钳柄注塑模具设计

1、 钳柄注塑模具设计 机械工程学院毕业设计（论文） 目： 题 钳柄注塑模具设计专 业： 机电技术教育 班 级： 班2010级2姓 名： 尚元志学 号： 1664100211 指导教师： 张春雨日 期： 月年月年 20142-20146 目 录 引言1 1 塑料模具简介1 1.1塑料的基础知识1 1.2 塑料的成型工艺2 1.3塑料模具的设计路线2 2 1.4塑料模具的特点及发展趋势 22 塑件分析 3 2.1塑件的外形分析 4的性能 2.2钳柄塑件材料（PVC） 5 2.3塑件的质量要求 53 注射机的选择 5 3.1估算塑件体积 6 3.2注射机型号的选择 63.3型腔数量以及注射机有关工艺参

2、数的校核 74 分型面的确定与浇注系统的设计 74.1 分型面位置的确定 84.2 浇注系统的设计 105注塑模具设计 105.1模架的确定 115.2导向机构设计 125.3斜导柱的设计 136 成型零部件的设计 136.1 型腔工作部位尺寸的确定 146.2 型芯结构设计与计算 157排气系统与冷却系统的设计 157.1 排气系统的设计 167.2模具冷却系统的设计 198模具成型零部件材料的选择与加工制造 198.1模具材料的选择 198.2模具的加工制造 22结论与致谢9 24参考文献 25英文摘要 钳柄注塑模具设计 摘要：本文首先阐述了塑料模具的发展历史及前景。其次分析了钳柄塑件的工

3、艺性能、特点，包括所选材料的性能、塑件成型的特性与要求等，根据塑件的真实尺寸再把相关尺寸进行整理优化，利用CAD绘制出它的三维零件图，再根据模具设计中的具体情况挑选适合的注射机，并确定出它的分型面。最终集中在脱模机构设计系统，排气系统和冷却系统进行了介绍。模具装配图利用AutoCAD绘图软件进行绘制，塑件使用Pro-E进行设计。结构表明；在模腔和脱模部分的设计符合型芯的要求，塑件可顺利的打开。 关键词：钳柄 注塑 模具设计 CAD/CAM 引言 模具是最基本的工业生产技术和设备，这可能反映了生产的精密性，高度一致性，高复杂性，高效率和低能源消耗，低耗材等，有着一般加工无法比拟的优势。现在，模具

4、设计与1。 制造技术已在各个行业引起人们的重视模具生产的工艺水平及科技含量的高低，直接影响到工业产品的发展，它在很大程度上 0 决定着产品的质量、企业的效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力，因此模具生产的工艺水平及科技含量的高低已经成为衡量一个国家工艺水平和产品制造水平的重要标志。随着模具CAD/CAE/CAM技术的广泛使用，模具生产的工艺水平和科技含量将有质的飞跃。 1 塑料模具简介 1.1塑料的基础知识 塑料是以高分子合成树脂为基本原料，加入一定量的添加剂（又称助剂），在一定温度和压力下可塑制成一定结构形状，并可以在常温下保持形状不变的材料。塑料的主要成分是树脂，树脂的

5、结构与塑料的性能密切相关，加入各种添加剂是为了改善塑料的性能和降低成1。本 塑料作为二十世纪发展起来的一大类新型材料，凭借着它低廉的成本、高度的可塑性以及优良的性能等特点，在机械制造工业、电子电器行业、日常生活用品行业、医疗器械以及1。发展至今，塑料工业已经成为现代工业的重要组成部分。包装行业等领域被广泛的应用 通常情况下，塑料不是一种纯净物，它是由许多不同的材料按照一定的比例配制形成的，合成树脂是它的主要成分。为了可以改善塑料的性能，添加不同的辅助材料在合成树脂中，2。 通过改变其内部结构及性能，让塑料的使用能够符合生产要求1.2 塑料的成型工艺 塑料的成型工艺有很多种。它指的是原料通过加工

6、制造最终成为塑料产品的方法与技术条件。在日常生产中塑料常用的成型工艺有以下几种：压缩成型、压注成型、注塑成型、挤压成型、中空吹塑成型等。与之对应的塑料模具分别称为压缩模、压注模、注塑模、挤压模以及中空吹塑模等。 1.3塑料模具的设计路线 塑料模具设计主要包括了材料性能及结构分析、型腔数的确定、注射机的选择、选择分型面、浇注系统的设计、排气系统的设计、模具成型零件的设计、冷却系统的设计、推出机构与复位机构的设计、合模导向机构的设计，只有综合以上因素才能设计出一套完整的模具系统。 1.4塑料模具的特点及发展趋势 注塑模具是模具制造过程中最常用的方法。热塑性塑料和热固性塑料的所有部件在使用这种方法时

7、有一个很好的优势。因为生产注射模制的塑料零件，不是更多，并且可以使用各种不同的材料。可以是分批或连续生产，因为有一个固定的大小，可以自动、高速的生产，3。 它具有极高的经济效率近现代工业技术和信息技术的发展突飞猛进，模具工业在资金、技术和管理上也有着新 1 的机遇和挑战，它整体的发展趋势着重体现在以下几个方面： ? 模具的标准化水平进一步提高 模具的标准化是指从模具的前期设计到后期的制造过程中，所必须要遵循的技术规范和标准。具体来说，也就是将模具的结构以及形状相似的零件实行统一规范，并组织专业化、系列化的生产，像普通工具一样在市场上销售，以充分满足用户的选择要求。但是，模具的标准化设计与模具工

8、业的各个环节它包括管理、理念、设计、制造、材料、销售和使用等方2。 面，需要全行业不断磨合和协调? 模具性能的提高 随着工业的发展，不少塑料制品日益大型化、复杂化、多功能化、高精度化，这就要求相应的模具能满足着写要求。 ? 继续推动CAD/CAE/CAM技术 在模具设计中CAD/CAM技术已经成为一项成熟的计算机辅助设计技术，目前CAD/CAM技术在我国已经得到了极大的改进与提高。 ? 塑料模具制造所需钢材的完善 钢材的塑料模具的基础元素，其质量和加工直接影响到模具的质量和成本，由于模具工业的需要逐步提高，对应的钢材研究与生产单位也在逐步将塑料模具的专用钢材进行完善。 2 塑件分析 2.1塑件

9、的外形分析 2 1 钳柄图 。本设计产品为钳柄，属于日常生产用品，其产品结构尺寸通过测量得到（如图1）在钳柄上加入交叉螺纹，为了便于在实际操作中的使用。本产品结构上属于轴套类零件，该模具采用斜滑块因此为解决制品外周花纹脱模的问题，可以让操作人员更加舒服的使用。，在制件1.5mm侧向分型机构来解决。零件的壁厚基本均匀，大致在。制件的长度在112mm 0塑件有圆角，有利于塑料的流倾角所形成的伸出部位。的槽口处有个与制件中心轴为110 动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。在制件上增加交叉螺纹提高产品外观一般有一定的装饰要求，为了避免产品外观呆板， 实际操作性。为改变产品的美观性

10、，可用不同颜色进行搭配提高视觉美感。 从总体上讲本产品外型上注重美观、大方，操作功能上强调实用、可靠。 ）性能2.2钳柄塑件材料的（PVC 。 聚氯乙烯）PVC 1使用材料：（材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗材料性能：.PVC2 PVC冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 3 更有效的应对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。与其它种类的塑胶制品相比，PVC制造业对能量的消耗也很低。在一般的生产中软聚氯乙PVC用了生料，减少了油耗。同时， 烯可制作成压延薄膜、吹塑薄膜、电线电缆绝缘层。 ）无定形料，吸湿性小，流动性差，为了提高

11、流动性，防止发生气（1成型性能： 3. ）。特别是在高温下与钢、铜接触更易分解（分解温度200泡，宜事先干燥。（2）极易分解，）使用螺杆式注射机及直通喷嘴时，孔径宜大，以（3成型温度范围小，必须严格控制料温。 ?（4）模具浇注系统应粗大，浇口截面宜大，模具应冷却，模具温度为30防死角滞料。 。160-190，出料温度60 1PVC的注射成型工艺参数见表。 表 数值项目 螺杆式注塑机类型 通用式喷嘴形式170 160/ 料筒后段温度175 165料筒中段温度/190 180料筒前段温度/60 30模具温度/180 165喷嘴温度/100 60/MPa 注塑压力90 20注塑时间 /s 5 0高压

12、时间/s 100 /s 冷却时间20220 周期/s 50 红外线灯、烘箱后处理方法 70 /后处理温度后处理时间/ s 24 2.3塑件的质量要求 本产品定位在中低档产品，经营策略是发挥成本的优势，了解塑料产品的质量要求是决定模具质量的主要因素之一。从某种意义上讲它决定了模具的设计要求和制造方法，因此在模具设计时充分考虑塑料模具的质量要求或者在今后的工作中，必须向用户问清楚产品的质量要求。该塑件尺寸较适中，一般精度等级，但因形状复杂，为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用拼镶结构。塑料的质量要求主要在外观要求和精度要求，本产品的质量要求5： 如下 4 （1）产品的外观要求：本产品外观总体上

13、无特殊要求，外表面上无明显的缺陷即可。 （2）产品精度要求：精度等级一般，要求为MT5。 3 注塑机的选择 3.1估算塑件体积 图2 塑件的体积 3； 可得到：塑料制品的体积V=96.94cm根据图2133，则16g/cm，在这里取）查有关手册，得到PVC材料的密度为1.161.35g/cm=1.1（塑料制件的质量M=112.45g； 1（2）浇注系统凝料体积的初步估算 根据塑料部件的体积为两腔模具的使用计算，压铸模具材料体系凝结体积为： 3cm 96.940.6=116.330.6 V=2V212 （3）该模具一次注射所需要的聚氯乙烯 3cm； V体积=2V+ V =213.268201质量

14、 M=V=247.39g。 00 3.2 注塑机型号的选择 从实际的注射量在额定注射量的20%80%之间考虑，根据以上分析，采用一模2腔的 5 3416cm塑件的注射成型工艺等。初选额定注射量在模具结构。考虑塑件的结构、塑件的材料、以上的卧式注射机SZ-350/1600注射机。该设备的技术规范见表2。 表2 SZ-350/1600注射机技术规范 数值 项目 3 416 理论注射容量/cm 注48 /mm 螺杆直径 射141 注射压力/MPa 装-1 160 /gs注射速率 置-122.2 塑化能力/gs -1 10min200 螺杆转速/r1600 锁模力/KN 410/mm 410 拉杆内间

15、距 锁360 移模行程/mm 模550 模具最大厚度/mm 装150 /mm 模具小厚度 置1/mm 模具定位孔直径60 SR18 /mm 喷嘴球半径 /mm 喷嘴口孔径 3.3 型腔数量以及注射机有关工艺参数的校核 型腔数量校核3.3.1模具设计前应合为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件精度， 理的确定型腔数目。 通过所选注射机的最大注射量去校核模具的型腔数量 6 0.8V?Vjg ?n Vn3 cm；其中 代表注射机最大注射量，Vg3 ； 代表浇注系统凝料量， cmVj3 ； 代表单个塑件的容积， cmVn33. ；浇道凝料的体积是116.33由上可知单个塑件的容积是9

16、6.94cmcm 。所以滿足塑件设计使用要求。n=22.23所以从上式可得出 注射机最大注射量的校核3.2.2 。;所以满足使用要求由0.8Vg=332.8nVn+Vj=310.21 分型面的确定与浇注系统的设计4 分型面位置的确定4.1 分型面的就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法模具成型。 在塑件设计阶段， 确定及设计是否合理，会对塑件在质量、模具的设计、制造等造成极大的影响。因此，离别选择离别塑料件部分应列出最注塑模具设计的选择是一个关键因素，并且为了成功地剥离，2 ： 大位置，同时也应考虑以下因素有关 ）分型面选择应便于塑料制件脱模和简化模具结构。1 选择分型面应尽可能使塑料制件

17、开模时留在动模，主要有利于顶出机构设计考虑；? 分型面的设计应在塑件的最大横截面尺寸，主要是从处理和释放区域；? 是否能避免侧向抽芯以达到简化模具的设计；? 尽可能满足制品的使用要求；?必须设计侧向抽芯机构时，合理的分型面设计可降低模具制造难度或使模具的机构? 更紧凑、合理等； ）分型面应选择在不影响塑件外观质量的部位，使其产生的飞边易于清理和休整。2 ）分型面的应有利于侧向抽芯。3 ）分型面选择应有利于零件的加工。 4 所示：3 综合以上各种因素，所以选择该制品的分型面如图 7 分型面A-A 图3 4.2 浇注系统的设计内在质量优浇注系统的作用是将熔体顺利的充满到行腔各处，以便获得外形轮廓清

18、晰。良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统分流道、且在塑件上留下浇口痕迹小。浇注系统一般由主流道、凝料易于与塑料分离或切除，9 。浇口、冷料穴四部分组成 浇注系统设计时要遵循如下原则： 保证制品的外观质量和内部质量。1 阻力最小，满足尺寸精度标准，截面宜小不宜大。2 不影响自动化生产。3 防止塑件翘曲变形和表面形成冷疤冷斑等缺陷。应减轻浇口附近应力集中。4 合理选择冷料穴。5 主流道的设计4.2.1 直到在第一熔体进入模通过浇道尺寸石头的紧指的是紧接在前的栅极流道注射机喷嘴， 所示。密堆积的直径，塑料流率和滞留时间的锥形流路。一般设计如上图4-2内壁必

19、须光滑。,其锥角=24 为了便于凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形。，视塑件重量及84（0.51），常取。其小端直径=0.4表面粗糙度取Rm D=d+以减料流转向过度时的阻力。,13 补料需要而定。主流道大端处应呈圆角，其半径常取 并与注射机固定模板的定位孔间，10其高度为主流道的一端常设计成带凸台的圆盘，5。注射机的喷嘴头部与主流道衬)，隙配合。衬套的球形凹坑深度常取35R=r+(12 8 套的凹下的球面半径R相接触，二者必须匹配，无漏料。一般要求主衬套球面半径比喷嘴球面半径大12mm.主流道进口直径D比注射机喷嘴出口直径d应大0.51mm。其作用：一是补偿喷嘴与主流道的对中误差；二是避

20、免注射机注射时在喷嘴与主流道做成圆锥形。为减少压力损失和回收料量，主流道长度尽的短些，常取60mm。 R dDr 图4 卧式注射机注射模的主流道设计 锥度24，取4 小径D=d+(0.51.0)mm 则D=d+1=4+1=5mm 浇口套球半径R r+（12）mm 则R18+119mm d喷嘴直径，因注射量较大所以取d=4mm r= 18mm喷嘴球半径，见热塑性塑料注塑机规格 r- 分流道设计4.2.2分流道为主流道和浇口之间的流动通道。一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分以减少压力流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短， 损失，热量损失和流道凝料。设计分流道必

21、须考虑的因素：塑件材料的流动性和塑料制品的形状，塑料分流流动性差应该是短角球圆弧过渡越1 好。 型腔，它决定了分流，持续时间和大小的方向2 3 在分流道上的转向次数尽量少。 壁厚及内在外观质量要求。4 5 注射机的压力及注射速度。 9 常用流道截面形状5 图 浇口的位置、数量的确定4.2.3它的作用是使是浇注系统的最后一部分，由通道和空腔之间的精短导流明渠连接装饰，制品的密浇口的截面形状和尺寸对熔体的流动、充模、塑料以更快的速度进入型腔和灌装。实性以及制品的尺寸精度等有较大影响，截面过小，熔体流动阻力大，熔体充模也困难；如12 。果截面过大，充模好，但是排气难，熔体冷却慢，成型周期受影响有许多

22、类型的浇口，直接浇口，侧浇口，扇形浇口，点浇口，浇口，延迟等一般常见的 形式，根据不同的使用功能，其不同的场合。 在确定浇口的位置，我们应该遵循以下原则： 浇口的位置尽量选择在分型面上。 1 浇口的位置应对着型腔宽敞，壁厚的部位。2 在满足注塑条件下，浇口数量越少越好。3 4浇口的位置应有利于排气。 。0.52.0mm，浇口长度为一般浇口的截面积为分流道的53%9%侧栅极一般分为分体式腔模被从塑料由于侧浇口单分型面注射模具中常见的浇口类型。主要用于中小型多腔模具塑料件，侧浇口截面形状是一个简单，易于加工，熔体的外侧填充。宽为2mm,适应性强，塑胶成型，以满足这种设计。浇口的的断面形状为近似矩形

23、，长度为 1.5mm。，浇口深度为3mm 10 5 注塑模具设计 5.1模架的确定 注塑模模架国家标准有两个，即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者适用于模板尺寸为BL560mm900mm；后者的模板尺寸BL为（630mm630mm）（1250mm2000mm）。近年来，塑料模具的快速发展，在全国一些地区已经开始形成自己的标准，本设计采用标准的模具。 单元的大小，可以根据上述的分析测定，并计算所述腔模结构的大小和位置，可以使用查找表： 由于模板的厚度：A = 50mm 动模板厚度：B=50mm 垫块厚： C=60mm 模

24、具厚度： H模=40+A+B+C+25+25=251mm 标准模架 图6 脱模机构的设计5.2 脱模机构的设计有遵循以下原则：1.易于拆卸的塑料成型零部件供应剥离装置来完成的动作，简单的指模具结构。 2.避免塑性变形和损坏，有针对性地选择合适的释放装置，所以重心可以与剥离阻力线 11 重合。 3.塑料件，以确保最大的美观，选择塑料件的位置，以避免产生更大的影响榜首位置的出现。 5.2.1脱模力的计算 5 得：由参考文献 N ）Q+Q脱模力Q=（bce ；N）式中:Q制品对型芯包紧的脱模阻力（c , 的单位为MPQ=0.1A这里0.1 Q使封闭壳体脱模需克服的真空吸力（N），a bbb 为型芯的

25、横截面积。Ab ； N型腔数目，N=2 6750=675N Q=0.1A=0.1bb ) sincosfcos-sin）/f(1+ f脱模斜度系数K=（ccc ；式中：脱模斜度，=13 脱模系数，取0.45。 fc K=0.43 算得 )th E(T-TQ=10K fjccf -1 5 10。）;取=7式中：塑料的线膨胀系数（1/ 3 10MP(MP),取E=3 E在脱模温度下塑件的抗拉弹性模量aa -1 =90 T软化温度，取T ff-1 T制品温度，取T=50 jj 。 h型芯脱模力方向高度，取h=75mm =2448.7N Q代入得c =6247.3N Q则：e 推钢，表面硬化，少表面粗

26、糙度Ra1.6um 。多片 45 推件板厚度的确定：根据脱模力的大小，由经验可取推件板厚度为55mm。 5.3斜导柱的设计 1抽芯距的计算拉远或孔的深度基本上等于所述成型抽芯意味着没有剥离塑料件偏见的核心侧的位置。5 2 ?3mm的安全系数的突起的高度。从文献可知：塑料零件的为S?h?(23)mm 式中：S抽芯距（mm）； ,h=12mm。 ）mm 塑件侧孔深度或侧凸台高度（ h =12+2.5 = 14.5mm 3）2 S=h+（ 斜导柱倾角的计算。(2)它决定了开模长度 斜导柱倾角时确定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，a 20而且对于导柱的受力情况有重要的影响，一般取和斜导柱的长度，

27、10，这里取20。 12 图7 斜销的位置图关系图 (3)斜销直径的计算取d=18mm。 （4）斜销长度的计算 4 中的式9-10查参考文献可知： DtdS?=116mm L 总=L?tantan? ?sin22cos； ）Lmm锥体部分的长度，一般取（1015式中：斜导柱台肩直径（mm）； D 斜导柱工作部分的直径（mm）； d- t角销的固定板的厚度（mm） ，这取决于所选择的模式的帧= 44mm; ?斜导柱的倾斜角（）。 ?6 成型零部件设计 成型零部件的设计应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。其中最重要的是凹模和凸模尺寸的设计。成型零部件工作尺寸是

28、指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸及高度尺寸，及孔中心距等。本设计中采用平均值法计算，其中：塑件的尺寸精度取IT5级精度。包括一个固定铁心形状和主模板，以及两个斜铁心动态模板，它们一起形成一个腔体和下腔体，确定该塑料部件的形状和大小。 PVC材料收缩0.3 -0.8 ，精密塑料零部件的大小取IT5级精度。 6.1型腔工作部位尺寸的确定 查表6-4 PVC塑料的收缩率是0.3%-0.8%。平均收缩率：S=(0.3%+0.8%)/2=0.6% 13 型腔工作部位尺寸： +Ls -X=型腔径向尺寸：L(1+ S )0 m0+Hs -X型腔深度尺寸：H(1+ S )

29、=0 0 m00 ls -X(1+ S )型芯径向尺寸：l=m-00 hs -X(1+ S )型芯高度尺寸：h=m-中心距尺寸： Cm/2=(1+S)Cs/2 zz式中 Ls塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm） ls 塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm） Hs塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） hs塑件内型高度基本尺寸的最小尺寸（mm） Cs塑件中心距深度基本尺寸的平均尺寸（mm） 修正系数，取0.50.75 模具制造公差，取（1/31/4） z各工件部位尺寸计算结果如装配图所示 通常，制品中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公

30、差的部件不需要进行收缩率计算。 6.2型芯结构设计与计算 （1）型芯径向尺寸计算 塑件内表面尺寸：112错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。 ，105 5得型芯径向尺寸公式为： 由参考文献d(1+S cp)D+x(mm)； M式中：d-型芯径向名义尺寸； M 由参考文献5 表9.4-7得：x=0.60； 径向径尺寸为112mm的 m=/3=0.15; 径向径尺寸为105mm的 m=/3=0.13; 算得：径向径尺寸为112mm的d112.88 M 径向径尺寸为105mm的d105.74 M（2）型芯高度计算 塑件内表面尺寸：105 5 中的公式9.4-13由参考文献得型芯高度

31、尺寸公式为： h m=(1+S cp)h+x(mm); 式中：h m型芯高度名义尺寸； h 塑件孔深名义尺寸； 查表得x=0.63再代入算得：h m=165.03 。 14 型芯与推件板的配合采用H7/m6。 图8 型芯及型腔图 7排气系统与冷却系统的设计 7.1 排气系统设计 排气系统的作用是在注射过程中，将型腔中的气体有序而顺利的排出，以免塑料件产生气泡，疏松等缺陷。如果排气不良有以下危害性8 ： （1）在塑料表面严重烧伤的痕迹； （2）形成断续注射，降低生产效率。 因此，有序，及时排出是很重要的。一般排气以下几种类型： （1）排气槽排气； （2）分型面排气； （3）拼镶件缝隙排气； （4

32、）推杆间隙排气； （5）粉末烧结合金块排气； （6）排气井排气； （7）强制性排气。 由于制品尺寸较小，利用分型面及其它零件的结合面的配合间隙排气即可。 7.2模具冷却系统的设计 根据本设计，对其塑料端盖的冷却。由于小的塑料部件，所述冷却通道可以被布置在固定台板，该模具在体内直接设置作为冷却通道的结构简单，容易制造，成本低的设计，良好的散热效果。 15 图9直流式冷却装置 1) 冷却系统的计算： 5 得： 由参考文献（1）塑件在固化时所放出的热量Q 1?cQ 4231式中： C - 塑料热容千焦/ （千克? ） ;取1.340千焦/ （千克? ） ; 。 2? 塑料熔体的初始温度（）取110

33、； 3?塑件在推出时的温度（）取30； 4?=0；kJ/kg）查得 结晶型塑料的熔体质量焓（算得=107.2kJ/kg Q1(2) 冷却水的体积流量 qv熔体通过辐射热的塑料会通过模具蔓延至约5空气，95的导通，进入熔体假定从模具中的热传导，则有： WQ1?q ?v?c211 3q）m/min- 上式中： 冷却水的体积流量（v0.15 kg/min; 取W 塑料的Q-单位质量熔体达到释放（千焦/千克）凝固热; 1 -的拍摄的水的密度（ kg/m3）的; 16 C- 热的水千焦/ （千克? ） 量取4.187kJ / （千克? ） ; 1 式中： W - 体积的水流量（立方米/秒） ; ?水出口

34、温度（）设计为25； 1?水入口温度（）设计为20； 23/min =0.00076m算得qv（3）查表取管道直径d v与管道的直径d的关系,通过水处于流动状态下的流速参见下表： 流 量 ）最低流速（m/s水管直径（mm） 3/min） （1/min） 581.660.0051.326.2100.00621.10120.00747.40.87159.20.00920.6612.4200.01240.532515.50.01550.44300.018718.73 冷却水的稳定湍流速度与流 确定冷却管道的直径d=8mm。v （4）冷却水在管道内的流速 冷却水在圆管中的平均流速为：q4v?v 2?d

35、3q 式中：水的体积流量（）；m/sv; 冷却管道直径（ d-m ）; /型水（米的平均速率v v秒），在管中 v=0.015m/s 算得 5（）冷却水配管壁膜冷却孔之间的热传递系数h 17 0.8?v f?3.6h 0.2d3?）； 冷却水在一定温度下的密度（kg/m式中：v冷却水在圆管内的平均流速(m/s)； d冷却管道的直径(m)； 因为冷却物质是水，所以值可由下表查得： f 表4 不同水温下的值 f 平均水温0 5 10 15 20 25 30 35 /4.917.225.685.306.077.606.456.48 平均水4045505560657075 / f7.89 8.97 9

36、.90 9.30 8.31 9.60 10.20 8.64 查得=6.48 f算得=0.117104 kJ/（m2 ） hh（6）冷却管道总传热面积A 60WQ1?A ?Vh式中： W - 单位时间内注塑模具塑料熔体质量（kg /分钟）; Q1 - 当塑料熔体，实现了高凝状态单位质量热（kJ /公斤）的释放; h - 传热系数和千焦/ （M ）之间的冷却水管道内壁膜孔; - 之间的管芯温度和出水温度（ ）之间的平均温差; 算得A=0.077m2 （7）模具上应开设的冷却管道的孔数n An? ?dl 18 式中：L冷却管道开设方向上模具长度或宽度（m）； 2）；m A冷却管道总传热面积（d冷却管

37、道的直径（m）； 算得n=5.76，取n=6。 8模具成型零部件材料的选择与加工制造 8.1模具材料的选择 因为标准模座板，垫，推板，导柱，导套，螺钉和其他组件可以被确定找到相关的设计手册，所以这里只选择成型材料的零部件。 综合考虑各方面因素，本模具的成型部位的材料选用的是55调质钢，硬度为250280HB。易于切削加工，但抛光性和耐磨性较差。导柱和导套应有足够的强度和耐磨度，常采用20底碳钢渗碳淬火处理，硬度为大于55HRC，也可采用T8A或T10碳素工具钢，经表面淬火处 理。8.2模具的加工制造 数控车床对已经设计好的模具零部件利用NC为了能够顺利完成对模具设计的完整性，进行加工制造。 多

38、型腔模具的最大特点就是能够保证尺寸一致性。所以，型腔套的加工采用多电极加工，5。主型芯加工会采用曲线磨床，直径为3的孔加工可以采用电火花穿电极制作采用数控车孔加工。开料之后首先使用铣床把物料的每个平面铣平，再根椐所制制品的大小、形状，通过铣床进行粗加工，初步把型腔和型芯等加工制品的形状加工出来，再通过把型芯和型腔放到数控铣床上进行半精加工。随后为避免制件出现应力集中，对模具进行倒圆角。最后使有细小纹理的的型芯和型腔，要进一步使用数控电火花进行腐蚀表面的纹理。然后，再最后一次精加工（抛光）。 三维图形如下：/设计好的二维 19 图10定模板 型腔图11 20 动5-4-3-右推板；螺钉； 1-拉

39、簧柱；2-左推板；右凹模滑块；9-8-模套；拉簧螺钉；模座板；6-拉簧；7-定模座板；型芯；13-导向销；10-左凹模滑块；11-12-19-导柱；17-导柱；18-螺钉；14-销钉；15-16-导套； 20-动模板。浇口套； 12 总结 通过这次设计，我学到了很多，我的毕业设计是钳柄注塑模具的设计。本设计采用理论知识相结合，并且进行了整合和恰当的运用，能够正确分析和解决所学专业的内容中的问题。利用我大学四年所学的专业知识，为即将踏入社会而准备。我已经打下了坚实的基础。以下是我的经验，一些技巧毕业设计： 毕业设计，目的是教我们如何解决它，我发现这个问题是理论和实践课程的组合。有很多方法来解决这

40、个问题，但哪一个是比较合理的？这要是通过自己的抉择。通过这个毕业设计后，我发现自己的缺点，比如，看待问题是总是觉得简单，可又考虑不周全，爱钻死胡同。我相信这些弱点在我未来的工作中会改善的。 在此过程中我学会了查资料总结自己的计算方法，在问题中成长了起来，使我对模具设计的知识有了全面的了解，同时也扩大我的知识视野，往往前面做的设计会在自己的知识一点点充实起来的时候渐渐的推翻，进一步改善，在此过程中明白了所有的学问不是一次成型的，所有的成功都是建立在无数的失败中的，我们只有在不断的推翻自己完善自己的过程中才能真正的成长起来。 在设计的过程中充分利用各种可以利用的方式，在设计后一阶段充分利用CAD和

41、Pro/ENGINEER的二维和三维软件的绘图，Word的运用使得自己的办公软件和绘图软件都有了很大层次的提高。 22 致谢 在本次设计完成之际，首先我要感谢张春雨老师的指导和帮助！从最初的论文选题到后期的设计过程中。在张老师悉心的帮助下，张老师为我提供了专业上的指导以及极具建设性的意见，使我的毕业论文设计能够顺利的进行并完成。而在此期间张老师严谨的工作态度及作风也深深的震撼了我，让我在以后的工作和学习之中都会有很大的改变。张老师渊博的学识、敏锐的思维、耐心细致及循循善诱的师长风范给我留下了不可磨灭的印象。总之，张老师让我受益良多，在此特别向张老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢我的同学，在撰写论文的过程中给了我很多的帮助和支持，让我可以有 23 足够的信息和时间来完成任务。 最后，我要感谢安徽科技学院的所有老师和同学们，在四年的时间里，他们的教导、帮助，让我在求学的旅途中又跨入了一个新的台阶，这将会让我受益终生！ 参考文献：1 李小海，王晓霞.模具设计与制造M.北京：电子工业出版社,2011.5 2 刘朝福，塑料模具设计M北京:清华大学出版社，2010.3 24 3 陆宁，实用注塑模具设计M.北京:中国轻工业出版社,2005.1 4 黄虹主编 塑料成型加工与模具M北京：化学工业出版社，2003年3月 5 李德群 唐志玉，中国模具设计大典（第二