電話機(jī)前面板注射模具設(shè)計 畢業(yè)論文

1、第一章 緒論1.1目的及意義畢業(yè)設(shè)計是工科院校本科生培養(yǎng)計劃的最后的重要環(huán)節(jié)，是工程師基本訓(xùn)練必不可少的一環(huán)，以此來培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識的技能，解決與分析實(shí)際問題，促使學(xué)生向工程師過渡，其具體目的為：培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，收集與研究有關(guān)參考文獻(xiàn)和現(xiàn)場資料，經(jīng)驗(yàn)，分析與解決主要問題及工程技術(shù)實(shí)際問題的能力。鞏固與深化，擴(kuò)大專業(yè)知識和基本理論知識，對設(shè)計中要解決的主要問題，在獨(dú)立進(jìn)行分析，研究的基礎(chǔ)上，提出自己的見解，并完成所規(guī)定的設(shè)計任務(wù)。通過畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使學(xué)生樹立一個正確的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)研究的思想方法，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度與工作作風(fēng)。20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)

2、床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48”（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具，6

3、.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具cad/cae/cam技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。第二章 塑件結(jié)構(gòu)的設(shè)計2.1 塑料的工藝性分析（1）塑料選用：abs 線脹系數(shù) 6.09.3 2.93.6 （10） 成形收縮率 0.40.9 0.10.2 （）（2）脫模斜度： 40130（3）abs成形條件與壁厚品名注射溫度 注射壓力 mpa模具溫度 壁厚 mm

4、abs2002608020040601.54.5（4）圓角和溝槽：為減小塑件上轉(zhuǎn)角部分的應(yīng)力集中，采用圓角。當(dāng)圓角半徑超過塑件壁厚（r/t1）時，應(yīng)力集中系數(shù)基本上不再減小，因此塑件內(nèi)表面轉(zhuǎn)折處圓角取壁厚的0.60.7倍為宜，外部圓角取1.61.7倍。（5）尺寸精度： 塑件成型誤差 模具成型部件的制造公差 模具成型部件的表面磨損 由于塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差 模具組裝和配合間隙誤差 精度等級：abs塑料建議選用五級精度。2.2尺寸和精度塑件的流動性影響制件尺寸的設(shè)計，注射成型制件尺寸要受注射機(jī)的注射量，鎖模力的限制。影響模塑精度的因素十分復(fù)雜。首先是模具制造的精度，其次是塑料收縮率的

5、波動，同時由于磨損等原因造成模具尺寸不斷變化，都會使模制尺寸不穩(wěn)定。模制時工藝條件的變化，正邊厚度的變化以及模制所需脫模斜度都會影響塑料制品的精度，因此塑料制件的精度確定應(yīng)合理，盡可能選用低精度等級。綜合考慮本產(chǎn)品采用一般精度即7級精度。2.3表面光潔度塑件制品的表面光潔度，除了從工藝上盡可能避免冷疤，云紋等疵點(diǎn)外，主要是由模具光潔度決定，一般模具表面光潔度要比塑件的高一等級。本塑件取ra=6.3um。2.4脫模斜度脫模斜度大小受塑件徑向尺寸的限制，又影響著脫模阻力，斜度大，脫模阻力小，有利于脫模，選擇脫模斜度時還應(yīng)考慮塑料材料的性質(zhì)，塑件摩擦系數(shù)大，則宜采用較小斜度，便于脫模時不至于過大脫模

6、阻力。塑件的收縮率大，收縮產(chǎn)生的包緊力大，也宜采取較大斜度。脫模過程，塑件一般是受到壓縮載荷，因此抗壓強(qiáng)度大的塑件，可承受較大壓縮載荷，可以取較小的脫模斜度。塑件的幾何形狀和尺寸對脫模斜度選取也有影響，壁較厚和幾何形狀復(fù)雜的塑件，收縮率較大或各部分收縮差別大，一般的說有較大脫模阻力，宜采取較大斜度，塑件高度對脫模斜度選取有相互矛盾的影響，對具體塑件上斜度數(shù)值取應(yīng)綜合考慮各種因素后確定。abs的塑件要求所以取外側(cè)斜度為45，內(nèi)側(cè)斜度為45。2.5 圓角塑件除了使用上要求采用尖角處以外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過渡，因制件尖角處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊震動時會發(fā)生破裂，甚至在脫模過程

7、中由于模塑內(nèi)應(yīng)力而開裂，特別是制件的內(nèi)圓角，一般即使采用r=0.5mm的圓角，就能使塑件的強(qiáng)度大為增強(qiáng)，理想的內(nèi)圓角，半徑應(yīng)有壁厚的1/4以上。塑件設(shè)計成圓角，使模具型腔對應(yīng)部位亦成圓角，這樣增強(qiáng)了模具的堅固性，塑件的外圓對應(yīng)著型腔的內(nèi)圓角，它使模具在淬火和使用時不會因團(tuán)應(yīng)力集中而開裂.電話面板見圖1.圖2.圖3：圖1圖2圖3電話前面板的質(zhì)量特性密度 = 1.02 克/立方厘米質(zhì)量 = 219.943177971 g體積 =215630.566638066 mm3表面積=96879.633557849 mm2重心：（毫米）質(zhì)心=8.909453507, -10.919801354, 12.54

8、8732801 mm慣性主軸和慣性力矩：(克*平方毫米)慣性距 (wcs)ix, iy, iz = 1052605.239556547, 800406.628672025, 1762897.663664028慣性矩（質(zhì)心）ixc, iyc, izc = 991744.156498312, 748313.294436886, 1719212.456527719慣性矩（球坐標(biāo)）i = 1729634.953731458慣性積 (wcs)iyz, ixz, ixy = -79971.910073585, 18173.938955344, -52864.874879268慣性積（質(zhì)心）iyzc, ix

9、zc, ixyc = -49833.169100747, -6416.225531949, -31466.721319221回轉(zhuǎn)半徑 (wcs)rx, ry, rz = 69.179515450, 60.325383345, 89.527880521回轉(zhuǎn)半徑（質(zhì)心）rxc, ryc, rzc = 67.149777374, 58.329262116, 88.411656286回轉(zhuǎn)半徑（球坐標(biāo)）r = 88.679243309主軸（相對于 wcs 的方向矢量）xp(x), xp(y), xp(z) = 0.010994257, 0.051472084, 0.998613915yp(x), yp(

10、y), yp(z) = 0.992278438, 0.122824090, -0.017255294zp(x), zp(y), zp(z) = -0.123542011, 0.991092764, -0.049724280主慣性矩i1, i2, i3 = 1721851.673411467, 995527.527576150, 741890.706475300第三章 注塑?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1注塑機(jī)的選擇 3.1.1模具與注塑機(jī)的關(guān)系每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計與所用的注塑機(jī)關(guān)系十分密切，在設(shè)計模具時，應(yīng)詳細(xì)了解注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范。注塑機(jī)的最大注射量，最大注射壓力

11、，最大鎖模力，最大成型面積，模具最大厚度，和最小厚度，最大開模行程，以及機(jī)床模板，安裝模具的螺釘孔的位置和尺寸。 3.1.2 計算澆注系統(tǒng)所需用料(1) 估計塑料的體積和重量初步估算體積為：v=215630.566638066 mm3初步估算質(zhì)量：m=v1. 02=219.943177971 g(2) 估算澆注系統(tǒng)所消耗的塑料體積和重量。主澆道小端直徑取5mm，錐角為3約50mm。計算得到澆注系統(tǒng)的體積約為v=2.3。質(zhì)量m=2.31.02=2.346 g塑件和澆注系統(tǒng)所消耗的塑料總量為：g=（219.943177971+2.346）x2=444.6g3.1.3初步選擇注塑機(jī)的型號本設(shè)計采用一

12、模兩腔，根據(jù)以上計算可以初步選擇注塑機(jī)型號為：zwd-2680。該注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1： 表1結(jié)構(gòu)形式臥式注射方式螺桿式最大注射量容量（mm）628螺桿直徑(mm)56注射壓力(mpa)169注射速度（g/s）200鎖模力(kn)2680拉桿間距 (mm)582最大注射面積（cm）模板行程(mm)450最大模具厚度h（mm）620最小模具厚度h（mm）2203.1.4注塑機(jī)的主要工藝參數(shù)的校核（1）國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注射機(jī)均用塑料的容量表示一次注射量。因abs塑料比重是0.98近似1，因此以abs為基準(zhǔn)來確定注射機(jī)的額定注射量。但是目前由于過去的習(xí)慣，對注射機(jī)的注射量也還是采用克量來表示。所以選擇注射

13、機(jī)的注射量時可以用公式或公式計算。以容量計算時 0.8 式中 注射機(jī)最大注射量（） 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量 （）0.8為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不得超過注射機(jī)容量的80%/以克計量時 0.8c式中 c注射機(jī)最大注射克量（克） g成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的克量，g=（克） r成型塑料的比重（克/） 0.8意義同公式（59）因此0.8628=502.4444.6滿足要求(2)鎖模力的校核：當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時會產(chǎn)生一個沿注射機(jī)軸向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和(即注射面積)乘以型腔內(nèi)的塑料壓力，此力可使模具分型面漲開。為了保持動

14、、定模閉合緊密，保證塑件的尺寸精度并盡量減少溢邊厚度，同時也為了保障操作人員的人身安全，需要機(jī)床提供足夠大的鎖模力。注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)該提供足夠的鎖模力，使動、定模兩部分在注射過程中保持緊密閉合。每臺注塑機(jī)都有一個額定的鎖模力，所設(shè)計的模具在注射沖模時，分型面張開的總力不能超過這個額定的值，有如下關(guān)系式：f q=p。式中f塑件加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積。q型腔內(nèi)塑料熔體的單位的面積壓力：q=k*pi。（k為熔體經(jīng)噴嘴和澆注系統(tǒng)時的壓力損耗系數(shù)，取為0.2pi為注射壓力。） p注塑機(jī)鎖模力。塑件在分型面上投影的最大面積：s=hl3.14/2(182)+3436=1732.6 mm2估算分流道

15、在分型面上的投影面積：s=1963=588 mm2這里設(shè)計的f為7518 cm2，q選擇為12201050.2=24400000 pa，得到實(shí)際壓力p=244000000.007518=183 kn，小于額定鎖模力2680 kn，滿足要求。（3）模具外形與注塑機(jī)拉桿間距校核。注射模向注射機(jī)上安裝固定時，應(yīng)該順利通過注射機(jī)拉桿間的空間。本設(shè)計模具最大寬度為546 mm，其小于注射機(jī)拉桿間距582mm，所以滿足要求。（4）對注塑機(jī)有關(guān)安裝尺寸的校核。設(shè)計的注塑模不僅必須在注塑機(jī)的上述主要工藝參數(shù)限定的范圍內(nèi)，還必須能順利的安裝到注塑機(jī)上，因此必須滿足注塑機(jī)的有關(guān)安裝尺寸，包括如下幾項，對其校核。模

16、具定位圈與注塑機(jī)定位孔配合。每一臺注塑機(jī)的固定模板上都有一個起定位作用的基準(zhǔn)孔，能使模具安裝到注塑機(jī)上后其主流道中心線與注塑機(jī)噴嘴中心線同軸，模具上的定位圈應(yīng)該與這一定位孔成間隙配合。這里定位圈直徑為100 mm。 可安裝的模具高度。選擇的注塑機(jī)為zwd-2680型。最大模具厚度hmax為620 mm，最小模具厚度hmin為220 mm。本設(shè)計的模具高度h為346 mm，滿足要求。噴嘴尺寸的校核。注射機(jī)的噴嘴頭部的球面半徑要也模具主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從縫隙處益處，一般球面半徑要比噴嘴頭半徑大12mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無法脫出，本設(shè)計噴嘴頭半徑為12mm，噴嘴頭部的球面半

17、徑為14mm，滿足要求。開模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核。注射機(jī)的開模行程是有限制的塑料件從模具中取出時所需的開模距離，其必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出，開模距離一般分為如下兩種情形：一是當(dāng)注射機(jī)采用液壓，機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時，最大開模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定，并不受模具厚度的影響，即注射機(jī)，二是當(dāng)注射機(jī)采用全液壓時，最大開模行程等于機(jī)床移動模板和固定模板之間的最大開距減去模具厚度，即注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度有關(guān)，本設(shè)計是屬于單分型面注射模開模。 模具裝固尺寸本模具為小型模具與注射機(jī)采用壓板固定，采用這種固定時，只須在模具動，定模座板附近有螺孔就行，有較大的靈活性

18、。 模具裝固尺寸本模具為小型模具與注射機(jī)采用壓板固定，采用這種固定時，只須在模具動，定模座板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。設(shè)計好的整體效果見圖4.圖5.圖6：圖4圖5圖6第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計4.1澆注系統(tǒng)所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利地充模，壓實(shí)和保壓。4.1.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 1 盡可能采用平衡式布局，以便設(shè)置平衡式分流道。2 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。3

19、 型腔排列要盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸。4 熱量及壓力損失要小。5 確保均衡進(jìn)科。6 塑料消耗量少。7 排氣良好。8 防止塑件出現(xiàn)缺陷。9 生產(chǎn)效率要高。4.2 流道設(shè)計4.2.1 主流道設(shè)計主流道是指連接注射機(jī)噴嘴與分流道或型腔（單腔模）的進(jìn)料通道。負(fù)責(zé)將塑料熔體從噴嘴引入模具，其形狀，大小直接影響塑料的流速及填充時間。在臥式或立式注射機(jī)用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬澆口套內(nèi)，為了使塑料凝料能從流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計成圓錐形，具有=24的錐角本設(shè)計取3，內(nèi)壁表面粗糙度一般為ra=0.8m以下的表面粗糙度，小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約0.51mm，本設(shè)計注射機(jī)的噴嘴直徑為

20、4mm，所以本設(shè)計的主流道小端直徑為5mm凹坑半徑r也應(yīng)比噴嘴頭半徑大12mm。本設(shè)計注射機(jī)噴嘴頭半徑是r12mm，所以本設(shè)計凹坑半徑取r15mm。內(nèi)壁表面粗糙度為ra=0.63m以便凝料順利拔出。澆口套大端高出定模端面h=510mm，起定位作用，與注射機(jī)定模板的定位孔呈間隙配合。為了拆卸更換方便，模具的定位圈常與澆口套分開設(shè)計。 4.2.2 冷料井和鉤料脫模裝置的設(shè)計冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響整個質(zhì)量，開模時又能將主流道中的冷凝料拉出。冷料井直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。推板式鉤料裝置推板

21、式鉤料裝置有冷料穴、鉤料桿組成。鉤料桿固定在型芯固定板上，不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動。它的結(jié)構(gòu)形式如圖4-1所示。圖4-1鉤料桿形式4.2.5 澆口設(shè)計澆口是主流道，分流道與型腔之間的連接部分，即澆注系統(tǒng)的終端。一般這段很短的通道截面面積很小。澆口的作用： 1 使熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔，并在保壓過程中進(jìn)行補(bǔ)料以彌補(bǔ)由于塑件收縮而留出的空間。 2 塑件注射成后，由于澆口的截面積很小，所以它的冷卻速度大于塑件的冷卻速度，并能迅速地冷卻封閉，防止熱料回流。 3成型并被頂出的塑件，較容易與澆注系統(tǒng)分離。澆口的類型：直接澆口、盤形澆口、分流式澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、潛伏式

22、澆口等。因?yàn)楸驹O(shè)計是一模多腔的，所以采用矩形側(cè)澆口較為理想，高注射效率。位置的選擇：首先要避免熔體噴射沖壓模，澆口位置還應(yīng)使熔體取向?qū)λ芗阅苡欣?，還要有利于沖模流動，補(bǔ)料和排氣。本設(shè)計的直接澆口設(shè)在型腔中心點(diǎn)處，從塑件的下底面中心進(jìn)料。4.2.6澆口套設(shè)計澆口套有以下幾種形式。如圖4-2。如圖4-2 澆口套形式本設(shè)計采用（d），在澆口套端部設(shè)一個與注射機(jī)定位孔相配的定位環(huán)，并在端面用螺釘將澆口套壓在模體內(nèi)，克服塑件對澆口套的反作用力。本設(shè)計中由于采用直接交口，前鋒凝料較小，分模力可將前鋒冷料拔出，故不需要設(shè)置拉料桿。最終設(shè)計出的澆口套如圖7.圖8.圖9圖7圖8圖9第五章 注射模零部件的設(shè)計5

23、.1分型面的選擇分型面就是動，定?；虬旰夏５慕佑|面，模具分開后由此可取出塑件和澆注系統(tǒng)。5.1.1分型面的選擇原則應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處。有利于塑件的留模和脫模。保證塑件的精確要求。滿足塑件外觀要求。便于模具的制造。減小成型面積。增強(qiáng)排氣效果。應(yīng)使側(cè)抽芯行程較短。5.1.2排氣槽設(shè)計當(dāng)塑件熔體注入型腔時，如果型腔內(nèi)原有氣體蒸汽不能順利排出，將在制品上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清等缺點(diǎn)，可以利用配合間隙排氣，可利用推出機(jī)構(gòu)與模板之間及活動型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，本設(shè)計排氣間隙為0.030.05mm，不必再開設(shè)專門的排氣槽。5.2成型零件設(shè)計5.2.1型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模用以成型塑件的

24、外觀表面的設(shè)計，有整體式凹模，鑲?cè)胧桨寄?，局部鑲嵌式凹模，大面積鑲嵌式凹模，四壁拼合式凹模，拼塊式凹模。本模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，由整塊材料加工制成。整體式凹模的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)大，塑件上不會產(chǎn)生拼縫、殘痕，中小型凹模的機(jī)械加工也比較便利；如采用冷壓制模法，就可直接在整塊鋼材上壓出凹模，但對大型模具而言，由于鋼材體積大，機(jī)械加工不便，而且切削也大，造成鋼材浪費(fèi)，延長了制模周期。5.2.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯用來成型塑件的內(nèi)表面的設(shè)計，本設(shè)計采用整體式型芯，用螺釘將其與模板連接，組合式型芯的特點(diǎn)：組合式的型芯適用于塑件的內(nèi)形復(fù)雜，機(jī)加工困難的型芯。組合式的型芯使加工變得簡單，容易。組合式的型芯減小了貴重模

25、具鋼的耗量。組合式的型芯節(jié)省了加工工時，避免了大型件的熱處理變形。5.2.3對合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計對合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是保證動，頂模兩部分能夠?qū)?zhǔn)，使加工在動模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的型腔，從而保證塑件形狀，厚度和尺寸的準(zhǔn)確。本模具設(shè)計采用導(dǎo)柱對合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計，該機(jī)構(gòu)在模具設(shè)計中應(yīng)用最廣，包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個零件。1）導(dǎo)柱設(shè)計對導(dǎo)柱設(shè)計的主要要求：導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定，但必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度，且表面要耐模，芯部要堅韌，因此導(dǎo)柱的材料一般采用低碳鋼（20）滲碳淬火，或用碳素工具鋼（t8、t10）淬火處理，硬度為5055hrc。本設(shè)計材料選用低碳鋼（20），滲碳淬

26、火，硬度為5055hrc。導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面的高度高出68mm，以免在錯誤定位時，型芯進(jìn)入凹模型腔相碰而損壞。導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分。本設(shè)計導(dǎo)柱的長度比凸模高出8mm，導(dǎo)柱的端部設(shè)計成錐形。導(dǎo)柱的配合精度導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合h7/f6或h8/f8，而與安裝孔則采用過過渡配合h7/m6或k7/h6，配合部分表面粗糙度為ra=0.8um。本設(shè)計導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔之間采用h7/f6間隙配合，而與安裝孔則采用過過渡配合k7/h6。導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具的邊緣應(yīng)有足導(dǎo)柱一般設(shè)置在動模一側(cè)，可以起到保護(hù)型芯及塑件脫模是支撐推件板的作用。注射模的導(dǎo)柱一般取2

27、4根，本設(shè)計選4根對稱布置。2）導(dǎo)套設(shè)計這里與導(dǎo)柱配合選擇帶頭導(dǎo)套。該導(dǎo)套的尾部與另模板配合起定位作用，有省去定位銷的效果。3）導(dǎo)套位置導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚度：導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線13處最安全。4）材料的選擇導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為hrc50-55。工作表面粗糙度為ra0.4，固定部分ra0.8。導(dǎo)套內(nèi)外表面粗糙度取為ra0.8為妥。5）對導(dǎo)柱直徑的校核。對導(dǎo)柱直徑的校核可以以下式校核：w-一根導(dǎo)柱承受的模板重力（n），若整個模板重力為w，導(dǎo)柱的根數(shù)為n ，則w=wnl-模板重心距導(dǎo)柱肩部距離(

28、mm) 。e-材料彈性模量，2 x106mpa。-導(dǎo)柱頭部彎曲變形的撓度（mm），其值以不影響順利脫模為準(zhǔn)。計算得，d約為28.5 mm，這里取d為32mm，滿足要求。5.2.4復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計模機(jī)構(gòu)在完成塑件脫模后，為進(jìn)行下一個循環(huán)，必須回到初始位置，本設(shè)計脫料機(jī)構(gòu)是推桿，與開在型芯處的孔配合，共設(shè)7根，下端安裝在推桿固定板上。第六章 推出機(jī)構(gòu)6.1脫模機(jī)構(gòu)注塑成型后，使塑件從凸模或凹模上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。6.1.1設(shè)計原則（1）開模時應(yīng)使塑件留在動模一側(cè)塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。（2）保證塑件外觀完美無損防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力

29、的大小及其所在部位，有針對性的分析選擇合適的脫模機(jī)構(gòu)，是推出中心和脫模阻力中心重合。（3）避免頂出損傷頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大部位，即不易變形或損傷的部位，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷。（4）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。6.1.2脫模機(jī)構(gòu)的選擇本設(shè)計的塑件屬于深腔薄壁的塑件，適合采用推件板脫模機(jī)構(gòu)。但是因?yàn)楣P筒內(nèi)開有槽腔，所以不是于這種方式推出。宜采用推桿推出。這種頂出機(jī)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于推出各類塑件，是一種最簡單的推出形

30、式，它的特點(diǎn)： 推出元件制造簡便。 更換容易。 滑動阻力小。 推出效果好。設(shè)計要點(diǎn)： 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜于型芯或鑲件距離過近，以免影響凸凹模強(qiáng)度 推桿直徑不宜過細(xì)，要有足夠的強(qiáng)度承受推力，一般取2.512mm。 推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動，其端面應(yīng)高出型腔或鑲件平面0.050.1mm。 塑件澆口處應(yīng)盡量不設(shè)置推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而碎裂。 推桿的布置應(yīng)避開冷卻水道和側(cè)抽芯，以免與抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。 推桿與模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值。（abs 0.04mm）6.1.3推桿固定方式推件板的修復(fù)步驟：卸下推件板，在其頂平面磨削，直到將其損傷處磨掉

31、為止，這時的磨削量為h。將型芯沿口周邊順形銑去h的距離，并順碴修整。型芯上端銑去h的距離，修整周邊圓角。將制品從包緊型芯上脫出時所需克服的阻力稱為脫模力。脫模力的計算：t/d=1/36=00270.05,故屬于薄壁件。脫模力的計算公式f=制件壁厚 e 塑料的彈性模量900mpas 塑料的平均成成型收縮力1.5%l 制件對型芯的包容長度39mm 模具型芯的脫模斜度45 摩擦因數(shù)0.23k2 1.0035a 盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積1571mm2 u 塑料的泊松比0.38經(jīng)計算f=1604n 本設(shè)計是一模一腔故脫模力是1604n推出零件尺寸的確定 （1）推件板厚度的確定推件板的厚度

32、（mm）公式t= 式中k3 - 系數(shù)，隨r/r而異 查表選值 選取12.05 -推件板材料的許用應(yīng)力，mpa。取150 f - 脫模力，n。6416n 經(jīng)計算得t=9mm（2）推桿直徑的確定 公式 d=k()1/4k 安全系數(shù)，可取k=1.5l 推桿的長度，81mmf 脫模力，n 6416n 推桿數(shù)目 6e 鋼材的彈性模量 2.1105mpa經(jīng)計算d=9.8mm為安全起見取10mm（3）有的塑件在內(nèi)側(cè)或外側(cè)，如果帶有較淺的凸凹形的環(huán)或槽，可以利用塑件的彈性，在不損傷塑件表面的前提下，強(qiáng)制地將凸凹部分頂出。它的計算公式：式中 b 凸凹槽外徑，mm 51.5mm a 凸凹槽內(nèi)徑，mm 50mm 塑

33、料的延伸率，% 6將以上數(shù)值帶入公式得0.03%6%即滿足強(qiáng)制脫模的要求。6.2側(cè)向分型機(jī)構(gòu)設(shè)計凡是能夠獲得側(cè)向抽型或側(cè)向分型以及復(fù)位動作的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱為側(cè)向分型機(jī)構(gòu)。從廣義來講，它也是實(shí)現(xiàn)塑件脫模的裝置。這類模具脫出塑件的運(yùn)動有兩種情況：一種是開模首先完成側(cè)向分型或抽芯，然后推出塑件；第二種是側(cè)向抽芯或分型與塑件的推出同步進(jìn)行。本模具采用的是第二種。6.2.1機(jī)構(gòu)分類： 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)類型很多，通常按動力來源分三種類型，其中以側(cè)向分型機(jī)構(gòu)最為常用。(1)手動側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，設(shè)有此類分型抽芯機(jī)構(gòu)的模具結(jié)構(gòu)比較簡單，且生產(chǎn)率低，勞動強(qiáng)度大，抽芯力有限，故有特殊場合才采用。(2)機(jī)動側(cè)向分型抽芯

34、機(jī)構(gòu)，一般是指借助注塑機(jī)的開模力或頂出力與合模力進(jìn)行模具側(cè)向分型，抽芯及其復(fù)位動作的機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，效率高，動作可靠，實(shí)用性強(qiáng)，其主要形式有：彈簧分型抽芯，斜銷分型抽芯；彎銷分型抽芯，斜滑塊分型抽芯，齒輪齒條抽芯等。其中以斜銷分型抽芯用的最為廣泛。 (3) 液壓(氣壓)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)是指以壓力油(或壓縮空氣)作為動力來源，驅(qū)動模具進(jìn)行側(cè)向分型，抽芯及其復(fù)位的機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)的最主要特點(diǎn)是：抽拔距離長，抽拔力大，動作靈活，不受開模過程限制，常在的大型注塑模中使用。如注塑機(jī)本身帶有備用的液壓缸，尤為適用。本設(shè)計采用的就是第二種。6.2.2機(jī)構(gòu)類型的選擇這里本設(shè)計選擇機(jī)動側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，一

35、般是指借助注射機(jī)的開模力或頂出力進(jìn)行模具側(cè)向分型，抽芯及復(fù)位動作的機(jī)構(gòu)這類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，效率高，動作可靠，實(shí)用性強(qiáng)，這里具體使用的機(jī)構(gòu)是，斜滑塊分型抽芯結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)見圖紙。6.2.3分型抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成（1）劃塊的導(dǎo)滑形式斜滑塊的導(dǎo)滑形式主要有燕尾槽導(dǎo)滑、 t型槽導(dǎo)滑、楔塊導(dǎo)滑、斜導(dǎo)柱導(dǎo)滑等幾種。其中，燕尾槽導(dǎo)滑適用于固定大型芯。（2）按結(jié)構(gòu)形式分類有整體式和鑲拼式。整體式的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、模體面積較小，但加工工藝復(fù)雜，其配合精度要求很高，只在小型模具中應(yīng)用。本設(shè)計選用燕尾槽形式導(dǎo)滑，采用整體式結(jié)構(gòu)。（3）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計要點(diǎn) 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向斜角即抽拔角在5-25之間選取。由于機(jī)構(gòu)強(qiáng)

36、度較好，必要時導(dǎo)向斜角可適當(dāng)加大，但最大不應(yīng)超30。且又不宜過小，當(dāng)5時會在斜配合面上產(chǎn)生自鎖力影響脫模。本設(shè)計導(dǎo)向斜角采用20。 為了保證斜滑塊的運(yùn)動平穩(wěn)，斜滑塊的頂出高度應(yīng)小于斜滑塊高度的2/3。 為了使斜滑塊的分型面保持緊密配合，成型時不發(fā)生溢料，斜滑塊與模套之間應(yīng)有0.2mm-0.5mm的間隙。6.2.4 側(cè)抽芯抽拔力和抽芯距的計算塑件在冷凝收縮時產(chǎn)生包緊力，緊緊包住活動的側(cè)抽芯。抽芯機(jī)構(gòu)所需的抽拔力，必須克服因包緊力而產(chǎn)生的抽拔阻力以及機(jī)械傳動的摩擦力才能抽出活動型芯。抽拔力的計算公式：盲孔 u 塑料的摩擦系數(shù) 0.15l 側(cè)型芯成型部分?jǐn)嗝娴钠骄荛L 475mmh 型芯被塑料包緊部

37、分的長度 96mmq 單位面積的包緊力 8mpa b 垂直與抽拔方向的型芯投影面積 3180.86mm將以上數(shù)據(jù)帶入公式得抽芯距計算公式 =45+2 =47mm第七章 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計7.1 模具溫度塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射，其后這些熔料在模腔內(nèi)冷卻到塑料熱變形溫度以下固化成型。由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差實(shí)現(xiàn)的。模具的溫度不能過高也不能過低。模具溫度過高，會造成溢料脫模困難，并使固化時間過長，延長注射成型周期，降低生產(chǎn)效率。過低則會影響注射熔料的流動性，使塑件應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料制品缺陷。7.2塑料注射模溫度調(diào)節(jié)塑料注射模溫度調(diào)節(jié)能力

38、，不僅影響到塑件的質(zhì)量，而且也決定著生產(chǎn)效率。熱塑性塑料注入型腔后，釋放大量的熱量而凝固，需要維持在一個適當(dāng)?shù)臏囟取Ｔ谧⑺艹尚瓦^程中，模具可看成熱交換器，塑料熔體凝固時釋放出的熱量約為5以輻射對流的形式；散發(fā)到大氣中，其余95由模具的冷卻介質(zhì)(一般是水)帶走。另外，在個別情況時也需冷卻及加熱同時使用或交替使用。一般成型后溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響： 采用較低的模溫可以減少塑件制品的成型收縮率。 模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減少塑件的變形。尺勺穩(wěn)定性。力學(xué)性能。外觀質(zhì)量。溫度控制的作用： 縮短成型周期提高生產(chǎn)效率，據(jù)統(tǒng)計模具的冷卻時間約占整個設(shè)計循環(huán)周期的2/3，因此縮短成型周期中的冷卻時

39、間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 改善成型性能 模具必須保持合適的溫度，使塑料熔體具有良好的流動性，以改善成型性能。 減少塑件變形，提高塑件的精度 合適的冷卻行通，使模具個部分溫度保持均勻，使塑件各處冷卻速度一致，減少塑件變形，同時溫度恒定能減少塑件成型收縮率的波動，從而提高了塑件的尺寸和形狀精度。 改善塑件表面質(zhì)量 模溫過低會使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的融合紋。提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，降低塑件表面粗糙度值。所以模具設(shè)計時必須考慮冷卻或加熱裝置來調(diào)節(jié)模具溫度。一般當(dāng)成形時料另外，在個別情況時也需冷卻及加熱同時使用或交替使用。一般成型后溫不足，為了使模具達(dá)到成型要求的模溫，則應(yīng)考慮加熱裝置。熱塑性

40、塑料，模具常需冷卻。熱固性塑料注射成型時則必須加熱。通常是根據(jù)塑料品種，塑件厚度，結(jié)晶性塑料所要求的性能而定。實(shí)驗(yàn)表明，對于要求較低模文的塑料（80），例如，abs僅需設(shè)置冷卻系統(tǒng)，即在模具內(nèi)同如冷卻水將熱量帶走，并通過調(diào)節(jié)水流來調(diào)節(jié)模溫。 7.3 冷卻回路設(shè)計模具設(shè)置冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫膜變型；二是縮短成型周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝形成較底的結(jié)晶度，以得到柔軟性，撓曲性，伸長率較好的塑件。冷卻形式一般在行腔，型芯等部位合理的設(shè)置通水冷卻水路，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制膜溫，冷卻水一般為室溫冷水，必要時也有采用強(qiáng)迫通水或低溫水來加強(qiáng)冷卻效率，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計對塑件質(zhì)量及成型效率直

41、接有關(guān)，尤其在高速，自動成型時更應(yīng)研究，必須重視。影響冷卻效果的因素： 冷卻介質(zhì)的多少。 冷卻通道與成型區(qū)域的接近程度。 冷卻水道的長度和設(shè)置布局。 冷卻通道的直徑以及冷卻介質(zhì)的流動狀態(tài)。 從入口到出口冷卻介質(zhì)的溫差，一般不超過5。 熔融塑料與模具的溫差。設(shè)置冷卻管道考慮因素：模具結(jié)構(gòu)形式，如普通模具，細(xì)長型芯的模具，復(fù)雜模具及脫模機(jī)構(gòu)障礙多的或鑲塊多的模具，對冷卻系統(tǒng)設(shè)計直接有關(guān)。模具的大小和冷卻面積。熔接痕位置。7.4 冷卻水孔的開設(shè)原則（1）水孔邊離型腔的距離，一般保持在1525毫米左右，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般在直徑為8毫米以上。根據(jù)模具大小決定。（2）水孔通

42、過鑲塊時，應(yīng)考慮鑲套管等密封問題。（3）水孔管路應(yīng)暢通無阻。（4）水管接頭的位置盡可能放置在不影響操作的一側(cè)。 （5）冷卻水孔管路一般最好不開設(shè)在型腔塑料熔接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。冷卻參數(shù)的確定：冷卻管道直徑為11mm, 根據(jù)冷卻水速與水孔直徑的關(guān)系，選擇最低流速為1.32m/s，冷卻水體積流量為5.0x10 m/min。7.5冷卻時間計算（1）影響冷卻時間的因素：模具時料。冷卻介質(zhì)溫度及流動狀態(tài)。模塑材料。塑件厚度。冷卻回路的分布。模具溫度。（2）時間計算。本設(shè)計選用塑件截面內(nèi)平均溫度達(dá)到規(guī)的脫模溫度時，所需冷卻時間簡化計算公式：q= （10）式中：q-塑件所需的冷卻時間(s)。 t-塑

43、件厚度(m) k-塑料的熱擴(kuò)散率 (m/s)。 tm-塑料熔體溫度 (c)。 tw-模具溫度 (c)。 h-塑件脫模時截面內(nèi)平均溫度(c)。查模具設(shè)計手冊可得abs的參數(shù)如下：tm為137，tw為55c，k為6.5*10(m/s)，ts取70c，t為1mm，代入得q=5.7s。第八章 主要尺寸計算8.1成型零件的工作尺寸計算所謂工作尺寸是指成型零件上有直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有形腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型芯的長和寬），型腔或型芯的深度尺寸。中心矩形尺寸等。在設(shè)計模具時。必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級。影響塑件制品的精度的因素：（1）成型收縮率

44、的選擇和成型收縮的波動引起的尺寸誤差。（2）成型零件的制造公差。（3）成型零件的組裝誤差。（4）型腔成型零件磨損及化學(xué)腐蝕引起的誤差。（5）成型零件的相對移動（合模的誤差、側(cè)抽芯的移動）引起的誤差。生產(chǎn)小尺寸塑件時，影響塑件公差的主要因素。則是模具成型零件的制造公差或成型零件表面的磨損值。對于成型零件工作尺寸主要按平均收縮率來計算。1、 型腔尺寸的計算 型腔徑向尺寸，型腔徑向尺寸的計算公式：d=d0(1+s) 式中 d 型腔的最小基本尺寸；d0 塑件的最大基本尺寸； d0=90mms 塑件的平均收縮率； 1.5%=0.015 塑件的公差； = 1.2模具制造公差，按級公差選取而精度要求不高的塑

45、件按（1/3-1/6）選取。 = 0.28d=90（1+0.015）1.2=91.9 型腔的深度尺寸 型腔的深度尺寸的計算式h=h0(1+s)式中 h 型腔深度的最小基本尺寸；h0 塑件的最大基本尺寸，h0=132mm； 0.26；其余符號與上式相同；h=132(1+0.015)1.1=131.9 型芯的徑向尺寸 型芯的徑向尺寸計算公式d=d0(1+s)+式中 d 型芯的最大基本尺寸 d0 塑件的最小基本尺寸 d=84(1+0.015)1.2=85.1型芯高度尺寸 型芯高度尺寸的計算公式h=h0(1+s)+式中 h 型芯高度的最大尺寸；h0 塑件內(nèi)形深度的最小尺寸 h0=24mmh=24（1+

46、0.015）+1.1 =248.2 圓形盲孔型腔壁厚計算1） 型腔側(cè)壁厚計算s=h 式中 s 型腔側(cè)壁厚度， p 型腔內(nèi)單位平均壓力，49 mpah 型腔深度， 40mme 型腔材料的彈性模量， 21105mpa 型腔許用變形量， 0.05c 由h/l決定的常數(shù)， 0.073l 型腔的長邊長度， 52mm將以上數(shù)值帶入公式得 s=20mm2)型腔腔底的計算 按剛度條件計算公式 h=式中 h 型腔腔底的厚度，mm l2 型腔短邊長度，mm 36 c1 系數(shù)根據(jù)型腔邊長比查表0.024其余符號見上式，將以上數(shù)據(jù)帶入公式得h=12.3mm. 按強(qiáng)度計算h=l2式中 型腔材料的許用應(yīng)力 156mpa

47、型腔邊長比 0.69其余符號見上式，將以上數(shù)據(jù)帶入公式得h=11mm兩者取大者即12.3mm.本設(shè)計定為13mm。結(jié) 論歷經(jīng)近三個半月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)四年所學(xué)知識的總結(jié)和應(yīng)用，只有真正經(jīng)歷過之后才會明白這次機(jī)會的珍貴。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，我遇到了很多困難，其中主要是ug模具繪圖方面，由于我以前學(xué)的三維制圖軟件為catia，故ug開始不熟，在老師的指點(diǎn)下去圖書館借書查閱相關(guān)知識，姜永武老師也給了我很多指點(diǎn)和借閱很多相關(guān)書籍。由于沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，模具的設(shè)計過程中經(jīng)歷很多挫折，在指導(dǎo)老師姜永武老師的指導(dǎo)下，問題才能得以解決。先后經(jīng)過調(diào)研，搜集、整理資料，請教老師同學(xué)，確定方案，

48、計算校核，繪制圖形，最后整理，目前設(shè)計過程即將結(jié)束。對于模具設(shè)計與制造，三維參數(shù)化的設(shè)計方式顯得尤其重要。ug本身自帶強(qiáng)大的模具設(shè)計相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)件和庫，提高了模具設(shè)計的設(shè)計速度、質(zhì)量，縮短了設(shè)計周期，減少了設(shè)計費(fèi)用和新產(chǎn)品投放市場的風(fēng)險，為新產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場提供了有力的保證。設(shè)計過程中也遇到了很多以前從沒有接觸到的知識，但是通過查閱資料，收獲是很大的，鍛煉了我應(yīng)用工具書解決問題的能力，使我更加牢固的掌握了所學(xué)的知識技能，提高了我提出問題，分析問題和解決問題的能力，并且開闊了知識面，對動手能力的提高也有很大幫助。為將來走向工作崗位并勝任工作打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計過程中，由于時間的倉促和社會調(diào)研的不充分性，加上本人水平有限，對本設(shè)計的全面性還有一些不盡完善之處，但是這是我走向社會工作邁的第一步，以后我會更加努力，在機(jī)械的道路上拓展自己的一片天空。三個月，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，