毕业设计（论文）-5号电池充电器外壳的塑件注射模设计（含全套CAD图纸）

第 1 页 共 29 页 全套全套 CAD 图纸，联系图纸，联系 153893706 目 录 前言 摘要 第一章 概论 5 第二章 设计任务书6 第三章 产品零件的工艺分析 6 第一节塑件分析6 6 第二节塑件的成型特性.7.7 第三节工艺参数.8 第四节塑件的工艺要求9 第四章 设备的选择10 第五章 浇注系统的设计11 第一节 主流道的设计.11 第二节 分流道的设计12 第三节 冷料穴的设计13 第 2 页 共 29 页 第四节 浇口的形状13 第六章 成型零部件的设计与计算14 第一节 凹模的设计与计算14 第二节凸模的设计与计算16 第三节模具的装配工艺及零件工艺19 第七章 脱模机构的设计.21 第一节 脱模机构的设计21 第二节 脱模机构的计算21 第八章 合模导向及抽芯的设计.22 第九章 温度调节系统的设计26 设计小结 致谢 参考资料 第 3 页 共 29 页 前前 言言 为了能够很好地了解本次毕业设计的设计过程，根据几年 来的学习，编写了模具设计说明书 。以 满足 老师在评 审的过程中能够更好地指导、评阅。 本说明书主要介绍了模具设计的一般方法、步骤、模具设 计的中常用的公式与数据、模具结构及零部件等重要内容。在 塑件原材料转变为塑料制件过程中，塑件原材料的选用、成型 设备的选择、成型模具的设计与成型工艺的的制定是塑件生产 的四大环节。而主要环节集中在成型工艺的制定和塑料模具的 设计这两个方面。 在编写说明书过程中，我参考了塑料模成型工艺与 模具设计 、实用注塑模设计手册和 模具制造工艺 等有关教材。引用了有关手册的公式及图表，并得到了老师同 学的帮助。但由于本人水平的有限，本说明书存在一些缺点和 错误，希望老师多加指正，以达到本次设计的目的。 第 4 页 共 29 页 摘 要 本次毕业设计的题目是：5 号电池充电器外壳的塑件注射模。本次设 计主要是通过对塑件的形状、尺寸及其精度的要求来进行注射成型工艺 的可行性分析。塑件的成型工艺性主要包括塑件的壁厚，斜度和圆角以 及是否有抽芯机构。通过以上的分析来确定模具分型面、型腔数目、浇 口形式、位置大小；其中最重要的是确定型芯和型腔的结构，例如是采 用整体式还是镶拼式，以及它们的定位和固紧方式。此外还分析了模具 受力，脱模机构的设计，合模导向机构的设计，冷却系统的设计等。最 后绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件土及编制成型零部件的制 造加工工艺过程卡片。 关键词：分型面、浇口、型腔，型芯，镶块，脱摸力。 AbstractAbstract This graduate that design is:The piece that shout the on board cap injects the mold.This design primarily passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft.the piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have core-pulling or not mechanism.Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size;The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still , and their 第 5 页 共 29 页 fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system.Finally draw the production that complete molding tool assemble the general drawing sum the soil and establishment of prinipal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card. KeyKey wordswords: : parting line,the gate, slide block, heel block, core-pulling, core-pulling distance, gate. 第一章 概 论 模具是工业生产中的重要工艺装备模具工业是国民经各部 门发展的重要基础之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模 具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备 的好坏、制造力量的强弱模具质量的优劣，直接影响着许多新 产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益 的提高。 在现代塑料制件的生产中，采用合理的加工工艺，高效设 备，先进的模具。塑料成型技术的发展趋势是： 一、 模具的标准化。 在本次设计中，采用中小型标准注模架，标准件标准导向元 件，标准模板等。 二、模具加工技术的革新。 三、各种新材料的研制和应用。 四、CAD/CAM/CAE 技术的应用。 塑料成型加工技术发展很快，塑料模具的各种结构也在不 第 6 页 共 29 页 断创新，所以我们在学习模具设计与成型工艺的同时还要了解 塑料模具的新技术、新工艺、新材料的发展状态。学习和掌握 新知识，为振兴我国的塑料成型加工技术做出贡献。 第二章 设计任务书 一一 设计题目 本次设计的题目是5 号电池充电器外壳的注射模设计。 二二 设计任务书 1 一套产品零件图； 2 模具总装配图一张（A1 图纸）； 3 所有非标准件图纸； 4 模具主要成型零件的加工工艺（凹模、凸模、 型芯）； 5 说明书一份。 说明：所有图纸和说明书一律用计算机打印，严格按照要 求完成设计。 第三章 产品零件的工艺分析 第一节 塑件分析 第 7 页 共 29 页 初步了解毕业设计的内容 5 号号电电池池充充电电器器外外壳壳。 分析零件的产品图，研究其尺寸、公差、技术要求等。初步拟 订设计方案。此产品是充电器外壳，所以在设计时要注意其表 面的粗糙度，要使表面光滑，达到效果。零件采用三向侧抽芯 成型。塑件的尺寸精度要求一般。由于塑件表面光滑度较高,因 此塑件采用潜伏浇口。此塑件的零件图如下图（11） 图 （） 第 8 页 共 29 页 第二节 塑件的成型特性 一 对零件的分析得塑件材料取A AB BS S（丙烯腈 -丁二 - 苯乙烯共聚物） 。 二 的基本特性 A AB BS S 良好的综合力学性能，耐化学腐蚀性及表面硬度、 韧性强，有良好的加工性和染色性能。 A AB BS S 无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光 泽；有极好的抗冲击强度，且在低温的情况下也不迅速下降。 有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、 化学稳定性和电气性能。 A AB BS S 有一定的硬度和尺寸稳定性， 易于成型加工。 其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左 右，热变形温度约为93左右。耐气候性差，在紫外线作 用下易变硬发脆。 A AB BS S 在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上 的脱模斜度宜稍大；A AB BS S 易吸水，成型加工前应进行干燥处 理；易产生熔接痕，模具设计是应注意尽量减小浇注系统对料 流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影 响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 50 60，要求塑件光泽和耐热时，应控制在60 80。 第三节 工艺参数 ABSABS的工艺参数如下表： Comment u1: 页：9 第 9 页 共 29 页 塑料性能 ABS（苯乙 烯共聚）塑料性能 ABS（苯 乙烯共聚） 屈服强度 /Mpa 50 玻璃化温度 / 拉伸强度 /Mpa 38 熔点（粘流温度） /130160 断裂伸长率 /% 35 90108 拉伸弹性模量 /Gpa 1.8 热变形温度 / 45N/cm 108 N/cm 83103 弯曲强度 /Mpa 80 线膨胀系数/（105/） 7.0 弯曲弹性模量 /Gpa 1.4 比热容 /J/(kgK) 1470 261 热导率 /W/(mK) 0.263 简支架冲击 强度 /（kJ/m） 无缺口 缺口 11 燃烧性 /(cm/min) 慢 布氏硬度 HBS 9.7 R121 体积电阻/cm 6.910 密度 /（g/cm）1.021.16击穿电压/(Kv/mm) 比体积 /(cm/g)1.021.16成型收缩率/%0.40.7 拉伸模量 E/101.911. 98 吸水性 /% （24h） 长时间0.20.4 泊松比 0.38 透明度或透光率 不透明 与钢的摩擦因子 f0.200. 25 注意：ABSABS 为无定性料，流动性中等，吸湿性大，加工前必须充分干 燥。 第四节 塑件的工艺要求 此塑件是5 号号电电池池充充电电器器外外壳壳，顾名思义对其表面光滑 度要求较高。设计出的产品不能采用中心浇口，表面凹凸不平 等缺陷。塑件的尺寸精度由零件图得到。它是指所获得的塑件 尺寸与产品图中尺寸的符合程度。所以在设计时应注意模具的 制造精度和模具的磨损程度。塑件收缩率的波动以及成型时工 艺条件的变化，模具结构形状等。零件图中的配合螺纹柱 0+ 0 . 1 4，长短柱长度方向尺寸为500.20 ， 270.16 分别属于四级精度、三级精度、三级精度。在图 中未注公差的尺寸按公差等级IT5 计算。塑件表面粗糙度 要求为Ra1.6um。塑件内外表面应有利于成型。此塑件表面 有三个内孔。所以采用定模三向抽芯，为了便塑件型腔中脱出， 第 10 页 共 29 页 抽出型芯，使塑件内外表面脱模方向留有30和 50的脱模 斜度。 第四章 设备的选择 一、一、此塑件采用卧式 ZYZY60/45060/450 型号注射机，其主要的技术 规 格如下表： 项目项目 ZY-ZY- 60/45060/450（卧（卧 式）式） 项目项目 ZY-ZY- 60/45060/450（卧（卧 式）式） 理论注射量 /cm 105 模板行程/mm 220 螺杆（柱塞）直径/mm 35 最大模具厚度/mm 300 注射压力 /MPa 170 最小模具厚度/mm 100 锁模力 /kN 900 喷嘴球半径/mm 10 拉杆内间距 /mm 280 x250 喷嘴口半径/mm 2.5 顶出两侧孔径/mm 22 定位孔直径/mm 55 二二、注射机的参数校核：注射机的参数校核： 1、注射量校核： 为了保证制品质量，又能充分发挥设备能力，注射机的最 大注射量是额定注射量的80。即下式： m 件 0.8m 注 式中：件 塑件与浇注系统的重量(g) 件 注射机的额定注射量(g) 件 =件 =21625.31.0110- 3 =21.84 经计算 件 0.8注。所以选择合理。 2、注射压力的校核： 第 11 页 共 29 页 注射机的注射压力必须大于成型制品所需的注射压力。注 射压力取决于注射机类型、喷嘴形式、塑料流动性和型腔的流 动阻力等因素。A AB BS S 的流动性比较差，所以应取大一些注射 压力，所需注射压力取120Mpa 3、锁模力校核： F 锁腔 /1000 式中：锁 锁模力（） 腔 型腔压力 (MPa) 塑件及流道系统在分型面上的投影面 积（ mm2） F 锁腔 /1000=304998/1000=149.94 KN 取锁 =150 KN 4、模具安装尺寸校核： （ 1） 喷嘴尺寸 注射模主流道衬套始端凹坑的 球面半径尺寸应大于注塑喷嘴球半径r， 以保证同心和紧密接触，通常 =r+（ 0.5-1） =11 mm。 主流道孔小端直径应大于注塑机喷嘴 直径，通常取 = +（ 0.51） mm =3 mm. 二 模具外形尺寸 （1）模具长宽尺寸应与注射机的拉杆间距相适应，以保证 能从一个方向穿过拉杆间的空间安装在注射机上。 （ 2） 模具厚度 注射模的厚度必须在所选注塑机的最大模厚到最小模厚之 间，所以取模具厚度为228 mm，采用标准模架 2型， 即长 宽为250200。 （ 3） 开模行程的校核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模 行程。此塑件采用单分型面注射模，所以开模行程按下式校核， 如下图（ 44 所示。 SH1+H2+H3+(510) 式中 注塑机的最大开模行程（mm） H1 塑件脱出距离（mm） H2 包括流道凝料在内的塑件高度（mm） 第 12 页 共 29 页 H3 侧抽芯距离（mm） 26+26+6+8=66(mm) 取 =70(mm) 第五章 浇注系统的设计 第一节 主流道的设计 一 喷嘴形状 主流道是连接注射机的喷嘴与分流道 通道断面为圆形，且带有一定的锥度， 如图所示。 1 浇 口 套 2 机 床 喷 嘴 二 在设计主流道时有如下要点： 1、为便于从主流道中拉出浇注系统的凝料及考虑塑料熔 体的膨胀，将主流道设计成圆锥形，其锥角=30，内壁 粗糙度为Ra0.63 um. 2、主流道大端呈圆角，其半径取r=2 mm，以减少 料流转向过度时的阻力。 3、在保证塑件成型良好的情况下，主流道的长度尽量 短，取 =25mm 4、为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应 使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，主流道对接处设计成半球 形凹坑，其半径 2=1+（ 12） mm=11 mm,流道直径 D=d+(0.51) mm=4.5 mm.凹坑深度取3.5 mm 第 13 页 共 29 页 第二节第二节 分流道的设计分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间 的通道，一般设计在分型面上， 起 分流和转向作用。 分流道的长度和断面尺寸： 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。从输送熔体时减少压力和 热量损失及减少浇道凝料的要求出发，取分流道长度 l=21 mm. 分流道断面尺寸应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件 形状、所用塑料的工艺性能、注射速率和分流道的长度等因素 来决定。所以取断面直径=5.5 mm 1分流道断面形状： 常用的分流道截面形状有圆形、矩形、梯形、字形和六 角形等，当分型面为平面时，采用圆形。 2 分流道的布置： 分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响，分流道 的布置形式分为平衡式和非平衡式两种，这里采用平衡式布置 分流道。如上图。 第三节 冷料穴的设计 冷料穴一般位于主流道对面的动模 板上，或处于分流道的末端。其 作用是存放料流前端的“冷料 ” ， 防止冷料进入型腔而形成冷接缝。 开模时又能将主流道中的凝料拉 出。采用与推杆匹配的冷料穴。 冷料穴的形状为字形，其结构 如右图。 第 14 页 共 29 页 第四节 浇口的形状 浇口是连接分流道与型腔的一段 细短通道，它是下图。 浇注系统的关键部分，浇口形状、 数量、尺寸和位置对塑件的质量影 响很大。浇口主要有两个作用：一 是塑料熔体流径的通道；二是浇口 的适时凝固可控制保压时间。所以 成型此塑件时采用潜伏浇口。 潜伏浇口一般开设在推杆上，从塑件的内侧面进料。侧浇 口是典型的圆形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速度和 浇口封闭时间。潜伏浇口的特点是浇口截面形较复杂；加工方 便；能对浇口尺寸进行精密加工；浇口位置选择比较灵活；以 便改善充模状况；去除浇口方便，表面无痕迹。 第六章 成型零部件的设计与计算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺 寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸(包括矩形和异形零件的 长和宽 )，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之 间的位置尺寸等任何塑料之间都有一定的几何形状和尺寸的 要求，如在使用中有配合要求的尺寸，则精度要求较高。在模 具设计时，应根据塑件的尺寸精度等级确定模具成型零件的工 作尺寸及精度等级。 第一节 凹模的设计与计算 第 15 页 共 29 页 一 型腔的径向尺寸和深度尺寸 (一)、型腔径向尺寸的计算： L+z =（1+Scp）LS-3/4+z L凹模径向尺寸（mm） LS塑件径向公称尺寸（mm） Scp塑料的平均收缩率（） 塑件公差值（mm） z 凹模制造公差（mm） 查 1 表得： ABS 的收缩率为0.4 0.7。 则塑料的平均收缩率 Scp =0.5% 由：LS1=51 mm Ls2=98 mm 又查表知 IT3 级精度时塑件公差值 1= 0.22mm 2= 0.30 mm 实践证明：成型零件的制造公差约占塑件总公差的 1/31/4，因此 在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的 1/31/4。为了保持 较高精度选 1/4。 由于： z= 1/4 得： z1=1/40.22=0.05 mm z2=1/40.30=0.08 mm 则： L1+z=（1+Scp）LS-3/4+z =（1+0.5%）51-3/40.22+0.05 =51.09+0.05 mm L2+z=（1+Scp）LS-3/4+z =（1+0.5%）98-3/40.30+0.08 =98.27+0.03 mm (二)、型腔深度尺寸的计算： 第 16 页 共 29 页 凹模深度尺寸同样运用平均收缩率法： H+z =（1+Scp）LS-2/3+ z H凹模深度尺寸（mm） z凹模深度制造公差（mm） 其余符号同上 由：HS1=26 mm HS2=23 mm 取 IT3 精度时1=0.16 mm 2=0.14 mm 由z=1/4 得： z1=0.04 mm z1=0.03 mm 则：H1+z =（1+Scp）LS-2/3+z =（1+0.5%）26-2/30.16+0.04 =26.02 +0.04 mm H2+z =（1+Scp）LS-2/3+z =（1+0.5%）23-2/30.14+0.03 =23.02 +0.03 mm 第二节 凸模的设计与计算 一 型芯的径向尺寸、高度尺寸和中心距尺寸 (一) 型芯径向尺寸的计算 运用平均收缩率法： Lz =（1+Scp）LS+3/4 z L 型芯径向尺寸（mm） z 型芯径向制造公差（mm） 第 17 页 共 29 页 其余符号同上 由：LS1=94mm LS2=47 mm 取 IT3 精度时1=0.30 mm 2=0.20 mm 由z=1/4得：z1=0.08 mm z2= 0.05 mm 则：L1z =（1+Scp）LS+3/4z =（1+0.5%）94+3/40.300.08 =94.550.08 mm L2z =（1+Scp）LS+3/4z =（1+0.5%）47+3/40.200.05 =47.390.05 mm (二) 型芯高度尺寸的计算 运用平均收缩率法： Hz =（1+Scp）LS+2/3z H型芯高度尺寸（mm） z型芯高度制造公差（mm） 其余符号同上 由：H1=2 mm H2=8 mm H3=20 mm H4=24 mm 取 IT3 精度时 1=0.08 mm 2=0.10 mm 3=0.14 mm 4=0.14 mm 由z=1/4得：z1=0.02 mm z2=0.03 mm z3=0.04 mm z4=0.04 mm 第 18 页 共 29 页 则：H1z =（1+Scp）LS+2/3z =（1+0.5%）2+2/30.080.02 =2.060.02 mm H2z =（1+Scp）LS+2/3z =（1+0.5%）8+2/30.100.03 =8.11 0.03 mm H3z =（1+Scp）LS+2/3z =（1+0.5%）20+2/30.140.04 =20.190.04 mm H4z =（1+Scp）LS+2/3z =（1+0.5%）24+2/30.140.04 =24.210.04 mm (三 ) 型芯中心距尺寸的计算 同样运用平均收缩率法： z/2=（1+Scp）LSz/2 模具中心距尺寸（mm） 模具中心矩尺寸（mm） z模具中心矩尺寸制造公差（mm） 其余符号同上 由： LS1=13 mm LS2=46 mm LS3=50 mm LS4=40 mm 取 IT3 精度时：1=0.13 mm 2=0.20 mm 3=0.20 mm 4=0.20 mm 由z=1/4得：z1=0.03 mm z2=0.05 mm z3=0.05 第 19 页 共 29 页 mm z4=0.05 mm L1 z/2=（1+Scp）LS z/2 =（1+0.5%）130.02 =13.07 0.02 mm L2 z/2=（1+Scp）LS z/2 =（1+0.5%）460.03 =46.23 0.05 mm L3 z/2=（1+Scp）LS z/2 =（1+0.5%）500.03 =50.250.03 mm L3 z/2=（1+Scp）LS z/2 =（1+0.5%）400.03 =40.20.03 mm 第三节 模具的装配工艺及零件工艺 一 模具的装配工艺 (一 ) 注射模装配的主要要求如下： 1、模具上下平面的平行度偏差不大于 0.05mm，分模面处密合。 2、推件时推杆和卸料板动作要保持同步。 3、上、下模型芯必须精密接触。 (二 ) 模具的装配顺序 塑件的结构形状是型芯、型腔在合模后很难找正相对位 第 20 页 共 29 页 置 ,模具还设有斜滑块机构,所以 ,模具要先装号导柱、 导套作为模具的装配基准。 (1) 凸模和型芯的装配 凸模镶块采用埋入式结构,并采用过渡配合的方式连 接。 小型芯也采用压入式结构, 采用过渡配合的方式连 接。 (2) 型腔的装配 为了节省模具钢,型腔采用镶拼式结构,过渡方式配 合 ,用螺钉和固定板紧固。 二 模具零件的装配工艺 模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一。为了保证模具 精度，制造时要达到如下要求： 一 塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和热处理质量等方面 均应符合相应图样的要求。 1 组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应 活动自如，并达到规定的平行度和垂直度等要求。 1、 模具的功能必须达到设计要求。 4、为了鉴别塑料成型件的质量，装配好的模具必须在生产条件 下试模很大，并根据试模存在的问题进行修整，直至试出合格的成型件 为止。 二 定模镶块的加工 型腔的形状往往比较复杂，而且要求尺寸精度高和表面粗糙度小， 所以型腔的加工程序为： 铣加工-平面磨削-热处理-电火花 加工-电火花穿孔-钻孔-线切割-电镀 三 滑块的加工 加工程序： 第 21 页 共 29 页 铣加工-平面磨削-热处理-平面磨削 -钻孔-镗-研磨抛光 四 动模镶块的加工 加工程序： 铣加工-平面磨削-热处理-电火花加 工-平面磨削-钻孔-研磨抛光 三 模具的试模与维修 一 模具的试模 试模前，对模具进行仔细的检查，在试模过程中应作详细的记录 观察模具是否合格，有什么问题存在。试模后，将模具情理干净，涂上 防锈油。 二 模具的维修 模具在使用过程中，会产生正常的磨损或不正常的损坏。不正常 的磨损绝大多数是由于操作不当所致，这是并不需要将整个模具报废， 只需局部修复即可。局部修复应由专门的模具工进行。修模以前，应研 究模具图样，以了解模具结构、材料和热处理状态。对于零件损坏的， 可将坏的拆下，另外加工一个新的零件装上。型腔打缺的，当其未经热 处理硬化时，可用铜焊或镶嵌的方法来修复。 模具应注意经常检查维修，不要等到损坏严重了才来修复。 第七章 脱模机构的设计 第一节 脱模机构的设计 一 在注射成型完之后，塑件要从模具的型腔或型芯上脱 出。 此塑件脱 模时采用推杆推出机构。为了不使 塑件产生 变形或破 坏， 应该合理布置推杆位置，布置推杆时有如 下要 点： 第 22 页 共 29 页 1、推杆应设在脱模阻力大的地方。 2、推杆应均匀布置。 3、推杆应设在塑件强度、刚度较 大处。 推杆直径采用5，截面为圆形， 尾部采用台肩的形式。推杆直径d 与模板上的推杆孔采用 8/f7 间隙配合。推杆固定端与推杆固定板通常采用单边 0.5mm 的间隙。推杆材料采用 8 8 ，经淬火处理，硬度为 HRC5458。 第二节 脱模机构的计算 此塑件属于薄壁壳体形塑件，断面为矩环形，所以脱模力 按下式计算： =8 tLCoS（ f-tg） /（ 1-u） K1 式中 塑料的拉伸模量（MPa） 取 =1.8103 塑料成型平均收缩率 取 0.5% t 塑件的平均壁厚（mm） 取 2.8 L 塑件包容型芯的长度（mm） 取 66.4 u 塑件的泊松比 取 0.38 脱模斜度 取 30 f 塑料与钢材之间的摩擦因数 取 0.38 K1 由 f 和 决定的因次数 取 0.22 K1 =1+fSinCoS=1.006 将数据代入公式中得 1=8.26 KN 由 L2=26 mm 得 2=5.32 KN 塑件壁厚与其内孔长度之比大于1/20 时，采用如下公式： =2（ a+b） EL(f-tg)/(1+u+K2)K1 式中 a 矩形型腔的短边长度（mm） 取 51 b 矩形型腔的长边长度（mm） 取 98 K2 由 （ =r/）和 决定的因次数 K2=22/CoS2+2CoS=1.63 将以上数据代入公式中得 3=9.48 KN 第 23 页 共 29 页 第八章 合模导向及抽芯的设计 一 合模导向机构的设计 模导向机构是保证动定模合模时，正确定位和导向零件。合 模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。在此采用导柱 导向定位。导向机构有如下作用：1、定位作用2、导向作 用。 导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。在此模具中采用直 径 16 的导柱，材料是T T8 8A A 钢，经淬火处理，硬度为 HRC50-55。导柱固定部分表面粗糙度Ra 为 0.8um,导向部 分表面粗糙度Ra 为 0.80.4um。采用4 个等直径的导柱对 称布置。如右图所示。 导柱固定端与模板之间一般 采用 7/m6 过渡配合，导柱 的导向部分通常 采用7/f7 间隙配合。 在此模具中采用带头导套， 直径35，材料与导柱材料 相同，此导套用7/m6 配合， 镶入定模板内，并且采用中 小型标准模架。 二 侧抽芯机构的设计 注射机采用斜导柱侧向分型与抽芯机构，如图所示。 第 24 页 共 29 页 (一 )、抽芯距的确定 为了安全起见，侧向抽芯距离通常比塑件上的侧孔的深度 为 2mm 即抽芯距S=3mm。 (二 )，抽芯力得计算 抽芯力得计算同脱模力计算相同。对于侧向凸起较小的 塑件的抽芯力往往是比较小的，仅仅是克服塑件与侧型腔的粘 附力和侧型腔滑块移动时的摩擦力。对于侧型芯的抽芯力，往 往采用如下的公式进行估算： Fc=chp(Cos-Sin) 式中 Fc-抽芯力 (N)； c-侧型芯成型部分的截面平均周长(m) ； h-侧型芯成型部份的高度(m) ； p-塑件对侧型芯的收缩力(包紧力 )， 其值与塑件的几何形状及塑料的品种、成型工艺有关，一般情 况下模内冷却的塑件，p=(0.81.2)Pa； -塑件在热状态时对钢的模擦系数， 一般=0.150.20； -侧型芯的脱模斜度或倾斜角 ()。 将数据代入公式中得 Fc =7.85x1x1x107x(0.2xCos200-Sin200) =0.46 KN (三 )、斜导柱的设计 取斜导柱的工作端部设计成锥台形，锥台的斜角为 17。斜导柱与其固定的模板之间采用过渡配合 H7/m6。由于斜导柱在工作过程中主要用来驱动侧滑块作往复 第 25 页 共 29 页 运动，侧滑块运动的平稳性由导滑槽与滑块之间的配合精度保 证，而核模时滑块的最终准确位置由楔紧块决定，因此，为了 运动的灵活，滑块上斜导孔与斜导柱之间可以采用较松的间隙 配合H11/b11，或者两者之间保留0.51mm 的间隙。 由于抽芯距较小，取斜导柱倾斜角取20 由此计算斜导柱下列尺寸： 1、斜导柱的工作长度 L=S/Sin =3/Sin20 =8.77mm 2、与抽芯距S 对应的开模据 H=SCtg =3Ctg20 =8.24mm 3、斜导柱的长度计算 Lz=L1+L2+L3+L4+L5 =d2/2tg+h/Cos+d/2tg+S/Sin+510mm = 80mm 4、斜导柱的直径 d=(FwLw/0.1w) =10mm 考虑到滑块的摩擦力且结构允许，取d=12 mm (四 )、侧滑块与导滑槽的设计 根据模具结构灵活性，且侧型芯在摩损后可以更换的情况 下，滑块的结构形状为组合式，滑块与侧型芯联接方式为：小 型芯在非成型端尺寸放大后用H7/m6 的配合镶入滑块，然 后用一个圆柱销定位，滑块上放小型芯的孔为直通孔。 成型滑块在侧向分型抽芯和往复过程中，要求其必须沿一 定的方向平移地往复移动，这一过程在导滑槽内完成的。根据 第 26 页 共 29 页 模具结构的具体要求，滑块与导滑槽的配合采用T 形槽， T 形槽采用压嵌式式，即在中间板上制出T 形台肩的导 滑部分。 (五 )、楔紧块的设计 在注射成型过程中，侧向成型零件受到容融料很大的推力 作用，这个力通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长 杆件，受力后容易变形，导致滑块后移，因此必须设置楔紧块， 以便在和模后锁住滑块，承受熔融塑料给予侧向成型零件的推 力。 楔紧块与模具的联接方式是把楔紧块用H7/n6 配合 整体镶入模板中锁紧角为22 (六 )、二次分型限位装置的设计 限位装置在开模过程中用来保证二次分型。采用限位螺钉 来实现。用摆钩等装置来紧固动定模, 实现定模抽芯的 动作。 (七 )、滑块的精确导向 滑块的精确导向形式为：斜导柱与斜孔近侧型芯一侧的配 合处一定要有0.5mm 以上的孔隙，决不允许在模具闭合时 斜导柱和滑块之间有碰撞现象产生。 第 九 章 温度调节系统的设计 在设计冷却系统时，应注意以下原则： 1 冷却水道应尽量多，截面尺寸应尽量大。 2 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等，此塑件壁厚相 等，所以冷却水道到型腔表面距离相等，且距离应在 2025 mm，这里取25mm。 3、浇口处加强冷却。塑料熔体充填型腔时，浇口附近 温度最高，所以要加强冷却浇口。 4、冷却水道出入口温差应最小，尽量缩短冷却水道长 度，降低出入口冷却水的温差，提高冷却效果。 第 27 页 共 29 页 5、冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置，此外，在设计 冷却水道时还要避免塑料的熔融部位，以免产生熔接痕，并且 还要易于清理，冷却水道孔径取10 mm。 定出装置在模具 内往复运动，除滑动配合外其余部分处于浮动状态，顶出板和 顶出固定板的重量不应作用在推杆上，而应由顶出系统的导向 零件来支撑，此注射模增设导柱、导向，这样两根导柱可起支 撑作用，防止支承板变形弯曲。 标准模架概述 本次设计采用标准模架 (P1 型 ) 模架的基本特点: 名称 长度 宽度 厚度 定模座板 250 250 25 定模板 250 200 40 中间板 250 200 25 动模板 250 200 25 垫块 250 32 63 动模座板 250 250 25 推板 250 118 16 推杆固定板 250 118 12.5 第 28 页 共 29 页 总 结 经过一个月的时间，我完成了毕业设计。在这短短的一个 月内，我学到了很多东西，可说是受益非浅。虽说是短短的一 个月，但我认为通过实践所得比从书本上学到的东西要有价值 的多。通过毕业设计使我真正做到了理论联系实际。在 张云 老师耐心、认真的教导下，使我独立地完成了这次毕业设 计。在此设计中我还学会了如何查阅设计手册，如何对塑件的 工艺分析，如何模具设计。在梁 老师的带领下，还看到了 型腔、型芯、滑块等各种模具零部件。这样在我脑海里有了一 个深刻的印象，不至于对模具模棱两可。同时也清楚的看到了 实践与理论的差别。更重要的是经过这次设计，使我更加牢固、 扎实的掌握了专业理论知识，对我以后的学习工作上有了更大 的帮助，并奠定了扎实的基础。由于本人水平有限，时间仓促， 本次设计难免有错误和欠妥之处，恳请老师们批评指正。最后 我诚挚的感谢 老师们对我的教导。 致 谢 在本次设计过程中，我得到了老师们的指导和帮助，在研究 过程中，同学们给了我很多独特的见解和帮助。使我有了很大 的进步，在此本人一并表示诚挚的、衷心的感谢。 参 考 文 献 (1)屈华昌 主编, 塑料成型工艺与模具设计。 北京：机械工业出版社， 2000 (2)贾润礼、程志远 主编, 实用注射模设计手册。北京：中国轻工业出 版社，2000 (3)冯炳荛、韩泰荣、蒋文森 主编, 模具设计与制造简明手册。 上海： 第 29 页 共 29 页 上海科学技术出版社，1998