端盖产品造型及模具设计

PAGE6-端盖产品造型及模具设计摘要：模具是现代工业的重要工艺装备。随着工业生产的飞速发展，新产品的不断涌现，现在我们对产品设计的要求是快速、准确，相应的对模具的设计与制造速度、加工质量，提出了更高的要求。即要求以最短的周期、最低的成本来完成这一工装准备工作，以加速新产品投产及产品更新换代，提高经济效益及竞争力。CAD基于以上条件应运而生,它的出现，大大提高了模具生产的效率，实现了模具设计技术的重大突破。本课题通过对端盖产品及其注塑模具的设计，并进行深入研究,以对模具设计方法进行改进。关键词：CAD，端盖，注塑模具目录前言 -1-1.注塑模具的类型和成型特点 -2-1.1注塑模具分类 -2-1.2注塑模具的发展趋势 -4-2.注塑模具CAD -4-2.1概述 -4-2.2CAD技术应用概况 53端盖产品造型 -6-3.1端盖产品及三维效果图 -6-3.2端盖产品造型 -6-4.端盖产品模具总体设计 114.1工艺分析 -11-4.2型腔数目的确定 -11-4.3型腔、型芯工作尺寸的确定 -11-4.4浇注系统的设计 -13-4.5选用模架 -19-4.6校合注塑机 -21-4.7侧向抽芯机构设计 -21-4.8推出机构设计 -22-4.9冷却系统设计 -25-4.10排气系统设计 255.总结 -25-参考文献 -27-Abstract………………27致谢…………………-27-前言随着改革开放步伐的进一步加快，我国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入WTO后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中，60%-80%的零部件都依靠模具成型。国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。模具是效益放大器，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产水平高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品您的开发能力。因此，我国要从一个制造业大国发展成为一个制造业强国，必须振兴和发展我国的模具工业，提高模具工业的整体技术水平。随着CAD/CAM、数控加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术变革，传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步背基于产品三维数字化制造方式所取代。在这场技术革命中，逐步掌握三维CAD/CAM软件的使用，并用于模具的数字化设计与制造是其中的关键。我国模具工业发展前景非常广阔，国内外模具及模具加工设备厂商已普遍看好中国市场。这对于模具企业和模具工作者来说，既是机遇也是挑战。1.绪论塑料注塑成型工艺是成型塑料制品的一种重要方法。其基本工艺路线是塑料原材料经注射机熔融塑化并注入模具，在模具中固化后脱模成为制品。随着高分子材料科学的进步，各种具有特殊优越性能的功能性工程塑料不断被开发出来，逐步代替了金属、木材等传统材料，广泛应用于航空、航天、汽车、家电、电子、建筑、水利灌溉、家具民用等国民经济各个领域，直接或间接地影响着我们的生活。目前采用注射成型工艺生产的塑料制品总量，约占塑料制品总量地20%～30%。注射模具在注射制品成型中起着极其重要的作用，除了塑料制品的表面质量、成型精度完全由模具决定之外，塑料制品的内在质量、成型效率也受模具左右，所以如何高质量、简明、快捷、规范化地设计注塑模具，成为发挥注塑成型工艺优越性，扩大注塑制品应用的首要问题。CAD技术的兴起，加快了模具设计的时间，提高了模具的精度，使模具的发展日新月异。1.1注塑模具的类型和成型特点1．1．1注塑模具分类塑料注射成型模具的分类方法较多，按塑料件所用的材料不同可分为热塑性塑料注射成型模具和热固性塑料注射成型模具；按塑料注射机的类型不同可分为卧室、立式和直角式注射模具；按其在塑料注射机上的安装方式不同可分为移动式注射模具（主要在立式注射机）和固定式注射模具；按模具的型腔数量不同可分为单型腔塑料注射模具和多型腔塑料注射模具。通常，塑料注射成型模具是按其总.体结构上的某些特征进行分类的，分为普通模具和特殊模具，普通模具分为二板式模具三板式模具，其中又分为一模一腔二板式、一模多腔二板式、一模一腔三板式、一模多腔三板式；特殊模具分为滑动型芯式模具（斜导柱侧抽心式模具）、瓣合式模具（哈夫模具）、螺纹模具、滑动型芯与瓣合式结构相结合的模具、其他。在本次设计中采用斜导柱侧抽心式模具。[1]1.1．2注塑模具成型原理将加热融化的塑料注满一个挖有空腔的模块，然后对模块强制冷却，熔料凝固成固体。为取出凝固体，用分型面把模块分割成型芯和型腔两部分。包裹凝固体外表面轮廓的一半模块称为型腔零件，包裹凝固体内表面的另一半模块称为型芯零件，型芯和型腔零件统称为成型零件。包裹凝固体内外表面的相交线称为分型环，分型环水平向四周延伸形成切割模块的分型面。事先把成型模腔按放大比例（1+成型收缩率）加工成需要的形状，凝固体就成为有用的塑料制品。光有成型零件还不能连续大量生产塑料制品，型芯和型腔零件要安装固定在模架上，加工出注料通道，配上脱模机构等其他机构和零件，成为能与注塑机配合工作的模具，才能连续生产塑料制品。沿型芯和型腔零件分型面将模具剖切为定模和动模两部分，生产时要把定、动模分别固定在注塑机固定模版和移动模板上。注塑机工作时的状态是注塑机固定模板一直固定不动，而移动模板在注塑机拉杆上做单边开合运动，因此安装固定在模具动、定模部分的型芯和型腔零件也能随移动模板开合作开闭运动。注料时型芯和型腔零件闭合成封闭模腔，只留有注料通道，加热熔化的塑料在注射剂螺杆的挤压下从喷嘴经注料通道高速进入成型模腔，填满模腔的熔料经压实冷却后凝固成塑料制品。型芯和型腔零件又随注塑机移动模板的开模运动分开，随后注塑机顶出杆驱动模具脱模机构脱出塑料制品。[3]1.1.3聚酰胺（PA）的性能聚酰胺的国外商品名为尼龙，是淡黄色透明或半透明颗粒。尼龙是这一类塑料材料的总称，较常用的有尼龙6、尼龙66、尼龙1010等。尼龙具有优异的耐磨性和自润滑性能，它的耐磨性高于铜。它还具有很高的机械强度和韧性，耐弱碱性和一般的有机溶剂，使用温度一般在-40℃～+100℃。不足之处是它的吸水性较大，影响尺寸的稳定性。尼龙树脂中还经常加入玻璃纤维填料提高抗冲击强度。聚酰胺是结晶性材料，熔点较高、熔融温度范围狭窄，熔融状态稳定性差，料温超过300℃，滞留时间超过30min即易分解。较易吸湿，成型前应预热干燥，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、银丝等弊病，高精度塑件应经调湿润处理，处理后发生尺寸胀大。流动性极好，溢边值一般为0.02mm，易溢料，即发生“流涎现象”，用螺杆式注射机时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热，螺杆应带止回环。成型收缩率范围大，收缩率大，取向性明显，易发生缩孔、凹痕和变形等弊病。成型条件应稳定为20～90℃，具体温度按壁厚选择，模温低易产生缩孔和结晶度低等现象，对要求伸长率高、透明度高，以及柔软性较好的薄壁塑件宜取低模温；对要求硬度高、耐磨性好，以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高模温。成型条件对塑件的成型收缩、缩孔、凹痕影响较大。料筒温度依尼龙品种、塑件形状及注塑机类型而异，柱塞式注塑机宜取高温，但一般料温不宜超过300℃，受热时间不得超过30min，料温高则收缩大，易出飞边。注射压力依注射机类型、料温、塑件形状尺寸和模具浇注系统而异，注射压力高易出飞边，收缩小，取向性强；注射压力低易发生凹痕、波纹。成型周期按塑件的壁厚而定，厚则取长，薄则取短，注射时间及高压时间对塑件收缩率、凹痕、变形、缩孔影响较大，为了减少收缩、凹痕和缩孔，一般宜取低模温、低料温、高注射压力的成型条件，以及采用白油作为脱模剂。模具浇注系统的形式及尺寸与加工聚苯乙烯时相似，但增大流道及进料口截面尺寸可改善缩孔及凹痕现象。收缩率一般依壁厚而异，厚壁取大值，薄壁取小值，模温分布应均匀，应注意防止出现飞边，并设置排气措施。塑件壁不宜取厚，并应均匀，脱模斜度不宜取小，尤其对壁厚及深高塑件更应取大。尼龙材料广泛应用于仪表零件（线圈骨架、开关、接插件、垫圈、外壳）、机械零件（齿轮、轴承、凸轮、衬套）等。[1]1.2注塑模具的发展趋势注塑模具的发展受到两个方面的制约：一方面是模具的设计与制造技术，另一方面是注塑成型的工艺条件。前者影响模具的加工制造水平，后者影响模具的使用性能。所以模具制造水平和注塑成型工艺水平直接影响注塑模具的发展趋势。1.2.1新型注塑成型技术对注塑模具的影响注塑成型作为塑料加工中重要的成型方法之一，以发展和运用得相当成熟，且应用的非常普遍，但随着塑料制品应用的日益广泛，人们对塑料制品在精度、形状、功能和成本等方面提出了更高的要求。因而在传统注塑成型技术的基础上，又发展出了一些新的注塑成型工艺，如气体辅助注射、多点进料注射、层状注射、熔芯注射、低压注射等，以满足不同领域的需求。所有这些均需要注塑模具设计与制造体系做出相应的调整以满足成型要求。另外，在微机电系统(MicroElectroMechanicalSystems,MEMS)有着巨大应用潜力的微成型技术，也促使人们展开有关微型注塑模具设计与制造技术的研究。近年来，微成型技术已成为模具技术的一个新的分支，正在得到快速的发展。2.注塑模具CAD2.1概述塑料制品的开发，是一个典型的并行工程过程。这是因为不仅需要对每个塑料制品进行设计，而且必需设计制造这些制品的模具产品，而模具的制造往往是昂贵又费时的，一旦在加工完成后再进行修改，其代价是很大的。因此，在制品设计之初必须充分考虑到制品和模具在诸如树脂材料的特性、制品的收缩、变形及模具的结构、加工方法、成型工艺、维护等整个生命周期的全部需要内容。目前各工业先进国家为应付当前市场多样化的要求，缩短产品制造周期以取得最佳的竞争优势，无不引入CAD/CAM/CAE（计算机辅助设计/辅助制造/辅助工程）计算机一体化制造技术，以提高产品质量，降低生产成本，增加竞争力。一般而言，一件完整理想的工业产品，其制造流程为先由原创性的观念设计出原件，配合计算机辅助工程分析技术，再依据分析结果修改、测试，最后再依此设计图经由计算机辅助制造，进行产品自动化生产，上述整个过程均在计算机上进行。CAD/CAM/CAE是一门新的学科，它是介于计算机与工程制造这两类专业之间的一门边缘科学技术。它以计算机技术为工具，以工程制造为目的。随着计算机硬、软件技术和数控加工技术的迅猛发展，CAD/CAM/CAE技术日趋完善，已在电子、航空、机械制造和模具制造等部门等到广泛的应用。塑料模具生产的特点是品种多，批量小，换代快。塑料模具的设计、制造水平与塑料制品的质量、成本及生产周期息息相关。随着产品，尤其是电子产品制造业的飞速发展，人们对塑料模具的要求越来越高。传统的人工设计、手工作坊制造的生产法是以无法适应工业发展的需求。CAD/CAM/CAE技术就是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。目前，塑料模具CAD/CAM/CAE技术已进入实用和普及的阶段，国外有许多公司出售商品化的塑料模具CAD/CAM/CAE软件。其主要功能有：几何造型、标准模架选择、材料选择、有限元网格生成、流动分析、冷却分析和NC编程。再配以美国DME公司出的标准模架库PolyMold，就构成了集成的CAD/CAM/CAE软件系统，可以用于几何造型、模架选择、流动/冷却分析以及NC加工等主要过程。近几年占中国CAD/CAM市场份额较大的EDS公司也是采用类似的方法以满足模具行业用户的需要。2.2CAD技术在注塑模具中的应用CAD技术在注塑模中的应用主要表现在以下几方面。（1）塑料制品的设计基于特征的三维造型软件为设计师提供了方便的设计平台，其强大的编辑修改功能和曲面造型功能以及逼真的显示效果使设计者可以运用自如的表现自己的设计意图，真正做到所想即所得，而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存，为后续的模具设计和分析打下良好的基础。（2）模具结构设计注塑模具的结构要根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产品量来决定，它包括型腔数目及排列方式、浇注系统、成型部件、冷却系统、脱模机构、侧抽芯机构等几大部分，同时要尽量采用标准模架，模具结构设计是数控加工的基础。（3）模具开合模运动仿真注塑模具结构复杂，要求各部件运动自如，互不干涉，且对模具零件的顺序动作以及行程有严格的控制，运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。3.端盖产品造型3.1端盖产品及三维效果图材料为尼龙1010，收缩率为0.5%～4%,MT4级精度，生产批量为20万件，端盖产品及三维效果，如下图3-1，3-2所示图3-1图3-23.2端盖产品造型（1）在Windows环境下，依次选择【开始】→【程序】→【Pro/E2.0】→【Pro/E2.0】命令，进入Pro/E2.0的操作界面。（2）单击【新建】按钮，弹出【新部件文件】对话框，在【单位】选项卡中选【毫米】，在【文件名】文本框中输入duangai，单击【OK】按钮。（3）在【应用程序】工具条中单击【建模】按钮，进入建模环境界面。（4）在【成型特征】工具条中单击【草绘】按钮，进入草绘模块。（5）在悬浮的工具条中单击【XC-YC平面】按钮，然后单击【确定】按钮，绘制草图轮廓，如图3-3。图3-3（6）完成轮廓绘制后，单击【完成草图】按钮，返回实体编辑界面。（7）在【成性特征】工具条中单击【拉伸】按钮，将轮廓拉伸为实体。如图3-4图3-4（8）再次在【成型特征】工具条中单击【草绘】按钮，进入二维草图环境，绘制轮廓图（9）完成轮廓绘制后，单击【完成草图】按钮，返回实体编辑界面，如图3-5所示。图3-5（10）在【成性特征】工具条中单击【拉伸】按钮，选择刚才绘制的草绘轮廓，修改参数，将轮廓拉伸为实体，如图3-6所示。图3-6（11）在【成性特征】工具条中单击【孔】按钮，创建简单孔，创建效果如图所示。注意的是第（9）步定位另一侧是重复步骤（5）～（8）的定位方法，但在第（6）步选择另一侧的边，在第（7）步中输入就可以了，如图3-7所示。图3-7（12）在【特征操作】工具条中单击【边倒圆】按钮进行倒圆，效果如图3-8所示。图3-8（13）沿YC-ZC轴创建基准平面，如图所示，在【特征操作】工具条中单击【引用特征】按钮镜像特征，创建效果如图3-9。图3-9（14）再次在【成型特征】工具条中单击【草绘】按钮，进入二维草图环境，端盖凸台的二维轮廓图。（15）完成轮廓绘制后，单击【完成草图】按钮，返回实体编辑界面。（16）在【成性特征】工具条中单击【拉伸】按钮，进行端盖凸台的创建，创建的效果如图3-10。图3-10（17）在【成性特征】工具条中单击【腔体】按钮，创建圆柱腔体，创建的效果如图3-11所示。图3-11（18）在【特征操作】工具条中单击【边倒圆】按钮，创建倒圆角特征，操作步骤如图，创建的效果如图所示。完成端盖的设计，在【文件】工具栏中单击【保存】按钮，如图3-12所示。图3-124.端盖产品模具总体设计4.1工艺分析（1）该塑件尺寸小，等级要求较高，此塑件采用IT4级较合适，为降低成型费用，采用一模两腔，并对制品进行后加工。（2）为了满足制品要求结合其结构特点并为了提高成型效率，综合考虑采用侧浇口。4.2型腔数目的确定根据塑件的生产批量及尺寸精度采用一模两腔。塑件体积120×40×16=76.8查表6-1尼龙1010的密度为1.04～1.05g/（注射级密度为１.１０g/）单件塑件重量76.8×1.04=78.872g4.3型腔、型芯工作尺寸的确定查表6-4尼龙1010的收缩率是0.5%——4.0%则=0.025取型腔工作部位尺寸：===（2）型芯工作部位尺寸：=式中,-凹模、型芯的径向工作尺寸，mm；-塑件的平均收缩率；,-塑件的径向尺寸，mm;-塑件的尺寸公差，mm;x-修正系数当塑件尺寸较大、精度级别较低时，x=0.5;当塑件尺寸较小、精度级别较高时，x=0.75。,-凹模、型芯的高度工作尺寸，mm；，-塑件高度尺寸，mm;x-修正系数当塑件尺寸较大、精度级别较低时，x=;当塑件尺寸较小、精度级别较高时，x=。中心距尺寸式中：——塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm）；——修正系数，取0.5-0.7；——塑件公差（mm）；——模具制造公差，取（1/3-1/4）通常，制品中1mm和小于1mm并有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部位不需要进行收缩率的计算。图4-1，4-2型芯图4-1型腔图4-24.4浇注系统的设计确定分型面位置。在产品的最大轮廓处，根据塑件的特点及表面质量处理要求，采用平直分型面。4.4.1确定浇口形式、位置及尺寸因为侧浇口的浇口流程短、截面小、去除容易，模具结构紧凑，加工维修方便，适合用于各种形状额塑件所以为了提高成型效率，采用侧浇口，并避开制品光亮区域。根据塑件的体积、结构等特点参考塑《模具成型技术》表５－６侧浇口尺寸。选厚度a=1 ，宽度b=1，长度l=34.4.2型腔位置的排布该件采用一模两腔的结构形式，那么浇注系统的设计应尽量采用从主流道到各个型腔分流道的形状及尺寸相同的设计，即型腔平衡式布置的形式（平衡市布置指分流道到各型腔浇口的长度、截面形状、尺寸都相同，这种布置的优点是可实现均衡送料和同时充满各型腔，使各型腔的塑件力学性能基本一致，但这种形式的分流道较长。型腔布置图4.4.3初步设计主流道及分流道形状和尺寸主流道设计成圆锥型,其锥角为2°～6°,内壁粗糙度R取0.4um.其长度需要根据上模座板，及主流道衬套尺寸决定。分流道截面设计成U型截面,加工教容易,且热量损失与压力损失均不大,为常用形式.U型截面分流道的直径可根据塑料的流动性为中等,所以选U型截面.模具成型技术》表５－5，根据经验分流道U型截面的分流道的界截面尺寸H=1.25RR=0.5D°分流道尺寸经验计算：分流道计算经验公式式中——各级分流道的直径——流经该分浇道的熔体质量——流过熔体的分流道长度各种塑料的分流道推荐值如下表塑料种类POM4.8-9.53.2-9.51.6-12.56.4-12.74-126-10故其结构如图。图4-3分流道图4-3由公式式中——流动距离比；——模具中各段料流通道及各段模腔的长度(mm)；——模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度（mm）.因为影响流动比的因素主要是尼龙的流动性,PA1010流动性均为良好,查表6-9可参考PA1010的允许流动比<[]。4.4.4初步设计主流道衬套及定位圈形状和尺寸根据5-（2）中初选的注塑机喷嘴的尺寸得：主流道直径计算的经验公式：式中——主浇道大头直径——流经主浇道的熔体体积——因熔体材料而异的常数塑料种类值故主流道衬套的材料常用T8A、T10A制造，热处理后硬度为50—55HRC。主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要根据5-(3)模架的选择可得：L=定模固定板厚度+上模座板厚度=75（即为主流道的长度）取主流道圆孔锥度a=2.5度。如图：4-4图浇口套4-44.4.5拉料杆形状和尺寸的确定根据制品的体积及浇注系统的整体布局可知拉料杆所受的拉力并不大，拉料杆可分为球形拉料杆、z形拉料杆和薄片式拉料杆，根据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用球形拉料杆。如表7-4拉料杆尺寸参数直径dDH与拉料杆配合的模板孔d（H7）基本尺寸极限偏差6-0.02-0.05126+0.01208-0.02-0.05137+0.015010-0.02-0.05157+0.015012-0.02-0.05178+0.018014-0.02-0.05199+0.0180根据以上的标准可知选用的直径d为:6mm其尺寸就及形状如图：4-54.5选用模架4.5.1型腔强度和刚度的计算从图可以看出,型腔为整体式.因此,型腔的强度和刚度按型腔为整体式进行计算.由于型腔壁厚计算比较麻烦,也可参考经验推荐数据查《模设计指导》表6-16根据矩行型腔内壁短边壁厚b选型腔壁厚s=25mm，或满足注射量式中——额定注射量(g)——塑件与浇注系统凝料的重量和(g)——聚酰胺的密度——塑件采用塑料的密度4.5.2注塑压力查《塑料模具设计手册》表6-5，PA1010成型时的注射压力为70到90兆帕。锁模力:式中——塑料成型时型腔压力,ABS塑料的型腔压力——浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（）F=40×66＋40×66＋6×50=5580pF=30×5580=167400N=168KN根据以上分析,计算,查《塑料模具设计手册》表6-24初选注射机型号为:HTF350注射机有关技术参数如下:额定注射量60最大开合模行程350mm模具最大厚度300mm模具最小厚度250mm喷嘴圆弧半径16mm喷嘴孔直径3mm动、定模板尺寸270×300mm拉杆空间300×300mm4.5.3选标准模架根据以上分析,计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式共和规格.查《模设计指导》表7-1、7-4选用A3-250×270-03-Z2:表5-1导柱于模架相对位置的确定模架尺寸导柱直径导柱位置A×BD250×27025252525定模板厚度:50mm动模板厚度:70mm顶板厚度:25mm厚度:80mm底板厚度:25mm模具厚度: 25+50+70+80+25=250mm模具外形尺寸: 250mm×270mm×250mm则装配图为4-6：4.6校合注塑机4.6.1锁模力,注射压力由于在初选注射机和选用标准模架时是根据以上技术参数及计算壁厚等因素选用的,所以注射量,锁模力,注射压力,不必进行校核,已符合所选注射机要求4.6.2模具厚度的校核根据注塑机的参数：模具最大厚度300mm模具最小厚度250mm所选的标准模架：模具外形尺寸:250×270×250mm固模具的厚度符合要求。4.6.3开模行程的校核注射机最大开模行程SS≥2＋＋（5～10）式中——塑料制品的高度（mm）——浇注系统的高度（mm）由于主流道和分流道位于件的下方,所以2＋+（5～10）=2×14+75+（5～10）=108～113mm故满足要求4.6.4模具在注射机上的安装从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间,并采用压板固定模具,所以选注射机规格满足要求。4.7侧向轴芯机构设计当塑件侧壁带有孔、凹槽或凸台时，模具上成形该处的零件必须设计成侧向移动的活动型芯，在塑件脱模是应该先将其抽出，否则无法脱模，合模时又将其复位，完成这种活动型芯抽出复位的机构叫侧向抽芯机构，常见的有：手动抽芯、液压或气动抽芯、机动抽芯。本次采用机动抽芯。机动抽芯机构即为在开模时利用注射机的开模力，通过一定的传动机构将活动型芯抽出。机动抽芯拨力大、劳动强度小、生产效率高、造作方便，容易实现自动化生产，所以在生产中被广泛应用。4.7.1斜导柱侧向抽芯机构工作过程：开模时，开模力通过斜导柱作用于滑块，迫使滑块在开模开始时沿动模的导滑槽向外滑动，完成抽芯。滑块定位装置将滑块限制在抽芯终了的位置，以保证合模时导柱能插入滑块的斜孔中，使滑块顺利复位。锁紧用于在注射时锁紧滑块，防止侧型芯受到成形压力的作用向外移动。1.斜导柱的设计(1)斜导柱固定端与模板之间的配合采用H7/m6，与滑块之间的配合采用0.5-1mm的间隙。斜导柱材料多为T8、T10等碳素工具钢，也可以采用20钢襂谈碳处理，热处理要求为HRC≥55，表面粗糙度Ra≤0.8。(2)斜导柱的斜角斜导柱的斜角是决定其抽芯工作效果的重要因素。倾斜角的大小关系到斜导柱所承受弯曲力和实际达到的抽拨力，也关系到斜导柱的有效工作长度，抽芯距和开模行程。倾斜角实际上就是斜导柱与滑块之间的压力角，因此，应小于25度，一般在12-25度之间选取。斜导柱直径d根据材料力学，可推导出斜导柱直径d的计算公式为:式中d—斜导柱直径，mm；F—推出侧型芯的抽拨力，N；L—斜导柱的弯曲力臂，mm；—斜导柱许用弯曲应力，对于碳素钢壳取为140X10Pa；—斜导柱倾斜角。则得到d=8mm.（3）斜导柱的长度计算斜导柱长度根据抽芯距s、斜导柱直径d、固定轴肩直径D、倾斜角以及安装导柱的模板厚度h来确定，则L=L1+L2+L3+L4+L5=mm式中D—斜导柱固定部分的大端直径，17h—斜导柱固定板厚度，50mms—抽芯距，10mm则L=117mm图4-72.滑块的设计滑块材料一般采用45钢或T8、T10，热处理硬度HRC40以上滑块的导滑形式滑块的导滑形式有，组合式、整体式。导滑槽常用45钢，调质热处理28-32HRC。盖板的材料用T8、T10或45钢，热处理硬度HRC50以上。滑块与导滑槽的配合为H8/f8，配合部分表面粗糙度Ra≤0.8m；滑块长度应大于滑块宽度的1.5倍，抽芯完毕，留在导滑槽内的长度不小于2/3l4.8推出机构设计4.8.1合模导向机构合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位导向两种形式，通常采用导柱导向定位机构。其作用是：保证动定模或上下模位置正确，引导型芯进入型腔，工作时承受一定的侧向力，另外在模具装配时可起定位作用。所以选择导柱导套导向机构。导柱导套导向机构设计时应注意：导柱头部应有导向部分使导柱能顺利进入导向孔；导柱的长度必须高出凸模端面10-12mm，以免凸模先进入型腔与其相碰而损坏模具。4.8.2推件力的计算推件力式中——塑件包络型芯的面积——塑件对型芯单位面积上的包紧力（取0.8×～1.2×Pa）——脱模斜度——大气压力0.09MPa——塑件对钢的摩擦系数,约为0.1～0.3——制件垂直于脱模方向投影面积A≈（66×14＋66×14＋40×14＋40×14）=2968=[2968×1.2××（0.3cos40′―sin40′）/＋0.09×66×40]N=[10684.6+237.6]N=10922.2N脱模力的计算：式中-塑件与钢的摩擦系数，取0.2-0.3；P塑料对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件Pa;模内冷却的塑件Pa;A-塑件包容型芯的面积；-脱模斜度则F=2968×1.2××（0.3cos40′―sin40′）/=10684.6N4.8.3确定顶出方式及顶杆位置根据推出机构的设计原则：设置在动模一侧不因推出而变形损坏机构简单动作可靠良好的塑性外观合模时正确复位采用推件板推出机构根据制品结构特点及设计原则在制品上设置6根。普通的圆形顶杆GB/T4169.1-1984选用,均可满足顶杆刚度要求顶杆长度L=80-20+70=130mm则查表7-13选用8mm×130mm顶杆图4-94.9冷却系统设计由于PA1010塑件的注射模具,由于制品平均厚度只有3毫米，制品尺寸较小，采用直径为6毫米的冷却水管进行冷却，采用外连接直通式冷却水道的布置。4.10排气系统设计由于制品尺寸较小,利用分型面和推杆,推管的配合间隙排气即可。5.结论CAD在造型方面以其良好的CAD/CAM/CAE集成特性而被广泛应用，在这次毕业设计中，我们也以其强大的功能制作制品和模具的三维图。通过这次毕业设计，对模具有了更深刻的了解，所有东西都是需要根据的，没有根据的数据，是一无是处的。原本再课堂上学习的零散的知识点，再这次毕业设计中得到汇总，对模具的整体生产设计流程，有了个大体的思路。而不是像从前那样想当然。这在以后的工作是很有帮助的。本文通过计算机辅助设计CAD/CAM，对端盖注塑模设计作了全面的分析。期间主要完成了如下工作:1.明确要求，完成整体方案设计。从提出论文起，就广泛的查阅资料，深入的了解注塑模的工作性能，结构设计要求等，从而完成了本论文的整体设计方案。2.注塑模整套模具设计采用了基于特征的实体造型方法，设计中以作为造型的工具。3.注塑模设计模块的建立。参考文献[1]谭雪松、林晓新、温丽编著.新编塑料模具设计手册.2007.11:21-24[2]邱健新编著.模具工业发展趋势综述.CAD/CAM与制造业信息化,2003.11:36－42[3]洪慎章编著.模具制造业的现状及发展方向.模具制造，2003，（18）:13－18[4]孙林夫编著.三维CAD关键技术及其发展.中国制造业信息化，2003，(4):9－13[5]李佳编著.计算机辅助设计与制造.[M].天津:天津大学出版社，2002：32－56[6]杨海成编著.计算机辅助设计制造工程.[M].西安:西北工业大学出版社，2001:44－69[7]刘文剑编著.常伟，金天国等.CAD/CAM集成技术.[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2000,34－44[8]朱光力、万金保编著.塑料模具设计.2003.1，45-47[9]李德群编著.现代塑料注射成型的原理、方法与应用.2004.5，80-87[10]许鹤峰、陈言秋编著.注塑模具设计要点与图例.1999.7，67-75[11]王孝培编著.塑料成型工艺及模具简明手册.2004.2，25-70[12]申树义、高济编著.塑料模具设计.2004.9，120-