汽车塑料保险杠注射成型模具设计-模具毕业论文

华北工学院分校毕业设计（论文） 1 摘要： 本毕业设计是一篇关于汽车塑料保险杠注射成型模具的结构设计，文中详细的介绍了模具设计过程及其相关计算，并对大型注塑模具成型零件的受力分析进行了初步探讨。 该制品外表面为装饰面，采用热流道注射成型、定模顶出机构，浇口及推杆均设置在制品内表面。设计有注射机的选择、浇注系统、加热和冷却系统、开合模设计系统等组成。制品适用于昌河牌小轿车。 关键词： 保险杠 注塑模具 热流道 Abstract: This granduated paper presents a design of injection mould for auto safety guard used in motorcar which is made of plastics.The process of the design and the interrelated calculation are introduced in this paper.we also study the guarantee of the forced parts of this design. The surface of the product is decorateing plane.It is made by thermo-injection road,still mold pushing system and filling gate,and the pushing staff is fixed inside surface of product. This design include choose of injecting machines； design of filling system； design of cooling and heating system；design in closure and separation of the mould and so on.The product can be used for changhe motocars safty guard. keywords: safety guard； injection mould； thermo-injection road 华北工学院分校毕业设计（论文） 2 目 录 前言 1 第一章塑料制品和方案论证 3 第 1.1 节制件介绍 3 第 1.2 节方案论证 4 第二章有关注射机参数的校核 5 第 1 节最大注射量的校核 5 第 2 节注射压力的校核 6 第 3 节锁模力的校核 6 第 4 节开模行程的校核 6 第三章浇注系统的设计 7 第四章加热冷却系统的设计 9 第 1 节综述 9 第 2 节模具冷却分析 9 第 3 节冷却系统的分析计算 9 第 4 节冷却系统的设计 12 第 5 节加热系统的设计 13 第五章成型零件的设计 14 第 1 节 成型零件工作尺寸的计算 14 第 2 节型腔壁厚和垫板厚度的计算 16 第 3 节分型面的确定 17 第六章合模导向机构的设计 19 第七章脱模机构的设计 20 参考文献 21 结束语 23 致谢 24 前 言 毕业设计是每个毕业生所必经的一个学习阶段。它是在老师的指导下由学生独立解决工程实际问题的过程。其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识和基本技能，分析与解决工程实际问题的能力。这对于培养我们勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神，提高我们分 析、解决问题的能力，培养我们正确的设计思想和华北工学院分校毕业设计（论文） 3 工程经济观点、理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度都具有重要意义。 华北工学院分校毕业设计（论文） 4 塑料是 20 世纪才发展起来的新材料。目前世界上塑料的体积产量已经赶上钢铁，成为当前人类使用的又一大类材料。我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入到国民经济的各个部门。塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型及制品后加工。塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要部分，是塑料工业中不可少的环节。 塑料材料的密度低，比强度高，又具有耐腐蚀性和绝缘性。在较多的品种中，有的耐磨性能良好，有 的防震、抗冲性能优异，有的耐疲劳性能突出。因而各种塑料制品在国民日常生活中得到了广泛的应用，它的大量使用还由于它的可加工性可以用注塑、挤塑、热成型和压延等方法高效的生产各种制品；它又可经纤维增强或改性，一定程度的改善制品所需的某些性能；另外塑料制品着色容易，又可多样修饰，使它浓妆淡抹走进千家万户。塑料制品被大量使用是作结构件，如各种电子仪表家用电器和通讯设备等的机壳、机架和机座、建筑上的塑料管道板条和门窗。汽车上的前后保险杠、仪表盘和内饰件。除此之外塑料件作为电绝缘零件，与金属导体、半导体器件相辅相成。近年 来透明塑料制品，从镜片、光盘到照明灯具，又拓展了新的应用领域。 对于一件塑料件只有通过正确的制品设计，才能步入国民经济以至尖端技术的各个领域。因而在塑料制件的生产中我们工程技术人员必须熟悉制品设计和有关理论、方法，结构和造型。 华北工学院分校毕业设计（论文） 5 塑料材料的粘弹性、强度和刚度，以及它的特殊的失效形式、使用寿命和可靠性设计是设计中的技术难点。另外塑料材料的机加工，模具的冷却系统、模具精度，以及塑料件精度的取决因素和塑料件加工时的熔体流动或软化变形的可行性也是如今塑料制品设计上的技术难点。 如今塑料件成型模具的生产效率不断提高，注 塑成型的热流道模具已普遍采用，各种自动脱模机构已相当成熟，模具的冷却系统的冷却效率得到充分的利用。再者，计算机辅助设计（ CAD）和计算机辅助制造（ CAM）的使用显著提高了塑料模具设计和制造的效率和质量，有效地缩短了模具设计制造周期。继 CAD 和 CAM 技术成功地在模具设计和制造中应用后，此项技术向纵深方向发展。另外计算机辅助工程（ CAE）也将成为塑料模具设计中一种重要的辅助软件。 华北工学院分校毕业设计（论文） 6 第一章 塑料制品和方案论证 第 1.1 节 制件介绍 图 1.1 中所示为汽车保险杠简图 图 1.1 1 3 2 0+2.25-2.25150R9R15690+0.32-0.32+0.51 -0.51 该保险杠塑料制品用于昌河小型汽车，它安装汽车车尾部分。其外形尺寸 1320 150 90，形状为无盖壳体，整个制品的平均厚度为 5 。 保险杠选用 PP 塑料成型， PP 塑料具有质轻、原料来源丰富、性能 /价格比优越、易于成型、易于回收等特点，因而用途十分广泛。但是均聚 PP 抗冲击性能、低温韧性、耐老化和尺寸稳定比较较差，难以满足汽车制件强度和冲击强度均衡的要求。因此在汽车制件中普遍使用的是改性的 PP 料，其中 PP/EPDM ，共混改性料就是最常用的一 种。本设计选择了 DSM 公司的 PP/EPDM，牌号为 IP2401/1，其主要加工性能如表 1 所示。 华北工学院分校毕业设计（论文） 7 表 1 PP/EPDM 的主要加工性能 顶出温度/ 最低加工温度 / 最高加工温度 / 最低模温/ 最高模温/ 最大剪切速率 / 90 220 260 40 60 24000 第 1.2 节 方案论证 本设计采用热流道注射成型，不仅缩短了成型周期、提高了生产效率，同时也节省了原料，它是大型模具的发展方向。设计中还采用了推板推杆联合顶出可以解决大型注塑模具制品脱出困难的问题。设计中合理利用顶柱， 从而解决了大型注塑模具尺寸跨度大难以满足成型零件的刚度要求的矛盾。 当开模至一定距离后，动模板开始带动拉板。继续开模动作则由拉板带动推板，并通过复位杆及推杆板带动推杆与推板同时推动制品脱离定模镶件。合模时，推杆由复位杆复位。 1.模具主要参数确定： 收缩率：本保险杠所选用的塑料原材料是化工研究院研制的 PP 改性材料，其收缩率为 1.2%，设计时各项收缩率定为：径向方向为 1.18%，横向方向定为 1.28%，竖向方向定为 1.2%。 2.模具材料的选用：型腔用 Cr12，该钢韧性差，可用于载荷大的大型模具，型芯采用 40Cr，顶板、垫板选用 45#钢，导柱、导套选用 T8A、 T10A 淬火，顶杆用 T8A，模脚选用 A3，热流道主体选用 55#碳钢调质，喷嘴采用 60Si2Mn 高频淬火。 华北工学院分校毕业设计（论文） 8 第二章 有关注射机参数的校核 第 1 节 最大注射量的校核 大型塑料制品中所用注射成型机都是螺杆式，其最大注射能力通常以螺杆在料筒内的最大推进容积表示。 成型所需要的注射总量应小于所选注射机最大注射量的 80%：即 G1 80% m 总质量 （ 2-1） 式中 G1 注射机的最大注射量 m 总质量 塑料件加浇注系统凝料的总质量 经计算 m 总质量 大约为 2400cm3，所以可以选用公称注射容量为 4000cm3 X S ZY 4000 型注射机。 PP 为非极性的结晶性高聚物，吸水率低，约为 0.03% 0.04%，注射时一般不需干燥。 PP 粘度适中，流动性好，设定料温在 220 260之间，模温在 60左右，用于成型生产的注射机主要技术参数如表 2 所示 表 2 型号 XS ZY 4000 公称注射容量 cm3 4000 螺杆直径 130 注射压力 /MPa 106 注射行程 370 合模力 MN 10.0 Smax cm2 3800 动模行程 Lmax 1100 华北工学院分校毕业设计（论文） 9 模厚 hmax/ 1000 拉杆开距 1050 950 模板开距 2100 顶出形式 中心液压顶出，两侧 顶杆顶出 产地 上海 第 2 节 注射压力的校核 在选择注射机注射压力时应选择大于制品注射成型压力的注射压力。经过查阅文献本设计选择的 DSM 公司的 PP/EPDM 的注射成型压力约为 85MPa，虽然本设计的制品件为薄壁制件，但是具有 106MPa 注射压力的 XS ZY 4000 型注射机是可以满足要求的。 第 3 节 锁模力的校核 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔料的压力之积，称为锁模力。所选注射机的锁模力应大于模具所需的锁模力，否则，模具在分型面容易被高压熔融塑料所涨开。由上述得锁模力计算 公式如下： F 机 PA （ 2-2） 式中 F 机 注射机的锁模力 P 模具型腔内的熔料压力 A 塑料件和浇注系统在分型面上的投影面积之和 模具型腔内的压力 P 一般取 20 50MPa。 经计算 A 0.198m2,则模具所需的锁模力为 3.96MN 9.9MN，所以上面所选的注射机符合要求。 第 4 节 开模行程的校核 单分型面注射模具所需的开模行程 S h1+h2+(5 10)mm (2-3) 式中 h1 顶出距离（或型芯高度） h2 塑件加料把总高度 S 开模行程。 华北工学院分校毕业设计（论文） 10 本设计中的模具开模行程不足 2000mm,远小于所选注射机的 1100mm. 第三章 浇注系统的设计 根据保险杠的结构特征与外观要求，模具的结构类型应采用多点浇口的三板式注射模或热流道模具。现采用热流道注射成型，定模顶出机构，浇口及推杆均设置在制品内 表面。模具如图 3-1 所示 图 3-1 AAA?96 无流道系统，这项新技术的开发乃是注射模具的一次重大改革。它的应用不仅缩短了成型周期、提高了生产效率，同时也节省了原料。在大型模具设计中，无流道系统设计应用愈来愈广，特别是热流道模具，它是大型模具的设计方向 1。具有以下独特优点： 缩短成型周期，一般可达 30% 40%。 避免回收大量回头料，从而节省原料，降低成本。 由于严格控制温度，因此提高了制品质量，保证了制品的尺寸精度和强度。 热流道有利于压力传递，从而可降低注射压力。 缩短开模行程，有利于保护模具，延长模具使用寿命。 华北工学院分校毕业设计（论文） 11 无需修剪料把，节省工时和人力。 缩短制模周期，制品成本降低，在一般情况下生产成本降低 16% 下面就热流道浇注系统的具体设计简述如下： (1).喷嘴形式：本设计采用外热式延伸喷嘴。 (2).浇注系统断面尺寸：经计算得到保险杠的体积约为 2400cm3 由使用的注射机的公称注射了量 Vmax=4000cm3，注射时间 t=15 秒， PP 的体积流量 qv 为 qv=tv0=scm1524003 （ 3-1） 由塑料成型工艺及模具简明手册上的图 3-34 -qv-Rn 关系曲线查得主流道 的当量半径 Rn=3.7 （取 =5.0 105s-1时，故主流道大端直径 D2=10 ，小端直径 D1=8 ，点浇口直径 d=2 。 （ 3）型腔压力的估算。 PP/EPDM 的注射压力 pi 为 110 140Mpa，取 pi=125Mpa 则型腔压力 pM=kpi=0.4 125 Mpa=50 Mpa 华北工学院分校毕业设计（论文） 12 第四章 加热冷却系统的设计 第 1 节 综述 模具温度调节有两个目的：一是提高成型率，二是提高制品的质量。注射成型时，对多数塑料来说，是把 200左右的塑料熔体注入模腔内，固化后当摩温降低到 5060时取出制品。这个温差若调节不好，不但影响熔料冲模，且易使制品翘曲变形和开裂。模具内快速冷却定型，是缩短成型周期，提高生产效率的重要措施。 加热是调节模具温度的一个方面。为了保持一定的注射温度，应对模具进行加热 。大型模具中，如果成型距离比较长，塑件壁厚，即使是低熔点塑料，为了防止冲模不满，在初始注射时也应对模具进行加热。 在模具内设置冷却系统是控制模具温度的有效措施。为了缩短制品模制周期，总是希望模具温度低一些，但是模温太低会使塑件产生料流迹，熔接缝线（或熔接不牢），强度差和严重缺料等问题。模温过高，虽然熔料流动性好，制品表面粗糙度小，力学性能好，但却发生大的收缩，成型周期长并产生缩孔。因此，模具应保持一定的模温，这样就必须靠模具的加热、冷却系统来调节。 第 2 节 模具冷却分析 塑料注射模具的冷却剂常用压缩空 气、水和冷冻水，但其温度不宜过低导致冷却效率降低，一般选在 10适宜。 对于大型模具最好以自来水冷却，有条件时可用深井水冷却，这样较为经济。水在模具通道中的流速应尽可能高一些。就流动状态来说，湍流比层流好。在湍流条件下，热传递速率高于层流 1020 倍。因为才层流中冷却水以平行于冷却通道壁的诸同心层运动，从而妨碍了模具向冷却水散热过程的进行。然而一旦达到湍流状态，再增加冷却水在管内的流速，其传热速率并无明显提高。 华北工学院分校毕业设计（论文） 13 第 3 节 冷却系统的分析计算 由产品图得知，制品厚度为 5mm，查表 3-792，得到制品在 模内冷却时间 tc 为57.5s。由于该制品开模时无法自动坠落，须由手工取出。设开模取出制品的时间为15s，再加上注射时间 15s，开模时间 6.5s，闭模时间 6s，故制品的成型周期 T=100s PP/EPDM 带入型腔内的总热量 Qin： Qin=nGq (4-1) n= hhT /36/10036003600 次次 查表 3-782得 q=586J/g G=(2400 0.904)g=2169.6g 则 Qin=nGq=（ 36 2169.6 586） J/h =46339473.6 J/h 46339KJ/h (1)模具表面空气对流所散去的热量 Q1。 Q1=h1A1(TMV Tr) (4-2) 式中 Q1 单位时间内通过自然对流散发到空气中的模具热量，单位为 KJ/h； h1 自然对流时的传热系数，单位为 W/（ .K）； A1 能够发生自然对流的 模具表面积，单位为； TMV 模具整体的平均温度，单位为； Tr 室温，单位为。 计算得： Q1=2846KJ/h (2)模具表面辐射到空气中的热量 Q2 Q2=20.8AMC 100273100273 rMV TT （ 4-3） 式中 AMC 模具四周与空气接触的侧表面面积，单位为； 辐射率。 计算得： Q2=169 KJ/h （ 3）模具传给注射机的热量 Q3。 Q3=h3A2(TMV Tr) （ 4-4） 式中 Q3 单位时间内模具传给动、定模固定板的热量，单位为 KJ/h A2 动模座和定模座与注射机动、定模固定板的接触面积，单位为 计算得： Q3=21KJ/h （ 4）冷却水传出的热量 Q4。 华北工学院分校毕业设计（论文） 14 Q4=Qin (Q1+Q2 Q3) （ 4-5） 计算得： Q4=43303KJ/h 这些热量应由凹模和型芯冷却系统带走。考虑到型芯储存的热量多，且散热条件差，故须强化冷却，采用式（ 3-67） 2的分配方案，则凹模冷却系统应带走的热量 Q4 凹模 为 Q4 凹模 =0.4Q4=17321.2KJ/h 型芯冷却系统应带走的热量 Q4 凸 为 Q4 凸 =25981.8KJ/h （ 5）凹模冷却系统计算。设型腔最 高温度为 60，最低温度 55，则型腔平均温度为 57.5。 凹模所需冷却水流量 qv 凹 。设冷却水进口温度为 20，出口温度为 25，由凹模冷却水管带走的热量 Q Q4 凹 将使水温上升。由式 qv 凹 =TcQp凹4 （ 4-6） 计算得 qv 凹 =TcQp凹4=60)2025(183.410 2.173213 m3/min =0.0138 m3/min 凹模冷却水管直径 d 凹 及流速 v 凹 。由 qv 凹 查表得 d 凹 =25mm，最低速度 v 凹 =24dqv 凹 = smsm /469.0/60)1025( 0138.04 23 冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热系数。冷却水平均温度为 22.5，查表得，取 f=6.47，再由下式 2.08.0)(187.4dvf 凹 2.038.0)1025()469.01000(47.6187.4 kJ/( .h. ) =7765 kJ/( .h. ) 冷却管道总传热面积 A 凹 。 A 凹 =）（凹 5.225.577765 2.173214 TQ =0.063 该模具设计中，凹模冷却水总传热面积远大于 0.063 ，满足要求。可以考虑间歇式供水。 华北工学院分校毕业设计（论文） 15 所需凹模水道长度 L 凹 =凹凹dA=31025065.0=0.81m 流动状态校核。 凹凹 dvRe （ 4-7） 式中 Re 雷诺数； 运动粘度。 故 Re=6101025.0469.0 =11725 10000 紊流，冷却回路具有良好的冷却效果。 （ 6）型芯冷却系统计算 型芯所需冷却水流量 qv 凸 、管径 d 凸 及流速 v 凸 。考虑到型芯成型面应具有型腔相同的平均温度，仍取为 57.5，冷却水进口温度仍为 20，出口温度取为 27，则冷却水平均温度仍为 23.5。欲从型芯中带走 25981.8KJ/h 的热量，所需冷却水的体积流量为 m i n/6020)-( 2 74 . 1 8 31000 2 5 9 8 1 . 8 34 cmTcQqpV 凸凸 =0.015 min/3cm 查表得水管直径为 20mm 最低流速60)1020(015.044232 凸凸凸dqvv =0.796m/s 冷却水管面积凸A 24 098.0)5.235.57(7 7 6 5 8.2 5 9 8 1 mThQA 凸凸 所需脱模水道长度凸L mdAL 56.11020098.03 凸凸凸 实际设计 3m,完全满足要求。 第 4 节 冷却系统的设计 冷却系统的设计好坏直接关系到产品的质量。冷却不均匀，会使制件翘曲变形，华北工学院分校毕业设计（论文） 16 产生内应力、开裂等。同时也影响塑件的成型周期，因而设计冷却系统在整个塑料模具设计中占有较为重要的作用。在设计冷却系统时应遵循以下原则： （ 1）冷却水孔数量多、尺寸大、间距小，冷却效果好。 （ 2）水孔排列尽可能按型腔形状排列，离型腔的距离视制件的壁厚情况而定。 （ 3）热量聚集的地方加强冷却（塑件壁厚处和热浇口处）。 （ 4）降低入口和出口的水温 差，这样就要求流程尽可能短而不要太长。 （ 5）在产生熔接痕处避免冷却过度，以免影响熔接牢度。 （ 6）一般情况下，水孔的直径不得过小，在 8 12 之间选取较好。 本设计采用如图 4-1 所示的贯通式水道，同时进行型腔和型芯的冷却，水孔的布置按制件形状而排列，这种冷却在大型模具中较为合适。 图 4-1 第 5 节 加热系统的设计 本设计的加热系统分为两部分：一是过长喷嘴部分用电热线圈加热；二是成型零件部分开机前的预热 用热水和过热水加热。 电热线圈加热系统结构简单，使用方便，清洁卫生，传热好，为要求模温较高的大型塑料注射模所采用。但有局部过热的缺点。 本设计中的冷却水孔同时可作为开机前的预热水道。 华北工学院分校毕业设计（论文） 17 第五章 成型零件的设计 第 1 节 成型零件工作尺寸的计算 大型塑料注射模具零件工作尺寸的确定，不能采用中小型模具零件的计算方法，因为模具制造公差对中小型塑件尺寸精度影响很大，而 塑料收缩率波 动值却对大塑件（即大型模具）尺寸精度影响很大。在计算时应根据原四机部制订的塑件尺寸公差表和精度选用表为依据，同时考虑模具模具材料的热膨胀率和塑件的综合收缩率 综合收缩率 SQ=S Q 其中 S 是塑料的收缩率 Q 是模具成型零件材料的热膨胀率 Q=（ T T1） 100% （ 5-1） 式中 金属材料膨胀系数（ 1） T 模具成型零件的加工温度（） T 模具常温（） 查 表得 PP/EPDM 的收缩率为 S=1.0 2.5% S =1.75% Q=（ T T1） 100%=12.8 10 6（ 240 60） 100%=0.2304% SQ=S Q=1.75% 0.2304%=1.5196% 模具使用到额定寿命一半时的平均尺寸 LMCP=LSCP LSCPSQ 5.1.1 对型腔内径来说 LMCP=LM22 ZC （ 5-2） 即： LM= LMCP（22 ZC ） （ 5-3） 减去修模余量 x ，再标上制造公差，得： 华北工学院分校毕业设计（论文） 18 LM= ZXCZM C PL )22( （ 5-4） 令22 zxc ，于是上式变为： ZZM C PM LL )( （ 5-5） 其中 LM 为模具的单向公差名义尺寸 c 模具成型零件的总磨损值 z 模具成型零件的制造公差 塑件制造总公差 对于大型制件，如果维持制造公差 z =3，则加工精度低，而且随着制件尺寸变大加工精度愈来愈低，因此大型制件的模具应取 z 3。 所以型腔的长度方向 z 可以取 z =10，查表得 =4.5mm z =0.45 mm LMCP=LSCP LSCPSQ=1320+1320 1.5196%=1340.06 ZZM C PM LL )( = 45.0)45.006.1340( =1339.61+0.45 型腔的宽度方向，查表得 =1.02mm z =5 =0.20mm LMCP=LSCP LSCPSQ=150+150 1.5196%=152.28 mm ZZM C PM LL )( = 20.0)20.028.152( =152.08+0.20 5.1.2 对型芯外径尺寸来说 即： LM= LMCP+22 ZC （ 5-6） 考虑上修模余量 x ，再标上制造公差 令22 zxc ，于是上式变为： LM=ZZMCPL )( 华北工学院分校毕业设计（论文） 19 所以型芯的长度方向z可以取z=10， 查表得 =4.5mm z=0.45 mm LMCP=LSCP LSCPSQ=1310+1310 1.5196%=1329.91 LM=ZZMCPL )(=45.0)45.091.1329( =1330.36-0.45 型芯的宽度方向，查表得 =1.02mm z = 5 =0.20mm LMCP=LSCP LSCPSQ=140+140 1.5196%=142.13 mm LM=ZZMCPL )(=（ 142.13+0.20） -0.20=142.33-0.20 5.1.3 型腔深度的计算 HMCP=HSCP+HSCPSQ=90+90 1.5196%=91.37mm 查表得： =0.64 取 z =5=0.128mm HM=ZZMCPH )2(=（ 91.37 0.064） +0.128=91.30+0.128 5.1.4 型芯高度的计算 hMCP=hSCP+hSCPSQ=85+85 1.5196%=86.29mm 查表得 =0.64 取 z =5=0.128mm hM=(hMCP+2Z)Z=(86.29+0.064)-0.128=86.35-0.128 第 2 节 型腔壁厚和垫板厚度的计算 5.2.1 凹模型腔侧壁厚的计算 本模具采用整体式矩形凹模型腔，其长边侧壁厚度依据下公式计算 华北工学院分校毕业设计（论文） 20 tc=34EhcpM （ 5-7） 其中Mp 模腔压力，单位为 MPa E 材料的弹性模量，单位为 MPa 成型零部件的许用变形量 h 凹模型腔的深度 由前面的计算可知， h=90mm Mp=50MPa 查表得 E=2.1 105 MPa PP 的允许变形量，查表可 取 =0.03 mm 当 L/h=1320/90=14.67 时 c=3L4/(2L4+96h4)= 9667.142 67.143 44 1.5 tc= 3 4EhcpM = 35403.0101.290505.1 =92mm 考虑到凹模的侧壁上开有 4 个直径为 130mm 的导套孔，故取凹模侧壁厚为340mm再考虑到模具结构，最后型腔壁厚都取约 400mm。 5.2.2 型腔底板厚度的计算 允许形变量 =0.03mm时，按刚度计算 3 4|EpbcS （ 5-8） 式中 c|-常数 由底板内壁边长之比 L/b 而定。 当 L/b=1320/150=8.8 时 c|=3L4/(2L4+96b4)= 968.82 8.83 44 1.4 3 4|EpbcS = 35403.0101.2150504.1 =177mm 第 3 节 分型面的确定 华北工学院分校毕业设计（论文） 21 在大型塑料注射模具中，分型面的选择对模具的使用寿命、塑件尺寸精度、外观质量及是否脱模等有很大影响。开设分型面时应注意以下几点： （ 1）设计在不引人注目的位置或塑件断面最大尺寸处。 （ 2）不能设在有凹坑和圆滑转角处，应设在加工容易及便于处理、但又不影响美观处。 （ 3）设计时浇口位置的选择及加工问题。 但实际大型模具分型面时应考虑熔料充模的不均 匀性而引起的侧向压力，它会造成凸凹模不不同心 本设计中模具的分型面在推板与动模型腔之间。推板做成圆倒角的阶梯状，可以兼起到合模导向及定位作用。 为了加工方便，型芯采用镶嵌组合。同时在水道的周围加了密封装置。 华北工学院分校毕业设计（论文） 22 第六章 合模导向机构的设计 本设计中所选用的导柱如图 6-1所示 图 6-1 为了延长模具的使用寿命，在导柱的设计中设置了两个油槽，以促进润滑和积存灰垢。 在设计中，选用了 与导柱配套的导套。 四组导柱、导套分别装在模具的四周。 根据模具尺寸选用的导柱工作部分的直径为 96。 华北工学院分校毕业设计（论文） 23 第七章 脱模机构的设计 本设计中采用的是推板和推杆联合顶出制品，当开模至一定距离后，动模板开始带动拉板。继续开模动作则由拉板带动推板，并通过复位杆及推杆板带动推杆与推板同时推动制品脱离定模镶件 。合模时，推杆由复位杆复位。此种定模顶出机构简单可靠，应用较广。 其中，推杆和定模部分的配合为间隙配合， 8 根推杆间隙还具有一定的排气的效果外。 为了防止推板划伤型芯，推板和型芯之间应 .留有 0.20mm 的间隙（也具有一定排气效果，与推杆间隙、 熔体流动末端的型芯上的排气槽共同组成了模具的排气系统 ），同时推板与型芯的接触部分应与开模方向成 5 10。 。 由于推出板重量较大， 单靠几根推杆和复位杆承担是远不够的，所以在设计中专门为其设计了四组导柱、导套以保证推出机构平稳运动。 附 ：大型塑料注射模具设计特点： 1、 由于模具尺寸大，在满足强度要求的模具型腔在高压作用下仍可能产生较大变形，从而产生溢料现象。故型腔校核应以刚度校核为准。 2、 在大型模具中为了机械加工 、研磨、抛光和热处理的方便，成型零件一般使用组合式结构。 3、 对脱模机构要求高。 4、 对型腔排气系统也不同于小型模具。 华北工学院分校毕业设计（论文） 24 5、 需设置加热和冷却系统。 参 考 文 献 1. 奚永生 鲍明飞 刘晓明 编著 大型注塑模具设计 中国轻工业出版社出版社 1996 2. 王孝培 主编 、塑料成型工艺及模具简明手册 、机械工业出版社 、 2001 3. 贾润礼 程志远 编著实用注塑模设计手册、中国轻工业出版社出版社 、 2000 4. 申开智 主编 、塑料成型模具 、中国轻工业出版社 、 2002 5. 黄锐 主编 、曾邦禄 副主编 、塑料成型工艺 学 、中国轻工业出版社 、 1998 6. 华南理工大学 黄毅宏 、上海交通大学 李明辉 主编 、模具制造工艺 、机械工业出版社 、 2002 7. 塑料模设计手册编写组 编著 、塑料模设计手册 、机械工业出版社 、 1999 8. 塑料模具技术手册编委会 编 、塑料模具技术手册 、机械工业出版社 、 1997 9. 北京化工学院 、天津轻工业学院 主编 、塑料成型机械 、中国轻工业出版社 、2002 10. 王树勋 ，邓庚厚 编 、典型注塑模具结构图册 、中南工业大学出版社 、 1992 11. 扬可桢 程光蕴 主编 、机械设计基础 、 高等教育出版社 、 2002 12. 陈经斗 ，许镇 ，董培蓓 、刘黎 主编 、画法几何及机械制