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机械毕业设计论文
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模具毕业设计28风扇安装板模具设计,机械毕业设计论文
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第 1 页 共 27 页 风扇安装板 模具设计说明书 前言 毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前一次综合性设计。本次设计的课题是 风扇安装板 的注射模设计 ,是对以前所学课程的一个总结。 在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型 面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的含义，以及懂 得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我 以后从事模具职业打下了良好的基础。 本次毕业设计得到了广大老师和同学的帮助，特别是 杨华 老师的悉心指导，在此一一表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正。 姓名： nts 第 2 页 共 27 页 目 录 前言 1 第一章 设计任务书 4 第二章 塑件分析 4 第一节 塑料件的工艺性 5 第二节 结构分析 6 第三章 塑料材料的成型特性与工艺参数 6 第四章 成型设备的选择 7 第五章 浇注系统的设计 9 第一节 塑料制件在模具中的位置 9 第二节 浇 注系统的设计 10 第三节 排溢系统的设计 11 第六章 成型零部件的设计与计算 12 第一节 成型零件的结构设计 12 第二节 成型零件工作尺寸的计算 12 第七章 模架的选取 16 第八章 脱模机构的设计 16 第一节 脱模力的计算 17 第二节 推出机构的设计 17 nts 第 3 页 共 27 页 第九章 合模导向机构的设计 19 第十章 温度调节系统的设计与计算 20 第十一章 注射机参数的校 核 22 第十二章 设计小结 23 第十三章 参考资料 24 摘要 : 介绍了 风扇安装板 的 结构特点 ,详细阐述了 ,重点分析了 风扇安装板 凸模、凹模 及它们的技术难点。 Summary: Introduced fan to install the knothole structure characteristics, elaborate in detail, the point analyzed fan to install a convex mold,cave mold of plank, structure and their technique crux. 关键词： 风扇安装板 、注射模、凸模、凹模 Key words: The fan installs plank injection mould punch cavity plate 第一章 设计任务书 此塑件为 风扇安装板 ，采用 ABS 材料，中批量生产，塑件的外表面要nts 第 4 页 共 27 页 求美观。 本次毕业设计的工作量较大，主要包括塑料制件的造型、模具结构的设计、模具结构总装图的绘 制等，所以历时较长，要求完成以下任务： 1 根据 风扇安装板 的使用性能设计其外壳及尺寸； 2 设计 风扇安装板 的注射模，完成模具装配图一张，零件图一张，型芯、型腔的零件图各一张，非标准零件图 n张。 3 翻译一篇与机械相关的英文资料； 4 编写设计说明书。 第二章 塑件分析 本塑件为 风扇安装板 .主要形状大体上类似弧形的壳类零件 ,.零件形状如产品图所示 ,具体尺寸请看产品图纸。 其三维图如下图所示： nts 第 5 页 共 27 页 第一节 塑料件的工艺性 1)尺寸精度 由于塑件的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动，而本塑件的配合精度不高 ，所以塑件公差数值根据模具设计与制造简明手册中表 2-17确定。精度等级根据表 2-18选择，由于所用材料为 ABS 所以确定其采用一般精度，为 4级精度，无公差值者，按 8级精度取值。 2）脱模斜度 由于塑件在冷却收缩时，会使它包紧在模具型芯或者型腔中的凸起部分。因此为了便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉住塑件，而又因为本塑件是一个壳类零件，如不设适当的斜度将比较难脱模。因此根据模具设计与制造简明手册中表 2-19 中查得：型腔的脱模斜度选 40 1 20；型芯选 35 1。所以选取 1o。 3）表面粗糙度 nts 第 6 页 共 27 页 由于塑件的外观要求不高，所以表面粗糙度也不用很高的要求 ,一般模具的表面粗糙度要比塑件的要求高 1 2 级 .所以塑件的表面粗糙度在aR0.8 0.2之间。选取 0.8。 4）形状 塑件在满足功能的要求下，其内外表面应尽可能保证有利于成型和降低成本以及简化模具的复杂度。由于此塑件有一表面在使用过程中看不到，分析塑件的结构，可以把浇口设在外表面上。 5）壁厚 塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以 充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知， 所以本塑件壁厚选 1.5 2.5 mm。 第二节 结构分析 根据塑件的分析，所选的材料为 ABS。塑件成型性较好，它的流动性好，收缩率小，加上塑件的表面质量、尺寸问题，故适合采用 扇形 浇口； 由于模具的结构简单，考虑注射机的各项规格及工作性能、制品的精度要求、模具制造费用、生产效率等，采用 一模四 腔模具。 第三章 材料的成型特性与工艺参数 本 塑件材料为丙烯腈丁二烯苯乙烯，俗称为 ABS。英文名称为Acrylonitrile-butadiene-styrene。 1） 基本特性 ABS 无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为 1.021.05g/cm3， ABS（抗冲）收缩率为 0.4 0.7%， ABS（耐热）收缩率为 0.4 0.7%。ABS 具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。有良好的机械强度和nts 第 7 页 共 27 页 一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对 ABS 几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成 乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。 ABS 塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。 ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是赖热性不高，连续工作温度为 70 C左右，热变形温度约为 93 C 左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。 2）主要用途 ABS 在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用 ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等， 还有用 ABS 夹层板制小轿车车身。 ABS 还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装器、农药喷雾器及家具等。 3）成型特点 ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60 C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在 60 80 C。 4） ABS注射参数 注射类型 ：螺杆式 螺杆转速： 30 60r/min 喷嘴类型：形式 直通式；温度 180 190 C 料筒温度：前段 200 210 C；中段 210 230 C；后段 180200 C 模具温度： 50 70 C nts 第 8 页 共 27 页 注射压力： 70 90 MPa 保压力 ： 50 70 MPa 注射时间： 3 5 S 保压时间： 15 30 S 冷却时间： 15 30 S 成型时间： 40 70 S 第四章 注射机的选择 为了保证注射质量和充分发挥设备的能力 ,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。根据理论和在实际 生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的 50% 80%之间。由此得（初步估算浇注系统的质量为 2g）： gMgM5.12%801020%5010minmax 9.11%8005.11005.19%5005.110minmaxVV由此查表可初选注射机型号为 XS-Z-30 的注射机，其主要 技术参数如下： 表 1 结构形式 卧 锁模力 /KN 250 理论注射量 /cm3 30 最大成型面积 /cm2 90 螺杆直径 / 28 最大模具厚度 / 180 注射压力 /mPa 119 最小模具厚度 / 60 型腔数量的确定 因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模量等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。一般根据注射机的最大注射量来确定型腔数量 n ； nts 第 9 页 共 27 页 n (Kpm-1m)/m 式中 K 注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8； pm 注射机允许的最大注射量（ g或 cm）； t 成型周期（ s）； 1m 浇注系统所需塑料质量或体积（ g 或 3cm ）； m 单个塑件的质量或体积 (g 或 3cm )。 由此可求出： n (0.8*30-2)/5=6 故取 n=4满足设计要求。 第五章、浇注系统和排溢系统的设计 第一节、塑料制件在模具中的位置 一、 型腔数量及排列方法 有以上计算得出，型腔数为 4，即一模 4件。 二、分型面的设计 将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑件及 浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。 根据塑件的形状和尺寸，采用单分型面即可满足要求。所以采用平直分型面 。 本模具采用平直分型面有以下优点和符合设计基本原则： nts 第 10 页 共 27 页 1. 分型面在塑件外形最大轮廓处； 2. 便于塑件顺利脱模； 3. 保证塑件的精度要求； 4. 满足塑件的外观要求； 5. 便于模具加工制造； 6. 减少塑件在合模分型面上的投影面积，可靠锁模避免涨模溢料现象； 7. 有利于排气； 8. 保证抽心机构顺利抽心 。 分型面如下 第二节 浇注系统的设计 浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质 量等影响很大，而且对于塑件所用的塑料的利用率、成型生产效率等相关，因此这是一个重要环节。浇注系统设计主要包括主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分。 2.1主流道的设计 nts 第 11 页 共 27 页 主流道 (俗称浇口套 )是塑料熔体的流动通道，在卧式注射机上主流道垂直于分型面，为使凝料能顺利拔出，设计成圆锥形，锥角取 3，选用材料为 T10A，热处理要求淬火 53 57HRC。其主要尺寸可由以下计算获得： 主流道小端直径 mmmmRd 5.5)15.4()15.0( ； 主流道球面半径 15 .5m m2m m5.132)(1SR 1 R ； 球面配合高度 3 5，取 3； 主流道锥角 2 6，取 3； 主流道长度 54；（根据本塑件实际情况确定） 2.2分流道的设计 分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道 ,它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前通过截面积的变化及流向变换来获得平稳流态的过滤段 .因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态 ,使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔 ,并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小 ,能将塑料 熔体均衡分配到各个型腔。 分流道的形状及尺寸根据分析，采用 圆形截面的分流道 2.3 浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔的通道，根据塑料成型工艺与模具设计书中表 5-5查得，材料 ABS适应于任何浇口。 根据對塑件的分析，由于其外表面要求不是很高 ,再结合各种浇口的特点，选择 用扇形 浇口。 浇口位置的选择 nts 第 12 页 共 27 页 浇口位置的选择在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考： （ 1） 尽量缩短流动距离 （ 2） 浇口应开设在塑件壁最厚处 （ 3） 必须尽量减少或避免熔接痕 （ 4） 应有利于型腔中气体的排除 （ 5） 考虑分子定向的影响 （ 6） 避免产生喷射和蠕动 （ 7） 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口 （ 8） 浇口位置的选择应注意塑件外观质量 第三节 排溢系统的设计 当塑料溶体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因没有将产生的气体排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此必须考虑排气问题，注射模成型时排气通常用如下四种方式进行： （ 1） 利用配 合间隙排气 （ 2） 在分型面上开设排气槽排气 （ 3） 利用排气塞排气 （ 4） 强制性排气 考虑到本塑件的顶针 数目比较多，因此可以利用此配合间隙排气，不专门设计排溢系统，如在调试中认为必须开设排溢系统，到时也可以开设。 第六章 成型零部件的设计与计算 nts 第 13 页 共 27 页 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括凹模、镶块、凸模和成型杆等。 第一节 成型零件的结构设计 1.1 凹模（型腔）的结构设计 型腔是成型零件外表面的主要零件，按其结构，分为整体式和组合式，此塑件的凹模采用组合式，利用组合式可以使凹模加工起来更加方便，使其精度高 ,因此利用螺钉固定起来 ,在使用中就不易发生变形，可以满足手机外壳 外观美观，无缺陷等技术要求。 第二节 成型零件工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，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，型芯之间的位置尺寸等。 由于考虑到影响因素较多，所以我们一般按照平均收缩率、平均磨损量和模具平均制造公差为基准的计算方法。即： %1002 minmax_ SSS 式中 _S 塑料的平 均收缩率（其他的同上）。 由材料的性质可知： ABS的收缩率为 0.40.7。故 0 05.0%1 002 7.04.0_ S 在以下的计算中塑料的收缩率即为平均收缩率，并规定：塑件外形最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，与之相对应的模具型腔最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值。塑件内形最小值为基本偏差为正值，与之相对应的模具型芯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。 2.1型腔和型芯工作尺寸的计算 1、 型腔径向尺寸（需要修改的地方） nts 第 14 页 共 27 页 由平均收缩率法公式： zxLsLsM )1(_ 式中 ML 凹模径向尺寸（ mm） sL 塑件径向公称尺寸（ mm） _s 塑料的平均收缩率（ %） 塑件公差值（ mm） x 修正系数（ 0.50.75）在此取 0.75 其余的同上。 型腔部分的尺寸如下： （ 1） 28尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.24 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 ( 1 0 . 0 0 5 ) 2 8 0 . 7 5 0 . 2 4 0.01027.96（ 2） 18尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.20 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 (1 0 . 0 0 5 ) 1 8 0 . 7 5 0 . 2 0 0.01017.94（ 3） 14尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.18 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 (1 0 . 0 0 5 ) 1 4 0 . 7 5 0 . 1 8 0.01013.94（ 4） 35尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.26 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 (1 0 . 0 0 5 ) 3 5 0 . 7 5 0 . 2 6 nts 第 15 页 共 27 页 0.01036.98（ 5） R2尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.12 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 (1 0 . 0 0 5 ) 2 0 . 7 5 0 . 1 2 0.0101.92（ 6） 13.5尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.18 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 (1 0 . 0 0 5 ) 1 3 . 5 0 . 7 5 0 . 1 8 0.01013.43（ 7） 8尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.24。 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 ( 1 0 . 0 0 5 ) 8 . 4 7 0 . 7 5 0 . 2 4 0.0108.33（ 8） 6.00尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.14 利用公式00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 0 . 0 10 ( 1 0 . 0 0 5 ) 6 . 0 0 0 . 7 5 0 . 1 4 0.0105.93其它的见型腔图的标注 2、 型芯径向尺寸 由平均收缩率法公式： 00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L （ 1） 18.5尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.20 利用公式 00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 00 . 0 1 (1 0 . 0 0 5 ) 1 8 . 5 0 . 7 5 0 . 2 0 nts 第 16 页 共 27 页 00.0118.74（ 2） 5.4尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.14 利用公式 00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 00 . 0 1 (1 0 . 0 0 5 ) 5 . 4 0 . 7 5 0 . 1 4 00.015.53（ 3） 4.3尺寸的计算：查教材 P68 表 3.9该尺寸的公差为 = 0.14 利用公式 00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 00 . 0 1 (1 0 . 0 0 5 ) 4 . 3 0 . 7 5 0 . 1 4 00.014.43（ 4） 2.5尺寸的计算：查教材 P68表 3.9该尺寸的公差为 = 0.12 利用公式 00 (1 ) 0 . 7 5 zzMSL S L 00 . 0 1 (1 0 . 0 0 5 ) 2 . 5 0 . 7 5 0 . 1 2 00.012.60其它 的见型芯 图的标注 2.4 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 （ 1）、型腔侧壁厚度 d 确定 侧壁厚度由于型腔是采用 组合 式，并且是矩形型腔。 由参 1表 5-17查得： h=43mm （ 2） 、厚度的计算 整体式矩形型腔的底板，如果后部没有支承板，直接支承在模脚上，中间是悬空的，底板可以看成是周边固定的受均匀载荷的矩形板，由于溶体的压力，板中心将产生最大的变形量，按刚度条件，型腔底板厚度为： nts 第 17 页 共 27 页 34Epbch 式中 c 由型腔边长比 bl/ 决定的系数，查塑料成型工艺与模具设计表 5-15。 p 型腔内溶体的压力（ MPa ）； b 型腔边长（ mm ）； E 钢的弹性模量，取 MPa51006.2 ； 允许变形量 )(mm ； 查表得 c =0.0267（由于 l/b=1.8125） p=80MPa， b=80mm。 =0.05 所以 3543405.01006.280800267.0Epbch 20.4mm 由于考虑到这是近似计算，所以选取 h=32mm。 第 七章 模架的选取 模架的选取 应综合考虑型腔的大小与布置、凸凹模结构形式、推出机构、合模导向机构等方面。尽量选取标准模架，根据成型零件的计算和，还有注射机的参数， 模架大小为 246 246 148选择如下模架： nts 第 18 页 共 27 页 第 八 章 脱模机构的设计 塑件在从模具上取下以前 ,还有一个从模具的成型零件上脱出的过程 ,使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。它包括以下几个部分，脱模力的计算、推出机构、复位机构等的机构形式、安装定位、尺寸配合以及某些机构所需的强度、 刚度或稳性校核。在设计此机构时，应遵守以下几个原则： 推出机构应尽量设置在动模一侧 保证塑件不因推出而变形损坏 机构简单动作可靠 良好的塑件外壳 合模时的正确定位 第一节 脱模力的计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，所以选择此时作为临界条件。 第二节 推出机构的设计 nts 第 19 页 共 27 页 推出机构一般包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块及凹模推出机构、多元综合 推出机构等。考虑到本塑件的形状较大，而且深度的拉开幅度很大，而推管推出机构通常使用于有孔的圆形套类塑件，推件板推出机构易使塑件产生变形且易产生毛刺。 一、推出机构的选择：选择推杆推出机构 推杆推出是一种最简单常用的推出形式。推出元件制造简便，更换容易，滑动阻力小，推出效果好。 推杆设计要点如下： 1、 推杆应设在塑件能承受较大力的部位，尽量使推出的塑件受力均匀，但不宜与型芯或镶件距离过近，以免影响凸凹模的强度 2、 推杆直径年宜过细，要有足够的强度承受推力，一般取直径 2.5-12mm，对直径在 3mm 以下的推杆宜用阶梯式 ，即推杆下部加粗。 3、 推杆装配后不应有轴向颤动，其端面应高出型腔或镶件平面 0.05-0.1mm 4、 塑件浇口处尽量不设推杆 ,以防该处内应力大而碎裂 5、 推杆的布置应避开冷却水道和侧抽芯 ,以免推杆与抽芯机构发生干扰 .如果无法避开侧抽芯 ,则应设置先复位机构 . 根据塑件的分析和推杆的设计要点 ,选择圆形推杆推出机构 . （） 圆形推杆直径的确定 根据压杆稳定公式，可得推杆直径公式为： d=K(LF/nE) 式中 d推杆的最小直径 mm； k安全系数，取 k=1.5； L推杆的长度， mm；（ L 128 mm） nts 第 20 页 共 27 页 F脱模力， N ； n推杆数目；（ n 12 ） E钢材的弹性模量， Mpa； K=1.5 E=2.06*100000Mpa F=1.92*10000 L=128 将已知代入式中可得 d=1.5*(128*192*10000/12/206000) =1.5*2=3mm 其尺寸形状如下 : 技术要求 : 1、 材料 T8A 碳素工具钢 2、 热处理要求 HRC 50 3、 工作配合部分表面粗糙度 Ra0.8 m （ 2）、推杆应力的校核 由塑料模具设计手册公式 5-58得 g=4Q/(n3.14d)gs g 推杆应力 (N/cm) gs 推杆钢材的屈服极限强度 N/cm Q 脱模力（一般中碳钢 gs=32000N/cm 合金结构钢 gs=42000N/cm） nts 第 21 页 共 27 页 Q=19200 n=12 d=3 g=4*19200/(12*3.14*0.5*0.5)=8152.866 gs 推杆应力强度足够。 二、推出机构的导向与复位 为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳，每次合模后推出机构能回到原来的位置，需要设计推出机构的导向与复位装置。 一）、导向零件 推出机构的导向零件，通常由推出导柱与推板导套所组成，其导向装置见装配图。 二）、复位零件 用复位杆复位，采用圆形截面，设置四根复位位杆，位置设在推杆固定板的四周，以便推出机构合模时复位平稳，复位杆端面与所在的动模平齐。 其尺寸和 形状如下 ：（需要插入图） 图（ 11）复位杆的尺寸图 第 九 章 合模导向机构设计 导向机构是保证动模和定模上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位，本设计采用导柱导向定位。 导向机构除了有定位和导向作用外，还要承受一定的侧向压力。塑料熔体在充型过程中可能产生单面侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定 的侧向压力，从保证模具的正常工作。 导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。 一、 导柱 导柱的结构形式可采用带头导柱和有肩导柱，导柱导面部分长度比凸模端面高出 8 12 ，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。导柱材料采nts 第 22 页 共 27 页 用 T10A， HRC50 55，导柱固定部分表面粗糙度 Ra为 0.8 m，导向部分 Ra为0.8 0.4 m，本设计采用四根导柱，固定端与模板间采用 H7/m6 过渡配合，导向部分采用 H7/f7间隙配合。 形状和尺寸如下： 图（ 13）导柱尺寸图 二、导套 导套常采用带头导套的形式，采用 H7/m6 配合镶入模板。具体结构尺寸见装配图。 第 十 章 温度调节系统 的设计与 计算 无论什么塑料进行注射成型，均有一个比较适宜的模具温度范围，在此模具温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑件脱模后收缩和翘曲变形小，形状与尺寸稳定，力学性能以及表面质量较高。为了使模温控制在一理想的范围内，现设计一模具温度调节系统。由于本次设计的塑料 ABS 黏度和流动性一般，模温为 50 80，故无须设计加热系统，只需设计冷却系统以确保合理的模温。常用的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却，本设计设计采nts 第 23 页 共 27 页 用的是水冷却，经济实惠。 冷却的计算 在单位时间内所需排除的总热量可近似由下面公式计 算： Q = nm h/60 其中 n 为每小时注射次数， m 为每次注入模具的塑料质量（ kg） , h 为塑料成型时放出的热熔量（ J/kg） 由于 ABS成型周期为 50 220S，本次设计的塑料注射量较大，故取 T=150（ S） n=3600/150=24 (次 )； m=7(g)=0.007(kg); 查塑料模具设计表 3-19得 : h=326.26 396.48kJ/kg, 取 h =360kJ/kg, 所以 h=360 0.007=2.52（ kJ） =2520(J) Q = 24 0.007 2520/60 =7.6（ J/min） 为了满足注射模冷却需要，在单位时间内所需冷却水量可按下式计算： V = Q/ C （ t1-t2） = nm h/60 C （ t1-t2） （ 3） 冷却系统的设计原则与常见冷却系统的结构 a) 冷却系统的设计原则 i. 冷却水道应尽量多 ii. 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 iii. 浇口出加强冷却 iv. 冷却水道、入口温差应尽量小 v. 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置 此外，冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的溶接部位以免产生溶接痕，降低塑件强度； （ 4）冷却系统机构的确定 nts 第 24 页 共 27 页 塑件的形状是变化万千的，因此对于不同的塑件，冷却水道的位置形状也不一样。本塑件的冷却水道见装配图。 第 十 一 章 注射机参数的校核 一、注射量的校核 由参 1公式（ 4-4） nm1+m2 80%m m1=7 ,m2=3 ,m=120 n=2 2*7+3 0.8*120 即： 17 100 注射量满足要求。 二、 注射压力的校核 初选注射机 XS-Z-30 的注射压力为 119Mpa,塑料 ABS的注射范围为 70 90，故所选的注射机的注射压力满足要求。三、模具与注射机安装模具部分相关 不同型号的注射机其安装模具部位 的形状和尺寸各不相同，设计模具时应对相关尺寸加以校核，以保护模具能顺利安装。需校核的主要内容有喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大厚度与最小厚度及安装螺钉孔等。 1、 喷嘴尺寸 XS-ZY-125型注射机的喷嘴球面半径为 12mm，而本次设计的模具主流道始端凹下的球面半径为 13mm，与之相适应，故满足要求。 2、 模具厚度 模具厚度 H必须满足： Hmin H Hmax 式中 :Hmin注射机允许的最小模具厚度；即动、定模板之间的最小开距； Hmax 注射机允许的最大模具厚度 ; nts 第 25 页 共 27 页 XS-Z-30型注射机模具最小厚度为 60mm，最大模具厚度为 180mm，本次设计的模具厚度为 H=25+32+32+32+27=148mm，满足 60mm 148mm 180mm，故模具厚度满足要求。 3、 模具外形尺寸 本设计的模具外形尺寸为 2465mm*246mm， XS-Z-30 型注射机模板尺寸为250mm*280mm，拉杆间距为 235mm，在其范围内，故满足要求。 四、行程的校核 开模行程 S（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。它的大小直接影响模具所成型的塑件高度。 注射机 XS-Z-30的最大开模行程 Smax与模具无关，它的开模距离由连杆机 构的冲程或其它机构的冲程所决定的，不受模具厚度的影响，由于此模具是分型面注射模。 由参 1公式（ 4-9）得 Smax S=H1+H
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