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塑料牙签盒合盖的注塑模具设计-侧抽芯注射模含NX三维及9张CAD图.zip
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塑料
牙签
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侧抽芯
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塑料牙签盒合盖的注塑模具设计-侧抽芯注射模含NX三维及9张CAD图.zip,塑料,牙签,盒合盖,注塑,模具设计,侧抽芯,注射,NX,三维,CAD
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牙签盒合盖注塑模具设计 摘 要 对塑料牙签盒盖的注射模结构采用侧浇口的进料，一模四腔的模具结构，材料采用性能良好，应用广泛的ABS通过对塑件成型的工艺分析，ABS塑料的性能分析，浇注系统的设计，冷却系统的设计，以及脱模装置的设计，制定出了一系列完整的生产牙签盒盖的生产流程。根据对实物的测绘，采用产品设计的相关知识，通过合理加入设计体验，并结合实际的环境，工程预算。然后利用UG8.0，创建具体的三维实体模型，利用其制图版块绘制出二维工程图。然后进行模具设计，设计分型面，创建模具的型腔和型芯等等，设计出模具，最后生成工程图。关键字：牙签盒盖；注射模；侧浇口；一模四腔I ABSTRACTFor injection mold structure of plastic toothpick box lid, the mold with side gate feed and one mold and four cavities is adopted. The material is made of ABS with good performance and wide application. Through the analysis of the molding process of the plastic parts, the performance analysis of the ABS plastic, the design of the gating system, the design of the cooling system, and the design of the demoulding device, the structure of the mould is worked out. A series of complete production processes for toothpick box covers.According to the surveying and mapping of the object, the relevant knowledge of product design is adopted, the design experience is reasonably added, and the project budget is combined with the actual environment. Then, UG8.0 is used to create a specific three-dimensional solid model, and its drawing block is used to draw two-dimensional engineering drawings. Then design the mold, design the parting surface, create the cavity and core of the mold, design the mold, and finally generate the engineering drawing.Key words: toothpick box cover; injection mold; side gate; one mold four cavity.II目 录1概述1 1.1 塑料模具的生产过程1 1.2 模具行业的发展22 注塑模的可行性分析3 2.1 制品分析42.2 材料选择42.3 质量计算与分析52.4 确定成型方法62.5 拟定制品成型工艺参数及其三维设计63 拟定模具结构方案73.1 选择制品的分型面73.2 型腔数目的确定73.3 型腔的布置83.4 注射机的选取9 3.5 浇注系统的设计103.5.1 主流道的设计103.5.2 主流道衬套选择113.5.3 浇口位置选择113.5.4 浇口的设计及冷料穴的设计123.6 分型与抽芯机构123.6.1 侧向抽芯机构的简介133.6.2 抽拔力和抽芯距的计算133.6.3 斜导柱侧抽芯机构简介133.6.4 斜导柱抽芯机构设计内容143.6.5斜滑块侧抽芯机构及滑块设计153.7注射模温度调节系统简介183.7.1冷却系统设计及其原则19 模架设计244.1 模体概述254.2 模架的确定254.2.1 模架基本尺寸的确定254.2.2 各模板尺寸的确定254.3 排气槽的设计264.4 脱模推出机构的设计264.5 螺纹的布置及脱出264.5.1 螺纹形状264.5.2 螺纹的脱出274.6 成型零件工作尺寸计算27 4.6.1 型腔径向尺寸274.6.2 型腔深度尺寸284.6.3 型芯径向尺寸284.6.4 型芯高度尺寸284.6.5 螺纹型芯尺寸28 5夹具设计296型芯的加工步骤及数控编程31致 谢42IV前 言随着社会生产力的发展，行业分工越来月明细，模具行业已成为国民经济是我基础性行业，对人们的日常生活产生着举足轻重的作用，而塑料制品的应用越来越广，塑料模具在模具行业中有起着重要的作用，目前在我国塑料模具国产模具占有相当一部分比例，但是我国对中大型、精密、复杂、长寿命模具还依赖于国外，所以今后模具发展任然是我国比艰巨的人物，人们对塑料制品的需求是我国模具行业发展的外在动力，而人们对塑料产品的更新速度越来越严格，从而迫使企业对模具的加工质量，生产周期有一了量的飞跃，不是很难在竞争中拔得头筹，说不好就会走向破产，由此看来企业的生存很大一部分原因就是依赖于模具的生产周期与模具质量，在经济发展滞缓时期，产品不畅销，企业必然想方设法开发新产品，这样模具行业又给社会的生产复苏起着支柱性作用！同时塑料制品的应用越来越广泛，如电视机、洗衣机冰箱等，这为塑料模具的发展提供了有力的保障，同时对模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能复合型的模具将会受到欢迎。在各种塑料模具中，注塑模具的需求量最大。我相信模具行业在未来在生产加工中模具的需求将越来越大。本次牙签盒盖的设计，全书共分为有六个部分组成。第一章主要讲述我国塑料模具未来发展的方向及现状二章对塑料制品牙签盒盖进行分析；第三章对模具进行结构及方案进行设计并计算出各零件；第四章是依据前面基础上对模具相应的设计以及选定具体模架并设计出各个系统。第五章是对牙签盒盖型芯夹具的设计第六章牙签盒盖型芯的加工。牙签盒盖的毕业设计经过陶教授的指导，经过查阅大量的模具制造书籍，完成了本次毕业设计，在此表示我衷心的感谢。通过本次设计让我对塑料模具有了更多的认识，掌握了模具制造的基本方法，对所涉及的有关知识有了一定的了解相信这次毕业设计将为我未来走向工作岗位提供了一定的知识保障！最后很高兴在大学即将毕业的时候能有一个这样好的学习机会。感谢各位老师和同学给于的指导与意见！1概述1.1 塑料的生产过程模具的生产加工过程，是将生产加工技术信息通过结构、工艺、设计成模具；并在此基础上将原材料经过加工、装配、转变成具有使用性能的工具。生产过程可以用下述几个途径实现！原材料的运输、存放生产准备毛坯制造机加工热处理装配试模包装入库 体的说模具生产过程有六个阶段(1)模具方案的确定；分析产品零件的结构、尺寸精度、表面质量要求及成型工艺(2)模具结构设计；进行成型件的造型、结构设计、系统设计（包括定位、导向、卸料及相关参数的设定）及总成设计(3)生产准备；成型材料、模块等配料的加工；标准零部件的配购；根据造型设计编制NC加工程序、以及刀具、工装等(4)模具成型零件加工；根据加工工艺规程，采用NC加工程序进行孔加工、或采用电火花、成型磨削等传统工艺加工(5)装配与试模；根据模具设计的要求。检查标准零部件的尺寸精度，位置精度，及表面粗糙度的要求、工艺参数进行检查、使用、合格后验收(6)验收与使用；根据模具验收的技术条件标准和合同规定和模具性能，工作参数进行检查、试用，合格后验收从上可以看出，对使用量大的中、小模具而言，在其结构中，标准零部件占有比例大。可见，若是模具生产过程现代化，则必须致力于模具标准化，建立完善的模具标准件的生产供应体系，这也是模具工业现代化建设的基础。2模具行业的发展随着塑料制品在日常生活中广泛的的利用，也对塑料制品的生产模具有了更多的要求，与其对应的模具技术已经成国家与国家竞争的重要标志，我国注塑模具自改革开放以来质与量上都有了较快的发展，但是要想在塑料制造业上拔得头酬，我国的模具制造业还是要加强技术创新，缩短产品设计时间、提高产品质量，加强现代化企业管理，模具行业使我国制造业的重要组成部分，使我国成为制造大国的关键力量！模具是拥有一定的形状对产品可进行反复加工的工具，它属于型腔模的范畴。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，按模具的种类将模具分为塑料模具，金属冲压模具，金属压铸模具，玻璃模具等。随着塑料制品的应用越来越广泛，对模具的需求量越来越大，企业对模具的需求质量越来越严格，尤其模具的制造工期是企业在新的市场条件下生存的先决条件，除了模具的生产周期意外模具的生产还得适应塑料制品的质量要求，这其中模具本身占了很大的一部分因素，然而模具的质量好坏又直接决定了产品质量的好坏，所以我们要提高模具的生产水平，让企业在竞争中站在不败之位。随着社会的发展，社会分工的越来越明细，人们对塑件的品种和产量需求越来越大、产品更新速度越来越快、用户对塑件的越来越高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，所以我们对模具的生产周期越来越严格，所以今后模具行业设计将向计算机制造辅助技术发展，如通过UG、PROE、CAD/CAM/CAE等软件来提高模具的生产加工周期！随着塑料制品的大型化，复杂化，高精度，为了适应企业的发展，提高模具的设计水平比例越来越重要其次我们为了提高模具的生产效率我们可以制造一模多腔，开发新的成形工艺和快速经济模具,以适应多品种,少批量的生产方式，然后应用优质材料和先进的表面处理技术来提高模具寿命和质量等！1产品资料(一)下图为牙签盒盖的二维零件图 2 注塑模的可行性分析2.1 制品分析 1参照生活中的牙签盒盖进行3D模型设计如下图所示 图1 零件三维立体图2牙签盒盖有以下特点：牙签盒作为日常生活用品，所处环境温度低要求低。牙签盒盖的需求量大，要求制作材料价格便宜，制品无毒。牙签盒盖的设计不仅要追求实用，而且要求外观美丽大方。3塑料制品的尺寸分析塑料制品的尺寸是指塑料的总体尺寸，非结构尺寸，由于受塑件流动性的限制，流动性差的塑料经行注塑成形式制品尺，不宜过大，以免不能充满型腔形成熔接痕。另外，制品尺寸符合成型设备尺寸。 2.2.1塑料制品的尺寸公差塑料制品的尺寸公差目前国际上无统一标准，我国也未制定国家标准，我们对牙签盒盖选用的材料ABS建议采用4、5、6、精度等级 2.2.3塑料制品表面质量包括无斑点、波纹、变色等缺陷，换要求表面有一定的光泽性和表面粗糙度，表面的缺陷难以避免，一般模具的表面粗糙度R比塑件低一两个等级2.2 材料选择 我们通过上述的分析，我们选用日常生活中比较常见的加工原料；ABS塑料下面我们列表简单对牙签盒盖的材料简要分1.产品加工材料的选择，本产品加工所需的材料流动性能一般，但要求吸湿效果好，所处环境必须干燥，表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥八十到九十度，冷却时间两到三小时左右；2.材料的温度选择，温度过高是，材料易受热分解（分解温度为270度）在加工中我们模温设计为五十到六十度，对表面要求高的，模温设计为六十到八十度；3.减少流体所形成的纹路，我们通过提高材料的加热温度，模具的温度来使其降低！2.3 质量计算与分析通过UG软件对所画的牙签盒盖塑件的质量和体积进行计算经过UG的质量分析结果：体积 =曲面面积 = 密度 = 质量 = 2.4 确定成型方法本次选用的材料（ABS)；属于热塑性加工材料，牙签盒盖的设计我们采用热塑注塑成型。2.5 拟定制品成型工艺参数 2.6在中对说设计的产品进行三维设计1） 打开UG的草图编辑按钮2） 在草图中选定已有平面绘制中心线，和下图所示的图形3） 在回转按钮中经行回转4）运用抽壳命令对模型进行抽壳，设置厚度初步形成所要设计的图形为5）牙签盒盖的初步模型确立后我们孔命令经行开孔6）牙签盒设计后在插入命令中经行螺纹设计3 拟定模具结构方案3.1 选择制品的分型面生活中许多加工的塑件其结构的不同往往含有多个分型面，分型面的选择方法（可以垂直与合模方向，或者平行与合模方向），通常选择产品以最大面作为分型面选着基准。以分型面为选择基准，模具含有两大部分，即模具动模和模具定模部分，其余部分则被称作分离面与分模面，注射模有且只有一个分型面。分型面的选择要求严格，因为分型面选择与塑件几何尺寸精度、后处理工序、排气条件、浇口形式等有关。分型面选择方法：1、有利于塑件与模具脱离；2、分型面选取不破坏产品，不对产品的结构产生影响 3、分型面的选择应避免溢料的产生；4、分型面选取对产品有利于脱模；通过对产品分型面的分析，我确定了本次牙签盒盖的分型面下图为设计的 分型面A-A 图3 分型面3.2 模具型腔型数目的设计加工在模具中模腔的布置，和塑件的几何结构设计、加工的尺寸精度的要求、模具制造的简易程度，模具成本等特点确定型腔数量及排列方式。确定型腔数目一般有以下四中方法：I根据经济性确定型腔数目加工的零件我们要求成本低，经可能忽略试生产原料费用和准备时间和，那么只考虑模具加工费用和塑件成型加工费用如下 1、模具费用为 2、 注塑成型费用合计 3、 总成型加工零件费用计算 4、要求的成型加工费用最小，那么令，有， 所以 II依据注射机的额定锁模力设计牙签盒型腔数目 在加工成型大型平板制件时,我们采取这种办法.设注射机的额定锁模力为F(N),型腔内塑料熔体平均压力为(MPa),单个制品在分型面上的投影面积为,那么浇注系统在分型面上投影面积为,则: 3.3 型腔的布置型腔在模板上的排列方式a、通常有圆形、直线形及复合形等，b、如能采用平衡式排列则尽量选择平衡式排列，那么加工产品壁厚均匀。c、浇口开设部位应力求对称与型腔布置以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。 在设计中我们可以将模腔排列整齐紧凑，对设计出来的产品不印象外观，使其费用降低如下图是我们设计的型腔排列： 图3 型腔的布置3.4 注射机的选取一次注塑成型所用的注塑量最好为注塑机最大注射量的80%过小会造成制品缺料，疏松而导致强度降低，过大在料筒停留时间过长会发生分解变质。1）注射量的计算我们设计后对产品的质量经行分析；牙签盒盖塑件质量（），其体积（2），流道凝料体积2模具型腔的确定模具的型腔受塑料产品的产量、精度等影响，小批量生产，采用单型腔模具，大批量生产采用多型腔模具；由于多型腔各型腔的制品误差及成型条件和溶流体取得一致，当制品 （2）流道凝料与牙签盒盖在分型面上投影面积及所需锁模力计算 图4 塑件在分型面上的投影面积由图四可看出；塑件在分型面上投影面积主要由一下几部分组成，由塑件从下到上分别设它们为（、），各面积运算如下：所以投影面积 在实际生产中流道凝料在分型面上的投影面积，那么在生产过程中我们都要计算，根据多型腔的加工经验分析，我们大概设计每个塑件在分型面上的投影面积约0.20.5倍，所以采取用0.35n来估算，如下所示 式中；P为材料（ABS）的型腔压力我们对注塑机的选取注射量计算 锁模力计算有上面的计算结果，我们选用SZ40/32立式注射机，此注射机性能如下： 3.5 浇注系统的设计 浇注系统是指塑料熔体有塑料注塑机碰醉倒模具型腔之间流动的通道，浇注系统分为普通浇注系统和无流道凝料浇注系统两类。浇注系统通常由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成，但在有些情况下可以没有分流道和冷料穴。3.5.1 主流道的设计主流道是用来连接注射机喷嘴和分流道设计的通道，其大小直接影响熔体的的流动速度和充模时间，设计时，尽量是熔体经过主流道时的压力损失减小和温度降低最小。主流道通常比较粗大，有利于熔体的流动，但不会造成塑料的过多浪费，主流到也不宜过小，那么就会造成压力损失，对充模不利，通常粘度大的塑料和尺寸较大的塑件主流道尺寸设计较大些，反之小些。3.5.2 主流道衬套由于流道小端与注塑机频繁接触碰撞，还受到高温流体的冲刷，特别当主流道穿过几块模板时，在模板接触面可能产生溢料，防止主流道凝料脱模，所以一般设主流到那衬套，主流道衬套又叫浇口套，市场上有标准的浇口套可供选3.5.3浇口又称进料口，是分流道与型腔之间最狭窄，最短小的一段流道。大多数情况下浇口是整个浇注系统中截面最小的一部分；浇口的尺寸设计浇口截面的面积约为分流道截面的0.03-0.09倍，表面粗糙度R小于0.4微米。浇注口设计一般取截面尺寸较小的3.5.4浇口的位置选择浇口设计中，合理选择浇口的位置是关键之一，浇口开设位置对塑件的成型有很大的影响，浇注口位置的选择要根据塑件的结构形状，技术要求及成型工艺特性与熔体在模具内的流动状态，综合考虑填充，补缩及排气等因素设计是应遵循以下几个原则浇口位置应能减少接触痕并能提高接触强度。浇口位置有利于排气的地方防止流料将型芯或嵌件挤压变形浇口开设在制件壁厚处有利于熔体流动和补缩尽量缩短流程距离这里有个公式流动比公式当中Li表示流道的流程长度 T表示流到厚度或直径流动比允许值随塑料的熔体温度的性质，温度、塑料压力不同而变化。下图为流动比的推荐值塑料名称 注塑压强P/MPA L/T聚乙烯 150 250-280聚丙烯 120 100-140聚苯乙烯 90 280-3聚甲醛 100 110-210以上几点原则在应用中会时不时产生不同程度的矛盾，必须以保证的得到优良的制品为主本设计的主流道设计如有图：这样： 凹坑的深度取 图5 主流道3.5.5 冷料穴的设计1冷料穴有主流道冷料穴和分流道冷料穴，冷料穴的作用是用来储存浇注系统中料流前锋的冷料，以免这些冷料进入型腔而影响塑件质量和赌赛浇口2拉斜杆的作用是将浇注系统凝料从主流道衬套中顺利脱出，许多情况下，拉料杆与冷料穴是联系在一起的。本设计采用与拉杆相匹配的冷料穴，设计如下图所示： 图6 倒锥形冷料穴图为倒锥形冷料穴，起作用是便于主流道拉离定模。3.6 分型与抽芯机构 当注塑成型的塑件上内侧和外侧具有孔，凹坑和凸出，妨碍塑件的直接脱模时，模具上成型出零件必须制成侧向移动的结构，在塑件推出之前必须先将成型的零件抽出，然后在从模中推出塑件。3.6.1 侧向抽芯机构的分类及特点I 机动侧抽芯：开模时，依靠注射机开模动力，和通过侧向抽芯机构改变运动方向，将零件抽出。II 手动的侧抽芯：它这种模具结构简单，在加工生产中用于简单的抽拔，在劳动强度不大机械难以加工的情况下使用。III 液压和气动侧抽芯：在模具上制造了流油缸或者汽缸，它的工作方式是通过活塞的运动来进行侧向抽芯。这类机构我们一般在加工生产中用于抽拔力大、抽芯距离长、动作还比较灵活且不受开模过程影响。3.6.2 抽拔力和抽芯距的计算塑料再加工好之后脱离模板的时候，需要在开模的方向设立一定的角度。所以在选取的材料确定之后，可以了解到抽拔力的大小与模具机构和塑件形状有密切关系，并且两者的计算方式也基本相同。以下是对设计做一定的解析：我们设计的抽芯距等于侧孔深度或者凸台高度加K安全距离,K一般取2-3mm，即: mm 带入公式可得： mm3.6.3斜导柱侧抽芯机构设计斜导柱侧抽芯机构结构简单、制造方便、安全可靠，因此加工生产中该机构应用最为广泛的一种零件,他具有如下优点： 斜导柱在设计过程中定模：滑块在加工生产中置于动模。 斜导柱我们设计过程中动模：滑块在加工生产中置于定模。 设计斜导柱和滑块同有时候在加工中我们将其置于定模。 设计斜导柱和滑块也可以包含在设计动模。3.6.4斜导柱抽芯机构设计斜导柱长度设计和开模行程计算 图10 斜导柱斜导柱长度的设计要依靠斜导柱直径及倾斜角大小、抽芯距离确定，它的长度计满足下面的公式 式中，称斜导柱的有用长度；称斜导柱外延伸距离；称斜导柱顶部长度，在生产中取值一般取。设计塑件的抽拔方向与开模方向是相互成九十度夹角：1斜导柱有效长度 mm 求的 斜导柱弯曲力计算牙签盒盖模具设计中我们设计的抽拔与开模方向成九十度，我们对在设计斜导，我们得出斜导柱承受的弯曲力计算满足如下公式 式中，N斜导柱所受弯曲力 （N）； A、Q抽拔阻力 B、摩擦角（）,； C、钢材之间的摩擦因子，它设计中一般取本设计中： 所以： N 斜导柱截面尺寸的确定加工斜导柱常设计的截面形状有矩形、圆形等。其中圆形制造方便，装配简单容易，矩形截面制造你容易，但承受力比圆形截面的要大。下面是设计圆形截面的斜导柱中，设计的直径为： I 加工矩形截面的斜导柱，设截面高度满足截面宽度也满足，且，那么： II 其中对应字母的含义，许用弯曲力 M，对于碳钢III 137.2 其中 N斜导柱最大弯曲力 （N）。此次牙签盒盖的设计采用圆形斜导柱，所以： 毫米加工设计当中考虑到钢材的摩擦因子是和计算的方便性，上面式子中取 mm。3.6.5滑块设计1、滑块的连接形式：滑块包括整体式和组合式两种。2、滑块的导滑形式：滑块在导滑槽中运动要顺畅，设计要免除卡滞、跳动等现象。3、滑块的导滑长度应大于滑块宽度的1.5倍，滑块抽芯动作后，应继续留在导滑槽内, 要求在导滑槽的长度设计不小于滑块全长的2/3。4、滑块的定位装置：为了保证斜导柱的伸出端可靠进入滑块的斜孔，滑块在抽芯后的终止位置必须定位（即必须停留在固定位置）。5、本设计的滑块连接形式为整体式，如下图：4） 图11 型芯此次牙签盒盖的模具设计为一模四腔，在加工时每个型芯上设计有两杆斜导柱，共计四根斜导柱。 6、滑块锁紧楔形式：为了避免在成型过程中的活性芯加工和滑块通过滑块楔块的力应锁，以下处理：通过大型塑件和锁定较大的场合，滑块；采用镶嵌式锁紧楔块滑，结构相对简单，但不是刚度高，容易松动，小型模具；嵌入式楔紧块滑动锁定在处理广泛应用于滑块；滑块嵌入块锁紧楔，采用平面支撑楔块，更大的锁模力的场合，因此强度增加。7、楔紧块的楔角：在斜导柱的运动下我们可以抽出型芯，设计中楔紧块的楔角必须满足斜导柱设计的斜角通常大于一个a角（），生产中当模具一启模时，楔紧块就自动滑动让开原来的位置，相反就会使斜导柱将无法带动滑块作抽芯动作，这里设计角度的一般。3.6.6 斜导槽侧抽芯机构事实上，在加工生产它是倾斜导柱的变体形式。它是在侧型芯滑块的外侧用斜导槽代替斜导柱。斜槽的斜角一般如果抽芯距离超过这个角度来看，该滑槽被分为两部分，这种机制可以用于处理抽芯距离较大的场合。最后，沿斜导槽的分梳辊驱动移动滑块侧抽芯动作完成。 最后开模时滚轮沿斜导槽运动带动滑块完成侧抽芯动作。3.6.7斜滑块侧抽芯机构 在抽芯机构是倾斜的使用模制或侧凹的滑动块，在沿斜导向槽滑动的作用下模具顶出机构，因此，分型和抽芯，并引入了一种塑料件和侧分模和抽芯机构。这种机制具有结构简单，稳定可靠的运动，因此要使用企业。根据该结构的滑动引导部不同的是，我们将倾斜滑动侧公共抽芯机构大致可分为以下三种： 滑块导滑的斜滑块侧抽芯机构在生产加工中按斜滑块在模具中所处位置的不同，我们通常又可分为斜滑块外侧抽芯和内侧抽芯两种形式。 斜滑块外的侧抽芯机构设计：凹模由两块斜滑块组成，以块斜滑块在推杆的作用下，沿着斜滑槽移动的同时向两侧分开，这时完成塑件脱离主型芯的动作。 斜滑块内侧抽芯机构设计：在产品的开模后，斜滑块是沿着型芯的导滑槽移动，这时塑件的推出与内侧抽芯将同时进行，这样便使塑件脱出型芯和斜滑块。 斜推杆导滑的斜滑块侧抽芯机构设计这类机构包括外侧抽芯和内侧抽芯两种形式。 斜推杆导滑的外侧抽芯机构设计：开模时塑件留在动模，推出时，推杆固定板推动滚轮，迫使斜推杆沿着动模的斜方孔运动，在加工中推杆共同推出塑件的同时，使其完成外侧抽芯。 斜推杆导滑的内侧抽芯机构设计：斜推杆的滑座呈角固定于推杆固定板上，使推出力沿另一推杆的 轴向传递，有利于消除侧向分力，减小摩擦。 推杆式侧抽芯机构 推杆式外侧抽芯机构：推杆尾部的塑料部件与推板连接，推杆推了塑料件的移动，当推杆头出来的模板时，推杆是在与法兰插入块接触，从而使推杆头摆塑件出来，完成侧向抽芯。 推杆内侧抽芯机构：启动后，推杆驱动器的塑料部件一起移动，当推杆后倾斜平面和动态模板接触，推杆被迫内侧抽芯动作。斜滑块的设计要点 设计中斜滑块导向斜角往往比斜导柱大些，但也设计不大于度，一般相对取值范围为度，我们设计斜滑块的推出长度必须小于导滑总长的三分之二 设计是要保证斜滑块与导滑槽之间的配合关系。 在生产过程中我们保证斜滑块的分型面密合，而且在斜滑块与模套之间需要留一定的的间隙，模套同时应低于斜滑块顶面一定的距离。 当内侧抽芯时，型芯顶端面应高于斜滑块的顶端面。以免推出时阻碍斜滑块径向的移动，另外，在斜滑块顶端面的移动规定的范围内，我们要防止塑件表面不光滑，以免阻碍斜滑块活动。牙签盒盖的设计采用侧抽芯处采用斜导柱和楔紧块组合，楔紧块如下图： 图12 楔紧块I楔紧块的计算： 所以： 楔紧计算后符合设计要求。3.7 注射模温度调节系统设计在塑料的加工生产成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、成型、成型周期和塑件质量。模具温度过高，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。 综上所述，模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求，通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。3.7.1冷却系统设计在选择材料是我们选择的的PPS的熔体温度为200度左右，但是，我们去牙签盖温度是60度左右。所以在一个成功的注塑产品，我们的冷却降低，这使得产品的脱模也比较容易，这增加了处理速度，如果低熔体粘度选定材料，塑料流动性好，如果是塑料件是小的，薄壁的，一般不需要设计的冷却系统，以减少模具的温度;当塑件和大的壁厚，我们必须采取塑件的人工冷却，从而降低了制造周期短的产品。常见的冷却介质有冷却水和压缩空气，水是生活中比较常见的冷却液体，而且水的热容量大，传热系数大，成本低。3.7.2冷却系统的设计原则1.我们尽量让模具处于热平衡，这样加工的产品就比较均匀。2.冷却过程中我们采取多回路冷却，且冷却系统设计要求合理。3.设计冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离处处相等。当塑件不均匀时，壁厚处应强化冷却、水孔要靠近型腔、距离要小，但不应小于10 。4.浇口处加强冷却。在加工中液体开始从冷却口进入，浇口温度高我们要适当降低其温度5.我们应该减少在入口和出口之间的温度差。如果水和脱水温度相差过大，会使温度分布并不均匀，特别适合模具过程很漫长大型塑料零件，物料温度流量越来越低，矩形模具，通常沿着模具的宽度设置孔的方向上，在入口和出口的温度差不大于5度6.合理选择冷却水道的形式。对于收缩大的塑应沿收缩方向开设冷却水孔。对于设计的不同形状的塑件，冷却水孔的排列形式个有差别。7.冷却水管接头位置设计。设计的水管尽量不要影响加工过程，通常进出口水管设在注射机背面的模具同一侧。8.冷却系统的水道尽量避免与模具其他机构（如推杆孔、小型芯孔等）发生相互交涉。9.为了避免加工过程中对水管接头的破坏，我们将其设计在模板内。3.7.3冷却系统的机构形式一、我们对牙签盒盖的形状，尺寸分析后对冷却系统进行选取，冷却回路含有（直通式、圆周式、多级式、喷射式、隔板式）等多种型号，这些系统通常可以相互交错而用,下面是冷却系统常用的零部件！1.冷却系统的零件：冷却系统有下面几部分构成。水管接头：一般由黄铜制成，在接头处可用申塑带扎紧。螺塞：主要用来构造水路，截流作用。要求高的模具用黄铜做成。密封圈：主要用来使冷却回路中液体不外流。软管：主要作用是连接并构造模外冷却回路。 喷管件：主要用在喷流式冷却系统上，最好用铜管 导热杆：用在导热式冷却系统；主要材料由钹铜制成。二、设计塑件的冷却水管1.塑件冷却水管设计如图所示： 图13 冷却水道的截断图图中的小圆为冷却水管，设计中有八根水管。离定模版上方的距离是14 ，定模版、厚度是40mm，水管离动模下方是21mm（动模板厚度为50 ），上下水管离型芯与模架型芯和楔紧块的距离相差3 。盒盖冷却系统采用的形式为简单流道式机构，图为冷却系统 图14 冷却水道的布置 由图可知：冷却水道设计上下两个回路，其中定模板和动模板各有自己的回路，每个回路设计有水道四条，黄铜接头两个，软管三个以及密封圈若干个。3.冷却系统计算A模具型腔总容量总容量应含由以下几部分组成：1、 塑料熔体释放的热量 （KJ/h）的组成 而： 由于结晶型塑料溶解潜热，则每千克塑料所放出的热量所下： 2、公式简化后 其中 n为每小时注射次数； A 、G为每次塑料量的注射； B 、为材料熔体与塑料冷却后的比 C 、 为塑料比热容 ； D 、 为熔融加工料进入型腔的温度； E 、 为量塑料凝固时放出的热量； F 、为结晶型塑料解潜热。 高温喷嘴头向模具的接触传热设计 I 其中：A、为注射机喷嘴头和模具接触的面积 （） B、为金属传热系数，普通钢、钢合金； C、为模具平均温度D、同前面。 3.8.1冷却系统计算加工生产中，对小型模具和塑料制品要求不高，通常情况下，空气对流等接触带走的热量不计算。简单计算是以熔体释放出总热量，全由冷却介质带走。模具实际加工生产过程，此种热量通常一般由凹模和型芯冷却系统消耗，即： （20） 式中：和是凹模和型芯所承担制品质量(Kg)，并且一般以制品壁厚中性面作为凹模与型芯冷却交界面来计算和。盒盖零件，实验结果显示，凹模带走的热量是凸模消耗的两倍。简单计算如下：单位时间内从型腔传导出的总热量（），有下式得计算每次需要注射量 （Kg） （21）确定生产周期 （S）： （22）式中，t、分别为加工周期、注射时间、冷却时间、脱模时间，数据可由表查到。 牙签盒使用塑料单位热流量 模具每小时注射次数: 每小时注射量 （Kg/h）: （23） 从型腔内传导出总热量 （KJ/h） （24） 凹模冷却水孔直径（） 冷却水的平均流速（m/min）：（也可由表31查得最低流速） （26） 冷却管壁和水界面传热膜系数： （27）凹模冷却管的总导热面积 （28）公式中，为模具和冷却介质的温度平均温差，即 凹模设冷却水管的总长度（m），传热面积，因此： 凹模冷却水管的根数 n=L/B (B为模具宽度) 公式为计算的公式，凸模的冷却系统计算与凹模冷却系统计算一样。3.8.2冷却系统设计冷却系统往往受板厚的影响，牙签和改的水管直径取值为8 ，水管直流S形且在同一板上环绕设计，水管可以设计成上下两模组合而来。.模体（模架）设计4.1 模体简介 在模具行业模体又被称为是模架，注射模的基本组成体。设计内容都要放在其里面，通过它可以使模具组合在一起。标准模架的一般组成部分有定模座板、支承板、垫块、推杆固定板、导柱等。此外，依据市场的不同需要，还存在其他结构，如带脱模板模体等。4.2 模架确定4.2.1 确定模架一般尺寸 用下图推算模架的一般尺寸：图15 布置型腔嵌件 从型腔嵌件的布局得到，型腔长度为: （29） 型腔宽度为： （30） 上式中： 是塑件的高度（） A 、 是抽芯的距离（） B 、 是制造型芯斜面距离 （） C、 是斜导柱在抽芯方向的距离 （） D 、 是1级分流道的长度（） E、 为塑件的直径（） f为2级分流道（）由此可以得出：() （）此数据尺寸为型腔嵌件长和宽，对于导柱、导套和与之相联接的螺钉布置的位置等各方面原因分析，以标准模架315355为例。 图16 标准模架3153554.2.2 确定模板大小1.定模座板大小设计此次所选塑件的定模座板大小，选取标准尺寸为2.定模板大小组合式型腔由定模板和动模板组成，牙签盒盖各占二分之一，牙签盒盖的设计高度是42 ，定模板所高度为21 ，冷却水道设计在在定模板上，离型腔设计具有一定距离，定模板厚度为。3.动模板大小动模板的设计与定模板的设计相同，动模板的塑件为，在动模板也开设冷却水道，动模板厚度为。支承板大小 （31） = 上式中：表示是支承板刚度计算的变形量 支承板厚度设计是31.229 ，小型模具厚度可设计较小一些，通过支承板支撑两推板导柱。支承板设计为30 。垫块尺寸垫块尺寸推出行程距离推出厚度推出固定板厚度（510） 取值为mm4.3 设计排气槽牙签盒盖具体积小、注射时间短本，因此设计时间为1s，利用形式为侧浇口，型腔为组合式，液体由一边向另一边充气，气体随着型腔的分型面空隙溢出，犹豫零件较小，所以一般不存在憋气。4.4 设计脱模推出机构结构形式由一个塑件和两根推杆来推出，两推杆直径设计分别为 ，长度为。推杆顶部都有相对合适的直径零件，开出弧形状。 图17 推杆4.5螺纹布置和脱出4.5.1 螺纹形状 牙签盖设计有两圈半的细小螺纹。设计的螺纹距离相距1 ，螺纹高度为 。设计形状如图所示。 图18 螺纹截面4.5.2 螺纹脱出由于塑料牙签盒盖的螺纹细而且螺纹长度短，需要强制将螺纹脱出4.6 成型零件工作大小计算 塑件所设计的材料是ABS那么根据课本可知尺寸设计公差以选取精度为6级。4.6.1 型腔径向大小设计 （32） S为塑件的平均收缩率上面式子为塑件公差值，当公差值在（3040）时取值为0.8 ，当公差值在（4050）时取0.94为制造公差，取/5 4.6.2 设计型腔深度设计 4.6.3 型芯径向大小设计 4.6.4 型芯高度大小设计 4.6.5 螺纹型芯大小选取设计螺纹的精度要不高，采用三角螺纹，将螺纹设计到型芯内部，需要计算出顶点型芯表面公差分析。为螺纹底端直径5.夹具设计夹具是为了让人们对产品加工过程中容易加工，保证加工产品质量，降低人们劳动强度，需要对牙签盒型芯设计专用夹具。 经过与指导陶师的协商直对模具型芯底平面设计夹具，本次设计的模具型芯底平面的夹具将用于卧式机床，刀具为平面铣刀。5.1对模具型芯问题的提出 本夹具主要用来夹模具型芯底面平台，加工模具型芯上表面是我们已经加工产品的底面平台，和此平面时30已加工出来，可用来作为此工序的定位面。5.2夹具设计5.2.1定位基准的选择本设计选用以30孔的内表面和60的型芯的底端面为主要定位基面。5.2.2切削力及夹紧力计算选用刀具：锯片铣刀d=160mm由机械制造工艺设计手册P可查得切向力 （36） 铣削扭矩 （37）切削功率Pm=2Mn10(kw)式中：C=54x=1y=0.8d=160k=0.86fz=0.14n=60所以当铣刀对型芯顶面加工是所需的力为：故：F=77.88x2=155.76NM=6.230x2=12.460(Nm)P=2.349x2=4.698(kw)水平分力：F1=1.1F=171.336N垂直分力：F2=0.3F=46.728N安全系数：K=K1*K2*K3*K4=1.2*1.1*1.1*1=1.452故F3=K*F1=1.452*171.336=248.78N所需夹紧力为N=F3/(f1+f2)=248.78/(0.3+0.3)=414.63N本设计模具型芯夹具的设计采用的是铰链夹紧机构。气缸尺寸为d=24mm,D=45mm，输入端气压P1=0.8MPa，输出端气压P2=0.2MPa,机械效率为0.7综上所述气缸工作时所能产生的压力为 经查机械制造工艺学课程设计指导书可知，本次夹具设计的铰链机构夹紧力故本夹具可安全工作。5.2.3定位误差分析 模具型芯的夹具的主要采取定位元件为浮动支撑板和定位销。支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.05；定位销我们采用标准件，模具型芯夹具体上装 模具型芯夹具主要定位元件为长定位销它限制了四个自由度,另一端面限制1个自由度,绕型芯轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在本次夹具设计中可忽略不记。6. 牙签盒盖型芯数控程序编码6.1牙签盒盖的型芯加工步骤工序 工种 工序内容 设备1 下料 4040mm 锯床2 安装 三角卡盘夹持毛胚外圆 车床3 车 加工一端面 车床4 车 粗车40mm的外圆至39.17长度为26.5mm 车床5 车 粗车外圆至29.11长度为16mm6 车 倒圆角R3 倒圆角R26.2程序编写与加工在机械行业未来的发展方向是机电一体化是主要的发展方向，它是普通机床的基础上演而来，只是对产品的操作进行数字化控制，下面我们对牙签盒盖型芯进行加工程序的编写；N10 O0001N20 T0101 M03 S8OO N30 G00 X39N40
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