毕业论文-薄盒形件叠层注塑模具设计.pdf

毕业设计（论文）毕业设计（论文）题目题目：薄盒形件叠层注塑模具设计薄盒形件叠层注塑模具设计学院学院：航空制造工程学院：航空制造工程学院专业名称专业名称：机械设计制造及其自动化：机械设计制造及其自动化班级学号班级学号：学生姓名学生姓名：2015年6月2015年6月毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书I、毕业设计、毕业设计(论文论文)题目：题目：薄盒形件叠层注塑模具设计薄盒形件叠层注塑模具设计II、毕业设计、毕业设计(论文论文)使用的原始资料使用的原始资料(数据数据)及设计技术要求：及设计技术要求：本课题旨在设计一套薄盒形件的注塑模具。针对注塑件为薄盒形，为提高生成效率，设计出一套叠层模具，完成塑件成型工艺性分析和模具总体设计、各模具的结构设计和尺寸计算、浇注系统的结构设计及尺寸计算、脱膜合模及其他零件结构设计。设计要求和主要内容如下：（1）塑件为顶部半径66mm，底部半径91mm，高39.5mm的薄壁盒形件，材料为PP料；（2）完成塑件成型工艺性分析和模具总体设计；（3）完成型芯型腔的结构设计和尺寸计算；（4）完成浇注系统的结构设计及尺寸计算；（5）完成顶出脱模合模和冷却系统排气系统的设计；（6）用UG或其他软件绘制注塑件、型芯型腔等相关零件，并进行装配；（7）用AutoCAD或其他软件绘制装配图III、毕业设计、毕业设计(论文论文)工作内容及完成时间：工作内容及完成时间：1.搜集有关资料，熟悉注塑成型原理，撰写开题报告2015.3.12015.3.81周2.相关外文文献资料的阅读与翻译（6000字符以上）2015.3.92015.3.161周3.完成塑件成型工艺性分析和模具总体设计2015.3.172015.4.12周4.完成型芯型腔和浇注系统的结构设计和尺寸计算2015.4.22015.4.162周5.完成顶出脱模合模和冷却系统排气系统的设计2015.4.172015.4.302周6.对零件进行三维造型并装配，绘制装配图2015.5.12015.5.284周7.撰写毕业论文2015.5.292015.6.122周8.答辩准备及毕业答辩2015.6.122015.6.191周南昌航空大学学士学位论文、主要参考资料：、主要参考资料：1李海梅，申长雨.注塑成型及模具设计实用技术，北京：化学工业出版社，20022高军.注塑成型工艺分析及模具设计指导.北京：化学工业出版社，20093张云杰.UG模具设计实例教程.北京：清华大学出版社，20094王娟.叠层多腔注塑成型的数值模拟和工艺优化.江苏大学硕士学位论文，20135殷素峰.超薄注塑充模理论研究及其在导光板成型中的应用.华南理工大学博士学位论文，20146AuKinMan.Conalcoolingchannelsdesignforrapidplasticinjectionmouldinjectionmould.HongKongPolytechnicUniversityPh.DPaper，2009航空制造工程学院机械设计制造及其自动化专业航空制造工程学院机械设计制造及其自动化专业110315班学生（签名）：班学生（签名）：日期：自日期：自2015年年3月月1日至日至2015年年6月月19日指导教师（签名）：日指导教师（签名）：助理指导教师助理指导教师(并指出所负责的部分并指出所负责的部分)：机械设计教研部系（室）主任（签名）：机械设计教研部系（室）主任（签名）：南昌航空大学学士学位论文航空制造工程学院学位论文原创性声明本人声明：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的内容外，也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：日期：南昌航空大学学位论文版权协议书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，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：日期：薄盒形件叠层注塑模具设计薄盒形件叠层注塑模具设计摘要：本文主要面对目前一般注塑模具生产效率比较低的状况，以薄盒形件为研究对象，了解、分析及设计薄盒叠层注塑模具，模具的结构设计方法可行，操作简单，注塑件可以达到需要的的技术要求，锁模力只增多15上下，但是生产效率却可以增加好几倍。设计总结如下：设计出薄盒形件和对它的工艺特点进行解析，确定浇注口的位置、分型面、型腔数目及布置方案，对温度调节系统、模架、排气系统、导向机构、侧向联动开模机构、脱模机构、成型零件的结构设计以及尺寸计算，并对注射机及模具的工艺参数进行校对；薄盒形件材料选用PP料；注射机选用XS-ZY-350型；此模具为双层模具，分别由一个型腔和两个型芯组成，每层有3个注塑腔，型腔安装在型腔板中，上下型芯分别安装在上下型芯固定板上。主流道运用逐级式，选用Y形分流道，分流道设计在型腔板两端面上；运用截面形式一般的矩形侧浇口及热流道通道；运用导柱导向机构；用推板推动推杆使注塑件正常从型芯中脱出，本文运用垂直开模机构实现上下同时脱模。关键词关键词薄盒形件叠层式注射模型腔板推件板指导老师签名：DesignoflaminatedinjectionmouldforthinboxpartsAbstract:Abstract:Inallusiontotheproblemthatthecurrentproductionefficiencyofplasticinjectionmoldislowthemulti-layerplasticinjectionmoldforThinboxpieceisstudiedanddesigned.Productionefficiencyshowsthatthemouldstructuresdesignisfeasiblethemouldcanbeoperatedeasilyandplasticpartsmeetthetechnicalrequirement.Theproductionefficiencyisseveraltimesthanbeforewhereasthemouldlockingforceisjustincreasedby15%.Designissummarizedasfollows:theofThinboxpiecewasstudiedenoughanditstechnologicalfeatureswereanalyzedincludingdeterminingthegatelocationseparationsurfacesthenumberofcavitiesandtheprogramoflayoutanddesigningthestructureandcalculatingthesizeofmoldframeguideandstrippingmechanismexhaustsystemtemperatureadjustmentsystemlateraljointinstitutionsforopeningmode.Besidesprocessparametersoftheinjectionmachineandthemoldwereverified.PPismadeofThinboxpiecetheinjectionmachineofXS-ZY-500typeisselecteddouble-layermoldisdesigned.Therearefourcavitiesineachlayerwhichisdesignedinaccordingtothesingleseparationsurfacetwocoresarerespectivelyinstalledinthefixedmoldplateandthemobilemoldplateandthemoldcavitiesarelocatedonboththeupperandlowerofthecavityplate.Thefeedsprueislevel-typeandtheY-shapedrunnerischosenwhichlocatedatbothendsofthecavitysurfaceuserectangulargateofasimplesectionandZ-shapedcoldslugwellwhichiseasytobemachinedandamend.Guidepinsareadoptedtodesigntheguidesystem.Pushrodsothatinjectionofnormalemergefromthecorethepaperusesamodelinstitutiontoachieveverticalupanddownsimultaneouslywiththereleaseofthepushplate.KeywordsKeywordsThinboxpiecemulti-layermoldcavityplateejectorplateSignatureofSupervisor:目录1前言.11.1叠层模具在国内外的研究状况.11.1.1叠层模具在国外的研究状况.11.1.2叠层模具在我国的研究现状.11.2模具技术在我国的现状及发展趋势.21.3叠层式注射模具在我国的发展状况.22塑件的设计.42.1薄盒形件设计.42.2薄盒形件的各项要求.53注射机的选择.63.1注射机类型的确定.63.2注射机的基本参数.63.3注塑机的选择.63.4注射机参数确定.73.5开模行程的确定.84模具设计.94.1模具整体设计.94.2模架的选用.94.3确定模具基本结构.114.4分型面的选择.114.5浇注系统的设计.124.5.1流道类型选择.124.5.2主流道的设计.124.5.3分流道的设计.134.5.4浇口的设计.144.6型芯的设计.144.7型腔的的设计.164.8导向机构的设计.184.9脱模机构的设计.184.9.1脱模力计算.184.9.2脱模机构的选用.194.10模具其他部件规格的选用.204.11冷却系统和排气系统的设计.214.11.1冷却系统的设计.214.11.2排气系统的设计.225模具总装图及非标准件绘制.235.1其它零件的设计.235.2装配流程.25南昌航空大学学士学位论文5.2.1定模的装配.255.2.2动模的装配.265.2.3模具总装.286模具工作的原理.327结语.34参考文献.35致谢.36南昌航空大学学士学位论文11前言1前言模具是通过领导原材料（一般为熔融液体）形成自己所需形状的零件，是一中很普通的制造工艺装备。模具可以在行业中这么流行，和它的成本低廉、产品优秀、生产效率很高离不开的。模具行业是国民经济的基层工业，是国际上公认得关键工业。生产技术越高说明一个国家在这个行业的生产和开发水平越高，这是判断一个国家高新技术和生产力水平及创新能力的一个重要依据。振兴及发展中国的模具产业，正慢慢受到人们的重视。随着时代的发展，模具工业已经逐渐占据了市场及其制造行业，模具以它更高的效率及更低的成本凸显自己的优势，中国模具发展最为迅速，但是对比国外好多发达国家又稍显不足，所以我们仍需努力发展模具生产。1.1叠层模具在国内外的研究状况1.1叠层模具在国内外的研究状况当今的叠层注塑模具，不但比以往的单层模具要更低的成本，并且使应用叠层注塑模具更灵活。1.1.1叠层模具在国外的研究状况1.1.1叠层模具在国外的研究状况20世纪中期，叠层注塑模具在国外已经开始研究。最早开发的是瑞士的一家公司。新型叠层式模具的产生为模具行业开辟出一条新的道路，增加了很多新的元素进去，比如：注塑成品颜色的多样性、材料的多样性等等。1.1.2叠层模具在我国的研究现状1.1.2叠层模具在我国的研究现状目前，我国17000多个模具生产厂点，在职人员约五十万。模具厂有各种形式的企业，除了纯粹的国有企业外，还有各种民营企业、合资企业。并且都取得了很高的成绩。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。比如说被称为“模具之家”的浙江宁波，被认定为最具模具发展潜力的黄岩地区。在广东，无论是大集团还是一些乡镇企业都陆陆续续的加入了模具生产行业，提高了产品的市场竞南昌航空大学学士学位论文2争能力。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。在模具的全面生产中，有百分之六十用于企业本身，仅仅只有百分之四十用于出售。1.2模具技术在我国的现状及发展趋势1.2模具技术在我国的现状及发展趋势上世纪后期开始，模具工业正式宣布独立，成为一个单独的工业体系。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都比上一年平均增长十五个百分点，发展及其迅速。技术发展成立模具企业的首要方向。经过近五十年的发展，中国模具行业已经取得了很高的成就，磨具水平也得到了显著的提高。相对比其他发达国家来说，我们模具工业还是有远远的不足，虽然模具工业在我国有很大的提升，但是海域要更加努力，争取赶上国际水平。我们需要做好以下几点：注重开发大型、精密、复杂的模具。加强模具标准件的应用。推广CADCAMCAE技术。重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期。高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。1.3叠层式注射模具在我国的发展状况1.3叠层式注射模具在我国的发展状况1990年北京塑料十三厂的李书赞解决了如何分段型腔之间的料道，采用冲切工作原理巧妙地对双层型腔注塑模具结构进行了分析和设计。这种结构塑件前后布置，采用侧浇口进料。但在成型较深型腔或需较大脱模力的塑件时不可靠。1992年常州轻工业学校的卜建新发现了一种新的双层型腔注射模结构，那就是点浇口和侧浇口并用。1995年江苏省的乙清设计了双层CD盒的普通流道模具。2000年，郑州轻工业学院的王振保和冯孝中等人设计了一种新的模具-白酒杯盖的双层注射模具，这是一种潜伏式浇口。在塑件留模可靠性高和主流道衬套为深陷式的前提下可以实现模内分离。（5）2004年，浙江省的一家模具研究中心设计了一种双层一次成型及一次开模的设计，实现了一体化。南昌航空大学学士学位论文3综上所诉，可知我国模具工业虽然起步比较晚，但是在这些年里取得了很大的进步，而关于模具方面的研究也日益增加，各种学术论文也出现在各大学术周刊。本次毕业设计的目的及意义在于通过薄盒形件的结构设计及叠层注塑模具设计，掌握一般塑料的产品设计和模具设计的基本理论和方法，进一步提升对Solidwroks、AutoCAD、UG等绘图软件的操作能力，提升塑料模具的设计效率，是自己更加了解和运用模具设计方面的知识，提高自己的设计水平，进一步开阔自己模具设计方面的视野，也在本次设计中培养起了严谨的工作态度，对以后工作及生活都会有很大的帮助和启示。南昌航空大学学士学位论文42塑件的设计2塑件的设计2.1薄盒形件设计2.1薄盒形件设计塑料制件的前提是成本低、质量好，生产简单，批量生产。同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在塑件设计过程中，必须懂得模具的总体结构，以便更好地制造模具，使得开模、合模更加简便。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑件成型以后尽量不再进行机加工。本次注塑件二维图如图2-1所示。图2-1注塑件视图图2-1注塑件视图南昌航空大学学士学位论文52.2薄盒形件的各项要求2.2薄盒形件的各项要求（1）薄盒形件的原材料分析薄盒形件的原材料采用的是PP料，该材料属通用性热塑性材料。从成型性能上看，比热容小，在料筒中塑化效率高；在模具中凝固较快，成型周期短。该材料对温度较敏感，宜采用高料温、高模温、较高注射压力注射；模具浇注系统对料流阻力较小，应注意选择浇口的位置和形式。（2）薄盒形件的结构分析该塑件属于浅壳薄壁塑料制品。顶部半径66mm，底部半径91mm，高39.5mm。（3）薄盒形件的尺寸精度分析由于薄盒形件的要求不是很高，所以选择等级为4的精密程度。（4）薄盒形件的产品质量的分析薄盒形件的表面要求光滑，内部不得有导电的杂质。表2-1PP的性能指标表2-1PP的性能指标密度3()kgdm0.91抗拉屈服强度bMPa9.3936.7比体积31()vdmkg0.9090.919拉伸弹性模量1EMPa6941980吸水率（24h）%pc0.20.4弯曲模量（MPa）6941980收缩率%s1.82.5冲击韧性22nkkJmkJm6.78116熔点t130160洛氏硬度79105热变性温度t80100体积电阻系数1EkVmm166.910南昌航空大学学士学位论文63注射机的选择3注射机的选择该零件是适合注射成型的。本设计中采用叠层注射模，有两层型腔，每层3个，共六个型腔。因为注塑件的生产量为中批量生产，热塑性材料PP料是很好的原材料选择，基于降低成本的目的，回收利用凝料，我们可以采用热流道浇注系统。3.1注射机类型的确定3.1注射机类型的确定PP塑料适合采用现在比较常见的螺杆式注射机进行注射成型。3.2注射机的基本参数3.2注射机的基本参数注塑机的主要参数是设计，制造，购买和使用注塑机的主要依据。如下：(1)公称注塑量注塑一次成型所需要的注塑材料的总量。(2)注射压力为了克服注塑过程中的各种压力叫做注射压力。(3)注射速率注塑一次总量所用的时间叫做注塑速率。3.3注塑机的选择3.3注塑机的选择由公称注射量选择注射机借助于ProE分析计算，该塑件的体积为324402.26vmm查实用模具设计简明手册一书表123可知PP塑料的密度为0.91g3取0.91g3则由此可计算得薄盒形件的质量为m=V24.41.0722.2g从资料中可以知道注塑的塑料一般比注塑件体积小，所以我们选用的比例是45，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积为3=24402.266+0.8=165935.368mmv总（）。其次，根据PP塑料的注射工艺参数，如用普通注射模，选用XS-ZY-250型注射机就够用了，但本设计采用的是叠层模具，叠层模具的厚度比普通模具的厚度要增加很多，所以本设计选用XS-ZY-350型注射机。南昌航空大学学士学位论文7表3-1注射机主要技术参数表3-1注射机主要技术参数注射量3cm250最大成型面积2cm500螺杆直径mm50模板行程mm500注射压力MPa130模具高度mm最大350最小200注射行程mm160模板尺寸mm598520注射时间s2拉杆间距mm295373螺杆转速minr39583289合模方式齿轮齿条注射方式螺杆式电机功率kw18.5合模力t180电热功率kw9.833.4注射机参数确定3.4注射机参数确定（1）最大注射量的校核注射机的额定注射量为3250cm，即3250000mm每次成型6个塑件：3=24402.266+0.8=165935.368mmv总（）3=0.8=207419.21vvmm公总vv额所以注射机的注射量满足要求。（2）注射压力的校核PP塑料的注射压力为70140MPa取80MPa。注射机的注射压力为130MPa所以注射机的注射压力满足要求。（3）锁模力的校核注射机的锁模力为180t；PP塑料的K值20.320.48KNcm；塑件在分型面上的投影面积为S值2260.0234cm；合模力0.4260.0234104.00936FKSKN180KN所以注射机的锁模力满足要求。因上面三方面校核都满足要求，选用XS-ZY-350型注射机合适。南昌航空大学学士学位论文83.5开模行程的确定3.5开模行程的确定注射机开模行程是指开合模过程中动模固定板的移动距离。模具所能成型的塑件高度受它的直接影响。开模行程小导致塑件无法取出。由于模具为双分型面，所以max12(510)SHHmm经计算开模行程最小为160mm。南昌航空大学学士学位论文94模具设计4模具设计4.1模具整体设计4.1模具整体设计模具的组成部分比较多最主要的有以下几种：:成型零部件合模导向机构推出机构浇注系统加热、冷却系统和排气系统。为了产品的合格率，必须按技术要求设计各组成部件.为了保证塑件的质量与模具的寿命要求，模具的各组成部分应满足以下技术要求：成型部件和分型面:必须按照技术要求来设计型面粗糙度和尺寸形状，型腔和型芯空间尺寸，还有脱模斜度；分型面光滑平整棱边清晰；镶件组合等符合质量要求，固定结合部分配合严密不得有间隙；凹凸模组合后应保持间隙一致，塑件同一表面由上下模或两半模成型时错位应在允许的范围内。顶出系统:顶出时动作灵活顺畅按要求设计顶出行程不能晃动各个顶出件；复位可靠正确，复位杆复位系统装配正确一般应低于型面0.05mm。导向系统:导柱和导套垂直度为0.02mm100mm导套内外孔同轴度0.01mm；滑动灵活，无松动现象；保证导向部位和各零件相对位置。浇注系统:主浇道分浇道进料口的尺寸、形状、糙度等均应符合要求流道平直，圆滑连接无死角缝隙坑浇口套的主流道加工粗糙度加工痕迹应有利于塑料流动及浇注系统脱模不得有与注射横喷嘴R吻合的侧坑进料端口孔不得有影响脱模的倒锥在精度要求下加工模具的各个零部件，导柱导套应保证同轴度要求加工导柱，导套孔时应同时加工以保证同轴度要求其它有同轴度要求的孔都采用同时加工的方法.4.2模架的选用4.2模架的选用选用标准模架应设计的内容：（1）选择标准模架型号。（2）确定模架的长度和宽度。（3）确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。本设计中选取标准模架型号为龙记大水口CI5565，其结构示意图如图4-1所示。南昌航空大学学士学位论文10图4-1标准模架图4-1标准模架模板厚度设置如下图4-2。图4-2模架此寸选定图4-2模架此寸选定南昌航空大学学士学位论文11使用变换命令修改后的模架如图4-3。图4-3修改后的模架图4-3修改后的模架4.3确定模具基本结构4.3确定模具基本结构该零件成型时模具结构是垂直向外抽芯，有两种模具结构：（1）单分型面注射模只有一个分型面，塑件和凝料都要在这个分型面上取出，分型面的两边是动模板和定模板，所以又称两板式模具（2）双分型面注射模有两个分型面，分别用来取出塑件和凝料，模具被两个分型面分成动模板、中间板和定模板，所以又称三板式模具。从本次设计要求及难易程度可知，单分型面注射模是最好的选择。4.4分型面的选择4.4分型面的选择包括以下几点：（1）分型面最好设立在动模上面，利于分离；（2）分型面的选择应尽量避免影响塑件精度；（3）分型面的选择应有利于排气。（4）分型面的选择应易于加工模具零件；南昌航空大学学士学位论文12（5）分型面的选择应参照注射机的技术参数，减少锁模力。4.5浇注系统的设计4.5浇注系统的设计4.5.1流道类型选择4.5.1流道类型选择基于模具的设计要求，本次浇注系统的设计采用热流道。热流道模具是在浇道和流道经常加热，每次铸件成型时，不需要取出浇道和流道内的浇料，这是一种新型的构造。4.5.2主流道的设计4.5.2主流道的设计（1）主流道的设计模具在生产零件时，高温的塑料熔体的注射机机头会经常和主流道接触，主流道在定模板上加工的情况只会出现在小批量生产中，而本次设计属于中批量生产，所以主流道部分是单独设计成可拆卸的更换的主流道衬套，可以直接更换损坏或不合适的，大大降低了生产成本，提高了生产效率。由于模具结构的特殊性，主流道衬套采用非标准件。其具体结构和相关尺寸如图44、图4-5所示。图44主流道衬套图44主流道衬套南昌航空大学学士学位论文13图4-5主流道图4-5主流道4.5.3分流道的设计4.5.3分流道的设计由于是多型腔模具，所以必须设计分流道。分流道是主流道与浇口之间的通道。常用的截面形状有圆形、梯形、Y型、U形、半圆形和矩形等。在分流道的设计中既要有大的截面积以减少熔体流动的压力损失；同时又要求流道的表面积小，以减少熔体的传热损失。因此，常用流道的截面积与周长之比来表示流道的效率。该比值越大，表示流道的效率越高。查得圆形和正方形流道的效率最高。综合起来看，本分流道是从侧面注射，如图4-6所示。图46分流道图46分流道南昌航空大学学士学位论文144.5.4浇口的设计4.5.4浇口的设计浇口是一段又细又短的通道，连接在流道与型腔之间，是塑件的质量保证的一个重要环节。浇口的类型很多。其中直接浇口适用于体积较大的深腔壳体塑件及高粘度塑料；侧浇口容易操作和加工，常常用于中小型模具设计；爪形浇口适用于内孔小且同轴度要求较高的细长管状塑件。4.6型芯的设计4.6型芯的设计通常，模具型腔和型芯工作尺寸的计算结果，主要依据塑件的尺寸及其公差塑件的平均收缩率和模具制造误差等数据通过公式计算而得出。本设计中塑件的精度采用5级精度计算。根据型腔型芯的尺寸计算PP料塑件的精度，可知一般为4级，模具最大磨损量取塑件公差的16.7%；模具的制造公差z=30.08mm；取x=0.75，PP塑料的收缩率在0.30.8%，取0.5%。型芯的径向尺寸计算公式：001zZxLsLs型芯的高度尺寸计算公式：011zMshshx最后，型芯嵌入动模板的29.5mm，凸凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，本次选取的壁宽，长方向为65m，宽方向为105mm。图4-7型芯径向尺图4-7型芯径向尺南昌航空大学学士学位论文15图4-8型芯高度图4-8型芯高度图4-9型芯模仁图4-9型芯模仁南昌航空大学学士学位论文164.7型腔的的设计4.7型腔的的设计型腔径向尺寸的计算公式：zZxLsLs001式中：L：型腔的径向尺寸s:塑料的收缩率SL：塑件的基本尺寸x:系数取为0.75z:塑件的成形公差取为31:塑件公差型腔深度尺寸的计算公式：101zMsHsHx最后，型腔嵌入定模板的深度为79.5mm凸凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，本次选取的壁宽，长方向为65mm，宽方向为105mm。图4-10型腔径向尺寸图4-10型腔径向尺寸南昌航空大学学士学位论文17图4-11型芯深度尺寸图4-11型芯深度尺寸图4-12型腔模仁图4-12型腔模仁南昌航空大学学士学位论文184.8导向机构的设计4.8导向机构的设计导柱导向和锥面定位是模具导向机构最普遍的两种方法。导柱导向由导柱和导套组成。由于锥面定位机构多用于大型、深腔和精度要求高的塑件。而这次毕业设计的是小型的薄盒注塑件，所以选用导柱导向。4.9脱模机构的设计4.9脱模机构的设计脱模机构是是指注塑件完成后从动模或定模上脱下的机构，为了操作方便一般都从动模上脱下，设计脱模机构时应按照以下几点：（1）保证塑件不因顶出而变形损坏及影响塑件外观；（2）应尽量使开模是塑件留在动模，以利用注射机的移动部分推出塑件；（3）推出机构运动必须灵活、顺畅；（4）机构本身要有足够的刚度、强度和耐磨性；本次模具设计采用一次推出机构。用推杆推出塑件。本模具中的下层的塑件通过推板推动推推杆从下型芯上脱出，上层的塑件通过推板推动推杆使其从上型芯上脱出。4.9.1脱模力计算4.9.1脱模力计算根据力平衡原理，列出平衡方程式0 xF则costbFFF公式中：bF塑件对型芯的包紧力F脱模时型芯所受的摩擦阻力F脱模力；型芯的脱模斜度。又bFFu于是(cossin)tbFFu而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即bFAp由此可得(cossin)tFApu公式中：u塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3；A塑件包容型芯的面积；P塑件对型芯的面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件p南昌航空大学学士学位论文19约取7(2.43.9)10Pa；模内冷却的塑件p约取7(0.81.2)10Pa。4.9.2脱模机构的选用4.9.2脱模机构的选用推板为所用模架的标准间，如图4-7：推板的设计尺寸为：65034025mm材料为45刚。图4-13推板图4-13推板如图4-8所示：顶件固定板的设计尺寸为：65034030mm。材料为45钢。图4-14推杆固定板图4-14推杆固定板南昌航空大学学士学位论文20推杆材料选用40GrMnMo号钢，淬火处理，低温回火.推杆如图5-2的直径选取R=5mm，每根推杆的长度相同193.5mm。图4-15推杆4.10模具其他部件规格的选用4.10模具其他部件规格的选用因为是叠层模具的特殊性，它没有标准的模架可供选择。其中的大部分零件都需要自己设计。下面就是本模具中所用各个主要零部件的规格尺寸：表4-1主要零部件的规格尺寸表4-1主要零部件的规格尺寸名称尺寸材料规格热处理上模座板（mmmmmm）4004504545钢GBT12556.1-1990调质处理型芯固定板（mmmmmm）3154504045钢GBT12556.1-1990调质处理下模座板（mmmmmm）4004503045钢GBT12556.1-1990调质处理支撑板（mmmmmm）3154506545钢GBT12556.1-1990调质处理推件板（mmmmmm）3154502045钢GBT4169.8-1984淬火处理垫块（mmmmmm）65450105Q235GBT4169.8-1984调质处理南昌航空大学学士学位论文21型腔板（mmmmmm）3154506040CrGBT12556.1-1990淬火处理导柱（mmmm）35330T8A钢GBT12556.1-1990淬火处理导套（mmmm）35210T8A钢GBT12556.1-1990淬火处理内六角螺钉为标准件，可从市场上购得。查机械设计课程设计一书表1115，主要选用以下几种内六角螺钉：螺钉M1650；螺钉M20200；螺钉M1025；螺钉M515；螺钉M850；材料：45钢，淬火处理，硬度（4348）HRC4.11冷却系统和排气系统的设计4.11冷却系统和排气系统的设计4.11.1冷却系统的设计4.11.1冷却系统的设计冷却水一般使用常温水。冷却系统主要注意事项为：1设计冷却系统应先于推出机构2冷却水道的数量应尽可能的多，孔径尽可能的大。3冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能的相等。4冷却水道出入口处水流温差应尽量小。5冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防止漏水。6冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。根据以上原则，本设计中冷却系统如下图5-9。图4-19水线分布图4-19水线分布本设计中取水线的直径为8mm，初过初步的估算可以满足要求。定模上的水线中南昌航空大学学士学位论文22心距离塑件上表面为13mm动模板的水线距分型面为14.5mm。冷却系统的计算，总质量为：1.5226.501ppMvg总注射周期：41+4+15=60tttts注脱冷每小时注射次数60N次，单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：60226.50113.59WNmkghPP的单位热流量取252sQkJkg，设水流道入水口水温为22度，出水口水温为25度，取水的密度31000kgm，水的比热容4.187()ckJkg则33124.51410min60()svWQqmcTT设计冷却水道的直径为8dmm，冷却水在水管中的流速242.9951.6660vqvmsmsd合理4.11.2排气系统的设计4.11.2排气系统的设计该塑件进料方法为点式浇口，熔融的PP料液体经塑件下方的牛角孔冲入型腔当中，有6根推杆，为了不使顶部产生憋气现象，采用了气体排除方式来配合间隙。同时，底面的气体会沿着分型面之间的间隙向外排出。南昌航空大学学士学位论文235模具总装图及非标准件绘制5模具总装图及非标准件绘制在模具结构设计CAD中有两类基本方法：自顶向下和自底向上。前者是先总体设计，然后逐步细分；后者则是先详细设计各零件，然后把它们逐步拼合起来作调整。传统都是后面一种方法，这种方法一方面，当模具装配结构发生改变时，相关零件的结构形式，尺寸不会自动改变；另一方面，当零件改变时，模具装配结构也不能随之更新。5.1其它零件的设计5.1其它零件的设计如图5-1所示：定模板的设计尺寸为：650550159mm.材料45钢。图5-1定模板图5-1定模板如图5-2所示：动模板设计尺寸为：65055070.5mm，材料为45钢。图5-2动模板图5-2动模板南昌航空大学学士学位论文24如图5-3所示：动模座板设计尺寸为：65065035mm.材料为45钢。图5-3动模座板图5-3动模座板如图5-4所示：动模垫块设计尺寸为：650100120mm.材料为45钢。图5-4垫块图