电器基座注射工艺分析及模具设计

湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计电器基座注射工艺分析及模具设计INJECTION PROCESS STUDY AND MOLD DESIGN OF ELECTRIC APPLIANCE学生姓名：曾 田 华学 号：200841914132年级专业及班级：2008级机械设计制造及其自动化（1）班指导老师及职称：陈文凯 副教授学 部：理工学部湖南长沙提交日期： 年 月湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日目 录摘要1关键词11 前言21.1 研究意义21.2 国内外研究现状21.3 发展方向32 塑料的工艺性分析32.1 塑件的原材料分析32.2 制件分析32.3 塑件的体积重量52.4 塑件的注射工艺参数的确定63 型腔数的确定及浇注系统的设计63.1 分型面的选择63.2 型腔数的确定73.3 浇注系统的设计73.3.1 主流道的设计 73.3.2 浇口套的设计83.3.3 浇口的设计84 侧抽芯机构的设计94.1 斜导柱倾斜角确定94.2 斜导柱长度计算104.3 抽芯力的计算114.4 楔紧块的设计114.5 锁紧角的选择125 模具成型零件的设计与计算125.1 凹模，凸模结构形式的选择125.2 凹模，凸模以及型芯工作尺寸的计算125.2.1 型腔尺寸的计算125.2.2 型腔深度尺寸的计算135.2.3 型芯径向尺寸的计算135.3 型腔侧壁厚度和底板厚度的计算13 5.3.1 型腔侧壁厚度计算13 5.3.2 底板厚度的计算146 推出机构的设计与计算146.1 推出机构的设计147 温度调节系统157.1 模具温度的选择158 注射机与模具各参数的校核168.1 锁模力的校核168.2 注射压力校核168.3 模具参数的校核169 成型零件加工工艺1710 总结17参考文献18致谢19附录19电器基座注射工艺分析及其模具设计学 生：曾田华指导老师：陈文凯（湖南农业大学东方科技学院 长沙410128）摘 要：此次材料PF为热固型塑料，热固型塑料主要采用的压缩和压注的方法成型，这两种方法工艺操作复杂，成型周期长，生产效率低，劳动强度大，模具易损坏，成型的质量不稳定。本次采用的注射方法成型热固型制件可以说是对热固型塑料成型技术的一次重大改革。它具有简化操作工艺，缩短成型周期，提高生产效率，降低劳动强度，提高产品质量，模具使用寿命较长等优点。对注射工艺分析，计算，进行了合理的设计和详细的说明，其中的数据都经过查表和论证，具有一定的价值和意义。关键词：注射工艺；注射模具；工艺分析；热固型塑料Injection process study and mold design of electric applianceAuthor：Zeng TianhuaTutor：Chen Wenkai (Orient Science&Technology College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128)Abstract: This material PF is the thermosetting plastic, the compression which the thermosetting plastic mainly uses and presses the note the method formation, these two method craft operation is complex,the formation cycle is long,the production efficiency is low, the labor intensity is big, the mold easy to damage, the formation quality not to be unstable. This time uses the injecton method formation thermosetting plastic workpiece may say that is to thermosetting plastic formation techenology important reforms. It has simplified operation craft, the reduction formation cycle, the enhancement production efficiency, to reduce the labor intensity, to improve the product quality, the mold service life to be long and so on merits. Analysis of injection molding process, the computation, has carried on the reasonable design and the detailed explanation, in which data after the table look-up and the proof, has certain value and the significance.Key word:Injection craft; Injects the mold; Process study; Thermosetting plastic1 前言1.1 研究意义塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。一种用于压塑、挤塑、注射、吹塑和低发泡成型的组合式塑料模具，它主要包括由凹模组合基板，凹模组件和凹模组合卡板，型腔截断组件和侧截组合板组成的具有可变型芯的凸模。模具凸凹模及辅助成型系统的协调变化。可加工不同形状，不同尺寸的系列塑件。塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和精确尺寸的工具。由于塑料品种和加工方法繁多，塑料成型机和塑料制品的结构又繁简不一，所以，塑料模具的种类和结构也是多种多样的。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,塑料制品的应用范围也在不断扩大,塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。塑料产品的用量也正在上升。塑料模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成,这个组合内有成型模腔.注塑时,模具装夹在注塑机上,熔融塑料被注入成型模腔内,并在腔内冷却定型,然后上下模分开,经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具,最后模具再闭合进行下一次注塑,整个注塑过程是循环进行的1。1.2 国内外研究现状整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。塑料模具是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场，塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车，家电，办公用品，工业电器，建筑材料，电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发展迅速，塑料模具也快速发展。2000年，中国塑料模具产值约为100亿元，2006年已发展到300多亿元，年平均增长率超过21%，高于模具行业总体发展速度。中国塑料模具无论在数量上，还是在质量，技术和能力等方面都有了很大的进步，但与国民经济发展的需求和世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型，精密，复杂，长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。热固性塑料和热塑料性塑料注射成型的主要差异表现在熔体注入后的固化成型阶段，以往的压缩和压注成型操作复杂，成型周期长注定会被操作简化，成型周期短，模具使用寿命长的注射成型所替代。加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/51/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就主要依靠进口，加入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。从美国，日本，德国，意大利，加拿大等主要生产国来看，注塑机的产量都在逐年增加。在塑料机械中占的比重最大。我国塑料模具行业和国外先进水平相比，发展不平衡，产品总体水平较低。1.3 发展方向随着科学技术的高速发展，模具的应用会更加广泛，应用的领域会越来越广。特别是在市场的激烈竞争中，企业的产品开发和更新速度越来越快，所以对模具的生产效率要求也越来越高。热固型塑料传统的压注，压缩成型周期较长，操作较复杂，所以必将被高效率的注射成型所取代，同时，CAD/CAM技术的逐步成熟，将更快速的促进模具行业的发展2。2 塑料的工艺性分析2.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用酚醛树脂(PF),属于热固性塑料，广泛用于特殊用途塑料，涂料，粘合剂和耐酸胶泥等，该塑料具有以下的成型特性：1）耐水性和耐老化性，尺寸稳定性。2）刚性好，变形小，耐热耐磨，能在150-200的温度范围内长期使用。电绝缘性优良。3）在水润滑的条件下，有较低的摩擦系数。4）质脆，冲击强度较差3。2.2 制件分析由零件平面图可知：图1 塑料平面图Figure1 Plastic plane picture1） 结构分析当在注射成型的塑件上与开合模方向不同的内侧或外侧具有孔，凹穴或凸台时，塑件就不能直接由推杆等推出机构推出脱模，此时，模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则就无法脱模。由上面分析可知，该制件水平和垂直方向都开有孔，不能直接进行脱模，需要采取侧向抽芯。2）尺寸精度影响塑件尺寸精度的因素十分复杂，首先是模具的制造精度和塑料收缩率的波动，其次是模具的磨损程度等。因此，塑料尺寸精度的确定应该合理选择，尽可能选用低精度等级。实际上，对于小尺寸塑件，模具的制造公差对塑件尺寸精度影响相对要大一些，而对于大尺寸塑件，收缩率波动则是影响塑件尺寸精度的主要因素。该制件尺寸较大，未标注尺寸精度等级，查表可知该零件需按照MT5公差尺寸进行标注，对应的模具相关零件的尺寸加工也可以保证3。 3） 表面质量塑料件表面质量要求较高，外表面不得有气孔，飞边等缺陷产生，有较高的光亮要求。塑件的外观要求越高，表面粗糙度值应越低。塑件表而粗糙度的高低，主要与模具型腔表面的表面粗糙度有关。一般说来，模具表面的表面粗糙度要比塑件低l 一2 级。综合分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，该制品的成型要求可以得到保证4。2.3 塑件的体积重量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定模具型腔数。制品的质量：根据塑料平面图分析计算制品的体积为V14m3，设计手册查得酚醛塑料的密度为=1.5g/cm3，故单件塑料制品质量为W件=V21g。根据计算的制品体积及质量来确定注射机的型号和规格。为了保证注射成型的正常进行，根据生产经验，一次注射成型所需塑料的总量宜为最大注射量得80%，即：W180%W2或者W2W1/0.8试中：W1注射机最大注射量(cm3或g) W2制品成型时所需的塑料总量(cm3或g)同时，为了适应热固性塑料成型特性，成型时对注塑机有以下要求：1）为防止熔体在注射剂料筒内发生早期固化，要求对物料加热应均匀和温度固定。目前多采用水加热循环系统，温度波动为1，能实现自动控制。2）为了防止因塑料在料筒内固化而扭断螺杆，注射机螺杆的传动宜采用液压马达或摆线针轮减速器机构。这样可以达到090r/min的无极变速，以符合塑料在料筒的预塑要求。3）热固性塑料的注射成型的注射压力和锁模力应高于热塑性塑料，注射机的注射压力通常在120170Mpa的范围内，少数还更高。由于注射压力高，因此合模机构锁模力也相应增大，这样对合模机构中的油泵，油路系统也有更高要求。此外，合模机构还应满足快速排气操作要求，即应具备能迅速减低锁模力的机构。4）注射机的螺杆长径和压缩比均比热塑性塑料注射机小。螺杆的长径比为1420，一般以偏小为好。压缩比通常为0.81.4，偏大容易使塑料在料筒内固化。与热塑性塑料注射机螺杆相比，热固性塑料注射机的螺槽较深，这是为了减少对塑料的剪切作用，以免产生过多的摩擦热，防止塑料过早固化。螺杆的头部呈锥角行，保证与喷嘴内轮廓相适应，并使螺杆在注射行程时，其顶部达到喷嘴进口处，以便每次注射后不在料筒内留有剩料。螺杆内设有冷却水孔，可通水冷却，以防止螺杆表面过热。螺杆与料筒间隙较小，螺杆表面粗糙度小。螺杆材料应具有优良的耐磨性和抗压强度5。查阅塑料成型工艺与模具设计上的表5.1，可初步选用XS-ZY-125型注射机，注射方式为螺杆式。该注射机的主要参数如下表所示：表1 注射机参数Tabel1 jection machine parameter理论注射量/cm3 125开模行程/mm 300螺杆直径/mm 42模具最大厚度/mm 300注射压力/Mpa 120模具最小厚度/mm 200锁模力KN 900喷嘴孔直径/mm 4拉杆间距/mm 260290喷嘴圆弧半径/mm 122.4 塑件的注射工艺参数的确定根据情况，PF的成型工艺参数可作如下表选择，在试模时可根据实际情况作适当的调整6。表2 塑件注射工艺参数Tabel2 astics injection process parameters料筒温度加料侧选用70注射压力100Mpa喷嘴侧选用95喷嘴温度选用100螺杆转数选用60r/min模具温度选用170螺杆背压选用0.5Mpa注射时间选用8s保压时间选用50Mpa固化时间选用30s总周期70s3 型腔数的确定及浇注系统的设计3.1 分型面的选择分型面的确定，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，选择较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下原则：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2）分型面的选择应有利于塑件顺利脱模。由于注射机的顶出装置在动模一侧，所以分型面的选择应尽可能使塑件在开模后留在动模的一侧，这样有助于在动模部分设置的推出机构工作，若在定模内设置推出机构就会增加模具的负杂程度。3）分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量。同轴度要求较高的塑件，选择分型面时最好把有同轴度要求的部分放置在模具的同一侧。4）分型面的选择应有利于模具的加工。通常在模具设计中，选择平直分型面居多。但为了便于模具的制造，应根据模具的实际情况选择合理的分型面。5）分型面的选择应有利于排气。分型面的选择与浇注系统的设计应同时考虑，为了使型腔有良好的排气条件，分型面应尽量设置在塑料熔体流动方向的末端。6） 应使侧抽芯行程较短。综合以上几条原则，分清主次。为了便于模具加工制造，应尽量选择平直分型面，易于加工，同时考虑到抽芯问题，此零件可采用下图所示的分型面比较合理7。图2 分型面Figure2 Minute profile3.2 型腔数的确定 型腔数的确定有很多种方法，综合考虑生产率和生产成本等各种因素以及注射机型号的选择，此次设计采用一模一腔，注射机的注射量就满足要求8。 3.3 浇注系统的设计3.3.1 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流到为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。根据设计手册查得XS-ZY-125型注射机有关尺寸如下：喷嘴前端孔径：d0=4.0mm喷嘴前端球面直径：R0=12mm在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常设计在浇口套中，为了使凝料能顺利拔出，主流道的小端直径D应稍大于注射喷嘴直径d.小端的前面是球面，其深度为35mm，注射机的喷嘴的球面在此与浇口套接触并且贴合。因此要求浇口套的主流道前端球面半径比喷嘴球面半径大12mm,此时取14mm。流道的表面粗糙度Ra0.8vm，D=d+1mm=4+1=5mm。主流道的半锥角通常为26，过大的锥角会产生湍流或者涡流，卷入空气；过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角选用2。为使熔料顺利进入分流道，可在主流道端设计半径r=2mm的圆弧过渡9。3.3.2 浇口套的设计浇口套与模板间配合采用H7/m6的过渡配合。浇口套与定位圈采用H9/f9的配合。定位圈在模具安装调试时插入注射机固定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔小0.2mm以下10。图3 浇口套Figure3 Runner wrap3.3.3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否被完好高质量的注射成型。因此，合理选择浇口的开设位置是提高塑件质量的一个重要设计环节，同时浇口位置的不同影响模具结构，总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常考虑以下原则：1）尽量缩短流动距离。2）位置应开设在塑件壁厚的最大处。3）必须尽量减少熔接痕。4）有利于型腔中气体排出。5)考虑分子定向影响。塑料熔体在填充模具型腔期间，会在其流动方向上出现聚合物分子和填料的取向。垂直于流向和平行于流向之处的强度和应力引起的开裂倾向是有差别的，往往垂直于流向的方位强度低，容易产生应力开裂，在选择浇口位置时应充分注意这一点。6)避免产生喷射和蠕动。7)浇口处避免弯曲和受冲击载荷。8)注意对外观质量的影响。综上所诉，此次设计属单型腔模具，故采用直接浇口，塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔，流动阻力小、流动路程短、补缩时间长11。4 侧抽芯机构的设计当在注射成型的塑件上与开模方向不同的内侧或外侧具有孔，凹穴或凸台时，塑件不能直接由推杆等推出机构从模具中脱出。此时，必须将成型侧孔或侧凹的零件做成活动的，这种零件称为侧型芯。在塑件塑件脱模前必须抽出侧型芯，然后再从模具中推出塑件，完成当在注射成型的塑件上与开模方向不同的内侧或者外侧具有孔、凹穴侧型芯的抽出和复位的机构称为侧向分型抽芯机构。本设计中塑件在水平和垂直方向上均有孔，必须采用侧向抽芯，所以此次设计采用了侧向分型与抽芯机构典型的斜导柱抽芯机构12。4.1 斜导柱倾斜角的确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角，的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距和受力情况等起着决定性的影响。在确定斜导柱倾斜角时，通常抽芯距长时可取大些，抽芯距离短时则反之；抽芯力大时可取小些，抽芯力小时反之；从斜导柱的受力情况考虑，希望值小一些；从减少斜销长度考虑，又希望值取大些，综合考虑得，在此次设计中，因侧型芯滑块的抽芯方向与开模方向垂直，也是通常采用的一种方式，通过受力分析与理论计算可知，斜导柱的倾斜角取20比较理想，一般在设计时取25，最常用的是122213。图4 倾斜角Figure4 Angle of bank4.2 斜导柱长度的计算抽芯距是指侧抽芯从成型位置到抽不到不妨碍塑件取出位置时，侧型芯在抽拔方向所移动的距离。抽芯距一般应大于侧孔深度或凸台高度23mm，根据塑件制品情况抽芯距为：S=S+(23)mm式中 S：抽芯距离mm S：制件凸模的深度mm斜导柱长度的计算。此次设计滑块抽芯方向与开模方向垂直，可推出斜导柱的工作长度L与抽芯距及倾斜角有关，即：式中：LZ斜导柱总长度； h斜导柱固定板的厚度，h=40mm; d2斜导柱固定部分大端直径，取d2=15mm; d斜导柱工作部分直径，取d=12mm; 斜导柱的斜角，取=20带入数值可计算得：其图如下所示：图5 斜导柱长度Figure5 Slanting guide pillar length4.3 抽芯力的计算注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对侧型芯产生包紧力，抽芯机构的抽芯力，必须克服因包紧力所引起的抽芯阻力及抽芯机构机械滑动时的摩擦阻力，才能把侧型芯拔出来。在抽拔过程中，开始抽拔的瞬间时，是塑件与侧型芯脱离的抽拔力称为起始抽芯力，由于起始抽芯力最大，因此计算抽芯力时应以起始抽芯力计算15。Ft =AP(cos-sin) （4-1）式中：A活动型芯被塑料包紧得断面面积A=286mm2 P塑件对型芯单位面积上包紧力，模内冷却取P=1.0107pa 塑料对钢的摩擦系数，=0.2 脱模斜度，一般取12，现在取1 Ft=28610-6107（0.2cos1-sin1）=0.6KN4.4 楔紧块的设计注射成型时，型腔内的熔融塑料以很高的成型压力作用在侧型芯上，从而使侧滑块后退产生位移，侧滑块的后移将力作用到斜导柱上，导致斜导柱产生弯曲变形；另一方面，由于斜导柱与侧滑块上的斜导柱孔采用较大的间隙配合，侧滑块的后移会影响塑件的尺寸精度，所以合模注射时必须设置楔紧装置，常用得锁紧装置为楔紧块，本次设计的楔紧块用销钉定位、用螺钉固定在模板外侧面上，该种形式制造比较简单、适合侧向压力较小的场合16。4.5 锁紧角的选择锁紧角的工作部分是斜面，其楔紧角度为，当滑块移动方向垂直于合模方向时，=+（23），此处取=20与斜导柱平行17。5 模具成型零件的设计与计算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，工作时直接与塑料熔体接触，要承受熔体塑料流的高压冲刷，脱模摩擦等。因此，成型零件不仅要求正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度值，而且还要求有合理的结构和较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。成型零件主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑件制作都有一定的几何形状和尺寸的要求，如在使用中配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模具设计时，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。5.1 凹模、凸模结构形式的选择考虑到本次设计中是形状简单的单个型腔，凹模采用整体式凹模，直接在选购的定模板上面开型腔，优点是加工成本低，但缺点是通常模架的模板是普通的中碳钢，使用的寿命较低。次型腔的凸模主要由哈夫块，大型芯，小型芯构成，考虑到大型芯比较复杂且直径本身并不是很大，决定利用线切割的方法来加工18。5.2 凹模、凸模以及型芯工作尺寸的计算本次设计中，零件工尺寸的计算均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算，已经给出PF的成型收缩率为=0.008,模具的制造公差取z=/3，X=0.55.2.1 型腔尺寸的计算1由公式 （5-1）式中 LM模具型腔径向基本尺寸； LS塑件外表面的径向基本尺寸； 塑料平均收缩率； 塑件外表面径向基本尺寸的公差； 精度系数，此处选取0.5可得： L22= =L10=L6=5.2.2 型腔深度尺寸的计算1由式= （5-2）式中Hm模具型腔深度基本尺寸； Hs塑件凸起部分高度基本尺寸； 修正系数，此处取1/3 塑件平均收缩率； 塑件外表面径向基本尺寸的公差由公式可得：H19=H5.5=5.2.3 型芯径向尺寸的计算1由公式 （5-3）式中 lm模具型芯径向基本尺寸 Ls塑料内表面的径向基本尺寸 修正系数，此处取0.5 塑件外表面径向基本尺寸的公差 z模具制造公差可得l8= l9= l5=5.3 型腔侧壁厚度和底板厚度计算5.3.1 型腔侧壁厚度计算根据矩形组合式型腔的侧壁计算公式1：S （5-4）式中S矩形型腔侧壁厚度mm P型腔内熔体压力（Mpa）,取55 H1承受熔体压力的侧高度 l型腔侧壁长边长 E模具材料的弹性模量（Mpa），取2.1105 允许变形量，取0.05将上述各数代入公式可得1：S=55.3.2 底板厚度的计算1：由底板厚度公式h （5-5）代入上述的数值可得：hs4.00mm根据计算型腔侧壁厚度应大于5mm,底板厚度应大于4mm，根据前面算出的型腔和型芯条件可选择标准模架，依据塑料注射模中小模架及技术条件（GB/T12556-90），根据模板的参数确定导柱、导套、垫块等有关尺寸。此次设计选取：模架：180200 A2型 导柱=1619。6 推出机构的设计与计算推出机构一般由推出，复位和导向等三大元件组成。凡是与塑件直接接触并将从模具型腔中或者型芯上推出脱下的元件，称为推出元件。常见的推出元件有推杆，推管，推出板，成型推杆等。推出机构进行推出动作后满载下次注射前必须复位，复位元件是为了使推出机构能够回复到塑件被推出时的位置而设置的。导向元件是对推出机构进行导向，使其在推出和复位工作过程中运动平稳无卡死现象，同时对于推板和推杆固定板等零件起支撑作用。6.1 推出机构的设计1)推出机构应尽量设置在动模一侧，由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能保留在动模一侧。2)保证塑件不因推出而变形损坏，为了保证塑件在推出工程中不变形，不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推出点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推出点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。3)机构简单动作可靠，推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以及承受推出过程中各种力的作用，确保塑件顺利脱模。4)良好的塑件外观，推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或者隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。5)合模时的正确复位，设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。根据上述原则，考虑到本次设计中零件的特点，推杆采用对称布置20。7 温度调节系统模具温度是指模具型腔和型芯的表面温度。不论是热固性还是热塑性塑料的模塑成型，模具温度对塑料制件的质量和生产效率都有很大的影响。主要在以下两个方面。一是对塑料制件质量的影响。模具温度的波动对于塑件的收缩率、尺寸稳定性、力学性能、变形、应力开裂和表面质量等均有影响。二是对模具成型周期的影响，缩短模型成型周期就是提高生产效率。较快的冷却模具，能很好的提高模具的生产效率。塑料固化成型过程中，从熔融状态冷却到固化状态是由熔料温度和模具的温度来实现的。而且一般来说，模具温度应在塑料热变形温度以下，才能达到迅速固化成型的目的。但是模具的温度既不能过高，也不能过低，模温度过高会造成溢料，脱模困难，使塑料固化时间延长，延长注塑成型周期，降低生产效率，模温过低则会影响注塑熔料的流动性，使塑件应力增加，并可能表现出熔接痕及缺料等制品缺陷，影响塑件质量。7.1 模具温度的选择对于粘度低，流动性能好的塑料，因为模具不断地被注入的熔融塑料的加热，模温升高，单靠模具本身自然散热不能使模具保持较低的温度，这些塑料要求模温不能太高，因此，必须加设冷却装置，常用常温水对模具进行冷却，有时为了进一步缩短在模内的冷却时间，或者在夏天，亦可使用冷凝处理后的冷水进行冷却。对于粘度高、流动性差的模料，为了提高充型性能，考虑到成型工艺要求较高的模具温度，因此必须设置加热装置对模具进行加热。对于模温要求在90以上的，必须对模具进行加热。对于流程长、壁厚较小的塑件，或者粘流温度不高但成型面积很大的塑件，为了保证塑料熔体在充模过程中不至于降温过大而影响充型，可设置加热装置对模具进行预热。对于小型薄壁塑件，且成型工艺要求模温不太高时，可以不设置冷却装置而靠自然冷却。因此，综上所述及考虑到塑件的表面质量和经验数据查表选取模具温度为170。8 注射机与模具各参数校核8.1 锁模力的校核1由公式FKAP （8-1）式中F注射机的额定锁模力（KN）,F=900KN A制件和流道在分型面上的投影面积（2）A=11162 P型腔的平均压力（Mpa），取55 MpaK安全系数，通常取K=1.2将上述各数值代入可得F=KAP=1.2111610-655106=73.66KNF8.2 注射压力校核1由公式PmaxKP （8-2）式中 Pmax注射机的额定注射压力（Mpa）Pmax=120 P成型时所需的注射压力（Mpa） P=100 K安全系数，取K=1.1将上述数值代入式中可得：PmaxKP=110 Mpa8.3 模具参数的校核模具各模板的厚度分别如下：H1定模座板25mm H2定模板40mmH3动模板40mm H4垫块50mmH5动模支撑板32mm H6动模座板25mmH7推板16mm H8推板固定板12.5mm模具的封闭高度1H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=25+40+40+80+32+25=242mm （8-3）由XS-ZY-125型注射机可知其所许的最大模厚度为300mm，最小模具厚度为200mm，最大开模行程为300mm,可知模具的封闭高度H满足注射机的要求，其开模距也满足注射机的要求。由此可知，初选的注射机是符合要求的，因此注射机确定为XS-ZY-125209 成型零件加工工艺表3 上成型块的加工工艺过程Table3 Processing block on the process of forming序号工序名工序内容1下料下料：LBH=182122222粗铣上下面上下表面互为基准加上侧面为定位基准铣平面3粗铣四侧面底面以及一个加工表面作为定位基准铣四个侧面4粗磨底面上表面以及一个侧面为定位基准粗磨底面5钻孔底面为定位基准在钻床上加工6铰孔底面为定位基准在钻的基础上进行铰孔提高精度7热处理表面淬火、调质处理表面硬度230-2708磨安装尺寸对尺寸进行精加工9清洗10 总结毕业设计是大学的最后一堂课，通过这次毕业设计，我很好的巩固了以前所学的知识的同时也学到了很多新的知识，各种学科的综合运用在这次设计中得到了很好的体现。这次设计是关于模具方面的，模具设计涉及的学科很多，为了能够圆满的完成此次毕业设计，我参考了很多关于模具方面的资料，利用网上的资源，以及向老师和同学请教。本次设计的重点是侧向抽芯，在此次设计中遇到了很多困难，最后在老师和同学耐心的指导下，我终于理清了思路，完成了设计。我虽然有很多理论知识，但还不能很好的与实际实践结合起来，使我在设计中遇到了很多困难，以后我走出校园进入社会迈向工作岗位后，虚心向老前辈们学习，多动手动脑，提高自己的实践能力，把理论与实践很好的结合起来，不断地提升自己。模具工业是当今社会最为重要的工业制造方式之一，其应用范围之广是许多其他工业生产方式所无法比拟的，而冷冲压模具在整个模具制造中占有50%以上，所以本次设计选择了此课题。而本次设计之前，我通过亲身感受，进一步认识到模具制造业在工业生产的重要性，也更加坚定了我做好此次设计的决心。同时我也意识到模具设计不仅仅只是简单的在纸上画图、计算，更需要联系实际的生产。所以在本次设计时我更加注重资料的真实性，以及各种零件尽量选用国家标准。通过本次设计，我进一步巩固了所学知识，同时也学习了一些新的知识。当然我也发现自己所掌握的知识还是非常有限的，还不足以使自己成为一名合格的设计师。 在毕业设计的这些日子里，虽然过得很紧张，但我却感到很充实，不但加深了我对专业知识的了解，更极大地激发了我对今后从事设计工作的兴趣。在