摩托车尾灯防爆罩注射模具设计

1、目 录 目目 录录.- 0 - 摘摘 要要.- 1 - PSTRACT.- 2 - 1 前言前言.- 3 - 1.1 模具工业在国民经济中的地位 .- 3 - 1.2 我国模具工业的现状 .- 4 - 1.3 我国模具技术的现状及发展趋势 .- 5 - 2 成型工艺分析成型工艺分析.- 6 - 2.1 塑件零件图.- 6 - 2.2 塑件的工艺性分析.- 6 - 2.3 模塑设备的选择.- 8 - 2.4 塑件注射工艺参数的确定.- 9 - 2.5 注射模的结构设计.- 9 - 2.6 侧向分型与抽芯机构设计9.- 16 - 3 模具的有关计算模具的有关计算.- 17 - 3.1 型腔和型芯工

2、作尺寸计算 .- 17 - 3.2 型腔侧壁厚度和底版厚度计算 .- 19 - 4 模架的选择模架的选择.- 20 - 5 注射机的校核注射机的校核.- 22 - 5.1 最大注射量的校核 .- 22 - 5.2 注射压力的校核 .- 23 - 5.3 锁模力的校核 .- 23 - 5.4 模具外形尺寸校核 .- 23 - 5.5 开模行程的校核 .- 24 - 总总 结结.- 24 - 参考文献参考文献.- 25 - 致致 谢谢.- 26 - 毕业设计说明书 - 1 - 注射模具设计注射模具设计 摘摘 要要 本设计从注塑模具的现状出发，简单阐述了模具发展的前景和可能的研究方向；对 使用氨基塑

3、料为原料的灯罩进行产品造型设计，再对外壳进行了结构分析，并根据工艺 参数、原料性能、产品要求对此产品进行模具设计。本文设计了一副一模四腔的注塑模 具，其中利用了三维流道分析功能，还有利用 UG 模具工具的功能对型腔进行初步设计。 关键词：模具设计，注射模具，摩托车尾灯防爆罩。 毕业设计说明书 - 2 - Abstract This design start from the current situation of injection mold, briefly discusses the prospects for mold development and possible research

4、 directions. Next doing the product design about a cover of Protect the car engine, this based the mixture material of MF . And then finish structure analysis about the back cover shell, getting a mold design according to process parameters, materials properties, requirements of this product. This p

5、aper designs injection mold of a one-mode with one-cavity, which use the UG three-dimensional modeling capabilities and with the flow analysis, as well as doing preliminary design features of the cavity based on the mold tool by UG. Key words: mold design, injection mold,Lampshade 毕业设计说明书 - 3 - 1 前言

6、前言 1.11.1 模具工业在国民经济中的地位模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的 流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低， 生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的 高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它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。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在 1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业 技术改造序列的第一位。

7、 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模 具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛 的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中 6090的产品的零件，组件和部件的生 产加工。 模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为 例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市 场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件， 经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。 汽车基本车型不断增加，2005 年将达到 17

8、0 种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价 值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有 80的模具需要更 换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有 14 种排量 80 多个车型， 1000 多个型号。单辆摩托车约有零件 2000 种，共计 5000 多个，其中一半以上需要模具 生产。一个型号的摩托车生产需 1000 副模具，总价值为 1000 多万元。其他行业，如电 子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。 中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先

9、进 的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有 很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特 毕业设计说明书 - 4 - 别重要的意义。 1.21.2 我国模具工业的现状我国模具工业的现状 自 20 世纪 80 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的 动力。20 世纪 90 年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在 1990 年仅 60 亿元人民币，1994 年增长到 130 亿元人民币，1999 年已达到 245 亿元人民币，2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预计每年仍会以 10

10、15的速度快速增长。 目前，我国 17000 多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂 外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等， 都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。 例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我 国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅 速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。 例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和 外商独资的模具企业则多集中于

11、沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分 之一。其中，冲压模具约占 50（中国台湾：40） ，塑料模具约占 33（中国台湾： 48） ，压铸模具约占 6（中国台湾：5） ，其他各类模具约占 11（中国台湾：7） 。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（19611981） ，成长期（19811991） ， 成熟期（19912001）三个阶段。 萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机 械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等） 逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民

12、生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模， 玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1981 年1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产 业对工业发展的重要性日益彰显，自 1982 年起，台湾地区就将模具产业纳入“策略性工 业适用范围” ，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整 体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐 渐形成台湾模具工业两大主流。从 1985 年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和 制造等 CAD/CAM 技术，所以台湾模具业接触 CAD/CAM/CAE/CAT 技术的时间相当早。 毕业

13、设计说明书 - 5 - 成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下，1994 年，1998 年，由台湾地区政 府委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用 与发展计划” ，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依 赖高的模具。1997 年 11 月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（ISTMA）认 同获准入会，正式成为世界模具协会会员， 。整体而言，台湾模具产业在这一阶段的发展， 随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应 对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信

14、与 光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模具。 1.31.3 我国模具技术的现状及发展趋势我国模具技术的现状及发展趋势 20 世纪 80 年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成 为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发 展也十分迅速。近年来，每年都以 15的增长速度快速发展。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， 许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我 国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要

15、发展成为世界制造强国，仍将依赖 于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。 毕业设计说明书 - 6 - 2 成型工艺成型工艺分析分析 2.12.1 塑件零件图塑件零件图 零件图的二维图如下： 图 1. 防爆罩图 2.22.2 塑件的工艺性分析塑件的工艺性分析 2.2.1 功能分析 功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标，该塑件是日 用品,要承受一定的外力,所以对制件的塑性有一定的要求.如屈服强度, ,摩擦因素等;塑 件的工作温度是室温,这使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度,分解温度的要求降低;作 为一种日用品,生产批量应该是大批大量生产,这样,就必须考虑生产成本和模具

16、寿命,在 材料的选择时要综合各种因素;此外,塑料都会老化,还要考虑其氧化性 。 2.2.2 塑件的原材料分析 我们采用PS, PS塑料（聚苯乙烯），英文名称:Polystyrene，比重：1.05克/立方厘 米，成型收缩率：0.6-0.8%，成型温度：170-250。 毕业设计说明书 - 7 - 通用级聚苯乙烯是一种热塑性树脂,为无色、无臭、无味而有光泽的、透明的珠状或 粒状的固体。密度1.041.09,透明度88%92%,折射率1.591.60。在应力作用下,产生 双折射,即所谓应力-光学效应。产品的熔融温度150180,热分解温度300,热变形温 度70100,长期使用温度为6080。在较

17、热变形温度低56下,经退火处理后,可 消除应力,使热变形温度有所提高。若在生产过程中加入少许-甲基苯乙烯,可提高通用 聚苯乙烯的耐热等级。 它可溶于芳香烃、氯代烃、脂肪族酮和酯等,但在丙酮中只能溶胀。可耐某些矿物油、 有机酸、碱、盐、低级醇及其水溶液的作用。吸水率低,在潮湿环境中仍能保持其力学性 能和尺寸稳定性。光学性能仅次于丙烯酸类树脂。电性能优异,体积电阻率和表面电阻率 都很高,且不受温度、湿度变化的影响,也不受电晕放电的影响。耐辐照性能也很好。其 主要缺点是质脆易裂、冲击强度较低,耐热性较差,不能耐沸水,只能在较低温度和较低负 荷下使用。耐日光性较差,易燃。燃烧时发黑烟,且有特殊臭味。

18、聚苯乙烯流动性好,加工性能好,易着色,尺寸稳定性好。可用注塑、挤塑、吹塑、发 泡、热成型、粘接、涂覆、焊接、机加工、印刷等方法加工成各种制件,特别适用于注射 成型。 注射成型时物料一般可不经干燥而直接使用。但为了提高制品质量,可以5570鼓 风烘箱内预干燥12h。具体加工条件大致为：料筒温度200左右,模具温度6080, 注塑温度170220,60150MPa,压缩比为1.64.0。成型后的制品为了消除内应力,可 在红外线灯或鼓风烘箱内于70恒温处理24h。 挤塑成型时,一般采用的螺杆长径比L/D为1724,以空气冷却,挤塑温度150200。 吹塑成型时,可采用注塑和挤塑制得的型坯进行吹塑制得

19、所需制品。吹塑压力一般为 0.10.3MPa。 2.2.3 尺寸精度分析 从零件图上分析，该零件的形状比较简单,是个规则的旋转体，但中间有侧凹，模具 设计时须设置侧向分型面等复杂机构，该零件的主要尺寸精度为 IT8 级。由以上分析可 见，该零件的尺寸精度要求不是很高，对应模具相关零件的尺寸加工可以保证。 从塑件厚度上来看,厚度为 1.5mm,塑件均匀,比较容易注射成型。 2.2.4表面质量分析 毕业设计说明书 - 8 - 该零件的表面除表面粗糙度为 Ra1.6um，要求不得有毛刺，没有其他特别的表面质量 要求，故比较容易实现。 2.32.3 模塑设备的选择模塑设备的选择 按塑化方式(即塑化用的

20、零部件及原理)不同,注射机可分为柱塞式和螺杆式两大类注 射机。 螺杆式注射机。先是动模部分和定模部分合模，接着注射油缸活塞推动螺杆按要求 的注射压力和注射速度将已塑化好的塑料经喷嘴及模具的浇注系统射入型腔，当塑科充 满型腔后，螺杆继续对塑料保持一定的压力，促使塑料补充塑件冷却收缩所需之料，同 时阻止塑料倒流，经一定时问的保压后，注射油缸活塞压力消失，螺杆开始转动。这时， 由料斗落入科简的塑料在料简中塑化。当模具型腔内的塑件冷却定型后，摸具打开，在 模具推出机构的作用下，塑件由模具型芯中脱出. 柱塞式注射机。由注射机的合模机构带动模具的动模部分与定模部分合模，然后注 射机的柱塞将塑料推进到加料筒

21、中，使其熔融成粘流态。在高压下，高速地通过喷嘴和 模具的浇注系统进入型腔。充满型腔的熔体在型腔中保压冷却定型。然后，柱塞复位， 料斗中的塑料又落入料筒。合模机构带动动模部分把模具打开，由推件板把塑件由型芯 上推下。 模塑设备的选择主要依据注射量，因此需计算塑件的质量，经计算，塑件的体积 V=72.5根据设计手册可查得 PS 的密度为 1.05g/;故塑件的质量为 3 cm 3 cm W=72.5X1.05=76.0g 根据以上因素及计算结果,考虑塑件的外形尺寸、注射时所需压力和一般工厂的现有 设备等情况，本模具采用一模四腔的模具结构，初选注射机为 G54-S200/400。 注射机的工艺参数表

22、 G54-S200/400 额定注射量：200-400cm 螺杆直径：55mm 注射压力：109M Pa 注射行程：160mm 毕业设计说明书 - 9 - 合模力：2540KN 最大成型面积：645cm2 最大开模行程：260mm 模具最大厚度：406mm 模具最小厚度：165mm 2.42.4 塑件注射工艺参数的确定塑件注射工艺参数的确定 根据设计手册并参考工厂实际应用的情况，增强 PS 的成型工艺参数可作为如下选择： (1)预热:温度 8085时间 23h； (2)料筒温度:后段 150170中段 165180前段 180200； (3)喷嘴温度:170180； (4)模具温度:5080；

23、 (5)注射压力:60100Mpa； (6)成型时间:注射时间 2090s 高压时间 05s 冷却时间 20120s 总周期 50220s (7)螺杆转速:30r/min； 上述工艺参数在试模时需作适当调整。 2.52.5 注射模的结构设计注射模的结构设计 2.5.1分型面的选择 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型 位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的 制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。 选择分型面时一般应遵循以下几项原则： （1) 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 （2) 便于

24、塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 （3) 保证塑件的精度要求。 毕业设计说明书 - 10 - （4) 满足塑件的外观质量要求。 （5) 便于模具加工制造。 （6) 有利于防止溢料。 （7) 有利于排气的效果。 该塑件分型面没有悬念，就选取在塑件投影面积最大处。 图2 分型面 2.5.2确定型腔的排列方式 本塑件在注射时采用一模四腔，考虑到模具成型零件和出模方式的设计，模具的型 腔排列方如图 3 所示。 图 3 型腔的排样 2.5.3浇注系统的设计 注射模的浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。它的作用是将 毕业设计说明书 - 11 - 熔体平稳的引入到型腔，并在填充的

25、过程中将压力传递到型腔的各部位，以获得组织致 密、外形清晰、表面光洁和尺寸稳定的塑件。因此浇注系统的设计直接关系到注射成型 的效率和塑件的质量。 浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类 普通浇注系统的组成 注射模的浇注系统均由主流道、分流道、浇口及冷料穴四部分组成。 (1)主流道 主流道是指从注射机喷嘴与模具接触处开始到有分流道为止的一段料流通道。它起 到将熔体从喷嘴引入模具的作用，主流道尺寸的大小直接影响熔体的流动速度的填充时 间。 (2)分流道 分流道是主流道与型腔进料口之间的一段流道，主要起分流和转向作用，即将熔体 由主流道分流到各个型腔的过渡通道，也是浇注系统的断面变化和熔体

26、流动转向的过渡 通道。 (3)浇口 浇口是指料流进入型腔前最狭窄部分，也是浇注系统中最短的一段，其尺寸狭小且 短，目的是使料流进入型腔前加速，便于充满型腔，且又利于封闭型腔口，防止熔体倒 流。另外，也便于成型后冷料与塑件分离。 (4)冷料穴 在每个注射成型周期开始时，最前端的料接触低温模具后会降温、变硬被称之为冷 料，为防止此冷料堵塞浇口或影响制件的质量而设置的冷料穴，其作用就是储藏泠料。 冷料穴一般设在主流道的末端，有时在分流道的末端也增设冷料穴。 浇注系统设计的基本原则 1）必须了解塑料的工艺特性； 2）排气良好； 3）防止型芯和塑件变形； 4）减少熔体流程和塑料耗量； 5）修整方便并保正

27、塑件的外观质量； 6）要求热量及压力损失最小。 2.5.4主流道设计 毕业设计说明书 - 12 - （1）为便于凝料从主流道中拔出主流道设计成圆锥形。 （2）主流道与分流道结合处采用圆角过度。(其半径 R 为 13mm) （3）在保证塑件成型良好的前提下，主流道的长度 L 应尽量短。 （L 不超过 60mm） （4）设置主流道衬套。 根据以上原则得 主流道尺寸 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段 带有锥度的流动通道。根据设计手册查XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴孔 径为d=4mm,喷嘴前端球面半径R=12mm。 根据模具主流道与喷嘴 SR=SR1+（12）m

28、m 和 d=d1+(0.51)mm，取主流道球面半径 SR=13mm；小端直径 d=4.5mm。经过计算大端直径为 10.5mm。 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形其斜度为1至3度，经换算 主流道 为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料断设计半径r=5 mm的圆弧过渡。 主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具 主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式-浇口套.以便有效的选用优质钢材 单独进行加工和热处理。浇口套都是标准件，只需去买就行了。常用浇口套分为有托浇 口套和无托浇口套两种下图为前者，有托浇口套用于配装定位圈。由

29、于注射机的喷嘴圆 弧半径为12mm，所以浇口套的为R13mm。如图4所示. 图 4 主流道衬套 分流道和浇口如下图 毕业设计说明书 - 13 - 2.5.8浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型 腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流 道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的 形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是 浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道 的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 2.5

30、.9推件机构的设计 推出机构把塑件及浇注系统从从型腔中或型芯上脱出来的机构。 推出机构组成：推出部件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位 钉） 、推出导向部件（推杆导柱、推杆导套） 、复位部件（复位杆） 。 推出机构设计原则 制件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定 制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则。 （1）推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机 构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面 设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。 (

31、2) 保证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设 计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。 毕业设计说明书 - 14 - 推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推 力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推 板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 （3）机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要 有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。 （4）良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内

32、部，或隐蔽面和非装饰面， 对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质 量。 （5）合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保 证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出， 液压气动推出机构。 （6）把塑件推出模具 10mm 左右；如果脱模斜度较大时可以顶出塑件深度的 2/3 就可以 了。 本套模具的推出机构为机动推出，形式较为简单，型腔有16个直径为4特制顶针。 2.5.10成型零件结构设计 1.凹模结构设计 凹模的结构形式: （1)整体式凹模 凹模由整块材料构成 结构特点：牢固、不易变形、塑件质量好

33、。 适用范围：形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工的中小型塑件。 大型模具不易采用整体式结构： 1）.不便于加工，维修困难 2).大件不易热处理（淬不透） 3).模具生产周 期长，成本高 4).切削量太大，浪费钢材 5).搬运不便 （2）整体嵌入式凹模 凹模由整块金属材料加工成并镶入模套中 结构特点：型腔尺寸小，凹模镶件外形多为旋转体，更换方便。 适用范围：塑件尺寸较小的多型腔模具 装配情况: 毕业设计说明书 - 15 - 过渡配合：H7/js6（较松过渡配合） H7/n6（较紧过渡配合） H7/m6（介于二者之间)） （3）局部镶嵌式凹模 将凹模中易磨损的部位做成镶件嵌入模体中 结构

34、特点：易磨损镶件部分易加工易更换 大面积镶拼凹模 凹模由许多拼块镶制组合而成 组合目的：满足大型塑件凸凹形状的需求，便于机加、维修、抛光、研磨、热处理 以及节约贵重模具钢材。 适用范围：广泛应用于大型塑件上。 根据镶拼方式的不同可分为。 2.凸模结构设计 (1)整体式型芯 (2)组合式型芯型芯采用拼块组合 型芯采用拼块组合 适用范围：塑件内型较复杂的情况 优缺点：节约贵重金属，减少加工量，拼接处必须牢靠严密 根据以上凹凸模结构形式与分析，结合塑件的结构图（1）与（2） ，看出本塑件比较 简单，精度要求不高。本模具采用一模两件的结构形式,考虑加工的难易程度和材料的价 值利用等因素,凹凸模采用整体

35、结构,其结构形式 2.62.6 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计9 9 当在注射成型的塑件上与开合模方向不同的内侧或外侧有孔、凹穴或凸台时，塑件 就不能直接由推杆等推出机构推出脱模，此时，模具上成型该处的零件必须制成可侧向 移动的活动型芯，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后在把塑件从 模内推出，否则就无法脱模。 2.6.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定 壳体中间槽需要用到抽芯机构，在这里运用机动方式抽芯。驱动方式为斜导柱。该 毕业设计说明书 - 16 - 塑件的侧凹较浅,所需的抽芯距不大,侧凹的成型面积也不大,所以采用斜导柱侧抽芯足够. 一般将主型芯和滑块位置设于动

36、模，这样在脱模过程中，侧向分型时对塑件有限制侧向 移动的作用，塑件不会黏附在滑块上，脱模比较顺利。 2.6.2 斜导柱的设计 斜导柱设置在定模，与滑块的中线对齐，有足够的强度。 斜导柱顶端用模珂和定模板固定并磨到和定模板平，在开模时能随驱使滑块沿动模 板上的导滑槽滑动。斜导柱倾斜角为20度。 2.6.3 滑块的组合及设计形式 设计其组合方式时应考虑分型与抽芯的方向要求,并保证塑件有较好的外观质量,另外 还应使滑块的组合部分具有足够的强度。利用滑块水平两侧面的凸耳与模套对应的导滑 槽滑动配合,达到侧向分型与复位的目的。为防止滑块离开动模，采用压块压住滑块两边 的凸耳。 2.6.4 各项尺寸的计算

37、与校核 斜导柱、滑块、导柱之间的相对位置以及脱模推出完成后的相对位置如图所示。 斜导柱的导向倾斜角为20度，从合模到开模斜导柱刚离开滑块时，斜导柱的移动距 离是36.5mm，保证了滑块止动上的配合。 需要抽芯的距离是：3.5smm 抽 斜导柱刚好抽出来时的推动距离：7.5lmm 推 因：+3，所以抽芯距离满足要求，塑件能正常取出。ls 推抽 毕业设计说明书 - 17 - 图 4.15 侧向分型与抽芯分析 3 模具的有关计算模具的有关计算 3.13.1 型腔和型芯工作尺寸计算型腔和型芯工作尺寸计算 本塑件中成型零件工作尺寸均采用平均法计算。查表得 PS 塑料的收缩率为 ,所以平均收缩率为，考 m

38、inmax 0.6%,0.8%SS0.6%0.8% / 20.7% cp S 虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取。3/ z a. 型腔工作尺寸计算 根据型腔径向尺寸计算公式： z cpssM SLLL 0 4 3 现对有关尺寸进行计算 0.4 0 38.2 z cpssM SLLL 0 4 3 0.4 3 0 3 (38.538.5 0.7%0.4) 4 mm 0.38 0 38.2 0.8 0 50.0 z cpssM SLLL 0 4 3 毕业设计说明书 - 18 - 0.8 3 0 3 49.749.7 0.7%0.8 4 mm 0.02 0 50.0 根据型腔深度尺寸计算公式：

39、可得 Z CPssm SHHH 0 3 2 0 0.38 40 Z CPssm SHHH 0 3 2 0 0.38 3 2 40.540.5 0.7%0.38 3 mm 0 0.13 40.0 b.型芯工作尺寸计算 根据型芯径向尺寸计算公式：对有关尺寸进行计算。 0 4 3 z cpsm SHHL 0 1.14 47.0 0 4 3 z cpsm SHHL 0 1.14 3 3 46.546.5 0.7%1.14 4 mm 0 0.38 47.0 c.型孔之间的中心距 根据中心距计算公式:对有关尺寸计算 2 z CPssm SCCC 0 2.10 80 2 z CPssm SCCC 毕业设计说

40、明书 - 19 - 12.10 7979 0.7% 23 mm80.0 3.23.2 型腔侧壁厚度和底板厚度计算型腔侧壁厚度和底板厚度计算 模具对强度和刚度都有要求,如果型腔侧壁厚度和底板厚度不够,当型腔中产生的 内应力超过型腔材料的许用应力时,型腔即发生强度破坏.与此同时,刚度不足则发生过 大的弹性变形,从而产生溢料及和影响塑件尺寸及成型精度,也可能导致脱模困难等.但 实践和理论分析证明,模具对强度及刚度的要求也并非要同时兼顾.对大尺寸型腔,刚度 不足是主要矛盾,应按刚度条件计算型腔壁厚和底板厚度;对小尺寸型腔,强度不够则是 主要矛盾,应按强度条件计算型腔壁厚和底版厚度.由于本塑件型腔的尺寸

41、属于小尺寸型 腔,且采用整体式结构。 所以根据整体式型腔壁厚的经验公式得 mmmmLmmLS1001259 . 01720 . 0 强 mm8 .37 9 . 01712520 . 0 考虑到凹模板上还需安放导向机构等，故取凹模板的外形尺寸为 mmmm 160150 根据支承板厚度的经验数据，得 bt15 . 0 4 强 ,代入公式计算得：mmb40mmt24 强 考虑到模具整体的结构协调，取mmt25 毕业设计说明书 - 20 - 4 模架的选择模架的选择 型腔模板的长度为 SASL L80mm190mm80mm350mm 型腔模板的宽度为 SBtBSN N85mm160mm85mm330m

42、m 式中 L型腔模板的长度； N型腔模板的宽度； S型腔至模板边缘壁厚； A型腔长度； B型腔宽度； (1)确定模架组合形式. (2)确定型腔壁厚. （3）计算型腔模板周界限.把本模具型腔近似看成如图 9 所示结构。 图 9 动模板的长宽 根据上述计算公式算出的结果查模具设计手册可得有关标准件的尺寸 选择的模架为 CI 型。如图 10。 毕业设计说明书 - 21 - 图 10 标准模架 动定模座板35040030mmmmmm 动模板33035090mmmmmm 定模板33035090mmmmmm 推杆固定板21035020mmmmmm 推板支撑板21035025mmmmmm 导柱30dmm 导

43、套 1 42dmm 复位杆 2 25dmm 六角螺钉8-M10 内六角螺钉4-M6 根据支承与固定零件的设计中提供的经验数据，动模座板:;动模板： 1 30hmm ；推杆支撑板;定模板: ；定模座板：。 （90Bmmmmh25 2 90Amm 1 30hmm ） 32 hhC 因而模具的闭合高度为 CBhAhH 11 3090909030Hmmmmmmmmmm 330mm 毕业设计说明书 - 22 - 5 注射机的校核注射机的校核 5.15.1 最大注射量的校核最大注射量的校核 注射机的最大注射量指注射机一次注射塑料的最大容积。选择注射机时，必须保证 塑件连同凝料、飞边在内的质量或体积吧大于注

44、射机的最大注射量，否则，就会使塑件 成型吧完整或内部组织疏松，塑件强度降低。校核公式 p Kmmnm 1 33 1 1 4 72.5 15305,0.8 400320, p nmmcm Kmcm nmmKm 所以满足的注射条件 5.25.2 注射压力的校核注射压力的校核 注射压力校核的目的是校验注射机的最大注射压力能否满足塑件成型的需要，注射 机的的最大压力应大于或等于塑件成型时所需的注射压力，即 pp max 因注射机的最大注射压力塑件的成型压力，满足要求。 max 109PMPaMPaP50 5.35.3 锁模力的校核锁模力的校核 当高压熔体充满模具型腔时，会在型腔内产生很大的力，迫使模具

45、沿分型面胀开， 这个力的大小等于塑件及浇注系统在分型面投影面积的之和乘以模具型腔内熔体压力， 它要小于注射机的额定锁模力，才能保证注射时不发生溢料现象，即 p F pS FAnAPF 1 因本塑件模具型腔数目，单个塑件在分型面上的投影面积，浇注4n 2 1920Amm 系统在分型面上投影面积，型腔内熔体压力，代入公式得 2 1 24.50mmA MPaP40 ，注射机的公称锁模力，所以满足要求。MPaFs1192540 p FMPa 毕业设计说明书 - 23 - 5.45.4 模具外形尺寸校核模具外形尺寸校核 模具的外形尺寸应小于注射机的拉杆距离，否则无法安装。同时，模具的座板尺寸 不能超过注射机的模板尺寸。查模具设计手册得 G54-S200/400 的拉杆空间为 ，动、定模固定板尺寸为，本模具的外形尺寸为290368mmmm350400mmmmmm ，动、定模座板的尺寸为，通过比较可知满足要求。330350mmmm330350mmmm 5.55.5 模具厚度校核模具厚度校核 模具总厚度要位于注射机可安装的最大厚度和最小厚