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业设计（论文）中期报告题目：一环形件的塑料注射模具设计1.设计（论文）进展状况初期答辩绘制的塑件二维图还存在一些问题，通过老师的指导和同学们的探讨,修改了塑件二维图,经过指导老师的检查完成了真确的塑件二维图,完善了开题报的内容和格式。在初期答辩到中期答辩期间，主要完成的是毕业设计中的外文翻译3000 字左右,对国外的模具技术有了一定的了解，通过阅读相关书籍和老是的指导绘制了较为标准的模具装配草图。模具装配草图如图 1.1。图 1.1 模具装配草图通过绘制模具装配图，对模具相关知识有了一个基本的认识和理解。设计方案：通过阅读和参考有关模具设计和模具结构的书籍，得到了的初步的设计方案，经过老师的知道和自己的经一步精选，得到了较为完善的设计方案但还不够标准,模具采用上下开模的方式，采用一模两腔的结构，对称放置；浇注采用侧浇口；由于该塑件上具有与开模方向不一致的孔，所以要设计侧向抽芯机构(斜导柱抽芯结构),在开模的同时进行侧向抽芯；经过塑件结构分析塑件不能自动脱落，所以需要顶出机构（顶出机构用顶杆）在开模后将塑件从动模上顶出；定模和动模之间要有导杆，保证动模定模能够正确的开合等等。2.存在问题及解决措施1 对模具结构和设计的相关知识还不够，模具装配图存在一些问题，还没进行模具相关零件的计算。2 对注射机的了解还不够，没有选择出适合的注射机。3 模具设计中的抽芯结构形式很多，经过自己的分析选择了斜导柱抽芯如图 1-1中所示，但还不够准确。4 总的来说对模具的了解还不足，草图中还存在些问题。在后面的时间里，对模具中存在的问题，通过进一步的阅读模具方面的书籍，把自己不了解和知识薄弱的方面掌握好，多与老师和同学交流，解决存在的问题。3.后期工作安排1 通过阅读和借鉴模具相关知识，完成注射机的选择病进行计算和校核注射机。2 进行模具装配图中零件的计算，完成最后的装配图，把模具中相关零件单独画出，完成 3 张 A0 图纸的工作。3 撰写毕业论文。4 整理资料，准备答辩。注：1）正文：宋体小四号字，行距 20 磅，单面打印；其他格式要求与毕业论文相同。2）中期报告由各系集中归档保存，不装订入册。指导教师： 年 月 日 毕业设计 (论文)开题报告题目：一环形件的塑料注射模具设计一 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1 题目背景及研究意义塑料模具的设计和制造水平反映了机械设计和加工的水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段。各行各业对模具需求量的增大，增加了大量的模具设计与制造的技术人才。本课题为中等以上难度的塑料模具设计，从模具的结构设计，各种参数的设计与计算，材料的选择与处理，零件的加工工艺方案的制订，三维造型等均得到一定的锻炼.。塑料模具是现代塑料工业生产中最重要的工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业之一。用塑模成型零件的主要优点是制造简便，材料利用率高，产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。2.1 国内研究现状及发展趋势 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。 今年我国模具业发展势头依然强劲 近年来随着汽车工业以超过 20%的增幅发展，进入汽车领域的模具企业和模具产品比上年有大幅增加。汽车企业也对模具产品的质量提出了更高要求，促使模具企业加紧改进，不断提高水平。同时，由于模具出口大幅增长，也在很大程度上带动了模具水平的提升。2.2 国外研究现状及发展趋势 近二十多年间，国外注塑模 CAD/CAE 技术发展相当迅速。 70 年代许多研究者对一维流动进行了大量研究，由最初的 CAD 技术和 CAM 技术以图纸为媒介传递信息向 CAD/CAM 一体化方向发展。 80 年代初开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域。80 年代中期注塑模 CAD/CAE 进入实用阶段，出现了许多商品化注塑模 CAD/CAE 软件，比较著名的有 :澳大利亚 MOLDFLOW公司的 MOLDFLOW 系统； 美国 PTC 公司的 Pro/Engineer 软件；美国 UG 公司的 UGllUNIGRAPHICSl 系统等等.这些先进软件的熟练掌握极大地促进了国外模具行业的发展。因此，未来的一段时间内，他们将朝着大型、精密、复杂与长寿命模具的方向发展。3 研究的主要内容通过对环形件的塑料注射模具设计，能够熟悉和掌握塑料零件注射模具的设计全过程。掌握模具结构的设计，并能对模具主要零件的强度计算及每一个零件的尺寸确定，掌握材料的选择，热处理要求及其制造工艺知识。通过该设计，应具有外语翻译及理解能力，能熟练运用计算机进行设计 4 和绘图。能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材，结构设计等方面进行环保、经济技术分析。4 重难点及已展开工作重点为抽芯结构的设计设计及点浇口位置的确定。前期已经查阅相关资料，通过测量工具对零件进行尺寸测量，用 CAD 完成了环形件的二维零件图及用 PRO-E完成了三维图如图 4.1、4.2、4.3、4.4 所示。图 4.1 塑件 图 4.2 二维主视图 图 4.3 二维局部视图图 4.4 二维俯视图5 采用的研究思路与方法通过大量的查阅文献资料和实验研究，讲理论和实践结合，进行比较分析，完成设计。通过查阅图书馆和网上的资料，确定塑料模具的大体结构，进行模具各数据的计算。使用 pro-E 软件在电脑上三维建模，再对各个数据进行修正，之后画出模具的总装图，各个非标准零件的零件图。6 本课题工作方案及进度安排 第一周:布置设计任务、目的、工作内容，制订计划，进行调研。第二周:借阅参考文献、设计资料，撰写开题报告。第三周:提交开题报告，进行开题答辩。第四周: 翻译外文资料。第五周:建构零件三维模型，对零件进行结构分析。第六周:塑件成型工艺分析，初定总体方案（包括塑件选材、型腔数目、布排方、进浇方式及进浇点、顶出形式），初选注射机。第七周:对模具各部分结构进行设计、计算。第八周:进行模具整体结构设计。第九周:完成模具整体结构设计。第十周:绘制总装图。第十一周:绘制零件图。第十二周:完成零件图的绘制。第十三周:编写设计说明书。第十四周:完成说明书，并提交图纸、说明书等各项设计任务。第十五周:修改图纸、说明书，进行毕业答辩。注：1）正文：宋体小四号字，行距 20 磅，单面打印；其他格式与毕业论文要求相同。2）开题报告由各系集中归档保存。3）开题报告引用参考文献注释格式可参照附录 E“毕业设计（论文）参考文献样式”执行。不进入正文，可以作为附件放在开题报告后面。指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 所在系审查意见：系主管领导： 年 月 日参考文献1 申树义.塑料模具设计M. 北京: 机械工业出版社, 2005.2 彭建生.模具设计与加工速查手册M.机械工业出版社， 2005. 3 唐志玉主编.模具设计师指南M. 北京：国防工业出版社， 1999.4 陈嘉真主编.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社， 1995.5 田学军.注塑过程分析及工艺参数设定J. 机械工程师 , 2005, 8(58): 2- 10.6 刘岩.面向制造的注塑模具结构设计J. 高科技通讯， 2002, 12(10) : 50-53.7 陈万林编著主编.实用塑料注射模具设计与制造M. 北京：机械工业出版社， 2002.8 伍先明，王群，庞佑霞，张厚安.塑料模具设计指导M.北京：国防工业出版社，2007. 9 廖念钊.公差与技术测量M. 北京：中国计量出版社， 1991.10 许发樾实用模具设计与制造手册M. 机械工业出版社， 2000.11 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计M. 机械工业出版社， 1995.12 冯炳尧，韩泰荣，蒋文生主编 .模具设计与制造简明手册M. 上海科学技术出版社，1998.13 王华山.塑料注塑技术与实例M. 北京: 化学工业出版社, 2006. 14 倪雪峰.基于 Pro/E 模具设计中拆模方法的研究与现实 J. 模具工程, 2005, 21（3）: 16-19. 15 贾润礼, 程志远主编.实用注射模设计手册M. 中国轻工业出版 , 2000.16 Wynne H, Irene M. Current research in the conceptual design of mechanical productsJ. Computer-Aided Design, 1998, 3(7): 377-389.17 Lam YC,Sin S(2001)Optimization of gate location for plastic injection moldingJ.J Inject Mold Technol 5(3):18019218 Lee H-S(1999)In-plane deformation analysis of plastic parts in the injection molding processJ.J Inject Mold Technol 3(1):1120. 本科毕业设计(论文)题目:一环形件的塑料注射模具设计一环形件的塑料注射模具设计摘 要本文分析了环形塑件的成型特点，并对 模 具 的 结 构 中 锁 模 力 、 抽 心 力 等模 具 参 数 进 行 了 校 核 。 设计了一模两腔、单分型面、 斜导柱侧向抽芯机构、顶 杆 顶 出 机 构 、 测 浇口注射模具。该模具的关键是分型面的确定、侧抽芯结构的设计、侧浇口位置确定、导向机构以及顶 出 机 构 的 分 布 、 冷却以及浇注系统布局等问题。最后在实现这些功能的情况下，如何使模具有效而可靠的运动。关键词：一模两腔；单分型面 ；抽芯机构；注塑模具Plastic Injection mold design Of an annular piece AbstractThis paper analyzes the characteristics of the ring shaped piece of molding, and the structure of the mold clamping force, pumping effort, such as mold parameters are checked.Designed a two-cavity mold, single parting surface, bevel column lateral pulling mechanism,top mast of the body,measurement gate injection mold.The key is to determine the mold parting surface，pulling structural design side,side gate location is determined, guiding mechanism and the distribution of the ejection mechanism, cooling and pouring system layout and other issues.Finally, in the case of these functions, how to make molds efficient and reliable movement.Keywords: A two-cavity mold; Single parting surface; Pulling mechanism; Injection mold主要符号表V 塑件体积A 注射机允许使用的最大成型体积塑件在模具分型面上的投影面积1浇注系统在模具分型面上的投影面积2P 成型压力H 模 模具实际高度 H 最小 注塑机最小闭合厚度 推出距离，单位 mm1H2 包括浇注系统在内的塑件高度，单位 mm注塑机最大开模行程MAXSD 主流道大端直径 H 球面配合高度L 浇口套总长W 塑件的质量（g）抽芯力 CFC 侧型芯成行部分的截面的平均周长F 额定锁模力包紧力1P目 录 1 绪论 .11.1 我国塑料模具的发展状况和趋势 .11.2 课题的背景和意义 .12 塑件分析和模具方案的比较与确定 .32.1 塑件材料的选用 .32.1.1 ABS 的性能分析 .42.2 环形件的测绘 .52.2.1 环形件塑件的二维图 .52.2.2 环形件塑件的三维图 .52.3 塑件分析 .62.3.1 结构分析 .62.3.2 脱模斜度分析 .62.4 ABS 成型特点 .62.5 ABS 注射工艺参数 .62.6 分型面的设计 .72.7 模具方案的比较与确定 .83 注射机的初选 .93.1 塑件的计算 .93.2 注塑机型号的初步选用 .93.3 模具参数的校核 .93.3.1 注射量的校核 .93.3.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 .103.3.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核 .10 4 浇注系统与成型零部件设计 .124.1 浇注系统的设计 .124.1.1 主流道的设计 .124.2 分流道的设计 .134.3 浇口的设计 .144.4 成型零部件设计 .144.5 型芯和型腔的结构设计 .154.6 注射模强度要求 .15 4.7 型芯和型腔工作尺寸计算 .164.7.1 定模型腔尺寸计算 .174.7.2 动模型芯尺寸计算 .185 抽芯机构设计 .205.1 侧向抽芯机构的分类及组成 .205.2 抽心力的计算 .215.3 斜导柱设计 .225.4 滑槽的设计 .245.5 楔紧设计 .255.6 滑块定位设计 .256 合模导向机构设计 .277 推出机构和复位机构的设计 .287.1 推出机构的选用原则 .287.2 推出构类型的选择 .287.3 推杆机构具体设计 .287.4 推出行程 .297.5 推出机构的导向与复位 .298 支承与连接零件的设计与选择 .318.1 固定板 .318.2 支承板和垫块 .318.3 模座 .329 模具冷却系统 .339.1 冷却水管管道的设置 .339.2 冷却系统之设计规则 .339.3 冷却时间的确定 .34结 论 .35参考文献 .36致 谢 .37毕业设计(论文) 知识产权声明 .38毕业设计(论文) 独创性声明 .3901 绪论 1.1 我国塑料模具的发展状况和趋势目前，与国际先进水平相比，模具制造技术，还有很大的差距，创新能力的差距非常突出，主要原因是中国不自主创新产品。为了鼓励机械工业的发展，2005 年 12 月 21 日国务院正式颁布了“关于促进产业结构调整” ，19 的项目有：大型，精密模具及汽车模具的设计与制造。显然，国家机械工业的重要性。近年来，现代科学的设计方法在我国得到了广泛应用，如：热流道技术，气体辅助注射技术和多色注塑技术，等许多国际著名的 CAD/CAE/CAM 软件，如 UG，CATIA ，Pro/E，I-DEAS，欧几里得是，模流，数值模拟，变形的逐步推行，并取得了很好的应用。在系统软件同时独立发展，如注塑，汽车覆盖件和华中科技和级进模的 CAD /CAE/CAM 系统的大学，上海交通大学出版社，挤压，西安交通大学精密冲压和模具 CAD/CAM 系统的冲裁模 CAD 系统（xjcy） ，北京电气和机械锻造模具的 CAD /CAE/CAM 系统研究所，等，有更大的发展。分析师预计中国的模具行业将在 12% 年增长率为 15%（近 3 年来，平均年增长率约为 21%，塑料模具，大型，精密，复杂，长寿命模具需求的增长将远超过 15%。1.2 课题的背景和意义模具工业是国民经济的基础，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。塑料模是一种用于生产的基本工艺装备，它可以控制和限制熔融态的塑料流体在模具型腔内的流动，使之形成所需要的形状。它在很大的程度上节约了大量的零件的原材料，降低了加工成本，提高了生产效率。当前塑料制品在制造业中所占的比例迅猛增加,一个设计合理的塑料模具可以提高生成效率,降低次品率。塑料最为一种新的工程材料，发展速度十分迅猛。塑料材料由于其具有优1异的性能且加工容易，故成为塑料、橡胶和合成纤维三大合成材料中产量最大、应2用最广的高分子材料。目前，塑料材料的应用领域仍在进一步扩大，已经涉及国民经济及人们生活的各个方面而塑料的加工及成型工艺也越来越得到设计者的重视。目标：独立完成该套模具的设计，以及编写设计计算说明书。基本内容：完成整套注塑模具的设计。重点与难点：塑件侧孔的成型零件设计。主要创新点：注塑模具的侧抽孔机构。研究的可行性：图纸正确，说明书完整。32 塑件分析和模具方案的比较与确定2.1 塑件材料的选用塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产，本次设计材料的选择是根据材料特性进行选择的。根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固性材料和热塑性材料，通过比较分析可以看出热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型，而热塑性塑料还适合注塑成型，本次设计为注塑设计，所以采用热塑性塑料1。热塑性塑料还分为很多种，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS 等等，为了选到合适的塑件材料，通过对塑件的分析和查阅有关资料可选择 ABS 和聚乙烯。以下是两者的对比：特性是 ABS 具有较大的机械强度和良好的综合性能；而聚乙烯结晶部分多时，塑料硬度高、韧性大、抗拉强度高，但整体尺寸变小，耐冲击强度及断裂强度底。工艺特点是 ABS 的吸湿性和对水分子的敏感性较大，在加工前必须进行充分的干燥和预热。原料控制水分在 0.3%以下；聚乙烯制件最显著的特点是收缩率大，这与材料的可结晶性和模具温度有关。定型后塑件在强的收缩牵引作用下，可令制件变形和翘曲。温度是 ABS 塑料的温度与熔融粘度的关系比较独特，在达到塑化温度后在继续盲目升温，必将 ABS 的热降解；聚乙烯的注射温度一般在 120310 之间，温度超过 300时，收缩率会明显增大。速度及压力是 ABS 采用中等注射速度效果较好，注射时需要采用较高的注射压力，其溢边料为 0.04mm 左右。并需要调配好保压压力和保压时间；聚乙烯的注射压力一般选择在 68.6137.2Mpa 之间。注射速度不易过快，以保证结晶程度高。具温度是 ABS 的模具温度相对较高，一般调节在 7585 ；由于模具温度对收缩率影响很大，因此要经常保持模具相对恒定的温度，一般在 4080之间。经以上两种备选材料的性能对比，并考虑到制件的使用环境，本设计采4用 ABS 材料。由于材料的吸湿性强，含水量应小于 0.3% ，所以原料应充分干燥。主要技术指标：密度(g/cm3)：1.05 比容(cm3/g) ：0.690.74吸水率(24h)%：0.3 收缩率(%) ：0.40.8熔点(0C) ：1752.1.1 ABS 的性能分析ABS 优点是综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降；耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好；水、无机盐、碱、酸对 ABS 几乎无影响；尺寸稳定，易于成型和机械加工；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。ABS 缺点是吸湿性强，含水量应小于 0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥；流动性中等，溢边料 0.04mm 左右(流动性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好)；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色” 痕迹(但在热水中加热可消失) ；ABS 在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取 1 以上；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施是主要缺陷为缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高(连续工作温度为 70C 左右热变形温度约为 93C)、耐气候性差(在紫外线作用下易变硬变脆)；消除措施为加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。52.2 环形件的测绘2.2.1 环形件塑件的二维图在设计过程中必须知道零件的尺寸,而零件的二维图最能直观表示出零件的尺寸,本次设计所需尺寸依照图 2.1 所示图 2.1 环形件塑件二维图2.2.2 环形件塑件的三维图塑件的三维图在设计过程中是二维图的前提,塑件的外观能够表达的非常清楚,同时一般都能够从三维塑件上看出浇口的位置、顶杆位置等等信息因此三维退也非常重要。本次设计的三维图如图 2.2 所示。图 2.2 环形件塑件三维图62.3 塑件分析2.3.1 结构分析该塑件结构较为复杂,存在很多的圆角、凸起、六角沉孔等等,塑件上有加强筋,塑件侧面有与开模方向不一致的小孔所以要用侧抽芯结构,结构分布均匀,塑件应具有一定的强度,塑件表面粗糙度要求不高，精度等级一般即采用 MT3。2.3.2 脱模斜度分析塑件在模具型腔里冷却成型后会因为塑料原料的收缩率而紧紧包裹住模具的型芯或其它的凸起部分。以此，为了便于成型塑件顺利的从模具成型零件上顺利的脱出，因而必须在塑件的内外表面沿脱模方向设计足够的斜度。此塑件结构较复杂，而 ABS 的收缩率也较大，故内外表面的脱模斜度均取 。012.4 ABS 成型特点ABS 虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象；ABS 熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以成型时要求较高的温度和压力；由于 ABS 熔融粘度对温度比较敏感，所以一般用提高温度的办法来增加熔融塑料的流动性。2.5 ABS 注射工艺参数注射类型：螺杆式螺杆转速：2040r/min喷嘴类型：直通式；温度：230250C料筒温度：前段 240280C；中段260290C；后段240270C模具温度：90110C 注射压力： 80130MPa保压力：4050MPa 注射时间：05S保压时间：2080S 冷却时间： 2050S成型时间：50130S72.6 分型面的设计分型面是指塑件与模具接触的面,即能够取出塑件或流道废料的可分离的接触面,它是决定模具结构的重要因素,每个塑件的分型面可能只有一种选择,也可能有几种选择,合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处(2)使塑件在开模后留在动模上(3)分型面的痕迹不影响塑件的外观(4)浇注系统，特别是浇口能合理的安排(5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上(6)使塑件易于脱模型腔和分型面的搭配有两种如下：(1)多型腔单分型面模具 塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。(2)多型腔多分型面模具 塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。分析塑件和分型面选择的原则进行比较,得出该塑件的分型面选在截面最大处合适。如图 2.3 所示。图 2.3 分型面82.7 模具方案的比较与确定通过阅读塑料注射模具设计的相关书籍，本次设计了两种模具方案。方案一：分型面选择在塑件外形最大轮廓处；侧浇口；一模两腔；整体式型芯型腔；斜导柱抽芯。方案二：分型面选择在塑件外形最大轮廓处；点交口；一模一腔；拼块组合式型芯型腔；斜滑块抽芯。两种方案进行比较，侧浇口开设在分型面上并且使模具结构简化，而点交口不具有该特点。整体是型芯型腔强度好、不易变形、适合于小型且形状简单的塑件成型，拼块式适合大型的塑件成型。结合生产量和加工的难度等选择一模两腔合适，由于本次设计的抽芯为侧孔，所以选择斜导柱抽芯最好。综上所述最终方案确定为方案二，总装配图如图 2.4 所示。图 2.4 模具方案图93 注射机的初选3.1 塑件的计算计算塑件重量是为了选用注射机,利用 PROE 软件中的分析功能得出塑件的体积 V。根据设计手册可查得 ABS 的成型收缩率成：0.6% ，密度为 1.05g/ cm 成型温度：180200。计算塑件的体积：V19.46cm(通过软件计算)计算塑件重量：W=V 19.46cm1.05g/cm=20.433g故塑件的重量为：20.433g3.2 注塑机型号的初步选用查 实 用 注 塑 模 具 结 构 图 册 ， 根 据 上 述 塑 件 的 体 积 初 选 设 备 为 XS-ZY-500。 其 主 要 技 术 规 格 如 下 :额定注射量:500 注射压力: 20.4333cmMPa注射行程: 130 注射时间: 2.9 S合模力: 250 最大成型面积 : 90KN3cm最大开模行程: 160 模具最大厚度: 550模具最小厚度: 60 模板最大距离: 340合模方式: 液压-机械式3.3 模具参数的校核3.3.1 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额10定注射量的 80%以内。校核公式为：(3.1)mn%8021式中 -型腔数量-单个塑件的体积( )1 3c-浇注系统所需塑料的体积( )2 3本设计中： 19.46 =19.46x0.2 3002n12m3cm3cnm1+m2=219.46+3.892= 42.812m=80%100注射量符合要求3.3.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。(3.2)An21式中 n -型腔数目-单个塑件在模具分型面上的投影面积1-浇注系统在模具分型面上的投影面积2-注射机允许使用的最大成型面积An=2 =13.57 =3.38 =9012cmA2c2m=229038.57投影面积符合要求注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即：( )P F (3.3)21An式中： P塑料熔体对型腔的成型压力(MPa)F注射机额定锁模力(N)其它意义同上根据文献2表 5-1，推荐使用的型腔压力为 1522 MPa，在此取 P=MPa18( )P=21AnN250493618305锁模力符合要求3.3.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核11(1) 模具厚度 (闭合高度)模具闭合高度必须满足以下公式(3.4)maxminH式中 -注射机允许的最大模厚minH-注射机允许的最小模厚ax本设计中 503160符合要求(2) 开模行程（ S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于液压-机械式合模机构的注射机，其开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模应有：(3.5)mHS10521max式中 -推出距离1H-包括浇注系统凝料在内的塑件高度2经计算，符合要要求。(3) 顶出装置的校核在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。XS-ZY-500 型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将要求。124 浇注系统 与成型零部件设计 4.1 浇注系统的设计4.1.1 主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。(1) 主流道的尺寸设计中选用的注射机为 XS-ZY-500，其喷嘴直径为 4 ，喷嘴球面半径为m12 ，根据图 4.1，主流道各具体尺寸如下：m图 4.1 主流道尺寸示意图mm 4 mm 514d142RH3.0mm 24mm 6.4mmLtanLdD(2) 主流道浇口套的形式选用如图 4.2 所示类型的浇口套，这种类型设计成整体形式，用螺钉固定于定模座板上。将主流道浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，浇口套与模板的配合采用 。67/mH13图 4.2 主流道浇口套及其固定形式(3) 主流道浇口套的固定浇口套与定位圈设计成两个零件的形式，以台阶的形式固定在定模板上，浇口套与定位圈之间的配合采用 H9/f9。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小 0.2以下4.2 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，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中采用侧浇口。在主流道设计好以后，由于塑料件套对称排步，相隔一定的距离，需设置分流道需设置分流道经浇口注入而使熔体充满型腔,分流道的分布如图 4.3。图 4.3 分流道的分布形式 144.3 浇口的设计浇口出叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，侧浇口，潜伏式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则：浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点：(1)熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使流程(包括分支流程) 为最短；每一股分流都能大致同时到达其最远端；应先从壁厚较厚的部位进料；考虑各股分流的转向越小越好。(2)有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用侧浇口，利于熔体充满整个型腔，如图 4.4 所示图 4.4 浇口图4.4 成 型 零 部 件 设 计成 型 零 部 件 是 决 定 塑 件 几 何 形 状 和 尺 寸 的 零 件 。 它 是 模 具 的 主 要 部 分 ，主 要 包 括 凹 模 、 凸 模 及 镶 件 、 成 型 杆 和 成 型 环 等 。 由 于 塑 料 成 型 的 特 殊 性 ，15塑 料 成 型 零 件 的 设 计 与 冷 冲 模 有 所 不 同 。164.5 型芯和型腔的结构设计型芯和型腔组合之间的空隙成塑件形状,对该塑件进行分析,要形成塑件型腔多型芯少,并且型芯和型腔简单不复杂,加工方便,加工精度不高,所以直接整体成型，不采用相拼式。型芯图如图 4.5,型腔图 4.6。图 4.5 型芯图 4.6 型腔4.6 注射模强度要求注 射 模 在 工 作 的 时 候 要 承 受 各 种 作 用 力 ， 所 以 要 求 注 射 模 各 零 件 必 须 有足 够 的 强 度 和 刚 度 ， 因 此 ， 设 计 时 必 须 对 注 射 模 的 主 要 零 件 以 必 要 的 强 度 和刚 度 计 算 ， 并 对 其 结 构 进 行 合 理 的 设 计 。注 射 模 的 型 腔 在 成 型 压 力 作 用 下 容 易 发 生 变 形 ， 其 变 形 量 必 须 在 允 许 范围 之 内 ， 如 果 变 形 量 过 大 ， 则 将 会 导 致 型 腔 的 扩 大 而 易 出 毛 边 ， 并 使 塑 件 尺寸 增 大 ， 甚 至 造 成 型 腔 破 裂 ， 另 外 ， 当 塑 件 成 型 后 成 型 压 力 消 失 ， 型 腔 又 会17应 弹 性 恢 复 而 收 缩 ， 若 收 缩 量 大 于 塑 料 的 收 缩 率 时 ， 则 又 会 使 型 腔 紧 紧 包 住塑 件 而 造 成 开 模 困 难 ， 或 因 此 使 塑 件 残 留 在 定 模 上 而 使 脱 模 困 难 ， 甚 至 损 坏塑 件 或 塑 件 质 量 下 降 。注 射 模 的 强 度 要 求 ， 对 于 小 型 注 射 模 可 凭 经 验 预 估 确 定 尺 寸 ， 大 型 注 射模 的 型 腔 等 主 要 零 件 则 应 采 取 理 论 计 算 进 行 设 计 为 宜 。 本 设 计 采 用 为 小 型 注塑 模 ， 型 腔 采 用 组 合 式 ， 侧 壁 厚 度 65 ， 通 过 经 验 完 全 可 以 保 证 型 腔 的 强度 。4.7 型芯和型腔工作尺寸计算成型零部件工作尺寸计算方法有平均值法和公差带法两种。对于塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一按入体原则标准，对于中心距尺寸则采用双向对称偏差标注。由于成型零件脱模过程中与塑件的移动摩擦而产生磨损，又因为成型零部件的部位不同，受损的程度也不同，所以成型零件的径向尺寸，受磨损较大；而成型零件的高度尺寸相对磨损较小。该塑件的成型尺寸计算均按平均值法。查有关手册的 ABS 收缩率为0.4%0.8%，本次计算采用平均值 0.6%。腔体类尺寸磨损后增大，芯体类磨损后减小。若磨损后尺寸增大,则公式为(4.1)0max43)1(SD(4.2) a2H若磨损后尺寸变小,则公式为(4.3)0min43)1(Sd(4.4) i2h若磨损后尺寸不变,则公式为(4.5) 2)1(0SCm式中 径向最大尺寸;axD高度方向最大尺寸 ;H径向最小尺寸;mind高度方向最小尺寸;h18塑料尺寸中间值;0C塑料收缩率 0.6%;S模具尺寸;mDHmdh塑件尺寸公差取 。414.7.1 定模型腔尺寸计算(1) 径向尺寸计算015.046.14.8.05.01.46.24.105.0. 3.12.405.4.011.6. 08.32.0416.4. 045.18.0233)06.1(5.8.3.3)06.1( 9. 87.3)06.1(8 9.5. .3)06.1(3 97.74.)06.1(3 9.7.3)06.1(4mmmmmmddDDD(2) 高度尺寸计算19014.056.413.32)06.1(4 mh 01.04.12.).(23 013.052.413)06.1(4 mh 013.052.41.).(3 01.04.17.3)06.1(24 mh 012.048.1.53.32)06.1(3 6. mh012.048.1.).(28 4.7.2 动模型芯尺寸计算(1) 径 向 尺 寸 计 算2005.02.419.36.05.02.411.46.07.028.18.3.4015.046.14.8.)06.1(7 8.437.)06.1(8 9.74.)06.1(3 9.97.)06.1(8 9.3. mmmmDDdd(2) 高 度 尺 寸 计 算 014.056.412.48.013.052.1.4012.048.14.56.7.3)06.1(4 9.2976.3)06.1(3.73.32)06.1(3 7.4mmmhhh(3) 中 心 距 尺 寸 的 计 算 0725.185.0)6.1(7 . mC215 抽芯机构设计5.1 侧向抽芯机构的分类及组成抽芯机构的基本功能要求是能够保证不引起塑件变形的情况下准确地抽芯和分型；运动灵活、动作可靠、无过分磨损现象；具有必要的强度和刚度；配合间隙和拼缝线不溢料。侧向抽芯机构分为是斜导柱、斜滑块分型、斜导杆、T 形楔块或弯销、液压侧抽芯机构 7 种，本次设计采用斜导柱侧向抽芯机构。压紧楔快可以根据型腔对滑块产生挤压力的大小而采用不同的结构形式。主要形式有：将楔块与定模板设计为一体，优点是牢固可靠，但斜面磨损后不宜修复；将楔块设计成一个单独件，用 T 形槽固定到定模板中，牢固可靠；用螺钉将楔块从侧面固定到定模板上，结构简单，但锁紧力较小；将楔块设计成一个单独件，用凹形槽和螺钉同时固定到定模板上，牢固可靠，锁紧力大。对以上 4 中楔块进行比较并结合抽拔力的大小，选择 4 最合适本次设计。在 零 件 的 侧 面 有 与 开 模 方 向 不 一 致 的 孔 或 槽 等 ,就 要 用 到 侧 抽 芯 机 构 ，图 5.1 所示为斜导柱机动侧抽芯机构，下面以此为例，介绍斜导柱侧向抽芯机构的组成与作用。图 5.1 侧向分型与抽芯机构的组成22侧向成型元件是成型塑件侧向凹凸（包括侧孔）形状的零件,包括侧向型芯和侧向成型块等零件,本设计采用在侧滑块上直接成型侧型芯,如图 5.1 中的侧滑块 17。运动元件是指安装并带动侧向成型块或侧向型芯并在模具导滑槽内运动的零件，如图 5.1 中的侧滑块 17。传动元件是指开模时带动运动元件作侧向分型或抽芯，合模时又使之复位的零件，如图 5.1 中的斜导柱 16。为了防止注射时运动元件受到侧向压力而产生位移所设置的零件称为锁紧元件，如图 5.1 中的偰紧块 18。限位元件是为了使运动元件在侧向抽芯结束后停留在所要求的位置上，以保证合模时传动元件能顺利使其复位，必须设置运动元件在侧向抽芯结束时的限位元件，如图 5.1 中的 21 元件。该塑件侧孔的 抽 芯 距 不 大 ， 从 模 具 结 构 简 尽 量 单 化 的 角 度 ， 可 以 采 用 斜导 杆 机 构 来 成 型 侧 孔 部 分 。 利 用 模 具 推 出 机 构 的 推 出 力 驱 动 斜 导 杆 作 斜 向运 动 ， 在 塑 件 被 推 出 脱 模 的 同 时 ， 由 斜 导 杆 完 成 侧 向 抽 芯 的 动 作 。5.2 抽心力的计算抽芯距 s=s1+5mmS1 为孔深度在这里孔深度为壁厚 S1=3 所以 s=8mm
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