XXXX本科毕业设计-机械设计制造及自动化毕业论文

1、天津工程师范学院2007届本科生毕业论文PAGE 天津工程师范学院2007届本科生毕业设计Tianjjin Univversiity oof Teechnoologyy andd Eduucatiion毕 业 设设 计专 业： 机械设计计制造及自自动化 班级学号： 机自自 05422 学生姓名： 纪华华 指导教师： 蔡蔡玉俊 副教授 二七 年 六 月天津工程师师范学院本本科生毕业业设计榨汁机内支支架塑料模模具设计Plasttic mmouldd dessign of JJuicee-exttracttor ppart 专业班级：机自05542学生姓名：纪 华指导教师：蔡 玉 俊 副教授系 别：

2、机械械工程系2007年年6月摘 要模具行业是是国民经济济的一项重重要行业。近年来，模模具一直朝朝着高质量量、高效率率、低成本本、短周期期的方向发发展。传统统的模具设设计中,模模具设计者者们是利用用二维CAAD软件来来进行初步步设计的。然而，现现在，三维维模具设计计已经被广广泛使用，它它使设计过过程接近标标准化，使使初步设计计得以迅速速实现。在在本设计中，将将对榨汁机机内支架的的模具通过过Pro/ENGIINEERR软件进行三三维设计，并并对设计过过程进行讲讲解。在本设计中中，首先对对塑件结构构、材料特特性、用途途以及参数数进行分析析，确定模具采用一一模两腔，并并使用点浇浇口填充型型腔的总体体布

3、局形式式。在模具具设计过程程中，对侧向抽芯芯机构，分分型面的设设计，浇注注系统、排排气系统、冷却系统统、脱模机机构，进行了详详细的介绍绍。最后通通过对注塑塑机参数校校核和生产产验证，证证明模具结结构设计合合理性。通过本次模模具设计，可以看出出，三维模模具设计可可以缩短设设计周期，提提高设计质质量，大大大的增加工工作效率。关键字：榨榨汁机内支支架；注塑塑模具；一一模两腔；侧向抽芯芯机构ABSTRRACTThe ddie aand mmouldd inddustrry iss an impoortannt inndusttry oof thhe naationnal eeconoomy. In r

4、recennt yeears, mouuld iis deeveloopingg towwardss higgh quualitty, hhigh effiiciennt, llow ccost and shorrt- periiod. In tradiitionnal mmouldd dessign , moould desiignerrs waas ussing 2D CCAD SSoftwware & Toools to pproceeed tthe ppreliiminaary ddesiggn . Howeever, 3D moulld deesignn alrreadyy hass

5、 beeen ussed eextennsiveely nnowaddays, whiich mmakess mouuld ddesiggn appproaach tto sttandaardizzatioon annd maakes prelliminnary desiign qquickkly rrealiize. In tthis artiicle, it pressentss 3D moulld deesignn forr juiice-eextraactorr parrt byy Proo/E, and expllainss itss dessign proccess in ddet

6、aiil.In thhis ddesiggn, aat fiirst , itt havee anaalyzeed thhe pllastiic paart sstruccturee , matteriaal prroperrtiess , usee , annd paarameeterss , ascerrtainned tthe mmouldd layyout formm of One to Two ccavitties , and adoppted the geneeral disttribuutionn forrm off pinn-poiint ggate fillling with

7、h cavvity. In thiss mouuld ddesiggn prrocesss, iit haas inntrodducedd in detaail ffor sidee Corre-Puullinng meechannism , thee dessign of ppartiing ssurfaace, gatiing ssysteem annd veentinng syystemm, cooolinng syystemm, ejjectiion mmechaanismm. Fiinallly, tthrouugh ccheckking and prodductiion pproo

8、ffing for moldding machhine paraameteers , thhe moould struucturre iss prooved to bbe reeasonnabillity .Throuugh tthis moulld deesignn, itt mayy finnd ouut thhat 33D moould desiign ccan sshortten ddesiggn cyycle, raiise ddesiggn quualitty annd laargelly inncreaase tthe wworkiing eefficcienccy.Key ww

9、ordss: Juiice-eextraactorr parrt; Plaasticc injjectiion mmouldd; Onne moould two caviitiess; Side Coree-Pulllingg mecchaniism58目 录TOC o 1-4 u第1章 绪论 PAGEREF _Toc169760891 h 11.1我国国模具发展展的现状 PAGEREF _Toc169760892 h 11.2 主主要发展方方向 PAGEREF _Toc169760893 h 1第2章 材料与与塑件分析析 PAGEREF _Toc169760894 h 32.1 塑塑料及其工

10、工业 PAGEREF _Toc169760895 h 32.2 塑件分析析 PAGEREF _Toc169760896 h 32.3 塑件材料料的选择及及材料的工工艺特性 PAGEREF _Toc169760897 h 42.4 塑塑件体积和和质量的计计算 PAGEREF _Toc169760898 h 6第3章 模具设计计 PAGEREF _Toc169760899 h 73.1 确确定型腔数数及其排列列方式 PAGEREF _Toc169760900 h 73.2 分分型面的设设计 PAGEREF _Toc169760901 h 73.3 排排气系统的的设计 PAGEREF _Toc169

11、760902 h 83.4 成成型零件的的结构形式式及设计 PAGEREF _Toc169760903 h 93.4.11 凹模的的结构设计计 PAGEREF _Toc169760904 h 93.4.22 凸模的的结构设计计 PAGEREF _Toc169760905 h 10第4章 浇注系统统的设计 PAGEREF _Toc169760906 h 114.1 主主流道的设设计 PAGEREF _Toc169760907 h 114.1.11 主流道道衬套设计计 PAGEREF _Toc169760908 h 114.1.22 定位圈圈设计 PAGEREF _Toc169760909 h 1

12、24.2 分分流道设计计 PAGEREF _Toc169760910 h 134.3 浇浇口的设计计 PAGEREF _Toc169760911 h 144.4 冷冷料穴和拉拉料杆的设设计 PAGEREF _Toc169760912 h 154.4.11 拉料料杆的设计计 PAGEREF _Toc169760913 h 16第5章 标准模架架的选定 PAGEREF _Toc169760914 h 175.1 注注射模的标标准模架 PAGEREF _Toc169760915 h 175.2 支支承零部件件的设计 PAGEREF _Toc169760916 h 175.2.11 固定定板、支承承板

13、 PAGEREF _Toc169760917 h 175.2.22 支承件件 PAGEREF _Toc169760918 h 185.2.33 动定定模座板 PAGEREF _Toc169760919 h 195.3 合合模导向机机构设计 PAGEREF _Toc169760920 h 205.3.11 导向机机构的作用用 PAGEREF _Toc169760921 h 205.3.22 导柱导导向机构 PAGEREF _Toc169760922 h 20第6章 冷冷却系统的的设计 PAGEREF _Toc169760923 h 226.1模具具温度与塑塑料成型的的关系 PAGEREF _To

14、c169760924 h 2262冷却却时间的确确定 PAGEREF _Toc169760925 h 236.3冷却却参数计算算 PAGEREF _Toc169760926 h 23第7章 推出机构构设计 PAGEREF _Toc169760927 h 277.1 推推出机构的的结构组成成与分类 PAGEREF _Toc169760928 h 277.1.11 推出机机构的结构构组成 PAGEREF _Toc169760929 h 277.1.22 推出出机构的设设计要求 PAGEREF _Toc169760930 h 277.2 推推出机构 PAGEREF _Toc169760931 h 2

15、8第8章 侧向分型型与抽芯机机构设计 PAGEREF _Toc169760932 h 298.1 抽抽拔力与抽抽拔距的计计 PAGEREF _Toc169760933 h 298.2 斜斜导柱分型型抽芯机构构的设计 PAGEREF _Toc169760934 h 30第9章 注塑机的的选择 PAGEREF _Toc169760935 h 329.1 注射机的的选择 PAGEREF _Toc169760936 h 329.2 注注射机工艺艺参数的校校核 PAGEREF _Toc169760937 h 339.2.11 最大注注射量的校校核 PAGEREF _Toc169760938 h 339.

16、2.22 注射压压力的校核核 PAGEREF _Toc169760939 h 339.2.33 锁模力力校核 PAGEREF _Toc169760940 h 349.2.44 开模行行程较核 PAGEREF _Toc169760941 h 349.2.55 模具安安装尺寸的的校核 PAGEREF _Toc169760942 h 34第10章 模具设计计总图 PAGEREF _Toc169760943 h 36结 论 PAGEREF _Toc169760944 h 38参考文献 PAGEREF _Toc169760945 h 39附录1.英英文资料40附录2.中中文翻译51致 谢58三维图559

17、天津工程师范学院2007届本科生毕业论文第1章 绪论1.1我国国模具发展展的现状模具是制造造业的重要要工艺基础础，在我国国，模具制制造属于专专用设备制制造业。中中国虽然很很早就开始始制造模具具和使用模模具，但长长期未形成成产业。直直到20世世纪80年年代后期，中中国模具工工业才驶入入发展的快快车道。近近年，不仅仅国有模具具企业有了了很大发展展，三资企企业、乡镇镇（个体）模模具企业的的发展也相相当迅速。在国家产产业政策和和与之配套套的一系列列国家经济济政策的支支持和引导导下，我国国模具工业业发展迅速速，年均增增速均133%，19999年我我国模具工工业产值为为245亿亿，至20002年我我国模具

18、总总产值约为为360亿亿元，其中中塑料模约约30%左左右。在未未来的模具具市场中，塑塑料模在模模具总量中中的比例还还将逐步提提高。成型工艺方方面，多材材质塑料成成型模、高高效多色注注射模、镶镶件互换结结构和抽芯芯脱模机构构的创新方方面也取得得较大进展展。气体辅辅助注射成成型技术的的使用更趋趋成熟，如如青岛海信信模具有限限公司、天天津通信广广播公司模模具厂等厂厂家成功地地在2934英寸寸电视机外外壳以及一一些厚壁零零件的模具具上运用气气辅技术，一一些厂家还还使用了CC-MOLLD气辅软软件，取得得较好的效效果。 在制造技技术方面，CCAD/CCAM/CCAE技术术的应用水水平上了一一个新台阶阶，

19、以生产产家用电器器的企业为为代表，陆陆续引进了了相当数量量的CADD/CAMM系统，如如美国EDDS的UGG、美国PParammetriic Teechnoologyy公司的PPro/EEmginneer、以色列公公司的Ciimatrron、美美国AC-Techh公司的CC-Molld及澳大大利亚Mooldfllow公司司的MPAA塑模分析析软件等等等。这些系系统和软件件的引进，虽虽花费了大大量资金，但但在我国模模具行业中中，实现了了CAD/CAM的的集成，并并能支持CCAE技术术对成型过过程，取得得了一定的的技术经济济效益，促促进和推动动了我国模模具CADD/CAMM技术的发发展。1.2 主

20、主要发展方方向1.提高大大型、精密密、复杂、长寿命模模具的设计计水平及比比例。2.在塑料料模设计制制造中全面面推广应用用CAD/CAM/CAE技技术。CAAD/CAAM技术已已发展成为为一项比较较成熟的共共性技术，近近年来模具具CAD/CAM技技术的硬件件与软件价价格已降低低到中小企企业普遍可可以接受的的程度，为为其进一步步普及创造造良好的条条件。3.推广应应用热流道道技术、气气辅注射成成型技术和和高压注射射成型技术术。采用热热流道技术术的模具可可提高制件件的生产率率和质量，并并能大幅度度节省塑料料制件的原原材料和节节约能源。气体辅助助注射成型型可在保证证产品质量量的前提下下，大幅度度降低成本

21、本。目前在在汽车和家家电行业中中正逐步推推广使用。 4.开发发新的成型型工艺和快快速经济模模具。以适适应多品种种、少批量量的生产方方式。 5.提高高塑料模标标准化水平平和标准件件的使用率率。为此，首首先要制订订统一的国国家标准，并并严格按标标准生产；其次要逐逐步形成规规模生产，提提高商品化化程度、提提高标准件件质量、降降低成本；再次是要要进一步增增加标准件件的规格品品种。 6.应用用优质材料料和先进的的表面处理理技术对于于提高模具具寿命和质质量显得十十分必要。7.研究和和应用模具具的高速测测量技术与与逆向工程程。采用三三坐标测量量仪或三坐坐标扫描仪仪实现逆向向工程是塑塑料模CAAD/CAAM的

22、关键键技术之一一。研究和和应用多样样、调整、廉价的检检测设备是是实现逆向向工程的必必要前提。第2章 材料与与塑件分析析2.1 塑塑料及其工工业塑料是以树树脂为主要要成分的高高分子有机机化合物，树树脂分为天天然树脂和和合成树脂脂两大类，塑塑料大多采采用合成树树脂。在一一定温度和和压力下，塑塑件具有可可塑性，可可以利用模模具将其制制成具有一一定形状和和尺寸精度度的塑料制制件。塑料料按树脂的的分子结构构及其特性性可以分成成热塑性和和热固性塑塑料两类。热塑性塑塑料是由可可以多次反反复加热而而仍具有可可塑性的合合成树脂制制得的塑料料。热固性性塑料为一一次成型塑塑料，不能能反复加热热成型，废废品不能回回收

23、利用。塑料制件在在工业生产产中已得到到广泛应用用，是由于于它们具有有一系列特特殊的优点点。塑料密密度小，质质量轻，大大多数塑料料的密度在在1.01.4 g/cmm3。塑料的的比强度高高 (按单位位质量计算算的强度称称比强度),绝缘性性能好，介介电损耗低低。塑料的的化学稳定定性高，对对酸、碱等等化学药品品都具有良良好的耐腐腐蚀能力。此外，塑塑料的减振振和隔音性性能也好，因因此，塑料料已成为各各行业不可可缺少的重重要材料。2.2 塑件分析析图1.1为为榨汁机内内支架的三三维立体图图,该产品用用于榨汁机机上，对榨榨汁机起支支撑作用，该该产品形状状比较复杂杂，精度较较高，表面面不允许有有明显的熔熔接痕

24、、飞飞边等工艺艺痕迹，需需要一定的的配合精度度要求。制制品整体有有充分的脱脱模斜度，各各处脱模力力比较合理理。从整体体结构分析析：制品表表面积较小小、高度不不大但是壁壁薄、零件件的曲面复复杂，型腔腔、型芯加加工困难。从整体工工艺性分析析：根据制制品外观要要求与结构构要求选择择点浇口，制制品冷却必必须均匀而而充分，脱脱模力合理理分布，要求求顶出机构构顶出均匀匀。图2.1 塑件三维维立体图榨汁机内支支架工艺参参数表材料脱模斜度（） 尺寸精度壁厚（mmm）圆角（mmm）收缩率（）PVC1.5IT63.5R0.5R30.5该产品结构构复杂，有有3处侧凹凹现象，需需要设置抽抽心机构，另另外考虑到到制件的

25、体体积和形状状，应采用用一模两腔腔，三板式式结构，塑塑料从4个个点浇口进进入行腔。2.3 塑件材料料的选择及及材料的工工艺特性塑料成型原原料的选取取应从加工工性能、力力学性能、热性能、物理性能能等多方面面因素考虑虑来选取合合适的塑料料进行生产产，本次设设计材料的的选择是根根据材料特特性进行选选择的。根据塑料受受热后表现现的性能和和加入各种种辅助料成成分的不同同可分为热热固性材料料和热塑性性材料，热热固性塑料料主要用于于压塑、挤挤塑成型，而而热塑性塑塑料还适合合注塑成型型，本次设设计为注塑塑设计，所所以采用热热塑性塑料料。通过对各种种塑料的比比较，选用用聚氯乙烯烯（PVCC）为塑件件材料。下下面

26、将对聚聚氯乙烯（PPVC）的的特性、成成型特点和和成型条件件进行详细细的介绍。1）基本特特性：聚氯乙烯是是世界上产产量最大的的塑料品种种之一，其其价格便宜宜，应用广广泛。聚氯氯乙烯树脂脂为白色或或浅黄色粉粉末。根据据不同的用用途可以加加入不同的的添加剂，聚聚氯乙烯塑塑件可呈现现出不同的的物理性能能和力学性性能。在聚聚氯乙烯树树脂中加入入适量的增增塑剂，可可制成多种种硬质、软软质和透明明制品。纯纯聚氯乙烯烯的密度为为1.4gg/cm33,加入增增塑剂和填填料等的聚聚氯乙烯塑塑件的密度度范围一般般为1.1152.00 gg/cm33。硬聚氯氯乙烯的密密度为1.3811.42 g/cmm3，有较好好

27、的抗拉、抗弯、抗抗压和抗冲冲击性能，可可单独用做做结构材料料，但软化化点低。软软聚氯乙烯烯的柔软性性、断裂伸伸长率、耐耐寒性会增增加，但脆脆性、硬度度、拉伸强强度回降低低。聚氯乙乙烯有较好好的电气绝绝缘性能，可可以用作低低频绝缘材材料，其化化学稳定性性也较好。聚氯乙烯烯的热稳定定性和耐光光性较差。它的软化化温度接近近分解温度度，因此在在加工时要要加稳定剂剂和增塑剂剂。聚氯乙乙烯在70080软化，11501170时呈熔融融态，1990以上分解解并放出有有毒的氯化化氢。2）主要用用途：硬聚氯乙烯烯制品有有有管及棒、板、焊条条、离心泵泵、通风机机、输油管管、容器。软聚氯乙乙烯制品有有贮槽、薄薄板、日

28、用用品、电线线绝缘层、密封盖等等。在日常常生活中，聚聚氯乙烯还还用于制造造玩具、人人造革、日日用品、零零件等。3）成型特特点：聚氯乙烯在在成型温度度下容易分分解放出氯氯化氢。因因此，在成成型时必须须加入稳定定剂和增塑塑剂，并严严格控制温温度及熔料料的滞留时时间。不能能用一般的的注塞式注注射成型机机成型聚氯氯乙烯塑料料，因为聚聚氯乙烯耐耐热性和导导热性不好好，而用注注塞式注射射机需要将将料筒内的的物料温度度加热到1166 193，会引起起聚氯乙烯烯分解。所所以，应采采用带预塑塑化装置的的螺杆式注注射机注射射成型，模模具浇注系系统也应粗粗短，进料料口截面宜宜大，模具具应有冷却却装置。表2.1 聚氯

29、乙烯烯（PVCC）技术指指标PVC技术术指标密度（g/cm3）1.152.000比容(cmm3/g)0.860.988吸水率0.100.4%收缩率0.400.8%熔点1501170冲击强度120Mppa拉伸强度218Mppa马丁耐热50600表2.2 PVC注注射工艺参参数注射机类型型螺杆式螺杆转速200 30rr/minn喷嘴形式直通式喷嘴嘴喷嘴温度1501170模具温度30 60注射压力80 1130Mppa保压压力40 60 MMpa冷却时间15 40s周期40 90s后处理方法法红外线烘箱箱温度700时间0.3 1h备注原材料应预预干燥0.5h以上上2.4 塑塑件体积和和质量的计计算设

30、计中，材材料选用聚聚氯乙烯（PPVC），密密度为1.1522g/cmm3，此处取取1.5gg/cm33。通过PPro/EE软件的分分析计算功功能，分别别计算出塑塑件、浇口口的体积VV和质量MM。通过计算得得:V件=18.06cmm3；质量为为M=188.06xx1.5=27.11g。通过计算得得:V浇=12.97cmm3；质量为为M=122.97xx1.5=31.00g。第3章 模具设计计3.1 确确定型腔数数及其排列列方式根据塑件的的三维结构构形式，考考虑了一模模一腔和一一模具两腔腔的两套方方案。介绍绍如下：1如果采采用一模一一腔，可以以通过点浇浇口上端进进料，容易易保证零件件的质量；同时，

31、模模具尺寸小小，降低了了模具成本本，但塑件件壁厚较厚厚，造成塑塑件充型不不均匀，产产品质量无无法保证；充型时间间常，不能能适应大批批量的生产产要求，大大大降低了了生产效率率。 2如果采采用一模两两腔的布置置，虽然模模具的尺寸寸增大，制制造成本有有所提高，但但是保证产产品的精度度，而且生生产效率较较高，适应应大批量生生产的要求求。经过对以上上两套方案案进行比较较，由于塑塑件本身的的形状尺寸寸较小，而而且本身结结构特殊，考考虑到模具具成型零件件和抽芯结结构以及出出模方式的的设计，所所以采用一一模两腔的的形式。模模具的型腔腔排列方式式如下图所所示： 图3.1模模具的型腔腔排列方式式3.2 分分型面的

32、设设计为了塑件及及浇注系统统凝料的脱脱模和安放放嵌件的需需要，将模模具型腔适适当地分为为两个或者者多个部分分，这些可可以分离部部分的接触触表面,即即为分型面面。分型面形式式由塑件的的具体情况况而定，常常见的有水水平分型面面、斜分型型面、阶梯梯形分型面面、曲面分分型面及垂垂直分型面面。分型面对制制品的表面面质量，尺尺寸精度，脱脱模，型腔腔型芯结构构和排气以以及进料浇浇口和模具具制造都有有直接影响响。因此，在在选择和确确定分型面面的时候，应应该全面分分析、比较较和考虑，选选择较为有有利的方案案。分型面确定定的要点如如下：1应选在在制品的最最大外形尺尺寸之处，否否则，制品品无法脱模模。同时还还应选在

33、使使制品留在在动模之处处，有利于于脱模。2不能影影响制品外外观，尤其其是对表面面质量有要要求的制品品。3便于浇浇口进料，利利于成型，易易于排气。4利于型型腔加工，从从而使制品品的精度易易于得到保保证。5利于嵌嵌件的安装装以及活动动镶件和弹弹性活动螺螺纹型芯的的安装。在本模具设设计当中，分分析塑件的的结构特点点，并根据据浇口形式式，采用双双分型面，三三板式注射射模具。第第一分型面面分型取出出浇注系统统凝料，为为辅助分型型面；第二二分型面为为主分型面面，分型后后取出塑件件。在一模模两腔的模模具布局形形式下，首首先以塑件件的最大面面，即中心心面为第二二分型面，这这样分开上上下型腔；在定模部部分增加一

34、一块中间板板为第一分分型面，取取出凝料；塑件外表表有凸台和和侧孔，增增加两个侧侧抽机构，因因为塑件有有罗纹和凹凹槽，制作作两个镶件件。 图3.2块块的形状示示意图3.3 排排气系统的的设计当塑料熔体体充填模具具型腔时，必必须将浇注注系统和型型腔内的空空气以及塑塑料在成型型过程中产产生的低分分子挥发气气体顺利地地排出模具具外边。如如果型腔内内的气体不不能被排出出干净，塑塑件上就会会形成气孔孔、产生熔熔接不牢、表面轮廓廓不清及充充填不满等等成型缺陷陷，另外，气气体的存在在还会产生生反压力而而降低充模模速度，影影响产品质质量,因此此设计模具具时必须考考虑行腔的的排气问题题。注射模通常常有三种排排气方

35、法，即即在分型面面上开设排排气槽、利利用配合间间隙排气以以及利用排排气塞排气气。排气系统的的设计要点点：1保证迅迅速、有序序、通畅，排排气速度应应与注射速速度相适应应。2 排气气槽设在塑塑料流末端端。3应设在在主分型面面凹模一侧侧：便于加工工和修整；若产生气气体起边，容容易脱模和和去除。4 尽量量设在塑件件较厚的部部位。5设在便便于清理的的位置以免免积存冷料料6排气方方向应避开开操作区，以以防高温熔熔料溅出伤伤人。7 其深深度与塑料料流动性及及注射压力力、温度有有关。在本模具设设计中，并并不需要另另开设排气气槽，而是是利用分型型面和侧向向滑块的间间隙、顶杆杆配合间隙隙进行排气气。由于这这些间隙

36、是是客观存在在的，并不不需要刻意意加工，故故叫自然排排气。由于于这种方式式需另设排排气装置，因因此结构比比较简单，也也是注塑模模中经常采采用的一种种排气形式式。3.4 成成型零件的的结构形式式及设计成型零件是是直接成型型塑件的零零件，在本本设计中主主要包括凹凹模、凸模模、型芯、镶块等。成型零件件形状复杂杂、精度高高，表面粗粗糙度低。3.4.11 凹模的的结构设计计凹模亦称型型腔，是成成型塑件外外表面的主主要零件。它一般装装在定模固固定板上，根根据塑件成成型的需要要和加工与与装配的工工艺要求，凹凹模有整体体式和组合合式两类。而且组合合式凹模的的组合方式式也是多种种多样的，常常见的有组组合方式有有

37、以下几种种：1.整体嵌嵌入式组合合凹模2.局部镶镶嵌式凹模模3.镶拼组组合式凹模模4.瓣合式式凹模在本模具设设计中因为为是一模两两腔，而且且有镶件，所所以使用的的是组合式式中的整体体嵌入式凹凹模，凹模模的三维图图如下图片片所示：图3.3凹凹模的设计计示意图 图3.4 镶块的位位置示意图图3.4.22 凸模的的结构设计计凸模亦称型型芯，是成成型塑件外外表面的成成型零件。凸模同样样分为整体体式和组合合式。跟凹凹模的设计计一样，在在本设计中中使用的同同样是组合合式中的整整体嵌入式式凹模，凸凸模的三维维设计如下下图所示： 图3.5凸凸模设计示示意图图3.6镶镶块的形状状示意图 第4章 浇注系统统的设计

38、浇注系统是是指模具中中从注塑机机喷嘴到型型腔之间的的的进料通通道。浇注系统的的作用：浇注系统的的作用是将将塑料熔体体顺利地充充满型腔的的各个部位位，并在充充填保压过过程中，将将注塑压力力传递到型型腔的各个个部位，以以获得外形形清晰、内内在质量优优良的塑料料制品。对浇注系统统设计的具具体要求是是：1腔的填填充迅速有有序:2时充满满各个型腔腔;3量和压压力损失较较小;4能消耗耗较少的塑塑料;5使型腔腔顺利排气气:6系统凝凝料容易与与塑料分离离或切除;7使冷料料进入型腔腔;8痕迹对对塑件外观观影响很小小;浇注系统的的基本组成成是四部分分：主流道道，分流道道，浇口，冷冷料穴。4.1 主主流道的设设计主

39、流道是指指浇注系统统中从注射射机喷嘴与与模具接触触开始到分分流道为止止的塑料熔熔体的流动动通道，是是熔体最先先流经模具具的部分，它它的形状与与尺寸对塑塑料熔体的的流动速度度和充模时时间有较大大的影响，因因此，必须须使熔体的的温度降和和压力损失失最小。4.1.11 主流道道衬套设计计在卧式或立立式注射机机上使用的的模具中，主主流道垂直直于分型面面。主流道道通常设计计在模具的的浇口套中中，如图。为了让主主流道凝料料能顺利从从浇口套中中拔出，主主流道设计计成圆锥形形，锥角aa为16。由于小小端的前面面是球面，其其深度为335mmm，注射机机喷嘴的球球面在该位位置与模具具接触并且且贴合，因因此要求主主

40、流道球面面半径比喷喷嘴球面半半径大12mm。在本模具具设计中，浇浇口套和定定位圈设计计成两个零零件的形式式，并以台台阶的形式式固定在定定模板上。图4.1道道形状及浇浇口套形状状设计效果如如下图所示示： 图4.2浇浇口套形状状及主流道道形状4.1.22 定位圈设设计定位环主要要是用来固固定浇口套套，并且是是连接模架架和注塑机机的零部件件。浇口套套与定位圈圈采用H77/f9的的配合。定定位圈在模模具安装调调试时应插插入注射机机定模板的的定位孔内内，用于模模具与注射射机的安装装定位。定定位圈外径径比注射机机定模板上上的定位孔孔径小0.2mm以以下。在本模具设设计中，定定位环的设设计效果如如下图所示示

41、： 图4.3定定位形状圈圈示意图4.2 分分流道设计计在设计多型型腔或者多多浇口的单单型腔的浇浇注系统时时，应设置置分流道。分流道是是指主流道道末端与浇浇口之间的的一段塑料料熔体的流流动通道。分流道开开设在动定定模分型面面的两侧或或任意一侧侧，其截面面形状应尽尽量使其比比表面积（流流道表面积积与其体积积之比）小小，在温度度较高的塑塑料熔体和和温度相对对较低的模模具之间提提供较小的的接触面积积，以减少少热量损失失。分流道道的作用是是改变熔体体流向，使使其以平稳稳的流态均均衡地分配配到各个型型腔。常见见分流道的的截面形状状有圆形、梯形、UU形、半圆圆形及矩形形等几种形形式。其尺尺寸大小要要根据浇口

42、口套和注塑塑机的尺寸寸进行确定定。分流道道的布置取取决于型腔腔的布局，两两者互相影影响。分流流道的布置置形式分平平衡式和非非平衡式两两种。1平衡式式布置 平衡式布置置要求从主主流道至各各个型腔的的分流道，其其长度、形形状、断面面尺寸等都都必须对应应相等，达达到各个型型腔的热平平衡和塑料料流动平衡衡。因此各各个型腔的的浇口尺寸寸可以相同同，达到各各个型腔同同时均衡进进料。2非平衡衡式布置非平衡式布布置的主要要特点是主主流道至各各个型腔的的分流道长长度各不相相同。为了了使各个型型腔同时均均衡进料，各各个型腔的的浇口尺寸寸必定不相相同。在本模具设设计当中，分分流道采用用U形平衡衡式布置，而而且本模具

43、具的一次分分流道长885mm,二次分流流道长为228.7mmm，一次次和二次分分流道的直直径为7mmm，其分分流道的布布置如下图图所示： 图4.4 分流道的的设计示意意图4.3 浇浇口的设计计浇口亦称进进料口，是是连接分流流道与型腔腔的熔体通通道。浇口口的设计与与位置的选选择的恰当当与否，直直接关系到到塑件能否否被完好地地高质量的的注射成型型。也是注注射模具浇浇注系统的的最后部分分，熔融的的塑料经过过浇口进入入型腔。浇口可分为为限制性浇浇口和非限限制性浇口口两大类。限制性浇浇口是整个个浇注系统统中截面尺尺寸最小的的部位，通通过截面积积的突然变变化，使分分流道送来来的塑料熔熔体产生突突变的流速速

44、增加，提提高剪切速速率，降低低粘度，使使其成为理理想的流动动状态，从从而迅速均均衡地充满满型腔。另另外，限制制性浇口还还起着较早早固化防止止型腔中熔熔体倒流的的作用。非非限制性浇浇口是整个个浇口系统统中截面尺尺寸最大的的部位，它它主要是对对大中型筒筒类、壳类类塑件型腔腔起引料和和进料后的的施压作用用。浇口的位置置选择：如前所述，浇浇口开设的的位置对塑塑件的成型型性能和成成型质量影影响都很大大，因此，合合理选择浇浇口位置是是提高塑件件质量的一一个重要设设计环节。选择时，需需要根据塑塑件的结构构与工艺特特性和成型型的质量要要求，并分分析塑料原原材料的工工艺特性与与塑料熔体体在模内的的流动状态态、成

45、型的的工艺条件件，综合进进行考虑。1尽量缩缩短流动距距离；2避免熔熔体破裂现现象引起塑塑件的缺陷陷；3浇口应应开设在塑塑件壁厚处处；4减少熔熔接痕提高高熔接强度度；5初始值值应取较小小，为试模模时必要的的修正留有有余地。时时必要的修修正留有余余地。浇口的结构构形式较多多。按照浇浇口形状、大小、位位置的不同同，浇口的的形式是多多种多样的的，但通常常的浇口，其其种类大致致分为以下下几种：（1）直接接浇口 （2）盘形形浇口（3）分流流式浇口（4）轮辐辐式浇口 （5）爪形形浇口（6）点浇浇口（7）侧浇浇口 （8）环形形浇口 （9）潜状状式浇口 在本模具设设计当中，根根据塑件的的使用材料料和形状尺尺寸以

46、及厚厚度要求，采采用点浇口口。因为这这种浇口由由于前后两两端存在较较大的压力力差，可较较大程度地地增大塑料料熔体的剪剪切速率并并产生较大大的剪切热热，从而导导致熔体的的表观粘度度下降，流流动性增强强，有利于于型腔的充充填。而且且在制品成成型后，在在顶出时会会与塑件自自动拉断，易易于实现生生产的自动动化。设计计中的结构构如下图所所示： 图4.5 浇口的设设计示意图图4.4 冷冷料穴和拉拉料杆的设设计当注射机未未注射塑料料之前，喷喷嘴最前端端的熔融塑塑料的温度度较低，为为了防止这这些冷料进进入型腔而而影响塑件件的质量，在在进料口的的末端的动动模板上开开设一洞穴穴或者在流流道的末端端开设洞穴穴，这个

47、洞洞穴就叫冷冷料穴。冷料穴是浇浇注系统的的结构组成成之一。冷冷料穴的作作用是容纳纳浇注系统统流道中料料流的前锋锋冷料，以以免这些冷冷料注入型型腔。这些些冷料既影影响熔体充充填的速度度，又影响响成型塑件件的质量。主流道末末端的冷料料穴除了上上述作用外外，还有便便于在该处处设置主流流道拉料杆杆的功能。注射结束束模具分型型时，在拉拉料杆的作作用下，主主流道凝料料从定模浇浇口套中被被拉出，最最后推出机机构开始工工作，将塑塑件和浇注注系统凝料料一起推出出模外。需需要指出，点点浇口形式式浇注系统统的三板式式模具，在在主流道末末端是不允允许设置拉拉料杆的，否否则模具无无法分型。三板式模模具的拉料料杆一般回回

48、设置在中中间板上。冷料穴一般般开设在主主流道对面面的动模板板上，也就就是塑料流流动的转向向处，其标标称直径与与主流道大大端直径相相同或略大大一些，深深度约为直直径的11.5倍倍，最终要要保证冷料料的体积小小于冷料穴穴的体积，冷冷料穴有六六种形式，常常用的是端端部为Z字字形和拉料料杆的形式式相同，具具体形式要要根据塑料料性能合理理选用。本本模具中的的冷料穴的的具体位置置和形状如如图中所示示：图4.6 冷料穴的的设计示意意图4.4.11 拉料杆的的设计为了使主流流道凝料能能够顺利地地从主流道道衬套中脱脱出，往往往使冷料穴穴兼有开模模时将主流流道凝料从从主流道拉拉出而附在在动模一边边的作用，根根据拉

49、料的的方式的不不同，常见见的冷料穴穴和拉料杆杆结构形式式有下列几几种：1带钩形形拉料杆的的冷料穴2带球形形拉料杆的的冷料穴3无拉料料杆的冷料料穴由于本模具具在设计中中，采用的的是点浇口口形式浇注注系统的三三板式模具具，因此在在主流道末末端是不能能够设置拉拉料杆的，而而将拉料杆杆设计在中中间板上。拉料杆的的形式如下下图所示：图4.7 拉料杆的的设计示意意图第5章 标准模架架的选定注射模具由由成型零部部件和结构构零部件组组成。结构构零部件主主要包括注注射模的标标准模架、注射模的的支承零部部件和合模模导向机构构。支承零零部件主要要由固定板板（动、定定模板）、支承板、垫板和动动、定座板板组成。5.1

50、注注射模的标标准模架模架是注射射模的骨架架和基体，其其他部件的的设计与制制造均依赖赖于它，通通过它将模模具的各个个部分有机机地联系成成为一个整整体。标准准模架一般般由定模座座板、定模模板、动模模座板、动动模板、动动模支承板板、垫块、推杆固定定板、推板板、导柱、导套以及及复位杆等等组成。选选择模架要要根据制品品的尺寸及及大小，同同时考虑注注射机的参参数。本次次设计参照照生产实例例，采用工工厂中常用用的上海龙龙记公司的的模架。模模架基本尺尺寸为4000330mmm，定模模固定板尺尺寸为4000400mmm。模架架钢材统一一参照国标标。其具体体结构如下下图所示：图5.1 模架的结结构示意图图5.2

51、支支承零部件件的设计模具的支承承零部件主主要指用来来安装固定定或支承成成型零件及及其他结构构零件的零零部件。支支承零部件件主要包括括固定板、垫板、支支承件及模模座。5.2.11 固定板板、支承板板固定板（动动模板、定定模板）在在模具中起起安装和固固定成型零零件、合模模导向机构构以及推出出脱模机构构等零部件件的作用。为了保证证被固定零零件的稳定定性，固定定板应具有有一定的厚厚度和足够够的刚度和和强度，一一般采用碳碳素结构刚刚制成，当当对工作条条件要求较较严格或对对模具寿命命要求较长长时，可采采用合金结结构刚制造造。固定板板的结构形形式如下图图所示： 图5.2定定模固定板板 图55.3 动动模固定

52、板板支承板是盖盖在固定板板上面或垫垫在固定板板下面的平平板，它的的作用是防防止固定板板固定的零零件脱出固固定板，并并承受固定定部件传递递的压力，因因此它要具具有较高的的平行度、刚度和强强度。一般般用45刚刚制成，经经热处理调调质至28832HHRC（2230 2700HBS）。在固定方方式不同或或只需固定定板的情况况下，支承承板可以省省去。5.2.22 支承件常见的支承承件有垫块块和支承柱柱。1.垫块（支支承块）垫块的作用用主要是在在动模支承承板与动模模座板之间间形成推出出机构所需需的动作空空间。另外外，也起到到调节模具具总厚度，以以适应注射射机模具安安装厚度要要求的作用用。常见的的垫块结构构

53、形式如图图所示。该该结构为平平行垫块，使使用比较普普遍，适用用于大中型型模具，在在本模具设设计中也是是采用该形形式。垫块块一般用中中碳钢制造造，也可以以用Q2335钢制造造，或用HHT2000等。在模具组装装时，应注注意所有垫垫块高度须须一致，否否则由于负负荷不均匀匀会造成相相关模板的的损坏，垫垫块与动模模支承板和和动模板之之间一般用用螺栓连接接，要求高高时可用销销钉定位。对于大型模模具或垫块块间跨距较较大的情况况，要保证证动模支承承板的刚度度和强度，动动模板厚度度必将大大大增加。这这时，通常常在动模支支承板下面面加设圆柱柱形的支柱柱（空心或或实心），以以减小垫板板的厚度，有有时，支承承柱还能

54、起起到对推出出机构导向向的作用。图5.4垫垫块示意图图5.2.33 动定定模座板与注射机的的动定固定定模板相连连接的模具具底版称为为动定模座座板，如图图所示： 图5.55动模座板板 图55.6定模模座板 设计或选用用标准动定定模座板时时，必须要要保证它们们的轮廓形形状和尺寸寸与注射机机上的动定定固定模板板相匹配，另另外，在动动定模板上上开设的安安装结构（如如螺栓孔、压板台阶阶等）也必必须与注射射机动定模模固定板上上安装螺孔孔的大小和和位置相适适应。动定模座板板在注射机机成型过程程中起着传传递合模力力并承受成成型力，为为保证动定定模座板具具有足够的的刚度和强强度，动定定模座板也也应具有一一定的厚

55、度度，一般对对于小型模模具，其厚厚度不小于于15mmm，而一些些大型模具具的动定模模座板，厚厚度可达775mm以以上。动定定模座板的的材料多用用碳素结构构钢或合金金结构钢，经经调质达228322HRC（22302270HBBS）。对对于生产批批量小或锁锁模力和成成型力不大大的注射模模，其动定定模座板有有时也可采采用铸铁材材料。5.3 合合模导向机机构设计再模具进行行装配或成成型时，合合模导向机机构主要用用来保证动动模和定模模两大部分分或模内其其它零件准准确对合，以以确保塑料料制件的形形状和尺寸寸精度，并并避免模内内各零件发发生碰撞和和干涉。合合模导向机机构主要有有导柱导向向和锥面定定位两种形形

56、式。5.3.11 导向机构构的作用1定位作作用 模模具装配或或闭合过程程中，避免免模具动、定模的错错位，模具具闭合后保保证型腔形形状和尺寸寸的精度。2导向作作用 动动、定模合合模时，首首先导向零零件相互接接触，引导导动定模正正确闭合，避避免成型零零件先接触触而可能造造成成型零零件的损坏坏。3承受一一定的侧向向压力 塑塑料熔体在在注入型腔腔过程中可可能产生单单向侧向压压力，或由由于注射机机精度的限限制，会使使导柱在工工作中不可可避免受到到一定的侧侧向压力。当侧向压压力很大时时，不能仅仅靠导柱来来承担，还还需加设锥锥面定位装装置。5.3.22 导柱导向向机构导柱导向机机构是比较较常见的一一种形式，

57、其其主要零件件是导柱和和导套。1导柱（1）导柱柱的结构如如下图所示示：图5.7 导柱示意意图这种形式是是有肩导柱柱形式，用用于精度要要求高、生生产批量大大的模具。导柱与导导套相配合合，导套的的外径与导导柱的固定定轴肩直径径相等，也也即导柱的的固定孔径径与导套的的固定孔一一样大小，这这样两孔可可同时加工工，以保证证同轴度要要求。导柱柱的导滑部部分设计加加工出导滑滑槽，以便便润滑和集集尘，提高高使用寿命命。（2）导柱柱的技术要要求导柱的端面面一般制成成锥形或半半球形的先先导部分，以以使导柱能能顺利地进进入导向孔孔。导柱的的长度需比比凸模端面面高出68mm。以免导柱柱未导准方方向而型芯芯先进入型型腔

58、与其可可能相碰撞撞而损坏。导柱的表表面应具有有较好的耐耐默性，而而芯部坚韧韧，不易折折断。因此此，多采用用低碳钢（220钢）经经渗碳淬火火处理，或或碳素工具具钢（T88、T100）经淬火火处理（硬硬度为50055HHRC）。导柱固定定部分表面面粗糙度RRa一般为为0.8m，导柱柱配合部分分的表面粗粗糙度Raa一般为00.800.4m。导柱柱固定部分分与模板之之间一般采采用H7/m6或HH7/k66的过度配配合。根据据注射模具具具体结构构形状和尺尺寸，导柱柱一般可设设置4个，小小型模具可可以设置22个，圆形形模具可设设置3个。导柱应合合理均布在在模具分型型面的四周周，导柱中中心至模具具边缘应有有

59、足够的距距离，以保保证模具强强度。2导套导套的结构构形式如图图所示： 图5.8定定模导套 图5.9动模导套套这种导套结结构形式较较复杂，用用于精度要要求高的场场合，导套套的固定孔孔便于与导导柱的固定定孔同时加加工。为使使导柱顺利利进入导套套，在导套套的前端应应倒圆角。导套孔最最好作成通通孔，否则则会由于孔孔中的气体体无法逸出出而产生反反压，造成成导柱导向向困难。导导套一般采采用淬火钢钢或青铜等等耐磨材料料制造，其其硬度应比比导柱低，以以改善摩擦擦，防止导导柱或导套套拉毛。导导套固定部部分表面粗粗糙度Raa一般为00.8m。导套套与模板固固定部分采采用H7/m6或HH7/k66的过度配配合。导柱

60、柱与导套的的配合精度度通常采用用H7/ff7或H88/f7。第6章 冷冷却系统的的设计6.1模具具温度与塑塑料成型的的关系一、模具温温度是指模模具型腔和和型芯的表表面温度。模具的温温度是否合合适、均一一与稳定，对塑料熔体的冲模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状、外观和尺寸精度都有重要的影响。因此，通过控制模具的温度，能够使成型塑件有良好的产品质量和较高的生产效率。1.对制品品质量有很很大影响模温不均匀匀及波动和和模温的不不合适都会会使制品的的质量下降降。模温直直接影响制制品的成型型收缩率。模温的波波动会使批批量生产的的制品尺寸寸不稳定，从从而降低了了制品的尺尺寸精度。模具型腔腔温度分布布不均