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開關(guān)外殼的注塑模設(shè)計(jì)開關(guān)外殼的注塑模設(shè)計(jì)學(xué)院：工學(xué)院學(xué)院：工學(xué)院姓名：李蒙蒙姓名：李蒙蒙學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：20101131專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)老師：賴曲芳指導(dǎo)老師：賴曲芳摘要摘要n 塑件工藝性分析n 成型設(shè)備的選擇n 成型零件的設(shè)計(jì)n 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)n 模具的整體設(shè)計(jì)n 模具的工作過程一、塑件工藝性分析一、塑件工藝性分析1、開關(guān)外殼 塑件所使用的材料為ABS，該材料有較好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性。成型加工和機(jī)械加工較好。2、產(chǎn)品的要求、產(chǎn)品的要求 1、要有較好的耐磨性，表面要光滑，不能出現(xiàn)熔接痕。2、要保證產(chǎn)品的成型質(zhì)量與性能。二、注塑機(jī)的選擇二、注塑機(jī)的選擇n 產(chǎn)品的體積為4408.91mm3，澆注系統(tǒng)的凝料大約為塑件體積的0.21倍，由于產(chǎn)品的體積過小，考慮到經(jīng)濟(jì)性能采用一模四腔。根據(jù)公式選擇注射機(jī)的最大注射量：KV注4V件+V廢式中：K=0.8可以得到：V注33.0668cm3所以初選注射量為60cm3的注射機(jī)XZ-60/40。三、成型零件設(shè)計(jì)三、成型零件設(shè)計(jì)n 根據(jù)產(chǎn)品尺寸的規(guī)格，初選標(biāo)準(zhǔn)模架為250250mmn 由于該產(chǎn)品側(cè)面上有孔，所以必須采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。成型零件成型零件 采用這樣的型芯設(shè)計(jì)有利于節(jié)約材料和方便熱處理。四、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)四、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 側(cè)抽芯采用斜導(dǎo)柱與滑塊的機(jī)構(gòu)，側(cè)型芯與滑塊用銷連接，開模時(shí)在斜導(dǎo)柱的作用下，側(cè)型芯隨滑塊抽出。五、模具的整體設(shè)計(jì)五、模具的整體設(shè)計(jì) 根據(jù)塑料注射模中小型模架GB/T 12556.1-1990來(lái)選擇模架，模具的整體結(jié)構(gòu)如下圖：六、模具的工作過程六、模具的工作過程 模具合模后，注射機(jī)將塑料通過噴嘴進(jìn)入到模具的型腔中，然后通過保壓和冷卻后開模，滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下在導(dǎo)滑槽上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)側(cè)型芯抽離，然后頂桿頂出塑件與凝料，取出后合模，模具工作過程結(jié)束。謝謝各位老師摘要
本設(shè)計(jì)是開關(guān)外殼的注射成型設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)塑件的分析，設(shè)計(jì)合理的型芯、型腔以及模架，然后整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠滿足模具生產(chǎn)要求的一個(gè)設(shè)計(jì)。
本裝置主要包括模具的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零部件的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)以及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的開關(guān)外殼在側(cè)面是有孔的，所以要增加一個(gè)側(cè)抽芯的機(jī)構(gòu)。要保證塑件的質(zhì)量和技術(shù)要求，要對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
因?yàn)殚_關(guān)外殼的表面要求光滑，不能出現(xiàn)痕跡，所以腳銬的形式選擇為潛伏式澆口，由于塑件本身的體積比較小，所以設(shè)計(jì)成一模四腔的機(jī)構(gòu)，可以提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能，側(cè)抽芯采用斜導(dǎo)柱與滑塊的方法，可以有效的進(jìn)行操作。通過各個(gè)機(jī)構(gòu)的配合，來(lái)完成對(duì)整個(gè)塑件的加工。
關(guān)鍵詞：塑件 注射成型 側(cè)抽芯
I
Abstract
This design is a switch housing injection molding design, mainly through the plastic
parts of the analysis, design rational core, cavity and the mold, then the entire structure to meet the requirements of a well-designed mold.
This device includes the design of the mold gating system design, design molded parts, structural components design and launch mechanism. Because of the design of the switch housing to the side there is a hole, so to add a side core pulling institution. To ensure the quality and technical requirements of plastic parts to be designed for temperature control system.
Because the smooth surface of the switch housing requirements, can not appear trace, so the choice of the form of irons submarine gate, plastic parts due to the volume itself is relatively small, so designed as a four-cavity mold agencies can improve economic performance, side Pulling the slider with oblique pillar method can effectively operate. By incorporating the various agencies to complete the whole process of plastic parts.
Keywords: plastic；injection molding；core-pulling
目錄
摘要 I
Abstract II
1 塑件的工藝分析 1
1.1 材料性能 1
1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 1
1.3 ABS成型條件 1
2 成型設(shè)備的選擇 2
2.1 計(jì)算塑件的體積 2
2.2 注塑機(jī)的初步選擇 2
3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng) 4
3.1 型腔數(shù)量與排列方式 4
3.1.1 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔的數(shù)目 4
3.1.2 塑件在模具中的位置 4
3.2 分型面的選擇與澆注系統(tǒng) 4
3.2.1 分型面及其選擇 4
3.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5
3.2.3 主流道的設(shè)計(jì) 5
3.2.4 分流道的設(shè)計(jì) 6
3.2.5 澆口的設(shè)計(jì) 6
3.2.6 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 6
3.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
4 成型零部件的設(shè)計(jì) 8
4.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 8
4.3 成型零部件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算 10
5 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 11
5.1 支撐零部件的設(shè)計(jì) 12
5.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
6 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
6.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 13
6.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 13
6.3 確定推出機(jī)構(gòu)的類型 13
6.4 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 14
7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 15
7.1 抽芯距的確定 15
7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 15
7.2.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 15
7.2.2 側(cè)滑塊的設(shè)計(jì) 16
7.2.3 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 16
7.2.4 楔緊塊的設(shè)計(jì) 16
7.2.5 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計(jì) 16
8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17
8.1 溫度對(duì)模具影響 17
8.2 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 17
9 模具整體設(shè)計(jì) 17
9.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的設(shè)計(jì) 18
9.2 模具厚度校核 19
總結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 23
致謝 24
1 塑件的工藝分析
1.1 材料性能
開關(guān)外殼的所用材料是ABS，ABS是丙烯腈、丁二烯和乙烯的三元共聚物，ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚合物。密度為，抗拉強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，收縮率為。它將PS、SAN、BS的各種性能有效的統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。有較好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性，成型加工和機(jī)械加工較好。
1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析
該塑件尺寸偏小，整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單.多數(shù)都為曲面特征。
1.3 ABS成型條件
注射機(jī)類型：柱塞式、螺桿式均可
預(yù)熱 ：
料筒溫度 ：前段
中端
后端
噴嘴溫度 ：
模具溫度 ：
注射壓力 ：
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題目： 開關(guān)外殼的注塑模設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 工學(xué)院
姓 名： 李蒙蒙
學(xué) 號(hào)： 20101131
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)： 機(jī)制1004班
指導(dǎo)教師： 賴曲芳 職 稱：助理實(shí)驗(yàn)師
二0一四 年 五 月
摘要
本設(shè)計(jì)是開關(guān)外殼的注射成型設(shè)計(jì)，主要是通過對(duì)塑件的分析，設(shè)計(jì)合理的型芯、型腔以及模架，然后整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠滿足模具生產(chǎn)要求的一個(gè)設(shè)計(jì)。
本裝置主要包括模具的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、成型零部件的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)以及推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的開關(guān)外殼在側(cè)面是有孔的，所以要增加一個(gè)側(cè)抽芯的機(jī)構(gòu)。要保證塑件的質(zhì)量和技術(shù)要求，要對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
因?yàn)殚_關(guān)外殼的表面要求光滑，不能出現(xiàn)痕跡，所以腳銬的形式選擇為潛伏式澆口，由于塑件本身的體積比較小，所以設(shè)計(jì)成一模四腔的機(jī)構(gòu)，可以提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能，側(cè)抽芯采用斜導(dǎo)柱與滑塊的方法，可以有效的進(jìn)行操作。通過各個(gè)機(jī)構(gòu)的配合，來(lái)完成對(duì)整個(gè)塑件的加工。
關(guān)鍵詞：塑件 注射成型 側(cè)抽芯
I
Abstract
This design is a switch housing injection molding design, mainly through the plastic
parts of the analysis, design rational core, cavity and the mold, then the entire structure to meet the requirements of a well-designed mold.
This device includes the design of the mold gating system design, design molded parts, structural components design and launch mechanism. Because of the design of the switch housing to the side there is a hole, so to add a side core pulling institution. To ensure the quality and technical requirements of plastic parts to be designed for temperature control system.
Because the smooth surface of the switch housing requirements, can not appear trace, so the choice of the form of irons submarine gate, plastic parts due to the volume itself is relatively small, so designed as a four-cavity mold agencies can improve economic performance, side Pulling the slider with oblique pillar method can effectively operate. By incorporating the various agencies to complete the whole process of plastic parts.
Keywords: plastic；injection molding；core-pulling
目錄
摘要 I
Abstract II
1 塑件的工藝分析 1
1.1 材料性能 1
1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 1
1.3 ABS成型條件 1
2 成型設(shè)備的選擇 2
2.1 計(jì)算塑件的體積 2
2.2 注塑機(jī)的初步選擇 2
3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng) 4
3.1 型腔數(shù)量與排列方式 4
3.1.1 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔的數(shù)目 4
3.1.2 塑件在模具中的位置 4
3.2 分型面的選擇與澆注系統(tǒng) 4
3.2.1 分型面及其選擇 4
3.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5
3.2.3 主流道的設(shè)計(jì) 5
3.2.4 分流道的設(shè)計(jì) 6
3.2.5 澆口的設(shè)計(jì) 6
3.2.6 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 6
3.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
4 成型零部件的設(shè)計(jì) 8
4.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 8
4.3 成型零部件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算 10
5 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 11
5.1 支撐零部件的設(shè)計(jì) 12
5.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
6 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
6.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 13
6.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 13
6.3 確定推出機(jī)構(gòu)的類型 13
6.4 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 14
7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 15
7.1 抽芯距的確定 15
7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 15
7.2.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 15
7.2.2 側(cè)滑塊的設(shè)計(jì) 16
7.2.3 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 16
7.2.4 楔緊塊的設(shè)計(jì) 16
7.2.5 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計(jì) 16
8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17
8.1 溫度對(duì)模具影響 17
8.2 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 17
9 模具整體設(shè)計(jì) 17
9.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的設(shè)計(jì) 18
9.2 模具厚度校核 19
總結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 23
致謝 24
1 塑件的工藝分析
1.1 材料性能
開關(guān)外殼的所用材料是ABS，ABS是丙烯腈、丁二烯和乙烯的三元共聚物，ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚合物。密度為，抗拉強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，收縮率為。它將PS、SAN、BS的各種性能有效的統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。有較好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性，成型加工和機(jī)械加工較好。
1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析
該塑件尺寸偏小，整體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單.多數(shù)都為曲面特征。
1.3 ABS成型條件
注射機(jī)類型：柱塞式、螺桿式均可
預(yù)熱 ：
料筒溫度 ：前段
中端
后端
噴嘴溫度 ：
模具溫度 ：
注射壓力 ：
成型時(shí)間 ：注射：
高壓：
冷卻：
總周期：
2 成型設(shè)備的選擇
2.1 計(jì)算塑件的體積
經(jīng)過Pro/E對(duì)塑件的分析，可以得到件=4408.91。
澆注系統(tǒng)凝料的體積初步計(jì)算：
總=件（1+0.5）=6613.365。
澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不確定值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的倍來(lái)計(jì)算。
2.2 注塑機(jī)的初步選擇
塑件成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注射劑的容量，一般件< 0.8注，由于塑件的體積偏小，考慮到產(chǎn)品加工的經(jīng)濟(jì)性，暫定塑件為一模四腔。則
注>33066.8
其中注表示注射機(jī)的注射容量。
所以注射機(jī)的理論注射量要大于33.066，查模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)選擇理論注射量為60的注射機(jī)，型號(hào)為。
注射機(jī)的參數(shù)：
注射機(jī)的理論注射量：60
注射壓力：180
鎖模力：400
移模行程：250
最小摸厚：80
最大模厚：250
噴嘴球半徑：10
噴嘴口孔徑: 3
頂出直徑：
下面校核注射機(jī)的參數(shù)：
注射量：
注，符合條件
注射壓力校核：
注，塑件的注射壓力在，符合條件
鎖模力校核：
腔
式中 注射機(jī)的額定鎖模力，
腔注射時(shí)所需要的型腔壓力，
塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，
通過Pro/E分析可知投影面積為=1735.604，400
腔
腔,符合條件
模具厚度：
所設(shè)計(jì)的模具厚度為，小于模具的最大厚度
該注射機(jī)均滿足與設(shè)計(jì)的要求。
3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng)
3.1 型腔數(shù)量與排列方式
3.1.1 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔的數(shù)目
式中- 型腔的數(shù)目；
- 注射機(jī)最大的注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；
- 注射機(jī)的最大注射量，
- 澆注系統(tǒng)凝料量，
- 單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量，
得到
按照塑件的精度要求，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，型腔不宜過多，通常不超過4個(gè)，因?yàn)槎嘈颓浑y以使型腔的成型條件條件一致。所以取。
3.1.2 塑件在模具中的位置
圖3-1 模具中的位置
型腔在模具中的排布保證壓力均等，使塑料熔體能同時(shí)均勻地充填每一個(gè)型腔。考慮各方面因素，選擇第二個(gè)塑件在模具中的位置。
3.2 分型面的選擇與澆注系統(tǒng)
3.2.1 分型面及其選擇
分型面對(duì)模具的結(jié)構(gòu)形式有著重要的影響，不僅直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。
根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，分型面選在塑件最大尺寸處，這樣就利于模具的加工以及塑件的順利脫模，簡(jiǎn)圖如下：
圖 3-2 分型面
3.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。
3.2.3 主流道的設(shè)計(jì)
主流道大部分位于模具中心塑料熔體的的入口處，它的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和主流道凝料的順利拔出。由于主流道與塑料以及注射機(jī)噴嘴的接觸的次數(shù)比較多，所以部分常采用可拆卸更換的澆口套。如下圖：
圖3-3 澆口套
為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)稍大于注射機(jī)噴嘴直徑d，通常為D=d+（0.5~1）mm
主流道入口的球面半徑R2也應(yīng)大于注射機(jī)球頭半徑R1，
通常為R2=R1+（1~2）mm
經(jīng)計(jì)算：D=4mm R2=12mm
主流道內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8以下，澆口套常用T8A或T10A鋼材制作，經(jīng)過淬火洛氏硬度為50~55HRC。
3.2.4 分流道的設(shè)計(jì)
分流道的作用是改變?nèi)垠w的流向，使其均勻地分配到各個(gè)型腔，設(shè)計(jì)時(shí)要注意減少流動(dòng)過程中的熱量損失與壓力損失。常用的分流道有以下幾種形式：
圖3-4 截面形狀
截面的形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，從而減少熱量的損失，在上圖的截面中圓形流道截面的比表面積最小，所以選用圓形截面的流道。
對(duì)于大部分塑料，分流道截面直徑常取5 ~ 6mm。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動(dòng)狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一般Ra取1.6左右。
3.2.5 澆口的設(shè)計(jì)
澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道。它是澆注系統(tǒng)的主要部位。澆口的理想尺寸往往很難準(zhǔn)確的把握，在實(shí)際中澆口往往先取較小的尺寸，以便在以后試模時(shí)逐步加以修正。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，澆口的形式選擇為潛伏式澆口，這類澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設(shè)在模具的隱秘處，塑件的外表面不受損傷，保證了塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。
3.2.6 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)
冷料穴的作用是放置澆注系統(tǒng)中先注入的塑料，防止這些冷料注入型腔從而影響了熔體的充填速度和塑件的質(zhì)量。冷料穴的長(zhǎng)度通常為流道直徑d的1.5-2倍。
下面是模具拉桿的簡(jiǎn)圖：
圖3-4 拉料桿
采用Z字型拉料桿，公稱直徑.
3.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
為了保證塑料熔體順利的充滿型腔，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣順利的排出模外，如果氣體不能順利的排出模外，塑件就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。對(duì)于簡(jiǎn)單型腔的小型模具，可以利于推桿、活動(dòng)鑲件以及型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。
4 成型零部件的設(shè)計(jì)
構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。成型零件不僅要求有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，而且還要有合理的結(jié)構(gòu)和較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性。
4.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了節(jié)約材料和有利于熱處理，型芯、型腔都采用整體鑲塊式結(jié)構(gòu)，型芯型腔均采用螺釘來(lái)進(jìn)行固定.
4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算
型腔和型芯的徑向尺寸計(jì)算：
本產(chǎn)品使用ABS材料，是大批量生產(chǎn)的小型零件，此產(chǎn)品采用5級(jí)精度，屬于低精度制品，查表可知ABS材料的收縮率為0.003-0.006之間，所以塑料的平均收縮率=0.0045。具體計(jì)算如下：
型腔徑向尺寸計(jì)算：
式中 Lm- 模具型腔徑向基本尺寸；
LS- 塑件外表面的徑向基本尺寸；
-模具成型零件的制造誤差，取Δ/3；
系數(shù)x在塑件精度較低時(shí)取0.5，當(dāng)塑件尺寸較小、精度較高時(shí)一般取0.75。對(duì)于該塑件設(shè)計(jì)時(shí)要求x為0.5。
型芯徑向尺寸計(jì)算：
式中 -模具型芯徑向基本尺寸；
-塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸；
-模具成型零件的制造誤差，取Δ/3；
型腔深度和型芯高度尺寸計(jì)算：
式中 -模具型腔深度基本尺寸；
-塑件凸起部分高度基本尺寸；
-模具成型零件的制造誤差，取Δ/3；
式中 -模具型芯高度基本尺寸；
-塑件孔或凹槽深度尺寸
-模具成型零件的制造誤差，取Δ/3；
因?yàn)樗芗木热∥寮?jí)精度，根據(jù)塑料之間的公差數(shù)值表，塑件的基本尺寸所對(duì)應(yīng)的尺寸公差如下：
表4-1 基本尺寸對(duì)應(yīng)的偏差
基本尺寸
公差
基本尺寸
公差
型腔：寬度方向82.8；=0.0045
長(zhǎng)度方向91.15；
型芯：寬度方向=82.8；
長(zhǎng)度方向91.15；
型腔深度：=11；
型芯高度：=7.65；
型芯的表面粗糙度要求不需要那么高，一般取1.6，型腔的表面粗糙度將決定產(chǎn)品的外觀，因此要求較高，一般取0.8。
4.3 成型零部件的強(qiáng)度和剛度計(jì)算
塑料模具是在一定溫度和一定壓力下工作的，模具型腔受到的塑料熔體壓力的作用，必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度。如果型腔側(cè)壁和底板的厚度過小，就可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑件的版型甚至破壞。對(duì)于小型腔來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度不足為主要矛盾，計(jì)算型腔壁厚應(yīng)以滿足強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。壁厚的強(qiáng)度計(jì)算條件是型腔在各種受力形勢(shì)下受到的最大壓力值不得超過模具材料的許用應(yīng)力，即。所以計(jì)算公式如下：
型腔底板的厚度：
式中 -型腔內(nèi)熔體的壓力，，一般取
-型腔側(cè)壁邊長(zhǎng)
-型腔寬度
-凹模寬度
材料的許用應(yīng)力，一般取
計(jì)算得=，當(dāng)塑件比較小且型腔比較淺時(shí)，一般取25左右。
型腔壁厚尺寸：
表4-2 型腔壁厚尺寸
型腔內(nèi)壁短邊
型腔壁厚
40
25
根據(jù)塑件的短邊尺寸可得壁厚為25左右
5 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)
5.1 支撐零部件的設(shè)計(jì)
固定板：固定板在模具中起到安裝與固定成型零件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及推出脫模機(jī)構(gòu)等零部件的作用。為了保證固定零件的穩(wěn)定性，要求要有足夠的厚度和剛度以及強(qiáng)度，材料一般采用碳素結(jié)構(gòu)鋼。墊塊：墊塊的作用是在動(dòng)模支撐板與動(dòng)模座板之間形成推出機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)作空間。一般用中碳鋼制造。
5.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
? 定位作用：裝配過程中避免動(dòng)定模的錯(cuò)位，模具閉合后保證型腔形狀與尺寸精度
? 導(dǎo)向作用：動(dòng)定模接觸時(shí)，首先導(dǎo)向零件相互接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合承受一定的側(cè)向壓力
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是比較常用的一種形式，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和精度要求，選擇導(dǎo)柱的形式為帶頭導(dǎo)柱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。
圖5-1 導(dǎo)柱
導(dǎo)柱的端面一般制成半球形的部分，為了使導(dǎo)柱能順利的起到導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高出6-8mm。避免導(dǎo)柱未導(dǎo)準(zhǔn)方向而型芯先進(jìn)入型腔與其可能相碰而損壞。導(dǎo)柱表面要有較好的耐磨性，芯部堅(jiān)韌。所以多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理。導(dǎo)柱固定部分與模板之間一般采用H7/m6或H7/k6的過渡配合。
在型芯、型腔固定板上加工導(dǎo)柱導(dǎo)套時(shí)應(yīng)將兩塊板合在一起加工，以保證孔的同心度。
6 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成
推出機(jī)構(gòu)一般由推出機(jī)構(gòu)、復(fù)位和導(dǎo)向等三大原件組成。
6.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
? 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)
? 塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞
? 不損壞塑件的外觀質(zhì)量
? 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位
? 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠
6.3 確定推出機(jī)構(gòu)的類型
推出機(jī)構(gòu)要求是使塑件在推出過程中不受損壞，本模具采用一次推出機(jī)構(gòu)。
推桿的數(shù)量及結(jié)構(gòu)：
此塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用A型推桿，尾部采用臺(tái)肩固定。根據(jù)推桿布置的許可空間，塑件共采用12根推桿，其直徑為。
圖6-1 推桿
推桿的固定與配合：
下圖所示的推桿固定形式是最為常用的，在推桿固定板上制有臺(tái)階孔，將推桿裝入其中。這種形式強(qiáng)度高，不易變形。
圖 6-2 推桿的固定
推桿固定部分的配合如上圖所示，一般直徑為d的推桿，在推桿固定板上的孔應(yīng)為d+1mm，推桿臺(tái)階部分的直徑常為d+5mm，推桿固定板上的臺(tái)階孔為d+6mm。推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用H8/f7-H8/f8的間隙配合，推桿的材料常用碳素工具鋼或65Mn彈簧鋼等，熱處理要求硬度為46-50HRC。
6.4 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位
使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡(jiǎn)單、最常用的方法是在推桿固定板上同時(shí)安裝上復(fù)位桿，復(fù)位桿為圓形截面，一般每副模具都設(shè)置4根復(fù)位桿，對(duì)稱分布在推桿固定板上。還可以借助彈簧的彈力使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。
7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)
分析塑件在側(cè)壁上有孔，不能直接由推桿等推出機(jī)構(gòu)推出模具，所以制成可側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后再把塑件從模內(nèi)推出。抽芯結(jié)構(gòu)為斜導(dǎo)柱，固定在定模座板上。
7.1 抽芯距的確定
側(cè)向抽芯距一般比塑件上側(cè)孔的深度大2-3mm，用公式表示為：
式中 為抽芯距，mm；
為塑件側(cè)孔的深度，mm；
塑件側(cè)孔深度為4mm，所以抽芯距=6mm。
7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)
7.2.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
塑件側(cè)型芯滑塊抽芯方向與開合模方向是垂直的，通過受力分析與理論計(jì)算可知，斜導(dǎo)柱的傾角取，最常用的是?？紤]到抽芯距不是很大，這里取=。考慮到抽芯力和傾斜角不大，這里工作部分的直徑初步設(shè)為10mm。
斜導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度：
式中 為斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度
為斜導(dǎo)柱固定部分大端的直徑
為斜導(dǎo)柱固定板厚度
= ==,計(jì)算=。
7.2.2 側(cè)滑塊的設(shè)計(jì)
側(cè)滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要零部件，使用最廣泛的是T形滑塊，T形設(shè)計(jì)在滑塊的底部，用于較薄的滑塊，側(cè)型芯的中心與T形導(dǎo)滑面較近，抽芯時(shí)滑塊的穩(wěn)定性較好。
圖 7-1 側(cè)滑塊
7.2.3 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)工作時(shí)，側(cè)滑塊是在導(dǎo)滑槽內(nèi)按一定的精度和沿一定的方向往復(fù)移動(dòng)的零件。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和側(cè)滑塊，導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)成整體式形槽，結(jié)構(gòu)緊湊。為了讓側(cè)滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)移動(dòng)靈活，不被卡死，導(dǎo)滑槽和側(cè)滑塊要求保持一定的配合長(zhǎng)度?；瑝K與導(dǎo)滑槽之間的導(dǎo)滑部分采用的間隙配合。
7.2.4 楔緊塊的設(shè)計(jì)
為了保證側(cè)滑塊的位置和塑件的尺寸精度，合模注射時(shí)，必須要設(shè)置鎖緊裝置鎖緊側(cè)滑塊，常用的裝置為楔緊塊。在設(shè)計(jì)楔緊塊時(shí)，楔緊塊的斜角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角，否則開模時(shí)，楔緊塊會(huì)影響側(cè)抽芯動(dòng)作的運(yùn)行。當(dāng)側(cè)滑塊抽芯方向垂直于合模方向時(shí)，。
7.2.5 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計(jì)
側(cè)滑塊與斜導(dǎo)柱分別工作在模具動(dòng)定模兩側(cè)的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，開模抽芯后，側(cè)滑塊必須留在剛脫離的斜導(dǎo)柱的位置上，以便合模時(shí)斜導(dǎo)柱準(zhǔn)確的插入側(cè)滑塊的斜導(dǎo)孔中，因此要設(shè)計(jì)側(cè)滑塊的定位裝置，以保證側(cè)滑塊脫離后可以可靠地停留在正確的位置上。本設(shè)計(jì)中采用限位銷來(lái)進(jìn)行限位。
8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8.1 溫度對(duì)模具影響
注射模具的溫度對(duì)塑件熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率、塑件的形狀與尺寸精度都有重要的影響。注射模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，是通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)力。ABS屬于中等粘性材料，溫度過高容易分解，所以，成型的時(shí)候要控制模具溫度在，冷卻水采用常溫進(jìn)行冷卻。
需要注意的是，無(wú)論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換率，一般水孔直徑根據(jù)塑件平均壁厚來(lái)決定。平均壁厚為時(shí)，水孔直徑取，平均壁厚時(shí)，水孔直徑取，平均壁厚為時(shí)，水孔直徑取。在型腔與水管的配合處加入防漏圈，防止冷卻介質(zhì)泄漏。
8.2 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
冷卻回路設(shè)置的基本原則：
? 冷卻水道數(shù)量盡量多、冷卻孔徑盡量大
? 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等，一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于10mm，常采用12-15mm。
? 澆口處加強(qiáng)冷卻
? 冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小
? 冷卻應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置
? 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位
冷卻水路的布置：
圖8-1 冷卻水路
9 模具整體設(shè)計(jì)
9.1 標(biāo)準(zhǔn)模架的設(shè)計(jì)
采用標(biāo)準(zhǔn)化的模架可以提高生產(chǎn)效率，降低成本。根據(jù)塑料注射模中小型模架 ,選取定模座板、動(dòng)模座板、墊塊、推板、推桿固定板、復(fù)位桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、水嘴等標(biāo)準(zhǔn)件。其中動(dòng)定模座板的厚度為，型芯型腔固定板的厚度為，墊塊的厚度為，推板與推桿固定板的厚度分別為、。可以保證塑件順利脫模。
9.2 模具厚度校核
模具厚度H必須滿足
式中 為注射機(jī)允許的最小的模厚
為注射機(jī)允許的最大的模厚
,符合。
圖 9-1 模具整體結(jié)構(gòu)
圖 9-2 模具整體結(jié)構(gòu)的爆炸圖
總結(jié)
經(jīng)過近兩個(gè)月的努力，終于把畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了，雖然說(shuō)明書里面存在一定的不足，但通過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)與積累，掌握了許多基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)自己有很大的幫助。
通過這次的注塑模具設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具的機(jī)構(gòu)又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，明白了模具設(shè)計(jì)要注意的細(xì)節(jié)和技術(shù)要求，以及模具設(shè)計(jì)的一般程序。明白了如何去查閱參考書籍以及相關(guān)資料，書本上的知識(shí)是有限的，要自己動(dòng)手去查閱模具書籍才能完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程，鍛煉了獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。由于模具方面的基礎(chǔ)知識(shí)不太牢固，過程中走了不少?gòu)澛?，在老師的幫助下慢慢的解決了問題。
畢業(yè)設(shè)計(jì)繪制了許多CAD圖紙，很好的重溫了計(jì)算機(jī)繪圖的基本技巧，另外對(duì)Pro/E也有了很好的掌握。
畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的鍛煉，是自己在各個(gè)方面都有提高，培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的態(tài)度，對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)起到了重要的作用。
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1
致謝
這次能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，要多些我的指導(dǎo)老師賴曲芳老師，沒有賴?yán)蠋煹南ば闹笇?dǎo)，我也不可能順利的完成我的畢設(shè)。賴?yán)蠋熢谀＞咴O(shè)計(jì)方面的知識(shí)非常豐富，是我了解和掌握了許多書本上沒有的理論知識(shí)，是我對(duì)模具有了新的認(rèn)識(shí)。
在設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)軟件的運(yùn)用不是非常的熟練，這要感謝班上同學(xué)的幫助，通過學(xué)習(xí)，掌握了在模具設(shè)計(jì)中軟件的基本應(yīng)用。提高了自己對(duì)模具設(shè)計(jì)的興趣以及獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。
在設(shè)計(jì)的過程中，由于對(duì)模具基礎(chǔ)知識(shí)的缺乏和軟件操作的方法，要查閱很多的書籍和相關(guān)的資料，所以要感謝學(xué)校給我們提供的平臺(tái)，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中變得順利。
最后要感謝在模具行業(yè)中辛勤勞動(dòng)的前輩們，是你們的努力與創(chuàng)新，才成就了現(xiàn)在模具行業(yè)的輝煌，也因?yàn)槟銈?，提高了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品加工的經(jīng)濟(jì)性能。
感謝你們?yōu)橹姆瞰I(xiàn)，在此忠誠(chéng)的感謝。