管座的注射模具設計-塑料注塑?；瑝K抽芯含NX三維及11張CAD圖.zip

管座的注射模具設計-塑料注塑?；瑝K抽芯含NX三維及11張CAD圖.zip,注射,模具設計,塑料,注塑,模滑塊抽芯含,NX,三維,11,CAD 管座的注塑模具設計 摘 要 本次畢業(yè)設計的題目是管座注塑模具設計。首先對所要設計的產品進行工藝的分析與計算，該塑件采用ABS為材料，然后在分析計算的基礎上確定成型工藝方案，為一模兩腔，推桿推出，側澆口，單分型面，對注塑模具的主要零部件尤其是成型零部件的尺寸進行設計與計算。對注塑產品提出了基本的設計原則；詳細介紹了塑件成型工藝設計，注射機的選擇，澆注系統(tǒng)的的設計，成型零件的結構設計，脫模推出機構的設計，冷卻系統(tǒng)的設計的過程。并對標準模架的選擇也作了相應的介紹。通過本次設計，使我掌握了注塑模具設計的全過程，同時也提高了運用CAD繪制復雜裝配圖的能力。 關鍵詞：管座，注塑模具，一模兩腔，側澆口，注射機，澆注系統(tǒng) Abstract The topic of this graduation design is the base of injection mold design. First carries on the analysis and calculation of technology on the design of the products, the plastic parts by using ABS as the material, and then calculated based on the analysis to determine the forming process scheme for the first mock exam two cavity, putting out, side gate, single parting surface, the main parts of the injection mold especially molding parts size design and calculation. The basic design principles for injection molding products are put forward. The molding process design, injection machine selection, gating system design, structural design of molding parts, design of ejection and ejection mechanism, and design process of cooling system are introduced in detail. And the selection of the standard mold frame is also introduced. Through this design, I have mastered the whole process of injection mold design, and also improved the ability to use CAD to draw complex assembly drawings. Keywords: seat, injection mold, the first mock exam two cavity, side gate, injection machine, injection system 目錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 - 1 - 第二章 塑件工藝性分析 - 2 - 2.1塑件原材料的分析 - 3 - 2.2主要技術指標 - 4 - 2.3 ABS的注射工藝參數(shù) - 4 - 2.4 塑件成型方式的選擇 - 4 - 2.5 塑件結構和尺寸精度、表面質量分析 - 5 - 2.6 計算塑件的體積和質量 - 5 - 第三章 確定成型方案及模具類型 - 7 - 3.1 模具類型的確定 - 7 - 3.2 確定模具類型的主要結構 - 8 - 3.2.1分型面得選擇 - 8 - 3.2.2型腔的排列方式的確定 - 9 - 3.2.3澆注系統(tǒng)的設計 - 10 - 3.3 分流道的設計 - 11 - 3.4 澆口的設計 - 12 - 3.5 冷料穴和拉料桿的設計 - 13 - 3.6 排氣系統(tǒng)的設計 - 14 - 第四章 脫模機構的設計 - 15 - 4.1 脫模機構的設計原則 - 15 - 4.2 按模具中的推出零件分類 - 15 - 4.3 脫模力的計算 - 15 - 第五章 推出機構的設計 - 16 - 5.1 脫模機構的分類 - 16 - 5.2 推出機構具體形式 - 16 - 第六章 冷卻裝置的設計 - 18 - 6.1 冷卻系統(tǒng)的設計原則 - 18 - 6.2 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 - 18 - 6.3 冷卻水管直徑 - 18 - 6.4 冷卻水道的結構 - 18 - 第七章 成型零件的設計 - 20 - 7.1 成型零件的結構設計 - 20 - 7.2 成型零件的工作尺寸計算 - 20 - 第八章 抽芯的設計 - 23 - 8.1 抽芯距的確定與抽拔力的計算 - 23 - 8.2 斜導柱分型抽芯機構的設計 - 23 - 第九章 注射機的確定和校核 - 25 - 9.1注射機的校核 - 25 - 9.2 注射量的校核 - 25 - 9.3 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 - 26 - 9.4 模具開模行程校核 - 27 - 總結 - 28 - 參 考 文 獻 - 29 - IV 第一章 緒論 模具是使用特定的形狀成型用一系列的形狀和大小的生產工具。模具是成型塑料制品稱為塑料模具?？傮w要求是:生產尺寸精度、外觀、物理性能可以滿足使用要求的高質量產品。從模具的角度用于高效率、自動化、操作方便;從模具制造的角度,結構合理,制造容易,成本低。 塑料模具塑料制品質量的影響，首先，模腔形狀、尺寸、表面粗糙度,分型面,到門和排氣槽位置和脫模方式等對精度的大小和形狀的產品和部分物理性能、機械性能、電氣性能和內部應力的大小和各向同性、外觀質量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燃燒、銀行等等都有非常重要的影響。第二,在塑料加工過程中,模具結構有很大的影響的易操作性。在大批量生產塑料制品,應該盡量減少模具。夾緊,把零件的過程中,體力勞動,因此常采用自動打開和關閉模式和自動彈射機制。在自動生產,確保產品可以自動脫落的模具。此外,模具的成本為塑料制品有著相當大的影響力。除了簡單的模具,一般模具費很貴,一副注塑模具來生產優(yōu)質的產品,和壓力成型在數(shù)百萬可以生產二百五十片。當批量不大,模具成本比例的部分成本將會非常大,在這個時候應該盡可能合理的結構和簡單的模具,以降低成本。 現(xiàn)代塑料制品在合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少的三個重要因素,尤其是塑料模具為塑料加工技術要求,要求塑料零件和造型設計起著重要的作用。有效的自動設備只能裝上自動生產模具打效率、生產和更新是制造模具和更新的前提。 本畢業(yè)設計是大學三年里我學會了基礎知識和專業(yè)知識是一個全面的檢查和考核,同時也培養(yǎng)了我一種解決這個問題的能力,深入研究混凝土。通過畢業(yè)設計,可以使我所學的各種綜合應用理論知識和技能,進行全面、系統(tǒng)、嚴格的技術及基本能力的練習。 第二章 塑件工藝性分析 塑件圖： 圖2.1 塑件二維圖 圖2.2 塑件三維模型 （1）塑件材料：ABS； （2）生產批量：年產30萬件； （3）精度等級：型腔4級，其它一般。 2.1塑件原材料的分析 無定形材料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時；宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度；如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法； 如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置；冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應以粗，短為原則，宜設冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤澆口或扇形澆口等，但應防止內應力增大，必要時可采用調整式澆口。模具宜加熱，應選用耐磨鋼； 料溫對塑件質量影響較大，料溫過低會造成缺料，表面無光澤，銀絲紊亂料溫過高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡；模溫對塑件質量影響很大，模溫低時收縮率，伸長率，抗沖擊強度大，抗彎，抗壓，抗張強度低。模溫超過120度時，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長；成型收縮率小，易發(fā)生熔融開裂，產生應力集中，故成型時應嚴格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理； 熔融溫度高，粘度高，對剪切作用不敏感，對大于200克的塑件，應采用螺桿式注射機，噴嘴應加熱，宜用開暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。 2.2主要技術指標 塑料ABS無毒、無味，外觀呈象牙色半透明，或透明顆?；蚍蹱?。密度為1.05~1.18g/㎝3,收縮率為0.4%~0.9%,彈性模量值為2Gpa,泊松比值為0.394，吸濕性<1%，熔融溫度217~237℃，熱分解溫度>250℃。 2.3 ABS的注射工藝參數(shù) 塑料ABS也可以說是聚苯乙烯的改性，比HIPS有較高的抗沖擊強度和更好的機械強度，具有良好的加工性能，可以使用注塑機、擠出機等塑料成型設備進行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型，還可以焊接、涂覆、電鍍和機械加工。ABS的吸水性比較高，加工前需進行干燥處理，干燥溫度為70~85℃，干燥時間為2~6h；ABS制品在加工中容易產生內應力，如應力太大，致使產品開裂，應進行退火處理，把制件放于70~80℃的熱風循環(huán)干燥箱內2~4h，再冷卻至室溫即可。 2.4 塑件成型方式的選擇 塑件選擇ABS工程塑料，屬于熱塑性塑料，制品需要大批量生產。注射成型雖然模具結構較為復雜，成本較高。但生產周期短、效率高，容易實現(xiàn)自動化生產，大批量生產模具成本對于單件制品成本影響不大。而壓縮成型、壓注成型主要用于生產熱固性塑件和小批量生產熱塑性塑料；擠出成型主要用以成型具有恒定截面形狀的連續(xù)型材；氣動成型用于生產中空的塑料瓶、罐、盒、箱類塑件。 2.5 塑件結構和尺寸精度、表面質量分析 （1） 結構分析。 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓柱形 ，中間是空心孔該零件結構比較復雜，屬于側抽芯類型的模具。 （2） 尺寸精度分析。取精度等級為IT14分析可得，該零件的尺寸精度比較低，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。 （3） 表面質量分析。 該塑件要求外觀無明顯缺陷，表面粗糙度為，塑件無毛刺，內部無粗糙度要求，容易實現(xiàn)。 綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以的到保證。 2.6 計算塑件的體積和質量 計算塑件的質量是為了選用注射機及確定型腔數(shù)。經計算該塑件的體積為V=17.38，投影面積A為1488.9 圖2.3塑件體積測量 圖2.4 塑件投影面積測量 根據(jù)設計手冊，可查得ABS密度為1.15。故塑件的質量為： 考慮到模具的高度問題，初步選擇注射機XS-ZY-125機，其的注射量為，而每次的注射量不超過最大注射量的80% 即125 ×80%=100 第三章 確定成型方案及模具類型 3.1 模具類型的確定 3.1.1確定模具的基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結構分類所分的典型結構如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側向分型抽芯注射模、定模帶有推出機構的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射模。 3.1.2模架的選擇 根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇A2型模架，其基本結構如下： 圖3.1 模架結構形式 根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸， 經過計算可以知道該模具是一模2腔的模具而量型腔之間的距離在20-30mm之間 把型腔排列成一模2腔可側得長為190mm，寬為90mm， 模架的長L=120+復位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?型腔壁厚350mm 模架的寬W=90+復位桿的直徑+型腔壁厚+滑塊長度250mm 所以就取BL=250x350 的模架，塑件的厚度為26mm，該模具型腔結構復雜所以動模也有型芯，型芯的固定是固定總高度的，B板的厚度取75，滿足強度要求，A板為65mm，C板為80mm（C的選擇應考慮推出機構的推出距離是否滿足推出的高度） 綜上所述所選擇的模架的型號為：LKM CI-2535-A65-B75-C80 GB/T 12556。 3.2 確定模具類型的主要結構 3.2.1分型面得選擇 分型面的選擇不僅關系到塑件的正常成型和脫模，而且設計末句結構和制造成本。一般來說，分型面的總體選擇原則有以下幾條： 1） 脫出塑件方便； 2） 模具結構簡單； 3） 型腔排氣順利； 4） 確保塑件質量； 5） 無損塑件外觀； 6） 合理利用設備。 分型面的確定 鑒于以上的要求，在該模具中分型面設在塑件截面尺寸最大的部位，也是零件的中心位置 如下圖。 圖3.2 分型面的選擇 3.2.2型腔的排列方式的確定 型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而己。 注射成形是先閉模以形成空腔，而后進料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔——型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。 1） 型腔數(shù)量的確定 其數(shù)目的決定與下列條件有關： （1） 塑件尺寸精度 型腔數(shù)越多時，精度也相對地降低，1、2 級超精密注塑件，只能一模一腔，當尺寸數(shù)目少時，可以一模二腔。3、4 級的精密級塑件，最多一模四腔。 （2 ）模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費比例看，多腔模比單腔模具低。 （3） 注塑成形的生產效益 多腔模從表面上看，比單腔模經濟效益高。但是多腔模所使用的注射機大，每一注射循環(huán)期長而維持費較高，所以要從最經濟的條件上考慮一模的腔數(shù)。 （4） 制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大，當其中某一腔先損壞時，應立即停機維修，影響生產。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時間，保壓時間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和同何形狀的復雜程度。 本設計根據(jù)塑件結構的特點，考慮型腔布局方式，采用一模兩腔的模具結構，這樣比一模一腔模具的生產效率高，同時結構更為合理。 圖3.3 模具型腔布局 3.2.3澆注系統(tǒng)的設計 主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，為了便于熔融塑料在注射時能順利的流入，開模時又能使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利地拔出，主澆道的形狀設計成圓錐形，內壁必須光滑，表面光潔度一般應有▽8。 主流道一般是由澆口套構成，澆口套的作用： 1、與注射機噴嘴孔吻合，將料筒內的塑料過渡到模具內。 2、使模具在注射機上很好的定位。 3、作為澆注系統(tǒng)的主澆道。 主澆道的一端通常設計成帶凸臺的圓盤，其高度為5～10 mm，并與注射機的固定模板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取3～5 mm。 1）根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為 d=注射機噴嘴尺寸+（0.5～1）=3.0+0.5=3.5mm 主流道球面半徑為 SR=噴嘴尺寸半徑+（1～2）=12+1=13mm 2）主流道襯套形式 本設計雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設計成分體式，主流道長度取45mm約等于定模板的厚度見（下圖）所示，材料采用T10制造熱處理強度為52∽56HRC ① 主流道圓錐角α可取30∽60，內壁粗糙度為Ra=0.63um ② 主流道大端呈圓角，半徑r=1～3MM。以減小料流轉向過渡時的阻力。 ③ 在模具結構允許的情況下，主流道應盡量可能短，一般小于60MM。過長則會影響熔體的順利充型。 ④ 主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。 圖3.4 定位圈和襯套 3.3 分流道的設計 對分流道的要求包括：塑料熔體在流動中熱量和壓力損失最小，同時使流道中的塑料最少，即從流動性、傳熱性等因素考慮，分流道的比表面積（分流道表面積與體積之比）應盡可能小，塑料熔體能在相同的溫度、壓力條件下，從各個澆口同時進入并充滿型腔。 分流道截面形狀及尺寸 分流道的形狀尺寸取決于塑件的體積、壁厚、形狀，以及所加工塑料的種類，注射速率分流道長度等。 優(yōu)點：比表面積最小，因此阻力小，壓力損失小，冷卻速度最慢，流道中心冷凝慢有利于保壓，廢料少。 缺點：同時在兩半模上加工圓形凹槽，難度大，費用高。 圓形截面分流道的直徑d一般在2~12mm內變動。實驗證明，對多數(shù)塑料來說，分流道直徑在6mm以時，直徑對熔體流動性影響較大，但直徑在8mm以上時，即使再增大直徑，對熔體流動性影響不大。分流道長度一般在8~30mm之間一般 圖3.5 流道截面形狀 ；塑件最大壁厚 ABS分流道的直徑推薦值2——10mm。 本次設計為了快速填充，所以采用分流道直徑采用6mm 。 3.4 澆口的設計 澆口是連接主流道和型腔的橋梁，它具有兩個功能：第一，對熔融塑料進入型腔起控制作用；第二，當注射壓力撤消后，澆口固化，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑料不會倒流。 選擇澆口形式應該遵循以下原則： （1） 盡可能采用平衡式設置； （2） 型腔排列進料均衡； （3） 型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象； （4） 確保耗料量??； 根據(jù)以上原則和零件的實際情況，決定選用側澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應用廣泛的澆口形式。 圖3.6 澆注系統(tǒng)三維建模 3.5 冷料穴和拉料桿的設計 臥式或立式注射機用注射模的冷料穴，一般都設在主流道的末端，且開主流道對面的動模上，直徑稍大于主流道大端的直徑，便于冷料的進入，冷料穴的形式不僅與主流道的拉料桿有關，而且與主流道中的凝料的脫模有關系。 本套模具因采用Z拉料桿 圖3.7 拉料勾 3.6 排氣系統(tǒng)的設計 排氣系統(tǒng)的作用是將澆注系統(tǒng)、型腔內大的空氣以及塑料熔體分解產生的氣體及時排出 模外。如果排氣不良，會在塑件上形成氣泡、銀紋、接痕等缺陷，使表面輪廊不清楚，甚至充不滿型腔。還會因氣體被壓縮產生高溫，使塑件產生焦痕現(xiàn)象。 大多數(shù)情況下，可利用模具的分型面之間的間隙自然排氣，模具成型零件都是以鑲塊形式進行加工，裝配過程中自然產生間隙進行排氣。不需要刻意開設排氣槽排氣。 第四章 脫模機構的設計 塑料成型后，使制件及澆注系統(tǒng)凝料從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C構稱為推出機構，也稱脫模機構。它由一系列推出元件等組成，可具有不同的推出動作。大部分推出機構的動作是提高裝在注射機合模機上的頂桿或液壓缸來完成的。推出機構的設計直接影響制件的質量，是塑料模設計的重要環(huán)節(jié)之一。 根據(jù)塑件的形狀和成型特點及模具的結構，選擇推桿推出機構。 4.1 脫模機構的設計原則 （1）結構可靠，機械運動靈活、準確，并有足夠的剛度和強度。 （2）保證塑件不變形、不損壞。 （3）保證塑件外觀良好。 （4）盡量使塑件留在動模一側，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。 4.2 按模具中的推出零件分類 分為推桿式脫模、推管式脫模、推板式脫模等，該塑件底部有加強筋，又非圓筒件，所以采用應用比較廣泛的推桿式脫模機構。 4.3 脫模力的計算 由于制品是薄壁矩形件 Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) （kN） 式中Q—脫模最大阻力（kN） t—塑件的平均壁厚（cm） E—塑料的彈性模量（N/） S—塑料毛坯成型收縮率（mm/mm） l—包容凸模長度（cm） f—塑料與鋼之間的摩擦系數(shù) m—泊松比，一般取0.38~0.49 查[6]表5-33，表5-57分別得，S=0.005，E=1.8×10N/cm 已知，t0.12cm，l=4.5cm，查[8] f=0.28 Q=8×0.12×1.8×10×0.005×4.5×0.28/(1-0.43)(1+0.28) =1.49kN 第五章 推出機構的設計 在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機構稱為脫模機構或頂出機。 （1）脫模機推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位，作用面積也應盡可能大一些，以防塑件變形或損壞。 （2)力求良好的塑件外觀，在選擇頂處位置時，應盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的部位。在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。 (3)結構合理可靠，脫模機構應工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易且具有足夠的剛度和強度。 5.1 脫模機構的分類 按模具結構分類。分為簡單脫模機構、雙脫模機構、順序脫模機構、二級脫模機構、澆注系統(tǒng)脫模機構等。 本設計采用的推出機構是推桿推出機構。 設計時注意事項。為了減小推出過程中推件板和型芯的摩擦，可采用在推件板和型芯間留有0.20-0.25mm的間隙，并采用3-5度的錐面配合。其錐度起到輔助定位作用，防止推件板偏心而引起溢料。 5.2 推出機構具體形式 綜合分析用推桿推出機構，綜合該模架和塑件的考慮我選用徑為1.5mm的標準直通式推桿，工作端面為圓形形狀。尾部采用臺肩固定。推桿的配合形式如圖所示。在推桿固定板上的孔應為4mm；推桿臺階部分的直徑常為5mm；推桿固定板上的臺階孔為6mm 圖5.1 頂出機構設計 第六章 冷卻裝置的設計 無論何種塑料進行注塑成型，均會有一個比較合適的溫度范圍，在此溫度范圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑料脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學性能以及表面質量也比較高。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內，必須設計模具溫度的調節(jié)系統(tǒng)。因為塑料注射模溫調節(jié)能力，不僅影響到塑件質量，而且也決定著生產效率。實際上模溫設計恰當與否，直接關系到生產成本與經濟效益。 6.1 冷卻系統(tǒng)的設計原則 1）冷卻回路數(shù)量應盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大； 2）冷卻通道的布置應合理； 3）冷卻回路應有利于降低冷卻水進、出口水溫的差值； 4）冷卻回路結構應便于加工和清理； 5）冷卻水道至型腔表面的距離應盡可能相等； 6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度 6.2 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 根據(jù)選用的塑料品種，確定溫度調節(jié)系統(tǒng)是采用冷卻方式還是加熱方式； 希望模溫均勻，塑件各部分同時冷卻，以提高生產率和塑件質量； 采用較底的模溫，快速、大流量通水冷卻一般效果比較好； 溫度調節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結構簡單，加工容易，成本低廉。 6.3 冷卻水管直徑 為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查資料取D=6mm 結合模具的結構取1條冷卻管道會造成模具溫度會分布不均，故這里取8條，上下模板各2條。 6.4 冷卻水道的結構 由于該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為6mm 圖6-1 水路結構設計 第七章 成型零件的設計 7.1 成型零件的結構設計 凹模是成型塑件外表面的凹裝零件，它的結構取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通?？煞譃檎w式和組合式兩大類。 （1）整體式凹模 整體式凹模是有一整塊鋼材直接加工而成的，這種凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的零件質量好，但是當塑件結構復雜時，其凹模的加工工藝性較差。因此，在先進的型腔加工機床尚未普及之前，整體式凹模適用形狀簡單的小型塑件成型。 （2）整體式凸模 由于該模具結構一般，又屬于中小型模具，外表面又要求一般，所以凸模板采用整體式。 7.2 成型零件的工作尺寸計算 型芯和型腔的徑向尺寸 成型零件的工作尺寸｛ 型芯和型腔的深度尺寸 中心距尺寸 塑件成型收縮誤差 （1）成型收縮率: 實際收縮率： 計算收縮率： 模具成型零件尺寸計算（等式右邊的乘積項為收縮量） 塑件經成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為0.05%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： 式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B — 塑件在常溫下實際尺寸 通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡化后的計算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進行計算，從收縮率的定義出發(fā)，按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計算，公式如以下[7]： （1）凹模的內形尺寸： L=[L(1+k)-(3/4)Δ] （5.6） 式中： L為型腔內形尺寸(mm)； L為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實際外形尺寸； K為塑料平均收縮率(%)，此處取0.05%； Δs為塑件公差，查表知PP塑件精度等級取5級；塑件基本尺寸在10~14mm范圍內取0.32mm;在50~65mm公差取0.74mm；塑件基本尺寸在65~80范圍內其公差取0.86mm；在80~100mm范圍內公差取1.00mm； 。 所以型腔尺寸如下： L1=[50×(1+0.0.05)-(3/4)×0.64]=50.4 L2=[20×(1+0.0.05)-(3/4)×0.44]=20.02 型腔深度的尺寸計算： h=[h(1+k)-(2/3)Δ] 式中： h模/型芯高度尺寸(mm)； h為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸； Δs 、K 含義如（1）式中。 H1=[15×(1+0.0.05)-(2/3)×0.38]=15.01 H2=[7.5×(1+0.0.05)-(2/3)×0.28]=7.44 2）凸模的外形尺寸計算： L=[L(1+k)+(3/4) Δ] 式中： L模/型芯外形尺寸(mm)； L為塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的實際內形尺寸； Δs 、k含義如（1）式中。 由于該塑料的收縮率不大為0.05%，故只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。 所以型芯的尺寸如下： L1=[44×（1+0.0.05）+（3/4）×0.64]=45.25 L2=[14×（1+0.0.05）+（3/4）×0.32]=14.49 型芯的深度尺寸計算： h=[h(1+k)+ (2/3)Δ] 式中： h為凸模/型芯高度尺寸(mm)； h為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸； Δs 、k含義如（1）式中。三個型芯的高度分別為： H1=[12×（1+0.0.05）+（2/3）×0.32]=12.42 H2=[3×（1+0.0.05）+（2/3）×0.20]=3.18 第八章 抽芯的設計 8.1 抽芯距的確定與抽拔力的計算 〔1〕 抽芯距的計算公式如下： 式中 S—抽芯距，mm； S1— 取出塑件最小尺寸，mm； R—最外尺寸，mm； r—滑塊內徑，mm。 S=38+3=41mm 8.2 斜導柱分型抽芯機構的設計 斜導柱分型抽芯是應用最廣的分型抽芯機構，它借助開模力完成側向抽芯，結構簡單，制造方便，動作可靠。其結構如圖所示，?；瑝K裝在T型導滑槽內，可沿著抽拔方向平穩(wěn)滑移，驅動滑塊的斜導柱與開模運動方向成斜角安裝，斜導柱與滑塊上對應的孔呈松動配合，開模時斜導柱與滑塊發(fā)生相對運動，斜導柱對滑塊產生一側向分力，迫使滑塊完成抽芯動作。 圖 斜導柱分型抽芯機構示意圖 斜導柱的斜角一般為15°～20°，最大不得超過25°，本設計采用18°，斜導柱的尺寸如圖所示，材料采用優(yōu)質鋼材T8A，淬火硬度HRC55～60。 第九章 注射機的確定和校核 9.1注射機的校核 由于采用一模2腔，需要至少注射量為19.99g，流道水口廢料初步估計10g，總注塑量達50g，，選定注射機為XS-ZY-125（可調整高度型）。注射方式為螺桿式，其有關性能參數(shù)為： D注射機XS-ZY-125參數(shù)： 額定注射量：125mm 最大成型面積：320cm 柱塞直徑：42mm 注射壓力：120Mpa 模板尺寸：428×450（mm×mm） 柱桿空間：260×290(mm×mm) 鎖模力：900KN 噴嘴圓弧半徑：12mm 噴嘴孔徑：4mm 最大開模行程：300mm 模具最大厚度：300mm 模具最少厚度：200mm 9.2 注射量的校核 模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質量在注射機額定注射量的80%以內。校核公式為： 式中 --型腔數(shù)量 --單個塑件的體積（）（零件上下兩件，體積按照統(tǒng)一計算） --澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（） 上述算出M=19.99X2+10=50g 注塑機額定注塑量為125g 60x80%=100>50 g 注射量符合要求 9.3 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即： （）P < F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa） F—注射機額定鎖模力（N） 其它意義同上 根據(jù)教科書表5-1，型腔內通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P=2x14.889X30x1.1=98.26KN<900KN 鎖模力符合要求 （1） 模具閉合高度的確定 根據(jù)標準模架各模板尺寸及模具設計的其他零件尺寸： 定模板 ，，型腔固定板 ，型芯固定板 ，墊塊，動模板 模具的閉合高度： 2 模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為，XS-ZY-125型注射機模板的滿足 固能滿足模具安裝要求。 XS-ZY-125注射機所允許模具的最小厚度為200mm，最大厚度為300mm， 即模具滿足安裝要求。 9.4 模具開模行程校核 經查資料注射機XS-ZY-125的最大開模行程S為300mm滿足下式計算所需的條件要求： 注射及的開模行程足夠。 經驗證XS-ZY-120型注射機能滿足使用要求。 總結 經過兩個月的忙碌和工作在這篇論文中設計已接近尾聲，缺乏經驗這是不可避免的，許多人認為這是不完備的地方，如果沒有教授的監(jiān)督和指導，以及工作的支持的學生，想要完成這個設計是難以想象的。 整個畢業(yè)設計中，我查閱各種信息模具，并且得到老師的親切關懷和耐心的指導。尤其是模具在設計中遇到的具體問題，所以我在這里很短的時間，模具的認識有了質的飛躍。 在論文寫作過程中，得到老師的親切關懷和耐心的指導。老師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從科目到最終完成該項目的選擇，老師總是小心地給我的指導和不懈的支持。這么多天來，老師給我的精心指導下，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學精神是我永遠學習，對我今后的學習和工作產生積極的影響。我向教師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 從陌生到開始接觸，從熟悉的了解到，這是我們每個人都要經歷學習的一般過程，學習模具的過程中我也真正理解的東西。 在論文已接近尾聲之際，我的心情是不平靜的，從一開始就進入問題能夠順利完成，有多少可敬的老師，同學，朋友給了我說不出話來幫助在這里請接受我誠摯的感謝！ 參 考 文 獻 [1]邢超. 基于Moldflow的洗衣機外桶模具設計與優(yōu)化[D].湖北工業(yè)大學,2017. [2]吳國強. 飲料容器塑料框架注塑模具設計研究[D].湖北工業(yè)大學,2017. [3]王戰(zhàn). NC電氣盒底座注塑模具設計[D].湖北工業(yè)大學,2017. [4]宋曉龍. 基于數(shù)字化技術的注塑模具研究與應用[D].遼寧工業(yè)大學,2017. [5]向強. 耦合作用下注塑模具鑲件的疲勞特性研究[D].浙江工業(yè)大學,2016. [6]董坤. 基于CAD/CAE的手機外殼注塑模設計及成形工藝優(yōu)化[D].安徽工程大學,2016. [7]單學軍. 直立式聚丙烯瓶胚注塑工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D].安徽工程大學,2016. [8]田紅蘭. 注塑齒輪結構特征與收縮關系的研究[D].昆明理工大學,2016. [9]郭利娜. 汽車三角窗密封件注塑成型數(shù)值模擬及模具結構改進[D].燕山大學,2015. [10]程明科. 薄壁防水墊片注塑模具設計與注塑成型CAE分析[D].西京學院,2015. [11]胡明良. 基于CAE技術的超聲探頭外殼注塑模具設計[D].成都理工大學,2015. [12]張琰. 儀表蓋注塑模具CAD/CAE技術研究[D].遼寧工業(yè)大學,2015. [13]杜曉龍. 杯框架系列產品與模具設計及其注塑成型工藝優(yōu)化[D].陜西科技大學,2015. [14]沈亞東. 基于整流器下蓋的模具設計以及模流分析[D].中北大學,2014. [15]何政軍. 基于實例的注塑模具CAD/CAE/CAM技術研究與應用[D].華北電力大學,2014. [16]黃海闊. 基于Pro/E的注塑模具的優(yōu)化設計研究[D].華北電力大學,2014. [17]王勝凱. 基于UG的注射模具的優(yōu)化設計研究[D].華北電力大學,2013. [18]高茂濤. 基于實例的注塑模具CAD/CAE的應用研究[D].湖南大學,2012. [19]宋瑞坤. 基于UG的大型注塑模具仿真設計及CAD優(yōu)化分析[D].青島科技大學,2010. [20]柳鵬. CAD/CAE技術在大型注塑模具設計中的應用研究[D].青島科技大學,2009. - 31 -