工艺夹具毕业设计19常州轻工职业技术学院塑件工艺分析及结构设计

毕业设计用纸 共 37 页 第 1 页 目 录 第一章 概论 1 1.1 注射模塑原理 1 1.2 塑件的工艺性分析 1 1.3 塑料件的设计原则 1 1.4 塑料制件的选材 2 1.5 塑件工艺分析及结构设计 2 第二章 模塑工艺规程的编制 3 2.1 塑件的工艺性分析 4 2.2 计算塑件的体积和重量 4 2.3 塑件注塑工艺参数的确定 5 第三章 注射模的结构设计 5 3.1 分型面选择 5 3.2 确定型腔的排列方式 6 毕业设计用纸 共 37 页 第 2 页 3.3 浇注系统设计 6 3.4 侧向分型机构设计 8 第四章 模具设计的有关计算 13 4.1 型腔 和型芯工作尺寸计算 13 4.2 型腔侧壁厚度和底板厚度计算 17 4.3 模具加热和冷却系统的计算 18 第五章 模具主要零件的设计及选用 20 5.1 标准模架的选用 20 5.2 浇口套的设计 21 5.3 推杆的选用 22 5.4 弹簧的选用 23 第六章 模具参数的相关校核 24 6.1 注塑机最大注塑量校核 24 6.2 与注塑机拉杆面积的校核 24 毕业设计用纸 共 37 页 第 3 页 6.3 模具闭合高度校核 24 6.4 开模行程校核 24 第七章 绘制模具的总装图和非标零件图 25 第八章 模具的装配工艺 26 8.1 模具的装配方法 26 8.2 模具组装及组装工艺 26 8.3 塑料注射模具组装工艺 27 8.4 模具的总装与调试 28 第九章 部分零件的数控加工 31 9.1 动模型芯的加工 31 9.2 动模座板的加工 32 参考文献 37 毕业设计用纸 共 37 页 第 4 页 第一章 概论 1.1 注射模塑原理 注射成型的原理是将颗粒状或粉末状的塑料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化呈流动状态后，在柱塞或螺杆的推动下，融熔塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭 合模腔中，充满型腔的熔料在受压的情况下，经冷却固化即可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得成型塑件。这样在操作上完成了一个成型周期，以后不断的重复上述周期的生产过程。通常，一个成型周期从几秒钟到几分钟不等，时间的长短取决于塑件的大小、形状、和厚度、模具的结构、注塑机的类型及塑料的品种和成型工艺条件等因素。每个塑件的重量可从 小于 1g到数十千克不等，视注射机的规格及塑件的需要而定。 1.2 塑件的工艺性分析 塑件的工艺性就是塑件对成型加工的适应性。塑件工艺性的好坏不但关系到塑件能否顺利成型，也关系到塑件的 质量以及塑料模具结构是否经济合理。塑件工艺性的好坏主要取决于塑件设计，在设计塑件时不仅要满足使用要求，而且要符合成型工艺特点，并尽可能简化模具结构。这样，不仅能保证成型工艺顺利实施，提高产品质量，又能提高生产率，降低成本。 在设计塑件时，必须考虑以下一些因素： （ 1）成型方法 不同的成型方法对其塑件的工艺性要求不同。 （ 2）塑料的成型工艺性能 如流动性，收缩率等。 （ 3）塑料的使用性能 塑料的尺寸、公差、结构形状应与塑件的物理性能、力学性能等相适应。在保证使用性能的前提下，力求结构简单、壁 厚均匀、使用方便。 毕业设计用纸 共 37 页 第 5 页 （ 4）模具结构及加工工艺性 塑料的形状应有利于简化模具的结构，要考虑模具零件尤其是成型零件的加工工艺性。 塑料工艺性设计的主要内容包括：尺寸、精度、表面质量、结构形状、螺纹、齿轮、嵌件等。 1.3 塑料件的设计原则 塑料件的设计原则是在保证使用性能、物理性能、力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能的前提下，尽量选用价格低廉和成型性能较好的塑料。同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在设计塑件时，还应该考虑其模具的总体结构，使其模具易于加工制造，模具的抽芯结构和推出结构简单。塑件形状有利 于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑件成型后尽量不再进行机械加工。 1.4 塑料制件的选材 塑料制件的选材应考虑以下几个方面，以判断其是否满足使用要求。 （ 1） 塑料的力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、弯曲性能、冲击性能以及对应力的敏感性。 （ 2） 塑料的物理性能，如对环境温度变化的适应性、绝热或电气绝缘的程度、精加工和外观的完美程度等。 （ 3） 塑料的化学性能，如对接触物（水、溶剂、油、药品）的耐性以及使用的安全性等。 （ 4） 必要的精度，如收缩率的大小及各向收缩率的差异。 （ 5） 成型工艺性，如塑 料的流动性、结晶性、热敏性等。 毕业设计用纸 共 37 页 第 6 页 1.5 塑件工艺分析及结构设计 若要将聚合物加工成具有一定功能用途的塑料制件，除了要选用合适的塑料材料外还必须考虑塑料制件的加工工艺性。影响成形件误差的主要原因是塑料收缩率的波动、模具使用的磨损、成形制品脱模后的收缩、模具制造及装配的误差。 为了便于脱模，并防止脱模后刮伤制品表面，要求有一定的脱模斜度，脱模斜度的大小取决于塑料的收缩率、制品的形状及厚度。制品上所有的角均采用圆角过渡，既安全又改善了熔体在型腔的流动性，有利于充型，避免出现熔合线。 1.5.1 塑件成形方法 热塑性塑料的成形方法主要有挤塑成形、注塑成形、压塑成形、浇注成形等。本塑件采用注塑成形方法。 1.5.2 注塑成形塑件工艺结构设计 在注塑成形塑件设计过程中应该尽量避免凸凹台，然而本塑件在侧壁上有凸台，所以其成形模具中必须设计侧向分型抽芯结构。 1.5.3 脱模斜度 塑件在模具塑成形过程中，塑料从熔融状态转变为固态状态将会产生一定量的尺寸收缩，从而使塑件紧紧的包围在模具型芯或型腔中的凸起部分，为此必须考虑塑件内外壁有足够的脱模斜度。查手册得热塑性塑料增强聚丙烯的脱模斜度为： 塑件内表面 20 45。 毕业设计用纸 共 37 页 第 7 页 塑件外表面 25 45 综合考虑本塑件的工艺特性，选用内表面的脱模斜度为 30 外表面的脱模斜度为 40。 。 第二章 模塑工艺规程的编制 本次毕业设计题目的塑件是一个滚轮，其零件图如图所示。材料采用增强聚丙烯（本色），属热塑性塑料，生产类型为大批量生产。 R0 .5C0 .5R0 .5R0 .5R0 .515 0.00+0.112.525518 8+0.090.0010图 2-1 零件图（滚轮） 2.1 塑件的工艺性分析 2.1.1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用增强聚丙烯（本色），属热塑性塑料。从使用性能上看，该塑料具有刚度好、耐水、耐热性强，其介电性能与温度和频率无关，是理想的绝缘 材料；从成型性能上看，该塑料吸水性小，熔料的流动性较好，成型容易，但收缩率大。另外，该塑料成型时易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型温度低时，方向性明显，凝固速度较快，易产生内应力。因此，在成型时应注意控制成型温度，浇注系统应较缓慢散热，冷却系统速度不宜过快。 毕业设计用纸 共 37 页 第 8 页 2.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 （ 1）结构分析 该零件的形状为一直径为 15mm的圆柱体，一侧有直径为 10mm高 5mm的通孔，另一侧有一个直径为 8mm高 20mm的通孔，两侧还有 2.5mm高的凸台。因此，模具设计时必须设置侧向分型机构， 该零件属中等复杂程度。 （ 2）尺寸精度分析 该零件尺寸为未注公差，按 MT5计算。 该零件重要尺寸有 15 11.000.0mm， 8 09.000.0mm，次重要尺寸 10 0.16mm，18 0.29mm， R0.5mm， 2.5 0.2mm， 20 0.22mm， 5 0.12mm， C0.5 等，该零件尺寸精度一般，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为 5，最小处为 2.5，壁厚偏差为 2.5，由于塑件结构简单，相关零件尺寸可以保证，有利于成型。 （ 3）表面质量分析 该零件的表面除 15mm 0.11， 8mm 0.09两处精度有要求外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。 综合以上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。 2.2 计算塑件的体积和重量 2.2.1 计算塑件的体积 毕业设计用纸 共 37 页 第 9 页 V 2.5（ 92 -42 ） +（ 7.52 -52 ） +（ 92 -52 ） +17.5（ 7.52 -42 ） 1085 3 3407 3 2.2.2 计算塑件的重量 查手册得 ABS 的密度为 =1.04 /dm3 故塑件的重量为： W V 3407 1.04 103 3.54g 采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为 XS-Z-60型。 2.3 塑件 注塑工艺参数的确定 参考工厂实际应用的情况，增强聚丙烯的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际情况作适当调整。 注射温度：包括料筒温度和喷嘴温度。 毕业设计用纸 共 37 页 第 10 页 料筒温度：后段温度 t1 选用 220； 中段温度 t2 选用 240； 前段温度 t3选用 260； 喷嘴温度：选用 220； 注射压力：选用 100MPa； 注射时间：选用 30s； 保 压 ：选用 72MPa； 保压时间：选用 10s； 冷却时间：选用 30s。 第三章 注射模的结构设计 注射模结构设计主要包括：分型面选择、模具形腔数目的确定以及形腔的排列方式和冷却水道的布局及浇口位置设置、模具工作零件的结构设计、侧向分型机构的设计、推出机构的设计等内容。 3.1 分型面选择 模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。 毕业设计用纸 共 37 页 第 11 页 该零件为中空滚轮，表面质量无有一定的要求，但要考虑侧向分型机构的抽出，若选择如图 3-1所示的分型方式既可降低模具的复 杂程度，减少模具加工难度又便于成型后出件。故选用如图所示的分型方式比较合理。 图 3-1 分型面的选择 3.2 确定型腔的排列方式 本塑件在注射时采用一模两件，即模具需要两个型腔。综合考虑浇注系统，模具结构复杂程度等因素拟采用如图 3-2所示的型腔排列方式。 采用如图 3-2 所示的型腔排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构，其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较长，但因本塑件较小，故对成型没有太大影响。 3.3 浇注系统设计 3.3.1 主流道设 计 查表得 XS-Z-60 型注射机喷嘴的有关尺寸； 喷嘴前端孔径： d0 4； 喷嘴前端球面半径： R0 12； 毕业设计用纸 共 37 页 第 12 页 图 3-2 型腔排列方式 根据模具主流道与喷嘴的关系 R R0（ 1 2） d d0 (0.5 1) 取主流道 球面半径 R 13； 取主流道的小端直径 d 4.5 为了便于将凝料从主流道中拔出将主流道设计成圆锥形，其斜度为 1 3，经换算得主流道大端直径 D 6.5。 为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道 毕业设计用纸 共 37 页 第 13 页 出料端设计半径 r 3.5的过度圆弧。 3.3.2 分流道设计 分流道的形状及尺寸，应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状不算太复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短，为了便于加工，选用截面形状为半圆形分流道，查表 5-9(塑料模设计及制造 P216)得分流道直径为 4.8mm 9.5mm，取 5mm。 3.3.3 浇口设计 根据塑件的成型要求及形腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。 设计时考虑选择从壁厚为 4处进料，料由厚处往薄处流，而且在模具结构上采用镶拼式型腔、型芯，有利于填充、排气。故采用截面为矩形的侧浇口，查表（塑料模设计及制造 P230 表 5-17）初选尺寸为（ b l h） 2 0.75 1 ,试模时修正。如图 3-1所示。 3.4 侧向分型机构设计 本塑件具有凸沿，塑件不能直接从模具中脱出，此时需要将成型塑件侧凹的模具零件做成活动的，在 塑件脱模前先将侧型芯从塑件上抽出，然后再从模具中推出塑件。 本模具采用斜滑块分型与抽芯机构 R1.75 R2.5 6 30 2 1 0.75 图 3-3 (A) 浇道与浇口尺寸 毕业设计用纸 共 37 页 第 14 页 图 3-3 (B) 浇注系统示意图 3.4.1 斜滑块的止动问题 因斜滑块常设置在动模，这就要求塑件对模部分的包紧力大于定模部分。但有时由于塑件的结构特点，塑件对定模部分的包紧力可能大于动模部分，此时若不考虑斜滑块的止动问题，则开模时斜滑块可能被定模带动，从模套中滑出， 使塑件损坏或留在定模无法取出。如图 3-4所示。 3.4.2 塑件位置的合理选择 塑件在斜滑块中的位置是否合理，对能否顺利脱模关系很大。如图 3-5a所示，成型塑件孔的型芯设在定模，开模时型芯首先从塑件中抽出，然后推杆推动斜滑块分型，这样塑件必然会黏附在附着力较大的斜滑块这边，使塑件不易脱出。在图 3-5b中，塑件调头，使型芯设在动模上，因有较长型芯定向，所以塑件能很顺利地从模内脱出。 3.4.3 斜滑块的导滑形式 本模具采用的斜滑块的导滑形式如图 3-6所示。 3.4.4 斜滑块的导向斜度和顶出高度 毕业设计用纸 共 37 页 第 15 页 因斜滑块 和凸台的刚性较好，故斜滑块的导向斜角可比斜销的斜角取的大一些，但不宜超过 30，根据抽芯距和顶出高度确定。斜滑块的顶出高度 l不宜过大，一般不超过导滑长度的 L的 2/3，如图 2-7 所示。本模具的推出高度为 25mm。 斜角是斜滑块主要技术数据之一，它与抽拔力以及抽芯距有直接关系，一般取 15 25，这里取 22。 3.4.5 斜滑块的装配要求 为保证斜滑块在合模时拼合紧密，在注射成型时不产生溢料，要求斜滑块在装配后底部与模套之间留有 0.2 0.5mm，以保证当斜滑块与模套的配合面有磨损时，还能保持紧 密的拼合，如图 3-8所示。 图 3-4开模时止动斜滑块的方法 1推杆 2型芯 3斜滑块 4锥形模套 5止动钉 毕业设计用纸 共 37 页 第 16 页 （ a） （ b） 图 3-5 塑件位置的合理选择 图 3-6斜滑块的导滑形式 毕业设计用纸 共 37 页 第 17 页 图 3-7 斜滑块的顶出高度 图 3-8 斜滑块与模套的配 毕业设计用纸 共 37 页 第 18 页 第四章 模具设计的有关计算 该成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。 查表（塑料模设计及制造 附录 C）得增强聚丙烯的收缩率为 S 0.4 0.8，故平均收缩率 Scp（ 0.4 0.7） /2 0.6，模具制造公差取 z /3。（中国模具设计大典 P373 表 9.4-5） 。 4.1 型腔和型芯 工作尺寸计算 塑件尺寸： 15 11.000.0mm， 8 09.000.0mm， 10 0.24mm， 18 0.19mm， R0.5mm，2.5 0.2mm， 20 0.32mm， 5 0.12mm， C0.5， 20 0.22 型腔是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中型腔的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。 4.1.1 型腔直径的计算 D D塑（ 1 k）（ 3/4） Z0（塑料模具设计 P95 6-1） 式中： D塑 塑件外形公称直径； K 塑料的平均收缩率； 塑件的尺寸公差； 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的 1/3 1/6。 塑件型腔直径尺寸的计算 : 毕业设计用纸 共 37 页 第 19 页 15 11.00化为 15.11011.0D D塑（ 1 k）（ 3/4） Z0 15.11（ 1 0.006） 3/4 0.11 3/11.00 15.11816 037.007.5 055.00化为 7.5550055.0D D塑（ 1 k）（ 3/4） Z0=7.555（ 1 0.006） 3/4 0.055 3/055.00=7.55908 0183.0018 0.19化为 18.19038.0D D塑（ 1 k）（ 3/4） Z0 18.19（ 1 0.006） 3/4 0.38 3/38.00 18.01414 127.009.095019.0D D塑（ 1 k） （ 3/4） Z0 毕业设计用纸 共 37 页 第 20 页 =9.095（ 1 0.006） 3/4 0.19 3/19.00=9.00707 063.004.1.2 型腔的深度尺寸计算： H H塑（ 1 k） (2/3) Z0（塑料模具设计 P95 6-2） 式中： H塑 塑件高度方向的公称尺寸 。 塑件型腔深度尺寸计算： 2.5 0.2化为 2.704.0H H塑（ 1 k） (2/3) Z0 2.7（ 1 0.006） 2/3 0.4 3/4.00 2.44953 13.0020 0.32化为 20.32064.0H H塑（ 1 k） (2/3) Z0 20.32（ 1 0.006） 2/3 0.64 3/64.00 毕业设计用纸 共 37 页 第 21 页 =20.015253 213.004.1.3 型芯直径的计算 d d塑（ 1 k） +（ 3/4） 0Z（塑料模具设计 P95 6-3） 其中 d塑 塑件孔的公称直径 塑件型芯直径尺寸的计算 : 8 09.00d d塑（ 1 k） +（ 3/4） 0Z 8 (1 0.006) 3/4 0.0903/09.0 7.98050003.010 0.24化为 9.76 48.00d d塑（ 1 k） (3/4) 9.76 (1 0.006) (3/4) 0.4803/48.0 9.45856016.0 毕业设计用纸 共 37 页 第 22 页 4.1.4 型芯的高度尺寸计算 h h塑（ 1 k） +（ 2/3） 0Z式中： h塑 塑件孔深度方向的公称尺寸。 塑件型芯高度尺寸计算： 20 0.22化为 19.78 44.00h h塑（ 1 k） +（ 2/3） 0Z 19.78（ 1 0.006） 2/3 0.4403/44.0=19.6053460146.05 0.12化为 4.88 24.00h h塑（ 1 k） +（ 2/3） 0Z 4.88（ 1 0.006） 2/3 0.2403/24.0=4.74928008.04.1.5 整理表格 本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸 、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损来进行计算。 毕业设计用纸 共 37 页 第 23 页 查表得增强聚丙烯的收缩率为 Q=0.4-0.8%,故平均收缩率为 cpQ=（ 0.4+0.8） %/2=0.6%，考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取 z= /3。 表 4-1 型腔、型芯工作尺寸的计算 类别 序号 模具零件名称 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯的工作尺寸 型腔的计算 1 左侧滑块型腔 7.5550055.0D D塑（ 1 k）（ 3/4） Z07.559 0183.009.095019.09.007 063.002.704.0H H塑（ 1 k） (2/3) Z02.45 13.0020.32064.020.015 213.002 右侧滑块型腔 7.5550055.0D D塑（ 1 k）（ 3/4） Z07.559 0183.009.095019.09.007 063.002.704.0H H塑（ 1 k） （ 2/3） Z02.45 13.0020.32064.020.015 213.00 毕业设计用纸 共 37 页 第 24 页 型芯的计算 1 动模型芯的计算 8 09.00d d塑 （ 1 k） +（ 3/4） 0Z 7.9810003.019.78 44.00h h塑 （ 1 k） +（ 2/3） 0Z 19.6050146.02 定模型芯的计算 9.76 48.00d d塑 （ 1 k） +（ 3/4） 0Z 9.459016.04.88 24.00h h塑 （ 1 k） +（ 2/3） 0Z 4.749008.04.2 型腔侧壁厚度和底板厚度计算 4.2.1 动模型腔侧壁厚度计算 动模型腔为组合式圆形型腔的结构。当型腔受到熔体的高 压作用时，其内径将增大，使侧壁与底板之间产生纵向间隙，间隙值超过塑料产生溢料的允许间隙时，就会产生溢料， 形成飞边。当内径 r86mm时，按强度公式计算可得到型腔壁厚。 h 1p2r （塑料模设计及制造 P111 3-35） 其中： h 型腔侧壁厚度（）； 模具材料的许用应力，一般常用的模具钢 =200MPa； 毕业设计用纸 共 37 页 第 25 页 P 型腔内熔体的压力，取 40MPa； r 型腔内半径（ mm）这里为 9mm 代入公式 计算： h7.31 考虑到还要安装斜滑块机构，故取动模板为 150mm 150mm 50mm。 4.2.2 动模型腔底板厚度计算 按强度计算，最大应力也在中心，底板厚度 H（ mm）为 Hpr22.1 2 （） （塑料模设计及制造 P111 3-37） 其中： H 动模型腔底板厚度（）； 模具材料的许用应力，一般常用的模具钢 =200MPa； P 型腔内 熔体的压力，取 40MPa； r 型腔内半径（ mm）这里为 9mm 代入公式计算： 毕业设计用纸 共 37 页 第 26 页 H20094022.1 2 4.46 考虑到模具的整体结构协调，取 H=15mm 动模型芯固定板尺寸为 150mm 150mm 15mm。 支撑板尺寸为 150mm 150mm 15mm。 4.3 模具加热和冷却系统的计算 本塑件在注塑成型时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统，是否需要冷却系统可以做如下的设计计算。 设定模具平均工作温度为 40，用常温 20的水作为模具冷 却介质，其出口温度为 30，产量为 (粗算每 2 min 1套 )0.26kg/h。 4.3.1 塑件在硬化时每小时释放的热量 Q3查塑料模设计及制造表 3-26 得增强聚丙烯的单位热流量为 59 104 J/kg1 Q3 WQ2 0.26 59 104 J/kg 15.34 104 J/kg 4.3.2冷却水的体积流量 V 毕业设计用纸 共 37 页 第 27 页 由式 3-41得 V)( 21 1ttcWQ（塑料模设计及制造 P151 3-41） 式中 V 冷却介质的体积流量（ m3 /min） ； W 单位时间内注入模具中的塑料重量（ kg/min） ； Q1 塑件在凝固时所放出的热量（ J/kg） ； 冷却介质的密度 （ /mm3 ） ； c 冷却介质的比热容 J/（ C） ； t1 冷却介质的出口温度（）； t2 冷却介质的进口温度（）； 代入数据 V)( 21 1ttcWQ）（ 203010187.410 /6 0101 5 .3 4 334 0.61 104 mm3 /min 查塑料模设计 及制造 P153表 3-27可知所需的冷却水管直径非常小。 毕业设计用纸 共 37 页 第 28 页 由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。 第五章 模具主要零件的设计及选用 5.1 标准模架的选用 毕业设计用纸 共 37 页 第 29 页 根据塑料模具设计附录 B所提供的模架图选模架型号为： LMK/大水口 1515-AI-25-50-60模架结构图所示。 图 5-1 LMK/大水口 1515-AI-25-50-60模架 5.2 浇口套的设计 注塑机喷 嘴口直径为 4，根据塑料模具设计 P47 表 4-1推荐尺寸设计进料口直径为 4.5mmI型浇口套。具体结构见 5-2 图。 沉孔11 深6. 54- 6. 5R19A0.80.40.816 +0.001+0.0120.02 A1.6R33350R0.5C24. 51.655C10.8R13-0.20-0.100. 02010+0.05图 5-2 I型浇口套 5.3 推杆的选用 5.3.1 脱模力的计算 脱模力公式： c ossinf1 ta nfc osFF 正脱 而正F=pA 毕业设计用纸 共 37 页 第 30 页 示中 p因塑件收缩对型芯产生的单位正压力（ MPa），一般 p=12 20MPa。取p=20MPa； A塑件包紧型芯的侧面积； f摩擦系数，一般取 f 0.15 1.0。取 f=1.0； 脱模 斜度，一般取 30 45。取 =30 带入公式计算正F=20（ 2 4 20+2 5 5） =13188N 脱F= 5.0c o s5.0s inf1 1ta n11c o s13188 ）（=01745.1 829.12955=12733.6N 5.3.2 圆形推杆的直径计算 圆形推杆的直径可根据压杆稳定公式计算 d= 412nEFLK 脱 示中： d推杆的直径（ mm） 毕业设计用纸 共 37 页 第 31 页 L推杆的长度（ mm） 脱F塑件的脱模力（） N推杆数量 安全系数，取 1.5 弹性模量（ a）碳素纲取为 2.1 105 MPa 带入公式计算的： d=1.5452101.246.1273375 =3.038mm 推杆直径确定后，还应进行强度校核 dnF4压脱示中： 压推杆材料的许用压应力 选择推杆直径为 12mm，实际使用时把原模架带 有复位杆拆下当推杆用，推动斜滑块向上移动，靠斜滑块上表面与定模的接触实现模具复位。 5.4 弹簧的选用 弹簧的工作载荷： c ossinf1 ta nfc osFF 正脱 而正F=pA 毕业设计用纸 共 37 页 第 32 页 正F=20 2 5 5 =3140N 脱F= 1c o s1s inf1 1ta n11c o s3 1 4 0 ）（=0174.1 72.3084=3033.1N 根据机械设计师手册计算所的弹簧为 1mm 12mm 20mm （ GB2089-80） 第六章 模具参数的相关校核 6.1 注塑机最大注塑量校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在最大注塑量的 80。所以，选用的注塑机最大注塑量应满足 0.8M机 M塑件 M浇式中： M机 注塑机的最 大注塑量， g； M塑件 塑件的体积， g；该零件 M塑件 3.54g 2=7.08g 毕业设计用纸 共 37 页 第 33 页 M浇 浇注系统体积， g；该零件 M浇 2.88g 故 M机8.0 浇塑件MM 8.0 88.208.7 12.45g 此处选定的注塑机注塑量为 60g,所以满足要求。 6.2 与注塑机拉杆面积的校核 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸的拉杆间距相适应， XS-Z-60型注塑机的拉杆面积是 250mm 250mm，模具长宽拉杆面积 即 200mm 200mm 250mm 250mm 故满足要求。 6.3 模具闭合高度校核 其中 A板和 B 板分别在加工时铣掉 5mm， A、 B板间还有 0.5mm 的装配高度，支撑板铣掉 15mm，另加工一片 15mm的动模型芯固定板，故模具的总高为 195.5mm 模具实际厚度 H模 195.5； 注射机所允许模具的最小厚度为 H最小 70，最大厚度为 H最大=200mm。 本模具 H最大 H模 H最小，故满足要求。 6.4 开模行程校核 毕业设计用纸 共 37 页 第 34 页 所选注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式 S机 H1 H2 （ 5 10） 式中： H1 推出距离，； H2 包括浇注系统在内的塑件高度，； S机 注塑机最大开模行程，。 因为 H1 H2 （ 5 10） 25 65 10 100mm 而 XS-Z-60型注塑机的最大开模行程为 180mm，故满足要求。 第七章 绘制模具的总装图和非标零件图 本模具的相关图纸见附件 本模具的工作原理：模具安装在注塑机上，定模部分固定在注射机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上。合模后，注射机通过喷嘴将熔料经流通注入型腔，经保压，冷却成型后塑件成型。开模时动模部分随动板一起运动渐渐将分型面打开，在分型面打开到 100mm 时，动模运动停止，在注塑机顶出装置的作用下推杆推动斜滑块渐渐滑出动模板，斜滑块两侧分型，带动塑件脱出动模形芯，当推杆 推至 25mm时停止。 毕业设计用纸 共 37 页 第 35 页 合模时，随着分型面的闭合，止动钉接触到斜滑块上表面使其渐渐滑回动模板中，斜滑块下表面推动推杆使推板完成复位。 第八章 模具的装配工艺 模具装配时要求相邻装配单元之间的配合与联接均需要按装配工艺确定的装配基准进行定位与固定，以保证其间的配合精度和位置精度，从而保证型芯与型腔间能精密均匀的配合和定位，开合运动及侧向抽芯机构与推出脱模机构都能够实现运动的精确性。 具体的工艺要求： （ 1）通过装配与调整，使装配尺寸链的精度能够完全满足密封性的要求； （ 2）装配完成的模具其塑料注射完全满 足规定的要求； （ 3）寿命期限可以达到预先规定的数值和水平等。 8.1 模具的装配方法 8.1.1 配作法 在零件加工时需对配作及装配有关的必要部位进行高精度加工而孔位精度需由钳工配作来保证：在装配时，由配作使各零件装配后的相对位置保持正确关系，如在导套与导柱的装配及圆柱销的装配等； 8.1.2 直接装配法 毕业设计用纸 共 37 页 第 36 页 零件的型孔、型面及安装孔。单件按图样要求加工装配时，按图样要求把各零件连接在一起，如在动模板、定模板、垫块、动模垫板之间的装配均采用直接装配法。 8.2 模具组装及组装工艺 塑料注塑模 结构主要取决于塑件的形状与结构要素。 塑料注射模具使用过程： 精确合模 塑料注射 塑件冷却成形 开模主分型 侧向分型抽芯 塑件脱模。 同时为适应塑件注射成型条件，还必须设置有合理的塑料注射流道元器件，诸如： （ 1）定位、导向元件与配合副。包括：导柱与导套副等； （ 2）旁侧向分型抽芯与配合副。 （ 3）塑件脱模、复位元件和结构。包括：推杆、推板等； （ 5）浇口套等； （ 6）塑料注射模装配，一般分为组装定模组合和组装动模组合单元。其中，定模装配单元又主要由动模板与型芯装配完之后再与动模垫板一起装配构成动模装配单元。 8.3 塑料注射模具组装工艺 8.3.1 模架与零件装配具体工艺 毕业设计用纸 共 37 页 第 37 页 根据 GB/T 12554-1990 以及 GB/T 12555.2-1990 与 GB/T12556.2-1990.塑料注射模技术条件，模架与零件技术条件是进行注射模组装的依据。具体工艺要求如下： （ 1）装配前必须检查所有零件 的基准面，尺寸配合与形状位置公差精度要求，表面粗糙度以及材料、热处理硬度等均需达到图纸上的要求；符合工艺质量技术条件标准的规定，并需满足设计技术参数的要求，其中定动模板的上下安装面色平行度偏差。安装面对其上的导柱、导套安装孔轴线的垂直度以及上下模分型面合模后的帖合间隙或溢料间隙等装配工艺参数。 注塑模具装配参数与要求：（模具制造工艺与装备 P427） a）动、定模板上、下平面的平行度 400 mm的模架精度等级选用 IT6级精度； b）主分型面闭合面的贴合间隙为 0.3mm; c) 模板基准面移位偏差 0.06 mm; （ 2) 装配时，须辅以精饰加工或进行调整修正，以满足装配工艺质量与使用性能要求： a) 分型面不应该有螺纹孔和锥度孔； b) 滑块运动应该平稳，合模时滑块应该楔紧。开模后，通过调节行程螺钉距离来保证斜导柱的复位准确可靠； c) 注射流道表面粗糙度 8.0Ra m，以免增加流动阻力。影响塑料的注射速度。 8.3.2 定模组装 毕业设计用纸 共 37 页 第 38 页 定模组装即定模装配单元由定模座板与型腔板组成。 （ 1）定模座板 ：在座板的中间安装有浇口套与注塑机喷嘴对正定位 并安装于注射机的安装板上。 （ 2）定模板：将定模型芯压入定模板内。 （ 3）固定连接采用内六角螺钉； 8.3.3 动模组装 动模组合，即动模装配单元其基础为动模座板，在动模板、动模垫板、垫块之间则采用内六角螺钉联接，以便于撤开。 动模座板中的推件装置，即由推杆固定板、推板、推杆等组成。 8.4 模具的总装与调试 前面的模具装配技术条件与要求，模具标准件，模具装配中的定位、联接与固定和模具装配单元的组装为模具的总装与调试创造了条件。 8.4.1 总装技术条件与要求 （ 1）检查装配单元，即检查定模组合和动模组合的 尺寸配合与位置精度。 A、 B板分型面形状偏差与表面粗糙度要求；并检查动模组合定位、联接与固定的精确与可靠性。 （ 2）总装技术要求： 毕业设计用纸 共 37 页 第 39 页 a) 合模后，