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空调 注塑 模具设计

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空调内壳注塑模具设计,空调,注塑,模具设计

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青岛理工大学琴岛学院毕业设计（论文）中期检查表 2017 年 05 月 02 日系 别机电工程系指导教师胡丽娜学生姓名杜卫专 业机电一体化技术学号20140261097班 级2014级3班题 目空调内壳注塑模具设计计划完成时间2017年 05月 19日 （定稿时间）工作进展情况第 5 周：返校进行毕业设计 第 6 周：完成开题报告第 7 周：完成实习日记 第 8 周：完成实习报告第 9 周：验收毕业设计检查情况及意见系检查人员签字： 日期： 年 月 日备注填写说明：1.基本信息填写均应填写全称，如计算机工程系，信息管理与信息系统；2.工作进展情况：填写自返校进行毕业（设计）论文写作，每周完成的工作任务，截至期中教学检查周论文进展程度。3.检查情况意见：由系指定专门检查人员填写，注意不能指导教师填写所带学生的意见；意见填写：如进展速度较慢、或较快、或其他建设性意见，如没有问题可填正常等。毕业设计（论文）任务书题 目：空调内壳注塑模具设计系 别：机电工程系专 业：机电一体化技术年 级：14级姓 名：杜卫指导教师：胡丽娜日期: 2016年 12 月 22 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题的目的和要求：要求：在教师指导下，独立完成设计任务，培养较强的创新意识和学习能力，获得机械工程师的基本训练。使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。喷嘴壳体工艺规程及工装设计应满足加工质量、生产率、经济性要求，设计方案应合理，有一定的特色和见解。计算步骤清晰，计算结果正确；设计制图符合国家标准；使用计算机设计、计算和绘图；说明书要求文字通顺、语言简练、图示清晰。必须以负责的态度对待自己所做的技术决定、数据和计算结果。2本毕业设计（论文）课题的技术要求与数据（或主要内容）：使用UG软件将设计完成的塑料制品调入到模具设计模组当中，进行装配和型腔排布，再进行注塑模具、型腔、型芯滑块等成型零件的设计，最后完成二维工程三视图。毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括图纸、论文、图表、实物等：设计说明书不少于7000字，查阅文献6篇以上，绘制图纸折合总量不少于1张A0。4主要参考文献资料：1 塑料成型及工艺设计/叶久新，王群主编.北京：机械工业出版社，2007.112 模具制造工艺学/黄毅宏、李明辉主编.北京：机械工业出版社，1999.63 塑料模具设计指导/伍先明等编著. 2版.北京：国防工业出版社，2010.4 4 Moldflow6.1 注塑成型分析入门到精深/陈智勇主编.北京：电子工业出版社，2009.09 5 UG NX 5中文版模具设计案例实践/王立新等编著北京：清华大学出版社2008.5 6 精通UGNX5数控加工野火科技主编北京：清华大学出版社2007.10毕 业 设 计（论 文）任 务 书5本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 止 日 期工 作 内 容2016年 12 月22日 12 月31 日12 月26日 12 月28 日2017年4月4日 4月15日 5 月16日 5 月 19 日下发任务书讨论设计题目并确定设计方案设计与绘制总装配图。设计与绘制零件图编写打印说明书，准备答辩。确定最终论文及图纸。教研室审查意见：负责人： 年 月 日系意见： 系主任： 年 月 日任务书填写要求1.毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2.任务书内容按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3.任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应经过系主任签字同意方可重新填写；4.任务书内有关“系别”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；5.任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2013年4月2日”或“2013-04-02”。青岛理工大学琴岛学院毕业设计（论文）学生开题报告表课题名称空调内壳注塑模具设计课题来源B课题类型D导师胡丽娜学生姓名杜卫学号20140261097专业机电一体化技术随着科学的发展各种产品的更新换代速度越来越快而产品的更新是以新产品的造型设计和模具的设计、制造与更新为前提的。模具的设计是模具更新的基础模具设计工作与产品的更新信息相关。传统的手工设计模式已经不能很好地适应时代的需要计算机辅助设计与制造已成为许多大型CAD/CAM/CAE软件追求的目标。而在众多辅助设计制造软件中UG 软件是当今世界较先进、面向制造业的综合软件。 该软件的功能覆盖了整个产品的开发过程即覆盖了从概念设计、功能工程、工程分析、加工制造到产品发布的全过程在模具、航空、汽车、机械、电器电子等各工业领域的应用非常广泛。UG软件在产品造型、注塑模设计和冲压级进模设计中的应用将体现该软件在产品造型和模具设计中的强大功能展现它的灵活性和工程设计严谨性的特点和优点。 本课题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用，如AUTO CAD等，以及相关软件的应用。这将会使我运用这些软件的能力得到提升。同时本次毕业设计还涉及到模具注塑模的相关知识。这对我来说是一个新领域，所以通过这次毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义。另外，通过本次毕业设计，将使我掌握写论文的一般步骤及方法。同时也提高了我如何快速而有效的查阅相关信息的方法，不仅锻炼了我在遇到困难时冷静分析。独立思考及解决问题的能力，而且培养了我和同学相互讨论，相互学习的习惯。使用UG软件将设计完成的塑料制品调入到模具设计模组当中，进行装配和型腔排布，再进行注塑模具、型腔、型芯滑块等成型零件的设计，最后完成二维工程三视图。指导教师签名： 年 月 日课题类型：A、工程设计，B、工程技术研究，C、软件开发，D、机械设计，E、实验研究， F、理论研究，G、其它 青岛理工大学琴岛学院毕业设计（论文）指导书系 部： 机电工程系 专 业： 机电一体化技术 学生姓名: 杜卫 学 号: 20140261097设计(论文)题目： 空调内壳注塑模具设计 起 迄 日 期: 2017年5月1日5月19日 设计(论文) 地点: 青岛理工大学琴岛学院 指 导 教 师: 胡丽娜 教 研 室 负 责 人： 马 莉 毕业设计指导书毕业设计指导书设计题目：空调内壳注塑模具设计 适用专业： 机电一体化 学时数：4周一、毕业设计的性质、目的和任务 本课题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用，如AUTO CAD等，以及相关软件的应用。这将会使我运用这些软件的能力得到提升。同时本次毕业设计还涉及到模具注塑模的相关知识。这对我来说是一个新领域，所以通过这次毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义。 二、毕业设计的内容和要求使用UG软件将设计完成的塑料制品调入到模具设计模组当中，进行装配和型腔排布，再进行注塑模具、型腔、型芯滑块等成型零件的设计，最后完成二维工程三视图。毕业设计具体实施步骤。调研阶段，获取感性认识。 完成模具方面知识的大体情况、完成英语翻译确定设计总体方案 。绘制完装配草图理论计算和分析阶段。完成图纸了的绘制按学校要求撰写毕业设计说明书。设计要求1、要求学生在教师指导下独立完成设计说明书一份（7000字左右）2、要求学生独立绘制零件图及装配图（1张A0图纸）3、要求学生所绘图样符合机械制图的标准，标准件要按标准画法、简化画法或比例画法绘制，并要标准化。4、要求学生在图样上要有正确的、较完整的尺寸标注与技术要求。5、要求在机件的表达方法上有独到的见解，视图选择正确、布置合理,同组学生所作图样不能完全相同。提交内容：设计说明书不少于7000字，查阅文献6篇以上，绘制图纸折合总量不少于1张A0。三、毕业设计的基本要求及进度安排时间安排：阶段一：调研阶段，获取感性认识。 完成模具方面知识的大体情况、完成英语翻译阶段二：确定设计总体方案 。 绘制完装配草图阶段三：理论计算和分析阶段。完成了零件的尺寸要求。阶段四：绘制图纸和程序设计阶段。 完成图纸了的绘制。阶段五：按学校要求撰写毕业设计说明书。 毕业论文撰写完毕阶段六：答辩，具体答辩时间另行通知。 仔细检查，减少不必要的错误。阶段七：根据答辩结果修改相关资料，并整理上交归档。 改正错误。四、毕业设计考核方法及成绩评定 对学生评分按五个等级进行：优，良，中，及格，不及格。 毕业设计各项成绩评定具体如下：序号评审项目指 标满分理1工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实；善于与他人合作。202调查论证能独立查阅文献和调研；能较好地作出开题报告；有综合、收集和正确利用各种信息及获取新知识的能力。103译 文翻译准确、通顺、文笔流畅，译文数量符合要求。54设计、实验 方案，分析与技能设计、实验方案科学合理；数据采集、计算、处理正确；论据可靠，分析、论证充分；结构设计合理、工艺可行、推导正确或程序运行可靠；绘图符合国家标准。405设计说明书、论文质量综述简练完整，有见解；立论正确，论据充分，结论严谨合理；文理通顺，技术用语准确，符合规范；图表完备、正确。206创 新工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破，或有独特见解，有一定应用价值。5五、主要参考资料1 塑料成型及工艺设计/叶久新，王群主编.北京：机械工业出版社，2007.112 模具制造工艺学/黄毅宏、李明辉主编.北京：机械工业出版社，1999.63 塑料模具设计指导/伍先明等编著.2版.北京：国防工业出版社，2010.4 4 Moldflow6.1 注塑成型分析入门到精深/陈智勇主编.北京：电子工业出版社，2009.09 5 UG NX 5中文版模具设计案例实践/王立新等编著.北京：清华大学出版社2008.5 6 精通UGNX6数控加工野火科技主编.北京：清华大学出版社2007.10 1青岛理工大学琴岛学院毕业设计（论文）指导记录表指导教师姓名职称所在系别第 次指导人数：学生姓名：指导内容：指导方式： 年 月 日第 次指导人数：学生姓名：指导内容：指导方式： 年 月 日注：指导方式（面谈、电话、电子邮件、QQ等）填表说明：1.每名参与指导毕业设计（论文）教师均需有此记录，填写方式可手写或打印。2.指导人数：实际指导学生数量。3.学生姓名：实际指导学生的姓名均需填写。4.指导内容：为两部分内容，即共性问题、个别问题。5.指导方式（面谈、电话、电子邮件、QQ等）。摘 要 本课题主要是针对内壳的注塑模具设计,该框架材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是工业生产中常见的一种保护盖产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。该软件的功能覆盖了整个产品的开发过程即覆盖了从概念设计、功能工程、工程分析、加工制造到产品发布的全过程在模具、航空、汽车、机械、电器电子等各工业领域的应用非常广泛。UG软件在产品造型、注塑模设计和冲压级进模设计中的应用将体现该软件在产品造型和模具设计中的强大功能展现它的灵活性和工程设计严谨性的特点和优点。根据题目设计的主要任务是内壳注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构，该模具是侧浇口的单分型面注射模具。 通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺，塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用单分型面注射模，点浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模八腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为十六推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中不仅参考了大量纸质文献，而且在互联网上查阅资料，设计过程比较完整。I关键词:塑料模具、注射成型、模具设计。Abstract The main topic covered for a round of injection mold design, the materials for the acrylic dome clear - butadiene - styrene (ABS), is commonly found in industrial production of a protective cover products. Through the process of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. The product mix from technology issues, and specific mold structure of the casting mold system, mold forming part of the structure, side pumped body, top of the system, cooling system, the choice of injection molding machine and related calibration parameters are detailed design,accordance with the subjects main task is to build a round plastic injection mold design, that is, the design of an injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production. Plastic parts for the specific structure of the mold is the spokes-style single-gate injection mold surface. Through the process of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. Process from the product structure of the project, specific mold structure starting on the casting mold system, mold forming part of the structure, the top out of the system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, there are detailed design, while and simple preparation of the mold process. Through the entire design process that can be achieved in the mold plastic parts required in this process. Based on the volume and determine the process performance of plastic injection molding method using plastic parts production. The product is designed for mass production, so the design of the mold have a high efficiency, feed system to be able to automatic ejection, in addition to ensure the quality of plastic surface using point gate, so we choose a single sub surface injection mold, points gate automatic ejection structure. Mold cavity eight-cavity mold with a balanced layout, gating system using point gate forming, introduced in the form of introduction agencies to complete sixteen putting the introduction of plastic parts. As performance requirements of plastic injection molding process in the cooling system, so also in the mold design to design. The only reference to the design of a large number of paper documents, and access to information on the Internet, the design process is complete. Key words：plastic mold; injection molding; mold design.目 录摘 要IAbstractIII1 塑件的工艺性分析11.1 模具在加工工业中的地位11.2 塑件的原材料分析21.3 塑件的结构工艺性分析22 成型设备选择与模塑工艺规程编制42.1 计算塑件的体积42.2 注塑机的初步选择42.4 开模行程校核53 注射模的结构设计6 3.1 分型面的选择63.3 浇注系统的设计74 推件方式的选择114.1 选择推出方式114.2 斜导柱设计124.3 模板尺寸设计155 冷却系统的设计165.1 模芯的冷却166 模具零件的配合关系176.1 导柱和导套的配合176.2 浇口套与模板186.3 斜导柱抽芯机构 186.4 推杆推出机构186.5 复位杆19结 论20致 谢21参考文献22附 录231 塑件的工艺性分析1.1 模具在加工工业中的地位 随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次毕业设计的主要任务是塑料圆盖注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产圆盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对圆盖的具体结构，通过此次设计，使我对轮辐式浇口单分型面模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 塑件的工艺性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面质量和塑件的工艺性分析。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。- 23 -1.2 塑件的原材料分析 塑件的原材料分析如表1.1所示。表1.1 材料分析1.3 塑件的结构工艺性分析本次我要设计的是一个产品相对简单，但是模具结构非常经典的一套注塑模具，如图1-1和图1-2所示。 图1-1 三视图 图1-2 立体图 从图纸上分析,该塑件的外形为框架,壁厚均匀,都为3.5mm,且符合最小壁厚要求。塑件型腔较大,尺寸为160.000 X 540.000 X 50.000，但是结构简单，只有一个镶件，只需要将模芯线割，在精雕一个镶件。型芯结构较复杂，共有5个斜顶需要线割，且有直面封胶，线割比较复杂。我们必须很好多处理底座盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效的控制模具温度来调节收缩率。1.3.1 塑件的尺寸精度分析该塑件的未注公差按MT5级公差要求,其余166公差要求按制件的制件图所示公差要求 ： 塑件的外形尺寸: 121.268 X 503.168 X 25.527 内形尺寸:496X116X11.9 1.3.2 塑件表面质量分析 该塑件为民用框架内壳塑料,对其表面质量没有什么高的要求,粗糙度可取Ra3.2um ,塑件内部也不需要较高的表面粗糙度要求,所以内外表面的粗糙度都取Ra3.2um。 结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好,但成型以后需要设置侧抽芯机构才能将塑件顺利脱出。为使塑件顺利脱模，可在塑件内部处增设12的拔模斜度。2 成型设备选择与模塑工艺规程编制 2.1 计算塑件的体积 该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13-1.14g/cm3，收缩率为，计算其平均密度为1.135 g/cm3，平均收缩率为0.55。使用ug软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。另预置浇道凝料为2 cm因此估算塑件体积为67.5 cm。2.2 注塑机的初步选择 塑件成型所需的注射总量应小于所选注塑机的注射容量.注射容量以容积()表示时,塑件体积(包括浇注系统)应小于注塑机的注塑容量,其关系是:式中- 塑件与浇注系统的体积()- 注射机注射容量()0.8- 最大注射容量利用系数 根据塑件的原材料分析,查相关手册得知该塑件的原材料所需的注射压力为60-100,由于塑件的尺寸较大,型芯较多,所以选择较大的注射.模具所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式:式中- 塑件成型是所需的压力()- 所选注射机的额定注射压力()模具所需的最大锁模力应小于或等于注射机的额定锁模力,其关系式如下:45X66602.5=973416N式中- 模具型腔压力,取45MPaF- 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积() - 注射机额定锁模力(N)再根据塑件形状及尺寸采用一模一件的模具结构,由以上数据,相关资料初选螺杆式注塑机:XS-ZY-250.它的注射容量为250,注塑压力为130MPa,锁模力为1800KN,均满足以上条件.2.3 塑件模塑成型工艺参数的确定 ABS注射成型工艺参数见下表2.1所示。表2.1 ABS注射参数表2.4 开模行程校核 塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式： S机注塑机最大开模行程，230mm; H1顶出距离，16mm； H2包括浇注系统在内的塑件高度，52mm; S机(H模Hmin)H1H2(510) 因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。故： 230(180130)62(510)满足条件。 3 注射模的结构设计 3.1 分型面的选择 注射模结构设计主要包括: 分型面的选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列、浇注系统设计、型芯、型腔结构的确定、推件方式、侧抽芯机构的设计、模具结构零件设计等内容。 该塑件为民用框架塑料, 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： （1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。 （2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 （3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。 （4）分型面应有利于侧向抽芯，但是此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。 不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。该塑件为外壳，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，对其表面质量没有什么高的要求,只要求外部没有明显的斑点及熔接痕.在选择分型面时,根据分型面的选择原则,考虑不影响塑件的外观以及成型后能够顺利取出制件,只有一种方案，洋红色线为分型面。如图3-1所示。图3-1 模具分型面3.2 型腔数目的确定及型腔的排列由于模具设计时的最初要求就是金科能的延长使用寿命，方便维修，和尽可能自动化，该塑件属于较大的塑件，且结构较为复杂。所以该塑件采用一模一件成型,所以型腔布置在模具的中间，流道可以排在产品中。这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。3.3 浇注系统的设计浇注系统是一套模具中最重要的组成部分，浇注系统选择的是否正确关系的是否能够加工出合格的产品，产品的使用寿命和产品的外观。3.3.1主流道设计 主流道是指浇注系统中从注射机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，是熔体最先流经模具的部分，它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。 根据手册查得XS-ZY-250型注射机喷嘴的有关尺寸:喷嘴球半径:R =18mm喷嘴孔直径:d =4mm （1）主流道尺寸 主流道通常设计在浇口套中，为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为，流道表面粗糙度，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.51mm。现取锥角a=4mm，小端直径比喷嘴直径大1mm。浇口套一般采用碳素工具钢材料制造，热处理淬火硬度5055HRC。由于小端的前面是球面，其深度为35mm(现取为3mm)，注射机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13mm。浇口套与模板间配合采用H7/m6的过渡配合 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为5mm。（2）主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。常用浇口套分为浇口套、定位圈整体式和浇口套与定位圈单独分开两种(下图为后者)，由于注射机的喷嘴球半径为18mm，所以浇口套的为R22mm。 （3）主流道衬套的固定因为采用的为分开式,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈的外径为125mm，内径35.5mm。具体固定形式如图3-2所示。 图3-2 定位圈浇口套装配示意图3.3.2分流道的设计 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.该塑件的体积比较大但形状并不复杂,且壁厚均匀,可以考虑采用多点进料的方式,缩短分流道的长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证.从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形的分流道.查有关的手册,选择R=4mm. 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，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。 3.3.3浇口设计 正浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。 （1）浇口形式的选择 由于该塑件外观质量要求不高,浇口的位置和大小还是要不能太影响塑件的外观,同时,也应该尽量使模具结构简单.根据对塑件结构的分析及已确定的分型面的位置,可选的浇口形式为图3-3所示。 图3-3 浇口分布图特点:它是中心浇口的一种变异形式.采用几股料进入型腔,缩短流程,去除浇口时较方便, 浇口的回头料较少,模具结构简单,但有浇口痕迹。综合以上,对塑件成型性能、浇口和模具结构的分析比较,由于塑件的尺寸及表面精度要求不高,从模具的制造及结构考虑,确定成型该塑件的模具采用轮辐式浇口的形式. （2）浇口位置的选择 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： 尽量缩短流动距离。 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 必须尽量减少熔接痕。 应有利于型腔中气体排出。 考虑分子定向影响。 避免产生喷射和蠕动。 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 注意对外观质量的影响。 根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，进浇点如上图(轮辐式浇口)所示，进浇点的分流道开型芯台阶上。型芯、型腔结构的确定型芯、型腔可采用整体式或整体嵌入式结构。 整体式型腔是直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模,其特点是牢固,不易变形,有较高的强度和刚度,成型的塑件表面不会有模具接缝痕迹.当塑件结构简单时,制作整体式凹模比较容易,塑件形状复杂时,整体式凹模的加工工艺性较差,需要采用电火花、电铸等特殊加工手段,制作周期较长且费用较高,零件尺寸较大时加工和热处理都较困难,消耗贵重模具钢多.整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。 整体嵌入式型腔是将凹模做为整体式,再嵌入模具的模板内,它在单腔和多腔模具中均可应用.这种凹模结构的好处是: 加工单个型腔的凹模方便,同时零件的热处理变形比在一块材料上制作多个型腔的小。 节省贵重钢材.根据工作性质,凹模和固定板可分别采用不同的材料制作。 易于维修更换.采取镶嵌式安装形式便于更换失效了的凹模,儿不影响生产进行。 各型腔凹模单独加工利于缩短制模周期。根据该塑件的外形分析,模具的动、定模都是由凸、凹模组成,由于塑件的大部分拐角都有圆弧过度,所以为便于模具的加工和减少熔接痕,把凸凹模作为整体式.由于该塑件尺寸较大,最大可达166mm,形状虽不复杂,如采用整体式型腔,加工凹模。而各小型芯采用镶拼式,并采用台阶固定方式安装在模具的各个部位上。4 推件方式的选择4.1 选择推出方式根据塑件的形状特点,模具的侧抽芯机构及大部分型芯在动模部分.开模后,塑件留在动模的型腔内,并包裹着中间的型芯,其推出机构可选择推杆推出和推板推出,若采用推板推出只能推外围部分,而中间的型芯抱紧部分没有推件力,且塑件上有圆弧过度,推件板制造困难;推杆推出简单,推出平稳可靠,虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹,但作为工业用的圆盖表面质量没什么要求。 从以上分析得出:该塑件可采用推杆推出机构,推杆的位置设置如图4-1所示。图4-1 顶杆排布图4.2 斜导柱设计 4.2.1 斜导柱的结构 见下图4-1所示,斜导柱的断面为圆形,其固定形式与合模导柱类似的台肩固定,只是由于倾斜安装而台肩轴被削去一部分.斜导柱导向部分可以做成半球型或锥台形,但应注意锥台的斜角须大于斜导柱的倾斜角,以避免斜导柱工作长度部分已脱离滑块的孔之后,斜导柱头部仍对滑块有驱动作用，如图4-2所示。图4-2 斜导柱结构4.2.2 斜导柱倾角a确定 斜导柱的倾角a是决定斜导柱抽芯机构工作实效的一个重要的因素.a的大小关系到模具所需开模力的大小及斜导柱所受弯曲力的大小,有关系到斜导柱的工作长度、抽芯距及开模距离长短.a的取值一般在1520间,根据塑件的侧抽孔的深度,即抽芯距的大小,由于抽芯距较小为6mm,所以可取较小的倾角,取a为17。4.2.3 斜导柱直径的确定 斜导柱主要承受弯曲力,而对斜导柱的直径的确定一般按经验来取,由于塑件的侧抽型芯孔较小,侧抽力不大,所以取斜导柱的直径为16mm.滑块与导滑槽的设计。4.2.3 侧型芯与滑块的连接形式 根据塑件的形式分析,侧型芯与滑块应做成组合式,然后装配在一起,这样可以节约优质钢材,且加工及维修更换方便. 为了保证型芯的强度和固定方便,将型芯嵌入滑块内的部分加粗,再用销钉固定.侧型芯与滑块的链接形式如下图4-3所示。图4-3滑块固定方式4.2.4 滑块的导滑形式 根据模具型芯的大小,以及各自的使用情况,滑块与导滑槽的常用配合形式各不相同,总的要求是在抽芯过程中,保证滑块运动平稳,无上下窜动和卡滞现象,为此对滑块与导滑槽之间有两处位置要求间隙配合,一是在滑块的侧面处,另一是在滑块被压紧的台肩面处.经过对滑块导滑形式的考虑,若采用整体式的导滑槽,会使导滑槽的加工增加难度,所以考虑采用组合式的导滑槽结构,导滑槽部分敞开,便于制造加工,保证其精度和硬度,其组合式图形如下图4-4所示:图4-4滑块配合方式4.2.5 滑块定位装置的设计 为了保证斜导柱在和模中再次准确可靠地进入滑块的斜孔内,必须使滑块在开模停留在抽芯的终止位置,且不可任意滑动,因此,滑块必须设置定位装置.常用的定位装置有定距螺钉、弹簧、挡块组合和活动定位钉(或钢球)、弹簧、螺塞组合等的定位装置.由塑件的外形,模具的四方均有侧抽,所以四周都必须采用滑块定位装置,且采用定距螺钉、弹簧、挡块的组合定位装置.其结构如下图4-5所示。图4-5弹簧挡块配合示意图4.2.6 楔紧块的设计 楔紧块的楔角a必须大于斜导柱的斜角a,这样当模具打开开始抽芯时,楔紧块才能为滑块的移动让位,否则,斜导柱无法带动滑块抽芯一般取a= a + ( 23) 楔紧块的形式: 在制品成型过程中,侧型芯和滑块会受到高压塑料的推力作用,有时这种推力相当大,若由斜导柱承受,则因斜导柱为细长杆件,受力后容易变形,是不可靠的.因此,必须设置楔紧块来可靠地锁紧滑块.根据模具的结构及塑件的形状,确定侧向力不大,所以采用贴附形式,楔紧块紧贴模板侧面由销钉及螺钉固定,其形式如下图4-6所示。 图4-6楔紧块紧固定示意图4.3 模板尺寸设计 塑料模具型腔在成型过程中承受着塑料熔体的高压,如果侧壁或底板的强度不足,则可能产生开裂,如果强度不足,则可能产生过大的变形,造成溢料,使脱模困难,型腔侧壁和底板厚度的计算方法有强度计算和刚度计算两种,一般情况下,大尺寸型腔刚度不足是主要问题,应按刚度条件计算,小尺寸型腔强度不足是主要问题,应按强度条件计算.根据制件的尺寸分析,本制件的成型型腔属于较大尺寸,所以应按刚度来计算,而型腔采用的是整体嵌入式,根据型腔