塑料电话接线盒注射模设计

毕业设计（论文）说明书系别机械工程学院专业机械设计制造及其自动化题目塑料电话接线盒注射模设计毕业设计（论文）题目塑料电话接线盒注射模设计毕业设计（论文）内容与要求1、认真分析零件的结构工艺性，确定成型工艺参数2、确定正确合理的模具结构3、绘制模具总装图和零件图4、用PlasticAdvicor分析模具结构性能5、编写设计计算说明书6、翻译一篇相关的英文资料7、图纸总量4A0：模具装配图、注塑零件图、所有模具零件图。目录摘要Abstract模具设计概论产品工艺性分析产品材料分析塑件结构和尺寸精度分析模具结构设计总体方案拟订成型零件的设计及计算浇注系统设计模具温度调节系统顶出系统的设计导向机构的设计排气系统的设计侧向抽芯结构脱模机构设计成型设备选择估算塑件体积初选注射机注射机的校核模具材料的选择摘要：本次设计分析了电话接线盒的塑件工艺特点，详细介绍了电话接线盒的结构设计和模具设计的过程以及要点。重点介绍了电话接线盒的塑件结构的设计方法，分析和阐述了注射机的选择，模具型腔数目的确定，模架的选择方法，模具分型面，排气系统，浇注系统等的设计过程。该塑件注射模设计的结构特点是点浇口形式的双分型面注射模。关键词：电话接线盒塑料注射模模具结构点浇口Abstract:Theinjectiontechnologicalcharacteristicsofthetelephoneconnectsthelineboxareanalyzed,andthedesignofstructureofThetelephoneconnectsthelineboxandthedesignmainpointsofmouldarealsointroduced.Themostadvancedtechnologyofmolddesignisadopted.Thedesignmethodofplasticstructureismainlyintroduced.Theselectionofsidewallthickness,thedecisionofthemouldcavitynumber,theselectionofinjectionmachine,andthedesigningprocessofthepartingplane,theexhaustsystemandfeedsystemarestated.Thedesignstructurecharacteristicsofthetelephoneconnectsthelineboxaretwotimespartingplaneswithpingatestyle,andsidecore-drawingstructure.Keywords:ThetelephoneconnectsthelineboxPlasticinjectionmouldMouldstructuremouldstructurePingate第一章模具设计概论塑料是20世纪才发展起来的新材料，目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢材，成为当前人类使用的一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已深入到国民经济的各个部门。塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型与制品加工。塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。模具是工业生产的重要工艺装备，它被用来成型具有一定形状和尺寸的各种制品。在各种材料加工工业中广泛地使用着各种模具，如金属制品成型的压铸模，锻压模，浇铸模，非金属模制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。采用模具生产制件具有生产效率高，质量好，切削少，节约能源和原材料，成本低等一系列优点，模具成型已成为当代工业生产的重要手段，成为多种成型工艺中最具有潜力的发展方向。模具是机械，电子等行业的基础工业，它对国民经济和社会的发展起着越来越大的作用。一个国家模具生产能力的强弱，水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品开发和老产品更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。我国为了优先发展模具工业，制订了一系列优惠政策，并把它放在国民经济发展十分重要的战略地位。对塑料模具的全面要求就是能高效地生产出外观和性能均符合使用要求的制品。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具应能生产并满足给定的形状、尺寸、外观和内在性能要求的制品。要求模具能被高效率的应用，且操作简便，并达到自动化水平。要求模具有合理的结构，制造容易且成本低廉。也要求模具有足够的使用寿命。近年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率，自动化，大型，精密，长寿命模具总产量中所占比例越来越大，在各种塑料模具中来看，注射模具在生产中占的比例是最大的，在生产中起着重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔融后，在注射机的螺杆式活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内固化定型，这就是注塑成型的简单过程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型，但是近几年来也越来越多的用于热固性塑料成型。注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重，世界塑料成型模具产量中的约半数以上为注塑模具。在这次设计中充分运用了所学的专业知识，将所学的知识运用到实践中来，在设计的塑料件也是利用注射模具来成型的，本套设计说明书主要放在塑件结构和模具设计这一环节，如注射机的选择和校核、分型面的选择、模具的结构设计、分流道的设计、浇注系统和冷却系统的设计等方面。在设计过程中主要用到的设计软件有Pro/ENGINEE和AutoCAD。首先用Pro/ENGINEE进行产品的结构设计，进行三维造型，然后根据三维造型通过AutoCAD来设计注射模具。在设计的过程中由于经验不足，难免会出现错误，敬请原谅，并给出指正。第二章产品工艺性分析第一节产品材料分析该塑件材料选用的是工程塑料ABS，ABS是广泛使用的工程塑料。ABS属热塑性塑料，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一种坚韧而有刚性的非结晶性工程塑料。具有良好的综合力学性能，良好的机械强度和一定的成型性、机加工性和耐冲击性，以及较好的韧性和耐温性等。ABS常用来制造各种壳体和结构件，以及经电镀等表面处理的装饰件。1、其成型特点为：a.ABS树脂吸水性较大，在加工前应对ABS树脂进行预干燥处理，使其含水量下降至0.1％以下。b.ABS的流动性较好，溢边值为0.04mm左右，易于充模。ABS的最大流动长度与制品的厚度之比为190:1。c.ABS的使用温度为－40～－100℃，260℃时即分解产生有毒的挥发性物质，其热变形温度在载荷为1.82MPa时约为93℃。d.当模具温度为40℃时，成型收缩率最小，故模温控制在40℃左右为宜。料温应低于260℃。e.为了获得内应力较小的制品，要求保力不宜过高。ABS树脂注射压力对于薄壁、长流程、小浇口的制品或耐热、阻燃等品级，要求较高些；对于厚壁、大浇口的制品则可低些。f.模具设计时要注意浇注系统对料流阻力较小，进口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择进料口位置、形式，顶出力过大或机械加工时表面呈现白“色痕”。2．注射成型工艺参数：预热和干燥：80～85℃螺杆转速：30～60r/min料筒温度：前部200～210℃中部210～230℃后部180～200℃模具温度：50～70℃注射压力：70～90MPa保压压力：50～70MPa注射时间：3～5S保压时间：15～30S冷却时间：15~30S总周期：40~70S3．其它参数：相对密度：1.02～1.06密度：1.0～1.1g/cm3收缩率：0.3％～0.6％查《塑料成型与模具设计》表2-1比热容单位热流量导热率注射压力1047J/kg·℃30-40104J/kg1055J/m·h·℃60-100MPa表2-2工艺参数注射机类型螺杆式密度1.03-1.07Kg/dm3收缩率0.3-0.8第二节塑件结构和尺寸精度分析塑件结构工艺性，直接关系到其成形模具结构、类型、生产周期与成本。只有符合模塑工艺要求塑件设计，才能顺利成形，确保内在与外观质量，达到高效率生产和低成本的目地。一、其塑件的产品结构图如下：图2-1技术说明：1.材料为ABS2.按自由公差3.表面不允许有流纹二、产品形状分析1）侧孔与侧凹在塑件设计时，应尽量避免侧孔与侧凹，从产品图图1可以看出，产品的两侧壁上各有一大凹方孔和一小凸台。这些孔是无法避免的，它们与其它零件都有装配关系，是电话接线盒的必要部分。故在设计模具时必须给予充分的考虑和重视，针对本产品的凹孔与凸台，模具结构采用了镶块配和型芯机构，从而实现塑件的完整和功能要求。脱模斜度由于制品在冷却后产生收缩，会紧紧包住型心或行腔突出的部分，为了使制件能够顺利从模具中取出或者脱模，必须对塑件的设计提出脱模斜度的要求，要求在塑件设计时或者在模具设计时给予充分的考虑，设计出脱模斜度。目前并没有精确的计算公式，只能靠前人总结的经验资料。塑件的脱模斜度与塑料的品种，制件形状以及模具结构均有关，一般情况下取0.5度，最小为15分到20分。下表为常用的脱模斜度：表2-3几种塑料的常用脱模斜度制品斜度聚酰胺通用聚酰胺增强聚乙稀聚甲基丙稀酸甲脂聚丙烯聚碳酸脂ABS塑料脱模斜度型腔20´-40´20´-50´20´-45´20´-40´25´-45´´35´-1º35´-1º30´´型心25´-40´20´-40´20´-45´30´-1º20´-45´30´-50´35´-1º由于塑料制品的产品图可知，塑件四壁均有1º的自带斜度，此结构本身就在常用的脱模斜度范围内，此结构本身就有利于脱模，且此塑料制品的材料为ABS，故我们在脱模1º的自带斜度在经验的35´---1º30´和30´—1º之间，故无需另行设计。3）塑件壁厚塑料制品应该有一定的厚度，这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度，而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件几何尺寸以及成型工艺等众多因素的制约。根据成型成型工艺的要求，应尽量使制件各部分壁厚均匀，避免有的部位太厚或者太薄，否则成型后会因收缩不均匀而使制品变形或产生缩孔，凹陷烧伤或者填充不足等缺陷。热塑性塑料的壁厚应该控制在1mm—4mm之间。太厚，会产生气泡和缺陷，同时也不易冷却。由产品图可知，其形状较为规则，结构不太复杂：从产品的壁厚上来看，壁厚最大处为2.0mm，最小处为1.0mm，壁厚较均匀，有利于零件的成型；为便于脱模，产品内表面设30′的脱模斜度，这里采用half模具，因此外表面不需设脱模斜度；该产品的孔边距约为2mm，符合要求。4）加强肋支撑面为使塑件具有一定的强度和刚性，又不使塑料件截面壁太厚，而产生成型缺陷，行之有效的方法就是，在塑件结构允许的位置适当设置加强肋或者增设防止变形结构。加强肋不仅可防止塑件变形，而且有利于改善塑件模塑成型的充模状况。设置加强肋后，可能出现背部塌坑，但只要位置设置得当，壁厚合适，既可避免。圆角塑件的边缘和边角带有圆角，可以增强塑件某部位或者整个塑件的机械强度从而改善成型时塑料在模腔内流动条件，也有利于塑件的顶出和脱模。因此塑件除了使用上的要求采用尖角或者不能出现圆角外，应该尽量采用圆角特征。塑件上采用还可以使模具成型零部件加强，排除成型零部件热处理或使用时可能产生的应力集中问题。由塑件的产品图可知：产品所有边缘均带有圆角特征，最大圆角特征R=1mm，最小圆角特征r=0.3mm从理论分析，边缘圆角特征与塑件壁厚存在如下的关系：图2-2图2-3p___外力负荷，T___厚度，R___圆角半径。由于边缘修饰与张力集中图我们可知：边缘圆角对塑件的影响，圆角应尽量使壁厚平滑过渡，使壁厚均匀一致，对于c03产品图季提供了圆角，考虑了塑件受应力的影响，和它的外观要求合乎模具设计和产品的要求，故而，即依据c03塑件产品图设计模具型芯和型腔，而不另行设计计算。6）尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些。对于本产品，图纸未注明尺寸精度，我们取IT10级精度。IT8=0.72mm.此值由下表查知：表2-4精度等级选用推荐值：类别塑料品种建议采用的等级高精度一般精度低精度1PS345ABS聚甲苯丙烯酸甲脂PCPSU聚砜PF氨基塑料30％玻璃纤维增强塑料2聚酰胺6.666109.1010456氯化聚乙醚PVC硬3POM567PPPE低密度4PVC678PE高密度由于没有规定制品尺寸精度，查表3-2取4-5级精度。7）表面质量分析该零件的表面除要求没有流纹、缺陷、毛刺，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。第三章模具结构设计第一节总体方案拟订对任何塑料件的模具设计都有一定的程序，首先要确定该塑件使用哪一种浇口形式，因为目前浇口的形式很多，并且用不同的浇口形式可以得到不同的塑件效果，得到的塑件表面质量也不同等，因此确定浇口形式也是至关重要的。再就是要确定在塑件的什么地方进浇，对于这个问题我们都没有定论，只有借助PTC公司的PRO/E内的MOLDADVISOR模块来进行分析后再确定浇口位。接着要确定一模几腔，只有把这些前期工作都做好之后才能够顺利的进行模具设计。计算部分。一、型腔数目的确定对于一个塑件的模具设计的第一步骤就是型腔数目的确定。单型腔模具的优点是：塑件精度高；工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低，周期短。缺点是：塑件成型的生产率低、成本高。单型腔模具适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。多型腔模具的优点是：塑件成型的生产率高，成本低。缺点是：塑件精度低；工艺参数难以控制。模具结构复杂；模具制造成本高，周期长。多型腔模具适用于大批量、长期生产的小塑件。确定型腔数目的方法：1）根据经济性：n=[NYt/(60C1)]1/2式中n--每副模具中型腔的数目N--计划生产塑件的总量Y--单位小时模具加工的费用t--成型周期（min）C1--每个型腔的模具加工费用（元）2）根据锁模力：n=[(Q/p)-A2]/A1式中Q--注射机锁模力）（KN）p--型腔内熔体的平均压力（Mpa）A2--浇注系统在分型面上的投影面积A1--每一个塑件在分型面上的投影面积3）根据塑件的精度：根据经验，在模具中每增加一个型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%，由于没有规定制品尺寸精度，且产品较小，产量较大，所以选择采用一模四腔。4）根基注射量：n=（0.8G-m2）/m1式中G--注射机的最大注射量（g）m1--单个塑件的重量（g）m2--浇注系统的重量（g）根据产品需要，该塑件为一模四腔。二、型腔的排列根据根据需要和后续加工的要求我们确定为平行于塑件的最大尺寸方向，镜像分布。图3-1三、分型面的设计分型面的设计在注射模的设计中占有相当重要的位置，分型面的设计可以对塑件的质量、模具的整体结构、工艺操作的难易程度及模具的制造等都有很大的影响。分型面的设计原则：一、分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。二、分型面的选择应有利于塑件的留模及脱模。三、保证塑件的精度要求。四、满足塑件外观的要求。五、便于模具的制造。六、减小成型面积。七、增强排气效果。八、应使侧抽芯行程较短。跟据该塑料制品的形状特点及以上原则，其分型面设计在塑件下端。第二节成型零件的设计及计算=1\*CHINESENUM3一、标准模架的选取由产品图可知产品的最大高度尺寸为15mm，为适应模具加工，便于推件板，镶块的设置安全起见，我们取2x15=30mm，查阅注射机的模具安装尺寸，考虑到模具的总高度，由于塑件较小，故而我们尽量选择小型模架，从而使模具的结构尽量小，结构紧奏，考虑到便于加工我们取整80mm，查阅标准模架图，取80-43.60=36.2mm的加工余量。参照标准模架图，我们选取FAI型23系列的23型模架。二、成型零部件尺寸分析成型零部件的设计计算主要指成型部分，与塑件接触部分的尺寸计算。而对于塑件尺寸精度的影响因素主要有以下方面：1）成型零部件的磨损其主要是塑料熔体在在成型行腔中的流动以及脱模时塑件与型腔或型心的摩擦，而一后者为主。为简化设计计算，一般只考虑与塑件脱模方向平行的磨损量，对于垂直方向的不于考虑，而忽略不计。中小形塑件我们取δc=1/6Δ。2）成型零部件的制造误差成型零部件的制造包括成型零部件的加工误差和安装，配合误差两个方面，设计时一般将成型零部件的制造误差控制在塑件相应公差的1/3左右，δz=1/3Δ,通常取IT6—IT9级精度。3）塑件的收缩率收缩率不仅是塑件的固有特性，而且与制品的结构，工艺条件等方面的因素有关。生产中由于设计选取的计算收缩率与实际收缩率的差异，以及塑件成型工艺条件的波动，材料批号的变化而造成塑件收缩率的波动，由此导致塑件尺寸的变化值为：δs=(Smax-Smin)*Ls式中：Smax________塑件的最大收缩率；Smin_______塑件的最小收缩率；Ls__________塑件的名义尺寸。由上式可以看出，收缩率对塑件的尺寸影响较大，故而应认真对待。4）配合间隙引起的误差δj比如：采用活动型心时，由于型环的间隙配合，将引起塑件孔的位置误差或中心距误差等，为了满足以上因素对塑件造成的误差总和最小且小于塑件的公差值，必须满足以下条件：δz+δc+δs+δj≤Δ式中：δz---------成型零部件的制造误差；δc---------成型零部件的磨损量；δs---------塑料的收缩率波动引起的塑件尺寸变化；δj---------配合间隙引起的误差；Δ---------塑件的公差。三、成型零部件设计计算1）型腔采用组合式，型芯为整体式，型芯及镶块均采用轴肩固定的方法，并用小间隙与模板配合，考虑到精度要求，故需螺钉和定位销进行固定和定位。2）工作尺寸计算图3-2产品视图制品为ABS，收缩率为0.3-0.8%，未要求尺寸精度，按IT5级精度，如上图1、half模型腔直径eq\o\ac(○,1)按平均值法介于IT9-IT10之间eq\o\ac(○,2)按公差带法初算校核塑件最大尺寸合要求按IT12制造，公差带法结果最，利于修模，故：凹模直径为2、half模模腔深度按IT10按IT7eq\o\ac(○,1)平均值法eq\o\ac(○,2)公差带法初算了校核：合理按公差带法计算的结果大，利于修模，故：3、凸模直径按IT7级eq\o\ac(○,1)按平均值法eq\o\ac(○,2)按公差带法校核:24.952－0.021－0.147－0.8%×24＝24.592＞24满足要求，按平均值法结果大，利于修模，故：mm4、凸模高度按IT7eq\o\ac(○,1)平均值法eq\o\ac(○,2)公差带法校核：19.173－19×0.3%－0.88＝18.236＜19合格这里凸模为轴肩连接组合式结构，试模与修模时修磨固定板上平面，因此取小值有利于修模，故：mm5、两型芯中心距介于IT10-IT11之间取IT106、螺纹型环M30粗牙螺纹由有关手册查得ds小=26.21mm,ds中=27.73mm,螺距Ps=3.5mmm，由表6-5知螺纹中径公差Δ中=0.31mm,由表6-3查得螺纹型环制造公差δ大=0.04mm，δ中=0.03mm,δ小=0.04mm。则:由于塑件纹长很短，故不考虑螺距的收缩，螺纹型环，螺距直接取塑件螺距，制造公差δz=0.04mm,Pm=3.5±0.02mm。7、成型腔壁厚的计算查表知ABS的溢边值为0.04对小尺寸型腔，在发生较大弹性形变以前，其内应力超过许用应力，因此按强度计算。壁厚r—型腔内半径mmp—型腔内压力Pa50σ—型腔材料的许用应力8、型腔底板厚度计算由于型腔底板部分为圆环，若按圆板计算则板厚钢材：μ=0.25根据标准模架，取t=32mm主要尺寸对照：第三节浇注系统设计流道设计包括主流道、冷料穴和分流道的设计。一、主流道的设计主流道通常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或型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注射要机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套。根据注射机喷嘴的尺寸，选择浇口套如下图：图3-3为了使塑料熔体按顺序的向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有2°～6°的锥角，内壁有Ra0.8μm以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行。若沿圆周进行抛光，产生侧相凹凸面，使主流道凝料难以拔出。在直角式注射机上使用的模具中，因主流道开设在分型面上，故不需要沿轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设计成等粗的圆柱形。热塑性塑料的主流道衬套与注射机喷嘴的尺寸：主流道始端直径D=d+（0.5～1）mm，球面凹坑半径R2=R1+（0.5～1）mm，半锥角a为1°～2°，尽可能缩短长度L（小于60mm为佳）。本套模具主流道设计要点是：①为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角α=3°，内壁粗糙度为Ra=0.63um，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。②主流道大端处呈圆角，其半径R=1mm，以减小料流在转向时过渡的阻力。③为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注射机的喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径R2=R1+(1~2)mm，取主流道球面半径R2=13mm。其小端直径d1=d2+(0.5~1)mm,取d1=5mm。凹坑深取h=3mm。二、分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在单型腔的模具中，有时则可省去分流道。在分流道的设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免温度的降低，同时还要考虑减小流道容积。分流道截面形状应尽量使其比表面积小，以减少热量和压力损失，常见的分流道的截面形状为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式；分流道截面尺寸视塑件尺寸、塑料品种、注射速率以及分流长度而定，要求分流道截面尺寸应满足良好的压力传递和保证填充时间。通常圆形截面分流道的直径为2～12mm，分流道的长度通常为主流道直径的1～2.5倍，一般取8～30mm。截面选为半圆形分流道，由表（5-3）取R=6mm.三、浇口设计浇口是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状，尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大，塑件上的一些质量缺陷，如缩孔，缺料，白斑，拼接缝，质脆和翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的，因此正确设计浇口是提高塑料件质量的重要环节。浇口设计与塑料性能，塑件形状，截面尺寸，模具结构及注射工艺参数等因素有关。总的要求是使熔料以较快的速度进入并充满型腔，同时在充满后能适时冷却封闭，因此浇口的截面要小，长度要短，这样可增大料流速度，快速冷却封闭，且便于塑件与浇口凝料分离，不留明显的浇口痕迹，保证塑件外观质量。浇口的截面积通常为分流道的截面面积的0.03～0.09。浇口截面积通常有矩形和圆形两种。浇口长度约为0.5～2mm左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步修正。在注塑模具中常用的浇口形式有如下几种：直接浇口、点浇口、潜伏式浇口、侧浇口、重迭式浇口、扇形浇口、平缝式浇口、盘形浇口、圆环形浇口、轮辐式浇口与爪形浇口、护耳浇口。浇口的开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口的位置时应注意以下几点：1）浇口应设在能使型腔的各个角落都可以同时填满的位置。2）浇口应设置在制品壁厚较厚的部位，使熔体从厚断面流向薄断面，以利于补料。3）浇口的部位应选在易于排除型腔内空气的位置。4）浇口的位置应选在能避免制品表面产生熔合纹的部位。当无法避免产生熔合纹的产生时，浇口的位置的选择应考虑到熔合纹产生的部位是否合适。5）浇口的设置应避免引起熔体断裂的现象。6）浇口应设置在不影响制品外观的部位。7）不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口，一般制品浇口附近的强度较差。由于设计零件是表面要求较高的塑件，又因为该模具采用一模四腔为3板模机构，故选择点浇口为佳。设计时考虑选择从产品底部中心处进料，而且在模具结构上采用镶拼式型芯，有利于填充、排气。四、冷料穴设计冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴般设在主流道的末端，当分流道较长时，在分流道的末端也要开设冷料穴。1）底部带有推杆的冷料穴：这类冷料穴的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，因此它通常与推杆或推管脱模机构连用。2）底部带有拉料杆的冷料穴：这类冷料穴的底部由一根拉料杆构成，拉料杆、装于型芯固定板上，因此不随脱模机构运动。3）底部无杆的冷料穴：对于具有垂直分型面的注射模，冷料穴置于左右产模的中心在线，当开模时分型面左右分开，塑件与流道一道取出，不必设推杆。第四节模具温度调节系统塑料模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺不同，模具温度也要求不同。因此在设计注射模具时必须考虑用加热或冷却装置来调节模具的温度。对于一般的热塑性塑料注射成型时只需考虑冷却装置。一、温度调节对塑件质量的影响主要有以下几个方面a．尺寸精度利用温度调节系统来保持模具温度的恒定或采取较低的模温，可减少塑件成型收缩率的波动，提高塑件精度。b．形状精度模具型芯与型腔各部分温差过大，会使塑件收缩不均匀而导致翘曲变形，影响塑件的美观和使用。特别对于壁厚不一致和形状复杂的塑件，经常会出现因收缩不均匀而变形的情况，必须采用合适的冷却回路，使模具型腔各个部位的温度基本上均匀。c．表面粗糙度模温过低会使塑件轮廓不清晰，产生明显的熔合纹，提高模温可改善塑件的表面状态，使塑件的表面粗糙度降低。d．塑件的力学性能二、温度调节对生产力的影响温度调节系统对生产力的影响主要由冷却时间来体现。通常注射到型腔内的塑料熔体的温度为200℃左右，塑件从型腔中取出的温度在60℃以下。熔体在成型时释放的热量中约有5%以辐射、对流的形式散发到大气中，其余95%需冷却水带走，否则由于塑料熔体的反复注入将使模温升高。为了保持模温的恒定，在每一循环中，必须由冷却系统把塑料熔体的热量带走。因此模具的冷却时间主要取决于冷却系统的冷却效果。一般的模具的冷却时间占整个注射循环周期的2/3，因此缩短成型周期中的冷却时间是提高生产率的关键。三、模具加热和冷却系统的计算本塑件在注射成型时不要求有太高的模温，因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下设计计算。1、由于制品为空心，按平板类计算其冷却时间θ—冷却所需的时间st—塑件厚度mmTm—塑料熔体注塑温度℃查表取170-180Tw—模具温度℃查表取50-80Ts—塑料热变形温度℃查表取83-103α—塑料的热扩散率mm2/s9.6×10-4m2/h→0.267mm2/s二、冷却介质体积流量计算qv—冷却介质的体积流量m3/hG—单位时间内注入模具的塑料质量kg/hQi—塑料成型凝固时释放的热量J/kg40×104J/kgCp—冷却介质的比热容J/kg·℃ρ—介质的密度kg/m3t1—冷却介质的出口温度℃30t2—冷却介质的进口温度℃20设定模具平均工作温度为40ºC，用常温20ºC的水作为模具冷却介质，其出口温度为30ºC，产量为（初算0.5套/min）0.657kg/h.塑件在硬化时每小时释放的热量Q3,查表3-24得ABS的单位热流量为33x104J/kg,即Q3=WQ2=0.657x33x104=21.68X104(J/kg)冷却水的体积流量V由式(3-65)得V=nm△h/60ρcp(t1-t2)=WQ1/PC1(T1-T2)=0.86x10-4(m3/min)由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量较小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。第五节顶出系统的设计一、浇口凝料的顶出由于本套模具采用点浇口浇注，为了确保分流道的脱落，还应注意脱浇口装置的设计。对于浇口凝料进行受力分析可知，脱浇口必须克服拉断浇口及凝料对型腔的包紧力，考虑到自动化程度，决定采用限位拉杆脱料装置。工作过程为：开模时，拉料杆随着动模的下行将浇口凝料拉出，与定模贴和静止不动。凝料在拉料杆作用下与制品分离并留在定模侧，当第二次分型开始后，随动模一起运动流道凝料从点浇口处被拉断，从而使凝料从主流道及拉料杆上脱落，完成脱料动作。主要尺寸的计算：图3-4拉料杆拉料端采用球形结构（如上图所示），按照经验取球侧槽深度5mm，拉料杆直径为8mm。b、塑料件的顶出对制件进行受力分析塑料件对凸模的包紧力主要集中在四个地方：中间型环对型芯的包紧力，中间定位特征对型芯的包紧力，圆柱齿侧工艺槽对型芯的包紧力，以及加强筋对凸模的包紧力。纵观整个包紧力分布场可知：包紧力分布较为分散，而且包紧面较小，包紧力因此也很小，所以塑料件的脱模可以不采用二次分模机构，而只需在包紧力集中的地方增加推杆作用。在圆柱齿侧，由于塑料件的形状较为复杂，而且结构形状要求较高，必须另设推杆作用，以使其平稳脱模。顶杆的固定由于该套模具顶杆的数量较多，顶杆的固定宜采用顶杆轴肩固定在压板的方式。主要参数计算：经CAD分析可知：塑料件在脱模方向的投影最大距离为20mm，因此开模距离为L=20+(5～10)mm。取L=25mm中间脱模杆直径为d1=4mm,脱模杆间隙为0.05mm.圆柱齿侧脱模杆直径为d2=1mm,脱模杆间隙为0.05mm.另一侧脱模杆直径为d3=2mm,脱模杆间隙为0.05mm.推板及压板按标准选取规格：推板的厚度为20mm。压板的厚度为15mm。第六节导向机构的设计为保证注射模的准确开模和合模，注射模必须设置导向机构。导向机构具有以下作用：１、定位作用。模具合模时，导向机构可以保证动模和定模的位置正确，以便使型腔的运送和尺寸精确；另外导向机构在模具的装配过程中也起定位作用，方便模具的装配和调整。２、导向作用。合模时，模具的导向零件首先接触，引导动、定模准确合模，避免由于某种原因，使得型芯或型腔错误接触面而造成的损坏。３、承受一定的侧向压力。塑料熔体是以一定的注射压力注入型腔的，型腔的各个方向都承受压力，如果塑件是非对称结构或模具设计成非平衡进料形式，就会产生单边的侧向压力，设置导向机构可以承受一定的侧向压力。设计导向机构时应注意：导柱应合理均匀分布在模具分型面的四角，导柱至模具的边缘应有足够的距离，以保证模具的强度；导柱的年度应比型芯端面的高度高出6-8mm，以免在错误定位时，型芯进入凹模型腔相碰而损坏。该模具采用导柱导向形式。根据标准模架选择导柱导套，如图所示：图3-5第七节排气系统的设计模具型腔在塑料的填充过程中，除了型腔内原有的空气外，还有因塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体，尤其是在高速注射成型时，考虑排气是很必要的。一般是在塑料填充同时，必须将气体排出模外。否则，被压缩的气体产生的高温会引起塑件局部碳化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至阻碍塑件填充等。为了使这些气体能从型腔中及时排出，可采用排气槽等方法。当塑件熔体充填型腔时，必须顺序的排出型腔以及浇注系统内的空气及塑件受热而产生的气体。如果气体不能被顺序的排出，塑件由于填充不足而出现气泡，接缝或表面轮廓不清等缺陷；甚至因气体受压而产生高温，使塑件焦化。考虑该塑件尺寸，属于中小型简单型腔模具，故可以利用推出机构与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值为0.03mm。第八节侧向抽芯结构模具抽芯机构有斜导柱抽芯与液压抽芯两种：一、斜导柱抽芯机构。这种结构简单，加工方便，动作可靠，劳动强度小，生产效率高。借助机床开模力和开模行程来完成抽芯动作，广泛用于延时抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。二、液压抽芯机构。这种形式的抽芯距及抽拔力较大，抽芯动作平稳，但必须设置液压装置。一般用于表面积大，端面几何形状复杂的大型塑件的抽芯。该模具结构较为简单，两侧凹台与凸耳均设计镶块和型芯配合来成型。所以不需设计侧向抽芯结构。第九节脱模机构设计一、设计原则1、塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。2、正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在部位，有针对性的选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于塑料收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力此处省略

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扣扣：九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩第五章模具材料的选择定模底板，动模底板选用45号钢。脱料板选用3Gr2Mo.支承板选用T7A.推杆固定板选用45号钢。浇口套选用CrWMn.复位杆选用T10A。拉料杆选用T10A.推杆选用50CrV，热处理至45～50HRC。滑块选用40CrNiMo，热处理至35～40HRC。限位钉选用45号钢，热处理至30～35HRC。导柱，导套选用T10A，热处理至55～60HRC。图5-1模具的动作过程经过以上的过程，经过全面的考虑最终可以设计出该塑件的模具结构图。在图中设定在上模板与水口推板之间的分开面为1，水口推板与凹模之间的分开面为2。其完全的工作过程是首先将模具安装在注塑机上夹紧，并要注意注射机喷嘴和模具中心的位置。在充塑结束后，模具在注射机的作用下开始开模，1分型面先随动模动作开始分型，拉料杆随着动模的下行将浇口凝料拉出，与定模贴和静止不动。凝料在拉料杆作用下与制品分离并留在定模侧，当限位拉杆的凸台碰到中间板而停止运动后，第二次分型开始，随动模一起运动流道凝料从点浇口处被拉断，从而使凝料从主流道及拉料杆上脱落。此时即为分型面的打开。当开到一定的距离后停止，接着在注射机顶杆的作用下带动顶针顶出塑件，到此模具的一个过程全部完成。到现在为止模具的设计已经全部完成，这样的模具设计图是可以同时适合加工和装配的，加工中心的编程员会针对在设计的模具结构来进行分模，再将每一个部件调出进行加工的刀具路径编制，最后将程序调入加工中心开始模具的加工。模具装配完成后要进行试模，只有进行试模才能知道模具设计是否合理，如果有的地方不合理，有的地方出现充不满等一些问题，都要重新修模，并想办法解决，得到最好的效果。附录一参考文献1、《塑料模具设计手册》编写组编着，《塑料模设计手册》，机械工业出版社，1985。2、屈华昌主编，《塑料成型工艺与模具设计》机械工业出版社，19953、冯炳尧韩泰荣殷振海主编，《模具设计与制造简明手册》，上海科学技术出版社，1996。4、李海梅申长雨主编，《注塑成型及模具设计实用技术》，化学工业出版社，2002。5、王桂萍邱以云主编，《塑料模具的设计与制造问答》，机械工业出版社，1995。6、徐佩弦主编，《塑料制品与模具设计》，中国轻工业出版社，2001。设计小结经过了一年对模具专业课程的学习，自觉收获颇多，领会了模具设计的要领，但经此次毕业设计，方觉自身知识欠缺太多，思维局限于书本，许多实际生产方面的知识极其欠缺。就该制品整体结构而言并不是很复杂，塑件本身精度要求不高，但由于采用镶块结构和一模四腔的形式。因此这里采用两次分型。由于本人缺少实际经验，在开始设计时所选的方案都有太多漏洞，不适合实际生产，为此，从开始标准模架的选择，到最后图纸的绘制，整个设计过程中不断的修改设计方案。在整个设计过程中，多方面查找数据、图纸，不厌其烦地进行多种设计方案的比较选择，同时求教于老师和同学，忙碌了一个月多余，终于有了一定的成果。回想整个过程，虽然忙碌疲惫，但收获颇多，学习到了设计模具是应注意的事项，特别学习到了怎样去思考，对以后工作有极大的帮助，为此我感到比较满意。同时，特别感谢钱老师在这段时间尽心尽责的指导帮助，才使我的设计能顺利完成，并获益匪浅！毕竟由于能力有限，论文和图纸中难免出现错误，希望老师批评指正。

附录资料：不需要的可以自行删除AK3+570通道施工组织设计编制依据1、实施性总体施工组织设计。2、《公路工程质量评定标准》（JTGF80/1—2004）。3、《公路桥涵施工技术规范》（JTG041—2000）。4、现场踏勘。工程概况分项工程名称：⑴AK3+570通道总体（编号：DWD-2-1-34-001）⑵AK3+570通道基础及下部构造（编号：DWD-2-1-34-002）⑶AK3+570通道上部构造预制、安装或浇筑（编号：DWD-2-1-34-003）⑷AK3+570通道钢筋加工及安装（编号：DWD-2-1-34-004）⑸AK3+570通道人行通道（编号：DWD-2-1-34-005）⑹AK3+570通道锥坡（编号：DWD-2-1-34-006）⑺AK3+570通道栏杆（编号：DWD-2-1-34-007）⑻AK3+570通道台背回填（编号：DWD-2-1-34-008）2、AK3+570钢筋砼通道断面为9.0m×5.0m,原设计长度为33.20m，作为过人和交通用，顶最大填土高度1.69米.后根据实际情况,为了和改线顺接,变更为斜交正做,斜交角度为10。。3、主要工作内容：挖基土方3611m3，C20混凝土涵身基础64.9m3，C35混凝土框架涵身825.7m3，C30混凝土涵内路面261.3m3，C30混凝土洞口翼墙46.5m3。4、涵洞所需水取工地附近地下水，砂来源于江东砂料场。混凝土采用业主指定的商品混凝土。工地用电和照明用电采取了和灌南小学协商解决。三、施工准备1、熟悉图纸，仔细对施工图纸进行复查，领会设计意图。2、清除杂物，整理场地；3、清查安装主要的施工机具；4、安装好施工现场水电供应设施；5、合理组织施工，做到责任明确，分工合理；6、准备足够的施工所需用的材料。四、施工平面布置在现场搭建临时仓库、变电房等临时设施。平整场地改移县道，接通施工用电、用水，具体施工场地平面布置见详附图1。五、施工方案及方法1、施工放样。仔细对施工图纸进行复查，领会设计意图。根据图纸确定的构造物的位置和标高，准确计算结构物中桩坐标和轴线方向，然后根据计算的具体位置进行施工放样，为便于开挖后的检查校核，基础轴线控制桩应延长至基坑外加以固定。放样完成后，根据基础的结构尺寸放出结构基础的边线，申请驻地监理工程师复查，得到确认之后，方可进行基坑开挖。2、基坑开挖基坑开挖采用机械人工配合的方法进行施工。开挖时严格按照《公路桥涵施工技术规范》要求施工，根据施工技术规范要求，按基础设计图，四边分别放宽1米，按1:1放坡，先用挖掘机开挖，待接近基坑设计标高时预留20cm深度，利用人工清理基坑底部，确保不扰动基底地质层。人工修整完后，对基底轴线、高程、平面尺寸进行自检，然后报监理工程师验收，并由试验室对原地基承载力进行动力触探试验（设计要求基底容许应力不小于150KPa），若地基承载力不能满足要求，报监理工程师审核变更基底处理方案；若满足设计要求，平整度达到规范要求后报请监理工程师验收签认。然后开始铺筑砂砾垫层，砂砾垫层为压实的连续材料层，粒径不大于40㎜，厚度为30㎝，砂砾垫层摊铺后用夯机分层压实，密实度达到98%以上。所开挖的各种杂土清运到弃土堆存放。开挖过程中根据开挖深度及土质情况注意观察坑壁的稳定性，及时采取有效措施加强坑壁支挡，以保证施工安全。基坑开挖过程中，在坑底基础范围之外设置集水井并沿坑底周围开挖排水沟，使水流入坑内，然后用潜水泵将水抽出排入附近沟渠中。基坑开挖边坡顶设置挡水圈。3、砼基础浇筑：⑴重新恢复测量桩，按施工图纸尺寸支架侧面模板。模板采用竹节板木支架，此时应注意水沟位置的模板安装问题。⑵按设计并经监理工程师批准的砼配合比使用C20商品砼。砼采用运输车运至现场，并在现场安排专人控制原材料用量及砼坍落度。⑶砼振捣采用先用插入式振捣器振捣，再用平板式振捣器，振捣时间为15-20s，防止漏振或过振。待其初凝后，立即进行洒水养护。⑷沉降缝要贯穿整个基础,且要顺直.4、主通道底板砼浇筑：⑴施工放样：待基础砼达到70%以上强度后，即在垫层面上准确测设出通道底板位置。⑵模板制作与安装：底板与侧墙的施工缝考虑设在距底板顶面45cm处。按施工图纸支架底板模板，模板采用竹节板、钢管支架。模板要求安装稳固，表面平整、紧密。沉降缝先采用全断面固定聚笨乙烯泡沫板，内侧B/2处的沉降缝防水材料待砼具有一定强度后再安装。⑶底板钢筋制安：严格按施工图纸尺寸下料，按图示间距安放、绑扎，主筋下垫4cm砂浆块以控制砼保护厚度。绑扎时注意在无弯起筋的骨架①中布置角隅加强筋箍筋，以及准确预埋通道侧墙钢筋。底板与侧墙施工缝处应焊接定位钢筋夹固定2mm厚的镀锌钢板以作为施工缝的防水措施。上述工作全部完成后报请监理工程师检查认可后方能浇筑底板砼。⑷底板砼浇筑：砼采用商品混凝土，砼运输车运输至现场，砼泵车浇筑。坍落度控制在10-30cm之间，并安排专人对坍落度等进行自检。砼浇筑时水平分层、斜向分段，每一单层厚度不超过30cm，且砼浇筑必须在前一段（层）砼初凝前完成，避免出现工作缝。砼振捣采用插入式振捣棒结合平板式振捣器，振捣时间为15-20s，防止漏振或过振，尤其是一些边角部位。当砼浇至顶面时，用水准仪辅以尼龙绳控其高程，用泥镘等工具把表面收平、压光，上接侧墙的施工缝做成企口式，以利施工缝位置衔接牢固。待砼初凝后立即进行覆盖洒水养护。⑸底板砼施工完成且具有一定强度，立即组织施工铺装人行道预制板。人行道板具体施工工艺同底板。铺装完成以后,采用现场焊接的方法制作安装护栏。5、通道侧墙、顶板施工：⑴施工放样：待底板砼达到70%以上强度后，立即恢复通道侧墙位置桩，以指导侧墙及顶板模板制作与安装。⑵侧墙、顶板钢筋制安：根据图示尺寸，在预埋钢筋上绑扎钢筋骨架。钢筋骨架沿通道纵向按①②③④①②③④的顺序循环绑扎（每排中心间距为12.5cm），主筋绑扎时垫4cm砂浆垫块以保证砼保护层的厚度。安装时仔细检查尺寸、位置。⑶模板连接安装：按照图纸设计结构尺寸进行放样。模板采用大型组合模板、型钢支撑。模板安装根据结构要求顺序进行，浇筑混凝土前对支撑板面进行检查，清除模板内污物，并在模板内面涂刷脱模剂，不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。支立模板时为了防止模板移位变形，支侧模时在模板外设立支撑固定，涵身的侧模设立对拉杆固定，浇筑在混凝土中的拉杆，按拉杆拔出的要求设计，拉杆外套塑料管，模板拆除后拔出重复利用。模板安装完毕后，为保证位置正确，必须对其平面位置、平整度、垂直度、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行自检，合格后方可报监理工程师抽检，监理工程师认可后方能浇筑。混凝土浇筑时，发现模板有超过允许偏差值的可能及时纠正。⑷侧墙、顶板砼浇筑及养护：①涵洞混凝土采用商品混凝土，罐车运输，砼泵车。砼浇注时，必须对运到施工现场的砼进行严格的检查。如砼坍落度、和易性。②浇注前先对支架、模板、预埋件进行检查，模板内的杂物、积水应清理干净，模板如有缝隙必须填塞严密。③为了防止混凝土自高处向模内倾卸时发生离析，在浇注时，吊车倾卸高度不超过2米，通过串筒下落。④砼浇筑以设计沉降缝为单元格进行，根据沉降缝的设计宽度用塑料泡沫板加以隔开。砼浇筑时严格按照《公路桥涵施工技术规范》要求控制浇注层厚度，以一定的顺序和方向分层浇筑，并在下层砼初凝前浇筑完成上层砼，做到按计划、分段分层连续完成。⑤砼振捣由专业振捣工用插入式振动器进行。使用时，移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模保持50～100mm的距离，并插入下层砼50～100mm；每次振捣完后徐徐提出振动棒。每一振动部位以不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆为止。⑥在浇筑过程中按照规范要求制作砼试件。⑦浇注后24h拆除模板，洒水覆盖养护不少于7d。⑧混凝土浇筑过程中要按照设计要求掺加防裂纤维和减水剂。4、施工缝的处理：由于基础、涵身分别浇注，施工缝应认真处理，施工缝的处理采用人工凿除。在处理层混凝土浇筑完1-2天内，对其表面的水泥砂浆和松弱层进行拉毛，经凿毛处理的混凝土面用水冲洗干净，在浇筑次层混凝土前应对水平缝铺一层厚度为1-20cm的1：2水泥砂浆，对于钢筋砼、盖板砼的现场浇注施工应连续进行，避免施工接缝，当涵身较长时，可沿长度方向分段进行，接缝应设在涵身沉降缝处。5、沉降缝的处理：沉降缝的设置根据设计图纸洞身每墙4-6米设一道沉降缝，沉降缝的构造严格按施工图执行。沉降缝的设置必须上下贯通成一条垂线，基础墙身根据沉降缝的设计长度分段浇筑。浇筑时先在沉降缝位置处用木板作挡块，等到砼达到一定强度后，拆除木板挡块，于沉降缝位置处填塞沥青麻絮。6、出入口砌筑块石在使用前必须浇水湿润，表面如有泥土、水锈，应清洗干净。砌筑第一层砌块时，由于基底为黄粘土，必须碾压达到95%的压实度，形成比较好的整体性时，直接坐浆砌筑。砌体分层砌筑，各砌层的块石高度应大致一致，外圈定位行应丁顺相间或两顺一丁排列，砌缝宽度不大于30mm,上下层竖缝错开距离不小于80mm。砌筑时块石安放稳固，底浆应铺满，竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分，然后于块石放好后填满捣实。砌筑上层时，应避免振动下层砌块。砌筑工作中断而恢复砌筑时，要将已砌筑的砌层表面应加以清扫和湿润。在砌筑块石时不能有通缝出现，确保墙体的整体性。砌体外露面勾缝采用平缝法进行，先用水将砌体浇洒湿润再勾缝，按“自上而下”的顺序先勾水平缝后勾竖缝。勾水平缝时用长溜子将灰浆压入缝内，自左向右随压随勾。勾竖缝时用短溜子在灰板上将灰刮起，然后勾入竖缝中，塞密、压平。最后用扫帚扫清余灰。砌体里层平缝宽度不大于30mm，竖缝宽度不大于40mm。7、台背回填通道完成后，当通道砼强度达到设计强度的75%时，进行防水层涂沥青后,方可进行回填土。通道处路堤缺口填土应从通道洞身两侧对称均匀分层回填压实，沿路基纵向不小于2倍孔径范围内填筑，每层松铺厚度15cm.,填筑时确保压实度达到96%以上，以避免工程完工后路面出现开裂和出现跳车现象。涵顶填筑时，通道胸腔部分应先用