毕业设计(论文)-STOP SIDE(打印机零件) 模具设计与制造.doc

南通职业大学毕业设计(论文)课题：STOP SIDE(打印机零件) 模具设计与制造系 科： 机械工程系专 业：模具设计与制造姓 名： 指导教师： 指导教师： 一、模具设计与制造的思路与步骤模具设计与制造对于塑件的品质和生产效率会产生很大的影响。而模具设计、制造的质量，取决于设计前的探讨工作，能在设计前作充分的探讨，将会使后续的设计与制造工作更为顺利。我们设计时分为三个主要阶段。 探讨阶段：探讨阶段是设计工作的准备阶段，全面掌握用户所提供的塑件图及技术要求，收集有关的技术资料，探讨达到用户要求的技术措施。必要时可与用户商讨，对塑件或技术要求作出必要的修改。 构思阶段：构思阶段是根据前一阶级所掌握的用户要求和收集到的有关技术资料，以及针对个别部位的专门技术措施对模具各主要部分提出设计构思。并与加工部门共同研究：模具各主要部分的设计如何适合于本厂的加工设备和技术，如何保证模具加工质量、加快制模速度和提高经济效益。 设计阶段：设计阶段主要是将完成的构思付诸实施。诸如绘出注塑模的总装配图和各零部件图，提出需使用的标准件、改制标准件及模具材料计划。同时制定出成型零件的机械加工工艺规程。 上述三个阶段的工作，可用图1-1所示的流程表示。用户提供的资料塑件图(模型、CAD数据)；成型材料；所用注射机；一模腔数；生产量(总注射次)数) 收集资料塑件结构工艺性；材料收缩率；注射机规格；寿命措施；分型面设置；浇口形式；本厂的加工设备和技术；其他有关资料 总体构思横具结构；型腔、型芯配置及结构；侧面抽芯结构；冷却系统；推出机构；浇道系统；排气方式；模具材料；模架形式；标准件选用 模具设计型腔、型芯设计，强度计算，锁模力平衡；浇道系统设计、浇道和浇口平衡校核；侧抽芯机构设计、计算衡抽芯力；冷却系统设计；推出机构设计、计算推顶力；排气方式选用 出图及模具加工工艺卡模具装配图；模具零件图；材料明细表；标准件明细表；标准件的改制图；机械加工工艺卡；数控加工的加工程序图223注塑模设计流程表图1-11.1.1 注射模塑工艺设计的基本内容，注射模塑工艺设计的基本内容见表1-1。1-1注射模塑工艺设计的基本内容了解塑件所用的塑料种类及其性能通常用户已规定了塑料的品种，设计人员必须充分地掌握材料的种类和成型特性： (1)所用塑料是热塑性还是热固性以及其他的树脂名称(2)所用塑料的成型工艺性能(流动性、收缩率、吸湿性、结晶性、比热容、热敏性、腐蚀性等)分析塑件的结构工艺性用户提供塑件形状数据，有塑件图纸或塑件实物模(1)塑件的用途，使用和外观要求，各部位的尺寸和型，随着CAD技术的应用，也有提供塑件的CAD数据。根据这些数据应做以下分析公差、精度和装配要求(2)根据塑件的几何形状(壁厚、加强筋、孔、嵌件、螺纹等)、尺寸精度、表面粗糙度，分析是否满足成型工艺的要求(3)如发现塑件某些部位结构工艺性差，可提出修改意见，在征得产品设计人员的意见后，方可进行修改(4)初步考虑成型工艺方案、分型面、浇口形式及模具结构确定成型设备的规格和型号(1)根据塑件所用的类型和质量、塑件的生产批量、成型面积大小，粗选成型设备的型号和规格。由于模具用户厂所拥有的注射机规格和性能不完全相同，所以必须掌握模具用户厂成型设备的以下内容与模具安装有关的尺寸规格，其中有模具安装台的尺寸、安装螺孔的排布和规格、模具的最小闭合高度、开模距离、拉杆之间的距离、推出装置的形式、模具的装夹方法和喷嘴规格等与成型能力有关的技术规格，其中有锁模力、注射压力、注射容量、塑化能力和注射率附属装置，其中有取件装置、调温装置、液压或空气压力装置等(2)待模具结构的形式确定后，根据模具与设备的关系，进行必要的校核考虑生产能力和效率通常用户对模具使用寿命提出要求，例如总的注射次数。设计人员根据用户要求，可分别采用长寿命模具或适用于小批量生产的简易模具。有的用户还对每一次注射成型循环的时间提出要求，这时设计人员必须对一次注射成型的循环过程进行详细分析编制塑件的模型成型工艺卡模塑工艺卡应包括模塑成型工艺过程及适宜的工艺参数(温度、压力、时间)、成型设备等。模塑成型工艺卡见表21 1.1.2塑料模具设计与制造的初步探讨在确定了以上资料的基础上，可对注射模具设计与制造进行初步探讨。（1） 保证达到塑件要求为保证达到塑件形状、精度、表面质量等要求。对分型面的设置方法、拼缝线的位置、侧面抽芯的措施、出模斜度数值、熔接缝的位置、防止出现气孔和型芯偏斜的方法及型腔、型芯的加工方法等进行探讨。（2） 合理地确定型腔数 为提高塑件生产的经济效益，在注射机容量能满足要求的前提下，应计算出较合理的型腔数。随型腔的数量增多，每一个塑件的模具费用有所降低。型腔数的确定一般与塑件的产量、成型周期、塑件的价格、塑件的质量、成型设备、成型费用等因素有关。（3） 浇道和浇口设置 由于浇口对塑件的形式、尺寸精度、熔接缝位置、二次加工和商品价格等有较大影响，因而必须首先对浇道和浇口与具体塑件的成型关系进行探讨。现在可以用注射模CAE的流动分析软件对浇道和浇口系统进行优化。这对保证模具成功地进行设计有很大的作用。（4） 模具制造成本估算 在最合理型腔数的基础上，设计人员根据塑件的总生产量对模具成本作出估算，并从选用材料、加工难易程度等方面提出降低模具生产成本的措施。同时，对所需的标准件及所需采用特种加工方法的种类进行选择。 1.1.3塑料模具设计与制造程序1.1.3.1 模具结构类型的确定 在对模具设计进行初步探讨后，即可确定模具的结构。通常注射模具结构按表12的方法分类，设计人员可根据以上探讨选择合理的结构类型。表12注射模具结构的分类 分类方法 内 容 按浇注系统形式分类 (1)两板式模具，又可细分为常规结构和无流道结构 (2)三板式模具 (3)多板式模具 (4)特种结构模具，如叠层式模具等 按照型腔结构分类 (1)直接加工型腔，又可细分为整体式结构、部分镶人结构和多腔结构 (2)镶嵌型腔，又可细分为镶嵌单个型腔和镶嵌多个型腔 按照侧抽芯方式分类 (1)整体侧型芯 (2)拼块抽芯 (3)内抽芯 (4)旋转抽芯 (5)开合型芯抽芯 (6)强迫脱模 按照驱动侧型芯方式分类 (1)利用开模力驱动，其中又可分为斜导柱抽芯、齿轮机构抽芯、大螺纹机构抽芯和凸轮抽芯等 (2)利用液压顶出力推顶斜拼块抽芯 (3)液压缸抽芯 (4)电动机抽芯 1.1.3.2 绘制模具结构示意图的步骤和内容 (1)绘制模具结构示意图步骤分型面选择一型腔及浇注系统布局一型芯和型腔结构确定一冷却或加热系统安排一导向零件设置一紧固件连接一推出、抽芯机构考虑一固定方式确定。 (2)绘制模具结构示意图内容绘制模具结构示意图的内容见表13。表13绘制注射模具结构示意图的内容 项 目 内 容选择分型面在保证塑件质量的前提下，在模具中选择合理的方位，以有利于塑件及浇注系统凝料的取出，嵌件的安放及模具的制造。用分型面符号标注出分型面的位置型腔及浇注系统布局 按照浇注系统流程短，受力均衡，冷却均匀，模具外形尺寸合理，壁厚强度足够的原则，布置型腔和浇注系统 项 目 内 容浇注系统设计确定进料位置，选择浇口形式，保证充模时间短阻力小，排气容易，留模明显，用料少型芯和型腔结构确定型腔和型芯可以采用整体、组合、镶拼结构，力求结构牢固，经久耐用，修理或更换方便，制造容易推件方式根据塑件形状及推出难易程度，采用合理的推出方式与结构，做到运行可靠，制造方便，推出力分布均匀，产品不易变形侧面抽芯机构设计 根据塑料结构特点，生产批量，合理选择抽芯机构类型，并进行必要的计算模具结构零件设计 尽量选择标准模架，如无合适标准，也可参照标准，自行设计。设计模具时，可根据塑件形状、浇口设计形式及推出方式等选择合适标准模架在确定模具结构示意图时，最好提出两种以上的结构方案，进行分析比较，综合其优缺点，取最佳方案。1.1.3.3模具材料的选择及热处理的确定 根据模塑产品批量、复杂程度、精度要求与模具工作条件及制造方法，合理选用模具材料。 根据模具零件的作用、受力情况，决定该零件的热处理要求。 根据所用塑料的特性、填料类型，确定其表面处理要求。塑料模具零件常用材料见手册1.1.1.4模具设计计算 根据初步确定的模具结构示意图，进一步决定模具零件的尺寸大小。 模具的成型零件尺寸应根据其工作条件，受力情况，使用材料进行必要计算(包括工作部分尺寸计算、强度及刚度计算)。 合理确定成型零件的制造公差。 合理确定模具外形尺寸。绘制模具结构草图，进一步确定模具零部件尺寸、标准件规格等，为今后的模具装配图奠定良好的基础。1.1.1.5 拟定模具成型零件的机械加工工艺规程 (1)选择毛坯种类和制造方法毛坯种类和制造方珐应根据零件的材料性能及塑料零件形状的复杂程度，零件的尺寸大小等选择。毛坯若用锻件，应画出锻件毛坯图。零件轮廓用双点划线绘出，毛坯轮廓用粗实线绘出。图中应注明毛坯轮廓尺寸及公差和零件的主要尺寸及公差，比例尽量采用1 ：l。 (2)制定模具零件的机械加工工艺路线 选择加工基准：从保证零件质量和便于加工出发，正确选择加工基准，当所选制造工艺基准与设计基准不重合时，工序尺寸应通过尺寸链换算求得。 制定机械加工工艺路线。 a根据零件的技术要求，选择零件各表面的加工方法。 b合理安排加工顺序。 c可制定几个不同的加工工艺方案，进行全面分析比较，选定其中技术经济最佳方案。 d确定各工序所用机床、夹具、刀量具。 e确定各工序的加工余量、工序尺寸及其公差。 (3)填写机械加工工艺卡片(4)编写加工程序 若零件有数控加工、线切割加工，编写教师指定的加工程序。 二、注射模具设计与制造内容 零件名称：STOP SIDE(打印机零件) (如图21所示)（工程图见图纸） 生产批量：大批量 材料：ABS未注公差取MT5级精度图2-1 STOP SIDE 立体图2.1.1 塑件的工艺性分析 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结构工艺性分析，其具体分析如下。(1) 塑件的原材料分析ABS树脂为微黄色或白色不透明颗粒料，无毒无味；是丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油、耐热、耐化学腐蚀；丁二烯使聚合 物具有卓越的柔性、韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此，ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能，ABS塑料的表面可以电镀。但它的使用温度不高，不超过80 ABS塑料广泛用于制造汽车内饰件、电器外壳、手机、电话机壳旋钮、仪表盘、容器等，也可生产板材、管材等产品。(2)塑件的尺寸精度分析 该塑件尺寸精度无特殊要求，所有尺寸均为自由尺寸，可按MT5查取公差，其主要尺寸公差标注如下(单位均为mm)。 (3)塑件表面质量分析 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Ra0.4m。而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 (4)塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 塑件型腔较大，有一个3孔，符合最小孔径要求。 在塑件外侧有9个三角形凹槽，塑件不易取出。需要考虑侧抽装置。综上所述，该塑件可采用注射成型加工。2.1.2确定成型设备选择与模塑工艺规程编制 （1）计算塑件的质量计算塑件的质量是为了选择注射机及确定模具型腔数。根据有关手册查得=1.07gcm3由三维软件solidworks 中的【工具】的【质量属性】 塑件的质量为2.55克， 根据塑件形状及尺寸采用一模二件的模具结构，考虑外形尺寸、对塑件原材料的分析及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：SYS-30 (经2.1.4.节注射机参数校核，SYS-30不能满足闭合高度要求，故选XS-ZY-125)。(2) 塑件模塑成型工艺参数的确定:成形特性 1无定形料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件 2吸湿性强。含水量应小于O.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥 3流动性中等，溢边科004mm左右(流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好) 4比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温(对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高)，料温对物性影响较大、料温过高易分解(分解温度为250左右，比聚苯乙烯易分解)，对要求精度较高塑件模蠢宜取5060，要求光泽及耐热型料宜取6080，注射压力应比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140MPa。螺杆式注射机则取160220，70100MPa 5模具设计时要注意浇注系统对料流阻力小，浇口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置、形式，顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹(但在热水中加热可消失)，脱模斜度宜取20以上ABS注射成型工艺参数见表2-1，试模时，可根据实际情况作适当调整。(3) 填写模塑成型工艺卡 STOP SIDE模塑工艺卡见表22表21 ABS注射成型工艺参数工艺参数规 格工艺参数规 格预热和干燥温度f：8085成型时间s注射时间2090时间：23h保压时间O5料筒温度t后段150170冷却时间20120中段165180总周期40210前段180200螺杆转速n(rmin-1)28喷嘴温度t170180方法红外线灯鼓风烘箱70模具温度t5080后处理温度t注射压力pMPa60100时问/h4STOP SIDE模塑工艺卡(厂名)塑料注射成型工艺卡片资料编号车 间共 页第 页零件名称STOP SIDE材料牌号ABS设备型号SYS-10装配图号材料定额每模件数1件零件图号单件质量2.4g工装号材料干燥设备温度8085时间h23料筒温度后段150170中段165180前段180200喷嘴170180模具温度5080注射s 2090时间保压sO5冷却s20120注射压力MPa60100压力背压MPa后处理温度鼓风烘箱70时间定额辅助min时间/h4单件/min、检验编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师 表222.1.3 注射模的结构设计 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、侧抽芯机构设计、模具结构零件设计等内容。(1) 分型面的选择：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为分型面。分型面的形状有平面、斜面、阶梯面、曲面等。 分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制造都有很大的影响。通常遵循以下原则： 1.分型面的选择应有利于脱模 分型面应取在塑件尺寸最大处。 分型面应使塑件留在动模部分。由于推出机构通常设置在动模一侧，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，这样有利于脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为使塑件留在动模，一般应将凹模(型腔)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的中间部位，但此时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 塑件有侧凹或侧孔时，侧向滑块型芯宜放在动模一侧，这样模具结构较简单。由于侧向抽芯机构的抽拔距离都较小(除液压抽芯机构外)，选择分型面时应将抽芯距离小的方向放在侧向。但是，对于投影面积较大而又需侧向分型抽芯时，由于侧向滑块合模时的锁紧力较小，这时应将投影面积较大的分型面设在垂直于合模方向上。该塑料件为STOP SIDE，外形要求美观，无斑点和熔接痕，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以及成型后能顺利取出塑件，如图23所示；采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。图2-3分型面的选择 (2)型腔数目的确定及型腔的排列 由于该塑件采用的是一模二件成型，所以，型腔呈对称分布，这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。(4) 浇注系统的设计 注塑机将熔融塑料注入模具型腔形成塑料产品，通常把模具与注塑机喷嘴接触处到模具型腔之间的塑料熔体的流动通道或在此通道内凝结的固体塑料称为浇注系统。普通浇注系统由主流道、分流道、冷料井和浇口组成。浇注系统设计原则 浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要环节，它对注塑成型周期和塑件质量(如外观、物理性能、尺寸精度等)都有直接影响，设计时须遵循如下原则： 1.型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。 2.型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。 3.系统流道应尽可能短，断面尺寸适当(太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大)；尽量减小弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。 4.对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分流道尽可能采用平衡式布置。 5.满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。6.浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形，浇口的残痕不应影响塑件的外观。 浇注系统设计 浇口套与定模板的配合：两者的配合可采用H7m6，浇口套与定位圈的配合可采用H9f8。主流道设计。主流道是塑料熔体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导人分流道或型腔。其形状为圆锥形，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。主流道衬套通常由高碳工具钢制造并热处理淬硬。主流道衬套又称浇口套，现在有标准件可供选购。如图2-4浇口套图2-4浇口套根据手册查得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸。 喷嘴球半径：R0=16mm 喷嘴孔直径：d0=4mm 根据模具主流道与喷嘴的关系：R= R0+(12)mm，d= d0+O.5mm 取主流道球面半径：R=18.5mm 取主流道的小端直径：d=4mm为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为1030。经换算得主流道大端直径D=6mm。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=5mm的圆弧过渡。浇口套与定模板的配合：两者的配合可采用H7m6，浇口套与定位圈的配合可采用H9f8，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。该塑件的体积比较小，形状不算太复杂，且壁厚均匀，综合考虑，采用截面形状为圆形的分流道。截面尺寸为d=4mm, 分流道的尺寸可由以下经验公式作初步估算： D-分流道的直径，mmW-塑件的质量，gL-分流道的长度，mm计算结果按现有刀具圆整。浇口设计。a 浇口形式的选择。由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单。根据对该塑件结构的分析及已确定的分型面的位置，综合对塑料成型性能、浇口和模具结构的分析比较，考虑到原材料ABS需具有较小的流动阻力，确定成型该塑件的模具采用直接浇口形式。直浇口又称中心浇口，这种浇口的流动阻力小，进料速度快，在单型腔模具中常用来成型大而深的塑件，它对各种塑料都适用，特别是粘度高、流动性差的塑料。如图2-4图2-5直接浇口三维图 b进料位置的确定。根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件中部。 (4)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。 整体式型腔是直接在型腔板上加工，有较高的强度和刚度。但零件尺寸较大时加工和热处理都较困难。整体式型芯结构牢固，成型塑件质量好，但尺寸较大，消耗贵重模具钢多，不便加工和热处理。整体式结构适用于形状简单的中小型塑件。 组合式型腔是由许多拼块镶制而成，机械加工和热处理比较容易，能满足大型塑件的成型需要。组合式型芯可节省贵重模具钢，便于机加工和热处理，修理更换方便。同时也有利于型芯冷却和排气的实施。 由于该塑件尺寸较小，考虑模具温度调节，型腔、型芯采用整体式结构。 (5)推件方式的选择： 根据塑件的形状特点，模具型腔在动模部分。开模后，塑件留在型腔。其推出机构可采用推块推出或推杆推出。其中，推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量。但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构如图2-5推杆推出机构三维图图2-6推杆推出机构三维图(6)侧抽芯机构设计：该塑件上有内凸结构，它垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此，成型内凸部分的零件必须做成活动的型芯，即设置抽芯机构。根据塑件结构有两种选择方案。因塑件侧抽芯距较小，故采用斜杆导滑的分型抽芯机构。(7)标准模架的选择 本塑件采用直接浇口注射成型，根据其结构形式，选择A4型模架。注射模具见工程图。2.1.4注射模设计的尺寸计算(1) 成型零件尺寸计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算。查有关手册得ABS的收缩率为Q=0.3O.8，故平均收缩率为Scp=(O.3+0.8)2=O.55=O.0055，根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取=4。成型零件尺寸计算公式如下：型腔的计算 型芯的计算 (2) 确定抽芯机构零件尺寸计算图27斜导柱抽芯机构 抽芯距的计算 S抽=h+(23)=1.5+2.5=4mm 其中：h为凸台高度，(23)mm为抽芯安全系数。 斜导柱倾角的确定。斜导柱倾角是斜导柱抽芯机构的主要技术数据之一，它与塑件成型后能否顺利取出以及推出力、推出距离有直接的关系。本例抽芯距较小，选择=150。 校核实际抽芯距S抽实 S抽实=tan30=tanl535=0.26830=8mmS抽 满足抽芯距要求。 斜导柱抽芯机构见图24。 (3)注射模具零件设计注射模具零件设计图如图 2.1.5 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=30mm。定模座板H动=25压板H压=20mm，型芯固定板H固=60mm，型腔板H型=65mm，模脚H足=80mm。 模具闭合高度： H闭= H动+H足+ H型+H固+H定+1 =25mm+80mm+65mm+60mm+20mm+30mm=281 (2)模具安装部分的校核 由于SYS-30型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=70mm，最大厚度Hmax=200mm，即模具闭合高度不满足HminHHmax的安装条件。XS-ZY-125型注射机所允许模具的最小厚度为Hmin=200mm，最大厚度Hmax=300mm，即模具闭合高度满足HminHHmax的安装条件。该模具的外形尺寸为250mm250mm，XS-ZY-125型注射机模板最大安装尺寸为600600，故能满足模具安装要求。 所以，另选注射机XS-ZY-125型，即可满足模具安装要求。 (3)模具开模行程校核经查资料注射机XS-ZY-125型的最大开模行程s=300mm，满足下式计算所需的出件要求 s20+(510)mm=20+10=30mm此外，由于侧分型抽芯距较短，不会过大增加开模距离，注射机的开模行程足够，经验证明，XS-ZY-125型注射机能满足使用要求，故可以采用。根据校核结论，将XS-ZY-125填入表23模型工艺卡。（8）冷却装置的设计 对于大多数热塑性塑料，模具上不需设置加热装置。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。 1冷却水孔的设计原则 (1)冷却水孔数量应尽可能的多，孔径尽可能的大。冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水道直径的1倍2倍(通常12mm15ram)，冷却水道之间的中心距约为水孔直径的3倍5倍。水道直径一般在8ram以上。 (2)冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等。当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应尽可能处处相等，当塑件壁厚不均匀时，应在厚壁处强化冷却。(3)浇口处要加强冷却。(4)冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水。(5)冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。(6)进出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背面。图2-8冷却水孔三维图2.1. 6 注射模主要零件加工工艺规程的编制 在此仅对型腔板（如图2-8）、型芯（如图2-9）的加工工艺进行分析。(1) 型腔板的加工工艺过程见表25。(2) 型芯的加工工艺过程见表26。图2-8型腔板图2-9型芯19表25 模具零件加工工艺规程卡车间工艺规程名称型腔板数量型号共 1 页编号图号零件号第 1 页序号工序名称工 序 内 容 定额设备检验备 注O备料六面体1锻造124mm49mm31mm2热处理退火3铣铣六面至尺寸120.5mm45.5mm27.5mm、对角尺铣床4平磨磨六面至尺寸120mm45mm27.05mm，保证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为O01mm10mm、对角尺平磨5钳以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心线6型孔粗加工在铣床上加工型孔，留单边余量0.15mm铣床7钻钻、铰固定孔和工艺孔 留研磨量O.01mm钻床8CNC机床加工加工出型腔CNC机床9淬火淬火 回火达5458HRC10平磨磨上下面11电火花线切割慢走丝割出型孔线切割12钳研磨型孔达图样要求13电化学处理研型腔RaO.1m并镀铬抛光工艺员校对审核表26 模具零件加工工艺规程卡车间工艺规程名称型芯板数量型号共 1 页编号图号零件号第 1 页序号工序名称工 序 内 容 定额设备检验备 注O备料六面体1锻造124mm49mm31mm2热处理退火3铣铣六面至尺寸120.5mm45.5mm27.5mm、对角尺铣床4平磨磨六面至尺寸120mm45mm27.05mm，保证上下平面与四平面互相垂直，垂直度为O01mm10mm、对角尺平磨5钳以上下平面及一对相互垂直的侧基面为基准划各孔中心线6型孔粗加工在铣床上加工型孔，留单边余量0.15mm铣床7钻钻、铰固定孔和工艺孔 留研磨量O.01mm钻床8CNC机床加工加工出型腔CNC机床9电火花线切割割出斜顶杆的导滑槽和镶件线切割10切槽加工出放置支承块的空间铣床11淬火淬火 回火达5458HRC12钳研磨型芯达图样要求13电化学处理镀铬抛光工艺员校对审核25三、模具CADCAMCAE3.1 概述 目前各工业先进国家为了应付当前市场多样化的要求，缩短产品制造周期以取得最佳的竞争优势，无不引入CADCAMCAE(计算机辅助设计辅助制造辅助工程)计算机一体化制造技术，以提高产品质量，降低生产成本，增加竞争力。一般而言，一件完整理想的工业产品，其制造流程为先由原创性的观念设计出原件，配合计算机辅助工程分析技术，再依据分析结果修改、测试，最后再依此设计图经由计算机辅助制造，进行产品自动化生产，上述整个过程均在计算机上进行。 CADCAMCAE是一门新的学科，它是介于计算机与工程制造这两类专业之间的一门边缘科学技术。它以计算机技术作为工具，以工程制造为目的。随着计算机硬、软件技术和数控加工技术的迅猛发展，CADCAMCAE技术日趋完善，已在电子、航空、机械制造和模具制造等部门得到了广泛的应用。 塑料模具生产的特点是品种多，批量小，换代快。塑料模具的设计、制造水平与塑料制品的质量、成本及生产周期息息相关。随着产品，尤其是电子产品制造业的飞速发展，人们对塑料模具的要求越来越高。传统的人工设计、手工作坊制造的生产方式已无法适应工业发展的需要。CADCAMCAE技术就是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。 目前，塑料模具CADCAMCAE技术已进入实用和普及的阶段，国外有许多公司出售商品化的塑料模具CADCAMCAE软件。其主要功能有：几何造型、标准模架选择、材料选择、有限元网格生成、流动分析、冷却分析和NC编程。再配以美国DME公司的标准模架库PolyMold，就构成了集成的CADCAMCAE软件系统，可用于几何造型、模架选择、流动冷却分析以及NC加工等主要过程。近几年占中国CADCAM市场份额较大的EDS公司也是采用类似的办法以满足模具行业用户的需要。3.2 CADCAMCAE的基本概念 计算机辅助设计(computer aided design，CAD)是精确地建立零件的几何模型(包括三维实体模型及二维工程图)，使技术人员从繁重的重复绘图劳动中解脱出来，包括产品的概念设计、草图设计、结构分析与设计、装配设计、零件几何造型设计、真实感图形显示。另外，查找表格数据和零件目录、绘制模具图纸和明细表等工作，可以全部交给计算机和绘图仪去完成。 计算机辅助制造(computer aided manufacture，CAM)是利用CAD产生的几何模型，自动形成NC加工机床所需的信息，即NC加工程序。换句话说，CAM是依赖于CAD的NC加工自动编程系统。计算机辅助几何设计和NC加工自动编程是两个独立发展的分支。但是，随着它们的推广应用，二者之间的相互依存关系变得越来越明显了。设计系统只有配合NC加工，才能充分显示其巨大的优越性；而NC技术只依靠设计系统产生的模型，才能发挥其效率。因此，在实际应用中二者很自然地紧密结合起来，形成计算机辅助设计与制造系统，即CADCAM系统。在这种系统中，设计和制造的各个阶段可利用公共数据库中的数据，数据的共享既提高了工作效率又减少了出错的机会。CADCAM大大缩短了产品的制造周期，显著提高了产品质量，产生了巨大的经济效益。 计算机辅助工程(computer aided engineering，CAE)在设计过程中主要起模拟分析作用，其最大的功能在于将设计原型在电脑上进行仿真分析，而不必经由实体测试，或减少实测次数，从而可大量节省测试所需资金与时间。此外，有些无法经由测试取得的数据，也可经由CAE分析，预测其结果，故对于降低成本、提高产品质量及缩短产品开发时间有很大的助益。如：塑料注塑模在注塑填充、保压、冷却过