电动助力车电池盒盖注塑模设计【27张图纸】【全套图纸】【优秀】
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电动助力车电池盒盖注塑模设计
32页-11000字数+说明书+开题报告+任务书+27张CAD图纸
31 长导套 A4.dwg
32 短导套 A4.dwg
33 弹簧心轴 A4.dwg
38 限位块 A4.dwg
6 斜导柱 A3.dwg
7 定模固定板A0.dwg
8 浇道推板A0.dwg
中期检查表.doc
任务书.doc
电动助力车电池盒盖注塑模设计开题报告.doc
电动助力车电池盒盖注塑模设计论文.doc
0 装配图 A0.dwg
1 拉杆 A3.dwg
11 锁紧楔 A4.dwg
12 型腔 A0.dwg
13 滑块(右) A4.dwg
13 滑块（左） A4.dwg
14 型芯 A0.dwg
15 型芯固定板 A0.dwg
16 垫板 A0.dwg
17 垫铁 A1.dwg
19 动模固定板 A0.dwg
2 限位轴1 A4.dwg
20 滑块压板（两件不同） A4.dwg
21 顶杆垫板 A1.dwg
22 顶杆固定板 A1.dwg
23 顶杆 A4.dwg
24 复位杆 A4.dwg
25 浇道拉杆 A4.dwg
3 浇口套定位圈 A4.dwg
30 导柱 A4.dwg
摘 要
本文主要介绍的是电动车电池盒盖注塑模具的设计方法。首先分析了电动车电池盒盖制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了电动车电池盒盖注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构以及冷却系统的设计。接着选择标准注塑模模架和模具材料，校核了注射机的相关工艺参数。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。
本文论述的电动车电池盒盖注塑模具采用二板式结构，采用一模一腔的型腔布置，最后利用推杆将制件推出。
关键词：电池盒盖，注塑模，浇注系统，脱模机构
ABSTRACT
This topic mainly explain the injection mold design process about electric car charger shell. First ,the author analyzed the technological characteristics of charger shell parts, of which mainly including it’s material, forming characteristics and conditions, the process of the structure, what is more , the forming equipment and the parting line are selected, the number of cavities is determined. this topic laid on emphasis on gating system, cooling system,Molding parts, Steering mechanism, moulding mechanism and spacer parting institutions.In addition the standard mould bases and Mould materials are selected.and the technological parameters of the forming equipment is checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process are analysed and the appropriate solutions are provided.Plate mold is used on the design of charger shell, there are one cavities in this mould,finally a push rod is used to push off the charger shells.
Keywords: charger shell，Injection mold，Gating system，Demoulding mechanism
目 录
摘 要I
ABSTRACTII
第1章 绪论1
1.1选题的依据及意义1
1.2 国内外研究现状及发展趋势1
第２章 电动车电池盒盖工艺性分析4
2.1 材料性能4
2.2 成型特性和条件4
2.3 结构工艺性5
2.4 零件体积及质量估算5
2.5 电动车电池盒盖注塑工艺参数的确定5
2.6 初选注射机的型号和规格6
第３章 电动车电池盒盖注塑模具的结构设计7
3.1 分型面的选择7
3.2模具基本结构的确定8
3.3型腔的数量和布局的确定8
3.4浇注系统设计8
3.4.1主流道的设计9
3.4.2 分流道设计9
3.4.3 浇口设计10
3.4.4 冷料穴设计10
3.5 注塑模成型零部件设计10
3.5.1 型腔、型芯结构设计10
3.5.2 成型零件工作尺寸计算11
3.5.3 型腔壁厚计算13
3.6 合模导向机构设计15
3.7 脱模机构设计16
3.7.1 脱模力计算17
3.8冷却系统设计17
3.9侧抽芯机构的设计18
3.9.1大滑块设计18
3.9.2小滑块设计19
3.10 排气系统设计19
3.11 模架及模具材料的选择19
第4章 注射机相关参数校核21
4.1 最大注射量的校核21
4.2 注射压力校核21
4.3 锁模力校核22
4.4 模具厚度的校核22
第5章 模具的工作原理及安装、调试23
5.1 模具的工作原理23
5.2 模具的安装24
5.3 试模24
第6章 模流分析26
6.1 最佳浇口位置分析26
6.2 填充质量分析27
6.3 质量预测28
第7章 典型零件工艺分析29
7.1 凸模嵌件29
7.2 定模板33
结 论37
参考文献38
致 谢39
- 内容简介：
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本科生毕业设计说明书电动助力车电池盒盖注塑模设计系部： 机电工程系 专 业： 材料成型及控制工程 学 生 姓 名： XX 班 级：XX 学号 XX 指导教师姓名： XX 职称 讲师 最终评定成绩 XX学院毕业设计(论文) 摘 要本文主要介绍的是电动车电池盒盖注塑模具的设计方法。首先分析了电动车电池盒盖制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了电动车电池盒盖注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构以及冷却系统的设计。接着选择标准注塑模模架和模具材料，校核了注射机的相关工艺参数。最后对模具的工作原理进行阐述，以及在安装调试过程中可能出现的问题进行总结、分析，并给出了相应的解决方法。本文论述的电动车电池盒盖注塑模具采用二板式结构，采用一模一腔的型腔布置，最后利用推杆将制件推出。关键词：电池盒盖，注塑模，浇注系统，脱模机构ABSTRACTThis topic mainly explain the injection mold design process about electric car charger shell. First ,the author analyzed the technological characteristics of charger shell parts, of which mainly including its material, forming characteristics and conditions, the process of the structure, what is more , the forming equipment and the parting line are selected, the number of cavities is determined. this topic laid on emphasis on gating system, cooling system,Molding parts, Steering mechanism, moulding mechanism and spacer parting institutions.In addition the standard mould bases and Mould materials are selected.and the technological parameters of the forming equipment is checked. Finally, problems that may emerge during the mold installation process are analysed and the appropriate solutions are provided. Plate mold is used on the design of charger shell, there are one cavities in this mould,finally a push rod is used to push off the charger shells.Keywords: charger shell，Injection mold，Gating system，Demoulding mechanism目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1选题的依据及意义11.2 国内外研究现状及发展趋势1第章 电动车电池盒盖工艺性分析42.1 材料性能42.2 成型特性和条件42.3 结构工艺性52.4 零件体积及质量估算52.5 电动车电池盒盖注塑工艺参数的确定52.6 初选注射机的型号和规格6第章电动车电池盒盖注塑模具的结构设计73.1 分型面的选择73.2模具基本结构的确定83.3型腔的数量和布局的确定83.4浇注系统设计83.4.1主流道的设计93.4.2 分流道设计93.4.3 浇口设计103.4.4 冷料穴设计103.5 注塑模成型零部件设计103.5.1 型腔、型芯结构设计103.5.2 成型零件工作尺寸计算113.5.3 型腔壁厚计算133.6 合模导向机构设计153.7 脱模机构设计163.7.1 脱模力计算173.8冷却系统设计173.9侧抽芯机构的设计183.9.1大滑块设计183.9.2小滑块设计193.10 排气系统设计193.11 模架及模具材料的选择19第4章 注射机相关参数校核214.1 最大注射量的校核214.2 注射压力校核214.3 锁模力校核224.4 模具厚度的校核22第5章 模具的工作原理及安装、调试235.1 模具的工作原理235.2 模具的安装245.3 试模24第6章 模流分析266.1 最佳浇口位置分析266.2 填充质量分析276.3 质量预测28第7章 典型零件工艺分析297.1 凸模嵌件297.2 定模板33结 论37参考文献38致 谢39III第1章 绪论当今社会，材料，能源，信息已成为生活与生产三大支柱，在这三大支柱中，材料又是主要的物质基础。塑料与钢铁、木材、水泥一起共同构成了现代工业四大基础材料，在国民经济发展中占有重要地位。塑料是目前世界上应用最为广泛、产量最大的材料，年产量约占全部高分子材料的百分之七十以上。它具有其独特的优点，质量比较轻，热传导性能好，加工性能也颇佳。此外，各种改良性能的新品种塑料将出现，它们的性能通过改进改良后，能满很多特殊场合的特殊性能需求，能够满商品日益多样化的需求。随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品现在已经从日杂用品迅速向功能性产品发展，特别是近年来在电子、汽车、航空、医疗等高科技产业方面得到了广泛的应用。塑料工业的不断发展势必会带动注塑模技术的不断发展。在塑料成型加工工艺中，注塑成型又占其很大比重，近年来，塑料模具工业迅速发展，体现在模具产品向着大型、精密、复杂的方向发展，综合技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短。所以推动模具技术发展是刻不容缓的策略，尤其大型塑料模具的设计技术与制造水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志之一。目前世界上工业发达的国家和地区都已相继采用计算机技术进行注塑模具设计，而CAD/CAM/CAE 技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，CAD/CAM/CAE 技术是先进制造技术的重要组成部分，它的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。CAD 技术和CAE 技术的结合越来越紧密，在产品设计中，设计人员如能将CAD 与CAE 技术良好融合，就可以实现互动设计，从而保证企业从生产设计环节上达到最优效益。我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，虽然我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高，但要追赶上国外先进技术并不是一朝一夕的事，这就需要我们要锐意进取，共同努力，把我国的模具技术水平推上一个新的台阶。第章 电动车电池盒盖工艺性分析2.1 材料性能图2.1所示为电动车电池盒盖立体图，材料为ABS，外观黑色，精度等级一般（5级精度），制品表面光滑美观。ABS为热塑性塑料，密度1.051.07g/cm3，抗拉强度3050MPa，抗弯强度4179MPa，拉伸弹性模量15872277MPa，弯曲弹性模量13802690MPa，收缩率0.3%0.8%2。该材料综合性能好，冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性也较好，并具有良好的耐寒性。是目前产量最大、运用最广泛的一种塑料。 图2.1 电动车电池盒盖立体图2.2 成型特性和条件其吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥（8090下至少干燥2小时），使其含水量小于0.3%。对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应该进行长时间预热（8090下至少干燥3小时）。塑料加热温度对塑料的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度270）,一般料筒温度为180260，建议温度245成型时宜采用较高的加热温度（对精度较高的塑件，模温宜取50.60，对高光泽耐热塑件，模温宜取60.80）和较高的注射压力（柱塞式注射机：料温180230，注射压力100140MPa；螺杆式注射机：温度160220，注射压力70100MPa）3。2.3 结构工艺性零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚0.8mm，借助塑料顾问分析可知注塑成型时不会发生填充不足现象。塑件为壳体类制件, 外表面为可见光亮面,制件上表面有有两个孔，侧面开了多个通孔，内表面有一个支撑住，四周有唇特征，塑件总体尺寸较大，长146.5mm，宽86mm，高20mm。该制件结构比较复杂，采用两板分型结构，制造精度要求稍高。2.4 零件体积及质量估算借助于proe软件，直接测量出单个塑件的体积V=44.0cm3，质量M=V1.0644.046.64g。浇注系统凝料按一个塑件体积的30%进行估算，则凝料体积V凝=4430%=13.2 cm3。塑件和浇注系统凝料 总体积V总=57.2 cm3，总质量M总=60.63g。2.5 电动车电池盒盖注塑工艺参数的确定查实用模具技术手册表12.10，确定ABS塑料的注射工艺参数如下4:注射机类型：螺杆式 螺杆转速：3060r/min 喷嘴形式：直通式 喷嘴温度：180190 料桶前端温度：200210 料桶中段温度：210230 料桶后段温度：180200 模具温度：5070 注射压力：7090 保压力：5070 注射时间：35s 保压时间：1530s 冷却时间：1530s 成型周期：4070s 以上参数在试模时可以做适当调整。2.6 初选注射机的型号和规格 注塑机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计、制造、购买和使用注塑机的主要依据：(1)公称注塑量指在对空注射的时螺杆或柱塞做一次最大注射行程注射装置所能达到的最大注射量，体现注塑机的生产能力。(2)注射压力施加的克服螺杆(或柱塞)熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力的压力称为注射压力。(3)注射速率能够使熔料及时充满型腔的流动速率称为注射速率（或注射时间或注射速度）。这里从实际注射量在额定注射量的20%80%之间考虑，初选额定注射量在270以上的卧式注射机SZ.250/1250注射机5。该设备的技术规范见表2.1。表2.1 SZ.250/1250注射机技术规范注射装置螺杆转速/（r）10200理论注射容量/270注射压力/160150注射速率/（g）110塑化能力/（kg）18.9锁模力/KN1250锁模装置拉杆间距(HV)/（）415415模板行程/360模具小厚度/150模具最大厚度/550定位孔直径/160定位孔深度/50喷嘴伸出量/50喷嘴球半径/15顶出行程/165顶出力/KN110第章电动车电池盒盖注塑模具的结构设计3.1 分型面的选择分型面是模具上用于取出塑件或浇注系统冷凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜。分型面的选择设计，主要是根据塑件的精度要求、结构形式、嵌件的位置及形状、塑料件在模具成形中的位置、浇注系统的形式及位置、排气的方式、脱模形式、模具的类型、模具加工制造的工艺等因素，进行全面考虑，作出合理选择。分型面选择合理与否，是塑件能否完好成型的先决条件。因此在选择分型面时应考虑周合，提供多种方案再从其中选出较为合理的方案。选择分型面的基本原则是：分型面应选择在塑件断面轮廓最大位置处，以便于顺利脱模，同时还应考虑以下几个因素1：1.符合塑件脱模的基本要求，就是能使塑件从模具中取出，分型面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边缘部位。2.分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面。3.确保塑件留在动模一侧。4.确保塑件质量。5.应尽量避免形成侧孔、侧凹，若需要滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块。6.满足塑件锁紧要求。7.合理安排浇注系统，特别是浇口。8.有利于模具加工。根据上述原则，电动车电池盒盖注塑模具的分型面位置如图3.1所示 图3.1电动车电池盒盖注塑模具分型面位置3.2模具基本结构的确定注塑模具的有可分为单分型面和双分型面两种基本结构。单分型面注塑模具，是最简单的也是最流行的一种分型结构，分型面将整个模具分为两部分：一部分固定在注塑机上称为定模，一部分可以运动称为动模。分模时塑件和浇注系统凝料随动模一起运动被带出，最后被设置在动模上的推出机构（推杆，推板，推管等）一同推出，实现脱模。双分型面注塑模 顾名思义，它有两个分型面，一个分型面用于取出流道内的凝料，另一个分型面用于取出塑件，又名为三板式注塑模。与单个分型面注塑模比较，三板式注塑模多加了一个中间板。它适合运用于采用点浇口进料的多种模具。在开模时中间板在定距拉杆的作用下，只能够分开一段距离，这段距离可方便的取出这两块板中间流道内的凝料，而利用推出机构（推板或推杆）将型芯上的塑件推出。电动车电池盒盖四周都有抽芯，结构比较复杂，从成本考虑，我选择单分型面注塑模。结构更简单，成本更低，经济效益更高。3.3型腔的数量和布局的确定确定型腔数量的方法有：一是根据技术参数来确定，综合考虑注塑机最大注塑量、额定锁模力以及塑件精度等，二是根据经济性来确定型腔的数目，它是根据总成型加工费最小原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，经考虑模具加工费和塑件成型加工费。本零件体积比较大，四周又有侧抽芯，结构又比较复杂，故主要从塑件精度及经济性来综合考虑型腔的数量，综上所分析，因此整个模具决定采用一模一出的结构分布，即一次注射成型一个塑料制件。3.4浇注系统设计浇注系统是指熔融的塑料由注射机喷嘴进入到型腔之间的进料通道。它的主要作用是使注射压力充分传递到模腔内的各个部位使熔融的塑料充满型腔，来保证塑件内部的致密组织、尺寸轮廓精度以及表面的光洁度，从而达到产品所需达到的要求。浇注系统设计主要包括主流道，分流道，浇口以及冷料穴的设计。在此设计过程中，我们采用的是直接浇口。3.4.1主流道的设计主流道就是熔融塑料从注塑机到模具型腔内部的通道。它的直径过大或过小都会影响到熔体的流速以及填充时间，不合理的设计便会影响冷却速度，甚至还有可能出现浇不满产生缺陷或气孔，从而影响到整个塑件的质量。由于主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，横截面为圆形，带有一定的锥度，另外由于经常与高温的喷嘴接触，故把主流道设计成拆可更换的衬套，简称浇口套。浇口套的设计要点：1.为了防止浇口套与注射机喷嘴对接处溢料，主流道与喷嘴的对接处应设计成半球形凹坑；2.为了减小对塑料熔体的阴力及顺利脱出主流道凝料，浇口套内壁表面粗糙度应加工到Ra0.8um；3主流道锥角过大或过小都会对塑件质量产生不良影响，通常取24度；主流道大端呈圆角，半径r=1-3mm,以减小料流转向过渡时的阻力；5.在模具结构允许的情况下，主流道尽可能的设计短一些，长度一般不超过60mm。遵循以下原则，设计的浇口套尺寸见表3.1。表 3.1 主流道部分尺寸符 号名 称尺 寸/mmd主流道小端直径1.5SR主流道球面半径16h球面配合高度3a主流道锥角2L主流道长度58D大端直径203.4.2 分流道设计本模具采用一模一腔，且只有一个浇口，故没有分流道。3.4.3 浇口设计浇口是浇注系统的关键部分，起着调节，控制料流速度、补料时间，防止倒流及在多型腔中起着平衡进料的作用。常见的浇口有测浇口、重叠式浇口、直接浇口、点浇口等。在选择浇口位置时，应考虑以下问题1：1) 应避免引起熔体破裂；2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处；3) 应有利于排气；4) 有利于尽量减少熔接痕和提高熔接痕强度；5) 防止型芯变形；6) 避免产生喷射和蠕动；7) 考虑塑件的收缩变形及分子取向；8) 应考虑塑件的外观。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用直接浇口，采用中心浇口。依据是熔体通过主流道直接进入型腔，流程短，进料快，流动阻力小，传递压力好，熔体流动均匀，保压补缩作用强，有利于排气和消除熔接痕。3.4.4 冷料穴设计由于采用直接浇口，在设计过程中不采用冷料穴和分流道，只要将浇口安排在合理的位置保证塑料熔体能够均匀地分布到型腔的各个部分。3.5 注塑模成型零部件设计3.5.1 型腔、型芯结构设计型腔是指模具闭合时用来填充塑料以成型制件的空间，按型腔的结构不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四个结构形式。通常包括凹模、凸模、小型芯、螺纹型芯或型环等 ，成型塑料件内表面的零件统称凸模或型芯，为节省优质钢材和便于加工及热处理，型腔和型芯都采用整体嵌入式结构，它们的固定采用紧配合固定。3.5.2 成型零件工作尺寸计算成型零件中与塑料熔体接触并决定制品几个形状的尺寸称为工作尺寸。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸。其中型腔尺寸可分为深度尺寸和径向尺寸，型芯尺寸可分为高度尺寸和径向尺寸。型腔尺寸属于包容尺寸，当型腔与塑料熔体或制品制件产生摩擦磨损后，该类尺寸具有增大的趋势。型芯尺寸属于被包容尺寸，当凸模与塑料熔体或制品制件之间产生摩擦磨损后，该类尺寸具有缩小的趋势。中心距尺寸一般指成型零件上某些对称结构制件的距离，如孔间距、型芯间距、凹槽间距和凸块间距等，这类尺寸通常不受摩擦磨损的影响，因此可视为不变的尺寸。对于上述型腔、型芯和中心距三大类尺寸，可分别采用三种不同的方法进行设计计算。在计算之前，有必要对他们的标注形式及偏差分布做如下规定。制品的外形尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值，与制品外形尺寸相对应的型腔尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值。制品的内形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值，与制品内形尺寸相对应的型芯尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值。制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正、负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。目前，成型零件的工作尺寸主要用两种方法计算，一种称为平均值法，另一种称为公差带法。对平均收缩率较小的塑件一般采用平均值法。ABS材料的收缩率在0.3%0.8%之间，其平均收缩率=0.55%，模具制造公差选z=/6。塑件除中心孔距95.1精度为三级外，其余尺寸精度为五级。型腔、型芯工作尺寸计算见表3.25。表3. 型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸制品公差计算公式工作尺寸型腔工作尺寸的计算1.141.00.440.320.320.320.28Error! Reference source not found.0.280.280.240.240.2型芯工作部分尺寸1.441.01.00.440.28+0.280.2中心距类尺寸10.720.740.440.440.320.280.283.5.3 型腔壁厚计算注射模在工作过程中要承受诸如注射压力、保压力、锁模力等多种附加力。模具型腔如遇到强度不够的情况，将产生塑性变形甚至发生断裂破坏；如遇刚度不够的情况，将产生比较较大的弹性变形，这会使模具的贴合面处存在比较大的间隙，进而发生溢料与产生飞边。另外，当成型后成型压力消失时，型腔因弹性回复而收缩，当收缩量大于塑件的收缩时，型腔会紧紧包住塑件，造成开模困难或塑件残留在定模上而损坏塑件或塑件质量不良。因此，有必要对模具型腔进行强度和刚度计算。该塑件型腔形状为整体式矩形，可由刚度计算得型腔壁厚及型腔底板厚，其式为： (式7.1) (式7.2)S c 型腔侧壁厚度(mm)；S d 型腔底板厚度(mm)；p 型腔内熔体压力，一般取2545MPa；(取35MPa)E 弹性模量，钢材取2.1105MPa； 成型零件的许用变形量；(ABS 属于中粘度塑料，故取0.05mm)c L / a 决定的常数；c L / b 决定的常数；L 型腔长度(mm)；a 型腔深度(mm)；b 型腔宽度(mm)。已知L =146.5mm， a =20mm， b =86mm，由于L / a =7.325，表中无法查取c 的值，故采用经验公式：S = (0.20L +17)0.85 (式7.3)得出最小型腔侧壁厚度Sc =39.4mm。有关参数为：L / b =1.70，查得c =0.0260；p=35MPa；b =86mm；E=2.1105MPa； =0.05。代入公式得型腔底板厚Sh =16.80mm。该模具型腔壁厚可取39.4mm，底板厚取16.80mm。根据计算数据画出凹模与凸模3.6 合模导向机构设计合模导向机构是塑料模具不能缺少的一个部分，导柱可以安装在定模上也可以安装在动模上，但是由于型芯一般设置在动模上，故一般也将导柱设置在动模上，方便操作的同时在合模时可以起保护作用。导向机构的作用是通过导柱导套的配合产生直线运动，从而保证动、定模在同一条直线上开合，实现凸模与凹模比较精准的定位，就能保证最终塑件的尺寸与位置精度。合模导向机构除了有导向和定位的功能外，还可以增加承受侧压力的能力，保证模具运动平稳。本模具采用导柱导向机构。1导柱机构形式为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，使用有肩导柱。导柱的布置为确保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱对称布置。为确保型芯不损坏，导柱设在动模一侧，即正装。导柱、导套三维如图3.4、图3.5所示：图3.4 导套图3.5 导柱3.7 脱模机构设计为保证塑料件成形后从模腔或型芯上顺利脱出，模具结构中必须设计可靠有效的脱模机构。由于此模具结构比较复杂，四周都有侧抽芯，不方便利于推板推管等脱模机构，所以采用推杆脱模机构，该机构运动简单且推出力大。九根推杆通过推杆固定板固定在推板上，上端通过在凸模上开孔通过，并保持一定的间隙，保持推出机构平衡推出。其三维图如图3.6：图3.6 推杆3.7.1 脱模力计算脱模力是指将塑件从包紧的型芯上脱出所需克服的阻力。对于薄壁距环形断面的塑件，其脱模力的计算公式为： （式3.1）上式中，是距环形塑件的平均壁厚，=1.5；E是塑料的弹性模量，E=1800；S是塑料的平均收缩率，这里取0.55%；L是塑件对型芯的包容长度，l=9；是模具型芯的脱模斜度，=；f是塑件与型芯之间的精摩擦系数，对于ABS塑料取0.21；是塑件的泊松比，=0.35；是无因次因素，；A是盲孔塑件型芯在脱模机构方向上的投影面积，A=2132.67；将上述数值代入公式（3.1）得到脱模力F=563.9N3.8冷却系统设计在塑料注射成型过程中，注入模腔中熔体的温度一般在200300之间，当制品从模具中取出时，温度一般在60左右，熔体释放出来的热量都传给了模具，为了保证模具正常工作，就必须对模具进行冷却，主要是用冷却水管进行冷却。在电动车电池盒盖注塑模具设计中，采用直径为6mm的冷却水管对模具进行冷却。冷却水管设计要点：1. 在允许的条件下，冷却水道距离型腔壁不宜太远，也不宜太近，以勉影响冷却效果和模具的强度，通常在1220mm范围内。2. 型腔、型芯或应分别冷却，并应保证其冷却平衡。3. 水管连接处必须加密封圈密封，防止漏水。4. 冷却水道不应闯过设有镶块或其接缝部位，以防漏水。其形状及尺寸如图3.7：图3.7冷却水道3.9侧抽芯机构的设计3.9.1大滑块设计大滑块的抽芯是利用成型的开模动作用，使斜导柱与滑块产生相对运动趋势，使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式，使之脱离倒勾，完成抽芯。其形状及尺寸如图3.8。图3.8斜导柱大滑块其中：25，取10(为斜导柱倾斜角度)=+212(防止合模产生干涉以及开模减少磨擦)D=10mmS=T+23mm S=1.5+3=4.5 (S为滑块需要水平运动距离；T为成品倒勾)S=(L1xsina.)/cos(为斜撑梢与滑块间的间隙,一般为0.5MM； L1为斜撑梢在滑块内的垂直距离)3.9.2小滑块设计本壳体上存在四个倒扣，通过分析可知，些倒扣不深，且形状比较简单，因此采用四个小滑块进行抽芯，由于些模具已经安装有斜导柱，结构比较拥挤，另外考虑到抽芯力不大，故用弹簧的弹力实现抽芯，利用楔紧块实现抽芯机构的复位。图3.9小滑块其中:T=2mmS=T+23mm S= 2+3=5 mm (S为滑块需要水平运动距离；T为成品倒勾)= 123.10 排气系统设计熔体经塑件中央向四周扩散充满型腔，有利于气体沿分型面排出，不会在顶部产生憋气的现象。同时，推杆与凸模的间隙也可以排出一部分气体,故不另行开排气槽。3.11 模架及模具材料的选择塑料注射模架已经标准化和系列化了，因此，在设计时只需要根据塑件的结构和尺寸直接选用就可以了。选用标准模架具有一下优点：简单方便，买来即用，不用存库；降低模架成本；简化了模架的设计和制造，缩短了生产周期，提高了模具中易损坏零件的互换性，便于模具的维修。根据塑件和型腔的大小及成型板的要求，并考虑斜导柱的安装空间和滑块的导滑长度，初选标准模架DDI.3032.A40.B40.C90。表3.4为模板的尺寸、材料及热处理情况。表3.3 模板的尺寸、材料及热处理名称尺寸材料规格热处理定模板（）3303504045钢GB/T12556.1.1990调质处理，硬度（230-270）HBS动模板（）3303504045钢GB/T12556.1.1990调质处理，硬度（230-270）HBS推杆固定板（）2103502045钢GB/T4169.8.1984调质处理，硬度（230-270）HBS托板（）2103502545钢GB/T4169.8.1984调质处理，硬度（230-270）HBS方铁（）583509045钢GB/T4169.8.1984调质处理，硬度（230-270）HBS动模座板（）3504004045钢GB/T12556.1.1990调质处理，硬度（230-270）HBS定模座板（）3504004045钢GB/T12556.1.1990调质处理，硬度（230-270）HBS第4章 注射机相关参数校核4.1 最大注射量的校核 为了保证注射成型的正常进行，塑件连同浇道凝料及飞边在内的质量一般不应超过最大注射量的80%5，即 (式4.1) 式中，注射机最大注射量的利用系数，一般取=0.8；注射机最大注射量（公称容积），=270cm3；所需塑料的容积（包括浇道凝料及飞边在内）；因塑料的体积与压缩率有关，所以所需塑料体积为 (式4.2)式中，塑料的压缩率，查表可知ABS塑料的压缩率为（1.82.0），这里取平均值1.9；塑料制品的体积（包括浇道凝料及飞边在内），=57.2 cm3；将上述数值分别带入（式4.2）及（式4.1），可以得知=0.8270=216=1.957.2 =108.68cm3满足注射机的最大注射量的要求。4.2 注射压力校核注射压力校核的目的是校验注射机的最大注射压力能否满足塑料制品成型的需求。为此，注射机的最大注射压力应稍大于塑料制品成型所需的注射压力。 （式4.3）式中，注射机的最大注射压力，根据所选注射机=160；塑料制品成型时所需的注射压力，它由注射机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统及型腔的流动阻力等因素确定，一般取。值位于值之间，且相差不大，故最大注射压力应满足要求。4.3 锁模力校核 锁模力又称合模力。当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力是试图使模具沿分型面分开，为此注射机的合模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积，故 （式4.4）式中，型腔内熔体的平均压力，对于容易成型的制品取300；注射机的公称锁模力，=1250；塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和，=2911.27将上述数据带入（4.4）得 =3002132.67=639.8KN=1250KN故锁模力满足要求。4.4 模具厚度的校核注射机规定最大与最小厚度是指模板闭合后达到规定锁模力时动模固定板上凸出的定位圈和定模固定板的最大和最小距离。因此，所设计的模具厚度应落在注射机规定的最大和最小厚度范围内。本模具厚度可以按下式计算 (式4.5)式中，模具厚度，；定模座板厚度，=30；定模板厚度，=80；动模板厚度，=70；垫块厚度，=90；动模座板厚度，=30；所以模具厚度为SZ.2500/500注射机所允许的模具最大厚度和最小厚度分别为750和300，模具厚度满足要求。第5章 模具的工作原理及调试5.1 模具的工作原理电动车电池盒盖注射模工作原理如下：模具安装在SZ.250/1250注射机上，定模部分固定在注射机的定模板上，动模部分固定在注射机的动模板上。合模后，注射机通过喷嘴将ABS熔料经流道注入型腔，经过保压冷却后塑件成型。开模时，动模部分随注射机动模板一起运动，斜导柱装在定模上，大滑块装在动模上，当动模住后运动时，便由斜导柱带动大滑块横向运动，实现两侧孔的抽芯，同时由于动模的向后运动，使小楔紧块松开，小滑块便在弹力的作用下实现四个反扣的的抽芯，当动模往后运动到一定距离时，推板被挡住，动模继续向后运动，塑件便被推杆从凸模上推出来，实现开模运动。合模时，注射机推力的作用下，抽芯机构通过过斜导柱和楔紧块实现复位，脱模机械通过复位杆实现复位，待模具完全闭合后，完成合模动作，至此一个成型周期完成，进入下一个循环周期。5.2 试模试模时，塑件上常可能出现各种缺陷，为此必须进行原因分析，排除故障。表5.1是热塑性塑料制品侧常见缺陷及产生原因。在试模时，如果塑件上出现上述各种缺陷，需按成型条件、成型设备、模具结构及形状等因素逐个分析其中的主要矛盾，然后再采取调整工艺参数、修正模具等方法加以解决。表5.1 热塑性塑料制品侧常见缺陷及产生原因制品缺陷产生原因制品填充不足料筒、喷嘴及模具温度偏低；加料量不足；注射压力太小；注射速度太慢；流道和浇口的尺寸太小；浇口数量不够或位置不恰当；型腔排气不良；注射时间太短；浇注系统发生堵塞；塑料的流动性太差。制品有溢边料筒、喷嘴及模具温度太高；注射压力太大，锁模力太小；模具密封不严，有杂物或模板已变形；型腔排气不良；从加料端带入空气；黑点及条纹料温高，并分解；料筒或喷嘴接合不严；模具排气不良；染色不均与；物料中有深色物；制品脱皮、分层原料不纯；同一塑料不同级别或不同牌号相混；配入润滑剂过量；塑化不均与；混入异物气疵严重；进料口太小，摩擦力大；制品有明显的熔接痕料温过低；模温低；擦脱模剂太多；注射压力低；注射速度慢；加料不知；模具排气不良；制品表面有裂纹模具太冷；冷却时间太长；塑料和金属嵌件收缩率不一样；顶出装置倾斜或不平衡，顶出截面积小或分布不当；之间斜度不够，脱模难；制品表面有波纹物料温度低，粘度大；注射压力；模具温度低；注射速度太慢；浇口太小； 制品翘曲变形 冷却时间短；顶出受力不够；模温太高；制品内压力太大；通水不良，冷却不均；制品薄厚不均；制品尺寸不稳定机器电路或油路系统不稳；成型周期不一致；温度、时间、压力变化；塑料颗粒大小不一；制品黏膜模具顶出装置结构不良；模腔脱模斜度不够；模腔温度不合适；模腔有接缝或存料；成型周期太短或太长；模芯无进气孔；第6章 模流分析6.1 最佳浇口位置分析图6.1 最佳浇口位置从图中可知，图中蓝色部分为最好的浇口位置，红色部分为最差的浇口位置，通过分析可以看出，此塑件的蓝色区域主要底部中央区域及四周， 为了出料及安排方便，将主流道设在底部中央。 6.2 填充质量分析图6.2 填充质量由分析图中可知，显示绿色部分为填充质量最好的区域，显示红色部分为填充质量最
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