1、地 球 大 学毕业设计（论文）题 目 基于 PROE 的骨架注塑模设计 姓 名 邢 小 强 专 业 材 料 成 型 及 控 制 工 程 学 号 09224623418 指 导 教 师 大 神 舟 指导教师职称 教 授 2013 年 6 月 3 日地球大学本科毕业设计论文基于 PRO/E 的骨架注塑模设计Design for Bobbin Plastic Mold Based on Pro/E学生姓名 邢小强 指导老师 大神舟 地球大学本科毕业设计论文摘 要本次设计主要是进行线圈骨架的模具设计。首先分析塑件工艺结构，了解塑件的技术要求，测量塑件尺寸，绘制塑件的零件图。选用 ABS 材料，设计出一
2、套一模二腔的塑料模具。设计过程中通过分析塑件制品的结构、性能，确定成型方案、导向机构、浇注系统、顶出机构、排气、冷却系统、以及如何选择模具钢种、模具标准件。 本套模具设计通过三维绘图软件 Pro/E 对其进行造型分析及建模并运用其插件 EMX生成标准模架及模具标准结构件。详细介绍了一套塑料模具设计的全部过程。 关键词：模具设计；线圈骨架；Pro/E.地球大学本科毕业设计论文IAbstractThis design is mainly about the bobbin of plastic mold design. Firstly ,we analysised the plastic parts
3、 structure, understand the technical requirements for plastic parts, measure the dimensions of the product , then work out a working drawing. we selected ABS as molding materials, design a two-cavity plastic mold. During the designing process ,We determined the programmer of the mold , the guidance
4、organization, filling system, lancing mechanism ,the exhauster, cooling system, and how to choose Mold steel and standard molding parts, by anglicizing the structure and the performance of the product.This set of mold design adopt three-dimensional software Pro/E to construct the product and analysi
5、s the geometry character, and use its plug-in components which called EMX to build standard mold base and standard components .This design recommend the whole process of a set of plastic mold designing.Key words: Mold design ; Bobbin; Pro/E.地球大学本科毕业设计论文II目 录文献综述 .- 1 -第一章、塑件工艺分析 .- 7 -1.1、塑件的原始材料分析
6、- 7 -1.2、塑件的结构、尺寸精度及表面质量分析 - 8 -1.2.1、结构分析 .- 8 -1.2.2、尺寸精度分析 .- 8 -1.2.3、表面质量分析 .- 8 -1.3、 明确塑件生产批量 - 8 -1.4、估算塑件的体积和重量 - 8 -1.5、分析塑件的成型工艺参数 .- 9 -第二章、确定模具结构方案 .- 10 -2.1、脱模原理 - 10 -2.2、确定型腔数量及布局形式 - 10 -2.3、选择分型面 - 11 -2.4、确定浇注系统与排气系统 - 11 -2.4.1、浇注系统形式 .- 11 -2.4.2、主流道设计 .- 11 -2.4.3、分流道设计 .- 12
7、-2.4.4、浇口的设计 .- 12 -2.4.5、排气系统 .- 13 -2.5、选择推出方式 - 13 -第三章、模具设计的有关计算 .- 14 -3.1、型芯和型腔工作尺寸的计算 - 14 -3.2、侧壁厚度与推板厚度的计算 - 15 -3.2.1、侧壁厚度 .- 15 -3.2.2、推板厚度 .- 15 -3.3、斜导柱等侧抽芯有关计算 - 15 -3.3.1、斜导柱的设计与计算 .- 15 -3.3.2、斜滑块（型腔）的设计 .- 17 -地球大学本科毕业设计论文III3.3.3、楔紧块的设计 .- 18 -3.3.4、导滑条的设计 .- 18 -3.4、冷却与加热系统 - 18 -
8、第四章、选择模架 .- 20 -4.1、初选注射机 - 20 -4.1.1、浇注系统重量 .- 20 -4.1.2、注射压力 .- 21 -4.2、选标准模架 - 22 -第五章、校核注射机 .- 24 -5.1、注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 - 24 -5.2、开模行程的校核 - 24 -5.3、模具在注射机上的安装 - 24 -第六章、推出机构的设计与校核 .- 25 -6.1、推件力的计算 - 25 -6.2、推杆的设计 - 25 -6.2.1、推杆的直径计算 .- 25 -6.2.2、推杆压力校核 .- 26 -6.3、推板强度校核 - 26 -结束语 .- 27 -参考文
9、献 .- 28 -地球大学本科毕业设计论文- 0 -文献综述一、课题简介本课题的产品为常用的线圈骨架，为中等难度的塑料模具。该塑料骨架总体形状为回转体，整体尺寸很小，需要大批量生产，为了提高生产率，降低成本，故采用模具成批注射生产。因该塑件有凹槽，所以模具必须采用左右开模，利用二根 斜导柱上下开模带动斜滑块左右移动，由二块相同的斜滑块组成型腔，采用推板推出机构，完成分模后由推板顶出塑件。该模具采用普通浇注系统，由于二型腔模，必须设置分流道，用潜伏式浇口形式从零件内部进料，利用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端利用分型面间隙排气。本模具采用楔紧块与定模板制成一体的整体式结构，牢固可靠性大
10、。利用导滑条导滑。选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS 塑料）为骨架的材料。通过对模具设计的系统学习，掌握了采用热塑性塑料在注塑成型工艺过程中的要求，了解了各种模具的结构特点及模具设计过程的计算方法。结合所学的机械加工知识，金属材料成型及热处理的知识，根据具体情况来选择模具加工工艺。二、模具在现代工业中的地位模具行业是制造业的重要组成部分，具有广阔的市场前景。目前全世界的模具年产值在 650 亿美元左右，我国的模具年产值为 40 亿美元左右，据估计到 2005 年我国模具产值将达到 460 亿人民币。目前我国一般模具的 30%，中高档模具的一半以上还依赖进口（其中注塑模占有很大的比例） 。
11、由此可见，模具（特别是注塑模具）制造业的落后在某种程度上已经成为阻滞我国制造业发展的瓶颈所在。开发和引进先进制造技术是改变我国注塑模具制造业相对落后和市场需求快速增长的重要途径。先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其应用于产品的设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争力的制造技术的总称。先进制造业正在急剧地改变着传统制造业的产品结构和生产模式，注塑模具制造业也不例外。地球大学本科毕业设计论文- 1 -3、注塑模具制造的特点1.型腔及型芯呈立体型面。塑件的外部和内部形状是由
12、型腔和型芯直接成型的，这些复杂的立体型面加工难度比较大，特别是型腔的盲孔型内成型表面加工，如果采用传统的加工方法，不仅要求工人技术水平高、辅助工夹具多、刀具多，而且加工的周期长。2.精度和表面质量要求高，使用寿命要求长。目前一般塑件的尺寸精度要求为IT67，表面粗糙度 Ra0.20.1m，相应的注塑模具零件的尺寸精度要求达到 IT56，表面粗糙度 Ra0.1m 以下。激光盘记录面的粗糙度要达到镜面加工的水平的 0.020.01m这就要求模具的表面粗糙度达到 0.01m 以下。长寿命注塑模具对于提高高效率和降低成本是很必要的，目前注塑模具的使用寿命一般要求 100 万次以上。精密注塑模要用刚度大
13、的模架，增加模板的厚度，增加支承柱或锥形定位元件以防止模具受压力后产生变形，有时内压可以达到 100MPa。顶出装置是影响制品变形和尺寸精度的重要因素，因此应该选择最佳的顶出点，以使各处脱模均匀。高精度注塑模具在结构上多数采用镶拼或全拼结构，这要求模具零部件的加工精度、互换性均大为提高。3.工艺流程长，制造时间紧。对于注塑件而言，大多是与其它零部件配套组成完整的产品，而且在很多的情况下都是在其它部件已经完成，急切等待注塑件的配套上市。因为对制品的形状或尺寸精度要求很高，加之由于树脂材料的特性各异，模具制造完成后，还需要反复地试模与修正，使开发和交货的时间非常紧张。4.异地设计、异地制造。模具制
14、造不是最终目的，而是由用户提出最终制品设计，模具制造厂家根据用户的要求，设计制造模具而且在大多数情况下，制品的注射生产也在别的厂家。这样就造成了产品的设计、模具设计制造和制品的生产异地进行的情况。5.专业分工，动态组合。模具生产批量小，一般属于单件的生产，但是模具需要很多的标准件，大到模架，小到顶针，这些不能也不可能只由一个厂家单独完成，且制造工艺复杂，普通设备和数控设备使用极不均衡。四、模具制造技术的发展方向基于以上模具制造的五个特点，对现代模具制造业提出了相应的要求。当前模具制造的发展方向主要表现为以下五个方面：地球大学本科毕业设计论文- 2 -1.从一般的机加工方法，发展至采用光机电相结
15、合的数控电火花成形、数控电火花线切割以及各种特殊加工相结合，例如电铸成形、粉末冶金成形、精密铸造成形、激光加工等。从而可以加工出复杂的型腔和型芯，以及保证较高的加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度可达到1.5m，加工表面粗糙度可达到 Ra0.004m，基本上达到了精面要求。2.先进的技术支持条件。模具的服务对象主要是电器、汽车厂家，产品的更新换代快，而且模具的设计已经从二维发展为三维，实现了可视化设计，不但可以立体、直观地再现尚未加工出的模具体，真正实现了 CAD/CAM 一体化，而且三维设计解决了二维设计难于解决的一些问题，诸如：干涉检
16、查、模拟装配等。模具快速制造技术。当前快速制造有三个发展方向：分别是基于并行工程的注塑模具快速制造、基于快速原型技术的注塑模具快速制造和高速切削技术。3.高速切削技术（High Speed Machining）的应用。高速切削技术制造模具，具有切削效率高，可明显缩短机动加工时间，加工精度高，表面质量好，因此可大大缩短机械后加工、人工后加工和取样检验辅助工时等许多优点。在某注塑模的高速铣削中，材料硬度为 5658HRC，原来采用电火花加工（EDM） ，每个零件需时 90min，采用直径为 12mm 球头铣刀，主轴转速 1500r/ min、工作台进给1500r/ min 进行高速加工，加工每个零
17、件只需 5min，工效提高了 18 倍。今后，电火花成形加工应该主要针对一些尖角、窄槽、深小孔和过于复杂的型腔表面的精密加工。高速成切削加工在发达国家的模具制造业中已经处于主流地位，据统计，目前有 85%左右的模具电火花形加工工序已被高速加工所取代。但是由于高速切削的一次性设备投资比较大，在国内，高速成切削与电火花加工还会在较长时间内并存。模具的高速切削中对高速切削机床有下列技术要求：主轴转速高，功率大；机床的刚度好；主轴转动和工作台直线运动都要有极高的加速度。由于高速切削时产生的切削热和刀具的磨损比普通速度切削高很多，因此，高速刀具的配置十分重要，主要表现为：刀具材料应硬度高、强度高、耐磨性
18、好，韧度高、抗冲击能力强，热稳定和化学稳定性好；必须精心选择刀具结构和精度、切削刃的几何参数，刀具与机床的连接方式广泛采用锥部与主轴端面同时接触的 HSK 空心刀柄，锥度为 1：10，以确保高速运转刀具的安全和轴向加工精度。型腔的粗加工、半精加工和精加工一般采用球头铣刀，其直径应小于模具型腔曲面的最小曲率半径；而模具零件的平面的粗、精加工则可采用带转位刀片的端铣刀。地球大学本科毕业设计论文- 3 -4 发展新的塑料模具材料及模具表面技术。主要是发展易加工、抛光性好的材料，预硬易切削钢（一般 2835HRC 之间)、耐蚀钢、硬质合金钢以及时效硬化型钢、冷挤压成型钢。表面工程可以弥补模具材料的不足
19、，降低模具材料的研发及加工的费用。近年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉淀技术（PVD） 、化学气相沉淀技术（CVD） 、热喷涂技术等新的表面技术，而传统的表面技术（如热扩散、电镀）也有很大的完善与发展，如电镀技术已经发展到复合电镀技术。5 基于信息注塑模具的制造新模式。与注塑模具制造活动有关的信息包括产品的信息和制造信息。现代制造过程可以看作是原材料或毛坯所含的信息量的增值过程，信息流驱动将成为制造业的主流。它包括两个层面：一是通过企业内部的局域网，完成模具报价、人员的安排、制品原始数据、模具加工工艺、质量检测、试模具与交付等任务；二是通过企业外部的互联网完成企业与用户、与外协企业
20、之间的信息交换，这种制造方式必须通过动态联盟（Virtual Organization）这种新的生产模式来实现的。动态联盟分三层：紧密层、合作关系层和松散层。五、新兴特殊注射成型技术对模具制造的发展要求注射成型技术作为塑料加工成型方法中最重要的方法之一，已经得到相当广泛的应用。据统计，注塑制品约占整个塑料制品的 20%30%，而在工程塑料中有 80%以上的制品是采用注塑成型加工的。但随着塑料制品应用的日益广泛，不同的领域对塑料制品的开头精度、功能成本等方面提出了很多更高的要求，因此在传统注塑成型技术的基础上,又发展了许多特殊的新兴注塑成型技术，如低压注射成型、熔芯射击成型、装配注射成型、磁场定
21、向注射成型、单色多模注射成型、气体辅助注射成型、薄壳注射成型技术等。因些必须改变注塑模具的设计和制造体系，才能够满足成型要求。另外，随着微机电系统的产业生命线的进展，微细型注塑模具设计与制造技术的研究近年来得到了人们的重视，随着 MEMS 产业化的进程，微注塑成型技术有着巨大的潜力和发展空间。微型注塑成型通常用于医疗、电信、计算机、电气等领域，医疗和电子器械越来越小型化，因此对人们希望制件可以做得越来越小。微型注塑成型有许多优点，如工模具的成本可以更低，而且原料的成本也大大的降低，研究适合微型注塑模具和微型注塑机的成型理论和制造方法，寻找和研制适合微型塑料制件生产的塑料原料，以及开发相应的检测
22、仪器设备，已经成为目前国内外的研究热点。地球大学本科毕业设计论文- 4 -六、CAD/CAM 技术概述CAD/CAM 即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术。一般讲,一个完整的CAD/CAM 系统是由计算机、外围设备及附加生产设备等硬件和控制这些硬件运行的指令、程序即软件组成。CAD/CAM 技术经过几十年的发展，先后走过大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的 CAD/CAM 软件。现在，工作站和微机平台 CAD/CAM 软件已经占据主导地位，并且出现了一批比较优秀、比较流行的商品化软件。七、
23、CAD/CAM 系统的发展方向CAD/CAM 软件的功能将不断得到完善和优化,逐步实现 CAD/CAM 无缝整体化集成。具体体现在以下几方面。 1、CAD/CAM 技术应与多媒体技术更好的结合 CAD/CAM 技术应与多媒体更好的结合,增强使用的灵活性。未来的人机交互界面将会更加友善和方便,还可引入触摸式、声控式等各种操作方式。2、CAD/CAM 系统应具有高度的开发性 CAD/CAM 系统的开放性主要体现在系统的工作平台、用户接口、应用开发环境及与其他系统的信息交换等方面。现在市场上的 CAD/CAM 产品一般都会为用户提供二次开发环境,方便用户订制自己的 CAD/CAM 系统,具有较好的开
24、放性。3、CAD/CAM 系统应具备更好的集成性 集成就是向企业提供 CAD/CAM 一体化的解决方案,企业中各个环节不可分割,统一考虑。企业的整个生产过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。4、CAD/CAM 系统应具备更强的智能性智能化设计功能是未来 CAD/CAM 软件的一个重要标志。CAD/CAM 系统将包括专家系统、经验储存、智能库、推理规则和自动学习功能。软件开发要将产品设计加工过程直接与系统相结合,使用户轻松完成工作任务。地球大学本科毕业设计论文- 5 -八、CAD/CAM 技术在企业中的应用前景 CAD/CAM 技术给企业带来了全面的、根本的变革,使传统的企业设计与制造发
25、生了质的飞跃,在全国范围内受到普遍重视和广泛应用。企业要想进一步跟上时代步伐,CAD/CAM必须要把握好正确的发展方向。 在 CAD/CAM 软件的选用上,坚持高、中、低并存。高档 CAD/CAM 软件实现了CAD、CAE(计算机辅助工程分析)、CAPP(计算机辅助工艺过程设计)、CAM、PDM(产品数据管理)和 PPC(生产计划与控制)等技术的高度集成,能实现设计制造及生产管理的一体化。这类高档的 CAD/CAM 软件,典型的有 Pro/Engineer、CATIA 等国外开发的软件。中、低档CAD/CAM 软件只具备部分功能,但是由于成本低、实用性强,易学易用,所以大部分企业都具备应用条件
26、。加大创新力度,不断开发具有特色的 CAD/CAM 软件。开发 CAD/CAM 软件的目的应用CAD/CAM 技术,科研单位不仅要紧跟时代潮流,加快 CAD/CAM 软件的二次开发步伐,同时要结合国情、遵守各国规范,面向国内企业发展的需要,加大创新力度。九、CAD/CAM 技术在国内的应用综合来看,CAD/CAM 技术的在国内的应用主要有以下几个特点: (1)起步晚、市场份额小 我国 CAD/CAM 技术应用从 20 世纪 80 年代开始,经过四十多年的发展，与发达国家还有很大的差距。有些小企业由于经济实力不足、技术人员缺乏,CAD/CAM 技术还不能够完全应用到生产实践中。国内研发的 CAD
27、/CAM 软件在包装和功能上与发达国家还存在差距,市场份额小。 (2)应用范围窄、层次浅 CAD/CAM 技术在企业中的应用在 CAD 方面主要包括二维绘图、三维造型、装配造型、有限元分析和优化设计等。其中 CAD 二维绘图技术在企业应用情况较好,这一方面得益于国家大力推进“甩图板”工程,另一方面是由于二维绘图技术解决的是所有企业的共性问题。(3)功能单一、经济效益不突出 CAD/CAM 技术在企业中的应用只是单元的智能技术应用，是从企业生产的几个侧面来提高效率。功能分散的 CAD/CAM 技术其效果是有限的，只有将 CAD、CAPP、CAM、PDM 等技术集成在一起,综合应用在设计与制造生产
28、的过程中，才能产生显着的经济效益。地球大学本科毕业设计论文- 6 -第一章、塑件工艺分析1.1、塑件的原始材料分析该材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS塑料），骨架塑件如图1：地球大学本科毕业设计论文- 7 -图 1 骨架塑件ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成，收缩率为 0.3%0.8% 。ABS 无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。从使用性能上看，该塑料具有极好的抗冲击强度，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。从成型性能上看，该塑料在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前
29、应进行干燥处理； ABS 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在 6080。1.2、塑件的结构、尺寸精度及表面质量分析1.2.1、结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为回转体，在一个直径为 38 高为 17 的圆柱中m间有一个直径为 16 高为 11 和一个直径为 19 高为 6 的台阶孔，然后留壁厚m为 1.5 。该塑件有凹槽，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。1.2.2、尺寸精度分析该塑件所有尺
30、寸的精度为 IT4 级，对塑件的尺寸精度要求不高，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从塑件的壁厚上来看，该塑件的所有壁厚均匀，都为 1.5 ，有利于塑件的成型。m1.2.3、表面质量分析对该塑件表面没有什么要求，故比较容易实现。综合以上分析，注射时在工艺参数控制的好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。1.3、 明确塑件生产批量该塑件要求大批量生产。地球大学本科毕业设计论文- 8 -1.4、估算塑件的体积和重量按照图 2 塑件各部分体积近似计算：3218.97014.3Vm总165322 45.6)-(.3 80129.4V32m .18.故塑件的体积为： 33cm 4.0406.21.5
31、-680.-45.70.3-19. 塑件重量为 g 41v GS式中 为塑料密度(ABS 的密度 )37.cm图 2 塑件各部分体积1.5、分析塑件的成型工艺参数干燥处理：ABS 材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090C 下最少干燥 2 小时。材料温度应保证小于 0.1%。 熔化温度：210280；建议温度：245。 模具温度：2570。 （模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低） 。 注射压力：5070MPa。 注射速度：中高速度。根据塑件形状及尺寸采用一模二件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情地球大学本科毕业设计论文- 9 -况，参考模具设
32、计手册初选螺杆式注射机：XSZ60。第二章、确定模具结构方案2.1、脱模原理制品为骨架。该模具采用斜导柱抽心机构来实现垂直分型动作。锁紧锲与定模板做成整体，确保凹模滑块 14 的定位锁紧。工作原理模具分流道与侧浇口开设在垂直分型面 IIII 上，并由骨架凸翼腔底进料。开模时，II 分型面分型，斜导柱 3 带动凹模滑块 14 做 IIII 垂直分型面分型。最后，由推板4 推出塑件制品。如图 3：图 3 模具结构原理图2.2、确定型腔数量及布局形式该塑件在注射时采用一模二件，即模具需要二个型腔。综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素拟采取图 4 所示的型腔排列方式。 地球大学本科毕业设计论文-
33、 10 -图 4 型腔排列方式2.3、选择分型面确定分型面位置如图 5：图 5 分型面位置2.4、确定浇注系统与排气系统2.4.1、浇注系统形式采用普通浇注系统，由于二型腔模，必须设置分流道，用潜伏式浇口形式从零件内部进料，利用分型面间隙排气。2.4.2、主流道设计根据塑料模具设计手册初步得 XSZ60 型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端孔径： ；m 4d0喷嘴前端球面半径： ；12R地球大学本科毕业设计论文- 11 -根据模具主流道与喷嘴的关系：m 2)(1R0.5d取主流道球面半径： ； 3取主流道的小端直径 ；为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为 ，取 ，624经换
34、算得主流道大端直径为 。m8D2.4.3、分流道设计2.4.3.1、分流道的形状和尺寸分流道的形状和尺寸应根据塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速度、分流道的长度等因数来确定。本塑件的形状不复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的形状长度较短，为了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道，查表 5-40(塑料模具设计手册)得 。m 2.5R2.4.3.2、分流道的表面粗糙度由于分流道与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 Ra取 左右，这可增加对外层塑料熔体的阻1.6力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。2.4
35、.4、浇口的设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用潜伏式浇口较为理想，如图 6。设计时在模具结构上采取瓣合式型腔，潜伏式浇口的锥角取 。201图 6 潜伏式浇口示意图地球大学本科毕业设计论文- 12 -查表 5-45(塑料模具设计手册)选尺寸为直径 ,试模时修正。m 12.4.5、排气系统该模具为小型模具，可利用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端。2.5、选择推出方式该塑件为簿壁塑件，综合各个因素，选定为推板推出机构，如图7。为了防止推板刮伤凸模，推板内孔应比凸模成型部分大 外，将凸模和推板的配合做m 25 0.成锥面，以防止因推板偏心而出现飞边，其单边斜度 左右为易。1图7 顶
36、出方式地球大学本科毕业设计论文- 13 -第三章、模具设计的有关计算3.1、型芯和型腔工作尺寸的计算查表塑料模设计手册表 1-4 塑料ABS收缩率：0.3%0.8%。平均收缩率： 0.5%.8)/2.30(S计算如下表：类别 尺寸类型 塑件尺寸计算公式型腔或型芯的工作尺寸38 087.1322 3.096219 7.48径向尺寸的计算1.5ZZSMLL0043)1()( 0.18 053.9476 7.0型腔的计算 深度尺寸的计算 1.5ZZSMH0032)1()( 4.3116 067.219 03.9径向尺寸的计算 1.50043)1()( ZZSMLL4.16 07.6深度尺寸的计算11
37、0032)1()( ZZSMhh06.8型芯的计算型芯中心距尺寸60 2)(ZSL5.3地球大学本科毕业设计论文- 14 -3.2、侧壁厚度与推板厚度的计算3.2.1、侧壁厚度该型腔为组合式。因此，型腔的强度和刚度按组合式进行计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可以参考经验推荐数据。查塑料成型工艺与模具设计 表6.10型腔侧壁厚表，取 。mS203.2.2、推板厚度347.0EprH其中查， ， 可取制品轴向尺寸公差的 1/10，取 ，pMPa51.2 m03.由表 4.1 取 。305403.1.287Hcm363.3、斜导柱等侧抽芯有关计算3.3.1、斜导柱的设计与计算斜导柱的倾斜角 取 。
38、5.2则脱模力的计算为： )k(1m(2fLSErFt 脱模力（推出力）（ ）t N塑料弹性模量（ ，ABS塑料取 ）E2c2510.2cmN塑料的平均成型收缩率（ ）Sm包容凸模的长度（ ）Lc塑料与刚的摩擦系数（ABS塑料取0.2）f塑料的帕松比（取0.3）m地球大学本科毕业设计论文- 15 -rtk2塑料平均壁厚( )tcm圆柱半径( )r )2.0(187.530(1.29.2tF（ ）7.3N查塑料成型工艺与模具设计表9.1 取 。KNFw10再查表9.2 得 md16在斜导柱的设计中斜导柱采用了理论上最佳的斜角： ，直径取 。5.2m16先计算抽心距： rRS)32(2抽其中： 塑
39、件的大圆盘半径塑件的最小的腰部外圆半径r)32(5.912抽S46m然后在CAD里根据抽心距算出斜导柱的长度，如图8：地球大学本科毕业设计论文- 16 -图 8 斜导柱长度的计算其强度校核： cos抽弯 F其中：斜导柱所受的弯曲力（ ）弯 N抽拔力（ ）抽F斜导柱的斜角N8.150.2cos973抽弯，所以斜导柱强度合格。wF弯3.3.2、斜滑块（型腔）的设计 斜滑块设计如图9：地球大学本科毕业设计论文- 17 -图9 斜滑块3.3.3、楔紧块的设计本模具采用楔紧块与定模板制成一体的整体式结构。如图10图10 楔紧块3.3.4、导滑条的设计导滑条的设计如图11：图11 导滑条斜滑块的导滑长度不
40、能太短，一般应保证滑块在完成抽拔动作后，留在导滑条中的长度不小于有效长度的 ，经计算，该滑块在完成抽拔动作后留在导滑条中的长度为32，总的有效长度为 ，所以导滑条的长度足够。m5.47m5.63.4、冷却与加热系统本塑件在注射成型时不要求有太高的模温，所以在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下计算设定模具平均工作温度为 50，用常温 20的水作为模具冷却介质，其出口温度为30，产量为（初选每二分钟一套） 。hkg257.0故冷却水体积流量：地球大学本科毕业设计论文- 18 -)(6021TcMqV式中：冷却水体积流量，（ ）min3单位时间注射人模具内的树脂质量，（ ）hkg单位时间
41、内树脂在模具内释放的热量，（ ，ABS 为q J）J/kg1043 5冷却水的比热容，（ ）cJ冷却水的密度，（ ）3mk冷却水出口处温度，（）1T冷却水进口处温度，（）2)203(104605735Vmin1查表可知所需的冷却水道直径非常小。由上述计算可知，因为模具每分钟所需的冷却水体积流量很小，故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。地球大学本科毕业设计论文- 19 -第四章、选择模架为了方便加工热处理，其型腔镶块可分为两部分。如图12：图12 型腔镶块4.1、初选注射机4.1.1、浇注系统重量单件塑件重量 gMs284.注射机额定注射量 Gb，每次注射量不超过最大注射量的 80%即
42、 sj0.8n式中 型腔数浇注系统重量( )jGg塑件重量( )s注射机额定注射量( )b浇注系统估算结果：321 57.m40).(3V28.6地球大学本科毕业设计论文- 20 -323 8.47152mV33j cm 2.06 0660.7. 浇注系统重量 g2.9Gj设 则得：2n0.8jsbg14.3924总质量： gM1满足注射量： 8.0塑 件机 V式中 额定注射( )机V3cm-塑件与浇注系统凝料体积和（ ）塑 件 3cm33625.18.01.c塑 件机或满足注射量 .塑 件机 MgM5.178.04.塑 件机4.1.2、注射压力 成 型注 P查塑料模具设计手则表 1-8 AB
43、S塑料成型时的注射压力 MpaP28106成 型锁模力： pFP锁式中地球大学本科毕业设计论文- 21 -塑料成型时型腔压力ABS塑料的型腔压力，取 p Mpa30浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在分型F面上的投影面积 221874.36m387.)210(285KNpF566.743根据以上分析与计算,根据塑料注射机技术规格表4.2塑料成型工艺与模具设计选用XSZ60型注射机。注射机XSZ60有关技术参数如下:模具锁模力： 400KN模板最大开合模行程 180 m模具最大厚度 200模具最小厚度 70喷嘴圆弧半径 12喷嘴孔直径 4 m动、定模板尺寸 330 440
44、拉杆空间 3004.2、选标准模架根据以上分析计算型腔尺寸及斜导柱位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。查塑料成型工艺与模具设计表 7-4 选用：A4型(GB/T12556-90)定模底板厚： 20 m定模板厚： A=32 滑块厚度： 17 推板厚度: 16 动模板厚: B=25 m动模垫板厚： 32 垫块厚度: C=50 下模座厚： 20 模具厚度：H模=A+B+C+20+16+32+20=195 m地球大学本科毕业设计论文- 22 -模具外形尺寸： 160200195 m地球大学本科毕业设计论文- 23 -第五章、校核注射机5.1、注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核由于在初选注射机和标准模架时是根据以上四个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、模具厚度不必进行校核，已符合所选注射机要求。5.2、开模行程的校核注射机最大行程S)105(2浇件 h式中塑料制品高度(mm)；件浇注系统高度(mm)。浇h m841072)105(2浇件S=184mm 84mm故满足要求。5.3、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。
