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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 要该篇文章主要内容点明了线圈骨架注塑模设计，塑料的成形加工工艺和注塑的流程，并且为注塑机也进行了一系列简明的解释。注塑模设计的重点流程有：塑料产品的工艺分析，型腔数量的明确，注塑机的确认和模具的外形整体设计。模具的外形结构设计有：浇注系统的设计，成型零件设计，导向机构设计，侧面分型机构设计，脱模机构设计，冷却机构设计以及排气系统设计。因为其形状特殊，没有办法直接脱模，要有设置侧面的分型机构，该模具是利用斜导柱来完成侧面分型，该篇文章对模具的各个部分零件完成了设计与计算。该文章设计制作出了详细的装配图和设计工艺过程。关键词：线圈骨架；成型；注塑模；工艺- III -Injection molding bobbin design and working demoAbstractThis paper describes the three-hole plastic cover injection mold design, plastic injection molding technology and processes, but also on the injection molding machine also made some simple introduction. The main injection mold design process are: process analysis design of plastic products, the determination of the number of cavities, the choice of the injection molding machine and mold. Structural design of the mold comprising: gating system design, molded part design, guide mechanism design, side parting mechanism design, mold release mechanical design, mechanical design cooling and exhaust system design. Because of the special shape, you can not directly release, set side parting mechanism, the set mold by Bevel column side typing paper various parts of the mold is designed and calculated. This article gives a detailed design process and assembly drawings.Keywords: three-hole plastic cover; molding; injection molding; Process目 录摘要IAbstractII第1章 绪 论11.1 模具的作用与地位11.2注射成形基本过程11.3 本章小结2第2章 线圈骨架塑料模工艺设计32.1线圈骨架塑件的工艺分析32.1.1塑料材料的性能及基本成型工艺参数32.1.2线圈骨架塑料的选材32.1.3 ABS材料成型特性42.2注射成型基本过程42.3 线圈骨架的设计条件62.4 本章小结6第3章 注塑机的选择和校核73.1注塑机规格的选择73.2注塑机的校核73.2.1注塑机注射容量的校核73.2.2注塑机注射压力的校核83.2.3注塑机锁模力的校核83.2.4注塑机模具厚度校核注塑机模具厚度校核83.2.5注塑机最大开模行程校核93.3确定型腔数目和分模面的选择93.3.1确定型腔数目93.3.2分模面的选择93.4本章小结10第4章 浇注系统的设计114.1 浇注系统114.2 主流道的设计114.3 浇口设计124.3.1 剪切速率的校核134.3.2 主流道剪切速率校核134.3.3 浇口剪切速率的校核144.4 本章小结14第5章 成型零部件设计155.1 型腔和型芯工作尺寸计算155.2 型腔侧壁厚度计算165.3 本章小结17第6章 合模导向机构和斜导柱侧抽芯机构的设计186.1 主要介绍186.2设计注意事项186.3斜导柱侧抽芯机构设计196.3 本章小结20第7章 温度调节系统设计217.1 对温度调节系统的要求217.2 冷却系统设计217.2.1 设计原则217.2.2 冷却时间的确定217.2.3 塑料熔体释放的热量227.2.4 高温喷嘴向模具的接触传热227.2.5 注射模通过自然冷却传导走的热量237.2.6 冷却系统的计算247.2.7 凹模冷却系统的计算257.3 本章小结27第8章 模具工作原理说明28第9章 模具三维造型及动画设计309.1 三维造型309.2 装配339.3 动画设计359.4 本章小结39总 结40参考文献41致 谢42 哈尔滨理工大学学士学位论文第1章 绪 论1.1 模具的作用与地位模具是以本身与外界的一个固定尺寸和形状的模制工具的特别状态。如今各类制造工业材料被广泛普及利用。如砂型铸造，金属锻造或成品金属的压力工艺加工锻模用冷作模具等菌类。零件的总体需求：要在形状尺寸稳定性，外观，工作要求的产品中公开需求的各个方面产生。利用生产效率高，容易形成自动化模具角;模具制造的角落，其中结构简易明了，容易制作，花费少。对产品的质量零件的影响。第一要在模腔的外观，大小，功能，分型线，栅极，并且在所述出口槽的地方，放出对尺寸精密度的功能性质的地方和外观稳定性和组件，机械性能，电性能，受力性能，外观品质，说完，气泡，凹痕，变焦，爆裂声和其他人有一个非常显著的影响。其中还有一种方法是，在零件结构对操作难度高的尺寸有很大的影响。在高数量生产塑料零件夹紧过程中一定要将其最小化和个零件的过程中的手工操作，是要自动打开和关闭自动弹出，还要利用从模具的自动生产的产品所覆盖。除了模具产品的成本有所造成的影响。当少数模板开销是一个重大比例的时，那么它应该是能够完好建立模具的合理和简单的结构的模式。如今产品的生产能力，能有高效合理的加工技术和工艺设备，还有引领前沿的形式是必不可少的三个重要组成部分，尤其是处理和执行，成型材料，利用塑料零件的需求和设计，在工艺加工中起着重要的作用。 也可以被利用在自动化生产模具上，故能发挥在生产和更新零件产品造出一个模型并更新的起点。由于对产品的高需求和生产的零件的高精确，模具也提出越来越高的要求。因此技术不断发展更新进步。1.2注射成形基本过程注射成型技术是塑料零件的主要铸造热塑性注射成型技术，因此被广泛的加以使用。注塑是塑料产品的容器（频繁的在造粒，涂料，添加剂以及加工之后的其他的颗粒材料之后），加热温度达到其熔化，使他拥有高粘度的液体，将其叫做“熔料”，将其熔融并且通过在高压作用下下的喷嘴（约2580Mpa的）注入模具的空腔，冷却固化结束后，再从模具中拿出，达成是塑料的结构模型。注射成型的整体流程可以化分为：（1）如今注塑机的塑化流程事实上是在于螺杆式塑化单元。从储蓄的塑料材料（简称为“原料”）在汽缸中恒定体积的做法。因为电加热的外侧螺纹轴和能将它熔化的旋转产生的摩擦热，开始注射后，在一定的温度下注射就开始由螺杆推进完成了。（2）当填充，注射成型机喷嘴熔化，成型在模腔之后，这个空间形空气排斥与完全形成空腔，当达到一定的压力时，熔体的密度就会变高使其充实，达到各部位的空腔。（3）冷却和固化方法，热塑性塑料注塑成型是热交换的过程。即： 塑化 注射充模 固化成形加热 （理论上绝热） 散热l 热交换效果的好坏，决定塑件的质量外表面质量和内部的质量。因此，模具零件的设计对热交换也要做全面的的考虑。如今的设计方法中也采用了计算机网络设计。脱模过程 塑件在型腔内固化后，一定要用机械的办法把它从形腔中分离出来。这个过程要由“脱模机构”来完成。不符合要求的脱模机构对塑件的质量有非常大的影响；但塑件的外观形态是千变万化的，因此一定要采用最好最快的和最佳的脱模方式。由（1）到（4）是一个循环。每一次循环，就完成一次成形一个乃至数十个塑件。1.3 本章小结本章内容主要点明了模具的作用与地位，注射成形基本过程，为后续章节做了铺垫。- 38 -哈尔滨理工大学学士学位论文第2章 线圈骨架塑料模工艺设计2.1线圈骨架塑件的工艺分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工艺参数图2.1 工件图塑料是说在常温下表现出高弹态的高分子聚合物。它是由树脂（高分子聚合物）为主要成分，其中加入很多能改善其加工性能和功能性性能的添加剂，一定温度下、压力和溶剂等共同作用，根据模具可成型当做一定几何形状和尺寸的塑料工件，并使其在常温、常压下，保持这类形态的一种材料，它品种颇多，且不同的塑料有不同的功能。大多数塑料都具有质量小、密度低、比强度高、不错的的电、热、声绝缘性能、很高的耐腐蚀性能和较强的光学性能、耐磨性能等良好的性能。塑料成型的加工工艺功能表现在很多个方面，有的只与操作有关，有些功能会影响到成型方法和工艺参数的确定。对热塑性塑料来讲，其成型工艺参数特性重点含有收缩性、流动性、相容性及其热敏感性以及热力学特性、结晶性及取向性等等。2.1.2线圈骨架塑料的选材塑料材料是由材料的功能用途来确定的，然而作为线圈骨架，他不用承载大负荷，工作温度不用太高，故对耐热性的要求也不是很高。从其要求和利用的条件范围来看，大多数结构材料的塑料就能符合它的要求，因此可以在这些材料中选择线圈骨架材料。而其他一般结构材料的塑料，主要有高，低密度聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚碳酸酯、有机玻璃、高抗冲聚苯乙烯、环氧树脂玻璃钢和丙烯晴-丙烯酸酯共聚物等。但由于该实验设计中的塑件是根据注射模成型的，并利用材料在注射模成型时的优良优先选择了，低密度聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚碳酸酯等四种材料当成了制造线圈骨架的原材料。然而，基注模塑料设计根据用于注塑，低密度聚乙烯，聚丙烯，ABS，聚碳酸酯，以及四个等原料预选优良材料以产生线圈骨架。2.1.3 ABS材料成型特性无定形塑料,流动性良好,吸湿性低, 大多情况下不需要很大强度的干燥，也能获得比较良好的表面质量塑料零件。高料温,高模温,工件的分解温度为大于270度，对精度需求很高的塑件,模的温度适宜取50-60度,对于高光泽度高，耐高温塑件,模的温度适要取60-80度。当出现水纹时，需要提高其流动性，利用高料温、高模温，或变化浇口位置等方法。2.2注射成型基本过程图2.2. 注射成型基本过程生产前的准备工作目的是，要让注射成型生产工艺安全完成和确保制件质量，在生产前要有的是原料的预处理、清洗机筒、预热嵌件以及选择脱模剂等准备工作。1、原料的预处理 提前处理过的原料含有三个方面：第一，质量控制，分析以及建模材料。这部分含有材料，颜色，质地的试验水的含量，不含杂质与热稳定性，流动性，收缩率测试。粉状物料的颗粒要在注射的前面完成。第二，上色。形塑料部件是以产品的需求为依据，在模制材料中放了某一种颜色或材料，来达到想要的色彩。粉状或粒状热塑性染料，来达到这两种方法的直接和间接方法。第一步是所述的涂色的方式，当然，有色染料，塑料细粉末能用于模塑或者其它的成型混合了塑料。这种方法比较方便，利于制作。间接染色相对困难，要用的是被称为“塑料颗粒”塑料颗粒高度集中色母粒色素量重放入搅拌机，搅拌，最后变成设备。方法很容易，容易平均分散，色泽光亮，并且没有颜料粉尘污染其染料，因此可完成自动颜色处理，但是由于它是简易的自然的多彩塑料粒子，它是由混合功能或功能不佳的形状的混合装置，因此，这是使用达成鲜艳色彩材料高度均匀产物所要求的。第三，由于利用受热以及烘干强力吸水材料和粘性，热水，并依据其要求注塑步骤中干燥允许为了避免气泡的产品不合格以及断裂成形后的材料和蒸发出大量的水分，且阻挡水降解时间，然而吸湿性低的粘性物质视为包装没有更好的热方法。2、清洗料筒工作过程中假使需要改变塑料类型、改变物料、更改颜色或是看到成型过程中有热分解或是降解反应的时候，必需要将注射机的料筒完成清洗。在一般情况下，注塞式机的的料筒存储量比较大，必须将其拆卸后洗涤，对螺杆式机筒，要用对空注射法洗涤。3、预热嵌件此过程主要用于带有嵌件的塑料制件，因为金属以及塑料收缩率不一样，故而使嵌件周围的塑料易形成收缩应力和裂纹，为阻隔这种现象的出现，在完成前可以将嵌件先加热，降低它在成型时与塑料熔体的温度差，来防止或抑制嵌件四周的塑料出现收缩应力以及裂纹。4、选择脱模剂经常利用的脱模剂有硬脂酸锌、液体石蜡（白油）和硅油等。除了硬脂酸锌不可以用于聚先胺外，这三种脱模剂对于很多的塑料都可以用，其中硅油的脱模效果是最优秀的，对模具只要用一次，就能长久有效脱模，但缺点是价格昂贵。硬脂酸锌大多用于高温模具但液体石蜡则常用在中低温模具。此外，对内部含有橡胶的软制品或透明制品不容易用脱模剂，会导致产品的透明度。加料：计量把粒料和粉料放到料斗，根据料斗进入注射机料筒，物料大多数是在注射机的料筒当中塑化。对塑化量的计算设计好后，物料在设定的计量中塑化完全，故粒料以及粉料转变为塑料熔体后，注射模封闭，注射机注射充模。注射充模：注射充模大多数分为流动充模、保压补缩以及倒流三个过程。流动充模是讲注射机把塑化成品的熔体注入模腔的过程。在注射的过程中注射压力是随时间不断变化的，在流动时间内，注射压力与喷嘴处的压力快速提高，然而模腔（浇口末端）压力接近于零，故注射压力作用是阻止熔体在模腔的阻力。在充模时期，因为熔体流入模腔，模腔压力快速提高，注射压力以及喷嘴压力也会随着增大而变为最大，最后停止变化，这个时候注射压力对熔体起到两个作用，一个是抵消溶体在模腔里面的运动阻力，二是让熔体达到一些的压实。保压补缩，保压补缩时期是讲从熔体填充满型腔至螺杆开始在机筒中开始后退结束。保压是说明注射压力对模腔内的熔体接着让其压实的阶段，补缩则是保压阶段中，注射机对模腔内慢慢开始冷却的熔体因成型收缩而出现的空隙进行补料的动作。倒流说的是柱塞或者螺杆位于机筒中往后倒退时（即撤除保压力后），模腔里面熔体向浇口和流道方向实施相反方向的流动。冷却定型：冷却定型在浇口冷却冻结时工作，到制品脱模结束，这是注射成型工艺流程最后的工作。在这个阶段中必学要小心的问题是模腔的压力、制件密度、熔体在模里面的冷却状态以及脱模情况等。制件工作后的处理：制件从模具中分离出来之后，因为成型过程中塑料熔体由于温度以及压力的作用的时候变形流动变得非常复杂，并且流动前塑化紊乱以及充模后冷却速度不一样，制件里面经常会出现许多不均匀的结晶、取向以及收缩率，从而制件产生相对的结晶、取向和收缩应力，脱模之后除了会引起实效变形外，还使制件的力学性能、光学性能和表面质量变化，甚至开裂，为了除去这些问题我们一定要对制件进行相对应的后处理。注射过程结束后都会把制品脱模，卸料，洗涤模具并可以将凝料放回料筒重新塑化注射，开始继续下一个成型周期。2.3 线圈骨架的设计条件该塑件经测量所得，其基本几何值为：密度：p=1.02g/cm3；体积：V=3529.38cm3；质量：M=3.78g；制件表面积：S=8333.49mm22.4 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。哈尔滨理工大学学士学位论文第3章 注塑机的选择和校核3.1注塑机规格的选择注塑机是塑料注射成型必须要用到的主要设备，根据其外观能分为立式、卧式、直角式三种形式的注塑机。根据塑料在料筒中的塑化形式可化为，柱塞式以及螺杆式两种注塑机。因此我们通过遐想的模腔数量首先确定注塑机的规格。要先设计模腔数量是4个，ABS材料的密度p为p=0.9g/cm3（0.90.91）。通过测量算出塑件的体积（V）和质量（M）和水平投影面积（S）分别是V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模设计四个模腔，因此每次注塑机的注射量一定要大于：4M= 421cm3=84cm3。依照注塑机的最大注射量首先选择型号为XSZ60的注塑机，它的工艺参数如下：螺杆直径/mm：38.注射容量cm3：60.注射压力/105Pa：122.锁模力/10KN：500.最大成型面积/cm2：130.模板最大行程/mm：180.定位孔直径/mm： 55mm.模具厚度/mm：（最大）：200（最小）：70.喷嘴：（球半径/mm）：12（孔直径/mm）：4.3.2注塑机的校核3.2.1注塑机注射容量的校核模具设计时，一定要在一个注射成型范围周期内要用的注射的塑件料溶体的内容量或质量在注塑机额定注射量的80%以里，并在同个注射成型周期内，要注注入模具内的塑料溶体的容量以及质量，应为制件以及浇注系统两部分容量和质量相加，即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj.式中：V（M）一个成型周期内要用的注射的塑料容积和质量，cm3或g；n 型腔数目；Vn（Mn）单个塑件的容量或质量，cm3或g；浇注系统凝料的容量和质量，cm3或g；故应使0.8Vn+Vj0.8Vg或M=0.8Mn+Mj0.8Mg.式中：Vg（Mg）注塑机额定注射量，cm3或g；把数据代入上面的不等式（取上面里的一个的质量不等式来对注射量进行校核）得：M=nMn+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g.满足要求上式中的：Mj=M主流道+M横浇道+M分流道+M浇口+M拉料钩5.5g因为制件选的材料为ABS，这个材料是非热敏性的原材料，故只要对它进行最大注射量就可以了，不需要对其进行最小注射量的校核。3.2.2注塑机注射压力的校核检查最大喷射压力注塑机所规格得压力可以满足模制品的需求。仅在注塑机在额定注入压力改变成为部分所要的注射压力，就可以使注塑机的注射压力的最大压力比要用的压力大。要用的压力注塑件，和品种的塑料注塑成型机的类型，喷嘴形状，工件的大小外观，浇注系统和其他因素的复杂性有联系。可以在形成必要的参数数据产品的基础上的塑料成型工艺来明确注射压力。注塑成型工艺参数表模塑压力之间理查德ABS材料（70120兆帕），大家要用的标配注射压力的注塑机是119兆帕，其被设置为满足工艺要求的喷射压力之间。3.2.3注塑机锁模力的校核正当高压的塑料熔体填充满型腔的时候，会形成一个沿注塑机轴向很高的推力，这个推力的大小一定要小于注塑机的锁模力，要不然在注射成型时就会因为锁模不紧而发生溢出原料的现象。型腔内塑料熔体的压力（MPa）值可参照下面的经验公式得出：P=KPo式中：P 型腔内塑料熔体的压力 （MPa）Po 注射压力（MPa）K 压力损耗系数 0.20.4将数据代入上式得：P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在这个设计中，并基于ABS这种塑料上我们取型腔中熔体的平均压力为：P=30MPa再由公式T=PS算出推力大小。式中：T 塑料熔体在注塑机轴向上的推力（MPa）P 型腔内塑料熔体的压力，在此我们取P=30MPaS 制件与浇注系统在分型面上的投影面积（cm2）将数据代入该公式得：T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN.满足要求经校核合格。3.2.4注塑机模具厚度校核注塑机模具厚度校核注塑机定下的模具的最大和最小厚度说的时模板闭合后达到规定锁模力时动模板到定模板的最大和最小距离。故要设计的模具的厚度一定要在注塑机规定的模具最大与最小厚度范围内，要不然则不可能获得规定的锁模力，当模具厚度较小时，可以加垫板。依照要求模具的厚度一定要满足.式中：H 模具厚度 mm 注塑机允许的最小模具厚度 mm 注塑机允许的最大模具厚度 mm依照我们已选择的注塑机得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根据已选择的中小型标准模架中的模板规格BoL为200250的模架，根据模架的布置方式，则模具闭合高度H为：H=32+A+B+C+h4+2h1。将数据代入式中得：H=180mm将上述的数据代入HminHHmax得：70180200满足不等式HminHHmax，符合要求。3.2.5注塑机最大开模行程校核模具开模之后目的是为了便于取出塑料件，就要有一定的开模距离，而注塑机的开模行程是一定的，因而我们在设计是一定要进行注塑模开模行程的检查，大家要选择的此规格的注塑机中开模最大行程为180mm。注塑机的开模行程一定要比模具开模时取出塑件（包括浇注系统）所要用的开模距离大，即是一定要满足下式：SkH1+H2+(5 10).式中： 注塑机行程 Sk=300mmH1 脱模距离（顶出距离）H1=5mmH2 塑件高度+浇注系统 H2=10+50=60mm.所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm.为了目的是能满足要求。通过上面校核知道该规格的注塑机满足要求，故知道了选择型号为：XSZ60的注塑机。3.3确定型腔数目和分模面的选择3.3.1确定型腔数目根据上面计算了解，N能取到4个。知道取N = 4。符合设计的要求，故要确定型腔数量是4个。3.3.2分模面的选择分模面是定模和动模的分界面。用来取出塑料件或浇注系统凝料的面。正确的选择分型面是使塑件能正确安全的成形的首要条件。选择分型面时，要从下面的几个方面了解：使塑件在开模后留在动模上；分型面的痕迹不影响塑件的视觉体验；浇注系统，尤其是浇口能合理的安排；使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；使塑件易于脱模。依照对塑件的形状结构特殊，分型面的确定，一定要符合以上的原则。之后要考虑塑件的形状，和整体的设计，模具制造，工作的要求，我选择一个分型面(图中红色部分）。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。哈尔滨理工大学学士学位论文第4章 浇注系统的设计4.1 浇注系统浇注系统指的是引导注射机喷嘴的塑料熔体和质量之间传递，压力以及传热功能的模腔进料通道，它被分成普通浇道浇口系统和热流道浇注系统两种。一般模具流道浇注系统在内的主流，流道冷料门。浇口系统的设计和注塑模具设计一样，注模周期和塑料零件（如外观，物理性质，尺寸稳定性等），对质量的一个重要组成部分由直接影响，它的设计为了使腔体的设备和栅极开始对称份力求避免模具磨损部分负荷产生多余材料现象以及浇口位置一定要适合插入件的后果，而且要防止小核心，核心目的为了防止栅极的形变允许塑件的疤痕外形。正常情况下，我们必须要小心以下几点：1.塑料适应的方法;2.方法短;3.排气井;4.避免直流内核或插入;5.门系统中的分离器的投影面积应尽可能地小;6.尝试模具的对称位置浇注系统轴;7.易选矿，优质的产品外观;8.防止塑性变形的。4.2 主流道的设计主流道是说浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道结束的塑料熔体经过的通道，是熔体优先流经模具的部分。在卧式注射机上主流道垂直于分型面，目的是凝料能顺利拔出，从而要形成圆锥形，主流道通常设计在主流道衬套（浇口套）中，要是方便注射，主流道始端的球面就一定要比注射机的喷嘴圆弧半径大12mm，为了不让主流道口部积存凝料来影响脱模，大多数要将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大0.51mm。并且，浇口套主流道大端直径D一定要选得小些。假说D过大模腔内部压力对浇口套的反作用也会按比例变大，到某一个程度浇口套很易从模体中弹出。图4.1 主流道的设计4.3 浇口设计浇口还称为进料口，是连接分流道和型腔之间的一条细短通道，浇口是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系统最重要的地方，它的形状、尺寸、位置对塑件的质量是有较大的影响。它的功能主分为以下两个：一是当塑料熔体的通道，二是浇口的适时凝固能控制保压时间。经常用到的浇口形式是直接浇口、侧胶口、侧胶口、轮辐浇口、潜伏浇口等。因为不同的浇口形式对塑料熔体的充型特性、成型质量还有塑件的性能能够产生不一样的影响。但是各种塑料因为它的性能的不同对于不一样的浇口形式也会有不一样的适应性。在模具设计时，浇口位置和对尺寸有着严格的要求，它经常依照下述几项原则来看：要缩短流动距离；浇口要开设在塑件壁最厚处；一定要减少或避免熔接痕；应有利于型腔中气体的排除；思考分子定向的影响；防止形成喷射和蠕动；不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口；浇口位置的确定应注意塑件外观质量。图4.2 浇口的设计4.3.1 剪切速率的校核生产实践点出了 ，当注射模主流道和分流道的剪切速率:R=5.810510S浇口的剪切速率:R=1010S所成型的塑件质量非常好。对大多数热塑性塑料，将上面的推荐的剪切速率值当成计算依据，能使以下经验公式表达：式中: 体积流量（CM/S）；浇注系统断面当量半径（CM）。4.3.2 主流道剪切速率校核.; 主流道的平均当量截面半径： 主流道小端直径 ， ；主流道大端直径， .(满足条件).4.3.3 浇口剪切速率的校核.其中：浇口面积:,当量面积S=R 所以R=7mm。 单从上面计算上看来，交口剪切速率比较小。由于模具比较特殊，为一模1腔，无分流道，压力损失较少，进料速度较快，成型较易，传递压力好，因此浇口的剪切速率是可以的。从上面的计算可以知道，流道与浇口剪切速率的值都落在合理的范围之中，说明了流道与浇口的尺寸取值是正确的。4.4 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，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。第5章 成型零部件设计这个成型零件工作尺寸的计算均使得是平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差以及平均磨损量从而计算的。查表可知ABS收缩率是Q=12.5%，因此平均收缩率是Qcp=（0.3+0.8）%/2=2%，想到的工厂模具制造的面临的已有条件，模具制造公差取的z=/3。5.1 型腔和型芯工作尺寸计算型腔径向尺寸 现有的在规定条件下的平均收缩率为S，塑件的基础尺寸为 Ls是最大的尺寸，其公差为负偏差，故塑件平均尺寸为Ls-，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差是正偏差，型腔的平均尺寸为Lm+z/2。型腔的平均磨损量为c/2，如以Lm +Z表示型腔尺寸, ABS平均收缩率S=2%.X-修正系数，取0.5-0.75.-塑件公差,取MT7=0.6.-模具制造公差取(1/3-1/4) .1）径向计算公式： （7）式中： - 塑件的尺寸公差，单位：；L- 成型零件的径向尺寸，单位：； - 成型零件的制造公差， ；S- 塑件的成型收缩率，取平均值；L - 塑件的径向基本尺寸，单位： ；型腔尺寸：.2）型腔深度计算公式：H = ( H + HS- 2/3 ) （8）式中： - 塑件的尺寸公差，单位：； - 成型零件的制造公差， ；S- 塑件的成型收缩率，（取平均值）；H- 成型零件的深度方向的尺寸，单位：；H - 塑件的深度方向基本尺寸，单位：；凹模深度尺寸计算： 2、型芯尺寸的计算公式：型芯长度的计算公式：（9）式中： - 塑件的尺寸公差，单位：；- 成型零件的制造公差， ；S- 塑件的成型收缩率，取平均值 ；L - 成型零件的径向尺寸，单位：；L - 塑件的径向基本尺寸，单位：；5.2 型腔侧壁厚度计算(1)凹模型腔侧壁厚度的计算凹模型腔是组合式的型腔，根据强度条件计算公式:进行计算。得出各参数分别为：p=50Mpa(选定值)；=0.05mm；=160MPar=28mm大多数在加工时为使加工容易便捷，我们会经常整数，故凹模型腔侧壁厚度是17。(2)凹模底板厚度计算根据强度计算，型腔地板厚为：p=50 Mpar=28mm.=160Mpa.大多数在加工时目的是加工容易，我们通常会取整数，故凹模型腔侧壁厚度是18mm。5.3 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.哈尔滨理工大学学士学位论文第6章 合模导向机构和斜导柱侧抽芯机构的设计6.1 主要介绍导向机构目的是为了明确动模以及定模上下模合模时，精准定位以及导向的工件。合模导向机构重点的方面有导柱导向以及锥面定位，本设计利用的是导柱导向定位。导向机构不仅有定位以及导向作用，而且还要承受侧向压力。塑料熔体在充型过程中大概会形成单面侧压力，或因为成型设备精度低的原因，导致导柱承受了侧向压力，来确保模具的正常工作。导柱的结构形式能够用带头导柱和有肩导柱，导柱导面大多数长度比凸模端面高812，为了不让其出现导柱未导正方向变得型芯先进入型腔。导柱材料利用T10，HRC5055，导柱固定一些地方表面粗糙度Ra为0.8m，导向的地方Ra为0.80.4m，这个设计用了4根导柱，固定端和模板间用的是H7/m6 。导套常采用T10A，导套，采用H7/m6配合镶入模板。详细结构如下图一样：导柱：国家基本规定了两种结构模式，分别是带头导柱和有肩导柱，大的并且长的导柱要开设油槽，内存润滑剂，目的是为了减小导柱导向的摩擦。假如说导柱要支撑模板的重量，尤其是对大型、精密的模具来说，导柱的直径必须要进行精确地检查。导套：导套包含直导套以及带头导套，直导套装入模板后，必须要有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定简单。6.2设计注意事项设计的导柱以及导套必须要注意的事项分别为：（1）正确安放导柱的位置，导柱中心到模具外侧最少要有一个导柱直径的厚度；导柱不要放置在矩形模具四角的危险断面上。经常来说设在长边离中心线的1/3处最为合适安全。导柱布置方式大多数采用同径不对称布置，或不一样的直径对称布置。（2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出68 mm，为的是确保它的导向和引导功能作用。（3）导柱工作部分的配合精度利用的是H7/f7，低精度时可以使用更低的配合要求；导柱固定部分维持精度采用H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度大多数采用配合直径的1.52倍，剩下的地方可以扩孔，为的是减小摩擦，减小加工难度。（4）导柱能够放置在动模或定模，设在动模一边能够保护型芯不受损坏，设在定模一边能够对塑件脱模有利。该书中模具设置四个标准带头导柱配合标准直导套当做导向系统，导柱设置在动模上，为了是防止型芯不受损坏。导套和 导柱结构如下：导柱：国家基本规定了两种结构模式，分别是带头导柱和有肩导柱，大的并且长的导柱要开设油槽，内存润滑剂，目的是为了减小导柱导向的摩擦。假如说导柱要支撑模板的重量，尤其是对大型、精密的模具来说，导柱的直径必须要进行精确地检查。导套：导套包含直导套以及带头导套，直导套装入模板后，必须要有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定简单。6.3斜导柱侧抽芯机构设计斜导柱被视为斜导柱侧抽芯机构必不可少的零件。涉及斜导柱重点含有斜导柱的结构形式以及安装形式、斜导柱的工作直径、抽拔角的选择、斜导柱的长度的选用和斜导柱的加工精度、选用材料及其热处理等等。（1）斜导柱倾斜角斜导柱的倾斜角决定着抽芯工作效果。倾斜角的大小影响到斜导柱所收到的的弯曲力以及现实中到达的的抽拔力，也影响到到斜导柱的正确的工作长度、抽芯距以及开模行程。计算公式为：式中 斜导柱的抽拔角；S 抽芯距，S=13.5mm；H斜导柱达到抽芯距所需的开模行程，H=50mm。根据公式计算：取（2）圆柱形斜导柱总长度的计算斜导柱的总长度在于抽芯距、斜导柱直径和倾斜角。圆柱形斜导柱总长度： 式中 L 斜导柱总长度，mm；D 斜导柱台肩直径，D =16mm；斜导柱抽拔角，=15；h 斜导柱固定板厚度，h =20mm；斜导柱与侧滑块斜孔的配合间隙，=0.025mm；d 斜导柱工作部分直径，d=10mm；S 抽芯距，S=13.5mm。根据公式计算L：L = 76.35 + 3 = 79.35mm，取L=80mm最终斜导柱结构如图6.1所示。图6.1 斜导柱6.3 本章小结该篇文章小节重点表达了合模导向机构的重要性，以及设计注意事项,斜导柱侧抽芯机构设计。第7章 温度调节系统设计模具成型阶段，模具温度能够直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期以及塑件的质量。模具温度太高的话，成型收缩大，脱模后工件变化大，并且还特别易造成溢料以及粘膜；模具温度过低，然而会熔体流动性差，塑料轮廓不清晰，表面能有明显的银丝或流纹等不好的现象；当模具温度不能保持平衡时，型芯和型腔温差过于大，塑料收缩不平衡，则会发生塑料翘曲变化，能够对塑件的形状和尺寸的精度产生影响。依照以上所说的，模具上必须的要设置温度调节系统来呈现理想的温度目标。ABS推荐的成型温度为160-220，模具温度为4080 。7.1 对温度调节系统的要求（1） 依照塑料的种类来明确对模具使用加热方式还是冷却方式；（2）希望模温统一，塑件各部一起冷却，来达到提高生产率以及提高塑件质量；（3）用的低的模温，快速，大流量通水冷却效果大多数是好的；(4)温度调节系统要尽力做到做到结构明了，加工不繁琐，成本便宜；(5)从成型温度以及使用要求上得知，必学要对该模具造成冷却，来提高生产率。7.2 冷却系统设计7.2.1 设计原则（1）大力确保塑件收缩均匀平衡，来达到模具的热平衡；（2）冷却水孔的个数多，孔径就会越大大，于是对塑件的冷却能力就越好；（3）要尽力的使冷却水孔到型腔表面的距离一样，与制件的壁厚距离一样，经验表明，冷却水管中心距B大约为2.53.5D，冷却水管壁距模具边界以及制件壁的距离为0.81.5B。最小不能比10小。（4）浇口的地方增大冷却，冷却水从浇口处流入最好；（5）必须降低进水以及出水的差别错误，进出水温差大多数不要必5高。（6）冷却水的开放放置方向来达到不影响操作，对于矩形模具，大多数情况是沿宽度方向开设水孔。（7）正确安全的冷却水道的形式，知道冷却水管接头位置，防止与模具的其他机构产生关联。7.2.2 冷却时间的确定在对冷却系统进行计算前，必须要对一些数据取值，目的是方便以后的计算进行估算；取闭模时间3S，开模时间3S，顶出时间2S，冷却时间30S，保压时间20S，总周期是60S。其冷却时间依塑料类型、塑件壁厚来讲，大多数用下面的式子计算：式中：S塑件平均壁厚，取6mm； 塑料热扩散系数(mm/s)，取0.07；T成型温度160-220，取200；T平均脱模温度，取80；T模具温度4080，取50。由上述得冷却时间取73 S，这么长的冷却时间是不可能的。这个模具型芯中的冷却管道变大为腔体（如下图），使冷却水在型芯的中空腔中流动，冷却效果增大。依照经验推荐值，冷却时间取30S就可以了。7.2.3 塑料熔体释放的热量式中：n每小时注射次数，取60 （次）；G每次的注射量(KG)，取217.610；C塑料的比热容(KJ/KG)，取1.9；t熔融塑料进入型腔的温度，取220；t塑件脱模温度，取60。7.2.4 高温喷嘴向模具的接触传热式中：A注塑机的喷嘴头与模具的接触面积（m），R=18mm注塑机喷嘴球半径；金属传热系数 ；t模具平均温度 t=50 ；t熔融塑料进入型腔的温度 t=220。7.2.5 注射模通过自然冷却传导走的热量（1）对流传热式中：传热系数（），A两个分型面和四个侧面的面积m2，； ；B模具宽度m m，B=220； L模具长度m m，L=220，开模率：；t模具平均温度，取50；t室温，取20。（2）辐射散发的热量式中: 辐射率，一般表面取值范围是0.80.9； （3）工作台散发的热量式中:传热系数(mh)； A 模具与工作台的接触面积m，取值=0.0484；;b模具与工作台接触宽度m m，b=220;模具与工作台接触长度m m,l=220。从上述式子得出，工作台发出的热量比塑料熔体放出的热要多得多，这是不对的，说明了的求出的答案是错的。这是由于有关的计算对比文献比较少，计算中有大多方面不规范。把计算出以塑料熔体释放出的热量为总热量，此热量都由冷却介质运出，该热量分别是由凹模以及型芯的冷却系统运出的，上述说明，约1/3的热量由凹模带走，剩下的由型芯带走。模具应由冷却系统将其热量带走：因为如今没有办法得到的正确值，故计算以简单计算来取值，取。7.2.6 冷却系统的计算型腔内发出的总热量（KJ/h）：（1）每次需要的注射量（KG）（2）确定生产周期（S）（3）塑料单位热流量（KJ/h）；取300。（4）每小时的注射次数从上述所知，与相似但不同，这是由于为涉及的东西较多，故必要取Q来计算。 7.2.7 凹模冷却系统的计算（1）凹模的冷却水体积流量q=式中：；水的密度10KG/m；C水的比热容4.18710（J/KG）；T水管出口温度，取25；T水管入口温度，取20。（2）冷却水管的平均流速：式中：d冷却水管直径，取d=8 mm依照冷却水的平衡湍流速度以及流量可知，管径为8mm的冷却水管所对应的最低流速是1.66 m/s时方可变成湍流形态，因此冷却水在凹模冷却管道中的流动还没有变成湍流。（3）冷却水管壁与水交界面的传热膜系数式中：是与冷却介质温度相关联的物理系数，取7.6。（4）凹模冷却管的传热面积式中：T模具与冷却介质平均温度，（5）冷却水孔总长L（6）模具上应开设的冷却水孔圈数因此冷却水孔数位1根（如下图）。式中：B为开一圈冷却水道时冷却水道长度。（7）冷却水流动状态校核式中：雷诺数；水的运动粘度，=110（m/s）。（8）进出口温差校核=初步温差为5，检查后的结果与初步预期的非常吻合，证明了实际应用是正确的。7.3 本章小结该本章内容重点是进行了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。哈尔滨理工大学学士学位论文第8章 模具工作原理说明模具装在注射机之上，定模地方安放在注射机的定模板上，动模之安放在注射机的动模板上。合后并，注射机经过喷嘴将熔料经流通注入型腔，通过保压，冷却后塑件成型。当开模时动模的部分跟着动板同时运动慢慢的把分型面打开，当分型面打开之后，凝料从上模中分离出，在注塑机顶杆的支配下，顶杆通过推杆把塑件以及凝料系统撞出来，此时此刻因为采用的是侧胶口，在开模的一刹那，塑件与凝料分开。与此同时塑件自动脱落，完成全自动脱模。合模的时候，伴着分型面的闭合复位杆使其顶杆还原，模具闭合，等着下次在此工作。图8.1 工件图图8.2 模具三维图哈尔滨理工大学学士学位论文第9章 模具三维造型及动画设计9.1 三维造型成型零件不仅是动模各件或者定模各件，它们的画法都差不多一样的，下面解说的应用Pro/ ENGINEER野火版定模固定板的图制作法是：1.单击菜单 文件新建命令，打开新建对话框，选择零件类型，子类型选为实体，输入新建文件名称“dmgdb”,钩选“使用缺省模块”然后确定，在新文件选项窗口中选择“mmns-part-solid”进入零件工作环境。如图9.1所示。图9.1 新建对话框2.单击拉伸按钮，选择放置定义，弹出草绘窗口，选取front平面为定义草绘平面，选取草绘方向参照平面为right，单击草绘，进入草绘界面。3.在草绘界面中绘制340260mm的矩形，单击按钮，在属性特征中输入拉伸高度为22mm，单击按钮完成拉伸。如图9.2所示。如图9.2 矩形拉伸图4.单击孔工具按钮，将front为主参考right和top为次参考，偏移量都为0，属性特征输入孔的直径为35mm,选择，单击按钮完成中心孔的绘制。如图9.3所示。如图9.3 孔创建图5.单击基准平面工具按钮，选择right为参考面，偏移量输为105 mm，单击确定完成基准平面DTM1的绘制。如图9.4所示。 图9.4 基准平面创建图6.单击旋转工具按钮，选择放置编辑，弹出草绘窗口，取出DTM1平面为定义草绘平面，选取草绘参照平面为top，单击草绘，进入草绘界面, 在DTM1平面绘制孔的截面，旋转角度为306，单击按钮完成沉头孔的制作。如图9.5所示。图9.5 孔截面创建图7.选择步骤6创建的沉头孔，单击镜向工具按钮，选择right为相对于其进行镜像的平面，单击按钮完成沉头孔的绘制。如图9.6所示。如图9.6 沉头孔创建图8.重复步骤6和7 完成另外的两个孔的绘制，如图9.7所示。如图9.7 定模固定板其他的零件的使用技巧方法与绘制定模固定板差不多是一样的，此时就不做详细介绍了。9.2 装配把模具分成五小块来完成装配：上模板部分，下模板部分，推板部分。子组件1：上模板部分步骤1：单击菜单文件-新建命令，将新建对话框打开，选择组件类型，输入新建文件名称“shangmo”,然后确定，进入组件工作环境，选择子组件，进行装配。步骤2：插入-元件-装配，在文件夹中选择定模型板，弹出元件放置对话框，选择放置-固定当前位置，单击确定。接着重复步骤2操作插入第二个元件导柱，在元件放置对话框中单击添加约束，相应选择组件和元件的装配参考，使其符合条件。重复添加约束，直至符合要求的装配定位，单击确定。重复以上步骤，完成整个上模板子组件的装配如图9.8所示。图9.8 上模子组件重复子组件1的装配过程，完成下模板部分，最后将塑件与动模型腔做成圆杆连接，连接的名字命名为“sujian-1” “sujian-2” “sujian-3” “sujian-4”，约束类型中轴对齐元件参照选择塑件的中心轴，组件选择动模型腔的中心轴显示完全连接单击确定，接下来将废料件与下模板用滑动杆连接，连接的名字命名为“feiliao-1”，模具的整体装配：步骤1：单击菜单文件-新建命令，打开新建对话框，选择组件类型，输入新建文件名称总装，然后确定，进入组件工作环境。步骤2：插入-元件-装配，在文件夹中选择“shangmo.asm”,确定后系统弹出元件放置对话框，选择放置-固定当前位置。步骤3：重复步骤2导入组件“xiamo.asm”, 确定后系统弹出元件放置对话框，选择连接类型为滑动杆，连接的名字命名为“xiamo-1”，约束栏中“轴对齐”选择元件和组件在导套和导柱各自的轴线，约束栏中“旋转”选择元件以及组件中两个平行的面当成其旋转约束，选项卡中显示完成连接定义，单击确定。步骤4：重复步骤3完成“tuiban.asm”的连接,连接类型都为“滑动杆”，把推板和下模接到一块，名字命名为“tuiban-1”，“对齐轴”设在拉料杆和底板的中心孔上。完成的装配图如图9.11所示。图9.10 推板子组件图9.11 装配图9.3 动画设计步骤1：在Pro/ENGINEER野火版中打开模具总装图，在菜单栏中选择应用程序-机构,在模型树窗口中右击“机械”下“弹簧”选项，选择新建选项，将弹簧对话框打开。单击新建出现弹簧定义对话框，称其为系统的缺省设置，参照类型选择点
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