毕业设计（论文）表盖注塑模设计

1、济源职业技术学院济源职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计 题目 表盖注塑模 系别 机电工程系 专业 模具设计与制造 班级 模具 0801 姓名 学号 指导教师 日期 2010-12 济源职业技术学院毕业设计 i 设计任务书 1.1.设计题目：设计题目： 表盖注塑模 2.2.设计要求：设计要求： 1.模具图样的设计 (1)了解制品工艺性 (2)了解制品的批量 (3)了解塑料制品所用的设备 2.确定模具设计方案 (1)确定模具所用的材料 (2)确定模具设计的基本结构 (3)确定模具选用的标准件型号 (4)确定模具型腔型芯的成形尺寸 (5)进行注塑机的强度、刚度校核及冷却系统的排布 (6)完成模具图

2、样的设计图纸 3.3.设计进度：设计进度： 第一周至第七周 核心技能训练 第八周 搜集模具相关资料及前期准备工作 第九周 模具基本类型与工作部分零件尺寸计算 第十周 模具整体设计和绘制装配图 第十一周 模具主要零件图的绘制 第十二周 撰写设计说明书 第十三周 毕业论文的校核、修改 第十四周 打印装订，准备答辩 指导教师（签名）：指导教师（签名）： 济源职业技术学院毕业设计 ii 摘摘 要要 本次模具设计是“表盖”其设计思路是根据多个模具加工事例总结出来。设计内容 是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是从零件的 材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类

3、与模具设计的关系、塑件 的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算（包括模具行腔型芯的计 算及其公差的确定） 、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、加热系统计算、注 射模标准件的选用及总装技术要求等内容。 其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了模具的分型面选择、主流 道及分流道的设计与布局，推出机构导向机构等一系列模具的重要零部件的设计加工方 法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次 设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了 解了塑料模具设计的全过程和加工实践的各种要点。 关键词：塑料表盖 ，

4、侧浇口 ，注塑 济源职业技术学院毕业设计 iii 目 录 摘 要 .ii 1 塑件工艺分析.1 11 塑件设计要求 .1 12 塑件的材料特征及选用 .1 13 塑件材料的确定 .3 14 塑料的收缩率及密度确定.3 15 塑件的成型要求 .3 2 塑件的尺寸精度与结构.5 3.注射机及模架的选用 .6 31 注射机的选用 .6 32 模架的选用.6 4 浇注系统的设计.8 4. 1 主流道、主流道衬套及定位圈的设计 .8 42 模具型腔数的确定、排列和流道布局.9 43 分流道的形状及尺寸.9 44 浇口的形状及其位置选择.11 5 模具型腔、型芯的有关计算.13 51 制品成型位置及分型面

5、的选择.13 52 型腔工作尺寸计算.13 53 型芯的工作尺寸计算.14 54 模具中孔中心距计算.16 6 模具结构设计.17 61 导向机构的设计.17 62 推出机构的设计.17 63 拉料杆的形式选择.18 64 侧抽芯的设计.19 7 注塑机参数校核.20 7. 1 最大注射量校核 .20 7. 2 锁模力校核 .20 7. 3 模具闭合高度校核 .20 7. 4 开模行程校核 .21 8. 1 冷却回路的设计 .22 8. 2 冷却回路的总长度的计算 .23 济源职业技术学院毕业设计 iv 8. 3 冷却水体积流量的计算 .23 9 塑料注射模具技术要求及总装技术要求 .25 9

6、. 1 零件的技术要求 .25 9. 2 总装技术要求 .25 致 谢 .27 济源职业技术学院毕业设计 1 1 塑件工艺分析 1 11 1 塑件设计要求塑件设计要求 产品精度及表面粗糙度要求为一般精度,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合 精度关系。产品为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动 脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔结 构，浇口形式采用侧浇口，相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同 时充模的效果。 塑件外形图如图 1.1。 图 1.1 表盖塑件图 1 12 2 塑件的塑件的材料特征材料特征及选用及选用

7、1. 聚乙烯（）pe 基本特征：聚乙烯塑料为无毒、无味、呈白色或乳白色柔软，半透明的大理石状颗 粒料。密度为 0.91-0.96,为结晶型塑料。聚乙烯吸水性小，且介电性能与温度、湿 3 cm g 济源职业技术学院毕业设计 2 度无关；因此聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料。 主要用途：低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件， 如齿轮、轴承等。中压聚乙烯最适宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶类、包装用 薄膜以及各种注射成形制品，也可用在电线、电缆上面。高压聚乙烯常用于制造塑料薄 膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电缆外皮等。 成形特点：成型时，在流动方向与垂直方向的收缩

8、率差异大容。注射方向的收缩率 大与垂直方向的收缩率，易变形、翘曲，并使塑件浇口周围部位的脆性增加；应控制模 温；保持冷却均匀、稳定，流动性好且对压力变化敏感；宜用于高压注射，料温均匀， 填充速度快，保压充分；冷却速度慢，因此必须充分冷却；模具应设有冷却系统；质软 易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。 2. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（）abs 基本特征：是三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是目前产量最大，应abs 用最广泛的工程塑料之一。无毒、无味呈微黄色或白色不透明粒料，成形的塑件有abs 较好的光泽，密度为 1.02-1.0。是由于三种组分组成的，故它有三种成分的 3 cm g a

9、bs 综合力学性能，而每一组分有在其中起着固有的作用丙烯腈使具有良好的表面硬度，abs 耐热性及化学腐蚀性，丁二烯使坚韧，苯乙烯使它具有优良的成形加工性和着色性abs 能。 主要用途：在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪表、abs 水箱外壳等；汽车工业上用其制造汽车挡泥板、扳手、热空气调节导管、加热器等。还 可用 abs 夹层板制作小轿车车身；纺织器材，电器零件，文教体育用品；玩具，电子琴 及收录机壳体，食品包装容器，农药，喷雾器等。 成形特点：易吸水使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此成形加工前应abs 进行干燥处理，在正常的成形条件下，壁厚熔料、温度对收缩率影响极小；

10、要求塑件精 度高时；模具温度可控制 50 度和 60 度之间，要求塑件光泽和耐热时应控制在 60 度和 80 度之间，比热容低塑化效率高，凝固性也快，故成形周期短；的表现黏度对剪absabs 切速度的依赖性很强，因此模具设计中大都采用浇口形式。 3. 聚丙烯（）pp 基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒的。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。 密度为 0.900.91。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯具有聚乙烯的所有优良性 3 cm g 济源职业技术学院毕业设计 3 能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定。宜于成形加工等；还具有聚乙烯所没 有的许多性能，可制做铰链，有教高的抗弯曲疲劳强度，如

11、（盖和本体合一的各种容器， 经过 7x10 次开闭弯折未产生损坏和断裂现象，但其在氧、热、光的作用下极易解聚、老 7 化，所以必须加入防老化剂。 主要用途：可用于各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为各种酸 碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，表面涂层；可制造盖和本体合一的箱壳， 各种绝缘零件，并用于医药工业中。 成形特点：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强，流动 性极好，易于成形；热容量大，注射成形必须设计能充分进行冷却的冷却回路；注意控 制成形温度。料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。聚丙烯成形的适宜模 温为 80 度左右，不可低于 50

12、度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产生熔接痕等缺陷。 温度过高会产生翘曲或变形。 1 13 3 塑件材料的确定塑件材料的确定 综上以上三种材料特征，用途、和成形特点看，其各种塑料具有各自的特殊性能， 但考虑到箱体扣的工作环境以及所受的力的大小来看，其在工作过程中需要频繁的开合， 所以综上各种塑料的性能来考虑。具有以上工作环境所需的性能，为此确定使用材abs 料为：。 abs 1 14 4 塑料的收缩率及密度确定塑料的收缩率及密度确定 表 1.1 材料性能参数 材料 代号 密度 （kg.m-3） 收缩率 （%） 模具温度 （）c 0 注射压力 p注 （）mpa 最大不溢料 间隙/mm pe940

13、-9601.5-3.660-7060-1000.02 pp900-9101.0-2.580-9070-1000.03 abs 1030-10700.3-0.850-8060-1000.04 pvc 13800.6-1.530-6080-1300.03 由表 1.1 可知丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物（）的收缩率（0.3-0.8）%由丙烯abs 氰-丁二烯-苯乙烯共聚物（）的成形特点可知其成形收缩率范围及收缩率，确定收abs 缩率值为 0.5%其密度为 1.05 3 cm g 1 15 5 塑件的成型要求塑件的成型要求 济源职业技术学院毕业设计 4 化学性能稳定，宜于成形加工等，闭合弯折不容易产生

14、损坏和断裂现象。塑件表面 要求无飞边或缩孔现象。 常用塑料工艺参数： 模具温度：50-70c 0 c 0 喷嘴温度：180-190c 0 c 0 料筒温度：前段温度：200-210c 0 c 0 中段温度：210-230c 0 c 0 后段温度：180-200c 0 c 0 注射压力：7090mpa 注射机类型：螺杆式 保压压力：50-70 mpa 喷嘴形式：直通式 注射时间：35s 保压时间：1530s 冷却时间：1530s 成形周期：4070s 该产品为大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模， 可采用点浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔、

15、同模异 腔结构，浇口形式采用侧浇口，相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达 到同时充模的效果。 济源职业技术学院毕业设计 5 2 塑件的尺寸精度与结构 为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸公差 精度如表（2.1）塑件有关尺寸精度等级参数 表 2.1 塑件有关尺寸精度等级参数 精度等级 12345678 基本尺寸/mm 公差数值/mm -30.040.060.080.120.160.240.320.46 360.050.070.080.140.180.280.360.56 6-100.060.080.100.160.200.320.400.64 10-1

16、40.070.090.120.180.220.360.440.72 14-180.080.100.120.200.240.400.480.80 18-240.090.110.140.220.280.440.560.56 24-300.100.120.160.240.320.480.640.96 30-400.110.130.180.260.360.520.721.00 40-500.120.140.200.280.400.560.801.2 50-650.130.160.220.320.460.640.921.4 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度为 高精度

17、、一般精度、低精度三种 如表 2.2 塑件精度等级参数 建议采用精度等级 塑料品种 高精度一般精度低精度 abs 567 由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度 （2.1） 、 （2.2）两表可查得模具加工时的各尺寸工。 济源职业技术学院毕业设计 6 3.注射机及模架的选用 3 31 1 注射机的选用注射机的选用 由工件图算得体积为 8.57，用一模四腔的生产方式，所以四个塑件的总体积为 3 cm 34.29,浇注系统的体积为 3 cm 3 6cm 由公式： 浇塑件总 vvv 3 30525cm 选用 xs-z-60 型卧式注射机，其性能参数如下： 额定注射量： 3

18、60cm 注射压力： mpa122 锁模力： kn500 最大注射面积： 2 130cm 最大开模行程： mm180 模具最大厚度： mm200 模具最小厚度： mm70 拉杆间距： mm300190 喷嘴直径： mm4 喷嘴圆弧半径： mm12 3 32 2 模架的选用模架的选用 我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制订了塑料注射模具的标准 模架，分中小型模架 （gb/t12556.190）和大型模架 （gb/t12555.190）两种。 中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560 x900，并规定模架mmmm 的形式为品种型号，即基本型，a1、a2、a3 和 a4

19、 四个品种。 济源职业技术学院毕业设计 7 表 3.1 四种模架的组成、功能及用途 型号组成、功能及用途 a1 型 定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧 式注射机。 a2 型 动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于 带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具 a3 型 定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件 的模具，适用于立式和卧式注射机。 a4 型 动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用 于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成，功

20、能及用途可以看出，a2 型模型适用于本次模具的设计， 固选用 a4 模架。 中小型模架的周界尺寸参数、规格有： 100、125、160、180、200、250、315、355、400lllllllll 、450和 500等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：ll 400400，得上、下模板的厚度为 32，垫板厚度为 80 。mmmmmmmm 济源职业技术学院毕业设计 8 4 浇注系统的设计 4.14.1 主流道、主流道衬套及定位圈的设计主流道、主流道衬套及定位圈的设计 定位圈是使浇口套和注射机喷嘴孔对准定位所用。定位圈直径 d 为与注射机定位配 合直径，应按选用注射机的定位孔直径确

21、定。直径 d 一般比注射机定位孔直径小 0.10.3，以便装模。定位圈一般采用 45 号钢或 q275 钢。定位圈用六角螺钉固定在mm 模板上时，一般用两个以上的 m6m8 的内六角螺钉。这里选用定位圈与浇口套为一体， 压配于顶模板内。 主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，其为 一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴。因喷嘴外形为球面，所以主流道小头孔端的外形 应为一凹球面。为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大 12 。mm 主流道衬套的材料常用 t8a 制造，热处理后硬度为 5055hrc。主流道衬套与定模板 采用 h7/m6 的过渡配合，主流

22、道衬套与定位圈采用 h9/m9 的过渡配合。由于受型腔或分 流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可 靠。 主流道设计应注意的问题： 1. 便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形 。 锥角 粗糙 42 度与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。 63 . 0 ra 2. 主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选 用优质材料单独 加工和热处理。 3. 衬套大端高出定模端面，并与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定mm105 位隙作用。 4. 主流道衬套与塑料接触面较大时，由于腔体内反压力的作用使衬套易从模具中退 出，可设

23、计定住 。 5. 直角式注射机中，主流道设计在分型面上，不需沿轴线上拔出凝料可设计成粗的 圆柱形。 =2 +dtg 2 ld =2+655tg 2 4 =9 mm 济源职业技术学院毕业设计 9 主流道衬套结构形式如图 4.1。 图 4.1 主流道衬套图 4 42 2 模具型腔数的确定、排列和流道布局模具型腔数的确定、排列和流道布局 根据设计需要和生产效率的要求可知，为满足塑件的使用要求，在同一次的注射成 型中，一次成型塑件的个数为四个，也就是采用一模四腔的生产方式。型腔的排列根据 模具的形状及尺寸排列。 型腔排列如图 4.2 所示 图 4.2 型腔排列图 因为同模异腔，所以塑件的尺寸为竖直方向

24、，取得标准模架的周界尺寸为 400 x400mm 浇注系统设计及流道的布局： 浇注系统的作用就是将熔融状态的塑料均匀，迅速地输入型腔，使型腔内气体及时 排出，并且将注射压力传递到型腔的各个部分，从而得到组织紧密的制品。 4 43 3 分流道的形状及尺寸分流道的形状及尺寸 济源职业技术学院毕业设计 10 1.分流道的截面形状有：圆形、梯形、形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能u 的短，少弯折的减少压力损失和热量损失；分流道的表面粗糙度为。mmra6 . 1 表 4.1 分流道截面形状和特征比较 特征 截面形状 热量损失加工性能流动阻力效果 圆形小较难小最佳 梯形较小易较小良 矩形大易大不良 通

25、过以上截面形状的对比，显然圆形截面形状效果最佳，但其加工较难，为此选用 梯形截面形状。 2.多腔模中，分流道的排布：平衡式和非平衡式. 平衡式：分流道的形状尺寸一致。 非平衡式： (1)靠近主流道浇口尺寸设计得大于远离主流道的浇口尺寸。 (2)分流道不能太细长，太细长，温度，压加体大会使离主流道较远的型腔难以充满。 (3)一般需要多次修复，调理达到平衡。 (4)即使达到料流和填充平衡，但材料时间不相同，制品出来的尺寸和性能有差别， 对要求高的制品不宜采用。 (5)非平衡式分布，分流道长度短 。 (6)如果分流道较长，可将分流道的尺寸头沿熔体前进方向稍征长作冷料穴，使冷料 不致于进入型腔。 (7

26、)分流道和型腔布置时，要使用塑件投影面积总重心与注塑机锁模力的作用线重合。 综上所述浇流道采用平衡排布。 3. 分流道尺寸计算 d梯形大底边宽度, mm h梯形的高度，mm 表4.2 各种塑料的分流道直径推荐值（） mm 塑料种类 d 塑料种类 d 济源职业技术学院毕业设计 11 abs4.8-9.5pp4.8-9.8 pc4.8-9.5pe1.6-9.5 所以故取 d =7.又因为 =4.5bh 3 2 4. 梯形分流道截面尺寸图 4.3 图 4.3 分流道截面图 4 44 4 浇口的形状及其位置选择浇口的形状及其位置选择 1.浇口的作用是使料流加速，并控制衬料时间，控制料流状态。常用的截面

27、形状有 圆形和矩形两种。流口不仅对塑件熔体的流动性和充模特征有关，而且与塑件的成形质 量有着密切的关系。因此浇口的形式与塑料品种要相互适应。根据各种浇口的特征比较 可以看出侧浇口的各种优越性能，其浇口特征如下： 侧浇口的特征： (1)形状简单，便于加工，而且尺寸精度容易保证 (2)试模时，发现不适当，容易及时修改 (3)能相对独立的控制充填速度与封闭时间 (4)可用于各种塑料 (5)对于壳体类塑件，流动填充效果较佳。 基于塑件的特点和侧浇口的特征来看选择侧浇口。 2.侧浇口的尺寸大小. 侧浇口，对于中小型塑件一般取 济源职业技术学院毕业设计 12 厚度 t0.52.0 mm 故 t1.2 mm

28、 宽度 b1.55.0 mm 故 b3.0 mm 长度 l=0.72.0 mm 故 l=1.5 mm 3.浇口位置的选择 浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点： (1)有效地排出腔内的气体。 (2)型腔内如有成型孔的型芯时，浇口避免冲击小型芯，应考虑到熔体的压力损失。 (3)型腔如有金属嵌件时，浇口应远离嵌件，以免冲击嵌件。 (4)尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。 (5)浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕；有利于型腔气体的排出。 济源职业技术学院毕业设计 13 5 模具型腔、型芯的有关计算 5 51 1 制品成型位置及分型面的选择制品成型位置及分型面的选

29、择 1. 选择分型面时的考虑方向： (1)应选在塑件外形最大轮廓处：塑件在动，模的方位确定后，其分型面应选在塑件 外形最大轮廓处，否则塑件会无法从型腔中脱出，这是最基本的选择原则。 (2)不响塑件的外观：在分型面处会不可避免地在塑上留下溢流飞边的痕迹，此分型 面最好不设在塑件光亮平滑的外表面或带圆角的转角处，以免对件外观质量产生不利的 影响。 (3)统和浇口的合理安排 (4)痕迹不露在塑件的外观上 (5)易于脱模：由于注射机的 顶出装置在 动模一侧，所以分型面的 选择应尽可能 地使塑件在开模后留在 动模一侧，这有利于在 动模部分设置推出机构，否则在 定模设 置推出机构就会增加模具的复杂程度。

30、(6)模具的设计与制造，选择应有利于排气。 2. 根据以上的分型面选择的原则：本塑件的分型面选择在塑件的最下面，这样有利 于塑件型腔的加工，更有利于塑件的成形。而塑件的整体将在脱模后留在动模侧，而对 于推杆的设计，将采用塑件的底面形状（圆弧度）的面积，这样既增大了推出力，又减 小了推杆的痕迹的存在。 5 52 2 型腔工作尺寸计算型腔工作尺寸计算 模具型腔是模具和塑件的接触处其尺寸的公差直接影响了塑件工作的性能和表面的 粗糙度，为此工件的型腔尺寸应做到在保证工件的质量的前提下有足够的加工余量。 1.对于塑件 100mm . 4 3 1 m kll 塑件 式中 塑件形状最大尺寸 塑件 l 塑件的

31、平均收缩率k 塑件的尺寸公差 具制造公差取塑件尺寸公差的 济源职业技术学院毕业设计 14 3 1 6 1 52 . 0 3 1 m 52 . 0 4 3 006 . 0 1100 l mm 17 . 0 21.100 2.对于塑件高度 12mm 尺寸模具设计 4 3 1hmkl塑件 塑件最高方向最大尺寸 塑件 l 故 38 . 0 3 1 m 38 . 0 4 3 006 . 0 112h mm 13 . 0 68.11 3.其型腔外形及尺寸如图 5.2 所示： 图 5.2 型腔外形及尺寸图 5 53 3 型芯的工作尺寸计算型芯的工作尺寸计算 模具的型芯和型腔一样也是和塑件直接接触，其加工要求

32、和型腔基本上是相同的， 但是型芯的加工要保证和塑件的内型腔相同，其制造公差和型芯相反取负偏差。 1.对于塑件尺寸的模具设计：mm97 济源职业技术学院毕业设计 15 4 3 1kll 塑件模具 塑件内形径向的最小尺寸 塑件 l 故 52 . 0 3 1 52 . 0 4 3 006 . 0 197 模具 l mm 17 . 0 17 . 0 97.97 39 . 0 582.97 2.对于塑件尺寸的模具设计：mm 5 . 10 4 3 1hkl塑件 模具 塑件内腔的深度最小尺寸 塑件 l 故 38 . 0 3 1 38 . 0 4 3 006 . 0 1 5 . 10h 模具 mm 13 .

33、0 13 . 0 85.10 29 . 0 56.10 3.其型芯外形及尺寸如图所示 济源职业技术学院毕业设计 16 图 5.3 型芯固定图 5 54 4 模具中孔中心距计算模具中孔中心距计算 2 1 1kcmc 两孔间的距离cm mm c 086 . 0 61.82 52 . 0 2 1 006 . 0 112.80 济源职业技术学院毕业设计 17 6 模具结构设计 6 61 1 导向机构的设计导向机构的设计 当动定模合拢后就构成了型腔，为了保证动定模合拢时的导向机构合模导向机 构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合拢时，都有一个唯一的 准确方位，从而保证型腔的正确形状；二

34、是导向作用，引导动定模正确闭合，避免凸模 式型芯先进入型腔而损坏；三是承受一定的侧压力，在成行过程中承受单向侧压力。导 向机构主要由导柱和导套组成。 图 6.1 导柱导套配合形式图 6 62 2 推出机构的设计推出机构的设计 塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一 个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；第二部分是用 来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的 导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑

35、件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力求简单，动 作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。 ，推模力的计算要将塑件从模腔中推出必须 克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力. 脱模力可用下式计算： coscos 1 fapf 式中 脱模力，单位 n 1 f 型芯的脱模斜度，单位 （。）该模具为 45， 济源职业技术学院毕业设计 18 塑件包容型芯的面积，单位为该模具为 6.45x10 amm 塑件对钢的摩擦系数，通常取为 0.10.3 取 0.2f 塑件对型芯的单位面积上的包紧力，模外冷却时p =（2.4-3.9）x10 ppa 故 75 . 0

36、 cos75 . 0 cos2 . 0100 . 11045 . 6 73 1 f n 4 1021 . 1 对于中等大小的塑件而言，一般使用推杆推出机构、推板推出机构等.根据塑件的结 构，选为推板推出机构. 为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复 位杆推出机构。 6 63 3 拉料杆的形式选择拉料杆的形式选择 1.拉料杆可分为球形拉料杆、z 形拉料杆和薄片式拉料杆，根据对各种拉料杆的对比 分析和对本模具成型特点考虑用 z 形拉料杆。 拉料杆如图 6.2 所示 图 6.2 拉料杆图

37、2.模具排气槽设计 当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产 生的气体。如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮 廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，为此设置排气槽是很有必要的， 通常排气槽设计有多种方式，有如： (1)利用分型面排气 济源职业技术学院毕业设计 19 (2)推杆排气 (3)多层拼合嵌件排气 (4)嵌件排气 通过对模具型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优，因为在分型面与模 板间的配合间隙进行排气，间隙值为 0.03（的最大不溢料间隙为 0.03） 。absmm 6 64 4 侧抽芯的设计侧抽芯的设计

38、根据动力来源不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液动或气动以及手动等 三大类。本设计采用机动。抽芯距的确定抽芯距 s 是将型芯从成型位置抽到不妨碍塑 件脱模的位置，型芯（滑块）所需要移动的距离。 其值可用下式计算： mmss32 1 型芯成型部分的深度 单位为 1 smm 故 s=1.5+1.5 =3mm 图 6.3 斜滑块 济源职业技术学院毕业设计 20 7 注塑机参数校核 7.17.1 最大注射量校核最大注射量校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边） ，通常 注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80% 由公式得，选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件

39、机 vvv8 . 0 式中注塑机的最大注塑量：单位 机 v 3 cm 注塑机的体积，单位 塑料 v 3 cm 该产品：v 塑件=25 3 cm 浇注系统体积，单位 浇 v 3 cm 该产品：=5 浇 v 3 cm 故 3 5 . 37 8 . 0 525 8 . 0 cm vv v 浇塑件 机 所以 选择注塑机的注塑量为：60。故：满足要求 。 3 cm 7.27.2 锁模力校核锁模力校核 由公式： 锁机 fap模 熔融型料在型腔内的压力（70100 ）80 ，选取型腔内压力的 模 pmpa 平均值为 37.5,所以，计算得 30mpampa 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 61

40、3 2 amm 注塑机的额定锁模力 锁机 f 故 =30 x 613=184（） 锁机 fap模kn 所以选定的注塑机为：500（） 满足条件kn 7.37.3 模具闭合高度校核模具闭合高度校核 模具实际厚度=320h 模 mm 济源职业技术学院毕业设计 21 注塑机最小闭合厚度 h=70 最小 mm 即 h 模 h 最小 故满足要求 7.47.4 开模行程校核开模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式： 机 smmhh105 21 mmhh120109020105 21 推出距离 单位 1 hmm 包括注射系统在内的塑件高度 单位 2 hmm 注射机

41、最大开模行程 单位因为 机 smm 因为 =180 机 s 故满足要求 济源职业技术学院毕业设计 22 8 模具冷却系统计算 8.18.1 冷却回路的设计冷却回路的设计 冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量,使 模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且要做到使冷却介质在回路系统 内流动畅通,无滞留部位. 冷却回路所需的总面积计算 冷却回路所需总表面积可按下式计算 wm mq a 3600 式中 -冷却回路总表面积，a 2 m -单位时间内注入模具中树脂的质量，m h kg -单位质量树脂在模具内释放的热量，值可查表；q kg j q -冷却水的表面

42、传热系数， km w 2 -模具成形表面的温度， m c 0 - 冷却水的平均温度， 。 w c 0 pp 成形时放出的热量 kg j q 5 104 故 2 5 0448 . 0 5 . 21 5 . 2783.10403600 10452 . 2 ma 冷却水的表面传热系数可用下式计算 2 . 0 8 . 0 d 式中 -冷却水的表面传热系数，; km w 2 -冷却水在该温度下的密度， 3 m kg -冷却水的流速，; s m -冷却水孔直径,dm -与冷却水温度有关的物理系数， 值查表 8.1 济源职业技术学院毕业设计 23 表 8.1 水的值与其温度的关系 平均水 温/ 510152

43、0253035404556 值 6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05 故 83.1040 10 14 . 0 1000 95 . 7 2 . 0 8 . 0 km w 2 8.28.2 冷却回路的总长度的计冷却回路的总长度的计算算 冷却回路总长度可用下式计算 d a l 1000 式中 -冷却回路总长度，;lm -冷却回路总表面积，;a 2 m -冷却水孔直径，。dmm 故 ml4 . 1 1014 . 3 0448 . 0 1000 确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于 14，否mm 则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热

44、交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均 壁厚来确定。平均壁厚为 2时，水孔直径可取 1014。本模具取 10 。所以mmmmmm 由模具的长度可知需要排布 6 根水道才满足冷却水道长度要求。 图 8.1 冷却水道排布图 8.38.3 冷却水体积流量的计算冷却水体积流量的计算 济源职业技术学院毕业设计 24 塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中 的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树 脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷 却水体积流量则可 由下式计算： 21 60 c mq qv

45、式中 -冷却水体积流量，; v q min 3 m -单位时间注射入模具内的树脂质量，;m h kg -单位质量树脂在模具内释放的热量，;q kg j -冷却水比热容，;c kkg j -冷却水的密度， 3 m kg -冷却水出口处温度， 1 c 0 -冷却水入口处温度， 2 c 0 min 107 . 6 50.21 5 . 271000102 . 460 1044260 3 4 3 2 m qv 当注射成形工艺要求模具温度在 80以上时，模具必需有加热装置，由于 pp 注射c 0 成形工艺要求模具温度在 4080，因此模具中不用设置加热装置即可满足需要。c 0 济源职业技术学院毕业设计 25 9 塑料注射模具技术要求及总装技术要求 9.19.1 模具总装配图模具总装配图 9.19.1 零件的技术要求零件的技术要求 塑料注射模具应优先按 gb/t12555.190 和 gb4169.111 选用标准模架和标准件。 模具成形零件材料和热处理要求，优先按下表内容选用。 济源职业技术学院毕业设计 26 表 9.1 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数表 模