【心形台灯塑件注塑模具设计11000字】

第第成型零件尺寸及结构4.1成型系统设计注塑模具的成型系统由型腔和型芯两个部件构成，成型系统的设计在模具设计中是至关重要的。模具的型芯和型腔两个部分是注塑模具中能够直接和加工制品进行接触部件，是加工过程中的一个非常核心的位置，其品质直接影响到成型产品的质量以及外观等REF_Ref9717\r\h[14]。在设计中型腔、型芯两者之间常见的结构包括：整体式型腔、镶嵌式型腔、组合式型腔。上述三种不同的结构也是分别使用在不同注塑模具系统中的。在本次论文设计中，选取镶嵌式类型，该类型在加工上具有更换便利、制造起来简单，同时也最符合本次加工需要。4.2型腔设计此次设计的心形台灯模具中，其型腔的结构并不复杂，并且有着良好的安装稳定性，所选用的材料也符合设计要求。加工型腔需用到多种加工工艺。其结构详见下图4-1。图4-1型腔结构形式在设计型腔时，要对型腔的结构进行分析，型腔是以镶嵌的形式固定安装在定模板上，是整体式的结构。其功能作用是对设计的产品整体轮廓进行加工。因此，设计的型腔结构适合与否将影响到产品的尺寸参数和外观的光滑度。在对其设计时，在不影响产品的参数和外观情况下，应尽可能设计简单的模具，以便于后期的维护和保养能更加方便和快捷。4.3型芯设计在注塑模具中，型芯的作用是作为产品内表面加工的成型零部件。因为不同的产品的内部结构的复杂程度都会有一定的差别，因此，在设计的时候，会相对负责一些，本次设计的型芯的结构如下图4-2所示，采用与型腔一致的加工工艺和材料。图4-2型芯结构4.4成型尺寸4.4.1型腔成型零件尺寸（1）型腔长宽尺寸运算利用公式对模具型腔的长宽尺寸进行计算：（4-1）式中：；（0.018）；；；。参数代入后，可以通过计算得到型腔长度为：（2）型腔深度尺寸对型腔深度尺寸进行计算的时候，常用的方法是平均尺寸法，相关的计算公式如下：（4-2）式中：；；其他符号意义同上。将参数代入后，可以得出型腔深度尺寸为：4.4.2型芯成型零件尺寸（1）型芯长宽尺寸运算利用公式对模具型芯成型零件的长宽尺寸进行计算：（4-3）式中：；；其他符号意义同上。参数代入后，可以通过计算得到型芯长度为：利用公式计算模具的型芯深度尺寸HM：（4-4）将参数代入得：4.4.3校核型腔零件刚度型腔零件的刚度可以使用按刚度计算型腔壁厚公式校核：（4-5）式中：；；——平均型腔成型压力，取值范围查表取30Mpa；为15.6mm；；0.017。通过计算得到该注塑模具的型腔侧壁厚度为:在实际模具的设计和装配过程中，此外还要把其他模具零部件的安装位置和尺寸计算在内，因此该型腔的侧壁厚度值要略微大点。在该心形台灯的模具中，其型腔的侧壁S明显大于Sc。故型腔零件刚度符合要求。4.5成型零件钢材型号选择合适的成型零件的钢材是至关重要的，因为在注塑加工过程中，成型零件是在较高的温度和较大的压力下工作的，因此在选择成型零件材料的时候要充分考虑这些要素。本次设计选取型号为718H模具钢做成型零件钢的材料。该材料广泛应用于日用制品和家电外壳等模具中，由其制成的模具易于修正，且该材料硬度高，其洛氏硬度值在33HRC-38HRC之间，可以满足设计需求。5模具冷却系统模具冷却系统设计是注塑模具设计中的重要部分，注射到模具型腔中的材料是高温熔融的塑料材料，需要通过一定条件的冷却后让其凝固成型才能完成加工，在以前的一些简单的加工中，通常采用的是自然冷却来操作REF_Ref4701\r\h[15]。然而该类型的冷却效率很低，成型的效果不好，为了加快模具的冷却速度、缩短加工周期，必须要设置冷却系统对其进行冷却。在注塑模具中，冷却系统是非常重要的，其冷却的速度、冷却温度的均匀与否都会对产品造成影响，并且注塑模具加工周期中，冷却时间占据了30-60%REF_Ref3130\r\h[16]。5.1冷却水道参数计算在对冷却水道进行设计和计算的时候，主要依据的是热量守恒定理，即同一时间内释放的热量和冷却水带走的热量相同，利用以下公式计算：

（5-1）式中：；5.1.1单位时间释放的热量假设注塑机完成材料注射用3秒，冷却完成用40秒，经过17秒的保压时间后需要用5s的时间开模取件。因此可以知道加工过程中的整个成型周期为65SREF_Ref24969\r\h[17]。单位小时成型的次数为：n＝3600/65＝55.38假设采用的冷却介质为20℃的水，在冷却完成后，冷却水道出口温度为28℃，水呈湍流状态。因此有：（5-2）对照注塑模具设计指导手册可以知道POM材料单位质量所需要释放出来的热量值为：因此有：（5-3）5.1.2水的体积流量通过下列公式对水的体积进行计算：（5-4）式中：；；；。代入参数后得到：5.1.3冷却水道直径设计通过上述的计算结果查注塑模具设计指导手册可得：在该心形台灯的注塑模具中，该取值能够符合设计。其设计三维图如下图5.1所示：图5.1冷却系统三维图6模具成型机选择与校核6.1模具成型机类型模具行业通常将模具成型机也称为注射机，其功能是把熔化之后的塑料在压力的作用注入型腔中，注塑模具中常用的注塑机有几种类型：卧式注塑机、立式注塑机、双色注塑机。在设计过程中，需要结合模具的特点来配备合适的注塑机。其中对注射机的选择的时候，需要结合各项参数来确定本次设计选择卧式注塑的形式。完成注射机的选择后，一般要先对注射机的各项参数进行一次校核，确定选取的注射机的各项额定参数是否符合设计的要求，其中校核的主要内容包括容量、质量、锁模力、安装尺寸等。6.2最大注塑量校核在校核注射容量时，可以通过下列不等式计算：（6-1）式中：1个；131；；。由上述计算可知，选取的注塑机满足注塑容量要求。6.3注塑压力校核注塑模具设计中，注塑压力的选取，可以在产品的材料成型参数表中查询校核，从而知道POM材料的成型注射压力取值范围是100-130Mpa，因此该注塑模具设计中所选的额定压力206Mpa是符合设计的基本要求的。6.4注塑机与模具安装尺寸的校核在对模具设计过程中，要对模具的大小和注射机大小之间的关系进行分析，确保设计的模具尺寸至少有一个方向的尺寸可以穿过拉杆之间，能够进行模具安装在注塑机的工作台面上，因此，选定注射机后，需要对其尺寸进行校核。该论文设计中选用的注塑机最大安装宽度为：注塑机拉杆的间距400x400mm。本次设计的模具长×宽分别为350x450mm，显然其尺寸要小于最大的安装距离，因此符合设计要求。完全确定长和宽后，需要对该注塑模具的安装高度进行校核，确定其是否超过最大允许的安装高度，该设计过程中，确定的模具实际高度的结果为：311mm，注塑机的高度范围为160-410mm。符合设计要求。6.5校核移模行程注塑模具在一次加工周期完成后，需要将模具打开，将成型后的产品进行取出操作，这样就完成了注塑模具加工的最后一步脱模工序，通过查询注塑机的参数表，得知本次选用的注塑机的开模行程为340mm；对其进行校核时需要符合下列不等式：（6-2）式中：，30mm；，102.5mm；。参数代入后得到：通过计算可知，该模具的开模行程符合要求。6.6锁模力校核为了确保锁模力大小达到设计要求，需要对注塑机的锁模力进行校核，具体如下：（6-3）式中：；；；；平均型腔成型压力，取值范围查表取30Mpa。参数代入后得到：1100≥（9562.31×2+266.18）30=581.7KN通过上述计算可以确定锁模力的大小达到设计要求。7模具装配与调试7.1模具装配原则对注塑模具进行装配的时候，需要遵循一定的装配原则，确保注塑模具装配完成后符合设计的要求，能够正常的使用，其主要需要遵循的原则有下列几个方面：（1）在对其进行装配的时候，需要选取分型面较平整的或者是不容易进行整修的一侧作为基准；（2）需要对注塑模具的动定模水平分型面进行研合；（3）需要考虑模具的导柱与导套是否进行完整的配合；（4）在对其进行安装之前需要对各个零部件的安装位置进行确定，如果零件过多无法区分的情况下可以对其进行标记处理；（5）在安装之前需要对其进行清洁，同时检查是否存在毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切削、灰尘、油污等现象；（6）装配的时候需要轻拿轻放，避免发生磕、碰和划伤；（7）使用螺丝作为紧固件时，需要在安装的时候进行交叉、对称、逐步均匀对称拧紧；（8）在安装前需要对密封件进行浸油处理。7.2模具装配流程模具装配图如下图7-1所示。（1）对所有的装配零件进行检查，确定其尺寸等方面是否符合装配要求；（2）对模具的定模进行安装，其装配的流程见下方：①首先把型腔镶块压入到定模中；②在此基础上，将锁紧楔斜滑块压入定模座板。（3）对模具的定模板组件进行安装，安装步骤如下：①首先把浇口套装入定模；②然后完成定位圈安装；③对上下端面进行磨平处理。（4）对模具中的定模板组件和定模座板组件进行安装，安装完成后见装配图；在对其进行安装的时候，其中一二段总成采用内六角螺钉进行固定，固定完成后得到固定模板部件和固定模座板组件。（5）对注塑模具的动模进行安装，安装完成后见装配图；（6）对模具的型芯固定块导柱型芯以及动模座板进行安装，安装步骤为：①将模具的核心固定块固定在动态模型板上。在此流程中，需要对垂直度进行确定；②对下端面进行磨平处理；③将型芯通过螺丝固定；④完成顶杆的安装；⑤在此对下端面进行磨平处理。（7）对模具的推出和复位机构进行安装，安装完成后见装配图；（8）完成动模板的安装，其中主要分为两个步骤，分别是安装垃圾钉和磨平限位钉，安装完成后，见装配图；（9）对模具中的动模进行安装，详见装配图；（10）完成动模安装后，需要对动、定模合拢进行一定的修配，其中需要对分型面的位置留出的避空间隙，详见装配图；（11）完成模具的动、定模合模安装，该步骤完成后，可以得到完整的一套注塑模具。7.3模具调试在注塑模具完成后，需要对其进行试模处理，该流程是对模具设计和安装的质量的检验，在试模过程中，首次试模不符合设计要求，通常是由于一般塑料件都附着在模具型腔、型芯。各种不同情况的主要原因分析见下方：（1）粘着模腔该情况的出现通常是以下几个方面引起的：①模具的注射压力太大；②注塑加工过程中的保压时间太长；③加工过程中的冷却时间太短；④模芯温度要比模腔温度高。（2）粘着模芯该情况的出现通常是以下几个方面引起的：①加工流程中的注射压力以及保持压力这两者过大或过长而引起；②产品在模具的型芯中的收缩太大；③加工流程中的温度太高，导致不同完全凝固；④机筒和喷嘴温度太高。（3）粘着主流道该情况的出现通常是以下几个方面引起的：①主流道中的塑料材料未完全收缩；②料道的直径太大；③不允许物料充分收缩；④主通道套管内孔的大小存在差异；⑤主流道拉料杆失效。图7-1装配图

总结如今人民生活水平提高，大家对与个性化的需求也日益强烈，生活中的各类日用品形状也越来越多样，模具在这些产品中扮演者一个重要的角色，它们其中的产品多以模具来进行设计和生产。本次论文是对心形台灯产品进行模具设计，以下为本文的归纳，方便读者快速理解，如下所述：在结构设计过程中，对本次加工的心形台灯产品的加工要求及产品性能分析，确定了产品的结构和选用的材料；采用UG进行零件的三维建模，通过UG软件的测量体功能得出产品体积