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香波 喷嘴 注塑 模具设计

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中期报告（学生用表）（使用届别： 2006 届）课题名称香波喷嘴注塑模具设计指导教师简述开题以来所做的具体工作和取得的进展或成果1自从选择了香波喷嘴注塑模具设计这个题目以来，遇到了很多困难。首先要熟练的运用Autocad和Pro/e这两个绘画软件，在经过一个月来的学习，终于取得了比较满意的成果，学到的技能基本上可以满足毕业设计的需要。 2大量的阅读了相关的书籍和资料，对模具设计的一般流程和加工方法有了更深入的认识和理解，针对我的题目，计划了每一段时间要完成的具体任务。3对香波喷嘴进行了分模，由于其分模面比较复杂，用了比较长的时间。但最后终于还是攻克了这个难题。4初步确定了香波喷嘴模具的结构。存在的具体问题该模具需要旋转脱模和侧抽芯，对于其结构的设计本人的想法还不是太成熟。所以需要请教指导老师提出指导，能让我更好的完成接下来的工作。下一步工作具体设想与安排尽早确定旋转脱模和侧抽芯的结构，然后完成相关的计算和校核。做出模具的立体模形，并做出装配的动画演示。指导教师意见指导教师签名：年 月 日毕业设计（论文）任务书设计题目： 香波喷嘴注塑模具设计专 业： 机械设计制造及其自动化 毕业设计（论文）任务书的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）按实测塑件进行全套模具设计1.模具设计采用计算机三维实体设计2.零件(塑件)测绘图(实体及二维图)3.模具总装设计4.模具总装配顺序设计(动画演示)5.模具主要零件设计(若干)(三维、二维)要求完成的图纸内容及要求所有图纸应是计算机打印图。图纸总量：装配图与零件图总计折合成三张A0以上。图纸所表达的内容要与图纸幅面相称，比例适当。要完成的实习内容及要求：到相应企业或校实习工厂现场实习，了解塑料件注塑过程和特点。深入研究注塑模具结构和加工制造。其他要提交的设计资料：1、提交全部的设计图纸纸件；2、提交详尽的设计计算说明书（纸件）；3、提交全部设计的电子文档。设计参考资料： 李海梅，申长霞主编注塑成型及模具设计实用技术北京：化学工业出版社，2002； 许鹤蜂， 陈言秋编著注塑模具设计要点与图例北京：化学工业出版社，1999； 申树义，高济编塑料模具设计北京：机械工业出版社，1999，7重印； 党根茂，骆志斌，李集仁编模具设计与制造 西安：西安电子科技大学出版社，1995； 刘瑞霞编日用塑料制品与加工北京：科学技术出版社，2003，2； 黄立本，张立基，赵旭涛编ABS树脂及其应用北京：化学工业出版社，2001，9； 塑料模设计手册编写组编著 塑料模设计手册第2版，北京：机械工业出版社，1994； 王树勋主编模具实用技术设计综合手册 广州：华南理工大学出版社，1995； 申开智主编塑料成型模具第2版，北京：中国轻工业出版社，2002； 蒋继宏，王效岳编绘注塑模具典型结构100例北京：中国轻工业出版社，2000，6；吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册北京：高等教育出版社，1999。 贾润礼.程远志实用注塑模设计手册. 北京：中国轻工业出版社.2000. 夏巨谌，李志刚. 中国模具设计大典. 北京：中国机械工程学会 GENG. Manufacturing Engineering Handbook. McGraw-Hill.毕业设计（论文）进度计划设计起讫时间工作内容备注自己安排时间现场实习查找有关资料塑料件测绘初步分析确定模具相关结构计算有关数据模具结构设计分析各结构的合理性画图，制作三维图，动画演示设计开题报告（学生用表）（使用届别： 2006 届）毕业论文（设计）题目香波喷嘴注塑模具设计（1、 内容包括：课题的来源；研究的目的和意义；国内外发展状况、发展水平与存在问题；研究目标、内容及拟解决的关键问题；研究方法；具体参考文献等。2、撰写要求：字体为5号宋体字，字数不少于1500字。）本课题是关于香波喷嘴注塑模具的设计,虽然是一个小小的香波喷嘴,但是其模具结构却是相当复杂和巧妙,需要用到模具结构设计的很多专业知识。出于对模具设计的兴趣和对毕业设计的重视，我选择了这一个比较有挑战性的课题。虽然这个课题不是太好做，但是在孙院长的指导下，我相信能够完满的完成本次设计，为自己四年的大学生涯画上一个完满的句号。 通过本次毕业设计，期待着能够独立完成一套完整模具的设计，把大学几年来所学的知识好好的复习一下，同时温故而知新，让理论知识和实践活动更好的结合起来。目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各种各样的塑料制品。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、通信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。近几年来由于工程塑料制件的强度和精度等得到很大得提高，因而各种工程塑料零件得使用范围将会不断的扩大。预计今后随着微型电子计算机得普及和汽车得轻型化，塑料制品得使用范围将会越来越大，塑料工业的生产量业将会迅速增长，塑料的应用将会覆盖国民经济的所有部门，尤其在国防和尖端领域占有越来越重要的地位。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。对塑料模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用的角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。注塑模具一般有以下几部分组成：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等。注塑成型全过程分为：塑化过程、充模过程、冷却凝固过程、脱模过程，由这四个过程就形成了一个循环，完成了一次成型一个乃至数十个塑件的过程模具可以分为多种,如注塑模、冲压模等，随着制造工艺和塑料性价比的提高，塑料模具在模具行业中占的比重越来越大，其中又以注塑模具基多，本研究讨论的是香波喷嘴的注塑模具设计及其装配动画演示，在这过程中充分展示了计算机辅助建模和制造为模具的集成制造提供了优良的平台。我国塑料成型模具的发展趋势：（1） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2） 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用（3） 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且其常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具也非常重要。（4） 开发新的塑料成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产、提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种。（6）应用优质模具材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。参考文献1 党根茂、骆志斌主编,模具设计与制造M,西安: 西安电子科技大学出版,1994.2 冯炳尧、卓榛荣主编,模具设计制造简明手册M,上海:上海科学技术出版社1990.3 陈万林主编, 实用用塑料注射模设计与制造M,北京:机械工业出版社,2000.4 党根茂、骆志斌、周小玉主编,模具设计与制造M,北京：机械工业出版社，2003.5 毛德谦、李振清主编,袖珍机械设计师手册M,第二版,北京:机械工业出版社.2000.6 塑料模设计手册编写组主编, 塑料模设计手册M,第二版,北京:机械工业出版社,1994.7 史铁梁主编, 模具设计指导M,北京:机械工业出版社,2003.8 王孝培主编, 塑料成型工艺及模具简明手册M,北京: 机械工业出版社,2000.9 朱龙根主编, 简明机械零件手册M,北京:机械工业出版社,2000.10 王树勋主编, 注射模具设计与制造实用技术M,广州:华南理工出版社,1996.11 杨兴骏、李硕根、廖念钊等主编, 互换性与技术测量M第四版,北京:中国计量出版社,2001.12 冯开平、左宗义主编, 画法几何与机械制图M,广州:华南理工大学出版社,2001. 13 于华. 注塑模具设计技术及实例 M, 机械工业出版社，2003.14 徐灏. 机械设计手册，北京：机械工业出版社，2000.工作计划进程表时 间工 作 内 容完 成 情 况3.213.314.01-4.104.11-4.254.26-5.055.06-5.25526-65阅读有关资料，确定设计方案，计划草案。采用Pro/E做出香波喷嘴的模型生成型芯、型腔的3D模型。注塑机构设计、计算；模具总装设计模具总装配顺序设计(动画演示)模具主要零件设计(若干)(三维、二维)已完成已完成已完成已完成已完成已完成选题是否合适： 是 否方案是否可行： 是 否进程是否合理： 是 否任务能否完成： 能 不能指导教师（签字） 年 月 日选题是否合适： 是 否方案是否可行： 是 否进程是否合理： 是 否任务能否完成： 能 不能指导小组组长（签字） 年 月 日4香波喷嘴注塑模具设计The mold design of the shampoo spray nozzle casts 目 录目目 录录设计总说明 .IINTRODUCTION.II1文献综述文献综述.31.1塑料模现状及发展趋势.31.1.1我国塑料模的现状.31.1.2塑料模的制造特点.41.1.3塑料模发展趋势.51.2Pro/Engineer2001 软件概述.62香波喷嘴的结构设计香波喷嘴的结构设计.72.1塑件分析.72.2塑件材料的选择.72.2.1ABS 的性能和成型特点.72.3塑料制件的结构工艺性.92.3.1脱模斜度.92.3.2尺寸公差和精度.92.3.3表面粗糙度.92.3.4壁厚.92.3.5圆角.102.4结构设计方案.103香波喷嘴的模具设计香波喷嘴的模具设计.103.1模具方案的论证和选择.103.2注射机的选择及型腔数目的确定.113.2.1塑件的质量体积分析及 ABS 的注射工艺性.113.2.2型腔数目的确定.123.2.3注塑机的选择.123.2.4分型面的选择.133.3排气系统的设计.143.4浇注系统设计.143.4.1主流道部分设计.143.4.2冷料穴的设计.153.4.3分流道设计.163.4.4浇口设计.173.4.5定位圈和浇口套的选择.17目 录3.5凹模型腔侧壁厚度与底板厚度的计算.183.5.1凹模侧壁厚度的计算.183.5.2底板厚度的计算.193.6模架的选取.193.7脱模机构的设计.203.7.1脱模方案的选择.203.7.2脱模力的计算.203.8导柱的选择.213.9旋转脱模.223.9.1旋转脱模的扭距计算.223.10侧向分型与抽芯机构的设计.223.10.1侧向分型与抽芯机构的选定.223.10.2抽芯距的确定.233.11楔紧块设计.243.12温度调节系统的设计.243.12.1温度调节系统分析.243.12.2热平衡计算.253.12.3湍流计算与冷却面积计算.25鸣 谢.27参考文献.28设计总说明I设计总说明模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视。发达国家有“模具工业是进入富裕社会的原动力”之说，可见其重视的程度。当今， “模具就是产品质量” ， “模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人接受。正是基于对中国模具发展趋势的认识和对中国模具业发展的信心，我选择了学习模具，选择了香波喷嘴注塑模具设计做为我的毕业设计。本设计首先根据给定的实物分析其结构合理性，然后进行测绘，完成实体图和二维图。其次，根据完成的实体图进行模具设计，在进行模具设计时，根据塑件的形状并结合手册循序渐进的进行模具设计。这次模具设计是对以前所学知识的一次实践。由于我没有实践经验所以很多东西都要依靠手册。包括数据的选取和工艺性的确定。模具设计包括浇注系统、冷却系统及动、定个部分的结构的设计。在设计时要使用到AUTOCAD2004 和 Pro/ENGINEER，这些计算机辅助设计软件对于提高设计的速度和质量很有帮助，这也是当今模具行业发展的选择。在近三个月的设计中，为了更好地完成任务，期间还到工厂进行了实习，参观了塑料模具的生产加工过程，这加强了我们的感性认识，更有利于我们完成模具设计。关键词：注塑模；模具设计；结构设计；Pro/E。ABSTRACTIIINTRODUCTIONThe mold industry is the foundation industry of the national economy, receives highly takes from the government and the enterprise. The developed country has the saying that the mold industry is enters the affluent society the driving force, obviously it takes the degree. Now, the idea of the mold is the quality of product , the mold is the economic efficiency, has been accepted by more and more many people. Precisely based on the understanding of Chinese mold development tendency and the confidence of Chinese mold industry development confidence, I have chosen studying the mold design, and chose the mold design of shampoo spray nozzle to cast as my graduation project. First analyze its structure rationality acts according to the material object which assigns to in this design, then carries on the mapping, completes the entity chart and the two dimensional plot. Next, carries on the mold design, according to the entity chart which was completed. When carries on the mold designs, according to models the shape parallel connection to gather the handbook to proceed in an orderly way carries on the mold design. This mold design was a practice for the knowledge I mastered before. Very many things all must depend upon the handbook because I do not have the experience, including the data selection and technological determination. The mold design including pours the system, the cooling system and moves, decides a partial structure the design. Using PRO/ENGINEER2001 and AutoCAD2000 can improve the quantity and efficiency of mold design. This software also is the mold profession development choice now. In order to complete the task well, we have arrived the factory and carried on the practice during the three months design, visited the plastic mold production processing process. These strengthened our perceptual knowledge, were more advantageous to us to complete the mold design.KEYWORDS: mold design; injection mold; configuration design; Pro/E.31文献综述文献综述1.1塑料模现状及发展趋势1.1.1 我国塑料模的现状模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视。发达国家有“模具工业是进入富裕社会的原动力”之说，可见其重视的程度，当今， “模具就是产品质量” ， “模具就是经济效益”的观念，已被越来越多的人接受。我国塑料模的发展极其迅速，30 年已走过国外 90 年的历程，现已具相当规模。塑料模的设计技术、制造技术、CAD 技术、CAPP（Computer Aided Programed Procedure/Process Planning）技术已有相应的涉猎和开发应用，我国在塑料模设计技术和塑料模制造技术上与发达国家的地区的差距参见表 1-1 和表 1-2。专用模具钢品种少、规格不全，质量不稳定，且供应渠道不畅。塑料模以 45 钢为主要材料的状况，短时间内难以改变。表 1-1 塑料模设计技术和制造技术（1995 年）发达国家中国技术名称美国日本德国香港台湾大陆CAD 应用75%75%70%50%40%5%10%CAE 应用50%50%50%40%30%1%5%FLOW 软件普及普及普及70%50%开始起步COOL 软件普及普及普及70%50%开始起步RHD 方法已编入 CAD/CAE 分析软件已有或开始应用LMD 方法已进入商品化已有理论著作发表SPD 方法已进入商品化在电子和精密机械有应用表 1-2 塑料模加工技术（1995 年）加工技术发达国家中国大陆CAD 及 NCP加工周期缩短 60%已在部分工厂开始研究4 轴及 5 轴模具成本降低 30%已列入“八五”技改项目NCP 软件生产效率提高 60%模具标准零件及标准模架已普及并以实现了商品化有国家标准，系列化，商品化不够热流道及热管技术大量使用，已形成了系列和标准70 年代开始研究，迄今尚无标准专用模具钢材根据塑料模的不同类型，专用钢已列入“八五”国家研制计划4（H13/P20）已系列化1.1.2 塑料模的制造特点(1) 型腔及型芯呈立体型面塑料的外形和内部形状直接由型腔和型芯直接成型。型腔、型芯的形状是塑料件的复映。这些复杂的立体表面加工难度大，特别是型腔的盲孔型内成型表面加工，采用通用机床加工时，不仅要求工人技术等级高，辅助夹具、刀具多，而且加工周期长。(2) 精度要求高型腔、型芯尺寸精度一般为 IT89，精密塑料模具的型芯型腔尺寸精度为 IT67级，另外机构的尺寸也要求非常准确，以使运动可靠。所以要求模具制造，尽量采用高精度的制造手段和测量手段。（3）表面质量要求高型腔、型芯的表面粗糙度一般为 Ra0.20.1，有镜面要求的表面粗糙度为 Ra0.05一下，为达到粗糙度要求，型腔、型芯表面经精加工后必须经过严格的研磨、抛光。目前多数采用手工研磨和抛光，其手工加工的比例约占整副模具加工量的 40%左右，精密型模具，由于多为镶拼式结构，手工加工量约占 10%左右。为了提高模具的使用寿命，成型零件还需进行淬火。因此成型研磨、电加工等精密加工占的比例比较大。(4) 对刀具的性能要求越来越高由于模具的性能材料不断提高，模具加工刀具也相应提高，常用一些优越性能的刀具材料和改进的刀具设计，另外为了提高加工效率，也对刀具进行重新改进，以适应模具加工快节奏的要求。（5）工艺流程长、制造时间紧注射模的成型部分是由定模、动模、滑块等部件组成，而定模、动模又是若干零件的组合。为了保证相互间的形状和位置精度，需要采取配制的方法进行加工。工种多、工序多、工艺流程长。由于注射模关系到产品的更新换代以及推向市场的速度，一般给予模具的制造时间比较短，所以，模具制造时间紧，所以，要求模具制造尽量减少手工操作，并采用自动化技术，发展快速制模技术。(6) 模具制造一般属于但减少批生产方式1.1.3 塑料模发展趋势1注塑模 CAD 的实用化随着人类社会的进步和高技术不断发展，世界各国对塑料模设计技术给予了高度重视和关注，不惜投入重金进行研究和开发，塑料模 Mold-Flow 或 C-Flow 软件和塑5料模 Mold-Cool 或 C-Cool 软件等已经商品化，注射模 CAD 正向实用化阶段迈进。目前，美国 PSP 公司的 IMES 专家系统，能帮助模具设计人员用专家的知识解决注射模的质量问题。德国 IKV 研究所的 CADMOULD 系统，可用于注射模的流动、冷却分析、力学性能校核。澳大利亚 MOLDFLOW 公司的注射模 CAE 软件 MF，具有流动模拟、冷却分析、翘曲变形和应力分析功能。2挤塑模 CAD 的开发挤塑模设计与制造，发达国家已广泛地应用了 CAD/CAM 技术，尤其是 CAE 的应用，极大地提高了挤塑模设计水平和可靠性。我国向此发展，势在必行。根据国家“八五”重点科技攻关项目“注射模 CAD/CAM/CAE 集成系统”开发中的成功经验及技术实力，国家“九五”重点科技攻关项目“挤塑模 CAD/CAM/CAE 集成系统”课题，正在拟议与讨论之中。预计该课题将面临一下难题：（1）挤塑模中倒流锥截面变化不规则问题。为此，必须强化 CAD 部分的三维曲面造型功能。（2）CAE 分析的结果显示问题。要求它是一个实用、开放的数据库系统，但由于塑料熔体的弹性行为，迄今尚无行之有效的三维形变理论能予以准确描述。为此，该部分必然是大量的经验公式和数据的收集、归纳及整理工作，是一项艰巨、复杂、系统性很强的庞大工程。（3）须建立 3 轴至 5 轴数控铣和 2 轴至 4 轴的线切割模块，为此，在 CAM 部分需开发适用于挤塑模制造工艺规程的计算机辅助变成软件。（4）在统计分析的基础上，确定注射模加工系统与挤塑模加工系统在 CAD/CAM 方面的共同点与不同点，从而确定应去除注射模加工系统中哪些功能，增加哪些适用于挤塑模加工的功能。3. 塑料模专用材料研究和开发在“八五”期间，国家已经组织了抚钢、太钢、齐钢、舞阳、长城和本溪钢铁厂等单位，研究和开发塑料模专用系列钢。无疑，这一开发与研究工作，必将继续扩大和完善。大致可分为以下五类：（1）基本型。如 55 钢，使用硬度小于 20HRC，切削加工性能好，但模具表面粗糙度差，使用寿命短，但已被预硬钢所代替（2）预硬化型。这类钢是在中、低碳钢中加入一些合金元素的低合金钢，淬透性高，加工性能好，调质后的使用硬度为 2535HRC,属最大的通用型塑料模具钢，如美国的 P20 钢（3）时效硬化型这类钢是在中、低碳钢中加入 Ni、Cr、Al、Cu、Ti 等合金元素，耐磨性和腐蚀性优于预硬钢，经过时效处理后，硬度可高达 4050HRC这类钢的典型牌号，如美国的 P21、日本的 NAK55 等，多用于复杂、精密塑料模具，或大批量生产的长寿命模具。（4）热处理硬化型。这类塑料模具钢如美国的 D2、日本的 PD613、PD555 等，模6具表面能达很高的镜面，并可进行表面强化处理。这类钢制造的模具，精加工后进行淬火、回火处理，使用硬度可达HRC。（5）马氏体时效钢和粉末冶金模具钢。对于要求更高耐磨性、耐腐蚀性、高韧性、超镜面的高级塑料模，可采用马氏体时效钢或粉末冶金模具钢。这类钢如美国的 PS、日本的 HAP 和 ASP 钢，均是采用粉末冶金法制造的模具钢。1.2Pro/Engineer2001 软件概述Pro/ENGINEER 是一套可以灵活配置的软件包，可供从关键的超大型部件设计人员等临时桌面用户到制造工程师使用。这样，用户就可以轻松地把单一的生产效率解决方案升级为一套能够满足整个开发过程需求的集成系统-无论何时何地，只要用户希望在生产效率上投资并希望加快公司的投资回报即可。Pro/ENGINEER 2001 为用户带来一种简化的新体验，其中包括直接建模技术、以及额外提供的一体化曲面造型功能、专门设计的新模块和大量增强功能，使得产品开发过程更简单、快捷。Pro/ENGINEER 2001 基于 PTC Granite One，Granite One 包括一系列新技术，这些技术用来建立和表示基于特征的模型，在不同 CAD 工具之间相关联地转换原始文件、提供方便的存取数据方式。Granite One 取代了第一代简单的几何核心组件，为互操作能力定义了一个新内核。Pro/ENGINEER 2001 具有突破性的创新技术，包括直接建模、处理几何体、交互地在屏幕上直观创建和修改特征。直接建模概念简单易学，并且进一步加快了产品的开发过程。利用直接建模，Pro/ENGINEER 用户只需用点击鼠标、在屏幕上拖拽产品特征、即刻改变或编辑模型，就可以建立特征。这一直观的工作流，把鼠标移动和菜单导航一般操作减少了 40%之多。 Pro/ENGINEER 2001 另一个重要特色是交互式曲面设计。以 Pro/ENGINEER 著名的相关性为支撑的参数化实体建模与自由形式美学设计的这种无缝结合，为用户提供了一个高性能设计环境，这是靠松散地集成各种应用程序所无法比拟的。Pro/ENGINEER 新的曲面造型能力，实现了工程和设计的最终集成。随著产品设计中高度程式化的、有机模型变得日益重要，CAD 系统必须将设计和工程结合，以便产品设计人员能够在当今市场上进行有效地竞争。Pro/ENGINEER 2001 同时提供了重要的快速创新能力，诸如根据表现 用户需求的特征，牢牢锁定设计目标的能力。此外，在生产应用方面，这一版本也非常先进，包括对工具和模具加工的高速铣削支持，以及在特殊铣削过程中生产力的提高。能给产品改进过程带来好处的 Pro/ENGINEER 2001 的其它增强功能包括：继承特征技术，使用户能够简单快捷地创建并根据需要相关联地更新其产品的过程和设计变型；零件比较技术，根据 PTC 获得专利的形状索引功能构建，对两个相似零件之间的几何差异，提供即时图形反馈；草绘 2D 实体技术，能够在图形视图中与模型的几何体相关联；随著设计图中的修改而相应改变；把相关联能力扩大到图形的 2D 草图绘制中；7规格驱动式管道系统布置技术，在布线过程中，始终符合预先定义的标准，并且具有自动附件选择和管线变化延伸的能力。2香波喷嘴的结构设计香波喷嘴的结构设计2.1塑件分析香波喷嘴作为一种生活用品，广泛的应用于各种沐浴露和洗发水，其通用性好，使用方便。由于其使用的次数较多，要求其具有一定的强度和韧度。同时作为一种产品，对美观性一定的要求，其外部形状要求美观，线条流畅美观，看起来比较舒适。2.2塑件材料的选择塑料的选择主要考虑材料成型后的强度以及注塑过程中塑料的流动性。ABS 在工业上应用很广泛，工业上很多塑料结构件都使用 ABS，如鼠标、显示器、仪表盘等外壳都使用 ABS，ABS 能满足强度要求，并且注塑性能也相当好。所以该香波喷嘴可以选用ABS。2.2.1 ABS 的性能和成型特点ABS 是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特征，使 ABS 具有良好的综合力学性能。丙烯晴使 ABS 有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS 坚韧。苯乙烯使它具有良好的加工性和染色性能。ABS 无毒、无味，成微黄色，成型的塑料件有较好的光泽，密度为 1.021.05 g/cm3，熔融温度为 217237oC，热分解温度为 250 oC 以上，无毒、无味、不透明。ABS 具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、化学稳定性和电器性能。水、无机盐、酸、碱类对ABS 几乎无影响，在酮、醛、脂、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熔胀。ABS 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。ABS 有一定的尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70 oC 左右，热变形温度为 93 oC 左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据 ABS 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。主要用途：ABS 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、蓄电池槽、冷藏柜和冰箱衬里等。汽车工业上用 ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用 ABS 夹层板制小轿车车身。ABS 还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、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。表 2-1 ABS 质量指标参数8性能指标超高冲击型高强度冲击型低冲击型耐热型密度（g/cm3）1.051.071.021.061.08吸水率（%）0.30.30.20.2热变形温度（度）（0.46Mpa 压力下）（1.86Mpa 压力下）9687988998788510411696110线膨胀（x10-5/oC）10.07.08.69.96.88.2燃烧性（12.7,/s）-0.550.55拉伸强度（MPa）356321285356拉伸弹性模量（GPa）1.82.90.71.82.5弯曲强度（MPa）6297254684弯曲弹性模量（GPa）1.83.01.22.02.52.6压缩强度（MPa）-183970硬度（洛氏 R）1001216286108116冲击强度（KJ/m2）(带缺口，23oC)(带缺口，0oC)(带缺口，-40oC)53-6.0-274921328.118.9163211131.65.4介电强度（KV/）-15.115.714.215.7体积电阻率（m）1014101410111011介电常数（60Hz）2.45.02.45.03.72.73.5介电损耗角正切（60Hz）0.0030.0080.0030.0080.0110.0730.034性能指标超高冲击型高强度冲击型低冲击型耐热型耐电弧性（S）5085508570807080成型特点：ABS 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，应取 2 oC 以上； ABS 宜吸水，含水量小于 0.3%，成型加工前应进行干燥处理，要求表面光泽的塑料应要求长时间预热干燥，需在 7080 oC 预热 4 小时以上；流动性中等，溢边料 0.04左右，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，已发生熔接痕，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） ；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗击型树脂，料温更易取高） ，料温对物性影响极大，料温过高宜分解（分解温度为 250 oC 左右）要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060 oC，要求塑件光泽和耐热时应控制在 6080 oC。注9射压力比聚苯乙烯高。一般用柱塞式注射机时料温为 180230 oC 左右，注射压力为100140Mpa，螺式注射机则取 160220 oC，70100 MPa。2.3塑料制件的结构工艺性2.3.1 脱模斜度为了便于塑料件从模腔中脱出，防止在脱模过程中出现由于脱模阻力过大，塑件被顶裂、变形和擦伤，塑件废品率增加、质量下降的现象。在平行于脱模方向的塑件表面上，必须设有一定的斜度，此斜度称为脱模斜度。斜度与塑料的种类和塑件的高度有关，并且为了使塑件留在凸模或凹模上，塑件内表面和外表面的的斜度值也有差异，塑件高度不大时，通常小于 3可以不设脱模斜度，对于高度小于 3的结构都不设脱模斜度。ABS 塑件外表面的脱模斜度一般为401o 20，外表面为 351o。所以，取内外表面的脱模斜度为 1o。2.3.2 尺寸公差和精度塑件的尺寸精度是指所获得的塑件与产品图纸中尺寸的符合程度。即所获得塑件尺寸的准确度。影响塑件尺寸精度的因素很多，首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是模具的收缩率的波动以及成型时工艺条件的变化、塑件成型后的时效变化和模具结构形状等。因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由塑料模设计手册可查得，ABS 建议采用的精度为高精度 3 级，一般精度 4 级，低精度 5 级。考虑到香波喷嘴的使用对精度的要求不太高，所以各个地方均选择 5 级精度。2.3.3 表面粗糙度塑件间的表面粗糙度一般取 Ra0.80.2um 之间，在设计时应考虑到下盖的美观性，同时兼顾经济性要求。为满足美观性要求，塑件的外表面要求比较光滑，取 Ra0.4um；为了降低成本，内表面可以取稍大的表面粗糙值，取 Ra0.6um。2.3.4 壁厚塑件的壁厚是重要的结构要素，是设计时必须考虑的问题之一。塑件壁太薄，刚度差，在脱模、使用、装配中会发生变形，影响塑件的使用和装配的准确性，塑件壁太薄，还会造成模腔通道狭窄、流动阻力大。2.3.5 圆角在塑件的角隅处，即内外表面的交接转接处，加强筋的顶端及根部等处都应设计成圆角。而且圆角的半径不应小于 0.5。凡能设计成圆角的地方均设计成圆角。有一系列好处，在塑件成型时溶料流动阻力小，有利于改善流动充模特性。其结果可以防10止因塑料收缩而导致的塑料变形，或者因钝角而引起的应力集中，使塑件的强度增大。模具使用寿命延长，塑件外形也因圆弧过渡而显得更为美观。同时，与塑料相对应的模具成型零件在热处理是不易裂口，强度大为增加。所以，香波喷嘴的顶面和内侧面相交处取圆角半径为 4mm，顶面与外侧面相交处的圆角半径取 5,其余尺寸较小的部位均不设圆角。2.4结构设计方案ONEP3香波喷嘴的模具设计香波喷嘴的模具设计3.1模具方案的论证和选择模具方案的不同主要在选择浇口方式的区分上。方案一：采用直浇口式直接浇口又称中心浇口、主流道型浇口或非限制性浇口，塑料熔体直接由主流道进入型腔，因而具有流动阻力小、流料速度快及补缩时间长的特点，但注射压力直接作用在塑件上容易在进料处产生较大的残余应力而导致塑件翘曲变形，浇口痕迹和较明显，并且较难清除，这类浇口大多数用于注射成型大型厚壁长流程深型腔的塑件以及一些高粘度塑料。而本设计采用 ABS 塑料，流动性较好，并且塑料型腔不深，壁厚较薄，所以不宜采用直浇口。方案二：采用侧浇口式侧浇口又称边缘浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多位矩形狭缝，调截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率11及浇口封闭时间。这类浇口加工容易，休整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置。因此它是广泛使用的一种形式。但有浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大。方案三：点浇口点浇口又称针点式浇口、橄榄型浇口或菱形浇口，其尺寸很小。采用点浇口成型塑件，去除浇口后残留很极小。易取得浇注系统的平衡。也利于自动化操作。方案四：潜伏浇口潜伏浇口又称隧道浇口，它是由点浇口演变而来，除具有点浇口的特点外，还有如下独道之处：浇口位置选在制品侧面较隐蔽的地方，不影响其外形美观；分流道设置在分型面上，而浇口沿斜向潜伏在分型面下的模板中；开模后自动被切断。综合考虑到塑件的形状、外观和结构上的要求，采用潜伏浇口比较合适，所以选择方案四。3.2注射机的选择及型腔数目的确定3.2.1 塑件的质量体积分析及 ABS 的注射工艺性塑件的体积大小：通过 Pro/E 分析，可知体积约为 4.63，ABS 的密度为1.02g/3，所以质量为 4.6g。料桶温度的正确选择关系到塑料的塑化质量，其原则是能保证顺利的注射成型而又不引起塑料的局部降解。塑料的加工温度有注射机料筒来控制的。料筒的末端最高温度应高于塑料的流动温度（或熔融温度） ，但低于塑料的分解温度。ABS 流动性好，易于成型。熔融温度为 217237oC，热分解温度为 250oC 以上。熔融温度与分解温度比较接近，选择料筒温度为 200230oC，为了防止流涎现象，喷嘴温度稍低于料筒温度取 180190oC。注射时，需在 7080oC 预干燥 4 小时以上，注射温度为 170200 oC，注射成型过程中，冷却介质用水，模温越低，冷却速度太快，熔体温度降低越迅速，造成熔体粘度增大，注射压力损失，引起充模不足，反之，则有利于提高制品表面质量，但制品生产率大大降低，综合以上两点，取模具温度为 6070oC。表 3-1 ABS 注射工艺参数注射机类型螺杆式模具温度（oC）6070螺杆转速（r/min）3060注射压力(MPa)7090（续表）喷嘴形式直通式保压力(MPa)5070喷嘴温度（oC）180190注射时间(s)35料桶前段温度（oC）200210保压时间(s)1530料桶中段温度（oC）210230冷却时间(s)153012料桶后段温度（oC）180200成型周期(s)40703.2.2 型腔数目的确定在设计实践中，有先确定注射机的型号，再根据所选用的注射机的技术规范及塑件的技术经济要求，计算能够选取的型腔数目，也有根据经验先确定型腔数目的，然后根据生产条件，如注射机的有关技术规范等进行校核计算，看所选得型腔数目是否满足要求。由于塑件尺寸较小，单个塑件体积为 4.6cm3 ，市场需求量大，所以设计时，可以首先确定腔数为多型腔，在本设计中取一模四腔，提高生产效率。3.2.3 注塑机的选择根据塑件体积为 4.63，模具为一模四腔，根据所需要的注塑量，选择注射机为XS-ZY-125，为螺杆式。表 3-2 XS-ZY-500 的技术规范额定注射量(cm3)125最大成型面积(cm2)320螺杆直径()42最大开（合）模行程()300注射压力(MPa)119模具最大厚度()300注射行程()300模具最小厚度()200螺杆转数(r/min)20、25、32、38、42、50、63、80动定模固定板尺寸()420450合模力(kN)900拉杆空间()260290（1）锁模力的校核锁模力是指注射机合模机构在工作过程中对模具所能施加的最大夹紧力。在选用注射机时，要对其合模机构进行校核。通常可用下列公式进行： （31）FpAnA)(21式中 P ，1 单个塑件在模具分型面上的投影面积；A 2 浇注系统在模具分型面上的投影面积；N 型腔数量；p 塑料熔体对型腔的成型压力；F 锁模力。根据经验取模腔平均压力为P为 40 Mpa，通过 Pro/E 分析，可知塑件在分型面上的投影面积为A=820.402mm2=8.20cm2。粗略计算锁模力为F = 12()nAAp=4401068.2010-4=131.2KN900KN，所以满足锁模力的要求。（2）注射容量校核13模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量的范围内，根据生产经验，注射机的最大注射量是其允许最大注射量（额定注射量）的 80，由此有： （32）mmm%8021塑件的体积为 18.4cm3，加上浇注系统凝料的体积大约为 22 cm3，远远小于注射机的额定注射量为 125cm3，满足需求。（3） 最大注射压力的校核注射压力是指在螺杆头部产生的熔体压强，注射压力过低会导致型腔压力不足，熔体不能顺利充满型腔；反之，注射压力过大，不仅会造成制品溢料，甚至系统过载。螺式注射机 ABS 注射压力一般是 70100MPa，取 80Mpa。注射机注射压力为 145 MPa，满足要求。（4） 模具厚度的校核 本注射机所允许的最小厚度和最大厚度分别为 200 和 300，所选模架的闭合高度为 270，满足要求。（5） 开模行程校核所选注射机的最大开模行程为 300，模具结构为斜导柱侧抽芯的双分型面注射模，其开模距为： （33）)10521max（aHHs式中 H 1 脱模距离（） ，为 110； H 2 包括浇注系统在内的塑件高度（） ，为 20； A 取出浇注系统凝料所必需的长度（） ，为 80；所以，开模行程大概为 210300，满足要求。3.2.4 分型面的选择将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面成为模具的分型面，本例为潜伏浇口，应该以下图型所示的分型面。14图 3-1 分型面的结构3.3排气系统的设计本设计中塑件分型面与塑件结合的地方较多，因此，可以利用分型面的间隙配合进行排气。利用推杆与凸模之间的间隙进行排气，同时，侧抽芯机构也可以排气，所以可以不必要单独设计排气槽。3.4浇注系统设计3.4.1 主流道部分设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具的一段过渡的流动长度，因此它的形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使塑料熔体的温度降和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置的能力。主流道垂直于分型面。主流道长度一般按模板厚度确定，但为减小充模时的压力降和减小物料损耗，以短为好，中小模具控制在 50以内，在出现过长主流道时，可将主流道衬套挖出深凹15坑，让喷嘴深入模具。本题取 L 为 50。由于主流道要与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设成可拆卸更换的主流道衬套。为了拆卸更换方便，模具的定位圈常与主流道衬套分开设计，主流道衬套如图 3-2 所示：图 3-2 主流道结构各部分尺寸如下：G54-S200/400 注射机喷嘴孔直径为 4，喷嘴圆弧半径为 20。d 主流道小短直径d=5+1=6 ；R 主流道球面半径R a =18/2+2=11 ；R a表面粗糙度 R a0.8um ；a 主流道锥角a=5o ；L 主流道长度L=36 ；r 主流道出口端圆角r=D/8=0.95 ；h 球面配合高度3 ； 主流道大端直径D=d+2Ltg(a/2)=8.3 ；3.4.2 冷料穴的设计冷料穴是用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流到对面的动模板上（亦即塑料流动的转向处） ，其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的 11.5 倍，最终要保证冷料的体16积小于冷料穴的体积。本设计中，冷料穴和分流道均开设在中间板上，主流道的大端直径D为 6，所以冷料穴的直径可以取 6，深度可以取 8。同时在分流道的末端也应设置冷料穴，冷料穴的截面形状和分流道的形状相吻合，为梯形截面，长度为 6。图 3-3 冷料穴结构3.4.3 分流道设计在多型腔或单型腔多浇口时应设置分流道。分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料有主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换一伙的平稳流态的过渡段。因此要求所设计的分流道能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失和热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。 （34）40.276.816BML （35）24.5443HB 式中 梯形的大底边宽度（） ，B取 20； 流经分流道的塑件的质量（） ，型腔内塑件熔体的质量为 44.6克； 该分流道的长度（） ，75；17 梯形的高度（） ，H取 4； a 侧边与垂直分型面的夹角，取 5o15o，此处取 12o。3.4.4 浇口设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中介面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响很大。通常浇口可分为大浇口和小浇口两类，前者也称非限制性浇口，系指直接浇口；后者也称限制性浇口和内浇，常用的有侧浇口，点浇口等。小浇口最适合于填充薄壁和壁厚均匀的型腔，它能有效的防止制品发生变形、翘曲和裂纹等弊病，而大浇口对补缩有利，它能提高制品的尺寸精度，因此当制品的壁厚不均匀时，应适当增大浇口的尺寸。本设计浇口采取潜伏浇口，共取 4 个潜伏浇口，模具结构采用双分型面。潜伏浇口常采用圆形或椭圆形截面，这里我们选用圆形截面。直径d一般在0.82.0范围内选取，常用的直径是 0.81.5。根据模具设计手册第二版，为 ABS 推荐的点浇口尺寸，在壁厚为 1.53之间直径为 0.91.8，此处取 1.2。3.4.5 定位圈和浇口套的选择浇口套与定位圈配合使用，其中浇口套是树脂注入模具的入口，尺寸与注塑机的尺寸有关。标准浇口套分为 A 型和 B 型，B 型是为了防止注射时在浇口后退而由定位圈压住的类型，本设计选用 B 型。其尺寸规格如图示，d为 16，L、N、M根据实际使用情况而定，取L =5, N =15, M =32。18图 3-4 浇口套结构定位圈的作用是使注塑机的喷嘴与模具浇口的浇口套定位，定位圈分为标准型及特殊型两种，根据要求分别选用。根据 JIS 标准中规定的特殊型定位圈。尺寸规格如下：图 3-5 定位圈结构3.5凹模型腔侧壁厚度与底板厚度的计算3.5.1 凹模侧壁厚度的计算本设计选用的为整体式矩形型腔，根据塑料模具设计师指南其侧壁的厚度按刚度条件为： （36）31314ECPhhECPhs式中 ，为 1.493，1为 0.6；96)/(2)/(34444hlhlc P 凹模型腔内塑料熔体的最大压力（MPa） ，为 40 Mpa； L 矩形型腔的长边长度（） ，为 150； h 塑件的高度（） ，为 12.5； 凹模的允许变形量（） ，由塑料模具设计师指南表 4.4-13得，为 0.042； E 钢的弹性模量，取 2.10105 N/mm2。19所以经计算s为 22。3.5.2 底板厚度的计算按刚度条件计算底板厚度为 （37）3/14,EpbcT式中 ，为 0.0248； 1/32/4444,blblc b 为矩形型腔短边长度。经计算T为 21.2。由于我们采用的是镶块的形式，所以可以在满足刚度和强度的条件下，根据设计需要适当的改变形腔的侧壁厚度和底板厚度。3.6模架的选取由于所设计的模具零件较多，分型面复杂，其中涉及到旋转抽芯和侧抽芯，需要利用零部件的结构来决定模架的大小，最终根据模具要紧凑，轻巧的原则选用了以下型号模架：表 3-3 模架尺寸定模板25031553垫板 225031530动模板25031520动模底板25031530支撑板25031540导柱25垫板 125031556导柱2020图 3-6 定模固定板的结构3.7脱模机构的设计3.7.1 脱模方案的选择脱模机构一般设置在动模的一侧，有的使用液压推动，也有的用机械推动，总之，在塑件成型后，动模后退到一定的距离，就开始由注射机的脱模机构推动推板和推杆固定板，使塑件从动模上拔出。一般情况下，推出塑件的动作在动模上完成，但在特殊情况下，也可以在定模上设脱模机构，由于注射机的定模板一侧没有推出机构，在这种情况下必须采用特殊机构。简单脱模机构有推杆机构、推管机构和推件板脱模，本设计考虑到塑件分型面型芯是由多块型芯拼块组成，利用其结构我们可以采用推件板脱模。推板脱模机构具有以下特点：顶出力均匀平稳，且大；制品不易变形，表面不留顶出痕迹；结构简单，不要设置复位装置，依靠合模时定模型面的推力实现复位。为防止推板离开型芯后自动脱落，要用限位钉限制推板移动的距离。3.7.2 脱模力的计算由塑料模具设计师指南脱模阻力的计算： （38）bceQQQ式中 Q c 克服塑件对型芯包紧的脱模阻力（N） ； Q b一端封闭壳体需克服的真空吸力（N） 。 （39）bbbAMPaAbarQ.1 . 0.1式中 A b 型芯横阶段面面积。经计算 Q b为 328N （310）uEshKQfc18式中 h 型芯脱模方向高度（） ；s 塑料的平均成型收缩率，为 0.55%；u 泊松比，为 0.32；f 塑件与钢之间的摩擦系数，为 0.4；脱模斜度，为 1o；E 塑料材料的拉伸弹性模量，为 2.2103N/2。，为 0.383 （3-11）cossin1sincosffKf21 经计算Q c=155N+155N+78N=388N 所以脱模力为=388+328N=716N因为使用推板脱模，所以脱模力绝对能够满足条件。3.8导柱的选择导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件，合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，通常采用导柱导向定位，本设计采用导柱导向。由于本设计采用两个分型面，因此动模部分和定模部分均须对中间板进行导向和定位，所以，动模部分和定模部分的导柱要分别设计，共需 8 根导柱。中心孔BGB145-590.83.2其余图 3-7 动模部分带头导柱的形状及尺寸动模部分导柱选用最常用的带头导柱，在标准 GB4169.4-84 中选取，其尺寸规格如下：表 3-7 动模部分带头导柱的尺寸规格dd 1基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差D0-0.2S0-0.1L0-1.5L1-1.0-2.025-0.020-0.04125+0.015+0.00232611232所以选用导柱为 2511232， GB4169.4-84 ，材料为 20 钢（GB699-65） 。定模部分也选用最常用的带头导柱，其尺寸规格如下： 表 3-8 定模部分导柱的尺寸规格dd1基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差D0-0.2S0-0.1L0-1.5L1-1.0-2.020-0.020-0.04120+0.015+0.00225614032技术条件为（1）热处理 HRC5055，20 钢渗碳 0.50.8 淬硬 HRC5660 （2）图中标注的形位公差值按 GB1184-80，t 为 6 级 （3）d 的尺寸公差根据使用要求克在相同公差等级内变动22 （4）其他按 GB4170-843.9旋转脱模由于香波喷嘴带有外螺纹，所以所设计的模具应该具有脱螺纹机构。通常外螺纹可以用对合滑块成型的模具结构。但是考虑到香波喷嘴的特殊结构，螺纹外还具有型芯拼块，所以不可以用合滑块成型的方法，同时也不可以用强制脱模方法。在本设计中，采用旋转脱模的方法，把型芯拼块加工成两个部分，使两个部分能够相对转动，和外螺纹啮合的部件和齿轮啮合，由齿轮带动旋转，具体结构如图 31 和总结构图所示。齿轮选用模数 m 为 2，齿数 z 分别为 25 和 20，齿形角 为 20。3.9.1 旋转脱模的扭距计算对于薄壁螺纹塑件，旋转脱模所需最小扭距由下式计算：（3-12）min4MEt rLfScos式中E塑料的拉伸弹性模量（MPa） ，这里取 1.9Gpa。 塑料的成型收缩率（） ，这里取 0.6。t螺纹塑件的平均壁厚（mm） ，这里取 1mm。 r螺纹型芯或型环的中半径（mm） ，取 6mm。 L螺纹型芯或环螺纹段的长度（mm） ，取 10mm。 f塑料与钢材的摩擦因数，这里取 0.22。S螺距（mm） ，取 2.5mm。螺纹升角（） ，取 25。 螺纹形状因子，由螺纹类型决定。通过计算取 1.56。所以最小扭距1278（Nm） 。minM由于本设计为一模四腔，所心总的最小扭矩为 5112（Nm） 。3.10 侧向分型与抽芯机构的设计3.10.1 侧向分型与抽芯机构的选定本设计中侧向的孔必须用侧向分型与抽芯机构才能实现，侧向分型与抽芯机构简称为侧抽机构，用来成型外侧凸起、凹槽和孔的塑件；成型壳体制品内侧的局部突起、凹槽和盲孔，侧抽机构必须在开模方向塑件脱落之前完成抽拔动作，还必须在闭模过程中让机构复位。侧抽机构种类很多，有斜导柱、斜滑块和齿轮与齿条三种侧抽机构的设计。本设计中选用斜滑块侧抽机构。其具体结构如下图所示：23图 3-8 侧抽芯机构在这个结构中巧妙的利用了两个带槽滑块的相对运动，使侧型芯在槽里做圆周运动，并顺利的从塑件中抽取出来。其设计的难点是怎样定位滑块和侧型芯的位置，使滑块和侧型芯之间不会发生干涉。3.10.2 抽芯距的确定侧向型芯或侧向成型模腔从成型位置到不妨碍塑件的脱落推出位置所移动的距离称为抽芯距，用 s 表示，为了安全起见，侧向抽芯距离通常比塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度大 23，本设计中侧向抽芯比较长，而且侧型芯成圆弧形，弧的半径为 90mm，型芯的外部还起着约束塑件形状的作用。这里顺着型芯的弧线延长加