《基于Moldflow软件的接线板注塑模具设计与优化》13000字（论文）

一、绪论1.1注塑模具概述随着工业技术与科学技术的不断更新与进步，注塑模具作为一个重要的机械工业组成部分，在其中占用重要地位，特别是随着电子设备的广泛使用，而塑料产品作为电子产品的重要原件，使得塑料件在我们生活中开始越来越多，新的塑料产品更新换代越来越频繁，比如我们常用的手机电子通讯类产品、工程机械类产品，再创新高。尤其是在2010年之后，我国经济发展的越来越好，整体国民消费能力有了极大的提高，经济状态发生了的改变，由于购买能力大幅的提升，刺激了整体国民的消费水平[1]。注塑模具材料是一种高分子材料，其有不可替代的特点，该种塑料密度小、强度大、质量轻、刚度也满足要求，其还具有良好的绝缘性能，这些塑料可以在一些实际使用场景去替换一些传统的无机非金属以及金属材料。塑料材料具有低熔点的材料，由于其熔点比传统金属低很多，成型时更易溶蚀，所以我们采用塑料材料以及通过模具对塑料件进行生产制造的话，可以大大提高其生产效率。且生产品具有精度高、质量稳定、工程造价便宜等特点，还可以实现大批量连续生产[2-5]。对于注塑模具而言，其生产设备注塑机与其他材料制造设备相比，其质量以及尺寸更小。由于这些优良的特性，是的塑料制品越来越普及，并且与我们的生活息息相关。注塑模具的发展水平，是衡量一个国家的工业制造水平的重要标志之一[1-6]。1.2国内外发展现状国内模具逐渐往高质量、超长寿命，高精度、超大型、降低制造成本、缩短制造周期，高效率方向发展。由于计算机辅助设计技术的产生，这一技术将会很好的改善模具制造的技术层次，拥有这些企业的专业技术层次，他们的设计范围以及应用领域将会实现不断的扩大，创新性越来越多，不同类型的模具将会越来越多，其企业效益会越来越好[2-8]。2010年后,国内工业技术创新的变化,机械工业的提高,相应的注塑模具行业快速增长,大约一年的注塑模具增长在10-16%之间,从注塑模具的发展在中国开始,经过50年的进步,发生了非常大的变化,而且大大的提高了技术水平，特别是近年来，随着家用汽车的普及，家用电器的增长，以及电子通信日常消费的快速发展，在沿海边疆地区已形成了一代以珠三角、长三角为首的专业模具企业，正在逐步向高端尖端领域发展[4-7]。而对于国外的高级注塑工艺制造装备和模具技术发展，其主要集中在英国、法国、德国、韩国、日本。国外注塑模具的制造、设计、成型技术向着高效自动化、多工位化，超低成本方面发展[9]。最近，对于国外的模具制造企业而言，他们能够感受到我国模具制造业的发展速度，随着我国的模具制造业的崛起，国际环境发生了相对改变，更多的国产模具进入国外市场领域，占据原来属于欧美等发达国家的市场份额。预计到2020年，我国将成最大的注塑模具供应商，为全球范围供应我们生产的模具，而国外的模具制造周期相对较短，其只有国内模具制造周期的46-52%之间[10-13]。但是国外的模具制造成本相对较高，其大约在中国模具制造成本的130-300%之间，最后他们的模具制造总成本可以达到我国成本的三倍之多，这是由于人工劳动成本的问题，我国的劳工成本优势是国外人工劳动成本的1/3左右，对国际市场上的客户产生了很大的影响，2015年以后，德国、日本的整体模具成本降低了10-20%，这与国外注塑模具技术的发展密切相关[14]。1.3国内模具的优劣势对于我们国内模具制造企业而言，他们的优势主要有以下几点：一是地域集中，二是能够实现高度的群体效益，三是国家政策扶持引导企业自主创新，并且国家给与一定的的经济补贴。国家对于一些出口模具，也对相关的模具企业给与了相对应的优惠关税政策[15-21]。就现有实际数据分析而言，对于我们国内模具制造企业的劣势，其主要有几点：一是各个企业之间各自为政，他们没有形成统一的产业联盟，并且国内模具生产其余的自动化进程与标准化进程较低，相较于发达国家而言，在机械工程模具上差距很大。很多相关的工业制造装备机床和核心技术需要进口。并且企业很多技术在某些大型模具领域上无法实现独立发展，需要国外专业技术人员指导操作[23-29]。1.4本设计的研究内容1.分析和解构塑件，完成建模与测绘，使用工具软件绘制塑件的二维工程图和三维模型。2.确定塑件结构，选择合理的结构方案以及合适的材料。3.选择合适的分型面以及模腔数量，确定塑件浇口的类型，冷却水路的布置方案，确定整体结构，完成模具的设计方案。4.确定注塑成型工艺，并对已选择的注塑机进行参数校核。5.采用三维软件UG6.0和12.0完成整套模具的3D建模并生成非标零件工程图、二维装配图，运用AutoCAD制图工具，完善图纸。6.采用Moldflow软件对已经设计好的模具进行模流分析，确保其满足实际生产的需求，优化注塑模具方案，验证方案的合理性，降低模具设计成本。

二、注塑成型工艺2.1分析塑件设计流程有以下步骤：首先是观察分析塑件，然后对其结构特点进行解构，接下来我们采用三维建模软件，用其完成塑件的模型绘制，我们选择塑件的结构不是很复杂，其属于中等难度，该塑件壁厚比较均匀，尺寸不大，适合采用注塑模具生产和制造，而对于中等批量的塑件而言，我们选择注塑成型生产，塑件精度等级可以采用一般精度等级。结构见图2-1、2-2所示。图2-1接线板三维图图2-2接线板CAD图2.2零件的成型工艺分析结合本文中塑件的特点，首先分析零件的工艺性，该零件的结构没有尖角、壁厚均匀，其次选择适合的热塑性材料，本设计中选择的是ABS，接着根据使用需求，该选型塑件的表面需要良好的光洁度，所以在模具型腔表面处理的时候，需要进行抛光处理，使其能够达到表面光洁度的要求。最后就是零件的装配，位置安装和装配固定，这几个工序需要对配合公差进标注，需要满足国家标准尺寸要求，塑件整体的尺寸要求精度一般，对于该塑件我们采用注塑模具成型即可，查询参考文献[1]P39选择塑件的公差等级为MT3。2.3材料的基本特性通过对塑件的分析，该塑件适合采用在热塑性材料，一般利用其该性能来选择ABS材料为基本材料类型。ABS材料是一种三元共聚物,ABS材料具有良好的刚度和强度,无毒,并且难容水和酸、碱和盐溶液,显示了一个非常低的水吸收的特点,并且可以隔热,绝缘，而且还具有良好的机械加工性能,。这一材料的流动性能也较好。在国内市场上，除了传统的ABS材料，还有一些主要的改性技术，通过增加不同材料的成本，添加不同成分的添加剂对ABS材料进行改性。改性材料作为一种良好的塑件材料，由于其耐低温冲击、阻燃、耐磨、强度和刚度改善等特点，其可以大大提高材料在基本特性条件下的不同物理化学特性。2.3.1ABS的性能指标(1)对于注塑工艺生产而言，其的熔融温度一般在210−230℃之间，塑件选择温度适中，但在在260℃往上升温时容易出现一些问题，如发生材料分解。(2)当完成塑件成型这一工艺后，我们可以对塑件的表面进行喷油、电镀、移印、丝印等表面处理，经过处理后的表面后处理效果更好，且不容易脱模。(3)ABS塑件抗弯折和翘曲变形，透明度好。(4)如果对材料进行改性，可以使其达到高强度，耐磨损，抵抗冲击等特点。2.3.2塑件材料成型性能在注塑工艺选用ABS材料，表2-1是它的注塑工艺表，该注塑工艺表可做为生产参数指导，在后期生产时，提供参数调节的依据。表2-1注射工艺表注射机类型螺杆式螺杆转速31~61r/min喷嘴形式直通式喷嘴喷嘴温度210~220℃模具模温60~54℃注射压力110~130Mpa模具保压8~12Mpa冷却周期10~20s注塑成型周期15~30s原料烘干方式采用电热烘料机在80度左右烘干1-2小时其他注塑时根据生产情况在模具成型面喷涂脱模剂2.4确定型腔的数目对于模具设计而言，首先是塑件型腔数量的确定，塑件型腔数量与注射机的锁模力等参数有关。而且型腔数量的多少还影响塑件的尺寸精度，以及生产过程中的经济效益。查询参考文献[1]P91，通过计算注射机的额定锁模力可以确定型腔数：n≤(Fn−p式中，Fn——注射机规定的最大的锁模力，N；p——需要的成型压力，MPa；Aj——凝料的投影面积，mm2；A——一个塑件型腔的投影面积，mm2。p的参数查下表2-2可得p=30MPa。表2-2常用塑料注射成型时所需的型腔压力MPa塑材品种型腔压力ABS30PS15～20PC40将Fn=860KN，p=30MPa，Aj=12380mm2，A=5661.96mm2代入式2-1中，得n≤(860×综合考虑后，取一模二腔。2.5初步确定注射机型号本设计中根据UG12.0软件计算单个塑件的测量体积V=19.36cm3，如图2-3所示，查询参考文献[2]中国模具工程大典，里面有ABS材料详细参数，其的密度参数ρ=M=ρv=19.36式中，V——制品体积，cm3ρ——材料密度，gcM——制品质量，g。图2-3塑件体积由前面塑件结构的分析和计算，我选用了一模二腔的出模数量，这一出模数量的选用可以降低成本，满足经济性原则，最后计算出来的注塑体积为40.16cm3，再结合机器注塑量等要求，对注塑机的初步选择为HTF86J/TJ型号，HTF86J/TJ注塑机的理论注塑容量体积为表2-3注射机参数表注射装置INJECTIONUNIT单位ABC螺杆直径ScrewDiametermm343640螺杆长径比ScrewL/DRatioL/D21.22018理论容量ShotSize(Theoretical)cm3131147181注射重量InjectionWeight(PS)g119134165注射压力InjectionPressureMpa206183149螺杆转速ScrewSpeedrpm0～205合模装置CLAMPINGUNIT合模力ClampTonnageKN860移模行程ToggleStrokemm310拉杆内距SpaceBetweenTieBarsmm360x360最大模厚Max.MoldHeightmm360最小模厚Min.MoldHeightmm150顶出行程EjectorStrokemm100顶出力EjectorTonnageKN33顶出杆根数EjectorNumberPiece5其它OTHERS最大油泵压力Max.PumpPressureMPa17.5油泵马达PumpMotorPowerkw7.5电热功率HeaterPowerkw6.2外形尺寸MachineDimension(LxWxH)m4.5x1.25x1.9重量MachineWeightt3.45料斗容积HopperCapacitykg252.6注射工艺参数的确定

表2-4初选注射工艺参数注塑压力范围注塑体积范围螺杆转速范围注射行程范围注塑周期范围注塑周期温度范围100−130Mpa；40.16−50cm³80−120r/min100−110mm30−60s50−70℃最后再模具的实际应用场景下，对其进行试模调节，我们再结合实际注塑机台详细情况进行调节和变化。

三、模具的结构设计3.1分型面位置的确定分型面是模具制造的关键步骤，对于分型面的选择是需要首先确定的，在模具结构分析时就可以确定，分型面作为模具的关键点，其考虑的因素较多，包括排气系统的设计，浇注系统的浇口，以及抽芯机构，顶出机构等，模具成型塑件在型腔内凝固成型后，当将其从型腔内取出来的时候，我们首先的步骤是先打开型腔，然后将模具切分，为一分为二，上半部分模具为定模，下半部分为动模，分型面是定模与动模接触的面。本文中选择的塑件的结构属于中等复杂程度，所以我们对于分析面设计选在在零件的最大轮廓处，如图3-1所示。图3-1分型面的位置3.2型腔局部模具型腔的结构也是模具设计的关键问题，其布局要保证均匀，这样可以使得浇注时缩短充填流程距离，还有液态材料的充填时间要相等，型腔结构尽量呈现线形、矩形、环形分布，本文塑件模具设计中，采用的布局方式是旋转一百八十度的型腔，模具型腔的设计原则主要有以下几点：1.模具型腔需要方便抽芯机构的实现，最好设计为滑块抽芯机构。2.脱模是产品生产的质量的保证，模具设计要方便其脱模：开模时，塑件产品最好留在动模上面，方便脱离。3.模具型腔的设计需要保证塑料的表面质量和外观不受影响，对于一些需要光滑的产品显得尤为重要。4.模具设计要尽可能的使得模具型腔内的空气通过分型面排出去。5.在合理的公差范围值之内保证产品的尺寸和精度的等级。6.最后一点需要考虑实际机床加工的便捷性，通过设计型腔使让加工更简单。本文塑件型腔局部结构形式如图3-2所示。图3-2型腔布局3.3浇注系统的设计对于浇注系统的设计而言，其是原料经过注塑机喷嘴按一定速率出来后，其再一直到达充满模具型腔。在整段距离内产品的凝料构成了一个浇注系统，浇注系统设计是塑件成型的关键，我们需要对其进行合理的设计，其一般两种形式，分别为普通流道和无流道，普通流道作为最常用的浇注系统，其就是常见的冷流道。对于无流道系统，其一般指的是采用了专门设计的流道，主要是热流道浇注系统，无流道系统结构复杂，造价昂贵，在大型精密模具中才会应用。3.3.1主流道的设计浇注系统的主流道是整个塑件成型的组要部分，它是指从注塑机接口出来后连接浇口衬套后，其一直到分流道连接处截止的流道，主流道也可以说是浇口套内的流道，凝料从注塑机中出来后首先就要经过主流道，在正常浇注的情况下，模具的正中心和主流道呈现一个中心重合状态。主流道浇口套与注塑机喷嘴成一定关系，其需要满足如下关系式：1）小端直径计算查询参考文献[2]中国模具工程大典，可得小口径公式：d=式中，d——填充小头尺寸；d0——小端尺寸，d代值：d=2）球面半径计算查询参考文献[2]中国模具工程大典，可得球面半径计算公式：SR=式中，SR0——注射头尺寸，SRSR——通道球面尺寸。代值：SR=3）大端直径计算查询参考文献[2]中国模具工程大典，可得大端直径计算公式：D=d+2式中，A——倾角A=1°；D——充模大头边尺寸；d——填充小头尺寸，d=3mm；L0——主流道长度，L代值：D=d+2×4）浇口套长度计算查询参考文献[2]中国模具工程大典，可得主通衬套长度公式：L=式中，h——组合高度，获得h=1.5mm；L0——主流道长度，根据软件计算，LL——高度距离。代值：L=3.3.2分流道的设计分流道是继主流道后的成型流道，本文塑胶分流道设计中采用的是圆形截面，该形状截面的选取可以使塑件表面积最小，分流道开设在分型面两侧，模具制造时一定要注意模板上的动模与定模形状对中吻合。查询参考文献[1]P106,计算分流道直径有以下经验公式：D=0.2654式中，D——分流道直径，mm；m——塑件的质量，g；L——分流道长度，mm。代值：D=0.2654×这里选用分流道直径为D=43.3.3浇口的设计本设计中采用了侧浇口，查询参考文献[1]P109,该设计中我们侧浇口深度和侧浇口宽度尺寸计算的经验公式：b=t=式中，b——侧浇口宽度，mm；A——塑件外侧表面积，mmt——侧浇口深度，mm；δ——侧浇口处塑件的壁厚，mm。对于中小型塑件一般深度t=0.5~2.0

mm(或取塑件的壁厚的1/3～2/3),宽度b=1.5～5.0

mn,浇口的长度L=0.8～2.0

mm。具体的浇注系统的主流道、分流道、浇口的结构形式如下图3-3所示。图3-3浇口的位置3.4推出系统的设计本文的塑件推出系统设计中，我采用了圆形推杆，圆形推杆可以使推力均匀的分布在零件上，使其推出受力均匀。结构和位置形式见图3-4。图3-4推出机构3.4.1推出机构推出机构是在塑件完成注塑成型之后，塑件在熔融装在型腔内的凝料完成固化，在实际生产中，我们需要根据塑料材料的特性，由于塑料材料会发生冷却效应，其形状会产生一定的收缩性，在成型时随着塑件的收缩，冷却塑件又在型芯部分里，这两个部分的结合必然会产生一定的包裹力，在拆模时，我们就需要克服脱模时的问题，主要有持续脱模时的摩擦力以及瞬时大气真空力。脱模系统的设计需要满足以下要求，推件装置在推出塑件的时候，其不能对塑件产生大影响以至于损坏塑件，脱模系统应当使得塑件不能有推穿，沾模等不良现象，保证塑件的形态良好不变形，对推出的位置选择也需要仔细考虑，不能够影响塑件的表面外面质量。模具的开模方向应当与脱模方向相同，最好选择塑件中心线位置，使其受力良好均匀推出。3.4.2推出系统构成推出系统作为模具设计的关键机械设计部分，其零件一般是由推板、推杆、复位杆、推杆固定板等零件构成。对于一些涉及其他的推出脱模类型，如大型模具的推出，还有液压脱模机构，气动脱模机构，液压马达旋转脱模机构，齿轮齿条旋转脱模机构等等，对于推出系统而言，重要的时推出力要均匀稳定，不能发生偏移。3.5冷却水路的设计冷却水路系统设计是进行冷却成型的重要步骤，浇筑成型中注塑机把颗粒状的塑料原材料加热加压融化后，液态原材料通过喷嘴，喷嘴将熔化好的塑料注射到模具型腔，然后在有设计冷却系统的型腔里面，等待熔料冷却凝固后成型，冷却成型时间是模具和ABS原料的温差共同导致的，对于液态原材料而言，其温度一般在200−300℃之间，而对于模具的温度而言，其温度通常在40−80℃之间，这个温度一般情况下是人手可以轻微触摸的，而在实际应用中不同材料的成型温度都不尽相同，我们需要调节模具的温度，通过这些步骤来保证材料的加速冷却，冷却系统可以缩短成型周期，其还可以保证这个冷却过程的质量，使其满足均匀的逐步冷却，不会出现过快或者过慢的冷却问题，这些问题不及时解决，都会导致塑件最后的质量降低，比如坏件或者瑕疵产品的产生。3.5.1水路的布置形式冷却系统模具上定模和动模的水路布置示意图见图3-5所示，该冷却系统采用上下两根水管，二者环绕零件四周分布。图3-5水路设计图3.5.2冷却系统简单计算根据冷却系统计算标准，对于一般注塑条件，本文取值如下：假设冷却水道进入型腔的时间t=20s；注塑时间t=2s；注塑成型保压时间t=15s；机械手或者人工取出产品的时间t=3s；所以完成单个注塑周期的塑件总时间为t=40s；1).塑件在型腔中冷却成型一个小时内放出的热量Q：在该设计中，假定为一般恒温条件下，冷却系统进入模具型腔的冷却水，其的初始温度为20度，冷却水经从模具型腔出来之后的冷却水温度为测量为28度，冷却系统的冷却水为连续流动状态，通过这些参数计算一个小时的成型次数：n=所以：M=n×m=66.64×90=5997表3-1单位质量内树脂在模具内释放的热量表树脂名称q值树脂名称q值ABSASPOM3～43.354.2PPPVCPS5.91.7～3.62.7表3-2常用树脂在凝固时释放的热焓量K树脂名称∆i树脂名称∆iABSASPOM326.76～396.48280.14～349.85420PPPVCPS583.33～700.14210.00280.14～349.85查询参考文献[1]P248，根据表3-1，表3-2取q=3，∆i=328；材料在单位时间内释放出来的热量：Q=∆i×q=6×328×3=5.9×2).冷却水的流出体积量的计算：冷却水在额定时间内，浇注液态材料在固化时候，其释放出来的热量会传递到水道中的冷却水，相当于整体流动过程中冷却水增加的热量，查询参考文献[1]P249，可用下列公式计算：q式中，M——单位时间注射入模具内的树脂质量，kghqv——冷却水体积流量，q——单位质量内树脂在模具内释放的热量，Jkgρ——冷却水的密度，kgmc——冷却水的比热容，J(kg∗K)θ1——冷却水出口处温度，℃θ2——冷却水入口处温度，℃代值，取c=4.2×q3).冷却水管直径的校核：冷却系统计算时需要对水管直径进行校核，在计算时需注意以下几点，模具的尺寸与水管尺寸无关，冷却水管水孔的直径不能大于14

mm.如果大于这一值冷却水难以成为湍流状态,该状态下会降低热交换效率[1]。详细原因见参考文献[1]，本文设计结合冷却水的流出体积量，我们设计本文模具的冷却水管的直径为8mm；四、模具成型尺寸的计算模具成型尺寸计算是计算最后塑件是否满足成型要求，成型零件是决定塑件尺寸和几何形状的零件。我们设计成型零件时，应根据塑件的结构和塑料的特性及使用要求，通过这些参数选择分型面，确定型腔的数量和浇口的位置，以及确定排气部位和脱模方式等，然后计算成型零件的工作尺寸，成型零件结构设计，并对关键的成型零件进行刚度和强度校核[1]。4.1型腔尺寸计算图4-1型腔模具型腔长宽尺寸的计算：查询参考文献[1]P144，根据公式：L式中，Lm——Ls——S——塑料平均收缩率；∆——塑件外表面径向基本尺寸的公差；δz——模具制造公差x——修正系数，x=0.5～0.75，当塑件尺寸较大，精度要求较低时取小值，反之取大值。型腔长95.48mm，宽59.3mm，查询参考文献[2]中国模具工程大典P114，取x=0.75，S代值，代入公式，得：L==L==模具型腔深度尺寸的计算：查询参考文献[1]P145，根据公式：H式中，HM——Hs——塑件凸起部分高度基本尺寸S——∆——塑件外表面径向基本尺寸的公差；δz——模具制造公差x——修正系数，x=0.5～0.75，当塑件尺寸较大，精度要求较低时取小值，反之取大值。型腔深19.1mm，查询参考文献[2]中国模具工程大典P114，取x=0.75，S代值，代入公式，得：H==19.094.2型芯尺寸计算图4-2型芯模具型芯长宽尺寸的计算：查询参考文献[1]P144，根据公式：L式中，Lm——Ls——S——塑料平均收缩率；∆——塑件内表面径向基本尺寸的公差；δz——模具制造公差x——修正系数，x=0.5～0.75，当塑件尺寸较大，精度要求较低时取小值，反之取大值。型芯长70.35mm，宽37.39mm，查询参考文献[2]中国模具工程大典P114，取x=0.75，S代值，代入公式，得：L==L==模具型芯深度尺寸的计算：查询参考文献[1]P145，根据公式：h式中，hM——Hs——塑件凸起部分高度基本尺寸S——塑料平均收缩率；∆——塑件外表面径向基本尺寸的公差；δz——模具制造公差x——修正系数，x=0.5～0.75，当塑件尺寸较大，精度要求较低时取小值，反之取大值。型芯深12.56mm，查询参考文献[2]中国模具工程大典P114，取x=0.75，S代值，代入公式，得：h==

五、模架的选用5.1GB标准模架的选用模具模架随着模具制造业和机械工业发展，正在实现标准化，在现有的模具设计中，绝大部分模具生产现在已经实现了标准模架型号的国标规范，模架生产企业中，对于标准模架的选用而言，通过选用标准模具可以提高制造精度，并且可以的缩短设计与制造的周期。根据参考文献[6]，可得定模部分各板厚度公式：h式中，hAh1——凹模厚度方向，hh2代值：h根据参考文献[6]，可得动模部分各板厚度公式：h式中，hBh1——凸模厚度方向，hh2代值：h根据参考文献[6]，可得垫块高度计算公式：h此式hCh1——推出高度，hh2h3h4代值：h=根据计算的结果选用了CI-2530-A60-B70-C80的型号。本文的标准模架设计中，CI-2530-A60-B70-C80型号的具体规格见下图5-1：图5-1标准模架的结构5.2模架的安装流程模架的安装流程如下：第一步是模具装配，将其在钳工车间装配好，第二步是运输后定位，然后选中模具的定位环，将其与模具对转注塑机的定位环孔对准，二者配合实现定位。第三步是将压板与螺丝分别固定，然后将其模具的底板和推板的“工”字的边缘位置进行配合实现固定。5.3开合模过程分析开模过程：在开合模系统带动下，动模系统向下移动，模具从分型面分开，塑件在包紧力的作用下，包在型芯上，随着动模一起向下移动，拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出，接着，我们将动模继续向下移动，当推出系统中的顶杆接触推板时，推出系统中的推板带动推杆固定板，后续的固定板带动推杆移动，接下来塑件与模具型芯发生分离，将其从型芯上推出，当推杆固定板上的限位柱与动模接触，推出机构动作停止，塑件自然掉落或人工取出，开模工作结束。合模过程：在开合模系统带动下，动模系统向上移动，导柱进入导套，导向机构开始工作，当复位杆与定模接触，复位杆不动，带动推板，推杆固定板带动推轩不动，推出机构复位，动模板和定模板相接触，动模部分复位，动模继续向上移动，施加锁模力，合模工作完成。六、导向机构的设计6.1导向定位机构导向机构是模具中支撑和导向的关键零件，本文模具导向机构设计中，其整体结构主要是由导套、导柱、复位杆组成。对于定位导向机构的形状选择而言，一般设计中都是采用圆形，套形状或者圆柱这些回转体零件，对于定位导向机构的刚度和强度要求较好，并且要求定位准确，表面抛光减少磨损。6.2导柱导套的整体结构本文模具导柱导套设计中，我们一开始就采用可标准模架系统，标准模架系统作为系统的模块化设计方案，就包含了导套，导柱。本文设计中，导柱选用的结构是凸台结构，这一结构在导柱上设有储油槽的设计，在其圆柱面上开了R形状的储油槽，储油槽主要作用是储存润滑油，在导套导柱配合时，可以排出槽内气体。该设计导套选用结构形式有托导套，导套采用SKD61材料，导套内表面需要有良好的配合精度，导套导柱的整体结构如图6-1所示。图6-1导柱导套整体结构图6-2导柱导套本次设计选用的导套导柱的采用的配合公差为H7/m6，导向机构的需要对位置度进行要求，相对位置度公差控制在±0.02mm至±0.05mm范围内。6.3导柱导套的设计导柱导套都是以凸台结构作为装配方式，如图6-2所示这样简单方便，加工工艺性好，且是标准件，也能方便购买。

七、注射机的参数校核7.1注射压力的校核通过查询参考文献[2]中国模具工程大典P430可以得到注塑压力，需要满足注塑机额定注塑压力的要求：P式中，k——安全系数，一般取1.24−1.4；压力校核的计算，首先要参考注塑机参数表2.3，从表中我们可以得到注塑机的额定注塑压力为Pmax然后我们再查询表2.2，该表中可以得到材料的注塑压力要求值为P=30Mpa，对比以上数据，该型号注塑机的注塑压力满足我们的实际生产要求。7.2最大注射量的校核在注射机的选用时，我们需要对注射机进行校核计算，步骤如下，第一步是模具结构设计，在三维建模软件中，我们可以通过计算机自动计算得到浇注系统和塑件的三维体积，有了三维体积再结合塑件材料密度我们可以计算出整套模具的的注塑量，再参照目前现有的注塑机详细性能表，注塑机的额定注塑量我们可以查表得知，在校核计算中，我们需根据一般机械设计校核安全规范，在注塑生产时，额定塑件注塑的80%需要大于整套塑件模具的的需求注塑量。详细数据查询见参考文献[1]P91，从文中计算参考下面公式校核；nm+式中，k——注射机最大注射量利用系数，一般取0.8；n——型腔数量；m——单个塑件的体积或质量，cm3或gmj——浇筑系统凝料量，cm3或mp——注射机最大注射量，cm3或代入：nmkm我们通过对前面的注塑机参数表进行查询计算，该型号注塑机的额定注塑量为131cm3，这一参数大于50.2cm37.3锁模力的校核在实际生产中，我们还需要对模具的锁模力进行计算校核，锁模力就是当注塑机进行注塑操作时，对于模具型腔来说，其需要承受瞬间充填时气体压缩时产生的张力，还有来自注塑机注射时产生的压力，这两股压力结合起来很大，容易使得塑件模具的上下模产生分离，如果出现这种情况，就会出现注塑毛边、溢料、披锋的情况。由于上述较大的压力，我们需要让注塑机具有一定的额定锁模力，其可以在注塑的时候锁紧模具。锁模力和塑件的平均成型压力，以及塑件的投影面积有关系，详细参数见参考文献[1]P92，下列计算为校核方式；F式中，A1——塑件在模具分型面上投影面积之和Fp——注塑机额定锁模力本文锁模力设计中，单个塑件在分型面上的投影面积取值A=5663.1mm2，模具的出模数量n=2，浇注系统的分流道、主流道、浇口的投影面积取值A1对于本文中塑件材料特性而言，其平均的型腔成型压力取值P=35Mpa。通过下列关系式：F本文中经查询前面的注塑机参数表，我们该型注塑机安全系数取值0.8，额定锁模力为860KN，得到锁模力如下：Fp比较计算值与注塑机额定锁模力，该型注塑机的锁模力能够满足要求。7.4开模行程的校核注射机的开模和合模时的最大开模行程s必须满足如下公式，查询参考文献[1]P94，按公式校核：s≥H1式中，S——注射机最大开模行程，mm；H2——包含浇注系统分流道和主流道的一段塑件的高度，mm。H1——推出机构的推出间隔（即脱模时的间隔），mm。将上述参数代入下列关系式：H最后经过上述的计算和校核，对于我们选用的模具而言，其需求的开模行程为125mm，选用的注塑机的最大行程为310mm，经过计算比较满足要求。7.5模具外形尺寸校核在本次设计中，对于模具的外形尺寸校核计算，其的最大外形尺寸为300×261×300mm，在实际生产中，我们需要对该套模具长高宽尺寸进行校核，使其能够满足注塑机的尺寸。本文中校核模具的长高宽尺寸，我们查注塑机详细参数表如下；注塑机的容模厚度min=150mm，max=360mm，该模具的高度与实际模具尺寸相比，在范围值之内，注塑机容模满足要求。该型注塑机的拉杆内间距为：360×360mm，所以长高宽尺寸满足要求。总结在本次的“接线板”模具设计中，经过几个月的工作，从开始的参考文献调研，开题报告，到后来的论文撰写，在这其中我对大学两年所学的课程又重新温习了一遍，以及在后续的设计中还自学了一些其他的相关课程，如材料力学，塑料成型工艺与模具设计，数控机床加工工艺，机械制图等，通过这些，我的专业知识得到了巩固和加深。1.在本次设计中，我针对模具的结构设计方面，为了解决相关问题，查阅了大量的书籍和相关文献，我还发现在一些网络专业论坛有很多相关的教学视频，通过这些视频和课外学习，我发现书本上缺少许多的专业设计技巧，许多灵活完善的设计结构参考图档可以在论坛上搜索到。2.对于本次设计中的塑件三维建模，我们选用UG对三维装配图进行建模，这些三维图中的模架选用了GB国标标准模架系统，以及二维总装图的绘制，二维非标零件图的绘制，对应的标准件的调取。采用国标规范和第一视角进行制图