注塑-后橋前支架塑料模具設計-說明書

1、西安工業(yè)大學北方信息工程學院本科畢業(yè)設計論文題目:后橋前支架塑料模具設計系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： B 學 生： 折彥江 學 號： B 指導教師： 米社虎 2013年 5 月畢業(yè)設計（論文）任務書系（部）機電信息系 專業(yè)機械設計制造及其自動化 班級B姓名 折彥江 學號B 1.畢業(yè)設計（論文）題目：后橋前支架塑料模具設計 2.題目背景和意義： 現(xiàn)在工業(yè)生產中需要大批量的生產塑料模具，特引導學生模擬實際的模具設計全過程，使學生熟悉掌握現(xiàn)代設計軟件-塑料模具設計這一實用技能和工具的應用.加深基本技能應用和創(chuàng)新思維的磨練。 3.設計(論文)的主要內容（理工科含技術

2、指標）：塑件零件成型工藝性分析：對零件進行結構分析，確定分型面材料和注塑工藝的選定；擬定的成型方案，模腔的結構；零件排出方式流道及澆口的基本形式澆口的位置的選擇，模擬成型過程，確定最佳澆口的位置和最后成型位置。 注射機型號的選定：注射量的確定相關面積和力的計算根據(jù)注射量的確定和相關面積和力的計算選擇機床 推出機構的確定：根據(jù)模型確定推出行程推桿的結構設計 排氣系統(tǒng)的設計 側抽芯機構設計：側抽芯力的計算側抽芯傾斜角和行程的計算斜拉桿直徑的確定鎖緊塊的設計滑塊的設計導向與定位，復位的設計：材料選擇配合方式長度確定熱處理要求的確定 冷卻系統(tǒng)的設計。4.設計的基本要求及進度安排（含起始時間、設計地點）

3、：1-2周查閱資料,繪制零件工程圖，3周論文摘要，英文翻譯、4-5周模具方案制定，總圖設計；6-7周模具零部件工程圖設計；8-9周模具設計開合過程分析；10-11周編寫論文。5.畢業(yè)設計（論文）的工作量要求 : 難度適中，工作量適中，要求學生熟悉注塑模具的設計工程及使用三維軟件 。 實驗（時數(shù)）*或實習（天數(shù)）： 20 圖紙（幅面和張數(shù)）*：一套圖紙 要求繪制一套圖紙：繪制全部零件圖,模具結構總圖，“0”號或“1”號圖紙至少一張, 圖紙要求：按照國家制圖標準執(zhí)行。例如零件名稱、圖號、材料牌號、熱處理等要求都要填寫。論文不少于10000字 其他要求：要求學生具備機械設計、材料力學、機械制造基礎、

4、機械制造工藝學以及工程圖學等方面的基本知識。 指導教師簽名： 年 月 日 學生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日說明：1本表一式二份，一份由各系集中歸檔保存，一份學生留存。2 帶*項可根據(jù)學科特點選填。后橋前支架塑料模具設計摘要近年來，隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展，對模具的要求越來越迫切，精度要求越來越高，結構也越來越復雜。我國模具工業(yè)作為一個獨立的、新型的工業(yè)，正處于飛速發(fā)展階段，涌現(xiàn)出許多模具設計與制造的新方法、新技術。本文詳細介紹了后橋前支架注塑模具的設計，主要包括：塑件材料的分析與設計方案的論證；注塑機的選擇；模具成型零件的設計；模具排氣系統(tǒng)的設計；模具結構件的設計；側向分型與抽芯

5、機構的設計；澆注系統(tǒng)的設計；脫模機構的設計；導向機構的設計等。 本次設計為一模一腔，塑件材料選用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（即工程材料ABS），澆口形式選用了輪輻式澆口（直接澆口），模具先用側抽芯機構抽芯，再在頂桿和斜推桿的作用下脫模。通過以下計算和設計是可行的，并可以應用到實際生產中。關鍵詞：支架；注塑模具；側抽芯機構；導向機構；脫模機構The design of the Before the rear axle bracket parts injection moldAbstractIn recent years,with the rapid development of industry

6、, mold industry has become more and more necessary. The precision is more and more precise and the structure is more and more complicated. As a independent and new industry,mold industry is rapid developing in our country.Many new measures and technologies were used in mold design and manufacture. T

7、his paper introduced the design of a Before the rear axle bracket parts.Mainly include analysis of plastic material and argumentation of design project; selecting injection machine; devising mold structure;devising molding parts; devising oriented framework; devising stripping framework; devising si

8、de parting and pulling framework. The mold is consisted of one cavities. The plastic material select acrylonitrile butadiene-styrene copolymer (i.e.engineering material ABS). The sprue form choose a spokes gate（drop gate）, Mould with side core-pulling mechanism first core-pulling, and bar at the top

9、 and under the action of oblique push rod demoulding .By the following calculation and design is feasible, and can be applied to practical production. Key Words: Bracket; Injection Mold; Devising Side Parting; Devising Oriented Framework; Pulling Framework 主要符號表 開模行程 摩察系數(shù) 最大收縮率 模具制造公差 模具制造公差 模具最大閉合高

10、度 模具最小閉合高度 材料的許用應力 塑件對型芯產生的單位正壓力 流道中各段流程的厚度 塑件包緊型芯的側面積G1 注塑機實際的最大注射量M 塑件成形時所需要的注塑量 公稱壓力 注射壓力 最大注射量 T 注射機的額定鎖模力 需用彈性變形量目 錄1 緒論11.1前言11.2模具的發(fā)展1 1.2.1模具的發(fā)展及其未來趨勢11.2.2國內(外)研究現(xiàn)狀21.3研究的主要內容及其要求21.3.1主要內容21.3.2具體要求22 塑件材料分析選擇32.1塑件的工藝分析32.1.1塑件的材料選擇32.1.2 ABS的性能32.1.3塑件的工藝性分析32.1.4苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工藝參

11、數(shù)42.2 塑件的成型工藝42.2.1注射成型的原理42.2.2注射成型的工藝過程42.3 方案的確定43 注塑機的選擇53.1估算零件的尺寸和質量53.1.1最大注射量：53.2選擇注射機及注射機的主要參數(shù)53.2.1選擇注射機53.2.2 XS-ZY-1000型注塑機的主要參數(shù)63.3 注射基本壓力校核63.4 鎖模力的校核63.5模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核73.6模具厚度的校核83.7開模行程的校核84 分型面的設計94.1 分型面的設計94.1.1分型面分類選擇原則95 澆注系統(tǒng)的設計115.1 澆注系統(tǒng)115.1.1澆注系統(tǒng)的組成及作用115.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則115.

12、2 主流道的設計115.2.1直澆型主流道的設計115.2.2澆口套的設計125.2.3定位圈的設計135.3冷料穴設計145.4澆口的設計156 成型零件的設計166.1凹模的結構設計166.2凸模的結構設計166.3成型零件工作尺寸的計算166.3.1影響工作尺寸的因素166.3.2工作尺寸的計算176.4成型零部件強度計算及校核196.7.1型腔側壁厚度和底板厚度的計算197 導向機構設計217.1導向機構的作用217.2導柱、導套的設計217.2.1 導柱的設計217.2.2 導套的設計227.2.3導向孔的總體布局228 頂出機構的設計248.1 頂出機構的設計原則248.2 頂出機

13、構的確定248.3 脫模機構強度計算校核258.3.1對頂桿受壓彎曲的計算258.3.2脫模力的計算258.4 推桿的形式269 側抽芯機構設計279.1 抽芯機構的概述279.2抽芯機構的確定279.3 斜導柱抽芯機構設計279.3.1斜導柱傾角279.3.2抽芯距289.3.3 斜導柱直徑的確定299.3.4 斜導柱長度的計算309.3.5 滑塊的設計309.3.6滑塊定位裝置309.3.7鎖緊塊319.4斜導柱抽芯機構的設計319.4.1抽芯距319.4.2滑塊和定位裝置329.5斜推桿抽芯機構329.5.1 斜推桿傾角的確定339.5.2 斜推桿的零件圖與三維圖3310 排氣系統(tǒng)351

14、0.1 排氣的幾種方式3510.2排氣機構的設計原則3511 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計3611.1 溫度調節(jié)系統(tǒng)的重要性3611.2 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計原則3611.3 冷卻系統(tǒng)的設計3611.4 冷卻系統(tǒng)的計算3711.4.1 冷卻介質3711.4.2計算3712 模架的確定3912.1各模板尺寸的確定3912.2模架各尺寸的計算4013 模具的總裝圖.4014 注射模材料的選用及熱處理4114.1 材料的選用4314.1.1 塑料模具用鋼的應該具備下列性能4314.1.2 材料選用要求及選用4314.2 熱處理4315 模具的可行性分析4515.1 本模具的特點4515.2 市場前景與經濟效益分析

15、4515.2環(huán)保性分析4516 總結46參考文獻47致謝48畢業(yè)設計（論文）知識產權聲明49畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明501 緒論1.1前言塑料注射模具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產中起著關鍵的作用。塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經半個世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是質量、技術和能力等方面都有了很大的進步，但與國民經濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口

16、1。1.2模具的發(fā)展1.2.1模具的發(fā)展及其未來趨勢近年來，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用工程塑料在強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍也在不斷擴大，如：家用電器、儀器儀表，建筑器材，汽車工業(yè)、日用五金等眾多領域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一個設計合理的塑料件能代替多個傳統(tǒng)金屬件。工業(yè)產品和日用產品塑料化的趨勢不斷上升。采用模具生產制件具有生產效率高，質量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點，模具成型已經成為當代工業(yè)生產的重要手段，成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向。模具是機械、電子等工業(yè)的基礎工業(yè)，它對國民經濟和社會發(fā)展起著越來越大的作用。一個國家模具生產能力的強

17、弱、水平的高低，直接影響著許多工業(yè)部門的新產品的開發(fā)和老產品的更新?lián)Q代，影響著產品質量和經濟效益的提高。對塑料模具的全面要求是：能高效地生產出外觀和性能均符合使用要求的制品。模具制造要求模具零件的加工工藝性能好，選材合適，制造容易，成本低廉。應該特別強調塑料制品質量和模具之間的關系，模具的形狀、尺寸精度、表面粗糙度、分型面的位置、脫模方式對塑件的尺寸精度、形位精度、外觀質量影響很大。塑料工業(yè)近20年來發(fā)展十分迅速，早在7年前塑料的年產量按體積計算已經超過鋼鐵和有色金屬年產量的總和，塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產業(yè)及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成形的

18、方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料成形模具產量中約半數(shù)以上是注塑模具。隨著塑料制品復雜程度和精度要求的提高以及生產周期的縮短，主要依靠經驗的傳統(tǒng)模具設計方法已不能適應市場的要求，在大型復雜和小型精密注射模具方面我國還需要從國外進口模具2。1.2.2國內(外)研究現(xiàn)狀近年來,我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當快，目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右，而在整個塑料模具市場以注塑模具需求量最大。隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開始追求提高產品質量及生產效率,縮短設計周期及制造周期,降低生產成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應變能力等目標。新興的模具CAD技術很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來

19、，CAD技術的應用越來越普遍和深入, 大大縮短了模具設計的周期, 提高了制模質量和復雜模具的制造能力3。展望未來，由于國際、國內宏觀環(huán)境總體良好，國內塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將持續(xù)以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的主要問題通過國內外交流與合作，通過全行業(yè)的共同努力，通過各方面的共同支持，定會逐漸得到較好的解決。1.3研究的主要內容及其要求1.3.1主要內容本課題是對后橋前支架進行測量、設計出一套模具來制作后橋前支架。在設計過程中要解決支架的測量、模具設計、在模具設計時對分型面的選擇、抽芯機構的設計、澆注系統(tǒng)的設計、脫模系統(tǒng)的設計、導向定位系統(tǒng)的設計等問題5。1.3.2具體要

20、求(1)對塑料進行實體測量，并完成基本參數(shù)的計算及其注射機的選用；(2)確定模具的類型及結構，完成模具的結構草圖的繪制；(3)運用三維軟件輔助設計完成模具的整體結構；(4)對模具典型零件需進行選材料；(5)對設計方案和設計結果進行經濟分析和環(huán)保分析；(6)繪制模具零件圖和裝配圖；(7)對模具結構進行三維剖析，輸出部分模具三維圖；(8)編寫設計說明書。2 塑件材料分析選擇2.1塑件的工藝分析2.1.1塑件的材料選擇支架材料選擇為ABS。因為通過對此塑件的結構分析，知道該支架為殼體件，又因該塑件的成型方式為注塑成型，ABS的流動性比較好，故選擇ABS。2.1.2 ABS的性能 ABS有硬、韌、剛的

21、特性，綜合力學性能良好，抗拉強度為3850MPa，尺寸穩(wěn)定，耐化學性好，電絕緣性好，易于成型和機械加工，不會被水、無機鹽、酸、堿侵蝕，工作溫度為-2050 ，與372有機玻璃的熔接性良好，可作雙色成型材料，且表面可以鍍鉻 。2.1.3塑件的工藝性分析塑件名稱：后橋前支架； 精度：零件的精度等級為塑4級，表面粗糙度為Ra0.4；零件尺寸：零件的尺寸見圖2.1所示，零件的三維圖如下圖2.2所示圖2.1 塑件二維圖 圖2.2 塑件三維圖工藝條件： 吸濕性強，成型前需充分干燥，要求含水量不小于0.3%，對于表面光澤要求叫高的制品，需要長時間預熱干燥；通過對塑件進行分析，由于該塑件是薄壁塑件，故采用的成

22、型方式是注塑成型。2.1.4苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工藝參數(shù)ABS材料性能指數(shù)如表2.1所示表2.1 ABS典型注射工藝條件工藝參數(shù) 通用型 高耐熱型 阻燃型料筒溫度后部 180-200 190-200 170-190料筒溫度中部 210-230 220-240 200-220料筒溫度前部 200-210 200-220 190-200 噴嘴溫度 180-190 190-200 180190 注射壓力MPa7090 85120 60100螺桿轉速（r/min）3060 3060 2050 模具溫度 50 70 6085 5070 2.2 塑件的成型工藝2.2.1注射成型的原理

23、注射成型是原理是將顆粒狀態(tài)或粉狀塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經過加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體，在注射劑柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過噴嘴注模具型腔，經一定時間的保壓冷卻定型后可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件，這樣就完成了一次工作循環(huán)。2.2.2注射成型的工藝過程注射成型工業(yè)過程包括：成型前的準備、注射成型過程以及塑件的后處理三個階段6。2.3方案的確定方案一：采用強制脫模，其澆口套和澆口設在定模固定板上。方案二：采用斜滑塊外側抽芯，用Z型拉料桿進行拉料，最后用斜頂桿（內側抽芯）和頂桿同時作用將塑件頂出。方案三：采用一模一腔，用斜導柱進行外側抽芯，用帶推桿的錐

24、形冷料穴進行拉料，最后在斜頂桿（內側抽芯）和頂桿的作用下將塑件頂出。方案一采用強制脫模，雖然模具設計結構比較簡單，但有側抽芯，無法將塑件頂出，即使頂出也將損壞塑件。方案二采用Z型拉料桿，需要塑件有側向運動，不易實現(xiàn)自動化操作。方案三采用斜導柱和斜頂桿進行側抽芯，它具有結構簡單、制造方便、安全可靠等特點，用帶推桿的錐形拉料桿拉料，無需側向運動易實現(xiàn)自動化操作。3 注塑機的選擇3.1估算零件的尺寸和質量3.1.1最大注射量：設計模具時，成型零件所需要的注射總量應該小于所選注塑機的最大注塑量。即 （3.1）式中： -注塑機實際的最大注射量（或）; -塑件成形時所需要的注塑量（或）;而 （3.2） -

25、型腔個數(shù)； -每個塑件的質量或體積（或）; -澆注系統(tǒng)的質量及體積（或）;根據(jù)三維軟件計算塑件的體積: 塑件的最大質量：（根據(jù)查手冊可得ABS的密度為） 澆注系統(tǒng)的飛邊及流道損失，選澆口及流道損失的質量?。?根據(jù)實際塑件，選用一模一型腔的模具結構。 3.2選擇注射機及注射機的主要參數(shù)3.2.1選擇注射機根據(jù)注射容積初選注射機型號為 XS-ZY-1000。3.2.2 XS-ZY-1000型注塑機的主要參數(shù)特性內容特性內容結構類型臥拉桿內間距() 650750額定注射量（）1000移模行程()700螺桿(柱塞)直徑()85最大模具厚度()700注射壓力()1210最小模具厚度()300注射時間()

26、4鎖模形式()液壓-機械合模力()450模具定位孔直徑()100螺桿轉速()083噴嘴球半徑()14最大成型面積/ 1500噴嘴口直徑 3 注射方式螺桿式電動機功率（KW）13根據(jù)生產經驗的總結，應該取注塑機允許最大的注塑量的，即 （3.3） 故：滿足設計的要求。53.3 注射基本壓力校核該項工作是校核所選注塑機的公稱壓力能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力。即: （3.4） 由4表4.1可查的ABS塑料的注射壓力為。根據(jù)所選注塑機的公稱壓力為150；滿足要求。3.4 鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。為

27、此，注塑機的額定鎖模力必須大于該脹型力，即： TKFq/1000 （3.5）式中：T-注射機的額定鎖模力（t）； F-塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（cm2）; q-熔融塑料在模腔內的壓力（kg/cm2）; K-安全系數(shù)，通常取1.11.2。查2表5.1可以得出：ABS的模腔平均壓力為300kg/cm2。 F=1017.39+78.5=1095.86cm2 而注塑機的額定鎖模壓力為4500KN.所以符合要求。3.5模具與注射機安裝部分相關尺寸的校核為了使注塑模具能順利的安裝在注射機上并生產出合格的塑件，在設計模具時必須校核注射機與模具安裝有關的尺寸。在設計時，一般應校核的部分包括噴嘴尺寸

28、、定位圈尺寸、模板上的安裝螺孔尺寸等。(1) 噴嘴尺寸 注射機噴嘴前端孔徑d和球面半徑r與模具主流道襯套的小端直徑D和球面半徑R一般因滿足以下關系（見圖3.1）即 （3.6） （3.7）噴嘴孔徑為3mm，噴嘴球面半徑為14mm。 圖3.1 注塑機噴嘴與主流道襯套的關系(2) 注射機固定模板定位孔與模具定位圈的關系 兩者按H9/f9配合，以保證主流道的軸線與注射機噴嘴軸線重合。(3) 模具的安裝緊固 模具的定模部分安裝在注射機的固定板上，動模安裝在注射機的移動板上。模具的安裝固定形式有兩種，壓板固定和螺釘直接固定。用螺釘固定有較大的靈活性7。3.6模具厚度的校核模具厚度（閉合高度）必須滿足 H最

29、小 HM H最大 （3.8） 式中： H最小-注塑機允許的最小模厚，即動、定模板間的最小開距（mm）； H最小-注塑機允許的最大模厚（mm） HM=35+180+210+145+35=605mm因為 700 H M 300 因此：滿足要求4。3.7開模行程的校核由于該塑件有側抽芯，開模行程按下式進行校核：當時 （3.9）當時 （3.10） 因為所以根據(jù) 其中：-頂出距離（脫模距離）（mm） -塑件高度（包括在澆注系統(tǒng)內）（mm） -注塑機開模行程（移動模板行程）（mm） -抽芯距離為L時的脫模行程 （mm）由裝配圖可得,;故。，所以開模行程校核合理8。 4 分型面的設計4.1 分型面的設計4.

30、1.1分型面分類選擇原則注射模的分型面也與壓制模相似，簡單的說，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淺澆注系統(tǒng)。9(1) 分型面與型腔的相對位置實際的模具結構基本上有三種情況： 塑件全部在動模內成型,如圖4.1（1）所示；塑件全部在定模內成型,如圖4.1（2）所示；塑件在動定、模中同時成型，如圖4.1(3)所示。 (1) (2) (3) 圖4.1 分型面與型腔的相對位置(2) 分型面的選擇原則選擇分型面的基本原則是應將分型面開設在塑件斷面輪廓最大的部位以便順利脫模。分型面除受排位的影響外，還受制品的形狀、外觀、精度、澆口位置、滑塊、頂出等多種因素的影響合理的分型面是制品

31、完好成型的先決條件，一般因遵循以下幾個原則10： 1.便于塑件脫模1) 在開模時盡量使塑件留在動模內2) 應有利于側面分型和抽芯3) 應合理安排塑件在型腔中的方位 2.考慮和保證塑件的外觀不遭損壞1)有利于排氣2)盡量保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）3)盡量使模具加工方便 3.分型面的確定鑒于以上的要求，選擇的分型面如圖4.2所示圖4.2 分型面5 澆注系統(tǒng)的設計5.1 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。 5.1.1澆注系統(tǒng)的組成及作用1.澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)一般是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成的。2.澆注系統(tǒng)的作用澆注系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1) 輸送

32、物料(2) 傳遞壓力(3) 交換熱量(4) 適時封堵型腔5.1.2澆注系統(tǒng)的設計原則(1) 再設計注塑模具澆注系統(tǒng)時，因考慮以下因素(2) 塑料的成型特性(3) 制品的大小、形狀和技術要求(4) 模具成型的型腔數(shù)(5) 制品外觀(6) 防止型芯和嵌件變形(7) 排氣良好(8) 較少熱量及壓力損失(9) 防止塑件翹曲變形(10) 節(jié)省原材料5.2 主流道的設計主流道是使注塑機的噴嘴與型腔或分流道連接的一段進料通道。主流道的結構形式可分為三種類型：直澆型主流道、斜澆型主流道、和橫澆型主流道。該設計選用的澆口是直澆型主流道11。5.2.1直澆型主流道的設計：直澆型主流道的進料方向與開合模方向重合，適

33、用于臥式和立式注射機。注射機噴嘴與模具澆口套關系如圖5.1所示。 圖5.1噴嘴與澆口套的關系主流道襯套尺寸 注射機噴嘴前端孔徑d和球面半徑r與模具主流道襯套的小端直徑D和球面半徑R一般因滿足以下關系（見圖5.1）即 主流道的圓錐角通常取，對流動性差的塑料可取。圓錐角可由下式表示： 為主流道大端直徑，為主流道小端直徑，為主流道長度。在模具結構條件允許的情況下，主流道的長度盡可能短，一般取，過長則會增加壓力損失，使塑料熔體溫度下降過多，而影響熔體的順利脫模。5.2.2澆口套的設計： 由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套，襯套一般選用T8A或T10A鋼

34、，并進行淬火處理，球面硬度為。襯套與定模之間的配合采用。本次設計的澆口套的二維圖和三維圖如下圖5.2和圖5.3所示： 圖5.3澆口套二維圖 圖5.3澆口套三維圖 5.2.3定位圈的設計 定位圈的裝配尺寸如圖5.4所示，定位圈因與定模板有5mm的配合深度，定位圈的外徑D因與注射機的定位孔間隙配合，配合間隙為；與定位孔的配合長度可取，對于大型模具而言；澆口套與定位圈的配合采用。 圖5.4定位圈裝配尺寸本次設計的定位圈的二維圖和三維圖下圖5.5和圖5.6所示。圖5.5 定位圈二維圖圖5.6定位圈三維圖5.3冷料穴設計冷料穴是澆注系統(tǒng)中，用以在注塑過程中儲存熔融塑料的前端冷料，直接對著主流道的孔。冷料

35、穴一般設置在主流道的末端。 本方案采用底部有推桿的倒錐形式的冷料穴，靠塑件的包緊力將主流道拉住，易實現(xiàn)自動化操作，如圖5.7所示。 圖5.7底部帶推桿的冷料穴5.4澆口的設計在該設計中選擇的澆口是輪輻式澆口，通過對塑件的結構進行分析，塑件中心帶孔且是一腔一模，故選擇輪輻式澆口。輪輻式澆口，澆口小，易消除凝料，充模均勻，排氣順利，去除澆口方便且澆注系統(tǒng)凝料少。本次設計的澆口的二維圖如5.8所示。 圖5.8 澆口二維圖 6 成型零件的設計6.1凹模的結構設計凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有兩種結構形式：. 整體式凹模和組合式凹模12。6.2凸模的結構設計凸模是成型塑件內表面的成型

36、零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型：整體式凸模和組合式凸模。6.3成型零件工作尺寸的計算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模的徑向尺寸、凹模和凸模的高度尺寸以及位置尺寸等。6.3.1影響工作尺寸的因素塑料制品公差由模具的制造精度、模具的磨損量和塑件的成型收縮率構(1) 模具制造公差 實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的,即，型腔屬于孔類零件，在使用過程中由于磨損的原因不斷增大，則取。型芯屬于軸類零件，在使用過程中由于磨損的原因不斷減小，則取，中心距則取。 (2) 模具的磨損量 實踐證明對于大型塑件最大磨損量可取塑件公差的以下。另外對于型腔底面，因與脫模方向垂直，故磨損量。 (3) 塑件收縮率

37、塑件成型后的收縮率與多種因素有關，通常按照平均收縮率計算。 （6.1）根據(jù)表7.1可得ABS的收縮率為最小為0.3%，最大為0.8%。故收縮率：。另外由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型面的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產生的飛邊也小。飛邊厚度一般應小于0.020.11。6.3.2工作尺寸的計算成型零件工作尺寸計算方法一般有兩種：一種是平均值法；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和極限磨損量進行計算。前種計算方法簡便，但不適用于精密塑件的模具設計；后一種計算方法能保證所成型的塑件在規(guī)定的公差范圍內，但計算比較復雜。1.凹模徑向尺寸 （

38、6.2）制品為大件，取，代入上式得：2.凹模的深度尺寸 （6.3）制品為大塑件故取3.型芯的徑向尺寸 （6.4）4.型芯高度的計算 （6.5） 圖6.1型腔計算圖5.孔中心到側壁距離的計算： （6.6） 取，即得： 所以： 6.孔中心到型芯側面距離型芯得磨損將使距離變小，單邊最大磨損量為c / 2，計算公式1為： 6.4成型零部件強度計算及校核 在注射成型中，模具型腔內壓力很高，在成型時，凸模、凹模以及動模墊板是主要的受力構件，經常要對它們進行強度和剛度的計算和校核。剛度計算條件有如下三個4：(1) 以滿足模具型腔不發(fā)生溢料為條件(2) 以保證塑件精度為條件(3) 以保證塑件順利脫模為條件6.

39、7.1型腔側壁厚度和底板厚度的計算 (1) 矩形型腔組合式側壁厚度計算型腔側壁壁厚計算公式： （6.7）式中：-型腔側壁厚度（mm）； -模腔壓力（）； -型腔深度（mm）； -凹模外側高度（mm）； -彈性模量（）； -凹模內壁長邊長度（mm）； -成型零件的許用變形量（mm）；因為取碳鋼的 取， 所以由圖中可知的壁厚大于所計算的結果，所以絕對滿足要求. (2) 底板厚度計算公式：=（按剛度計算）（按強度計算） 由裝配圖測得墊板厚度為77mm,故墊板的厚度都是滿足要求。7 導向機構設計7.1導向機構的作用在注塑模具中，引導動模和定模按一定方向閉合或開啟的裝置，稱為導向機構。導向機構由導柱和導

40、套組成，分別安裝在動、定模兩邊。2導向機構的功能有如下幾點：(1) 導向作用(2) 定位作用(3) 承受一定側壓力(4) 承載作用(5) 保持機構運動平穩(wěn)7.2導柱、導套的設計7.2.1 導柱的設計導柱的結構形式有兩種：一種為單節(jié)式導柱，另一種為臺階式導柱。 小型模具采用單節(jié)式導柱，大型模具采用臺階式導柱。在導柱的工作部分上開設油槽，可以改善導向條件，減少摩擦，故導柱采用加油槽的臺階式導柱。導柱安裝時，模板上與之配合的孔徑公差按確定5。根據(jù)國家標準選用的導柱。其示意圖7.1如下：圖7.1導柱的三維圖圖7.2導柱的二維圖7.2.2 導套的設計 由于導柱已選定，所以由模具設計與速查手冊可查的與之相

41、配的導套如圖7.3所示： 圖7.3導套的三維圖和二7.2.3導向孔的總體布局 導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊推薦值選定的導柱分布情況如下圖7.4所示(詳細尺寸見裝配圖)：圖7.4導柱孔分布圖8 頂出機構的設計當模具開啟后，要有特定的裝置切實可靠地將制品從模具的一側推頂出來，在這個過程中不能使制品發(fā)生頂白及卡滯等不良的成型現(xiàn)象，或者發(fā)生變形；當模具閉合時，要保證不會與模具的其它零部件發(fā)生干涉，并安全的復位到頂出前的初始位置，以便進行周期性的注塑，這種頂出裝置稱為頂出機構2。8.1 頂出

42、機構的設計原則(1) 為使制品不至于因頂出產生變形，推力點因盡量靠近型芯或難于脫模的部分。(2) 推力點應作用在制品最大的承力部位，及剛性好的部位。(3) 盡量避免推力點作用在制品的薄面上，防止制品破裂、穿孔等。(4) 為避免頂出痕跡影響外觀，頂出裝置因設在制品的隱藏面或非裝飾表面。(5) 為使制品頂出時受力均勻，同時避免因真空吸附而使制品變形，往往采用復合頂出或特殊形式的頂出機構。8.2 頂出機構的確定 本模具采用的為一次頂出脫模機構，它包括常見的推桿、推管、推板、推塊或活動鑲塊等脫模機構。因為此塑件比較大，同時內部有許多加強筋，相對比較平整，基于該塑件的用途，對表面粗糙度要求不是很高。因此

43、采用最為普遍的圓頂桿，且易于加工。如下圖8.1所示模具裝在注塑機臺后，動模定模閉合狀態(tài)，注塑機通過澆口襯套，流道，澆口向型腔內注射熔融態(tài)塑膠。注滿型腔后，模具通過冷卻系統(tǒng)冷卻一段時間，待塑膠固化后，動模部分隨注塑機臺運動，模具分型面打開。產品因為收縮包緊力附在型芯上。在動定模分開過程時，滑塊在定模斜導柱的作用力下，向一側運動，完成抽芯動作。主分型面打開后，機臺頂桿頂在模具頂針板上，使其開始頂出動作。斜頂向上頂出，在斜軌道內移動完成抽出倒扣部分，同時頂桿頂出產品，脫模。完成此動作后，模具閉合開始下一循環(huán)。圖8.1頂桿一次頂出機構8.3 脫模機構強度計算校核8.3.1對頂桿受壓彎曲的計算頂桿所受的

44、壓力PB按下式計算： （8.1）式中：-頂桿的直徑（cm）; -頂桿的長度（cm）； -頂桿端面所受的壓力（kg）其中頂桿1有26個，頂桿2有4個，頂桿3有4個。因此8.3.2脫模力的計算(1) 脫模力的計算： （8.2）-因塑件收縮對型芯產生的正壓力；-脫模力，；-脫模斜率，一般為；-塑件對型芯產生的單位正壓力，一般??；-塑件包緊型芯的側面積，；-摩擦系數(shù)，取。 因為 所以 故，滿足脫模條件，可以順利脫模。 8.4 推桿的形式 根據(jù)標準模架參考確定推桿尺寸形狀尺寸如下圖8.2，頂桿的三維圖如圖8.3所示。圖8.2推桿尺寸 圖8.3 頂桿三維圖9 側抽芯機構設計9.1 抽芯機構的概述當制品具有

45、開模方向不同的內側孔、外測孔、或側凹時，除極少數(shù)情況可以強制脫模外，一般都必須將成型側孔或凹的零件做成可移動的結構。在制品脫模前，先將其抽出，然后再從型腔中和型芯上脫出制品。完成側向活動型芯抽出和復位的機構叫側抽芯機構5。9.2抽芯機構的確定通過對該塑件的結構進行分析（塑件圖如下圖9.1所示）該塑件側面有4個孔，分別兩兩對稱，都采用斜導柱側抽芯機構。又因內側有2個凹槽，都采用斜頂桿頂出。圖圖9.1 塑件圖9.3 斜導柱抽芯機構設計9.3.1斜導柱傾角斜導柱傾角的計算：斜導柱傾斜角與脫模力及抽芯距有關。斜導柱傾角一般在之間選取，常用的是和。特殊情況下不可超過。角度太小斜導柱易磨損；角度太大滑塊易卡死，即無法抽芯。在確定斜導柱的傾斜角度時，還要考慮滑塊的高度，要使斜導柱開始拔動滑塊時接觸滑塊的長度大于滑塊斜孔長度的，讓滑塊受力的中心盡量靠近導滑槽，使滑動平穩(wěn)可靠?；瑝K斜面的鎖緊角度應比斜導柱傾斜角大，其目的有二：1.開模時滑塊和鎖緊塊必須先分開，之后斜導柱才能撥動滑塊實現(xiàn)側抽芯