套管塑料注塑模具设计【一模两腔】【侧抽芯】【说明书+CAD】
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自动化表面精加工注塑模具钢球形研磨和抛光工艺球英文翻译 学院：机械学院 专业班级：机制07-1班 指导老师：向道辉 学号：310704010124 姓名：杨勇自动化表面精加工注塑模具钢球形研磨和抛光工艺球收件日期：2004年3月30日/接受日期：2004年7月5日/发表时间：05年3月30号施普林格出版社伦敦有限公司2005要 本研究探讨球形研磨和抛光表面处理的自动化的可能性，正如在自由曲面注塑模具钢PDS5 在数控加工中心。设计和制造，研磨工具持有人已经完成了这项研究。最佳参数的确定，采用磨削的塑料注射成型法交PDS5加工中心。最佳表面磨削，荷兰国际集团的注塑模具钢PDS5参数 一个PA的氧化铝，研磨材料组合磨削，荷兰国际集团18 000 rpm时，磨削深度为20微米的速度，以及50毫米/分钟。试样的表面粗糙度Ra可提高到1.60微米至0.35微米的最佳使用表面磨削参数。表面粗糙度Ra可进一步改善至约0.343微米至0.06微米之间，挤光与抛光的最佳参数。 应用表面打磨和抛光最佳参数，顺序为细研磨自由曲面模，表面粗糙度Ra的自由曲面上的测试区部分可提高到约2.15微米至0.07微米。关键词自动化表面精加工球研磨抛光工艺过程测量表面粗糙度的方法塑料是重要的工程材料，由于其特定的特性，如耐化学腐蚀，密度低，易于制造，并有越来越多在工业应用中替代金属部件。 注射成型是重要的质粒成形工艺之一 。该模具的注塑表面的光洁度是一个基本要求，由于其直接影响塑料的外观。整理过程，如研磨，抛光和研磨常用来改善表面光洁度。装入的研磨工具（轮），已被广泛应用于在传统模具精加工产业。几何模型安装工具磨床自动化表面光洁度，荷兰国际集团过程中引入了1。一个整理过程模型球研磨系统自动化表面精加工的工具，电信设备制造商开发了在2。磨削速度，切削深度，进给如研磨材料，磨料率，车轮性能，晶粒尺寸，都为球形研磨主导参数，荷兰国际集团的过程，如图所示。 1、最佳球面磨床，注塑模具钢的参数尚未掌控的以文献为基础。 近年来，一些研究已经在德国进行了挤光球的最佳参数的研究（图2）。例如，它已经发现，塑料对工件表面形成可减少使用碳化钨球或滚子，从而提高了表面粗糙度，表面硬度和抗疲劳性3-6。该抛光过程是由加工中心3，4和车床5，6。主要参数有打磨。表面粗糙度的影响是滚珠或滚子的材料，打磨力，进给速度，抛光速度，润滑，打磨等3通过。最佳注塑模具钢抛光参数PDS5是一个组合的润滑脂，进给速度200毫米/分钟，打磨抛光速度是40微米，力量是 300 N。该深度的渗透抛光表面采用最佳球挤光参数约2.5微米的表面粗糙的改善，通过打磨一般介于40和903-7。这项研究的目的是开发和球面磨削挤光表面光洁度过程而言，是一个自由曲面。 2、 在注塑模具加工中心。该流程图利用自动化表面光洁度研磨球，其过程如图所示。 3、我们通过设计和制造球形研磨工具及其对准去副加工中心上使用。最佳表面球形磨削工艺参数进行了测定，利用正交表的方法。四因素三对应，然后选择了矩阵实验。最佳装球的表面磨削参数研磨，然后应用到一个自由曲面光洁度表面的载体。为了改善表面粗糙度，对表面进一步打磨，使用最佳挤光参数。 2设计和球面磨削工具的定位装置了能从球面磨削过程中的自由曲面表面上看，球磨床中心应配合Z轴加工中心轴。装入的研磨球工具及其调节装置的设计，如图4所示。电动砂轮机是安装在刀架上有两个支点螺丝。该磨床球中心以及相同走线的COM的锥形槽求助。经对齐磨床球，两个可调整的支点螺钉拧紧之后，校准组件可能被取消。中心坐标之间的偏差，球磨床和纳茨是约5微米，它是衡量一台数控三坐标测量机。由机床振动引起的力量是AB - 吸附由螺旋弹簧。所生产的球形磨削荷兰国际集团的工具和球挤光工具被安装，如图5主轴被锁定为球面磨床，其进程和由主轴锁球及制程机制。3规划矩阵实验3.1配置的直交几个参数的影响可以达到有效通过开展正交阵列的实验8。为配合上述球面磨削的PA，该磨床球研磨材料（与直径10毫米），进料速度，磨削深度和电动砂轮机被选定为四个实验因素（参数）和一个指定的因子D（见表1）研究。三个等级（设置）为每个因素被配置，其范围是由数字1，2和3确定。三研磨材料，即碳化硅（SiC），白铝氧化物（氧化铝，），粉红色三氧化二铝（Al2O3微粉，）分别被选用和研究。每个因素三个数值乃根据预先研究的结果开展4个3级的球形研磨工艺因素矩阵实验。3.2定义的数据分析工程设计问题可分为较小的，更好的类型，标称的最佳类型，较大的，更好的类型，签署的目标类型，其中包括8。该信号与信噪比（S / N）作为优化目标函数的产品或工艺设计。表面粗糙度值通过适当的磨削参数组合应比原表面小。因此，球面磨削过程是一个较小的，更好的类型问题的例子。S / N比，是由以下方程定义8：之后的S / N从每个实验数据比 正交表进行计算，各因素的主效应测定使用方差分析（ANOVA） 8。较小的，很好的解决问题的优化策略是尽量由公式式定义。 水平，最大限度地将负责的因素，有一个显著的影响的选择。球形研磨的最佳条件可以被确定。4实验工作和结果在这项研究中所使用的材料是PDS5工具钢（相当于采用AISI P20的）9，这是常见的大型注塑产品的模具用于汽车零部件和家用电器领域。这种材料的硬度为HRC33（HS46）9。这样做的一个好处是物质特殊加工后，模具可直接用于未经热处理的进一步整理，由于其特殊的前处理工艺。该标本的设计和制造，使它们可以在一个测力计测量反应上。大体标本的PDS5加工，然后安装在测功机上进行三轴加工中心作出铣削。钢铁公司（类型的MV - 3A）款，配备了FUNUC的数控控制器（类型0M的）10。预加工表面的粗糙度进行了测量，使用Hommelwerke T4000装备，将约1.6微米。图6显示了实验设置在球面磨削工艺。一个MP10触摸触发由雷尼绍公司生产的探针也集成加工中心刀库来衡量和确定试样的原产地。该数控为球挤光加工路径生成所需的代码是PowerMILL CAM软件。这些代码可以传到该加工中心。数控控制器通过RS232串行接口。表2总结了地面测量表面粗糙度值Ra和计算的S / N为每18课比正交氩 光用均衡器。 1，后执行的18式实验。平均的S / N为每四个因素可以得到的比率，如表3所列，采取的数值见表2。平均的S / N为每四个因素的比率是图形如图所示。 7图。实验装置，以确定运算球面磨削参数 表2.PDS5试样表面粗糙度表3.平均的S / N比值因子水平（分贝）朗读显示对应的拉丁字符的拼音在球面磨削过程的目的是尽量减少表面的粗糙度由determin地面标本价值荷兰国际集团各因素的最佳水平。因为是一个单调减函数，我们应尽量的使用S / N比。形成机制，我们能确定每个因素的最佳水平作为一级的最高值。因此，在试验的基础矩阵，最佳研磨材料呈粉红色氧化铝;最佳的进给为50毫米/分钟;最佳的磨削深度为20微米，以及最佳转速18000转，如表4所示。各因素的主要作用是进一步确定使用方差分析（ANOVA）技术分析和F比为了测试，以确定其意义（见表5）。该 F0.10，2,13是平等的显著性水平2.76至0.10（或90置信水平）;因素的自由度为2，汇集了错误的自由度为13，根据F分布表11。一架F比值大于2.76可归纳为表面粗糙度有显著影响，并确定了一个星号。因此，进给和深度磨削表面粗糙度有一个显著的效果。五，进行了验证实验，观察重复性使用研磨的最佳组合，如表6。表面粗糙度的索取这些标本价值进行测量，约为0.35微米。在使用球面磨削参数的最佳组合后表面粗糙度提高约78。在表面进一步打磨使用最佳挤光参数的RA = 0.06m的表面粗糙度值的OB 抛光球。用30 光学显微镜观察改进光面粗糙度，如图所示。预加工表面粗糙度的改善约95，打磨的过程。 表面研磨球的最佳工艺参数的OB从实验被应用于对自由曲面模具插入到evalu表面光洁度， 表面粗糙度的改善，一个选定为测试载体。模具的数控加工，为测试对象是与PowerMILL CAM的SERT的模拟软件。经过精细加工的模具，进一步地插入与球面磨削获得最佳参数的矩阵实验。此后不久，表面抛光的最佳挤光参数，进一步提高被测物体的表面粗糙度（见图。9）。模具的表面粗糙度测量插入， 与Hommelwerke T4000设备。平均表面粗糙度对模具的插入精细研磨表面价值平均为2.15微米，这对表面为0.45微米 图7 控制因素的影响表4。优化组合球面磨削参数因子水平磨料Al2 O3 , PA进给50 mm/min磨削深度20 m公转18000 rpm表5。方差分析表的S / N的表面粗糙度比因子 自由度 平方和 平均平方 F比率A224.79112.3963.620B20.6920.346C228.21814.1094.121D24.7762.388错误939.043总和1797.520汇集错误1344.5113.424* F比率值 2.76有显着影响表面粗糙度表6.表面的粗糙度值测试后验证实验标本图。 8。一个工具制造者对被测样品表面和预加工表面之间的打磨情况在显微镜下的比较（30 ）图. 9.精细研磨，研磨和抛光模t图85结论在这项工作中，自动球形的最佳参数，卡尔研磨和球挤光表面处理过程中一个自由曲面注塑模具开发了cessfully的加工中心。装入的研磨球工具（和其排列组成部分）的设计和制造。最佳球形表面磨削参数磨削确定了矩阵进行实验。最佳球面磨削参数为注塑模具钢PDS5是对合并磨料粉红色的铝氧化物（氧化铝，），50毫米/分钟，20微米的磨削深度，以及18000转的寿命。试样的表面粗糙度Ra可提高约1.6微米的表面用研磨球的最佳条件，以0.35微米研磨。通过应用最佳表面打磨和抛光参数对自由曲面模的表面光洁度，表面粗糙度进行测量，为改善表面约79.1，在表面上，约96.7的磨光表面上。朗读显示对应的拉丁字符的拼音致谢：作者感谢国科会的支持与中华人民共和国共和国授予国科会89 - 2212 - - 011 - 059本研究。References 1. Chen CCA, Yan WS (2000) Geometric model of mounted grindingtools for automated surface finishing processes. In: Proceedings of the6th International Conference on Automation Technology, Taipei, May 9-11, pp 43-472. Chen CCA, Duffie NA, Liu WC (1997) A finishing model of spherical grinding tools for automated surface finishing systems. Int J Manuf SciProd 1(1):17-263. Loh NH, Tam SC (1988) Effects of ball burnishing parameters on surface finish-a literature survey and discussion. Precis Eng 10(4):215-2204. Loh NH, Tam SC, Miyazawa S (1991) Investigations on the surface roughness produced by ball burnishing. Int J Mach Tools Manuf 31(1):75-815. Yu X, Wang L (1999) Effect of various parameters on the surface roughness of an aluminum alloy burnished with a spherical surfaced polycrystalline diamond tool. Int J Mach Tools Manuf 39:459-469 6. Klocke F, Liermann J (1996) Roller burnishing of hard turned surfaces.Int J Mach Tools Manuf 38(5):419-4237. 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Wiley, New York 河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名学 号指导教师选题情况课题名称套管塑料模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 专 业： 学生姓名: 学 号: 设计(论文)题目： 套管塑料模具设计 起 迄 日 期: 2006年4月1日 5月15日指 导 教 师: 发任务书日期: 2006 年 3 月 1 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：本制件来自于企业的加工零件.通过本次毕业设计，应学会能全面科学合理地对零件进行工艺分析，并能合理地选择加工方式，掌握塑料模的设计与制造，并能将塑件成型原理、成型所用设备、成型工艺、塑料模设计与塑料模制造有机的结合，能正确分析与解决生产实际中的常见问题。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：内产品名称：套管 材料：PA1010 生产数量：中等批量技术要求：所有尺寸公差按SJ1372-78的4级精度内容： （1）完成套管塑件塑料结构工艺性分析（2）完成设计说明书的编制（3）完成套管制件塑料模具装配图及零件图绘制（4）完成主要模具零件图的工艺编制所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计（论文）评语学生姓名： 何前进 班级: 模具034 学号：0312404题 目： 套管塑料模具设计 综合成绩： 指导者评语： 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计（论文）评语评阅者评语： 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日套管塑料模具设计 绪论塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自从1909年实现以纯粹化学合成方法生产塑料算起塑料工业已有90余年的历史。伴随着科技日新月异的发展塑料工业得到了前所未有的发展从而使得塑料的数量也不断上涨。当然塑料工业的发展是离不开塑料模具设计的，模具工业被誉为“工业之母”。随着模具技朮的迅速发展在现代工业生产中模具已成为各种工业产品不可缺少的重要工艺设备。由于模具成型有优质、高产、低耗和低成本等其它加工方法无法比拟的优点因此在机械、电子、轻工业、航空日用品等工业领域得到了极其广泛的应用。尤其现在电子产品种类繁多且更新换代速度之快更加快了模具行业的发展。现在模具成型技朮已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。但随着科技的不断发展，各种性能的塑料产品的不断开发，注塑工艺越来越多地被各个制造领域用以成型各种性能要求的产品。要高质量、低价格、快速地生产注塑产品，必须综合考虑成型材料，注塑模具及注塑机的问题。塑料模具设计质量直接影响成型产品的生产效率、质量及成本。 这样对注塑模具全方位的要求越来越高。高质量、低价格、快速地开发模具显得尤为重要.注射模具在注射制品成型中起极其重要的作用,除了塑料制品的表面质量,成型精度完全由模具决定之外,塑料制品的内在质量,成型效率也受模具左右,所以如何高质量,简明,快捷,规范化地设计注塑模具成为发挥注塑成型工艺优越性,扩大注塑制品应用的首要问题。以上所体现的各个方面，都与模具设计有着非常密切的关系。一副设计合理的模具，就有85成功的希望，其余就得靠设备和模具制造工人的熟练程度来达到,所以，提高塑料注射模具的设计水平就显得尤为重要。本套模具在设计的中，结合前人的设计经验和这几年模具发展新成果，采用了很多更具合理的模具结构。例如：本套模具在开始模具设计之前，考虑了多种设计方案，衡量了每种方案的优缺点，从中选择一种最具合理方案。本模具采用最新的三板模结构，及模具在开模过程中有三次分型。简化了剥料板的厚度大小，把剥料板放入定模板中与其平齐，这样就降低了模具闭合高度，曾强了模具自身的刚性。采用一拉杆控制剥料板和上模板的动作，并对其起支承作用。另外，在上下模板之间装有开闭器，其作用就是控制模具的开模顺序，使模具能够安全合理的完成开合模动作。采用这些新型结构，不仅使模具更具简单化，而且还因为这些零件都一标准化，缩短了加工周期，节约了大量成本。如今，我国模具成型工业已形成了相当规模的完整体系，越来越多的新技术，新工艺，新材料诞生，将促使我国模具工业的飞跃发展。但目前，我国模具工业的总体水平与世界先进国家相比还有一定差距，还要大力推进模具产业的科技进步，开展新技术，新材料研究开发，并进一步加强对模具工业专业技术人才的培养，为我国模具成型加工技术超赶世界先进水平作出贡献。第一章 零件的工艺性分析1.1 塑料材料的成型特性及参数（含塑件图）经过查阅资料和向生产者资询，尼龙1010成型比较容易，材料成型对模具温度要求不是很高，一般位50-60。尼龙1010具有一定的吸湿性，成型时会在制件上产生斑痕、云纹、银丝、气泡等缺陷，故在注射成型之前应对其进行干燥处理。另外尼龙1010收缩率比较大一点，在注射时颗适当加打保压时间，避免此因素对成型制件的影响。流动性好，脱模比较容易，因而可考虑用小浇口成型，因结构原因，用点浇口更容易脱模。由于塑件尺寸精度和外表精度要求不高，可以考虑将浇口设在塑件外表面。模具的冷却设计可以从简，以提高生产效率。1.2 塑件结构分析 塑件图可以看出该塑件的形状比较简单，结构较长，塑件为中空套筒件因此抽芯距也比较长。所以考虑把塑件分型面选择在中间位置（外观要求不高）型芯采用整体型芯，直接用顶干顶出制件，脱模比较简单。1.2.1 塑料制品公差的分析选取由图可以看出，塑件形状结构简单，工作精度要求不高，工作表面为内表面，查阅有关资料根据材料成型特性和结构形状可以选择一般精度4级。根据所选的精度等级确定塑件尺寸精度如图1-1所示：1.2.2 模具型腔分布初步分析塑件为套管，其工作表面为内表面，生产量不算大，但为了提高效率采用一模两腔成型。 图1-1 套管塑料制件 第二章 成型设备的选择及注射参数确定2.1 设备的选择及型号 计算塑件体积和质量 计算塑件的质量时为了选用注塑机及确定模具型腔数 计算塑件的体积：V=121953 计算塑件的质量：根据设计手册可查得PA1010的密度为1.2/dm-3 故塑件的质量为：W =Ve =121951.210-3 =14.634g采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机为XS-ZY-125型。2.2 塑件注塑工艺参数确定 查找相关文献和参考工厂实际情况，PA1010的成型工艺参数可作如下选择：（试模时可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度料筒温度：后段温度T1选用140 中段温度T2选用260 前段温度T3选用270喷嘴温度：选用200注塑压力：选用90MPA注塑时间：选用20S保 压：选用75MPA保压时间：选用10S冷却时间：选用30S 第三章 工艺方案的确定3.1 分型面的选择分型面为动模与定模的分接口,是取出塑件或浇注系统凝料的面。它的合理选择是塑件能完好成型的条件,不仅关系到塑件的脱模,而且涉及摸具结构与制造成本。 合理的分型面不但能满足制品各方面的性能要求 ,而且使模具结构简单,成本也会令人满意。选择分型面时有下面一些原则可以遵循：(1) 分型面应选择在塑件的最大截面处,否则给脱模和加工带来困难。此点可说是选择的首要原则。(2) 尽可能地将塑件留在公模侧,因在公模侧设置脱模机构简便易行。(3) 在安排制件在型腔中方位时,尽量避免侧向分型或抽芯以利于简化模具结构。 结合以上原则还要综合考虑塑件的尺寸精度、外观质量、使用要求及是否有利于浇注系统特别是浇口的合理安排, 是否有利于排气。 所设计模具的塑件套管由图可以看出，由于塑件太长不能将侧面作为分型面，因为那将导致不合理的模具高度和模腔深度，痕会出现很多抽芯机构，使模具复杂化。对于这一模具，分型面没有选择。它的套管上面有六个通孔分别以中心轴线对称分布。由于塑件的外表面是非工作表面，表面精度要求不高，顶干和浇口可以考虑选择在表面上，所以可以把套管上六个小孔的对称面作为塑件的分型面，这样把塑件放在动定模各一半分别用六各固定型芯成型六各小孔。质需要用一个长的整体活动型芯来成型内孔表面就可以了。这样不仅易脱模，使模具结构相对简单化。分型面如图1-2所示：图1-2：分型面选择. 型腔数目及排列方式的确定3.2.1 型腔的数目确定注射模可设计成一模一腔也可设计成一模多腔。其数目的确定要从以下几个方面考虑：(1) 注塑产品的尺寸及结构的复杂性 该塑件的结构简单，尺寸也不算太大，所以多腔要比单腔效率更高。(2) 塑件的尺寸精度型腔精度也相对降低，由于该塑件的精度要求不高，采用多腔能保证其精度，所以可以考虑多腔成型塑件。(3) 制造成本从塑件成本中所占的费用比例来看，多腔比单腔模低。(4) 塑成型的生产效益多腔模更具优势 根据以上几个方面的总结，一般大尺寸复杂的塑件适合一模一腔。针对此模具，其塑件尺寸为：17532属于较小尺寸的塑件，所以我选择一模两腔。3.2.2 型腔排列方式确定 本塑件在注塑时采用一模两件，综合考虑浇注系统、模具结构的复杂程度等因素采取如图1-3所示型腔排列方式： 图1-3 型腔排列此排列方式的最大优点就是便于设置侧向抽芯机构，料流长度较短。此种排列可能会由于熔接痕产生降低塑件的强度，但考虑到塑件的工作情况，此熔接痕的产生位置对塑件工作没有太大影响。所以，选择此型腔排列方式比较合适。 第四章浇注系统的设计浇注系统指塑料熔体从注射机喷嘴喷出来后达到模腔之前在模具中所流经的通道，其作用是将熔体从喷嘴平稳快速地引进模腔并在熔体充模和固化定型过程中将注射压力和保压压力充分传递到模腔各部它的设计合理与否直接对制品成型起到决定作用4.1 主流道设计设计要点(1) 主流道通常设计成圆锥形。其锥度为24度内壁表面粗糙度一般为0.63微米。(2) 为减少料流转向过渡时的阻力主流道大端呈圆角过渡其圆角半径为13MM.(3) 为防止主流道与喷嘴外溢料主流道对接处密对接主流道对接处应制成半球形凹坑。(4) 在保证良好成型的前提下主流道L应尽量短否则将增多流道凝料且增加压力损失使塑料降温过多而影响注射成型。(5) 由于主流道与塑料熔体及喷嘴反复接触和碰撞因此常将主流道制成可拆卸的主流道衬套(浇口衬套)便于用优质钢加工和热处理。(6) 当浇口套与塑料接触面很大时其受到模腔内塑料的反压增大从而易退出模具。根据设计手册查得XS-ZY-125型注塑机喷嘴的有关尺寸：喷嘴前 端孔径：d0=4喷嘴端球面半径：R0=12根据模具主流道与喷嘴的关系： R= R0+(1-2) D= d0+(0.5-1)取主流道球面半径：R=13取主流道的小端直径d=4.5 为了便于宁料的从主流道中拔出，将主流道设计成锥形，其斜度1o-3o。经换算得出主流道大端直径D=8.5。为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径r=5得圆弧过度。4.2 分流道设计分流道是指主流道末端与浇口的一段塑料熔体的流动通道。分流道的作用是改变熔体流向使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。设计要点分流道应在拐角应设冷料穴分流道截面应大于制品的壁厚每一流道要比下一流道大1020.(3).选用圆形的分流道 。4.2.1 形状选择分流道得形状有很多种，根据塑件得体积、壁厚以及形状得复杂程度，注射速率、分流道长度因素来确定。由于塑件的形状不太复杂，选用塑料的流动性很好填充容易，所以选择半圆形截面的分流道。分流道的截面尺寸由塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件以及流道长度因素来确定。由于选用塑料为PA1010流动性非常好，通常半圆形截面的半径可取1-5，我选择截面尺寸为R=3。4.2.2 分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式与型腔在分型面上的布置形式密切相关。排列尽量紧凑，流程尽量短，对称布置，使胀模力的中心与祝塑机锁模力的中心一致。考虑以上原则结合本模具的实际情况选择如图1-4所示形式： 图1-4 分流道选择 4.3 浇口的设计浇口的设计原则: (1) 要降低流动阻力哓口位置在肉厚较厚的地方。(2) 浇口应远离排气机构要避免排气信道被过早阻断。(3) 制品最厚的部分往往是最后凝固的地方会出现较大的收缩。为了补缩浇口应设在其周围。(4)浇口的位置要尽量减少熔接痕要避免熔接痕强度太低。由于本塑件的表面质量要求不高，可以考虑将浇口放在塑件外表面上。本塑件采用PA1010塑料成型，PA1010具有良好的流动性，经查表得知可以采用点浇口进料(考虑塑件本身结构特性，塑件厚度)。浇口数目，位置及尺寸为确保套管质量，并结合塑件的结构特征，确定在长轴方向的中线使用两个浇口同时进料。模具采用就模两腔也就是四个浇口同时进料。浇口放置点可以根据塑件厚度确定。经查表和计算得出浇口尺寸如图1-5所示： 图1-5： 浇口尺寸 第五章 模具机构件的设计5.1 选择顶出方式顶出机构的设计要求（1） 顶出机构设计时应昼量使塑件留于动模一侧；（2） 塑件在推出过程中不发生变形和损坏；（3） 不损坏塑件的外观质量；（4） 合模时应使推出机构正确复位；（5）推出机构应动作可靠。5.1.1 顶出方式的设计由于成品是管类零件，所以采用顶出杆的方式顶出。由于成品的表面较大中间也需有顶出杆来帮助脱模选用的也是简单的顶出杆。5.1.2 顶出杆的固定在顶板上制有台阶孔将顶出杆装入其中。这种形式强度高不易变形。但在顶出杆多的情况下台阶孔深度的一致性很难保证。在本产品中顶出杆的数量不多不会出现这种情况。5.1.3 顶出杆的配合一般直径为D的顶出杆在顶出杆固定板上的孔应为D+1顶出杆台阶部分的直径常为D+5MM顶板上的台阶为D+6.为了不使顶在产品上留有凸台顶出杆表面与凸模表面齐平或高出0.02.结合以上原则选用4顶出杆，在塑件中心底部分别各分部3个。5.2 侧向抽芯机构的设计5.2.1 确定抽芯形式塑件属于阶梯管壮形，其内型芯垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具中脱出。因此套管的内型芯必须做成活动型芯，即须设置侧向抽芯机构。由于抽芯距较大，初步选用抽芯机构为齿轮齿条抽芯。5.2.2 确定抽芯距抽芯距一般应大于成型孔的深度，由于抽芯距较长，为了使型芯在成型过程中定位准确对中精度更高型芯一端加长8深入道模板里面取，提高塑件的成型精度成型孔深度为H=175，另加3-5的抽芯安全系数，可取S抽=H+8+5=1885.2.3 确定齿轮的大小及参数由于抽芯力不大，一般普通标准齿轮可以满足需要，只要根据抽芯距确定齿轮中径就可以了。取齿轮模数为3中径为60，d=mz求得z=20、da=66、df=52.5，查表得齿轮宽度为30（与连动齿条配合），20（与主动齿条配合）。经查设计手册得齿轮轴得直径为24，用键连接完成与齿轮得固定。5.2.4 动作原理主动齿条固定在定模板上，齿轮则由轴固定在下模垫板上。活动型芯固定在莲动齿条上面，开模时主动齿条发生位置移动，带动齿轮开始旋转，齿轮产生的转矩传递给另一与莲动齿条相配合的齿轮，带动莲动齿条开始移动直到完成抽芯动作。5.3 导向装置的设计 塑料注射模上的导向装置，在采用标准模架时，已经确定下来. 一般情况下,设计人员只要按模架规格选用就可以了。但根据制品要求须设置精密导向装置时,则必须由设计人员根据模具结构进行具体设计。 一般导向分为动，定模之间的导向，垫板及顶出板的导向，推件板与下模板之间的导向,定模板与动模板板之间的导向。 一般导向装置由于受加工精度的限制或使用一段时间后,其配合精度降低,会直接影响制品的精度，因此对精度要求较高的制品必须另行设计精密导向定位装置。 在本套模具中，因为有三次开模，根据结构需，分别在垫板和顶板设置导柱和导套，还有定模板和上下模出设置导向装置。导向装置的尺寸确定导柱长度由具体模具的模板厚度确定直径为25凸台高度8。导套外圆直径为30凸台高度为8。 第六章 成型零部件的设计与计算6.1 型腔、型芯的结构设计模具采用一模两件的结构形式，考虑加工的难易程度及材料的经济性，成型需要等因素，上下模凹模型腔灰采用镶嵌式结构如图1-6所示： 图1-6：下模镶块 型芯主要与凹模结合够成来成型塑件的型腔，本塑件位管类制件，在表面由六个小孔，所以需要六个固定型芯来成型。内孔则需要一个样大的活动型芯来成型，其结构形壮位塑件的内壁形壮。6.2 成型尺寸计算及公差的选择成型零件的工作尺寸计算，要考虑塑料制品的尺寸公差，所成型所塑料的收缩率，溢料飞边厚度，塑料制品脱模，模具制造的加工条件及可达到的水平等因素。成型塑件所采用的塑料PA1010收缩率为1.1-1.5，计算模具成型零件的工作尺寸：6.2.1 型腔内表面（直径）Dm1=(32+321.5-0.2)=32.32Dm2=(13+131.5-0.2)=12.995按表4-7调整后：Dm2=12.99Dm3=(36+361.5-0.2)=36.346.2.2 型芯外表面（直径）dm1=(27.8+27.81.1+0.2)=28.3058dm2=(9.8+9.81.1+0.2)=10.1078dm3=(2.9+2.91.1+0.1)=3.0319dm=(4.8+4.81.1+0.2)=5.0528按表4-7调整后： dm1 =28.31dm2 =10.11dm3=3.03dm =5.056.2.3 中心距由零件图可以简化计算出主要距离尺寸Lm1=（2+21.1）=2.022Lm2=（6+61.1）=6.066Lm3=（10+101.1）=10.11Lm4=（67.5+67.51.1）=268.2423Lm5=（77.5+77.51.1）=78.3525Lm6=（8+81.1）=8.88按表4-7调整后： Lm1=2.02Lm2=6.07Lm3=10.11Lm4=68.24Lm5=78.35Lm6=8.886.2.4 槽深计算hm1=1.9+1.91.3+0.5(0.1+0.017) =1.9832hm2=3.9-3.91.3+0.5(0.1+0.017 =4.0092按表4-7调整后：hm1=1.98 hm2=4.016.2.5 按表4-6选定型腔有关尺寸公差后得：Dm1=32.32 Dm2=12.99 Dm3=36.34dm1 =28.31dm2 =10.11dm3=3.03dm =5.05Lm1=2.02Lm2=6.07Lm3=10.11Lm4=68.24Lm5=78.35Lm6=8.88hm1=1.98hm2=4.01将计算的工作尺寸代入计算公式中校核验证，结果能保证塑料制品的尺寸精度。6.3 型腔侧壁厚度和底板厚度计算分析下凹模镶块虽为整体式圆型腔，但由于型腔两端没有封闭，靠模板面成型。所以定义下凹模镶块型腔组合式，并采用镶拼组合公式进行计算。6.3.1下凹模镶块型腔侧壁厚度计算tc=r根据模具材料的选用原则，考虑塑件的成型特性，选用55调质钢作为下凹模镶块的材料。硬度55HRC 式中：为材料许用应力160（MPa） 为模腔压力36（MPa） 据式P=KP0取压力损耗系数K为0.4，注射机使用的注射压力P0=90MPa，则型腔压力P= KP0=0.490Mpa=36Mpa。 r为型芯外圆半径（） 代入公式计算得： tc=14 考虑各种因素，取下凹模镶块得外形尺寸为：175706.3.2 下凹模镶块底板厚度计算th=r式中：为模腔压力36Mpa为材料许用应力160Mpa r为型芯外圆半径56.3.4 凹模镶块型腔侧壁厚度及底板厚度确定由于塑件本是管类结构，上模型腔与下模型腔可以采用同一尺寸精度，不在进行计算。6.4 脱模阻力的确定由于塑件本身结构特点，模具中分型面得选择位置决定，塑件只有几个简单的脱模型芯阻力，由于太小不在进行计算。简单的顶出机构就可以确保制件在开模过程中顺利顶出。 第七章 模具其它系统计算7.1 冷却系统的设计计算 查表模具平均温度为50-60，取平均直55。用20的常温水作为模具的冷却介质，其出口温度为30，产量为(初算得一分钟完成一次开合模)0.84kg/h。7.1.1 求塑件在硬化时每小时释放得热量Q3查塑料模设计手册得PA1010的单位热流量为6.5102-7.5102kj/kg，取7102kj/kgQ3=WQ2=0.8470104J/kg =58.8104 J/kg7.1.2 求冷却水的体积量v=WQ1/Pc1(t1-t2)=2.84810-4m3/min由体积流量V查表可知所需的冷却水管直径非常小。 由以上计算可以知道，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可以不设冷却系统，依靠空冷形式冷却模具即可。 7.2 排气系统的设计为了使塑料熔体顺利充填模具型腔必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。如果型腔内因各种原因所产生的气体不能被排除完塑件上就会形成气泡凹陷熔接不牢表面轮廓不清晰等缺陷。所以排气系统对制品成型质量起着至关重要的作用。排气方式由很多种，可以利用开排气槽排气，排气槽一般设在型腔最后被充满的部位；可以利用型芯,镶件,顶针等的配合间隙或专用排气塞排气;因为所采用的成型材料本身具有良好的流动性，所选择的分形面也具有良好的排气效果，所以选择用型芯,镶件,顶针等的配合间隙来排气。SSS 第八章 其它零件的选用8.1 定模板的厚度确定 定模板的主要起保护模具固定模具的座用。其长度单边应比模板大2040MM。由于此模具较大所以取40MM.上固定板的总长度为400MM,宽度和模板一样为355MM厚度取40MM。中间开直径为68MM的孔用来固定浇口衬套。8.2 下固定板的厚度下固定板的作用和上固定板的作用差不多。长度宽度和厚度可以取同一尺寸。中间要开一个直径为50MM的通孔供注塑机的推杆顶出成品用。8.3 垫块的高度确定设计原则根据注塑机的注塑量和顶出的行程。根据标准模架和经验值取垫块高度为顶出板的顶出行程(20加顶板的厚度再加上1020MM的安全值为125。8.4 拉杆的选用拉杆通常取4支，分部在剥料板中。主要起传递位移力使剥料板动作，另外还支承和导向作用。设计中选用考虑模结构开时的刚性问题选用20的拉杆，以满足结构需要。 第九章 模具闭合高度及有关参数校核9.1 标准模架的选择根据标准模架的选用原则，结合模具设计要求，查塑料注塑模中小模架及技术条件（GB/T12556.1-1990）选择派生P4型，根据分析P4型可以完成模具动作及模具各方面尺寸强度的要求。以标准选择模架P4-355400-28-F1GB/T12556.1-1990。9.2 闭合高度确定在支承与固定零件的设计中，根据经验和标准模架确定：定模座板H1=40、上固定板H2=50、下固定板H3=50、支承板H4=55、动模座板H6=40。根据顶出行程和顶出机构的结构尺寸查表确定垫块：H5=125因而模具闭合高度为： H=H1+H2+H3+H4+H5+H6 =40+50+50+55+40+125 =3609.3 注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为400355360。XS-ZY-125型注塑机最大安装尺寸为458428，故能满足模具的安装要求。由上术计算的模具闭合高度H=360,XS-ZY-125型注
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