毕业设计（论文）-散热片冲压模具设计.doc

兰州工业学院毕业设计说明书（论文）目录任务书摘要ABSTRACT1.前 言11.1 国内模具的现状11.2国内模具的发展趋势21.3国外模具的现状和发展趋势32散 热 片冲压 工 艺 的 分 析42.1 工件工艺性分析与方案确定42.2 排样设计52.3 模具结构形式的选择与确定62.4选择压力机73模具主要零件的设计103.1工作零部件的设计与标准化103.2 定位装置的设计与标准化153.3 联接件的选用与标准化163.4 卸料装置与推件装置的设计与标准化163.5 弹簧的选用与计算173.6 支承零件的设计与标准化184 模具的安装与调试204.1 模具的装配204.2 模架装配204.3 总装与调试问题的预测215 模塑工艺规程的分析225.1 塑件的工艺性分析225.2 计算塑件的体积和质量235.3 成型设备的选择245.4 塑件注塑工艺参数的确定246 注塑模的结构设计266.1 分型面选择266.2 型腔的排列方式266.3 浇注系统设计276.4 主流道衬套的选取296.5 定位环的选取296.6 排气系统设计296.7 抽芯机构设计296.8 成型零部件设计336.9 脱模顶出机构设计347模具设计的有关计算357.1.型腔、型芯工作尺寸计算358 模冷却设计369模具闭合高度的确定3710注塑机有关参数的校核3811绘制模具总装图及工作原理3912 装配主要要求40结论41致谢42参考文献43摘要通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者注塑模设计的基础知识，为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。本设计运用塑料成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了塑件的成分及性能要求，便于选取注塑机；最后确定模具的设计参数、设计要点及推出装置的选取。本塑件结构相对简单，根据塑件的结构特点将模具设计成带侧抽的三板式模具。关键词：注塑模；三板式模；ABSTRACTThe designers foundation knowledge of the injection moulddesign is reinforced and is able to design more complex injection mouldthrough the design.Through the foundation knowledge, firstly, thecomposion and the perfourmance of thr part is analyzed to choose the typeof the gat advantagely.then the volume of the part got out by UnigraphicsCAD/CAM NX4 to choose the injection molding machine; Lastly the characterof the part is analyzed to determine the mould design parameter and designpoint and choose the ejection assembly.The sturcture of the part is simpleand according to the strctural charactrristics of the plastic ,the moldwas designed with side-pumped three-plate mold.Key-words: Progressive die blank Punch;Injection; mouldthree-platemould ;1.前 言模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备， 是一种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。1.1 国内模具的现状20 世纪 80 年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，我国模具发展十分迅速，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前，中国有 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其他各类模具约占 11%。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在 以下几方面的不足:第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 1520 万美元，有的高达 2530 万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。第五，模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模 具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。.国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在 过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面:(1) 模具日趋大型化；(2）在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术；(3）模具扫描及数字化系统；(4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；（5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；（6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术；（7）模具的精度将越来越高；（8）模具研磨抛光将自动化、智能化；（9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；（10）开发新的成形工艺和模具。.国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表 、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有 90 家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结 构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到 45。2散 热 片冲压 工 艺 的 分 析2.1 工件工艺性分析与方案确定2.1.1 冲 裁 件 工 艺 性 分 析图 2-1 零件图零件名称：散热片材 料 ：T2料 厚 ：2mm数 量 ：大批量生产未注公差尺寸按IT13级精度制造该零件形状简单，对称，是由圆弧和直线组成的，冲裁件内外形所能 达到经济精度为IT11IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5mm，将以上精度与零件的精度要求相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他未注尺寸，生产批量等情况也均符合冲裁的工艺要求，故可采用冲压方式进行加工。外形落料的工艺性：散热片属于中等尺寸零件，料厚2mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。冲孔的工艺性：内孔尺寸精度要求一般，可采用冲孔。2.1.2 工 艺 方 案 的 确 定 该零件所需要的冲压工序为落料和冲孔，可拟定出以下三种工艺方案：方案一：用简单模分两次加工，即落料冲孔方案二：冲孔，落料复合模方案三：冲孔,落料级进模采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。散热片零件的外轮廓及内孔之间的最小距离为8mm，大于此零件要求 的最小壁厚（4.9mm)可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率高，尽管模具结构 比 较复杂.级进模生产率也高，但零件的冲裁精度稍差与保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造，安装较复合模并不复杂。通过对上述三种方案的分析比较，散热片的冲压生产采用方案三冲孔落料级进模更为合理。2.2 排样设计2.2.1 确 定 零 件 的 排 样 设计复合模时，首先要设计条料排样图，由于散热片零件外形矩形 ，形状较复杂，可采用直排排样的方法，可提高生产率。如下图二为零件的排样图。图2-2排样图2.2.2 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查文献1中表2.9取得搭边值a1=2.0mm，侧面a=2.2mm。计算条料宽度：B=54+22.2=58.4mm步距：S=42+2.0 =44.0mm材料利用率的计算：（公式2-1） =1788 （ 58.444.2） 100% =69.27%计算冲压件毛坯的面积 ： A=4254-4(610+46)-1226 =1788一个步距的材料利用率 ： 式中A一个冲裁件的面积，n一个步距内的冲裁件数量 ；B条料宽度，mm;s进距，mm2.3 模具结构形式的选择与确定（1）正倒装结构：根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，且孔边距较大，可采用正装式复合模结构，即冲孔凹模在下模和落料凹模安排在上模。（2）送料方式 ：因是大批量生产采用手动送料方式 。从右往左送料 （3）定位装置：因散热片制件采用倒装式复合模，且制件外形较复 杂 ，所以冲裁时所以直接用挡料销和导料板即可。（4）导向方式：为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导 套 导 向 。由于散热片导向尺寸较小，且精度要求不是很高，所以宜采用后侧导柱模架。（5卸料方式 ：本模具采用倒装结构，工件留在凹模孔洞中，应在凹 模孔中设置推件块，直接利用压力机的打杆装置进行卸件，卸料可靠，便于操作；卡在凸凹模上的废料可由卸料板推出；而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽，使冲孔废料从孔洞中落下。同时在该模具中压料是由落料凸模与卸料板一起配合来实现的， 以卸料板还应具有压料的作用，所应选用弹性卸料板来卸下条料废料。2.4选择压力机2.4.1 冲 裁 工 序 总 力 的 计 算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本工件的冲裁力包括以下部分：冲4mm孔的力P冲，落外轮廓料的力P卸的力P落，向下推出4mm 冲孔废料，向下推出工件的力P推。由于刚性卸料板卸条料的废料的力不是压力机提供的，故不用计算在内。考虑到模具刃口部分被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响，实际计算冲裁力时按下面公式：P=KLtb (公式2-2）式中P冲裁力（kN）L冲裁件剪切周边长度（mm）t冲裁件材料厚度（mm）被冲材料的抗剪强度(MPa)K系数，一般取1.3。上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关， 在手册中可查询。为方便计算，可取材料的=0.8b ,故冲裁力表达式又可表示为 ：P=1.3Lt Ltb （公式2-3）式中b被冲材料抗拉强度 (MPa)。查手册得T2钢的b =300MpaP冲=312.562300=22.608kNP落=3362300=201.6 kN卸件力P卸=nK卸PK卸推件力系数,由手册查得Kt=0.05n同时卡在凹模的工件(或废料)数,其中n=h/th凹模刃部直壁洞口高度（mm），t料厚(mm)查文献1中表240可得和h=6mm,故n=3，又由于模具同时冲三 个 孔 ， 即 n=33=9P卸=90.0522.608=10.17 kNP推=10.05201.6=10.08 kN工序总力P= =22.608+201.6+10.17+10.08=244.458 kN2.4.2初选压力机查文献4开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-25和23-35，见表一 。 型 号公称 压 力 /kn 滑 块行 程/mm最大封 闭高度/mm工作台 尺 寸/mm滑块底 寸面 尺 /mm 可倾 斜角/封闭高度调节量/mmJ23-25 250 65 2703705603055JC23-35 350 80 2803806101902102060 比较两种类型的压力机，选择压力机型号为 C23-35,可满足冲压要求。2.4.3 压 力 中 心 的 计 算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。由于压圈为中心对称图形，故压力中心为压圈的中心，不需要详细计算。3模具主要零件的设计3.1工作零部件的设计与标准化3.1.1工作零部件的计算1)冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算由于制件结构简单精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。冲孔时，间隙取在凹模上，则：凸模尺寸=（ +x ） （公式3-1）凹模尺寸 =( ) （公式3-2）式中冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，mmx磨损系数，由手册1查表2-30得：IT14级时x=0.5。双面间隙 ，mm 工件公差 ，mm 凸模和凹模的制造公差 ，mm冲裁4mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸由手册查得=0.36=（ +x） （公式3-3） =(4+0.50.36) =4.18 凹模尺寸由 表 2-23 得=0.04=( +) （公式3-4） =(4.18+0.04) =4.22校 核 ：|t|+|a|=0.01,=0.02|t|+|a|所以：满足间隙公差条件。 （2）外形落料凹模刃口尺寸的计算因为落料件为复杂的制件，且尺寸较多，所以利用凸凹模配合法，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。a、凹模磨损会增的-第一类尺寸A第一类尺寸 ： b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸B第 二 类 尺 寸 ： c、凹模磨损后会保持不变的尺寸第三类尺寸C第三类尺寸：其落料凹模的基本尺寸计算如下 图 3-1 落料凹模刃口部分尺寸第一类尺寸：磨损后增大的尺寸：A1=(Amax-x)=(2-0.50.74)=2.63 第二类尺寸：磨损后增大的尺寸：第三类尺寸：磨损后保持不变的尺寸：C1=C0.125=50.125=50.1250.25=50.03125C2=C0.125=120.125=120.1250.25=120.03125C3=C0.125=140.125=140.1250.25=140.03125落料凸模的基本尺寸与凹模相同， 分别是2.63mm，54.26mm，34.15mm，42.15mm，6.26mm，30.15mm，22.15mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值Zmin=0.04。3.1.2 工 作 零 部 件 的 设 计 与 标 准 化(1）冲孔凸模的设计冲4mm内孔的凸模，为了增加凸模的强度与刚度， 凸模非工作部分直径应作成逐渐增大的多级形式如图四所示：图 3-2 冲孔凸模的结构形式凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，由于采用弹性卸料板，其凸模长度用下列公式计算： L=h 1 +h 2 +t+h式中L凸模长度，mmh1凸模固定板高度，mmh2凹模高度， mmt材料厚度 mmh附加高度，一般取1520mmL=12+16+2+20=50模具刃口要有高耐磨性，高硬度与适当的韧性。凸模形状简单，选用 T10A材料制造。凸模热处理的硬度为5862HRC。凸模强度刚度的校核，目的是检查其凸模的危险断面尺寸和自由长度是否满足要求，以防止凸模纵向失稳和折断。凸模校核采用以下公式： （公式3-5）对于凸模式中凸模最小截面直径，mmt冲裁材料厚度，mmt冲裁材料的抗剪强度，MPa凸模材料许用强度，取（1.01.6）MPa （公式3-6） 因为=4mm1.92mm,所以承压能力足够。抗纵向弯曲力校核：对于凸模（无导向装置的圆形凸模）式中允许的凸模最大自由长度 mmF冲模力，KNd凸模最小截面的直径，mm 所以长度适宜。凸模固定端面的压力 （公式3-7）式中q凸模固定端面的压力 MPa F落料或冲孔的冲裁力，Ns模座材料许用压应力，MPa （公式3-8） 凸模固定板端面压力已超过8090a 为此必须在凸模顶端与 模 座之间加一个淬硬的垫板，防止冲裁过程中，凸模在上模座上压出凹坑，使模具在轴线方向上产生松动。(2落料凸、凹模的结构设计 ：在落料凹模内部，由于要设置推件块，所以凹模刃口应采用直筒形刃 口，查文献1中表2.21，取得刃口高度h=6mm该凹模的结构简单，并宜采用整体式。查表2.22，得 K=0.22 即 凹模高度 H=KB=0.22140=30.8mm凹模壁厚 C=1.5H=1.530.8=46.2mm 凹模的外形尺寸的确定： 凹模外形长度L=（ 140+246.2） =232.4mm凹模外形宽度B= (55+246.2)=147.4mm凹模整体尺寸标准化，取为250mm160mm36mm3)凸凹模的结构设计 ：本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外，还有一个凸凹模。用垫板固定在下模座上。根据整体模具的结构设计需要，凸凹模的结构简图应如图五所示，确定凸凹模安装在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，是压力中心与模柄中心重合。校核凸凹的 度查表2.23得凸凹模的最小壁厚为4.9mm而实际最小壁厚为12.49mm，故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料 凹 模尺寸配制，并保证双面间隙为0.246mm0.36mm。 图3-3凸凹模的结构3.2 定位装置的设计与标准化3.2.1活动挡料销的设计与标准化活动挡料销结构简单，制造容易，广泛用于冲制中、小 型 冲 裁 件的挡料定距，如图所示的活动挡料销常用于复合模中。 图 3-4 活动挡料销的设计3.2.2 导料销的设计与标准化导料销一般有两个设在料条的同侧，条料沿着两个导料销确定的直 线送进，从右往左送进时，导料销装在后侧，固定导料销一般设置在凹模面上。经查表分析得导料销高度H=6mm。3.3 联接件的选用与标准化本模具采用螺钉固定，销钉定位。采用内六角螺钉和圆柱销钉，它们的规格选用如下：内六角螺钉标记：35钢M8365GB7085螺钉标记：35钢 M8330GB6876圆柱销钉标记：35钢f6365GB119863.4 卸料装置与推件装置的设计与标准化3.4.1 卸料装置的设计与标准化在前面已经确定了采用弹性卸料板，设计卸料板为一整体板。本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有外形凸模的导向作用，并能对小凸模起保护作用。卸料板的边界尺寸经查手册表得：卸料板长度L=200mm,宽度B=160mm厚度h0=14mm此模具中，卸料板对冲孔落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按H7/h6 配 合 制 造3.4.2 推件装置的设计与标准化推件装置基本零件有：推杆，推板，连接推杆和推件块，推件装置装在上模部分，在冲压结束后上模回程时，利用压力机上的打料横杆，撞击上模内的推杆，推杆传给推件板，将凹模内的工件推出，其推件力大而可靠。推杆长短要一致，分布要均匀,推板有足够的刚度，一般装在上模的孔内。3.5 弹簧的选用与计算在冲压模具的卸料装置中常用的弹簧是圆柱螺旋压缩弹簧和碟形弹簧，本模具中卸料装置选用的弹簧为圆柱螺旋压缩弹簧。弹簧的选用与计算如下：根据模具结构初选6根弹簧，每根弹簧的预压力为：F卸/n=10170/6=1695N根据预压力和模具结构尺寸,初选序号为7377的弹簧，其最大工作负荷F1=2100N1663.3N，虽然弹簧的最大工作负荷符合要求，但弹簧的长度太长，会使弹簧的高度增加，所以选用最大工作负荷为2750N 范围内的弹簧。试选 7883号中的79号弹簧校验,弹簧最大许可压缩量Lmax弹簧实际总压缩量L总。79号弹簧的具体参数是：弹簧的外径D=55mm，材料直径 d=9mm，自由高度 H0=120mm节距t=14.5mm， F1=2750N，极限载荷时弹簧高度H1=88.4mm.弹簧最大许可压缩量Lmax= (120-88.4) mm = 31.6mm弹簧预压缩量L2=F0/F1Lmax =1663.3/275031.6=19.11mm校核：卸料板工作行程t+h1+h2=2+1+0.5=3.5mm凸模刃磨量和调节量h3=6mm弹簧实际总压缩量L总= L2+t+h1+h2+h3=19.11+3.5+6=28.61mm由于31.628.61,即LmaxL 总， 所以所选弹簧是合适的。79号弹簧的规格为：外径：D=55mm钢丝直径：d=9.0mm自由高度：H0=120mm装配高度：h2=h0-L2=120-19.11=100.89mm弹簧的窝座深度： h=H0-Lmax+h 卸 料 板 +t+1-h凸凹模-h修模 =120-31.6+16+2+1-77-6=24.4mm弹簧的外露高度：H3=H2-h-h 卸 料 板 窝 深 =98.57-24.4-7=67.17mm3.6 支承零件的设计与标准化3.6.1模座上模座的作用用来固定上模部分零件，并通过模柄或螺栓，压板把上模固定到压力机滑块上，同时又起传递并承受冲裁力的作用。下模座用来固定下模部分零件，通过螺栓，压板将下模座固定在压力机工作台面上，同时起着承受并分散冲裁力的作用。模座的形状选择矩形模座，矩形模座的长度应比凹模板长度大 4070mm，宽度可以略大于或等于凹模板的宽度，模座的厚度一般为凹模板厚 度的1.0 1.5倍。模座材料选用 HT200.3.6.2 模架模架是由上下模座，模柄及导向装置组成。模架选择导柱，导套为导向装置的模架，选用后侧导柱模架，导向装置在后侧，可以纵向或横向送料，完成本模具的设计要求。模架各零件标记如下：上 模 座：250mm250mm50mm下 模 座：250mm250mm65mm导柱：B35h5210mm55mm导套：B35h6110mm43mm垫 板 厚 度 ：250mm160mm12mm卸 料 板 厚 度 ：250mm160mm16mm凸 模 固 定 板 厚 度 ：250mm160mm28mm模具的闭合高度：H闭=h上模座+h垫板+h凸模固定板+h落料凹模+t+h卸料板+h弹簧外露+h下模座 =（ 50+12+28+36+2+16+67.17+65） mm =277mm3.6.3固定板固定板主要用于小凸模,凸凹模等工作零件的固定,凸模固定板选用矩形固定板,其平面尺寸可与卸料板的外形尺寸相同，厚度取凹模厚度的 0.6 0.8倍，定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合 H7/m6,H7/n6,固压装后将凸模端面与固定板一起磨平。固定板材料选用45钢,无需热处理淬硬。3.6.4垫板垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力,降低模座所受的单以位压力,防止模座被压出凹坑,影响凸模的正常工作。垫板外形尺寸可与 固定板相同,其厚度一般取310mm，垫板材料为45钢,淬火硬度43 48HRC.垫板上下面要磨平,以保证平行度要求。4 模具的安装与调试冲模装配原则是将模具的主要工作零件如凹模,凸模和定位板等选用 装配的基准件,装配顺序如下:选择装配基准件,按 基 准 件 装有关零 件,控制调整冲裁间隙,然后试冲导板模常选导板作装配基准件,将凸模 穿过导板进入凹模,调整好间隙和侧面导板位置后,先装下模,后装上模,经试冲合格后,用销钉定位紧固,再以凹模做定位，将凸模装于固定板中， 调整与凹模的间隙均匀后,组装上模,该装配顺序有利于调整准确步距,能使步距累积误差趋向于零值。4.1 模具的装配模具装配适合于采用集中装配,装配工艺上多采用修配法和调整装在配法来保证装配模具,从而实现能用精度不高的组成零件,达到较高的装配精度，降低零件的加工要求。对装配有如下要求：1)模架精度应符合标准JB/T8050-1999冲模模架技术要求，JB/T8071-1995冲模模架精度检查规定，模具的闭合高度应符合图纸规定要求。2)装配好的冲模、上模沿导柱上、下滑动应平稳可靠。3)凸凹模间的间隙应符合图纸规定的要求,分布均匀。4)紧固件装配应可靠,螺纹、螺柱旋入长度在刚件连接时应不小于1.5 倍螺纹直径,螺纹和销钉端面应不露出上、下模座零件表面。5)标准件应能互换，固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常良好。6)模具应在生产的条件下进行试验,冲出的制件应符合设计要求。本模具的装配选凸、凹模为基准件，先装上模、再装下模,装模后应保证间隙均匀。4.2 模架装配模架装配的主要技术要求如下：（1）组成模架的各零件均应符合相应的技术标准和技术条件,其中 特别重要的是,每对导柱,导套间的配合间隙应符合要求。（2)装配成套的模架,三项技术指标,上模座上平面对下模座下平 面的平行度，导柱轴线对下模座的平面的垂直度和导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度,应符合相应精度等级要求。（3）装配后的模架,上模座沿导柱上，下移动应平稳，无阻滞现象 。（4） 压入上,下模座的导套,导 柱，离其安装表面应有12mm,的距离,压入后牢固,不可松动。（5)装配成套的模架,各零件的工作表面不应有碰伤，裂纹以及其它机械损伤。模架装配主要是指导柱，导套的装配，目前大多数模架的导柱，导套与模座之间采用过盈配合，但也有少数采用粘接工艺的，即将上，下模座的孔扩大，降低其它加工要求，同时，将导柱，导套的安装面制成有利于粘接的形状，并降低其加工要求。装配时，先将模架的各零件安放在适当的位置上，然后，在模座孔与导柱，导套之间注入黏结剂即可使导柱，导套固定。4.3 总装与调试问题的预测根据模具装配图的技术要求，完成模具的模架，凸模部分，凹模部分等分装之后，即可进行总装配。总装时，应根据上，下模零件在装配和调整中所受限制情况来决定先装上模还是下模一般是以受限制的最大的部分此模具应先把凸模固定在凸模固定板上，以已装好的凸模为基准固定复位装置座板和橡胶，通过螺钉来固定起来。试冲，模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲，通过试冲可以发现模具设计和制造的不足并找出原因，对模具进行适当调整和修理，直到模具正常工作冲出合格的制件为止。冲裁模具以试冲合格后，应在模具模板正面打刻编号，冲模图号，制品，使用压力机型号，装配钳工工号，制造日期等，并涂油防锈后经检验合格入库。5 模塑工艺规程的分析该塑件是线圈骨架,其零件图如图 1 所示.本塑件的材料采用 ABS,生产批量是大批量生产.5.1 塑件的工艺性分析图5-1塑件图5.1.1塑件原材料的分析(1)塑件的材料采用 ABS 属热塑性塑料。ABS 塑料（丙烯氰丁二烯苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯氰、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可以称为改性聚苯乙烯具有聚苯乙烯更好的使用性能和工艺性能。ABS 塑料是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程。它具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度；具有一定的耐磨性、耐水性、耐油性化学稳定性和性能。一般为无定形料，不透明，无毒，无味，成型塑件具有良好的光泽。其缺点是耐油性不高，并且耐气候性差，在紫外线的作用下易变硬发脆。(2)ABS 的化学和光学性能和物理特点:ABS 树脂有耐热,阻燃,高冲,高光泽,抗静电,抗震,抗蠕变,流动性好.ABS 在成型时需进行干燥(这是因为其吸湿和粘附水分倾向).干燥的作用是除去塑料中的超量水分,防止成型制品出现银丝,斑纹,气泡等疵点 ,避免塑件在成型时产生解现象. ABS 的主要技术指标:密度是1.021.07kg/比体积是 0.860.98/kg吸水率是0.2 0.4收缩率是 0.4 0.7 熔 点 是 130 160 抗拉屈服 强 度 是50Mpa拉伸弹性模量1.810 Mpa抗弯强度80Mpa硬度 9.7HB。5.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析(1)结构分析要想获得合格的塑料制件除选用塑料的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性，塑件的结构工艺性与模具设计有直接关系，该制件外观为一尺寸不大的线圈骨架,结构复杂程度一般。因而设计的模具属中等复杂程度。(2)尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度，模具的磨损程度，塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化，塑件成型后的时效变化和模具的结构形式等有关，因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由于该塑件上尺寸公差均为未注尺寸公差。查表可知 ABS 材料的制件为 MT5 级，以上分析可见，该零件的尺寸精度不高没有太多的的精度要求，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。（）表面质量分析要求，该零件的表面除要求没有质量缺陷外。除此外没有特别的表面质量要求综上分析可以看出，注塑时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。5.2 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：因为塑件复杂，故省略冗长的计算过程，取约数：V=8141.24计算塑件的质量：根据设计手册3查得 ABS 的密度 P 为 1.021.07g/ ，取 1.05 g/ ，故零件的质量为：M=VP （公式5-1）=8141.241.05=8.55g5.3 成型设备的选择注射模具是安装在注射机上的，模具与注射机应当相适应，这将关系到制件的质量，均匀性及成型周期。选择注塑机时，必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验，制品注射量一般不超过注射机最大注射量的 80%，由于采用批量生产，此模具采用一模两件。又由于 ABS 的注射压力为 60100Mpa,初步选择 SZY-250 的注塑机,XS-ZY-250 的额定注射压力是 130Mpa.其参数如下：结构形式：卧式注射方式：螺杆式最大注射量/g：250螺杆直径/mm50注射压力/MPa：130锁模力/kN：1800模具最大厚度/mm：350模具最小厚度/mm：250模板行程/mm:300喷嘴球半径/：18喷嘴孔直径/：4模板尺寸/：5205985.4 塑件注塑工艺参数的确定查阅相关文献和参考工厂实际应用的情况，ABS 的成型工艺参数可作如下选择：（模时，可根据实际情况作适当调整）1注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：后段温度 t1 ：选用 190(180200)中段温度 t 2 ： 选用 220(210230)前段温度 t 3 ： 选用 205(200210)喷嘴温度：选用 180(180190)注塑压力：选用 100Mpa注塑时间：选用 10s保压压力：选用 70MPa保压时间：选用 20s冷却时间：选用 25s6 注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面的选择、模具型腔数目的确定、型腔的排列方式、冷却水道布局、浇口位置设置、模具工作零件的设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。6.1 分型面选择分型面是动、定模具的分界面，即打开模具取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成型零件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切联系。型腔各有一部分分别在动、定模中。分型面的选取不仅关系到塑件的正常成型和脱模，而且涉及模具结构与制造成本。一般来说，分型面的总体选择原则是：塑件脱出方便、模具结构简单、型腔排气顺利、保证塑件质量、无损塑件外观、设备利用合理。塑件脱模方便，不仅要求选取的分型面位置不会使塑件卡在型腔中无法取出，也要求塑件在动、定模打开时尽可能滞留在动模一侧，按这一要求，一般都是将主型芯装在动模一侧，使塑件收缩包紧在主型芯上，这时型腔可以设在定模一侧，如图：图6-1分型面的选择6.2 型腔的排列方式由于塑件是大批量生产，所以在注塑时采用一模两件，其分布形式如下图所示：6.3 浇注系统设计浇注系统是指模具中从注塑机的喷嘴起到型腔入口为止的塑料融体的流动通道。它的作用是将塑料融体顺利的充满型腔的各个部位，并在填充及保压过程中，将注塑压力传递到型腔的各个部位，以获得组织紧密、外形清晰的塑件。由于 ABS 流动性较好，所以可以采用点浇口的形式。（1) 主流道设计根据设计手册查得 SX-ZY-250 型注塑机喷嘴的有关尺寸:喷嘴前端孔径: d 0 = 4mm ;喷嘴前端球面半径: R0 = 18mm ;根据模具主流道与喷嘴的关系:R = R0 + (1 2)mmD = d 0 + (0.5 1)mm取主流道球面半径 R=20mm;取主流道小端直径 d = 4.5mm 。为了便于将凝料从主流道中拨出,将主流道设计成圆锥行,其斜度为 ,经换算得主流道大端直径 D=6mm。（2) 分流道设计分流道的形状及尺寸,应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注塑速率、分流道长度等因素来确定。本塑件的形状结构复杂程度一般,熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列的方式可知分流道的长度较短, 分流道和主流道设计为一体，选用截面形状和主流道相对称，流道形式如下图：图 6-2 流道形式（3) 浇口设计:根据塑件的成型要求,选用点浇口较为理想。故采用点浇口,查表初选尺寸为 0.81mm。如图：图6-3浇口形式（4）冷料穴的设计：冷料穴的作用是储存塑料液体前端的冷料，避免冷料进入型腔致使堵塞浇口，使制件出现质量问题。在此模具中冷料穴设计在主流道下方。说明：对于细长长筒圆筒形、罩形、薄壁等塑件设计浇口时，应防止缺料、熔接不良，排气不良、型芯受力不均、流程过长等缺陷，所以该骨架浇口位置的放置不应放置在骨架的顶部附近，这样会由于塑料流程过大而出现熔接痕，使制件出现缺陷。正确的放着位置应置于骨架的中间附近，这样既可以防止出现熔接痕等缺陷，同时由于流道凝料卡在了滑块之中，可以省去拉料杆的设计。使结构简单化。6.4 主流道衬套的选取为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为 T8A，热处理以后的硬度为 5357HRC，衬套的长度应与定模配合的厚度一致。主流道衬套和定模的配合形式为 H7/m6 的过渡配合。6.5 定位环的选取定位环与注塑机定模板固定中心的定位孔相配合，其作用是为了使主流道与喷嘴和料筒对中。定位环与注塑机定模板固定中心的定位孔的配合形式为比较松动的 H11/h11 间隙配合。6.6 排气系统设计在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于线圈骨架注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具