毕业设计（论文）斜顶杆抽芯夹片注射模设计

1、湖南工业大学毕业设计(论文) i 2011 届毕业设计 （论文）任务书 课题名称： 斜顶杆抽芯夹片注射模设计 学生姓名： 系 别： 机械工程学院 专 业： 机械设计与制造 指导教师： 2011 年 4 月 12 日 毕业设计(论文) ii 1、主题词、关键词： 2、毕业设计（论文）内容要求： 名称：斜顶杆抽芯夹片 材料：pa6 密度为 1.1/cm ， 收缩率 0.31.4。 3 1）查阅塑料和注射模相关资料，了解塑料成型的特点，掌握注射模具的设计流程，掌握塑件 的成形工艺方案。 2）根据圆盒零件的形状结构特点，选择合理的塑料，用 proe 进行三维造型，并考虑所选 塑料的收缩率问题。 3）根

2、据制品的特点，确定分模面的合理位置，提出几种成型方案，并从中选出合理的成型 工艺方案。 4）根据合理的成型方案，进行模具设计，设计出工作零件及特殊零件，掌握标准零件的选择， 选择合理的模架。 5）学会 cad 软件和 proe 软件，并用电脑软件绘出装配图和相关零件图。 6）查阅与毕业课题有关的英文资料，翻译三千单词以上的英文资料。 7）认真阅读湖南工业大学机械工程学院的毕业设计手册，撰写论文规范。 3、文献查阅指引： 1)塑料模具设计手册，cad 和 proe 教程。 2）学校图书馆数字资源中的中国期刊全文数据库。 毕业设计(论文) iii 3）有关塑料成型工艺及注射模设计方面的书籍。 4）

3、校园外的网络资源。 4、毕业设计（论文）进度安排： 1）11.2012.20：查阅资料，撰写开题报告； 2）12.201.10：翻译英文资料一篇,学习 cad 和 proe 软件； 3）2.164.16：根据圆盒零件的形状特点分析其工艺成型方案，并设计出合理的注射模具，画 出装配图及相关的零件图，确定论文初稿； 4）4.165.14：论文修改并装订，填写相关表格及打印图纸； 5）5.155.20：论文答辩。 教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。 摘 要 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑

4、模具是其中发展较快的种类，因此，研究 注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本文介绍了注射成型的基本原理特别 是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；制品采用材料为低密度 pa6。注射成型是热塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本设计进行了 夹片的注塑模设计，对零件结构进行了工艺分析。确定了分型面、浇注系统等，选择了注射机，计算了 成型零部件的尺寸。采用点浇口。利用直导柱导向，斜顶杆顶料,顶板完成脱模。如此设计出的结构可 确保模具工作运用可靠。最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。并用 autocad 绘制出一套模具装

5、配图和零件图。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解 毕业设计(论文) iv 模具结构及工作原理。 关键词：注塑模；工艺分析；分型面；浇注系统；注射机；成型零部件。 abstract plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic p

6、roduct the production process and improves the product quality to have the very big significance. this paper discusses the designing of the mould for producing the plastic case of can cover with pro/e; this design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided

7、the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; material is thepa6. liquid plastic molding injection molding is one of the main ways to shape a shaped complex precision mold pieces. the design of the can cover cast

8、 mould design, structural parts for the craft analysis. identified sub-type face, such as the old system, chose injection machine, the size of a shape parts. use side runner. using straight-pillar orientation, push rod top expected, leading to complete drawing of patterns and winning ways of pumping

9、 core materials and components for the choice. this structure ensures that instrument design work using reliable. injection molding machine to the final structure and the degree of machine . and use autocad , pro/e mapping components assembly, and parts of a map.through this design, may to cast the

10、mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work keykey wordswords : : thermo plastics； plastic injection mould； process analysis； parting surface； gating system； injection molding machine；molding parts .

11、目录目录 摘 要.i abstract.ii 1 前言.1 11 模具在加工工业中的地位.1 12 塑料模具有塑料工业中的重要性.1 1.3 我国模具技术的现状及发展趋势.2 2.1 塑件及塑件材料的特点.3 3. 注射机型号的确定.4 3.1 注塑机基本参数.4 3.2 选择注塑机.5 3.2.1 由公称注射量初选注射机.5 4.夹片的注塑模具设计.6 毕业设计(论文) iv 4.1 分型面的选择.6 4.2 型腔数目的确定与排列形式.7 4.3 浇注系统的设计.7 4.3.1 主流道设计.7 4.3.2 分流道设计.8 4.3.3 浇口的设计.9 5. 成型零件的设计与加工工艺.12 5.

12、1 凹模工作尺寸的计算.12 5.2 凸模工作尺寸的计算.13 5.3 固定板与支承板的设计.14 531 固定板的设计.14 532 支承板的设计.14 54 侧向分型与分型机构的设计.14 5.5 脱模机构的设计.15 图 5.4 脱模机构.16 5.6 脱模力计算.16 5.7 排气设计原则.17 6 注射机的校核.18 6.1 注射压力的校核.18 6.2 锁模力的校核.18 6.3 塑化能力的校核.18 6.4 安装部分相关尺寸的校核.19 6.5 模具厚度校核.19 6.6 模具安装尺寸校核.19 6.7 开模行程校核.20 7.模具总装图及工作原理.21 参考文献.22 致谢词.

13、23 附录.24 附 1: cad 部件图 .24 附 2: 英文翻译.24 1 前言 11 模具在加工工业中的地位 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。 在各种材料加工工业中广泛 的使用着各种模具。 例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、 金属压力加工使用的锻压模具、 冷压模具等各种模具。 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。 在各种材料加工工业中广泛 的使用着各种模具。 例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、 金属压力加工使用的锻压模具、 冷压模具等各种模具。 模具影响着制品的质量。 首先， 模具型腔的形状、 尺寸、 表面光洁度、 分型面、 进浇

14、口和 排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、 机械性能、 电性能、 内应力大小、 各向同性性、 外观质量、 表面光洁度、 气泡、 凹痕、 烧焦、 银纹等都有十分重 要的影响。 其次， 在加工过程中， 模具结构对操作难以程度影响很大。 在大批量生产塑料制品时， 应尽量减少开模、 合模的过程和取制件过程中的手工劳动， 为此， 常采用自动开合模自动顶出机 毕业设计(论文) 构， 在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。 另外模具对制品的成本也有影响。 当批 量不大时， 模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大， 这时应尽可能的采用结构合理而简单 的模具， 以降

15、低成本。3 现代生产中， 合理的加工工艺、 高效的设备、 先进的模具是必不可少是三项重要因素， 尤 其是模具对实现材料加工工艺要求、 塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。 高效的全自 动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用， 产品的生产和更新都是以模具的制造 和更新为前提的。 由于制件品种和产量需求很大， 对模具也提出了越来越高的要求。 因此促进模 具的不断向前发展。 12 塑料模具有塑料工业中的重要性 塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状， 通过一定的方式成型塑料制口的工艺装备或工具， 它属于型腔模的范畴。 通常情况下， 塑件质量的优劣及生产效率的高低， 其模具的因素

16、约占 80%。 然而模具的质量好坏又直接与模具的设计与制造有很大关系。 随着国民经济领域的各个部门 对塑件的品种和产量需求俞来俞大、 产品更新换代周期俞来俞短、 用户对塑件的质量要求俞来俞高， 因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求， 这就促使塑料模具设计和制造技术不断向 前发展， 从而也推动了塑料工业以及机械加工工业的高速发展。 1.3 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

17、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。3 中国塑料模工业从起步到现在， 历经了半个多世纪， 有了很大发展， 模具水平有了较大提高。 在大型模具方面已能生产48（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具， 6.5kg大容量洗衣机全套塑料 模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具， 精密塑料模方面， 以能生产照相机塑料件模具

18、， 多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。 经过多年的努力， 在模具cad/cae/cam技术， 模具的电加工和 数控加工技术， 快速成型与快速制模技术， 新型模具材料等方面取得了显著进步； 在提高模具质 量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。 尽管我国模具工业有了长足的进步， 部分模具已达到国际先进水平， 但无论是数量还是质量仍 满足不了国内市场的需要， 每年仍需进口10多亿美元的各类大型， 精密， 复杂模具。 与发达国家 的模具工业相比， 在模具技术上仍有不小的差距。 今后， 我国模具行业应在以下几方面进行不断 的技术创新， 以缩小与国际先进水平的距离。 （1）注重开发大型， 精密， 复杂模

19、具； 随着我国轿车， 家电等工业的快速发展， 成型零件 的大型化和精密化要求越来越高， 模具也将日趋大型化和精密化。 （2）加强模具标准件的应用； 使用模具标准件不但能缩短模具制造周期， 降低模具制造成本 而且能提高模具的制造质量。 因此， 模具标准件的应用必将日渐广泛。 （3）推广cad/cam/cae技术； 模具cad/cam/cae技术是模具技术发展的一个重要里程碑。 实践 证明， 模具cad/cam/cae技术是模具设计制造的发展方向， 可显著地提高模具设计制造水平。 （4）重视快速模具制造技术， 缩短模具制造周期； 随着先进制造技术的不断出现， 模具的制造 水平也在不断地提高， 基于

20、快速成形的快速制模技术， 高速铣削加工技术， 以及自动研磨抛光 技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。5 2 本毕业设计的模具设计方法 此次设计主要采用的是autocad辅助制图对本夹片模具进行设计。 主要步骤如下： (1) 通过pro/e 对产品建模，利用 pro/e对零件的有关参数进行计算，(2) 根据有关参数对注塑机 进行初选，(3) 设计浇注系统,以及成型零件，(4) 对注塑机的有关参数进行校核，(5) 绘制图纸， 出模具装配图。 毕业设计(论文) 2.1 塑件及塑件材料的特点 塑件如图1.1 所示，材料为pa6密度为1.1/cm ， 收缩率0.31.4。pa6的特点：成型前需预热；

21、3 黏度低， 流动性好， 易产生溢料、 飞边；熔融温度下较硬。 抗拉强度、 硬度、 耐磨性、 自 润滑性能突出， 吸水性强；化学稳定性较好， 能溶于甲醛、 苯酚、 浓硫酸等 图图1.1夹片图夹片图 在pro/e的零件（part）模块中， 通过旋转创建夹片的实体模型得如图1.2 所 图图1.21.2夹片的夹片的pro/epro/e图图 22 模具结构形式的确定 主要依靠注射成型机和注射模具来完成。 pa6塑料的成型加工性能良好， 选用斜顶杆抽芯注塑 成型。 3. 注射机型号的确定 3.1 注塑机基本参数 注塑机的主要参数有公称注射量， 注射压力， 注射速度， 塑化能力， 锁模力， 合模装置 的基

22、本尺寸，开合模速度， 空循环时间等。 这些参数是设计，制造， 购买和使用注塑机的主要 依据。 (1)公称注塑量： 指在对空注射的情况下， 注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时， 注射装置所 能达到的最大注射量， 反映了注塑机的加工能力。 (2)注射压力： 为了克服熔料流经喷嘴， 浇道和型腔时的流动阻力， 螺杆(或柱塞)对熔料必 毕业设计(论文) 须施加足够的压力， 我们将这种压力称为注射压力。 (3)注射速率： 为了使熔料及时充满型腔， 除了必须有足够的注射压力外， 熔料还必须有 一定的流动速率， 描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。 常用的注射速率如表3-1 所示。 表3-1 注射量

23、与注射时间的关系 注射量/cm 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000 3 注射速率/cm/s 125 200 333 570 890 1330 1600 2000 注射时间/s 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5 (4)塑化能力： 单位时间内所能塑化的物料量， 塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协 调， 若塑化能力高而机器的空循环时间长， 则不能发挥塑化装置的能力， 反之则会加长成型周 期。 (5)锁模力： 注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力， 在此力的作用下模具不应被 熔融的塑料所顶开。 (6)合模装置的基本尺寸： 包括

24、模板尺寸， 拉杆空间， 模板间最大开距， 动模板的行程， 模具最大厚度与最小厚度等， 这些参数规定了机器加工制件所使用的模具尺寸范围。 (7)开合模速度： 为使模具闭合时平稳， 以及开模， 推出制件时不使塑料制件损坏， 要求 模板在整个行程中的速度要合理， 即合模时从快到慢， 开模时由慢到快再到停。 (8)空循环时间:在没有塑化， 注射保压， 冷却， 取出制件等动作的情况下， 完成一次循环 所需的时间。7 3.2 选择注塑机选择注塑机 3.2.1 由公称注射量初选注射机 由注射量选定注射机。 由 pro/e 建模分析得（材料密度取）: 3 1.05kgdm 总体积v=体积 = cm ； 总质量

25、m= g； 流道凝料v=0.5v(流道凝料的体积)是个未知数， 3 根据手册取0.5v(0.5m)来估算， 塑件越大则比例可以取越小。 6 实际注射量为: v= cm ； 实 3 实际注射质量为m=1.5m= g； 实 根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则， 即： 0.8v v v= v/0.8 公实公实 结合上面的计算， 初步确定注塑机为表3-2所示， 查国产注射机主要技术参数表取sz- 60/40， 主要技术参数如下。 5 表表3-23-2 国产注射机国产注射机sz-60/40sz-60/40技术参数表技术参数表 毕业设计(论文) 4.夹片的注塑模具设计 4.1 分型面的选择 (1)

26、便于塑件脱模、(2)考虑和保证塑件的外观不遭损坏、(3)尽量保证塑件尺寸的精度要求、(4)有 利于排气、(5)尽量使模具加工方便。 由于夹片塑件成型后， 紧 紧包住型芯， 故将型芯设定 在模边，型腔设在动模边， 开模后塑件留开动模， 有利 于塑件的脱模 图图 4.1 分型面图分型面图 4.2 型腔数目的确定与排列形式 由于制件比较小， 所以采用一模四腔。 根据注射机的最大注射量确定型腔数目。 注射机 的最大注射量为， 单个制品质量为 w1 克， 浇注系统的质量为 w2 克。 则型腔数目 n 为：)(gg ，8计算得 n= 。 型腔的排列形式如图 4.3 所示 1 2) 8 . 0( w wg

27、n 特性内容特性内容 结构类型卧拉杆内间距(mm) 220300 理论注射容积（cm ） 3 60 移模行程(mm) 250 螺杆(柱塞)直径(mm) 30 最大模具厚度(mm) 250 注射压力(mp ) a 180 最小模具厚度(mm) 150 注射速率(g/s) 70 模具定位孔直径(mm) 80 塑化能力(g/s) 35 喷嘴球半径(mm) 10 螺杆转速(r/min)0200喷嘴口直径 - 锁模力(kn) 400 毕业设计(论文) 4.3 浇注系统的设计 4.3.1 主流道设计 由于夹片为小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式如图 4.2 所示 图 4.2 主流道图 主流道尺寸:

28、 根据所选注射机， 则主流道小端尺为 d=注射机喷嘴尺寸+(0.51)=3.5+0.5=4mm 主流道球面半径为 rs=喷嘴球面半径+(12)=20+2=22mm 其主要设计要点: （1）主流道圆锥角， 内壁粗糙度。 00 62mra63 . 0 （2）主流道大端呈圆角， 半径 r=13， 以减少料流向过渡时的阻力。 mm （3）在模具结构允许的情况下， 主流道应尽可能短， 一般小于 60， 过长刚会影响熔体的顺mm 利充型。 （4）主流道衬套与定模座板采用 h7/m6 过渡配合， 与定位圈的配合采用 h9/f9 间隙配合 （5）主流道衬套一般选用 t8、 t10 制造， 热处理强度为 525

29、6hrc 4.3.2 分流道设计 在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道， 分流道是指主流道末端与浇口之 间这一段塑料熔体的流动通道。 它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前， 通过截面 积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。 因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理 想的充填状态， 并在流动过程中压力损失尽可能小， 能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。8 (1) 分流道的形状及尺寸 为了便于加工及凝料脱模， 分流道大多设置在分型面上， 分流道截面形状一般为圆形梯形 u 2 4 n qd l 主 毕业设计(论文) 形半圆形及矩形等， 工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好

30、， 且塑料熔体的热量散失流动阻力 均不大， 一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： 1 4 2654 . 0 lmd 式中， m流经分流道的塑料（g）； l分流道的长度（） mm d分流道直径（） mm 梯形的侧面斜角 a 常取， 在应用公式时应注意它的适用范围， 即塑件厚度在 3.2mm 以下， 00 105 质量小于 200g。 本夹片的体积为 ，质量大约 1.g，分流道的长度预计设计成 140mm 长，且有 4 个型腔， 所 以： 取 d 为 8mm 取 l 为 5 mm (2)分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却， 只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理 想，

31、 因面分流道的内表面粗糙度 ra 并不要求很低， 一般取 1.6m 左右既可， 这样表面稍不光 滑， 有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定， 从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差， 以 保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。 实际加工时， 用铣床铣出流道后， 少为省一下模， 省掉加工纹理就行了。 （省模：制造 模具的一道很重要的工序， 一般配备了专业模工， 即用打磨机， 沙纸， 油石等打磨工具将模具 型腔表面磨光， 磨亮， 降低型腔表面粗糙度。） (3)分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关， 有多种不同的布置形式， 但应遵循两方面原则： 即一方面 排列紧凑、

32、缩小模具板面尺寸； 另一方面流程尽量短、 锁 模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式， 如图 4.3 所示： 图图 4.34.3 分流道的布置形式分流道的布置形式 4.3.3 浇口的设计 浇口亦称进料口， 是连接分流道与型腔的通道， 除直接浇口外， 它是浇注系统中截面最小 的部分， 但却是浇注系统的关键部分， 浇口的位置、 形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。 (1)浇口的选用 毕业设计(论文) 由于所设计的夹片体积过少， 本设计采用的针点式浇口。 点浇口是一种很小的浇口。 物料通 过时， 有很高的剪切速度。 对于降低非牛顿液体中假塑性液体的表观粘度是很有益的。 同时还 有摩擦生热的

33、提高料温等优点。 它对于表观粘度随剪切速度变化而明显改变的塑料熔体和粘度较 低的塑料熔体是适用的。 浇口容易在开模时实现自动切断。 故被广泛采用。针点浇口的直径为 0.32。 模具设计时， 浇口的位置及尺寸要求比较严格， 初步试模后还需进一步修改浇口尺mm 寸， 无论采用何种浇口， 其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大， 因此合理选择浇口的开 设位置是提高质量的重要环节， 同时浇口位置的不同还影响模具结构。 总之要使塑件具有良好的 性能与外表， 一定要认真考虑浇口位置的选择， 通常要考虑以下几项原则： 1) 尽量缩短流动距离、2) 浇口应开设在塑件壁厚最大处、3) 必须尽量减少熔接痕、4)

34、应有 利于型腔中气体排出、5) 考虑分子定向影响、6) 避免产生喷射和蠕动、7) 浇口处避免弯曲和受冲 击载荷、 8) 注意对外观质量的影响。11 根据本塑件的特征， 综合考虑以上几项原则， 浇点如图 4.4 所示 图图 4.4 浇点图浇点图 (2)剪切速率的校核 生产实践表明， 当注射模主流道和分流道的剪切速率 r=510 510 s、 浇口的剪切速 231 率 r=10 10 s时， 所成型的塑件质量最好。 对一般热塑性塑料， 将以上推荐的剪切速率值 451 作为计算依据， 可用以下经验公式表示10： r= 5 3 3 . 3 n v r q 式中 q 体积流量（/s） ；r 浇注系统断面

35、当量半径（） 。 v cm 3 3 n cm （1）主流道剪切速率校核 q=0.8q/t = （/s） 主v公 cm 3 t 注射时间， t=1.5（s） ； 毕业设计(论文) r = （） n 4 21 dd cm r 主流道的平均当量截面半径； n d 主流道小端直径， d =0.4 （） ； d主流道大端直径， d=0.68（） 11 cm 22 cm r= s 主 3 3 . 3 n v r q 1 （2）分流道剪切速率的校核 第一级分流道： q= = （/s） 1分 2 主 q cm 3 r=0.3（） n 1 cm r= = s 1分 3 3 . 3 n v r q 1 第二级分流

36、道： q= （/s） 2分 2 1分 q cm 3 因为当量半径和第一级， 相同所以， r= r/2 s 2分1分 1 （3）浇口剪切速率的校核 r= = s 浇 3 3 . 3 n v r q 1 q= q= （） ； 浇口面积 s=13=3， 当量面积 s=r， 取 r=1。 浇2分 scm / 2 mm 2 2 当n当n mm 从以上的计算结果看， 流道与浇口剪切速率的值都落在合理的范围内， 证明流道与浇口的尺 寸取值是合理的。 5. 成型零件的设计与加工工艺 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件， 包括凹模、 型芯、 镶块、 成型杆 和成型环等。 成型零件工作时， 直接与塑料

37、接触， 塑料熔体的高压、 料流的冲刷， 脱模时 与塑件间还发生摩擦。 因此， 成型零件要求有正确的几何形状， 较高的尺寸精度和较低的表 面粗糙度， 此外成型零件还要求结构合理， 有较高的强度、 刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时， 应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求， 确定型腔的总体结构， 选择分型面和浇口 位置， 确定脱模方式、 排气部位等， 然后根据成型零件的加工、 热处理、 装配等要求进行成型零件结构设计， 计算成型零件的工作尺寸， 对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 5.1 凹模工作尺寸的计算凹模工作尺寸的计算 凹模是成型塑件外形的模具零件， 其工作尺寸属包容尺寸， 在使用过

38、程中凹模的磨损会使 毕业设计(论文) 包容尺寸逐渐变大。 因此， 为了使得模具的磨损留有修模的余地， 以及装配的需要， 在设计模 具时， 包容尺寸尽量取下限尺寸， 尺寸公差取上偏差。 模具工作尺寸与塑件尺寸的关系如图 5.1 所示： 1 凸模 2塑件 3 凹模 图图 5.15.1 凸凸凹模图凹模图 1）凹模径向尺寸的计算 4z scpm lsl 4 3 )1( 11 式中 l以最大端加工时凹模的径向尺寸； m 1 塑件的公差值； 塑件尺寸公差根据 gb/t144861993 模塑件尺寸公差表取 mt2 b 级， 由尺寸段决定值的大小； 制造公差， =； s塑件的平均收缩率， s=0.005。

39、z z 3 cpcp 2）凹模型腔高度尺寸的计算： h=(1+ s)h mcps 3 2 z 式中 h 塑件的凹模型腔高度尺寸， h =10.4 ss mm 5.2 凸模工作尺寸的计算 凸模是成型塑件外形的， 其工作尺寸属被包容尺寸， 在使用过程中凸摸的磨损会使被包容尺 寸变小。 因此， 为了使得模具的磨损留有修模的余地， 以及装配的需要， 在设计模具时， 被 包容尺寸尽量取上限尺寸， 尺寸公差取下偏差。 1）凸模径向尺寸的计算： l=(1+ s) l+ m1cps 1 4 3 z 凸模尺寸如图 5.1 所示。 式中 l加工时凸模的径向尺寸； m1 2）凸模高度尺寸的计算： h=(1+ s)

40、h + 5 mcps 3 2 z 毕业设计(论文) 式中 h 凹模深度减去塑件壁厚型芯的理论高度。 s 5.3 固定板与支承板的设计 531 固定板的设计 固定板有动模固定板与定模固定板以及推杆固定板，其作用是用来固定型芯、凹模、 导柱、 导套、 推杆等，困此要有一定的厚度及强度。一般用 45 钢制成。 532 支承板的设计 垫块，它是由连接支承板与动模座板的零件。其作用有两点，一是形成推出机构的行空间，二 是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装要求。 垫块一般用中碳钢制成，也可用 a 钢。垫块的高度为，式中，为 3挡板推板推固推出 hhhhh 推出 h 塑件应推出高度（） ，为推杆固定板

41、厚度(mm)，为推板厚度()，为挡销的长度(mm 推固 h 推板 hmm 挡销 h )mm 图图 5.2 支承板与固定板支承板与固定板 54 侧向分型与分型机构的设计 由于夹片的形状特殊，需设计分型机构与抽芯，才能取出制件 。本设计采用斜顶杆测抽芯机， 它具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点 其要作过程是：开模时斜顶杆作用于滑块，迫使滑块在动模板的导滑槽，向上移动，完成侧抽 芯动作，凹模由顶杆推出定模 斜顶杆的设计要点 其倾角查表6得为 5 10 ，取 10 ，斜顶杆的长度主要根据抽芯距离、斜导柱直公式及倾斜 000 角的大小而确定。 2 滑块的设计 毕业设计(论文) 活动滑块的连接形式采用

42、组合式，如图 5.3 所示 图图 5.35.3 滑块图滑块图 (2)滑块的导滑形式:滑块在导槽中的活动必需顺利平稳,不以发生卡滞、跳动等现象，本设计 采用燕尾槽连接，如图所示 (3)滑块的导滑长度应在于滑块宽度 b 的 1.5 倍,滑块完成抽芯动作后应继续留在导槽内,并保 l 证在导滑内的长度不小于 l 不小于滑块全长 l 的 2/3。 5.5 脱模机构的设计 注射成型每一循环中， 塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出， 完成脱出塑件的 装置称为脱模机构， 也称顶出机构。 脱模机构的设计一般遵循以下原则： 1）塑件滞留于动模边， 以便借助于开模力驱动脱模装置， 完成脱模动作。 2）由于塑

43、件收缩时包紧型芯， 因此推出力作用点尽量靠近型芯， 同时推出力应施于塑件刚 性和强度最大的部位。 3）结构合理可靠， 机械的运动准确、 可靠、 灵活， 并有足够的刚度和强度， 便于制造 和维护。 4）保证塑件不变形、 不损坏， 保证塑件外观良好。 毕业设计(论文) 本设计使用简单的推件板脱模机构和成型零件的脱模机构， 如图 5.4 所示。 因为该塑件的分 型面简单， 结构也不复杂， 采用推简单的脱模机构可以简化模具结构， 给制造和维护带来方便。 脱模机构做说明如图 5.4 所示，模具在开模时，定模板板座 1 和中间板 2 中的凸模在分型面打开， 当定模板 1 移动到定距螺钉最下端的位置，定模板

44、在弹簧的作用下与中间板分开，凸模中的塑料由 定模痤板中的斜孔中的塑料一起拉出，完成一次脱模。凹模在这一系列动作之后，由斜顶杆作用于 斜滑块，使得斜滑块原燕尾槽向上移动，完成侧抽芯。 图 5.4 脱模机构 5.6 脱模力计算 当塑件收缩包紧型芯时， 未脱模时， 正压力（f 正）就是对型芯的包紧力， 此时的摩擦阻 力即为: f 阻=ff 正 然而， 由于型芯有锥度， 故在脱模力（f 脱）的作用下， 塑件对型芯的正压力降低了 f 脱sin， 即变成了（f 正-f 脱sin）5， 所以此时的摩擦阻力为： f 阻=f (f 正-f 脱sin)=ff 正-ff 脱sin f 阻摩擦阻力（n） ； f摩擦系

45、数， 一般取 f=0.151.0; f 正因塑件收缩对型芯产生的正压力（即包紧力） （n）; f 脱脱模力（n） ； 脱模斜率， 一般为12。 根据受力图可列出平衡方程式 fx=0即：f 脱+f 正sin=f 阻cos 毕业设计(论文) 5.7 排气设计原则 通常， 选择排气槽的开设位置时， 应遵循以下原则： 1）排气口不能正对操作者， 以防熔料喷出而发生工伤事故； 2）最好开设在分型面上， 如果产生飞边易随塑件脱出； 3）最好设在凹模上， 以便于模具加工和清模方便； 4）开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位， 如流道或冷料穴的终端； 5）开设在靠近嵌件和制件壁最薄处， 因为这样的部位最容易形

46、成熔接痕； 6）若型腔最后充满部位不在分型面上， 其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时， 可在 型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块， 以供排气。 7）高速注射薄壁型制件时， 排气槽设在浇口附近， 可使气体连续排出； 若制件具有高深的型腔， 那么在脱模时需要对模具设置引气系统， 那是因为制件表面与型心 表面之间在脱模过程中形成真空， 难于脱模， 制件容易变形或损坏。 热固性塑料制件在型腔内 的收缩小， 特别是不采用镶拼结构的深型腔， 在开模时空气无法进入型腔与制件之间， 使制件 附粘在型腔的情况比热塑性制件更甚， 因此， 必须引入引气系统。 本模具的排气孔设计在分型面上。 6 注射机的校核 6.

47、1 注射压力的校核 该项工作是校核所选注射机的公称压力 p能否满足塑件成型时所需要的注射压力 p0， 塑件成 公 型时所需要的压力一般由塑料的流动性塑件的结构和壁厚以及浇注系统类型等因素决定， 其值一 般为 70150。 pa6 所需的注射压力 p0 如表 3-3 所示。 a mp 表表 3-33-3 所需的注射压力所需的注射压力 p0p0 注射条件塑料 厚壁件中等厚壁件难流动的薄壁窄浇口件 pa6 90101101140 140 pp0， 满足条件。 公 6.2 锁模力的校核 在确定了型腔压力和分型面面积之后， 可以按下式校核注塑机的额定锁模力： fk ap ， 满足要求。 分型 式中 f 注塑机额定锁模力： 400； k 安全系数， 通常取 1.11.2， 取 k=1.2； kn 0 pp 公 毕业设计(论文) 6.3 塑化能力的校核 初定的成型周期为 30 秒计算， 实