带嵌件弯头注塑成型工艺及模具设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
注塑模具设计【
CAD图纸】
弯头注塑模具
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本科生毕业设计题 目：带嵌件弯头注塑成型工艺 及模具设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： III带嵌件弯头注塑成型工艺及模具设计目 录中文摘要及关键词IV英文摘要及关键词V第1章 前言1第2章 塑件的工艺分析22.1塑件的工艺性分析22.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析42.2.1结构分析42.2.2尺寸精度分析42.2.3表面质量分析42.3 计算塑件的体积和质量42.4 注塑机的初选5第3章 分型面选择和浇注系统设计63.1 注塑模具分型面的选择63.1.1 分型面的基本形式63.1.2 分型面选择的基本原则63.1.3 分型面的选择63.2 浇注系统的设计73.2.1 浇注系统的组成73.2.2 注塑模具主流道的设计83.2.3 分流道的设计9第4章 成型零件的设计124.1 模具型腔的结构设计124.2 型芯的结构设计134.3 成型零件的尺寸确定144.4确定主要零件结构及尺寸17第5章 抽芯系统的设计175.1 斜导柱设计185.2 滑槽的设计205.3 楔紧设计215.4 滑块定位设计215.5 弹簧设计计算22第6章 顶出机构的设计23第7章 冷却系统的设计23第8章 排气系统25第9章 成型设备有关参数校核25第10章 模具特点和工作原理26第11章 注塑模加工工艺设计2811.1 坯料确定2811.2 模板的平面加工28结束语30参考文献31致 谢32中文摘要及关键词摘 要：模具是工艺生产的主要装备，塑料注塑模具是现在所有塑料模具中使用最广的模具，能够成型复杂的高精度的塑料制品。以下介绍了热流道模具的应用生产和其是如何工作的，注塑模具软件的发展以及计算机辅助设计生产在注塑模具的设计生产中的越来越重要的作用。本文中针对带嵌件弯头注塑模具制定出合理的设计结构，其中包括成型部分及其零部件设计，浇注系统设计，脱模机构设计，冷却系统设计等。根据分析，设计了一套塑料注塑模具，并对模具以及主要零件进行了CAD绘图。关键词：注塑模具，浇注系统，脱模机构，冷却系统英文摘要及关键词Abstract: Mold is the main process equipment production, plastic injection mold is now the most widely used of all plastics mold mold can be molded complex precision plastic products. Heres an increasingly important role in the application of hot runner mold production and how it works, the development of injection molds software and computer-aided design and production of injection mold design production.For this article elbow with insert injection mold to develop a reasonable design structure, including their parts and components forming part of the design, gating system design, the ejection mechanism design, cooling system design. According to the analysis, design a set of plastic injection mold, and the mold and the main parts of the CAD drawing.Keywords: injection mold, injection system, the release mechanism, cooling system第1章 前言塑料制品的成型是塑料成为具有实用价值制品的重要环节。塑料成型方法已达40多种。其中最重要的是注射，挤出，吹塑和压制等。它们几乎占了整个塑料成型的85%；其中注射尤为突出，占塑料成型的30%以上。注塑模具成形是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型，有些热固性塑料也可以用注塑模塑成型。先进制造技术的发展使人们不再单纯地依赖产品图或产品样件来设计制作模具,逆向工程技术的应用使产品的图片、照片或影像资料,甚至产品模具本身,都可以作为模具的设计依据。逆向工程技术特别在消化、吸收国外先进模具技术方面具有突出的优势, 由此还带来设计思路上的变化,有时可以先设计模具型腔,然后据此再完善产品设计图样。30第2章 塑件的工艺分析该塑件是带嵌件弯头产品，其零件图如图所示。生产类型为大批量生产。图2.1 带嵌件弯头图2.1塑件的工艺性分析带嵌件弯头对其有着较高的外观要求，要求表面色泽均匀，成型收缩率小，制件成型后不能有明显色差、缩痕、熔接痕、污点、银丝等缺陷，还需要有一定的手感。综合考虑选择PP-R。选择材料：PP-R 塑料分析PP-R无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.05/cm。PP-R有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对PP-R几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。PP-R塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。PP-R有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70度左右，热变形温度约为93度左右。耐气侯性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据PP-R中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。（2）、主要用途 PP-R在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池、冷藏库和冰霜衬里等。汽车工业上用PP-R制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用PP-R夹层板制小轿车车身。PP-R还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零部件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。（3）成型特点:PP-R在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；PP-R易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060度，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080度。表2.1 PP-R的注塑工艺参数1、注塑机类型：螺杆式7、保压力5070MP2、喷嘴形式直通式8、注射时间35s3、螺杆转速（r/min）30609、保压时间1530s4、喷嘴温度180190C10、模具温度50705、成型温度 C料筒：前200210中210230后18020011、冷却时间1530s6、注射压力7090 MP12、成型周期4070s2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.2.1结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为圆形。因此,模具设计,该零件属于中等复杂程度.2.2.2尺寸精度分析从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为3mm,壁厚均匀,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部不得有杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.3 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=17.78cm（单个）计算塑件的质量：根据设计手册可查得PP-R的密度为=1.06kg/dm塑件质量：M=V19g(通过3D软件测量得到)采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机XSZY125型。2.4 注塑机的初选由塑料制件尺寸计算，其成型零件体积约为9907mm3固出选XS-ZS-22柱塞卧式注射机其主要参数为：额定注射量 30，20cm3注射压力 75，117MP柱塞直径 25*2，20*2mm注射行程 130mm合模力 250KN最大合模行程 160mm模具最大厚度 180mm模具最小厚度 60mm动，定模固定板尺寸 250*280mm拉杆空间 235mm 锁模力公式如下：其中：p作用于模面的压力kg; q型腔内塑料压力kg/cm2，取经验值=200400kg/cm2F-制件在分型面上的最大投影面积cm2F=1/4(75.42-42.62) =3038.3mm2=30.38cm2P=400*30.38=12152kg=125.152kn250kn则锁模力满足要求。第3章 分型面选择和浇注系统设计3.1 注塑模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。3.1.2 分型面选择的基本原则选择分型面的基本原则：（1）保持塑料外观整洁；（2）分型面应有利于排气；（3）应考虑开模是塑料留在动模一侧；（4）应容易保证塑件的精度要求；（5）分型面应力求简单适用并易于加工；（6）考虑侧向分型面与主分型面的协调；（7）分型面应与成型设备的参数相适应；（8）考虑脱模斜度的影响11。3.1.3 分型面的选择如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。（2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。（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。其中最重要的是便于模具加工制造和便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面,所以此次在零件最大圆处设分型面在运动时成型零件在动模部分这样便于下一步的脱模。具体位置如下图3.1：图3.1 工件分型面所以取A-A分型面。3.2 浇注系统的设计3.2.1 浇注系统的组成浇注系统是将熔融的塑料从成型设备喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口及冷料。在设计注塑模具的浇注系统应注意以下几项原则12。（1）根据所确定的塑件型腔数设计合理的浇注系统布局。（2）根据塑件的形状和大小以及壁厚等诸多因素，并结合选择分型面的形式选择浇注系统的形式及位置。（3）应尽量的缩短物料的流程和便于清除料把，以节省原料，提升注射效率。（4）应根据所选用塑件的成型性能，特别是它的流动性能，选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物流的流动。3.2.2 注塑模具主流道的设计主流道是熔融塑料由成型设备喷嘴先经过的部位，它与成型设备喷嘴在同一轴心线上。由于主流道与熔融成型设备喷嘴反复接触、碰撞，一般浇口不直接开设在定模上，为了制造方便，都制成可拆卸的浇口套，用螺钉或迫合形式在定模板上13。（1）主流道的设计主流道是指浇注系统中从成型设备喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。（2）主流道尺寸在卧式或立式成型设备上使用的模具中，主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角 为26。小端直径d比成型设备喷嘴直径大0.5mm1 mm。由于小端的前面是球面，其深度为3mm5 mm，成型设备喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大1mm2mm。流道的表面粗糙度值Ra为0.08 。（3）主流道浇口套主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火硬度53HRC57HRC。浇口套的材料应选用优质钢T8A，并应进行淬火处理，为了防止成型设备喷嘴不被碰撞而损坏，浇口套的硬度应低于成型设备喷嘴的硬度。为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用为36左右的圆锥孔。浇口套于成型设备的喷嘴头的接触球面必须吻合，由于成型设备喷嘴是球面，半径是固定的，所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使浇口套端面的凹球面与成型设备喷嘴端的凸面接触良好，圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹。为了便于浇注凝料从主流道中取出，主流道采用为36度左右的圆锥孔，对流动性较差的塑料也可取得稍大一些，但过于大则容易引起注射速度缓慢，并容易形成涡流。浇口套与塑料注射区直接接触时，其出料端端面直径应尽量选得小些。浇口套于成型设备的喷嘴头的接触球面必须吻合，由于成型设备喷嘴是球面，所以为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使浇口套端面的凹球面与成型设备喷嘴端的凸面接触良好，圆锥孔的小端直径则大于喷嘴的内孔直径，球面与主流道孔应以清角连接，不应有倒拔痕迹，以保证主流道凝料顺利脱模14。定位环是模体与成型设备的定位装置，它保证浇口套与成型设备的喷嘴对中定位，定位环的外径应与成型设备的定位孔间隙配合。浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。成型设备SZ-63400的喷嘴球半径为18 mm，喷嘴孔径为2 mm。所以要使浇口套端面的凹球面与成型设备喷嘴的端凸球面接触良好，凹球面半径取19 mm，圆锥孔的小端直径则应大于喷嘴口内径，取3 .2mm，如图3.2。图3.2 浇口套主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能顺利从浇口中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为 3。小端直径d比成型设备喷嘴直径大0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度为35mm，取值为5mm，成型设备喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面大12mm。3.2.3 分流道的设计分流道是将熔融塑料从主流道截面及其方向的变化，平稳进入单腔中的进料浇口或主流道进入多腔的浇口的通道，它是主流道与浇口的中间连接部分，起分流和转换方向的作用，通常分流道设置在分型面的成型区域内。在注射过程中，熔融的塑料在流经分流道时，应是它的压力损失以及热量损失最小，而以分流道中产生的凝料最少为原则，分流道的设计要点总体归纳如下：分流道的形状要考虑分流道的截面积与其周边长度的比最大为好，这样可以减少熔料的散热面积和摩擦阻力，减少压力损失。 在可能情况下，分流道的长度应尽量的短，以减少压力损失，避免模体过大影响成本，在多型腔模具中和型腔的分流道长度尽量相等，以达到注射大时压力传递的平衡，保证塑料尽可能同时均匀的充满各个型腔。在有些情况下分流道长度不能相等时，则应在浇口处作必要的补救措施，如果分流道较长时，应在其末端设置冷料穴，放置冷料和空气进入模腔15。在满足注射成型工艺的前提下，分流道的截面积应尽量的小，但分流道的截面积过小会降低注射速度，使填充时间延长，同时可能出现缺料、焦烧、皱纹、缩孔等塑件缺陷，而分流道过大则增大冷却时间应比型腔中塑件的冷却时间要短，才不影响注射时的效率。因此在设计时应采用较小的截面积，以便于在试模是为不要的修正留有余地。分流道和型腔的分布是排列紧凑，距离合理，应采用轴对称或中心对称，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相重合。在分流道上的转向次数尽量少，在转向处应圆滑过渡，不能有尖角，这些都是为了减小压力损失，有利于物料的流动。当分流道设在定模一侧或分流道延伸较长时，应在浇口附近或分流道的交叉处设置钩料杆，以便于在开模时在钩料杆的作用下首先从定模中拉出分流道的凝料，并与塑料一起顶出。分流道的内表面不必要求很光，一般表面粗糙度取1.6m即可，这样可以在分流道的摩擦阻力下使料流外层的流动小些，使其分流道的冷却皮层固定，有利于熔融塑料的保温。在总体分布中，应综合考虑冷却系统的方式和布局，并留出冷却水路的空间。a分流道的形状和尺寸分流道开设在定模板上，其截面形状为半圆形，底部以圆角相连。分流道为二次分流道3、 浇注系统的设计主流道设计根据手册查得SZ-60/450型注塑机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径：R=12mm喷嘴孔直径：d=4mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=Ro+（12）mm，d=do+0.5mm取主流道球面半径：R=14mm取主流道的小端直径：d=5为了便于将凝料从主流道中拔出，其斜度为13。经换算得主流道大端面直径D=5.5mm。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=3mm的圆弧过渡。对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用间隙配合。主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为5256HRC。分流道设计 分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。该塑件形状不算太复杂，且壁厚均匀，从便于加工的方面考虑，采用截面形状为半圆形的分流道，查有关手册得R=3mm浇口设计 浇口的结构形式很多，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较，确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。如图所示：型芯、型腔结构的确定 型芯、型腔可采用整体式或组合式结构。该塑件型芯形状比较复杂，因此应采用组合式形式，而型腔形状比较简单，可采用整体式结构。型腔尺寸如下： 推件方式的选择 根据塑件的形状特点，模具型腔在定模部分。开模后，塑件和型芯一块向后运动。其推出机构可采用推块或推杆推出。综合对塑件形状结构分析，该塑件可采用推杆推出结构。第4章 成型零件的设计4.1 模具型腔的结构设计型腔大体有以下几种结构形式：整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。型腔由整块材料制成，用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工，特别是在多型腔模具中，型腔单个加工后，在分别装入模板，这样容易保证各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件进行处理等。型腔由整块材料制成，但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多于型腔较深或形状较为复杂，整体加工比较困难或局部需要淬硬的模具。完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是，便于机加工，便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。这里选择整体式型腔。在塑料注塑模具的注射过程中，型腔从合模到注射保证过程中受到高压的冲击力，因此模具型腔应该有足够的硬度和刚度，总的来说，型腔所承受的力大体有合模时的压应力、注射过程中塑料流动的注射压力、浇口封闭前一瞬间的压力保证和开模时的压应力，但型腔所承受的力主要是注射压力和保证压力，并在注射过程中总是在变化。在这些压力作用下，当型腔的刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中产生超过规定限度的弹性变形。因此型腔壁厚和底板的计算和选择是十分重要的。（1）型腔侧壁厚度的计算按强度计算其壁厚S按下列公式计算 式中 型腔材料的许用应力，=156.8MPa p型腔内单位平均压力，P=38.4MPar型腔内半径，r=10mm代入公式得：S=4mm（2）底板厚度的计算按强度计算其壁厚H按下面公式计算 式中 型腔材料的许用应力，=156.8MPa p型腔内单位平均压力，P=38.4MPar型腔内半径，r=10mm代入公式得：H=5.5mm4.2 型芯的结构设计型芯的结构形式大体有：整体式、整体复合式、局部组合式、完全组合式。4.3 成型零件的尺寸确定（1）平均收缩率计算型腔尺寸PP-R的收缩率一般为0.3%0.8%,从而得出PP-R的平均收缩率为0.6%。径向尺寸PP-R的一般精度等级为6级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的外径D=25.00，所以查表得=0.45按照平均收缩率计算凹模径向尺寸公式式中 LM凹模的径向尺寸，mmScp塑料的平均收缩率，%Ls塑件径向公称尺寸，塑件公差值，z凹模制造公差，已知Ls =25.00Scp =0.006=0.45所以 z=/3=0.15深度尺寸PP-R的一般精度等级为6级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的深度尺寸Hs =15.00，所以查表得=0.40按照平均收缩率计算凹模深度尺寸公式式中HM凹模的深度尺寸，Scp塑料的平均收缩率，%Hs塑件高度公称尺寸，塑件公差值，z凹模深度制造公差，已知Hs =15.00Scp =0.006=0.40所以z=/3=0.13（2）按平均收缩率计算组合型芯尺寸径向尺寸PP-R的一般精度等级为6级。同时得出塑料制件的尺寸公差。所以d=9，所以查表得=0.37按照平均收缩率计算型芯径向尺寸公式式中LM组合型芯的径向尺寸，Scp塑料的平均收缩率，%Ls塑件径向公称尺寸，塑件公差值，z组合型芯制造公差，已知Ls =9.00Scp =0.006=0.37所以z =/3=0.12高度尺寸PP-R的一般精度等级为6级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的深度尺寸Hs=15.00-3.00=12.00，所以查表得=0.36按照平均收缩率计算组合型芯高度尺寸公式式中HM型芯高度尺寸，Scp塑料的平均收缩率，%Hs塑件孔深度公称尺寸，塑件公差值，z组合型芯高度制造公差，已知Hs =13.00Scp =0.006=0.36所以z =/3=0.12（3）分流道的设计采用半圆形截面流道。因为塑料熔体在流道中流动时，表面冷凝冻结，起绝热的作用，熔体仅在流道中心流动，因此分流道的理想状态应是其中心线与浇口的中心线位于同一直线上，而半圆形截面可以满足。分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口的位置，从输送熔体时的减少压力损失和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。对于壁厚小于3，质量在200g以下的塑件可用公式式中 W流经分流道的塑料量，gL分流道长度，D分流道直径，为6其中 n型腔数目m塑件质量，g得出取分流道的长度为112分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种。此设计中我采用的是平衡式布置。平衡式布置可以使各型腔同时均衡的进料，从而保证了各型腔成型出来的塑件在强度.性能.重量上的一致性。4.4确定主要零件结构及尺寸经过初步设计,预选中小型315400194标准A1模架，各板厚数值皆已有国际规定，其强度足够。第5章 抽芯系统的设计抽芯距s=s1+5mmS1为空深度在这里空深度为壁厚所以 s=10mm抽芯力的计算:Fc=ChP(cos(a)-sin(a)(4-9)=37.68200.9107(0.15cos(180)-sin(180)=31.7103NFc-抽芯力 C-侧型芯成行部分的截面的平均周长(m)= X12=36.78 mm h-侧型芯成行部分的高=20 mmp-塑件对侧型芯的收缩应力(包紧力)一般p=(0.8-1.2)x107pa模外冷塑件p=(2.4-3.9)107pau=0.15,a-侧型芯的脱模斜度或倾斜角=1805.1 斜导柱设计(1) 在确定斜滑块结构尺寸之前，应了解其设计要点： 斜滑块的导向斜角一般取18 o，斜滑块的推出高度必须小于导滑槽总长的2/3。 斜滑块在导滑槽内的活动必须顺利。 内抽芯斜滑块的端面不应高于型芯端面，而应在零件允许的情况下低于型芯端面0.050.10。(2) 斜导柱尺寸的确定 斜导柱的形状如图5.1所示:其工作端的端部设计成半球形。图5.1 斜导柱的形状其材料选用45碳素工具钢,热处理要求硬度HRC55,表面粗糙度为Ra0.8nm,斜导柱与固定板之间采用过渡配合H7/m6,滑块上斜导柱之间采用间隙配合H11/b11,或在两者之间保留0.5mm间隙11。. 斜导柱倾斜角度的确定a为倾斜角L=s/sin（a）经查资料得 a取18o比较理想。(3) 斜导柱的长度计算斜导柱的长度如图4-13所示其工作长度Lz=scos（）/sin（a）(4-10)为滑动定向模一侧的倾角因=0o所以L=s/sin（a）=6.5/sin（18 o）=21mmLz 斜导柱的总长度（mm）；d1 斜导柱固定部分大端直径（12mm）；h 斜导柱固定板厚度（20mm）；d 斜导柱工作部分直径（16mm）；S 抽芯距（10mm）。=81.5mm 斜导柱安装固定部分长度斜导柱固定部分的直径（40mm）斜导柱固定部板的厚度（20mm）a 斜导柱的倾角(4) 斜导柱受力分析与强度计算受力分析如下图所示：图5.2 斜导柱的受力分析在图中Ft是抽芯力FC的反作用力.其大小与FC相等,方向相反,方向相反，Fk是开模力，它通过导滑槽施加于滑块F是斜导柱通过斜导柱孔施加于滑块正压力，其大小与斜导柱受的弯曲力Fw相等，F1是斜导柱与滑块间的摩擦力，F2是滑块与导滑槽间的摩擦力另外斜导柱与滑块，滑块与导滑模之间的摩擦系数为0.5侧(4-11)侧(4-12)式中F1=F2=由式解得：(4-13)因摩擦力太小所以可以省略既（=0）所以F=Ft/cos(a)=31.7105/cos(18.)=33.43105NFw=Fc/tan(a)=31.7105/tan(18)=9105N由Fc斜导柱的倾斜角在有关资料中可查到最大弯曲力Fw=1000KN 然后根据Fw和Hw=20mm以及可以查出斜导柱直径d=12mm。(5)滑块的设计滑块是斜导柱侧向分型抽芯机构中的一重要零部件，它上面安装有侧向型芯式侧向型芯块，注射成形时塑件尺寸的准确和移动的可靠性都需要靠它的运动精度保证，滑块的结构形状应根据具体塑件和模具结构进行设计可分为整体式和组合式在这里采用整体式5.2 滑槽的设计滑块在侧向分型抽芯和复位过程中，必须沿一定的方向平稳的往复移动这一过程是在导滑槽内完成的。滑块与压块的配合形式采用T形槽导滑其配合采用H8/f7间隙配合材料选用T12硬度HRC52。其结构形式如图5.3所示，其配合长度L=1.5B（塑件宽度）这里导槽可在动模上直接加工出来。图5.3 滑块与导滑槽的配合形式5.3 楔紧设计(1) 楔紧块（铲鸡）的形式在注射过程中侧向成形零件，受到熔融塑料斜导柱为一组长杆件受力后容易变形导致滑块后移因此必须设计楔紧块，以便在合模后锁住滑块，承受熔融塑料给予侧向成形零件的推力。楔紧块与模具的连接形式如图5.4所示。图5.4 楔紧块与滑块的连接形式(2) 楔紧角的选择楔紧块的工作部分是斜面，一般比大一些，当滑块向动模侧倾斜b角度时，在这里5.4 滑块定位设计滑块定位装置在开模过程中来保证滑块停留在刚刚脱离斜导柱的位置在发生移动以避免合模时斜导柱不能准确的插入滑块的斜导孔内造成模具的损快。此设计采用弹簧+挡块定位。图5.5 滑块定位设计5.5 弹簧设计计算弹簧的作用主要是缓冲，减震，储存能量。在注塑模具中弹簧的作用主要是：（1）:推杆固定板自动复位；（2）:滑块里的定位；（3）：活动板之间的辅助动力。复位弹簧自由长度的确定：L自由=（E+P）/SE:推杆版的行程。P:预压量S：压缩比推杆板复位弹簧的最小长度Lmin必须满足藏入后模L2=15-20mm.侧抽芯弹簧自由长度的确定：L自由=（S+预压量）/压缩比S:滑块抽芯距第6章 顶出机构的设计自动脱螺纹机构对于某些带有螺纹的塑件，采用自动脱螺纹机构方便塑件的取出，而且运动平稳，塑件不易变形。在该模具设计中考虑到塑件体积不是很大且有内螺纹，所以选择自动脱螺纹机构。第7章 冷却系统的设计在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求不尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注塑模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。（1）低的模具温度可降低塑件的收缩率。（2）模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快，可降低塑件的翘曲变形。（3）对结晶性聚合物，提高模具温度可使塑件尺寸稳定，避免后结晶现象，但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷。（4）随着结晶型聚合物的结晶度的提高，塑件的耐应力开裂性降低，因此降低模具温度是有利的，但对于高粘度的无定型聚合物，由于其耐应力开裂性与塑料的内应力直接相关，因此提高模具温度和充模，减少补料时间是有利的。（5）提高模具温度可以改善塑件的表面质量。在注射成形过程中，模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率，根据塑料的要求，注射到模具内的塑料温度为2000C左右，而从模具中取出塑件的温度约为600C，温度降低是由于模具通入冷却水，将温度带走了，普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度。因电风扇叶片锁紧螺母使用的塑料是PE，要求模温高，若模具温度过低则会影响塑料的流动性，增加剪切阻力，使塑件的内应力较大，甚至还出现冷流痕、银丝、注不满等缺陷。因此在注射开始时，为防止填充不足，充入温水或者模具加热。总之，要做到优质、高效率生产，模具必须进行温度调节。对温度调节系统的要求：（1）确定加热或是冷却；（2）模温均一，塑件各部分同时冷却；（3）采用低的模温，快速且大量通冷却水；温度调节系统应尽量结构简单，加工容易，成本低谦。根据模具冷却系统设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则可知，冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的。这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。根据书上的经验值取4根，冷却水口口径为6mm.另外，具冷却系统的过程中，还应同时遵循：（1）浇口处加强冷却；（2）冷却水孔到型腔表面的距离相等；（3）冷却水孔数量应尽可能的多，孔径应尽可能的大；（4）冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。（5）进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的面。（6）冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。第8章 排气系统在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡， 除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于XX零件注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。第9章 成型设备有关参数校核1、模具闭合高度的确定根据支承与固定零件中提供的数据测量确定： H=206mm2、 注射机有关参数的校核1、模具闭合高度的确定和校核模具闭合高度的确定。根据标准模架各模板尺寸及模具设计的其他零件尺寸：定模座板H定=20mm。 定模板H=30mm，型芯固定板H固=20mm，模脚H模=60mm，动模固定板H动=20mm模具闭合高度H闭=20+30+20+60+20mm=150mm2模具安装部分的校核 该模具外形尺寸为315mmX315mm，注射机模板最大安装尺寸为400mmX450mm，固满足模具安装要求。注射机允许模具最小厚度为Hmin=70mm，最大厚度为Hmax=200mm，所以模具闭合高度满足HminH闭Hmax的安装条件第10章 模具特点和工作原理1、模具的特点：该模具是两板模，设计了1 个水平分型面。设计了定距拉杆， A 分型面是为了取出制件。该模具一模2件，节省了成本，降低了制造周期，提高了生产效率。2、模具的工作过程模具装配试模完毕后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下。（1）对塑料进行烘干，并装入料斗。（2）清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热。（3）合模、锁紧模具。（4）对塑料进行预塑化，注射装置准备注射。（5）注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模。（6）脱模过程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注塑机推杆推动模具推板，从而推动推件杆将之间顶出。绘制总装配结构图和部分零件图绘制总装配图采用1：1的比例，以PRO/E画的实体图为基础，进行测量绘制，画出主视图、左视图、俯视图。模具总装配图应包括以下内容：（1）模具成型部分结构。（2）外形结构和所有连接件，定位，导向件的位置。（3）标注行腔主要尺寸及模具总体尺寸。（4）按顺序把全部零件序号编出，并填写明细表。（5）标注技术要求和使用说明。绘制部分零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。图10.1 总装配图第11章 注塑模加工工艺设计塑料模具的零件类型很多，加工条件不同其加工方法各不相同。目前模具的主要加工手段有：经济低精度的通用加工、电火化成型与线切割加工、精密数控加工、高速切削加工等。由于电风扇叶片锁紧螺母注塑模精度要求一般，模具结构尤其是型腔结构复杂程度一般，因此模具的加工立足于经济、可行，故采用了普通加工与电火花成型结合的工艺方法。根据零件类型下面简单分析一下主要类型零件的加工工艺。11.1 坯料确定坯料是指模具零件采用材料的原始状态。一般情况下，采用标准棒料或板材，也可采用锻造坯料。在专业模具企业中，对性能要求不高的材料多采用标准规格材料，而对性能要求较高发材料要经锻造，然后经热出路调质后具有适当硬度和便于加工抛光
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