电风扇前罩注塑模具设计【21张图纸/15600字】【优秀机械毕业设计论文】
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电风扇
注塑
模具设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
- 资源描述：
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文档包括:
说明书一份,29页,15600字左右.
工序过程卡片[28张]
工艺过程卡片[12张]
型腔仿真加工
图纸共21张,如下所示
A0-总装配图.dwg
A2-凹模板.dwg
A2-定模垫板.dwg
A2-主型芯.dwg
A3-大链轮.dwg
A3-电风扇前罩.dwg
A3-动模底板.dwg
A3-动模垫板.dwg
A3-限位块.dwg
A3-型芯固定板.dwg
A3-支承板.dwg
A3-轴.dwg
A4-成型杆.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-垫块.dwg
A4-定位销.dwg
A4-浇口套.dwg
A4-密封圈.dwg
A4-水嘴.dwg
A4-型芯杆.dwg
![电风扇前罩注塑模具设计[PROE][全]](/images/A3125/A3125_3.jpg)
![电风扇前罩注塑模具设计[PROE][全]](/images/A3125/A3125_7.gif)
- 内容简介：
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目 录 1 前言 . 1 2 总体 方案 设计 . 3 体方案论证 . 3 . 3 . 3 件的测绘 . 4 件的三维造型 . 6 件的工艺分析 . 7 . 7 . 7 . 8 . 8 3总体结构设计说明 . 9 . 9 . 9 . 10 . 10 . 10 . 11 . 11 . 11 注系统设计 . 12 . 14 . 14 . 15 . 16 . 17 . 17 . 17 . 19 . 19 . 19 4模具零件的工艺分析及制造 . 21 的加工工艺分析 . 21 . 22 5 结论 . 25 参考文献 . 26 致 谢 . 27 附 录 . 28 1 1 前言 模具是现代工业生产的重要工艺装备。在现代工业生产中，模具已广泛应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。用模具生产制造所表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率和低消耗等特点是其他加工 制造方法所不能比拟的。随着现代化工业和科学技术的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式的要求愈来愈高，模具的应用也就愈来愈广泛，其适应 性也愈来愈强，已成为国家制造工艺水平的标志和独立的基础工业体系。 模具的类型很多，按照成形件的 材料不同，可以分为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金模具、玻璃模具和陶瓷模具等，其中应用最为广泛的是冲压模具和塑料模具。其中塑料模具又可分为压塑成型模具，注塑成型模具，传递成型模具，挤塑成型模具，中空制品吹塑成型模具，热成型模具的几种类型的模具。 注塑模具是塑料模具中的一种类型，主要用于热塑性材料零件的成型。它是将塑料粉粒通过注塑机螺杆旋转漏入保持一定温度的料筒中，在 90 100的温度下 变成粘稠状态。在开动注塑机活塞，将溶融的塑料以高压，高速通过喷嘴注入，充满模具型腔，待保压顽固化，形成和模具型腔相仿的制品零件。 本次设计的课题为电风扇前罩注塑模具设计，该课题来源于江苏羽佳集团。本模具为适用于热塑性塑料的注塑模具，是用来生产电风扇前罩的专用模具。该模具适合于大批量多件生产，在实际生产中能够很好的满足注塑制件的加工要求，提高生产率和产品的精度，塑件表面无明显收缩、水纹等现象。模具一次试模成功 ,运行灵活、可靠 ,浇注系统、温控系统、脱模机构效果良好，在工作时运转平稳，工作可靠，装卸方便，便于维修 和调整。 模具属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和行业。从起步到现在，我国模具工业经历了半个多世纪的发展，已有了较大的提高，与国外的差距正在进一步缩小。纵观我国的模具工业，既有高速发展的良好势头，又存在精度低、结构欠合理、寿命短等一系列不足，无法满足整个工业迅速发展的迫切要求。当代模具要求的精度比传统模具高出一个数量级。多工位级进模、精冲模、精密塑料模的精度已达到 至更高。多工位的级 进模设计和制造技术已日趋成熟，然而 ,由于我国模具制造基础薄弱 ,各地发展极不平衡 ,因此总体来看 ,与国际先进水平相比和与国内外市场需求相比 ,差距还很大。这主要体现在工艺装备水平方面，我国塑料模制造企业设备数控化率和 用覆盖面比国外低得多 ,且设备不配套、利用率低的现象十分严重。国产设备在精度、加工表面粗糙度、刚性、稳定性、可靠性及刀具和附件的配套性和精度保持性等方面与国外相比仍有较大差距。 本次的设计主要包括塑件的工艺性分析，注塑模具的总体结构设计以及模具三维电风扇前罩注塑模具设计 2 造型装配三大主要部分，其中模具的总体结构 设计又包括分型面的选择、抽芯机构设计、温控系统设计、浇注系统设计等几个主要设计部分。在设计过程中，模具的总体结构设计是整个设计工作的重要部分。虽然模具的大零件的标准化程度高，使设计工作量大为减少，设计周期大为缩短，但是由于塑件形状灵活性很大，针对用于制造这些塑件的模具在设计的过程中就很难保证全部都使用标准件，也就是说必须要在设计过程中使用非标准件，那么在保证加工精度的前提下，如何综合考虑生产率、经济性和劳动条件等因素就存在着一定的难度，必须要进行全面的考虑。 本说明书以设计电风 扇 前罩注塑模具的总体结构为主线 ，设计该模具的总体思路为：仔细的分析塑件的工艺性和工艺条件，首先了解塑件的用途，使用情况以及工作要求，对于塑件零件图上提出的塑件形状、尺寸精度、表面粗糙度等进工艺分析，即从成型工艺、塑件的设计原则、模具结构合理性等方面进行综合分析；然后确定塑件的成型工艺条件，包括注塑温度、注塑压力、注塑速度和循环周期等，根据塑件形状尺寸，估算塑件体积和重量，确定型腔数目；再确定模具的总体结构方案，选择成型位置、确定分型面、脱模方式、浇注系统等，选择合适的模具结构，确定模具成型零件的材料及加工方法，通过对几种方案的比较，采用 容易制造、便于操作、确保成型塑件质量的模具结构，完成模具的总体结构设计；最终绘制出模具的总体装配图。 本设计在充分保证塑件制造精度的前提下简化了模具的总体结构，在设计过程中拟用链传动自动旋转脱螺纹模具结构来解决了带有螺纹的塑件脱模问题。缩短了模具的制造周期，降低了模具的制造成本。 3 2总体方案设计 2 1 总体方案论证 本课题的设计目的主要是使用 类设计软件对典型型腔类零件三维造型及模具设计。要进行零件的三维造型，首先是对塑件进行测绘 。由于该塑件存在曲面，给实际测量带来一定困难，所以需要采用多次取断面进行测量的方法。测绘好后用 行三维造型。主要采用拉伸、旋转、 扫描 及 混合 等步骤进行三维造型。 造型结束后进行模具设计。考虑到生产批量和经济效益，以及塑件带有外螺纹，其成型表面面积较大，塑件的精度等级难以保证，模具型腔采用一模一腔。下面选择注塑机，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的 80。接着对各个系统进行设计，首先是浇注系统。由于是采用一模一腔，故浇注系统只需设计主流道便可 ，无需进行分流道、浇口、冷料穴设计。主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线在同一条直线上。由于主流道与高温高压的熔融塑料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。浇口主要有两个作用，一是起控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不产生倒流。冷料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。接着是排气系统的设计。本模具采用间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。接着是推出机构的设计，由于塑件带有外螺纹，螺纹圈数较多且螺纹较深 ,强行脱螺纹模具结构无法达到产品使用要求 ,必须采用自动旋转 脱螺纹模具结构来进行旋转脱模，为了简化模具结构，减少制造成本，本模具设计采用链传动自动旋转脱螺纹模具结构 ,该结构性能稳定、可靠 ,生产效率高 ,达到了生产要求。本模具设计塑件成型后留在动模内，要保证塑件不发生变形或损坏，还要保证塑件的良好外观和结构可靠。脱模时用电机通过链传动完成自动脱模， ,电机的型号是 定功率P 额为 3 塑件旋转 8 圈即可将螺纹脱出 ,为保证模具的正常使用寿命 ,螺纹型芯的转速不宜太快 ,所以设计时按每 8 s 完成一次旋转脱模。 2 2 热塑性塑料注塑成型工艺原理 塑料注塑成型 分为柱塞式和螺杆式两种。注塑最大容量在 60 3以下时，可使用柱塞式注塑机，大注塑量均采用螺杆式注塑机，以使塑料充分混料。其成型原理主要分为下述三个阶段。 a 注塑阶段 当料筒内的塑料已被加热到溶融状态时，注塑液压缸中的活动推动料筒内的螺杆，将熔融塑料通过喷嘴及模内流道、浇口高速注入型腔。 b 保压阶段 塑料充满后尚需保持一段时间的注塑压力，以对塑料收缩进行补料，并使型腔内保持有足够的压力，使塑件密实；同时，塑件在模内冷却定型。 电风扇前罩注塑模具设计 4 c 预塑阶段 卸去注塑压力后，螺杆转动并后退。此时料斗中的颗 粒状塑料通过计量装置落入料筒内，转动的螺杆使塑料充分混合，并加热塑化。当螺杆后退到限位处时即停止转动，在此同时，动模开模后，机床上的推杆将塑件推出模具。 2 3 设计要点 a 了解塑料熔体的流动状态，确定塑料字流道和型腔各处流动阻力、流动速率，并校验最大流动长度。根据塑料在模具内充模顺序，考虑塑料在模内重新熔合和型腔内空气排出问题。 b 需考虑冷却过程中塑料收缩及补缩问题。 c 确定控制塑件在模内结晶、取向和改善塑件内应力的措施。 d 进浇点和分型面的选择。确定塑件的横向分型、抽芯及推出方式与 结构，考虑模具的冷却和加热系统设计。 e 进行模具与注塑机相关工艺参数的校核，包括与注塑机的最大注塑量、锁模力、装模部分尺寸关系等。 f 模具的总体结构和零件形状需简单合理，并具有合适的精度、表面粗糙度、强度和刚度，应易于制造和装配。 2 4 塑件的测绘 被测绘塑件为电风扇前罩，材料为 测绘过程中主要是借助游标卡尺对零件的各几何特征进行测绘。塑件测绘是模具设计的第一步骤，也是较为重要的一步，它是模具总体设计的第一手资料，塑件测绘是否准确将会直接的影响到模具结构设计的准确性和经济性，因此塑件测绘工 作要慎重对待，由于受到温差和模具制造误差原因的影响，塑件在 成型 后不可避免的会产生一定的变形，从而导致塑件的尺寸在数值上存在误差，因此需 要 对塑件的测量数值进行数学分析处理。通常采用的方法是多次测量取平均值，最后对实测数值进行圆整，最后绘出塑件的零件草图。 量具：游标卡尺（ 0 300、 垂直卡尺，曲线测量仪等 测量时注意做到以下几点： a 测绘过程中必须把被测物体放在工作平面上； b 采用多次测量求平均值； c 正确地读取数据 通过对塑件的测绘数值，绘出零件图 如图 2 5 （ a） 主视图 （ b） 左视图 （ c） （ d） 图 2电风扇前罩注塑模具设计 6 2 5 塑件的三维造型 塑件测绘工作完成以后，应该根据所绘制的零件图，对塑件进行三维造型。三维造型时选用 E 软件，三维造型的 所有参数应必须要与测绘的数据一致。在进行三维造型时，首先打开三维软件 E，进入零件设计界面，点击 旋转命令，通过该命令完成塑件的曲面造型，接着用 拉伸， 旋转， 扫描， 混合，造型等命令绘制三维图形，由于该塑件存在 过渡圆角，故还需在三维造型中要使用倒圆角 命令。由于该塑件存在曲面和外螺纹，三维造型有一定的困难。要正确的绘制出该塑件的造型图必须熟练掌握 件的三维造型如图： 通过 E 软件的分析测量功能可得到手机外壳塑件的外型尺寸为 16055品投影面积约为 : 图 2风扇前罩 造型图 7 图 2风扇前罩 造型图 2 6 塑件的工艺分析 2 6 1塑件的材料分析 本塑件采用 料，该材料的特性如下： 丙烯，属于热塑性材料。 A使用性能： 该塑料比重小，强度，硬度较高，其耐热性较好，可在 100左右使用。具有优良的耐腐蚀性，良好的高频绝缘性，不受湿度影响。 B成型性能： a 结晶料 ，吸湿性小，长期与热金属接触易发生分解； b 流动性极好，溢边值为 米左右，但成型收缩范围和收缩值的，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强； c 冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度。料温低，方向性明显，低温高压是尤其明显； d 塑料壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中 2 6 2塑件尺寸精度的选择 塑件的尺寸精度一般是根据使用要求确定的，但还必须充分考虑塑料的性能及成型工艺的特点。由于该塑件是作为家电设备，要求其外表面光滑，且无明显收缩、水纹等现象，既不会在使用过程中对人造成 伤害，还要必须考虑其外形的 美观。因此取高精度等级为 3级。 电风扇前罩注塑模具设计 8 2 6 3塑件的结构工艺性分析 从塑件的测绘图和三维造型可以看出塑件外部的结构形状大部分为曲面。所以造型时以曲面造型为主。该塑件表面要求无明显收缩、水纹等现象塑料制件中存在内外螺纹的设计 ,解决塑件螺纹脱模问题是此类模具设计的关键。一般来说 ,处理塑件螺纹问题有两类方法 :一类是对于质软的材料 ,可采用强行脱出的方法 ;一类是螺纹较深、塑料强度高、螺纹精度要求高的塑件 ,必须采用旋转脱出的方法。 2 7 脱模斜度的确定 脱模斜度主要是为了便于脱模。塑件沿脱模方 3，热固性酚醛压制件取 1。脱模斜度的大小与塑件的形状，脱模方向的长度，塑件表面质量有密切关系。 热塑性塑料在脱模时有较大的弹性，即使是较小的脱模斜度，也可以顺利脱模。但为了减小脱模阻力，一般在产品没有特殊要求的条件下，选用尽可能大的脱模斜度。 较深的孔，其两端尺寸公差又较小时，可以用推板、推管等进行强制脱模。但型芯的表面必须做成镜面，而且要有不低于 52硬度。 塑料的性质不同（指硬度、表面摩擦系数、弹性等），所必须的脱模斜度也不同，一般规律为： a 硬质塑料需比软质的脱模斜度大； b 塑件的壁厚大时，成形收缩大，脱模斜度要大； c 形状复杂的部分要比形状简单的部分有较大的脱模斜度； d 型腔的深沟槽部分 如加强筋、突脐，需要较大脱模斜度。一般选取 35。 由于塑件冷却后产生收缩，会使塑件紧紧地包住模具型芯、型腔中突出的部分，为了使塑件易于从模具内脱出，在设计时必须保证塑件的内外壁具有足够的脱模斜度。由于目前还没有比较精确的脱模斜度计算公式，在选择脱模斜度时，主要还是参照经验数据，根据 的拔模斜度。 9 3总体结构设计说明 3 1 注塑机的选择 通过查模具设计手册表 2ro/e 软件对塑件进行分析，可初步确定塑件的工艺参数为塑件的模具温度为 40；塑料熔化温度为 240；注塑压力为 模力为 104N。从而初步确定采用的注塑机的型号为 注射机，注射机的参数如下所示： 螺杆直径 42大注射容量 125g 注射 压力 119模力 900大注射面积 320最大模具厚度 300小模具厚度 200板最大距离 600板行程 300嘴圆弧半径 12嘴孔径 4 嘴移动距离 210位孔直径 出：两侧孔径 40 孔距 230出形式 两侧顶杆，机械顶出 3 2 注塑机的校验 a 锁模力校核 当高压塑料熔体充满模具型腔时，产生一个使模具沿分型面分开，其值等于制件和浇口流道系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内塑料压力。 A （ 3 式中 模具型腔压力，一般取 20 A塑件与浇注系统在分型面上的投影面积总和（ ）； 注射机额定锁模力（ ）。 F= A=4900于 900满足 A 同时 125的额定注射压力为 130故锁模力满足要求。 b 模具厚度 （ 3 式中 注射机 允许最小模厚 （ 200； 电风扇前罩注塑模具设计 10 注射机允许最大模厚 （ 00； 根据所选的模架 ， 模具闭合时的厚度 96200 296 300 所以能够满足要求。 c 注塑机开模行程 注射机的开模行程应大于模具开模时取出塑件的（包括浇注系统）所需的开模矩。 即满足下式 ： 2+(510) （ 3 式中 注塑机行程 （ 60 脱模距离 （ 8 塑件高度 +浇注系统高度 （ 5+103=156。 则 2+(510)=18+156+10=184300满足要求 ,故所选择的注射机能够满足注塑加工要求。 3 3 型腔数目的确定 型腔数越多时，精度也相对地降低。这不仅由于型腔加工精度的参差，也由于熔体在模具内的流动不匀所致。所以精密塑件尽量不用多腔模形式。按照 10628 95 标准中规定的 1、 2 级超精密级塑件，宜一模一腔，当尺寸数目 少时（形状简单）可以一模二腔。 3、 4 级的精密级塑件，宜一模四腔以内。从塑件尺寸精度考虑，由于该塑件精度等级为 3 级所以型腔数目应控制在四腔以内。由于电风扇前罩带有外螺纹，塑件脱模比较复杂，所以采用一模一腔。 3 4 塑件收缩率的计算 查模具设计手册得聚丙烯的收缩率为 :%。 则平均收缩率为 : 2=塑件的尺寸精度主要取决于塑料的收缩率以及模具的制造误差。在聚丙烯的成形收缩率范围 。 3 5 模具型腔 工作尺寸计算 本零件属于中小型零件， Z 取 为 1/3 Z =1/3（ 0） = X ） （ 160+160 3/4 型腔的径向尺寸为 162 （ ） 11 （ 37+37 2/3 取型腔的深度尺寸为 37 3 6 模具型芯工作尺寸计算 本零件属于中小型零件， Z 取 为 1/3 Z =1/3（ 0） = ） （ 156+156 3/4 于加工及设计制造取 型芯的径向尺寸为 35+35 2/3 型芯的深度尺寸 3 7 螺纹型芯工作尺寸计算 33+33 8 分型面的设计 所谓分型面是指分开模具取出塑件的面。注塑模可以有一个分型面或多个分型面的模具。分型面的位置有垂直于开模方向、平行于开模方向以及倾斜于开模方向几种。一般分型面是与注塑机开模方向相垂直的平面。至于分型面的确定要遵守以下原则： a 因为分型面处不可避免地会在塑件上留下溢料痕迹，故分型面最好不选在制品光亮的外表面或带圆弧的转角处。 b 从制件的推出装置设置方便考虑，分型时要尽可能地使塑件留在动模边。 c 从保证制件相关部位的同心度出发，同心度要求高 的塑件，分型时最好把要求同心的部分放在模具分型面的同一侧。 d 有侧凹或侧孔的制件，当采用自动侧向分型抽芯时，除了液压抽芯能获得较大的侧向抽拔距离外，一般分型抽芯机构侧向抽拔距离都较小。 e 一般分型面应尽可能设在塑料流动方向的末端以利于排气。 根据以上原则，本模具设计分型面选择塑件的上平面， 电风扇前罩注塑模具设计 12 初步确定了分型面后，用 要有以下几个步骤： a） 首先打开 E，调入模具参考模型，在菜单栏中选取【新建】 【制造】 【模具型腔】 【装配】，装配已画的零件图。 b） 设置收缩率， 在菜 单管理器中选取【收缩】 【按尺寸】 【设置 /复位】 【所有尺寸】输入 击完成。 c） 设计毛坯工件， 在菜单管理器中选取【模具模型】 【创建】 【工件】 【手动】单击确定。选择【创建特征】，在菜单管理器中选取【实体】 【加材料】 【拉伸】 【实体】 【完成】进入草绘部分进行绘制。 d） 设计分型面，利用 菜单管理器中【分型面】的子选项进行分型面的创建和修改。最终结果如图 3 图 33 9 浇 注系统设计 浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道。其作用是将塑料熔体充满型腔，并将注塑压力传到模腔的各个部位，以获得组织细密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑件。它控制着塑件在注塑成型过程中充模和补料两个重要阶段。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观和成型难易程度影响很大。浇注系统是由主流道、分流道、浇口、冷料井等组成。 在具体设计浇注系统时应考虑的因素有：塑料成形特性以及塑件大小及形状，根据塑件大小，形状壁厚、技术要求等因素，结合选择分型面考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置 ，保证正常成形。还应注意防止流料直接冲击细弱的型芯或使型芯受力不匀等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。同时要考虑型腔数的多少，其数量决定了浇注系统总体布局。此外塑件外观和注射机安装板的大小也应给予考虑， 在设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响 13 塑件的外表美观。当塑件投影面积比较大时，设置浇注系统时应考虑到注射机模板大小是否允许，并应防止偏离模具中心开设主流道，造成注射时受力不匀。 A浇注系统的设计原则 以减少压力和热量，同时缩短了充模时间。 使料流能平稳顺利的充满型腔。 避免料流直冲较小的型芯和嵌件。 斑的缺陷。应减少浇口附近的应力集中。 B主流道设计 主流道为从注射机喷嘴开始到分流为止的熔融塑料的流动通道。它与注射机喷嘴在同一直线上。本模具设计采用浇口套的形式镶入模板中。如下图 3示。为防止浇口套被注射机喷嘴撞伤，应采取淬火处理使其具有一定的硬度。 主流道的基本尺寸通常取决于两个方面：第一个方面是所使用的塑料种类，所成型的制品 质量和壁厚大小。第二个方面，注射机喷嘴的几何参数与主流道尺寸的关系，如图 3示 . D = d + ( 1)； 2 = ( 1)，半锥角 = 1 2； L 图 3口套与注塑机喷嘴关系 为防止注射机喷嘴与浇口套两部分相接触处由于有间隙而产生的溢料，浇口套的球半径应比喷嘴的球半径大 25流道的小端尺 寸应比喷嘴孔尺寸稍大，这样可以使喷嘴与浇口套对位容易。本模具设计采用的 注射机是 125，其喷嘴球径为 12 浇口套的球半径为 15外，为使浇口套中的塑料容易脱离主流道，应设有脱模斜度，这个斜度一般最小不小于 1，最大不超过 4。主流道的脱模斜度不能过大，否则在注塑时会产生涡流和流速过慢等现象。主流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。 C浇口的设计 电风扇前罩注塑模具设计 14 浇口又称为进料口，是指紧接流道末端将塑料引入型腔的狭窄部分。它的作用是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；同时当注塑压力 撤销后，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。在制品中，浇口位置与尺寸的设计是非常困难的（在精密成型中尤为明显）。浇口类型的选择取决于制品外观的要求、尺寸和形状的制约以及所使用的塑料种类等因素。浇口的形式很多常见的有以下几种类型： 熔料直接从主流道流入型腔顶部，其优点是流程短，排气顺畅、流量大，缺点是去除浇口较困难，且在浇口处易产生气泡、缩孔等，仅适用于单型腔注射模，不宜用于平薄及易变形塑件； 浇口可随意选择进料位置，浇口的宽度及深度在试模后可加深、加宽便于修正，适用于多型腔 中小型各种塑件，能大大提高生产效率，去除浇口方便，但流程长，易产生气泡，影响塑件质量； 制造方便，去除浇口时易损伤塑件，浇口也易磨损，流动阻力大，仅适用于小批量生产的塑件和流动性好的塑料。 进料口设在塑件的内侧时，塑件外表面没有点浇口切断痕迹。脱模是，推杆将流道与塑件分别推出的同时，推杆切断进料口，可实行注塑机的全自动操作避免了点浇口流道所需要的定模定距分型机构，模具结构简单。 结合塑件的结构特点，由于塑件的在轴向存在的孔结构，故本模具设计采用轮辐式浇口 。 轮辐式浇口的优点是去浇口方 便，但往往会在制品分型面处留有进料口的疤痕； 3 10 冷却系统设计 本塑件在注塑成形时不需要太高的模温 ,因而在模具上不需设加热系统 ,设定模具平均工作温度为 60 ,成形时塑料熔体温度要求在 220左右。 注塑模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制品的质量影响很大，一般注入模具的塑料熔体的温度为 200而塑件固化后从模具中取出的温度为 60下，视塑料品种不同有很大差异。为了调节型腔的温度，需在模具内开设冷却水通道，通过模温调节机构调节冷却介质的温度。热塑性塑料和部分热固性塑料注塑成型的过程 中，是将温度较高的熔融塑料，通过高压注射进入温度较低的模具中，经过冷却固化，从而得到所需要的制品。从提高生产效率的角度来看，成型过程中的成型周期是一个非常重要的环节。由于在整个成型周期中一半左右的时间用于对制品的冷却，因此在成型过程中冷却时间长短的重要性是显而易见的 由于塑件带有螺纹 ,为了使塑件脱模时螺纹部分不变形 ,需设冷却系统。因螺纹型芯经常处于旋转状态 ,无法直接冷却 ,所以在模具设计时 ,螺纹型芯中心部分增加冷却型芯 ,通过冷却水道将冷却水引入型芯 ,形成环流 ,较好地完成了螺纹型芯的冷却。在定模型腔也要设置冷却 水道进行冷却。由此可见本模具的温控系统只需设计冷却系统即可。 3 10 1 冷却系统的设计原则 a冷却水道的设置 动定模和型腔的四周应均匀地布置冷却水道，不可只布 15 置在模具的动模边或定模边，否则脱模后的制品一侧温度高一侧温度低，在进一步冷却时会发生翘曲变形。 b冷却水孔的设置 冷却水孔间距越小，直径越大，则对塑件冷却越均匀。 c水孔与相邻型腔表面距离相等。 d采用并流流向，加强浇口处的冷却，熔体充模时浇口附近温度最高，流动末端温度较低，因此在浇口部位应加强冷却，而采用与塑件熔体大致并流的流动方式 ，将冷却回路的入口设在浇口附近，出口设在流动末端。 3 10 2 模具的冷却水道直径计算 单位时间内从模具应除去的总热量 Q，可用下式计算： Q=1L (3式中： Q 除去总热量（ J）； 单位时间内进入模具的塑料重量（ g）； 塑料比热（ J/g ）； 塑料的注塑温度（ ）； 模具的表面温度（ ）； L 塑料的熔化潜热（ J/g）。 根据塑件的材料查模具设计手册表 5 g ,L=1800 J/g；0 g, 20 ,0；将这些数据代入（ 3： Q=60 （ 220+180J=29290J 则带走上述热量，所需冷却水量按下式计算： =34() T (3 式中： 通过模具的冷却水流量 (g/h)； 出水温度（ ） ； 入水温度（ ） ； 热传导系数； 取 K= 0， 0，代入（ 3： W= 9290 g/h = h=s 再由下式可求出冷却水道的直径： 电风扇前罩注塑模具设计 16 W= V V= dL 则 d= (3式中： 冷却液密度（ kg/ ； V 冷却水道体积 (； L 冷却水道长度 ( d 冷却水道直径 ( 将水的密度 =kg/ L=113 =3： d=以取本模具冷却水道的直径为 8 3 11 脱模机构的设计 注塑模具必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环过程中能将塑件从模具型腔内或型芯上自动的脱出模外，脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。 脱模机构的作用是塑件成型后，顺利地把塑件及浇道凝料推出模外。推出机构一般由推杆、推管、推板、推杆固定板等零件组成。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后，制品的留模形式（留动模部分或留定模部分），推出机 构必须是建立在制品所滞留的模具部分中。通常，由于注塑机的推出机构设置在动模板一侧，因此大多数模具的推出机构是安装在动模中的。 在设计模具的脱模机构是应注意做到以下几点： a 结构优化、运行灵活可靠 机构尽可能的简单，零件制造方便，配换容易。机构动作要准确可靠、运动灵活、机构本身具有足够的刚度和强度，以抵抗脱模阻力。 b 不影响塑件外观，不造成塑件变形破坏 推塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐蔽处，以免损坏塑件外观，要保证塑件在脱模过程中不变形、不插伤。要做到这一点，首先必须正确的分析脱模力的大小和集中的部位， 以选择合适的脱模方式和推顶位置，是脱模力得到均匀合理的分布 c 让塑件留在动模 模具的结构应保证塑件在开模过程中留在具有脱模位置的动模上。若因塑件几何形状的关系，不能留在动模上是，应考虑对塑件的外形进行修改或在模具结构上采取强制留模措施，若实在不易处理时也可让塑件留在定模内，在定模上设脱模装置。 本模具在设计时，由于塑料制件中存在外螺纹的设计，螺纹较深、塑料强度高、螺纹精度要求也较高，必须要采用旋转脱出的方法进行脱模，故本模具设计采用的脱模机构是链传动自动旋转脱螺纹结构，性能稳定、可靠 ,生产效率高 ,能够达到 生产要求。 17 3 12 导向机构设计 塑料模闭合时为保证型腔形状和尺寸的准确性，应按一定的方向和位置合模，所以必须要设有导向机构，其作用是：当动模与定模合模时，导向装置先进行导向，型腔与型芯再合模，这样可避免型芯与型腔发生碰撞而损坏。同时，保证了型芯及型腔的相对位置，兼起定位作用及承受一定的侧压力作用。本模具的导向机构选用的是导柱导向机构，其包括导柱和导套两个部件，导柱一般安装在动模上，导套安装在定模上。有时，也可将导柱安装定模上，导套安装在动模上，或在动模上设计导套孔，用导柱直接导向。在本设计中，导套安装在动 模上，导柱安装在定模上，在合模时进行导向定位。 导柱导向机构设计包括对导柱和导向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的设计及导向零件的结构设计或正确选用，导柱在模具上的布置和装固方式的确定等。导柱与导向孔一般为动配合，当要求定位精度高时，可选用紧一些的配合，但过紧的配合会引起较快的磨损、拉伤，设计使用寿命较长的模具不宜将导柱孔直接加工在模板上，而应嵌入导向套，导向套表面硬度大、耐磨、易更换。具体的设计参照了模具手册， 导柱与导套如图 3 图 3柱与导套 3 13 排气系统 设计 当塑料 熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体、蒸气等不能顺利地排出，将在制品上形成气孔、银丝、灰雾、表面轮廓不清及型腔不能充满等弊病，同时还会因气体压缩而产生高温，引起流动前沿物料温度过高，粘度下降，容易从分型面溢出，发生飞边，重则烧伤制件，使之产生浇痕。而且型腔内气体压缩产生的反压力回降低充模速度，影响注塑周期和产品质量。因此设计模具时必须充分考虑排气问题。 本模具设计时就充分的考虑到了注塑系统的排气问题，由于塑件属于中小型塑件，注塑时无需采用高速注射，所以本模具主要是利用分型面排气和型芯与孔的配合间隙排气两种排气 方法。 3 14 侧抽芯机构设计 当塑件有侧孔或侧凹时，模具必须设有侧向分型与抽芯机构，在塑件被推出之电风扇前罩注塑模具设计 18 前，必须先抽出侧型芯。除了使用气动和液压抽芯之外，一般都用开模动作带动抽芯机构动作，并通过传动件实现传动方向的变换，从而完成机动抽芯。其结构有斜销式、弯销式、斜导杆式、斜导槽式、斜滑块式和齿轮齿条式等多种不同形式。结合塑件的外形特点，从加工制造的难易程度及经济性角度考虑，本模具的侧抽芯机构采用斜销侧抽芯机构。 该结构 具有结构简单、制造方便、工作可靠等特点，是侧抽芯机构中最常用的一种。其工作过程如 下： 斜销固定在定模垫板上，开模时，开模力通过斜销迫使滑块在型腔板的导滑槽内向外运动，完成抽芯动作。为了保证合模时斜销能进入滑块斜孔中，带动滑块复位，机构上设有定位装置。此外，机构上还设有楔紧块，以保持滑块的成型位置。 开模后，滑块必须停留在一定位置上，否则合模是斜销不能准确地进入滑块，导致使模具损坏，为此必须设置滑块定位装置。当滑块脱离斜销时，滑块在压缩弹簧的作用下紧靠在限位块的侧面上，合模时斜销能准确进入滑块的斜孔内，使滑块复位。 通常采用楔紧块在模具闭合后锁紧滑块 ，承受成型时塑料熔体对滑块的推力，以免斜销弯曲变形。合模时，楔紧块的斜面紧压滑块斜面，其楔角应大于斜销的倾角，一般比斜销的倾角大 2 3，锁紧块必须牢固的固定。 斜销形状多为圆柱形，为了减少其与滑块的摩擦，将其圆柱面铣扁。斜销端部常做成半球形和锥形，锥角应大于斜销的倾角，以避免斜销有效工作长度部分脱离滑块斜孔之后，锥体仍有驱动作用。斜销长度的计算如下： 1 + +5 10) =217+10 212 +100+1+46+4总：斜销总长度； D：斜销笃定轴肩直径； t：斜销固定板厚度； d：斜销工作部分直径； s：抽芯距； ：斜销倾角； 体部分长度，一般取 5 10 19 3 15 模具材料的选择 本套模具的结构设计比较复杂，组成该套模具的零件数目较多，而且由于各零件在工作中所处的地位、作用不同，对材料的性能要求也不同。用于制作塑料模具的材料，首先在质量上要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的强度和韧性，再次是易于加工。因此，需要结合
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