关 键 词：

湖南 文理 电器 FV1 塑胶模具 设计 机械

资源描述：

湖南文理电器中FV1型塑胶模具的设计带机械图,湖南,文理,电器,FV1,塑胶模具,设计,机械

内容简介：

湖南文理学院芙蓉学院本科生毕业设计任务书设计题目电器中FV1型塑胶模具的设计学生姓名王洲杰专业班级机自1303学 号130324指导教师张世安教研室(或外聘单位)机械基础起止时间2017年02月20日 至 2017年 05 月 20日毕业设计任务、目的与基本要求：1、毕业设计的具体任务（1）FV1型的塑胶模具设计。（2）塑胶模具总装配图及主要零件图，共计3张A0图纸。（3）撰写毕业设计说明书。2、目的毕业设计的目的是为了全面复习，综合运用大学四年所学的基本理论、基础及专业知识，加强对机电一体化系统的认识，提高学生综合运用所学知识分析与解决工程实际问题的能力，为毕业后从事工程技术和科研工作奠定基础。3、具体要求（1）通过毕业实习和课题调研，查阅相关的文献资料，撰写开题报告1份； （2）设计塑料模具图纸一套（含装配图与零件图）。（3）凸凹模的设计。（4）在总结毕业设计成果的基础上，撰写毕业设计说明书一份，要求字符数不少于1.5万字，中文摘要350字以内，外文摘要与中文摘要对应。文本的质量符合毕业设计说明书规范。（5）完成一篇与课题相关的英文专业文献翻译工作，英文字符在1.2万字符以上，要求译文通顺、达意。（6）与历届的重复率不得超过20。主要参考文献与资料：1 张荣清.模具制造工艺.北京：高等教育出版社，20072 刘朝福. 模具设计实训指导书M.清华大学出版社，20133 邓昆. UGNX4中文版模具设计专家实例精讲M. 北京：中国青年出版社，20074 蒋继红. 塑料成型模具典型结构图册M. 北京：中国轻工业出版社，20065 肖爱民. 塑料模具设计与制造完全自学手册M. 北京：兵器工业出版社，20066 李奇. 塑料成型工艺与模具设计M. 北京：中国劳动社会保障出版社，20067 哈工大理论力学教研室. 理论力学1. 2 .北京：高等教育出版社，20098 范钦珊.材料力学 .北京：高等教育出版社，20079 赵翠莲. UG制图基础培训教程M.清华大学出版社，2003毕业设计进度安排： 毕业设计课题调研阶段：（第12周，2017.3.103.20）：课题调研及文献检索、完成英文翻译。 毕业设计开题报告阶段：（第34周，2017.3.133.27）：完成开题报告。 毕业设计主要工作阶段：（第512周，2017.3.285.2）：（1）完成系统的总体规划。（第56周）（2）模具建模设计。（第78周）（3）模具加工。（第9周）（4）图纸绘制（第10周）（5）完成设计说明书的撰写工作。（第1112周） 毕业设计答辩阶段：（第1314周，2017.5.18）课题申报与审查指导教师（签名）： 年 月 日教研室主任（签名）： 年 月 日系主任（签名）： 年 月 日湖南文理学院芙蓉学院本科生毕业设计题 目：电器中FV1型塑胶模具的设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： 29电器中FV1型塑胶模具的设计目 录中文摘要及关键词IV英文摘要及关键词V第1章 绪论11.1模具在加工工业中的地位11.2 国内国外模具技术发展的研究现状21.2.1 国外模具技术发展及目前水平21.2.2 国内模具技术发展及目前水平31.3 模具的发展趋势31.4 设计在学习模具制造中的作用6第2章 塑件结构工艺分析及注塑机的选择72.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征72.2分析塑件的结构工艺性92.3工艺性分析92.4初步确定型腔数目92.5 塑件体积的计算92.6 计算塑件的质量102.7计算浇注系统的体积102.8注塑机选择10第3章 注塑模具结构设计123.1分型面的选择123.2浇注系统的设计133.2.1主流道的设计143.2.2分流道的设计153.2.3浇口的设计153.2.4冷料穴的设计163.3模架的选择173.4导向机构的设计193.4.1导柱的结构设计193.4.2导套的结构设计203.5推出机构的设计203.6 推板的设计213.7冷却系统的设计233.8 模具排气槽的设计243.9 塑机校核24第4章 成型零件加工工艺设计264.1 坯料的确定264.2 模板的平面加工264.2.1平面的粗加工264.2.2平面的半精加工264.2.3平面的精加工264.2.4薄板的精加工274.3孔及孔系的加工274.3.1孔系的加工274.3.2导柱导套的孔加工28结 论30参考文献31致 谢32中文摘要及关键词摘 要：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。作为工业发展的基础，大批量生产的关键，模具在生产制造业有着举足轻重的地位。本课题对注塑成型的基本原理，特别是注射模具的结构与工作原理，展开了具体的研究并通过CAD完成了本次设计。论文首先介绍了模具在现代生产中的重要作用，发展趋势及现状。然后通过对塑料件的分析计算初步确定了型腔数目并选定了对应的注塑机。而后针对电器中FV1型塑胶模具的注塑模具进行了具体的设计分析和计算。详细阐明了模具分型面的选择，浇注系统、冷却系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。最后分析了成型零件加工工艺过程，并做了详细说明。通过本设计，可以对注塑模具有进一步的认识，意识到设计中存在的各种问题，了解模具结构及工作原理。关键词：电器中FV1型塑胶模具，注塑模具设计，成型零件加工工艺设计英文摘要及关键词Abstract: The plastics industry is one of the fastest growing industries in the world today, and the injection mold is one of the fastest growing types,Therefore, the study of injection molds to understand the production process of plastic products and improve product quality is of great significance.As the basis for industrial development, the key to mass production, mold in the manufacturing industry has a pivotal position.In this paper, the basic principles of injection molding, especially the structure and working principle of injection molds, are studied and the design is completed by CAD.The paper first introduces the important role, development trend and current situation of mold in modern production.And then through the analysis of plastic parts to determine the initial number of cavity and select the corresponding injection molding machine.And then for the effective liquid plastic cap plastic injection mold for a specific design analysis and calculation.The design process of the mold parting surface, the casting system, the cooling system and the ejection system are described in detail, and the requirements of the mold strength are explained.Finally, the processing technology of the mold is analyzed, and the process of forming the parts is described separately.Through this design, you can have a further understanding of the injection mold, aware of the design of the various problems, understand the mold structure and working principle.Key words: deli liquid plastic cap，Injection mold design， Design of Processing Parts for Molding Parts电器中FV1型塑胶模具的设计第1章 绪论1.1模具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本1。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。模具是工业生产技术和设备的基础，模具技术已成为衡量一个国家制造业的重要标志水平的措施。多品种的模具产品，主要集中在冲压模具，塑料模具和压铸模具的基础。在中国的模具工业产值，占冲压模具，塑料模具，33，6，压铸模具的50，其他类型的模具占11。表面模具产品的应用非常广泛，汽车，摩托车零部件，电视机，电冰箱，洗衣机，空调，轮胎等工业产品和塑料制品都需要模具成型。模具产品具有高精度，高复杂性，高一致性，高生产率和低能量供应，引起重视各界对国家经济。模具起着国民经济1重要的作用。1.2 国内国外模具技术发展的研究现状1.2.1 国外模具技术发展及目前水平模具是工业产品生产的基础上，模具技术已成为衡量一个国家制造业的重要标志水平的措施。西方国家为了适应各种工业产品，更新快，竞争激烈的市场形势，生产周期的加强短，精度高，寿命长，模具产品的研究和开发成本在过去十年的低，日本，美国和其他发达国家的国外先进的模具技术水平的代表一直是该国的快速发展，主要表现在以下几个方面：（1）在模具的设计和制造已经被广泛地应用于的CAD / CAM / CAE技术。模具CAD/ CAM/ CAE技术是计算机辅助设计，计算机辅助制造，计算机辅助分析技术。这一技术的应用可以大大提高模具设计，制造的标准和分析测试水平的水平。以缩短生产周期，提高产品质量和精度，降低产品成本的目的。模具生产的一次革命。目前，国外已普遍采用的技术。中国目前有许多这种技术的企业应用的，但在一般情况下，应用表面不是很常见的。（2）快速原型（RPM）的技术已被广泛应用。RPM是激光，光学扫描，先进的新材料，计算机，该技术的高科技数控综合应用放弃制造业变革的传统加工方法是一大突破。与传统的机械加工相比，这种技术的模制应用具有周期短，成本低，精度高，寿命长的优点，是一类模具制造技术更显著总体经济效益。该技术已在汽车，航空航天，家电，船舶，医疗等行业得到广泛应用。国外大公司如通用汽车，福特汽车，法拉利，丰田，麦道公司等公司都在积极利用这一技术在产品的设计和制造。在中国，一些公司都集中在使用RPM技术模具设计与制造的模具产品，并收到了良好的效果。但是，大多数企业并没有使用该技术。（3）模具标准化程度高。模具模具标准化包括产品标准，材料标准，加工标准和标准的模具。应用模具及模具标准件的标准化可以极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低产品成本。因此，高度的模具发达国家，一般约80的标准化的，而模具业务的标准化程度还比较低，一般在35左右。（4）模具发展迅速敏捷制造系统。敏捷制造是受市场变化和客户个性化的需求为导向，动态变化的竞争环境中不可预知的生存和谋求发展的能力;竞争是一个新的操作系统，它不局限于一个企业，还可以通过虚拟企业组织生产，使企业可以重新设计和开发由激进组织，整合新技术制造业，信息，管理等领域的新的营销策略实现敏捷制造。目前，先进的模具敏捷制造的快速发展的国家。这也是中国的模具行业，近期的发展目标。此外，高速铣削技术，超精加工及复合加工技术，热流道技术在先进国家得到了很好的应用。这些先进技术的应用，大大提高了模具产品在这些国家的质量，准确性。缩短生产周期，提高经济效益，提高产品的竞争力。1.2.2 国内模具技术发展及目前水平近年来，中国的模具技术已取得的进展显著，有了很大的提高。大型，精密，复杂，高效，寿命的模具，并在一个新的台阶长。大型，复杂模具在汽车覆盖件模具为中国的主要汽车模具企业的代表，已能生产一些汽车覆盖件模具，反映制造技术水平高，多工位级进模的覆盖面大大增加，从电机，电器铁芯片模具，扩展到接插件，电子枪零件，空调器散热片等家电零件模具。塑料模具已能生产34英寸和48英寸的大屏幕背投电视电视塑壳模具，6.5公斤容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险缸和整体仪表板等塑料模具的。塑料模具热流道技术的成熟度，气体辅助注塑技术已经开始应用。压铸件方面已能生产整个扶梯梯级压铸模以及汽车变速箱的汽车压铸模具，模具质量后，模具寿命提高显著，模具的交货时间缩短。模具CAD/ CAM/ CAE技术应用越来越广泛的应用，并具有自主版权的模具CAD/ CAM/ CAE软件的开发。更广泛地使用模具标准件品种已经扩大。高品质模具钢的应用有很大的进步，但还不足以面对广泛的应用。国内钢材模具钢失败，不是一个系列，各种精美的材料，产品，所以要解决。生产的模具及模具标准件的标准化有了很大的提高，但标准化程度总体仍然偏低，标准的生产规模并不大，物种尚待开发，质量有待提高，模具修复技术也有所提升，除了电刷外模修复，以及各种脉冲焊机，修复更好的引进和开发。1.3 模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致 （2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 （3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。 （4）开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 （5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。 （6）应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 （7）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提.当前，我国工业生产的特点是产品品种多，更新快和市场竞争激烈。模具技术的发展应该与这些要求相适应。1.3.1在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/ CAM/ CAE技术的一个飞跃模具技术的发展，整体P CAD/ CAM/ CAE技术的条件已基本成熟。由于模具CAD/ CAM技术已经发展成为一个比较成熟的共性技术，近年来，模具CAD/ CAM技术的硬件和软件的价格已经降低的范围内，中小企业普遍接受。1.3.2 快速原型制造（RPM）及相关技术的发展会更好快速原型技术是基于形成一个想法新颖离散/堆积，根据该部件的CAD模型快速自动化复杂的三维固体（模型）和制造。约1/4的PRM技术可用于直接或间接地，模具制造，从概念来设计制造的模具，仅需要对常规的加工方法的1/3和成本的时间。1.3.3 高速铣将得到更广泛的使用国外高速铣削主轴高达40kr/分钟600kr/ min的速度，快速进给速度可以达到3080米/分钟，高达2.5克加速度，时间的刀可提高到12秒。极大地改善表面粗糙度Ralm，采用高速铣削能缩短模具制造周期，降低产品成本的处理效率和可用性。1.3.4模具的高速扫描和数字化系统将得到更好的利用高速扫描机和模具扫描系统，它提供了从模型或实物，以所需要的模型，大大降低了模具的制造周期的发展的许多功能的期望的扫描过程中，以及一些快速扫描系统可以快速安装在现有的数控铣床和加工中心。达3米/分的高速扫描仪的扫描速度。1.3.5 超精加工及复合加工将得到发展随着精度和模具的大型，超精密加工技术，在lm和收藏家，化学，超声波，激光技术集成与复合加工方向发展将得到发展。两种或两种以上的复合加工技术在模具制造在未来双方的技术特点也有广阔的前景。1.3.6 热流道技术将被推广由于模具热流道技术的结果可以提高生产率和质量的部分，各部分可大幅节省原材料和能源节约。国外热流道技术发展迅速，塑料模具不得不花一半的热流道技术，有的厂甚至超过80，近年来已开始推广使用国产，但总体还没有达到10。1.3.7模具将继续加大标准化程度模具是提高标准化程度，用我们的模具标准件覆盖率估计已达到35。发达国家一般在80，为了适应模具行业的发展，标准化必然会加强模具，模具将进一步提高标准化程度，模具标准件的生产和销售也将问世。1.4 设计在学习模具制造中的作用 通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。电器中FV1型塑胶模具的设计第2章 塑件结构工艺分析及注塑机的选择2.1 分析塑件使用材料的种类及工艺特征图2-2塑件图聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯（isotactic polypropylene）、无规聚丙烯（atactic polypropylene）和间规聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性予以克服。共聚物型的PP材料有较低的热变形温度（100）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度，PP的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。PP的熔体质量流动速率（MFR）通常在1100。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚型的抗冲强度比均聚型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.62.0%。主要技术指标：表2.1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表2-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表2-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50852.2分析塑件的结构工艺性 该塑件尺寸中等，整体结构较简单.多数都为曲面特征。除了配合尺寸要求精度较高外，其他尺寸精度要求相对较低，但表面粗糙度要求较高，再结合其材料性能，故选一般精度等级： MT7级。2.3工艺性分析 为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用点浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面处，浇口纵向开设在模具的型腔处，从塑料件顶面进料，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。塑件的工艺参数：干燥条件：80-90 2小时成型收缩率:0.4-0.7% 模具温度：25-70（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）融化温度：210-280（建议温度：245）成型温度：200-240 注射速度：中高速度注射压力：500-1000bar 2.4初步确定型腔数目根据任务书要求，该模具一次能够成型2个瓶盖，故型腔数目为2。2.5 塑件体积的计算塑件：零件塑件的体积 V=4.086cm 浇注系统的体积：V2=114.5cm2.6 计算塑件的质量查手册取密度=0.92g/cm塑件体积：V=4.086cm塑件质量：根据有关手册查得：=1.05g/cm 所以，塑件的重量为：M=V=4.086cm1.05=7.9g2.7计算浇注系统的体积其初步设定方案如下 根据三维模型，利用三维软件直接可查询到浇注系统的体积V2=114.5cm2.8注塑机选择1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机,这是注塑成型工艺技术的一大突破,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30%;注塑机的产量占整个塑料机械产量的50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快,产量最多的机种之一.注塑机的分类方式很多,目前尚未形成完全统一标准的分类方法.常用的说法有:（1）按设备外形特征分类:卧式,立式,直角式,多工位注塑机；（2）按加工能力分类:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑机。此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类,但日常生活中用的较少。常用的注射速率如表3-1所示。表3.1 注射量与注射时间的关系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射时间/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5查国产注射机主要技术参数表取CJ80NC3,主要技术参数如下。 锁模力与注射压力的选择： (10-4) -注射时型腔压力 查参考文献得 113MPa -塑件在分型面上的投影面积（） -浇注系统在分型面上的投影面积（） -注射机额定锁模力，按CJ80NC型注射机额定锁模力为800 第3章 注塑模具结构设计3.1分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： （1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。 （2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 （3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。（4）分型面应有利于侧向抽芯，但是此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。该塑件为外壳，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处，如图3-1所示。电器中FV1型塑胶模具的设计图3-1 分型面3.2浇注系统的设计浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，可以才用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时必须按如下原则：（1）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。（2）型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）：尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。（5）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。（6）浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。考虑到塑件的外观要求较高，以及一模八腔的布置、PC对剪切速率较为敏感等因素，浇口采用分便加工修整、凝料去除容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用双分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内。浇注系统的设计如图所示。浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出。3.2.1主流道的设计 主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止塑料熔体 流动通道 根据选用的CJ80NC3型号注射机的相关尺寸得 喷嘴前端孔径：d0=4.0mm； 喷嘴前端球面半径：R0=10mm； 根据模具主流道与喷嘴的关系 取主流道球面半径：R=11mm； 取主流道小端直径：d=4.5mm 为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为，此处选用2，经换算得主流道大端直径为7.8MM。如图3-2：图3-2 主流道示意图3.2.2分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分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，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用分流道断面尺寸推荐如表3-2所示。表3-2 流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断面直径mm塑料名称分流道断面直径 mm，AS 聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.510 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，U形和六角形。要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成梯形流道。在该模具上取半圆形断面形状，直径为4mm。 分流道选用半圆形截面：直径D=4mm流道表面粗糙度 3.2.3浇口的设计根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求。采用扇形浇口可以保持产品外观精度。本设计采用点浇口。该模具采用点浇口，其有以下特性:形状简单，去除浇口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保证；试模时如发现不当，容易及时修改；能相对独立地控制填充速度及封闭时间；对于壳体形塑件，流动充填效果较佳。3.2.4冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体充填的速度，有影响成型塑件的质量，另外还便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。冷料穴位于主流道的正对面的动模板上，其作用是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品质量。冷料穴分两种，一种专门用于收集、储存冷料，另一种除储存冷料外还兼有拉出流道凝料作用，此处应用后者。在分流道的末端，冷料穴的长度通常为流道直径的1.52倍，相机面壳模具属于中小型模具，故冷料穴长度取流道直径的1.6倍，即8.0mm。在主流道对面采用冷料井底部带推料杆的冷料井，推板为带Z型头拉料钩，其侧凹可以将主流道凝料钩住，分模时即可将凝料从主流道中拉出。拉料杆的根部固定在推出板上，在推出制件时，冷料也一同被推出，取产品时向拉料钩的侧向稍许移动，即可脱钩将制件连同浇注系统凝料一道取下。由文献资料11，其结构尺寸如下：Z头高3/4d，其中d=D+（0.51） （3.3）则d=4+（0.51）=5mm，塑料的收缩率是0.3%-0.8%平均收缩率: =（0.3%-0.8%）/2=0.5% 型腔内径： =24.3mm型腔深度： =30.0864mm型芯外径： =30.29mm型芯深度： =28.5.039mm 型腔径向尺寸（mm ）;- 塑件外形基本尺寸（mm）;-塑件平均收缩率；-塑件公差-成形零件制造公差，一般取1/41/6；-塑件内形基本尺寸（ mm）;-型芯径向尺寸（mm）;-型腔深度（mm）；-塑件高度（mm）-型芯高度（mm）；-塑件孔深基本尺寸（mm）；型腔：钢材选用P20，使用数控精雕及电火花加工成型型芯：钢材选用P20，使用数控精雕及电火花加工成型3.3模架的选择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。由于塑料模具的蓬勃发展，现在在全国的部分地区形成了自己的标准，该设计采用龙记标准模架，型号为：FCI-3037-A40-B50-C60。模架的尺寸确定：1、定模板和动模板的周界尺寸（宽和长）。 2、定模板和动模板的厚度尺寸。 3、垫块的厚度。 4、模架其他尺寸确定。塑件制品直径=30mm h=30mma取值25mm b取值20mm模仁 B0=2a+4+3b L0=2a+2+b 得B0=230mm L0=140mm产品至模仁上表面厚度h1=20mm模仁至定模板上表面的厚度h3=30mm定模仁厚度h2=h+h1=50mm定模仁厚度h4=80mm动模部分厚度尺寸h8=h6+h7动模仁h6=35mm动模板开框背后厚度h7=45mm得定模 80mm 动模 75mm3.4导向机构的设计3.4.1导柱的结构设计 长度:导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812 cm，以免出现 导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。形状:导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。材料:导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢（经表面渗碳淬火处理），硬度为5055HRC。3.4.2导套的结构设计材料:用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低与导柱硬度，这样可以减轻磨损，一防止导柱或导套拉毛。形状:为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔作成通孔，以利于排出孔内的空气。3.5推出机构的设计注塑模中的脱模机构可以在注塑的每一个循环中将塑件从型腔内或型芯上自动的脱出模外。推板脱模机构在生产实际中应用广泛，是脱模机构的典型型式，它一般包括推板、拉料杆、复位杆、推板固定板等组成，当开模到一定距离时，注塑机推出装置推动推板并带动所有推板、拉料杆和复位杆一道前进，将塑件和浇注系统一起推出模外。合模时复位杆首先与定模边的分型面相接触，而将推板和所有的复位杆一道推回原位。根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型心在动模部分。其推出机构可采用推板推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我们采用推板推出机构，推板推出机构结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件底部装配后使用时 不影响外观，设立五个推板平衡布置，既达到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推板推出塑件，推板的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm，推板的位置选择在脱模阻力最大的地方，塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。根据推板本身的刚度和强度要求，推板装入模具后，起端面还应与型腔底面平齐或高出型腔0.050.1cm.推件力的计算： 对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）： (6-1) 式中 -型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）; -被包紧部分的深度（cm）; -由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系数，一般取0.11.2； -脱模斜度； L=436.97MMH=6.03MM Q=436.97MM*6.03MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)=263.5 (N)3.6 推板的设计 推板的强度计算 查8由式5.97得d=（） (6.2) d圆形推板直径cm推板长度系数0.7l推板长度cmn推板数量 E推板材料的弹性模量N/(钢的弹性模量E=2.1107N/) Q总脱模力 取 D=5MM。推板压力校核 查塑料模设计手册式5-98= (6-3) 取320N/mm 推板应力合格，硬度HRC50653.7冷却系统的设计注塑模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制品的质量影响很大，一般注入模具的塑料熔体的温度为200300，而塑件固化后从模具中取出的温度为6080以下，视塑料品种不同有很大差异。为了调节型腔的温度，需在模具内开设冷却水通道，通过模温调节机构调节冷却介质的温度。高温塑料熔体在模具型腔内凝固并释放热量，模具内存在着一个合适的温度分布，使制品的质量达到最佳。模具温度调节对制品质量的影响主要表现在以下几个方面：1）变形，模具温度稳定、冷却速度均衡可以减小制品的变形；2)尺寸精度，利用模具温度调节系统保持模具温度的恒定，能减小制品成形收缩率的波动，提高制品尺寸精度的稳定性；3）力学性能，从减小制品应力开裂的角度出发，降低模温是有利的；4）表面质量，提高模具温度能够改善制品表面质量，过低的模温会使制品轮廓不清晰并产生明显的融接痕，导致制品表面粗糙度过大。冷却水回路布置的基本原则： a) 冷却水道应尽量多，b) 截面尺寸应尽量大； c) 冷却水道离模具型腔表面的距离应适当； d) 适当布置水道的出入口； e) 冷却水道应畅通无阻； f) 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位； 由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况，以及冷却水道的截面积浇注系统中的分流道布置如图所示，采用非平衡式布置，从主流道末端到每个浇口的距离不相等，但是分流道的截面形状和尺寸大小完全相同，这样的设计可以使进人每型腔的流程最短，减少了热量散失，缩小了模具的体积，对于该小型什的注射成型来说，并不影响制品的使用性能。分流道的横截面形状为梯形，浇口的类型采用侧浇口。冷却系统的设计对于成型小型件的1模多腔模具来说是十分重要的。如果冷却不好或冷却不均匀，必然导致收缩不均匀，特别是非平衡式分流道的结构。放为了使冷却效果好，在模具的定模型腔板和动模利腔板内开没了如图所示的水道，横向穿过这两块模板，这样使塑件各处的冷却均匀，模具的模温均匀设定模具平均工作温度为，用常温的水作为模具冷却介质，其出口温度为。确定冷却水道直径： 查表3-26得的单位流量为 依据塑件体积可知所需的冷却水管直径较小。 设计冷却水道直径为6mm符合要求。3.8 模具排气槽的设计当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出，塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件，排气槽将对它们的品质带来很大的影响，对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大，而且不属于深型腔类零件，因此本方案设计在分型面之间、推板预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值取0.04。3.9 塑机校核 模具厚度H与注射机闭和高度 注射机开模行程应大于模具开模时，取出塑件（包括浇注系统）所需的开模距离 即满足下式 (10.5) 式中 -注射机最大开模行程，mm； -推出距离（脱模），mm； -包括浇注系统在内的塑件高度，mm； Sk=32+90+5+4.0864=134.54mm SkS=570mm 条件成立.电器中FV1型塑胶模具的设计第4章 成型零件加工工艺设计很多塑料模具零件，不同的加工条件和加工方法是不一样的。目前主要加工方法精度较低的模具：经济综合加工，电火花线切割，数控精密加工，高速加工等。由于遥控器精度要求一般，模具结构尤其是型腔结构复杂程度一般，因此模具的加工立足于经济、可行，故采用了普通加工与电火花成型相结合的工艺方法。根据零件类型下面简单分析一下主要类型零件的加工工艺。4.1 坯料的确定坯料是指模具零件采用材料的原始状态。一般情况下，采用标准棒料或板材，也可采用锻造坯料。在有专业模具企业中，对性能要求不高的材料多采用标准规格材料，而对性能要求较高的材料则要经锻造，然后经热处理调质后具有适当硬度和便于加工抛光的专用模具用钢切割成坯料，这种形式加工余量小，节省了人工和材料用量。坯料通过锻造可使金属材料的金相组织密实，对其强度和刚度也有提高。只是应严格控制加工余量，加工余量过大，会引起材料和加工工时的浪费。4.2 模板的平面加工4.2.1平面的粗加工平面切削加工是指用车床、刨床、铣床等对坯料的6个方面进行粗加工，再去掉坯料的加工余量后，在留出足够的半精加工余量，同时对模板上较大的孔也应进行粗加工。粗加工完了之后，应进行一次退火处理或调质处理，以去除模板的内部应力，使其组织稳定，以防止在模具制造、模具成型或淬火过程中的变形或淬裂。4.2.2平面的半精加工在经过退火而消除内应力之后，模板会产生不同程度的变形。半精加工就是去除其变形量，并给精加工留出适当的加工余量。4.2.3平面的精加工通过以上的加工程序，模板已形成了基本轮廓。采用平面磨床磨削模板厚度的两平面，并达到要求的厚度尺寸和表面粗糙度。这两个分模面即是z轴方向上的加工基准面。取任意相邻的两个侧面进行高精度的直角加工，并与模板平面相互垂直。这两个侧面即是x，y方向上的加工基准面，分别作文字标记，如x，y。当平面的精度要求，特别是平面度公差要求很高时，可以采用研磨的方法，即采用铸铁平板作为研具，由很细的金刚砂做磨料，施以较小的压力均匀平衡的去除配合面的余量，达到多面积的良好接触。4.2.4薄板的精加工当模板较薄或太薄时，在退火填质或淬硬后容易发生弯曲或翘曲形变的现象。在磨削发生形变的薄板时，应使用薄而宽的挡板，将薄板四周挡住，并将被加工的薄板的凹面向下，然后以很小的磨削量对凸面进行磨削，当磨削部分的长度达到薄板长度的2/3时，将薄板翻面，依然采取精度磨削的状态，这样反复数次，直到翘曲的现象完全消失，才能按常规磨削。因此，薄板的预留余量应该加大，以防止达到尺寸要求时局部仍有凹处，而导致薄板报废的现象。4.3孔及孔系的加工在模板平面加工完成之后，在模板上需要加工的部位，包括镶嵌成型零件的各种形状的孔，导柱孔、复位杆孔、顶杆孔、侧抽芯时的导滑槽、固定模板的螺栓孔以及冷却水道孔、钓钩孔等，即在模板上需要加工的部位不外乎是进行各种形式的孔及孔系的加工。塑料模上的加工方法主要有：钻孔、扩孔、镗孔、磨孔等，这是根据孔的精度等级和表面粗糙度的要求决定的。塑料模的同一零件上经常出现由相互位置精度要求的多个孔称为孔系。对孔系的加工除了要保证孔本身的精度要求和粗糙度要求外，还要保证孔与孔之间的位置精度要求，各平行孔之间的轴线平行度、各同轴孔之间的轴线同轴度以及孔的轴线与基准面之间的平行度和垂直度等等。4.3.1孔系的加工在一般加工孔是基于将x，y和z为平面，发现修改的中央部分，并用拉伸的x，y垂直相交的中心线，根据蓝图描绘有等高线。孔加工，一般有以下几种方式：（1）精密加工隶一旦你找到了中心，在鸟巢冲的中间，第一选择是用直径比口径小加工孔。钻孔后，测试孔的相对位置和空穴定位置之间，以及它是否相对位置满足精度要求，如果你把塑料偏差扩孔，然后进行测试，直到每个孔的位置精度之前呈上修正希望的位置，最后留下铰缘位置最后扩孔和粗，细铰接。（2）共同处理当两个模板与多个通孔两个模板可以一起在加工的方法中使用的相同位置，如导柱孔和固定孔插入模制品等。加工的直径相同的孔X，两侧y平面，以组装，夹紧在一起，但一面短跑和练级的模板，可以同时通孔对应