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转椅底盘线控手柄固定器的模具设计,转椅,底盘,手柄,固定器,模具设计
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学生姓名黄汉军班级机制052指导教师王占合论文（设计）题目转椅底盘线控手柄固定器的模具设计目前已完成任务1. 进行了有关塑料模具的市场调查2. 查阅与塑料模具相关的文献、资料3. 完成开题报告4. 完成注塑成型工艺性分包括析拔模斜度分析、型腔数量及排布、分型面的设计、浇注系统设计等5. 模具结构设计包括动模板的设计、定模板的设计、大滑块的设计、左右滑块的设计6. 模具机构设计包括模架的选择滑块机构设计、导向与定位机构、顶出系统设计是否符合任务书要求进度：符合尚需完成的任务1. 其它辅助系统的设计2. 塑件模流分析3. 模具总装图4. 论文的初稿5. 论文的修改以及定稿能否按期完成论文（设计）：能存在问题和解决办法存在问题1. 模具的机构设计存在一些误差2. 通过模流分析存在一些对零件加工不利的影响，比如熔体温度，冷却质量等拟采取的办法1. 运用软件设计出更符合要求的机构，以满足零件的要求2. 提高熔体的温度，设计合理的冷却通道保证零件的质量指导教师签 字日期 年 月 日教学院长（系主任）意 见 签字： 年 月 日河南科技学院本科毕业论文（设计）中期进展情况检查表The development trend of China MoldIn modern production, the life of a growing number of products, particularly plastics and a variety of panel products such as large-scale structure of more complex shapes, single-use drawings and detailed that it is hard for the right to express the shape and structure of products, which requires the design and manufacture molds must document describes the use of computer-aided design tool die maker at the same time the requirements to be a full grasp of the various information products, including product shape, size, material properties, accuracy, special surface effects. Some products need customers in kind or model. At present, Chinas industrial production is characterized by a diversity of products, replacement fast, intense market competition. In this case, users of mold parts of the request is of good quality and delivery time as short as possible, the better precision molds, mold cell the lower the better, thus, the manufacture of modern plastic mold with the current economic development and meet the above requirements. The rapid development of industrial economy also contributed to the development of mold industry, especially automotive lightweight, environmental protection and development needs require more and more plastic products applied to the car. Now fierce competition from the automotive industry, has greatly accelerated the introduction of new models, and is the most frequent replacement of automotive interior parts, exterior parts. Automotive interior parts, exterior parts are mainly on the production of plastic molds of the. In fact, new products, competition is competition time, and time of the competition focused on the design and manufacture of molds on. The rapid development of Chinas national economy to the mold industry has ever-increasing demands, and is projected to 2005, only the automotive industry will need a variety of 360,000 tons of plastic parts; refrigerators, washing machines and air-conditioning are the annual output of more than 10 million Taiwan; the annual output of color TV sets have been more than 30 million Taiwan. By 2010, in the construction industry and building materials, plastic windows and doors of a penetration rate of 30%, plastic pipe will reach 50 percent penetration rate, which will greatly increase the demand on the mold. In recent years, Chinas mold industry has been around 13 percent a year growth rate of rapid development. It is predicted that Chinas mold industry in the Tenth Five-Year period the growth rate will reach 13% 15%. Die steel demand will be 12% per annum rate, the national annual demand of about 700,000 tons, while domestic species die steel die steel abroad only existing species of 60%, the annual import of about 60,000 die steel tons. Imports account for about a year die in China market, about 20% of the total has more than 1 billion U.S. dollars, of which plastics and rubber mold of the total imports of more than 50% die; stamping die mold the total imports of about 40%. At present, the worlds annual output of about mold 65 billion U.S. dollars, the output value of Chinas mold industry in the international ranking third after Japan and the United States. Although in recent years, Chinas technological level of mold industry has made great progress, but as a whole developed and industrial countries still have large gaps. At present, Chinas mold industry is imperative to speed up technological progress, adjust product mix, increase the proportion of high-grade die, through the effective demand for quality to improve the level of the home-made molds to reduce dependence on imported molds. Mold the future of our industry and technology will be the main direction of development:- Vigorously promoting the wider application of CAD / CAE / CAM technology, integrated gradually. Modern design and manufacture of molds should be emphasized not only the integration of information, but it should be emphasized that technology, integration and management.- Improve large-scale, precision, complex molds with long-life design and manufacturing technology, to gradually reduce the import tool to increase the volume of exports mold.- In the plastic injection mold, the positive application of hot runner, the promotion of gas-assisted or water assisted injection molding, as well as the high-pressure injection molding technologies to meet the needs of the product forming.- To improve the standardization of the level of mold and mold standard parts usage. Die die standard parts is the basis for a large number of applications can be shortened its design and manufacture of die cycle, but also significantly improve the manufacture of precision molds and use of performance, greatly enhance the quality of mold. Commercialization of our molds, standardized rates are less than 30%, while developed countries are 70 percent higher than a year we have imported from a considerable number of mold standard parts, the cost of mold-year imports accounted for about 3% 8%.- The development of rapid manufacturing and rapid prototyping to create molds, that is, rapid prototyping manufacturing technology, to rapidly create a prototype product with the mold and reduce costs.- mold polishing technology, equipment and materials to meet the needs of special products.- Promote the use of high-speed milling, processing and ultra-precision processing technology and the complexity of technology, to meet the needs of mold.- Mold materials and the development of high-quality surface treatment of advanced technology to improve the reliability of mold.- Research and application of high-speed measurement tool, reverse engineering and concurrent engineering, to maximize the development of mold and the success rate of efficiency.- Development of new molding process and mold, in order to meet future multi-disciplinary, multi-functional integrated product development and design technology. With the computer software development and progress, CAD / CAE / CAM technology is becoming more mature, and its modern application in the plastic mold will become more and more widely. This technology also contributed to the modern plastic mold industry, which not only reduces the plastic mold design and manufacturing cycle, but also improve the success rate of product development and increase the value of plastic mold and market competitiveness. Can be expected that the near future, machine tool manufacturing industry from the manufacturing industry to separate, and independent national economy has become an indispensable pillar industries, at the same time, but also further promote the integrated mold manufacturing technology, intelligence, benefit people and efficient direction.Join the WTO, economic globalization so that competition among enterprises of the local competition from the past into a global competition between the same industry, trade between the mutual penetration, an increasingly competitive. In order to adapt to rapidly changing market demands, businesses must be based on the fastest speed, best quality, lowest cost, best service, to meet the needs of different users, and the competitiveness of the manufacturing sector, especially mold.CAD / CAE / CAM integration technology that emerged in this case the. It has become a modern plastic mold manufacturing technology of the inevitable trend of development. And to scientific and rational approach to the plastic mold maker with a well-established tool. Making plastic mold maker in the mold through the use of computers before the manufacture of parts, tooling structure, processing, and cost to modify and optimize repeated until the best results. In short, CAD / CAE / CAM technology can significantly shorten the design and manufacture of plastic mold of time, reducing the cost of plastic mold and improve the quality of parts, plastic mold manufacture of modern an indispensable tool, it is reverse engineering and modern processing equipment with modern plastic mold manufacturing in a competitive and popular of the necessary conditions.中国模具的发展趋势现代生产、生活中越来越多的产品特别是各种塑料制品及大型覆盖件等产品形状结构比较复杂，单使用图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构，这就要求模具设计制造者必须使用计算机辅助设计文件描述的手段，同时要求模具制造者必须充分掌握产品的各种资料，包括产品的形状、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。有些产品还需客户提实物或模型。当前，我国工业生产的特点是产品品种多，更新换代快，市场竞争激烈。在这情况下，用户对模具制造的要求是制件质量好，交货期越短越好，模具精度越高越好，模具格越低越好，由此，现代塑料模具的制造应与当前经济发展的形势及以上要求相适应。工业经济的飞速发展也推动了模具工业的发展，特别是汽车轻量化、环保化发展的需求，要求越来越多的塑料类产品应用到汽车上。现在汽车行业的激烈竞争，已大大加快了各种新车型的推出，而更换最频繁的就是汽车内饰件、外饰件。汽车上的内饰件、外饰件则主要是靠塑料类模具来生产的。其实新产品的竞争就是时间的竞争，而时间的竞争主要集中在模具的设计与制造上。我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，预计到2005 年，仅汽车行业将需要各种塑料制件36 万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000 万台；彩电的年产量已超过3000万台。到2010年，在建筑与建材行业方面，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%，这些都会大大增大对模具的需求量。近年来，我国的模具工业一直以每年13%左右的增长速度快速发展。据预测，我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到13%15%。模具钢的需求量也将以每年12%的速度递增，全国年需求量约70万吨左右，而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的60%，每年进口模具钢约6万吨。我国每年进口模具约占市场总量的20%左右，已超过10亿美元，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上；冲压模具占全部进口模具约40%。目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，通过求品质来求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是：大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM 技术，逐步走向集成化。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也会显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的3%8%。发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，以便迅速制造出产品的原型与模具，降低成本。积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要。推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺，满足模具制造的需要。开发优质模具材料和先进的表面处理技术，提高模具的可靠性。研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率。开发新的成型工艺与模具，以满足未来的多学科、多功能综合产品开发设计技术。随着计算机软件的发展和进步， C A D /CAE/CAM 技术也日臻成熟，其在现代塑料模具中的应用将越来越广泛。由此该技术也推动了现代塑料模具工业的发展，它不仅缩短了塑料模具的设计和制造周期，而且也提高了产品开发的成功率，并增加塑料模具的价值和市场竞争力。可以预料不久的将来，模具制造业将从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。加入WTO ，经济的全球化使企业之间的竞争由过去的局部竞争演变成全球范围的竞争，同行业之间，跨行业之间的相互渗透、相互竞争日益激烈。为了适应快速变化的市场需求，企业必须以最快的速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务，来满足不同用户的需求，而模具制造业的竞争更是如此。CAD / CAE/ CAM集成技术就是在这种情况下应运而生的。它已成为现代塑料模具制造技术发展的必然趋势。并以科学合理的方法给塑料模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。使塑料模具制造者在模具制造之前能借助于计算机对制件、模具结构、加工、成本等进行反复修改和优化，直至获得最佳结果。总之，CAD/ CAE/ CAM 技术能显著地缩短塑料模具设计与制造时间，降低塑料模具成本，并提高制件的质量，是现代塑料模具制造中不可缺少的辅助工具，它与“反向工程”及现代先进加工设备等一起成为现代塑料模具制造业中流行且具有竞争力的必要条件。河南科技学院本科生毕业论文（设计）任务书题目名称 转椅底盘线控手柄固定器的模具设计学生姓名 黄汉军所学专业机制学号20050334207指导教师姓名 王占合所学专业农机修造职称副教授完成期限 2008年12月22日 至 2009年6月5日一、论文（设计）主要内容及主要技术指标1主要内容（1） 手控器的结构特点（2） 手控器的注塑成型工艺性分析（3） 模具结构设计（4） 模具机构设计（5） 其它辅助系统的设计（6） 塑件模流分析（7） 模具总装图 2主要技术指标（1） 模具的材料要符合强度要求（2） 模具的密封性要符合要求（3） 模具图纸的设计要符合国家标准，尺寸精度要达到要求（4） 设计的拔模斜度和顶出机构都要合理布置二、 毕业论文（设计）的基本要求1.毕业设计报告：有400字左右的中英文摘要，正文后有20篇左右的参考文献，正文中要引用5篇以上文献，并注明文献出处。2.有不少于2000汉字的与本课题有关的外文翻译资料。3.毕业设计字数在20000字以上。4.程序清单和图纸。5.作品及照片。三、毕业论文（设计）进度安排1.2008年12月22日-2009年1月9日，下达毕业设计任务书；寒假期间完成英文资料翻译和开题报告。2. 2009年2月16-2月27日（第1-2周），指导教师审核开题报告、设计方案和英文资料翻译。3. 2009年3月2日-4月24日（第3-10周），毕业设计单元部分设计。4. 2009年4月26日-5月1日（第10=11周），毕业设计中期检查。5. 2009年5月4日-5月22日（第12-14周），设计仿真、程序调试、线路板制作调试，整理、撰写毕业设计报告。6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交毕业设计报告，指导教师、评阅教师审查评阅设计报告，毕业设计答辩资格审查。毕业设计答辩，学生修改整理设计报告。河南科技学院 2009 届本科毕业论文（设计）转椅底盘线控手柄固定器的模具设计学生姓名： 黄汉军所在院（系）： 机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名： 王占合完成时间： 2009.05.25摘 要模具设计采用了Pro/ENGINEER、AutoCAD设计软件，详细叙述了模具设计中的塑料材料的选择、分型面设计、浇注系统设计、成型零件设计、顶出机构设计。利用Pro/ENGINEER内部的Plastic advisor模块，预测了最佳浇注口，仿真了塑料熔体在型腔内的充模流动以及冷却分析过程，优化了工艺方案及工艺参数，降低了缺陷出现的可能性，给出了完整的理论设计结果。关键词：注塑模具，模具设计，模流分析The mold design of the Swivel chair chassis handle wire fixationAbstract In the mould design process, the design or analysis softwares including Plastic advisor, Pro/ENGINEER, AutoCAD are used. In this process, The choice of materials, parting surface design, injection system design, moulding parts design and ejection system design are discussed detailedly. In the whole process, Three-dimensional modeling, The characteristics of the material were analyzed, Mould flow analysis. A complete result of design is thus attained. Technical parameters and processes have been optimized. The possibility of errors was reduced. Given a complete theory of design.Key words: Injection mold, Mold technics, Moldflow analysis3河南科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称 转椅底盘线控手柄固定器的模具设计 学生姓名 黄汉军专业机制学号20050334207指导教师姓名王占合所学专业农机修造职称副教授完成期限 2008年12月22日 至 2009年6月5日一、选题的目的意义 转椅底盘线控手柄固定器（以下简称手控器）是中高档办公用椅的重要部件，起着方便控制椅子底盘倾斜角度的作用。该固定器采用注塑工艺生产，因此设计一套生产效率高，产品质量好，生产成本低的模具十分必要。二、国内外研究现状 20世纪80年代以来，我国的经济逐渐起飞，为模具产业的发展提供了巨大的动力。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成模具工业两大主流。从1985年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM技术，所以模具业接触CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。三、主要研究内容 1塑件的三维造型：主要在pro/e软件内设计完成，应用到的是pro/e内部的建模板块，尺寸方面完全由实物测绘完成，主要为以后的分型和模流分析打下基础。2塑件材材质的确定：根据塑件的使用环境，工作条件，参照相关塑料材料的性能参数进行比较，选出最适合这个塑件的材料。3对塑件进行模流分析：使用pro/e软件内部的塑料顾问（Plastic advisor）模块，主要是对塑件进行一系列的分析及预判，比如最佳浇注口的预判，能够帮设计者为浇口设计和流道设计提供很好的参考，把模具的最优化程度提高。4模具模架的选择、分型面设计、浇注系统设计、主、流道设计、顶出机构设计、滑块机构设计、冷却系统设计。5.模具二维图纸。 四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线 1、确定课题研究对象。了解制件的功能用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。从而选择合适的塑料材料，这部分还要用PRO/E软件完成塑料件的三维造型。2、参数分析和校核，改进完善方案。使用Plastic advisor对塑料件进行模流分析，包括最佳浇口位置分析、填充时间等。根据分析结果，对不合理的地方加以改进，提高一次试模的成功率。3、确定分模方案，装配三维模架。通过Pro/Engineer软件设计塑件的注射模，再利用Pro/Engineer EMX4.1插件（模架构建软件），结合设计、计算的注射模的主要尺寸，调用标准模架。4、完成三维装配明细表和具体单个零件二维图的绘制。五、 主要参考文献与资料1洪慎章. 现代模具的现状及发展趋势J.航空制造技术 2006,（6）. 30-322 Developing Trend for Plastic and Plastic Mold M. RUBBER PLASTICS MACHINERY TIMES.20073 柯晓华 陈冰冰 安磊 曾勇涛. 基于ProE的模具CADCAMJ. 东华大学机械工程学院,上海。起止页码：47-494葛正浩ProENGINEER Wildfire 塑料模具设计入门与实践M北京：化学工业出版5 南欢、葛正浩.基于ProE EMX的滑轮制品注塑模具设计J.塑料科技陕西西安. 2008年 36卷 2期.起止页码：80-856Zhang Zhilian. Optimal Process Design of Shrinkage and Sink Marks in Injection Molding M. Beijing University of Chemical Technology.20077孙建民 主编.基于ProE的塑料模具设计研究M. 现代塑料加工应用,20068朱光力 主编.如何正确选用注射模的标准模架M.模具制造，20039 凌忠良.主编.ProE仿真模块在产品开发中的应用M.企业技术开发.湖南长沙.2006年 25卷 5期. 起止页码：11-12六、 指导教师审批意见签名： 年 月 日目目 录录1 绪论.12 手控器的结构特点与材料选用.12.1 手控器的结构特点.12.2 材料选择：.23. 手控器的注塑成型工艺性分析.23.1 拔模斜度分析.33.2 型腔数量及排布：.43.3 分型面的设计.43.4 浇注系统设计.63.4.1 浇注系统的组成.63.4.2 浇注系统设计原则.63.4.3 主流道设计.63.4.4 分流道设计.93.4.5 浇口设计.93.4.6 冷料穴设计.104 模具结构设计.114.1 动模板的设计.114.2 定模板的设计.124.3 大滑块的设计.134.4 左右滑块的设计.145 模具机构设计.155.1 标准模架的选择.155.2 滑块机构设计.175.3 导向与定位机构.185.4 顶出系统设计.196 其它辅助系统的设计.216.1 温度调节系统设计.216.1.1 温度调节对塑件质量的影响.216.1.2 对温度调节系统的要求.216.2.设计原则.217 塑件模流分析.227.1 注塑时间分析 .237.2 注塑压力分析 .237.3 注塑表面流动 .247.4 注塑时表面温度 .247.5 冷却质量 .257.6 表面缩痕估计 .257.7 分析的总体结果.258 模具总装图.268.1 3D 爆炸图 .268.2 装配明细表 .279 结束语.28致谢：.28参考文献.28附录：.2911 绪论绪论转椅底盘线控手柄固定器（以下简称手控器）是中高档办公用椅的重要部件，起着方便控制椅子底盘倾斜角度的作用。该固定器采用注塑工艺生产，因此设计一套生产效率高，产品质量好，生产成本低的模具十分必要。2 手控器的手控器的结结构特点与材料构特点与材料选选用用2.1 手控器的手控器的结结构特点构特点手控器的外形图见图 1，零件图见图 2。图 1 手控器的三维图2图 2 手控器的二维图2.2 材料材料选择选择： ：该塑件是日用品,承受外力的几率不大,如冲击载荷、振动、摩擦等情况比较少；塑件的工作温度是室温。这使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度,分解温度的要求降低;作为一种日用品,生产批量应该是大批大量生产,这样,就必须考虑生产成本和模具寿命,在材料的选择时要综合各种因素;此外,塑料都会老化,作为一种光学用品,还要考虑到材料的光氧化等问题。经分析，本塑件基本不怎么受较大的冲击力，外观方面要求也不是特别高，本塑件材料采用 PA66。材料简介：PA66 又称尼龙 66；聚己二酸己二胺；nylon 66，缩写 NY66。化学式：-NH（CH2）6NHCO(CH2)4COn性状：半透明或不透明乳白色结晶形聚合物，具有可塑性。密度115gcm3。熔点 252。脆化温度-30。热分解温度大于 350。 连续耐热 80-120,平衡吸水率 25。能耐酸、碱、大多数无机盐水溶液、卤代烷、烃类、酯类、酮类等腐蚀，但易溶于苯酚、甲酸等极性溶剂。具有优良的耐磨性、自润滑性，机械强度较高。但吸水性较大，因而尺寸稳定性较差。外观为白包或带黄色颗粒状密度（g/cm3） 110-1143拉伸强度(MPa) 60. 0-800络氏硬度 118冲击强度（kJ/m2） 60-100静弯曲强度 (MPa) 1 00-120马丁耐热() 50-60弯曲弹性模星 (MPa) 20003000体积电阻率（cm） 1.831015介电常数 163PA66 在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66 在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66 在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考虑吸湿性对几何稳定性的影响。尼龙 66 提供了各种特性的最佳平衡性，并且是所有尼龙中最强状的。3 手控器的注塑成型工手控器的注塑成型工艺艺性分析性分析3.1 拔模斜度分析拔模斜度分析塑件在成型过程中，塑料从熔融状态转变为固体状态，将会产生一定量的尺寸收缩，从而使塑件紧紧的包在模具型芯和型腔中凸起的部分上。为此必须考虑内外壁有足够的拔模斜度，pro/e 分析的拔模检测，拔模角度为 1.5。见图 3 所示：图 3 拔模斜度分析图43.2 型腔数量及排布：型腔数量及排布：考虑这个塑件体积方面不是很大，且表面质量方面要求不高，为了提高生产效率，所以型腔数量选择一模两腔，初步排版见图 4，图 4 型腔排布图采用对面对称的排布方式，因为左右有侧抽，选择对称排布，可以让两个滑块自由向外移动。3.3 分型面的分型面的设计设计本塑件主要分模包括上下分型和两个侧抽，主分型面则设计在塑件对称的中心面上，左右侧抽分型面则是设计在两个侧孔的位置，大滑块的侧抽分型面就选择在塑件底部 U 形的面和几个螺丝孔部分，图 5 、图 6 可以表示得很清楚：5图 5 总分型图图 6 各个分型面63.4 浇浇注系注系统设计统设计3.4.1 浇浇注系注系统统的的组组成成浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，其由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。3.4.2 浇浇注系注系统设计统设计原原则则浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要环节，占有非常重要的地位，它的设计合理与否对注塑的成型周期和制件质量（几何特征、物理性能、尺寸精度等）都有直接影响。因此，浇注系统的作用是保证塑料熔体顺利、平稳地填充到型腔当中，在这个过程中，把压力充分地传递到各个部位，以便于获得组织紧密、外形清晰的塑料制件。由于浇注系统在模具设计中的重要地位，所以设计时应遵循如下原则：（1）型腔布置和浇口开设的部位应对称，防止溢料现象的产生；（2）型腔和浇口的排列要合理，尽量地缩小模具的外形尺寸；（3）流程应尽可能短，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），且应尽量减小弯折，降低压力损失，缩短填充时间；（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）在满足充满型腔的前提下，浇注系统的容积应尽量小，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；（7）浇注系统的排气要良好，能够顺利地引导熔融塑料填充到型腔的各个深度，不产成涡流和紊流，并能使模腔内的气体顺利排除。3.4.3 主流道主流道设计设计主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起，到分流道为止的这一段。主流道结构如图 7，图 8 所示7图 7 主流道接口三维图图 8 主流道接口二维图熔融塑料首先经过主流道，所以它的大小直接影响塑料的流速及填充时间。主流道的断面形状常为圆形。主流道截面面积过小，塑料在流动过程中冷却面积相对增加，热量损失大，粘度增加，流动性下降，成型压力损失大，造成成型困难；如主流道截面面积过大，会使流道容积加大，塑料耗量增多，而且会使塑料流动过程中压力减弱，冷却时间延长，容易产生紊流或涡流，使塑件产生气孔，影响塑件的质量。一般对于流动性好，塑件较小，主流道要设计得小些；流动性差，塑件较大，主流道要设计得大些。主流道的基本尺寸通常取决于两个双方面：8第一个方面，所使用的塑料种类，所成型的制品质量和壁厚大小。其表如 3-1：表 3-1 制品质量和壁厚大小参考表制品质量/gD1/mmR/mm2030.5204041401505115030062300500825001500102 第二个方面，注塑机喷嘴的几何参数与主浇道尺寸的关系如图 9 所示。热塑性塑料的主流道衬套与注塑机喷嘴的尺寸：主流道始端直径B=A+（0.51）mm，球面凹坑半径mm，半锥角 a 为，尽2)(1XR42可能缩短长度 L（小于 60mm 为佳）。咀浇口套注塑机喷咀咀咀咀咀图 9 浇口套与注塑机喷嘴关系本套模具主流道设计要点是：1.为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角=2，内壁粗糙度为 Ra=0.63，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。m2.主流道大端处是根据注塑机的喷嘴头来设计的，呈圆角，其半径9R=11mm，以减小料流在转向时过渡的阻力。3.为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注塑机的喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径 R= X +( 12 )mm，X=10mm，取 R=11mm。其主浇道小端直径 d2 =d1 +( 0.51 ) mm,取d2=6mm。流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。3.4.4 分流道分流道设计设计分流道是指主流道与浇口之间的这一段，它是熔融塑料由主流道流入型腔的过渡段，也是浇注系统中通过断面积变化和塑料转向的过渡段，能使塑料得到平稳的转换。从压力损失考虑，由于在同等断面积时的圆形周边比正方形的短，因此料流阻力小，压力损失也小。电器盒塑料件的体积较大，特别是长度较长，所以压力是否足够对充模成功与否具有较大的影响，所以这里应该采用U形截面的分流道。U形分流道断面的深度一般H=2r（r为圆的半径），斜角a=5-10分流道的表面不要求很光，表面粗糙度一般达到Ra3.21.6即可，因为分流道的表面不光滑，就能使熔料的冷却皮层固定，有利于保温。分流道的分布如图10所示 图10 分流道的分布图103.4.5 浇浇口口设计设计浇口又称进料口或内流道。它是分流道与塑件之间的狭窄部分，也是浇注系统中最短小的部分。它能使分流道输送来的熔融塑料的流速产生加速度，形成理想的流态，顺序、迅速地充满型腔，同时还起到封闭型腔防止熔料倒流的作用并在成型后便于使浇口与塑件分离。 本设计采用普通侧浇口，又称边缘浇口，一般开设在分型面上， ，它能方便调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而在国外称之为标准浇口，应用非常广泛。 测浇口一般取宽 1.5-5mm，厚 0.5-2mm，长 0.7-2mm，侧浇口可以根据塑件的形状特点灵活的选择浇口的位置，来改善填充条件，不像其他浇注系统一样有很大的限制，如框形或者环形塑件，可以从外侧进料，而当内部有足够空间位置时也可以从内侧进料，这种可以使模具更紧凑，流程缩短，一般适用于一模多腔，能大大强高生产效率，减少浇注系统耗量而且除去浇口方便，本塑件量大而且对质量要求不是非常高，很符合侧浇口的使用环境，如图 11：图11 浇口设计图3.4.6 冷料穴冷料穴设计设计冷料穴是用来储藏注射间隔期间产生的冷料头的，防止冷料进入型腔而影响塑件质量，并使熔料能顺利充满型腔。冷料穴又叫冷料井。11卧式或立式注塑机上注塑的冷料穴一般都设置在主流道的末端，即主流道正对面的动模上，直径稍大于主流道大端直径，以利冷料流入，当分流道较长时，可将分流道的尽头沿前进方向稍延长的部分作为冷料穴。本模具冷料穴分流道不怎么长，所以把冷料穴设置在主流道末端，如图12所示： 图12 冷料穴设计4 模具模具结结构构设计设计模具主要有分型块，下面为动模板，下模板主要有大滑块部分，有个 T 型槽部分。124.1 动动模板的模板的设计设计如如图图 13、 、 图图 14 图13 动模板设计三维图图 14 动模板设计二维图134.2 定模板的定模板的设计设计如如图图 15、 、图图 16 图 15 定模板设计三维图图16 定模板设计二维图4.3 大滑大滑块块的的设计设计 大滑块，因为是一模两腔的设计，本来两个滑块合并为一个，因为滑块比较大，所以采用了两根斜导柱的结构，这样受力更均匀，容易脱模，如图 17、图 1814图17大滑块三维图图18 大滑块二维图4.4 左右滑左右滑块块的的设计设计左右滑块道理一样，结构和大滑块相似，如图 19、图 20 所示：15图19 左右滑块三维图图20 左右滑块二维图两个滑块都用了斜导柱的形式，斜导柱抽芯是最常用的一种方式，他具有结构简单，安全可靠，制造方便等特点，具体动作原理下文在做详细介绍5 模具机构模具机构设计设计主要有标准模架设计、滑块机构的设计、导向与定位机构设计、顶出系统的设计。5.1 标标准模架的准模架的选择选择应用 proe 里面一个插件 EMX，设计出本套模架的基本框图可见如图 21：16图21 模架的基本框图图中可以看见每块模板的高度，而且宽度是 250 长度是 400，这两个数据室根据型腔的长度宽度设计的，图 22 是模架总体三维图17图22 模架总体三维图5.2 滑滑块块机构机构设计设计本设计过程中滑块都采用斜导柱的形式进行脱模，图 23 为合模状态时 图23 合模状态图 合模时滑块的斜面和定模板的斜面接触，起到定位的作用，滑块嵌在动模板的 T 型槽里，开模时滑块就受到向下的力，因为滑块和斜导柱是斜面接触，力作用在垂直于斜面上，进而可以分解为垂直和水平方向的力，水平方向的力就可以驱使滑块向左右移动，受力图如图 24 所示18图24 受力图F 拉 是动模板给滑块的力，F 斜斜 则是因为 F 拉拉 作用在斜面上而形成的力，因为力的作用是相互的，因而会产生一个反作用力，也就是图中所示的 F 反，利用理论力学知识可以很简单得把力分解成水平和垂直的力，即 Fx 和 Fy ，力 Fx可以驱使滑块向右移动，继而打到脱模的效果，下面为开模后的示意图如图 25图25 开模后的示意图5.3 导导向与定位机构向与定位机构注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核（如图 26）。导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易（如图 27）。设计导柱和导套需要注意的事项有：（1）合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的 1/3 处19最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。（2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出 68 mm，以确保其导向与引导作用。（3）导柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用 H7/k6；导套外径的配合精度采取 H7/k6。配合长度通常取配合直径的 1.52 倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。（4）导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。 图 26 导柱三维 图 27 导套三维5.4 顶顶出系出系统设计统设计 注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则：（1）塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。（2）由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。（3）结构合理可靠，便于制造和维护。本设计使用简单的推杆和推管脱模机构，因为该塑件的分型面简单，结构也不复杂，采用推简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。在对脱模机构做说明之前，需要对脱模力做个简单的计算。 ，图 28、图 29 为本设计的顶杆及顶杆的位置20图 28 每个产品用四根顶杆顶出图 29 顶杆顶出模型图顶杆的顶出位置放在了产品的四根加强筋上面，不会影响外观，而且顶出的21力均匀，有利于脱模6 其它其它辅辅助系助系统统的的设计设计6.1 温度温度调节调节系系统设计统设计在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同。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，为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后再通入模内，可以提高成型效率。对于高熔点，流动性差的塑料，流动距离长的制件，为了防止填充不足，有时也在水管中通入温水把模具加热。PS 推荐的成型温度为 170280，模具温度为 2070 。6.1.1 温度温度调节对调节对塑件塑件质质量的影响量的影响（1）采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率；（2）模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形（3）对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度，提高模温能大大改善塑件的表面状态；温度对塑件质量的影响有相互矛盾的地方，设计时要根据材料特性和使用要求偏重于主要要求。6.1.2 对对温度温度调节调节系系统统的要求的要求（1）根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷却方式；（2）希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量；（3）采用低的模温，快速，大流量通水冷却效果一般比较好；（4）温度调节系统应尽可能做到结构简单，加工容易，成本低廉；从成型温度和使用要求看，需要对该模具进行冷却，以提高生产率。6.2.设计设计原原则则（1）尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；（2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好；（3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等，经验表明，冷却水管中心距 B 大约为 2.53.5D，冷却水管壁距模具边界和制件壁的距离为 0.81.5B。最小不要小于 10。（4）浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳；（5）应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过 522（6）冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔。（7）合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管接头位置，避免与模具的其他机构发生干涉。如图 30图 30 冷却系统设计图7 塑件模流分析塑件模流分析利用 Pro/ENGINEER 的外挂软件塑料顾问（Plastic Advisor），还可以对已设计完成的模具的流动及充填情况进行分
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