环形盖零件塑料模具设计毕业设计

1、 南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)学院（系、部）： 机电工程系 专 业： 材料成型及控制工程（模具设计） 题 目： 环形盖零件注射模具设计 第i 页 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说

2、明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

3、后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3

4、、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

5、优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（

6、在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2

7、、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日毕业设计说明书（论文）中文摘要本文根据环形盖零件设计的要求，分析零件的结构工艺性和模具的结构工艺性，然后进行注射模的设计。主要内容包括模具的成型工艺性及方案的比较、注射机的选用、模具的结构零件的设计、推出机构的设计以及斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计。此外，还介绍了浇注系统和冷却系统的设计。而冷却系统的设计是整个设计中

8、的一个难点，采用隔板式的冷却系统可以很好的解决这一问题。设计的最大特点是主要成型部分的零件采用镶拼的结构，从而降低了模具工人的加工难度。关键词 注射模设计 环形盖塑件 成型零件 冷却系统南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）外文摘要 title the injection molding design of the ring-like lid abstract according to design requirement of the ring-like cover parts, this article analyzed the structure processing

9、of part and the die structure processing, and then designed the injection molding. introduced clearly with the forced molding mechanism gave the comparison on the forming schemes, choose the injector, the design of molds structure parts, the design of stripping mechanism, the design of taking out ob

10、lique leader and taking out mandrill mechanism in side- separate plastic injection mould .besides, introduced the design gate system and cooling system. but, the design of cooling system was a difficulty in the whole design. the problem could be solved by the method of the cooling system of baffle.

11、using the inserter forming parts was the most important peculiarity in this design, the method reduced the mold-workers difficulty for machiningkeywords injection mold design the ring-like cover parts forming partscooling system目 录前言1第一章 绪论21.1 塑料模具发展21.2课题的简介4第二章 结构工艺性分析和方案的比较52.1 塑件制品的介绍和成型条件52.2

12、模具的成型工艺性分析及方案论证比较5第三章 注射机的选择及校核73.1 注射机的选择73.2 注射机有关工艺参数校核8第四章 模具的设计94.1分型面及流道的设计94.1.1分型面的选择94.1.2主流道的设计94.1.3分流道的设计94.2模具的结构形式的确定104.2.1凹模的尺寸确定104.2.2成型零部件的设计104.3 模具的结构零件设计154.3.1 模架的选择164.3. 2 支承零部件的设计164.3.3 合模导向机构设计174.4 推出机构的设计184.4.1 推出力的计算184.4.2 推出机构的设计194.5 斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计194.5.1 斜导柱侧向抽芯机

13、构的组成194.5.2 抽芯力和抽芯距的确定204.5.3 斜导柱的设计204.5.4 侧型芯的设计214.5.5 侧滑块的设计224.5.6 导滑槽的设计224.5.7 楔紧块的设计234.6冷却系统的设计23第五章总装配图245.1 模具的总装配图24第六章 环形盖模拟分析25第七章 结论32致谢33参考文献34前 言大学四年的本科学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，也是很重要的一个环节，是对以前所学的基础理论知识及所掌握的技能的综合运用和检验，也是我们迈向专业工程技术人员的第一步。毕业设计对培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和进行科学研究的

14、初步能力都起到了重要作用；它有利于培养我们独立工作能力、创新思维能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风。这次毕业设计的题目是环形盖零件注射模具设计。毕业设计的指导思想是面向生产实际、坚持教学要求，努力实现教学、科研和生产三方面的有机结合，进一步加强理论和技能的培养，使我们具备一名工程技术人员应有的思想水平和高尚的道德品质，认真负责、求实创新、科学严谨的态度，脚踏实地、勇于进取的精神。在完成大学四年的课程学习和课程、生产实习，我取得了不错的成绩，熟练地掌握各科专业基础课和专业课方面的知识，对模具设计、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。由于模具设计是个实践性非常强的学科，我们

15、进行的生产实习使我对模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识。在指导老师的指导和工厂师傅的讲解下，同时查阅了很多相关资料并亲眼看见了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。另外，我还学习了pro/e、ug，mastercam，cae等专业方面的软件，并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍。为了对塑料模有更充分的了解，并给本次的模具设计有全面的认识打下一个坚实的基础，对塑料模在当今社会的现状，所起的作用以及它的发展趋势查阅了有关资料。第一章 绪论1.1塑料模具发展塑料制品的应用日渐广泛，为塑料模具提供了一个广阔的市场，同时对模具也

16、提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能复合型的模具将会受到欢迎。目前，建筑、家电、汽车等行业对于塑料的需求量都非常大。据预计，仅汽车、摩托车行业每年就需要100多亿元的模具。彩电模具每年也有约28亿元的市场。在各种塑料模具中，注塑模具的需求量最大。专家指出，目前中国中低档水平的塑料模具基本能够自足，但缺乏精密、大型、科技含量高、寿命长的模具，这些产品大部分需要从国外进口，每年进口额高达6.93亿美元。因此，中国模具制造企业亟需加强该方面的研制工作。并且，专家指出，热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具也将受到市场的青睐。在塑料制件的生产中，高质量的模

17、具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的设备等是成型优质塑件的重要条件。根据国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业品生产中的地位，从塑料成型模具的设计理论，设计实践和制造技术出发，塑料模具技术的发展趋势有：1提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。2提高塑料模具标准化水平和标准件的使用率。国外发达国家模具标准化程度为70%80%，而我国只有30%左右。如能广泛应用模具标准件，将会缩短模具设计制造周期，并可减少由于使用者自制模具标准件而造成的工时浪费。以往的模

18、具即使只损坏了一个部件，也将无法使用。由于不是标准件市场上很难有相应产品，要到生产厂家去更换部件，费时费力。而如果采用标准件，则可以很方便的维修、更换，这将大大提高模具的使用寿命，而且会大幅度降低模具设计成本。现在，国内企业已认识到了模具标准化的重要性，目前有一定生产规模的模具标准件生产企业有100余家。主要产品有塑料模架、侧冲装置、推杆推管等，其中塑料模架已可生产较大型产品，为发展大型精密模具打下了基础。3推广应用cad/cam/cae技术。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成，这就要求信息技术的普及，广泛应用cad/cae/cam技术，逐步走向集成化。应用模

19、具cad/cam技术设计模具已较为普遍，推广使用模具标准件，能够实现部分资源共享，这会大大减少模具设计的工作量和工作时间，对于发展cad/cam技术、提高模具的精密度有重要意义。cad/cam技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具cad/cam技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件。基于网络的cad/cam/cae一体化系统结构初见端倪，将解决传统混合型cad/cam系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题，cad/cam软件的智能化程度也将逐步提高。塑料制件及模具的3d设计与成型过程的3d分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作

20、用。与此同时，还要加强研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程的研究。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模具cad/cam的关键技术之一，研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。4推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的

21、普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。5开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式6应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。7研究和应用模具的高速测量技术和逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模具cad/cam的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.2课题的简介环形盖塑料制品的结构比较复杂，曲面较多，侧

22、向两个肋径，需要采用侧抽芯机构。因此设计时需要对制品结构工艺性和成型工艺性进行分析。同时对模具结构方案选择比较并确定，最后完成二维模具装配图和主要零件图塑件的三维和二维图如图1.1、1.2所示。 图1.1 三维塑件图图1.2 二维塑件图第二章 结构工艺性分析和方案的比较2.1塑件制品的介绍和成型条件塑件的材料为pc+abs，具有pc和abs两者的终合特性。例如abs的易加工性和pc的优良机械性，二者的比率将影响pc+abs材料的热稳定性。pc+abs这种混合材料还显示了优异的流动特性。其收缩率在0.5%-0.65%之间，一般取0.6%。并且收缩率不受壁厚的影响。塑件的曲面比较多，其外形最大尺寸

23、为120mm，圆的最大直径为102mm，高度为30mm，厚度为1mm。根据材料塑料制件的这些尺寸和收缩率的影响，其精度等级选用一般精度的mt3。塑料制件的表面粗糙度值设计在1.6-0.2m之间。另外为了从成型零件上顺利脱出 塑料件，必须在塑件内外表面沿脱方向设计足够的脱模斜度，塑件的转角处应尽可能采用圆弧过渡。增加塑件的强度和改善充模流动性，同时增加美观程度。注射模工艺条件干燥处理：加工前的干燥处理是必要的，湿度应小于0.04%，建议干燥条件为为90-100，2-4个小时。熔化温度：230-300模具温度：50-100注射流动主力：取决于塑件注射速度：尽可能地高2.2 模具的成型工艺性分析及方

24、案论证比较由于塑料制件的曲面较多，如果用整体的型芯和型腔结构，对模具的制造精度要求较高，加大了模具工人的操作难度，因此型腔和型芯的造型应采用镶拼式的结构。设计时要求一模两件，可采用两板结构的模具。此塑料制件外表面有两个加强径，需要侧抽心。在设计浇口时可采用直接浇口，侧浇口，潜伏式浇口。在此我将通过moldflow分析出最佳浇口的位置。1直接浇口的浇口截面大，去除困难，去除后会留有较大的浇口痕迹，影响塑件的美观，而且这种形式的浇口只适用于单型腔模具。2侧浇口的浇口截面尺寸小，去除容易，而且不留明显痕迹，而且改变浇口的宽度和厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。加工和休整方便。普遍应用于中小

25、型塑件的多型腔模具。它是应用较广泛的一种浇口形式。 3潜伏式浇口斜向开设在模具的隐蔽处，塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件的外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量和美观效果。但是模具的结构较为复杂。因此综上所述该模具采用两板侧浇口侧抽芯模具结构另外这副模具的最大特点是，两侧的外形全部由侧滑块成型。模具的表面粗糙度比塑料制件的低12级。在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随时进行抛光修复图2.1浇口的最佳位置其中蓝色是最佳浇口的位置，红色是浇口最差的位置。第三章 注射机的选择及较核3.1注射机的选择由ug分析计算可知单个塑件的体积为51.6mm3，又

26、设计时要求一模两件，所以其注射量最少为115mm3，因此初步选用xs-zy-500注射机。其规格和性能如下。表1 xs-zy-500 注射机的规格和性能项 目参数及其他额定注射量/cm3500螺杆直径/mm65注射流动主力/mpa145注射行程/mm200注射方式螺杆式锁模力/kn3500最大成型面积/cm21000最大合模行程/mm500模具最大厚度/mm450模具最小厚度/mm300喷嘴圆弧半径/mm18喷嘴孔直径/mm5顶出形式中心液压顶出，两侧顶杆机械顶出动定模固定板尺寸/mm700850拉杆空间/mm540440合模方式液压机械液压泵 流动主力/mpa200，25流量/l.min-1

27、6.5电动机功率/kw22螺杆驱动功率/kw7.5加热功率/kw14机器外形尺寸/mm6500130020003.2注射机有关工艺参数较核1最大注射量的较核塑件的体积+浇注系统的体积0.8注射机的最大注射量 即 251.6mm3+12mm3=114.6mm30.8500=400 mm3 所以满足注射成型塑件所需的总注射量。2锁模力的较核单个塑件的模具分型面上的投影面积为7184mm2，浇注系统在分型面的投影面积为240mm2，型腔的流动主力在3040mpa。则（27184+240）35=511.28kn3500kn，因此满足要求3模具与注射机安装部分相关尺寸的较核（1）浇口套球面尺寸 r=r+

28、12=18+12=20mm。(r是由注塑机规格所定)主流道的小端直径d=d+0.51=5+0.5=5.5mm。（2）定位圈的外径尺寸不需与注射机的定位孔相相匹配，通常用间隙配合（h9/f9）。（3）模具的最大和最小厚度 模具的总高度必须位于注射机可安装模具的最大厚度和最小厚度之间，同时应该较核模具的外形尺寸，使模具能从注射机的拉杆之间装入。经过验证，模具的总高度为317mm，在模具的最大厚度450mm和300mm最小厚度之间。（4）开模行程的较核 因为侧抽芯的距离为24+2=26mm（抽芯距=塑件尺寸+2）小于103mm，所以其开模行程小于注射机的最大开模行程。图3.1 定位圈第四章 模具的设

29、计4.1分型面及流道的设计4.1.1分型面的选择因为塑件的外型是由两块侧型芯成型，因而分型面可以选择在塑件的最上端，形成平直分型面。这样有利于模具的分模和脱模，也有利于保证塑件的尺寸精度和表面质量。更有利于模具的加工。如果不采用这种方法，就会形成异型分型面，这就增加了设计的难度。4.1.2主流道的设计(p84)主流道设计成锥形，使凝料能够顺利从浇口套中拔出，锥角=2060，小端直径d=d+0.51=5+0.5=5.5mm。小端前面的球面半径为r=r+12=18+12=20mm。其深度为3mm，流道的表面粗糙度ra0.8m，浇口套的材料t8a，热处理淬火硬度为5458hrc.浇口套与定位圈采用h

30、9/f9的间隙配合，与模板间采用h7/m6的过渡配合。4.1.3分流道的设计(p99)两塑件之间的中心距离为132mm，用u（u型加工容易且热量损失和流动主力损失小）形截面分流道，其截面尺寸为b=6mm，长度l=58mm，半径r=0.5b=3mm.深度h=1.25r=3.75.斜角a=6.其表面的粗糙度值ra不能太低，一般取1.6m，可增加对外成塑料熔体的流动阻力，外成塑料冷却皮层固定，形成绝热层。由计算可知浇口的宽度为3mm侧浇口的深度为1mm。图4.1 浇口套4.2 模具的结构形式的确定4.2.1凹模的尺寸确定塑件的最大尺寸为120mm，圆的最大直径为102mm，高度为30mm，宽厚度为1

31、mm，因为采用镶拼的结构，型腔壁厚尺寸可以选择1517mm，初步计算其凹模尺寸为150154mm之间,采用通孔无台阶式。但根据经验选得保守一点，确定其尺寸为154mm，模具的长度为264mm。即264154mm。因此选择350400mm的工字模架。4.2.2成型零部件的设计(p129)由于凹模的结构已经确定，采用过渡配合镶在模具的定模板内，采用h7/m6配合（通孔无台阶式），其主要成型部分的尺寸计算如下1凹模的成型部分径向尺寸lm=(1+s)ls-x （4.1）式中ls-塑件外表面径向基本尺寸s材料的收缩率x修正系数制品尺寸允许的公差 （以下的计算公式与之相同）2.中心距尺寸公式cm=（1+s

32、）cs 式中cm-模具中心距基本尺寸 cs-塑件中心距基本尺寸3.凸模径向尺寸公式lm=(1+s)ls+x 式中lm模具凸模径向基本尺寸 ls塑件内表面径向基本尺寸 制品尺寸允许的公差4.型腔深度公式 hm=(1+s)hs-x 式中hm模具型腔深度基本尺寸 hs凸起部分高度 x修正系数，一般去2/35.型芯高度公式 hm=(1+s)hs+x图4.2 型腔2嵌件1的成型部分尺寸 d=l= 图4.3嵌件13. 嵌件2的成型部分的尺寸d1=d2=l=l=图4.4嵌件24.嵌件3的成型部分尺寸d=l= h1=h2=l=5.嵌件4的成型部分的尺寸d1=d2=d3=d4=l1=l2= 图4.5嵌件3 图4

33、.6 嵌件46.嵌件5的成型部分的尺寸d=l=图4.7嵌件57.型芯成型部分的尺寸l=d=h=r图4.8 型芯以上所有的零件都是成型零件，固定部分都采用h7/m6的过渡配合。尺寸的标注按入体原则标注，型腔都为正公差，型芯为负公差，中心距为对称偏差。所用材料都为cr12，其热处理硬度为54-58hrc。成型零部件强度和刚度计算需要考虑的问题：1需要总体考虑的问题理论分析和生产实践表明，对于大尺寸模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准.对于小尺寸模具型腔，在发生弹性变形前，其应力往往超过了模具材料的许用应力.因此，强度不足是主要矛盾，计算型腔厚度应以满足强度条件为准。2防止产生

34、溢料。在塑性成型过程中，当高压熔体进入型腔时，模具型腔配合面的某些过大的间隙会出现溢料。在不产生溢料的前提下，将允许的最大间隙值作为型腔的刚度条件。3保证塑件尺寸精度。塑件的个别部位的尺寸精度比较高，这就要求模具型腔应具有很好的刚性，以保证塑料熔体进入型腔时不能产生过大的弹性变形。4保证塑件顺利脱模。如果型腔的刚度不足，在熔体高压作用下会产生过大的弹性变形，当变形量超过塑件的收缩率时，塑件周边将被型腔紧紧包住而难以脱模。如果强制推出，容易使塑件划伤或破裂，因此，型腔的允许弹性变形变形量应小于塑件壁厚的收缩率。4.3模具的结构零件设计(p143)结构零部件主要包括注射模的标准模架，注射模的支承零

35、部件和合模导向结构.支承零部件主要由固定板，支承板，垫板和动，定模座板等组成。4.3.1 模架的选择根据凹模的尺寸，初步确定模架为350400mm的工字型模架。经过验证模具的闭合高度在模具的最大厚度和最小厚度之间，安装时模架外形尺寸不受注射机拉杆的间距影响;定位孔与定位环尺寸须配合良好;注射机推出杆孔的位置和顶出行程合适;喷嘴孔径和球面半径与浇口套半径和凹球面尺寸配合良好，可以满足成型的要求。图4.9 模架4.3. 2 支承零部件的设计用来防止成型零部件以及各部分机构在成型流动主力作用下发生变形超差现象的零部件均称支承零部件。1支承板的设计支承板又称动模垫板，是垫在动模型腔下面的一块平板.其作

36、用是成型时塑料熔体对动模型腔或型心的作用力。以防止型腔底部产生过大的挠曲变形或防止型芯脱出型芯固定板。对于支承板的设计要求是，具有较高的平行度和必要的硬度和强度，应结合动模成型部分受力状况进行厚度计算。2垫块的设计(p145)垫块的主要作用是在动模支撑板和动模座板之间形成推出机构所需的动作空间.另外，它也起着调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度要求的作用.一般用中碳钢制造，也可以用q235钢制造，或用ht200，球墨铸铁等.3支承柱对于大型模具或垫块间跨距较大的情况，要保证动模支撑板的刚度和强度，动模板厚度必将大大增加，既浪费材料，又增加模具重量.这时，通常在动模支承板下面加设圆柱形的支柱

37、，以减少垫板的厚度，有时支撑柱还能起到对推出机构的导向作用，其个数通常为2，4，6，8等，分布尽量均匀，并根据动模支承板的受力状况及可用空间而定.4.3.3 合模导向机构设计(p147)在模具进行装配或成型时，合模导向机构主要用来保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间准确对合，以保证塑料制件的形状和尺寸精度，并避免模内各零部件发生碰撞和干涉。导向机构的作用1定位作用 模具装配或闭合过程中，避免模具动，定模的错位，模具闭合后保证型腔形状和尺寸的精度.2导向作用 动、定模合模时，首先导向零件相互接触，引导动定模正确闭合，避免成型零件先接触而可能造成成型零件的损坏. 3承受一定的侧向流动主力 塑料

38、熔体在注入型腔过程中可能产生单向侧向流动主力，或由于注射机精度的限制，会使导柱在工作过程中不可避免受到一定的侧向流动主力。当侧向流动主力很大时，不能仅靠导柱来承担，还需加设锥面定位装置。一、导柱导向机构1导柱的结构设计(p148)（1）导柱的结构形式 采用阶梯导柱无储油槽的形式，用于精度要求高，生产批量大的模具，数量为4个，对称分布，但其尺寸是两大两小。（2）导柱的技术要求 导柱端面制成锥面或半球形的先导部分，以使导柱能顺利进入导乡孔，导柱的长度比型芯端面高68mm，以免导柱未导准方向而型芯先进入型腔与其可能相碰而损坏。固定端按照h7/m6配合，工作端按照h8/f8或h8/f7配合.固定部分的

39、表面粗糙度为0.8m，工作部分的粗糙度为0.4m。一般用20钢进行渗碳淬火处理。2导套的结构设计（1）导套的结构形式 采用带头导套的形式，结构比较复杂，用于精度要求高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。（2）导套的技术要求 为使导柱顺利进入导套，在导套的前端应倒圆角，导向孔做成通孔，否则会由于孔中的气体无法溢出而产生反压，造成导柱导入的困难。导套一般用淬火钢或青铜等耐磨材料制造，其硬度比导柱低，以改善摩擦，防止导柱或导套拉毛。导套固定部分表面粗糙度为0.8 m，固定端按照h7/m6配合。工作端按照h8/f7或h7/f7配合。图4.10导柱导套的配合4.4推出机构的设计(p154)4

40、.4.1 推出力的计算（p156）塑件注射成型后在模内冷却定型，由于体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件从模具中推出时必须克服因包紧力产生的摩擦力。因此推出力的计算如下f= ap(cos-sin) (4.2)=458821107（0.2cos10-sin10）=16742.5n=16.7kn其中a：塑件包络型芯面积；p=（0.8-1.2）1074.4.2推出机构的设计由于塑件的自身的特点，采用推杆推出机构1推杆的形状 采用直通式推杆，尾部采用台阶固定，键止转，推杆的直径d=4mm。但推杆的工作端面直接作用在塑件的表面上，会使塑件表面留下推杆的痕迹，有时会影响塑件表面的质量.其端面采用圆弧形，并且与

41、塑件的外部轮廓形状一致。2推杆的固定和配合 一般采用台阶固定，在推板固定板上的孔为10mm，推杆台阶部分的直径为10mm，推板固定板上的台阶孔为d+1=11mm(即推杆与孔德配合为单边0.5)。推杆工作部分配合为h8/f7。3推杆的材料和热处理要求 推杆的常用材料t8a，热处理要求硬度为5054hrc。4.5斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计（p184）4.5.1 斜导柱侧向抽芯机构的组成斜导柱侧抽芯机构在模具的应用中最为广泛，其基本的结构由侧型芯在动模板内的导滑槽内作侧向分型与抽芯运动和复位运动的侧滑块，固定在定模板内与合模方向成一定角度的斜导柱，注射时为防止侧型芯和侧滑块产生位移的楔紧块和使侧

42、滑块在抽芯结束后准确定位的圆头销，弹簧，螺塞组成的限位机构组成。图4.11侧抽芯机构1-动模板 2-螺塞 3-弹簧 4-圆头柱 5-导柱 6-侧滑块 7-楔紧块 8-定模板4.5.2 抽芯力和抽芯距的确定(p186-187)1抽芯力的确定侧向抽芯力和脱模力的计算方法相同，即ft = ap(cos-sin) (4.3) =41.251107(0.2cos10-sin10)=151.5n2抽芯距的确定抽芯距是指侧型芯在抽拔方向所移动的距离。抽芯距通常比侧凹的深度大23mm，所以s=s1+23mm=26mm。4.5.3 斜导柱的设计(p188)斜导柱的作用是驱动侧滑块完成开闭动作，是分型抽芯机构的关

43、键零件，它决定了抽芯力和抽芯距的大小，设计时需要确定其形状，尺寸及角度大小。1斜导柱的形状斜导柱采用圆形截面，这样加工方便，装配容易。固定部分安装在定模板内，与模板内的安装孔采取h7/m6的过渡配合，侧滑块与工作部分用h11/ b11配合或留有0.51mm的单边间隙。端部具有斜角为部分的长度，为合模时斜导柱能顺利进入侧滑块斜导孔而设计，角度常取比大20302斜导柱倾斜角的选择(p189)斜导柱与开模方向的夹角称为倾斜角，它是决定斜导柱抽芯机构中工作效果的重要参数，的大小对斜导柱的有效工作长度，抽芯距，受力状况等起着直接的重要影响。增大时，抽芯距变大，弯曲力增大，开模行程减小，有效工作长度也减小

44、，强度降低。因此设计时，250，最常用的是120220，在本课题的设计中取200。3斜导柱尺寸的确定(p189)斜导柱所受的弯曲力fw，抽芯力f，开模力fk以及的关系，可由下面的公式表达，若不计斜导柱与导滑孔的摩擦以及滑块与导滑槽的摩擦，其关系如下fk=fw sin=ftg （4.4）所以开模力fk =151.5tg200=55.1n弯曲力fw =55.1/ sin200=161.1n工作部分的长度l=s/ sin=26/ sin200=76mmhw =20mm由文献1表3-64查得斜导柱的直径=10mm图4.12斜导柱4.5.4 侧型芯的设计由于塑件两侧的曲面比较特别，所以两侧由两块对拼的侧

45、型芯成型。故其尺寸比较大，与侧滑块之间用螺钉连接，销钉定位。材料选择t8a，其热处理硬度大于54-58hrc.成型部分表面的粗糙度为0.4m。4.5.5 侧滑块的设计(p194)侧滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构的一个重要零部件。在侧向分型和抽芯过程中，塑件的尺寸精度侧滑块移动的可靠性都要靠其运动的精度来保证。设计时采用t形导滑面，滑块与侧型芯采用螺钉连接，销钉定位。材料选择t8a，热处理硬度为40-45hrc侧滑块的定位装置 为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块的斜孔，要求滑块在完成抽芯后停留在刚刚脱离斜导柱的地方，不可发生任何位移，否则合模时斜导柱不能准确地插入滑块斜孔。应根据模具结构特点

46、及其大小选用不同的形式，这里采用圆头销定位。图4.13侧滑块4.5.6 导滑槽的设计侧滑块是在导滑槽内按一定的精度和沿一定的方向往复移动的零件，根据型芯的形状和大小，导滑槽设计成侧型芯两侧的单独压块，这样就有利于模具的加工。设计滑块时还应该注意的问题：1.滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3。否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。2.滑槽对滑块的导滑部位采用间隙配合，配合可以选用h8/h8，其他各处均应有间隙。滑块的滑动部分和滑槽导滑面的表面粗糙度均应小于0.8m3.材料

47、常选用t8，t10，热处理硬度大于50hrc4.5.7 楔紧块的设计在制品注射成型过程中，侧型芯在抽芯方向受到塑料较大的推力作用，这个力通过滑块传给斜导柱，而一般斜导柱为细长杆，受力后容易变形，因而必须设计楔紧块使滑块不致产生位移，从而保证制品精度和斜导柱。楔紧块的楔角比斜导柱的倾斜角大2030，这样才能保证模具合模时压紧滑块，开模时楔紧块让开，否则斜导柱将无法带动滑块完成抽芯动作。4.6冷却系统的设计由于模具动定模板内有许多镶块，主要成型部分的形状由曲面构成，因而采用隔板式的冷却系统结构。在型芯两侧加工一条通孔，在中间加工出螺旋槽，并穿过通孔，同时在螺旋槽内加工出一定数量的盲孔，每个盲孔用隔

48、离板分成上部连通的两个部分，盲孔的底部用螺塞堵住，盲孔与通孔相接的地方用加上密封圈以防漏水。从而形成从型芯一侧进水，中间盲孔内一半进水一半出水，型芯的另一侧出水的冷却回路。定模的设计方法同动模，只是在进水的方向上二者成900方向。如下所示：图4.14 隔板冷却系统第五章 三总装配图5.21模具的总装配图工作原理：开模时，动模部分向后移动，开模力通过斜导柱带动侧型芯滑块，使其在动模板的导滑槽内向外滑块，直至侧滑块与完全脱离，完成侧向抽芯动作，塑件包紧在型芯上，随动模继续后移，直至注射机的顶杆与模具的推板接触，推出机构开始工作，推杆将包在型芯上的塑件推出。合模时，复位杆使推出机构复位，斜导柱使侧滑

49、块向内移动复位，最后侧滑块由楔紧块锁紧。图5.1总装 第六章环形盖模拟分析6.1 cae技术在注射模具中的应用当今的注塑成形产品越来越精密、复杂，对产品 的形状和尺寸精度要求也越来越高，这就对我们的产品设计人员、模具设计人员提出了更高的要求。传统的注塑方法是在正式生产前由设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品设计和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。随着计算机技术及cae技术的迅速发展，特别是 moldflow软件的推出与应用，可以在模具加工前，通过计算机对整个注塑成形过程进行模拟分析，准确预测熔体

50、的填充、保压、冷却情况，可以完全代替试模。cae技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，帮助研判潜在的问题，有效地防止问题发生，大大缩短了开发周期，降低了生产成本 。6.2基于 moldflow 的注塑工艺模拟6.2.1moldflow在注塑模设计中的作用：(1)优化塑料制品设计 塑件的壁厚、浇口数量与位置及流道系统设计等对于塑料制品的成败和质量关系重大。以往全凭制品设计人员的经验来设计，费力、费时，设计出的制品也不尽合理。利用 moldflow软件，可以快速地设计出理想的塑料制品。 (2)优化塑料模设计 利用 moldflow软件，可以对型腔尺寸、浇口位置及尺寸、流道尺寸、冷却系统等进行优

51、化设计，在计算机上进行试模、修模，可大大提高模具质量，减少试模次数。 (3)优化注塑工艺参数 由于经验的局限性，工程技术人员很难精确地设置制品最合理的加工参数，选择合适的塑料材料和确定最优的工艺方案。运用 moldflow软件可以帮助工程技术人员确定最佳的注射流动主力、保压流动主力、锁模力、模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和冷却时间，以注塑出最佳的塑料制品。6.2.2 moldflow的 mpiflow模块分析过程 塑料注塑成形模流分析是应用质量守恒、动量守恒、能量守恒方程式 ，配合高分子材料的流变理论和数值求解法所建立的一套描述塑料注射成形的热力过程与充填保压行为的模式 ，通过人性化接口的显示 ，以获知塑料在模穴内的流动速度、应力、流动主力温度等参数的分布，塑件冷却凝固以及翘曲变形的行为，并能进一步探讨成形参数及模具设计参数等关系。moldflow的