毕业设计（论文）-魔方插排底座注塑模具设计.docx

课题：魔方插排底座模具设计说明书摘要本课题研究的是魔方插排底座模具，魔方插排底座为我们日常生活中常见的公用设施，魔方插排底座要求有比较高的强度和一定的柔韧性，所以我们选择了力学综合性能比较好的塑料材料ABS。在设计过程中，我们先对魔方插排底座塑件进行工艺分析，来选取合适的模架和注塑机等等。经过塑件工艺性分析，该塑件为大型塑件，相应地需要设计大型模具和大型注塑机。该模具适合采用一模两腔模具结构，采用单点侧浇口注胶，塑件脱模取出后，浇注系统凝料与塑件人工切除。关键词：ABS注射模一模两腔侧浇口AbstractThisresearchisaboutthemoldofthebusplasticseat,itiscommonPublicUtilitiesinourdailyIife5thebusseatrequiresrelativelyhighplasticstrengthandflexibility,sowechoseABSwithbettercomprehensivemechanicalpropertiesofplasticmaterials.Inthedesignprocess,firstwhaveaprocessanalysisforthebusplasticseattoselecttheappropriatemoldandinjectionmoldingmachineetc.Throughtheprocessanalysisoftheplasticpart5weknowtheplasticpartislarge5andneedtodesignlargeinjectionmouldandlargeinjectionmoldingmachineaccordingly.Acavitydiestructureandasinglepointdirectgateinjectioisaresuitableforthemold5aftertheplasticpartisremoved,theplasticoftherunnersystemiscuttedoffartificially.Keywords:ABSinjectionamoldwithacavitydirectgate目录摘要2Abstract2绪论5L模塑工艺规程的编制61. 1塑件的工艺性分析81. 1.1塑件的原材料分析8LL2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析8L2计算塑件的体积和质量9L3塑件注塑工艺参数的确定101.4塑料成型设备的选取112.注塑模的结构设计122.1分型面选择122.2确定型腔的数目及排列方式132.2.1模腔数量的确定132.2.2型腔的排列方式142.3浇注系统设计142.3.1主流道设计142.3.2分流道设计152.3.3浇口设计162.3.4排气结构的设计172.3.5主流道衬套的选取172.4抽芯机构设计182.4.1确定抽芯距182.4.2确定滑块的倾角182.4.6导柱的设计192.5推出机构设计192.6成型零件结构设计202.6.1型腔结构设计202.6.2型芯结构设计203 .魔方插排底座注塑模具的有关计算214 .模具加热和冷却系统的设计235 .注塑机有关参数的校核255.1 模具合模时校核265.2模具开模时校核266.绘制模具总装图和非标零件工作图276.1本模具总装图和非标零件工作图见附图276.2本模具的工作原理28结论28致谢29参考文献29绪论大学四年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。根据业内专家预测，今年中国塑料模具市场总体规模将增加13%左右，到2005年塑料模具产值将达到460亿元，模具及模具标准件出口将从现在的9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右，产值在增长，也就意味着市场在日渐扩大。相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具工业迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，所以中国塑模市场的前景一片辉煌，这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。按照我国国家标准，模具共分为10大类46个小类，塑料模具是10大类中的1个大类，共有7个小类：热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但发展却很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上，都有很大发展。但就总体来看，与国民经济发展和世界先进水平相比，差距仍较大，一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。据悉目前全世界年产出模具约650亿美元，其中塑料模具约为260亿美元。我国1999年模具总产值245亿元.其中塑料模具约为82亿元，2000年近100亿元。七类塑料模具中，注塑模具所占比例很大，约占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约130-140亿元，真中有30多亿元仍靠进口，进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。大学四年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学四年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在完成大学四年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在鹤壁天海，鹤壁天淇及金山煤业的生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。L模塑工艺规程的编制该塑件是魔方插排底座产品，其零件图如图7T所示。本塑件的材料采用ABS,生产类型为中等批量生产。SECTIONA-A图7-1魔方插排底座2D/3D零件图该塑件是魔方插排底座产品，其零件图如图7-1所示。本塑件的材料采用ABS,生产类型为中等批量生产。1.1 塑件的工艺性分析1.1.1 塑件的原材料分析ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯月青，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文名为acrylonitrile-butadiene-styrenecopolymer1,简称ABSoABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS为使用最广泛的工程塑料之一。塑料ABS树脂是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将PB,PAN,PS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯月青、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯晴，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。经过实际使用发现：ABS塑料管材，不耐硫酸腐蚀，遇硫酸就粉碎性破裂。由于具有三种组成，而赋予了其很好的性能；丙烯晴赋予ABS树脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度；丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高；苯乙烯使其具有良好的介电性能，并呈现良好的加工性。大部分ABS是无毒的，不透水，但略透水蒸气，吸水率低，室温浸水一年吸水率不超过1%而物理性能不起变化。ABS树脂制品表面可以抛光，能得到高度光泽的制品。ABS具有优良的综合物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烧类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烧中。ABS树脂热变形温度低可燃，耐候性较差。熔融温度在217237°C,热分解温度在250。C以上。如今的市场上改性ABS材料，很多都是掺杂了水口料、再生料。导致客户成型产品性能不是很稳定。1.1.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1 .结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为长方形。在宽度方向的一侧有两个高度6mm,宽度为40mm的侧孔.因此,模具设计时必须设置侧向分型抽心机构,该零件属于中等复杂程度。2 .尺寸精度分析该零件重要尺寸，如30Omm,29Omm,等尺寸精度为MTl级(GB/T144861993),次要尺寸，如50mm,100mm,等的尺寸精度为MT5级(GB/T144861993)o由以上分析可见，该零件的尺寸精度中等偏上，对应的模具相关尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为2mm,壁厚均匀，符合ABS的最小壁厚原则，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺寸较小，ABS的强度较大不需增设加强。制件尺寸选用尺寸精度MT5级(GB/T144861993),零件的尺寸精度中等，对应的模具相关零件的尺寸加工可以得到保证。从塑件的壁厚来看，壁厚较均匀，有利于制件的成型。3 .表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.1.2 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=38.1cm3计算塑件的质量：根据设计手册可查得ABS的密度为P=1.05kgdm3塑件质量：M=Vp=38.IXlO3×1.05X10=40.Ig采用一模两腔的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机HTF300J/TJ型。-31.3 塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况，ABS的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：后段温度t选用190210°c;中段温度t?选用200220°c;前段温度t3选用210230°c;喷嘴温度：注塑压力一:注塑时间：保压压力：高压时间：冷却时间：总周期：后处理方法:后处理温度:后处理时间:选用200210°c;选用40100Mpa;选用2090s;选用65Mpa；选用05s；选用20120s;选用45220s;采用油、水、盐水;90100t°c;4ho说明：3.1：预热和干燥均采用鼓风烘箱。3.2：凡潮湿环境使用的塑料，应进行调湿处理，在100120°C水中加热218h。1.4塑料成型设备的选取根据计算及原材料的注射成型参数初选注塑机为HTF300J/TJ查材料知:注射装置INJECTIONUNITABC螺杆直径ScrewDiametermm606570螺杆长径比ScrewL/DRatioL/D21.72018.6理论容量ShotSize(Theoretical)3cm727853989注射重量InjectionWeight(PS)g662776900注射压力InjectionPressureMpa213182157螺杆转速ScrewSpeedrpm0185合模装置CLAMPINGUNIT合模力C1ampTonnageKN3000移模行程ToggleStrokemm600拉杆内距SpaceBetweenTieBarsmm660x660最大模厚Max.MoldHeightmm660最小模厚Min.MoldHeightmm250顶出行程EjectorStrokemm160顶出力EjectorTonnageKN62顶出杆根数EjectorNumberPiece13其它OTHERS最大油泵压力Max.PumpPressureMPa16油泵马达PumpMotorPowerkw30电热功率HeaterPowerkw19.65外形尺寸MachineDimension(LxWxH)m6.5x2.0x2.4重量MachineWeightt12.5料斗容积HopperCapacitykg502.注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面选择、模具型腔数目的确定、型腔的排列方式、冷却水道布局、浇口位置设置、模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构的设计、推出机构的设计等内容。2.1 分型面选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分面选原则和塑件的成型要求来选择分型面。制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。因此，开始制定模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；然后再考虑具体的生产条件（包括模具制造的），生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。制品在模具中的位置设计时应遵循以下基本要求：制品或制品组件（含嵌件）的正视图，应相对于注塑机的轴线对称分布，以便于成型；制品的方位应便于脱模，注塑模塑时，开模后制品应留在动模部分，这样便于利用成型设备脱模；当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时，制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有两个方案，两者的分型面不相同又互相垂直，那么应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案；长度较长的管类制品，如果将它的长轴安置在模具开模方向，而不能开模和取出制品的；或是管接头类制品，要求两个平面开模的，应将制品的长轴安置在与模具开模相垂直的方向。这样布置可显著减小模具厚度，便于开模和取出制品。但此时需采用抽芯距较大的抽芯机构（如杠杆的、液压的、气动的等）；如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具，对制品的安置有专门要求;最后制品位置的选定，应结合浇注系统的浇口部位、冷却系统和加热系统的布置，以及制品的商品外观要求等综合考虑。该塑件为塑料魔方插排底座，表面无特殊的要求，其分型面选择如下图所示：图2-1模具分型面简图2.2 确定型腔的数目及排列方式2.2.1 模腔数量的确定塑件的生产属中等批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔数量。结合生产实际的需求，综合各种因素，本文成型加工生产塑件产品采用中等批量的生产模式进行成型加工生产，考虑到提带连接扣塑件产品的结构形式，需要将注塑模具设计成多型腔结构，由于模具型腔个数会对注塑机设备的塑化能力产生一定程度的影响，会直接影响注射模具的最大注射量和合模力大小，还会对塑件产品的精度以及经济性产生影响，故需要结合相关参数对模具模腔数量进行设定。根据塑件的生产批量为中等批量注塑生产，适合采用一模多腔的形式进行注塑生产和模具设计，型腔数量的多少与注塑机的最大注塑量有关系。查注塑机参数表，可以得知，该注塑机的额定注塑量为：M=727cm0根据以下公式进行校核型腔出模数量：N_d8x%主一七N=(0.8x727-9.5)/38.1=15.1个;式中：N出模数量；K注塑机生产安全系数，一般取值0.8%注塑机额定注射量;727Cm3%浇注系统的体积;95cm3Vs单个塑件的体积;38ICm3本次模具设计中，还需要综合考虑模具的整体结构形式，以及浇注系统的布局方式，本次设计采用一模两腔的结构形式，经过校核，满足注塑机额定注塑量的要求。2.2.2 型腔的排列方式图2-2型腔布置简图本塑件在注塑时采用一模两腔,综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图2-2-2-1所示的型腔排列方式。采用2-1的型腔排列方式的最大优点是便于设置侧向分型抽芯机构。2.3 浇注系统设计2.3.1 主流道设计制品在模具中的位置，直接影响到模具结构的复杂程度，模具分型面的确定，浇口的设置，制品尺寸精度和质量等。因此，开始制定模具方案时，首先必须正确考虑制品在其中的位置；然后再考虑具体的生产条件（包括模具制造的），生产的批量所需的机械化和自动化程度等其他设计问题。=制品在模具中的位置设计时应遵循以下基本要求：制品或制品组件（含嵌件）的正视图，应相对于注塑机的轴线对称分布，以便于成型；制品的方位应便于脱模，注塑模塑时，开模后制品应留在动模部分，这样便于利用成型设备脱模；当用模具的互相垂直的活动成型零件成型孔、槽、凸台时，制品的位置应着眼于使成型零件的水平位移最简便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有两个方案，两者的分型面不相同又互相垂直，那么应该选择其中能使制品在成型设备工作台安装平面上的投影面积为最小的方案；长度较长的管类制品，如果将它的长轴安置在模具开模方向，而不能开模和取出制品的；或是管接头类制品，要求两个平面开模的，应将制品的长轴安置在与模具开模相垂直的方向。这样布置可显著减小模具厚度，便于开模和取出制品。但此时需采用抽芯距较大的抽芯机构(如杠杆的、液压的、气动的等)；如果是自动旋出螺纹制品或螺纹型芯的模具，对制品的安置有专门要求;最后制品位置的选定，应结合浇注系统的浇口部位、冷却系统和加热系统的布置，以及制品的商品外观要求等综合考虑。根据HTF300J/TJ型注塑机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径：dO=4mm喷嘴前端球面半径：R0=12mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=RO+(12)mmD=dO+(O.5l)mm取主流道的球面半径：R=13mm取主流道的小端直径：d=4.5mm为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取13度经换算得主流道大端直径D=8.5mm,为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计半径r=5mm的圆弧过渡。2.3.2 分流道设计由于分流道可将高温高压的塑料熔体流向从主流道转换到模腔，所以，设计时不仅要求熔体通过分流道时的温度下降和压力损失都应尽可能小，而且还要求分流道能平稳均衡地将熔体分配到各个模腔。从这些要求出发，分流道应设计得短而粗，但过短过粗时又会增加塑料消耗量，并使冷却时间延长，另外还会使模腔布置发生困难。因此，恰当合理的分流道形状和尺寸应根据制品的体积、壁厚、形状复杂程度、模腔的数量以及所用塑料的性能等因素综合考虑。分流道的种类和截面形状很多，从压力传递角度考虑,要求有大的流道截面积,从散热少考虑应有小的比表面积.圆形截面最理想,使用越来越多，方形截面由于脱模困难，多不采用，梯形截面比表面虽然大些,但因加工和脱模方便,应用广泛,所以分流道采用梯形截面分流道。以其td=23-45,梯形侧边斜度5°-15°为宜截面尺寸由经验公式计算,但计算结果须按现有刀具尺寸圆整，并校核熔料剪切速率在5X102103S-1范围内，方才合理。经验公式d=0.27MZ式中d一圆分流道直径或各截面分流道的当量直径M一流经的塑料物料质量L该分流道的长度此长度根据型腔板尺寸确定d=0.2727.596炳=4.53mm根据刀具圆整为5mm此式适用于壁厚3mm以下，小于20Og的塑料。对于高粘度物料，适当矿大25%,一般分流道直径在310mm,高粘度物料可达1316mm,分流道表面粗糙度常取Ra>O.63-1.6,以增大外层流动阻力，避免熔流表面滑移，使中心层有较高的剪切速率。取浇道斜度为10°根据几何关系可算出dl=l.94mmt=3mm截面形状为U型，在流道设计中要减小压力损失，则希望流道的面积大。要减少传热损失，又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率。U型实质上是一种双梯形流道截面。效率为0.195D分流道的尺寸：3.8-7.5分流道直径11Im选取IOmm分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取1.252.5R。m,这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平，以免对分型不利。2.3.3 浇口设计浇口是流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模进料系统的最后部分，其基本作用是：使从流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔。型腔充满后，浇口能迅速冷却封闭，防止型腔内还未冷却的热料回流。浇口的设计与塑件形状,断面尺寸，模具结构，注塑工艺条件（压力）及塑料性能等因素有关。浇口截面要小，长度要短，因为只有这样才能满足增料流速度，快速冷却封闭，便于与塑件分离，以及浇口残痕最小等要求。根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。设计时考虑选择从塑件的表面进料，而且在模具结构上采取镶拼型腔、型心，有利于填充、排气。故采用轮辐式浇口，查表初选尺寸为（bXlXh）2mm×ImmX1mm,试模时修正。2.3.4 排气结构的设计在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于端盖注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。（ABS塑料的最小不溢料间隙为0.03mm,间隙较小，再加上ABS的流动性较好，也不宜开排气槽。2.3.5 主流道衬套的选取主流道衬套时应注意以下事项：对于小型注塑模，可将主流道衬套与定位环设计成一个整体，但在多数情况下均分开设计;主流道衬套应选用优质钢材（如T8A等），热处理后硬度为5357HRC;衬套的长度应与定模配合部分的厚度一致,主流道出口处的端而不得突出在分型面上，否则不仅会造成溢料，而且还会压坏模具;衬套与定模之间的配合采用H7m6o为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为T8A,热处理以后的硬度为5055HRC,主流道衬套和定模的配合形式为H7m6的过渡配合。F尸65Ul_.一15_2.4 抽芯机构设计此设计的塑件侧壁有两个突台，它们均垂直于脱模方向，阻碍成型后塑件从模具脱出.因此成型小突台的零件必须做成活动的型心，即必须设置抽芯机构.本模具采用滑块侧抽芯机构。2.4.1 确定抽芯距抽芯距一般大于侧凹的深度本副模具设计中必须高于制件最小高度的一半Hl=B22=202=9mm另加35mm的抽芯安全系数，可取抽芯距S抽=7+3=1Omnl。2.4.2 确定滑块的倾角斜导柱的倾角a是滑块机构的主要技术参数，它与抽拔距和抽芯距有直接关系，一般取4°23°本副模具取a=16°。2.4.6 导柱的设计导柱的选择直形导柱和阶梯形导柱的前端都设计为锥形，便于导向。两种导柱都可以在工作部分带有贮油槽。带贮油槽的导柱可以贮存润滑油，延长润滑时间。直形导柱用于塑件生产批量不大的模具，可以不用导套。阶梯形导柱用于塑件大批量生产的模具，或导向精度要求高，必须采用导套的模具，装在模具另一侧的导套安装孔可以和导柱安装孔采用同一尺寸，一次加工而成，保证了严格的同轴，本模具采用有肩导柱I型导柱直径尺寸随模具分型面处模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，导柱间的中心距应愈大，所选导柱直径也应愈大。除了导柱长度按模具具体结构确定外，导柱其余尺寸随导柱直径而定。本模具的中心距为15Omm,本模具选用I型，直径为50mm。选用d=50mm,L=650mm,Ll=12mm有肩导柱.2.5 推出机构设计选择推杆推出机构完成塑件的推出。图2-5推出机构简图如图2-5所示模具开模后,塑件包紧动模型心的力并不大,适当考虑脱模斜度,采用顶杆并不会将塑件顶变形,且模具结构简单。2.6 成型零件结构设计2.6.1 型腔结构设计型腔主要用于成型塑件的外表面或者外观面，型腔上一般还有浇注系统的流道，以及冷却水道。本次设计中，采用的是整体式的型腔结构形式，该结构加工简单，制造容易，更换维修方面，机械加工与装配工艺简单，适合本次模具设计，完成后的模具型腔结构设计如下图所示。28.3720dZH-IJ-IMSlAl图2-6模具型腔结构设计2.6.2 型芯结构设计型芯主要是用于成型塑件的内表面或内部结构特征，型芯上一般还有顶出脱模机构，能够让顶杆实现顺利的脱模，以及冷却水道。本次设计中，采用的是整体式的型芯结构形式，该结构加工简单，制造容易，更换维修方面，机械加工与装配工艺简单，适合本次模具设计，完成后的模具型腔结构设计如下图所示。SC(XF-FG6Q.990-图5.2模具型芯结构设计3魔方插排底座注塑模具的有关计算本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也难以达到高精度，为了计算简便，规定如下：L塑件的公差：塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“一A”，制品叫做腔尺寸公差取正值“+”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取1£2 .模具制造公差：实践证明，模具制造公差可取塑件公差的即3zlIxa(一一)z=36,而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、”符号，型腔尺寸不断增+2A大,则取“+5z”，型芯尺寸不断减小则取“-z”,中心距尺寸取“2”。现取3。3 .模具的磨损量：实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公1 A差的7,对于大型塑件则取7以下。另外对于型腔底面(或型芯端面)，因为脱模方向垂直，故磨损量5c=0。4.塑件的收缩率：塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。CSmax+Smin3.0+1.0S=2 =2%=2%5.模具在分型面上的合模间隙：由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.020.1mm。Lm=(1+0.5%)×65-3/4×0.52+04=65.32+04Lm=(l+0.5%)×47-34×O.52+04=47.23+04Lm=(1+0.5%)×60.6-3/4×0.52+04=60.36+04Lm=(1+0.5%)×17.5-3/4×0.52+04=17.58+04Lm=(1+0.5%)×44-3/4×0.52+04=44.24+04Lm=(1+0.5%)×32-3/4×0.52+04=32.16+04Lm=(1+0.5%)×7-3/4×0.52+04=7.035+04Lm-(1+0.5%)×6-3/4×0.52+04=6.03+04Lm=(1+0.5%)×2.4-3/4×0.52+04=2.42+04Lm=(1+0.5%)×10-3/4×0.52+04=10.05+04式中L为塑件外形最大尺寸mm；K为塑件的平均收缩率0.005；为塑件的尺寸公差mm；为模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3-1/4；H为塑件高度方向的最大尺寸mmo4 .模具加热和冷却系统的设计在注射成型加工生产的过程中，设计制造的模具装置温度会对成型加工生产所得塑件产品的质量产生较为直接的影响，会影响塑件产品的收缩率，若模具温度不合理，塑件产品在很大程度上上会发生翘曲变形等不良情况，同时模具温度还会对注射成型加工生产的生产效率产生影响，故合理设定模具装置温度在生产实践中有着较为重要的作用。而成型加工生产所得塑件产品的冷却时间占据大部分的注射成型加工生产周期，占比可得80%o设计制造模具装置的温度调节系统具有的主要作用如下：L相对较低的模具装置温度能够使得成型加工生产所得塑件产品的收缩率在一定程度上显著降低。2 .让整套模具装置保持相对较为均匀的温度，能够在一定程度上有效缩短冷却时间，加快注射成型加工生产的效率，还能够使得成型加工生产所得塑件产品发生翘曲变形的情况在一定程度上显著降低。3 .若成型加工生产所用的材料是结晶性聚合物，将设计制造模具装置的温度适当提高，能够保证成型加工生产所得塑件产品具有相对较为稳定的尺寸，避免发生后结晶等不良现象，如此能够有效保证成型加工生产所得塑件产品的质量。塑料在生产过程中由于需要对熔融的塑料流体进行冷却，塑料制件不能有太高的温度(防止出模后制件发生翘曲，变形)冷却系统设计可按下式进行计算：设该模具平均工作温度为60。，用20。的常温水作为模具的冷却介质，其出口温度为30°,产量为(1分钟2模)1000gho求塑件在硬化时每小时释放的热量为Q3,查有关文献得ABS的单位热流量为Q2=314.3398.IJ/g,取Q2=350Jg:Q3=WQ2=1008ghX350Jh=356500J求冷却水的体积流量VV=WQlPcl(Tl-T2)=356500/60X1/1000X4.2-(30-20)=140cm3温度调节对塑件的质量影响主要表现在以下几个方面：变形尺寸精度力学性能表面质量在选择模具温度时，应根据使用情况着重满足制件的质量要求。在注射模具中溶体从200°C,左右降低到60°C左右，所释放的能量5%以辐射，对流的方式散发到大气中，其余95%由冷却介质带走，因此注射模的冷却时间只要取决与冷却系统的冷却效果。模具的冷却时间约占整个循环周期的2/3。缩短循环周期的冷却时间是提高是提高生产效率的关键。在冷却水冷却过程中，在湍流下的热传递是层流的1020倍。在次我选择湍流。冷却水道直径d/(mm)最低流量V/(ms)流量qv(mmin)81.1037.4X10图4-1模具冷却水路简图5 .注塑机有关参数的校核本模具的外形尺寸为400mm×500mm×40511un,HTF300J/TJ型注塑机模板最大安装尺寸是660mm×660mm。由于上述计算的模具闭合高度为405mm,HTF300J/TJ型注塑机的最小模具厚度为400mm,最大模具厚度为900mm。经查资料HTF300J/TJ型注塑机的最大开模行程S=600mm,满足式子SHl+H2+a+(510)S65mm式中：H1一制品所用的脱模距离；Hl=50mmH2一制品高度；H2=61mma取出浇注系统凝料必需的长度。a=165mm5.1 模具合模时校核250mm<530mm<660mm5.2 模具开模时校核250mm<405mm+230mm<660mm其中：80mm为模具的抽拔距。经校核HTF300J/TJ型注塑机能满足使用要求故可以采用。6 .绘制模具总装图和非标零件工作图6.1 本模具总装图和非标零件工作图见附图§Isr三B'三ssB.nii恋串XM,i图6-1模具装配图简图6.2 本模具的工作原理模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上。合模后，注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压，冷却后塑件成型，注塑完成。开模时动模部分随动模板一起渐渐将分型面打开，与此同时在斜导柱的作用下侧抽芯滑块从型腔中退出，完成侧抽芯动作。当分型面打开到80mm时，动模运动停止，在注塑机顶出作用下，推动顶杆运动将塑件顶出。合模时，随着分型面的闭合侧型心滑块，同时复位杆也对顶杆进行复位。结论时光如电，岁月如梭，大学四年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在学校中，我主要学的是理论性的知识，而实践性很欠缺，而毕业设计就相当于实战前的一次总演练。毕业设计不但把我以前学的专业知识系统的连贯起来，也使我在温习旧知识的同时也可以学习到很多新的知识；这不但提高了我们解决问题的能力，开阔了我们的视野，在一定程度上弥补我们实践经验的不足，为以后的工作打下坚实的基础。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学四年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在