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电池盖注塑模具设计【12张CAD图纸+毕业答辩论文】【注塑模具】

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关键词：: 电池注塑模具设计全套 cad 图纸毕业答辩论文模具

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摘要

注射成型生产塑件，具有成型周期短、效率高、可成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品。本文对日常生活中人们经常用的电池盖上盖的结构进行分析并对其生产加工的注塑模具进行设计。

在模具的结构设计中，主要内容包括有:模具分型面的选择、主流道、分流道及冷却水管道的设计与布局，顶出机构和导向机构等模具的重要部件的设计和计算。然后用UG及AutoCAD软件绘制出模具的三维结构图及二维总装图，并对模具成型零件的加工工艺进行设计，这样能够使得我的设计能够更加好的应用到实际生产中，使一线加工人员更加易懂，尽量使其掌握加工的要点。

关键词：注塑成型；模具设计；UG；三维结构图

Abstract

Plastic parts, injection molding production molding cycle is short, high efficiency, accurate but molding complex shape, size or products with embedded parts. In this paper, the daily life of people often use the structure of the battery cover is analyzed and the production and processing to carry on the design of injection mold.

In the structure of the mould design, the main contents include: the mold parting surface selection, mainstream way, distributary channel and cooling water pipe design and layout of ejection mechanism and an important part of a guide institutions such as mold design and calculation. Then using UG and AutoCAD software to draw the three-dimensional structure of the die and the 2 d assembly drawing, and the processing craft to carry on the design of molding parts, so can make my design can more good applications in actual production, make a line processing personnel more straightforward, make its master processing point.

Key words: injection molding; Mold design; UG; Three-dimensional structure

摘要I

AbstractII

目录III

第1章前言1

第2章塑件工艺件设计分析2

2.1概述2

2.2塑件分析2

2.3 塑件材料的确定2

2.3.1 塑件材料的选择2

2.4 塑件材料的各项性能3

2.4.1 主要特性3

2.4.2 技术指标3

2.4.3 制件壁厚3

2.4.4 精度4

2.4.5 尺寸公差4

2.4.6 塑件的成型工艺性能介绍4

2.5 体积计算确定型腔数量及型腔布局5

2.5.1 体积5

2.5.2数量5

2.5.3型腔布局5

2.6 塑件的脱模斜度6

2.6.1脱模斜度的意义和影响6

2.6.2脱模斜度的确定6

2.7 注塑设备的选择及其主要参数6

2.7.1注塑设备的型号选取6

2.7.2射设备的主要参数6

2.8注塑机重要参数的校核7

2.8.1注塑容量的校核7

2.8.2注射压力的校核8

2.8.3锁模力的校核8

2.9 模架的选择10

2.10本章小结10

第3章分型面的设计11

3.1概述11

3.2分型面的选择11

3.4 本章小结11

第4章浇注系统12

4.1主流道设计12

4.1.1浇口套设计12

4.1.2浇口套的固定形式12

4.2分流道的设计12

4.2.1分流道的布局12

4.2.2分流道的长度13

4.2.3分流道的形状13

4.2浇口的设计14

4.3.1 浇口的尺寸14

4.4 本章小结15

第5章模具成型零部件的设计16

5.1型腔的设计16

5.2型芯的设计16

5.3成型零部件工作尺寸的计算17

第6章顶出脱模机构和侧向分型及抽芯机构的设计19

6.1概述19

6.2顶杆顶出机构19

6.3推板顶出机构20

6.5本章小结20

第7章冷却系统的设计21

7.1 冷却管道的工艺计算21

7.1.1 冷却管道的直径计算21

7.2 冷却水道的结构设计22

7.3 本章小结22

第8章导柱导向机构的设计24

8.1 导柱导向机构的作用24

8.2 导柱导套的选择24

第9章模具零部件材料选择25

9.1 塑料模选用钢材的原则25

9.2 模具的选材及热处理要求25

第10章设计存在的问题和解决方案26

10.1结论26

10.2不足之处及未来展望26

致谢27

参考文献28

第1章前言

在现代生产中，模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航天航空、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，因此模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，专和精仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求。

通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算，合理选用注塑机，并对各个参数进行了校核，设计出一副合理，经济，适用的塑料注塑模具。

国外发达国家模具标准化程度为七成到八成，而我国只有三成左右。如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期四分之一，并可减少由于使用者自制模具件而造成的工时浪费。应用模具计算机辅助绘图技术设计模具已较为普遍，推广使用模具标准件，能够实现部分资源共享，这会大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展计算机辅助绘图技术、提高模具的精密度有重要意义。

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塑件示意图.gif

制件A2.gif

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型芯A2.gif

型腔A3.gif

内容简介：: 江西农业大学本科毕业设计答辩题目电池盖的注塑模设计姓名郭惠强指导老师赖曲芳专业机械设计制造及其自动化摘要注射成型生产塑件具有成型周期短效率高可成型形状复杂尺寸精确或带嵌件的制品本文对日常生活中人们经常用的电池盖上盖的结构进行分析并对其生产加工的注塑模具进行设计在模具的结构设计中主要内容包括有模具分型面的选择主流道分流道及冷却水管道的设计与布局顶出机构和导向机构等模具的重要部件的设计和计算一塑件工艺件设计分析1 制品的三维立体图因为其内部有四个倒钩因此需要侧抽芯 2 型腔布局由于零件比较简单塑件可以分布在模具中心的四周这样也保证了浇注系统的平衡下图为型腔的分布图 2 模架的选择根据型腔排列的方式和型腔的大小以及考虑确定该模具是单分型面的模具其基本结构如下二分型面的设计通常来说分型面可以分成平面分型面倾斜分型面阶梯分型面曲面分型面瓣合分型面和立体分型面等分型面的确定受诸多因素的影响模具结构模具制造工艺总体布局浇注系统塑件产品结构工艺性嵌件的位置推出顶出机构排气系统操作工艺等必须综合考虑优化筛选才能设计出合理的方案考虑到零件的形状分型面设计在最大轮廓面具体由右图所示三浇注系统1 主流道设计主流道一般被设计在浇口套中主流道的设计通常为圆锥形锥度在2 3 内壁粗糙度在Ra 0 63 m 2 浇口套的固定形式浇口套设置在定模座板表面通过两个M6螺丝固定定位环如右图 3 分流道的设计分流道横截面形状有很多种圆形梯形六边形圆角梯形等在各种截面中圆形截面是使用最为广泛的本设计就采用直接浇口的无需设置分流道 4 浇口的设计本次设计中为了提高生产效率采用了一模一腔的结构设计浇口流道如图所示四模具成型零部件的设计1 型腔的设计左图2 型芯的设计右图五顶出脱模机构和侧向分型及抽芯机构的设计1 顶杆顶出机构本设计中的顶杆采用圆柱型顶杆 2 斜推杆机构斜顶在推出的过程中此斜顶作斜向运动斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动其中的侧向运动即实现侧向抽芯六冷却系统的设计模具冷却的主要目的是为了提高塑件质量和缩短成型周期 1 冷却水道的结构设计冷却水管道分布在型腔和型芯上爆炸图 Theend 谢谢各位老师 JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本科毕业论文（设计）题目：电池盖的注塑模设计学院：工学院姓名：郭惠强学号： 20100401 专业：机械设计制造及其自动化年级： 2010级指导教师：赖曲芳职称：助理实验师二0一四年五月摘要注射成型生产塑件，具有成型周期短、效率高、可成型形状复杂、尺寸精确或带嵌件的制品。本文对日常生活中人们经常用的电池盖上盖的结构进行分析并对其生产加工的注塑模具进行设计。在模具的结构设计中，主要内容包括有:模具分型面的选择、主流道、分流道及冷却水管道的设计与布局，顶出机构和导向机构等模具的重要部件的设计和计算。然后用UG及AutoCAD软件绘制出模具的三维结构图及二维总装图，并对模具成型零件的加工工艺进行设计，这样能够使得我的设计能够更加好的应用到实际生产中，使一线加工人员更加易懂，尽量使其掌握加工的要点。关键词：注塑成型；模具设计；UG；三维结构图IIIAbstractPlastic parts, injection molding production molding cycle is short, high efficiency, accurate but molding complex shape, size or products with embedded parts. In this paper, the daily life of people often use the structure of the battery cover is analyzed and the production and processing to carry on the design of injection mold.In the structure of the mould design, the main contents include: the mold parting surface selection, mainstream way, distributary channel and cooling water pipe design and layout of ejection mechanism and an important part of a guide institutions such as mold design and calculation. Then using UG and AutoCAD software to draw the three-dimensional structure of the die and the 2 d assembly drawing, and the processing craft to carry on the design of molding parts, so can make my design can more good applications in actual production, make a line processing personnel more straightforward, make its master processing point.Key words: injection molding; Mold design; UG; Three-dimensional structure目录摘要IAbstractII目录III第1章前言1第2章塑件工艺件设计分析22.1概述22.2塑件分析22.3 塑件材料的确定22.3.1 塑件材料的选择22.4 塑件材料的各项性能32.4.1 主要特性32.4.2 技术指标32.4.3 制件壁厚32.4.4 精度42.4.5 尺寸公差42.4.6 塑件的成型工艺性能介绍42.5 体积计算确定型腔数量及型腔布局52.5.1 体积52.5.2数量52.5.3型腔布局52.6 塑件的脱模斜度62.6.1脱模斜度的意义和影响62.6.2脱模斜度的确定62.7 注塑设备的选择及其主要参数62.7.1注塑设备的型号选取62.7.2射设备的主要参数62.8注塑机重要参数的校核72.8.1注塑容量的校核72.8.2注射压力的校核82.8.3锁模力的校核82.9 模架的选择102.10本章小结10第3章分型面的设计113.1概述113.2分型面的选择113.4 本章小结11第4章浇注系统124.1主流道设计124.1.1浇口套设计124.1.2浇口套的固定形式124.2分流道的设计124.2.1分流道的布局124.2.2分流道的长度134.2.3分流道的形状134.2浇口的设计144.3.1 浇口的尺寸144.4 本章小结15第5章模具成型零部件的设计165.1型腔的设计165.2型芯的设计165.3成型零部件工作尺寸的计算17第6章顶出脱模机构和侧向分型及抽芯机构的设计196.1概述196.2顶杆顶出机构196.3推板顶出机构206.5本章小结20第7章冷却系统的设计217.1 冷却管道的工艺计算217.1.1 冷却管道的直径计算217.2 冷却水道的结构设计227.3 本章小结22第8章导柱导向机构的设计248.1 导柱导向机构的作用248.2 导柱导套的选择24第9章模具零部件材料选择259.1 塑料模选用钢材的原则259.2 模具的选材及热处理要求25第10章设计存在的问题和解决方案2610.1结论2610.2不足之处及未来展望26致谢27参考文献28江西农业大学毕业设计第1章前言在现代生产中，模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航天航空、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，因此模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，专和精仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求。通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算，合理选用注塑机，并对各个参数进行了校核，设计出一副合理，经济，适用的塑料注塑模具。国外发达国家模具标准化程度为七成到八成，而我国只有三成左右。如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期四分之一，并可减少由于使用者自制模具件而造成的工时浪费。应用模具计算机辅助绘图技术设计模具已较为普遍，推广使用模具标准件，能够实现部分资源共享，这会大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展计算机辅助绘图技术、提高模具的精密度有重要意义。第2章塑件工艺件设计分析2.1概述此章将会对塑件的工艺设计进行分析，确定此论文题目电池盖的材料及其收缩率和密度等特性。然后通过体积计算确定型腔的数量及排列，并由此选择相对应的注塑机的型号和模架。2.2塑件分析图2.1、制品的三维立体图。该产品精度及表面粗糙度要求很高,零件是属于圆形壳体，底面有凸起的方槽，需要抽芯，考虑到在零件的内表面，所以采用斜抽芯。图2.12.3 塑件材料的确定2.3.1 塑件材料的选择考虑到电池盖的工作环境，由于是日常用品必须是无毒，无臭，无味的材料制成。，经常用手触摸，必须耐酸、化学稳定性要好；抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料一般首选：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，简称：ABS）。2.4 塑件材料的各项性能2.4.1 主要特性（1）综合力学性能好,抗冲击强度高,耐化学稳定性强,而且电性能非常优越。（2）与有机玻璃的熔接性良好，可表面镀铬,以及喷漆处理。（3）高抗冲、高耐热、高阻燃、高增强、高透明。（4）流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 2.4.2 技术指标表2-1 ABS的技术指标见下2 密度1.021.16比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.40.7熔点130160硬度HB9.7R121抗拉屈服强度50拉伸弹性模量体积电阻率弯曲强度80热变形温度t/c0.46MP90108冲击韧度无缺口2610.185MP83103缺口112.4.3 制件壁厚零件的壁厚为2mm（ABS的推荐小型塑件壁厚：3.25mm和最小壁厚参考值0.80mm3）。2.4.4 精度电池盖上盖的尺寸精度：根据“塑件精度等级的选用（SJ1372-1978）”，选择建议采用的精度等级为ABS一般精度5级。2.4.5 尺寸公差电池盖上盖的尺寸公差：根据“塑件的尺寸公差（SJ1372-1978）”，塑件基本尺寸在2030mm精度等级为5级的推荐公差数值为0.52mm。 2.4.6 塑件的成型工艺性能介绍表2-2 ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆式螺杆转速30 60r/min喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度180190模具温度50 70注射压力60 100Mpa保压压力5 10 Mpa冷却时间5 15s周期15 30s后处理方法红外线烘箱温度70时间0.3 1h备注原材料应预干燥0.5h以上2.5 体积计算确定型腔数量及型腔布局2.5.1 体积根据UG对零件的分析可得制件的体积图2.2 体积计算2.5.2质量根据UG的分析可得：体积 = 33.77cm并由已知密度 = 1.05000000 g/cm 可得：质量 = 35.46 g考虑到ABS的材料性质（成型周期较短）、塑件的尺寸精度、每个塑件的成型压力、生产效率和生产成本等各因素，将模具的型腔定为：一模1腔。2.5.3型腔布局由于零件比较简单，塑件可以分布在模具中心的四周，这样也保证了浇注系统的平衡，下图为型腔的分布图：图2.3 型腔分布图2.6 塑件的脱模斜度2.6.1脱模斜度的意义和影响塑件在冷却后会产生收缩，会有包紧力作用在凸模或者成型的型芯上；或者粘附作用，塑件紧贴在凹模型腔内。为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时刮伤、擦毛等，在设计时塑件表面沿脱模方向应该具有合理的脱模斜度。2.6.2脱模斜度的确定根据“塑件常用的脱模斜度4”中推荐 ABS材料的脱模斜度为：凹模（型腔） 2545凸模（型芯） 2045本设计中采用1的拔模斜度，这样从外表面到内表面，模具的脱模斜度基本正常，能保证正常的脱模斜度要求2.7 注塑设备的选择及其主要参数2.7.1注塑设备的型号选取选取型号为XS-ZY-125的注塑机。2.7.2射设备的主要参数注射机XS-ZY-125参数：额定注射量：125mm最大成型面积：320cm柱塞直径：42mm注射压力：120Mpa模板尺寸：428450（mmmm）柱杆空间：260290(mmmm)锁模力：900KN喷嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔径：4mm最大开模行程：450mm（可调整型）模具最大厚度：350mm模具最少厚度：200mm2.8注塑机重要参数的校核初选完注塑机的型号以后要对注塑机的各项重要参数进行校核，比较实际需求是否能满足注塑机的重要参数。2.8.1注塑容量的校核标准注射机的标准规定：注塑容量是以注塑低ABS时对空注塑的条件下，注塑机螺杆或柱塞做一次最大行程的过程中能达到的最大容量。注射量的大小是选择注塑机的一个重要参数。它反应了注塑机的注塑能力，意味着注塑机能注射成型多大体积的注塑制品。在以容量计算，进行校核时，必须使在一个注塑周期内所需的注塑塑料熔体的容量在标准注塑机额定的注射量的80%以内，就是： V塑0.8V注（2.1）式中V塑即注塑机的最大注射容量，cm3；V注即产品塑件与浇注系统的体积的总和,cm3；0.8为最大注塑容量的利用系数。本设计中，注射量校核如下：由UG的分析测量体积可得：V模33.77cm3, V浇10cm3 （2.2） V塑V模浇 =33.77+1043.77cm3最后得出V浇V塑/0.8=43.77/0.854.7cm3；选定的注塑机容量为125cm3，所以注塑机的注射容量符合标准要求。2.8.2注射压力的校核在本次设计中，参考了制品的材料低ABS的材料特性，以及给定的推荐压力，最终确定制品所需的注塑压力为80MPa，而注塑机的注射压力能达到122MPa，这肯定了注塑机的注塑机的压力符合标准要求。2.8.3锁模力的校核锁模力为注塑机锁模装置用来夹紧模具的力。锁模力过小会在产品塑件成型发生飞边跑料的现象。 FpA/1000 （2.3）式中：F为锁模力,KN；P为型腔压力，MPa；A为塑件及浇注系统在分型面上的投影面积，mm2。已知参考的低ABS的型腔压力为2530MPa。确定型腔压力25MPa。浇注系统的投影面积与产品的投影面积可以通过UG中的分析得出，A=13554.11。由于浇注系统的投影较为分散，即定为一倍的单个制品的阴影面积。图2.4 截面面积分析图锁模力即为F=pA=2513554.11=338.85KN。而注塑机的锁模力为900KN远大于计算所得的胀模力所以注塑机的锁模力符合标准要求。2.8.4开模行程的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有：式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度 =（水口料的长度+2030）总的开模距离需要H=65mm以上经计算，符合要要求。2.9 模架的选择根据型腔排列的方式和型腔的大小以及考虑根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择GCI型的模架，其基本结构如下：图2.5 模架2.10本章小结此章对产品塑件的工艺设计进行了分析，确定了塑件产品的材料及其特性。然后通过计算确定了型腔的数量与排列方式，并由此选择相对应的注塑机型号和模架类型型号，最终通过计算验证初步的选择满足了实际的情况。第3章分型面的设计3.1概述将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料,它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。3.2分型面的选择通常来说，分型面可以分成平面分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面和立体分型面等。分型面的确定受诸多因素的影响：模具结构、模具制造工艺、总体布局、浇注系统、塑件产品结构工艺性、嵌件的位置、推出顶出机构、排气系统、操作工艺等。必须综合考虑优化筛选才能设计出合理的方案。考虑到零件的形状，分型面设计在最大轮廓面，具体由图所示：图3.1 上下分模示意图3.4 本章小结本章对本设计的模具分型面：上下分型面，前后分型面，内部的分型面进行了设计分析，最终确定了最理想的方案。并在图上给出参考的指示。27第4章浇注系统浇注系统：从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口之间的流道。多模腔的模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。本章会对此次设计的浇注系统进行分析并选出最适合的方案。4.1主流道设计4.1.1浇口套设计主流道是注塑机喷嘴与分流道之间的供塑料熔体流动的通道，其形状尺寸对熔体的流动和注射时间有很大的影响。主流道一般被设计在浇口套中。主流道的设计通常为圆锥形。锥度在23。内壁粗糙度在Ra0.63m。4.1.2浇口套的固定形式本次设计的浇口套固定形式如下：浇口套设置在定模座板表面。通过两个M6螺丝固定定位环，具体如下图：图4.1 浇口套与定位环4.2分流道的设计分流道横截面形状有很多种：圆形、梯形、六边形、圆角梯形、等。在各种截面中，圆形截面是使用最为广泛的，本设计就采用直接交口的无需设置分流道4.3浇口的设计浇口是连接分流道和型腔之间的通道。它的位置、形状和尺寸对产品塑件的成型有较大的影响。它的设计包括了形状、尺寸的确定和位置的选择。本次设计中为了提高生产效率采用了一模一腔的结构设计，又因为材料的特性，经过各种分析比较，优点：（1）冷却时间短，从而缩短成型周期，提高生产效率。（2）易去除浇注系统凝料而不影响塑件外观。（3）可根据塑件形状特点灵活多样选择浇口位置。（4）浇口在分型面上且形状简单故易加工，且可随时调整尺寸，使各型腔浇注平衡。应注意的问题：(1) 压力损失大，需用较大的注射压力或缩短浇口长度。(2) 易形成熔接痕、缩孔、气泡等缺陷，设计时需考虑浇口位置的选择和排气措施。图4.2 浇口流道4.4 本章小结本章对设计中的浇注系统进行了设计，对主流道，分流道，浇口等进行了计算验证。第5章模具成型零部件的设计模具中，决定产品塑件几何形状与尺寸的零部件成为成型零部件，主要包括凸模，凹模，凸凹模，型芯，镶块，成型杆，成型环等等。5.1型腔的设计考虑到本设计中的型腔都是比较小的，有些突出和凹槽加工的时候容易破损。所以整体采用小块批量加工，多做几个备件，也可以在今后模具的使用过程中进行更换坏的零件。本次设计中，凹模采用：组合式凹模。型腔的结构较为简单。型腔较小，易加工，图5.1 型腔设置示意图5.2型芯的设计由于凸模的加工相对凹模容易，所以大多数的凸模是整体式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一体。由于该模具结构一般，又属于中小型模具，外表面又要求一般，所以凸模板采用整体式。图5.2 型芯设置示意图5.3成型零部件工作尺寸的计算塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料的平均收缩率为0.5%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为：式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT48级作为模具制造公差。在此取IT5级，型芯工作尺寸公差取IT5级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。所以型腔尺寸如下： L1=153.26(1+0.005)-(3/4)1.44=152.95 L2=113.06(1+0.005)-(3/4)1.14=112.77 L3=12(1+0.005)-(3/4)0.32=11.82 型腔深度的尺寸计算： h=h(1+k)-(2/3) （5.7）式中： h凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、K 含义如（1）式中。 H1=8.29(1+0.005)-(2/3)0.28=8.14 H2=7.04(1+0.005)-(2/3)0.28=6.89 2）凸模的外形尺寸计算： L=L(1+k)+(3/4) （5.8）式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)； L为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸； s 、k含义如（1）式中。所以型芯的尺寸如下： L1=149.11（1+0.005）+（3/4）1.44=150.94 L2=108（1+0.005）+（3/4）1.14=109.4 L3=12（1+0.005）+（3/4）0.32=12.3 型芯的深度尺寸计算： h=h(1+k)+ (2/3) （5.9）式中： h为凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； s 、k含义如（1）式中两个型芯的高度分别为： H1=12.06(1+0.005)+(2/3)0.32=12.33 H2=7.69(1+0.005)+(2/3)0.28=7.92第6章顶出脱模机构和侧向分型及抽芯机构的设计6.1概述本设计中，顶出系统采用顶杆顶出机构，产品塑件包覆的型芯分为两个部分：型芯内部作为顶杆，用于顶出塑件，使塑件脱出型芯外部表面；型芯外部固定于定模模板之上。6.2顶杆顶出机构本设计中的顶杆采用圆柱型顶杆，也就是型芯的内部。为了使顶杆能较好的将塑件推出，且又要有成型面的要求(在塑件内部有突出部分，顶杆上部中央需凹陷一个圆形球面)，需要有较大截面积和一定的形状，要另外对顶杆进行精加工。其结构和位置如下图所示图6.1 顶杆示意图6.3推板顶出机构在动模一侧设置推板，来放置推杆使推杆推出塑件进行脱模。推板一侧还需设置四个与动模和定模的分型面接触的导柱来限位。6.4斜推杆机构斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，它常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构，强行推出会损坏制品的场合。它是将侧向凹凸部位的成型镶件固定在推杆板上，在推出的过程中，此镶件作斜向运动，斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，其中的侧向运动即实现侧向抽芯。斜推杆有整体式和二段式，二段式主要用于长而细的斜推杆，此时采用整体式的斜推杆于弯曲变形。6.5斜推杆倾斜角的确定斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距离H。它们的关系见图6.2，计算公式如下：图6.2tan=S/H其中：S=侧向凹凸深度S1+(23)mm 图6.2 几何关系斜推杆的倾斜角度不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。斜推杆的斜角一般为315,常用510。在设计过程中，这一角度能小不大。图6.3 6.6本章小结本章对顶出脱模机构进行了设计。对本设计中的顶杆，推板顶出机构，作了介绍并计算。第7章冷却系统的设计温度对产品塑件的影响：变形，尺寸精度，力学性能，表面质量。模具温度调节系统应该包括：加热系统与冷却系统两个方面，要根据塑料的品种，产品塑件的结构形状，尺寸，生产效率和成型工艺对模具的要求来确定对模具加热还是冷却。模具冷却系统的冷却方法一般是：在型腔，型芯或滑块等部位合理的设置冷却水道，并通过调节冷却水流量和流速来控制模具温度。模具冷却的主要目的是为了：提高塑件质量和缩短成型周期。通过比较最终确定本次设计的冷却系统采用循环水冷却方法。7.1 冷却管道的工艺计算根据本次设计的目的要求可得出的已知条件为：产品塑件：ABS；产品塑件的成型周期：8s；成型周期内塑件的质量：35.46g；水的密度：1g/cm3。通过计算求：塑件在固化时每分钟释放的热量Q：塑件每分钟的产量：W=w1t=35.46/860265.95g/min （7.1）查课本表10.4得ABS的单位热流量度Q1为：7102KJ/Kg所以Q=WQ170J7.1.1 冷却管道的直径计算求冷却水的体积流量qv：qv= （7.2）= =3.510-3m/min；式中C为水的热比容，T2，T1分别为冷却水管进出处的温度。根据算出的冷却水的体积流量可查表得：冷却水的体积流量在5.010-3m/min时：冷却水管道可以为最小的直径d=8mm；最低流速为v=1.66m/s；7.2 冷却水道的结构设计冷却水管道分布在型腔和型芯上，直径为6mm。动模板的一端用短胶管联通，另一端的两个孔分别接进水孔和出水孔。图7.1 冷却水管的设计图7.3 本章小结本章通过计算得出冷却水管道直径只需6mm即可。冷却管道的数目为4根。分布在动模连接型芯的槽两侧（可以靠近型芯起到更好的散热效果）。第8章导柱导向机构的设计导柱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。8.1 导柱导向机构的作用1、定位件用：模具闭合后。2、保证动定模和推板或上下模位置正确。3、保证型腔的形状和尺寸精确。4、在模具的装配过程中也起定位作用。5、便于装配和调整。6、导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。7、承受一定的侧向压力。8.2 导柱导套的选择导柱导套结约形式及尺寸图8-1 其材料采用T8A钢经渗碳淬火处理，硬度为5055HRC。导柱、导套固定部分表面粗糙度Ra为08m，导向部分表面粗糙度Ra为0.80.4m。具体尺寸如上图所示。导柱、导套用H7/r6配合镶入模板。第9章模具零部件材料选择9.1 塑料模选用钢材的原则（1）模具钢材成分应不包括各种夹杂物，否则在抛光时会出现麻点及气孔。（2）钢材必须结构紧密，没有空气及气孔。（3）组织必须均匀，化学成分定性分析匀称，合金偏析度小。（4）机械加工性能要好，易于加工。（5）挤压性能好。（6）模腔表面硬度要足够，而且既要有硬度，又要耐磨损。热处理后，硬度要均匀一致，变形要小。9.2 模具的选材及热处理要求表9-1 零部件选材及热处理零部件选材热处理动模座板、定模座板45钢板调质 230270HB推板45钢板-推杆固定板45钢板-垫块45钢板-凸模板40Cr淬火60-64HRc凹模板40Cr淬火60-64HRc定位圈45钢板淬火 4050HRC浇口套T8A圆钢淬火 5055H

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