[工程科技]汽車燈具模具設(shè)計全套計算說明書

《[工程科技]汽車燈具模具設(shè)計全套計算說明書》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《[工程科技]汽車燈具模具設(shè)計全套計算說明書（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 緒論 1.1 引言 1.研究意義 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 現(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場總體上供不應(yīng)求，市場需求量維持在600億至650億美元，同時，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年國內(nèi)模具進口總值達(dá)到600多億，同時，有近200個億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計為600億元，模具及模

2、具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時約有80%的模具需要更換。2003年我國汽車產(chǎn)銷量均突破400萬輛，預(yù)計2004年產(chǎn)銷量各突破500萬輛，轎車產(chǎn)量將達(dá)到260萬輛。另外，電子和通訊產(chǎn)品對模具的需求也非常大，在發(fā)達(dá)國家往往占到模具市場總量的20%之多【1】。 目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，

3、塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機械行業(yè)中機械基礎(chǔ)件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進生產(chǎn)力當(dāng)中，處于非常關(guān)鍵并服務(wù)全行業(yè)的地位，其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達(dá)2微米的精密多工位級進模，工位數(shù)最多已達(dá)1

4、60個，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機的塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達(dá)到了較高的水平，并可替代進口模具【2】。 2.國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已成為

5、衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機構(gòu)和院校已達(dá)30余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室，上海交通大學(xué)CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型

6、與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻【3】。 我國模具工業(yè)雖然有了長足的發(fā)展,取得了巨大進步,但是我們也要清醒地看到,我國模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國家要落后15~20年, 主要表現(xiàn)在模具精度、壽命、復(fù)雜程度、設(shè)計、加工、工藝裝備等方面與發(fā)達(dá)國家有較大的差距，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大。目前我國模具生產(chǎn)廠點多數(shù)是自產(chǎn)自用的工模具車間(分廠),商品化模具僅占1/3左右。從模具市場來看,國內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求,約20%左右靠進口,特別是精密、大型、復(fù)雜和長壽命的高檔模具進口比例高達(dá)40%。模具工業(yè)在我國仍舊還

7、是幼稚工業(yè),模具進出口逆差每年超過10億美元。隨著我國加入WTO,模具出口前景越來越好,我國模具工業(yè)還需發(fā)展得更快些,才能適應(yīng)形勢的發(fā)展。 3模具技術(shù)面臨的問題 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進口。 可見,我國模具行業(yè)中高端人才匱乏，模具制造技術(shù)相對落后，模具工業(yè)的發(fā)展任重

8、而道遠(yuǎn)，模具行業(yè)大有可為【4】。 4此課題設(shè)計任務(wù)及要求 汽車燈具的塑件外形形狀各異，生產(chǎn)用的注塑模具結(jié)構(gòu)簡單，有一模一件產(chǎn)品也有一模多件產(chǎn)品，比較適合于我們做畢業(yè)設(shè)計。我選擇的產(chǎn)品為我公司的一種后尾燈燈體，將其模具設(shè)計作為我的畢業(yè)設(shè)計課題。該設(shè)計課題要用到非常多我們學(xué)過的注塑模具設(shè)計知識。我將嚴(yán)格按照設(shè)計步驟將此燈體的注塑模具設(shè)計出來，繪出裝配圖、零件圖及所需要的圖紙等并寫出詳盡的設(shè)計說明書。 第二章 塑件結(jié)構(gòu)及材料分析 2.1設(shè)計任務(wù) 塑件尺寸圖如下： 圖2-1

9、 名稱：汽車后尾燈燈體 要求材料：ABS 色調(diào)：黑 未注公差：一位小數(shù)按0.3mm,無小數(shù)按0.5mm 機床：自行選定 生產(chǎn)批量：中等產(chǎn)量 根據(jù)零件二維圖建模成的三維圖如下： 圖2-2 塑件三維圖 2.2 結(jié)構(gòu)分析及材料工藝性分析 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 塑件為汽車后尾燈燈體，要求材料用ABS制造。此零件兩端為支撐座，是為了與汽車起連接和作用的，支架凹陷部分需要做成滑塊。 燈體兩邊各有一排小突臺，是與燈鏡相連接的，可以先嘗試直接分模，如不行也需做成滑塊結(jié)構(gòu)。其余部分可以直接分模脫出，燈體底部有六個并排的螺

10、栓連接桿，可以直接用頂針頂出。底部有5個小通孔是為了穿入電線連接電源用。因此塑件總體的精度要求不高，但連接配合件精度要求較高。塑件內(nèi)表面做成光滑面，外表面做成電火花花紋。 從塑料零件圖上可看出，該塑件上下兩端的支架需做成滑塊抽芯，否則塑件擋住，塑件取不出來。垂直于脫模方向的尺寸較小，初步選用滑塊側(cè)抽芯。 2.2.2 工藝性分析 精度等級：采用7級低精度（根據(jù)手冊P45表2-20推薦值選?。5]。 粗糙度：該塑件外表做電火花皮紋。 脫模斜度：塑件拔模角度為1~3（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。）（手冊P28表2-1）。 根據(jù)塑件

11、尺寸及精度要求，查手冊P44表2-19對塑件進行詳細(xì)的精度標(biāo)注，具體尺寸參見塑件零件圖。 2.2.2.1 ABS性能分析[6] ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 （1）力學(xué)性能： 　　ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強度

12、和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 （2）熱學(xué)性能： 　　ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 （3）電學(xué)性能： 　　ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 （4）環(huán)境性能： 　　ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。 2、成型性能： ABS同

13、PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。比熱容較低，在模具中凝固較快，模塑周期短，制件尺寸穩(wěn)定，表面光澤。 ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)熱降解現(xiàn)象。ABS的吸水性較高，吸水率: 0.2%～0.7%,加工前應(yīng)進行干燥處理。一般制品的干燥條件為80℃-85℃，2～4小時；對特殊要求的制品（如電鍍），則需70℃-80℃，10-18小時(水分控制在0.2%以下)。 ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如應(yīng)力太大或制品對應(yīng)力開裂絕對禁止，應(yīng)進行退火處理，具體方法是制品置于70℃-80℃

14、的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2-4小時，再冷卻到室溫即可。 ABS可用注塑、擠出、壓延、吸塑及吹塑等方法成型，并以注塑法最廣，擠出法次之。 3、注塑模工藝條件: ?、俑稍锾幚恚簻囟?0~85℃左右干燥2~4小時以上。 　 ②熔化溫度：180~250℃，注意最好不要超過240℃。 ③模具溫度：一般情況50~55℃，為了提高塑料件的表面質(zhì)量，避免或減少熔接痕和縮痕，通常將模具溫度提高到70~75℃，同時適當(dāng)?shù)脑黾颖簳r間。 ④注射壓力：注射壓力的選擇跟諸多因素有關(guān)，其大小主要取決于宿建德形體結(jié)構(gòu)及其壁厚。可在實際生產(chǎn)中自行調(diào)試直到達(dá)到要求，一般，提高注塑壓力，可以增加塑件的表面光澤度

15、 ⑤注射速度：采用中等注塑速度，往往能夠獲得較好的質(zhì)量效果。速度太大時，物料易分解，同時產(chǎn)生熔接痕和不光澤的缺陷。塑件較薄的時候宜使用較高的注射速度。 ⑥塑料件的后處理；ABS塑件的成型收縮率較小。但是，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，應(yīng)該對成型塑料件進行熱處理。 4、ABS主要技術(shù)指標(biāo)： 密度 (Kg.dm-3) 比體積 dm-3. kg-1 0.86~0.98 吸水性 % 收縮率 % 熔 點 ℃ 熱變形溫度

16、 ℃ 0.46MPa 0.1850MPa 抗拉屈強度 MPa 50 拉伸彈性模量 MPa 抗彎強度 MPa 80 沖擊韌度 K g.dm-2 無缺口 261 有缺口 11 布氏硬度 9.7 體積電阻系數(shù) Ωcm

17、 2.2.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù)【5】 （1）注射機：螺桿式 （2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30——60（ （3）預(yù)熱和干燥：溫度（C） 70——85 時間 (h) 2——4 （4）密度（g/ cm）: 1.02——1.16 （5）材料收縮率（℅）：0.4——0.7 （6）料筒溫度（C）：后段 180——200 中段 190——210 前段 200——210 （7）噴嘴溫度（C）：180——200 （8）

18、模具溫度（C）：40——80 （9）注射壓力（MPa）：70——100 （10）成形時間（S）：注射時間 3——5 冷卻時間 12——75 總周期 15——80 （11）適應(yīng)注射機類型：螺桿、柱塞均可 2.2.2.3 ABS塑件的常見主要及消除措施： 主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、變色及銀絲、出現(xiàn)熔接痕等。 消除措施：加大主流道、分流道、澆口和注射時間、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度等方法。（此處不做過多贅述） 第三章 模具基本形式確定和相關(guān)參數(shù)校核 3.

19、1 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定 3.1.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 一般來說，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對于精度要求不高的小型塑件，形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)目可根據(jù)模型的大小情況而定[7]。 該塑件除部分連接件精度略高，整體對精度要求不高，，再依據(jù)塑件的尺寸大小和形狀結(jié)構(gòu)，初步采用一模二腔的模具結(jié)構(gòu)。 3.1.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 方案一. 多型腔單分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。 方案二. 多型腔多分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要

20、求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。 該塑件外觀質(zhì)量要求不高，是尺寸精度要求較低的小型塑件，因此可采用多型腔單分型面的設(shè)計。 最常用的澆口形式有：第一是側(cè)澆口。這種澆口形式注射工藝工人比較熟悉，在制造上加工比較方便，但不利因素是澆道流程長，熱量損耗大，因此容易產(chǎn)生明顯的拼料痕跡。如果要得到改善，則需加大澆道尺寸，但隨之澆道部份的回料增多。其次塑料的進料口部分需去毛刺，這樣既增加了去毛刺的工時，又損壞了周圍的美觀。第二是點澆口。塑料注射時，在點澆口以高速注入型腔，一部份動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此塑料在會合時的熱量損耗比側(cè)澆口少，所以會合處熔合較好，熔接痕不太明顯。其缺點是塑件的正面將留下點燒口的痕跡，

21、影響塑件的美觀，并且為了取出點澆口的澆道剩料，型腔必須移動。由于型腔重量較大，所以不方便移動。第三種是綜合上述兩種澆口形式的優(yōu)缺點，采用剪切澆口。因為塑件側(cè)壁距離橫澆道較遠(yuǎn)，因直接在側(cè)壁進料是很難實現(xiàn)的，因此又增設(shè)了工藝輸助澆口，從而使?jié)沧⑾到y(tǒng)進一步完善。這種澆口形式主要有以下優(yōu)點：一是塑件表面無澆口痕跡，并且外表面無明顯的熔接痕，所以外觀質(zhì)量較好。二是澆口的位置和數(shù)量可視塑件的質(zhì)量而增加、減少或改變澆口的位置、模具修改也比較方便。三是在塑件頂出的同時，澆口剪斷并脫落，可節(jié)省去毛刺工序，并有得于機床自動化。從塑料流程盡量一致的原則出發(fā)，采用了兩個剪切澆口處都設(shè)有頂桿，用以切斷剪切澆口，其工藝輔

22、助澆口可手工去除[8]。 綜上所述，從塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出機構(gòu)的設(shè)置以及澆口的位置。分型面為單分型面垂直分型，選用側(cè)澆口，初步設(shè)計為上下左右對稱，每個模腔兩個澆口。 3.2 初選注塑機的型號的規(guī)格 決定注塑機型號和規(guī)格的主要參數(shù)是塑件的體積（注塑量）和鎖模力。此外除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等都與注射機的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無法使用，為此，必須對兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進行較核，并通過較核來設(shè)計模具與選擇注射機型號

23、[9]。 3.2.1有關(guān)塑件的計算 由Pro/E軟件分析可得： 體積 = 58.824 （cm） 密度 = 1.02 (g/ cm） 質(zhì)量 = 60 (g) 3.2.2注射機型號的確定 參見市面上常見的臥式注塑機，并根據(jù)塑件的體積初步選定用HTF160J∕TJ B型（臥式）注塑機[10]。 此型號注塑機的主要技術(shù)規(guī)格如下表： 表 3-1 注塑機的主要參數(shù) 理論注射容積(cm） 320 螺桿直徑(mm) 45 注射壓力(MPa) 140 注射速率(g/s) 70 最大注塑面積(cm2） 350 螺桿轉(zhuǎn)速(r/

24、min) 0—175 鎖模力(kN) 1600 拉桿間距(mm) 455455 移模行程(mm) 420 模具最大厚度(mm) 500 模具最小厚度(mm) 145 鎖模形式 雙曲肘 3.2.3注射機及型腔數(shù)量的校核 1、主流道的體積約為： 2、該模具總共需填充塑件的體積約為： 3.2.4注射機及參數(shù)量的校核 1.注射量的校核 注射機一個注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機額定注射量的80%以內(nèi)[11]。 在一個注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 或

25、 式中 V（m）——一個成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm或g）； n ——型腔數(shù)目 Vz（mz）——單個塑件的容量或質(zhì)量(cm或g）。 Vj（mj）——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm或g）。 故應(yīng)使 或 式中 Vg（mg）——注射機額定注射量(cm或g）。 根據(jù)容積計算 可見注射機的注射量符合要求 2.型腔數(shù)量的確定和校核 型腔數(shù)量

26、與注射機的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因數(shù)影響。 可根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)n 式中 K——注射機的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8； mN——注射機允許的最大注射量； m 2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm）； m 1——單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm）。 所以需要 考慮到零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及生產(chǎn)需求經(jīng)濟性的要求，以及模腔的對稱性，決定選擇一模二腔 3.塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核[12] 注射成型時，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模

27、力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過了注射機允許使用的最大成型面積，則成型過程中將會出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計注射模時必須滿足下面關(guān)系： 式中 A——注射機允許使用的最大成型面積(mm2） ——單個塑件在模具分型面上的投影面積 ——流道在模具分型面上的投影面積 注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力，即： 式中符號意義同前。 所以需要 27941.48+1776.8=17659.76

28、﹤A 查得ABS的平均成型壓力為80（cm2/MPa） 176.5976 cm280=14127.8N﹤F(1600KN) 符合要求 4.最大注射壓力校核 注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力pmax,應(yīng)該大于注射機成型時所調(diào)用的注射壓力，即： 很明顯，上式成立，符合要求。 5. 模具與注射機安裝部份的校核 噴嘴尺寸 注射機頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)[13]。 模具厚度 模具厚度H（又稱閉合高度）必須滿足： 式中 ——注射機允許的最小厚度，即動、定模板之間的最小開距； ——注射機

29、允許的最大模厚。 注射機允許厚度 145﹤H=281﹤500 符合要求。 6.開模行程校核[5] 開模行程s（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注射機的最大開模行程與模具厚度無關(guān)，對于單分型面注射模： 式中 H1——摧出距離（脫模距離）（mm）； H2——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。 開模距離取 H1 = 50 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度取 H2 = 62.5mm 余量取 8 則有： Smax ≥ s = 62.5+50+8 =121.5 符合要求。 第四章 模具結(jié)

30、構(gòu)設(shè)計和相關(guān)尺寸計算 4.1 分型面位置的確定 4.1.1 分型面的選擇 分開模具能取出塑件的面，稱作分型面，其它的面稱作分離面或稱分模面，注射模只有一個分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫出和模具的制造工藝等有關(guān)。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析，應(yīng)根據(jù)分型面選擇的原則和塑件的外形合理的選擇分型面[6]。 4.1.2 分型面的方向位置 分型面的方向盡量采用與注塑機開模是垂直方向，形狀有平面，

31、斜面，曲面。選擇分型面的位置時，一般應(yīng)遵循以下幾項基本原則[14]： 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模，一般使塑件留在動模一邊，利于脫模。 保證塑件的精度，如將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度。 軸芯機構(gòu)要考慮軸芯距離。 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 便于模具制造加工。 注意對在型面積的影響。 對排氣效果的影響，分型面作為主要排氣面時，分型面設(shè)于料流的末端。一般在分型面凹模一側(cè)開設(shè)一條深 0.025 ~ 0.1mm 寬1.5~6 mm的排氣槽。亦可以利用頂桿，型腔，型芯鑲塊排氣。 對

32、側(cè)抽芯的影響等。 在實際設(shè)計中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。 4.1.3分型面的確定 根據(jù)以上原則，可先確定分型線即凸模凹模的接觸線。如下圖所示： 圖4—1(凸臺放大部分） 在分型線的基礎(chǔ)上確定該模具的分型面即為穿過分型線且垂直于脫模方向的平面，第一次分型面使燈蓋的外表面和凹模脫出，內(nèi)表面和凸模脫出。位置如下圖 圖 4-2

33、 第一分型面 側(cè)抽芯分型面： 圖 4-3側(cè)抽芯分型面 4.2 澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計 4.

34、2.1 澆注系統(tǒng)的形式設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影響[15]。 考慮到制件的精度等級不高，以及一模二腔的成型模式，結(jié)合經(jīng)濟性考慮，采用主流道加分流道的澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大，而且還在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。 對澆注系統(tǒng)進行整體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本原則： （1）了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動

35、性。 （2）采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。 （3）澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)有利于良好的排氣。 （4）防止型芯變形和嵌件位移。 （5）便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。 （6）澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮。 （7）流動距離比和流動面積比的校核。 4.2.2主流道的設(shè)計 主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。 在臥式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為一般為2——4[6]。 1、主流道的尺寸 （1） 主流道小端直徑

36、 主流道小端直徑 d = 注射機噴嘴直徑 + 2 ～ 3 = 1.5 + 2 ～ 3 取 d = 3.5（mm）。 （4） 主流道長度 主流道長度L，根據(jù)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取L = 85（mm）。 （5） 主流道錐度 主流道錐角一般應(yīng)在2——6，取α = 2，所以流道錐度為α/2=1。 （6） 主流道大端直徑 主流道大端直徑 D = d+2Ltg（α/２）（α=2） ≈6（mm） （7） 主流道大端倒圓角 倒角 D/8 ≈ 0.75（mm） 圖 4-4 主

37、流道形式 2、主流道襯套的形式 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火53 ～ 57 HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機噴嘴同一軸心線。 圖 4-5 主流道的位置 主流道襯套的形式有兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合在固定在模板上。

38、 該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式。 設(shè)計出主流道襯套的尺寸如圖5-4所示： 主流道襯套的固定形式如圖5-5所示： 4.2.3 分流道的設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的進料通道。 （1）分流道的截面形狀 常見的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形和矩形等。圓形和方形分流道的效率最高。但是方形截面流道不利于冷凝料的推出，且不利于加工。所以在此選用圓形分流道，圓形需開設(shè)在分型面兩側(cè)，且對應(yīng)兩部分必須相互吻合。 （2）分流道的截面尺寸 一般圓形分流道的截面直徑為2——12mm，對流動性好的塑料，可以取較小，對于多數(shù)塑料直徑一般取5——6mm。此處選用6m

39、m。 （3）冷料穴的設(shè)計 冷料穴的設(shè)置是根據(jù)澆注系統(tǒng)的需要來設(shè)置的，它它既可以設(shè)置在主流道的末端，還可以設(shè)置在分流道的轉(zhuǎn)向處，并迎著上游料流的方向。此處既有分流道也有主流道，所以一共設(shè)置三個冷料穴，主流道一個和兩個分流道各一個。冷料穴的直徑和分流道的直徑大小一樣，長度為直徑的1.5——2倍。 此處選為1.5，冷料穴深度為1.5X6=9mm。 4.2.4 澆口的設(shè)計 澆口的設(shè)計與塑料的品種、塑件形狀、塑件壁厚、模具的結(jié)構(gòu)以及注射成型的工藝參數(shù)都有關(guān)。對澆口的總體設(shè)計要求是：要使融料以較快的速度進入并充滿型腔，同時在型腔充滿后冷卻封閉。一般要求澆口截面小，長度短，這樣可以提高料流的剪

40、切速率，有利于充滿型腔；同時有利于快速冷卻封閉；且便于塑件與澆口冷流料的分離，保證塑件的外觀質(zhì)量。設(shè)計澆口應(yīng)該注意以下問題。 （1）應(yīng)避免引起熔體破裂 （2）澆口應(yīng)該設(shè)置在宿建德最大壁厚處 （3）應(yīng)該有利于排氣 （4）有利于減少熔接痕和提高熔接痕強度 （5）防止型芯變形 （6）考慮塑件的收縮變形及分子取向 （7）應(yīng)考慮塑件的外觀 此處綜合考慮最終選擇澆口的類型為側(cè)澆口，形狀為扇形，位置位于塑件側(cè)面與分型面相接處。 4.3 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模

41、之間的精密對中定位。 4.3.1 機構(gòu)的功用 導(dǎo)向機構(gòu)的功用 定位作用； 導(dǎo)向作用； 承載作用； 保持運動平穩(wěn)作用。 定位機構(gòu)的功用 對于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是不完善的，還必須在動、定模之間增設(shè)錐面定位機構(gòu)，有保持精密定位和同軸度的要求[5]。 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設(shè)計。 此模具為小型模具，對精度要求也不是很高，所以不需要用定位機構(gòu)，可直接由導(dǎo)向機構(gòu)定位。 4.3.2 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計[

42、19] 1、導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形； 2、該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱不對稱布置； 3、該模具導(dǎo)柱安裝在動模板上，導(dǎo)套安裝在定模板上； 4、為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑板，即可削去一個面或在導(dǎo)套的孔口倒角； 5、各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行； 6、在合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導(dǎo)致模具損壞； 7、當(dāng)動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。 4.3.3 導(dǎo)柱的設(shè)計 1、該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽；

43、 2、導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出6～8mm； 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱長度取90mm。 3、為使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分； 4、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為30； 5、導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/m6配合。導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合； 6、導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4μm； 7、導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為55HRC以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，

44、硬度55HRC以上。 導(dǎo)柱尺寸如下： 圖4-6 4.3.4導(dǎo)套的設(shè)計 1、結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（Ⅰ型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴孔，以保證其配合精度； 2、導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣； 3、導(dǎo)套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為Ra0.4μm。導(dǎo)套外徑按H7/m6或H7/k6配合鑲?cè)肽０錥6]； 4、導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 導(dǎo)套三維示意圖如下： 圖4-7 4.3.5導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形

45、式 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖所示： 圖 5-8 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用 4.4 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)，本模具采用頂針作為脫模推出機構(gòu) 注射成型機的動模安裝一側(cè)設(shè)有脫模推出機構(gòu)，有的使用液壓推動，也有用機械推動?？傊?，在塑件成型后，動模隨注塑機活動動模座后退到一定距離，就開始由注塑機的脫模機構(gòu)推動模具的推板和推桿固定板，由推板或推桿等使塑件從動模上推出。 4.4.1 脫模機構(gòu)的選用原則 （1）使塑件脫模時不發(fā)生變形 （2）推力點的分布依脫模阻力的大小合理安排 （3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部

46、產(chǎn)生隙裂 （4）推桿的強度和剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形 （5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀 (6)脫模機構(gòu)的運動應(yīng)保證靈活，可靠，不發(fā)生誤動作 頂桿位置分布如圖： 圖4-9 一個模腔周圍設(shè)置12個頂針，與動模最高平面相平，一端固定到推板固定板，與板上的孔配合，頂部平面與推板接觸。 此外凸模上的絲筒也起到了推出的作用，示意圖如下： 絲筒針 圖4—10 一個塑件有6個螺柱，所以一個模腔需要用到6套絲筒針，

47、絲筒針一端與凸模高度齊平，另一端的分別的階梯分別于推板和定模扳相接觸，示意圖如下： 圖4-11 4.4.2 脫模阻力計算 塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于1/20，為薄壁殼體形塑件，且塑件斷面為矩形，故所需脫模力的計算公式如下[5]： 式中 E——塑料的拉伸模量（N/cm2）（可由表查得ABS的拉伸模量為 180000）； ——塑件的平均壁厚（cm）； L——塑件包容型芯的長度（cm）； ——塑料的泊松比（可由表查得ABS的泊松比為0.38）； f——塑

48、料與鋼材之間的磨擦系數(shù)（可查得ABS與鋼材的磨擦系數(shù)為0.35）； ——模具型芯的脫模角度（）； A——塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積(cm2)，當(dāng)塑件底部上有孔時，A項應(yīng)視為零； S——塑件收縮率（%） 4.5 側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)塑件上具有與開模方向不一致的側(cè)孔,側(cè)凹或凸臺時,在脫模之前必須先抽掉側(cè)向成型零件(或側(cè)型芯),否則就無法脫模.這種帶動側(cè)向成型零件移動的機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu). (一)分型與抽芯方式: 1,手動側(cè)向分型方式 2,機動側(cè)向分型方式 3,液壓或氣動傳動側(cè)向抽芯 經(jīng)分析及根據(jù)實際情況，設(shè)計為機動式分型與抽芯機構(gòu)。 機動式

49、分型與抽芯機構(gòu)分為彈簧,斜導(dǎo)柱(斜銷,彎銷) ,斜導(dǎo)槽,楔塊,斜滑塊,斜槽,齒輪齒條等八種[20]. 選用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱傾角常用15～20，最大不得超過25，取=20。斜導(dǎo)柱材料常用T8、T10碳素工具鋼,或20鋼滲碳處理,由于經(jīng)常與滑塊摩擦，熱處理要求硬度HRC55，表面粗糙度Ra0.8。與其固定的模板按H7/m6過渡配合，與滑塊孔采用較松的H11/b11間隙配合，或者在兩者之間保留0.5～1mm的間隙。 （1） 抽芯距的確定 抽芯距S是指將活動型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模位置所移動的距離。抽芯機構(gòu)的最大行程處必須要完全能使塑件脫出，并且能留有一定余量。 由

50、下圖可以看出，抽芯距離必須大于側(cè)型芯的最大尺寸處到塑件外端的最大尺寸處。如果小于次距離塑件將卡在模腔無法取出。為了安全起見抽芯距通常比深度的最大尺寸大2~3mm。 所以抽芯距S=9.6+（2~3），取12mm 圖4-11 斜導(dǎo)柱工作長度L = s/sin = 12/sin20≈ 35.08mm 與s對應(yīng)的開模距H = sctg = 12ctg20≈33mm 查教材P195～P196表5-20和表5-21，確定斜導(dǎo)柱直徑d = ￠12mm ，保險起見，取d = ￠14mm。 滑塊和型芯做成一體，材料用壁滑塊常用材

51、料45鋼性能更優(yōu)良的SKD61，滿足要求?；瑝K與導(dǎo)滑槽采用H7/e6配合?；瑝K和導(dǎo)滑槽參照手冊P159表5-17設(shè)計。 楔緊塊采用45鋼，螺釘固定，鎖緊角應(yīng)比斜導(dǎo)柱傾角大2～3(取23)，以保證開模時斜導(dǎo)柱的抽芯滯后于楔緊塊與滑塊的脫離。 為了側(cè)抽芯機構(gòu)能夠順利地實現(xiàn)合模動作，避免開模后滑塊由于慣性滑開距離過大而可能導(dǎo)致合模時折斷斜導(dǎo)柱出現(xiàn)事故，需在型芯固定板上裝4個對稱布置的彈簧定位頂銷。 4.5.1側(cè)型芯設(shè)計 安裝架處型芯： 圖4-12側(cè)型芯 上圖為斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)，固定在動模前部，合模時，滑塊由斜導(dǎo)柱和定模板上的導(dǎo)向斜面起導(dǎo)向作用，進入模腔并到達(dá)固定的位置。

52、脫模時，可實現(xiàn)先由上示側(cè)抽芯機構(gòu)控制的抽芯動作，然后再實現(xiàn)塑件的脫模。 在上圖兩孔中分別安裝兩彈簧，彈簧另一端與模具型芯底端接觸，使得斜導(dǎo)柱脫離滑塊的時候型芯能保持抽出的狀態(tài)，便于取出塑件。 具體尺寸設(shè)計：根據(jù)模具的整體結(jié)構(gòu)尺寸和抽芯機構(gòu)抽芯距及抽芯力的計算，可確定抽芯機構(gòu)型芯部分側(cè)型芯的具體尺寸如下圖： 圖4-13 4.5.1側(cè)型芯座（滑塊）設(shè)計 側(cè)型芯固定在滑塊上并用螺栓連接，滑塊上面的凹槽與側(cè)型芯上的凸臺配合起到定位固定作用，滑塊通過梯形槽固定在動模板上。中間的孔由斜導(dǎo)柱導(dǎo)向，斜面與定模上的壓緊面相接觸。結(jié)構(gòu)如下圖：

53、 圖4-14滑塊 具體尺寸設(shè)計：根據(jù)模具的整體結(jié)構(gòu)尺寸計算并考慮和側(cè)型芯的配合，可確滑塊的具體尺寸如下圖： 圖4-15 滑塊尺寸圖 4.6 成型零件的設(shè)計 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是指構(gòu)成模具型

54、腔的零件，通常有凹模、型芯、各種成形桿和成形環(huán)。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。成

55、形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素[21]。 設(shè)計時應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進澆點、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計算成型零件的工作尺寸，從機加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對關(guān)鍵成型零件進行強度和剛度的校核[21]。 在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需要克服于塑件的粘著力。在上萬次、甚至上幾十萬次的注射周期，成型零件

56、的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。 4.6.1型腔型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （一）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模也可以成為型腔，用以行程塑件的外形輪廓，按結(jié)構(gòu)形式的不同可以分為整體式,整體嵌入式，鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 此處選用的為整體嵌入式凹模，整體嵌入式凹模是將結(jié)構(gòu)尺寸不大的式凹模采用H7/m6配合嵌入到凹模固定板或套版中進行，除具有整體整體式凹模的優(yōu)點外，還可以節(jié)約貴重模具材料和便于熱處理，主要用

57、于生產(chǎn)批量較大的模具，可一模一腔或一模多腔。 （二）凸模和型芯都是用來成型塑件內(nèi)表面的零部件，兩者沒有嚴(yán)格的區(qū)別。一般來講，可以認(rèn)為凸模是成型塑件整體內(nèi)表面的模具零件，而型芯則多指成型塑件上某些局部特殊內(nèi)形或局部孔，槽等所用的模具零部件，有時也可以稱為型芯為成型桿。與凹模相似凸模和型芯的結(jié)構(gòu)形式可分為整體式,整體嵌入式，鑲拼組合式和組合式等不同的類型。 此處選用的既有整體式也有嵌入式。整體式凸模是用真快模具鋼直接加工而成的，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)牢靠，不易變形，塑件無拼縫的痕跡；缺點是當(dāng)塑件表面結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時難加工，且模具材料消耗量加大。 塑件底部的螺栓孔要做成嵌入式型芯 型芯桿（絲筒針）單獨加工后

58、，再被安裝到模具的安裝孔中。如下圖： 圖4-16 4.6.2成型零件的選材[5] 對于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點要求： 1、機械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。 2、拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，Ra≤0.05μm。要求鋼材硬度在HRC35～40為宜。過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無疵斑和針點。 3、耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減

59、少拋光修模次數(shù)，能長期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限[5]。 4、具有耐腐蝕性。對有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取1/2。此處根據(jù)圖紙可知塑件一位小數(shù)的公差為mm，無小數(shù)的公差為。 模具制造公差 實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的即而且按成工過程中的增減趨向取“+”、“-”符號，型腔尺寸不斷增大，則取“+δz”,型芯

60、尺寸不斷減小則取“-δz”，中心距尺寸取 。 現(xiàn)取。 模具的磨損量 實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的，對于大型塑件則取以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損量δc=0。 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計算。 %= 模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導(dǎo)致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.02~0.1mm。 4.6.3型腔型芯的計算 外型尺寸參見

61、塑件CAD尺寸圖。 1.凹模尺寸： （1）徑向尺寸： 式中:S為塑件的平均收縮率， 為最大的基本尺寸為260mm。 為工作尺寸的制造與使用修正系數(shù)，此處取0.5 為塑件的公差 （2） 深度尺寸： 所以： 2．凸模尺寸： (1)徑向尺寸: 為最大的基本尺寸為199m。 為工作尺寸的制造與使用修正系數(shù)，此處取0.5 為塑件的公差 (2)高度尺寸： 為最大的基本尺寸為199m。 為塑件的公差 4.7　模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 在學(xué)校作設(shè)計

62、時，模架部分要自行設(shè)計；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號。 模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時對大型模具，這一點尤為重要。 標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等[16]。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用CI型標(biāo)準(zhǔn)模架，450*300，可符合要求。 模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個基準(zhǔn)推出，并在模具上打出

63、相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過導(dǎo)向零件與動模或定模固定板定位；模具通過澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊快不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位[17]。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。分模隙常見形式如下： 圖4-17 分模隙（1） 圖 4-17 分模隙（2） 1、定模固定板（定模

64、座板）（350450，厚30mm） 主流道襯套固定孔與其為H7/m6過渡配合； 通過2個5的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接； 定模墊板通常就是模具與注射機連接處的定模板。 2、定模板（300450，厚70mm） 上面的型腔為整體式； 其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為H7/m6過渡配合。 3、動模板（300450，厚60mm） 其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/m6配合。 4、推板（180450，厚20mm） 其上孔與孔之間最小間隙為5mm 5、推桿固定板（180450，厚25mm） 6、墊塊（58450，厚90mm） （1）、主要作用：在動模座板與動模墊板之間形成頂出機構(gòu)的動作空間，或

65、是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求[18]。 （2）、結(jié)構(gòu)型式：可為平行墊塊、拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊）。 （3）、墊塊一般用中碳鋼制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨鑄鐵等。 （4）、墊塊的高度計算： h墊塊=h推出距離+h推板+h推桿固定板+Δ =40+20+25+5 =90（mm） 式中 Δ—頂出行程的余量，一般為5～10mm，以免頂出板頂?shù)絼幽|板。 （5）、模具組裝時，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會造成動模

66、板損壞。 7、動模固定板（動模座板）（350450，厚30mm） K.O孔與其為H7/m6間隙配合； 2墊塊通過3個12的內(nèi)六角螺釘與動模固定板連接； 定模墊板通常就是模具與注射機連接處的動模板； 停止銷與K.O孔無干涉； 結(jié)論 成型該塑件時需要側(cè)抽芯。該塑件底部有螺柱和加強筋結(jié)構(gòu)面較多，零件數(shù)目和裝配關(guān)系比較多，在使用三維建模時工作量也較大，由于結(jié)構(gòu)尺寸較多故省去了裝配圖上重復(fù)的零件。以上幾點都說明待設(shè)計模具需用側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。因此選用側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。 再者，采用推桿推出機構(gòu)，頂針板復(fù)位機構(gòu)。頂針可以使模具及時復(fù)位，從而為二次頂出創(chuàng)造了條件。因為一次頂出可能不夠徹底，可以設(shè)置二次甚至三次頂出，這樣塑件就可完全被頂出，此時人工取出塑件及澆道凝料模具即完成一次注射，可立即進行下一次注塑成型。整個注射成型過程中，是半自動化生產(chǎn)，需要人工取出塑件和澆道凝料，在一定程度上節(jié)省了單次注射成型時間，縮短了注射成型周期，提高了生產(chǎn)率。 本次畢業(yè)