成型支座（SMBS08）板模具设计

毕业设计（论文）题 目：成型支座（SMBS-08）板模具设计学 生： 111 指导老师： 老师 系 别： 模具设计与制造工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 模具0901 学 号： 200900111030 2011年12月- 36 -目录第1章 前 言41.1 当前我国模具工业的发展状况4第2章 注塑件的设计62.1 ABS塑料的性质及注塑相关参数62.1.1 ABS塑料的性质62.1.2 ABS塑料的相关参数和成型加工性能82.2 塑件结构分析92.2.1 壁厚92.2.2 脱模斜度102.2.3 圆角102.3.1 尺寸精度102.3.2 塑件的表面质量10第3章 模具设计113.1 注射成型工艺简介113.2 注射成型工艺条件123.3 注射机的选择133.3.1 注射机基本参数133.3.2 初择注射机133.4 分型面的确定143.5 型腔数目的确定及型腔的排列143.6 浇注系统的设计153.6.1 浇口的确定153.6.2 浇口位置的选择163.6.3 主流道设计163.6.4 分流道173.6.5 冷料穴183.6.6 浇注系统的平衡183.7 合模导向机构设计183.7.1 导向机构的功用193.7.2 导向机构结构及设计193.7.3 定位机构设计193.8成型零件的设计与加工工艺193.8.1 模仁尺寸的确定193.8.2 主要成型零件的尺寸计算193.8.3 侧向分型与抽芯机构213.8.4 抽芯距的确定223.9 模架的确定223.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算223.9.2 模架的选用233.10 温度调节系统设计233.10.1 冷却装置的计算233.11 注射机的校核243.11.1 最大注射量的校核243.11.2 锁模力的校核243.11.3 喷嘴尺寸的校核253.11.4 定位圈尺寸校核253.11.5 模具外形尺寸校核253.11.6 模具闭合高度校核25第4章 总装配图和成型零件及加工工264.1 模具总装配图264.2 成型零件及加工工艺卡284.2.1 型芯镶块TXQGB-01加工工艺过程卡284.2.2 型腔镶块TXQGB-02加工工艺过程卡304.2.3 侧型芯1 TXQGB-09加工工艺过程卡324.2.4 侧型芯2 TXQGB-11加工工艺过程卡354.2.5 小型芯 TXQGB-12加工工艺过程卡36致谢38摘要:本课题主要是针对支座的注塑模具设计,该支座材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是工业生产中常见的一种保护盖产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是成形支座注塑模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。Abstract: this topic mainly aimed at supporting injection mold design, the support material for acrylonitrile - butadiene - styrene ( ABS ), industrial production is a common protection cover product. Through the process of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. The subject from the process of product structure, the concrete structure of the mold, the mold for casting system, mold forming part of the structure, the side core-pulling mechanism, the roof system, cooling system, the choice of injection molding machine and related parameters of the check there are detailed design, at the same time and simple preparation of the mold process. Through the entire design process that the mold can achieve the required pieces of plastic processing technology. According to the topic design s primary mission is to support the design of injection mould for forming, is also designs an injection mold to produce plastic products, to improve the automation of production.第1章 前 言1.1 当前我国模具工业的发展状况当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切需求，模具将有如下发展趋势：（1）模具日趋大型化。这一方面是由于用模具制造的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔（现在有的已达到一个模几百腔）所致。（2）模具的精度将越来越高。10年前，精密模具的精度一般为5UM，现在已达2UM3UM，不久1UM精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1UM以内，这就要求发展超精加工工艺。（3）多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。（4）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达80%以上，效果十分明显。（5）随着塑料成形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。塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度（即光译、色调等）。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺，以及注射压缩成型工艺。在注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可减小树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率，从而大幅度降低成本。（6）模具标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用必将日渐广泛。（7）快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代，21世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧（E）、聚酯（P）或其中填充金属（M）、玻璃（G）等增强制制作简易模具，这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。（8）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将提出越来越高的要求。（9）随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展，塑料模的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高。（10）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带来的市场走势。第2章 注塑件的设计2.1 ABS塑料的性质及注塑相关参数2.1.1 ABS塑料的性质ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型高聚物。它是在聚苯乙稀基础上改性而发展起来的一中热塑性工程塑料。其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构，物理形态控制。丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度，丁二烯表现的特性是抗冲击强度，苯乙烯表现的特性是加工流动性，光泽性。这三组分的结合，优势互补，使ABS树脂具有优良的综合性能。1) 一般性能ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。 2) 力学性能ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。 3) 热学性能ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。 4) 电学性能ABS的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。 5) 环境性能ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解；于户外半年后，冲击强度下降一半。 6) ABS塑料的加工性能ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。 ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085，时间24h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度7080，时间1818h。ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可。2.1.2 ABS塑料的相关参数和成型加工性能1) 成型特性a) 无定形料，其品种排好很多，各品种的机电性能和成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件b) 吸湿性强，含水量应小于0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求上时间预热干燥c) 流动性中等，溢料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）d) 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大。料温过高易分解（分解温度为250左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜取5060,要求光泽及耐热型料宜取6080，注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射机时料温为180230，注射压力为100140Mpa,螺杆式注射机则取160220,70100Mpa为宜本塑料制件为成型支座（SMBS-08），选择ABS757 .2) ABS塑料的物理、热性能密度：1.021.16g/比体积：0.860.98吸水率24H：0.20.4%熔点:130160熔融指数：200负荷50N，喷嘴2.09，0.420.82g/10min维卡针入度：71122马丁耐热：63热变形温度90108线膨胀系数：7.0计算收缩率：0.40.7%比热容：1470J/(kgK)热导率：0.263W/(mK)2.2 塑件结构分析该塑件为具有两个侧抽孔和四个小型孔的中等大小例零件。塑件侧壁和底部的壁厚不均匀，并且该塑件要求表面质量良好，无流纹，麻点等注塑缺陷，这都将给成型带来很大的难度。2.2.1 壁厚塑件壁厚不宜过小，这是因为在使用上必须有足够的强度和刚度，在装配时能够承受紧固力；在模塑成型时熔体能够充满形腔；在脱模时能够承受脱模机构的冲击与振动。壁厚也不宜过大，否则用料太多，不但增加成本，而且增加成型时间和冷却时间，延长模塑周期。塑料制品中的壁厚一般应力求均匀，否则会因为固化或冷却速度不同引起收缩不均匀，从而在制品内部产生内应力，导致制品内部产生内应力，导致制品产生翘曲，缩孔甚至开裂等缺陷。2.2.2 脱模斜度为了便于塑料制品脱模，以防止脱模时擦伤制件的表面，与脱模方向平行的制品表面一般应具有合理的脱模斜度。其大小主要取决于塑料的收缩率、塑料制品的形状和壁厚以及制品的部位。结合制件的特点，制品与脱模方向平行的制品表面都不是外观表面，而且制品的高度不高，故不要脱模斜度。2.2.3 圆角 塑料制品上所有转角应尽可能采用圆弧过度。这样可以于避免应力集中，提高强度，改善熔体在型腔中的流动状况，有利于充满形腔，便于脱模。在制品上无特殊要求时，制品各连接处的圆角半径应不小于0.51mm。对于使用上有特殊要求必须以尖角过度或分型面处和型芯与型腔配合处不便作成圆角的，则以尖角过渡。由制品零件图为为注明圆角的大小，故在各连接处的圆角圆角半径取R0.5mm。2.3.1 尺寸精度对于该塑料制品精度要求不高，参考塑件精度等级的选用，对与未注公差取MT5计算4。2.3.2 塑件的表面质量塑料制品表面质量包括有无斑点、条纹、凹痕、起泡、变色等缺陷，还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷必须避免；表面光泽性和表面粗糙度应根据塑料制品使用要求而定，尤其是透明制品，对光泽性和粗糙度有严格要求。对于该塑件，外观不允许有流纹,麻点等注塑缺陷，浇口不得影响外观的整体性，内表面则无特殊要求。表面粗糙度可取Ra1.6，塑件内部可取Ra0.8。第3章 模具设计3.1 注射成型工艺简介 注射成型也称注塑，是塑料的一种重要成型方法。除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料部可用此法成型。注射成型也能加工某些热固性塑料，如酚醛塑料等。注射成型是将粒状或粉状塑料从注射成型机的料斗送入机简内加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料被压缩并向前移动，通过机简前端的喷嘴，以很快的速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间的冷却定型后，开启模具即得制品。这种成型方法是一种间歇式的操作过程。注射成型周期从几秒钟到几分钟不等。周期的长短取决于制品的壁厚、大小、形状、注射成型机的类型以及所采用的塑料品种和工艺条件等。注射成型制品的重量从一克到几十公斤不等，视需要而定。注射成型具有生产周期快、生产效率高、能成型形状复杂、尺寸精确或带微件的制品以及易于实现自动化等特点，因此广泛用于各种塑料制品的生产。其成型制品占目前全部塑料制品的2030。注射成型是一种比较先进的成型工艺，目前正继续向着高速化和自动化方向发展。3.2 注射成型工艺条件对于一定的塑料制品，当选择了适当的塑料品种、成型方法及成型设备，设计了合理的成型工艺过程和塑料模结构之后，在生产中，工艺条件的选择和控制就是保证成型顺利和制品质量的关键。注射成型的主要工艺条件是温度、压力和时间。 成形支座的注射成型工艺参数如下表1-1所示，试模时可根据实际情况做适当调整。 工艺参数 规格 工艺参数 规格 预热和干燥 温度t/: 80-95成型时间/s注射时间 0-5时间/h: 4-5保压时间 15-30料筒温度t/ 后段 150-170冷却时间 15-30中段 165-180总周期 40-70前段 180-200螺杆转速n/()30-60喷嘴温度t/ 170-180后处理 方法 红外线灯 烘箱 模具温度t/ 50-80温度t/ 70注射压力p/Mpa60-100时间/h2-43.3.1 注射机基本参数注塑机的技术规范:类型,最大注射量,最大注射压力,最大锁模力、最大成型面积、最大最小模厚、最大开模引程、定注孔尺寸、嘴喷的球面半径、注射机动模板的顶出孔、机床模板安装螺钉孔或丁字槽的位置与尺寸。 1、 类型: 卧式、立式、 直角式。 2、 最大注射量的选择。 注射机一次注射聚本乙烯的最大熔料的重量或容积的量为注射机公称注射量。 塑件十浇注流的总量=0.8 公称注射量 3、 注射面积核定。 最大注射面积指模具分型面上 允许的塑件最大投影面积. 作用于该面积上的型腔总压力小于注射机3.3.2 初择注射机a.计算塑件的体积根据零件的三维模型，利用Pro/e软件可查询到塑件的体积为：V1=10688.1浇注系统的体积：V2=25%V1=2672.025一次注射所需的塑料总体积为（一模两件）：(2V1+V2)/0.8=30060.28125=30.06028125 cm3b.计算塑件的质量塑件与浇注系统的总质量：M=V=31.6g根据塑件的体积，取一模两件的模具结构，结合计算数据，查表4-21选用螺杆式注塑机XS-ZY-125。3.4 分型面的确定分型面的选择很重要，它对制品的质量、操作难易、模具结构及制造影响很大。在选择分型面时应遵循以下基本原则：1)分型面应便于塑料制品的脱模。2)分型面选择应有利于侧面分型和抽芯3)分型面的选择应保证塑料制品的质量。4)分型面的选择应有利于防止溢料。5)分型面的选择应有利于排气。6)分型面的选择应尽量使成型零件便于加工。7)分型面的选择必须考虑注射机的技术参数。鉴于以上分型面的选择原则，参照1)，2)，3)条，考虑模具的加工，以及该塑件没有较高的表面要求，分形面取轮廓最大处。3.5 型腔数目的确定及型腔的排列因为有两个侧抽芯，考虑成型时力的平衡及模具制造难度，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，设计模具时应确定型腔的数目。该塑件采用一模两件成型，型腔均匀分布在模具中间，这样有利于浇注系统的排列和模具的受力平衡。在生产上多型腔模加大了生产产量；模具使用与加工上，型腔对称分布，利于料流流动方向均匀，进胶时可减少对型芯型腔内壁的冲击力，使得模具的温度和受力保持平衡。3.6 浇注系统的设计3.6.1 浇口的确定浇口是主流道、分流道与型腔的连接部分，即浇注系统的终端。一般这段很短的通道截面积很小，当熔融塑料流在高压下通过浇口时，因为浇口的截面积很小，使料流加速，而由于摩擦作用，又使料流的温度升高，黏度下降，提高了料流的流动性，有利于充满型腔，因此它是浇注系统设计的关键。常用几种浇口的比较：1) 直浇口：直浇口的位置一般设计在制件表面或背面，其特点是塑料从主流道进入模腔，物料流程较短，压力损失小，但由于流道尺寸大，冷却冻结慢，需要较长的保压补缩时间，还容易在进料处产生较大的残余应力，并由此导致制品翘曲变形，同时，浇口凝料留在塑件上，需要进行修正。直浇口适用于单腔模具和大型塑件以及一些高粘度塑料。2) 点浇口：浇口可自行切段，利于自动化操作，浇口残留痕迹小，但压力损失大，需采用三板模。适用于成型进表观黏度随剪切速率增大而明显降低和延黏度较低的塑料熔体、薄壁塑件。3) 潜伏式浇口：一般设在产品内表面或侧面隐蔽处，凝料可自动脱落，不影响塑件外观，对于强韧性塑料（如PA）或脆性塑料（如PS），潜伏式浇口是不合适的。4) 侧浇口：能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，充型速度快，除去浇口方便，浇口痕迹小，缺点是塑件容易形成熔接痕、缩孔、凹陷等缺陷，注射压力损失较大，壳形塑件容易排气不良。该塑件要求外观良好，无熔接痕。若采用直浇道，则制品上表面将留下明显的进胶痕迹；若采用点浇口，制件在成型后的脱模机构将复杂化，增加模具的制造成本；若采用侧浇道，也将在制件的表面留下明显的浇口痕迹，但是所留下的痕迹不在外观表面综上考虑，采用侧浇口，这样制品在外观上成型不会留下进胶痕迹，也利于制品脱模机构简单化。3.6.2 浇口位置的选择浇口位置主要是根据塑件的几何形状和技术要求，并分析熔体在流道和型腔中的流动形状、填充、补缩及排气等因素后确定。结合塑件的结构特点，再考虑侧浇口分析结果。3.6.3 主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为34mm，这边取4mm。主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式,以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。主流道衬套形式及尺寸如俯视图所示：其中，与分流道相连的一段带有锥度的流动通道的锥度36度。模具浇口套主流道球面半径R与注射机喷嘴球面半径R0关系为：R=R0+（12）=11+2=13mm; 模具浇口套主流道小端直径d与喷嘴出口直径d0的关系为：d=d0+0.5=4+0.5=4.5mm;流道呈圆锥形，其锥度取3；主流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将主流道设计成直的，总长90mm。3.6.4 分流道分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，U形和六角形。要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成梯形流道。由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时，用铣床铣出流道后，用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。3.6.5 冷料穴冷料穴是用来储藏注射间歇期间喷嘴所产生的冷凝料头和最先射入模具浇注系统的温度较底的部分熔体。防止这些冷料进入型腔而影响制品质量，并使熔体顺利充满型腔。该塑件由于分流道较长，在料流方向的末端开设冷料穴，利于制品顺利注射成型，提高塑件的工艺性能。这里设计时选用Z形头拉料钩拉料杆。3.6.6 浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，这副的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。3.7 合模导向机构设计注塑模具的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构主要用于动、定模之间的开合模导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。3.7.1 导向机构的功用(1) 定位作用合模时保证动、定模正确的位置，以便合模后保持模具型腔的正确形状。(2) 导向作用合模时引导动模按序正确闭和，防止损坏凹、凸模。(3) 承载作用导柱在工作中承受一定的侧向压力。3.7.2 导向机构结构及设计模具设计通常购买标准模架，其中包括了导向机构。3.8成型零件的设计与加工工艺3.8.1 模具尺寸的确定模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。考虑到加工的工艺性，型芯、型腔采用组合式，又因为经过模具的冷却系统比经过模具外部的冷却系统效率高，所以为了给冷却系统留有足够的空间，该设计取模具的大小为270x300 mm。3.8.2 主要成型零件的尺寸计算模具的成型尺寸是指型腔上直接用来成型塑件部位的尺寸，主要有型芯和型腔的径向尺寸，型芯和型腔的深度和高度尺寸，中心距尺寸等。在设计模具时必须根据制品的尺寸和精度要求来确定成型零件的相应的尺寸和精度等级，给出正确的公差值。该制件的未注公差尺寸精度要求不高，故ABS的塑件未注公差等级为MT54。模腔工作尺寸的计算成型零件工作尺寸按平均收缩率计算，按MT5级公差查塑件的尺寸偏差计算公式如下1：凹模（型腔）径向尺寸计算公式：Dm=Ds(1+Scp)-(+z+c)0+z凹模（型腔）深度尺寸计算公式：Hm=Hs(1+Scp)-(+z)0 +z凸模（型芯）径向尺寸计算公式：dm=ds(1+Scp)+(+z+c)0-z 凸模（型芯）高度尺寸计算公式：hm=hs(1+Scp)+(+z)0-z成型中心距尺寸计算公式：Lm=Ls(1+Scp)z式中：Scp塑料平均收缩率/（） z为模具制造公差/mm； c为模具磨损公差/mm；为塑件公差/mm；下标s、m分别代表塑件和模具，一般取z/3，c/6。材料的平均收缩率取0.55，根据上面的公式，可计算出型芯、型腔的工作尺寸，如表2-1所示。表2-1型腔、型芯工作尺寸计算类别塑件尺寸计算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔径向尺寸Lm=（Ls+LsScp-3/4）39.829.7919.789.8454.848型腔深度尺寸Hm=(Hs+HsScp-2/3)4.86829.835型芯径向尺寸lm=(ls+lsScp+3/4)3.1678.1648.254型芯高度尺寸hm=(ls+lsScp+2/3)5.18810.242中心距尺寸Cm=(Cs+CsScp)30.1650.4420.11注：1为塑件的公差，塑件上未变注公差可按MT5级精度取得。2.模具制造公差z一般取（1/31/4），考虑到模具的经济加工精度，在此，z取IT6或IT7级精度公差值。3.当z取经济加工精度、其公差值反而大于（1/31/4）时，z取（1/31/4）。3.8.3 侧向分型与抽芯机构该制件侧壁带有两个孔与开模方向不同，考虑到模具加工经济性，两个侧孔使用斜导柱分型与抽芯机构3.8.4 抽芯距的确定抽芯距是指侧型芯从成型位置抽到不妨碍制品取出位置时，侧型芯在抽拔方向移动的距离。抽芯距一般大于制品的侧孔深度或凸台高度23，即：S抽=h(23)h:制品上侧孔深度。侧抽芯距S抽1=10（23）=1213侧抽芯距S抽2=10（23）=12133.9 模架的确定研究型腔强度和刚度的目的主要是确定所需型腔侧壁和底板的厚度。塑料模型腔在模塑成型过程中受到熔体强大的压力的作用，可能因强度不足而产生塑性变形甚至破坏；还可能因刚度不足产生过大变形，导致溢料形成飞边，降低塑料制品精度和影响塑料制品脱模。型腔强度计算是从型腔在各种受力形式下的应力值不超过许用应力为出发点的；而型腔刚度计算则是从以下三方面出发的：1）成型过程不发生溢料2）保证塑料制品的精度3）保证塑料制品顺利脱模3.9.1 型腔壁厚和底部壁厚的计算由于成型支座为中小型产品，型腔壁厚计算比较麻烦。所以采用经验法进行计算查表可知型腔壁厚和底部壁厚分别为t=20mm，t=25mm3.9.2 模架的选用根据上述分析，选择futaba_sSA-Type型模架,A板高70mm，B板高40mm,C板高30mm。模具的闭合高度为250mm。3.10 温度调节系统设计对于塑料模具来说，只有进京高效率的热交换，才有可能进行快速成型，从而提高生产效率。成型支座塑料为ABS，查资料可知，保证塑件质量要求最佳模具温度为5070，所以支座注射模具不需要外加热，只要涉及冷却系统。3.10.1 冷却装置的设计已知包括浇注系统在内，每次注射成型注入模具的塑料质（重）量为31.6g，注射周期为45s, 即 n=80次/h。设冷却水的入口温度t1=20 ,出口温度t2=30，平均水温t水=250C。塑料注射模冷却时所需的冷却水质（重）量计算公式为：m-所需的冷却水质（重）量（kg/h）；n-单位时间注射次数（次/h）；m1-包括浇注系统在内的每次注入模具的塑料质（重）量（kg/次）；CP-冷却水的定压比热容KJ/(kg)；当水温20时，CP=4.183KJ/(kg)；当水温30时，CP=4.174KJ/(kg)；t-冷却水出口温度（)；t-冷却水入口温度（)：h-从熔融状态的塑料进入型腔时的温度到塑料制品冷却到脱模温度为止，塑料所放出的热焓量（KJ/kg）根据资料查得h=350 KJ/kg4，代入数值得m=19.03（kgh-1）根据冷却水体积流量m，查资料可初步确定冷却管道直径。从中可看出ABS塑料支座所需的冷却水体积流量m很小，所以采用直水管道冷却。3.11 注射机的校核XS-ZY-125注射机的主要参数查资料可知3.11.1 最大注射量的校核如前所述，塑件与浇注系统的总体积为V=30060.28125mm3=30.06028125cm3小于注射机的标称注射量125cm3，故最大注射量符合要求。3.11.2 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。当熔体充满形腔时，注射压力在形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料制品及浇注系统的分型面上的投影面积之和的乘积。即F0F=P模A分或F0K1P0A分式中F0-注射机的最大锁模力；P模-模内平均压力（型腔内的熔体平均压力）；K1-压力损耗系数，一般取1/32/3；P0-注塞或螺杆施加于塑料上的注射压力；A分-制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和。查表可取P模=30 计算A=3322 mm2F= P模A分=303322=99660N900KN满足条件 3.11.3 喷嘴尺寸的校核浇口套的球面半径为R16喷嘴球头半径R12，符合要求；浇口套小端孔径4.5喷嘴孔直径4，符合要求。3.11.4 定位圈尺寸校核 模具定位圈的直径为100=注射机定位孔直径100，符合安装要求。3.11.5 模具外形尺寸校核该模具的外形尺寸为：270300，注射机模板最大安装尺寸为420450，故能满足安装要求。3.11.6 模具闭合高度校核 由装配图可知模具的闭合高度：H闭=250mm最小装模高度Hmin=200mm,最大装模高度Hmax=300mm,能够满足HminH闭Hmax的安装条件第4章 总装配图和成型零件及加工工4.1 模具总装配1-1主视图俯视图左视图1-动模板 2-内六角螺钉 3-推板 4-推杆固定板 5-垫块 6-支撑板 7-动模板 8-斜导柱 9-定模板 10-定模座板 11-内六角螺钉 12-楔紧块 13-内六角螺钉 14-耐磨块 15-侧型芯2 16-顶杆 17-内六角螺钉 18-型腔镶块 19-型芯镶块 20-侧型芯1 21-斜导柱 22-耐磨块 23-楔紧块 24-导柱 25-导套 26-水管 27-内六角螺钉 28-复位杆 29-定位圈 30-浇口衬套 31-Z字形拉料杆 32-内六角螺钉 33-内六角螺钉 34-内六角螺钉 35-内六角螺钉 36-导轨 37-圆柱销 38-垃圾钉该模具采用斜导柱分型抽芯和斜滑块分型抽芯机构。滑块的移动靠斜导柱的作用力抽芯。制件推出靠推杆和斜顶杆推出。迁就将挤伤推杆和斜顶杆必须注意的是，推出机构必须在模具闭合时预先复位。4.2 成型零件及加工工艺卡4.2.1 型芯镶块TXQGB-01加工工艺过程卡图2-1型芯镶块TXQGB-01表3-1 型芯镶块TXQGB-01加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零部件图号TXQGB-01产品名称成形支座SMBS-08零部件名称型芯镶块共 页第 页材料牌号P20毛胚种类方料毛胚外形尺寸827227 mm每毛胚可制件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时夹具刀具量具辅具准钟单件10备料毛胚尺寸为827227mm20铣削将工件按图纸外形加工，留0.5mm磨量铣床铣床虎钳30磨基准将料磨到80.170.125.1并磨出基准角磨床吸盘40钻孔攻螺纹并铰孔4个M8的螺纹，加工4个4的顶杆孔和4个3的型芯孔50铣成型面铣主要成型面和四周面定位CNC加工中心吸盘60电火花电火花加工成型槽火花中心电火花吸盘70抛光抛光成型表面80检验4.2.2 型腔镶块TXQGB-02加工工艺过程卡图3-1型腔镶块TXQGB-02表4-1 型腔镶块TXQGB-02加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零部件图号TXQGB-02产品名称成形座SMBS-08零部件名称型腔镶块共 页第 页材料牌号P20毛胚种类方料毛胚外形尺寸827257mm每毛胚可制件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时夹具刀具量具辅具准钟单件10备料备方料827257mm20铣削将工件按图纸外形加工，留0.5mm磨量铣床铣床虎钳30磨基准将料磨到82.172.157.1mm并磨出基准角磨床吸盘40纹钻孔攻螺4个M8的螺纹，加工6水道，50铣成型面铣主要成型面和四周面定位加工中心60电火花电火花加工成型槽及侧型芯孔火花中心电火花吸盘70抛光对成型表面抛光80检验4.2.3 侧型芯1 1TXQGB-09的加工工艺过程卡图4-1侧型芯1 TXQGB-09表5-1 侧型芯1 TXQGB-09加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零部件图号TXQGB-09产品名称成形座SMBS-08零部件名称侧抽芯1共 页第 页材料牌号P20毛胚种类方料毛胚外形尺寸823814mm每毛胚可制件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时夹具刀具量具辅具准钟单件10备料备方料823814mm20铣削铣上下基准面铣床铣床虎钳30磨基准磨上下基准面磨床磨床吸盘40钻孔铰孔钻10斜导柱孔50线切割割成型外表面线切割线切割60抛光对成型表面抛光70检验4.2.4 侧型芯2 TXQGB-11加工工艺过程卡图5-1侧型芯2 TXQGB-11表6-1 侧型芯2 TXQGB-11加工工艺过程卡材料科学与工程系产品型号零部件图号TXQGB-11产品名称成形座SMBS-08零部件名称侧抽芯2共 页第 页材料牌号P20毛胚种类方料毛胚外形尺寸823814mm每毛胚可制件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时夹具刀具量具辅具准钟单件10备料备方料823814mm20铣削铣上下基准面铣床铣床虎钳30磨基准磨上下基准面磨床磨床吸盘40钻孔铰孔钻10斜导柱孔50线切割割成型外表面线切割线切割60抛光对成型表面抛光70检验4.2.5 小型芯 TXQGB-12加工工艺过程卡图6-1小型芯TXQGB-12表7-1 小型芯TXQGB-12加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零部件图号TXQGB-12产品名称成形座SMBS-08零部件名称小型芯共 页第 页材料牌号P20毛胚种类圆料毛胚外形尺寸1227mm每毛胚可制件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时夹具刀具量具辅具准钟单件10备料备方料1227mm20粗车粗车成型表面车床车床三爪卡盘30半精车半精车成型表面车床车床40精车精车成型表面至尺寸车床车床50检验致谢转眼之间，一个多月的毕业设计已经临近尾声。时间不是很充裕，而且对于一个没有工作经验匮乏，难免会有很多问题考虑不周全。所幸在林章辉老师的殷切指导及纠正下，在这里我要衷心感谢林老师。林老师平日里工作繁忙，但在我做毕业设计的每个阶段，他都给予了我悉心的指导，为我们及时纠正毕业设计中出现的错误。其次还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下模具专业知识的基础；也要感谢所有我的同学们，正是因为有了你们的支持和帮助，本次毕业设计才会顺利完成。最后感谢母校三年来的大力栽培。参考文献【1】林章辉.塑料成型工艺与模具设计.北京：北京理工大学出版社，2010.7【2】沈言锦，林章辉.塑料模具课程设计与毕业设计指导.长沙：湖南大学出版社，2008.3【3】刘航.模具制造技术.西安：西安电子科技大学出版社，2006.1总装配图