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哈理工线圈骨架注射模设计与工作演示带机械图,理工,线圈,骨架,注射,设计,工作,演示,机械
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哈尔滨理工大学学士学位论文线圈骨架注射模设计与工作演示摘 要本次研究的是电气元件上的一个线圈骨架结构塑件的注塑模具。本塑件的材料采用ABS,生产批量是批量生产.塑料线圈骨架零件中间部分是用来缠绕线圈的，结构需要为方形结构，两侧挡边也为方形，中间为方孔则是用来安装, 固定此零件的安装固定孔。这个线圈骨架尺寸一致性需要高, 其外表面也需平整光滑。 上、下两面是安装固定面, 有平面度、平行度和垂直度公差要求。该线圈骨架尺寸较小，其壁厚小，形状也不复杂。由于此塑件内部贯穿，四周凹陷的部分需要用斜导柱侧抽芯机构来进行分型处理。经讨论并且深思熟虑，寻思着将斜导柱安置在定模上，而组合式哈夫块处于动模。整体上我们用斜楔定位，推杆推出工件的工作方式进行。设计要按照设计模具的一般步骤，对主要零件分别做出设计。说明书加入了非标准零件图和模具结构图。关键词：塑料线圈骨架; 注塑模；斜导柱侧抽芯；推杆Design of Injection Mould for Coil Skeleton with a Working DemoAbstractThis research is an injection mould for the plastic parts of the coil frame structure on the electrical components. The plastic materials using ABS, mass production is the production of plastic coil skeleton parts. The middle part is used for winding coils, the need for the structure of a square structure, two side flanges for the middle square, square hole is used to install, install the fixing holes of the fixing parts. The plastic parts require good consistency in size, smooth surface, smooth. On the two plane for a fixed surface, a flatness, parallelism and perpendicularity tolerance. The part is small, thin wall, and the shape is simple.Due to the hollow plastic part of inner part , and required groove on the side, the utility model is characterized in that the side core pulling mechanism of the oblique guide column is adopted. By comparison, the structure of the dynamic model of Havtone (oblique slider) is determined by the oblique guide column in the fixed mode. The whole oblique wedge positioning, oblique guide column side core pulling type, push plate to launch the work principle of the workpiece.Following the general steps of the mold design, the main parts are designed. In this paper, the non - standard parts and the die structure are inserted.Keywords: injection mold; coil skeleton; the slanted guide pillar side core-pulling mechanism; the push plate rollI目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论1第2章 塑件分析22.1 塑件工艺性分析22.1.1 塑件的外形尺寸和精度等级22.1.2 ABS的性能22.2 塑件批量32.3 塑件体积和质量计算32.4 本章小结4第3章 拟定模具的结构形式53.1 分型面位置的确定53.1.1 分型面位置确定的原则53.1.2 分型面位置的确定53.1.3 腔数量与排列方式的确定63.2 注射剂型号的确定73.2.1 注射机的概述73.2.2 注射量的计算83.3 注塑机参数的校核83.3.1 最大注塑量的校核93.3.2 注塑压力的校核93.3.3 锁模力的校核93.4本章小结10第4章 成型零件设计与计算114.1 成型零件的结构设计114.1.1 凹模的结构设计114.1.2 凸模的结构设计（型芯）114.2 成型零件相关尺寸的计算114.2.1 型芯尺寸的计算114.2.2 型腔尺寸的计算124.3 成型腔壁厚及动模垫板134.4 本章小结13第5章 模具结构的设计145.1 浇注系统145.1.1 主流道的设计145.1.2 分流道的设计145.1.3 浇口设计165.1.4 冷料井的设计175.1.5 排气槽的设计185.2 模架的确定185.2.1 各模板尺寸的确定185.2.2 模具以及注塑机安装的校核185.3 导向机构设计195.4 塑件脱模机构设计205.4.1 脱模机构设计要求205.4.2 推出方式的确定205.5 侧向分型与抽芯机构设计205.5.1 抽拔距的计算205.5.2 斜导柱的尺寸与安装形式215.5.3 组合式225.5.4 锁紧楔形式225.5.5 斜导柱侧向分型最小开模行程的校核225.6 模具温度调节系统235.7 本章小结23第6章 模具的装配和开模过程246.1 模具的装配顺序246.2 模具的开模过程256.3 本章小结25第7章 模具三维造型及动画设计267.1 三维造型267.2 装配287.3 动画设计287.4 本章小结32结 论33参考文献34致 谢35III第1章 绪 论现如今，塑料制品是一些部件产品设计结构中所最主要优先采用的，因为它的制造方式简单，易成型和适合批量生产，所以塑件的批量生产制造永远离不开模具。模具生产水平，也是体现一个国家生产制造业能力的特征之一,模具的制造会决定生产的质量与经济效益。最近几年，人们对于产品和其美观度、轻量化和手感的要求在变高，这也就促成了塑料制品巨大的市场，随之塑料工业变得更加完备且有了长足的发展，模具的生产制造技术也越来越先进和精湛。如今在工业、农业和生活中一些塑料制品的涉及较多，模具制造业也上升发展得如雨后春笋般迅速1。因为世界上越来越多的行业用到模具，我们本土的塑料模具也是在蓬勃进步，在模具行业里塑料模具大约有33%，放眼世界，其取得的进步是毋庸置疑的。而注塑模更是其中的佼佼者，有着很广阔的市场环境，制造业的发展迅雷不及掩耳，更多良心公司苦苦追寻的目标已经定位质量与速度兼得，以此降低成本增加了模具制造的适应能力。而CAD技术很好地减少了模具设计的周期，改善了其制造高难度模具和制模能力的水平。而在热流道模具技术上，中国也在推出与发展，热流道模具在塑料模具中所占份额会持续加强。热流道技术能够增加塑件的生产效率和质量，也可以节约材料，这个技术如今在其他国家发展得非常之迅速。我国也生产了很多热流道模具，相关行业已达31%左右,但总的来看，占比却不是太高，还需更多上升空间。由于汽车和电机等产品越来越轻量，对压铸模的数量、使用年限和精密度也逐渐出现较强压力与限制。因为将塑料换钢材、用塑换木的使用和复杂程度的增加，塑料模具比例因此逐渐增大，那么它的精确度与复杂度也自然会增长。 塑料注射成型的发展是显而易见的更别说现在多种多样的技术发明，如芯层注射成型、精密注射成型、震动气体注射成型、薄壁超高速注射成型、低压注射成型、层状注射成型、嵌件注射成型、熔芯注射成型、结构反应注射成型等；还有些特殊注射成型技术，如微孔泡沫注射成型、夹芯注射成型、复合注射成型和回路基盘注射成型等2。除此之外，为了改进产品质量也出现了长纤维破断抑制成型、表面光泽成型、表面装饰成型和计算机辅助成型等。 34第2章 塑件分析2.1 塑件工艺性分析2.1.1 塑件的外形尺寸和精度等级（1） 外形尺寸 此塑料件塑件外形尺寸较小，塑件熔体流程较短，比较易于注射成型，如图2.1所示。图2.1 塑料零件图（2）精度等级 此线圈骨架没有精度要求，塑件本身就需要能满足IT7级，这个就是我们常说的一般精度范畴。（3）脱模斜度 ABS这种塑料是一种非晶塑料件，成型收缩率是很低的，查询塑料工艺及模具设计挑选型芯和凹模的统一脱模斜度为45度。2.1.2 ABS的性能（1）塑料材料特性ABS是丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，比聚苯乙烯性能优势多。ABS经常被使用，它拥有非常出色的整体性力学性能3。ABS塑料为非晶塑料，通常不透明。ABS没有毒性与味道，成型后塑料的表面光滑无瑕。其机械强度也是非常高的，特别是抵抗冲击压力能力强。ABS如此被重视的理由在于其擅长抵抗冲力、不怕炎热或寒冷、耐化学性能优秀。但是ABS的短处是耐热性差，耐气候性也不够好，在紫外线照射下会硬化以至于变脆。（2）塑料材料成形性能因为ABS其熔体黏度大，其需要的成形压力也大，所以型芯受到的压紧力较大，因此塑料适合采用偏大的脱模斜度。并且熔体黏度高，ABS材料的塑料会出现熔接痕，需要注意降低浇注系统对料流的阻力。ABS也吸收液体，处理之前需要经过干燥处理。在普通的环境下，ABS塑料件的尺寸稳定性也是很高的4。（3）塑料的成形工艺参数确定参考相应书籍可知ABS塑料的加工成形参数：密 度 1.011.04克/mm收 缩 率 0.3%0.8%预热温度 80c85c，预热时间23h料筒温度 后段150c170c，中段165C180c，前段180c200c喷嘴温度 170c180c模具温度 50c80c 注射压力 60100MPa注射时间 注射时间2090s，保压时间05s，冷却时间20150s.2.2 塑件批量线圈骨架在工业生产里是非常普及的东西,这样的话对一个经常被用来制造东西,批量值一定会显著，也就是大批量生产。所以说本次的模具工作效率不能过低。2.3 塑件体积和质量计算研究塑件质量实际是来确定合适的注塑机，增加模具使用效率并选择其型腔有几个。研究塑件质量实际是来确定合适的注塑机，增加模具使用效率并选择其型腔有几个。因此，塑件质量的计算根据公式： M塑 = V塑 （2.1） 而 V塑 = 222.5251.5+13.51611-10.51314 0.8025cm3=1.35g/cm3 (查塑料模具设计手册)故M塑 = 0.80251.35 1.08(g)2.4 本章小结该小章主要对线圈骨架塑件工艺分析，塑料材料的功能和基本成型工艺参数，ABS材料成型特性，注射成型基本过程，线圈骨架的设计条件。第3章 拟定模具的结构形式3.1 分型面位置的确定3.1.1 分型面位置确定的原则不只因为排列的原因，分型面位置还需要按照塑料件的外形、精度等级、浇口方位、导滑块、推出机构和加工等来确定。明确好分型面的构造属模具结构的重点，我们可以想想这些要点：（1） 脱模基本条件，最主要的是分型面一定要定向塑件脱模方向最大的投影边缘。（2） 分型线对塑件的外观影响要小，就是分型面需尽可能不改变塑件外表面。（3） 塑件摆在动模那端，这样操作就简单，从外侧也看不到推杆轨迹。（4） 禁止产生侧空与侧凹，倘若真的出现滑块成型，那么滑块结构不能复杂，最关键的是不要在定模上放。（5） 浇注系统设置要合适，尤其注意浇注位置。（6） 方便模具加工。3.1.2 分型面位置的确定分型面：动模与定模在模具关闭接触的面，按照线圈骨架结构分型面A-A如图3-1所示。图3.1 分型面位置3.1.3 腔数量与排列方式的确定（1）型腔的数量 塑件外形尺寸没有精度要求，不过需要它自身达至精度IT7级，属于大批量生产，因此可以使用一模多腔的方法。当然，根据塑件尺寸、斜导柱侧抽芯结构、模具尺寸，还有一些花费等要求，进一步确定其结构是一模四腔5。 （2）型腔的排列 多模型腔模具一般使用平衡式排列布置、而且最好紧凑，和交口位置也需呈对称的状态。考虑到我们选择的是一模四腔，理应选择直线对称排列，如图3.2所示。图3.2 腔型与排列方式（3）模具的结构 确定的是直线排列，一模四腔，内部的话，推杆推出塑件，侧向抽芯机构使用的是斜导柱侧向分型与抽芯。我们在思考浇注系统，流道选择堆成平衡式，把侧浇口设在分型面上。所以定模部分可将分型面来取凝料。综上所述我们决定选用带斜导柱侧向抽芯机构的注射模。3.2 注射剂型号的确定3.2.1 注射机的概述注射机往细了说多如牛毛，分类方法也千姿百态，一般结构型可分为卧式、立式、直角式，而这些也都有投入实际生产中。该三种注射成型机特点如下： 立式注射机的注射柱塞是和地面垂直的，锁模装置带动模板一样属于垂直方向运行，它特点是占地面积局限，模具组装分离都简单，落料可以合理塑化，可以实现自动化。其缺点是制品从模具顶出以后不能自动脱落，还需要人工取出，不适合全自动操作，不过使用机械手取出塑件后，也能实现全自动化，而这种注射机注射量通常小于60克6。卧式注射机是现在使用最多的注射成型机，其注射柱塞或螺杆和合模运动都是水平方向安装，大部分在一条直线上或者相互平行。目前，市场上的注塑机多采用这种型式。好处是机体比较矮，方便操作并加料，塑件从模具顶出后能够自己脱出，因而可以实现全自动化，安装也是很稳当，通常大型注射机都使用该种方式。惋惜的是模具安装并非易如反掌，嵌件进入模具十有八九要么歪了跌下去，机床占地范围较广。直角式注射机的注射装置与合模装置互相垂直，其最大优势是结构简易，利于自制单件生产者，中间的地方不可以留下浇口痕迹的平面的塑件，常常通过开模丝杠转动接着使螺纹型芯或型环转动，最终产品脱落。可惜的是机械传动无精准的注塑、保压与锁模力，模具将遭遇作用力带来的强力抖动7。3.2.2 注射量的计算计算之前浇注系统的凝料还依然不可以明确，不过是能根据塑件提及的0.2-1倍大约估计。原因是流道短小精悍，故浇注系统凝料围绕塑件涉及的0.6 倍来大约计算，那么灌进型腔塑料熔体的体积总共是： V总=V塑2+0.6V塑=2.0865 cm3（V塑 =0.8025 cm3 ）; V总/0.8=2.6cm3根据塑料制品的体积查塑料模具设计指导表13-1选定注射机型号为：SZ-100-60（立式结构），注射机的参数如表1。表3.1 注射剂参数理论注射量/100螺杆（柱塞）直径/40注射压力/MPa150注射速率/(g/s)/塑化能力/(g/s)/螺杆转速/(r/min)/锁模力/kN600拉杆内间距/440*340移模行程/260最大模具厚度/340最小模具厚度/100锁模形式/定位孔直径/喷嘴球半径/12喷嘴口直径/43.3 注塑机参数的校核很明显，模具肯定是在相辅相成搭配的注塑机上来施行工作的，那么可以说模具与注塑机使用之间有着千丝万缕的关系。我们在设计模具中，需要校准注塑机的相关重要技术参数。3.3.1 最大注塑量的校核 通常来说的话最大注塑量会比塑件的质量大的，而我们知道实际注塑量是在理论值的0.8倍。故有公式0.8M机M塑+M浇 （3.1） M塑+M浇=（V塑+V浇）=1.5gM机 =V机=135g因此，最大的注塑量符合工作的需要。3.3.2 注塑压力的校核注塑压力的校核指的是测试注塑机的最大注塑压力可不可以满足制品成型的需要，其成型条件要参考注塑机的种类、喷嘴外形、塑料的流动性、浇注与型腔流动阻力等多个因素，拿螺杆式注塑机来说，它的注塑机压力引导就优于柱塞式，所以注塑压力可以取小一点，而对于流动性不是太好的塑料或者细长流程塑件注塑压力需要取值更大8。我们参照不同塑料的注塑成型工艺来明确不同注塑压力大小，然后和注塑机额定压力对照。经查塑料模具设计中SPVC在型腔里的理论注塑压力在4080MPa之间，这里取P塑=80Mpa,我们此次注射机额定注射压力是P公=150MPa，注塑压力安全系数k1=1.3，由公式 k1p 塑=P公 （3.2）k1p 塑=1.380=104P公，所以，注射及注射压力合格。3.3.3 锁模力的校核型腔高压的塑料熔体充满，将会有一股作用力度，把分型面推离，其值为浇口流道投影面积加制件在分型面上投影面积再乘上型腔内压力。但于这个表面上的力的总和，不可以大于注塑机的额定锁模力p，不然在注塑时会因模具松动以致出现不好的溢边现象。对于型腔内塑料压力，我们根据相关算式确定。参考塑料模具设计中ABS在型腔里的理论注塑压力在40MP80MP之间9。而只有根据公式F机锁P模A（3.3）的不等式成立时，才能符合要求。式中F机锁表示注塑机的最大锁模力； P模 熔融塑料在型腔内的压力 ； A 两者投影面积之和；故有；F机锁=400knP模A=80MP29362=189.88kn.所以符合要求。3.4本章小结该小节主要对注塑机规格的选择以及校核,重点有注塑机注射容量的检测，注塑机注射压力的检测，注塑机锁模力的检测，注塑机模具厚度检测，注塑机最大开模行程检测，明确写出型腔数量和分模面的选择具体要确定型腔个数，模面的选择。第4章 成型零件设计与计算4.1 成型零件的结构设计4.1.1 凹模的结构设计凹模是成型零件必不可少的构成部分。通常业内我们会将其分类归档为四种：整体凹模、整体嵌入凹模、组合凹模和镶拼凹模。按照塑件的形式的解释，此次我们使用整体嵌入式凹模4.1.2 凸模的结构设计（型芯） 凸模是塑料制件内侧重要部分，值得一说的是它的整体和组合两种类型。根据对塑件的结构的分析.4.2 成型零件相关尺寸的计算由给出的条件可知，此零件已经达到IT7（一般精度）要求。所以我们只算相对固定型芯和哈夫块共同组成的型腔大小，剩下的型芯和型腔的尺寸就根据塑件本身尺寸10。4.2.1 型芯尺寸的计算型芯的径向尺寸的计算：我们先看平均收缩率从而可以得出径向尺寸，由塑料模具使用手册能知道ABS的平均收缩率为1.8% 。由于塑件精度等级是IT8，查公差表（塑料模具设计）,径向基本尺寸25mm,它的浮动尺寸则为25+0.48 0。根据公式 LM = LS +SCP LS -3/4- （4.1）LM = 25+251.8%-3/40.48-=/3 LM =25.3780 -0.16 式中 LM 零件制造径向尺寸； LS 径向的基本尺寸； 对于小型零件等于/3（为制件允许的公差值）；而型芯的高度数值的算法，一样是根据收缩率来计算的：我们定义制件孔深的名义尺寸HS 为最小尺寸，为正偏差，型芯高度的名义尺寸HM为最大尺寸，偏差为负偏差,而其基本尺寸为14mm，浮动尺寸为14+0.92 0，同上可以得到型芯高度名义尺寸：HM = HS + SCPHS + -2/3- HM =14.70 -0.3 4.2.2 型腔尺寸的计算由于之前型芯尺寸的算法是按型腔为标准的，所以一些60mm的尺寸，只将型腔各尺寸的制造加工尺寸纳入考虑。（1）型腔径向尺寸的计算为：类似地，平均收缩率SCP 是计算的前提，模具型腔的名义尺寸为LM （最小），公差值为系正偏差，那么型腔的平均尺寸为：LM + 2 。由于会有收缩量与磨损值，我们需要考虑该设计的一个优势，让工人的制模更加方便，会将型腔先制成一个整体，之后再用线切割机床操作分离，好处是能节省材料。那么在型腔一侧我们放入放电间隙值和钼丝的直径值（定义放电间隙为0.02mm、钼丝的直径有0.18mm）。故也根据公式 LM = LS + LSSCP - 3/4 + （4.2） 可得：1）基本尺寸为22.5mm时，可得如下值: LM = 22.5+22.51.8%-3/40.56+/3 LM = 22.485+0.18 0 那么 LM = 22.6+0.18 02）基本尺寸若是25 mm时，可得如下值； LM = 25+251.8% -3/40.72+/3 LM = 24.91 +0.26 0那么 LM = 25.11+0.26 0（2）型腔深度尺寸的计算； 和之前一样，先看平均收缩率，一般在书本里，制件高度的名义尺寸HS 表示最大尺寸 ，公差是负偏差来体现。型腔深度HM是最小值，公差是正偏差。由于这里磨损不是很大，所以计算中暂时忽略掉。有公式： HM = HS + HSSCP -2/3+ （4.3） 可得1）深度尺寸为1.5mm 时： HM = 1.5+ 1.51.8% - 2/30.32+0.32/3 HM = 1.51+0.1 02）深度尺寸为11mm时： HM = 11+111.8% - 2/30.92+0.92/3 HM = 10.988+0.3 0.4.3 成型腔壁厚及动模垫板成型腔需要拥有足量的壁厚从而来接受塑料熔体的高压，若壁厚不足就会出现刚度不够，也就是说会造成非常的大弹性变形；也会出现为强度不足，则塑腔会发生塑隆变形严重者会裂开。我们在注射型腔之时，在型腔被注射满时，内部压力将会到至极限值，之后由于塑料的冷却和浇口的关闭，压力也随之降低，直到开模时会靠近于常压11。型腔壁厚度算法依照最大压力为准。我们将现实联系书本知识，大尺寸的型腔，主要问题是刚度小了，我们应该依刚度来计算；小尺寸的型腔出现弹性形变前，内应力就大于许用应力，所以依强度来计算。考虑到我们这次涉及的塑件偏小，也就容易通过强度从而明确型腔壁厚值了。又考虑到大部分模具，都选择了整体式矩形型腔，而它通过同样方法确定侧壁的厚度就很多余了。根据塑料成型工艺及模具设计里经验公式S=0.2L+17=0.240+17=25mm，而多腔模具的型腔与型腔之间的壁厚SS/2。如图4.1所示：图4.1 腔型壁厚4.4 本章小结该章小节，主要进行了型腔以及型芯工作时尺寸大小的计算和型腔侧壁厚度的计算.第5章 模具结构的设计5.1 浇注系统5.1.1 主流道的设计（1）主流道的尺寸1）主流道偏小部分直径：D=注射机喷嘴外径+（0.51）=4+（0.51），取D=5mm. 2)主流道球面的半径：=注射机喷嘴球半径+（12）=12+（12） 取=13mm. 3）其余的尺寸根据注塑成型工艺分析及模具设计指导中的标准浇口套尺寸来取。（2） 主流道衬套的形式 主通道进口与注塑机喷嘴会有碰触，会更加倾向磨伤，所以材料的筛选是一个决定性的任务，而主要部分的一般设计为浇口套，更有利于选择优质钢材加工和热处理，一般使用碳钢T8A 或T10A。热处理硬度为50HRC55HRC。 为了便于拆卸更换，定位圈和衬套设计成分体式较宜12。其定位圈结构尺寸见CAD。（3）主流道衬套的固定主流道的固定形式如图5.1。图5.1 主流道5.1.2 分流道的设计（1）分流道的布置形式 均衡配置的通道，每个部分的主要极化长度，大小和形状的单壳、熔炼及热平衡。这种配置允许一个均衡的传送塑料和塑件的力学性能相同的真空。流道会看起来非常长。 不平衡配置的通道是指导流槽对腔的长度不同。这种设置会使塑料进入空腔的顺序不一致，所以平衡进料是非常困难的，但如果模腔数量缩短，流道为目的，将被使用13。 要使空腔充满相同的效果，每个浇口尺寸设计不同因此本设计选择平衡式分布的单排列式，如下图5.2:图5.2 分流道单排列式（2）分流道的长度 因为流道的设计不难，按照型腔的结构设计，分流道也不长，所以我们可以取值略小。单边分流道长度L分取20mm。 （3）分流道的当量直径 分流道长度由塑料类型、塑件的尺寸及长度决定。重量要不到200g，壁厚不足3mm，这里我们可以依靠书中的经验公式来获取分流道的直径： D=0.2654W1/2 L1/4 （5.1） 式中：D-分流道的直径，mm; W-塑件的质量，g； L-分流道的长度，mm.根据前面数据可知W=12.6g ；L=20mm；代入上式中可得D2mm (4）分流道截面形状 那么我们知道分流器的横截面形状自然也是不胜枚举，不过还属圆形和正方形横截面的最小表面积比（流道表面面积和体积比），塑性熔体温度体积微乎其微，阻力也是沧海一粟，流通道也是最有效率值的。 可是不容易加工，而且最大的问题是方形剥离困难，所以实际生产中一般形状为梯形，半圆形或U形。 使用梯形截面的设计，主要原因是工艺更好，熔体热损失和流动阻力小14。（5）分流道截面尺寸 假设梯形的下底宽度为n,底面圆角半径r=0.5mm,我们查塑料成型和模具设计中表3-5定义梯形的高h=1.5mm,梯形的截面积为 A分=（n+n+21.5 tan8）h0.5=(n+1.5 tan8) 1.5再根据该面积与当量直径为2mm的圆面积一样，解出(n+1.5 tan8) 1.5=0.25D分 =3.1420.25，即可得：n1.9mm,则梯形的上底为2.2mm,如图5.3所示：图5.3 分流道截面（6）凝料体积1) 分流道的长度L分=202=40mm。2）分流道截面积A分=（5+4）0.53.5mm=15.75mm。3）凝料体积V分=L分A分=4015.75mm0.63cm。（7）校核剪切速率1)思索注射需要的时长：有塑料成型工艺及模具设计中表6-2，可确认t=1.6s.2）计算分流道体积流量：根据公式 q分=(V分+V塑)/t （5.2） =(0.63+9.555)/1.6 cm/s=6.37 cm/s。3）根据公式r分=3.3q分/R分 （5.3）=3.36.3710/3.14/(4.5/3)s=0.6410s. 此分流道的剪切速率是在浇口主流道与分流道的最佳剪切速率510-510s之间，因此，分流道内熔体的剪切速率是满足条件的15。（8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面要求不是很低，一般取Ra1.25-2.5um即可，此处取Ra=1.6um。而且脱模斜度一般在5-10，此处我们取8。5.1.3 浇口设计（1）浇口类型及位置的确定 此塑件不可以出现裂痕或变形缺失，表面质量可以一般，使用一模四腔的形式，为了使调整冲模时的剪切速率和封闭时间更加容易，所以使用侧浇口。它的截面形状简易，方便加工，修正也会非常简单，更设置于分型面上，从型腔的边缘进料16。（2）浇口结构尺寸的经验计算1）侧浇口深度和宽度的经验计算经验公式 h=nt （5.4） = 1.05 mm 取1mm （5.5）=2.8mm 取2.2 mm式中h-侧浇口的深度 ( mm)w-浇口宽度 ( mm)A-塑件外表面面积() 取14844t-塑件厚度 (mm) 取1.5 mmn-塑料系数 0.7 2）侧浇口的经验计算 因为侧浇口有很多种，我们将查阅的数据都列于表2。表5.1 测浇口常用的经验数据塑件壁厚/mm侧浇口尺寸/mm浇口长度/mm深度h宽度w0.80-0.50-1.01.00.8-2.40.5-1.50.8-2.72.4-3.21.5-2.22.4-3.33.2-6.42.2-2.43.3-6.4综上得侧浇口尺寸：深度 h =1.0mm； 宽度 w=2.2mm； 长度 l=1.0mm.5.1.4 冷料井的设计 因为垂直分型面的关系，冷料穴就处在在两半模的中心线上，开模时分型面会水平相反方向移动，塑件和凝料一起扯出.5.1.5 排气槽的设计 考虑到塑件的精度一般，排气系统可以用定模上的小型芯与定模之间的配合间隙来排气（ABS一般是0.03mm），于上模座板和垫板之间加工宽度为10mm，深度为0.05mm的排气糟，可以使气体容易放出17。5.2 模架的确定根据模具型腔的布局尺寸还有凹模最小壁厚，导柱、导套的布局等，可确定选用模架尺寸为（WL=160mm160mm）,模架结构则是A4型。5.2.1 各模板尺寸的确定（1）A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件的高度为14mm，又考虑到在模板上还要开设斜导柱固定板，还要留出足够的距离，故A板的厚度为15mm。（2）B板尺寸。B是型芯固定板，取其为15mm。（3)C板（垫块）尺寸。垫块=（推出行程+推板厚度+推杆固定板的厚度+5-10）mm=(14+15+25+5-10)mm=50-60 mm,初步选定为60cm。经上述尺寸的计算，模架外形尺寸：宽长高=160mm160mm160mm。5.2.2 模具以及注塑机安装的校核（1）模板尺寸和拉杆间距需适合当满足模具的长宽拉杆间距的，才可以满足上述要求而确有，模具长宽=160160(mmmm)拉杆间距=5840(mmmm)成立，所以也是满足要求的。（2）模具闭合高度的校核因为我们之前得到模具实际厚度H模 =160mm，再考虑到注塑机最小厚度:H最小=150 mm，H最大=450mm即；H最小H模H最大，也满足要求。（3）开模行程与推出装置的校核那么我们校核选用的注塑机的最大开模行程及推出装置。且该模具结构则属于有侧向抽芯开模动作的结构 ，满足HcH1+H2 (Hc为抽芯距在后面计算中得到为22mm，因此很明显该式子成立)故注塑机的开模行程要求只需要符合下式；S机H1+H2+（510）mm （5.6） 式中：S机 注塑机板间的最大开距，（mm） H1开模要顶出的距离，（mm） H2包含了浇注系统的塑件高度，（mm）那么可以解得不等式：S机=80014+30+（510）mm=4550mm，故也满足要求。5.3 导向机构设计 由于向导机构的塑胶模具的关键部分，所以要把模具作为必要的方向和位置和位置被固定的，确认向导机构，动模侧或定模侧的安装。一般的导柱主要是在核心的附近设置。根据向导机构的工作而定位和压力的一侧。在本设计中使用了导柱导向机构，而导柱导套则是标准件18。 根据图我们明白，对导柱结构有一定要求条件：1)导柱的长度需要大于型芯端面的高度约68mm。2)导柱应具有硬而耐磨的表面，多采用GCr15、20Cr、T10 A ，硬度为5660HRC。20Cr渗碳0.50.8mm。3）标准的形位公差应符合GB/T 1184-1996 的规定，t为6级精度。4）其余应符合GB/T 4169.5-2006的规定。导柱导套配合形式，如图5.4所示。图5.4 导柱导套配合导柱的安排，如下图5.5所示。图5.5 导柱布置5.4 塑件脱模机构设计5.4.1 脱模机构设计要求 很明显，注塑成型后塑件要离开型腔中，那么经过研究讨论，有些脱模机构的要求需要遵循：（1）使塑件留于动模；（2）塑件不变形损坏这是非同小可的原则，值得注意的是依旧需要探讨塑件对模腔的附着力多少和具体方向，那么如此一来，脱模方式和脱模位置就可以优化，无论如何正确分布的力才是中流砥柱（3）良好的塑件外观推出塑件的地方肯定要千方百计设置于塑件里面，从而保证了塑件的外形。（4）结构可靠.5.4.2 推出方式的确定 如上所述，该设计的注塑模具有垂直分型面，冷料穴设在两侧半模的中心线上，开模时分型面向两侧分离，塑件和凝料共同拉出，最终考推杆推出。5.5 侧向分型与抽芯机构设计 倘若塑件上出现与开模方向相悖的小孔，则塑件没法顺势脱模，另需把成型侧孔的零件改造为灵活可活动的，活动型芯是肯定要拿出来的，紧接着顶杆顶出塑件。不过本次设计已经满足上述条件，所以使用了侧向分型抽芯机构。而这个塑件也属于大批量生产，所以也采用了机动侧向分型抽芯19。5.5.1 抽拔距的计算因为抽拔距与侧孔深加23mm的安全系数相一致，不过在结构略微特殊时，如成型圆形线圈骨架，还有这个正方形的线圈骨架，设计的抽拔距不能等于线圈骨架凹模深度S2，由于滑块抽至S2时塑件的外径依然不可以脱离滑块的内径，一定要抽出S的距离再加上(23)mm，塑件才可以脱出20。根据公式：S= S1 /2 +(23) （5.7）= 40/2+(23)mm=2223mm，取S=23mm。式中 S抽拔距； S抽拔的极根尺寸（此为塑件最大的外形尺寸）；5.5.2 斜导柱的尺寸与安装形式（1）斜导柱的形状与基本尺寸这里我们就计算长度即可，斜导柱长度计算公式是：L=1/2Dtan+h1/cos+1/2dtan+S/sin+(815) mm （5.8） =1/2150.47+101.1+1/2100.47+23/0.4+8 mm81 mm式中L-斜导柱的长度D-斜导柱固定部分大端直径，取D=20mm。d-斜导柱直径,取d=15mm。-斜导柱的倾角，取=25。h-斜导柱固定板厚度，h=15mm。S/sin-斜导柱的有效长度。L5 斜导柱头部长度，常取8-15mm。完成抽芯距所需最小开模行程H，H=SCot=22/0.47=46.8mm。斜导柱的形状与尺寸如图5.6所示。图5.6 斜导柱尺寸（2）斜导柱的安装固定形式：斜导柱的倾斜角a为25，而一般来说锁紧块的角度a=a+(23)mm,斜导柱与固定板之间配合精度为H7/m6。我们都知道斜导柱可以推动滑块，滑块运动稳不稳全看导滑槽和滑块间的配合的精度，而终点位置由弹钢珠定，这样的话，我们可以采用斜导柱和滑块松散些的搭配，将其顶端设置为圆形。5.5.3 组合式滑块有整体式和组合式两种，我们本次也已确选择组合式的。图5.7 组合式5.5.4 锁紧楔形式 塑料的注塑步骤里，塑料对于型芯会有打的推力，它会经滑块带给斜导柱，不过斜导柱通常是细长杆件，在受到力后易变形，所以我们装置锁紧楔，从而在模具关闭后定住滑块，承担塑料对型芯的推力21，锁紧楔和塑件边缘连接按照推力实际量，挑选多种方式，担本次设计选用的是整体式嵌入式，较为坚固，侧向力大。和定模相固定，详细情况见装配图。而锁紧楔的角度在斜导柱的固定方式也已说过，就不过多叙述。5.5.5 斜导柱侧向分型最小开模行程的校核 由于此塑件所用斜导柱侧向芯是在水平的位置，所以得完成S抽拔距所需要的开模行程由下式求得:H = Sctg=23ctg2446.8mm60mm 因此满足条件。5.6 模具温度调节系统在实际工作时，模具的温度会进一步干扰塑件的质量和塑形速度。基于每个塑料的特点与工艺原则大相径庭，模具的温度要求自然千差万别，普通情况下，注射到模具内的温度大约徘徊在200摄氏度，当模具凝聚并离开型腔时温度在60摄氏度，温度骤变原因在模具内流有冷却水，起到了冷却作用。类似地，我们要做的模具温度调节系统即加水循环冷却，此招常常放在流动性强融点低的塑料成型过程。ABS成型温度及模具温度分别为170-190C和70-120C。这样的话我们就将温度确认到50摄氏度，用常温水对磨具进行冷却。5.7 本章小结该小节重点进行了浇注系统，主流道的设计，浇口设计，导向机构，抽芯机构设计，主要含有剪切速率的检查，主流道剪切速率检查，浇口剪切速率的检查。对温度调节系统的要求，冷却系统设计，设计基本原则，冷却时间点的明确，塑料熔体放出的热量，高温喷嘴向模具的接触传热，注射模通过自然冷却转化出去的热量，冷却系统的计算。第6章 模具的装配和开模过程 此设计最后的一个步骤是模具的装配，而组装的精度会对其质量，使用时间与相关功能造成影响。模具装配需要依照其技术上的规定和各部分的相关联系，把合格的零件放置到组件，组件再组到组装好的模具。模具装配的精度很重要，其值要在适合的范围里，其包含了位置精度和运动精度，精度与相关搭配接触只可以当精度要求得到一定保证才能模具总体要求都能满足22。有两种塑料模具组装，一种是塑料模具和桌面模具的主要部件，腔体的动态模型，核心为组装的基准。在这种情况下，首先不对芯棒和可动模具的导孔进行处理，首先对空腔和芯插入件进行加工，然后对模具和可动模具进行加工，模腔和芯垫方法工艺定位器方法通过平行夹紧，镗孔和导向套孔确保壁厚，动态和模具夹紧，最后将动模和其他零件安装在模具上，其他已经是导柱指南套筒塑料模具。组合角撑板和模具必须与分型面具有一定的间隙，间隙为0.05至0.15mm，这是因为在注射期间发生的喷嘴压力的影响，有时在测试模式中经常发现在子模具中门周围的表面出现塑料闪光，那是因为没有间隙的原因。想要很好预防闪光，可以靠近表面的塑料部件的相对位移是三角形凹槽，因为气压可以最大限度得预防闪光。6.1 模具的装配顺序（1）确定装配基准；（2）在装配前对零件进行测量，合格零件需要去除磁性同时做好清洁；（3）不断改进零件配合后的累计误差；（4）在装配时要尽量保证原装尺寸的基面加工，可以在整机调整时进行安装检查；（5）装配导向系统，确保模具相干敏捷，不松动或停滞；（6）组装制冷加热系统，确保管道平稳，无泄漏或泄漏，门动作灵活紧固连接螺丝，带定位销。 组装液压系统时，允许密封的包装或密封胶，但应防止进入系统；（7）试模：确定合格的话就进行模具的标记，其中包含编号、合模标记和组装基面。模具预热：对其外部分实现加热，把铸铝加热板放在模具的外面，由外向内来实行加热，此举的好处是速度快，不过损耗量也是很多。筒与喷嘴的加热：一般都是参考工艺手册里展现的参数来进行实际操作。工艺参数的选择和调整：按照模具工艺参数中写到的工艺参数初选温度，压力，时间参数，调整工艺参数时依照压力，时间，温度等因素前后顺序变动。注塑：当塑料与模具能加热到预热温度后，即说明可以开始试注塑，我们要看到塑件的质量问题，并总结其发生的原因，整合工艺与其他相关参数，直至其能够达到最好的工作状况。（8）模具的维护 插件和插件的优化设计在这里起着重要的作用，只有更换各个零件已经损坏，不会导致该过程，会有正常磨损或异常磨损。 有很多一般的损伤是因为模具完全报废而引起的不正当的作业。 最终检验每个配件，要能保证模具拥有完整的一套设备零件，同时在装配时要小心零件会有一些碰撞，划痕或腐蚀。 组装滚动轴承允许使用油热，油温不得超过100。6.2 模具的开模过程开模过程不是很复杂，分型面一旦分隔开，斜导柱导致滑块的滑行，之后分型面二分离，结果就是塑料和凝料依靠脱模板推出。6.3 本章小结本章主要讲述了模具的装配和开模过程。重点介绍模具的装配顺序。模具装配需要依照其技术上的规定和各部分的相关联系，把合格的零件放置到组件，组件再组到组装好的模具。第7章 模具三维造型及动画设计7.1 三维造型1. 单击菜单 通过proe的文件菜单，建立一个名称“dmgdb”,2. 选择“mmns-part-solid”进入草图汇图界面。如图7.1所示。图7.1 新建对话
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