弯曲锁定器件的注塑工艺及模具设计

1、 密级： 科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY 学 士 学 位 论 文 THESIS OF BACHELOR（2009 2013 年）题 目 弯曲锁定器件的注塑工艺及模具设计 学 科 部： 理工学科部 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 092班 学 号： 7013309071 学生姓名： 李彩 指导教师： 赵 向 阳 起讫日期： 2012.11.26 至 2013.5.20 目录摘要IAbstractII第一章 前言11.1 选题的依据及意义11.2国内外研究现状及发展趋势1第二章弯曲锁定器件工艺性分析32.

2、1塑件的分析32.2塑料的材料聚酰胺（PA6）的性能分析52.3 PA6的注射成型过程及工艺参数6第三章拟定模具的结构形式73.1分型面位置的确定73.2型腔数目和分布73.3注射机型号的确定83.4 注射机相关参数的校核9第四章浇注系统的设计124.1主流道的设计124.2分流道的设计124.3浇口的设计134.4校核主流道的剪切速率14第五章成型零件的结构设计及计算165.1 成型零件的结构设计165.2 成型零件钢材的选用175.3成型零件工作尺寸的计算175.4成型零件尺寸的设计18第六章斜导柱侧向分型与抽芯机构设计206.1 斜导柱侧向分型与抽芯机构抽芯距的计算206.2 锁紧方式的

3、设计206.3斜导柱的设计及计算206.4行位定位方式的设计216.5先复位机构22第七章模胚（模架）的确定257.1模胚的确定257.2各模板的确定25第八章排气系统的设计27第九章 推出机构的设计289.1推出方式的确定289.2推杆（顶针）289.3复位杆289.4拉料杆29第十章 冷却系统的设计3110.1 冷却介质3110.2 冷却系统的简单计算3110.3 冷却水道的排布33第十一章 导向与定位结构的设计34第十二章 总装图和零件图的绘制35第十三章 模具的装配及工作过程3813.1 模具的装配3813.2 模具的工作过程38第十四章 模具在试模时所遇到的问题及可能的原因4014.

4、1 产生飞边（披锋）4014.2 产生气纹4014.3 产生缩水40总结41参考文献42谢辞43制定连杆机械加工工艺规程及其夹具设计专业：机械设计制造及其自动化 学号：7011212085 学生姓名：杨徐 指导教师：杨明朗摘要：连杆是柴油机的主要零件之一，由连杆体，连杆轴瓦，连杆盖，连杆螺栓，连杆螺母等零件组成。其大头孔与曲轴连杆径相连接，小头孔通过活塞销与活塞相连接，其作用是将活塞内的膨胀的气体压力传送给曲轴，又受曲轴驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。在发动机工作时，连杆应具有足够的强度和刚度，除此之外还应尽可能的减小连杆自身的质量，以减少惯性力的作用。关键词：塑料成型，模具，设计ICurve

5、d locking component with molding technology and mold designAbstract: As Chinas economic development , production of plastic parts more widely, plastic moulding industry in the basic industries in the increasingly important position . This article mainly introduced the design of the curved locking co

6、mponent injection mould. This article details the analysis of forming process of the plastic parts, draws up the mold the structural style , design of gating system , formation components structural design and computation , design of side core-pulling mechanism, design of promotes the organization a

7、nd the cooling system and so on. Then also introduced the mold assembly and the work process and the experimental mold appear question. In brief, this design has covered the mold design, the mold assembly and the mold experimental mold and so on three bulks. This design mainly is in draws support fr

8、om the CAD/CAM technology in the foundation to complete, The CAD/CAM technology application caused this design the efficiency and the accuracy obtained the big enhancement.Keyword: Plastic molding ；Mold；Design II第一章 前言1.1 选题的依据及意义1.1.1 依据：该课题来自生产实践；1.1.2 意义：注塑成型作为成型加工中一种重要的技术工艺， 其可以一次成型各种结构复杂、尺

9、寸精密和带有金属嵌件的制品，并且成型周期短，可以模多腔，大批生产时成本低廉，易于实现自动化生产，是其他成型加工工艺所无法取代的，其在工业生产、工业加工中也有着广泛的应用，在人们的生活中发挥着重要的作用。本次毕业设计课题主要是注塑工艺分析和注塑模设计，而注塑工艺分析和注塑模设计在注塑中处于绝对的核心地位，因此认真完成本次毕业设计的重要意义是不言而喻的。1.2国内外研究现状及发展趋势塑料成型工业是新兴的工业，并随着石油工业的发展应运而生。 塑料工业又是一个飞速发展的工业领域，世界塑料工业从20世纪30年代前后开始研制，到目前塑料产品系列化、生产工艺自动化、连续化以及不断开拓功能塑料 新领域，经历了

10、30年代以前的初创阶段、30年代的发展阶段、5060年代的飞跃发展阶段和70年代至今的稳定增长阶段。随着工业塑料制件和日用塑料制 件的品种和需求量的日益增加，这些产品更新换代的周期越来越短，因此对塑料的品种、产量和质量都提出了越来越高的要求。这就要求塑料模具的开发、设计与制 造水平也必须越来越高。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产 品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知 识集聚的高新技术产业的一部分，是

11、国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高 档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。据新近有关统计资料表明，在国内外模具行业中，各类模具占模具总量的比例大致如下：冲压模、塑料膜各占35%40%，压铸模占10%15%，粉 末冶金模、陶瓷膜、玻璃膜等其他模具约占10%，因此，塑料成型模具的应用在各类模具的应用中占有与冲压模并驾齐驱的"老大"位置。目前为止，我国在塑料模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及塑料成型设备的自动化程度和精度方面已经有了长足的进步，但与国外工

12、业 先进国家相比，仍有一定的差距。许多精密技术、大型薄壁和长寿命塑料模具自主开发的生产能力还较薄弱。因此要在模具先进的设计技术、先进的制造技术和开发研制优质的模具材料等方面下功夫，以提高模具的整体制造水平和模具在国内外的市场竞争力。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。 21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度 地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。可见，未来我国模具工业和技术的主要发展方向将

13、是：1、 大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化。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。2、 提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。3、 在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。4、 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大 大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30%，而先进国家均高于70%，每年我们要从国外进口相当数

14、量的模具标准件，其费用占年模具进口额的 3%8%。5、 发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，迅速制造出产品的原型与模具，降低成本推向市场。6、 积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要。7、 推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺，满足模具制造的需要。8、 开发优质模具材料和先进的表面处理技术，提高模具的可靠性。9、 研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率。10、开发新的成型工艺与模具，以满足未来的多学科多功能综合产品开发设计技术。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养，实现产、学、

15、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在 制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。第二章弯曲锁定器件工艺性分析2.1塑件的分析1、 外形尺寸由图1-1和图1-2可知弯曲锁定器件a（一下简称塑件a）和弯曲锁定器件b（以下简称塑件b）两个塑件的结构简单，尺寸不大，塑料熔体流程不长，适合于注射成型。塑件a有侧向孔，所以模具需要设计侧抽芯机构。2、 精度等级 查询塑料成型工艺及模具设计可知：PA材料注塑生产出的塑件一般精度等级为MT

16、4，未注公差尺寸精度等级为MT6。3、 脱模斜度参考塑料成型工艺及模具设计，可知塑件上型芯的脱模斜度为25-45，凹模的脱模斜度为20-45。图1-1弯曲锁定器件a的示意图图1-2 弯曲锁定器件b的示意图 4、 壁厚分析 通过UG NX6.0软件分析可知塑件a的平均壁厚为2.4mm,如图1-3；塑件b的平均壁厚为2.7mm，如图1-4。 图 1-3塑件a的壁厚分析结果图1-4 塑件b的壁厚分析结果2.2塑料的材料聚酰胺（PA6）的性能分析2.2.1 PA6的成型特性 1、 热稳定性 结晶性料熔点较高、熔融温度范围较窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300，滞留时间超过30min即易分解。 2、

17、吸湿性 较易吸湿，成形前应预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超过0.3%，吸湿后流动性下降，易出现气泡，银丝等弊端。对于高精度塑件应经调湿处理。 3、 流动性 流动性极好，溢边值一般为0.02mm，易溢料。用螺杆注射机注射时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热、螺杆应带止回环。 4、 收缩性 成形收缩率范围大，收缩率大，方向性明显，易发生缩孔，凹痕，变形等弊端，成形条件应稳定。 5、 为了减少收缩、凹痕、缩孔，一般宜取模温低、料温低、树脂粘度小，注射、高压及冷却时间长，注射高的成形条件，以及采用白油作脱模剂。 2.2.2PA6的主要性能指标 其性能指标见表2-1 表2-1PA6的主要性能指标 密 度

18、/114 抗拉屈服强度/MPa 70 吸水率/（%） 1.63.0 抗伸弹性模量/MPa 2600 熔 点/ 0C 210225弯曲强度/MPa 969收缩率（%） 082.5 计算收缩率（%）10182.3 PA6的注射成型过程及工艺参数2.3.1 注射成型过程 1、 成型前准备 对PA6的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于PA6吸湿性较大，成型前应进行充分的预热。 2、 注射过程塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 3、 塑件的后处理 后处理的介质为油、水、盐水等均可，温度为90100，时间为4

19、h。2.3.2 注射工艺参数 1、 注射机：螺杆式 2、 预热温度（）及时间（h） 100110 1216 3、 料筒温度（）：220300 4、模具温度（）：5565 4、注射压力（MPa） 70120第三章拟定模具的结构形式3.1分型面位置的确定 通过对塑件a结构形式的分析，分型面应选在如图3-1所示的位置。这样可以减少侧抽芯机构、方便加工制造及满足模具的锁紧要求。图3-1 塑件a的分型面示意图 通过对塑件b结构形式的分析，分型面应选在如图3-2所示的位置。这样可以避免侧抽芯机构、方便加工制造及满足模具的锁紧要求。图3-2 塑件b的分型面示意图3.2型腔数目和分布3.2.1 型腔数量的确定

20、 塑件的精度等级一般为MT6，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步定为一模八腔结构形式。（一副模具出四对产品）3.2.2 型腔排列形式的确定 多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且要力求紧凑，并与浇口开设的部位对称。其具体排列形式如图3-3所示。图3-3 型腔排布形式 3.2.3 模具结构形式的确定 从上面的分析可知，本模具设计为一模八腔，对称直线排列，根据塑件的结构形状，推出机构先采用滑块进行侧抽芯后，再采用顶针顶出的推出形式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模

21、部分不需要单独开设分型面取出凝料。综上分析，可确定选用两板模的单分型面注射模。3.3注射机型号的确定3.3.1注射量计算 通过ug 6.0软件建模设计分析可知塑料体积：塑件a Va=2561.229 mm3=2.561 cm3 塑件b Vb=838.264mm3 =0.838 cm3 塑件质量：Ma= 2.919g Mb=0.956g3.3.2浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但可以经验按塑件体积的0.21倍来估算，由于本次采用流道简单但不算太短，因此浇注系统的凝料按塑件的的0.5倍来估算，故以此注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料体积和两个塑件

22、体积之和）为：V总1=（Va+Vb）×(10.5) ×4=（2.561+0.838）×1.5×4=20.394cm33.3.3选择注塑机根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总体积V总1=20.394cm3 并根据塑料成型工艺及模具设计计算注射机的公称注塑量公式可知：V总2= V总10.8=25.49 cm3根据以上的计算，初步选定公称注射量为60，查找塑料成型工艺及模具设计附录G选择注射机型号为XSZY60卧式柱塞式注射机，其主要技术参数见表3-1 表3-1注射机主要技术参数 理论注射容量/ 60模板最大行程/ 180螺杆直径/ 38模具小厚度/ 7

23、0注射压力/ 122模具最大厚度/ 200合模力/N 5×10拉杆空间/ 190×300电动机功率/KW 11喷嘴球半径/ 12推出形式中心推出喷嘴孔直径/ 4合模方式液压机械最大成型面积/cm2 1303.4 注射机相关参数的校核3.4.1注射压力校核查塑料成型工艺及模具设计表4-1可知，PA所需注射压力为90101MPa，这里取P0=95MPa，该注射机的公称注射压力 ，注射压力安全系数，这里取1.3，则： 122，所以注射机注射压力不合格，应选具有较大的注射压力的压力机，这里取SZ-160/1000卧式螺杆注射机，其主要技术参数见表3-2表3-2注射机主要技术参数 理

24、论注射容量/ 179移模行程/ 280注射压力/ 132模具最大厚度/ 360螺杆转速/（r·） 102150定位孔直径/ 120锁模力/KN 1*103拉杆空间/ 260*360推出形式两侧推出注射时间/s 1.8显然SZ-160/1000卧式螺杆注射机的注射压力合格。3.4.2锁模力校核1、如图3-4、3-5所示，塑件在分型面上的投影面积根据三维软件UG NX6.0造型计算可得塑件a在分型面的投影面积427 ，塑件b在分型面的投影面积213 图 3-4 塑件a的UG计算投影面积结果图 3-5 塑件b的UG计算投影面积结果 =（+）×4=25602、 浇注系统在分型面上的

25、投影面积，即流道凝料在分型面上的投影面积数值，可以按照多型腔模的设计的分析来确定。是每个塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍，本次设计取0.4，则=2560×0.4×4=40963、 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则=+=2560+4096=66564、模具型腔内的胀型力，则=6656×50=332800N=332.8KN式中，是型腔的平均计算压力值。是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%40%，大致范围为3060MPa。对于粘度较小的精度较高的塑料制品应取较小值。POM属于粘度较低的塑料及有精度要求的塑件，故在此我们取=50MPa。查表2可得该注

26、射机的工程锁模力，锁模力安全系数这里取，则 =1.2×332.8=399.36KN，所以注射机锁模力合格。 对于其他安装尺寸的校核要等到模胚选定，结构尺寸确定方可进行。第四章浇注系统的设计4.1主流道的设计主流道通常为于模具中心塑料熔体的入口处，它将注塑机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和冲模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复接触，一次设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。4.1.1主流道尺寸的计算 1、 主流道的长度：本次设计中初取50mm进行设计。2、 主流道小端直

27、径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm=4+0.5=4.5mm 3、 主流道大端直径：D=d+Ltana7mm，a=3º 4、 主流道球面半径：SR=注射机喷嘴球头半径+（12）mm=10+2=12mm。5、 球面的配合高度：h=3mm 4.1.2 主流道凝料体积主(2主+2主主主)= ×50×（3.52+2.252+3.5x2.25）mm3 =1318.14 mm34.1.3 主流道当量半径Rn=（2.25+3.5）/2=2.875mm 4.1.4 主流道浇口套的形式 浇口套上端直径为4.5mm,下端直径取7mm，高度为71.5mm,锥角为3°。 4

28、.2分流道的设计4.2.1 分流道的布置形式在设计时应尽量考虑减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。由于所设计的模具要求出两种不同的产品，故可设计两个不同的分流道、两个不同的二级分流道和两个不同的浇口，且排布为平衡式。4.2.2 分流道的当量直径 因为该两个塑件的质量分别为Ma= 2.919g、Mb=0.956g均小于200g，故可取塑件a的一级分流道直径=0.9D=0.9×7=6.3mm；取塑件b的一级分流道直径=0.8D=0.8×7=5.6mm 。则塑件a的二级分流道的直径=0.9=0.9×

29、;6.3mm=5.6mm , 塑件b的二级分流道的直径=0.8=0.8×5.6=4.48mm。4.2.3 分流道截面形状 本次设计分流道截面形状为圆形，虽然其加工性能较难，但其具有最小的压力降和热损失。4.2.4 分流道的长度 综合考虑型腔排列形式、塑件的大小、模具的大小及进胶的情况，可取塑件a的一级分流道的长度为38mm，二级分流道的长度为10.86mm; 塑件b的一级分流道的长度为72mm，二级分流道的长度为20.4mm。4.2.5 凝料体积通过ug建模分析可知，凝料体积 V分1250.64mm31.251 mm34.2.6 校核剪切速率1、 确定注射时间：查文献1表4-8，可取

30、t=1.6s2、 计算分流道体积流量：q分=+/t=1.251+3.399/1.6=2.906 cm33、 由塑料成型工艺及模具设计中 式（4-20）可得剪切速率=1.484×该分流道的剪切速率处于主流道和分流道的最佳剪切速率5005000之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。4.2.7 分流道的表面粗糙度和脱模斜度 参考文献1可知，分流道的表面粗糙度要求不是很高，一般取Ra=1.252.5um即可，此处取Ra=1.6m。4.3浇口的设计浇口的作用是熔体充模后，首先在浇口处凝固，当注射机的螺杆退回时，可防止熔体向流道回流；熔体在流经狭窄的哓口时，产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模；

31、易于切除浇口凝料，二次加工方便；对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料，对多浇口单型腔模具，浇口既能用来平衡进料，又能控制熔合纹在塑件中的位置。本次设计的浇口可选择侧浇口，按照塑件的结构特点选用扇形侧浇口（扇形入水位），如图4-1所示。对于塑件图4-1 扇形侧浇口a其浇口大端深度取1.3mm，大端宽度取2mm，长度取3mm；对于塑件b其浇口大端深度取1.03mm，大端宽度取1.73mm，长度取2.59mm。4.4校核主流道的剪切速率4.4.1 计算主流道的体积流量= +n/t= 10.10 cm34.4.2 计算主流道的剪切速率=4460主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5005

32、000之间，所以，主流道的剪切速率校核合格。4.5 冷料穴的设计冷料穴的作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而形成各种缺陷。本次设计主流道和分流道均有冷料穴。考虑到加工的方便，本次主流道的冷料穴采用与Z字形拉料杆匹配的冷料穴。综合上述计算和设计可确定如图4-2所示的浇注系统。4-2浇注系统示意图第五章成型零件的结构设计及计算5.1 成型零件的结构设计5.1.1 前模的结构设计 根据实际加工条件及为了节约成本，本设计中采用整体嵌入式前模，如图5-1所示。 图5-1 前模结构示意图5.1.2 后模的结构设计 同样，根据实际加工条件及为了节约成本，可采用组合式后模，如图5-2所示。图5

33、-2 后模结构示意图5.2 成型零件钢材的选用根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑机械加工和成本，后模模仁采用P20（3Cr2Mo）钢料。而同时考虑到抛光特性，前模仁采用抛光特性极佳的718H（P20改良型3Cr2NiMo ）。而对于成型塑件a的内部圆筒的侧型芯而言，型芯较小，但塑件中心轮廓包住型芯，型芯需散发的热量比较多，磨损也比较严重，同时为了使完成侧抽芯后塑胶不粘模，因此采用738（ 3Cr2NiMnMo ）。模具中均采用水冷却。5.3成型零件工作尺寸的计算 采用塑料成型工艺及模具设计表4-15中的平均尺寸法计算成型零件尺寸，

34、塑件公差按塑料成型工艺及模具设计表2-3取MT4精度等级。因塑件材料为PA6，查询相关资料可知PA6的平均收缩率为1.018 % 即0.01018。5.3.1前模仁径向尺寸的计算 1、 塑件a外部径向尺寸的转换：44.5±0.24mm=44.74mm、30.5±0.24mm=30.74mm、11.5±0.12mm=11.62mm。型腔径向尺寸计算公式为： (1+)-x 其中=0.01018, 0.48、0.48、 0.24, /6, X取0.7 则有：=(1+0.01018)×44.74 -0.7×0.48=44.86=(1+0.01018)&

35、#215;30.74 -0.7×0.48=30.71=(1+0.01018)×11.62 -0.7×0.24=11.572、 塑件b外部径向尺寸的转换：38.5±0.21mm=38.71mm、34.5±0.21mm=34.71mm。型腔径向尺寸计算公式为： (1+)-x 其中=0.01018, 0.42、0.42, /6, X取0.7 则有：=(1+0.01018)×38.71 -0.7×0.42=38.81=(1+0.01018)×34.71 -0.7×0.42=34.775.3.2 前模深度尺寸的计算

36、 1、 塑件a高度方向尺寸的转换：6.25±0.10mm=6.35mm、4.75±0.09mm=4.84mm、8.00±0.10mm=8.10mm。型腔深度尺寸计算公式为： (1+)-x 其中=0.01018, 0.20、0.18、 0.20, /6, X取0.6 则有：=(1+0.01018)×6.35 -0.6×0.20=6.29=(1+0.01018)×4.84 -0.6×0.18=4.78=(1+0.01018)×8.10 -0.6×0.20=8.062、 塑件b高度方向尺寸的转换：2.9

37、7;0.08mm=2.98mm、1.75±0.08mm=1.83mm。型腔深度尺寸计算公式为： (1+)-x其中=0.01018, 0.16、0.16, /6, X取0.6 则有：=(1+0.01018)×2.98-0.6×0.16=2.91=(1+0.01018)×1.83-0.6×0.16=1.755.3.3 后模径向尺寸的计算因为塑件是两面对称型的，所以前模和后模是一样的，故前后模的径向尺寸是一样的。5.3.4 后模深度尺寸的计算因为塑件是两面对称型的，所以前模和后模是一样的，故前后模的深度尺寸也是一样的。5.4成型零件尺寸的设计5.4.

38、1 前后模仁厚度尺寸的设计根据参考文献5的经验公式的计算方法：前模仁厚度尺寸=型腔离分型面的最大深度尺寸+2530mm；后模仁厚度尺寸=型腔离分型面的最大深度尺寸+3540mm。对于本次设计而言，前后模仁的型腔离分型面的最大深度尺寸均为6.29mm，考虑到本次设计有侧抽芯机构且塑件壁厚较厚，故前后模仁厚度尺寸可取较大值，即对于前模仁厚度可取40mm，对于后模仁可取50mm。5.4.2 前后模仁长度及宽度尺寸的确定 如图5-3及表5-1所示，根据参考文献5的经验公式的计算方法：产品制件宽2Sa=模仁宽产品制件长2Sb=模仁长 图 5-3 Sa、Sb 示意图图5-3中Sa、Sb为安全距离；内框为制

39、件的尺寸；表5-1模仁尺寸参考表产品制件尺寸范围（） 安全距离（）<2025206030608035803004030060045根据图3-3 所示的型腔排布尺寸，参考上面的经验公式，可选择前后模仁的长为160mm，宽为130mm。 第六章斜导柱侧向分型与抽芯机构设计斜导柱侧向分型与抽芯机构是最常用的一种侧向抽芯机构，它具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点，但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于60-80mm的场合，本次设计中的塑件a所需抽芯的内孔深为31mm，显然能满足斜导柱侧向分型与抽芯机构的基本要求。6.1 斜导柱侧向分型与抽芯机构抽芯距的计算=

40、h+（23）mm 式中，为抽芯距（mm），h为塑件侧孔深度或凸台高度（mm），本次设计此处h为31mm，则=31+3=34mm。6.2 锁紧方式的设计产品在注射成型时要承受很大的注射压力，为防止行位窜动而使生产出的产品不符合生产要求，有必要将行位在某个特定的位置锁死，因此可选用铲机来锁紧行位，铲机是一种常见于中小型行位的锁紧方式。本次设计的行位较小，可选用如图6-1所示的铲机。图 6-1 铲机6.3斜导柱的设计及计算斜导柱的长度主要根据抽芯距、斜导柱的直径及倾斜角的大小而确定。斜导柱长度L的计算公式为：图 6-2 斜导柱的长度计算如图6-2所示，其中，L是斜导柱的总长度（mm）；D是斜导柱固定

41、部分大端直径（mm）；h是斜导柱固定板厚度（mm）；d是斜导柱直径（mm）；是斜导柱的倾角（°）；称斜导柱的有效长度；+ 称斜导柱的深处长度；称斜导柱头部长度，常取815mm。将数据代入上式可知L137mm。图 6-3 本次设计斜导柱的示意图6.4行位定位方式的设计滑块在一个方向的自由度是没有限制的，所以需要在某个特定的位置使它停止即需要一个定位装置。根据文献6可知，行位较小，行位重量明显小于15KG可采用波珠定位装置（如图6-4、6-5所示），显然本次设计满足条件，。图6-4 波珠部件实物图图6-5 本次设计采用的行位定位装置6.5先复位机构满足侧型芯与推杆不发生干涉现象的条件是：

42、式中 h合模时，推杆端部到侧型芯的最短距离； S在垂直于开模方向的平面内，侧型芯与推杆的重合长度。 斜导柱的倾角 本次设计中，h=1.12mm, S=16.41mm， 又由之前的斜导柱的设计可知为20 °，显然htan远小于S，因此本次设计需要先复位机构。 为了防止滑块先复位，推杆后复位从而可能使侧型芯与推杆相碰撞即会产生干涉现象，可采用ko孔拉杆导套的结构（如图6-6所示），该部件与注塑机上的拉杆配合，当模具开始合模时，注塑机上的拉杆退回从而导致ko孔拉杆导套与其一起后退，由于ko孔拉杆导套的后退，使得推杆先复位，从而避免了干涉现象（如图6-7）。该机构结构简单，装配和更换都较方便

43、，适合中小型模具。图6-6 KO孔拉杆导套示意图图 6-7 KO孔拉杆导套安装位置示意图综合上述分析，并根据产品的形状及模具的大小，可设计如图6-8及图6-9所示的侧抽芯机构。图 6-8侧抽芯机构（不含铲机及斜导柱）示意图图 6-9 侧抽芯机构示意图第七章模胚（模架）的确定7.1模胚的确定根据第五章可知模仁的长宽为160×130，又考虑到凹模最小壁厚，导柱、导套的布局等，根据龙记（LKM）模胚标准，选用CI-2530大小的模胚。7.2各模板的确定7.2.1A板尺寸A板是定模型腔板，塑件深度为6.29，前模仁的深度为40，又考虑在模板上还要开设冷却水道，还要留出足够的距离，故A板厚度取

44、70。7.2.2B板尺寸B板式型芯固定板，按模胚标准板厚取100。7.2.3C板（方铁）尺寸根据经验，模胚确定以后，方铁的尺寸随即确定，没有特殊情况下，方铁尺寸不改动。校核如下：方铁尺寸-顶针板-顶针固定板-（510）mm=80-20-15-(510)mm=3540>脱模行程=6.29。显然合格。 综上：模胚规格初步定为：CI-2530-A70-B100-C80（如图7-1所示）。7.2.4模胚各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具的设计尺寸。1、 模具平面尺寸250×300<260×360(拉杆间距)，校核合格；2、 模具高度尺寸303； 170<303&

45、lt;360（注射机要求的模具的最大厚度），校核合格；3、 模具的开模行程=6.29+73.65+（510）=84.9489.94280,校核合格。图7-1 CI-2530-A70-B100-C80型模胚第八章排气系统的设计由于塑件的尺寸适中，模具型腔空间较小，且对于热塑性塑料在成型过程中排气量不大。另外模具的推杆较多,因此形成的排气通道也较多，所以可利用推杆与模板间的缝隙排气，不必单独设计排气系统。第九章 推出机构的设计9.1推出方式的确定通过对塑件的分析，综合考虑采用推杆（顶针）推出，用推杆推出具有易于加工、更换方便，推出效果好等特点。又根据本次设计的塑件的结构及尺寸、模胚的大小及浇注系统

46、，推杆具体排布方案如图9-1所示。图9-1 推杆排布方案9.2推杆（顶针）推杆的作用是将塑料制品从模具内推出，本设计中由于塑件形状简单，所以采用普通推出机构中的圆柱形结构推杆推出方式，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，塑件a用2根直径为4mm、1根直径为5mm的推杆推出，塑件b用推杆直径选3根直径为2.5mm的推杆推出顶出，浇注系统用4根直径为4mm的推杆推出。9.3复位杆复位杆的作用是使推出机构恢复原作，当开模时推杆在推杆在推板的推动下将塑料制品推出，复位杆也同时凸出模板表面。当再次注射时，在模具闭合过程中，定模表面与复位杆接触，并使反推杆推动推出机构一起返回原始位置。反推杆一般固定推杆的

47、板上，随同推杆运动。本设计中复位杆的直径选15mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度决定再加上3mm的高度，本次设计中，顶针固定板到B板的上表面的距离为155mm，再加上3mm的高度（即加上等高块高于B板上表面的高度），因此复位杆的长度为158mm。为了避免复位杆长期对A板的撞击，可在A板上安装复位杆垫片（如图9-2、9-3所示）。图 9-2 复位杆垫片位置示意图图 9-3 复位杆垫片及其固定螺钉示意图9.4拉料杆考虑到加工的方便，及本次设计产品结构形状的允许，可采用Z字形拉料杆。 图9-4 Z字形拉料杆示意图本次设计选用的Z字形拉料杆除了起到拉住和推出主流道凝料的作用外，其顶部与主流道的底部一

48、段空间还兼有冷料穴的作用。图9-4中Z字形拉料杆为深圳立品公司制模手册标准，根据模胚的尺寸及主流道冷料穴的设计，本次设计采用总长151.5mm,，直径为4mm的拉料杆。第十章 冷却系统的设计10.1 冷却介质10.1.1查 塑料成型工艺及模具设计表4-29，PA的成型温度为2003000C，模具温,55650C，脱模温度为：701100C。模具温度初步选为600C，用常温水对模具进行冷却。10.2 冷却系统的简单计算1、 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W （1）塑件制品的体积（2）塑件制品的质量 （3）塑件平均壁厚为2.56,可以查塑料成型工艺及模具设计表4-34得，因为，故注射周期t

49、:每次注射次数：N=(3600/22.7)次=158次单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：2、确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 （1）查表4-35 可知PA的单位热流量的值为70kJ/kg。 （2）计算冷却水的体积流量 设冷却水道入水口的水温为 ；出水口的水温为； 取水的密度，水的比热容为，则 （3）确定冷却水道的直径d 当时，查表4-30可知，为了处于湍流状态，取模具冷却水道的直径为d=6, （4）冷却水在管内的流速v（5）求冷却水管壁与水交界面的模传热系数h 因为平均水温为23.5，查表4-31可知得f=6.7,则有：（6）计算冷却水通道的导热总面积A （7）计算模具所需冷却水管

50、的总长度L （8）冷却水路的根数x 设每条水路的长度为l=50mm,则冷却水路的根数为 一条冷却水道对于模具来说显然是不合适的，应根据具体情况加以修改。为了提高生产效率，前后模仁都应得到充分冷却，10.3 冷却水道的排布根据模具A板及前后模仁的结构和尺寸，本次设计的前后模冷却水道的排布可选用如图10-1所示的排布形式；图10-1 前后模水道排布示意图根据滑块及侧型芯的结构和尺寸，本次设计的行位冷却水路可选用如图10-2所示的水路。图 10-2 行位的冷却水路示意图第十一章 导向与定位结构的设计注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定

51、位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位（如图11-1）则用于动、定模之间的精密定位。本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度比较高，因此可采用模内定位，即采用导柱导套进行定位。图 11-1锥面定位第十二章 总装图和零件图的绘制经过上述一系列设计、计算和绘图，可把设计结果用总装图来表示模具的结构。本次设计的模具UG总装图如图12-1，12-2 ，12-3，12-4 所示，总装图的CAD图及零件图见CAD图纸。图12-1 UG总装图的主视图图12-2 UG总装图的俯视图图12-3 UG总装图的左视图图 12-4 UG总装图的正二等轴测图第十三章 模具的装配及工作过程13.1 模具的装配 模具的装配可见模具的爆炸图（如图13-1）。图13-1 模具的爆炸图13.2 模具的工作过程13.2.1 从合模到开模的过程当注射机注射完后并保压一段时间后，模具开模即定模和动模从分型面分开，由于斜导柱的存在，滑块及固定在滑块的侧型芯会一起向两侧做直线运动（如图13-2），直到行位导滑块上的波珠进入侧型芯固定板底部的波珠槽时，滑块停止运动，完成侧抽芯运动。与此同时，动模侧继续向后运动（由于拉料杆的存在，塑件及浇注系统会停留在动模侧与动模一起运动），当运动到一段距离后，由于注射机上的拉杆存在，拉杆会顶KO孔拉杆导套，拉杆导套又会顶推杆固定