插板底座注塑模具设计

插板底座注塑模具设计【摘要】本 论 文 的 主 要 内 容 为 注 塑 模 的 设 计 。 首 先 获 得 产 品 部 件 的外 型 实 体 模 型 ， 进 行 数 据 交 换 后 存 为 STEP 文 件 ,然 后 利用 Pro/ENGINEER4.0 重 新 测 量 建 立 .prt 文 件 ， 然 后 综 合 运用 EMX4.1 模 块 完 成 模 具 的 设 计 ， 再 进 行 CAE 分 析 ， 通过 不 断 分 析 改 进 和 修 整 ， 使 设 计 达 到 要 求 ； 通 过 所 有 检 验 后 ， 用AutoCAD2009 完 成 注 塑 模 具 非 标 准 零 件 的 零 件 图 和 模 架 的 装 配图 。【关键词】注 塑 模 、 Pro/ENGINEER4.0、 AutoCAD2009ENGLISH【 Abstract】This thesis mainly introduce the design Injection mold. The process of the design is that firstly saving the STEP file of the part.Then use the Pro/ENGINEER4.0 to finish the design of mold. The finished mold contains two cavities. If the mold passes all checks, then use the AutoCAD to finish the drawings of non-standard parts and the assembly drawing about the injection mold. At last write out the essay.【 Key words】Injection mold, Pro/ENGINEER4.0, EMX4.1, AutoCAD2009目录第一章 引言 .1第二章 注塑工艺分析及成型方法简介 .4第一节、塑件分析 .4一、塑件 .4二、塑料名称 .5三、生产纲领 .5四、塑件的结构及成型工艺分析 .5第二节、材料 ABS 的注射成型过程及工艺参数 .5一、注射成型过程 .5二、材料 ABS 的注塑成型参数 .6三、材料 ABS 性能 .6第三章 模具设计 .8第一节、拟定模具结构设计 .8一、分型面位置的确定 .8二、确定型腔数量及排列方式 .9第二节、浇注系统、关键零部件设计 .12一、浇注系统形式和浇口的设计 .12二、分型面设计 .15三、 成型零件设计 .15四、 排气系统的设计 .16五、 温度调节系统设计 .17六、 脱模机构的设计 .19第三节、模架的确定 .22第四章 总结 .23第一节、模具设计过程体会 .23第二节、设计存在问题及解决设想 .24【 参 考 文 献 】 25【 致 谢 】 26焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 1 章 引 言- 1 -第一章 引言模 具 是 工 业 生 产 的 主 要 工 艺 装 备 ， 在 消 费 品 、 电 器 电 子 、 汽 车 、 飞机 制 造 等 工 业 部 门 有 举 足 轻 重 的 地 位 。 在 国 民 经 济 中 占 有 重 要 的 地 位 ，模 具 技 术 也 已 成 为 衡 量 一 个 国 家 产 品 制 造 水 平 的 重 要 。工 业 产 品 零 件 精 加 工 的 75%、 精 加 工 的 50%及 塑 料 零 件 的 90%将由 模 具 完 成 。 我 国 模 具 行 业 近 年 来 年 均 增 长 速 度 为 21%。 今 后 一 段时 期 ， 对 模 具 的 需 求 主 要 集 中 在 四 个 行 业 ： 汽 车 行 业 、 家 用 电 器 行 业 、电 子 及 通 讯 行 业 和 建 材 行 业 。 模 具 是 “效 益 放 大 器 ”， 用 模 具 生 产 的最 终 产 品 的 价 值 要 比 模 具 自 身 的 价 值 高 几 十 倍 。 如 汽 车 行 业 ， 目 前 我 国汽 车 产 量 超 过 400 万 辆 ， 基 本 车 型 达 到 170 种 ， 新 车 型 和 改 装 车 型将 达 430 种 ， 汽 车 换 型 时 约 有 80%的 模 具 需 要 更 换 ， 一 个 型 号 的 汽 车所 需 模 具 达 数 千 副 ， 价 值 上 亿 元 ； 家 用 电 器 行 业 中 彩 电 、 电 冰 箱 、 洗 衣机 、 空 调 器 、 微 波 炉 、 录 像 机 、 摄 像 机 、 VCD、 DVD 等 需 用 模 具 量 大 。同 时 ， 模 具 行 业 日 益 受 到 国 家 和 人 们 的 关 注 和 重 视 ， 国 务 院 颁 布 的 关于 当 前 产 业 政 策 的 决 定 也 把 模 具 工 业 列 为 机 械 制 造 工 业 改 造 序 列 的第 一 位 。 模 具 技 术 的 进 步 极 大 地 促 进 了 工 业 产 品 的 生 产 发 展 ， 模 具 是“效 益 放 大 器 ”， 用 模 具 生 产 最 终 产 品 的 价 值 将 超 过 自 身 价 格 的 几 十 倍乃 至 百 倍 及 上 千 倍 。优 惠 政 策 为 模 具 行 业 提 供 了 良 好 的 发 展 环 境 。 在 国 家 产 业 政 策 和 有 关配 套 政 策 导 向 之 下 ， 近 年 来 已 有 不 少 地 方 相 继 出 台 了 一 些 支 持 当 地 模 具工 业 发 展 的 优 惠 政 策 ， 有 的 见 诸 于 文 件 ， 有 的 见 诸 于 行 动 ， 都 已 收 到 很好 的 效 果 。 同 时 ， 模 具 工 业 的 快 速 发 展 也 促 进 了 当 地 经 济 的 繁 荣 。 随 着各 地 之 间 交 流 活 动 的 日 益 频 繁 ， 相 信 对 模 具 工 业 发 展 有 利 的 政 策 ， 及 因此 而 带 来 的 良 好 的 发 展 环 境 将 有 进 一 步 发 展 。 有 利 因 素 ： （ 1） 模 具 行 业 内 部 体 制 改 革 和 机 制 转 换 加 速 ， 产 业 结构 渐 趋 合 理 ， 并 且 加 强 了 管 理 ， 提 高 了 水 平 。（ 2） 规 模 经 济 产 生 效 益 ， 模 具 集 群 生 产 发 展 迅 速 。 焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 1 章 引 言- 2 -（ 3） 能 力 不 断 提 高 。 长 期 以 来 模 具 一 直 处 于 “后 方 ”和 “被 动 ”的 地 位 ， 因 此 也 很 少 有 “品 牌 ”和 “专 利 ”。 随 着 市 场 经 济 的 发 展 ，近 年 来 企 业 越 来 越 重 视 “品 牌 ”和 “专 利 ”。 有 些 企 业 已 认 识 到 了 创新 研 发 的 重 要 性 ， 投 入 力 度 提 高 很 快 。 据 中 国 模 具 工 业 协 会 了 解 到 的 情况 ， 近 年 不 少 企 业 在 创 新 研 发 方 面 的 投 入 与 销 售 收 入 的 比 例 达 到 5%左右 ， 个 别 企 业 甚 至 达 到 8%至 10%。 （ 4） 模 具 技 术 含 量 不 断 提 高 ， 属 于 高 新 技 术 产 品 的 模 具 越 来 越 多 。 （ 5） 国 际 模 具 资 本 向 我 国 转 移 的 趋 势 十 分 明 显 ， 模 具 出 口 前 景 很 好 。不 利 因 素 ： （ 1） 虽 然 我 国 模 具 行 业 已 经 驶 入 发 展 快 车 道 ， 但 由 于在 精 度 、 寿 命 、 制 造 周 期 及 能 力 等 方 面 ， 与 国 际 水 平 和 工 业 先 进 国 家 相比 尚 有 较 大 差 距 ， 所 以 还 不 能 满 足 我 国 制 造 业 发 展 的 需 求 。 特 别 是 在 精密 、 大 型 、 复 杂 、 长 寿 命 模 具 方 面 ， 仍 旧 供 不 应 求 。 因 此 ， 每 年 尚 需 大量 进 口 。 （ 2） 对 外 资 的 依 存 逐 年 增 大 。 （ 3） 人 才 紧 缺 日 益 突 出 。 （ 4） 市 场 竞 争 加 剧 。 （ 5） 虽 然 近 几 年 模 具 出 口 增 幅 每 年 大 于 进 口 增 幅 ， 但 所 增 加 的 绝 对量 仍 是 进 口 大 于 出 口 ， 致 使 模 具 外 贸 逆 差 一 年 比 一 年 大 。CAD 即 计 算 机 辅 助 设 计 的 英 文 简 称 (Computer Aided Design)。注 塑 模 CAD 系 统 中 数 据 可 分 为 组 合 数 据 和 基 本 数 据 ， 可 将 组 合 数 据 逐层 分 解 至 基 本 数 据 为 止 。 根 据 这 种 分 解 模 式 ， 可 以 对 总 体 、 部 件 、 详 细数 据 这 三 类 数 据 分 别 进 行 处 理 。1.总 体 数 据 它 是 一 种 模 型 数 据 ， 可 以 表 达 为 如 下 格 式 ：文 件 名 ： 总 装 图 ；组 成 ： 各 部 件 数 据 名 +定 位 关 系 数 据 ；组 织 ： 依 次 记 录 各 部 件 名 ， 定 位 数 据 。2.部 件 数 据 焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 1 章 引 言- 3 -它 可 定 义 为 一 种 图 形 /模 型 数 据 ， 以 标 准 模 架 为 例 说 明 其 表 达 格 式 ：文 件 名 ： 部 件 名 ；组 成 ： 基 准 件 名 +各 组 成 零 件 名 +定 位 关 系 +尺 寸 关 系 +零 件 图 形关 联 性 ； 组 织 ： 依 次 记 录 个 零 件 名 、 定 位 关 系 、 主 特 征 尺 寸 。3.零 件 数 据 它 可 定 义 为 一 种 图 形 文 本 数 据 ， 为 注 塑 模 系 统 的 基 本 单 元 数 据 ， 该数 据 类 型 可 表 达 为 如 下 格 式 ：文 件 名 ： 零 件 名 ； 组 成 ： 图 形 信 息 +尺 寸 信 息 +文 本 信 息 ；组 织 ： 依 次 按 图 形 记 录 图 形 节 点 信 息 、 尺 寸 标 注 及 文 本 信 息 。pro/ENGINEER4.0 是 美 国 PTC 公 司 （ Parametric Technology Corporation参 数 技 术 公 司 ） 开 发 的 大 型 CAD/CAM/CAE 集 成 软件 ， 是 全 方 位 的 产 品 开 发 软 件 。 该 软 件 集 产 品 设 计 、 装 配 、 加 工 、 钣 金设 计 等 功 能 于 一 体 ， 其 模 块 众 多 、 内 容 丰 富 、 功 能 强 大 ， 已 广 泛 应 用 于电 子 、 航 天 、 汽 车 、 家 电 和 玩 具 等 行 业 。在 模 具 设 计 过 程 中 ， 主 要 应 用 Pro/ENGINEER4.0 进 行 了 模 仁 结构 设 计 ， 包 括 分 形 面 、 浇 注 系 统 等 的 设 计 。PTC 用 于 Pro/ENGINEER 的 新 模 架 EMX(Expert Moldbase Extension)， 是 一 个 基 于 知 识 库 的 模 架 装 配 和 细 化 工 具 ， 它 增 强 了 现 有Pro/ENGINEER 模 具 工 具 的 功 能 。 专 门 为 模 具 设 计 人 员 开 发 的 这 套 工 具 ，提 供 了 快 速 创 建 和 修 改 完 整 模 具 零 部 件 的 功 能 ， 能 简 化 模 具 设 计 过 程 ，提 高 生 产 效 率 。AutoCAD 是 最 常 用 的 工 程 制 图 软 件 。 由 Pro/ENGINEER 产 生 的工 程 图 纸 不 规 范 ， 所 以 后 期 需 要 导 入 AutoCAD 软 件 进 行 完 善流 程 如 图 2-1 所 示 。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 2 章- 4 -第二章 注塑工艺分析及成型方法简介第一节、塑件分析一、塑件塑 件 结 构 如 图 3-1 所 示 。该 零 件 尺 寸 中 等 大 小 ， 最 大 长 度 为 170mm， 最 大 高 度 13mm，最 大 宽 度 50mm， 厚 度 为 2mm。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 2 章- 5 -二、塑料名称根 据 各 材 料 的 注 塑 性 能 及 加 工 使 用 性 能 ， 综 合 市 场 价 格 ， 选 择 材 料为 ABS。三、生产纲领大 批 量 ， 自 动 化 生 产四、塑件的结构及成型工艺分析1.结 构 分 析该 塑 件 端 部 带 有 连 接 运 动 部 分 ， 两 个 连 接 运 动 部 分 分 别 在 不 同 的 型腔 内 成 型 ， 故 在 模 具 设 计 和 制 造 上 要 有 一 定 的 定 位 措 施 和 良 好 的 加 工 工艺 ， 以 保 证 转 动 的 顺 畅 和 零 件 的 使 用 寿 命 。该 塑 件 是 放 在 外 面 的 ， 对 表 面 美 观 有 一 定 要 求 ， 设 计 时 要 注 意 对 外边 面 的 处 理 。2.成 型 工 艺 分 析精 度 等 级 ： 采 用 一 般 精 度 5 级 。脱 模 斜 度 ： 该 注 塑 零 件 壁 厚 约 为 2mm， 塑 件 外 表 面 40 120 。 由 于 该 塑 件 没 有 特 殊 狭 窄 细 小 部 位 ， 所 用 塑 料 为 ABS， 流 动性 较 好 ， 而 且 ， 主 要 部 分 有 较 好 的 弧 度 ， 可 顺 势 脱 模 ， 所 以 塑 件 外 表 面没 有 放 脱 模 斜 度 。第二节、材料 ABS 的注射成型过程及工艺参数一、注射成型过程1.成 型 前 的 准 备对 ABS 的 色 泽 、 细 度 和 均 匀 度 进 行 检 验 。 由 于 ABS 的 吸 水 率 大约 为 0.2% 0.8%， 容 易 吸 湿 ， 成 型 前 应 进 行 充 分 的 干 燥 ， 干 燥 至 水 分焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 2 章- 6 -含 量 H 最 小 ； 故 满 足 要 求 。3) 开 模 行 程 校 核此 处 所 选 用 的 注 塑 机 的 最 大 行 程 与 模 具 厚 度 有 关 （ 如 全 液 压 合 模 机构 的 注 塑 机 ） 。 注 塑 机 的 开 模 行 程 应 满 足 下 式 ：S 机 -（ H 模 - H 最 小 ） H1 H2+（ 5 10） mm(4-3)因 为 S 机 - (H 模 - H 最 小 ) 360-（ 270-220） =310mmH1 H2 （ 5 10） 100+100+10=210mm即 S 机 -（ H 模 -H 最 小 ） H1 H2+（ 5 10） mm故 满 足 要 求 。式 中 : H1推 出 距 离 ， 单 位 mm；H2包 括 浇 注 系 统 在 内 的 塑 件 高 度 ， 单 位 mm；S 机 注 塑 机 最 大 开 模 行 程 。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 13 -第二节、浇注系统、关键零部件设计一、浇注系统形式和浇口的设计浇 注 系 统 是 引 导 塑 料 熔 体 从 注 射 机 喷 嘴 到 模 具 型 腔 的 进 料 通 道 ， 具有 传 质 、 传 压 和 传 热 的 功 能 ， 对 塑 件 质 量 影 响 很 大 。 它 分 为 普 通 流 道 浇注 系 统 和 热 流 道 浇 注 系 统 。该 模 具 采 用 普 通 流 道 浇 注 系 统 ， 包 括 主 流 到 ， 分 流 到 、 冷 料 穴 ， 浇口 。1.主 流 道 的 设 计主 流 道 通 常 位 于 模 具 中 心 塑 料 熔 体 的 入 口 处 ， 它 将 注 射 机 喷 嘴 射 出的 熔 体 导 入 分 流 道 或 型 腔 中 。 主 要 的 形 状 为 圆 锥 形 ， 以 便 于 熔 体 的 流 动和 开 模 是 主 流 道 凝 料 的 顺 利 拔 出（ 1） 主 流 道 尺 寸主 流 道 小 端 直 径 D=注 射 机 喷 嘴 直 径 +（ 0.5 1） (4-4)=3+（ 0.5 1） ， 取 D=4主 流 道 球 面 半 径 SR0=注 射 机 喷 嘴 球 头 半 径 +（ 1 2） (4-5)=15+(1 2)， 取 SR0=17球 面 配 合 高 度 h=3 5mm， 取 h=3mm主 流 道 长 度 L=40mm主 流 道 大 端 直 径 D =D+2Ltan =4+240tan2=6.79， 取D =7mm (4-6)浇 口 套 总 长 LO=L+h+2=45mm (4-7)（ 2） 主 流 道 衬 套 的 形 式主 流 道 小 端 入 口 处 于 注 塑 机 喷 嘴 反 复 接 触 ， 属 于 易 损 件 ， 对 材 料 要求 较 严 格 ， 因 而 模 具 主 流 道 部 分 设 计 成 可 拆 卸 更 换 的 主 流 道 衬 套 形 式 即浇 口 套 ， 以 便 有 效 的 选 用 幼 稚 钢 材 进 行 单 独 加 工 和 热 处 理 ， 常 采 用 碳 素工 具 钢 ， 如 T8A、 T10A 等 ， 热 处 理 硬 度 为 50HRC 55HRC。由 于 该 模 具 流 道 较 长 ， 定 位 圈 和 衬 套 设 计 成 分 体 式 较 合 适 。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 14 -（ 3） 主 流 道 衬 套 的 固 定主 流 道 衬 套 采 用 四 个 螺 钉 均 布 固 定 。2.冷 料 穴 的 设 计（ 1） 主 流 道 冷 料 穴 的 设 计开 模 时 应 将 主 流 道 中 的 凝 料 拉 出 ， 所 以 冷 料 穴 的 直 径 应 稍 大 于 主 流道 大 端 直 径 。 由 于 该 模 具 型 腔 分 布 对 称 ， 所 以 冷 料 穴 可 设 在 中 心 位 置 。冷 料 穴 直 径 = D +2=7+2=9 mm (4-8)冷 料 穴 深 度 =3/4 D =7 mm (4-9)（ 2） 分 流 道 冷 料 穴 的 设 计此 模 具 分 流 道 比 较 短 ， 所 以 可 以 不 加 冷 料 穴 。3.分 流 道 设 计（ 1） 分 流 到 布 置 形 式分 流 道 在 分 型 面 上 的 布 置 与 型 腔 排 列 密 切 相 关 ， 有 多 种 不 同 的 布 置形 式 ， 应 该 遵 循 两 方 面 原 则 ： 一 方 面 排 列 紧 凑 、 缩 小 模 具 板 面 尺 寸 ； 另一 方 面 流 程 尽 量 段 、 锁 模 力 力 求 平 衡 。 改 模 具 的 流 道 布 置 形 式 采 用 平 衡式 。（ 2） 分 流 道 的 长 度长 度 应 尽 量 短 ， 减 少 弯 折 。 该 模 具 的 分 流 道 长 度 在 设 计 过 程 中 由 绘图 的 出 ， L=5 mm。（ 3） 分 流 道 的 形 状 及 尺 寸为 了 便 于 加 工 及 凝 料 脱 模 ， 分 流 道 设 置 在 分 型 面 上 ， 采 用 圆 形 截 面 ，ABS 经 验 值 d=（ 4.8 9.5） mm， 由 d（ 1.1 1.2） =d 上 级 ， 所 以 得出 d=5.8， 取 为 6 mm。（ 4） 分 流 道 表 面 粗 糙 度由 于 流 道 中 于 模 具 接 触 的 外 层 塑 料 迅 速 冷 却 ， 只 有 中 心 部 位 的 塑 料熔 体 的 流 动 状 态 较 理 想 ， 因 此 分 流 道 的 内 表 面 粗 糙 度 Ra 并 不 要 求很 低 ， 一 般 取 0.63 1.6 微 米 ， 这 样 表 面 稍 不 光 滑 ， 有 助 于 增 大 塑 料熔 体 的 外 层 流 动 阻 力 。 避 免 熔 流 表 面 滑 移 ， 是 中 心 层 具 有 较 高 的 剪 切 速率 ， 此 处 Ra=0.8。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 15 -4.浇 口 的 设 计浇 口 是 连 接 流 道 于 型 腔 之 间 的 一 段 细 短 通 道 ， 它 是 浇 注 系 统 的 关 键部 位 。 浇 口 的 形 状 、 位 置 和 尺 寸 对 塑 件 的 质 量 影 响 很 大 。浇 口 截 面 积 通 常 为 分 流 道 的 0.07 0.09 倍 ， 浇 口 截 面 积 取 为 圆 形 。（ 1） 浇 口 类 型 及 位 置 的 确 定该 模 具 是 中 小 型 塑 件 的 多 型 腔 模 具 ， 同 时 ， 对 外 观 要 求 较 高 ， 所 以从 侧 浇 口 和 潜 伏 式 浇 口 中 进 行 选 择 。 其 中 ， 潜 伏 式 浇 口 模 具 结 构 简 单 ，只 需 两 板 模 即 可 ， 比 较 有 优 势 。那 么 采 用 侧 浇 口 时 ， 各 方 面 都 不 是 很 理 想 ； 虽 然 双 浇 口 在 控 制 气 泡上 比 较 有 优 势 ， 但 是 熔 接 痕 方 面 有 明 显 缺 陷 ， 而 且 如 采 用 双 浇 口 ， 分 流道 布 置 会 过 长 ， 所 以 也 不 合 适 ； 潜 伏 式 浇 口 最 合 适 ， 而 且 相 应 的 模 具 结构 也 比 较 简 单 ， 所 以 选 用 潜 伏 式 浇 口 。（ 2） 浇 口 尺 寸 设 计由 经 验 公 式 ， 浇 口 的 直 径 d=0.206 =0.607； (4-10)浇 口 直 径 一 般 取 在 0.8 1.2 之 间 ， 本 模 具 取 d=1 mm。二、分型面设计在 Pro/ENGINEER 工 作 环 境 下 ， 可 以 对 简 单 零 件 自 动 产 生 分 型 面 。但 插 座 底 座 塑 件 ， 形 状 不 规 则 ， 分 型 面 大 部 分 是 平 面 ， 所 以 不 需 要 手 动创 建 曲 面 。三、成型零件设计直 接 与 塑 料 接 触 构 成 塑 件 形 状 的 零 件 称 为 成 型 零 件 ， 其 中 构 成 塑 件外 形 的 成 型 零 件 成 为 凹 模 ， 构 成 塑 件 内 部 形 状 的 成 型 零 件 成 为 凸 模 （ 型芯 ） 。 由 于 凹 、 凸 模 件 直 接 与 高 温 、 高 压 的 塑 料 接 触 ， 并 且 脱 模 时 反 复与 塑 件 摩 擦 ， 因 此 ， 要 求 凹 、 凸 模 件 具 有 足 够 的 强 度 、 刚 度 、 硬 度 、 耐磨 性 、 耐 腐 蚀 性 以 及 足 够 低 的 表 面 粗 糙 度 ， 如 果 型 腔 侧 壁 和 底 板 厚 度 过小 ， 可 能 因 强 度 不 够 而 产 生 变 形 甚 至 破 坏 ； 也 可 能 因 刚 度 不 足 而 产 生 翘曲 变 形 ， 导 致 溢 料 飞 边 ， 降 低 塑 件 尺 寸 精 度 并 影 响 脱 模 。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 16 -此 塑 件 有 侧 向 轴 孔 ， 因 此 成 型 部 分 零 件 包 括 凹 、 凸 模 。 分 型 成功 後 凹 模 如 图 3-2 所 示 ， 凸 模 如 图 3-3 所 示图 3-2 凹 模图 3-3 凸 模四、 排气系统的设计该 套 模 具 是 属 于 小 型 模 具 ， 排 气 量 很 小 ， 可 利 用 分 型 面 、 滑 块 和 顶焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 17 -杆 等 间 隙 进 行 排 气 ， 不 需 要 单 独 开 设 排 气 槽 。五、 温度调节系统设计1.加 热 系 统由 塑 料 模 具 的 温 度 直 接 影 响 到 塑 件 的 成 型 质 量 和 生 产 率 。 ABS材 料 的 注 塑 成 型 温 度 为 50 80 ， 所 选 塑 件 材 料 模 具 温 度 为 ：100C， 所 以 可 以 不 设 置 加 热 装 置 。2.冷 却 系 统一 般 注 射 到 模 具 内 的 塑 料 温 度 为 200 左 右 ， 而 塑 件 固 化 后 从 模具 性 强 中 取 出 时 其 温 度 在 60 以 下 。 热 塑 性 塑 料 在 注 射 成 型 后 ， 必 须对 模 具 进 行 有 效 的 冷 却 ， 使 熔 融 塑 料 的 热 量 尽 量 快 的 传 给 模 具 ， 一 是 塑料 可 靠 冷 却 定 型 并 可 迅 速 脱 模 。(1)设 计 原 则 ：冷 却 水 孔 数 量 尽 可 能 的 多 ， 孔 径 尽 可 能 大 ；冷 却 水 孔 至 型 腔 表 面 的 距 离 应 尽 可 能 相 等 ；浇 口 处 要 加 强 冷 却 ；冷 却 水 孔 道 不 应 穿 过 镶 块 或 其 接 缝 部 位 ， 以 防 漏 水 ；冷 却 水 孔 应 避 免 设 在 塑 件 的 熔 接 痕 处 ；进 出 口 水 管 接 头 的 位 置 应 尽 可 能 设 在 模 具 的 同 一 侧 ， 通 常 应 设 在 注塑 机 的 背 面 。（2）设计过程：已知：材料 ABS，塑件厚度 2mm，一次注塑质量 21.5g，ABS 单位热流量系数 Q1=350kg/kg,解：冷却时间 (4-11)21124lnmQsts2807l6.33.40.1焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 18 -根据 ABS 性能，取 =10s1t注射时间 =2s，保压 2s2t注射周期为 t=10+2+2+（58）=20 s (4-12)每小时注射次数 N=3600/20=180总热量 Q=W =NG (4-13)11=800.0215350=1354.5kJ/h模具四侧面积 (4-14)21290.8621563.7MAm分型面面积 234.m开模率 (4-15)10120.4ntt散热表面积 =0.04m2 (4-16)12.mmA模温 70 ，室温 20对流所散发的热量：(4-17)433604.187.25.720.7/c kJh辐射所散发的热量： (4-18)441273027300.81RmA446 2730.65.501=0.86 /kJh焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 19 -注塑机所散发的热量：(4-19)2370520.47205/lmhA kJh应由冷却系统从模具中带走的热量 为2为负 (4-20)2 1345.70.845lRcQ所以模具靠自身可以散热。但为更加安全和提高效率，仍添加冷却系统。六、 脱模机构的设计注 射 成 型 的 每 一 循 环 中 ， 塑 件 必 须 准 确 无 误 的 从 模 具 的 凹 模 中 或 型芯 上 脱 出 ， 完 成 脱 出 塑 件 的 装 置 成 为 脱 模 机 构 ， 也 称 为 推 出 机 构 。1.脱 模 推 出 机 构 的 设 计 原 则 塑 件 推 出 是 注 射 成 型 过 程 中 的 最 后 一 个 环 节 ， 推 出 质 量 的 好 坏 将 最后 决 定 塑 件 的 质 量 ， 因 此 ， 塑 件 的 推 出 是 不 可 忽 视 的 。 在 设 计 推 出 脱 模机 构 时 ， 应 遵 循 下 列 原 则 。（ 1） 推 出 机 构 应 尽 量 设 置 在 动 模 一 侧 ；（ 2） 保 证 塑 件 不 因 推 出 而 变 形 损 坏 ；（ 3） 机 构 简 单 、 动 作 可 ；（ 4） 良 好 的 塑 件 外 观 ；（ 5） 合 模 时 的 准 确 复 位 。2.塑 件 推 出 的 基 本 方 式 选 择零 件 脱 模 无 特 殊 要 求 ， 采 用 最 常 见 的 推 杆 推 出 即 能 满 足 脱 模 要 求 。推 杆 形 式 选 择 圆 形 推 杆 。3.顶 杆 布 局两 侧 为 对 称 布 局 ， 故 只 标 注 一 侧 ， 对 顶 杆 编 号 1 5。其 中 ， 1 号 为 浇 口 顶 杆 ， 其 中 挖 了 潜 伏 式 浇 口 。 其 形 状 如 图 3-4所 示 。 2 号 为 拉 料 杆 ， 脱 模 是 顶 出 浇 道 凝 料 ， 达 到 自 动 切 断 浇 口 的 目 的 ，其 形 状 如 图 3-5 所 示 。 3 5 号 为 普 通 推 杆 ， 其 形 状 如 图 3-6 所 示 。焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 20 -图 3-4 1 号 顶 杆图 3-5 2 号 拉 料 杆图 3-6 3 5 号 顶 杆焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 21 -4.顶 杆 尺 寸 计 算（ 1） 脱 模 力 (4-21)228costan0.11ESLfFAK(4-22)21cosK(4-23)2inf(4-24)2043.175rab取 1， 查 参 考 文 献 【 1】 中 表 8-2 得 =3.556 1K由 ABS 特 性 和 模 具 材 料 得 f=0.21取 1， 查 参 考 文 献 【 1】 中 表 8-3 得 =1.0052=1.75mm， E=1800Mpa， S=0.5%， =0， L=14cm2 =625N8.54cos1.2tan.0F （ 2） 推 板 厚 度 (4-25)130.54FtLEB=300mm， E=210000Mpa， B=150mm, L=1/5*0.28mm136250.543.52100.8t m焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 22 -（ 3） 推 杆 直 径 (4-26)124LFdKnEK=1.5， L=140， n=7， E=2100000 ， 取 d=4mm26. .7d第三节、模架的确定选 用 标 准 模 架 ， 可 以 大 大 缩 短 模 具 的 制 造 周 期 ， 提 高 企 业 的 经 济 效益 。 由 前 面 型 腔 的 布 局 以 及 相 互 的 位 置 尺 寸 ， 再 根 据 成 型 零 件 尺 寸 结 合标 准 模 架 ， 选 用 结 构 形 式 为 Futoba-2P:SC， 如 图 4-28 所 示 。 模 架 尺寸 为 250400mm。模 具 整 体 效 果 如 图 3-7、 图 3-8 所 示 。图 3-7 模 具 整 体 效 果焦作大学机电系毕业设计（论文） 第 3 章- 23 -图 3-8 模 具 爆 炸 图第四章 总结第一节、模具设计过程体会在 做 毕 业 设 计 的 过 程 中 ， 我 学 到 了 很 的 东 西 ， 对 PRO/E 和AutoCAD 软 件 进 行 了 全 方 位 的 复 习 ， 以 前 学 到 的 ， 现 在 都 记 起 来 了 ，比 以 前 要 更 知 道 了 可 多 以 前 没 有 或 者 没 有 注 意 到 的 一 些 细 节 。 在 此 期 间我 查 阅 了 很 多 资 料 ， 对 模 具 行 业 也 有 了 新 的 认 识 。 在 技 能 方 面 ， 通 过 对此 塑 件 模 具 的 设 计 ， 更 加 熟 练 了 对 Pro/ENGINEER4.0 和 AutoCAD的 运 用 ， 同 时 ， 学 习 了 新 的 软 件 ， 如 EMX 插 件 。 过 程 中 的 确 遇 到 了很 多 的 困 难 ， 比 如 在 一 开 始 由 于 对 毕 业 设 计 这 个 概 念 不 太 熟 悉 ， 造 成 了不 知 道 应 该 从 何 下 手 ， 应 该 先 干 什 么 然 后 干 什 么 ， 后 来 在 指 导 的 老 师 李玉 中 老 师 的 带 领 下 慢 慢 的 熟 悉 了 毕 业 设 计 是