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本科毕业设计论文题目M610牌电热水壶底座的注塑模具设计M610牌电热水壶底座的注塑模具设计摘要水壶底座的形状虽然较为简单，且体积较小，但在模具设计中要考虑的因素有很多，除考虑它的出模、分型面，还需要考虑他成型的质量等。这些问题又和排气结构和冷却系统等有关。另外还要考虑它的制造难度和成本，所以此设计应认真分析塑料制品的结构，寻求最佳的设计方案。本设计首先从水壶底座结构进行工艺分析，主要对产品结构的分析，以及材料的分析，从而确定模具结构特点及总体方案，然后再对注射模结构进行设计，其中包括浇注系统的设计，型腔结构设计，型芯结构设计及模架的选择等，最后是对有关参数的校核，里面包括注塑机型号的选取，型芯、型腔尺寸计算，选择出此设计需要的参数，当然设计还要考虑它的经济性，因此在此设计最后对本设计的经济性进行了进一步的分析。关键词水壶底座；分型面；注射模；设计IMOULDTECHNOLOGYINCHINAANDABROADABSTRACTALTHOUGHTHESHAPEOFTHEWINDBLOWERRELATIVELYSIMPLEANDLOWSMALLER,BUTFACTORINTHEMOLDDESIGNHASALOTTOCONSIDER,INADDITIONTOCONSIDERINGITAMOLDPARTINGSURFACE,YOUALSONEEDTOCONSIDERTHEQUALITYOFHISMOLDINGANDSOONTHESEPROBLEMSARESTRUCTURALANDCOOLINGANDEXHAUSTSYSTEMSANDSOONALSOCONSIDERTHEDIFFICULTYANDCOSTOFITSMANUFACTURE,SOTHISSHOULDBECAREFULLYDESIGNEDTOANALYZETHESTRUCTUREOFPLASTICPRODUCTS,FINDINGTHEBESTDESIGNFIRST,THEDESIGNPROCESSANALYSISFROMAHAIRDRYERREARSTRUCTURE,MAINLYONPRODUCTSTRUCTUREANALYSIS,ANDMATERIALSANALYSISTODETERMINETHESTRUCTURALCHARACTERISTICSOFTHEMOLDANDTHEOVERALLPROGRAM,ANDTHENTHESTRUCTUREOFTHEINJECTIONMOLDDESIGN,INCLUDINGDESIGNOFGATINGSYSTEM,TYPECAVITYDESIGN,STRUCTURALDESIGNANDTHEMOLDCOREFRAMESELECTION,ANDFINALLYCHECKTHERELEVANTPARAMETERS,WHICHINCLUDESTHESELECTIONOFTHEINJECTIONMOLDINGMACHINEMODEL,CORE,CAVITYSIZECALCULATION,SELECTTHEPARAMETERSNEEDEDFORTHISDESIGN,OFCOURSE,DESIGNSHOULDALSOCONSIDERITSECONOMY,SOTHEDESIGNOFTHEFINALDESIGNOFTHEECONOMYWEREFURTHERANALYZEDKEYWORDSTHEWINDBLOWERPARTINGSURFACEINJECTIONMOLDDESIGNII目录1绪论111选题背景212塑料模具的发展方向213本课题研究内容和意义214本课题有待解决的主要关键问题32水壶底座结构工艺分析421产品的说明422塑件的结构分析523塑件材料及成型特性分析524模具结构特点及总体方案确定83注射模结构设计1131浇注系统设计1132成型零件的设计1333导向机构选择1434脱模机构设计16342顶出机构的确定16343脱模力的计算16344简单脱模机构1735模架选择1836模具排气槽设计2037模具材料选择204相关理论计算及校核2141注射机有关参数校核及最终校核21412锁模力的计算2142注射成型原理及设备选择2243注塑机的选择2344型芯、型腔尺寸计算245经济性分析266总结27致谢29IIIK注射机最大注射量的利用系数，一般取08M注射机的额定塑化量（G/H或CM/H）T成形周期M浇注系统所需塑料质量和体积（G或CM）M单个制品的质量和体积（G或CM）F注射机的额定锁模力（N）A单个制品在模具分型面上的投影面积（MM）A浇注系统在模具分型面上的投影面积（MM）P塑料熔体在模腔内的平均压力（MPA），通常模腔内压力S注射机最大开模行程（MM）H推出距离（脱模距离）（MM）H包括浇注系统在内的制品高度（MM）Q抽拔力（N）A侧型芯被包紧的截面周长（CM）H成型部分深度（CM）Q单位面积积压力，一般取7812MPA摩擦系数A脱模斜度01绪论模具应用领域的不断扩大、已应用领域对模具提出的更多和更高要求，使模具工业发展速度快于其他制造业的发展速度已成为普遍规律，目前世界模具市场供不应求，近几年，市场总量一直在600650亿美元之间，而我国模具出口尚不到8，“十一五”期间完全可以扩大这个份额，同时随着经济全球化发展趋势日趋明显，模具制造业逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向日趋明显，外资和民营资本继续看好我国模具行业，我国模具行业机遇大于挑战，未来国际模具市场前景广阔，我国模具仍有较大发展空间。模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75的粗加工工业产品零件50的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。欧洲模具设计和生产的时间分别要比我国快44和61左右，但我国模具设计和生产的成本只有欧洲地区的91。目前，国际模具行业竞争激烈，近两年来德国模具整体价格已下降I4左右，且全球58的模具由德国等西欧国家生产，中国等亚洲国家仅占极小的比例。但目前东欧地区的模具生产出现较大幅度增长，亚洲地区的生产规模也将增加到15左右。我国的模具行业也已步入了高速发展时期，但存在的问题仍然不少。在高新技术蓬勃发展的今天，为保证属高新技术产业的模具工业快速发展，模具行业中许多共性技术也必须更上一层楼，应不断开发和推广应用并积极应用高新技术。主要措施如下1开发拥有自主知识产权、适合于我国国情，具有较高水平的模具设计、加工及模具企业管理的软件，不断提高软件的智能化、集成化程度，并推广应用。2推广应用高速、高精加工技术并研制相应设备高速高精加工包括高速高精切削加工和高速高精电加工及复合加工等。在未来15年左右的时间里，我国机床行业应向模具行业逐步提供适合于模具高速高精加工的设备，如有可能，建议开发拥有自主知识产权、精度能达到00001MM的高精度模具制造设备。3快速原型和快速经济模具制造新技术的进一步开发、提高和应用。4大力发展和推广信息化、数字化技术。例如逆向工程、并行工程、敏捷制造技术的研发及推广应用；包括大型级进模及高精密和高复杂性的高技术含量的先进模具三维设计和制造技术的研发；包括冲压工艺设计系统模具型面设计系统、成形分析系统、模具结构设计系统、模具CAM系统和冲压专家咨询系统1的车身模具数字化设计制造系统的研发；模具的集成、柔性及自动加工技术和网络虚0拟技术等。5模具制造新工艺、新技术。模具制造的节能、节材技术，模具热处理、表面光整加工和表面处理新技术等。6模具是制造业的重要基础装备，它是“无以伦比的效益放大器”。没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品，因此模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。正因为模具的重要性及其在国民经济中的重要地位，因此自1998年3月国务院颁布当前产业政策要点的决定以来，模具工业一直被提到很高的位置，国家也给予了一些鼓励和扶持政策。在国家支持下，虽然我国模具产值已位世界前列，但总体水平仍要比工业发达国家落后。随着我国加入WTO，模具出口前景越来越好，我国模具工业还需发展得更快些，才能适应形势的发展。模具工业要发展得更快些，就需要调动各种积极因素，需要得到各方面的大力支持，其中政府各部门的支持和自身的努力是最主要的。11选题背景近10年来，我国模具行业一直以每年15的增长速度快速发展。十五期间，我国模具行业年增长速度达到20。2005年模具销售额达610亿元，同比增长25，排在世界第三位；模具出口大幅增长，表明模具水平和竞争力提高。据海关统计，2005年模具出口74亿美元，同比增长50以上；模具产品结构更趋高档，复杂、精密、长寿命的模具份额提高了30。目前，国内约有模具生产厂商3万余家，从业人员有80多万人，全年模具产值达534亿元人民币。涌现出一批模具行业领头羊，如在汽车覆盖件领域的一汽模具，轮胎领域的巨轮模具，塑料模具领域的海尔，模块标准件领域的圣都等；不少地方出台了扶持当地模具行业发展的政策，如重庆、成都、苏州、大连等地都在建立模具工业园区，改善发展环境，完善模具生产的配套体系。中国经济的高速发展对模具行业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大了的动力。12塑料模具的发展方向在信息社会和经济全球化不断发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展。伴随着产品技术含量的不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。13本课题研究内容和意义本课题第一部分首先对本设计进行概述，其中包括选题背景、模具发展的1方向、本课题研究的内容及意义及本课题有待解决的主要关键问题，第二部分是对水壶底座结构工艺性的分析，最主要的是塑件结构分析及塑件材料与特性的分析，第三部分是对模具结构的设计，包括型芯，型腔的设计及模具的选择，第四部分就是对本课题设计的有关参数的校核及注塑机型号的选择，第五部分就是对本课题经济性的分析，使其的实用性更强。人们日常生活中经常会用到的电器产品里通常会有吹风机，而水壶底座即是吹风机的组件之一，所以本课题选择此产品进行注射模具设计因。不仅仅是水壶底座，手机外壳，鼠标外壳都是采用此方法设计的，此次选题的的意义不仅仅在于如何设计出一整套的水壶底座的模具，更在于通过一个实例来学习注塑模具设计的方法，熟悉模具设计的过程，了解三维软件，巩固注塑模具设计的方法。14本课题有待解决的主要关键问题本课题首先要熟悉塑料制件，包括塑件的几何形状、表面质量、使用要求以及塑件使用的原料，而最主要的问题就是注塑模具结构的设计。它包括型腔数目的确定，分型面的选择，型腔的布置方案，浇注系统的确定，脱模方式的确定，顶出机构的确定，凹模和型芯的结构和固定方式的确定，排气形式的确定等等。02水壶底座结构工艺分析21产品的说明本次设计的塑件是水壶底座，它是水壶的组成部分之一，属于小型塑件。水壶底座在工业产品设计中是一类较为普遍的产品设计，涉及到因素较多，最主要的是外观得体，能够吸引消费者的购买。所以他的尺寸要求不高，表面质量要求较高，外观平滑等现象。该塑件设计为一整体，成型后与吹风机相配合，但没有较高的精度要求，因此用一般精度来加工制造注塑成型材料选为ABS。塑件的二维图如图21所示图21塑件二维图022塑件的结构分析根据塑件图，使用PROE绘制其三维造型图，通过三维图可以较为直观的认识塑件的结构。由三维图可知，塑件内部并没有许多复杂结构，塑件侧面有一倒扣。由于塑件结构的原因，故决定做滑块侧抽芯结构。考虑到塑件材料为ABS易押出且塑件外观面要求较高。塑件三维图如图22所示图22A塑件三维图图22B塑件三维图23塑件材料及成型特性分析该塑件选用ABS材料，这类材料属于热塑性材料。ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，英文名ACRYLONITRILEBUTADINESTYRENE简称ABS，这三者的比例为203050熔点为175。只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如把丁二烯的成份增加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性变会减少。ABS是一种综合性能十分良好的树脂，无毒，微黄色，在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度，热变形温度比PA、PVC高，尺寸稳定性好，收缩率在0408范围内，若经玻纤增强后可以减少到0204，而且绝少出现塑后收缩。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金共混物，如1PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的应用领域，ABS若与MMA掺混可制成透明ABS，透光率可达80。ABS虽未列入五大通用塑料因为HDT80左右,未大于100，但是它的使用量远远超过五大类通用工程塑料中任何一种。1998年全世界的消费量已达到3427万吨，1998年我国的消费量达到114万吨，占全球总消费量的33，所以一般把ABS称作亚工程塑料。一、ABS的应用领域由于ABS具有综合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在广泛的应用领域中都有它的足迹，择要介绍下1、汽车工业汽车工业中有众多零件是用ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔纳轿车，每辆车用ABS11KG,占汽车中所用塑料位列第三。在其它车辆中，ABS的使用量也颇惊人。2000年我国就汽车用ABS的量就达到35万吨，预测到2010年，此值将达到6万吨，轿车中主要零部件使用ABS的就有仪表板用PC/ABS作骨架，表面再复以PVC/ABS制成的薄膜。此外，车内装饰件大量使用了ABS，如手套箱、杂物箱总成是用耐热ABS制成，门槛上下饰件、水箱面罩用ABS制成，尚有其它零件也是使用ABS制作。2、办公室机器办公室设备机器需要有漂亮的外观，有良好的手感，如电话机外壳、存储器外壳以及计算机、传真机、复印机中都大量使用了ABS制作的零件。3、家用电器由于ABS有高的光泽和易成型性，塑后低的收缩率，所以在家电和小家电中更有着广泛着的市场，如电视机，有些厂家大屏幕电视机的前后壳体使用阻燃ABS制成，家用传真机、音响、VCD中也大量使用，电风扇、空调、冷气机、吸尘器中也使用了很多ABS制作的零件，厨房用具也大量使用了ABS制作的零件。4、玩具许多漂亮的玩具、组合式的智力开发玩具也可使用ABS来制作，此外通讯、广播事业中也有ABS的市场。二、ABS的成型工艺1、干燥ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收02035水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过02，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于02。2ABS的干燥方法常压热风干燥808524小时真空热风干燥8012小时注射机料筒温度1区近加料口1802302区1802403区2102604区210280喷嘴210260模具6090模具温度模温一般控制在6090,但最好为60,玻纤增强制品取上限。注射压力注射压力一般控制在1500BAR，而在保压阶段可在750BAR左右。喷嘴、流道、浇口由于ABS粘度较PS高，所以用较大的圆形或梯形浇口和流道，适用的冷流道模具的流道，直径应为68MM，或同等的梯形流道。半圆形流道并不适用。ABS适用于多种模具，包括热流道、无流道等，如采用热流道模具，流道直径可介于1215MM，浇口可采用针状，薄膜形，潜水形和扇形。模具应设置排气孔，避免料的烧焦。注射速度、注射压力、背压一般ABS制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐热ABS也要快速注射可减少内部应力，注射压力在1500BAR左右，保压时可低些。背压在越低越好，常用的表压为5BAR,背压最高时可采用15BAR，螺杆转速采用慢速，一般不超过055065MS1。熔胶温度不同品级温度不同，如ABS/PVC，阻燃ABS其熔料温度比一般ABS低，高温等级的PC/ABS掺混塑料与ABS/SMA。掺混塑料就须要罗高的溶胶温度，电镀级的ABS也要有较高的熔胶温度。品级温度抗冲级220260电镀级2502753抗热级240280阻燃级200280透明级230260玻纤增强级230270机筒停留时间在265温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过56分钟，若温度为280，则物料在机筒内停留时间就不能超过23分钟，若生产过程中出现意外，应先把机筒温度调低至120，方才可用一般ABS级来清理机筒，有些ABS制品在顶出时并无问题，但却可能会在储存期内产生褐色或黄色条纹，可能是由机筒过热或滞留时间过长而引起。经查模具设计指导及网上相关资料和参考工厂实际应用情况，ABS成工艺参数如表21所示（注模时可根据实际情况和所绘出范围作出适当调整）表21工艺参数特性内容注射机类型螺杆式螺杆旋转速度不超过055065MS1料筒后段温度150170料筒中段温度160180料筒前段温度180200喷嘴形式圆弧半径12MM喷嘴温度170200注射压力60100MPA注射时间2090S保压时间05S冷却时间20120S成型周期50220S保压力750BAR左右模具温度/508024模具结构特点及总体方案确定根据对塑件的结构分析，初定模具方案如图23图24所示由于塑件材料为ABS易押出且塑件外观要求高，故采用两点侧进胶。于塑4件侧面进胶。模具前后模均采用整体式模仁。通过对该塑件结构和成型工艺性分析，选择塑件下表面圆周一圈为分型面。整体模具结构选用一模两腔单分型面。导向机构采用等大小的导柱对称布置，脱模机构采用针作用顶出，冷却系统采用环绕式冷却水与直通式共同作用的结构，排气方式采用间隙排气并开排气槽。图23模具三维图5图24模具三维图03注射模结构设计31浇注系统设计311主流道设计主流道一端与注射机喷嘴相连接，可看做是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连，是带有锥度的流道通道，形式结构如图所示其设计要点主流道设计成圆锥形，其锥角可设计成26，主流道壁表面粗糙度取RA08UM,且加工时应沿道轴向抛光。主流道凹坑球面半径R比注射机的喷嘴球半径大12MM。球面凹坑深度35MM。主流道始端入口直径D比注射机的喷嘴孔直径达051MM一般D255MM。主流道末端呈圆无须过度，圆角半径R13MM。主流道长度以小于60MM为佳，最长不宜超过95MM。主流道常开设在主流道衬套上其材料常用T8A，热处理淬火后硬度5357HRC。图31主流道示意图1312浇口的设计浇口亦称进料口，是链接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇口系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件对塑件的性能和质量影响和很大。1浇口的选用浇口是流道系统和型腔之间的通道，这里我们采用点浇口，它的特点是点浇口应用广泛，浇口形状简单，尺寸容易准确控制。缺点浇口用在不影响产品外观且成型深腔的大型制品，不宜用于成型大型的塑件。它常用于成型中、小型塑料件的模具中，也可用于多型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。（2）浇口位置的选用模具设计时浇口位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选用浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构，总之要使塑件拥有良好的性能和外表。一定要认真考虑浇口位置的选择，如图32所示图32浇口位置通常要考虑一下几项原则尽量缩短流动距离浇口应设在塑件壁厚最大处必须尽量减少塑件熔接痕应有利于型腔中气体排出2考虑分子定向影响避免产生喷射和蠕动浇口处避免弯曲和受冲击载荷注意对外观质量的影响浇注系统的平衡32成型零件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，包括型腔、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时和塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。此外成型零件还要求结构合理，有较强的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时应根据塑料的特性和塑件结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等。然后根据成型零件的加工、热处理装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸。对关键成型零件进行强度和刚度校核。321型腔结构设计型腔是成型产品外形的主要部件其结构特点随产品的结构和模具的加工方法而变化。其结构如图33所示图33型腔示意图3322型芯结构设计整体式模仁，用杯头螺丝与模脚锁紧。图34型芯示意图33导向机构选择导柱导向机构设计要点小型模具一般只设两个导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的形式，大中型模具常设3个或4个导柱，采用等径不对称布置或不等径对称布置的形式。直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；I型带头导套主要应用与复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；II型带头导套主要应用于推出机构的导向中。导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位导柱中心到模板边缘的距离，一般取导柱固定端的直径的115倍。其设置位置可参考标准模架系列。导柱常固定常固定在方便脱模取件的模具部分，但针对某些特殊要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模。为了对推件板起导向和支承作用，而在动模侧设置导柱。为了确保合模分型面良好贴合，导柱和导套在分型面处应设置屑槽，一般都是削去一个面。导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出68MM以确保其导向作用。应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。导柱配合部分的工作精度采用H7/H17（低精度时可采用H8/H18或4H9/H19）；导柱固定部分的配合精度H7/K6（或H7/M6）。导套与安装之间一般用H7M6的过度配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。对于生产批量小，精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做直通孔，或在导柱柱身、导向孔开口端摸磨出排气孔。导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来去，长度超出部分应扩径缩短滑配面。（1）导柱的结构带头导套如图35所示图35导套图36导柱（2）导柱的结构带头导柱如图36所示图36导柱示意图534脱模机构设计341脱模机构设计的总体原则在注射成型的每一循环中，塑件必须从模具的型腔及型芯中被脱出，这一完成塑件脱出的机构成为脱模机构18。塑件滞留于动模，模具开启后应以使塑件及浇口凝料滞留于带有脱模装置的动模上，以便模具脱模装置在注射机顶杆的驱动下完成脱模动作。保证塑件不变形损坏，这是脱模机构应达到的基本要求。首先要正确分析塑件对型腔或型芯的附着力的大小以及所在的部位，有针对性地选择何时的脱模方法和脱模位置，使顶出中心和脱模阻力中心相重合。型芯由于塑件收缩时对其包紧力最大，因此顶出的作用应该竟可能地靠近型芯，顶出力应该作用于塑件刚度、强度最大的部位，作用面尽可能大一些。影响脱模力大小的因素很多，当材料的收缩率大，塑件壁厚大，模具的型芯形状复杂，脱模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高时，脱模阻力就会增大，反之则小。要求良好的塑件外观，顶出塑件的位置应该尽量设在塑件内部或对外观影响不大的部位，在采用顶杆脱模时尤其要注意这个问题11。342顶出机构的确定顶出机构的功能是在任何正常的情况，顶出机构都能确实可靠的将成型塑件从模板一侧顶出，并在合模时其相关的顶出零件确保不与其它模具零件相干扰的恢复到原来的位置。顶出机构的设计原则开模时应留在动模的一侧；塑件在成型顶出后，一般都有痕迹，但应尽量使顶出残留痕迹不影响塑件的外观，一般顶出机构应设在塑件内表面以及不显眼的位置；顶出装置力求均匀分布，顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部位，即不易变形或损伤的部位，尽量避免顶出力作用于最薄的位置，防止塑件在顶出过程中的变形和损伤；顶出机构应平稳顺畅，灵活可靠。顶出机构有多种类型，本设计采用顶杆中心顶出。采用段面形状为圆柱形的顶杆，圆柱型顶杆是最常用的一种，由于这个形状的顶杆和顶杆孔最容易加工，且容易保证其配合精度，易于保证其互换性，并易于更换，而且它还具有滑动阻力小，不易卡滞等优点，因此，我们采用圆柱形顶杆顶出。343脱模力的计算经过注射机的高压注射塑料在模具内冷却定型，此时塑料收缩将型芯包紧，这一包紧力是开模后塑件脱出时所必须克服的，此外还有不通孔带来的大气压6力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及机构本身运动时所产生的摩擦阻力。开始脱模时的瞬时阻力最大，称为初始脱模力。脱模力的计算一般总是计算初始脱模力。塑件的脱模力计算公式如下所示。（341）式中F脱模力，N；P单位面积塑件对型芯的正力，PA，一般取（4481176）MPA；A塑件包紧型芯的侧面积，M2；F塑件与模体刚才的摩擦系数，一般去0103；脱模斜度，取536。344简单脱模机构在所有模具的脱模机构中，简单脱模机构是最常用的一种形式，即在动模一边施加一次顶出力，就可将塑件从模具中脱出的机构，通常包括顶杆脱模机构，顶管脱模机构，推板脱模机构，活动镶件或凹模脱模机构，多元件联合脱模机构和气动脱模机构等。本模具方案采用顶杆脱模机构。345推件板设计的要点推件板与型芯应该是35的推面配合，以减少运动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料，推件板与型芯侧壁之间应有020025MM的间隙。以防止两者间的擦伤面或者卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准。塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度，可以取RA0804UM。推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可采用T8或T10等材料，并淬硬5355HRC,有时也可在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。当用推件板如图38脱出无通孔的大型深腔壳体类零件时，应在型芯上7增设一个进气装置，以避免塑件脱模时，在型芯与塑件间形成真空。复位后，在B板与A板间应留有保护模具的13MM间隙。但是此模具为整体式模仁故无间隙。图38推件板346开模行程与推出机构的校核模具开模行程应满足SMP（NAA1）P注射时型腔压力，查参考文献得P30MPAA塑件在分型面上的投影面积（CM2）A1浇注系统在分型面上的投影（CM2）F注塑机额定锁模力，按注塑机额定锁模力为1800KN通过UG分析功能可知塑件投影面积A12165CM2浇注系统投影面积A2462CM2P（NAA1）30106（2165462）1031800KN所以XSZY125注塑机符合要求。通过PROE软件的分析功能可得，塑件的体积V5436CM31142注射成型原理及设备选择421注塑成型工艺原理所谓注塑成型就是塑胶材料在注塑机的林简中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料进打塑化成熔体后，通过施加一定的压力，把熔体注射到具有一定的形状的型腔中过冷却定型后所产生的就为注塑它不仅可在高生产下制的高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。注塑的过程，也就是注塑的周期锁模、座进、射胶、保压、熔胶冷却、顶出、开模座退。注塑的两大基本要素机器包括注塑机、模具、材料。注塑工艺的五大要素温度、速度、压力、时间、位置。422温度（L）油温对于液压机而言由于机器的不停运作液压油运动摩擦而产生的热能。它是由冷却系统来控制，在开机时要确认油温在45左右若油温过高或过低均会影响压力的传递。（2）料温即炮筒温度，此温度要根据材料和产品的形状和功能去设定选择时应遵循黏流态温度料筒温度分解温度送禅时应通抽孙流态祝度林筒温反分解纽度。（3）模温模具温度对制品的内在性能和表面质量影响很大。模具温度的高低取决于塑科的结晶性能要求以及其他工艺条件。423速度（1）开合模的速度应设定，开合模的设定一般是按慢快慢的原理，这样设定主要考店机器、模具、周期。这样可以有效的捉高件生产效率。（2）顶出设定根据产品的结构来设定，结构复杂的最好用慢速顶出再用快速脱模，缩短周期。（3）射速报据产品的大小，结构去设定，若结构复杂较为壁薄的可快速，若结构简单壁厚的可用慢速还要根据材科的性能由慢到快设定。12424压力（1）射胶压力根据产品的大小，壁的厚薄，由低到高，调试时考虑其他因素。（2）保压压力保压压力主要是确保产品的定型，稳定尺寸，其设定也要根据产品的结构、形状来设定。（3）低压保护压力此压力主要是对模具的保护压力，使模具的损坏达到最低限度。（4）锁模力是指模具合模起高压所需要的力，有些机器可以调节锁模力有些不能。425时间（1）射胶时间此时间一定要比实际时间长，也可以起射胶保护的作用，在射胶时设定值比实际值大02秒左右。设定时应考虑与温度、速度、压力的配合。（2）低压保护时间此时间在手动状态下，首先把时间设定为两秒，再根据实际时间追加002秒左右。（3）冷却时间此时间一般根据产品大小、厚薄来确定。但溶胶时间不要大于冷却时间，能使产品充分定型即可。（4）保压时间此时间就是在注射完成后为了保证，产品的尺寸，在保压压力下让熔体倒流之前把浇口冷却的时间。可根据浇口大小来设定。426位置（1）开合模位置可根据开合模速度对应来设定。关键是要把低压保护的起始位置设定好。即低压的起始位置是最有可能保护模具，又不影响周期的点。终止位置应为在慢速合模时，模具前后模所接触的位置。（2）顶出位置此位置能满足产品完全脱模即可。首先有小到大递进来设定，注意装模时一定要把回退位置设置为0，否则易损坏模具。（3）溶胶位置根据产品大小和螺杆大小算出其料量，再设定出相应位置。43注塑机的选择通过PROE软件的分析功能可得，塑件的体积V5436CM3ABS密度104106G/CM3塑件质量5708G由G08GMAX初选注塑机为XSZY1251344型芯、型腔尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸鉴于影响塑件尺寸的因素多且复杂，塑件本身精度也很难达到高精度，为了计算简便，规定塑件的公差塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“”，制品型腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换，而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算即取“1/2”模具制造公差实践证明模具制造公差可取塑件公差的1/31/6，即Z（1/31/6），而且按成型加工过程中的增减趋向取“”“”符号，型腔尺寸不断增大，则取“Z”，型芯尺寸不断减小则取“Z”,中心距尺寸取”1/2Z“现取“1/3”。模具的磨损量实践证明对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的1/6，对于大型塑件则取1/6一下，故磨损量C1/6。塑件的收缩率塑件成型后的收缩率和多种因素有关，通常按平均收缩率计算。402MAXAXSS（44）模具分型面上的合模间隙由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高，表面粗糙度较低，塑件的飞边也小，飞边厚度一般应小于00201MM。14321SHSM431SLSS型腔的尺寸计算如表41表41型腔的计算塑件尺寸计算公式工作部件尺寸1521052016026117009710347001766015155经济性分析在本课题研究中，充分考虑到目前我国企业的现状以及大多数企业的经济承受能力，在设计该设备时考虑到了节约费用、降低成本的一面。在零件材料选择方面除型芯，型腔因工作上的需要需采用较贵的合金材料外，其余零件均采用的较为普通的材料，如各个模板都采用了性价比比较高的S50C等。在零件的设计结构方面除型芯、型腔结构比较复杂，加工工序较多，制造成本较高外，本设计中多数零件也比较简单，加工方便，制造成本低，。在模具整体结构方面本设计中系统结构简单，、工作可靠、重量轻、效率高、操作维护和保养方面、经济性好。在本设计中，由于导柱、定位圈、浇口套等元件以标准化，可选用标准材料，这使得设计简单化、制造简单化，同时降低了机械设备的加工成本，这也符合了机械化、现代化的要求。总的说来，本设计实现了模具整体结构的简单而紧凑、可适用性强和自动化高的目的。较好的满足了经济性和技术性的双重要求，具有良好的市场前景。166总结时光飞逝，转眼间大学生活就要结束，毕业设计也进入了尾声，在此次设计中遇到了很多的困难，其中最困难的莫过于侧向抽芯与分型机构、型腔数目的确定与布置，塑件在两个相邻的侧面都有侧孔和凹槽，如果单采用斜导柱抽芯系统，不能完成侧孔的抽芯动作，所以决定采用斜导柱与弹簧抽芯结构共同使用。在此次设计之前对模具可以说知之甚少，通过翻阅、学习大量的书籍，再加上搜索网上的大量的资料后，先对国内外的一些模具相关的现状有所了解，能比较系统地进行塑料制件的设计，包括选材，尺寸精度，相关的材料手册的使用。然后模具方面能较深了解注射成型工艺，能对注射模具方面进行系统的设计，包括工艺的分析，注射机的选取，浇注系统的设计，成型零件的设计，顶出机构的设计，侧向分型抽芯系统等等。设计的过程中，虽然遇到了许多困难，但我的收获更多，通过学习，锻炼了自己独立思考的能力，通过和老师、同学们交换意见、看法，学会了团结协作的精神，增强了对AUTOCAD软件的认识，学会了使用了PRO/E软件，对以后参加工作无疑是很大的帮助。由于缺乏实践经验，所以此此设计主要依靠书本上的知识完成，期间难免会有一些错误以及考虑不周的情况，希望各位老师能给与谅解，并能批评指正，在此深表感谢“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，毕业设计相比我们的课程设计不管是在难度上还是精度上要求高的多，经过6个多月的努力，还是在规定的期限内基本完成本次设计，在这过程中，我的导师万宏强、吴青山老师给我很多的指导，在此同时我自己也花了一个月学校模具设计方面相关的软件和专业知识，开始设计时，我发现自己许多方面存在问题，为了在规定时间完成设计，我调用了许多工具以更好的辅助设计，使我收获了不少。17参考文献1谢建模具概论M北京高等教育出版社,2007342沈健民精密注塑模具的设计加工及发展前景探析J科技创新导报，2012,3383江健浅析注塑模具的发展J广西轻工业，2011,351524刘世骧,刘彦国塑料模具新技术J兰州工业高等专科学校机械工程系,甘肃兰州,200,9239415田学军注塑模具浇注系统设计及工艺分析J湛江师范学院基础教育学院，2011,391232346周树义注塑模具成型设计制造应用探讨J本溪机电工程学校辽宁本溪1170007李峰,李永泉,孙晋电热水壶底座浇口方案CAE分析及验证J中石化北京化工
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