显示器支架扣件塑料注射模具设计【CAD图纸全套】

显示器支架扣件塑料注射模具设计 摘要 毕业设计是机械专业一个重要的教学环节，是实践性很强的教学内容，它是我们对前三年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。本次毕业设计是为了让我们能够综合运用模具设计的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，具备设计一个简单程度零件的能力和注塑模设计的基本原理和方法，提高结构设计的能力，同时熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践。本次设计通过对塑件实体的分析， 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用 注射成形法生产。该产品设计为中等批量生产，且作为扣件类产品，故模具设计应该充分考虑注塑成型后产品的质量问题，同时浇注系统要能够自动脱模，因而为保证塑件表面质量采用点浇口，且选用三分型面注射模，即 “ 213” 开模，实现点浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模一腔中心布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为推杆推出机构完成塑件的推出。 关键词： 模具；注塑模；塑料模具 目 录 1 绪论 1 具在加工工业中的地位 1 具的发展趋势 1 次设计的意义 2 2 产品分析 4 件分析 4 构分析 4 寸精度分析 6 面质量分析 6 料分析 6 能设计 6 料选择 6 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 最新最全优秀毕业设计 含全套 纸和答辩论 文 成型性能 7 件材料的成型条件 7 件体积和质量的计算 8 选注塑机 9 3 分型面及型腔的确定 10 型面的选择 10 腔数目的确定 11 腔的分布 12 4 浇注系统的设计 14 口形式及位置的选择 14 流道杯的设计 15 流道的设计 16 流道的设计 16 5 成型零件的结构设计 16 模的结构设计 17 模的结构设计 17 型零件的相关计算 18 腔尺寸的计算 19 芯尺寸的计算 21 腔深度尺寸计算 22 芯高度尺寸计算 22 孔之间的中心距计算 23 腔侧壁和底板厚度计算 23 腔侧壁厚度计算 23 板厚度计算 24 6 导向机构设计 26 向机构设计 26 柱设计 26 套设计 26 出机构设计 27 模力的计算 27 出机构的选择 28 杆设计 29 模机构设计 30 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 7 冷却及排气系统设计 31 却系统设计 31 气系统设计 33 8 注塑机的校核 35 具闭合高度的确定 35 模行程的校核 35 大注塑量的校核 36 模力的校核 37 射压力校核 37 嘴尺寸的校核 37 9 模具工作原理 39 具总装图 38 具开合模动作 42 10 可行性分析 43 用性分析 43 济和环境性分析 43 11 总结与展望 44 致谢 45 参考文献 46 毕业设计（论文）独创性 47 毕业设计（论文）知识产权声明 48 附录 49 买文档送全套图纸 14951605 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 1 绪论 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具1。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模 具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量 生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本 2。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用， 产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。 具的发展趋势 近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面： (1) 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。 (2) 在塑料模设计制造中全面 推广应用 术。 术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的 体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 型 统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题； 件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 (3) 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压 注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。 (4) 开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种少批量的生产方式。 (5) 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。 (6) 应用优质 材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 (7) 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 次设计的意义 随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节 ,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解 ，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。毕业设计作为我们在校期间一次较为系统的工程训练，可以得到以下几方面的能力培养： 1) 调查研究中外文献检索和阅读能力； 2) 综合运用专业理论和知识分析、解决实际问题的能力； 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 3) 设计、计算与绘图的能力，包括使用计算机的能力； 4) 掌握模具设计方法和步骤 ,了解模具的加工工艺过程； 5) 逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力； 6) 撰写设计说明书（论文）的能力； 7) 养成严肃、认真、细致地从事技术工作的优良作风。 通过对模具专业的学习，掌握了常用 材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 2 产品分析 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 件分析 构分析 本次设计任务所提供的资料为塑件实体， 下图为测绘出的塑件二维和三维图： 图 件二维图 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 图 件三维图 图 件三维图 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 由上图可看出，显示器支架扣件总体来看是一面板类塑件 ，其长度为 103度为 大厚度为 小厚度为 件内侧分布有筋和通孔，从图 看出塑件延伸部位有两个向内的侧挖。但是其所有结构均对称分布，故模具设计时不需要设置较复杂抽芯机构，该零件属于中等复杂程度。 寸精度分析 技术要求中提出该塑件的尺寸公差 由于塑件为扣件类产品，因此零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。 面质量分析 该零件的表面要求没有缺陷、毛刺、无飞边及要有一定的光泽，没有特 别高的表面质量要求，所以比较容易实现。 综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。 料分析 能要求 功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能，并达到一定的技术指标。该塑件是扣件类产品，长时间承受外力的作用，如拉力，压力以及摩擦等，因此需要有较好的抗拉能力和抗疲劳能力。而它作为一种日常用品，应该是大批量生产，这样，就必须考虑生产成本和模具寿命，在材料的选择时要综合各种因素。此外，塑料都会老化，作为一种长时间靠近光源的产品，还要考虑到材料的光氧化等问题。 料选择 通常，选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求，以及原材料厂家提供的材料性能数据。对于常温工作状态下的结构件来说，要考虑的主要是材料的力学性能，如屈服应力，弹性模量，弯曲强度，表面硬度等。该塑件对材料的要求，首先必须是具有良好的力学性能，其次 才是成型难易以及经济性问题。 本次设计中的“显示器支架扣件”，由于其所使用的环境，需要长时间的承受压力、拉伸力和摩擦力，同时距离光源比较近，故要考虑其光氧化性和抗疲劳性。查过设计手册， 料不仅能够满足塑件使用功能和加工工艺性，而 且具有一定的经济性，故此塑件选择 为塑件材料。 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 型性能 a. 一般性能 观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。对密度为 右，吸水率低。 其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。 氧指数为 18 20，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的臭味。 b. 力学性能 优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用； 寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承 。 耐蠕变性比 ，但比 。 弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。 力学性能受温度的影响较大。 c. 热学性能 热变形温度为 93118，制品经退火处理后还可提高 10左右。 40时仍能表现出一定的韧性，可在 00的温度范围内使用。 d. 电学性能 电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。 e. 环境性能 受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会 产生应力开裂。 耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。 f. 料的加工性能 样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 熔体流动性比 ，但比 ，与 流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。 热稳定性好，不易出现降解现象。 吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品 的干燥条件为温度 80 85，时间 24h；对 特殊要求的制品 (如电镀 )的干燥条件为温度 70 80，时间 1818h。 品在加工中易产生内 应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于 7080的热风循环干燥箱内 2 4h，再冷却至室温即可。 件材料成型条件 买文档就送全套 纸 交流资料 14951605 确定注射工艺条件时，需要根据塑料品种选择适当的工艺参数，知道了塑料的工艺参数还能选择合适的注射机，使机型的规格大小及性能参数的范围尽量与注射工艺参数接近，只有这样才能在保证制品质量的前提下，获得最高的生产效率和经济效 益。本次设计选择 注塑材料，表 表 注射工艺的相关参数。 表 注射工艺参数 注射机类型 预热温度 / 喷嘴温度 / 料筒温度 / 模具温度 / 柱塞式 60 75 160 170 前段 17 190 后端 14 160 2 60 表 热处理条件 塑料 热处理介质 处理温度 制件厚度 理时间 气 水 60 70 70 77 6 7 30 60 120 360 件的体积和重量的计算 计算塑件重量是为了选用注射 机及确定模具型腔数。根据设计手册可查得密度为 =型收缩率成 : 成型温度： 180 200。利用 件测算出塑件的体积和质量，如图 图 件质量 经换算得：塑件的体积： V=密度：=1.2 g/塑件质量： M 塑 = 文档就送全套 纸 交流资料 14951605 浇注系统的质量： M 1=7g 故，设计所需浇注量为： M 总 = M = 初选注射机 根据 初步计算的浇注所需的浇注量 ，考虑到塑件结构不太复杂，需求量中等，其外形尺寸、注射时所需压力等情况，初步选用注射机为 表 射机相关参数 型号 定注射量 (螺杆直径 (注射压力 (注射行程（ 注射时间（ s） 注射方式 合模力（ 最大注射面积（ 最大开（合）模行程（ 模具最大厚度（ 模具最小厚度（ 动、定模固定板尺寸（ 喷嘴圆弧（ 喷嘴孔径（ 60 38 122 170 塞式 500 130 180 200 70 300 440 12 4 3 分型面及型腔的确定 3 分型面及型腔的确定 型面的选择 模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。分型面与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。 分型面的选择应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件表面质量无特殊要求，结构也比较间单，固选平直分型面。而如何确定分型面，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、嵌件位置形状以及推出方法、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，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： 1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 2) 便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 3) 保证塑件的精度要求。 4) 满足塑件的外观质量要求。 5) 便于模具加工制造。 6) 对排气效果的影响。 根据本次设计中的塑件，可有一下几种分型面选择方案： 图 案一 若采用方案一为分型面，由塑件图可看出，其面内 分布有大量对称的筋和通孔，可以满足塑件的精度要求，但是由于筋和孔的原因，在脱模时会产生比较大的摩擦力，不利于脱模。同时，如图中所示，其有一个型芯，若将型芯设计在定模扳上，对于模具的制造和模具的顺利脱模会产生比较大的影响。 毕业设计（论文） 图 案二 从塑件图中可看出，方案二所选平面其表面相对平整，没有比较大的结构，在保证塑件质量的前提下，模具设计中可以比较容易的确定浇注系统和浇口位置，且对于脱模，是一个比较理想的分型面选择。 图 案三 若选择方案三所示分型面，其分型面表面相对平整，但是其在图中所示位置会出 现内侧挖切，这对于模具的制造和模具脱模会产生比较大的影响。 综上几种方案，根据分型面选择的几种基本原则，为了便于模具制造，保证塑件精度，本次设计采用方案二维分型面。 腔数目的确定 型腔，铸型中组成铸件轮廓的空腔部分。它是 指模具中成形塑件的空腔，而该空腔是塑件的负形，除去具体尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凸凹相反而己。型腔分为 单腔模具和多腔模，单型腔模具结构相对简单，设计自由度较大，成型塑件的形状和尺寸的一致性好，塑件精度较高；多型腔模毕业设计（论文） 具的结构复杂，生产效率高，分配到单个塑件上的成本低 。单型腔模具宜用于大型或精度要求较高的塑件的注塑成型，多型腔模具特别使用于精度要求不是很高、结构较易冲型的中小型塑件的大批生产。在生产过程中， 型腔数目的确定对于提高生产的效率，降低成本具有重要的意义。为了使模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，设计模具时应确定型腔数目 4。确定型腔数目应遵守以下四种原则： . 1) 根据经济性确定型腔数目 2) 根据注塑机的额定锁模力确定型腔数目 3) 根据塑件精度确定型腔数目 4) 根据注塑机的最大注塑量确定型腔数目 本次设计中，虽 然对于塑件精度要求一般，需求量中等，原则上可多腔模更为合适，可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。但是该塑件的使用环境要求，塑件需要有比较强的抗压，抗拉和耐摩擦等力学性能，对塑件的质量要求较高，生产经验表明，每增加一个型腔，塑件的尺寸精度将降低 4%，而在不同程度上对于塑件的整体质量会有较大的影响，因此需要慎重的考虑，使得在保证塑件质量的前提下，提高生产效率，降低成本。 按照注塑机的锁模力大小确定腔数 n A j )(0 = 550 0)035(800 000 =中， F 0注塑机的额定锁模力 P塑料熔体对型腔的平均压力，查设计手册， P 取值为 35单个塑件在模具分型面上的投影面积， j浇注系统在模具分型面上的投影面积， 型薄壁塑件、深腔类塑件、需三向或者四向长距离抽芯塑件等，为保证塑件成型，通常采用一模一腔。而本次设计中，塑件在模具分型面上的投影面积相对较大，且塑件整体比较薄，最厚处仅为 4塑件有比较多的筋，若选择一模多腔，不仅设计复杂，而且在生产实践中很可能影响到塑件的质量。故本次设计采用一模一腔。 腔的分布 由于型腔的排布与浇注系统密切相关的，所以在模具设计时应综合加以考虑。型腔的 排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地充填每个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。而本次设计中采用一模一腔，型腔布置在模具中间，这样有利毕业设计（论文） 于浇注系统的排列和模具的平衡。如图 腔分布 4 浇注系统的设计 4 浇注系统设计 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四个部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸、内外部质量及模具结构、塑 料的利用率等有较大的影响 5。 对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则。 1) 了解塑件的成型性能 2) 尽量避免或减少产生熔接痕 3) 有利于型腔中气体的排出 4) 防止型芯的变形和嵌件的位移 5) 尽量采用较短的流程充满型腔 6) 流动距离比和流动面积比的校核 口形式及位置的选择 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完好、高质量地注射成型 6。 浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两大类。 本次设计，由于塑件为面板类产品，结构对称无复杂结 构，且采用一模一腔，同时零件对于外表面的要求较高，无明显的缺陷、毛没有刺、无飞边及要有一定的光泽，故为了设计方便，降低成本，选择点浇口。与此同时为了便于脱模，模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。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，通常要考虑以下几项原则： 1) 浇口应开设在塑件壁厚最大处。 2) 必须尽量减 少熔接痕。 3) 应有利于型腔中气体排出。 4) 考虑分子定向影响。 5) 避免产生喷射和蠕动。 6) 浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 7) 尽量缩短流动距离。 毕业设计（论文） 综合以上分析，浇口的选择和位置见图 图 口位置 流道杯的设计 本次设计中显示器支架扣件，由于其使用环境的要求，其塑件必须要有良好的力学性能和较高的表面质量，而扣件属于面板类的产品，其表面积比较大，在注塑成型过程中，随着面积的增加，其注射压力随之降低，若使用普通喷嘴，则很难稳定实现塑件的质量，提高生产率。然而若要实现塑件质量和 提高生产率，就必须解决注射压力下降的问题。由于井喷式喷嘴的熔体芯流的直径远远大于熔体芯流直径，因而其注射过程中注射压力降很小，同时其在停机后无需清理流道凝料，对于节省材料，实现自动化降低加工成本有显著的作用，因此本次设计中采用井喷式喷嘴。下图 主流道杯示意图： 主流道杯尺寸图 流道杯示意图 流道设计 毕业设计（论文） 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道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。 喷嘴前端孔径： d 0= 4 喷嘴前端球面半径： R 0=12 根据模具主流道与喷嘴的关系 R= R 0+(1 2)mm d= d 0+(1)主流道球面半径 R=13 取主流道的小端直径 d=为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥度为 1 3，经换算得大端直径 D= 了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径 r=3圆弧过渡。如图 浇道 流道设计 分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通 道。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失 7。 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。本次设计中的塑件，由于选择一模一腔且点胶口直接浇注，故无分流道。 5 成型零件的设计 5 成型零件的设计 成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响塑件的质量。该塑件的材料为 料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处 理一般使其具备 50 55硬度。 模的结构设计 定模，即模具的型腔部分，它的设计要根据模具的结构形式，考虑加工的难易程度， 节省优质模具钢材料、方便热处理、方便日后的更换维修等方面考虑。而本次设计中的塑件相对简单，故其定模的结构也比较简单，加工没有特别的困难，所以定模芯采取整体式结构结构如图 图 模结构 模的结构设计 成型塑件内表面的零 件称凸模或型芯，主要有主型芯、小型芯、螺纹型芯和 螺纹型环等。对于结构简单的容器、壳、罩、盖之类的塑件，成型其主体部分内表面的零件称主型芯或凸模，而将成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆。 主型芯的结构设计 毕业设计（论文） 按结构主型芯可分为整体式和组合式两种 组合式结构：为了便于加工，形状复杂型芯往往采用镶嵌组合式结构。这种构是将型芯单独加工后，再镶入模板中，这种结构 可节省贵重模具钢，减少加工工作量。 所以我们采取动模型芯采取组合式结构，将型芯割开以便加工。其结构如图 模结构 型零件的相关 计算 本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。查表得 缩率为 Q=故平均收缩率为 %/2=考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取z= /3。 查模具设计手册得知， 收缩率为 收缩率的平均值为： S = (查常用塑料模塑公差等级表，对于 件标注公差尺寸取 注公差尺寸取 ，以满足模具制造 和成型工艺控制，满足制品要求。 腔尺寸的计算 已知在规定条件下的平均收缩率 S 件的基本尺寸 最大的尺寸，其公差为负偏差，因此塑件平均尺寸为 模具型腔的基本尺寸 最毕业设计（论文） 小尺寸，公差为正偏差，如以 Z 表示型腔尺寸 ,型腔的平均尺寸为 z/2,型的平均磨损量为 c/2 时的平均尺寸为 z/2+ c/2，而 z/2+ c/2=( /2)+( /2) 对于一般塑件，精度要求一般时 z 和 c 可忽略不计，并将（ /2） S 有 s+ /2，标注制造公差后，则为 (1+ z0取模具制造公差 z= /4 L L S 43 ) Z0105+105 2m=(43 )(72 72 3m=(m S 32 )(32 4m=(L L S 43 ) Z0=( 5m=(L L S 43 ) Z0=（ 凹 =（ L s L s S 43）z0=（ 8 8 业设计（论文） = 2凹 =（ L s L s S 43）z0=（ 5m=（ L s L s S 43）z0=（ 6m=(L+L S 32 )z0=(32 7m=（ L s L s S 43）z0=( 8m=（ L s L s S 32）z0=(32 9m=（ L s L s S 32）z0=(32 10m=（ L s L s S 4）z0=(6 6 业设计（论文） 芯尺寸的计算 由上可知，型芯和型腔尺寸公式类似，可得 (1+ S s+( 21 43) z0（ 同样， 取模具制造公差 z= /4 0 z=（ 2m=( S ) 0 z=( 3m=( S ) 0 z=( 4m=( S ) 0 z=( 5m=( S ) 0 z=( 6m=（ L s L s S 43 ）0 z=(L 7m=（ L s L s S 43 ）0 z毕业设计（论文） =( 型腔深度尺寸计算 查模具设计手册，可得型腔深度计算公式，如下： H m=H S H S S ( 21 43) Z0, z= /4 (H 1m=(mS 32 ) z0=(32 2m=(mS 3 )Z0=（ 32 3m=(mS 32 )Z0=(32 4m=(mS 32 )Z0=(32 = 5m=(mS 32 )Z0=(2 = 型芯高度尺寸 H 2m=(mS 32 )Z0毕业设计（论文） =(32 3m=(mS 32 )Z0=(40 40 32 4m=(mS 32 )Z0=(32 型孔之间的中心距计算 查表已知，当孔间距80 时，其制造公差为 60 设计手册，中心距的尺寸公差计算公式为： C m=(C S C S S 2Z通过计算，上式 C m=（ 60 60 1m=(C S C S S 2Z=（ 58 58 腔侧壁和底板厚度计算 在塑料模塑过程中，型腔 所受的力是十分复杂的，其中最主要的是塑料熔体的压力，在塑料熔体的压力的作用下，型腔将产生内应力及变形。如果型腔壁厚和底板厚度不够，当型腔中产生的内应力超过了型腔材料的许用应力时，型腔即发生破坏 8。故本次设计对模具型腔厚度和底板厚度进行计算。 腔侧壁厚度计算 本次设计中凹模为组合式型腔，按照强度条件计算公式 : t 强 = H =业设计（论文） 式中， t 强 按照强度计算的腔侧壁厚度 (h型腔深度（ l型腔长度（ H型腔侧壁总厚度（ 许用应力，查得 =160 P型腔内熔融塑 料的压力（ 取 P=30论：查资料可知，凹模侧壁厚度一般约为塑件厚度的 ，而设计中的厚度为 14论强度计算值，故设计符合符合要求。 按刚度计算公式 t 刚 =3432 许 =11mm t 刚 按照刚度计算的腔侧壁厚度 (h型腔深度（ l型腔长度（ E弹性模量（ 查资料取 E=2 105型腔侧壁总厚度（ e 许 许用变形量（ 根据本次设计中的公差，取 e 许 =考数据经验表，为了安全起见，本次设计刚度计算的腔侧壁厚度 t 刚 =15 板厚度计算 按照强度计算公式，底板厚度计算如下： t、强= B l4 60704105130303 2=53中， l型腔长度（ H型腔侧壁总厚度（ 许用应力，查得 =160 B底板总厚度（ b底板受压宽度（ 一般在加工时为了加工方便，同时为了安全起见，我们会使实际数据大于理论计算数据，所以凹模型腔侧壁厚度取 60 按照刚度计算公式： t、刚=34325许 13 0305=56中， h型腔深度（ 毕业设计（论文） l型腔长度（ P型腔内熔融塑料的压力（ 取 P=30弹性模量（ 查资料取 E=2 105e 许 许用变形量（ 根据本次设计中的公差，取 e 许 =b底板受压宽度（ 结论：因为设计中实际选取的厚度为 60厚度大于理论设计的刚度值，所以符合要求。 6 导向机构设计 6 导向机构设计 向机构设计 柱设计 导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。 导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力。 定位作用： 为避免装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机的精度限制，使导柱工作中承受一不定的导向作用。 动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。由于塑件基本对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭模后的定位。导柱要比主型芯高出 6 8 硬度设计为 59 609。 下图为导柱示意图 柱 D=31 B=44 F=3 套设计 结构：导套的选择应根据模板的厚度来确定，本设计在脱浇道板