本课题来源于郑州优德

1、23/27 PAGE 23摘 要本课题来源于郑州优德模具集团公司。针对医用分析仪上壳塑件图，完成其三维造型设计，根据分析仪上壳体塑件的特点完成其注射模设计。本文主要阐述了医用分析仪上壳体注塑成型的基本原理、注射模具的结构设计方法及过程。采用Autodesk公司的软件AutoCAD和PTC公司的软件Pro/ENGINEER软件完成了对分析仪上壳体注塑模具的计算机辅助设计，共绘制注射模总装图一套，并绘制了相应的零件图。当今社会，随着人们对健康问题的重视，对各种医疗设备的需求量也越来越大，因此研究这一套分析仪上壳体注射模具对于提高分析仪上壳体的生产质量和效率有着非常重要的作用。并且通过这次毕业设计，

2、自己也得到了很大的锻炼。关键词：医用分析仪，计算机辅助设计，注射模具 AbstractThe subject comes from Zhengzhou Yude Mold Co. Ltd. Apparatus for medical analyzer of shell plastic parts plans to complete its three-dimensional modeling design. Analyzer apparatus according to the characteristics of the shell plastic injection mold design

3、 completed.This article discusses the medical analyzer instrument on the basic principles of shell molding, injection mold design method and process. Autodesks software with PTCs software, AutoCAD and Pro / ENGINEER software to complete the analyzer apparatus for computer-aided design injection mold

4、 shell, Injection mold assembly diagram of a draw, and draw the corresponding part drawing.Todays society, as people focus on health issues, demand for all kinds of medical equipment is also growing, Therefore, a analyzer apparatus to study the shell injection mold apparatus for improving the analyz

5、er quality and efficiency of housing production has a very important role. Through the graduation project, she also received a lot of exerciseKeywords： Medical analyzer apparatus, Computer Aided Design, Injection mold目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc265095153 绪论 PAGEREF _Toc265095153 h 1 HYPERLINK

6、 l _Toc265095154 一 课题概述 PAGEREF _Toc265095154 h 2 HYPERLINK l _Toc265095155 1.1选题背景 PAGEREF _Toc265095155 h 2 HYPERLINK l _Toc265095156 1.2 塑料模具的发展方向 PAGEREF _Toc265095156 h 2 HYPERLINK l _Toc265095157 1.3本课题有待解决的主要关键问题 PAGEREF _Toc265095157 h 4 HYPERLINK l _Toc265095158 二 医用分析仪结构工艺分析 PAGEREF _Toc26

7、5095158 h 5 HYPERLINK l _Toc265095159 2.1 原始设计依据 PAGEREF _Toc265095159 h 5 HYPERLINK l _Toc265095160 2.2 塑件结构及工艺性分析 PAGEREF _Toc265095160 h 5 HYPERLINK l _Toc265095161 2.3 塑件材料及成型特性分析 PAGEREF _Toc265095161 h 6 HYPERLINK l _Toc265095162 2.4 模具结构特点及总体方案确定 PAGEREF _Toc265095162 h 7 HYPERLINK l _Toc2650

8、95163 三 注射成型原理及设备选择 PAGEREF _Toc265095163 h 8 HYPERLINK l _Toc265095164 3.1 注塑成型工艺原理 PAGEREF _Toc265095164 h 8 HYPERLINK l _Toc265095165 3.2 注塑机的选择 PAGEREF _Toc265095165 h 9 HYPERLINK l _Toc265095166 3.3 XS-ZY-250主要参数 PAGEREF _Toc265095166 h 9 HYPERLINK l _Toc265095167 四 注射模总体结构设计 PAGEREF _Toc265095

9、167 h 11 HYPERLINK l _Toc265095168 4.1型腔数目及分型面确定 PAGEREF _Toc265095168 h 11 HYPERLINK l _Toc265095169 4.2浇注系统设计 PAGEREF _Toc265095169 h 11 HYPERLINK l _Toc265095170 4.3导向机构选择 PAGEREF _Toc265095170 h 13 HYPERLINK l _Toc265095171 4.4顶出机构设计 PAGEREF _Toc265095171 h 13 HYPERLINK l _Toc265095172 4.5 成型零部件

10、结构设计 PAGEREF _Toc265095172 h 15 HYPERLINK l _Toc265095173 4.6模具温度调节系统设计 PAGEREF _Toc265095173 h 15 HYPERLINK l _Toc265095174 4.7标准模架选择 PAGEREF _Toc265095174 h 16 HYPERLINK l _Toc265095175 4.8模具排气槽设计 PAGEREF _Toc265095175 h 16 HYPERLINK l _Toc265095176 4.9模具材料选择 PAGEREF _Toc265095176 h 17 HYPERLINK l

11、 _Toc265095177 五 相关理论计算及校核 PAGEREF _Toc265095177 h 18 HYPERLINK l _Toc265095178 5.1 注射机有关参数校核及最终选择 PAGEREF _Toc265095178 h 18 HYPERLINK l _Toc265095179 5.2 型腔尺寸计算 PAGEREF _Toc265095179 h 18 HYPERLINK l _Toc265095180 5.3型芯尺寸计算 PAGEREF _Toc265095180 h 20 HYPERLINK l _Toc265095181 六 经济性分析 PAGEREF _Toc2

12、65095181 h 22 HYPERLINK l _Toc265095182 七 总结 PAGEREF _Toc265095182 h 23 HYPERLINK l _Toc265095183 参考文献 PAGEREF _Toc265095183 h 24绪论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。模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具

13、形腔是材料成型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。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

14、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170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。

15、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别重要的意义。一 课题概述1.1选题背景塑料，与我们周围无处不在。在国民经济的发展中，所料产品几乎涉及了所有的领域，在航空航天、交通运输、邮电通信、仪器仪表、家用电器等行业中塑

16、料更是必不可少的材料。而塑料产品的制造需要大量的模具对其进行成型。例如在家用电器行业中，一台电冰箱需要300多套模具，一台全自动洗衣机大约需要200套模具，一台彩电需要100多套模具。其中仅彩电模具每年我国就有30亿元的市场。正是由于高速发展的塑料工业对模具的大量需求，使模具工业成为许多国家经济发展的支柱产业，并在这些国家受到高度重视。在欧美等的一些工业发达国家，模具工业被称为“点铁成金”的“磁力工业”。在经历了“十五”期间和“十一五”头两年高速发展(这七年间年均增长速度达18%)之后，由于受到国际金融危机影响，2008年下半年开始，中国模具工业发展速度己明显放缓，致使2008年全年模具总销售

17、额与上年同比增长率跌进了个位数，只达到9.2左右，总量约为950亿元左右。2009年，发展进一步受阻，预计全年的模具总销售额只能接近1000亿元，而很难突破，基本与去年持平或略有增长。国家GDP增长是保八争九，看来保八是有把握的，那么模具为什么达不到这个水平？这主要是国内外模具市场总体不够景气所致。国家4万亿元投资主要投向于基础设施建设和民生工程及改善民生等方面，GDP增加了，模具需求却基本没有增加或增加效应滞后，汽车、家电、农机等工业品下乡以及以旧换新等政策措施的出台，使GDP也增加了，模具需求虽也有增加，但增幅有限。例如汽车，年初猜测今年将突破1000万辆，现在猜测是突破1200万辆，比去

18、年增长20%以上，但汽车模具却没有增加那么多，这是因为与模具需求最关联的新车型投放与汽车销售量之间并不成正比关系所致。但不管怎么说，在经历了一年多的金融危机之后，我们的模具工业经受住了严重考验，2009年全年不出现负增长的预计将可实现，而且我们还在结构调整等方面取得了不少成绩，全行业积聚了力量，为今后发展打下了良好的基础。1.2 塑料模具的发展方向塑料模具的发展主要取决于两个方面，即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势，另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势，这实际上就是需要和可能。模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须

19、满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻便、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下： 要轻便就会增加使用塑料及开发新材料，包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。例如，汽车上越来越多地采用高强度板也是为了减轻重量，对一些超高强度板进行热成形及与之相适应的热成形模具也就自然而然成为发展趋势等等。要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模

20、具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供给，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善

21、治理，逐步实现信息化治理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展趋势的本身也是在不断发展的。从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析：新材料模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具新工艺新的成形工艺及模具加工的新工艺新技术技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展信息化数字化生产、信息化治理、充分利用IT技术网络化溶入和利用

22、好世界全球化网络循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值，包括再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。塑料模具是一项新兴的产业，随着塑料产品品种和市场需求的不断增长，随着塑料模具设计和制造技术的不断提高，我国塑料模具产业将会有更好的发展前景。1.3本课题有待解决的主要关键问题本课题首先需要熟悉塑件，包括塑件的几何形状，表面质量，使用要求以及塑件使用的原料。而最主要的问题就是注塑模具结构的设计，它包括型腔数目的确定，分型面的选择，型腔的布置方案，浇注系统的确定，脱模方式的确定，顶出机构的确定，调温系统结构的确定，凹模和型芯的结构和固定方式的确定，排气形式的确定。

23、二 医用分析仪结构工艺分析2.1 原始设计依据本课题来源于优德塑料模具实业有限公司。公司要求大批量生产，塑件的外观要求表面光洁，要求无裂痕、斑纹、脱皮、分层、变形等缺陷。该塑件选用材料为ABS。塑件的二维图如图所示：图2-1 塑件二维图2.2 塑件结构及工艺性分析 根据塑件图，使用Pro/E三维软件绘制其三维造型图，通过三维图可以较为直观的认识塑件的结构。由三维图可知，塑件外表面有1个8字形凸起、1个环形凸起、1个矩形凹陷、1个方孔、4个圆孔、6个异型孔、下部侧表面有2个插穿孔、一侧有流线型较好的圆弧；内表面有12个固定螺钉用的圆形凸台。该塑件要求外形美观，外表面不允许有熔接痕迹及浇口痕迹，故

24、只能考虑采用点浇口或者潜伏式浇口等，从方孔中心进料为宜。塑件三维图如图所示：图2-2 塑件三维图2.3 塑件材料及成型特性分析该塑件选用ABS塑料。ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）综合性能较好、吸湿性强,含水量应小于0.3%，成型前必须进行充分干燥；有较高的冲击强度、收缩率在0.4%-0.8%范围内，流动性较差，应选较高的料温和模温，但料温过高易分解，所以料温应选择在210260。塑件要求表面光洁，模温应选2570。选用螺杆式注塑机，注射压力为50100Mp。 ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。 初定制品成型工艺参数如表2-1所示：表

25、2-1 ABS塑料成型工艺参数2.4 模具结构特点及总体方案确定根据对塑件的结构分析，初定模具方案如图2-3所示。由于对塑件的表面要求较高，浇口选择潜伏式浇口,模具凹模选用整体式凹模，为节省材料，凸模选用整体嵌入式凸模，侧面定位后，螺钉固定。通过对该塑件的结构及成型工艺性分析，选择塑件的台阶面为分型面可以有效的降低成本，提高生产效率。整体模具结构选用一模一腔单分型面。由于对塑件的表面要求较高，浇口选择潜伏式浇口,于塑件上表面的方孔中心进浇，由于潜伏式浇口难加工，所以选择插入浇口嵌块。导向机构采用不等大小导柱对称布置。顶出机构采用典型顶出机构，即顶板，顶杆，拉料杆，复位杆共同作用顶出。模具凹模选

26、用整体式凹模，为节省材料，凸模选用整体嵌入式凸模，侧面定位后，螺钉固定。采用直流冷却系统冷却，采用间隙排气形式排气。模具的工作原理:开模时动模相对于定模向下移动，由于塑件对型芯的包紧力和拉料杆作用，塑件和流道凝料脱出型腔和浇口套，留于动模一侧。开模结束后，注塑机推杆通过顶板带动顶杆顶出塑件，在推件开始时，潜伏式浇口自动断开，塑件和流道凝料被顶杆和拉料杆推出。合模时，注塑机推杆退回，由于弹簧张力作用使得顶板，顶杆，复位杆，拉料杆复位。图2-3 模具整体方案初定示意图三 注射成型原理及设备选择3.1 注塑成型工艺原理所谓注塑成型就是塑胶材料在注塑机的料筒中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对

27、树脂材料进行塑化成熔体后，通过施加一定的压力，把熔体注射到具有一定的形状的型腔中经过冷却定型后所产生的物品就为注塑。它不仅可在高生产率下制得高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。 注塑的过程，也就是注塑的周期：锁模、座进、射胶、保压、熔胶+冷却、顶出、开模座退。注塑的三大基本要素：机器包括注塑机、模具、材料注塑工艺的五大要素：3.1.1 温度：（1）油温：对于液压机而言是由于机器的不停运作液压油运动摩擦而产生的热能，它是由冷却水来控制，在开机时要确认油温在45左右，若油温过高或过低均会影响压力的传递。（2）料温：即炮筒温度，此温度要根据材料

28、和产品的形状和功能去设定，选择时应遵循黏流态温度料筒温度分解温度。（3）模温：模具温度对制品的内在性能和表面质量影响很大。模具温度的高低取决于塑料的结晶性能要求以及其他工艺条件。3.1.2 速度：（1）开合模的速度设定，开合模的设定一般是按慢快慢的原理，这样设定主要考虑机器、模具、周期，这样可以有效的提高生产效率。（2）顶出设定：根据产品的结构来设定，结构复杂的最好用慢速顶出一些再用快速脱模，缩短周期。（3）射速：根据产品的大小，结构去设定，若结构复杂较为壁薄的可快速，若结构简单壁厚的可用慢速，还要根据材料的性能，由慢到快设定。3.1.3 压力：（1）射胶压力：根据产品的大小，壁的厚薄，由低到

29、高，调试时考虑其他因素。（2）保压压力：保压压力主要是确保产品的定型，稳定尺寸，其设定也要根据产品的结构、形状来设定。（3）低压保护压力：此压力主要对模具的保护作用，使模具的损坏达到最低限度。（4）锁模力：是指模具合模起高压所需要的力，有些机器可以调节锁模力，有些则不能。3.1.4 时间：（1）射胶时间：此时间设定一定要比实际的时间长，也可起到射胶保护的作用，在射定时设定值比实际值大0.2秒左右，设定时应考虑与压力、速度、温度的配合。（2）低压保护时间：此时间在手动状态下，首先把时间设定为2秒，再根据实际时间追加0.02秒左右输入。（3）冷却时间：此时间一般根据产品的大小、薄厚来设定，但熔胶时

30、间不要大于冷却时间，能使产品充分定型即可。（4）保压时间：此时间就是在注射完成后为了保证产品的尺寸，在保压的压力下让熔体倒流之前把浇口冷却的时间，可根据浇口大、小来设定。3.1.5 位置：（1）开合模位置可根据开合模速度对应来设定，关键要把低压保护的起始位置时定好，即低压的开始位置应是最可能保护模具，又不影响周期的点，终止位置应为在慢速合模时模具前后模所接触的位置。（2）顶出位置：此位置能满足产品完全脱模即可，首先由小到大递增来设定，注意装模时一定要把回退位置设为“0”，否则易损坏模具。（3）熔胶位置：根据产品大小和螺杆大小算出其料量，再设定出相应的位置。3.2 注塑机的选择通过pro/e软件

31、分析功能可得: 塑件的体积: V=81cm3 查模具设计手册得：ABS的密度为=1.05g/cm3 塑件质量:G=V=85.05g由G0.8Gmax初选注塑机为XS-ZY-125 但是由于浇口的位置选在塑件的矩形中心，塑件整体结构并不对称，XS-ZY-125注射机的模板尺寸无法达到使用要求，最终选择XS-ZY-250型注射机。3.3 XS-ZY-250主要参数 通过分析，查相关手册，XS-ZY-250注塑机相关技术参数如表3-1所示。表3-1 XS-ZY-250注塑机相关技术参数螺杆直径（毫米）50注射容量（厘米3）250注射压力（公斤力/厘米2）1300锁模力（吨）180最大注射面积（厘米2

32、）500模板行程（毫米）350喷嘴球半径（毫米）18喷嘴孔直径（毫米）4定位孔直径（毫米）125四 注射模总体结构设计4.1型腔数目及分型面确定根据 得 （4-1） k注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8; Vp注射机最大注射量，cm3; v1浇注系统凝料量，cm3；v单个塑件体积或质量，cm3；根据公司的要求模具采用一模一腔的形式，通过对塑件的结构工艺性分析，可以选择塑件的台阶面作为分型面，也可以选择塑件的底面为分型面。当选择台阶面为分型面时，只需在型芯铣一个凹槽即可完成模具的设计；而选择底面为分型面时则还需侧抽部分才能完成塑件的制造。通过对比，选择台阶面为分型面成本更低，并且制造更简便

33、。4.2浇注系统设计浇注系统的设计原则：浇口位置应尽量选择在分型面上，以便于模具加工及使用时浇口的清理；浇口位置距型腔各个部位的距离应尽量一致，并使其流程为最短；浇口的位置应保证塑料流入型腔时，对着型腔中宽敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔时直冲型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能尽快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件变形;尽量避免使制件产生熔接痕,或使其熔接痕产生在之间不重要的位置;浇口位置及其塑料流入方向,应使塑料在流入型腔时,能沿着型腔平行方向均匀的流入,并有利于型腔内气体的排出。主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为止 塑料熔体 流动通道根据选用型号注射机的相关尺

34、寸得：图4-1 浇口套示意图喷嘴前端孔径：d0=4.0mm；喷嘴前端球面半径：R0=10mm；根据模具主流道与喷嘴的关系 （4-2）取主流道球面半径：R=20mm；取主流道小端直径：d=5m为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为3。 分流道可以使塑料熔体平稳有序的填充到模具型腔中，并且把压力充分传递到各个部位。为了尽量减少压力损失，同时减少热量损失，分流道截面形状为形。表4-1流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断面直径mm塑料名称分流道断面直径 mmABS，AS 聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.5

35、10 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513由于该塑件质量小于200g，壁厚小于3mm，所以可用经验公式计算分流道的直径:D为分流道的直径，W为制品质量，L为分流道长度最终选取分流道的直径D=5mm。浇口的形式有许多，由于对该塑件的表面要求比较高所以采用潜伏式浇口。潜伏式浇口优点:1.浇口选在制品侧面隐蔽处，不影响制品美观2.潜伏式浇口开模后可自行切断3.流道设置在分型面上，浇口潜入分型面下面的模板中，使熔体

36、斜向进入型腔4.3导向机构选择导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。导向机构在模具中可以起到定位作用、导向作用和承受侧向压力。由于该塑件的结构相对简单，所以用直径为20mm和25mm的各两个导柱不等大小的对称布置如图4-2所示。为了提高导柱的耐磨性，采用T8碳素钢，经淬火处理HRC48-55，其配合部分的表面粗糙度为Ra1.6以上。图4-2 导柱布置示意图4.4顶出机构设计注塑模中的脱模机构可以在注塑的每一个循环中将塑件从型腔内或型芯上自动的脱出模外。推杆脱模机构在生产实际中应用广泛，是脱模机构的典型型式，它一般包括推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板等组成，本课题选用如图4-3所示顶出机构。

37、当开模到一定距离时，注塑机推出装置推动推板并带动所有推杆、拉料杆和复位杆一道前进，将塑件和浇注系统一起推出模外。合模时复位杆首先与定模边的分型面相接触，而将推板和所有的复位杆一道推回原位。对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）： (4-3) 式中 -型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）; -被包紧部分的深度（cm）; -由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系数，一般取0.11.2； -脱模斜度；L=850mm h=18mm 推杆压力校核 查塑料模设计手册式5-98= （4-4） 取10N/mm 推杆应力合格，硬度HRC50654-3

38、 顶出机构示意图4.5 成型零部件结构设计在注塑成型中，凹模的作用是形成制品的外表面。根据不同的结构形式，凹模大体上可分为整体式结构，整体嵌入式结构，局部镶嵌式结构，底面镶嵌式结构和侧壁拼合式结构五种类型。该塑件型腔形状简单的中小型模具，所以选用整体式凹模，如图4-4所示。用这种方法成型的制品表面无接缝痕迹。图4-4 型腔示意图 图4-5 型芯示意图凸模和成型杆在模具中的作用是形成制品的内表面。凸模又称型芯，成型杆是指能形成制品孔和槽的小型芯。凸模分整体式和组合式两大类结构。该塑件属于形状简单、高度较小的单型腔模具所以采用整体式凸模，如图4-5所示，为了节省材料单独加工型芯然后把型芯嵌入到动模

39、板。由于塑件底面有许多孔，所以用小型芯成型。4.6模具温度调节系统设计模具温度对成型质量的影响影响成型收缩率 影响制品的变形和外观影响制品的力学性能 图4-6 冷却系统示意图影响制品的表面粗糙度模具温度对生产效率的影响：一般情况下，注射到型腔内的塑料熔体温度为200C左右，制品从型腔中取出时的温度为60C左右。在成型时要放出大量的热量。其中只有百分之五散发到大气中，百分之九十五被模具中的冷却介质带走，所以，模具的冷却时间对制品的成型周期有较大的影响。模具的冷却时间占整个成型周期的三分之二左右，模具温度过高，将会延长冷却时间，并因此降低生产效率。治疗仪的外壳模具采用直流冷却回路，在定模板型腔上方

40、开有五个直径为十的通孔，如图4-6所示，已达到良好的冷却效果。4.7标准模架选择注塑模模架国家标准有两个，即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。图4-7 标准模架示意图4.8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。如果气体不能被顺利排出，塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件，排气槽将对它们的品质带来很大的影响，对于在高速成行中排气槽的作用更为重要。我们的塑件并不是很大，而且不属于深

41、型腔类零件，因此本方案设计在分型面之间、推杆预模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值取0.04。4.9模具材料选择 由于模具型腔要不断地填充温度很高的熔料，所以要求制造型腔的材料具有较高的耐磨性跟耐腐蚀性，型腔跟型芯一般采用合金材料做成。导柱，顶杆，复位杆等定为导向零件要求具有较高的耐磨性。模具选用材料如下表：表4-1 模具选材表五 相关理论计算及校核5.1 注射机有关参数校核及最终选择511 最大注射量的校核通过计算可得，浇注系统体积V2=8.8cm3，塑件体积V1=81cm3，塑件密度=1.05g/cm3塑件质量浇注系统质量制品每次注塑量根据公式可知，XS-ZY-250注塑

42、机符合要求。512锁模力校核 (5-1) -注射时型腔压力 查参考文献得 113MPa -塑件在分型面上的投影面积（） -浇注系统在分型面上的投影面积（） -注射机额定锁模力，按注射机额定锁模力为18000通过Pro/e分析功能可知，塑件投影面积A1=294cm2，浇注系统投影面积A2=4.63cm2所以，XS-ZY-250注塑机符合要求。5.2 型腔尺寸计算ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%平均收缩率: =（0.3%-0.8%）/2=0.55% （5-2）如图所示型腔径向尺寸 （5-3） 型腔深度尺寸 （5-4）L=205.9+0.280L=194.95+0.250L=205.9+0.2

43、80L=193.94+0.250图5-1 模具型腔尺寸示意图L=196.96+0.250L=182.88+0.250L=167.91+0.2250L=139.76+0.2250L=133.91+0.1750L=3.81+0.0450L=121.490-0.185L=111.360-0.165L=79.030-0.135L=40.60-0.085L=22.8+0.0750L=6.8+0.0550L=28.8+0.080H=15.82+0.0650H=17.83+0.06505.3型芯尺寸计算型芯径向尺寸 （5-5）型芯高度尺寸 （5-6）L=203.340-0.28图5-2 型芯尺寸示意图L=1

44、92.170-0.25L=203.340-0.28L=191.160-0.25L=194.180-0.25L=182.030-0.225L=166.920-0.225L=136.570-0.185L=130.530-0.185L=20.940-0.075L=9.790-0.055L=27.010-0.08H=13.690-0.03H=15.710-0.03六 经济性分析在本课题的研究中，充分考虑到目前我国企业的现状以及大多数企业的实际经济承受能力，在设计该设备时考虑到了节约费用、降低成本的一面。在零件材料的选择方面：除型芯，型腔因工作上的需要需采用较贵的合金材料外，其余零件均采用了较为普通的材

45、料。如各个模板都使用性价比比较高的45钢等。在零件的设计结构方面：除型芯和型腔结构较为复杂，加工工序较多，制造成本较高外，本设计中多数零件也比较简单，加工方便，制造成本低。在模具的整体结构方面：本设计中系统结构简单、工作可靠、重量轻、效率高、操作维护和保养方便、经济性好。在本设计中，由于导柱、定位圈。浇口套等元件己标准化，可选用标准件，这使得设计简化，制造简单，同时降低了机械设备的加工成本，这也符合了现代化，标准化的要求。总的说来，本设计实现了模具整体结构简单而紧凑、可适应性强和自动化程度高的目的。较好的满足了经济性和技术性双重要求，具有良好的市场前景七 总结通过本次毕业设计我学到了许多知识，

46、我的毕业设计题目是医用治疗仪外壳注射模设计，刚开始拿到课题我感觉到很茫然，因为我不知道从哪里入手所以很被动很消极，但是在指导老师孜孜不倦的指导下，我开始去图书馆查阅相关资料并且借了相关的技术手册，慢慢的开始介入了课题，通过老师的指导，周围同学的帮助，终于走到了今天的这一步。通过这次毕业设计我了解到了模具设计的步骤并且掌握了它。模具结构基本由成型零部件、浇注系统、导向部件、顶出机构、调温系统、排气系统和侧向抽芯机构组成。设计一套模具，首先要了解塑件，并对塑件的结构工艺性和成型工艺性进行分析。在完成这些后可以通过Proe软件做出塑件的三维造型，接着通过Proe软件确定分型面，开模，调用标准模架，最后导出CAD图。同时也可以自己根据塑件的结构特点完成模具各部分的设计。这次设计是大学四年中的最后一次设计，它是以往所学内容的一个总结跟提升