端盖薄壳件的模具计算机辅助设计(毕业论文).docx

工学学士学位论文端盖薄壳件的模具计算机辅助设计Mold CAD of Plastic Cover Shell吴琼佳木斯大学2015年6月国内图书分类号：工学学士学位论文端盖薄壳件的模具计算机辅助设计本 科 生：吴琼导师：颜兵兵申请学位级别：工学学士工程领域：机械工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：佳木斯大学佳木斯大学工学学士学位论文摘 要随着科学技术的不断发展以及计算机技术的不断成熟，使用CAD技术进行模具设计研究已经成为注塑模具发展的必然要求。使用CAD技术可以有效地提高注塑模具的设计水平、提高模具的制造质量、缩短研发周期、降低生产成本、减少设计人员的劳动强度等，CAD技术在注塑模具行业应用必将受到越来越多的重视。该设计介绍了国内外注塑模具的研究现状和未来发展趋势，阐述和分析了注塑模具CAD技术应用情况。以端盖薄壳件注塑模具为实例，对注塑模具CAD技术进行了详细的研究，主要研究内容：（1）结合薄壳件的结构特点进行选材，确定浇注材料。（2）通过相关书籍文献进行理论计算，完成对塑件型腔型芯、斜导柱分型抽芯、斜顶、浇注系统与冷却系统等机构的计算后并简单校核并初步选择模架。（3）使用Creo软件的模具设计模块对实例进行模具结构设计，设计内容具体包括：模具型芯型腔设计、浇注系统与冷却系统设计、EMX标准模架的调用以及注塑模具辅助零件设计等。关键字：注塑模具；CAD；Creo；EMXAbstractWith the continuous development of science and technology and computer technology matures, for mold design using CAD technology research has become the inevitable requirements of injection mold. Using CAD technology can effectively improve the level of injection mold design, improve the manufacturing quality of mould, shorten the development cycle, reduce the production cost, reduce the labor intensity of designer, CAD technology applied in injection mould industry will be more and more attention.This design introduces the domestic and foreign research present situation and future development trend of injection mold, expounds and analyzes the injection mold CAD technology application situation. To end cover shell injection mould as an example, the injection mold CAD technology has carried on the detailed research, the research content mainly has the following three aspects:(1) With the structure characteristics of a thin shell parts for material selection, determine the pouring material.(2) Through the books on literature theory calculation, complete the mould cores and inclined guide pillar parting core-pulling, inclined top, gating system and cooling system of institutions such as computation and simple after checking and preliminary choose die set.(3) Using Creo software of mold design, the die structure design module for instance design content including: mold core mold design, the design of gating system and cooling system, EMX standard mould base calls and injection mold auxiliary parts design, etc.Keywords: Injection mould; CAD; Creo; EMX目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 注塑模具的背景及研究的意义11.2 注射模具的国内外发展概况11.3 注射模具的国外发展概况21.4 本文的主要研究内容2第2章 塑件工艺性分析42.1 明确塑件设计选用的材料42.2 计算塑件的体积和质量42.3 确定注塑工艺参数52.4 本章小结6第3章 模具结构的设计及计算73.1 塑件成型位置及分型面的选择73.2 模具型腔数的确定及浇注系统设计73.2.1 型腔数目及排列方式73.2.2 浇注系统设计83.3 模仁结构设计103.3.1 型腔和型芯工作尺寸计算103.3.2 型腔侧壁厚度和底板厚度计算113.4 脱模、推出机构设计123.4.1 侧向抽芯机构设计123.4.2 斜顶机构设计133.4.3 顶出机构设计153.5 导向机构设计163.6 模具加热、冷却系统的确定163.7 校核计算183.7.1 最大注射量的校核183.7.2 锁模力的校核193.7.3 模具闭合高度的校核193.7.4 开模行程的校核193.7.5 注射压力的校核203.8 计算模具总体尺寸和工作尺寸203.9 选择注塑机和模架203.10 本章小结21第4章 基于Creo模具CAD224.1 型腔设计224.1.1 建立文件夹，设置工作目录224.1.2 新建模具型腔设计文件224.1.3 设置模具型腔布局224.1.4 创建工件234.1.5 设置收缩率234.1.6 创建分型面234.1.7 分割体积块254.1.8 抽取模具元件254.1.9 创建浇注系统254.1.10 铸模264.1.11 定义开模动作264.2 基于EMX模架设计与仿真274.2.1 新建EMX项目274.2.2 定义模架274.2.3 装配模具型腔284.2.4定位环、主流道衬套和垃圾钉的创建284.2.5 侧面锁模器的创建304.2.6 滑块的创建304.2.7 斜顶的创建314.2.8 顶杆的创建324.2.9 装配模架相关元件324.2.10 模具开模运动仿真324.3 本章小结33结 论34致 谢35参考文献36附录1 中文译文37附录2 外文原文4144第1章 绪论1.1 注塑模具的背景及研究的意义塑料，作为现代四大工业基础材料之一已经在21世纪已经被运用到各个行业，而其中的注塑成型在所有塑料成型技术中所占的比例越来越大1。据统计，现行条件下工业零件70%的粗加工和50%的精加工都是由注塑模具成型来完成的。最重要的是，我们日常使用的洗衣机、照相机、电话、电视、电扇等各种家电和通信工具中大约有90%的零件都需要用注塑模具成型工艺来进行生产2。注塑有“生产周期短，能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制品”，“对所有原料的适应性强”，“生产效率高、能实现自动化生产”等一系列的优越性3。因此，模具是一种先进的、经济的成型技术。但是，注塑模具一般投资较大，设备复杂，设备的维修和保养困难等因素都在阻碍着现阶段阻碍其发展。所以，完善和改进注塑模具设备的结构和工艺已经成为注塑模具行业发展的重中之重。1.2 注射模具的国内外发展概况我国模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比有很大的差距。但在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国的模具行业也得到了快速的发展。20世纪80年代后期，我国的模具工业才驶入发展的快车道。近年来，不仅国有模具企业有了很大发展，三字模具企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。目前，我国的模具工业已初具规模，全国共有模具生产企业（长、点）约3万个，从业人员近100万人。1984年10月在成都成立了中国模具协会，现有团体成员1500多个。从20世纪80年代以来，我国模具工业以每年15%以上的增速快速发展。1984年我国模具工业的总产值不到20亿元，到2006年已达到720亿元，2007年达870亿元。其中，模具出口以43%的年增长速度高速发展，2007年达14.13亿美元4。近年来我国模具行业的增长势头良好，模具产量已仅次于日本、美国，位居世界第三，已进入模具生产大国的行列。从总体上看，虽然我国模具工业已得到较大的发展，但与很多工业发达国家相比，我国的模具行业特别是注塑模具设备不够精良、技术较为落后、管理水平都比较低。长期以来，我国注塑模具的设计与制造很多依赖于国外的经验。据统计，我国每年生产的模具只能满足国内需求的60%5左右，而其中低档模具供过于求，中高档模具仍远不能自给，很多精密复杂的模具需要进口。从整个模具市场看，我国进口模具总量约占市场总量的20%左右，其中，中高档模具进口比例占到40%以上，可见，国内的模具生产不能完全满足其经济高速发展的需要。此外，我国模具行业所存在的问题还表现为4：（1）企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构不尽合理；（2）模具开发能力差，经济效益欠佳，管理落后；（3）模具产品水平和生产工艺水平低，生产周期长；（4）工艺装备水平低，切配套性不好，利用率低；（5）专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差；（6）模具材料及相关技术落后；（7）人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少。1.3 注射模具的国外发展概况模具行业的高新技术一直在掌握在发达国家的手中，不过随着世界各国对模具行业的愈加重视，使得模具行业和模具制造技术的发展趋势主要体现在以下方面4：（1）模具制造技术向高速、高效、高精、复合化方向发展；（2）开发精密、复杂、大型、长寿命模具；（3）全面推广CAD/CAE/CAM等先进的模具设计、分析与制造技术，使其向集成化、智能化和网络化发展；（4）优质模具材料及先进表面处理技术将进一步受到重视；（5）加强模具生产企业的信息化和现代化管理；（6）快速经济制模技术前景广阔；（7）开发先进的模具加工和专有设备，使成型表面的加工和光整加工向精密、自动化方向发展；（8）提高模具及模具标准件、重要辅件的标准化及模具生产企业专业化程度。由于注射模具处于整个模具行业中非常重要的地位，国外先进的注塑成型模具正在向高精度、复杂、多功能的方向发展，例如：组合模、多色注塑等；向高效率、高自动化和节约成能源降低成本的方向发展，例如：叠模的大量制造和应用，装夹的自动化，取件全部自动化等。节能降耗目前已经成为注塑机最主要的发展趋势，多工位、高效率、自动化、连续化、低成本将会是未来注塑成型技术在国际市场的主流。1.4 本文的主要研究内容本文通过对端盖薄壳件的整个浇注过程进行设计（包括对其型腔结构设计、开模辅助件设计以及模架设计），完整的还原了一个简单的小型塑料模具在加工之前的设计过程，设计内容主要包括以下3点：（1）塑件体积、质量、尺寸及材料的确定（详见第2章塑件工艺性分析）；（2）型腔结构、开模辅助件设计（详见第3章模具结构的设计及计算）；（3）端盖薄壳件的计算机辅助设计（详见第4章基于Creo模具CAD）。第2章 塑件工艺性分析2.1 明确塑件设计选用的材料塑件的材料选用的是ABS塑料，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，ABS树脂是五大合成树脂之一，其性能主要表现为：（1）使用性能综合性能良好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好。适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电讯结构零件；（2）成型性能1）无定性料，流动性中等，比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好，溢边值为0.4mm左右。2）吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥。3）成型时宜取高料温、高模温，但料温过高易分解（分解温度为250C）。（3）ABS的主要性能指标6 ABS的主要性能指标如表2-1所示。表2-1 ABS的主要性能指标序号项目值1密度/(g/cm3)1.021.162屈服强度/(MPa)983质量体积/(cm3/g)0.860.984拉抗强度/(MPa)805吸水率24h/(%)0.20.46拉伸弹性模量/(GPa)1.87玻璃化温度/(C)901088抗弯强度/(MPa)1269熔点/(C)13016010弯曲弹性模量/(GPa)2.811计算收缩率/(%)0.40.712抗压强度/(MPa)719813比热容/(J/(kgK)168014抗剪强度/(MPa)752.2 计算塑件的体积和质量在计算塑件的体积和质量之前需确定塑件的结构和尺寸精度及表面质量：（1）结构分析从塑料薄壳件Creo立体图上可以看出，该薄壳件总体可归为长方体，总体长度为234mm，宽度为182.72mm，高度为28.5mm，中间为两个直径为50mm的孔，另外，在薄壳件侧面有一个宽度为25mm、高度为10mm的小凹坑，此处在开模时需要使用侧向分型抽芯机构；在薄壳件内部的Z轴方向左右分别有一个小凹坑，这里需要使用斜导柱分型。制件壁厚为2.5mm。除此之外再无需设置其他特殊的分型机构。（2）尺寸精度分析由于该零件属普通零件，对制件的精度等级无特别要求，根据ABS塑料的成型性质，选制件的精度等级为MT3级（GB/T14486-1993），后面会对塑件的主要尺寸及尺寸公差进行详细计算。由以上分析可见，该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。从塑件的壁厚上来看，塑件各处壁厚均为2.5mm，壁厚均匀，有利于零件的成型。 （3）表面质量分析 该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电介质外，没有特别的质量要求，一般比较容易实现。综上分析可以看出，注塑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。计算塑件的体积和质量：由于塑件是Creo实体建模而成，故体积可用Creo软件直接分析得出。塑件体积为：V=101344mm3根据设计手册6可查得ABS塑料的密度为1.021.1g/cm3，暂取1.1g/cm3，故塑件的质量为：W=V=111.48g采用一模两穴的模具结构，考虑其外形尺寸、注塑时所需的压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机为XZY-2000型7。2.3 确定注塑工艺参数查找相关文献和参数工厂实际使用的情况，ABS塑料的成型工艺参数可作如下选择（见表2-2）：（试模时，可根据实际情况作适当调整）表2-2 ABS塑料的成型工艺参数项目值注射机螺杆式螺杆转速/(r/min)2050料筒温度/(C)后段：8580中段：165180前段：180200喷嘴温度/(C)170180 喷嘴形式：直通式模具温度/(C)5080注射压力/(MPa)60100保压压力/(MPa)60100成型时间/(s)注射：2090 保压：05 冷却：20150 成型周期：601002.4 本章小结塑料制件主要是根据使用要求进行设计，是在保证其使用性能、物理性能、力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等的前提下，尽量选用价格低廉和成形性能好的材料，还应考虑其总体结构，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出机构简单。第3章 模具结构的设计及计算3.1 塑件成型位置及分型面的选择为了塑件及浇注系统凝料的脱模和安放嵌件的需要，将模具型腔适当地分成两个或更多部分，这些可以分离部分的接触表面，通称为分型面8。选择分型面分一般原则：（1）有利于保证塑件的外观质量；（2）分型面应选择在塑件的最大截面处；（3）尽可能使塑件在动模一侧；（4）有利于保证塑件的尺寸精度；（5）尽可能满足塑件的使用要求；（6）尽可能减少塑件在合模方向的投影面积；（7）长型芯应置于开模方向；（8）有利于排气；（9）有利于简化模具结构。根据以上原则并结合设计件的外形特征，将主分型面确定在塑件最大外围轮廓平面处，侧面设计有侧向分型抽芯机构，另外，塑件内侧左右小凹坑分别加设斜顶机构。具体分型面设计情况详见Creo三维设计图。3.2 模具型腔数的确定及浇注系统设计3.2.1 型腔数目及排列方式在模具生产制造业上，通常将构成产品空间的零件称为成型零件（即模具整体），成型产品外表面的（模具）零件称为型腔8。在实际生产过程中，为了提高生产效率，对于结构不太复杂的零件或大批量生产时常采用一模多穴的方式，而对于复杂的零件或生产批量不太大时常采用一模一穴的方式。本次设计根据所选设计件的实际情况来看，最终确定为一模两穴的设计方式（如图3-1所示），排列形式为左右并排，这样可以便于两个侧滑块完成侧向分型抽芯，而且也可以保证在设计件内侧小凹坑处设计斜顶机构在分型时两个设计件的斜导柱的运动不发生干涉。由于设计件的排列方式决定浇注系统的设计位置，本文将浇注系统设计在两设计件中间位置，这样做可以保证在浇注时熔料进入型腔后能更加均匀流到型腔的各个部位，缺点是这样设计导致浇注系统的分浇道长度较长，影响熔料在进入型腔时的初始温度，但因本设计件属于中小型设计件，所以该问题对最终成型无明显影响。图3-1 型腔的排列方式3.2.2 浇注系统设计注射模的浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴进入模具开始到型腔为止所流经的通道8。浇注系统设计是注射模设计的一个重要环节，它直接影响注射成型的效率和质量。设计时一般遵循以下基本原则：（1）必须了解塑料的工艺特性；（2）排气良好；（3）防止型芯和塑件变形；（4）减少熔体流程及塑料耗量；（5）修整方便，并保证塑件的外观质量；（6）要求热量及压力损失最小。3.2.2.1 主浇道的设计主浇道是指从注射机喷嘴与模具接触处开始，到有分浇道支线为止的一段料流通道，熔融塑料进入模具时最先经过它9，起到将熔体从喷嘴引入模具的作用，轴线一般位于模具中心线上，与注射机喷嘴轴线重合，型腔也以此轴线为中心对称布置。主浇道垂直于分型面，断面形状为圆形，为了便于凝料从直浇道中拔出，主浇道设计成圆锥形，锥度=24，流动性差的塑料取=36，进口端直径根据注射机喷嘴孔直径及熔料注射量确定。最终根据主浇道截面直径的推荐值确定进口端与出口端直径如表2-3所示。表2-3 主浇道进口端与出口端直径项目值进口端直径D1/(mm)4.5出口端直径D2/(mm)73.2.2.2 分浇道的设计分浇道是主浇道与型腔进料口之间的一段流道，主要起分流和转向作用，一般将分浇道设置在分型面上，多型腔模具必须设计分浇道。分浇道的设计要求是：塑料熔体在流动中的热量和压力损失最小，同时使流道中的塑料量最小；塑料熔体能在相同的温度、压力条件下，从各个浇口尽可能同时进入并充满型腔；从流动性、传热性等因素考虑，分浇道的比表面积（分浇道侧表面积与体积之比）应尽可能小8。常见的分浇道截面形状有圆形截面、梯形截面、抛物线形截面、半圆形和矩形截面等，由于本设计所选零件形状的特殊性及其一模两穴的型腔排列方式，最终确定分浇道截面形状为圆形。圆形截面的优点是比表面积最小，因此阻力小，压力损失小，冷却速度最慢，流道中心冷凝慢有利于保压，缺点是同时在两半模上加工圆形凹槽，难度大，费用高。由于一模两穴的设计，分浇道只需要设计在一条直线上，所以加工难度上可大大减小。在分浇道的末端需要设计浇口，而分浇道和浇口之间还需要设置圆弧过渡来便于熔料的流动及填充，所以将分浇道的末端设计为圆形，主浇道与分浇道结合处应有圆角过渡，以减小料流转向过渡时的阻力。尺寸方面，圆形截面分浇道直径一般在范围内变动，流动性较好的塑料可设计成较小的直径，对流动性差的塑料应尽量设计成大的直径。分浇道的长度根据型腔布置适当加长或缩短。最终本设计分浇道的尺寸为如表2-4所示。表2-4 分浇道尺寸项目值分浇道直径d/(mm)12分浇道长度L/(mm)112分浇道末端球形半径r/(mm)6主浇道与分浇道结合处圆角R/(mm)23.2.2.3 浇口的设计浇口是指料流进入型腔前最狭窄的部分，也是浇注系统中最短的一段，其尺寸狭小且短，目的是使料流进入型腔前加速，便于充满型腔，其又利于封闭型腔口，防止熔体倒流，也便于成型后冷料与塑件分离。浇口的形式有：直接浇口、盘形浇口或中心浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、侧浇口或边缘形浇口、扇形浇口、薄片浇口、点浇口或菱形浇口、潜伏式浇口或剪切浇口及护耳式浇口或分接式浇口8。本设计的设计件属于薄壳件，故选择直接浇口的形式，断面形状一般为圆形和矩形。浇口的位置根据设计件的实际情况，这里将浇口设计为矩形，并将矩形的底面与分型面重合。浇口截面的厚度通常取塑件浇口处壁厚的1/32/3（或0.52mm），宽度上，对于中小型塑件常取b=（510）h，对于大型塑件常取b10h，长度上，浇口的长度L尽量短，对较小塑料熔体流动阻力和增大流速均有利，通常取L=0.52mm。最终本设计浇口的尺寸如表2-5所示。表2-5 浇口尺寸项目值浇口截面厚度h/(mm)1浇口截面宽度b/(mm)10浇口长度L/(mm)2根据主浇道、分浇道及浇口的设计情况，该塑料模具的浇注系统最终形式如图3-2所示图3-2 浇注系统3.3 模仁结构设计由于在设计模具型腔时将设计件近似为矩形，所以我们取设计件的最大三围尺寸作为型腔设计的基本尺寸参照，所以基本尺寸为长度234mm，宽度182.72mm，高度28.5mm。3.3.1 型腔和型芯工作尺寸计算型腔和型芯工作尺寸计算如表3-1所示。表3-1 型腔和型芯工作尺寸计算项目模具零件名称塑件尺寸/(mm)计算公式型腔或型芯的工作尺寸/(mm)型腔的计算矩形凹模型腔234182.7228.5型芯的计算矩形凹模型芯234182.7228.53.3.2 型腔侧壁厚度和底板厚度计算3.3.2.1 凹模型腔侧壁厚度计算凹模型腔为矩形型腔，所以在计算时采用矩形型腔的壁厚计算公式进行计算：式中：p型腔内熔融塑料的压力，选定值20MPa； h型腔深度，取21mm； l型腔侧壁长边长度，取233.59mm； E弹性模量，取1.8103MPa； H侧壁全高，初选值50mm；许用变形量，取2.106。所以：mm3.3.2.2 凹模型腔底板厚度计算根据矩形型腔底板厚度计算公式进行计算：式中：p型腔内熔融塑料的压力，选定值30MPa； b地板受压宽度，取182.7mm； B地板总宽度，根据外形尺寸确定，取318mm； 许用应力，地板料选定为45钢，取300MPa。所以：mm在塑料模塑过程中，型腔所承受的力是十分复杂的，在注射模上，型腔所受的力就包括塑料熔体的压力、合模时的压力、开模时的拉力等，其中最主要的就是塑料熔体的压力，当模具型腔工作时，在熔料压力的作用下，型腔会相应的产生内应力及变形，如果型腔的侧壁和底板厚度不够，就会导致成型零件尺寸受到影响，成型精度低或者脱模困难，严重时会导致型腔破坏等。但是如果型腔侧壁和底板厚度过大的话，不仅浪费制作模具的材料，还会使脱模力变大，影响工作效率等。由于模具型腔的设计除了相应的计算之外还需考虑实际情况，比如模仁上需加设水道、滑块或斜顶机构等。根据以上计算数据及设计件本身的特点，初步确定模具型腔尺寸如表3-2所示。表3-2 模具型腔尺寸项目值高/(mm)上模：48.5下模：50总：98.5宽/(mm)370长/(mm)5083.4 脱模、推出机构设计3.4.1 侧向抽芯机构设计本设计件由于侧面存在有小凹坑所以需要设计侧向抽芯机构，在实际生产中，斜导柱分型抽芯机构是最常见的一种形式，它是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯，使之产生侧向移动来完成抽芯动作的。这种结构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便，但它的抽芯距和抽芯力受到模具结构的限制，一般适用于抽芯力及抽芯距不大的场合。斜导柱分型抽芯机构被广泛应用于模具制造业，所以市场上也已经出现了很多生产该组件的厂家，知名厂家如meusburger、hasco生产的斜导柱分型抽芯机构可直接导入模具设计素材中10，只需修改主要的尺寸即可完成对该机构的设计，省去了复杂的计算过程，大大提高了设计人员的工作效率。（1）斜导柱的倾斜角：从斜导柱的抽拔效果考虑，希望倾斜角值大一些好；而从斜导柱受力情况考虑，希望倾斜角值小一些好。一般在设计时取216.222，符合上述公式。规定当注射机的最大注射量以最大注射容积标定时，若计算值符合上述公式则认为所选注射机合格。在XZY-2000型注射机的参数中，最大注射量标定值为注射容量，即规定的注射容积，且经计算符合公式，可以确定初步选定的注射机合格。3.7.2 锁模力的校核当高压塑料熔体充满模具型腔时，会在型腔内产生很大的力，迫使模具沿分型面涨开，这个力等于塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和与型腔内熔体压力的乘积。因此注射机锁模力的叫和关系是应为：式中：F注射机的公称锁模力（N）；A塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和（m2）；Pq型腔内熔体的压力（MPa），常取Pq=2040MPa。在上述公式中，型腔内熔体的压力在前文计算型腔壁厚及底板厚时已经确定为30MPa，为了统一计算结果这里的Pq=30MPa，XZY-2000型注射机的锁模力为4500kN，塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和可在Creo软件中直接测量，测得A=49697.2mm2，经计算F远大于PqA，所以该注射机的锁模力符合要求，初步选定注射机合格。3.7.3 模具闭合高度的校核由于注射机可安装模具的厚度有一定的限制，所以设计模具的闭合厚度Hm必须在注射机允许安装的最大模具厚度Hmax和最小模具厚度Hmin之间，即XZY-2000型注射机的允许最大摸具厚度Hmax=700mm，允许最小模具厚度Hmin=300mm，而在本设计中模具的总厚度为Hm=98.5mm，显然不符合要求。所以当出现HmHmin即可。所以垫板厚度H=300-98.5=201.5mm。3.7.4 开模行程的校核开模行程是指模具开合模过程中，注射机移动模板的移动距离。在本设计中，由于采用了斜导柱分型抽芯机构，所以在开模时不但要满足取出塑件，还要满足完成侧向抽芯距离L所需的开模距离HC的要求。计算塑件脱模所需的距离H1+H2，这里H1是塑件脱模所需的推出距离，H2是塑件高度，所以塑件脱模所需距离H1+H2=18.5+48.5=67mm。因为HcH1+H2，所以校核公式为：SH1+H2+(510)XZY-2000型注射机的开模行程为700mm，符合上述公式，所以初步选定注射机合适。3.7.5 注射压力的校核注射机的最大注射压力应大于或等于塑件成型时所需的注射压力，即XZY-2000型注射机的最大注射压力Pma=121MPax，塑件材料为ABS，其注射压力为60MPa100MPa，符合上述校核公式，所以初步选定的注射机合适。3.8 计算模具总体尺寸和工作尺寸模具的总体尺寸可分为上下模仁的尺寸加和或带模架的模具总体尺寸，上下模仁尺寸如表3-4所示。表3-4 模具型腔尺寸项目值高/(mm)上模：48.5下模：50总：98.5宽/(mm)370长/(mm)508带模架的模具总体尺寸可见Creo挂EMX设计图。模具工作尺寸即型腔型芯的尺寸及斜导柱分型抽芯机构、斜顶的工作尺寸，详见前文模仁设计和斜导柱分型抽芯机构、斜顶设计部分。3.9 选择注塑机和模架在校核计算时，初步选定XZY-2000型注射机，其符合所有校核计算，所以最终确定选用该注射机。XZY-2000型注射机技术参数如下表3-5所示。表3-5 XZY-2000型注射机部分技术参数序号项目值1螺杆直径/(mm)852注射容量（理论）/(mm3)10003注射压力/(MPa)1214锁模力/(kN)45005允许最大摸具厚度/(mm)7006允许最小模具厚度/(mm)3007开模行程/(mm)7008锁模形式双曲肘9定位环直径/(mm)15010螺杆转速/(r/min)025011注塑速率/(g/s)8012塑化能力/(g/s)65模架的选取主要考虑上下模仁闭合时总尺寸，在将模仁导入模架时A板不但要完全容纳模仁，而且还要有足够的空间放置导向系统。结合上述条件，最终选定模架供应商为futaba_s，尺寸为700700mm。3.10 本章小结注塑模具型腔设计的最主要的部分是分型面的设计。对于稍复杂的浇注件，在确定主分型面后，在根据浇注件的外形结构加设侧向分型抽芯机构以及斜顶机构。在进行模具型腔设计时，要保证在模具型腔不因为加设的机构而发生改变、浇注成型后塑件的外观不发生明显缺陷的前提下，塑件能顺利脱模，并方便二次合模，才为型腔设计的正确方式。第4章 基于Creo模具CAD4.1 型腔设计在进行模架设计仿真之前，需要对设计件进行型腔的设计。型腔设计时最重要的部分是分型面的设计。在本设计中，分型面包括主分型面、侧抽芯分型面以及底部的斜顶分型面。下面即整个型腔的设计过程。4.1.1 建立文件夹，设置工作目录Step1：在任意磁盘新建文件夹，命名为cover-molding。Step2：双击Creo Parametric快捷方式，打开软件。Step3：点击“选择工作目录”，选择刚刚创建的文件夹，点击确定，完成工作目录的设置。4.1.2 新建模具型腔设计文件Step4：点击“新建”，选择“制造模具型腔”，输入文件名称，取消使用缺省模板前面的小勾，点击确定；Step5：选择“mmns_mfg_mold”，以此来确定公制尺寸，点击确定按钮来完成新文件的创建。4.1.3 设置模具型腔布局Step6：点击“参考模型”按钮，在弹出的对话框中选择“cover.prt”，点击打开，在弹出的“创建参考模型”对话框中点击确定。点击“参考模型起点与定向”选项中的黑色箭头，在“菜单管理器”中“获得坐标系类型”里选择“动态”，这时应用界面会弹出参考模型方向对话框。在“坐标系移动/定向”中选择“旋转”，“轴”设置为x，并将值设置为90，点击确定。Step7：在“布局”对话框中，将“布局”设置为“可变”，在“