少齿差行星齿轮减速器的设计毕业设计(送6张CAD图)(常用版)

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少齿差行星齿轮减速器的设计毕业设计（送6张CAD图）（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）****本科毕业设计（论文）少齿差行星齿轮减速器的设计学生姓名：学生学号：院（系）：机电工程学院年级专业：机械设计制造及其自动化指导教师：助理指导教师：二〇一年月本设计附6张CAD图纸，凡下载了需要图纸的请给我发信息，免费赠送图纸…摘要对少齿差行星齿轮减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中，对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高转臂轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮的模数，进行少齿差内齿轮副的设计计算，最终合理设计减速器的整体结构。关键词：少齿差行星传动；行星齿轮减速器；内齿轮副AbstractHavingexpoundedtheplanetarygearreducerofafew-toothdifferenceaboutitsdevelopmentofthestatusquoathomeandabroad,theadvantagesanddisadvantages,structuraltypeandprincipleofitstransmission.Amongtheprocessofdesigning,havingcheckeddetailedlyabouttheinterferencewhichgeneratedbyinternalmeshtransmission.Fromhowtoimprovethelifeofbearingarmstothestartingpoint,choosingandcalculatingthemodulusofthegearreducerfordesigningtheinternalgearpairofafew-toothdifferenceandthefinaloverallstructureofthereducer.Keywords：Smalltoothnumberdifferenceplanettransmission;Planetarygearreducer;Annulargear目录摘要 ⅠABSTRACT Ⅱ1绪论 IIITOC\o"1-3"\h\u8481绪论 11.120516塑料的发展 1286721.2塑料模具发展 110516国内外注塑模具的发展现状 128873国内外注塑模具的发展趋势 2189541.3本文主要设计内容 2208922塑件材料及工艺的分析 4214002.1PA1010基本特性 4193272.2PA1010成型工艺分析 4210922.3塑件结构分析 4310602.4塑件尺寸及精度分析 5315782.5塑件表面质量分析 5214362.6塑件厚度分析 598342.7塑件的体积和质量 6300353塑件在模具中的布局 7257073.1型腔数目的确定 7126993.2型腔的分布 7124983.3分型面设计 772353.3.1分型面的分类 716303.3.2分型面的选择原则 7193814浇注系统的设计 956094.1浇注系统设计的组成及要求 9146094.2主流道设计 963974.3分流道设计 10289254.3.1分流道设计要点 10178904.3.2分流道的形状和尺寸 1192014.3.3分流道的表面粗糙度 11228434.4浇口设计 11230174.4.1浇口的作用 1224144.4.2浇口的截面形状和尺寸 12278114.4.3浇口位置的选择 1367624.5冷料穴的设计 14176194.6拉料杆的设计 14155015成型零件的结构设计 15312205.1成型零件的结构形式及设计 15306385.1.1凹模结构设计 15127025.1.2型芯结构设计 16111715.2成型零件工作尺寸的计算 16170315.2.1影响塑件尺寸精度的因素 16147705.2.2模具成型零件的工作尺寸计算 171566结构零部件设计 18181266.1注射模架的选取 207256.2垫块的设计 20175616.3合模导向机构的设计 20308956.3.1导柱的设计 2080556.3.2导套设计 2152357侧向分型与抽芯机构的设计 2287607.1斜导柱的设计 22256397.1.1斜导柱的形状及技术要求 22190927.1.2斜导柱的倾斜角 22318747.1.3斜导柱的长度 22225407.1.4斜导柱的受力分析与直径计算 23202147.2滑块的设计 24306707.3导滑槽的设计 24150297.4滑块定位装置 25143657.4.1滑块定位装置的作用 252897.4.2结构形式 25164027.5楔紧块 25236087.6成型斜顶杆的设计 2687578推出机构设计 27244488.1推出方式的选取 2756748.2推出力计算 27288558.3推出机构设计 28181478.3.1推杆推出机构设计 28119268.3.2推出机构导向与复位 2996739注射机的型号和规格选择及校核 31118989.1初选注射机规格 3176719.2注射机工艺参数校核 3130079最大注射量的校核 3129920注射压力的校核 3215619锁模力的校核 32187409.3注射机安装部分与模具相关尺寸校核 324225喷嘴尺寸校核 3227115定位圈尺寸校核 3314060最大最小模厚校核 3320211开模行程校核 331131410冷却系统的设计 3489210.1冷却装置设计要点 342139310.2冷却回路布置 341200311模具的分析及保养 3589211.1模具的经济效益分析 3589211.2模具的保养 351200312结论 3617117参考文献 3714114致谢 3814114毕业设计（论文）知识产权声明 3914114毕业设计（论文）独创性声明 401绪论1.1塑料的发展现代工业的飞速发展为素有“工业之母”美誉的模具工业带来前所未有的发展机遇，而模具材料的应用在模具制造中起举足轻重的作用。塑料，作为重要的模具材料之一，随着家电、汽车、电子、电器、通讯产品的迅猛发展而得到更为广泛的应用。塑料模具，成为时下模具品种之“关键词”。在此背景下，如何更深入地认识塑料模具的发展状况并把握其市场走向，成为重要课题。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材的迅速发展与国民经济的快速增长，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将进一步提高，其发展速度将快于其他模具种类，塑料模具的加工与生产将形成遍地开花之势。模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。没有模具，就没有高质量的产品。用模具加工的零件，具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点。因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。1.2塑料模具发展国内外注塑模具的发展现状目前，国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型压缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模等精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平。使用CAD三维设计、计算机模拟注塑成形、抽芯脱模机构设计新颖等对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。20吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。34英寸彩电塑壳和48英寸背投电视机壳模具，汽车保险杠和仪表盘的注塑模等大型模具，国内都已可生产。国内最大的塑料模具已达50吨。虽然在这十多年中注塑模具工业取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE按术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。国外注塑模具制造行业的最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质量及生产效率。国外发达国家模具标准化程度达到较高水平，实现部分资源共享，大大缩短设计周期及制造周期，降低生产成本。最大限度地提高模具制造业的应变能力满足用户需求。模具企业在技术上实现了专业化，在模具企业的生产管理方面，也有越来越多的采用以设计为龙头、按工艺流程安排加工的专业化生产方式，降低了对模具工人技术全面性的要求，强调专业化。国内外注塑模具的发展趋势由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精”仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求，以下的发展趋势也较为明显。未来我国的模具将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化。二是模具的精度越来越高。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务对钢材的性能要求也越来越高。四是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。五是随着塑料成型工艺的不断改进与发展气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。六是标准件的应用将日渐广泛。七是快速经济模具的前景十分广阔。八是随着车辆和电机等产品向轻量化发展压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快塑料模具的比例将不断增大。十是模具技术含量将不断提高中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。国外注塑成型技术在也向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向发展。因此，模具向高精度复杂、多功能的方向发展。例如：组合模、即钣金和注塑一体注塑铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源，降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动化、取件全部自动化。1.3本文主要设计内容本次毕业设计的课题是塑料端盖注射模设计，也就是设计一副注塑模具来生产端盖塑件产品，基于此，必须实现大批量的生产、提高生产效率，降低生产周期，才能降低成本。注射模具的使用是实现高效率生产的一个非常好的途径，在本次设计中就是要对塑料端盖塑件的特性进行分析，对成型工艺性的可行性进行分析，完成其生产模具的设计。模具的设计过程综合性很强，需要考虑的因素很多，需要一个整体的思维模式去考虑问题，才能设计出一个合格的作品。本此设计的目标，就是通过确定成型零件、推出机构等的合理结构并进行计算校验，设计出一个结构合理、操作简单、动作可靠、使用寿命长的模具。本文的研究的塑料端盖如图1.1、1.2所示。 图1.1塑料端盖二维图图1.2塑料端盖三维图2塑件材料及工艺的分析2.1PA1010基本特性PA1010（尼龙1010）塑料是半透明、轻而硬、表面光亮的结晶形白色或微黄色颗粒，相对密度和吸水性比尼龙6和尼龙66低，机械强度高，冲击韧性、耐磨性和自润滑性好，耐寒性比尼龙6好，熔体流动性好，易于成型加工，但体温度范围较窄，高于100℃时长期与氧接触会逐渐呈现黄褐色，且机械强度下降，熔融态时与氧接触极易引起热氧化降解。PA1010（尼龙1010）塑料还具有较好的电气绝缘性和化学稳定性，无毒。不溶于大部分非极性溶熔剂，如烃、脂类、低级醇等，但溶解于强极性溶剂，如苯酚、浓硫酸、甲酸、水合三氯乙醛等，耐霉菌、细菌和虫蛀。胶原料熔程较窄，一般为3～4℃。熔融流动性较好。适合注射成型、挤出成型吹塑成型。2.2PA1010成型工艺分析PA1010原料加工前应在90℃左右烘箱中干燥处理。可采用注塑、挤出吹塑和喷涂法加工成型制品。挤出成型时机筒温度：加料段为160℃左右、均化段为215℃左右，成型模具为180~190℃。注塑成型时，机筒温度为190~230℃，喷嘴温度为205℃左右，模具温度为30℃左右，注射压力为110MPa左右。成型制品后要用油或水浴（温度95℃左右）加热4h。粉末喷涂时应将原料用80目筛网筛过，粉末加热50~60℃，预喷涂金属件预热至245~255℃，用火焰法喷涂（用0.2~0.25MPa的CO2气输送粉料，乙炔压力为0.05MPa，氧气压力为0.2~0.4。2.3塑件结构分析塑件的结构工艺性分析的内容主要包括：塑件的结构分析、尺寸和精度分析、表面粗糙度分析、塑件壁厚和脱模斜度分析等。另外还有圆角、孔、嵌件、加强筋、支承面等，在模具设计过程中，因分析主要因素，并和所设计塑件有关。由塑件的结构特征可知，其内部有一倒钩式凸台，因此需要内抽芯机构，内抽芯不同于一般的侧向分型与抽芯机构，因为它不能有很大的抽拔距，也很难利用开模合模动力；由于制件外围有一圆环凸缘，脱模机构的简单与否对模具的结构复杂程度和制造成本有很大的影响；由于该材料为尼龙1010，其成型工艺比较复杂，根据本材料的成型工艺特性，设计合格的模具结构和成型工艺参数的选定是其又一个难点；考虑到耗费，成本，成型周期，生产效率及后序加工方面，要采用合适的浇注系统。2.4塑件尺寸及精度分析塑件尺寸的大小取决于塑料的流动性。影响塑料制件尺寸精度的因素有：a.塑料收缩率的波动；b.成型工艺条件的变化；c.塑件成型后的时效变化；d.模具结构形状；e.模具的制造精度和使用磨损。塑件的尺寸精度一般不高，因此，在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。塑件的尺寸公差可依据SJ1372-78塑件公差值标准进行设计。塑料公差等级的选用与塑料品种有关，根据各种塑料收缩率的变化不同，塑料的精度等级可分为：高精度、一般精度和低精度。参见表2.1。表2.1精度等级的选用[2]塑料品种公差等级标注尺寸公差未注公差尺寸高精度一般精度PA无填料填充MT3MT4MT6PA玻璃纤维填充MT2MT3MT52.5塑件表面质量分析塑料制件的表面粗糙度是决定其表面质量的主要因素。塑件的表面粗糙度主要与模具型腔表面的粗糙度有关，一般要求模具型腔表面的粗糙度比塑件低1~2级。塑件的表面粗糙度Ra一般为0.8~0.2μm。对于塑料端盖而言，其表面质量一般要求如下：表面没有缺陷、毛刺，而且有较好的光洁度；曲线光滑，必要圆角，避免尖角；塑件表面具有良好的耐磨性。2.6塑件厚度分析塑件有一定的壁厚，可以使塑料制件在使用过程中有足够的强度和刚度，而且可以使塑件在成型时保持良好的流动状态。同时，塑件有一定的壁厚可以承受脱模推出力。同一塑件的壁厚应该一致，否则会因为冷却或固化速度不同产生应力，使塑件产生变形、缩孔及凹陷等缺陷。热塑性塑件的壁厚一般推荐在1~4mm，塑件壁厚受使用要求、材料性能、塑件尺寸和成型工艺等诸多因素制约。为满足成型工艺条件，应尽量使制件各部分壁厚均匀，不同壁厚的比例控制在1:3之间。经过测量，该零件的壁厚较为均匀大致为2.5~3mm，其值在推荐值之间，易于成型。2.7塑件的体积和质量根据塑料端盖的尺寸和技术要求，由工程图绘制其三维实体模型，通过Pro/E实体建模分析后，其体积为：；PA1010的密度；从而塑件的质量：。3塑件在模具中的布局3.1型腔数目的确定单型腔模具的优点是：塑件精度高，工艺参数易于控制，模具结构简单，模具制造成本低，周期短。缺点是：塑件成型的生产效率低，成本高。单型腔模具适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。多型腔模具的优点是：塑件成型生产率高，成本低。其缺点是：塑件精度低，工艺参数难以控制，模具结构复杂，模具制造成本高，周期长。多型腔模具适用于大批量长期成产的小塑件。在多型腔模具的实际设计中，型腔数目的确定方法主要有两种：a.首先确定注射机的型号，在根据注射机的技术参数和塑件的技术经济要求，计算出要求选取型腔的数目。b.先根据生产效率的要求和制件的精度要求确定型腔的数目，然后再选择注射机或对现有的注射机进行校核。考虑到塑料端盖为单塑件，综合以上因素，这里考虑采用方案b的方法确定型腔数目，为保证产品质量，以及提高生产效率，考虑采用一模两腔的形式。3.2型腔的分布模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、H形排列、直线排列、对称排列及复合排列等。综合考虑，因此模具型腔为一模两腔，所以在模板上位于中心位置。3.3分型面设计分型面的分类分型面是动、定模具的分界面，即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面。分型面的位置影响着成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。实际的模具结构基本上有三种情况：a.型腔完全在动模一侧；b.型腔完全在定模一侧；c.型腔各有一部分在动定、模中。分型面的选择原则分型面设计是注射模的一个关键步骤，分型面的选择影响塑件的成型与脱模、模具的结构与制造等。在设计分型面时，应遵循以下原则[2]：a.分型面应该选在塑件外形的最大轮廓处；b.分型面的选择应该有利于顺利脱模；c.分型面的选择应该保证塑件的精度要求和外观要求；d.分型面的选择应该方便模具的加工制造；e.分型面的选择应该有利于排气。塑料端盖塑件的外形最大轮廓为其外表面轮廓，以其上表面作为分型面不仅容易分型，而且也有利于抽芯机构的设计，其具体分型面选择如下图3.1所示。图3.1分型面的选择4浇注系统的设计4.1浇注系统设计的组成及要求普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它应能够顺利的引导熔体迅速有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件。浇注系统对塑件性能、尺寸、质量，原材料利用率和模具结构有很大影响。设计浇注系统时一般考虑的内容有：a.对模腔的填充迅速有序；b.可同时充满各个型腔；c.对热量和压力损失较小；d.尽可能消耗较少的塑料；e.能够使型腔顺利排气；f.浇注道凝料容易与塑料分离或切除；g.不会使冷料进入型腔。4.2主流道设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道。一个好的主流道应该能使温度降和压力损失最小。主流道通常设计在浇口套中，如下图4.1所示。1.注射机喷嘴2.浇口套图4.1主流道形式与喷嘴机关系为了能使凝料能顺利从主流道中脱出，主流道应该设计成圆锥形，其锥角=2°~6°，小端直径d比注射机喷嘴直径大0.5~1mm。主流道球面半径应该比喷嘴球面半径大1~2mm。流道的表面粗糙度≤0.8EQ。浇口套一般采用碳素工具钢，如T8A、T10A等材料制造，经热处理淬火硬度范围为53~57HRC。浇口套的结构形式如图4.2所示，图4.2a)为定位圈与浇口套制作成整体式，用螺钉固定在定模座板上，用于小型模具；图4.2b)浇口套以台阶形式固定在定模座板上，浇口套穿过定模座板与定模板。浇口套与模板间的配合采用H7/m6过渡配合；浇口套与定位圈采用H9/f9配合。a)b)图4.2浇口套的结构形式经过对浇口套结构形式的对比，与对塑料成型性能的分析，考虑模具结构的合理性。最终决定本设计采用台阶固定形式。其参数具体设计如下：锥角；表面粗糙度；浇口套球面半径；主流道小端直径；流道的长度EQ，由模板决定。4.3分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道是主流道与浇口之间的通道。多型腔膜局一定要设置分流道，大型塑件由于使用多浇口进料也应设置分流道。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比表面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。分流道设计要点a.在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。b.分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。c.分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。d.分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。e.分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时减少压力损失，热量损失和减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。分流道的形状和尺寸a.分流道的形状分流道设计在动模或定模的一侧或两侧，在设计时，其截面形状应尽量使其比表面积小，可以使其热量损失减少。常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等几种形式[3]，如图4.3所示。图4.3分流道截面形状圆形截面的比面积最小，但是需要开设在分型面的两侧，制造时要保证模板上两部分的对中吻合，加工不是很方便；梯形和U形截面加工比较容易，热量损失和压力损失也较小，为常用的截面形式；半圆截面加工需球头铣刀，表面积比梯形和U形略大，也是设计中尝使用的形式；矩形截面比面积大，流动阻力大，不常用。在本设计中，经对比，初选分流道的截面为圆形形状。常用圆形截面分流道直径为；流动性较好的塑料，在分流道较短时可以取2mm，流动性差的塑料可取10mm。大多数塑料分流道截面直径常取5~6mm。PA1010塑料的流动性一般，所以本设计中取分流道直径为。b.分流道的长度分流道的长度应尽可能短，且折弯少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料原材料和降低能耗。L的长度根据型腔的多少和型腔大小决定，本设计中分流道的尺寸为L=50。分流道的表面粗糙度分流道中，熔体塑料与模具接触后迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此，分流道的表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取1.6左右，这样可以使外塑料冷却后形成皮层，间接起到绝热层的作用。4.4浇口设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口分限制性浇口和非限制性浇口，限制性浇口能是熔体流速增加，提高其剪切速率，降低粘度，使流体称为理想的流动状态，从而迅速均衡地充满型腔，多型腔模具采用限制性浇口能使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的，提高塑件质量。浇口是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，它起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状，尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大，塑件上的一些质量缺陷，如缩孔，缺料，白斑拼接缝，翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的，因此浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能都完好，高质量的注射成型。浇口的作用浇口的主要作用是：a.型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；b.易于切除浇口凝料；c.对于多型腔的模具，用以平衡进料。浇口的截面形状和尺寸按浇口的结构形式和特点，常用的浇口形式可以分为以下几种形式：直接浇口、中心浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐浇口、爪形浇口、点浇口等，图4.4为侧浇口形式。图4.4侧浇口的形式直接浇口用于成型大中型，长流程深型腔筒形或壳形塑件，适宜高粘度塑料成型，而且适于单型腔模具。侧浇口一般开在分型面上，塑料熔体从外侧或内侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形；侧浇口可以根据塑件外形特征选择其位置，形状多为矩形，加工休整比较方便，是一种广泛使用的浇口形式，普遍适用于中小型塑件的多型腔模具。轮辐式浇口主要用于成型圆筒形无底塑件，浇注系统耗料多，家口较难去除，浇口痕迹明显。点浇口的截面尺寸很小，点浇口有助于增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而塑料的表观粘度下降，流动性增强，有助于型腔的充填；设计点浇口浇注系统时，必须增设一个分型面，用于取出浇注系统凝料。根据常用塑料所适应的浇口形式查表，并对塑件的外形分析，本设计采用浇口形式为侧浇口，分流道、浇口和塑件在分型面同一侧的结构形式。侧浇口尺寸计算的经验公式[3]：(4.1)（4.2）式中：—侧浇口的宽度，mm；A—塑件外侧表面积，；—侧浇口厚度，mm；—浇口处塑件厚度，mm。由塑件的Pro/E实体模型分析得之，外侧表面积；浇口处塑件壁厚。则侧浇口宽度：；侧浇口厚度：；对于浇口和塑件在分型面同一侧的结构形式而言，一般宽，厚度，浇口长度。由计算结果知，所设计的家口尺寸在误差允许的范围内，设计符合要求。其最终确定的浇口设计参数如下：；；。浇口位置的选择浇口开设位置对塑件成型性能及成型质量有很大影响，合理设计浇口位置，可以提高塑件的质量。不同的浇口设计还会对模具结构有影响，所以选择浇口位置时应该参详塑件的结构与工艺特性和成型的质量要求。确定浇口的位置的基本原则可归纳如下：a.尽量缩短流动距离比，保证迅速充模并考虑分析定向的影响；b.避免熔体破裂现象引起塑件缺陷，可适当加大浇口截面尺寸；c.浇口应开设在塑件壁厚处，保证熔体收缩时能得到及时补缩；d.减少熔接痕提高塑件强度。4.5冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流前锋的冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体的充填速度，又影响成型塑件的质量。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出结构开始工作，将塑件和浇注系统一起推出模外。冷料穴一般开设在主流道末端的动模板上，冷料穴的标称直径与主流道末端大径相等或稍大。深度约为直径的1~1.5倍，要保证冷料穴足够容纳前锋冷料。本设计中，冷料穴直径D与主流道末端大径差不多，深度为1.5D。4.6拉料杆的设计主流道拉料杆有两种基本形式，一种是推杆形式的拉料杆，典型结构就是Z字形拉料杆；另一种是仅适于推件板脱模的拉料杆，其典型形式为球字头拉料杆。Z字形拉料杆固定在推杆推板固定板上，球字头拉料杆固定在动模板上。根据模具结构分析，本设计中不使用推件板推出机构，所以应该采用第一种拉料杆形式，第一种拉料杆形式有Z字形拉料杆，和动模板反锥度穴拉料结构。Z字形拉料杆靠Z形钩将凝料拉出浇口套，反锥度穴拉料靠动模板锥度穴将凝料拉出后，由推杆在后面强制将其推出。经过比对分析之后本设计采用Z字形拉料杆形式。如图4.5所示。图4.5Z型拉料杆5成型零件的结构设计成型零部件不仅要有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，还要求有合理的结构，交够的强度、刚度和较好的耐磨性。在设计成型零部件时，应该根据塑料的性能、塑件的结构，充分考虑分型面和浇口的位置、脱模方式和排气等。模具型腔的总体结构还要考虑到机械加工制造的可行性和经济性。设计成型零部件包括确定型腔组合方式、成型零件尺寸计算、成型零件的加工工艺规程，校核关键部位强度和刚度等。5.1成型零件的结构形式及设计成型零部件决定了塑件的几何形状和尺寸，成型零件通常包括凹模、凸模和型芯，成型零件的结构设计主要是确定模具型腔的组合形式。凹模结构设计凹模通常也称之为型腔是成型塑件外表面的主要零件，按其结构不同可以分为整体式和组合式两种结构。a.整体式凹模是在整块金属模板上加工而成，其优点是牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。但是整体式凹模加工困难，热处理不方便，其使用场合一般是形状简单的中小型模具。b.组合式凹模的结构是由两个以上的零部件组合而成的，按组合方式不同组合式凹模结构可以分为：整体嵌入式、局部镶拼式、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等结构形式。如图5.1所示。a)整体嵌入式凹模b)底部镶拼式凹模图5.1组合式凹模结构整体嵌入式凹模如图5.1a)所示，在多型腔成型小型塑件时，整体嵌入式凹模的单个型腔采用机械加工、冷挤压、电加工等方法制成，然后挤入模板之中，这种结构加工效率高，拆装方便，可以保证各个型腔的形状尺寸一致。底部镶拼式结构可以保证机械加工、研磨、抛光、热处理的方便。四壁拼合式凹模结构适用于大型和形状复杂的塑件。对于本次设计，从简化凹模的加工工艺，减少热处理变形和节约贵重金属模具钢出发，将采用组合式凹模结构。经过分析塑料端盖的结构和模具浇注系统结构，本次设计的型腔数目为一模两腔，对比组合结构不同形式的优缺点，最终确定采用整体嵌入式凹模结构。型芯结构设计成型塑件内表面的零件成凸模或型芯。主要有主型芯、小型芯、侧型芯、螺纹型芯和螺纹型环等，对于结构简单的容器、壳体、盖类塑件，成型主要内表面的零件称凸模或主型芯，成型其他小孔、侧凹的型芯称为小型芯或侧型芯。a.主型芯的结构设计按结构主型芯可以分为整体式和组合式两种。整体式结构其结构牢固，但不便加工，消耗的模具钢材较多，主要用于工艺试验或小型模具上形状简单的型芯。组合式结构对于形状复杂的型芯，可以使模具的加工过程更加方便。其主要是将型芯单独加工完成之后再镶拼入模板中。本次设计选用整体式结构，其结构牢固，成型塑件质量好。b.小型芯的结构设计小型芯用于成型塑件上的小孔或凹槽，小型芯单独制造后再嵌入模板中，小型芯的固定方法通常有：台肩固定式、圆柱垫固定、螺塞固定、铆接固定等。5.2成型零件工作尺寸的计算在设计模具过程中，应该根据影响塑件尺寸精度的因素对塑件的成型零件尺寸进行设计计算。这些因素一般包括塑件材料、几何形状、精度等级等。影响塑件尺寸精度的因素a.模具成型零件尺寸精度的因素模具成型零件的加工精度直接影响塑件的尺寸精度。实践表明，因模具成型零件的加工而造成的误差约占塑料塑件成型误差的三分之一。通常模具的制造精度等级为3～4级即可。b.模具成型零件的磨损量模具在使用过程中，由于料流的流动，塑料塑件的脱模，都会使模具成型零件受到磨损。模具成型零件的不均匀磨损、锈蚀、使其表明光洁度降低，而从新研磨抛光也会造成模具成型零件的磨损，其中以塑料塑件的脱模对模具成型零件的磨损最大。因此通常认为凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损，与脱模方向平行的面才加以考虑。磨损量随着生产批量的增加而增大。计算模具成型零件工作尺寸时，对于模具生产批量较小的模具取小值，甚至可以不考虑其磨损量。c.利用注射模成型塑料塑件时，同样也会产生毛边。由于分型面上有渣滓，或者锁模力不够大，或者模具零件加工精度不高，使模具零件不能紧密贴合也会形成毛边。d.成型工艺条件的控制及操作技术对塑料塑件尺寸精度的影响成型工艺条件包括料筒温度、注射压力、保压时间、模具温度、每次注射量、注射速度、冷却时间、成型周期、原料的预热及干燥等，对其进行正确的控制和管理，有利于获得稳定的尺寸，质量优异的塑料塑件，并对经济价值也有大的影响。各种工艺条件是互相关联的，仅对一个工艺因素进行正确地控制，并不容易提高塑件的质量，必须进行全面地正确的控制。模具成型零件的工作尺寸计算在设计模具过程中，应该根据影响塑件尺寸精度的因素对塑件的成型零件尺寸进行设计计算。这些因素一般包括塑件材料、几何形状、精度等级等。计算成型零部件尺寸使用到的公式[3]：收缩率波动误差：(5.1)塑件的成型误差：(5.2)成型零件实际尺寸：(5.3)塑料的平均收缩率：(5.4)式中——塑件基本尺寸；——制造误差；——磨损误差；——间隙误差；——装配误差。塑料收缩率波动误差应该小于塑件公差/3。模具成型零件制造误差一般取塑件公差的1/3~1/4，或取IT7~IT8级作为制造公差。成型零件磨损误差主要原因是脱模磨损，磨损使得型腔尺寸加大，型芯尺寸减小，一般与脱模方向垂直的表面不考虑磨损，平行方向才考虑磨损。对于小型塑件，如塑料端盖，其主要的误差来源是收缩率波动误差、模具制造误差和磨损误差，其他误差在计算成型尺寸时一般可以忽略。在计算成型零件尺寸过程中，无论是塑件尺寸或成型零件尺寸标注都是按照规定的方法标注的。凡是孔都是按照基孔制公差下限为零，公差等于上偏差()；凡是轴都是按照基轴制公差上限为零，公差等于下偏差()[5]。一般取/3，在计算过程中，只要使成型零件的累积误差小于塑件公差，即，则设计合格[1]。a.型腔尺寸的计算塑件的公差等级为MT6级，查塑件公差值表(GB/T14486—1993)，可得塑件尺寸的公差值。模具型腔的基本尺寸是最小尺寸，公差为正偏差，型腔的平均尺寸为。型腔的平均磨损为，考虑到平均收缩率，则型腔基本尺寸公式[3]：略去较小的与，取，取。则有：(5.5)已知塑件尺寸：；；。该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算.查有关手册得PA1010的收缩率为0.5％～4.0％,故平均收缩率为％。型腔尺寸： ==b.型芯尺寸的计算已知塑件基本尺寸：；；；。型芯尺寸：====c.型腔深度的计算已知塑件基本尺寸：根据公式：（5.6）=d.型芯高度尺寸计算已知塑件基本尺寸：根据公式：（5.7）=6结构零部件设计6.1注射模架的选取模架是设计和制造注射模的基础部件，在设计注射模时选用标准注射模架，可以有效地提高模具质量，缩短模具制造周期。中小型模架标准(GB/T12555—2006)中规定了模架的结构形式，还规定了中小型模架的周界尺寸范围≤560mm×900mm。由本设计的情况可知，本设计是一模两腔，推杆推出，斜导柱侧向分型与抽芯，单分型面，设计选用的注射机为卧式注射机。所以选择模架CI2735。6.2垫块的设计用于支撑动模成型部分，并形成推出机构运动空间的零件称为垫块，又称支承块。垫块的设计通常采用的结构式与动模座板设计为一体。在设计中，不采用整体结构，垫块和动模座板分开设计，采用材料为45钢，设计标准GB4169.6—84。具体尺寸参见零件图。6.3合模导向机构的设计合模导向机构是保证动、定模或在上、下模合模时，正确的定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，一般情况下常采用导柱导向定位。导柱的设计a.导柱的结构形式如图6.1所示，本设计采用的是带头导柱结构形式，带头导柱除台肩外，长度部分基本尺寸一致，只是各部分公差不同。图6.1导柱b.导柱的技术要求导柱导向部分的长度L应比凸模端面高度高8~12mm；导柱的前端应做成锥台形或半球形，这样有利于导柱顺利进入导向孔。导柱的材料应该具有这样的特性：表面硬而耐磨，内芯坚韧不易折断。一般导柱的材料有20钢（表面经渗碳淬火处理），T8、T10钢（经淬火处理），硬度达到50~55HRC。导柱固定端的表面粗糙度为，导向部分的表面粗糙度为。导柱的数量一般为4根，其布置形式应合理分布在分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够距离，保证模具强度。在设计过程中，保证导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的1~1.5倍。配合精度要求：导柱固定端与模板之间采用H7/m6或H7/k6过渡配合，导向部分采用H7/f7或H8/f7的间隙配合。导套设计a.导套的结构形式导套的结构形式有直导套（I型导套），其结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；带头导套（II型导套），结构较复杂，用于精度较高的场合，此种导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。导套设计符合GB1469.3—84。导套的结构见图6.2。图6.2导套b.导套的技术要求导套的前端应该倒圆角，以方便导柱顺利进入；导向孔应该为通孔，以便排出孔内空气。导套的材料可与导柱相同，20钢或T8A，选用T8A热处理硬度HRC50~55。关键是性能是耐磨，导套的硬度应该略低于导柱，可以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。配合精度要求：带套导套用H7/m6或H7/k6过渡配合镶入模板中，导套固定部分的粗糙度为。导向部分粗糙度为。7侧向分型与抽芯机构的设计7.1斜导柱的设计斜导柱的形状及技术要求斜导柱的形状如图7.1所示(SJ/T10519.16—1994)：(a)(b)图7.1斜导柱的结构形式斜导柱的材料通常为T8、T10等碳素工具钢，亦可以采用20钢渗碳处理(SJ/T10519.16—1994)。其热处理要求一般杆部硬度HRC56~60，大头部分HRC，表面粗糙度。本次设计中采用图7.1（b)的斜导柱结构，斜导柱的工作部分与斜导孔配合为H11/b11，固定端与模板配合为H7/m6，材料为T8A，硬度。斜导柱的倾斜角在斜导柱侧向分型与抽芯机构中，倾斜角是决定斜导柱侧向分型与抽芯机构工作效果的重要的参数，倾斜角的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况等有直接重要影响。斜导柱的倾斜角一般来说有三种较为常见的情况：抽芯方向与开合模方向垂直；抽芯方向向动模一侧倾斜；抽芯方向向定模一侧倾斜。选取什么样的斜导柱结构主要看塑件侧孔的方向，从分析塑件结构特点出发，其成型侧孔的型芯抽出方向与开合模方向垂直。由受力分析及理论计算，斜导柱的倾斜角取比较理想，在一般的设计过程中取，最常用的是。楔紧块的楔紧角。通常情况是：如果抽芯距长时可取大些，抽芯距短时可取小些；抽芯力大时可取小些，抽芯力小时可取大些[6]。在本次设计中，斜导柱的倾斜角，楔紧块的楔紧角。斜导柱的长度当侧型芯滑块的抽芯方向与开合模方向垂直时，斜导柱的工作长度L与抽芯距S以及倾斜角的关系如下式所示[6]：（7.1）（7.2)由公式得S=9，，则斜导柱的工作长度。斜导柱的总长度[6]为：(7.3）式中。斜导柱的受力分析与直径计算设计斜导柱侧向分型与抽芯机构时，要对斜导柱的直径进行计算，或是对已经选好的直径进行校核。在对斜导柱的直径进行计算之前，应该先对斜导柱的受力情况进行分析，计算斜导柱所受的弯曲力。斜导柱所受到的弯曲力，弯曲力是是斜导柱通过斜导孔对滑块施加的正压力的F的反作用力（=F）；在前面的介绍中可以得知，抽拔力是摩擦力的反作用力（=）；设为开模力，则其通过导滑槽作用于滑块上；又设F1为滑块与斜导柱之间的摩擦力，F2是滑块与导滑槽之间的摩擦力，设导滑槽与滑块之间、滑块与斜导柱之间的摩擦系数均为，则可以建立如下的力平衡方程式[2]：式中解得：一般摩擦力较之其他力要小很多，所以常可以忽略不计()，可以简化上式[2]：（7.4)斜导柱受到的弯矩为：；由材料力学知识可知：；圆形截面的抗弯截面系数：[7]。推出斜导柱的直径：(7.5)为侧型芯滑块受到脱模力的作用线与斜导柱中心线交点到斜导柱固定板的距离。抽拔力与脱模力互为反作用力。由前面已知：A为型芯包络面积；P当模内冷却时取；一般碳钢；为脱模斜度；塑件对钢的摩擦系[6]。(7.6)由软件，计算一个端盖塑件的型芯包络面积A=618.597。则有：代入直径公式中求得d=15.56mm；圆整为d=16mm。斜导柱直径为16mm。7.2滑块的设计滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，由于该塑件的侧孔既小又深，故选择滑块与侧型芯做成整体式的。其结构如图7.2所示：图7.2滑块7.3导滑槽的设计斜导柱侧抽芯机构工作时，滑块在导滑槽内沿导滑槽的方向作往复运动，通常导滑槽的形式有T形槽和燕尾槽。采用整体式T形槽结构紧凑，槽体可以用T形铣刀铣削加工出来，其加工的精度要求高。斜导柱驱动滑块是沿着导滑槽移动的，故对导滑槽提出如下要求：a.滑块在导滑槽内运动要平稳；b.为了不使滑块在运动中产生偏斜，其滑动部分要有足够的长度，一般为滑块宽度的一倍以上；c.滑块在完成抽拔动作后，仍留在导滑槽内，其留下部分的长度不应小于滑块长度的2/3，否则，滑块在开始复位时容易发生偏斜，甚至损坏模具；d.滑块与导滑槽间应上、下与左、右各有一对平面呈动配合，配合精度可选H7/f6或H7/h7，其余各面均应留有间隙；e.导滑槽应有足够的硬度（HRC52～56）。7.4滑块定位装置滑块定位装置的作用开模后，滑块必须停留在刚刚脱离斜导柱的位置上，不可任意移动，否则，合模时斜导柱将不能准确进入滑块上的斜孔，致使模具损坏。而定位装置可以保证滑块离开斜导柱后，可靠地停留在正确的位置上。它起着保障完全的作用。结构形式侧滑块定位装置设计的目的是为了在合模时斜导柱能准确地插入滑块上的斜导孔中。其结构形式如图7.3所示：图7.3滑块定位装置示意图7.5楔紧块楔紧块的作用是合模时将侧滑块锁紧，防止在注射过程中发生侧移，导致斜导柱变形或者降低塑件侧孔(侧凹)的尺寸精度。常用的楔紧块的结构形式及其特点如下[2]：a.整体式：牢固可靠，刚性大，耗材，加工精度高，适用侧向力大场合；b.销钉定位、螺钉固定形式：结构简单，加工方便，承受侧向力较小；c.镶入模板形式：承受侧向力较大，加工方便；d.挡块、楔紧块结构形式：牢固可靠，承受侧向力大，加工精度要求高。在综合上述的情形后，对设计的模具侧向力进行粗略计算后，设计中采用的楔紧块结构形式为镶入模板、螺钉固定结构。楔紧角。7.6成型斜顶杆的设计如图7.4所示，为斜顶杆导滑的内侧分型抽芯机构。塑件内侧的凸起由斜顶杆的头部成型，所以该结构的导杆与滑块合为一体。在凸模上开有斜导槽，滑座固定在推板上。斜顶杆可在凸模的斜导槽内移动，它的另一端通过销或其他结构形式零件与滑座的T形槽配合。在推出时，斜顶杆在斜导槽内移动而进行内抽芯，斜顶杆另一端在滑座中移动以保证不致卡死，同时由推杆推出塑件。斜顶杆的复位由复位杆来完成。图7.4斜顶杆内侧抽芯机构8推出机构设计注射成型后的塑料制件及浇注系统的凝料从模具中脱出的机构成为推出机构，推出机构的动作通常是由安装在注射机上的顶杆或液压缸完成的。推出机构的设计遵循以下几点原则[6]，本次设计亦是遵照这些原则展开。a.推出机构的设计应该使塑件留于动模一侧；b.合理选择推出方式、推出位置、推出零件数量和推出面积，保证塑件在推出过程中不发生变形或损坏；c.推出位置尽量选在塑件内部，不损坏塑件外观质量；d.合模时保证推出机构正确复位，有侧向抽芯时保证推杆先复位；e.推出机构动作可靠、灵活，结构尽量简单，制造容易。8.1推出方式的选取推出机构可按照推出力的来源分为手动推出机构、机动推出机构和液压与气压推出机构等。手动推出机构在开模后由人工操作将塑件推出取出；机动推出机构是依靠注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，可实现塑件自动脱模；液压与气压推出机构是指由专用液压或气动装置，通过模具上的推出机构将塑件推出。按照模具的结构特征，推出机构又可以分为一次推出机构、定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构等。根据本次设计的要点可知，塑料端盖注射模属于大批量生产，手动推出机构不仅效率低，降低生产效益，而且存在不安全因素；机动推出机构易于实现自动化生产，推出动作依靠模具结构和注射机推杆动作，可使模具结构简单，降低生产成本；液压与气动推出机构还需另外安装液压或气压动力源，增加了成本，而且也使模具的结构复杂化。其次，从模具结构特征上分析可以得出，本次设计的模具推出机构为一次推出机构。综合上述，本次设计推出机构类型为机动推出机构。8.2推出力计算塑件注射成型后，在模内冷却定形，体积收缩，对型芯产生包紧力；推出机构将其从模具中推出时，必须克服因包紧力而产生的摩擦力。塑件在刚开始脱模时所需的脱模力最大，其后推出力的作用仅仅是为了克服推出机构移动时的摩擦力。计算推出力的一般公式[6]：（8.1）式中脱模力（推出力）；塑件包络型芯的面积；塑件对型芯单位面积上的包紧力；脱模斜度；塑件对钢的摩擦系数，为0.1~0.3。由脱模斜度的分析，型芯的脱模斜度为，对塑件的内表面积进行分析可得到其型芯的包络面积为；一般情况下，模外冷却的塑件取；模内冷却的塑件取；此处可知，塑料端盖为模内冷却，通常；。经计算可得推出力：8.3推出机构设计推出机构一般由三大部分组成，分别为推出、复位、导向。一次推出机构可以在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。这种机构包括了推杆推出、推管推出、推件板推出、活动镶块推出和多元机构推出等。推杆推出机构设置推杆的自由度较大，推杆端部可以设置成圆形或方形，制造、修配方便，推杆推出机构是最简单常用的形式。而推管推出机构适用于推杆细小，塑件表面质量要求很高的场合，其制造，安装较推杆机构复杂；推件板推出机构适用于型芯较高，塑件包络面积较大，推出力较大或者点浇口塑件的模具结构，其推出力平稳均匀，塑件上没有推出痕迹。由上可确定本次设计采用的推出机构选用的是推杆推出机构。推杆推出机构设计a.推杆的形状及固定形式常用的推杆形状有直通式推杆，尾部采用台肩固定；阶梯式推杆，工作段较细，其后加粗，为直径小于2.5~3mm时采用；顶盘式推杆（锥面推杆），适用于深筒形塑件。推杆的工作端面形状，最常用的是圆形，其次是矩形。推杆工作端面的形状应该根据塑件各自不同的条件确定。在设计时要充分考虑推杆的强度、刚度和韧性，保证推杆能承受足够的推出力，顺利把塑件推出并不产生变形。由于塑件较小，所本次设计采用阶梯形式的推杆，推杆端面形状为矩形。推杆在模具中的固定依靠推板和推杆固定板。直径为的推杆，在推杆固定板上相应的孔径为，推杆台肩直径为，推杆固定板上的台肩孔直径。推杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合采用H8/f7~H8/f8的间隙配合，这主要看塑料的品种和推杆直径的大小决定。推杆的材料常用的T8A、T10A(GB/T4169.16—2006)等碳素工具钢或65Mn弹簧钢；采用碳素工具钢时，热处理硬度为50~54HRC，弹簧钢的热处理硬度要求为46~50HRC。推杆工作端面的粗糙度要求为。根据设计要求，本次设计采用T8A。b.推杆位置的选取推杆的布置点应该是塑件脱模阻力最大的地方，对于小型塑件而言，其脱模阻力不会很大，所以推杆的布置应该均匀，保证塑件在脱模时受力均衡，塑件推出平稳不变形。另一个注意的问题是考虑塑件的强度和刚度，为确保塑件不被损坏，应该尽可能选择在壁厚和凸缘等处布置推杆。如果有必要，也可以增加推杆端部面积，降低塑件单位面积上的受力，即采用顶盘式推杆。推杆位置选择时还要考虑推杆本身的刚性，当推杆较长较细时，在较大的脱模阻力下推杆可能会产生失稳变形。如此就必须增加推杆的直径或推杆的数量。塑料端盖是小型塑件，从制件受力均衡和推杆工作段尺寸较小情况考虑，每个塑件设置3根推杆，分别布置在塑件壁厚处。推杆的工作端面在合模注射时是型腔的一部分，推杆端面高于或低于型腔底面，都会在塑件上留下凸台或凹痕。通常情况下，推杆装入模具之后，推杆端面应该与底面平齐或略高出型腔底面0.05~0.1mm。推出机构导向与复位a.推出机构的导向推出机构在注射模工作过程中，每次合模都要往复运动一次，推杆和复位杆处于滑动配合状态，而推杆固定板和推板则处于浮动状态。推板和推杆固定板的重量若作用在推杆上，可能会引起推杆变形，这样可能会导致推杆卡滞，损伤模具结构。所以应该设置导向零件来支承模板的重量。对于大型模具一般采用推板导柱和推板导套结构，对于中小型模具，为简化模具结构，则可以利用复位杆作为推出机构的导向。这要求复位杆不仅有很好的强度和刚度，其表面亦要耐磨。为保证复位杆能达到复位和导向的作用，其选材为碳素工具钢(T10A)，淬火硬度56~60HRC，导向部分表面粗糙度。b.推出机构的复位复位杆为圆形截面，设置4根复位杆，其位置堆成设在推杆固定板的四周，这样可以保证推出机构在合模时能平稳复位。复位杆在装配好后应该与动模分型面齐平，推出机构工作后复位杆便高出分型面一个推出行程。合模时，复位杆先于推杆和定模分型面接触，推出机构被复位杆顶住，在合拢后推出机构回复到初始位置。由于存在侧向分型和抽芯机构，为保证不发生“干涉现象”，所以本设计采用了弹簧先复位机构。弹簧被安装在推杆固定板和动模板之间，设计过程中应该注意不能将弹簧压死，或推板为推到位弹簧压死等现象。复位弹簧一般为四个，分别安装在复位杆上。在推出机构将塑件推出后，复位机构先于合模动作将推出机构回复到原来位置。弹簧先复位机构结构简单，安装方便，为保证弹簧的力量，本次设计中采用了矩形弹簧，增强复位的可靠性和稳定性。9注射机的型号和规格选择及校核选择合适的注射机是注塑加工正常进行的前提，通常影响注射机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等，所以在选择注射机前应先对一些相关的要点进行汇总分析，如：a.模具尺寸(宽度、高度、厚度)、重量以及特殊设计等；b.使用塑料的种类及数量(单一原料或者多种塑料)；c.注塑成品的外观尺寸；d.成型要求，如产品品质，生产速度、批量等。9.1初选注射机规格从实际注射量应在额定注射量的20%～80%之间考虑，初选额定注射量在以上的卧式注射成型机XS-ZY--125,注射机的规格如下：型号：XS-ZY-125螺杆直径：42最大理论注射量：125注射压力：120最大模具厚度：300最小模具厚度：200锁模力：900模板行程：300喷嘴圆弧半径：12喷嘴孔径：4拉杆间距：9.2注射机工艺参数校核最大注射量的校核为了保证正常的注射成型，注射机的最大注射量应稍大于塑件的质（重）量或体积（包括流道凝料和飞边）。通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80%以内。其关系：（9.1）—塑料注射成型机最大注射容积，；—塑件的体积（包括塑料制品、浇道凝料和飞边），；—型腔数；—塑料注射成型机最大注射量的利用系数，取=0.8。代入公式可知，因为最大注射量为125，所以符合要求。注射压力的校核根据塑件的原材料分析,查得相关手册得知该塑件的原材料所需的注射压力的范围为60~80,由于塑件结构复杂,所以选择注射压力=70。模具所需的注射压力应小于或等于注射机的额定注射压力,其关系按下式:（9.2）—注射机最大注射压力，；—塑件成型所需要的注射压力，。因为所选注射机的最大注射压力为120，所以符合要求。锁模力的校核锁模力又称合模力，是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开。为此，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。即（9.3）—注射机的工称锁模力，N；—模内平均压力；—塑件、流道、浇口在分型面上的投影面积之和，；F—注射压力在型腔内所产生的作用力，N。代入公式得，因为锁模力为900KN241.9KN，所以符合要求。9.3注射机安装部分与模具相关尺寸校核注射机与模具相关尺寸的配合是为了保证模具能顺利安装到注射机上并生产出合格的产品。其通常包括喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度以及模板的安装螺孔尺寸等。喷嘴尺寸校核模具设计中，主流道始端球面（浇口套大端球面）必须比注射机喷嘴头部球面略大1~2mm；主流道小端直径要比喷嘴直径略大0.5~1mm以防止脱模困难。注射机的喷嘴圆弧半径为12mm，喷嘴直径为4mm；在本次设计中浇口套的球面半径为14mm，小端直径为4.5mm，所选注射机参数符合要求。定位圈尺寸校核模具的主流道中心线应与注射机喷嘴的中心线重合，为此，模具定模板上定位圈与注射机固定模板上的定位孔呈松动的间隙配合。最大最小模厚校核模具的总厚度应位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间。同时模具的外形尺寸应能能从注射机的拉杆之间装入。所选注射机的拉杆空间间距为260290mm，模具外形尺寸为270350mm；模具合模厚度为325mm，注射机，，模具的厚度在最大模厚与最小模厚之间。所以所选注射机满足要求。开模行程校核对于单分型面模具来说，其开模行程校验公式[8]：（9.4)式中S—注射机最大开模行程；—推出距离；—包括浇注系统在内的塑件高度。在此次设计中，所设计模具需要利用开模动作完成侧向抽芯，所以其开模行程要考虑侧向抽芯所需的开模行程Hc，当时，Hc对开模行程没有影响，反之，则应用Hc代替+[8]。注射机的开模行程为310mm，=26mm，=97mm，Hc=45mm；即有Smax=30026+97=123。所选注射机符合要求。综合参数校验和尺寸校核，XS-ZY-125注射机符合成型要求。10冷却系统的设计10.1冷却装置设计要点a.冷却水孔的数量愈多，对塑件的冷却也就愈均匀；b.水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即将孔的排列与型腔形状相吻合；c.塑件局部壁后处，应加强冷却；d.对热量积聚大，温度上升高的部位应加强冷却；e.当成型大型塑件或薄壁制品时，料流程较长，而料温愈流愈低，为在整个塑件上取得大致相同的冷却速度，可以适当改变冷却水道的排水密度，在料流末端冷却水