Φ40 x80衬筒注塑模具设计（全套含CAD图纸）
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下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396本科毕业设计题目40X80衬筒注塑模具设计专业机械设计制造及其自动化班级学生姓名指导教师论文提交日期论文答辩日期下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396摘要注射成型是塑料成型的主要方法之一，它的好处是能够一次性成型一些形状比较复杂的塑件，其生产效率较为高。在本毕业设计课题中，以衬筒作为注塑零件，衬筒作为日常生活用品适宜采用注射方法成型，通过对塑件进行结构和工艺性分析，成功的设计出了一套一模四腔的塑料注射模具，并合理的编写出来了成型零件的一项制造工艺。在设计中，三维软件的应用贯穿到了整个设计过程。首先利用三维软件的零件模块进行衬筒实体模型的创建，然后利用其制造模块对模型进行分模、型芯的设计、浇注系统的设计，最后利用了其模具生成了标准的模架，并且再进行顶杆、冷却系统、支撑柱等综合布置。在模具的设计过程中，一些比较重要的尺寸（如壁厚、顶杆直径、流道尺寸等）都经过了理论计算或者取一个较为合理的经验数值，并进行了强度校核和流道剪切速率的校核。关键词衬筒；注射模；推筒；分模下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396ABSTRACTINJECTIONMOLDINGISONEOFTHEMAINMETHODSOFPLASTICMOLDING,ITSADVANTAGESCANBEACOMPLICATEDSHAPEOFPLASTICFORMINGPARTS,HIGHPRODUCTIONEFFICIENCYINTHISDESIGN,THEMICROPINASPRODUCTSSUITABLETOUSEINJECTIONMOLDINGINDUSTRY,THROUGHTHEANALYSISOFPLASTICPARTSSTRUCTUREANDTECHNOLOGY,DESIGNASETOFONEMODULEANDFOURCAVITIESPLASTICINJECTIONMOLD,ANDWRITEAREASONABLEMANUFACTURINGPROCESSOFMOLDINGPARTSINTHEDESIGN,THEAPPLICATIONOF3DSOFTWARERUNSTHROUGHTHEWHOLEDESIGNPROCESS,FIRSTMICROPARTSBYUSINGTHREEDIMENSIONALSOFTWAREMODULESPINTHECREATIONOFTHEENTITYMODEL,ANDTHENUSEITSMANUFACTURINGMODULEOFDIE,THEDESIGNOFTHECORE,THEDESIGNOFGATINGSYSTEM,ANDFINALLYUSETHEMOULDPRODUCESTANDARDMOULDFRAME,ANDTHENTOPUSHROD,THECOOLINGSYSTEMCOMPREHENSIVEARRANGEMENT,COLUMNS,ETCINTHEMOLDDESIGNPROCESS,SOMEIMPORTANTSIZESUCHASWALLTHICKNESS,PLUNGERDIAMETER,THESIZEOFTHEFLOWCHANNEL,ETCTHROUGHTHETHEORETICALCALCULATIONORTAKEAREASONABLENUMERICALEXPERIENCE,ANDHASCARRIEDONTHEINTENSITYANDTHEFLOWSHEARRATEOFTHECHECKKEYWORDSTINYPININJECTIONMOULDTOPPOLEDIE下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396目录第一章前言1第二章塑件成型工艺分析421塑件的使用要求422塑件的材料分析423塑件的尺寸精度、塑件表面质量、塑件的结构工艺性分析6231塑件的尺寸精度分析6232塑件的表面质量分析6233塑件的结构工艺性分析7第三章成型设备选择与模塑工艺参数的编制831塑件的体积和重量832浇注系统凝料的估算933注射机的选用及其技术参数934成型工艺参数10第四章模具结构方案的确定1241分型面位置确定1242浇注系统的设计与计算13421主流道设计13422分流道的设计14下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396423浇口的设计1443成型零件结构的确定15431凹模的结构设计15432凸模（型芯）的结构设计1644排气与引气系统结构的确定16第五章主要零部件的设计计算1851成型零件工作尺寸计算1852成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算1953脱模机构的设计2054推出方式的确定20第六章模具冷却系统的计算2261冷却介质2262冷却系统计算2263水路的布置形式23第七章注射机有关参数的校核2471注射量的校核2472注射压力的校核2473合模力校核2474安装部分相关尺寸的校核2575开模行程的校核25第八章模具装配26下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q19721639681塑料模具装配的技术要求2682塑料模具装配过程2783装配动模部分2784装配定模部分2885开模过程分析2886模具工作过程28参考文献30结论31致谢33下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言1第1章前言近几十年来，中国经历了塑料工业从无到有，从小到大，由强到弱的发展过程中，取得了令人瞩目的成就。目前，中国已经进入了造型艺术的世界大国的行列。中国的塑料目前的产能加工机械位居世界第一，同时生产塑料制品及塑料树脂的并列世界第二。塑料产业是一个新兴产业，包括生产塑料原料（树脂及塑料生产）和塑料制品（又称塑料成型或塑料加工工业）两个系统。塑料行业是一个快速成长的行业，全球塑料行业只有100多年的历史。据统计，在世界上，用在最近几十年的塑料材料每五年一近一倍的速度在增长。近年来，塑料制品被广泛应用于工业，农业，电子，国防，建筑和日常生活的各个领域，并作为原料，其他材料开始取代钢，铝，木材或水泥。现如今，模具行业的迅速发展，以及在当今工业生产中的地位越来越重要，并且日常生活中所用的产品绝大多数都来自模具成型，致使工业生产中需要大批的模具从业人员。因此作为本专业的学生理应提高模具设计的知识水平和技能，把自身的能力进行加强，掌握一些必备的设计过程，为以后中国的模具业做出贡献近些年，我国经济高速增长，制造业飞速发展，模具行业更是稳重增长。当今时代，各国之间相互竞争，经济实力千差万别，国力的提升离不开制造业的稳步发展，目前，模具的生产水平高低已然成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志。本次毕业设计主要是为了能够了解注塑模具在设计工程中的相关知识，所用到的相关软件，了解塑料注塑成型的设计过程，可以掌握此次在衬筒模具设计的过程中能够用到的各种设计工具，例如UG，CAD等等。本设计的设计对象是衬筒，首先从衬筒零件的尺寸确定，模具设计，模架设计及到最后整体模具的绘制，熟悉整个注塑类模具的设计过程。随着三维建模软件（UG）的不断更新和完善，借助于三维建模设计软件，方便我们去做一些较为难做复杂的设计项目，与此同时，也能过提升设计效率和质量。合理的模具结构是为了提高基础注塑寿命。注塑模具型腔和型芯的或不同的结构形式，它的强度，刚度，并便于维修损坏的部件，更换方便不会是不同的。要设计一个科学合理的结构注塑模具，塑件设计首先要求是合理的。满足的技术要求和结构塑料部件的前提下，要求必须满足的技术和可行性模具。其次，注塑模具的结沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言2构设计是合理的。要紧凑，既有良好的强度和刚度，且易于维护的结构维修的形式指导来选择合适的形式和导向精度，例如在导向柱制成的球形或锥形的导向部分，导向部分的长度大于导向柱更高的核心，以确保动态精度模和固定模制品应避免在应力最大的部分中的模板的位置各孔的注射成型，以使工作压力超过允许值部分的损伤而尖角部分的突变是一个重要原因裂化和模具的故障，模具部件的表面的各角应为圆角过渡设计，以避免应力集中对于型腔和型芯的结构复杂的部件，可以使用一个组合或镶嵌结构来消除应力集中对于细长的核心，应采取适当措施，以保护结构。注射模具的唯一合理的结构，注塑模具的寿命可以得到保证和改善。注塑模具是非金属模具的一种，其主要由浇注系统、导向系统、成型系统、抽芯系统、冷却系统、顶出系统和排气系统等部分组成。我国注塑模具的发展方向目前，我国制造业大方向比较低迷，但总体趋势还是在增长的，我国模具行业的总体发展趋势还是向着大型化、微型化和精密化的方向发展，这也为模具行业的积极向上提供了一个保证；其次，在模具发展过程中必须致力于发展热流道技术，努力提高塑件的生产率和质量，大力节约原材料；再者，要大力发展气辅模具，在保证产品质量的前提下，降低模具制造成本；以及发展高压直射成型技术，减小塑件在注塑过程中产生的局部应力应变从而提高塑件的质量；注重节能环保，保护环境，倡导绿色生产模式；注重快速经济模具的发展，缩短产品的生产周期；重视在材料的选择上尽量选用优质优良的材料，并充分运用先进的表面处理技术，提升塑件表面质量7。计算机辅助设计的应用包括本文用到的CAD以及UG都在注塑模具设计与制造过程中起到了很大的作用，运用计算机辅助设计软件不仅提高了生产的效率，也改变了原先的仅仅只能依靠传统经验进行设计的弊端，也能减少实际制模过程中制模成本，可谓是省时省力省人工。模具的种类繁多，每一种模具都很重要，应用都很广泛，每一样都是模具生产过程中所不能缺少的，模具是一个大家庭，正是由于每个家庭成员的共同努力下，模具才会取得这么高速的发展。现在科技发展越来越快，计算机软件的更新换代也极大的促进了模具行业的快步前进，注塑模具越来越得到广泛的应用，塑料的物理性能和化学性能有了质的飞跃，例如延展性，强度，抗疲劳性等。况且塑料非常便宜，它是可再生资源，经过简单的化学加工后就可以得到，和铁比在这方面有着极沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章前言3大的优越性。中国注塑模具的发展任重而道远，不管技术还是人才上，目前都和国外先进水平有一定的差距，在模具的精度高低、寿命长短、成本高低、制造周期长短等方面与大部分发达国家还存在差距。模具设计技术方面的人才不足，模具方面的科研开发以及技术攻关投入较少。缺乏产品自主开发生产的能力，其中很大一部分都是以仿制为主，能做到的只有相对的“国产化”，而不是完全，具有国际竞争能力的知名产品几乎没有。材料的质量和性能差，技术不够，对生产成本和周期等方面有很大影响。工艺装配水品还远远不够，使需要修复的情况增多，造成钳工比例过高。国内要在注塑模具上有所发展就要注重技术和人才的着重培养，加大相关政策的扶持，为模具行业的发展提供一个方便快捷的空间，加大对人才的培养力度。当代大学生理应担起国家建设之重任，为中华之崛起而努力奋斗，为祖国的繁荣，富强，发展贡献出自己的一份力量，共同去建设我们的美好家园。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章塑件成型工艺分析4第2章塑件成型工艺分析21塑件的使用要求本次毕业设计是针对衬筒零件进行相关的模具结构设计，衬筒作为工业用品，其必须具备安全无毒，对人体五危害，且要求注塑材料化学稳定性高，不易分解，容易成型。本设计用的零件注塑成型材料选用PE原料。22塑件的材料分析PE塑料学名是聚乙烯（POLYETHYLENE，简称PE），PE是热塑性树脂中的一种，它主要是由乙烯合成，PE在工业应用中，它包含乙烯与少量烯烃的共聚物。聚乙烯呈现无臭，无毒，其手感似蜡，兼具了优良的耐低温性（最低使用温度可达10070C），化学性能非常稳定性的特点，可承受大部分酸碱的侵蚀（不耐带氧化性质的酸），常温下不溶于一般的溶剂，吸水性小，电绝缘性较好。PE具有一下几点特性1一般特性聚乙烯树脂是一种无毒、无味的白色粉末或颗粒状材料，其外部为乳白色，摸起来像蜡的感觉，它的吸水率比较低，一般都是001以下。聚乙烯耐水性特别好，PE制品的表面都没有无极性，粘合度一般都有点不好同时不利印刷，需后期表面处理。2力学特性与其他的塑料原料相比，聚乙烯的力学性能较一般，拉伸强度也较低，抗蠕变性不好，但PE材料的耐冲击性好，适用于制作需要缓冲的零部件。PE力学性能主要是受密度、结晶度以及相对分子质量的影响，根据这几项指标性的增强，力学性也开始了慢慢变大。PE塑料耐环境应力的开裂性不好，然而伴随着相对分子质量的增加，它的耐环境应力开裂性有所提高。3热学特性沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章塑件成型工艺分析5耐热性是聚乙烯材料的一大劣性，目前各个高校也在针对这一特性开发研制不同的改善方法，遗弃解决PE材料的这一缺点。目前结果表明，当相对分子质量和结晶度提高时，相应的耐热温度将有所提高。但PE塑料的耐低温性能很好，一般在零下五十摄氏度时，不会发生性质变化。脆性的温度正常是小于50；而且根据相对分子质量的变大，最低能够达到140。聚乙烯的线膨胀系数大，最大时候能到（2024）105/K。4电学特性因为聚乙烯高度没有极性，故它的介电损耗低、介电强度高，所以PE材料都能做一些调频的绝缘性材料、耐电晕性塑料。5环境特性聚乙烯是属于烷烃惰性聚合物，化学稳定性较好。在常温下耐酸、碱、盐类水溶液的腐蚀，但是不耐一些强氧化剂像发烟硫酸、浓硝酸以及铬酸等等一类的。聚乙烯在小于60以下的时候不能溶于一般的溶剂，但由于它与脂肪烃、芳香烃、卤代烃等进行长久的接触可能产生溶胀或龟裂的现象。在温度超过60以后，能够少量溶于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯、松节油、矿物油及石蜡中；当温度高于100时候，可溶于四氢化萘。由于聚乙烯分子中含有少量双键和醚键，其耐候性不好，日晒、雨淋都会引起老化，需要加入抗氧剂和光稳定剂改善。6加工特性由于LDPE和HDPE流动性比较好，加工时候温度低，粘度的大小也适中，分解时温度低，而且在惰性气体中的高温度300以下都是不可分解，所以它是一种加工性能很不错的塑料。但LLDPE粘度有点高，要增加电机功率大概是2030；容易发生一些熔体的破裂，需要去加多一些口模间隙以及加入加工的助剂；加工时候温度稍高，大概是200215。聚乙烯的吸水率不高，一般在加工前是不需干燥处理。因为聚乙烯制品在冷却的过程当中比较容易结晶，所以，加工的时候需要多留意模温变化情况，以便于控制制品结晶度，让其有不同的性能。聚乙烯的成型收缩率大，在进行设计模具时一定要考虑此问题。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章成型设备选择与模塑工艺参数的编制623塑件的尺寸精度、塑件表面质量、塑件的结构工艺性分析图1所示为衬筒的零件图图1塑件零件图231塑件的尺寸精度分析通过对衬筒零件图的分析可知，该衬筒注塑件对尺寸的要求并不严格，各尺寸均为自由尺寸精度，所以选取低的精度等级就能满足日常的使用要求，根据GB/T144861993，按MT5级塑料件精度来确定各尺寸的公差值。232塑件的表面质量分析该塑件是衬筒，圆柱表面成阶梯状，对其表面粗糙度要求不高，但是塑件的外表面应该是没有尖锐的毛刺、斑点以及显著的熔接痕。考虑到塑件的表面质量高时，其模具加工过程中它的成本也会相应的增加，综合考虑塑件的使用要求和模具加工沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章塑件成型工艺分析7成本，塑件外表面的粗糙度取RA16，而塑件的内表面无较高的粗糙度规定。于是用在成型塑件外表面上面的模具型腔表面粗糙度定为RA08，成型其内表面的模具型芯的表面粗糙度而定为了RA32。233塑件的结构工艺性分析从塑件图（图1）可看出，该塑件为一个台阶型圆柱体，中间有个通孔，形状较为简单，并且要求大批量生产，在一般情况下，如果对模具的成本要求低，那会比较容易成型，同时对于精确度要求也比较低。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章成型设备选择与模塑工艺参数的编制8第3章成型设备选择与模塑工艺参数的编制根据塑件要求，通过用UG三维软件建模后得到的衬筒零件三维结构模型如图2所示，并利用三维建模软件中的体积查询功能查询到该衬筒零件的体积，由此也可以确定分型面面积等参数，通过三维软件建模得出的衬筒三维零件也是UG分模时的参照模型。图2塑件的体积31塑件的体积和重量通过三维软件UG对零件进行建模后，可以利用UG软件的分析模型质量属性功能，方便地查出单个塑件的体积。现算得3627CMV塑取PE材料的密度，于是可算得单个塑件质量为3/90GG39250627塑塑沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章塑件成型工艺分析932浇注系统凝料的估算根据以往经验，通过估算浇注系统的凝料体积，可以按照塑件体积的021倍来估算。由于该模具是采用一模4腔，其流道会比较长，现初步估计浇注系统体积为10CM3，所以对于确定的一模四腔，注塑机一次注入模具型腔的注射量为3CM4120627浇塑总V33注射机的选用及其技术参数根据上面中估算出的一次注入模具型腔塑料总体积，再按照注射机的每次注射量应小于或等于其公称注射量的80估算，于是有33CM510C80/41280/总公V根据以上的计算结果，同时考虑模具高度，再参照目前市场上的注塑机型号，现选定公称注射量为，选取型号为XSZY500的注塑机。35CM表1XSZY500注塑机主要参数表XSZY500注塑机主要参数名称数值单位型号XSZY500注射量最大500CM螺杆（柱塞）直径65MM注射压力145MPA注射行程200MM注射时间15S注塑方式螺杆式合模力3500KN最大成型面积1000CM模板行程300MM沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章成型设备选择与模塑工艺参数的编制10最大450MM模具高度最小300MM模板尺寸700850MM柱杆空间540440MM合模方式液压机械功率75KW机器重量15T34成型工艺参数利用相关理论知识分析。塑件注射成型工艺参数，如下表所示，试模时，可根据实际情况进行必要的调整。确定准确而稳定的工艺参数是保证塑件质量合格及稳定所必须的前提条件，在调整工艺参数时原则上应按压力时间温度的顺序来调整注射机的参数，不应该同时变动两个或以上参数，防止工艺条件紊乱造成塑件质量不稳定。表2PE塑料的注射成型工艺参数工艺参数规格预热和干燥温度/8085预热和干燥时间/H23料筒温度（后段）/150170料筒温度（中段）/165180料筒温度（前段）/180200温度/170180喷嘴结构直通式沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章成型设备选择与模塑工艺参数的编制11注射压力/MPA60100螺杆转速R/MIN30模具温度/5080注射时间2090保压时间05冷却时间20120成型时间/S成型周期50220后处理方法（温度/，时间/S）红外线灯、烘箱（70，24）沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定12第4章模具结构方案的确定41分型面位置确定对模具结构起着决定性因素的是塑件分型面的选择，分型面是为使产品顺利从模具中取出，模具必须分成公母两部分，此分界面被称为分型面，分型面具有有分模及排气的作用，由于分型面受到塑件几何形状、尺寸精度、脱模方法、后处理工序、模具类型、排气条件、嵌件位置、浇口形式等多种因素的影响，在选择分型面时需要注意（1）分型面不能选择对产品外观产生影响的表面（或精度要求高的表面）。（2）分型后的塑件应尽可能留在动模一侧，以便方便取出塑件。（3）分型面选择应有利于成型模具的加工制造。（4）对于同轴度要求高的产品或容易造成错位部分，要放置在分型面的同一侧。（5）分型面应选在塑件截面最大处，尽量选取在料流末端，有利于排气。该塑件形状简单，原则上只需一个分型面就能顺利取出塑件，根据分型面的选择要求，现选取直径尺寸最大的面为分型面位置，如下图3中的处。这样设置分型面有利于注塑工程中的排气，对塑件表面的成型质量不会哟较大的影响，也便与模具的加工，也不至于对产品的外观产生大的影响。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定13图3分型面位置42浇注系统的设计与计算421主流道设计主流道是连接喷嘴与分流道入口处之间的一段通道。其尺寸大小与塑料原料的流速和充模时间的长短密切相关，主流道直径的选择需满足不会对塑件的形状精度以及表面粗糙度有很大的影响为原则。若主流道流径太大，则造成回收冷料过多，冷却时间也会增长，而且容易产生涡流，使塑件质量下降；若流径太小，热量损失增大，流动性降低，注射压力增大，造成成型困难，而且塑件容易出现飞边。主流道设计有以下要点（1）主流道尺寸确定主流道长度根据主流道设计要点和对模具尺寸估算，现初取L65MM进行设计。主流道小端直径D注射机喷嘴尺寸（051）MM（4005）MM45MM。主流道球面半径SR注射机喷嘴球半径（12）MM（121）13MM。主流道锥角取。1主流道大端直径。MLDD5TAN2半球形凹坑深度取H5MM。主流道大端圆角取R1MM。（2）主流道浇口套形式主流道浇口套的设置是为了防止主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，造成材料的磨损，因此浇口套的设计对材料的性能要求比较高，故将其分开设计，以便于拆卸更换，同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。现材料选用T8A，热处理淬火表面硬度为50HRC55HRC。同时为了防止转动，浇口套采用螺沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章塑件成型工艺分析14钉固定结构。与浇口套相配的定位圈直径取100MM。各形状如下图4示。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定15图4浇口套、定位圈形状422分流道的设计分流道介于主流道和浇口之间，起着分流和转向作用。分流道截面的形状主要可以分为是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等。正方形截面流道的比表面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高，但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、圆形及U形。综合各方面考虑，本次选择的截面形状为圆形。423浇口的设计浇口是浇注系统的关键部分，浇口的位置、类型及尺寸的选用不合理将直接决定该整套模具的可行性。浇口的主要作用是使塑料以较快的速度进入并充满型腔。并且浇口要能很快适时冷却，封闭浇道，防止型腔内塑料熔体倒流。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定16图5浇注系统与塑件的三维模型43成型零件结构的确定431凹模的结构设计组合式凹模是由两个以上的钢材加工而成的，这种凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的零件质量好，但是当塑件结构复杂时，其凹模的加工工艺性较差。因此，在先进的型腔加工机床尚未普及之前，组合式凹模适用形状简单的小型塑件成型。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定17图6组合式凹模沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定18432凸模（型芯）的结构设计零件有一个深度较大的通孔，通为了加工方便，简化加工工艺，运用组合式的型芯结构，使加工和热处理工艺大为简化。如图7所示。图7型芯44排气与引气系统结构的确定当塑料熔体填充型腔时，型腔与浇注系统内的空气及塑料受热或凝固会产生低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷，另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。注射模通常以如下三种方式排气（1）利用模具配合间隙进行排气（2）在分型面上开设排气槽，起到排气的作用（3）利用排气塞排气对于简单型腔的小型模具，可以利用推杆、活动型芯、活动镶件以及双支点鼓沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章模具结构方案的确定19固定的型芯端部与模板的配合间隙进行排气。其配合间隙不能超过05MM,一般为003005MM。本设计采用利用配合间隙排气的方式排气。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第五章主要零部件的设计计算20第5章主要零部件的设计计算51成型零件工作尺寸计算由于所给塑件零件中未标注公差，故采用自由公差。在实际生产中，为了简化计算，对于这类尺寸在计算时往往只加上它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得。现对该塑件的成型零件尺寸计算也按这样的方式处理，公差按经济制造精度IT7级取得，而有配合要求的成型尺寸按配合精度（IT6级）取得。（1）凹模的径向尺寸L凹L1K3/4塑3L凹为型腔內形尺寸MM；L为塑件外径基本尺寸MM,即塑件的实际外形尺寸；塑K为塑料平均收缩率，此处取2；为塑件公差，查表知PE塑件精度等级取6级；塑件基本尺寸在5065MM公差取074MM；塑件基本尺寸在5040MM公差取064MM；塑件基本尺寸在3040范围内其公差取056MM；在36MM范围内公差取024MM；在03MM范围内取02MM。所以凹模尺寸如下L13210023/405632223560190L2401610023/40644048420深度尺寸H凹H1K2/3塑3H凹为型腔內形尺寸MM；H为塑件深度基本尺寸MM,即塑件的实际深度尺寸；塑K为塑料平均收缩率沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第五章主要零部件的设计计算21为塑件公差，H13510022/305635333560019（2）凸模的径向尺寸计算L凸L1K3/4塑L凸为型芯內形尺寸MM；L为塑件外径基本尺寸MM,即塑件的实际外形尺寸；塑K为塑料平均收缩率为塑件公差，L13417（1002）（3/4）05635273560019L22613（1002）（3/4）050270370深度尺寸H凸H1K2/3塑3H凸为型芯內形尺寸MM；H为塑件深度基本尺寸MM,即塑件的实际深度尺寸；塑K为塑料平均收缩率为塑件公差，H163810022/30286732800952成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算因为型腔主要是承受塑料熔体的压力，所以在一般情况下注塑成型过程中，我们要确保模具型腔能够有充足的强度和刚度。倘若型腔的底部和壁厚的厚度比较小，沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第五章主要零部件的设计计算22在型腔中产生的内应力大于型腔材料的本身许用应力时，型腔可能会塑性变形，乃至开裂。在这时，如果刚度不够会引起较大的弹性变形，因此可能使型腔向外膨胀或溢料间隙。一般情况下，型腔壁厚及支承板厚度的确定和选取不单单是我们通过计算去判定，多数都是依靠经验来确定。通过查找参考资料的经验数据表能够得到型腔侧壁厚度S的经验值为S02L17L型腔长边的边长侧壁厚度S的值为S02L17024217254MM53脱模机构的设计脱模机构，一般也叫做顶出机构，是指我们在注塑零件时在每一次的注射成型循环过程中，塑件都可以准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出来，这个完成脱出塑件的装置。我们在进行脱模机构的设计时需要遵循下面这三个原则（1）塑件滞留于动模侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。（2）由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度部位。（3）结构合理可靠，便于制造和维护和能获得良好的塑件外观。54推出方式的确定本模具采用的为一次顶出脱模机构，它包括常见的推杆、推管、推板、推块或活动镶块等脱模机构。该方案中采用的脱模机构是最常用的顶出方式。即塑件在顶出机构的作用下，通过一次动作即可顶出。基于以上原则，该模具的脱模零部件设在动模上，设计采用顶杆顶出，推管推出实现塑件脱模。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第五章主要零部件的设计计算23图8推出方式的确定沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第六章模具冷却系统的计算24第6章模具冷却系统的计算61冷却介质PE聚乙烯材料属于中等黏度材料，对成型工艺的模温要求不高，一般PE塑件的成型模温为200，模具温度为5080。现模具温度初步选定为50，同时CCC由于水的比热容大、传热系数高、成本低，所以决定选用常温水对模具进行冷却。62冷却系统计算（1）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W塑件的壁厚为145MM，查表可以确定其冷却时间，通过所选注射机注ST16冷射量查表确定注射时间，取脱模时间。因此，注射周期16S注T9脱T。S89）（脱冷注TT（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量SQ查表知PE的单位热流量的值的范围在，故取SQKGJ/4031。KGJQS/350（3）计算冷却水的体积流量VQ设冷却水道入水温度为，出水口的水温为，取水的密度C2C251，水的比热容。则根据公式可得3/10MKG/1874KGJCMIN/0574IN/2506363321MCWQQSV（4）确定冷水路的直径D根据，通过查表可确定模具冷去水孔直径8MM。MIN/05743QV沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第六章模具冷却系统的计算25水路的布置往往受模具结构和塑件形状的影响。在实际设计工程中为使凹模和型芯能得到充分冷却，需要根据四模腔的实际布置情况来加以修改。针对调整之后的模腔结构，冷却水路的直径也可适当取小些，现确定取较为常用的值D8MM。63水路的布置形式下面为模具上定模和动模的水路布置示意图。为了充分对塑件的冷却均匀，采用3根水管排布。图9水路布置沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第七章注射机有关参数的校核26第7章注射机有关参数的校核71注射量的校核通过上面的计算，浇注系统的基本尺寸已经确定，该节主要是对已选用的注射量进行校核了。显然。校核合格。22CM50510注射机标称注射量CMV72注射压力的校核通过查找有关模具设计手册可知，用PE材料进行成型厚壁塑件时所需的注射压力为4080MPA，这里取，所选的注射机的公称注射压力为145MPA，MPAP60注射压力安全系数K12514，现取K13，所以有，故注射机压力满足要求。145786031KP73合模力校核单个塑件在分型面的投影面积可通过UG三维软件测出，为。塑A2M39塑A单边流道凝料在分型面上的的投影面积。根据流道定出的尺寸有浇。2295716MA浇塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积，有总A228973652394）（浇塑总模具型腔内的胀型力涨FKNNAF1290438976P模总涨沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第七章注射机有关参数的校核27该注射机的公称锁模力为,锁模力安全系数为，这里KNF350锁21K2取，则有。21K锁涨F5129K2所以，注射机锁模力合格。74安装部分相关尺寸的校核模具平面尺寸模具长宽尺寸应与注射机的拉杆内间距相适应，以保证模具至少能从一个方向穿过拉杆间的空间安装在注射机上。根据250350MM5404400MM拉杆空间，故校核合格。模具高度尺寸436MM，300MM436MM450MM，处于模具的最小厚度和最大厚度之间，故校核合格。模具定位圈直径为100MM注射机定位孔直径100MM，符合安装要求。75开模行程的校核模具的开模行程MMMHS501451056801521其中为塑件的高度（含浇注系统的高度，浇注系统高度约为140MM，塑件高度也被包含其中）；塑件被推出距离为。故校核合格。2H沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第八章模具装配28第八章模具装配81塑料模具装配的技术要求塑料模具种类较多，结构差异很大，不同的模具结构其装配的具体内容与要求也不同。一般注射、压缩和冲压模具结构相对复杂，装配环节多，工艺难度大。有一些别的类型的塑料模具结构相对来说结构比较简单点，但是在我们进行成型制品的质量确保时，不论使用哪一种模具。都要在技术上进行要求。（1）模具装配后各分型面应贴合严密，主要分型面的间隙应小于005MM；在模具适当的平衡位置应装有吊环或起吊孔；模具的外形尺寸、闭合高度、安装固定及定位尺寸、推出方式、开模行程等均应符合设计图样要求，并与所使用的设备条件相匹配，模具应有标记，各模板应打印顺序编号及加工与装配时使用的基准标记。（2）导向或定位精度应满足设计要求，动、定模开合运动平稳，导向精准，无卡死咬合或刮擦现象，在装置精定位元件的模具时，需要确保定位的精度、可靠，同时不要和导套及导柱产生干涉现象。（3）在衬筒的设计过程中，其形状和尺寸的精度以及表面粗糙度要符合整个图纸的设计要求，其表面上应没有碰伤、划痕、裂纹、锈蚀等这样明显的不足；抛光的方向也要和脱模的方向保持一致，成形表面的文字、图案和脱模方向保持一致。（4）浇注系统表面光滑，尺寸与表面粗糙度符合设计要求。（5）推出机构应运动灵活，工作平稳、可靠；推出元件不应承受侧向力；既不允许放生溢料，也不得有卡阻现象。（6）侧向分型与抽芯机构应运动灵活、平稳；斜导柱不应承受侧向力；滑块锁挈应固定可靠，工作时不得产生变形。（7）模具加热元件应安装可靠、绝缘安全、无破损，能达到设定温度要求；模具冷却水道应通畅，无堵塞，连接部位密封可靠。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第八章模具装配2982塑料模具装配过程塑料模的总装过程因模具结构的不同而不同，但其主要的总装配顺序不变，具体如下（1）首先要确定模具结构的安装基准，以及各个部件的定位基准。（2）在安装导柱导套和型芯、型腔是要确保相邻零件的间隙均匀，满足配合要求。（3）然后进行侧抽芯机构和推出机构的安装等。（4）其他辅助零件的装配。（5）对模具进行检验、试模。下面以装配图上的编号为准，装配时以导柱、导套为基准件，装配过程如下。83装配动模部分（1）装配模板、型芯先把圆柱型芯10和长方块型芯03压入动模板11，使03和10的底部与11持平，并高出10有001002MM的间隙，以防止型芯松动。再把动模板11放入动模板并压平，用穿过动模板的内六角螺丝把模珂吃紧在动模板上。（2）装配推出机构把推板放置在动模固定板上之后，将推杆套安装在固定板上推杆孔内并穿入型芯固定板的推杆孔内，然后套装至推板导柱上，让推板与推杆固定板可以重合。在推杆固定板螺孔内抹上红丹粉，并将螺钉孔复印到推板上。再拿掉推板固定板，在推板上钻孔攻丝以后，重新合拢并且拧紧螺钉固定。在进行装配之后，检查滑动的配合度，保证滑动灵敏，没有卡阻。最后，把卸料板拆下，将推板位置放到最大极限，检查推杆在型芯固定板上平面上所露出长度，将其修磨到与型芯固定板上平面平齐或低002MM。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第八章模具装配3084装配定模部分在进行总装配前浇口套、导套都已装配结束并经验合格。进行装配时，将定模板套在导柱上并和已装浇口套的定模座板合拢，找正位置，用平行夹头夹紧，以定模座板上的螺钉孔定位，对定模板钻锥窝，然后拆开，在定模板上钻孔、攻丝后重新合拢，用螺钉拧紧固定，最后钻、铰定位销钉孔打入定位销钉。在进行一系列的装配以后，检查定模板和浇口套的浇道锥孔有没有对正，要是在接逢处发现有错位了，需要去铰削修整，要确保其光滑一致。85开模过程分析注塑机在推动推杆垫板兼顶管垫板使动定模分开，导柱导向时，实现动定模成功分型，拉料杆此时拉断浇口，这样塑件会在推板及顶管作用下顺利脱出。在闭合时，也在导柱及导套的导向作用下通过顶柱使顶杆早于型腔复位。避免顶杆碰到型腔，损坏模具。86模具工作过程根据自己的设计，对相应的过程做出分析，包括有注射过程，冷却过程以及脱模过程。注射过程注射机将液态塑料经过浇注系统注入模具型腔中，并且保持一定的压力。冷却过程通过冷却水道，以及保压过程，最后冷却凝固。脱模过程开模时，注射机合模系统带动动模后退，模具从动模和定模分型面分开，塑件包紧在凸模上，随动模一起后退，同时拉料杆将浇注系统主流道凝料从浇口套中拉出。当动模移动一定距离后，注射剂的顶杆接触推板，推出机构开始动作，使推管和拉料杆分别将塑件及浇注系统凝料从凸模和冷料穴中推出，塑件及浇注系统一起从模具中落下。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第八章模具装配31合模过程在导柱的导向作用使得合模过程能够对准，不会发生偏移；推出机构靠复位杆复位，并准备下一次注射。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文参考文献32参考文献1屈华昌塑料成型工艺与模具设计M北京高等教育出版社，20072李德群模具工程大典M北京电子工业出版社，20073刘越公差配合与技术测量M北京化学工业出版社，20044王永平注塑模具设计经验点评M北京机械工业出版社，20045模具编写组塑料模设计手册M北京机械工业出版社，20026石安富，龚云表工程塑料手册M上海上海科学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