A 塑料与浇注系统在份型面上的投影面积， 2 型腔内塑料熔体的平均压力， P 型腔内塑料熔体的压力， 0p 注塑 压力； K 压力损耗系数，随塑料品种， 注塑 机形式，喷嘴阻力，流到阻力等因素变化， 可在 02 0。 4的范围选取。 计算如下 18 平 均 6 5 8 6 . 2 6 2 4 . 8 8 1 6 3 8 5 9 . 6 8T A p 推 平 均 （ 5） 也就是型腔内的塑料熔体沿注塑机轴向的推力为 16注塑机的锁模力为 600以，注塑 机的锁模力符合要求。 （四）、开模行程校核 模具开模后为了能取出塑胶件，要求有足够的开模距离，本次模具使用的 注塑 机的开模行程是给定的，不受模具厚度的影响，当模具的厚度变化时，可由其调模装置调整。只要使得 注塑 机最大开模行程大于模具所需的开模距离就符合 注塑 的要求。 即 : （ 6） 式中 塑 机最大开模距离， S 为 模具所需的开模距离， 图 3 6 8 0 5 9 1S （ 7） 70S 也就是 19 图 3具开模所需的距离 S 三、模架选择 根据型腔排列的方式以及初步确定的壁厚，选择龙记模架，型号为 00结构以及一些重要尺寸如图 33 图 3架尺寸 1 图 3架尺寸 2 第 四 章 浇注系统 设计 20 一、主流道设计 （一）、浇口套设计 为了便于浇注凝料从主流道取出 ,主流道采用 2o 的圆锥孔；浇口套与 注塑 机喷嘴嘴头的接触球面必须吻合。 注塑 机的喷嘴是球面 ,其半径 固定的 ,为了浇口套端面的凹球面与 注塑 机的端凸球面接触良好 ,一般取半径 ( 0 . 5 1 ) R m m , 在此次设计中 0以 1 1 1R 浇口套的圆 锥孔的小端直径 1 ( 0 . 5 1 )d d m m, 由 注塑 机的参数可以看到1 2d,所以 2 1 3d 口套的端面凹球深度2 4L 。 浇口套的尺寸如图 4图 3口套的尺寸 （二）、浇口套的固定形式 本次设计中 ,浇口套的端部设一个与 注塑 机定位孔相配的定位坏 ,注塑 机的定位孔是给 21 定的 ,这里是 100,具体的固定形式如图 3示 : 图 3口套的固定形式 二、分流道设计 （一）、分流道的形状 分流道的截面形状常用的 有 圆形 ， 梯形 ， 和矩形 , 其中圆形截面的分流道效率最高 ,也就是分流道流过相同的塑料流量 ,其分流道的内表面积最小。这样可以减少 注塑 过程中散热面积 ,即熔料的温度降低最小 ， 同时使得摩擦力变小 ， 减少压力损失。其缺点就是制造起来比较麻烦 ,应为它必须将分流道分设在模板的两侧 ,在对合时容易产生错口现象。当分型面为平面 时候 ,常采用圆形截面流到 ,本次设计中 ,分型面基本为平面 ,综上所述 ,采用圆形截面的分流道。 （二）、分流道的布局 本次模具设计为一模两腔 ,分流道的布局对塑料件的成型影响也较大的 ,由于前面已经将型腔的布局确定 ,设计分流道的布局既要跟型腔的布局协调 ,同时还应该注意一些分流道布局的设计要点 : 分流道和型腔的分布原则是排列紧凑 ,间距合理 ,应该采用轴对称或者中心对称 ,使其平衡 ,尽量缩小成型区域的总面积。 最好使型腔和分流道在分型面上的总投影面积的几何中心和锁紧力的中心重合；在可能的情况下 ,分流道的长度尽可能的缩短 ,以减 少压力损失 ,避免模体压力过大的影响成本。 在多型腔模具中 ,各型腔的分流道长度应该尽量相等 ,以达到 注塑 时压力传递的平衡。 分流道的布局如图 3流道长度短 ,对称分布 22 图 4流道布局 （三）、分流道的长度 根据分流道的布局 ,大概的可以测量出分流 道 的长度总长 2 0 7 2 3 4L m m ； 分流道的直径 对于壁厚小于 3量 200g 以下的塑料制品 ,可以采用如下的经验公式确定分流道的直径 (该公式的分流道直径仅限在 40 . 2 6 5 4D m L 式中 D 流道的直径 ， m 制品的质量 ， g； L 分道的长度 根据以上模型分析的得出的结果 ,塑料制件的质量 m =g 所以 40 . 2 6 5 4 1 9 . 2 2 3 4D 2。 82据 塑料的品种为 常用的分流道直径为 4。 8 93。 5里选 6 三、浇口设计 本次设计采用的浇口为矩形侧浇口 ,其优点有 : 侧浇口 多为扁平状 ,可以缩短浇口的冷却时间 ,从而缩短成型周期； 易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观； 23 可根据塑胶件的形状特点灵活地设置浇口的位置； 浇口位于 分 型面上 ,易于加工 ； 适用一模多腔的模具 ,提高 注塑 效率 。 （一）、侧浇口的尺寸 根据经验的数据 ,一般的侧浇口的厚度为 里选 1度为 里选 2浇口的长度大约为 2 （二）浇口位置选择 根据模流分析的结果和塑件份型面 ,浇口的位置如图 4示，图中，颜色越深的代表越适合作为浇口的位置。 最终浇口的位置选择 为如图 4 图 4流分析浇口分析 图 4口位置示意图 四、冷料穴和钩料脱模装置 24 采用顶杆式钩料装置：由冷料穴和顶杆组成，在冷料穴的底部设有一顶杆，顶杆固定在固定板上，与顶出系统联动。 其基本尺寸如图 4中冷料穴的直径要 比 主流道的稍大，主流道末端的半径大约为 6以冷料穴的直径设为 7处的顶杆直径也为 7 图 4料杆尺寸 第 五 章 成型零件设计 加工工艺方案制订 一、型腔的设计 采用整体式型腔，也就是由整块材料加工而成的型腔。 整体式型腔的优点是， 强度和刚度相对较高，且不易变形，对塑件的上表面不会产生拼模缝的痕迹，缺点为切削量大，模具成本高，同时给热处理和表面处理带来一定的困难，型腔的 3D 图如图 5 型腔依靠四个面和上表面分别和凹模及定模座板相配合，而跟定模座板的固定采用四个对称的螺钉固定，螺钉的直径为 8 型腔的外形尺寸为： 1 1 0 9 0 4 0 25 图 5腔示意图 二、型芯设计 3示，型芯的尺寸为 1 1 0 9 0 7 0 型芯的固定也是由四个对称分布 的螺钉固定，螺钉的大小同样为直径 8 5芯示意图 三、镶件设计 （一）、型腔镶件 1 26 该镶件的位置如图 5a）所示，镶件的尺寸如图 5b）所示 ， （ a） （ b） 图 5腔镶件 1 （二）、型芯镶件 1 该镶件的位置如图 5a）所示，镶件的尺寸如图 5b）所示 ， (a) （ b） 图 5芯镶件 1 （三）、型芯镶件 2 该镶件的位置如图 5a）所示，镶件的尺寸如图 5b）所示 ， 27 (a) （ b） 图 5型芯 镶件 2 (a) （ b） 图 5型芯镶件 3 （四）、型芯镶件 3 该镶件的位置如图 5a）所示，镶件的尺寸如图 5b）所示， 四、加工工艺方案制订 塑料模具的加工方法大体上可以分为切削机床加工、钳加工和特殊加工三大类。切削机床加工是指采用不同的切削机床，如车床、铣床、磨床等进行粗加工或精加工等。钳加工是指采用锉、铲、研等手工措施去除切削机床所预留的加工余量，将模具半成品加工成符合蓝图的要求尺寸，形状以及表面粗糙度的合格零件，并通过组装总装成符合要求的模具。当模具零件使用普通机床 或人工的传统的方法很难加工或者耗时很大时，则往往采用特殊加工的方法，如电火花，线切割以及等。 （一）、型腔加工工艺方案 28 图 5 7 型腔加工 说明图 表 5- 1 型腔的加工工艺方案 工序 内容 设备 1 铣削 端铣坯料的六个端面 铣床 2 钻削 钻镶件孔、浇口套孔、螺孔 钻床 3 加工 粗加工成型面 4 热处理 调质 5 磨削 磨上、下端面 磨床 6 加工 精加工成型面 钳 工 抛光成型面、倒角，攻丝 （二）、型芯加工工艺方案制订 图 5芯 加工 说明图 表 5型芯加工工艺方案 29 工序 内容 设备 1 铣削 端铣坯料的六个端面 铣床 2 钻削 钻顶料孔、螺孔 钻床 3 加工 粗加工成型面 4 热处理 调质 5 磨削 磨下端面 磨床 6 加工 精加工成型面 火花加工 加工四个方的镶件孔 钳 工 抛光成型面、倒角，攻丝 第六章 侧向分型与抽芯机构设计 一、机动 侧 向分型与抽芯机构 机动 侧 向分型与抽芯是利用注射机的开模力，通过传动机构改变运动方向，将 侧 向的活动型芯抽出。机动 抽芯机构的结构比较复杂，但抽芯不需要人工操作，抽拔力较大，具有灵活，方便，生产效率高，容易实现全自动操作，无需另外添置设备等优点，在生产中被广泛采用。 机动抽芯按结构形式可分为斜销，弹簧，弯销，斜导曹，斜滑块，楔块，齿轮条等多种抽芯形式。 本设计采用的是机动斜销 侧 向分型抽芯与抽芯机构 二、斜销侧 向分型抽芯机构主要参数的确定 （一）、抽芯距 S 型芯从成型位置抽到不妨哀塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距，用 S 表示。一般抽芯距等于侧向孔或侧凹深度0 3量，即 0 ( 2 3 )S S m m（ 8） 而0 以 0 3 m m （ 9） （二）、斜销的倾角 斜销的倾角 是决定斜销抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了开模行程和斜销长度，而且对斜销的受力状况 有着重要的影响。决定倾斜角的大小时，应从抽芯距，开模行程和斜销受力几个方面综合考虑。实际生产中，一般取 10 20 ，不宜超过 025 。 30 这里抽芯距较小，选 015 。 （ 三 ） 、 芯力的计算 抽芯力的计算跟脱模力的计算是一样的，计算的公式为 ( c o s s i n )F p A f （ 10） 式中 p 单位面积塑件对型芯的正压力， 般取 p（ A 塑件包紧型芯的侧面积， 2m ； f 塑件与模体刚才的摩擦系数，一般取 ； a 脱模斜度。 这里， 8p ； ； 0 2 4 24 . 2 5 0 . 2 2 2 3 . 4 3 . 4 1 0A m m m （ 11） 所以 6 4 0 08 1 0 3 . 4 1 0 ( 0 . 2 c o s 0 s i n 0 ) 5 4 4 （ 四 ）、圆形斜导柱直径的确定 图 6 1 导柱直径计算 31 计算公式（字母对应的尺寸如图 6 1所示） 3 1210c o （ 12） d 斜导柱直径， F 抽拔力， N； 1H 受力点到斜导柱固定板平面的距离， 抽拔角， 0()； 斜导柱刚才的许用弯曲应力， 对碳素钢 1 3 7 ； 1 3 . 5 0 . 5 8 . 4 62 2 t a n s i n 2 t a n 1 5 s i n 1 5 ； （ 13） 所以 3 21 0 5 4 4 8 . 4 6 7 . 1 1c o s 1 5 1 3 7 . 2d m m取 d 为 10 （ 五 ） 、 斜导柱的总长度计算 32 图 6 2 导柱长度计算 导柱长度计算公式为（字母对应的尺寸如图 6 2所示） 1 2 3 4 5 611t a n t a n ( )2 c o s t a n 2 s i n 3 4L L L L L L LD h d S d （ 14） 式中 L 斜导柱的总长度， D 斜导柱台肩直径， m； 斜导柱抽拔角， ()o h 斜导柱固定板厚度， 斜导柱与侧滑块斜孔的配合间隙， d 斜杠工作部分直径， S 抽芯距，实际距离加 2 4 33 1 6 3 0 0 . 5 1 0 3 . 5 1t a n 1 5 t a n 1 5 1 02 c o s 1 5 t a n 1 5 2 s i n 35 2 . 2 5 m 取 L 的长度为 55 第 七 章 顶 出机构