斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造

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1、無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造 斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造 摘要：本文介紹的是關(guān)于一個(gè)圓臺(tái)形帶斜管零件的注塑模具設(shè)計(jì)方案及說(shuō)明。從零件圖看，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，但內(nèi)部特征復(fù)雜，需要斜抽芯結(jié)構(gòu)。從生產(chǎn)批量角度考慮，本模具采用一模兩腔的方案，模架和模板尺寸均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取。塑件高度尺寸一般，但是因產(chǎn)品形狀特征和分型面的設(shè)計(jì)法案決定采用點(diǎn)澆口雙分型面機(jī)構(gòu)。推出系統(tǒng)采用齒輪傳動(dòng)的方式帶動(dòng)推管推出，采用復(fù)位桿復(fù)位，由于存在斜抽芯，因此模具采用彈簧預(yù)復(fù)位。排氣利用分型面的間隙排氣。模具采用的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是自主設(shè)計(jì)，需另外加工。 關(guān)鍵詞：注

2、塑模、一模兩腔、斜抽芯、推管推出、齒輪傳動(dòng) The Xiechazuo Injection mold design Abstract： This article is about a round shape injection mould design with inclined tube parts and instructions. From the spare parts diagram, structure is simple, does not require precision demanding and dimension tolerance requirem

3、ent, but the internal characteristics of complex, need for angle core pulling structure.Think in terms of production batch, this mould with one module and two cavities, mold rack and selecting template dimensions are according to the standard. Plastic height size generally, but because the product s

4、hape characteristic and the parting surface design bill decided to adopt point gate and double parting surface. Launch system adopts gear transmission driven ejector sleeve, USES the reset reset, due to inclined core-pulling, so die with reset spring. Exhaust exhaust using parting surface clearance.

5、 Mold used in gear transmission structure is designed, additional processing. Key Words: In injection mold a mold two cavity oblique core-pulling ejector sleeve gear transmission were introduced目 錄 前言 (5) 第一章 方案論證 (6) 1.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 (6) 1.2 成型工藝分析 (7) 1.3 生產(chǎn)規(guī)模 (7)第二章 罩

6、殼注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (8) 2.1成型零件設(shè)計(jì) (8) 2.1.1分型面位置的確定（8） 2.1.2 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) （8） 2.1.3成型零件材料的選用（9） 2.1.4成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（10） 2.1.5成型零件工作尺寸計(jì)算（10） 2.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)(12) 2.1.1 主流道的設(shè)計(jì)（12） 2.1.2 分流道的布置形式（14） 2.1.3分流道的形狀（14） 2.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(14) 2.3.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則（14） 2.3.2塑件的推出方式（15） 2.3.3塑件的推出機(jī)構(gòu)（15） 2.4排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(16) 2.5冷卻系統(tǒng)的

7、設(shè)計(jì)(16) 2.5.1冷卻管道直徑（17） 2.5.2冷卻水道的位置（17） 2.6模架與注射機(jī)的選擇(17) 2.6.1模架的選擇（17） 2.6.2注塑機(jī)的選擇（18） 2.6.2.1注射量的計(jì)算（18） 2.6.2.2塑件和流道凝料的投影面積計(jì)算（18） 2.6.2.3鎖模力的計(jì)算（19） 2.6.3注塑機(jī)參數(shù)的校核（20） 2.6.3.1注射壓力的校核（20） 2.6.3.2鎖模力的校核（20） 2.6.3.3模具外形尺寸校核（20） 2.6.3.4噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核（21） 2.6.3.5開(kāi)模行程的校核（21） 2.7模具結(jié)構(gòu)圖(21) 2.7

8、.1定模結(jié)構(gòu)（21） 2.7.2動(dòng)膜結(jié)構(gòu)（22） 2.7.3模具總圖（3D)（22） 2.8注射模動(dòng)作過(guò)程分析(22) 第三章 成型零件加工工藝(24) 3.1加工工藝卡清單(24) 3.1.1定模型芯加工工藝卡（24） 3.1.2推管加工工藝卡（24） 3.1.2支撐塊加工工藝卡（24） 3.2數(shù)控編程(24) 第四章 結(jié)束語(yǔ)(28) 4.1總結(jié)(28) 4.2創(chuàng)新點(diǎn)(28) 致謝(29) 參考文獻(xiàn)(30) 附錄（31） 前言 塑料是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的新興材料由于應(yīng)用廣泛已替代部分金屬、木材、皮革及硅酸鹽等自然材料成為現(xiàn)代工業(yè)和生活中

9、不可缺少的一種人造化學(xué)合成材料并與金屬、木材和硅酸鹽三種傳統(tǒng)材料一起成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中四種重要的原材料之一。塑料的興起必定推動(dòng)塑料成型制品的廣泛應(yīng)用特別是在電子玩具、電子儀表、電器設(shè)備、通信工具、生活用品等方面獲得大量應(yīng)用。塑料成型制品是以塑料為主要結(jié)構(gòu)材料經(jīng)成型加工獲得的制品又稱(chēng)塑料制件簡(jiǎn)稱(chēng)塑件。塑料成型是將各種形態(tài)的塑料原料粉狀、粒狀、熔體或分散體熔融塑化或加熱達(dá)到要求的塑性狀態(tài)在一壓力下經(jīng)過(guò)要求形狀模具或充填到要求形狀模具模腔內(nèi)待冷卻定型后獲得要求形狀、尺寸及性能塑料制件的生產(chǎn)過(guò)程。注塑模具是塑料成型加工中的工藝裝備。它是利用其特定形狀去復(fù)制成型或復(fù)制加工具有一定形狀和尺寸制件的工具。塑

10、料模具一般可多次使用適應(yīng)大批量生產(chǎn)。因此注塑是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備。 本文誠(chéng)如摘要里面所說(shuō)主要介紹的是對(duì)于一個(gè)需要斜抽芯的注塑件注塑模具的設(shè)計(jì)方案。在文中，我將和大家一起探討這個(gè)模具的流到、分型、脫模等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這里面我會(huì)把我自己設(shè)計(jì)的東西拿出來(lái)詳細(xì)的講給大家聽(tīng)，希望起到拋磚引玉的妙用！??！ 第1章方案論證 1.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 該塑件是一筒形帶斜插管零件，如圖1.1所示。塑件的壁厚有差異，塑件的圓臺(tái)部分壁厚和斜插管的壁厚是不一樣的，斜插管里面也有臺(tái)階。塑件為不規(guī)則旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部特征相對(duì)復(fù)雜。塑件質(zhì)量一般，材料為聚苯乙

11、烯，該種塑料流動(dòng)性好，滿足注射成型工藝。該塑件沒(méi)有特殊的要求，所以工藝較簡(jiǎn)單，主要需要考慮的便是如何做到自動(dòng)脫模。 圖1.1 塑件圖 1.2 成形工藝分析 聚苯乙烯塑料，簡(jiǎn)稱(chēng)PS。 1、基本特征：聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無(wú)色透明、無(wú)毒無(wú)味、落地時(shí)發(fā)出清脆的類(lèi)似 的聲音，密度為1.054g/cm3。聚苯乙烯的力學(xué)性能和聚合方法、相對(duì)分子質(zhì)量大小、定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。相對(duì)分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。聚苯乙烯能耐堿、硫酸、磷酸、10%-30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用

12、，對(duì)水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的耐蝕能力，能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類(lèi)和脂類(lèi)等。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。聚苯乙烯耐熱性低，熱變形溫度一般在70-98℃，所以只能在不高的溫度下使用。聚苯乙烯質(zhì)地硬而脆，有較高的的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的使用。近十年來(lái)，由于有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，這在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點(diǎn)，有保留了它的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的用途。 2、主要用途：聚苯乙烯在工業(yè)上可用于制作儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等，在電氣方面用于制作良好的絕緣材料，如接線盒和電池盒等，在日用品方面則廣泛用于包裝材料

13、、各種容器和玩具等。 3、成型特點(diǎn)：由于聚苯乙烯的流動(dòng)性和成型性?xún)?yōu)良，故成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，所以成型塑件的脫模斜度不宜過(guò)小，且推出要均勻；由于熱膨脹系數(shù)高，塑件中不宜有嵌件，否則會(huì)因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開(kāi)裂，且應(yīng)注意塑件壁厚應(yīng)均勻；宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型并延長(zhǎng)注射時(shí)間，以防止縮孔及變性，降低應(yīng)力；但料溫過(guò)高，則容易出現(xiàn)銀絲；由于流動(dòng)性好，模具設(shè)計(jì)大多采用點(diǎn)澆口形式。 表1.2聚苯乙烯塑料成形條件 下面表1.2所示為聚苯乙烯塑料的一些信息。 注射成型機(jī)類(lèi)型 柱塞式 密度（g/cm） 1.054 計(jì)算收縮率（%） 0.6-0.8 螺桿轉(zhuǎn)速（r/mi

14、n） - 料筒溫度 （℃） 后段 170-190 成型時(shí)間（s） 注射時(shí)間 0-3 中段 - 保壓時(shí)間 15-40 前段 140-160 冷卻時(shí)間 15-30 噴嘴溫度（℃） 160-170 成型總周期（s） 40-90 模具溫度（℃） 20-60 使用溫度（℃） 小于70 注射壓力（MPa） 60-100 保壓壓力（MPa） 30-40 1.3 生產(chǎn)規(guī)模 該塑件精度要求不高，并且結(jié)構(gòu)還算簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)，雙分型機(jī)構(gòu)，考慮到模具制造費(fèi)用及模具外形尺寸，初定為一模兩腔的模具形式。 第2章 斜插座注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2

15、.1 成型零件設(shè)計(jì) 成型零件指的便是注塑模具閉合時(shí),起到構(gòu)成成型塑料制品型腔的零件。它主要包括凹模、凸模、型芯。成型零件的材料需承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在進(jìn)行上萬(wàn)次、甚至幾十萬(wàn)次的注塑生產(chǎn)時(shí)，成型零件的尺寸精度、表面質(zhì)量及其材料穩(wěn)定性，決定了注塑產(chǎn)品的質(zhì)量。成型零件在合模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度需要達(dá)到一定的要求。成型零件的材料、熱處理和工工藝性以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是影響模具工作壽命的主要因素。 2.1.1分型面位置的確定 在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，應(yīng)考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，故采用以下設(shè)計(jì)的分型面。 根據(jù)塑

16、件的技術(shù)要求，外表面無(wú)明顯缺陷，因此模具分型面設(shè)置在塑件的底部，如下圖2.1所示： 圖2.1分型面選擇圖 2.1.2 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模具采用的是鑲塊式結(jié)構(gòu)，推管也參與成型的方式。定模部分的型腔是直接在定模板上面開(kāi)的兩個(gè)孔，定模型芯采用臺(tái)階式安裝；因?yàn)閯?dòng)模部分內(nèi)有斜推管參與成型，這個(gè)成型零件需要和動(dòng)模型腔進(jìn)行配合裝配，且動(dòng)模型腔形狀特征較多，故采用鑲塊的形式。推管和動(dòng)模斜型芯之間采用間隙配合，屬于滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。推管的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力由注塑機(jī)的打桿推力經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化來(lái)的斜向動(dòng)力。 圖2.2成型零件的裝配簡(jiǎn)圖 2.1.3成型零件材料的選用 成型零件材料選用要求如下： 1.機(jī)械加工性

17、能良好：要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以中碳鋼與中碳合金鋼最常用，這對(duì)大型模具尤其重要。對(duì)需電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。 2.拋光性能優(yōu)良：注塑模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，Ra≤0.05m。要求鋼材硬度HRC35～40為宜，過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無(wú)疵斑和針點(diǎn) 3.耐磨性和抗疲勞性能好：注塑模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼，可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批

18、量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)30萬(wàn)以上注塑次數(shù)和玻璃纖維增強(qiáng)的塑料注塑生產(chǎn)尤其重要。 4.具有耐腐性能：對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種 綜上所述,模具使用的成型零件的材料為：T8A優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 2.1.4 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)然是以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級(jí)和壽命要求的提高而增加。 2.1.4.1定模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 定模是固定在定模安裝板上的，因?yàn)樗枪潭ǖ模钥梢砸暺錇橐粋€(gè)蓋子蓋在分型面上，再考慮到這個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，故把

19、圓臺(tái)部分放在定模。 圖2.3定模 2.1.4.2動(dòng)模和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 動(dòng)模和斜型芯是用來(lái)成型塑料制品斜插管和臺(tái)階部分的，因斜插管設(shè)在臺(tái)階分型面下面，所以動(dòng)模部分設(shè)有斜型芯，這也方便塑件的脫模。在這我們采用斜推管推出，且推管也參與成型。 斜推管 斜型芯 圖2.4動(dòng)模鑲塊、斜型芯和斜推管 2.1.5成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸，是用來(lái)保證塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動(dòng)；溢料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。 PS材料的收縮率為0.6%～0.8%

20、，且制件精度為MT5。本部分尺寸計(jì)算公式參考教材《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》。 可知： =0.007 式（6.4） 2.1.5.1型腔徑向尺寸 塑件外形徑向尺寸為 =760-0.6，型腔徑向尺寸為 根據(jù)公式 式（6.6） 其中x—修正系數(shù)，由于塑件精度為MT5，且塑件尺寸較小故取x=0.75 —制造公差，由于塑件精度為MT5，且塑件尺寸較小故取==0.2 因此 =

21、 2.1.5.2型腔深度尺寸 塑件外形高度尺寸為 , 型腔深度尺寸為 根據(jù)公式 式（6.8） 其中x—修正系數(shù)，由于塑件精度為MT5，且塑件尺寸較小故取x=2/3 —制造公差，由于塑件精度為MT5，且塑件尺寸較小故取==0.12 因此 = 2.1.5.3型芯徑向尺寸 塑件孔的徑向尺寸為 , 型芯徑向尺寸為 根據(jù)公式 式（6.7） 其中x—修正系數(shù)，由于塑件精度為MT5，且塑件尺寸較小故取x=0.75 —制造公

22、差，由于塑件精度為MT5，且塑件尺寸較小故取==0.07 因此 = 2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔液從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2.5. 圖2.5澆注系統(tǒng) 2．2.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，，它將注射機(jī)噴嘴射出的塑料熔液導(dǎo)入分流道后進(jìn)入型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 圖2.6主流

23、道襯套 主流道為圓錐形，內(nèi)錐角4，內(nèi)壁表面粗糙度為Ra0.8 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，為了節(jié)省成本，僅澆口套采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 由于主澆道襯套為圓柱體，并且襯套底部未開(kāi)設(shè)處分澆道，不需與定模板分澆道相連，故在主澆道襯套上無(wú)須加止轉(zhuǎn)銷(xiāo)防止主澆道襯套轉(zhuǎn)動(dòng)。 此副模具澆道的長(zhǎng)度大于60mm，而規(guī)定的尺寸不能大于60mm，因此我采用主流道襯套下沉的形式，但下沉后它處于活動(dòng)狀態(tài)，因此，最后的固定方式使用定位圈壓緊。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。 圖2.7 主流道襯套與定位圈 2.1.2 分流道的布置形式

24、 分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔，由于模具采用一模兩腔的形式，并且塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，采用最常用的H式分流道形式。如圖2.8所示 圖2.8分流道 2.1.3分流道的形狀 為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好的半倒圓截面。半倒圓截面對(duì)塑料熔體的流動(dòng)阻力不大。 2.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型每個(gè)循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的動(dòng)模中和型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。 2.3.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 塑件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)

25、節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則： （1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) （2）保證塑件不因推出而變形損壞 （3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠 （4）良好的塑件外觀 （5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位 2.3.2塑件的推出方式 推桿推出是一種基本的、也是一種最常用的塑件推出方式。推桿的形狀是條狀。推管推出一般用在有旋轉(zhuǎn)特征部位的塑件，且其他部位不可平均的設(shè)推桿的塑件，還有比較特殊的塑件且有圓柱特征的塑件。故本設(shè)計(jì)采用推管推出。 2.3.3塑件的推出機(jī)構(gòu) 1）、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理和草圖 由于塑件的外部特征中有斜插管，

26、也就是說(shuō)我們采用的推管推出機(jī)構(gòu)必須可以做斜向的運(yùn)動(dòng)。由于這個(gè)在推出機(jī)構(gòu)里面采用斜向運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)理念我之前沒(méi)有遇到過(guò)，故我在網(wǎng)上看了些類(lèi)似的，再經(jīng)過(guò)自己的理解，我設(shè)計(jì)出利用雙齒輪把注塑機(jī)的頂桿力轉(zhuǎn)化成我需要的斜向力。通過(guò)這個(gè)機(jī)構(gòu)我可以讓模具實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖2.9 圖2.9推出結(jié)構(gòu) 2）、 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的零件簡(jiǎn)圖與尺寸 1、 小齒輪基本參數(shù)與草圖 齒頂圓：34 齒根圓：25 齒 數(shù)：15 模 數(shù)：2 圖2.10 2、大齒輪基本參數(shù)與草圖 齒頂圓：35 齒根圓：44 齒 數(shù)：20 模 數(shù)：2

27、 圖2.11 2.4排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 該套模具是屬中型模具，排氣量比較多，但本模具采用的是推管推出，故成型零件與推管之間的配合有間隙，而且分型面也有一定的間隙，利用這些間隙就能達(dá)到排氣效果。因此本套模具不單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣槽。 2.5冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以模具上需要添加溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模。提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因?yàn)樗臒崛萘看螅瑐鳠嵯荡?，成本低，且低于室溫的水容易取得，?/p>

28、以冷卻水普遍使用。用水冷卻即在模具型腔周?chē)蛐颓粌?nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水通道，利用循環(huán)水將熱量帶走。本模具冷卻水道布置圖如下： 圖2.12 冷卻水道 2.5.1冷卻管道直徑 冷卻水道直徑不能太大，否則水流不呈湍急狀態(tài)。為了加快冷卻速度，本副模具冷卻水道直徑為10。 2.5.2冷卻水道的位置 因?yàn)閯?dòng)模部分運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)較多，而塑件在定模部分里面，考慮到定模部分模板空出的地方較多，因此此副模具的冷卻水道設(shè)置在定模部分。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2.12 圖2.13冷卻水道位置 2.6模架與注塑機(jī)的選擇 2.6.1模架的選擇 根據(jù)型腔布局（一模兩腔）及澆

29、注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，又根據(jù)相關(guān)資料計(jì)算得型腔側(cè)壁最小厚度為40mm，再考慮到導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面問(wèn)題，確定選用模架的基本尺寸為BL=270500mm。模架結(jié)構(gòu)形式為A4的形式，如下圖2.13所示。 圖2.14模架結(jié)構(gòu)圖 從選定模架可知，模架外形尺寸為：寬長(zhǎng)高=500500450。 2.6.2注塑機(jī)的選擇 2.6.2.1注射量的計(jì)算 通過(guò)PRO\E建模分析，塑件體積約為V=28.29 cm取PS密度為 ρ=1.054g/cm則塑件質(zhì)量為： m=ρ V=1.05428.29=29.817g 流道凝料的質(zhì)量還是

30、個(gè)未知數(shù)可按塑件質(zhì)量的0.8倍來(lái)估算。從上述分析中確定為一模兩腔，所以注射量為 式（2.2） =229.817+0.829.817=83.488g 2.6.2.2塑件和流道凝料的投影面積計(jì)算 流道凝料（包括澆口，分流道，主流道凝料）在分型面上的投影面積，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.20.5倍，因此可用0.5來(lái)進(jìn)行計(jì)算，所以 A=n+A= n+0.5 n=1.5 n

31、 式（2.3） =1.524534 =13602mm 式中，=∏（76/2）2=4534 n代表型腔個(gè)數(shù)n=2 2.6.2.3鎖模力的計(jì)算 鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的鎖模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。 即： F=PA/1000

32、 式（2.4） 式中 F——鎖模力，kN p——型腔壓力，80MPa A——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，㎜ 即 800.8136021000=870KN 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，根據(jù)參考資料[3]表2.1, 可采用XS-ZY-500臥式注塑機(jī) 表2.1 XS-ZY-500臥式注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量/cm 500 鎖模力/KN 3500 螺桿直徑/ 65 拉桿內(nèi)間距/ 540X440 注射壓力/MP 145 移模行程/ 550 螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min） 75 最大模厚/ 600

33、噴嘴球半徑/ 18 最小模厚/ 350 鎖模方式 增壓式 注射時(shí)間/s 2 2.6.3注塑機(jī)參數(shù)的校核 2.6.3.1注射壓力的校核 注塑加工時(shí)所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸，注塑機(jī)類(lèi)型、噴嘴及模道的阻力等因素有關(guān)。 本次塑件材料為聚苯乙烯，其注射壓力為100Mpa，所選注射機(jī)最大注射壓力為145Mpa，符合要求。 2.6.3.2鎖模力的校核 根據(jù)以上鎖模力的計(jì)算得出本副模具所需的鎖模力約為870KN 而注塑機(jī)的鎖模力為3500KN，所以鎖模力符合要求 2.6.3.3模具外形尺寸校核 模具厚度，也稱(chēng)模具閉合高度，每臺(tái)注射機(jī)都有一個(gè)安裝的

34、模具厚度范圍，所設(shè)計(jì)的模具厚度應(yīng)在這一允許范圍內(nèi)，即： 式中 H—模具高度 —注射機(jī)允許最小安裝高度 —注射機(jī)允許最大安裝高度 =455mm，=350mm ， =600mm 所以合格 2.6.3.4噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核 1）噴嘴尺寸：注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑R應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑r，以保證同心和緊密接觸；主流道孔小端直徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑。

35、 2）定位圈尺寸：注射模安裝用定位圈外徑應(yīng)與注射機(jī)定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。 2.6.3.5開(kāi)模行程的校核 開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)于液壓-機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開(kāi)模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無(wú)關(guān)。 單分型面注射模，其開(kāi)模行程按下式校核 式（4.3） 式中 S——注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程(移動(dòng)模板臺(tái)面行程)，㎜ ——塑件脫出距離，㎜ a——取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長(zhǎng)度 ——包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度，㎜ ，

36、 ，a=60mm， ﹤500mm 所以開(kāi)模行程符合要 2.7模具結(jié)構(gòu)草圖 模具結(jié)構(gòu)從上之下零件名稱(chēng)：定位圈、定模座板、主流道襯套、導(dǎo)套、定模鑲塊、動(dòng)模鑲塊、支撐板、推桿、墊塊、推桿固定板、推板、動(dòng)模座板。 2.7.1定模結(jié)構(gòu) 定模主要是固定在注塑機(jī)相對(duì)靜止的部分，因此得名定模。本次設(shè)計(jì)的模具定模部分主要是成型塑件的外部特征，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2.14。 圖2.15定模部分 2.7.2動(dòng)膜結(jié)構(gòu) 動(dòng)模只要是固定在注塑機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部分，因此得名動(dòng)模。本次設(shè)計(jì)的模具動(dòng)模部分主要是塑件的內(nèi)部特征，詳細(xì)結(jié)構(gòu)件圖2.15. 圖2.16動(dòng)模部分 2.7.2模具總結(jié)構(gòu) 圖2.17

37、定模部分 圖2.18定模部分 2.8注射模動(dòng)作過(guò)程分析 本模具由于借用了齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)斜向的推出運(yùn)動(dòng)，所以這個(gè)模具的生產(chǎn)時(shí)是不需要花費(fèi)多少人工的。下面就生產(chǎn)過(guò)程詳細(xì)說(shuō)下。 *以下所訴當(dāng)中，擬定合模時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎ㄉ希?，開(kāi)模為負(fù)（下）: 合模：合模時(shí)，由于安裝在復(fù)位桿上的彈簧起到了預(yù)復(fù)位作用，模具的推板在復(fù)位桿和合模力的作用下將向下移動(dòng)，所以這時(shí)候的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況是：先由推板上的齒條帶動(dòng)小齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，再由小齒輪帶動(dòng)大齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，大齒輪的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可以帶動(dòng)推管上的齒輪做斜向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)整個(gè)推出機(jī)構(gòu)將復(fù)回原位。模具正常的合模、鎖模，然后注入塑料溶液，保壓、冷卻，準(zhǔn)備開(kāi)

38、模。 開(kāi)模：因?yàn)楸灸＞呤请p分型面，點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)，所以在完成冷、注件成形后，先從第一分型面開(kāi)始分型。第一分型主要是為了將主流道里面的凝料方便拿出，當(dāng)?shù)谝环中徒Y(jié)束時(shí)由限位拉桿限制住支撐板向下移動(dòng)，從而使支撐板和動(dòng)模座板分開(kāi)實(shí)現(xiàn)第二次分型。當(dāng)注塑機(jī)開(kāi)模借宿后，注塑機(jī)的頂桿將頂住推板向上運(yùn)動(dòng)。 這時(shí)由于推板帶動(dòng)了安裝在兩邊的齒條向上運(yùn)動(dòng)，所以這時(shí)候的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是：小齒輪順時(shí)針 大齒輪逆時(shí)針 推管上的齒輪斜向上運(yùn)動(dòng) 推管斜向上運(yùn)動(dòng)推出塑件，到這里開(kāi)模完全結(jié)束。 生產(chǎn)時(shí)重復(fù)上面說(shuō)的兩大程序就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)。 第三章 成型

39、零件加工工藝 3.1加工工藝卡清單（詳見(jiàn)附件） 3.1.1定模型芯加工工藝卡 工藝順序：車(chē)外圓留磨削余量—點(diǎn)孔—電火花加工內(nèi)部—淬火熱處理—磨 3.1.2推管加工工藝卡 工藝順序：車(chē)外圓—車(chē)頂尖，做圓中心—車(chē)內(nèi)圓—打銷(xiāo)釘孔—線切割切口—車(chē)斷—熱處理—磨 3.1.支撐塊加工工藝卡 工藝順序：銑削六面—線切割—插削—銑—打孔—熱處理 3.2數(shù)控編程 在這個(gè)模塊里面，我主要做的是定模座板的數(shù)控加工，程序如下： 34 N0010 G00 G90 X2.7559 Y-1.1811 U0.0 V0.0 N0020 G01

40、N0030 Y-1.378 N0040 G03 I0.0 J-1.378 N0050 G01 Y-1.1811 N0060 G00 N0070 G01 N0080 Y-1.378 N0090 G03 N0100 G01 Y-1.1811 N0110 G00 N0120 G01 N0130 Y-1.378 N0140 G03 N0150 G01 Y-1.1811 N0160 G00 N0170 G01 N0180 Y-1.378 N0190 G03 N0200 G01 Y-1.1811 N0210 G00 N0220 X2.5849 Y.1615 N023

41、0 G01 X2.5667 Y.1433 N0240 X2.5349 Y.0867 N0250 X2.5197 Y.0237 N0260 Y0.0 N0270 Y-.0237 N0280 X2.5349 Y-.0867 N0290 X2.5667 Y-.1433 N0300 X2.6126 Y-.1892 N0310 X2.6692 Y-.221 N0320 X2.7323 Y-.2362 N0330 X2.7559 N0340 Y-.0591 N0350 G03 J-.0591 N0360 G01 Y-.2362 N0370 G03 J-.2362 N0380

42、G01 Y-.4134 N0390 G03 J-.4134 N0400 G01 Y-.5906 N0410 G03 J-.5906 N0420 G01 Y-.7677 N0430 G03 J-.7677 N0440 G01 Y-.9449 N0450 G03 J-.9449 N0460 G01 Y-1.122 N0470 G03 J-1.122 N0480 G01 Y-1.2992 N0490 G03 J-1.2992 N0500 G01 Y-1.1811 N0510 G00 N0520 X2.5849 Y.1615 N0530 G01 X2.5667 Y.143

43、3 N0540 X2.5349 Y.0867 N0550 X2.5197 Y.0237 N0560 Y0.0 N0570 Y-.0237 N0580 X2.5349 Y-.0867 N0590 X2.5667 Y-.1433 N0600 X2.6126 Y-.1892 N0610 X2.6692 Y-.221 N0620 X2.7323 Y-.2362 N0630 X2.7559 N0640 Y-.0591 N0650 G03 J-.0591 N0660 G01 Y-.2362 N0670 G03 J-.2362 N0680 G01 Y-.4134 N0690

44、G03 J-.4134 N0700 G01 Y-.5906 N0710 G03 J-.5906 N0720 G01 Y-.7677 N0730 G03 J-.7677 N0740 G01 Y-.9449 N0750 G03 J-.9449 N0760 G01 Y-1.122 N0770 G03 J-1.122 N0780 G01 Y-1.2992 N0790 G03 J-1.2992 N0800 G01 Y-1.1811 N0810 G00 N0820 X2.5849 Y.1615 N0830 G01 X2.5667 Y.1433 N0840 X2.5349 Y.

45、0867 N0850 X2.5197 Y.0237 N0860 Y0.0 N0870 Y-.0237 N0880 X2.5349 Y-.0867 N0890 X2.5667 Y-.1433 N0900 X2.6126 Y-.1892 N0910 X2.6692 Y-.221 N0920 X2.7323 Y-.2362 N0930 X2.7559 N0940 Y-.0591 N0950 G03 J-.0591 N0960 G01 Y-.2362 N0970 G03 J-.2362 N0980 G01 Y-.4134 N0990 G03 J-.4134 N1000

46、G01 Y-.5906 N1010 G03 J-.5906 N1020 G01 Y-.7677 N1030 G03 J-.7677 N1040 G01 Y-.9449 N1050 G03 J-.9449 N1060 G01 Y-1.122 N1070 G03 J-1.122 N1080 G01 Y-1.2992 N1090 G03 J-1.2992 N1100 G01 Y-1.1811 N1110 G00 N1120 X2.5849 Y.1615 N1130 G01 X2.5667 Y.1433 N1140 X2.5349 Y.0867 N1150 X2.5197

47、 Y.0237 N1160 Y0.0 N1170 Y-.0237 N1180 X2.5349 Y-.0867 N1190 X2.5667 Y-.1433 N1200 X2.6126 Y-.1892 N1210 X2.6692 Y-.221 N1220 X2.7323 Y-.2362 N1230 X2.7559 N1240 Y-.0591 N1250 G03 J-.0591 N1260 G01 Y-.2362 N1270 G03 J-.2362 N1280 G01 Y-.4134 N1290 G03 J-.4134 N1300 G01 Y-.5906 N1310

48、G03 J-.5906 N1320 G01 Y-.7677 N1330 G03 J-.7677 N1340 G01 Y-.9449 N1350 G03 J-.9449 N1360 G01 Y-1.122 N1370 G03 J-1.122 N1380 G01 Y-1.2992 N1390 G03 J-1.2992 N1400 G01 Y-1.1811 N1410 G00 N1420 X-2.927 Y.1615 N1430 G01 X-2.9451 Y.1433 N1440 X-2.9769 Y.0867 N1450 X-2.9921 Y.0237 N1460 Y

49、0.0 N1470 Y-.0237 N1480 X-2.9769 Y-.0867 N1490 X-2.9451 Y-.1433 N1500 X-2.8993 Y-.1892 N1510 X-2.8426 Y-.221 N1520 X-2.7796 Y-.2362 N1530 X-2.7559 N1540 Y-.0591 N1550 G03 J-.0591 N1560 G01 Y-.2362 N1570 G03 J-.2362 N1580 G01 Y-.4134 N1590 G03 J-.4134 N1600 G01 Y-.5906 N1610 G03 J-.590

50、6 N1620 G01 Y-.7677 N1630 G03 J-.7677 N1640 G01 Y-.9449 N1650 G03 J-.9449 N1660 G01 Y-1.122 N1670 G03 J-1.122 N1680 G01 Y-1.2992 N1690 G03 J-1.2992 N1700 G01 Y-1.1811 N1710 G00 N1720 X-2.927 Y.1615 N1730 G01 X-2.9451 Y.1433 N1740 X-2.9769 Y.0867 N1750 X-2.9921 Y.0237 N1760 Y0.0 N1770

51、 Y-.0237 N1780 X-2.9769 Y-.0867 N1790 X-2.9451 Y-.1433 N1800 X-2.8993 Y-.1892 N1810 X-2.8426 Y-.221 N1820 X-2.7796 Y-.2362 N1830 X-2.7559 N1840 Y-.0591 N1850 G03 J-.0591 N1860 G01 Y-.2362 N1870 G03 J-.2362 N1880 G01 Y-.4134 N1890 G03 J-.4134 N1900 G01 Y-.5906 N1910 G03 J-.5906 N1920 G

52、01 Y-.7677 N1930 G03 J-.7677 N1940 G01 Y-.9449 N1950 G03 J-.9449 N1960 G01 Y-1.122 N1970 G03 J-1.122 N1980 G01 Y-1.2992 N1990 G03 J-1.2992 N2000 G01 Y-1.1811 N2010 G00 N2020 X-2.927 Y.1615 N2030 G01 X-2.9451 Y.1433 N2040 X-2.9769 Y.0867 N2050 X-2.9921 Y.0237 N2060 Y0.0 N2070 Y-.0237

53、N2080 X-2.9769 Y-.0867 N2090 X-2.9451 Y-.1433 N2100 X-2.8993 Y-.1892 N2110 X-2.8426 Y-.221 N2120 X-2.7796 Y-.2362 N2130 X-2.7559 N2140 Y-.0591 N2150 G03 J-.0591 N2160 G01 Y-.2362 N2170 G03 J-.2362 N2180 G01 Y-.4134 N2190 G03 J-.4134 N2200 G01 Y-.5906 N2210 G03 J-.5906 N2220 G01 Y-.7677

54、 N2230 G03 J-.7677 N2240 G01 Y-.9449 N2250 G03 J-.9449 N2260 G01 Y-1.122 N2270 G03 J-1.122 N2280 G01 Y-1.2992 N2290 G03 J-1.2992 N2300 G01 Y-1.1811 N2310 G00 N2320 X-2.927 Y.1615 N2330 G01 X-2.9451 Y.1433 N2340 X-2.9769 Y.0867 N2350 X-2.9921 Y.0237 N2360 Y0.0 N2370 Y-.0237 N2380 X-2.

55、9769 Y-.0867 N2390 X-2.9451 Y-.1433 N2400 X-2.8993 Y-.1892 N2410 X-2.8426 Y-.221 N2420 X-2.7796 Y-.2362 N2430 X-2.7559 N2440 Y-.0591 N2450 G03 J-.0591 N2460 G01 Y-.2362 N2470 G03 J-.2362 N2480 G01 Y-.4134 N2490 G03 J-.4134 N2500 G01 Y-.5906 N2510 G03 J-.5906 N2520 G01 Y-.7677 N2530 G0

56、3 J-.7677 N2540 G01 Y-.9449 N2550 G03 J-.9449 N2560 G01 Y-1.122 N2570 G03 J-1.122 N2580 G01 Y-1.2992 N2590 G03 J-1.2992 N2600 G01 Y-1.1811 N2610 G00 N2620 G01 N2630 Y-1.378 N2640 G03 J-1.378 N2650 G01 Y-1.1811 N2660 G00 N2670 G01 N2680 Y-1.378 N2690 G03 N2700 G01 Y-1.1811 N2710 G00

57、 N2720 G01 N2730 Y-1.378 N2740 G03 N2750 G01 Y-1.1811 N2760 G00 N2770 G01 N2780 Y-1.378 N2790 G03 N2800 G01 Y-1.1811 N2810 G00 N2820 M30 第四章 結(jié)束語(yǔ) 4.1總結(jié) 寫(xiě)到這里，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束。此次的模具主要圍繞斜插座而設(shè)計(jì)的一個(gè)可以滿足基本完成全自動(dòng)生產(chǎn)的模具設(shè)計(jì)，主要包括了塑件的分析、成型零件的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、推出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)遇

58、到了很多的問(wèn)題。剛開(kāi)始拿到零件圖就找了很多的資料，通過(guò)分析、比對(duì)，從而得出自己的想法。在推出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我遇到了難題，這個(gè)問(wèn)題我問(wèn)了幾位老師并得到了他們的建議，再結(jié)合自己的想法后我想設(shè)計(jì)個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)模具的自動(dòng)化生產(chǎn)。我畫(huà)出了我預(yù)想的結(jié)構(gòu)給張老師看，開(kāi)始有很多的錯(cuò)誤。但是經(jīng)過(guò)老師的細(xì)心指導(dǎo)，我最終完成了推出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，也完成了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因?yàn)橛羞@個(gè)機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)，在模具大體的結(jié)構(gòu)里面總會(huì)有些細(xì)小的問(wèn)題，不過(guò)在張老師指出后并給了我很好的建議后，我都一一作了修改。 本次設(shè)計(jì)我得出結(jié)論：對(duì)于每次的模具設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)說(shuō)，我或許只是經(jīng)歷了下。但是對(duì)于我來(lái)說(shuō)，我經(jīng)歷了也學(xué)到了很多。就如這次的設(shè)計(jì)過(guò)程

59、給我的感覺(jué)就是一個(gè)累，一個(gè)開(kāi)心，一個(gè)興奮。或許你會(huì)問(wèn)為什么這幾個(gè)情緒是如此的矛盾呢？！其實(shí)不然，因?yàn)樵谶@里面有我遇到難題時(shí)的郁悶，煩躁；有我想出好法子時(shí)的開(kāi)心與興奮；當(dāng)然也有長(zhǎng)時(shí)間翻閱資料的累等等。這些的經(jīng)歷對(duì)我來(lái)說(shuō)是寶貴的，最主要的是在這次的經(jīng)歷里面，我學(xué)到了很多，真的很多。很感謝張老師、袁老師、孫老師你們的幫助，謝謝你們！ 4.2創(chuàng)新點(diǎn) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)突出的特點(diǎn)是斜插座那邊的成形和塑件的脫模機(jī)構(gòu)。通過(guò)齒輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和雙分型面的配合使用，保證了塑件可以在注塑機(jī)的推桿作用下脫模。減少了人力和生產(chǎn)周期。 致謝 在張國(guó)新張老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助以及個(gè)人努力下，我順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。每次有了新的想法和方案，我會(huì)主動(dòng)的拿給張老師看，結(jié)構(gòu)是否合理，機(jī)構(gòu)能否運(yùn)行等。在張老師多次的講解和建