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固定座注射模具设计【9张CAD图纸和说明书】

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垫板A2.dwg

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关键词：: 固定注射模具设计 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

中文摘要 3

abstract 3

绪论 4

1.1 模具概述 4

1.2 本设计工作 4

零件分析及模具结构设计 5

1.1 零件的作用 5

1.2 零件材料（ABS）的特性分析 5

1.3 材料的可塑性 5

第三章：料零件结构的工艺性 7

第四章注射机的选用及校核 8

4.1注射机的选用 8

4.2注射机的校核 9

第五章浇注系统设计 12

5.1主流道设计 12

5.2冷料井设计 12

5.3分流道设计 12

5.4浇口设计 13

第六章成型零件的设计 13

6.1塑料制件在模具中的位置 13

6.2成型零件的设计 15

第七章排气系统的设计 16

第八章脱模机构的设计 16

8.1脱模力的计算 16

8.2推管强度计算与校核 17

第九章合模导向机构的设计 18

第十章温度调节系统的设计 19

10.1模具冷却装置的设计 19

10.2模具加热装置的设计 21

第十一章模板的选用 22

第十二章结构设计补充说明 22

12.1模具的开合模 22

12.2模具杆类零件尺寸参数 22

第十三章机械手Solidworks三维造型 23

固定座造型 ………………………………………………………………………………………...24

第14章设计总结 31

参考文献 32

中文摘要

本文设计了一固定座的注塑模具。通过计算设计了注塑模具的成型结构、脱模机构、浇注系统等方面。在设计过程中采用了先进制造中的CAD/CAM技术，使用solidworks软件辅助设计了模具的三维造型，

关键词：注塑模具；脱模机构;solidworks；

abstract

In this paper, a plastic injection mould of planet wheel is designed. The design includes the mould structure, the mould cavity, the pour system,?and so on. Through the design,?one of advanced manufacture technology known as CAD/CAM is used. Firstly, the software of solidworks is used to design the three-dimension model of the mould.

Key words: plastic injection mould；mould cavity;solidworks；

固定座的注塑模具结构设计

绪论

1.1模具概述

塑料，Plastic,是以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可塑成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。

模具，mould，是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。

成型塑料制品的模具叫做塑料模具。对塑料模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用的角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。

注塑模具一般有以下几部分组成：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等。

注塑成型全过程分为：塑化过程、充模过程、冷却凝固过程、脱模过程，由这四个过程就形成了一个循环，完成了一次成型一个乃至数十个塑件的过程。

1.2本设计工作

本设计的工作分三大部分：第一，设计了固定座的注塑模具及其结构；第二,用cad二维软件进行绘制模具总装图,拆绘零件图,详细标注尺寸,公差,形位公差,表面粗糙度,材料,热处理,及技术要求等.第三,写出设计说明书.

零件分析及模具结构设计

1.1零件的作用

题目所给零件为塑料固定座，该零件尺寸较小，按照其工作要求，其精度等级可选用一般精度等级。如图(1)

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内容简介：: 固定座的注塑模具设计1毕业设计论文题目名称固定座的注塑模具设计题目类别学院（系）专业班级学生姓名指导教师开题报告日期固定座的注塑模具设计2目录中文摘要3ABSTRACT3绪论411模具概述412本设计工作4零件分析及模具结构设计511零件的作用512零件材料（ABS）的特性分析513材料的可塑性5第三章料零件结构的工艺性7第四章注射机的选用及校核841注射机的选用842注射机的校核9第五章浇注系统设计1251主流道设计1252冷料井设计1253分流道设计1254浇口设计13第六章成型零件的设计1361塑料制件在模具中的位置1362成型零件的设计15第七章排气系统的设计16第八章脱模机构的设计1681脱模力的计算1682推管强度计算与校核17第九章合模导向机构的设计18第十章温度调节系统的设计19101模具冷却装置的设计19102模具加热装置的设计21第十一章模板的选用22第十二章结构设计补充说明22121模具的开合模22122模具杆类零件尺寸参数22第十三章机械手SOLIDWORKS三维造型23固定座造型24第14章设计总结31参考文献32固定座的注塑模具设计3中文摘要本文设计了一固定座的注塑模具。通过计算设计了注塑模具的成型结构、脱模机构、浇注系统等方面。在设计过程中采用了先进制造中的CAD/CAM技术，使用SOLIDWORKS软件辅助设计了模具的三维造型，关键词注塑模具；脱模机构SOLIDWORKS；ABSTRACTINTHISPAPER,APLASTICINJECTIONMOULDOFPLANETWHEELISDESIGNEDTHEDESIGNINCLUDESTHEMOULDSTRUCTURE,THEMOULDCAVITY,THEPOURSYSTEM,ANDSOONTHROUGHTHEDESIGN,ONEOFADVANCEDMANUFACTURETECHNOLOGYKNOWNASCAD/CAMISUSEDFIRSTLY,THESOFTWAREOFSOLIDWORKSISUSEDTODESIGNTHETHREEDIMENSIONMODELOFTHEMOULDKEYWORDSPLASTICINJECTIONMOULD；MOULDCAVITYSOLIDWORKS；固定座的注塑模具设计4固定座的注塑模具结构设计绪论11模具概述塑料，PLASTIC,是以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可塑成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。模具，MOULD，是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。对塑料模具的全面要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用的角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。注塑模具一般有以下几部分组成定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等。注塑成型全过程分为塑化过程、充模过程、冷却凝固过程、脱模过程，由这四个过程就形成了一个循环，完成了一次成型一个乃至数十个塑件的过程。12本设计工作本设计的工作分三大部分第一，设计了固定座的注塑模具及其结构；第二,用CAD二维软件进行绘制模具总装图,拆绘零件图,详细标注尺寸,公差,形位公差,表面粗糙度,材料,热处理,及技术要求等第三,写出设计说明书固定座的注塑模具设计5零件分析及模具结构设计11零件的作用题目所给零件为塑料固定座，该零件尺寸较小，按照其工作要求，其精度等级可选用一般精度等级。如图1如图1固定座造型图12零件材料（ABS）的特性分析（一）材料的组成丙烯晴，丙二烯，苯乙烯。（二）化学性热塑性塑料在特定的范围内能反复加热溶解和冷却的一类塑料零件。（三）用途能承受一定的外力作用，且有良好的力学性能的尺寸稳定性、并在高温下仍能保持优良性能、可作为工程结构的一类塑料，适用于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。13材料的可塑性（一）流动性1温度的影响料温高则流动性增大，但不同的塑料品种，其影响程度甚大，但该材料对温度的影响很小。2压力影响压力增加则塑料熔体受剪主要增大，熔体的表现粘度下降，因而其流动性增大。3模具的影响浇注系统形成、尺寸、布置、冷却系统设计，流道阻力等诸多因素皆直接影响到熔体在模腔内的实际流动性。固定座的注塑模具设计6（二）使用性能综合性能良好，冲击韧性、力学强度较高，尺寸稳定耐化学性、电化学性良好；易于成型和继续加工与372有机玻璃有良好的熔接性，可作双色成型塑件，且表面可以镀铬。（三）成型特性1、无定型料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成型特也有差异，应按品种确定成型方法与成型条件。2、湿性强，含水应小于03，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。3、流动性良好。4、模具设计时要注意浇注系统选择进料口位置、形式，顶出压力过大或继续加工时塑件表面呈现“白色”痕迹，脱模斜度宜取两度上。综合上述，故该材料在成型加工时，要选择“低温高压”的工艺条件为好。见表一所示表一成型条件密度3CMG计算收缩率（）加热前料筒温度（）C模具温度成型压力MPA预热后处理宜用注射机类型喷嘴料筒前部料筒中部料筒后部温度C时间H方法温度C时间H11505126526025024080701201001101216油、水、盐水901004宜用螺杆式注射机，螺杆带止回环，喷嘴宜用自锁式（四）材料的收缩性1、塑件从模腔中取出冷却至室温后的尺寸发生缩小的这种性能称为收缩性。塑件尺寸收缩不仅是树脂本身热胀冷缩的结果，而且还与各种成型因素有关。2、成型收缩形式（1）收缩的形成是由于冷却大分子链段运动困难，自由体积缩小所引起的。（2）方向性收缩是由于熔体在充模过程中受到很大的切应力，致使大分子链段沿液流方向被“梳展”排列，冷却时大分子力图恢复自由状态，使流动方向的收缩率大于收缩方向收缩率。（3）后收缩当塑料在储存和使用条件下发生应力松弛。在此，该种材料不预考虑。固定座的注塑模具设计73、收缩的影响（1）塑料品种的影响塑料的品种不同，其成型收缩值迥异。同一品种塑料，由于其分子量、填料及其配比的不同，则收缩值及其各种向异性的程度也不相同，热塑性塑料的收缩值比热固性塑料大，且收缩范围宽、方向性更明显。结晶过程引起体积的缩小、内应力增强分子取向增大，导致其收缩方向性差别增加。另外，成型后的收缩、退火或调温度处理的后收缩，一般比热固性塑料大。（2）塑件特性的影响塑件形状、尺寸、壁厚、有无嵌件、数量及其布局等对塑件的收缩值亦有重大关系。（3）模具的影响模具结构、分型面的选择、施压方向、浇注系统形式、浇注口位置、数量、截面尺寸对收缩值及其收缩方向性也有很大影响。尤其以压注与注射成型更为明显。（4）成型条件的影响模具温度高收缩值大，反之收缩值减小。注射压力高、保压时间长，塑件收缩值降低，反之收缩值增大。就热固性塑料而言，随预热情况、成型温度、成型压力、保持时间、填料类型及硬化特性的不同，亦会对其收缩值及其收缩方向性造成影响。总之，成型条件不仅影响塑料的可模塑性，且对制品的力学性能、外观、收缩以及塑件中的结晶和取向等都有广泛影响。三熔体的流动特性（一）粘性的流动行为在塑料成型的过程中，极少数几种工艺外，均要求塑料处于粘性状态。因为，在这种状态下的塑料不仅易于流动，而且易于变形。这给它的输送和成型制品带来极大的不变。使之大规模的工业化生产成为可能。熔体流动和变形，都是在外加工的作用下实现的。其中，最为重要的是剪切应力，因为成型时塑料熔体或分散体在设备或模具中流动的压降，所需功率及制品质量等均受它的制约，切应力还直接影响到熔体粘度。（二）影响粘度流动的因素粘度是描述塑料熔体流动行为的重要量度，为塑料模设计不可缺少的工艺数据，分析了解其影响因素十分重要。分别受到温度、压力、剪切速率、聚合物等因素的影响。其中，聚合物又要分析到分子量，分子量的分布、聚合物化学结构等诸多因素。第三章料零件结构的工艺性塑件的几何形状与成型方法、模具结构、能否顺利成型与脱模、以及与制品质量等均有密切关系。塑件几何形状设计需满足成型工艺性要求。一避免侧孔与侧凹塑件的内外表面形状应设计得易于模塑成型，以防止采用复杂的瓣合模与侧抽芯模具结构，为此塑件设计应尽量避免有侧孔与侧凹。二脱模斜度为便于塑件从模腔中脱出或从塑件中抽出型芯，塑件设计时须考虑其内外壁面应有足量的脱模斜度。最小的脱模斜度与塑件性能、塑件几何形状有关。根据资料所得ABS材料的型芯与固定座的注塑模具设计8型腔脱模斜度分别为351和40120注1脱模斜度的取向根据塑件的内外形尺寸所定；塑件内孔，以型芯小端为准，尺寸符合图样要求，斜度由扩大方向取得；塑件外型，以型腔大端为准，尺寸符合图样要求，斜度由缩小方向取得。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。2当要求开模后塑件留在行腔内时，则塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度。三塑件的壁厚合理确定塑件壁厚十分重要。塑件壁厚受使用要求、塑料性能、塑件几何尺寸与形状以及成型工艺等众多因素的制约。塑件各部分壁厚应均匀一致，切忌突变与截面厚薄悬殊的设计。塑件壁厚一般在16CM范围内，常用值为23CM，通常随塑料品种及塑件大小而定。热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚需查阅相关资料。此外，塑件壁厚还与熔体充模流程有关。四圆角为防止塑件转角的应力集中，改善其成型过程中的充模特征，增强相应处的模具与塑件的机械强度，提高其外观的可视性，必须塑件各面的转角处或内部连接处，均采用圆角过度。实验表明，当圆弧半径大于塑件壁厚1/4时，应采用集中系数小于2；当这个比值增大为1/2时，其应力集中系数可减至15。塑件内部表面转交处，采用如下图的圆角圆弧半径过度，可有效减小其内应力。如图2固定座的注塑模具设计9第四章注射机的选用及校核41注射机的选用411制品的体积估算将该固定座塑件的体积我们用SOLIDWORKS三维造型软件进行自动测试,3981420MV总412根据体积选注射机则由2表51常用热塑性塑料注射机型号和主要技术规格初选型注射机SZ40/68如下表二所示表二注射机主要技术参数理论注射容积3CM螺杆直径注射压力（MPA）模板行程M模具最大厚度顶出行程喷嘴孔直径M实际注射量G锁模力（KN）模具最小厚度M定位孔直径喷嘴球半径582616022024040453400130064531242注射机的校核421注射量的校核338214914820CMV总则GM75总总在一个注射成型周期内，需注射入模具内的塑料熔体的质量，应为制件和浇注系统两部分质量之和，即浇总N根据生产经验，注射机的最大注射量是其额定注射量的85，即GM850式中一个成型周期内所需注射的塑料质量；M型腔数目，取；N2N单个塑件的质量；总G浇注系统凝料和飞边所需的塑料质量取；浇GG10浇注射机额定注射量；G固定座的注塑模具设计10则有GM543804172422锁模力的校核锁模力是在成型时锁紧模具的最大力。成型时高压熔融塑料在分型面上显现的涨力应小于锁模力，即10AKPFC式中注射机的额定锁模力；FN塑料制品与浇注系统在分型面上的总投影面积；A2M熔融塑料在型腔内的平均压力；对于螺杆式注射机，其型腔内平均压力CPA一般为，取；AM3520ACP30安全系数，常取；K21K其中塑料制品在分型面的投影面积为221374MA主流道在分型面的投影面积为222580分流道在分型面的投影面积为23764A故总投影面积为232154076581M则有KNKNF1006故满足条件423最大注射压力的校核塑件成型所需的最大锁模力应小于注射机的额定锁模力，即SP式中注射机的最大注射压力；PMA成型塑件所需的注射压力；S注射机的额定注射压力为160；40/68SZ而PA66材料的注射压力为70120；故有S423注射机安装模具部分的尺寸校核4231喷嘴尺寸主流道位于模具中心塑料熔体入口处，它将注射机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道。其形状为圆锥形，便于塑料熔体按序顺利地向前流动。开模时主流道凝料有能顺利地拔出。主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，甚至塑件的内在质量，热塑性塑料的主流固定座的注塑模具设计11道一般由浇口套构而成。如下图所示模具主流道衬套的小端孔径D和球面半径R要与塑料注射成型机喷嘴前端孔径DMM和球面半径R满足下列关系M21RR150DD保证注射成型时在主流道衬道处不形成死角，无熔料积存，并便于主流道凝料的脱模。故有444232定位孔尺寸模具与注射机上定位孔为，两者按配合实现定位，以保证模具主流道的轴M367FH线与注射机喷嘴轴线重合。4233模具厚度与注射机模板闭厚度模具闭合时的厚度在注射机动、定模固定板之间的最大闭合高度和最小闭合高度之间，即MINHMAX式中注射机允许的最小模具厚度；MINH模具闭合厚度；注射机允许的最大模具厚度；AX其中模具闭合厚度为MM1925632403故有4019424开模行程的校核对于单分型面注射模，其最大开模行程应满足MHS10521式中注射机最大开模行程；S塑件脱模距离；1HM包括浇注系统凝料在内的塑件高度；2固定座的注塑模具设计12则有MMS510620其中注射机最大开模行程与模具厚度无关。第五章浇注系统设计51主流道设计主流道是指从注射机的喷嘴与模具接触的部位起到分流道为止的一段流道。主流道横截面形状采用圆形截面。为了便于流道凝料的脱出，主流道设计成圆锥形，其锥度为，62取，内壁光滑，表面粗糙度小于。主流道大端与分流道相接处应有过渡圆角4RAM40（通常取，选用）以减少料流转向时的阻力。RM31R1对于小型注射模具，直接利用主流道衬套的台肩作为模具的定位圈，定位圈与浇口套一体，压配于定模板内，能防止从定模板内顶出。且因定位圈直径D为注射机定位孔配合直径，应按选用注射机的定位孔直径确定。直径一般比注射机定位孔直径小，以便于装模，故选浇口套上D为，浇口套结构与尺寸参数如零件图所示。D013652冷料井设计在每个注射成型周期开始时，最前端的料接触低温模具后会降温，变硬被称为冷料。为了防止在下一次注射成型时，将冷料带进型腔而影响塑件质量，一般在主流道或分流道的末端设置冷料井，以储藏冷料并使熔体顺利地充满型腔。为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往使冷料井兼有开模时将主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用。先选用Z形拉料杆的冷料井，其结构尺寸如下附图所示附图A53分流道设计分流道是主流道与型腔浇口之间的一段流道。它是熔体由主流道流入型腔的过渡通道。对于多型腔模需设分流道，为使各型腔内能同时填充，分流道采用平衡式布置。比较不同截面形状分流道的性能，采用U形分流道，其热量损失小，加工性能容易。固定座的注塑模具设计13U形分流道宽度可在内选取，半径，深度，BM105BR50RH251；斜度HR50取；8；2MH32M3054浇口设计浇口是料流进入型腔最狭窄部分，也是浇注系统中最短的一段。浇口尺寸狭小且短，目的是使由分流道流进的熔体产生加速，形成理想的流动状态而充满型腔，又便于注射成型后的塑件与浇口分离。本设计中浇口形式采用侧浇口，其形状简单，便于加工，而且尺寸精度容易保证；适用于一模多件，能提高生产效率；试模时，如发现不适当，容易及时修改；能相对独立地控制充填速度与封闭时间。侧浇口截面形状为矩形，其尺寸参数如下TNH051B750L31R式中浇口深度，通常；HM2塑件在浇口位置处的壁厚；T系数，对于PA，；N8N浇口宽度；B浇口长度；L浇口半径；RM则有；H61280取；BB5R为去浇口方便，取；L7其中分流道与浇口的连接方式及尺寸参数如下附图所示附图B固定座的注塑模具设计14第六章成型零件的设计61塑料制件在模具中的位置611分型面的确定打开模具取出塑件或浇注系统凝料的面，叫分型面。分型面的设计是型腔设计的第一步，它受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度、排气槽和浇注口位置等诸多因素的影响。1分型面的选择选择分型面即是决定型腔在模具中应占有的位置。设计中遵循的原则如下（1）符合塑件脱模为使塑件能从模具内取出分型面的位置应设在塑件断面尺寸最大部位。这是一条最根本的原则。（2）分型面的数目及形状通常采用一个与注射机开模方向相垂直的分型面，特殊情况下采用一个以上的分型面或其它形状的分型面。确定分型面形状时应以模具制造及脱模方便为原则。如具有弯曲形状的，其模具的分型面应以塑件的弯曲中心面作为分型面。（3）分型面的确定在确定型腔在模具中的方位时，分型面的选择应尽量防止形成侧孔或侧凹，以避免采用较复杂的模具结构。（4）确保塑件的质量分型面不要选择光滑部位的外表面，避免影响外观质量；将塑件塑件要求同轴度的部分全部放到分型面的同一侧，以确保塑件的同轴度；要考虑减小脱模斜度造成塑件大、小端的尺寸差异要求等。（5）有利于塑件的脱模由于模具脱模机构通常设置在动模一侧，故选择分型面时应尽可能使开模后塑件在动模一侧。这对于自动化生产所用的模具，尤其显得重要。（6）考虑侧向轴拔距一般机械式分型抽芯机构的侧向抽拔距都很小，因此选择分型面时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合方向上而将短抽拔距作为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯。（7）锁紧模具的要求侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型塑件，应将投影面积大的方向在动、定模的合模方向上，而将投影面积较小的方向作为侧向分型面。（8）有利于排气当分型面作为主要排气渠道时，应将分型面设计在塑料熔体的流动末端，以利排气。（9）模具零件易于加工选择分型面时，应使模具分割成便于加工的零件，以减小机械加工的阻力。若按分型面设计原则中的“塑件要求同轴度的部分要放到分型面的同一侧，以保证塑件同轴度要求”来确定分型面的话，塑件脱模比较困难。来确定分型面的话，塑件脱模比较困难。故为使塑件从模具中顺利脱模，且简化模具结构，应按设计原则中的最基本一条将分型面选择在塑件外形的最大轮廓处，即塑件处，而其同轴度要求通过对结构中如定模板等零部M74固定座的注塑模具设计15件的设计与加工提出尺寸与形状的公差精度来保证。612型腔数量及排列方式考虑到该塑件尺寸较小，且为大批量生产，故采用多腔注射。根据所选注射机注射容量，由前校核所述，选取二腔。模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、H形排列、直线排列及复合排列等。其中，型腔的圆形排列加工较困难，直线形排列加工容易，但平衡性能较差，使用较广泛，故选用直线形排列。62成型零件的设计对于塑料模的型腔设计常用的有两种方式一种是整体式型腔，另一种是组合式型腔。整体式型腔结构简单，牢固不易变形，但是型腔复杂，加工难度非常大。组合式型腔可使复杂型腔简单化，并且加工难度降低，模具型腔可更换，提高了模具的使用寿命。621成型零件工作尺寸的计算成型零件上用以成型塑件部分的尺寸,称为成型零件的工作尺寸成型零件工作尺寸主要有型腔和型芯径向尺寸，型腔和型芯的深度尺寸,中心距等。6211型腔径向方向上的尺寸计算分度圆直径CPMQDD1齿顶圆直径A齿根圆直径CPFF式中塑件分度圆直径；D塑件齿顶圆直径；A塑件齿根圆直径；FM塑件平均收缩率（）；CPQ则有8512综合以上几节的叙述，进行下列计算1、型腔尺寸（由零件尺寸进行逆推），AB6的收缩率为5。A圆周方向的尺寸424254271383853819505055025161651608303053015固定座的注塑模具设计16646456432747457437B高度方向的尺寸45455452257070570356656032424524122252015555025622模具型腔侧壁和底板厚度的计算理论分析和实践证明，对大尺寸型腔，刚度不足是主要问题，应按刚度条件计算；对小尺寸型腔，强度不足是主要问题，应按强度条件计算。该模具为小尺寸型腔，则对于圆形镶拼组合式，按强度计算有侧壁12MPCPRT底部PHT式中模腔压力（）；MPMA材料许用应力（），对于45钢，；PPMPAP160凹模型腔内孔；RM则有TC35121603TH78并由3表610对于型腔内壁直径在范围内的圆形镶拼组合式凹模有40模套壁厚MTC8MS18今取10第七章排气系统的设计为了将模腔内的气体顺利排除，常在模具分型面处开设排气槽。许多模具的推杆或型芯与模板的配合间隙均起到排气作用，可不必另外开设排气槽。第八章脱模机构的设计在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔和型芯上脱出，这种脱出塑件的机固定座的注塑模具设计17构称为脱模机构。整个脱模过程包括开模、推出、取件、闭模、脱模机构复位过程。对于中心有孔的圆筒形塑件，采用推管推出机构进行脱模，推管推出平稳可靠，塑件无变形，无顶出痕迹。推管的脱模机构采用动模座板固定型芯的推管机构，即型芯（主型销）固定在动模座板上，并且穿过推板和推杆固定板，推管固定在推杆固定板上。推管内部与主型销做间隙配合，推管外部与型腔板做间隙配合，推管与主型销配合长度为顶出行程，M53推管与型腔板的配合长度为推管外径的倍，这种顶出机构结构可靠，多用于脱模距离不251大的场合。81脱模力的计算当脱模斜度不大时（一般指）初始脱模力最大，一经推动，脱模力即迅速减小，所以脱5模力的计算须按照无脱模斜度的条件计算。由于塑件壁厚与其内孔直径之比大于，故由1表594应按下式计算20110BFKMLSERQ式中脱模力；QN塑料弹性模量，对于，由表557查得E2/C6PA；25/1082塑料平均成型收缩率；S包容型芯的长度；L塑料与钢的摩擦系数，对于，由表556查得；F63502塑料的泊松比，约为；M49038塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积，当塑件底部有通孔时，BM该项视为零。与和有关的系数，其由下式计算所得KRTTRK2式中型芯的平均半径，；RCMCR4751037塑件的壁厚，约为；TMT51则有2471502K其中取；2CNE30F46则有NQ15906882推管强度计算与校核821推管直径的计算推管直径由下式计算所得D固定座的注塑模具设计18413264QENLD式中推管直径；DCM推管长度系数，；70推管长度，；LCML61推管数量；N推管材料的弹性模量，对于钢E2/N27/102CMNE则有CD301590216764473考虑到于推管中放一主型销与冶金粉末嵌件配合，故选取MD822推管应力校核其校核公式如下SDNQ24式中推管应力2/CMN推管钢材屈服极限强度，对于一般中碳钢；S/C2/30CMNS则有2221/300401594CMNS第九章合模导向机构的设计在模具工作时，导向机构可以维持动模和定模正确合模，合模后保持型腔的正确形状。同时,导向机构可以引导动模按顺序合模，防止型芯在合模过程中损坏；并能承受一定的侧压力。本设计导向机构采用导柱导套导向。因动、定模合模时无方位要求，故导柱在模具上的布置方式可采用直径相同并对称布置。并使固定导柱的孔径与固定导套的孔径相等，以便于加工，且有利于保证同轴度和尺寸精度。为使导向装置具有良好的导向性能，将导柱的先导部分做成锥度。考虑到模具生产批量大，故选用带肩导柱与带肩导套。为了使导柱、导套的配合表面硬而耐磨，而中心部分具有良好的韧性，导柱导套材料选用20号钢经渗碳淬火处理，渗碳深度为0812MM。其中，导柱淬火到HRC5660，导套淬火到HRC5055，导套硬度低于导柱硬度，可以改善摩擦情况。导柱、导套的尺寸参数如下附图所示固定座的注塑模具设计19附图C附图D导柱、导套加工的工艺路线为毛坯棒料，材料为20号钢车削加工内外圆配合部分留磨量0203MM热处理渗碳淬火内外圆磨削精磨至要求尺寸。导柱在热处理后修复中心孔，最后进行磨削时，可利用两端的中心孔进行装夹，并在一次装夹中将导柱的两个外圆磨出，以保证两表面间的同轴度。导套磨削加工时，先磨内圆，再以内圆定位，用顶尖顶住芯轴磨外圆。这样，就不仅可保证同轴度要求，且能防止内孔的微量变形。导柱、导套端部转弯处必须圆滑，以防止在运动中将配合表面划伤。因此，全部精磨后，必须用油石将圆弧处磨圆滑，消除磨削后在圆弧处出现的棱带。第十章温度调节系统的设计在塑料注射成型过程中，模具就像一个热交换器，输入热量的方式是加热装置的加热和塑料熔体带走的热量。输出热量的方式是自然散热和向外热传导，其中95的热量是靠传热介质冷却水带走。在塑料成型过程中，要保持模具温度稳定，就应保持输入热和输出热平衡。为此，必须设置模具温度调节系统，对模具进行加热和冷却，以调节模具温度。101模具冷却装置的设计1011冷却系统的计算10111注射周期RCNITT式中充模时间；ITS开压及保压时间；N冷却时间；C开闭模及取件时间；RSA充模时间由前面计算可知，在一周期内注射量为GG829固定座的注塑模具设计20则由1表549查得，取STI805STI60B开压及保压时间开压及保压时间与塑件壁厚有关，其公式为23SN式中塑件平均壁厚；该塑件平均壁厚为；SMM5故有STN5162530C冷却时间由1表551查得时，对于PA66，STC93D开闭模及取件时间其脱模取件及开闭模时间基本上与模内塑件的冷却无甚关系，故计算冷却系统时可不考虑。故其注射周期为STCNI7195316010112塑件熔体的单位热流量KTCQ21式中塑件熔体的单位热流量；1QKGJ/塑件的比热容；C/结晶形塑料的熔化潜热；K冷却水的出口温度；1T冷却水的进口温度；2其中；30C20并由表114查得；KGJ/184KGJK/1035则有Q485110113模具冷却时所需的冷却水的体积流量21TCWQVP式中冷却介质的体积流量；VMIN/3单位时间内注入模具中的塑料质量；WI/KG冷却介质带走的热量；2QJ冷却介质的密度，为；3/10冷却介质的定压比热，时，；PCC2KKGJP/418其中；IN/56071893KGTG在不考虑其它热损失的情况下，可以认为塑件所放出的热量等于冷却介质带走的热量，故有；KGJQ/412则有MIN/1073520318042533V固定座的注塑模具设计2110114模具冷却水管道直径VVD604式中冷却水管道直径；DM管道内冷却水的流速，一般取，选取VSM/528SV/02则有60261734310115冷却水管总的传热面积传热膜系数按下式计算208174DVFK式中冷却通道孔径与冷却介质间的传热系数，（）；KCHMJ2/与冷却介质有关的物理系数，由5表829查得；F7F则有220803/51617184故冷却水孔总的传热面积为TKWQA260式中模温与冷却介质温度之间的平均温度，其中，模温为；TCC80则有21302380924456MA10116模具上开设的冷却通道的孔数DLAN式中冷却通道的长度，为使模具得到均匀冷却，要求控制回路长度在LM1215M内，今取为14M；则有8410623N1012冷却系统的结构本模具采用凹模冷却水道布局，在模具上钻孔，通入冷却水。由于直通式冷却通道形状结构简单，制造方便，适用于成型较浅的塑件，故采用该种形式，分别与动、定模板上钻孔。当固定座的注塑模具设计22塑件壁厚基本均匀时，冷却通道与型腔表面距离相等，但考虑到塑件留在动模上的部分比定模上的要厚，故动模上的水孔较靠近型腔。且由于该塑件壁厚较厚，故应将冷却通道尽量靠近型腔，今取定模上冷却水孔的孔壁至镶件表面的距离为7，动模上的为5。MM102模具加热装置的设计对于热塑性塑料注射成型模具，当遇到成型流动性差的塑料及采用热流道时均需要对模具进行加热,对于热固性塑料也需要加热。因本设计中采用冷流道浇注系统且对于塑件材料PA66其流动性好，故不需设置加热装置。第十一章模板的选用由6表注射模中小型模架组合形式，结合实际计算所需，采用基本型模板尺寸选用如下2A模板座板规格宽度长度厚度宽度厚度LBL定模A动模B1定模1H动模2200X25020025080403152525垫块支承板推杆固定板推板导柱导套复位杆内六角螺钉宽度厚度厚度厚度宽度直径3C3H1H22D12D34063321620118202812584M中心距B2B3BL2L3L16080156206210146固定座的注塑模具设计23第十二章结构设计补充说明121模具的开合模开模时,其在动定模板处分型,当动模移动一定距离后，主型销脱离定模板，在注射机中心顶杆作用下，推动推板与推杆固定板，此时弹簧被压缩，并且带动推管将塑件顶出。当塑件脱出后，中心顶杆退回，弹簧复位，动模部件便往前移动合模。122模具杆类零件尺寸参数1221拉料杆附图E1222推管145其余63固定座的注塑模具设计24附图F1223主型销附图G第十三章机械手SOLIDWORKS三维造型首先我要对SOLIDWORKS进行介绍一下，它是一种先进的，智能化的参变量式CAD设计软件，在业界被称为“3D机械设计方案的领先者”，易学易用，界面友好，功能强大，在机械制图和结构设计领域，掌握和使用SOLIDWORKS已经成为最基本的技能之一。与传统的2D机械制图相比，参变量式CAD设计软件具有许多优越性，是当代机械制图设计软件的主流和发展方向。传统的CAD设计通常是按照一定的比例关系，从正视，侧视，俯视等角度，根据投影，透视效果逐步绘出所需要的各个单元，然后标注相应尺寸，这就要求制图和看图人员都必须具备良好的绘图和三维空间想象能力。如果标注尺寸发生变化，几何图形的尺寸不会同步变更；如果改变了几何图行，其标注尺寸也不会发生变化，还要重新绘制，标注，因此绘图工作相当繁重。参变量式CAD设计软件，是参数式和变量式的统称。在绘制完草图后，可以加入尺寸等数值限制条件和其他几何限制条件，让草图进入完全定义状态，这就是参数式模式。由于软件自动加入了关联属性，如果修改了标注尺寸，几何图形的尺寸就会同步更新。也可以暂时不充分的限制条件，让草图处于欠定义状态，这就是变量式操作模态。SOLIDWORKS模形由零件，装配体和工程图等文件组成，没有生成零件之前的图纸称为草图。由2D，3D草图直接生成3D模形和工程图时，如果修改了草图的标注尺寸，其3D模形和工程图会同步更新；相反，如果修改了工程图的标注尺寸，其3D模形和草图也会同步更新。软件使用起来非常方便，大大减少了设计人员的工作量，提高了工作效率。固定座的注塑模具设计25通常，从打开一个零件文件或建立一个新零件文件开始，绘制草图、生成基体特征、然后在模型上添加更多的特征，生成零件。也可以从其他软件导入曲面或几何实体开始，编辑特征，生成零件和装配体工程图。这是常用的设计方法，也就是自下而上的设计方法。草图绘制从零件文件开始，对于一个新的产品设计，要首先建立零件文件。由于零件、装配体及工程图的相关性，所以当其中一个视图改变时，其他两个视图也会自动改变。SOLIDWORKS2004允许自定义功能,选择菜单栏中的“工具”“选择”命令,可以显示定义”系统选项”和”文件属性”选项卡SOLIDWORKS2004可以自动保存工作自动恢复功能可以自动保存零件,装配体或工程图文件的信息,在系统死机时不会丢失数据如果设定此选项,则选择”工具”_”选项”菜单命令在”系统选项”选项卡上,单击”备份”选项,选择”每N次更改后,自动恢复信息”复选框,然后设定信息自动保存前应发生的变更次数SOLIDWORKS2004具有很强的文件交换功能,可以输入,输出数十种文件格式,可以与AUTOCAD，PRO/ENGINEER,SOLIDEDGE,CAM等软件很方便地进行文件交换。SOLIDWORKS2004在草图绘制模式及工程图中提供显示网格线和捕捉网格线功能。可将网格线与模型边线对齐，还可捕捉到角度。网格线和捕捉功能在SOLIDWORKS2004中不太使用，因为SOLIDWORKS是参变量软件，尺寸和几何关系已提供了所需的精度。固定座造型131固定座的几何造型结构简析从图131可看出固定座为几个圆柱段所组成，其建模方法有二种，第一种使零件的各个圆柱段分别拉伸然后再拼凑起来第二种由于此零件的各个组成部分有一个共同点都是旋转体那么在只需要创建一个草图的情况下就可对其进行旋转造型了,所以此零件的建模方法应选择后种图131固定座固定座的注塑模具设计26812、创建固定座草图绘制1启动SOLIDWORKS后，单击“标准”工具栏上的“新建”（）命令按钮，或选择“文件”“新建”菜单命令，打开“新建SOLIDWORKS文件”对话框如图132所示。图132新建SOLIDWORKS文件对话框2单击“零件”图标（或单击“高级”按钮，进入TUTRIAL窗口，然后选择“零件”图标）。3单击“确定”按钮，这时就会创建一个新的零件文件。首先要绘制草图，然后拉伸生成零件的基体特征。由于该草图是减速器正箱体，为了保证对称，要先绘制中心线，然后利用中心线镜向草图。4在FETUREMANAGER设计树中选择前视基准面。5单击草图绘制工具栏的“草图绘制”（）命令按钮，此时在前视基准面上打开一张草图。6单击草图绘制工具栏上的“中心线”（）命令按钮，将指针移到草图原点处。当指针变为点时，表示指针正位于原点上。单击鼠标左键，向上移动指针，生成中心线如图133所示。固定座的注塑模具设计27图133绘制中心线7单击草图绘制工具栏上的“直线”（）命令按钮，或选择“工具”“草图绘制实体”“直线”菜单命令，须绘制如图134草图。指针形变笔形。单击放置第一点，然后拖动拉出第一段，第二段（或直接绘制一个矩行）图134固定座草图绘制8草图为蓝色表示欠定义，因此可以自由调动形状和大小。10单击标准工具栏的选择命令。选择固定座的直线，双击此直线上的尺寸可以固定座的注塑模具设计28任意改变它的数值，按其固定座右铭的零件图写入正确的尺寸。图135固定座草图绘制更正后的图旋转基体特征通过旋转所绘制的草图来生成基体的操作步骤如下1单击“特征”工具栏上的“旋转凸台基体”（）命令按钮，旋转PROPERTYMANAGER出现。2在组框中，执行如下操作。将旋转中心设置为“直线2”。设置旋转为旋转单一方向。旋转角度为360。图形区域中显示旋转的预览。3单击确定按钮，生成旋转。新特征“旋转1”出现在FEATUREMANAGER设计树中和图形区域如图135。固定座的注塑模具设计29图135旋转基体4单击FEATUREMANAGER设计树中“旋转1”旁的加号，用于拉伸特征的“草图1”现已列在特征的下面。5单击标准工具栏上的保存命令按钮，在“文件名”文本框中键入“固定座”，单击“保存”按钮。圆角基体特征6单击“特征”工具栏上的“圆角”（）命令按钮，圆角PROPERTYMANAGER出现。7在组框

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