机器上塑料拉手外壳的注塑模具设计[抽芯][PROE]-[机械毕业设计论文A3112]
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机器
塑料
拉手
外壳
注塑
模具设计
抽芯
proe
机械
毕业设计
论文
a3112
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,26页,14900字左右.
开题报告一份.
任务书一份.
三维图一份.
图纸共32张,如下所示
A0-装配图.dwg
A2-定模板.dwg
A2-定模垫板.dwg
A2-定模座板.dwg
A2-动模板.dwg
A2-动模底板.dwg
A2-动模垫板.dwg
A3-垫块1.dwg
A3-垫块2.dwg
A3-推板.dwg
A3-推板固定板.dwg
A4-测型心.dwg
A4-测型心2.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-顶板导套.dwg
A4-顶板导柱.dwg
A4-定模.dwg
A4-动模.dwg
A4-滑块1.dwg
A4-滑块2.dwg
A4-拉料杆.dwg
A4-锲紧块1.dwg
A4-锲紧块2.dwg
A4-限位块1.dwg
A4-限位块2.dwg
A4-斜导柱1.dwg
A4-斜导柱2.dwg
A4-型心压块1.dwg
A4-型心压块2.dwg
A4-压块.dwg
A4-主流道衬套.dwg
- 内容简介：
-
毕业设计（论文）任务书 系部： 机 械 工 程 系 专业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名：黄松健 学 号： 设计（论文）题目： 基于 术的 塑料拉手注塑模具设计 起 迄 日 期： 年 至 设计（论 文）地点： 指 导 教 师： 吴松乾 专 业 负 责 人： 发任务书日期： 任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论义）开始前一周内填好并发给学生； 2任务书内容必须用黑墨水笔 工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书马，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写； 4任务书内有关“系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码，学生的“学号”要写全号，请规范化填写； 5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 87文后参考文献著录规则要求书写。不能有随意性； 6有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2002 年 4 月 2 日”或“ 2001 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： 本课题来源于对某产品 塑料拉手 零件的仿制设计。 本课题要求应用学生所学的专业基础及专业知识，结合零件实物，分析和解决实际问题，提高学生的工程素质和初步的工程实践能力，达到专业培养目标要求。 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）： 本课题任务的内容和要求： 一、复习并学习所需的专业知识，搜集整理设计资料； 二、结合零件实物，分析其结构工艺性及材料成型工艺性等技术要求； 三、选择分型面，进行模具型腔结构的初步设计； 四、进行必要的工艺计算； 五、选择所用的注射成型设备，进行初步的校核计算； 六、在计算的基础上，进行模具的总体结构方案设计； 七、对模具的结构方案进行论证，并进行各主要零部件的结构设计； 八、绘制模具结构草图，选择模具零件材料，并进行充分论证； 九、应用 或 高级三维 件进行模具设计，并利用仿真功能对模具结构进行检查； 十、利用立体结构模型数据，完成模具结构的装配图样和部分零件图样； 十一、整理设计资料和计算数据，编写设计说明书，并翻译外文资料； 十二、将全套设计材料装订成册，上交以供毕业答辩。 毕 业 设 计（论文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括图表、实物等硬件要求）： 本课题成果的要求： 一、设计说明书一份（工艺分析、工艺计算、设备选择、方案设计等）； 二、模具立体结构模型数据拷贝一份； 三、模具结构的装配图样和部分零件图样； 四、翻译外文资料一份（和设计说明书装订成册）。 4主要参考文献 1 张中元 . 塑料成型工艺与模具设计 . 北京：航空工业出版社 2 塑料模具设计手册编写组 . 塑料模设计手册 . 北京：机械工业出版社 3 模具标准选编组 . 模具标准汇编 . 北京：中国标准出版社 4 徐进 . 模具材料应用手册 . 北京：机械工业出版社 5 王树勋 . 典型注塑模具结构图册 . 广东 :中南工业大学出版社 6 黄圣杰 . 001 高级开发实例 . 北京：电子工业出版社 7 初利宝 . 具设计 . 北京：北京大学出版社 8 王树勋，邓庚厚 . 典型注素塑模具结构图册 . 长沙：中南工业大学出版社 9 曹宏深，赵仲治 . 塑料成形工艺与模具设计 . 北京：机械工业出版社 10 陈志刚 北京：机械工业出版社 11 林程，吴志诚 毕 业 设 计（论文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 3 月 1 日 3 月 5 日 3 月 8 日 3 月 12 日 3 月 15 日 3 月 31 日 4 月 1 日 5 月 7 日 5 月 10 日 5 月 28 日 5 月 31 日 6 月 4 日 学习知识、参观调研、搜集资料、开题报告 外文资料翻译、零件立体造型、结构初步设计 工艺计算、结构设计、设备选择、结构草图 三维 件模具设计，模具结构仿真检查 模具图样（装配图、零件图） 检查整理设计资料、装订成册并上交 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 系部意见： 负责人： 年 月 日 开 题 报 告 塑料拉手注塑模具设计 of 别： 机电工程系 专业名 称 ： 机械设计制造及自动化 学生姓 名： 学 号： 指导教师姓名、职称 ： 完成日期 年 计）开题报告 选题 塑料拉手注塑模具设计 院系 机电工程 专业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 指导教师 本选题的意义： 在现代生产中 60%工业产品需要使用模具加工，模具工业以成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上依赖模具生产，特别是汽车、轻工、电子、行空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，具国际生产技术协会预测， 21 世纪机械制造行业的零件，其粗加工的 75%和精加工的 50%都依靠模具完成。因此，模具工业已成为国民经济的重要工业。 模具工业发展的关键是模具的技术，模具技术又涉及到多学科的交叉。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家特别是 一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进制造技术和设备，提高模具制造水平，已取得了显著的经济效益。美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家，早在 20 世纪 80 年代末，美国模具行业有一万两千多个企业，从业人员有十七万多人，模具总产值达 美元。日本模具工业从 1957 年开始发展起来的，当年模具总产值仅有 106 日元，到 1998 年总产值已超过 亿日元，在短短的 40 余年内增加了 460 倍，这也是日本经济 能 迅 速 发 展 并 在 国 际 市 场 上 占 有 一定优势的重要原因之一 。 纵观世界经济的发展，模具工业在经济繁荣和经济萧条时代都不可或缺。经济发展较快时，产品畅销，自然要求模具能跟上，而经济发展滞缓期，产品不畅销，企业必然想法设法开发新产品，这同样会给模具带来强劲需求。因此，国内外行家都称现代模具工业是 不衰的工业。 目前，世界模具时常仍供不应求。近几年，世界模具市场总量一直为600美元左右，其中美国、日本、法国、瑞士等国一年出口模具约占本国模具总产量的 1/3。可见研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。模具在日本被誉为“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之为“金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“磁力工业”。可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展中将发 挥越来越重要的作用。 本课题为注塑类模具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技 术水平的高低已经一个国家制造业水平的重要标志之一，而本题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用，如 ，以及相关软件的应用。在独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业、等各个行业广泛应用，对塑料模具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计还涉及到模具注塑模的相关知识。这对我来说是一个新领域，所以通过这次毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问 题有着深远的意义。 本选题的国内外发展状况： 随着世界经济产业结构的调整，先进的制造工艺已成为我国工业的发展方向之一。而制造业的基础模具工业也随之迅速地得到发展。中国模具潜在的市场很大，近年来中国已迅速地发展成为模具制造大国，在世界模具制造业产值中，所占的比例逐年上升，模具材料的用量也逐年增长。工业技术不断向前发展，对模具要求在更苛刻、更高速的工况条件下工作。因此，国内外都在模具材料的研究和发展上做出了巨大的努力，也在这一方面取得了不少成果。制造模具及其零件的材料有很多，如钢，铸铁，非铁合金及其合金、高温合 金、硬质合金、钢结硬质合金、有机高分子材料、无机非金属材料、天然或人造金刚石等。但其中钢是用的最多，应用范围最广的材料。 国内方面 : 近几年，我国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度发展，在世界模具产值中所占 比例显著提高。经过几次钢种整顿的标准修订，在 1299金工具钢标准中包含了 37 个钢种，基本上形成了我国特色的模具钢系列。据中国冶金工业联合会调研，我国模具钢按照使用状态主要分为：塑料模具钢约占 60%； 冲压模具钢约占 20%；压铸模具钢占 6%8%。目前我国模具用钢广泛，除了 工具钢 (碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢 )外，还有轴承钢、弹簧钢、调质钢、渗碳钢、不锈钢等，钢种达数十种之多，但常用的只有 20余种，而用量最多的是 355 45、 40。其中 应用量大面广，但在冶炼、铸造、锻造、热处理等方面存在一系列问题，模具使用寿命较低，特别是产品结构和应用方面还存在一些问题 1,8。 国内大多数冶金厂设备、工艺较落后 ,大多采用电炉冶炼 ,钢的纯度差 ,表面脱碳层深、碳化物级别高、疏松 超标。钢材的冶金质量低、成材率低 ,一般质量的模具钢多 ,高质量的模具钢材少。而国外模具钢生产 80 %以上采用真空精炼和电渣重熔生产 ,钢材纯度、等向性高。而国内通过电渣重熔生产的模具钢所占的份额很少 ,大约 1/10 。国外发达国家的模具钢成材率在 85 % 90 % ,而国内成材率仅为 70 %。与国外相比存在很大差距 3。 塑料模具的工作条件比较复杂 ,它在工作过程中会受到高温塑料填充和流动的压应力和摩擦力作用 ,同时高温塑料在成型过程中总会有一些腐蚀性物质析出。这种特殊的工作条件对塑料模具材料提出了特定的性能要求。 具材料包括模具钢和合金材料 ,但主要是模具钢。目前 ,专用塑料模具钢系列主要包括渗碳型塑料模具钢、淬硬型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀型塑料模具钢和无磁型塑料模具钢等 7。 我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为 3 3国外常用的塑料模具钢已形成较完整的系列 ,如美国塑料模具钢有 7 个钢号 ,形成完整的 P 系列 :日本日立金属公司有 15 个钢号 :日本大同特殊钢 13 个钢号。我国塑料模用钢的随意性较大 ,80 %是用 碳钢和 40。对于复杂、精密模具 ,为避免热处理变形 ,一般在退火态、正火态或调质态加工使用 ,因此寿命仅为国外同类模具的 1/10 1/2 。国内汽车塑料模具企业大多愿意选用德国、日本、瑞典三大系列的模具钢 ,高光模具材料用 N 2738 、 关键模具材料用进口的 2738 、 。但是 ,在国内购买欧洲模具钢材 ,价格上扬30 % 40 % ,严重影响了国内模具的竞争力 3。 针对我国模具材料生产和强化技术的现状及存在问题， 今后我国模具材料技术的发展及应用要重视以下几个 方面： 1）、扩大模具钢的品种规格充分发挥现有设备，特别是新引进设备的能力，大力发展高精度高质量模具扁钢和中厚模具钢板的生产。至少应达到模具钢产 量的 3%左右。扩大精料生产，根据需要提供剥皮、冷拔、银亮钢材的生产，逐步开发经过机械加工和淬回火处理的模块和制品，提高产品的附加值。 2）、完善模具材料系列，合理使用材料结合模具工业的发展，形成我国新的模具钢系列，当前尤其应注意开展粉末冶金高性能模具钢的研究开发工作，以满足高性能长寿命模具生产的需要，相应地开展模具钢强韧化机理及模具失效机理的研究工作，指导材料研究， 并相应地开展测试手段和测试技术的开发工作。 3）、建成几条技术先进的模具材料生产线有计划地建立完善的科研试制基地和技术情报中心，在全国建成各具特色的几条技术先进的模具钢生产线，采用先进的工艺装备先进的技术，生产高纯净度、高等向性，品种规格齐全的高精度高质量模具钢钢材和制品，使我国模具钢的生产技术、产品质量迅速全面地达到国际先进水平。 4）、大力开拓模具钢的国外市场充分发挥我国的资源优势，尽快研究出国外市场需求的高质量模具钢精品，以产顶进，变资源和原料出口为模具制品出口，创更高的经济效益和社会效益 6。 国 外方面 : 随着模具制造业的不断发展， 对模具钢从冶金质量、数量、性能上要求不断提高。在国外出现高合金、高质、优化、低级材料强化及扩充材料领域等趋向，模具材料由低级向高级发展，发展的趋向是碳素工具钢低合金工具钢高合金工具钢，相继出现一系列新型模具材料，模具标准钢的合金化程度也日趋提高。例如美国， 15 种热作模具钢合金元素含量全部大于 5%， 而合金元素含量大于 10%的有 10 种，用量占 80%。 工业发达国家的冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢种类比较齐全，并已形成系列，如美国的冷作模具钢有 O 系列、 A 系列 、 D 系列， 热作模具钢有 H 系列，塑料模具钢有 P 系列。但常用的模具钢种集中在几个钢号或十几个钢号，其中用量较大的有 、 、 、 、。这些钢的使用性能较好，由于合金工具钢标准比较完善合理，针对性较强，具有一定的先进性、代表性，在国际上信誉较高，而被世界各国 广泛采用，形成国际上的通用化趋势。 此外，国外也不断地研制新钢 种，以满足模具工业不断发展的需求。国外相继开发的新型热作模具钢包括：高淬透性特大型锻压模具钢，如国际标准 的 40 法国 准中的等；高热强性模具钢，如美国 本日立金属公司的 以及特殊钢公司的 5等； 高温热作模具钢，如美国的 本的 。各国发展的新型冷作模 具 钢 有 ： 高 韧 性 、 高 耐 磨 性 模 具 钢 ， 如 美 国 钒 合 金 钢 公 司 的， 日本大同特殊钢公司的 等；低合金空淬微变形钢，如美国 准钢号 日本的 ；火焰淬火模具钢， 如日本 本日立 钢；粉末冶金冷作模具钢， 如美国 ； 高速钢基体钢有美国的 时效模具钢有日本的；热作模具钢有瑞典的 ； 塑料模具钢有日本的 法国的 。 塑料模具钢的发展趋势主要有以下几个方面：易切削、抛光性好的塑料模具钢，如美国的 412、 本的 国的 典的 ； 预硬化型塑料模具钢，如美国 445，日本的 国 312)等；整体淬硬型塑料模具钢，如美国 ；耐腐蚀塑料模具钢，如 的 110典 司的 4；无磁塑料模具钢，如日本大同特殊钢公司的 1。 国外模具钢发展的一个特点是从分散生产走向 集中，以获得数量、质量和技术上的优势。集中生产可以很快地建成技术先进的模具钢生产线，开展炉外精炼、电渣重熔、连铸、精锻、精轧、可控气氛热处理、无损检测等技术和装备研究，从而生产出高纯度、高等向性、品种规格齐全的钢材与制品，创名牌，提高国际市场竞争力。工业发达国家一般都有 13 家工厂专业生产模具钢，其产量往往占国家模具钢产量的 70%80%，如日本的日立金属公司和大同特殊钢公司。为了加强竞争力量，一些大的模具钢生产厂有跨国合作的趋势， 如奥地利的百乐钢厂与瑞典乌德赫姆公司合作， 模具钢产量达 15 万吨。 国 外模具钢发展的另一个特点是模具钢的制品化和精品化。除增加模块、 板材、扁钢外，还进行深加工，提供高附加值制品和精品，为此设置了设备先进的机加工和热处理部门。一些大型企业供应的模具钢制品、精品已达 60%左右，不仅方便了用户、加快了制模周期，企业也获得了经济效益。国外模具制造业正在向通用化、标准化、系列化高效率、短制造周期发展， 应用日益普及。为了适应模具制造业发展的需要，模具材料日益向多品种、精细化、制品化的方向迅速发。 为了 加强竞争力量， 适应经济全球化的发展趋势，国外模具钢的生产从分散趋 向于集中，并多家公司进行跨国合并，为了更好地进行竞争，这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模具钢科学研究基地， 形成几个世界著名的工模具生产和科研中心。以满足迅速发展的模具工业需求 1。 研究内容： 一、复习并学习所需的专业知识，搜集整理设计资料； 二、结合零件实物，分析其结构工艺性及材料成型工艺性等技术要求； 三、选择分型面，进行模具型腔结构的初步设计； 四、进行必要的工艺计算； 五、选择所用的注射成型设备，进行初步的校核计算； 六、在计算的基础上，进行模具的总体结构方案设计； 七、对模具 的结构方案进行论证，并进行各主要零部件的结构设计； 八、绘制模具结构草图，选择模具零件材料，并进行充分论证； 九、应用 或 高级三维 件进行模具设计，并利用仿真功能对模具结构进行检查； 十、利用立体结构模型数据，完成模具结构的装配图样和部分零件图样； 十一、整理设计资料和计算数据，编写设计说明书，并翻译外文资料； 十二、将全套设计材料装订成册，上交以供毕业答辩。 研究方法、手段及步骤： 方法、手段： 本次设计的任务是设计出一套 塑料拉手的注塑模具，通过设计能够熟悉和掌握注塑 零件和注塑模具的全过程，能够根据不同塑件 材料的性能及特点， 选择适当的模具结构，并掌握模具主要零件的强度计算及每一个零件尺寸的确 定，掌握材料的选择，热处理要求及制造工艺知识。通过该设计，能熟练运用计算机进行设计和绘图。 此零件体积比较小，形状比较复杂，对模具设计制 造要求较高。对该零件成型工艺的详细分析，根据工序多，精度高的特点，在模具设计中，如何才能以最快的速度设计出模具来，并降低成本，首先应考虑 术如何才能在设计中发挥其主要优势？因此，我使用了强大的模具设计软件 件的设计完全依靠 各个模块，因此设计的关键就是 计软件在 模 具 设计中的应用问题，并且由于该零件的尺寸及复杂程度，给动模的设计带来难度，并且凸凹模的设计工作变的尤为关键，为圆满完成这次设计任务，我对该软件的几个 常用模块，特别是零件、曲面、工程图及模具模块进行了比较深入的学习，相信能借助 设计工作达到事半功倍的效果！ 我在此次模具设计过程中，应用 件，拟定新的模具设计 路线：测绘出零件的二维和画出三维图模具结构三维设计模具主要零部件的三维设计凸凹模的三维及二维设计。 步骤 ： 1、先收集资料，剖析塑件，确定塑件用料； 2、再拟定模具结构方案，初选注塑机，进行模具设计计算； 3、然后绘制模具装配草图，校核注塑机有关工艺参数； 4、运用 维软件及 维软件绘制装配总图及相关零件图 。 参考文献： 1 夏玉海 . 模具产业的现状及发展趋势 J. 现代制造技术与装备， 2007, 07(6): 12 2 蒋媛 . 聚焦中国模具 J. 模具专刊（工业设计）， 2008, 11(5): 4247. 3 贺平，王巍 . 线圈注射模设计 J. 机械设计与制造， 2007, 12(12): 192193. 4 马党参，陈再枝，刘建华 . 我国模具钢的发展机遇与挑战 J. 金属加工（冷加工）， 2008, 19(8): 7175. 5 马忠臣，李强，杨秀林 . 现代模具工业发展评述 J. 机械工程师， 2006, 03(3): 2324. 6 张立明 . 我国现阶段模具行业的发展状况及发张趋势 J. 机械工程师，2008, 11(5): 56. 7 程述 . 长三角模具产业现状及发展趋势探讨 J. 金属加工（冷加工）， 2008, 15(11): 912 8 钟元，七丁，微凉 . 模具 查报告 J. 航空制造技术， 2008, 21(4): 6667 9 评论员 . 国外模具企业带给我 们的启示 J. 机械工程师， 2007, 03(5): 1112 10 王毅，孙新，刘铁军 . 先进制造技术在模具制造中的应用 J. 河南科技，2008, 02(8): 5657. 11 申开智 . 塑料成型模具 M. 北京：中国轻工业出版社 2008: 61 12 田作奎 . 线圈骨架注射模的设计 J. 轻工机械， 2004, 23(1): 3537 13 李轶明 . 注射模中侧向分型与抽芯机构的设计 J. 科技情报开发与经济，2007, 17(21): 250251 14 卢毓伟 . 线圈骨架多点浇口注射模设计 J. 模具工业， 2004, 22(3): 3234 15 赵兰蓉，申开智，张杰在 . 基于 析的精密线圈骨架制品及模具的优化设计 J2004, 32(10): 5153 16 王春伟，欧德群，庞毅等 . 塑料件注射模侧向抽芯设计 J. 中国塑料， 2006, 20(9): 8087 17 in of . 2007, 14(128): 418426 18 A A . 2009, 38(36): 8356 8367. 19 in of . 2009, 51(36): 101108. 淮 阴 工 学 院 毕业设计 (论文 )说明书 作 者： 黄松健 学 号： 20040203104 系 ： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 基于 术的 塑料拉手注塑模具设计 指导者： 吴松乾 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 摘要 拉手注塑模具设计说明书主要阐述了基于 术的塑料拉手注塑模具的设计、制造、及其工艺方案的制定，并且着重介绍了注射加工方法、模具的结构及模具零件的设计制造，用 软件在对零件进行受力分析，以及运动分析、干涉检查。然后用 的 块进行模具设计，包括流道及冷却水道设计，部分电极可以在装配块里设计。在此基础上可以很好地控制电极对应零件的位置关系，并利用软件的功能进行干涉检查，可以减少了设计上的失误。 目前模具行业已比较成熟，很多零件日趋标准化，可以 直接从市场上购买到，所以本次主要设计项目是零件型腔的设计、制造及其工艺，基于所设计制品结构较复杂，所以将模具设计为一模一腔。在本论文中还对生产工艺方案作了初步分析探讨。 关键词 注射 模具结构 制造工艺 生产方案 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 of he of of We of We of we by , of of So we so we in is be So is to of As is we as In we of 目 次 1 引言 1 2 产品工艺 2 3 工艺方案及设计方法 3 具工艺方案 3 计方法 4 4 模具结构设计草案 5 腔布局以 及分型面选择 5 溢系统设计 5 型零件设计 6 注系统设计 11 模导向机构的设计 15 向分型与抽芯机构设计 17 出机构的设计 22 度调节系统设计 23 簧的选定 24 5 结论 25 6 致谢 26 7 参考文献 27 附录 :工程图 第 1 页 共 27 页 1 引言 模具行业是一个高新技术密集型，而且又重视经验的产业。特别是随着近代工业的飞速发展，塑料制品用途日益广泛，注塑模具工艺空前发展，依靠人工经验来设计模具已经不能满足需要，企业越来越多地利用注塑模流分析技术来辅助塑料模具的设计。利用此类 件，设计人员可以仿真出塑料成型过程中的充填、保压、冷却及脱模后的翘曲变形等过程，准确预测塑料熔胶在模腔内的流动状况，温度、压力、剪切应力、体积收缩等变量在整个充填工程中某瞬间的分布情况。利用注塑模流分析技术，能预先分析模具设计的合理性，减少试模次数，加快产品研发 ，提高企业效率。 近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。塑料模热流道技术更成熟，气体辅助注射技术已开始采用。模具 开发出了自主版权的模具 件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具标准件应 用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。衡量模具产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度、 模具的使用寿命和制造周期等。国内外模具产品水平仍 有很大差距。 目前 统及数控技术在模具加工领域起着不可缺少的重要作用。当今流行的三维造型软件有 中 功能强大应用范围广泛。 原因是，该工具建立在相对准确的数学模型基础之上，从而可以近似获得实际指导生产实践的效果，此外，计算的快捷性使得在实际试模前，可以对于多个浇注系统和冷却系统进行评估直至优化，从而达到缩短设计和制造周期，提高质量的目的。本课题模具所用软件是 ,该模具的设计过程大致如下：首先用进行零 件的实体特征造型，特征是 软件的基本设计单元，用户可以每次创建一个特征的方式进行三维造型，并且零件的数据是关联的，其基础是 软件采用了 单一数据库技术。用 软件在对零件进行受力分析，以及运动分析、干涉检查。然后用 的 括流道及冷却水道设计，然后各部分电极可以在装配块里设计。在此基础上可以很好地控制电极对应零件的位置关系，并利用软件的功能进行干涉检查，极大地减少了设计上的失误 。 说明书详细介绍了基于 的结构及相关工艺。重点 第 2 页 共 27 页 介绍了 术和三维立体设计技术 术在该产品设计中的运用。在该注塑模设计中，对成型零件的设计、合模导向机向机构的设计、推出机构的设计等内容均作了比较详细的介绍。 2 产品工艺性 拉手塑件的材料是聚氯乙烯，聚氯乙烯具有较高的机械强度，流动性好，易于成型，成型收缩率小，理论计算收缩率为 溢料值为 热容较低，在模具中凝固较快模塑周期短，制作尺寸稳定，表面光泽。产品形状如图一所示，光滑没有棱角，塑件的两侧孔有一定的尺寸要求。为保证产 品质量，塑件的制作拟采用注塑成型。 塑料的成型工艺主要有注射挤出压缩等。根据产品的材料精度要求和生产效率拟采用注射成型。注射成型是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有热塑性塑料都可以用这种方法成型，某些热固性塑料也可以用注射模成型此法的特点。注射成型能够一次成型十分复杂的形状，满足尺寸精度的要求，能适应品种繁多的塑料材料，成型周期短，生产效率高，易实现全过程电脑控制。 塑模注射过程有加料、塑化、充模、保压、冷却和脱模等几个步骤 ,但从塑料在注射过程中的状态变化来看 ,只有塑化和熔体模塑两个过程 ,下面就 从这两个方面对注塑工艺过程作一个简要的介绍： 第 3 页 共 27 页 （ 1）塑化是熔料注入模腔前的准备工作。这一过程是指塑料粒加入注射机料斗 ,经已加热达到预定温度的料筒 ,在一定的预塑背压下 ,螺杆输送 ,融熔塑化定量的溶化均一的称料 ,其塑化质量和预塑化量由注射工艺参数所决定。 （ 2）熔体模塑过程是 :充模 ,聚合物在模内压实聚合物从模内倒流 ,浇口处物料凝固 ,聚合物在模内冷却 ,制品脱模。 为保证产品质量，塑件的制作拟采用注塑成型。 3 工艺方案及设计方法 模具工艺方案 根据产品的结构特点，模具设计时考虑如下： （ 1）模腔 数目的确定，从生产率上考虑，模腔数应尽可能地多，在理论上对于相同的制品，模腔数多的模具能和模腔数少的模具动作的一样快。但事情并不总是如此的，模具周期往往会由于模腔数地增加而增加。考虑拉手塑件地结构形状，拟采用一模一腔。 （ 2）分型面的选择，塑件外形较为复杂，且有孔、筋，塑件成型收缩后必然留在型芯上，模具分型面设在塑件截面轮廓最大部位，与开模方向垂直，开模后塑件留于动模一侧有利于脱模机构顶出塑件。此分型面不影响塑件外观以及配合面的质量，且分型面处产生的飞边易于修整加工。 （ 3）浇注系统，针对该塑件的框结构特点 ，模具设计采用在框内侧的侧浇口。这种浇注系统塑料流程短、流动阻力小、流道存料少、进料快、动能损失小、传递压力好、保压补塑作用强，有利于排气及消除熔接痕，且模具结构简单制造方便。塑件成型后浇口痕迹留在再塑件的内侧，不影响制品的外观质量，在流道的末端开有冷料井，用来储藏注射间隔期间由于喷嘴端温度降低造成的冷料 （ 4）型腔结构，对于拉手塑件模具的型腔结构有两种选择：整体式和瓣合式。整体式型腔是由整块钢材直接加工而成的，这种结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的塑件质量好。瓣合式型腔是由两个以上零件组合而成的。这种结 构改善了加工性，减少了热处理变形，节约了模具贵重钢材，但其结构复杂，装配调整比较麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹，组合后的型腔牢固性差。对于拉手塑件模具整体考虑，型腔 第 4 页 共 27 页 结构拟采用整体式 （ 5）模具的结构为采用三个方向的滑快抽芯结构。 （ 6）冷却系统的设计，注射模冷却系统的设计经常被认为是次要的问题，对于冷却系统的尺寸和结构设计都不予重视，冷却系统的设计不合理，对于小型的塑件会产生内应力，对于壁较薄的大型塑件会产生变形，甚至应力开裂。而且冷却不充分，会导致延长成型周期， 从而降低生产效率。拉手塑件是小制品，型芯的 冷却系统使用喷流系统是有利的，在型芯中央开孔（盲孔），并插入一根外径比孔径小的管子，温度控制介质（水或油）通过管子通道型芯的顶部，在液体回流过程中控制型芯的温度。 （ 7）标准化设计，模具设计一般不具有唯一性。对于同一产品零件，不同的设计人员设计的模具不尽相同，为了便于实现模具的 少数据的存储量，在建立模具 中包括数据准则的标准化，模具零件和模具结构的标准化。有了标准化的模具结构，在设计模具时可以选用典型的模具组合，调用标准模具零件，需要设计的只是极少数的 工作零件。 计方法 塑料制品的开发不仅需要对每个塑料制品进行设计，而且必须设计这些制品的模具产品，而模具制造一般价格高并且费时，一旦在加工完成后再进行修改，其代价是很大的。随着计算机软硬件技术的不断提高，在制品的设计分析模具的设计制造方面，应用计算机进行辅助设计分析加工（即模具 成为可能。模具 至最后投产，都使用同一数据库和一个不中断的数据流。这一过程从产品设计的实体几何模型开始，对制品进行结构和美学设计 并给予评价，再对实体模型进行有限元网格划分，根据流变学原理，分析注射工艺中的充填冷却收缩变形过程。同时，根据制品的实体造型，设计型腔型芯及电极，需要时也可绘制出二维图样，再利用模架数据库，选配模架模板。最后由图形数控软件得到刀位文件，经后置处理后输出数控代码，就可以由数控机床进行加工了。 能非常强大，包含了零件造型产品装配 具开发钣金件设计外型设计逆向工程机构模拟应力分析等功能模块，因而广泛应用于机械汽车模具工业设计航天家电玩具等各行业，在国 外尤其是制造业发达的地区有着庞大的用户群。因此在这次设计中我准备采用 第 5 页 共 27 页 4 模具设计草案 型腔布局以及分型面选择 本模具生产的拉手属于小批量生产，且产品精度不是太高，所以采用一模一腔模具结构形式。型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，型腔的的布置应使型腔通过浇注系统从总压力中得所需的足够压力，以保证塑料熔体均匀地充满型腔，使型腔的塑件在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短，同时采用平衡的流道和合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。由于受 到塑件结构的限制，所以模具采用一模一腔分布。 分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置、形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面是一般应遵循以下几项基本 原则： 1、 分型面应选在塑件外形 截面轮廓最大部位。 2、 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模。 3、 保证塑件的精度要求。 4、 满足塑件的外观质量要求。 5、 便于模具的加工制造。 6、 对成型面积的影响。 7、 对排气效果。 8、 对侧向抽芯的影响。 综合考虑以上的几项基本原则，本模具分型面 设在塑件截面轮廓最大部位，与开模方向垂直 。 排溢系统的设计 当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内空气及塑料受热或凝固 第 6 页 共 27 页 产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因而产生的气体不被排干净，一方面将会在塑件上产生气泡，接缝表面轮廓不清及充填缺料 等成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。由于本模具型腔较小且很简单，所以可以利用推 板 、活动型芯等活动配合间隙排气， 排气间隙应小于 聚氯乙烯 的溢料间隙（ 成型零件的设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、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，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生磨擦。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，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件应根据塑料的特性、塑件的结构和使用要求，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，计算成型零件的尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 凹模的设计 因为塑件较小，而且采用一模一腔，使用凹模形式，采用整体嵌入式，因为采用这种形式各个凹模采用机械加工、冷挤压和电加工等方式加工制成，然后压入 模板中，这种结构加工效率高，维护方便，可以保证型腔形状尺寸。它的特点是牢固，使用中不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。它的缺点是加工困难，热处理不方便。 型芯的设计 本模具设计的难度在于侧型芯的设计，由于小型芯结构复杂，如果用手工去设计，那难度是很大的，利用 维软件 设计，用软件中的型腔设计可以很方便的抽取出小型芯 。本方案中直径较小的型芯采用阶梯轴结构，单独制造，在嵌入模板中，用压板固定。型芯采用 ，热处理要求硬度 50。 成型零件工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸。任何塑件制作都有一定的几何形状和尺寸的要求，在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求较高。因此在模具设计时应根据塑件的尺寸精度等级来确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸 第 7 页 共 27 页 精度的因数很多。主要有： 拉手塑件的材料是 聚氯乙烯 ， 聚氯乙烯 具有较高的机械强度，流动性好，易于成型，成型收缩率小，理论计算收缩率为 模具型腔侧璧和底板厚度计算 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用 ,应具有足够的强度和刚度 ,如果型腔侧壁和底板厚度过小 ,可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏 ;也可能因刚度不足而产生绕曲变形 ,导致溢料或出现飞边 ,降低塑件尺寸精度，并影响到脱模的顺利进行 应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚 ,尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔 ,更不能单纯凭经验来确定型腔侧壁和底板厚度 . 模具型腔壁厚的计算 ,应以最 大压力为准 熔体充满型腔的瞬间产生的 ,随着塑料的冷却和浇口的冻结 ,型腔内的压力逐渐降低 ,在开模时接近常压 大尺寸的模具型腔 ,刚度不足是主要矛盾 ,型腔壁厚应以满足刚度条件为准 ;而对于小尺寸的模具型腔 ,在发生大的弹性变形前 ,其内应力往往超过了模具材料的许用应力 ,因此强度不够是主要矛盾 ,设计型腔壁厚应以强度条件为准 . 型腔壁厚的强度计算条件是型腔在各种应力形式下的应力值不得超过模具材料的许用应力 ;而刚度计算条件由于模具的特殊性 ,应从以下三方面来考虑 : (1)模具成型过 程中不发生溢料； (2)保证塑件尺寸精度； (3)保证塑件顺利脱模； 型腔结构尺寸计算 （ 1）型腔侧壁厚度计算 在熔体压力作用下 ,侧壁向外膨胀产生弯曲变形 ,使侧壁与底板间出现间隙 ,间隙过大将发生溢料或影响塑件尺寸精度 设允许最大变形量为 , 其壁厚按刚度条件计算式为 : 第 8 页 共 27 页 s=3 4132 式中 许变形量 ( 型腔侧壁厚度计算取 ： 20 2）底板厚度计算 组合式型腔底板厚度实际上是支承板厚度 对于常见的动模边为双支脚的底板 ,为简化计算 ,假定型腔长边 l 和支脚间距 L 相等 ,底板可作为受均匀载荷的简支梁 ,其最大变形出现在板的中间 ,按刚度条件计算底板的厚度为 : h=34式中 l/经计算取 50 （ 3）动模支撑板厚度 动模支撑板又称作型芯支撑板，一般都是两端用垫块支撑的。其厚度的选用按照经验来选用， 根据表（动模垫板厚度）取 30 塑件的结构和斜度 设计塑件结构时 ,首先要考虑塑件壁厚均匀 ,以产生缩孔 ,气孔 ,变形 ,开裂等缺陷 ,塑件强度较低处可设置加强筋等 为了便于塑件从模具中脱出 ,防止脱模时拉伤塑件 ,设计时 ,塑件内外表面沿脱模方向应留有足够的斜度 ,即脱模斜度 ,脱模斜度的取向应根据塑件的内 ,外尺寸而定 内孔以小端尺寸为准 ,塑件外形以大端尺寸为准 ,尺寸符合图样要求 ,且由于斜度而导致的尺寸变化应满足塑件的公差要求。 成型零件的强度计算 第 9 页 共 27 页 塑料塑件在模腔中成形以后 ,便可以从模具中取下 ,但塑件从模具中取下之前 ,制件在成形过程中，模具型腔受到熔体高温高压的作用 ,所以模具型腔侧壁和底板必须有足够的厚度 ,以满足强度和刚度的要求 模具会产生弹性形变 ,强度不够 ,模具会产生塑性变形或破裂。 各种情况下所受的应力必须小于材料的许用应力 拉伸应力 拉伸许用应力 弯曲应力 弯曲许用应力 对于小尺寸的型腔 ,强度不足是主要矛盾 . 需要型腔不产生溢料 ,保证塑件尺寸精度并能顺利脱模 . （ 1）模具型腔不产生溢料 型腔在高压作用下会产生弹性形变 ,使一些配合面形成间隙 ,间隙超过一定值 ,将出现溢料 设计时需使模具型腔在高压作用下产生的弹性形变的变形量小于所允许的最 大变形量 . （ 2）保证塑件尺寸精度 如果型腔变形量较大 ,还会影响塑件的尺寸精度 ,所以通常使型腔变形量为塑件公差的 1/5. （ 3）保证塑件顺利脱模 若塑料熔体的压力产生过大的弹性形变 ,其型腔变形量大于塑件收缩量时 ,塑件的周边被型腔包住 ,这样塑件脱模时必须强制脱模 ,从而使塑件划伤 ,划裂 ,因此型腔变形量应小于塑件收缩量 . 定模的设计 因为塑件尺寸不是很大，而且采用一模一腔，使用定模形式，采用整体嵌入式，因为采用这种形式各个定模采用机械加工、冷挤压和电加工等方式加工制成，然后压入模板中，这种结 构加工效率高，维护方便，可以保证各个型腔形状尺寸一致。 型腔和型芯工作尺寸计算 1. 型腔和型芯的径向尺寸 （ 1）型腔径向尺寸 如前所述，塑件的基本尺寸 最大尺寸，其公差 为负偏差，如果塑件上原有的公差标注与此不符，应按此规定转换为单向负偏差。因此塑件的平均径向尺寸为 。模具型腔的基本尺寸 最小 尺寸，其公差为正偏差，型腔的平均尺寸为 z /2。型腔的平均磨损量为c/2，考虑平均收缩率后，则可列出下列等式： 第 10 页 共 27 页 2()2(22 略去比其它各项小得多的 /2*)(21)1( z 与 c 是和 有关的量，因此公式后半部分可用 x 表示。标注上制造公差后得： zz M 00 )1()( 由于 z ，c与 的关系随塑件的精度等级和尺寸的不同而变化，因此式中 前的系数 度较低时， z 和c可以忽略，则 x=件的尺寸较小 ，精度较高时， z 可取 /3，c可取 /6，此时 X=： M 00 )1()( 经计算得型腔径向尺寸为 ： （ 2）型芯的径向尺寸 塑件孔的径向尺寸 公差 为正偏差，模具型芯的基本尺寸 尺寸，其公差为负偏差，经过与上面类似的推导，可得： 00 )1()(经计算得型腔芯向尺寸为： 带有嵌件的塑件，收缩率较实体收缩率小，在计算收缩值时，应将上式中含有收缩值的这一项的塑件尺寸改为塑件外形尺寸减去嵌件部分尺寸。 为了塑件脱模的方便，型腔和型芯的侧壁都应设计有脱模斜度，当脱模斜度值不包括在塑件 公差范围内时，塑件的外形的 尺寸只保证大端塑件内腔的尺寸只保证小端。这时计算型腔尺寸以大端尺寸为基准，另一端按脱模斜度相应减小；计算型芯尺寸以小端尺寸为基准，另一端按脱模斜度相应增大，以便于修模时有余量。如果塑件 的使用要求正好相反，则应在图纸上注明。 在型腔深度尺寸和型芯高度尺寸计算中，由于型腔的底面或型芯的端面磨损很小，所以可以不考虑磨损量，由此可以推出： 00 )1()( 第 11 页 共 27 页 00 )1()(zz M 经计算得型腔深度尺寸和型芯高度尺寸分别为 ： 上两式中修正系数 x=1/2 2/3，当塑件尺寸大精度要求低是取小值，反之取大值。 塑件上凸台之间，凹槽之间或凸台到凹槽的中心线之间的距离称为中心距，这类尺寸属于定位尺寸。由于模具上中心距尺寸和塑件中心距公差都是双向等值公差，同时磨损结果不会使中心距尺寸发生变化，在计算中心距尺寸时不必考虑磨损量。因此，塑件中心距基本尺寸 寸 是： 1( 标注上制造公差后得： 2/)1(2/ 模具中心距是由成型孔的中心距决定的。用坐标樘床加工孔时，孔轴线位置尺寸偏差取决于机床的精度，一般不会超过 普通方法加工孔时，孔间距大，则加工误差大。如果活动型芯与模版孔为间隙配合，配合间隙j会使型芯中心距尺寸产生波动而影响塑件的中心距尺寸，塑件中心距的误差最大值为j，对于一个型芯，中心距的偏差最大值为 这时应使 z 和j的累积误差小于塑件中心距所要求的公差范围。 按平均收缩率，平均制造公差和平均磨损量计算型腔型芯的尺寸有一定的误差，这是因为在上述公式中， z ，j和 前的系数的取 值凭经验决定，为保证塑件的实际尺寸在规定的公差范围内，尤其对于尺寸较大和收缩率波动范围较大的塑件，需要对成型尺寸进行校核，校核的条件是，塑件的成型公差应小于塑件的尺寸公差。 型腔或型芯的径向尺寸： )()( m i nm a x 或 型腔深度或型芯高度尺寸： )()( m a x 或 塑件的中心距尺寸： 第 12 页 共 27 页 ( m a x 式中的符号意义同前。 校核后左边的值与右边的值相比较小，所设计的成型零件尺寸越可靠。否则应提高模具制造精度，降低许用磨损量， 特别是选用收缩率波动较小的塑料来满足塑件尺寸精度要求。 浇注系统 注射机的选择 从模具设计的角度出发，应了解的注射机的技术规范有：注射机的类型、最大注射量、最大注射压力、锁模力、最大注射面积、模具的最大和最小闭合厚度、最大开模行程以及模具在注射机上安装时所需的定位孔的大小、螺钉孔的位置等等。 （ 1）注射量 注射量是注射机每次注射塑料的最大体积或质量，一般，注射机注射量的利用率为 80%所以，选择的注射机，其注射量应满足下式要求，即 浇） 2/机=1=4 D2 s1机 12 式中 注射机注射塑料的最大质量，单位为 g； 塑件质量（包括浇注系统），单位为 g； n 型腔数（每模塑件数）； 每个塑件体积，单位 为 3 浇注系统体积，单位为 3 注射机公称容量，单位为 3 1 标定注射机塑料的密度，单位为 g/ 3 2 塑件所成型塑料的密度，单位 为 g/ 3 D 螺杆式注射机的螺杆或柱塞式注射机柱塞的直径，单位为 S 螺杆或柱塞的注射行程，单位为 第 13 页 共 27 页 注射机实际注射塑件时所需的质量，单位为 g； ( 2 )注射压力与所模力 当高压的熔料进入并充满型腔时，将产生一个很大的力，迫使模具分开，所以必须在模具上加一个锁模力。 1)型腔内熔料的压力 p=80%注 注查得数值为 80130 120 2)型腔内的作用力 F=中 注系统在分型面上的投影面积。 所以 F=0%注=)锁模力锁F 锁F 以 A工件有关尺寸如下 质量 m=18.2 g 密度 =c 3m 体积 13 3聚氯乙烯 收缩率为 最大不溢料间隙 入数据计算得 注射机的最大注射量必须大于 m/腔内熔料的压力 p=64 第 14 页 共 27 页 型腔内的作用力 F=N 所以注射机型号选择为 : 卧式 3 ) 注射机与模具有关尺寸的关系 1 ）喷嘴尺寸 注射机的喷嘴头部一般为球面。模具主流道端部的凹球面半径应大于 注射机头部的球面半径，主流道口径应大于喷嘴口径。 2 ）定位圈尺寸 为了保证模具主流道与喷嘴对准，注射机定模板上设有一个定位孔，模具上定位圈的外径 D 与注射机定模板上定位孔内径 配合， D=采用间隙配合。 3 ）模具厚度 模具厚度又称模具闭合高度，为了使模具能够安装在注射机，并顺利的使用，必须使注射机允许的模具最小厚度 模具闭合高度 注射机允许的模具最大厚度，并且模具的外行应能够顺利地从注射机拉杆之间通过。 4 ）安装螺孔尺寸 动、定模在注射机上的安装方法有以下 两种： （ 1）直接用螺钉固定 模脚上的钻孔位置尺寸与注射机模板上螺孔位置尺寸一致。 （ 2）用压板固定 只要模脚周围有螺孔即可，灵活性大。 5 ）推出装置 设计模具的推出机构时必须根据注射机顶出装置的形式、顶杆直径、顶杆间距及顶出距离等来设计。 6 ）国产注射机的主要技术规格见书上表 3 流道的设计 浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道，浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道浇系统两大类，浇注系统的设计是注射模具设计的一个重要环节，它对 获得优良性能及理想外观的塑料制件，以及获得最佳成型效果有着直接影响。普通流道浇注系统一般由主流道，分流道，浇口和冷料井等四部分组成，普通浇注系统主要是将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出。在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。同时应把浇注系统和型腔布局结合起来考虑。 浇注系统的分布形式与型腔的排布密切相关，应在设计时尽可能保证在同一时间内塑料熔体充满各型腔，并且使型腔及浇注系统在分型面上的投影 面积总重心与注射机锁模机构的锁模力作用中心相重合，这对于锁模的可靠及锁模机构受力的均匀性都 第 15 页 共 27 页 是有利的。 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具的一段过渡的流动长度，因此它的进口形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最远位置的能力。 在卧式或立式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为 2 6，表面粗糙度 m;在直角式注射机上使用的模具中，主流道开设在分型面上，因其不需沿轴线上拔出凝料，设计成圆柱形，其中心轴线就在动定模的合模面上。综合考虑这些因素，注流道开在型腔板中，直接与浇口衬套相连接。由于本模具为一模一腔，所认还需开设分流道。 浇口的设计 本模具采用点浇口设计，点浇口又称针点式浇口、橄榄形浇口或菱形浇口，其尺寸很小。这类浇口由于前后两端存在较大的压力差，截面形状小如针点的浇口 ,塑件浇口痕迹小 ,能有效地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观粘度下降，流动性增加 ，利于填充，因而对于薄壁塑件以及诸如聚乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯等表观粘度随剪切速率变化而敏感改变的塑料成型有利，但不利于成型流动性差及热敏性塑料，也不利于成型平薄易变形及形状复杂的塑件。用于粘度对剪切速率和温度敏感及粘度低的塑料 ,但不利于成形流动性差 (如 及热敏性塑料 E,A,取半径为 1 （ 1）浇口套的结构设计 浇口套结构形式上如图所示 ,根据注射机结构形式 确定其尺寸为 : 第 16 页 共 27 页 公称尺寸为 20,其长度 L=50合模导向机构的设计 导向机构的作用主要有： （ 1）定位作用 模具闭合后，保证动定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中起了定位作用，便于装配和调整。 （ 2）导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导动定模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。 （ 3）承受一定的侧向压力 塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧压力，以保证模具的正常工作。若侧压力很大时，不能 单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构。 导柱的设计 导柱结构拟采用如图所式结构： 为带头导柱，结构简单，加工方便，用于简单模具。模板中设置导套，导向孔磨损后，只要更换导套即可。根据所选模具板厚度及其重量 ,采用导柱直径为 25，其总长为 124材料为 度为 56。导柱固定部分表面粗糙度 m，导向部分表面粗糙度 m。 导套选择为与之相配的即可，长度为 60侧向分型与抽芯机构设计 第 17 页 共 27 页 当注射成型侧 壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可移动的零件，以便在脱模之前先抽出侧向成型零件，否则就无法脱模。带动侧向成型零件作移动的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。根据动力来源的不同，侧向分型与抽型机构一般可分为机动、液压或气动以及手动等三大类型。根据产品结构特点及生产要求采用机动侧向分型与抽芯机构。 抽芯距确定与抽芯力计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。对于带通孔的壳体类塑件， 脱模时还要克服大气压力，一般塑料制件刚开始脱模时所需确阻力最大即所需的脱模力最大，如图为塑模时型芯的受力分析。 侧向型芯或侧向成型模腔从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离称为抽芯距，用 S 表示。根据制件要求取 43抽芯力的计算同脱模力计算相同。可以使用以下公式进行计算： Fc= 式中 抽芯力 (N)； c 侧型芯成型部分的截面平均周长 (m) h 侧型芯成型部分的高度 (m) p 塑件对侧型芯的收缩应力（包紧力），其值与塑件的几何形状及塑料的品种、成型工艺有关（ 塑件在热状态时对钢的摩檫系数，一般 = 侧型芯的脱模斜度或倾斜角； 斜导柱的设计 斜导柱倾角确定 斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角 ,它是决定斜导柱抽芯机构 第 18 页 共 27 页 工作效果的重要参数， 的大小对斜导柱的有效工作 长度，抽芯距和各受力状况等起着决定性的影响。 增大， 减小，有利于减小模具尺寸，但 响导柱和模具的强度和刚度。反之 减小，斜导柱和模具受力减小，但要获得相同的抽芯距，斜导柱的长度就要增长，开模距就要变大，因此模具尺寸会增大，综合两方面， 取分别取 20、 15比较理想。 斜导柱的材料多为 碳素钢，也可以用 20 钢渗碳处理。由于斜导柱与滑块摩檫，热 处理要求硬度 55，表面粗糙度 1)斜导柱的长度计算 斜导柱的长度计算公式如下 : 22d + 2d + （ 5 10） 式中 斜导柱总长度； 斜导柱固定部分大端直径； h 斜导柱固定板厚度； d 斜导柱工作部分直径； s 抽芯距； 带入数据计算： 斜导柱 1长度取 斜导柱 2长度取 100 2)斜导柱的直径计算 斜导柱的直径主要受弯曲应力的影响，斜导柱所受的弯矩为： M=F L式中 M 斜导柱所受弯矩； L 斜导柱弯曲力臂； 由材料力学可知： M = W 式中 斜导柱所用材料的许用弯曲应力； W 抗弯截面系数。 斜导柱的截面一般为圆形，其抗弯截面系数为： 第 19 页 共 27 页 W=323d =d 所以斜导柱的直径为： 3 233 c o s 10c o s1.0 c w 式中 H 侧型芯滑块 受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定板的距离，它并不等于滑块高的一半。 经计算查表取： 斜导柱 1直径为 15 斜导柱 2直径为 15 斜导柱受力分析与强度计算 斜导柱受力析：斜导柱在抽芯过程中受到弯曲力 式中 侧 抽芯时斜导柱所多弯曲力 侧抽芯时的脱模力，其大小等于抽芯力 k 侧抽芯时所受开模力 滑块结构设计 分析滑块受力情况 图中 小与 向相反 通过导滑模施加于滑动 第 20 页 共 27 页 大小与斜导柱所受的弯曲力 0 则 0c o t （ 1） 0 则 0c o （ 2） 式中 1 2（ 3） 由（ 1）（ 2）（ 3）得221s in t 由于磨擦力和其它力相比较一般很小，可以忽略，（即 =0） 上式 F=w=导滑槽设计 成型滑块在侧向分型抽芯和复位过程中，要求其必须沿一定的方向平稳地往复移动，这一过程是在滑块和导滑槽的配合形式也不同，一般采用 形槽导滑结构紧凑，多用于小型模具的抽芯机构，由于塑件尺寸较小，抽芯距不大所以本模具采用组合式 T 形槽导滑，材料 45 钢。为了便于加工和防止热处理变形，常常调质铣销成形。盖板材料用 45钢，要求硬度 42导滑 槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用 8在配合面上成型时与熔融塑料接触，为防止配合部分漏料，应适当提高精度，采用 H8/8/它各处留有 合部分表面要求较高表面粗糙度 楔紧块设计 在注射成型过程中，侧向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，这个力通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长杆件，受力后容易变形，导致滑块后移，因此必须设置楔紧块，以便在合模后锁住滑块，承受熔融塑料给予侧向成型零件的推 力 楔紧块的工作部分是斜面，为了保证斜面能在合模时压紧滑块，而在开模时又能迅速脱离滑块，以避免楔紧块影响斜导柱对滑块的驱动，锁紧角 一般都应比斜导 第 21 页 共 27 页 柱倾斜解 大一些 = +（ 2 3）。 楔紧块是防止注射时熔体压力使测型芯滑块产生位移而设置的，为了有效工作，其上面的斜面应与侧型芯滑块上的斜度一致，设计时斜面应留有一定的修正余时量 ，以便装配时修正。 滑块定位装置设计 依靠压缩弹簧的弹力使滑块停留在限位挡块处，即：弹簧拉杆挡块式，适用于任何方向的抽芯动作 压缩弹簧的弹力是滑块重量的 2 倍左右，其压缩长度须大于抽芯距S，一般取 杆 5 是支持弹簧的，当抽芯距，弹簧的直径和长度已确定，则拉杆的直径和长度就能确定，拉杆长度计算如下： d+s+d 其中 拉杆长度 d 拉杆直径 S 抽芯距 T 挡块厚度 弹簧自由 长度 2d 拉杆旋入滑块中的长度 4d 拉杆端部拧入垫圈及六角螺母的长度 经计算可取： 5 5推出机构的设计 塑件在从模具上取下之前，还有一个从模具的成型零件上脱出的过程，使塑件从成型零件上脱出的机构为推出机构。推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上
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