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摩托车 转向 灯灯盖 注塑 模具设计 桂林

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摩托车转向灯灯盖注塑模具设计（桂林）,摩托车,转向,灯灯盖,注塑,模具设计,桂林

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编号： 毕业设计任务书题 目：摩托车转向灯灯盖注塑模具设计 学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 李长錦 学 号： 1200110411 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 杨晓清 职 称： 讲 师 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2015年12月28日注：1、本任务书一式一份，院办留存，发给学生电子稿，任务完成后附在说明书内。2、任务书均要求打印，打印字体和字号按照本科生毕业设计（论文）统一格式的规定执行。3、以下标题为四号仿宋体、加粗，正文中文用小四宋体，英文用小四Times New Roman，日期采用阿拉伯数字。 4、“一、毕业设计（论文）的内容、要求”位于页面最顶端，“任务下达时间”位于新页面最顶端。5、请不要修改最后一页（即“任务下达时间”所在页的内容）一、毕业设计（论文）的内容随着各种家用器具、视听设备、办公器械、玩具以及汽车零件等大量采用塑料产品, 并向小型化、精密化、形状复杂化(三维曲面) 的方向发展, 对塑料模具的技术要求也越来越高, 设计、制造周期也越来越短。因此, 模具CAD/ CAM 软件得到了广泛应用。利用一些三维软件可方便地进行注塑模具的设计、分析和制造。毕业设计工作内容-装 - 订 - 线-： 在熟练掌握软件和模具设计基本理论的基础上，对摩托车转向灯灯盖进行注塑模具设计。整个毕业设计的内容包括课题的调研；资料的搜集与消化；了解摩托车转向灯灯盖零件注塑模设计的基本思路与方法；设计一套合格的模具包括确定合理的型腔分布和分型面、设计合理的塑件浇注系统和排气系统、成型零部件凸凹模结构、导向定位机构、脱模机构设计、抽芯机构、冷却系统、模架的选择、注塑成型的基本参数以及注塑机的设计选用和校荷；熟练掌握一门三维软件并对零件实体造型；运用MoldFlow软件对塑料一些参数进行模流分析，通过模拟分析的结果优化模具结构及相关参数，并验证设计的合理性；绘制模具整体装配结构图。二、毕业设计（论文）的要求与数据1、摩托车转向灯灯盖大批量生产，选用的材料为苯乙烯 丁二烯 丙烯腈共聚物(ABS)。2、详细设计出模具各大组成部分，包括：浇注系统、导向定位机构、脱模机构、抽芯机构设计、冷却系统等。3、毕业设计说明书包括：工件结构分析、工艺分析；模具方案的论证、进行总体结构设计；设计出各大组成系统，必须含有理论依据和结构计算过程等。三、毕业设计（论文）应完成的工作1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的300-500个单词的英文摘要。论文中的中、英文摘要要对应一致。模具各个组成部分严格按照注塑模具标准来选择和设计。论文中各个组成部分的零件设计或选择必需有理论依据和计算过程；运用MoldFlow软件对塑料一些参数进行模流分析，通过模拟分析的结果优化模具结构及相关参数。严格按照桂林电子科技大学论文格式要求撰写论文。2、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）；要求翻译准确、通顺、文字流畅。3、绘图工作量折合A0图纸3张以上，其中必须包含两张A3以上的计算机绘图图纸。严格按照工程制图国家标准来绘制图纸。采用新标标注尺寸和精度。四、应收集的资料及主要参考文献1 傅建等模具制造工艺学M北京：机械工业出版社,2004 2 张国强注塑模设计与生产应用M北京：化学工业出版社,2005 3 杰克埃弗里塑料成型方案选择设计和制品工程师指南M北京：化学工业出版社,2004 4 高为国模具材料M北京：机械工业出版社,20045 郭广思注塑成型技术 M北京：机械工业出版社,2002 6 许鹤峰, 陈言秋注塑模具设计要点与图例M北京：化学工业出版社,1999 7 洪慎章实用注塑模设计与制造M北京：机械工业出版社,20108 Yan LAn Intelligent Knowledge-based Plastic Injection Mold Design SystemJ Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, 2003, 3：3514-3518 9 吴宗泽 机械设计实用手册M北京：机械工业出版社,200210孙锡红我国塑料模具发展现状及发展建议J电加工与模具， 2010(11):313311 苏娟华,赵一静等.饮料瓶坯注射模具的热流道设计J.成都：塑料工业 ,2000五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台CAD设计软件（Pro/E或SolidWorks等）任务下达时间：2015年12月28日毕业设计开始与完成时间：2015年12月28日至 2016年05 月22日组织实施单位： 机械电子工程系教研室主任意见：签字： 2015年12月30日院领导小组意见：签字： 2015年12月31日编号： 毕业设计开题报告题 目：摩托车转向灯灯盖注塑模具设计学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 李长錦 学 号： 1200110411 指导教师单位： 机电工程学院 姓 名： 杨晓清 职 称： 讲师 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2016年3月1日1毕业设计的主要内容、重点和难点等 毕业设计的主要内容：毕业设计课题为摩托车转向灯灯盖注塑模具设计。近几年，我国塑料模具工业有了很大的发展，塑料制品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，其种类也越来越多，制造加工也越来越精致美观。在未来的模具市场中，塑料模具发展的速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。并且随着注塑模具技术的发展，在工程机械和工业机械、电子、汽车、家电、玩具等产品中，60%以上的零部件，可以依靠模具成型。随着国内经济发展，摩托车转向灯灯盖也出现了多种样式，虽然看似简单，但是其注塑模具的设计制造所涉及的知识面和知识点比较多，能比较全面的反应一些注塑模具设计的特点。本课题应用性强，知识面覆盖较广，并且来自生活，所以容易激发我学习研究的兴趣，所以选择了这个课题,其主要内容如下：1、参观调研，查阅资料。到模具制造相关企业调研，了解模具设计、生产、制造及加工情况。结合本次毕设课题，查阅模具相关资料；2、 撰写开题报告；3、通过对产品的性能分析，完成相关的模具结构与零件设计；4、设计的模具结构要求完整、合理；5、合理选择尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，绘制的产品图样完整；6、认真分析制件图，确定模具型腔、模具结构、分型面和进料口形式，计算含收缩率的相关尺寸和模具的强度和刚度；7、 翻译专业外语文献。8、 撰写毕业设计（论文）说明书；9、 绘制模具总装图、零件图；毕业设计的重点难点：1、模具型腔数的确定，模具结构、分型面和浇注口形式的选择；2、塑件的合理性设计及结构工艺性分析。塑件壁厚成型工艺考虑及保证塑件的外观要求；3、模具主要尺寸设计、强度及刚度分析；4、模具调温系统结构的确定；5、脱模推出机构的设计；6、保证塑件成型时无变形，注出的制件表面光滑，无气泡和其它缺陷，无飞边或少飞边。7、绘制模具总装配图、零件图及尺寸标注。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等） 1、模具技术的现状模具工业是重要的工业基础，模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具、就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备，而是技术密集型的产品，工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：“模具是发展工业的一把钥匙；模具是一个企业的心脏；模具是富裕社会的一种动力”。改革开放以来，由于我国机械、电子、轻工、仪表、交通等工业部门蓬勃发展，对模具需求数量上越来越多，质量要求越来越高，供货期越来越短。因此，引起了国有关部门对模具制造行业高度重视，将模具列为重点科研攻关项目，派人出国学习考察，引进国外先进技术，制定有关模具国家规范。通过这一系列措施，使得我国模具制造行业有了很大发展。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过1O0亿美元；日本从1957年到1984年二十七年间，模具工业增长100倍；1987年台湾地区模具出口达一亿二千万美元。香港的模具年产值为30亿港币，我国的模具年产值为人民币3O亿元。由此可以看出，我国模具工业发展迅速，但技术相对于发达国家还较为落后，随着各个行业对模具提出的高要求，模具工业会飞快的发展，使得模具行业走向新的市场机遇。2、注塑模简介 注塑成型又称注塑模具，是热塑性塑料制件的一种主要成型方法，并且能够成功地将某些热固性塑料注塑成型。注塑成型可成型各种形状的塑料制品，其优点包括成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的制品，且生产效率高易于实现自动化，因而广泛应用在塑料制品生产当中。3、注塑成型原理及特点塑料的注塑成型过程，就是借助螺杆或柱塞的推力，将已塑化的塑料熔体以一定的压力和速度注入模具型腔内，经过冷却固化定型后开模而获得制品。因此，可以说注塑成型在塑料装配生产中具有重要地位。4、注塑成型原理 注塑成型所用的模具即为注塑模（也称为注射模），注塑成型的原理（以螺杆式注射机为例）。首先将颗粒或粉状的塑料加入料斗，然后输送到侧装有电加热的料筒中塑化。螺杆在料筒前端原地转动，使被加热预塑的塑料在螺杆的转动作用下通过螺旋槽输送至料筒前端的喷嘴附近。螺杆的转动使塑料进一步化，料温在剪切摩擦热的作用下进一步提高并得以均匀化。当料筒前端堆积的体对螺杆产生一定的压力时（称为螺杆的背压），螺杆将转动后退，直至整好的行程开关接触，从而使螺母与螺杆锁紧。具有模具一次注射量的塑料预塑和储过程结束。这时，马达带动气缸前进，与液压缸活塞相连接的螺杆以一定的速度和压力将熔料通过料筒前端的喷嘴注入温度较低的闭合模具型腔中。熔体通过喷嘴注入闭合模具腔后，必须经过一定时间的保压，熔融塑料才能冷却固化，保持模具型腔所赋予形状和尺寸。当合模机构打开时，在推出机构的作用下，即可顶出注塑成型的塑料制品。5、摩托车转向灯灯盖注塑模具设计的流程：(1)思考与创新：绘制草图，确定摩托车转向灯灯盖外观形式；(2)实践操作：通过Pro-e软件画出摩托车转向灯灯盖的三维模型；(3)用Pro-e做出结构二维图；(4)将Pro-e做的图导入AutoCAD中；(5)修改结构二维图。6、注射模具的设计过程(1)对塑料零件的材料、形状和功能进行分析(2)确定型腔的数目确定型腔的数目条件有：最大注射量、锁模力、产品的精度要求和经济性等。(3)选择分型面分型面的选择应以模具结构简单、分型容易，且不破坏已成型的塑件为原则。(4)型腔的布置方案型腔的布置应采用平衡式排列，以保证各型腔平衡进料。型腔的布置还要注意与冷却管道、推杆布置的协调问题。(5)确定浇注系统浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统的设计应根据模具的类型、型腔的数目及布置方式、塑件的原料及尺寸等确定。(6)确定脱模方式脱模方式的设计应根据塑件留在模具的部分而同。由于注射机的推出顶杆在动模部分，所以，脱模推出机构一般都设计在模具的动模部分。因此，应设计成使塑件能留在动模部分。设计中，除了将较长的型芯安排在动模部分以外，还常设计拉料杆，强制塑件留在动模部分。但也有些塑件的结构要求塑件在分型时，留在定模部分，在定模一侧设计出推出装置。推出机构的设计也应根据塑件的不同结构设计出不同的形式，有推杆、推管和推板等结构。(7)确定调温系统结构模具的调温系统主要由塑料种类决定。模具的大小、塑件的物理性能、外观和尺寸精度都对模具的调温系统有影响。(8)确定凹模和型心的固定方式当凹模或型心采用镶块结构时，应合理地划分铁块并同时考虑镶块的强度、可加工性及安装固定。(9)确定排气尺寸一般注射模的排气可以利用模具分型面和推杆与模具的间隙；而对于大型和高速成型的注射模，必须设计相应的排气装置。(10)确定注射模的主要尺寸根据相应的公式，计算成型零件的工作尺寸，以及决定模具型腔的侧壁厚度、动模板的厚度、拼块式型腔的型腔板的厚度及注射模的闭合高度。(11)选用标准模架根据设计、计算的注射模的主要尺寸，来选用注视模的标准模架，并尽量选择标准模具零件。(12)绘制模具的结构草图在以上工作的基础上，绘制注射模的完整的结构草图，绘制模具结构图是模具设计十分重要的工作，其步骤为先画俯视图（顺序为：画模架、型腔、冷却管道、支撑柱、推出机构），再画出主视图。(13)校核模具与注射机有关尺寸对所使用的注射机的参数进行校核：包括最大注射量、注射压力、锁模力及模具的安装部分的尺寸、开模行程和推出机构的校核。(14)注射模结构设计的审查对根据上述有关注视模结构设计的各项要求设计出来的注射模，应进行注射模结构设计的初步审查，同时，也有必要对提出的要求加以确认和修改。(15)绘制模具的装配图装配图是模具装配的主要依据，因此应清楚地表明注视模的各个零件的装配关系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直径、安装尺寸、活动零件的极限尺寸等）、序号、明细表、标题栏及技术要求。(16)绘制模具的零件图由模具装配图拆绘零件图的顺序为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件后结构零件。(17)复核设计图样注射模具设计的最后是审核所设计的注射模，应多关注零件的加工、性能。已查阅的文献资料1 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京:机械工业出版社，2002.2 模具实用技术丛书编委会模具实用技术注塑模具设计制造与应用实例M北京:机械工业出版社，2002. 3 颜智伟.塑料模具设计与机构设计M.北京：国防工业出版社，2006.4 姜明艳.薄壁外壳注塑模设计J. 北京：机械工业出版社，2002.5 王文广等.塑料注射模具设计技巧与实例M.北京：化学工业出版社，2004.6 模具实用技术丛书编委会.塑料模具设计制造与应用实例M.北京：机械工业出版社，2002.7 李学锋. 塑料模设计及制造M北京：机械工业出版社，2002.68德G.曼格斯，李玉泉译.塑料注射成型模具的设计和制造M.北京轻工出版社,2005.9谭雪松, 林晓新, 温丽. 新编塑料模具设计手册M北京：人民邮电出版社，2007. 10 Childs Peter R.NMechanical DesignJOxford :Butterworth-Heinemann，2003.11张维合，注塑模具设计实用教程M. 北京：机械工业出版社,2011.现有设备及实验条件：计算机一台，使用软件为Pro/Engineer5.0及Auto CAD2008、Moldflow insight，以上实验条件可满足本次毕业设计的要求。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料1、实施方案1) 塑件的成型工艺性分析；2) 塑件的成型工艺参数确定；3) 确定成型方法、型腔布置及分型面的选择；4) 模架的选择、选择浇注系统以及选择成型设备和注射机的校核；5) 模具结构、尺寸的设计计算；6) 模具的总体设计，模具的装配示意图及工作原理。7) 编制该模具主要零件制造工艺卡片，完成设计计算说明书，2、进度实施计划1) 2015年12月29日至2016年3月8日，理解消化毕设任务书要求并收集、分析、消化资料文献，根据毕设内容完成并交开题报告；2) 2016年3月9日至2016年3月15日，开展调研，了解塑件结构，对原材料进行分析，考虑塑件的成型工艺性、模具的总体结构的形式，并完成部分英文摘要翻译。3) 2016年3月16日至2016年3月31日，查阅资料，熟悉注射模的结构及有关计算，拟定模具的方案设计、总体设计及主要零件设计，拟定成型工艺过程，查阅有关手册确定适宜的工艺参数，注射机的选择及确定注射设备及型号规格；4) 2016年4月1日至2016年4月6日，完成设计计算任务，总体结构的设计和完成总装配图及零件图的设计；5) 2016年4月7日至2016年4月21日，完成设计，图纸绘制任务，工艺规程说明书的编写；6) 2016年4月22日至2016年5月4日，完善设计并完成论文的撰写；7) 2016年5月5日至2016年5月9日，修改并打印毕业论文及整理相关资料，交指导老师评阅，准备论文答辩。3、预期提交的毕业设计资料1) 两万字左右的毕业设计说明书；2) 不少于四万字符的指定英文资料翻译3) 模具装配图、零件图（折合3张以上A0图纸）4) 成型零件的加工工艺卡片指导教师意见指导教师（签字）： 2016年03月日开题小组意见开题小组组长（签字）：2016年03 月日 院（系、部）意见 主管院长（系、部主任）签字： 2016年03月日- 7 - 编号： 毕业设计说明书题 目： 摩托车转向灯灯盖注塑 模具设计 学 院： 机电工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化学生姓名： 李长錦 学 号： 1200110411 指导教师： 杨晓清 职 称： 讲师 题目类型：o理论研究 o实验研究 工程设计 o工程技术研究 o软件开发2016年 6月 3 日摘 要本次毕业设计的课题是摩托车转向灯灯盖的模具设计，通过对塑件进行工艺分析，由于塑件外形为圆柱类，结构简单，可以一次脱模，所以采用简单的二模板模单分型面的模具结构。为了满足大批量生产的需求，模具型腔数目采用一模四腔的设计，分流道采用圆形截面的分流道，塑件对表面质量要求较高，故浇口采用侧浇口，既能满足外观要求又便于后期的人工加工，塑件的两个沉孔采用推杆对顶和推管的方式成型，同时推管还作为推出机构，多功能利用，模具型腔由多个成型零件组成，排气设计为间隙排气的方式，推出机构采用推杆、推管推出的方式，均布在圆周上。为了使塑件均匀冷却，采用双层冷却管路对模具进行冷却。设计完成后还通过运用moldflow进行模流分析，来检查设计的模具结构对塑件的成型的影响，是否能完成填充，填充时间的长短，气穴的产生位置，所需锁模力和冷却效果等，然后进行模具结构优化设计和成型参数的优化设置。除此之外还对模具的相关参数进行计算校核，增加其可靠性，该设计对类似的结构注塑件有一定的借鉴作用。关键词：灯盖；模具设计；moldflow；推出机构AbstractThe subject of this graduation design is the injection mold design of motorcycle turn signal lamp cover to make a simple analysis of the plastic parts. Because of the column shape and simple structure, a disposable stripping is available. Therefore, the designer adopts two single mold template mold parting surface structure. In order to meet bulk production demands, the number of mold cavities apply a four-cavity mold design. And circular section is used in the shunt. In addition, because of plastic parts high demand for its surface, the using of side gating system not only meets the appearance but the later artificial processing. Two countersunk holes of the plastic parts adopt putter to the top and push tube for forming and the push tube also serves as the ejecting mechanism with multifunctional application. Mold cavities are consist of several formed parts by using constant exhaust. The ejecting mechanism adopts putter and releasing push tube to uniformly distribute in the circle. In order to uniformly cooling the plastic parts, double-cooling-tube is used to cool the mold. After the completion of the design, moldflow is used to analyze mold flow to examine the impact of the design of the mold structure for molding plastic parts: whether filling can be completed or not , the length of filling time, the generation position of cavitation, the required clamping force and the cooling effect etc. and then designer conducts the mold structure optimization settings and the molding parameters optimization settings. In addition, the relevant mold parameters are calculated and checked to increase its reliability. This design can be great reference for similar plastic molding parts structures.Key words: lamp cover; mold design; moldflow; ejecting mechanism目 录绪论11 塑料21.1 塑料的分类21.2 塑料成型工艺特性31.2.1塑料的成型收缩性31.2.2塑料的结晶性32 塑件工艺分析与技术要求32.1 塑件的技术要求32.1.1产品的尺寸精度分析42.2 塑件的工艺性分析42.2.1塑件的表面质量分析42.2.2塑件的结构工艺性分析42.2.3塑件的材质工艺性42.3 注射成型工艺参数53 模具结构形式的拟定53.1 塑件成型方案的确定53.2 确定型腔数目和排列形式63.3 模具结构形式的确定74 成型设备的选用74.1 注塑机的选择74.1.1注塑机的分类74.1.2塑件的注塑量计算74.1.3初步注塑机的确定84.2 模架的选择84.3 模具参数的校核94.3.1 注射压力的校核94.3.2锁模力的校核94.3.3模具的装夹尺寸校核104.3.4开模行程与塑件推出距离的校核104.3.5模具厚度校核104.3.6最大注射量的校核105 分型面位置的确定115.1 分型面类型115.2 分型面选择的原则116 浇注系统的设计126.1 主流道的设计126.1.1主流道的尺寸设计136.1.2流道衬套的形式136.2 分流道设计146.2.1确定分流道的截面形状146.2.2确定分流道截面大小146.2.3确定分流道在分型面上布置形式156.2.4浇口设计156.3 排气系统的设计187 成型零部件设计197.1 成型零件的材料选择197.2 型芯型腔结构的确定197.3 型芯型腔镶块外形尺寸的确定207.3.1确定镶块的长、宽、高尺寸207.3.2型腔侧壁厚和底板后的校核207.4 成型零部件尺寸的计算218 冷却系统的设计238.1 冷却水道的直径的设计2382 冷却回路尺寸确定238.3 冷却水道结构的布置249 合模导向机构设计269.1 机构的功用269.2 导向机构的设计269.2.1导柱设计269.2.2导套设计2710 推出机构设计2710.1 脱模力计算2810.2 推杆设计2910.3 推管设计2911 复位机构的设计3011.1 弹簧的选用3012 其他需要说明问题3112.1 塑料模具结构零部件常用材料及热处理3112.2 设计成果和原理31结论34谢 辞35参考文献36附 录37 第 40 页 共 37页绪论模具是工业制造技术和机器的根本，在近几年，随着使用模具的范围扩大，模具工业对模具的使用需求较高的技术水平，使其的成长速度变快，成长速度相对于其他行业较快，已经成为现实。目前供不应求，国家需求模具的量比生产量大很多，随着模具的快速发展，一批批科技含量高的模具被设计生产出来了，并且在模具行业越来越大的比重的生产。在当今的工业制造，过半的工业产物要利用模具来生成，这已成为工业生产的基本设备，大批的新兴产品的开拓和制造大多数需要利用模具生产完成，尤其是在一些基础的行业及其为出众。自改革开放这么多年来，我国的塑料行业有了高速的成长，特别是在塑料制品正在增加，它的种类逐渐增多，与其他行业相比，其产量已上升到世界第四位，从中都可以认识到，塑料行业对我国经济发展起到了关键的作用。越来越多的塑料工业制品使用范畴不停地扩展，塑料制品在数量、品质和精度都需要更高的追求，推动注塑技术的不断发展。我国快速发展的注塑模，通过用计算机辅助设计软件，塑料模具的设计不断发展，制造技术已经在工业生产显著增加已经开发并在一个大的领域中使用。但是，与世界上一些拥有先进技术的国家或地区，无论在设计或生产相比，我们仍然在这些地方落后。模具还不能制定一系列标准，在运用市场而言是不通用的，并且也未能实现规模化生产;小型独立的模具生产厂;没有规划专业，灵活的相互融合;。因此，要不停提升其设计和生产水准，来增高我国产业的国际地位。这些年来，我国的塑料模具行业的高速成长，主要表现在逐渐走向大型化，精密，复杂方向的模具产品的方向，集成技术的不断改进，不断缩短模具的生产周期。但和国外同行业高端技术对比，还是落后一段距离。有一些比较大的行业开始需要大量的模具，在需求不断增加的情况下，塑料模具行业将迎来春天。因此，塑料模具需要依靠一些比较重要的项目的开发，要面对一些大的行业，所以它可以继续推进国家的经济发展，并持续在该领域的这些应用中产生有利的效果。特别是在交通行业，电子行业和信息产业的发展，此外，还应该着眼于IT行业开发产品模具开发，这一行业需要是精密模具，在这个方面我国的不足，可以得到有效填补，另外应同时继续开展大规模的开发和设计的模具，不断填补产业项目的空缺。在企业方面，调整生产和科学管理科学的结构，使企业能生产新模具产品，以满足社会生产模具的需求，使模具企业形成了比较好的发展格局。鉴于模具现在在这个设计注塑模具的市场和发展机遇，本次对注塑模具进行设计，在设计开始前对模具制造行业进行了一定的研究，以了解当前的生产工业模具，在设计中与实践结合，达到深入研究和将结合理论与实践的目的。本课题的研究内容及基本要求（1）独立找到相关信息并阅读消化转向灯的摩托车注塑模具的设计要求;（2）考虑到被加工的塑料零件件的成型过程工艺和实用性，对塑料件的二维图进行分析，根据其结构和工艺特征，以确定塑料成型工艺;（3）通过公式计算成型零部件的数值大小；（4）了解注塑设备的技术要求，设计合适的模具总体结构和进行有关数值计算;（5）绘制模具总装图和重要的零部件；（6）设计的模具应具有生产效率高，可靠性高，也应该具有一个比较高的自动化程度；（7）在模具部件的每个部分应满足模具的工作要求，尝试使用标准件，以减少处理的难度。本课题的研究目的及意义（1）通过查阅学习相关资料，对问题分析解决，来了解注塑模具的设计知识；（2）提高自己的综合能力，将理论和实践有效的结合；（3）通过对毕设的研究，对所学的知识进行温故。1 塑料塑料是在20世纪才开始开发出来的聚合物材料，它主要由树脂生成，大多含有添加剂，并在加工过程中形成所要求的设计形状，并且可以是在室温和大气压力下保持成型形状的一类材料。1)合成树脂 塑料的合成树脂的类型确定着的塑料类型和基本属性，例如机械功能、物理功能和化学功能等，还有在成型时，将塑料的其它部分性能粘合在一起。2)添加剂 取决于塑料功用的添加剂一般有增塑剂，润滑剂，稳定剂，阻燃剂，着色剂，抗静电剂，发泡剂和填料等。1.1 塑料的分类（1）塑料的品种有很多，根据不一样的原则分类，能够有不一样的结果，通常是根据其加工的方式来分类，可以将塑料分类为热固性和热塑性，两类塑料的区别为：1、热固性塑料，热固性塑料表示那些由热固化合成树脂合成的塑料，但塑料成型后不能再熔和再塑造成型，因为它的合成树脂的在加热前是直链结构，当在加热初始阶段才具有可塑性可溶性。但是，加热到一定温度，其分子产生交联反应，其形状硬化定型，形成不可熔并且不成为胶的物质，统称为体型聚合物。当热固性塑料成型后，就算它被升温到分解的温度还是不能变软，并且不能被允许在溶液中溶解。常见的热固性塑料：脲醛，三聚氰胺甲醛等。2、热塑性塑料，热塑性材料是指在一定温度内能重复软化和硬化塑料，其分子结构呈直链或支链分子结构，它的分子构造通常彼此缠绕，可是不相互连接，当温度达到特定软化或之后的熔融温度，可以对塑料进行成型加工。列如对已经成型的塑件进行加热变软，再塑造，可以重复多次进行。1.2 塑料成型工艺特性在加工塑料原料的过程中，其表现出的一系列的功能，这些功能与塑料的种类，成型的模式和条件，模具结构等密切联系的，通过掌握这些特性，在设计工成型工艺时可以有效帮助选择合理的工艺，以控制产品质量。1.2.1塑料的成型收缩性塑料原料在模具中从熔融状态冷却到常温时，会成形为固体塑件，但是其体积与尺寸会产生一定范围的收缩变化，这一变化称之为塑料的收缩性。塑料收缩存在很多影响因素，比如塑料材料具有的热胀冷缩特性、模具的结构及成型的工作条件等。通常用收缩率来代表塑件变化的大小。一般塑料的收缩程度可以用收缩率表示：实际收缩率：S=(a-b)/b100% （1-1）式中 a模具的成型部分在塑料成型温度下的尺寸值； b塑件在常温时的尺寸。1.2.2塑料的结晶性塑料原料在注塑成型过程中，从熔化状态到冷却凝固，分子发生有规律排列的现象，这一现象就称为塑料的结晶性。2 塑件工艺分析与技术要求2.1 塑件的技术要求塑件的三维造型如图2.1所示图2.1摩托车转向灯灯盖三维造型图塑件的二维结构如图2.2所示图2.2摩托车转向灯灯盖二维图2.1.1产品的尺寸精度分析根据任务书要求塑料塑件的材料选用ABS，该塑件的尺寸精度中等要求，其塑件的公差可以采用MT3，模具型腔的制造精度可按照8级精度查询公差2.2 塑件的工艺性分析2.2.1塑件的表面质量分析1）该塑件要求外观美观，没有残缺，飞边等，粗糙度可取Ra0.8um。2）该塑件不是很大，要求制品外观精度高，外表面不允许由棱角，所以上表面棱角过渡处最好自然形成圆角。2.2.2塑件的结构工艺性分析1）从图纸上分析，该塑件外形为圆柱形，为了方便脱模，设计其脱模斜度为1度，壁厚为1mm，满足最小壁厚的要求2）制品的内腔较深，有沉孔3）制品结构不复杂，易于推出，不用采用侧抽芯机构2.2.3塑件的材质工艺性根据成型材料的要求，选择ABS作为此次成型的材料。ABS是合成树脂的一种，其抗磨损性，耐低、高温性与低蠕变性，还具备容易加工的特点，产品的尺寸优异稳定性，外表特性，容易着色，也能够二次加工表面电镀金属电镀，焊接，冲压和焊接，被普遍运用到制造行业、车类行业、仪器仪表行业和建造行业，是一个用途很广的热塑性工程塑料。下面对ABS性能分析：1、使用性能：1）首先，它有一定的冲击韧性和整体性能良好，并在低温环境不会迅速下降。2）具有耐磨性强，耐低温寒冷环境，以及耐水性，对化学材料具有很强的耐性和电性能。3）生活环境的水，以及酸和碱的物质，无机盐，对它的作用很小。4）注射成型稳定性好和容易加工，通过调色剂能够调出特定色彩。2、成型性能：1）非晶材料，液体流动性中等，材料温度和模具温度对成型质量的影响较大2）吸湿性大，使用前需要对原材料进行充分干燥3）散热快，模具浇注系统不能太长，要设置冷料4）随着温度的升高，粘度变得过高，应该采用螺杆注塑机，喷嘴加热2.3 注射成型工艺参数在注塑成型过程中，要成型出符合设计要求的塑件，要对塑件的注塑成型参数进行合理的选择，根据查询相关资料，查得ABS的成型工艺特性如表2-1所示表2-1 ABS成型参数注塑机类型螺杆式螺杆转速3060 r/min预热干燥温度8085C预热干燥时间23 h密度1.021.05 g/ cm材料收缩率0.30.8%料筒温度前段210230中段230240后段210220喷嘴温度170180C模具温度5080C3 模具结构形式的拟定3.1 塑件成型方案的确定(1)注射成型注射成型是热塑性塑料成型的一种重要途径，成型快捷，截止至今，大多数的热塑性的材料都能够用这种方式来生成塑料制品。完成注塑的步骤为加原料，原料塑化，熔料充模，进行保压，冷却降温和脱模推出塑件的几个阶段。注射前的预备，注射矜持，塑件后续处置是注射成型工艺的三大过程，其成型主要是成型温度、成型时间和成型压力的设置。(2)压缩成型压缩成型一般应用于热固性塑料制品生产，采用压力机把加到模具中的经过的固态原料施加压力使其融化充满型腔，固化后形成所要的产品。 压缩成形，一般用在热固性塑料塑模具，也用在热塑性的材料。当热固性塑料放置在高的温度和压力的型腔中，其由固体变成粘性流状态，以及在该状态下，填满型腔，同时高聚物发生交联反应，塑料渐渐从粘流态变成固体，最后通过脱模得到塑料制品。热塑性塑料压缩成型没有聚合反应，但有从固态变成粘流态与填满内腔的路程，故在熔料填好内腔后，必须把注塑模具降温让塑料固化，导致成型时间长、不利于生产，所以热塑性塑料选用注射的方式更经济。(3)压注成型压注成型，是比压缩成型更优良的成型方式，其步骤为加原料、加温、增加压力、凝固和脱模。此种成型方法一般使用在热固性塑塑件的生产。(4)挤出成型在热塑性塑料成型的方式中，挤出成型是一种被广泛应用的加工方式。主要用于生产管类、板类、棒类、片类，也可以应用于颗粒料、空心塑件型坯的加工。挤出成型通常为三个阶段：固态塑料的融化、成型、凝固定形。根据本次成型的要求，ABS一般使用注射成型的方式。3.2 确定型腔数目和排列形式一次注射只生产一个塑件的模具为单型腔模具，而一次注射能生产两个或两个以上的塑件的模具为多型腔模具。对于多型腔模具，单型腔模具相对简单紧凑和制造成本较低，制造出来的塑件能确保形状与尺寸的统一性，成型的工艺易控制，但是当大批量生产的需求时，多型腔就是相对合理的选择，因为多型腔提高了生产效率，减低了塑件的整体生产成本。所以在选择模具型腔数量时，要依据塑件结构精度和生产要求综合考虑。一般来说，对于那些要求较高的中小型塑件优先采用较可靠的单型腔结构；但是要求不是很高的小型塑件，形状不复杂，还需要大批量生产时，可以采用多型腔结构，使生产效率大为提高，减低塑件的生产成本。该塑件对精度需求没有很高，其最大尺寸为80mm，且要求大批量生产，再结合其成型特性和经济性，拟采用一模四腔，型腔布置在模具中间，采用对称平衡式结构，利于熔料流程和模具的平衡。具体分布方式如图3.1所示图3.1型腔分布图3.3 模具结构形式的确定模具的结构有多种形式，在设计模具时要坚持采用最简单结构形式达到生产要求的原则，降低生产成本。塑件为圆盖类零件，精度要求一般，但外观要求较高，并需要大批量生产，可以采用多型腔单分型面的形式，采用二板模侧浇口进胶即可满足生产要求，同时侧浇口加工方便，塑件的成型圆柱孔，可用推杆和推管结合（市场上称为司筒）来形成，同时还可以作为推出机构，为了让塑件推出平稳不变形，还要在塑件四周增加推杆。4 成型设备的选用4.1 注塑机的选择通常在选用注塑机时，不仅要考虑到模具的构成、形式和一些常规的参数尺寸，还需要根据模具的模腔数目、所需要的成型量、所需要的锁模力、制品的投影面积、模具的高度、注射压力、安装尺寸和开模的行程等因素综合考虑，如果选择的注塑机不能满足这些要求，则会使模具无法正常应用，为此，一定对相关参数进行较核，并通过较核来设计注塑模具与选择合适注射机型号。4.1.1注塑机的分类注塑机是生产热塑性塑件的主要设备，按照注塑机的外形来分类，可分为三种;1)卧式注塑机，其合模锁模系统和注射系统都呈水平布置，具有重心低，稳定，操作维修方便，推出的塑件可以自由下落，易于实现自动化生产的优点，适合加工大中型塑料制品，但其存在模具安装比较困难的缺点。2)立式注塑机，其合模锁模系统和注射系统都垂直于地面布置，占据的空间较小，模具的安装便利，但其重心较高，稳定性较低，推出的塑件要借助手动取出，较难完成自动化。3)角式注塑机，其合模锁模系统与注射系统相互垂直，通常为沿水平方向进行合模，沿垂直方向进行注塑，该类注塑机结构简单，可进行螺纹塑料制品的自动脱模，但是其机械的传动结构不能保证可靠的注射，和锁模力。4.1.2塑件的注塑量计算由于塑件的整体结构简单，利用pro/e5.0进行三维造型，利用软件分析功能得出制品的体积：塑件体积：v=10.4341cm3 （4-1）ABS相对密度：=1.05g/cm3 （4-2）因为一模四腔，所以塑件的总质量为：m=1.05x41.7364=43.82322g (4-3)注塑模具成型时所需的注塑量等于塑件的成型体积和流道凝料的体积之和，但是现在无法确定浇注系统凝料的体积，所以采用估算的方式，凝料的体积为总塑件体积的20%估算。则浇注系统的体积为：V浇=20%*V=8.34728 cm3 （4-4）所以总体积为: V总=41.7364+8.3472849.7cm3 （4-5）4.1.3初步注塑机的确定考虑注塑所需的压力和工厂生产现有设备，根据制品的质量和体积，查询塑料成型工艺与模具设计表4.2，初步选择注塑机型号为XS-ZY-500.其主要的技术规格见表4-1。表4-1 XS-ZY-500技术规格额定注射量/cm3500最大开合模行程/mm500螺杆直径/mm65模具最大厚度/mm450注射压力/Mpa145模具最小厚度/mm300注射方式螺杆式锁模形式肘杆锁模力/KN3500喷嘴孔直径/3最大成型面积/cm31000喷嘴圆弧半径/mm18顶出形式机械顶出4.2 模架的选择随着模具的高速发展，模架已经实现标准化，所以在设计注塑模具时，除了设计成型零件的型芯和型芯外，通常模具的其他零件应根据模架标准，均采用通用件和标准件，这样可以减少加工的成本，缩短模具的设计时间。标准模架有多种类型，大体分为大水口模架、细水口模架、简化细水口三板模模架三种，选择何种形式的模架应该结合塑件的特点和模具型腔的数量和排布来考虑，塑件的结构千差万别，型腔数量和排布也各不相同，但是无论如何变化，模架通常就是只有三种形式，所以在进行模具设计时，要综合考虑各种因素，选择合理的结构形式，并满足模具成型的条件。通常在符合成型条件的情况下，力求选择结构简单的模架，能选用二板模模架就尽量选择，因为它结构相对简单，制造的成本低。根据本次塑件的结构特点和一模四腔的数量与排布，查阅相关资料结合经验值，参考XS-ZY-500注塑机的参数规格，初步选择龙记CI4045模架。该模架结构图和修改后各模板的尺寸如表4.2所示表4.2模板尺寸定模座板模板A模板B垫块C推板固定板推板动模座板30mm80mm70mm20mm25mm30mm30mm其模架结构如图5.1所示：图5.1模架结构4.3 模具参数的校核在设计选择好模架后，为了保证模具能正确配合注塑机工作，下面要进行对模具各参数进行校核。4.3.1 注射压力的校核查注塑成型工艺与模具设计表3.1常用塑料的注射工艺参数ABS注塑压力为70-120MPa145MPa（选择注塑机的注塑压力），所以满足要求。4.3.2锁模力的校核在注塑成型的过程中，熔料进入型腔并填满模具型腔，这时会对模具型腔各个方向产生挤压力，其中相对分型面垂直的挤压力称为涨型力，这个力会让模具从分型面处撑开，其值就是塑件与流道在分型面上总面积乘以型腔的压强。为了确保模具能正常工作，注塑机需要具备合适的锁模力能抵消塑件成型过程中产生的涨型力，通常涨型力不能大于注塑机额定锁模力的80%，这样才可以确保在注射途径中不发生溢料的现象，其计算公式为nA1A2P80%F (4-4)式中 A1塑件在分型面的投影面积; A2流到系统在分型面的投影面积; n 型腔个数； P 型腔压强，MPa；带入数值为：43.144021176+266240=1883.396KN2800（0.8x3500)KN所以通过计算，选择XS-ZY-500型注塑机，满足在注塑过程中锁闭模具的要求。4.3.3模具的装夹尺寸校核该模具是龙记CI4045的工型模具，采用螺钉固定的固定方式，将模具的定、动模座板分别用螺丝固定在注塑机的定、动模板上，该模具模架大小为400x450mm，小于注塑机的拉杆间距440x540mm，所以满足注塑机的装夹范围。4.3.4开模行程与塑件推出距离的校核在注塑的过程完成后，要进行开模取出塑件，要想取出塑件，注塑机的最大开模距离一定要大于塑件被推出距离的5到10mm。本次选择的注塑机XS-ZY-500的推出形式为液压-机械式，其最大推出行程由连杆机构的行程决定，又由于本次采用的模具为二板模，所以可以通过其推出塑件的最小行程由公式校核：H1+H2+(510)mm (4-5)式中H1制品推出的最小距离；H2制品和浇注系统凝料的高度之和510mm安全的距离带入数值得：30.5+107.5+510=143148mm通过计算可知推出塑件的最小距离小于注塑机的最大开模距离500mm，故XS-ZY-500型注塑机满足开模要求。4.3.5模具厚度校核注射机有最小装模厚度与最大装模厚度结构限制，在安装模具时，模具的厚度要满足注射机的安装厚度的限制，因此在设计模具时要充分考虑注射机的装模厚度的影响，避免设计出来的模具不满足装模要求。通过在模架的选择章节中，可知模具的实际厚度为：30+80+70+120+25+30+30=385mm50mm时，或者型腔之间要避空，通冷却水道，型腔之间的厚度可适当增加，取3050mm左右。根据本次塑件架构和型腔排布方式，取型腔与型腔之间的壁厚为25mm左右。型腔到镶块边的钢厚度可取1550mm，其也与型腔的深度有关，通过查阅相关资料，结合塑件的结构，本次型腔到镶块边的厚度取30mm。凹模的厚度一般在型腔的基础上加1530mm，凸模是根据镶块的长宽来选择厚度，经过经验值镶块长宽尺寸大于200x200mm时，其厚度在型芯基础上加3060mm。所以本次凹模增加厚度25mm，凸模35mm。本次凹模镶块的尺寸为240x250x55mm。凸模镶块尺寸为240x250x35mm。7.3.2型腔侧壁厚和底板后的校核在注塑模具的注射成型过程中，型腔从合模开始到注射保压过程中都会受到非常大的压力冲击，所以模具的型腔要保证有足够的刚度和强度。总体来说，模具型腔所承受的压力大体有如下几种;（1） 注塑模具合模时的合模压力；（2） 在注射过程中塑料进入型腔的注射压力；（3） 浇口闭合前瞬间产生的保压压力；（4） 注塑模具开模时的拉应力。模具型腔的结构外形为圆形，所以根据圆形型腔的公式来校核。（1）型腔测壁厚度的计算按刚度条件计算时，其壁厚厚度为：S1.153ph4E (7-1)式中 S型腔的侧壁厚度，mm； P型腔单位的平均压力，MPa； H型腔高度，mm; E型腔材料的弹性模量，MPa; 型腔的许用变形量，mm.带入数值得：S1.153403042.11050.055.4m按强度条件计算时，其侧壁厚度为：Sr-2p-1 (7-2)式中 S型腔的侧壁厚度，mm； r型腔半径，mm; P型腔内的单位平均压力，MPa； 型腔材料许用应力，MPa.带入数值得：S80245245-240-117.5mm(2)型腔腔底厚度的计算按刚度计算：H0.563pr4E (7-3)式中 H型腔腔底厚度，mm； r型腔内半径，mm；带入数值得：H0.56x340x8042.11050.057按强度条件计算：H0.87pr2 (7-4)带入数值得：H0.874080224524.5mm综上计算可知型腔最小壁厚为17.5mm，型腔底最小厚度为24.5mm，所取的型腔壁厚和底部厚度要大于最小壁厚和最小底部厚度才能保证型腔有足够的强度和刚度，因为本次设计型腔壁厚和型腔底厚度都大于其最小值，所以满足刚度强度的要求。7.4 成型零部件尺寸的计算通常情况下，成型零部件尺寸主要取决于塑料的公差和收缩率，通过查阅相关资料可知ABS的收缩率为0.30.8%，通常取0.5%。型芯型腔的计算公式为：型腔内形尺寸：DM=D1+S-340+ (7-5)型腔深度尺寸：HM=H1+S-230+ (7-6)型芯外形尺寸：dm=d1+S+34-0 (7-7)型芯高度尺寸：hm=h1+S+23-0 (7-8)中心距的尺寸：CM=C1+S (7-9)式中：S收缩率；塑件公差；模具零件公差，取（1/3-1/4）。根据图7.2所示的塑件结构图计算成型零件的尺寸图7.2型腔相关尺寸计算表7-1见：表7-1型芯尺寸计算塑件尺寸/mm计算公式型腔工作尺寸/mm80DM=D1+S-340+80.010+0.1385DM=D1+S-340+85.0350+0.1320HM=H1+S-230+19.940+0.066DM=D1+S-340+5.9250+0.0354DM=D1+S-340+3.9150+0.035型芯相关尺寸计算见表7-2：表7-2型芯尺寸计算塑件尺寸/mm计算公式型芯工作尺寸/mm78dm=d1+S+34-078.78-0.13084dm=d1+S+34-084.81-0.13019.4hm=h1+S+23-019.657- 0.0604dm=d1+S+34-04.125-0.03502dm=d1+S+34-02.1-0.030中心距尺寸计算见表7-3：表7-3中心尺寸计算塑件尺寸/mm计算公式中心距尺寸/mm70CM=C1+S70.350.1158 冷却系统的设计 为了更好缩短成型周期，在注射结束后，需要采用冷却系统对模具进行冷却，常用冷却剂为冷却水，即在注塑完成后通过冷却系统通入循环冷水到靠近型腔的零件上或孔内，以达到使模具快速冷却。8.1 冷却水道的直径的设计冷却水道的直径的大小常常凭借经验来确定的，一般有三种经验确定法：1）根据模具大小选择冷却水道大小；2）根据所用注塑机的锁模力确定冷却水道大小；3）根据制品厚度确定冷却水道大小。而在实际生产设计中第一种方法最常用，也较为合理，因此本次设计采用第一种方法来确定，通过查阅注塑模具设计实用教程表12-2本次模具模宽为400，根据表12-2的数据可以查得冷却水道的直径为68mm，本次采用直径为8mm的冷却水道。表12-2模具大小与冷却管道直径的关系11 模宽冷却管道直径/mm模宽冷却管道直径/mm200以下54005008102002506大于50010122504006882 冷却回路尺寸确定（1）冷却回路所需的总表面积冷却回路所需总表面积可按下式计算:A=Mq/3600(m-w) (8-1)式中A冷却回路总表面积，m2；M单位时间内注入模具中树脂的质量，kg/h；q单位质量树脂在模具内释放的热量，J.kg；冷却水的表面传热系数，W/(m2.K)；m模具成型表面温度；w冷却水的平均温度。冷却水表面传热系数可用如下公式计算：=（v)0.8/d0.2 (8-2)式中冷却水的表面传热系数，W/(m2.K)；冷却水在该温度下的密度，kg/m3；v冷却水的流速，m/s；d冷却水孔直径，m；与冷却水温有关的物理系数。相关数值代入得：=7.95(10001.66)0.80.0080.27867w/(m2.k)则冷却所需总表面积为：A=187.866310536007867（230-25）=0.009m2（2）冷却回路总长度L=1000A/d (8-3)式中L冷却回路总长度，m；A冷却回路总表面积，m2；d冷却水孔直径，mm。相关数值代入得：L=10000.0093.1480.36m8.3 冷却水道结构的布置冷却水道的设计一般有如下几个要点：（1）、在安全的情况下，水道到型腔壁的距离要合理，避免模具强度不够或冷却不好，通常其距离为水道直径的2-3倍；（2）、要使塑件的不同地方能均匀冷却。（3）、水道穿过镶块时要加密封圈，避免漏水。（4）、水道内要避免回流现象。（5）、凹、凸模要保证冷却均匀，尽量分开冷却。（6）、进出口水管接头应设置在不影响操作的方向，尽量设在模具同一侧，通常设置在注射机的背面。（7）、水管接头与水管要有良好的密封性。（8）、复杂冷却系统应该设计成并联，串联效果没那么好。（9）、入、出口水温相差不能超过2-3度为宜。 模具冷却装置的形式大体上可分为以下二类：（1）、水道冷却，通过在模具上钻孔，并通入水来制冷控温。（2）、散热杆冷却，在型芯内通过放入导热杆散热。根据本次模具结构，采用水道式冷却， 本次设计的型腔和型芯都是用镶件的形式安装到模具上，当加工冷却水道的时候，要在动模镶件与动模固定板、定模镶件与定模固定板之间通过时要加密封圈，避免水从边接外流出，其分布形式如图8.1所示图8.1冷却水道位置设计的冷却回路总长度为L=2.869m0.36m，满足要求。运用moldflow进行冷却分析，如图8.2为冷却剂温度的结果图。冷却剂的入口和出口应当控制在1度到3度之内，如果超出这个值，就需要改变冷却道的直径或者冷却系统。从图中能够了解到冷却液的进口和出口的温差为1.55度，所以冷却系统满足要求。图8.2回路冷却剂温度9 合模导向机构设计注塑模具的导向机构分为锥面定位和导柱导向，锥面定位与导柱导向机构都可以用来确保模具开合模时，能准确导向定位。9.1 机构的功用导向机构有以下三点的作用：1)定位作用，易于模具的安装；2)导向作用，使动定模准确闭合；3)承载作用，保持运动平稳9.2 导向机构的设计9.2.1导柱设计1、该模具是选取不带油槽的直导柱；2、凸模顶面高度要低于导柱68mm；3、为使导柱能准确进入导孔，应把导柱的顶端加工成圆锥形或球形，作为先导部分；4、导柱运动部分采用H7/f7配合，不运动部分采用H7/m6配合；5、导柱工作部分应有较高的表面粗糙度，Ra0.8um即可；6、导柱应保证有足够的强度刚度以及耐磨性。多采用经渗碳淬火处理的低碳钢或经淬火处理的碳素工具钢T8A、T10A，其硬度为55HRC以上或45号钢经调质处理，硬度在230270HB。其二维结构如图9.1所示图9.1导柱9.2.2导套设计1、为了确保导柱能顺利与导套完成配合，导套的端面应进行倒圆角，导柱的孔最好是做成通孔，利于把孔内剩余的空气排出；2、导套孔的滑动部分采用H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.8um。导套外径采用H7/m6过渡配合镶入模板；3、导套材料可用淬火钢的耐磨材料来制造，但它硬度要低于导柱的硬度，因为这样可以改善摩擦情况，来防止导柱或导套拉毛。其结构如图9.2所示 图9.2导套10 推出机构设计推出机构是把浇注系统凝料和塑件从模具推出的机构，它可被分为一次推出机构、定模推出机构、二次推出机构、带螺纹推出机构、浇注系统推出机构等。推出机构的设计要求：1）推出机构的设计应尽量保证塑件留在动模，便于脱模；2）合理选择推出的位置和方式，保证塑件不因推出机构而导致变形和损坏；3）不影响塑件的外观，保证符合产品设计要求；4）合模时要保证推出机构正确复位；5）保证推出机构在推迟塑件时，动作安全可靠。设计推出机构，必须根据塑件的结构形状，注塑机推出机构的形式与复杂程度选取，由于本次零件结构比较简单，没有侧抽芯，所以通过采用一次推出机构就能满足把塑件推出。一次推出机构是指注塑模具开模后，在动模的一侧通过采用一次推出就可以把塑件完全推出。一次推出机构的形式有多种，比如推管推出机构、推件板推出机构、推杆推出机构等，本着简化模具结构的原则，根据塑件的结构，采用推管与推杆推出的机构形式，其结构如图10.1所示图10.1推出机构形式图10.1 脱模力计算塑料制品注塑成型后，其在模具型腔内冷却定形，但由于塑料收缩的影响，对型芯产生了抱紧力，因此要把塑件从模具中推出时，必须要通过克服由抱紧力所产生的摩擦力。脱模力的公式为：F=APcos-sin (10-1)式中 A制品包络型芯的面积； P制品对型芯单位面积上的抱紧力，通常情况下取0.81071.2107Pa； 制品脱模斜度。代入数值得：F=23.14402011070.2cos1.-sin1.3.681010N因为本次为一模四腔，所以总的脱模力为43.681010=1.4721011N。10.2 推杆设计(1)推出的行程推出行程设计时要保证塑件推出的距离比塑件的高度大，一般情况下都是使塑件脱离模具型芯510mm，所以本次模具的推出距离取8mm。(2)推杆的结构形状和固定方式推杆是标准件，一般可以直接购买，但是特殊情况下需要另外加工，在选择推杆的直径时要保证其刚度强度，由于塑件结构的限制，推杆的顶部不是平的，要与塑件该位置的外形贴合，因此在加工时要采用线切割加工。推杆与模板孔的配合常用H7/f7的间隙配合。(3)推杆位置的选择设计推杆的时候选择在塑件有孔、弯角、形状复杂、壁厚等位置脱模阻力相对较大的地方。推杆位置选择时，首先选择的位置最好均匀地布置在塑件上，这样能确保塑件在推出时受到的推出力是均匀，使塑件平稳地推出并不变形。在必要时，一是通过增大推杆与塑件连接的面积，使塑件与顶针接触的面积上所受的推出力减少，让制品成功的脱模。由于这次摩托转向灯灯盖外形为圆柱形，所以如图10.2所示在塑件四周和中心处布置推杆。图10.2推杆的分布10.3 推管设计这次采用的推管不仅起推出作用，还起到成型塑件的两个沉孔的作用，推管中装入推杆作为孔的型芯，这种结构在市场中称为司筒，其结构如图10.3所示： 图10.3推管形式（司筒）11 复位机构的设计因为模具是连续工作的，如果没有设计复位机构，则模具每注塑成型一个制件后都不能在短时间内恢复到工作的状态，影响到模具的生产效率。所以，要在模具上设计复位机构，提高自动化程度。常见的复位形式有两种：复位弹簧与复位杆。由本次设计的模具结构分析可知，模具的复位机构采用弹簧复位较为合适。11.1 弹簧的选用模具中使用弹簧复位时，通常选择的弹簧为轻载的蓝色矩形弹簧，在选用蓝弹簧时要满足以下原则：1）保证合理的预压量和预压比，预压量一般为弹簧自由长度的10%左右，取1015mm；2）符合寿命要求，矩形蓝色弹簧的压缩比在30%40%之间。因为弹簧在模具中受到的力比较难计算，可根据经验对弹簧进行选择并合理分布于模具中，通过查阅注塑模具设计实用教程表8-7复位弹簧数量和直径，本次的模架为400x450，所以选取弹簧数量为4直径为50mm的弹簧均布在模具中来完成复位工作。它的复位结构如图11.1所示：图11.1复位机构图表8-7复位弹簧数量和直径11模架宽度200200L300300L400400L500500L弹簧数量22-444-64-6弹簧直径253030-4040-505012 其他需要说明问题12.1 塑料模具结构零部件常用材料及热处理表12-1模具