連接座模具設(shè)計(jì)

1、第一章 緒論1.1課題的來源、目的、意義隨著塑料制品在日常生活中的大規(guī)模應(yīng)用，適用于大批量生產(chǎn)形式的塑料模具在塑料制品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用我們的課題是設(shè)計(jì)適用于大批量生產(chǎn)的連接座模具.畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)對知識綜合性要求很高的設(shè)計(jì)工作涉及到我們在學(xué)校學(xué)習(xí)的所有課程包括機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動，沖壓模及其設(shè)備，塑料模及其設(shè)備，模設(shè)材料選用等這一些偏于模具設(shè)計(jì)方面的知識，還包括模具制造相關(guān)的知識，如機(jī)械制造基礎(chǔ)，模具制造工藝學(xué)，數(shù)控加工工藝與編程等此外，還用到機(jī)械基礎(chǔ)類知識，如公差配合與測量技術(shù)，機(jī)械制圖等為強(qiáng)化工具軟件的應(yīng)用，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)還必須用CAD，Pro/E軟件繪制出模具平面圖和立體圖做這樣一項(xiàng)高

2、度綜合性的工作旨在檢驗(yàn)我們在學(xué)校學(xué)的這些知識是否扎實(shí)當(dāng)然，在這其中必然會暴露出一些問題這也是好事，趁我們還沒有離校，可以繼續(xù)和指導(dǎo)教師溝通，以此查漏補(bǔ)缺，強(qiáng)化知識體系這是一項(xiàng)非常有意義，非常必要的工作在做這項(xiàng)工作的時候，我們必須本著對自己負(fù)責(zé)的態(tài)度，不怕麻煩，敢于暴露缺點(diǎn)，進(jìn)一步強(qiáng)化知識體系同時，做好和指導(dǎo)教師溝通的工作，并做好記載將本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些資料保存起來，為今后的工作指供一些參考1.2課題主要內(nèi)容和工作方法我選的課題是做一副連接座模具經(jīng)過分析，由于零件精度并不高，且是大批量生產(chǎn)因此，決定采用一模多腔的方式，用注射模生產(chǎn)1.3解決的重點(diǎn)問題與創(chuàng)新因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，因此，主要矛盾就是如何

3、提高生產(chǎn)效率在模具設(shè)計(jì)時就要帶著這種思想在滿足制件質(zhì)量的同時盡可能提高生產(chǎn)效率結(jié)合實(shí)際情況和模具開合模過程中機(jī)構(gòu)的可靠性決定采用瓣合模的方式成型塑件外型同時是一模兩腔這樣做一來可以滿足制件的質(zhì)量要求，二來可以提高生產(chǎn)效率兩個主要矛盾都得到了較好的解決第二章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作2.1塑件成型工藝性分析1、塑件（連接座）分析1）、塑件：見下圖2）、塑料名稱：ABS3）、生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量4）、塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析：該零件是一個柱形零件，內(nèi)部有階梯孔?？稍趦?nèi)部布置一個整體的階梯型芯成型。圖紙要求的精度是IT5級，是普通精度要求。圖紙上標(biāo)注的脫模斜度為1度。塑件內(nèi)外表面均取1度。平均厚度為4.5mm

4、。2、熱塑性塑料ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)1）、注射成型過程（1）、成型前的準(zhǔn)備：對ABS的色澤細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。由于ABS容易吸濕，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量小于0.3%。干燥條件：真空度為9.3105pa，烘箱溫度為90度110度。料層厚度小于25mm。干燥時間為8h12h。（2）、注射過程：塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型。其過程可分為：充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻5個階段。（3）、塑件的后處理：當(dāng)機(jī)械力過大使塑件表面出現(xiàn)“白色”痕跡時，可在熱水中加熱，則痕跡即可消除。2）、ABS的注射工藝參數(shù)（1）、注射機(jī)：螺桿式（

5、2）、螺桿轉(zhuǎn)速：2050r/min（3）、料筒溫度：160220度（4）、模具溫度：6080度（5）、注射壓力：70100Mpa（6）、保壓壓力：4050Mpa3、ABS的性能分析：1)、使用性能：綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)性能較高。尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好，易于成型和機(jī)械加工。適用制作一般機(jī)械零件。2)、成型性能：（1）、無定型塑料：料溫對物料性能影響較大，料溫過高易分解。分解溫度為250度左右。吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，須預(yù)熱干燥。（2）、流動性中等，溢邊料0.04mm左右。（3）、料溫對物料性能影響較大，料溫過高易分解，分解溫度為250度左右。（4）、對要求精度較高的塑件模

6、溫宜取5060度，要求光澤及耐熱型料宜取6080度。3)、ABS的主要性能指標(biāo)密度：1.021.16g/cm3 比體積：0.860.98cm3/g吸水率：24h/%：0.2%0.4% 熔點(diǎn)或粘流溫度：130度160度熔融指數(shù)：200度負(fù)荷50N 噴嘴直徑2.09mm，0.410.82g/10min維卡針入度：71122度 馬丁耐熱：63度熱變形溫度：90度108度 線膨脹系數(shù)：7.010+5/度計(jì)算收縮率：0.4%0.7%比熱容：1470J/(kgk)熱導(dǎo)率：0.263W/(mk) 燃燒性慢4ABS的成型塑件的主要缺陷及消除措施1）、缺陷：溢料、飛邊2）、消除措施：加大主流道、分流道、澆口，加

7、大噴嘴，增大注射壓力，提高模具溫度。2.2塑件分型面位置的分析與確定分型面位置的確定據(jù)分型面的選擇原則，應(yīng)選擇在塑件的最大截面處，使塑件盡量留在動模一側(cè)，有利于排氣。就該塑件而言，選在塑件底部平面處。2.3塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定1.確定型腔數(shù)量及排列方式一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)選用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），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(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。故由此初步擬定采用一模兩腔。2.模具結(jié)構(gòu)形式的確定該塑件高度為60mm，比較深。若將型腔布置在動模板上，則在推出塑件時的推出距離很長。因此，

8、考慮采用斜滑塊的形式布置型腔，這樣塑件的推出距離就不會很長。可以縮短生產(chǎn)周期。將斜滑塊安裝在模套內(nèi)。在推出時用推桿將斜滑塊和塑件推出。同時用限位螺釘限制斜滑塊的位移量。使之不至于滑出模套。2.4注射機(jī)的選擇及工藝參數(shù)的校核1.所需注射量的計(jì)算1）、塑件質(zhì)量、體積計(jì)算：V14.4104mm3=44cm3，m1=V1=1.144=48.4g2）、澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的0.6倍計(jì)算。由于該模具采用一模兩件，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為V2=2v1=2440.6=52.8cm33)、該模具一次注射所需塑料ABS體積V02V1+V2=140.8cm3質(zhì)量M0=V0=154.88g2.注射機(jī)型

9、號的選定根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號為SZ-320/1250其主要技術(shù)參數(shù)如下：理論注射容積：335cm3 鎖模力：1250KN螺桿直徑：48mm 拉桿內(nèi)向距：415415mm注射壓力：145Mpa 移模行程：360mm注射速率：140g/s 噴嘴口直徑：3mm塑化能力：19g/s最小模具厚度：150mm螺桿轉(zhuǎn)速： 10200r/min鎖模形式：雙曲肘模具定位孔直徑：160mm噴嘴球半徑：15mm3.型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核1)、型腔數(shù)量的校核（1）、由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量式中：K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般為0.8M注射機(jī)的額定塑化量，該注射機(jī)為14g/s t成型周期，

10、因塑件較大，壁厚較厚，取50sm單個塑件的質(zhì)量和體積，取m1=48.4g m澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積，取154.88g 上式右邊122符合要求（2）、按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量Mn注射機(jī)允許的最大注射量，經(jīng)換算為368.5g上式右邊2.82符合要求。（3）、按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量塑件在充模過程中產(chǎn)生的脹模力主要在分型面上。作用面積約為An2（67.5/2）（67.5/2）-（25.5/2）（25.5/2）6132.42N(F-P型A2)P型A1F注射機(jī)的額定鎖模力，該注射機(jī)為1250KNA12個塑件在模具分型面上的投影面積A1=6132.42mm2A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的

11、投影面積A20.35A12146.347mm2P型塑料熔體對型腔的成型壓力，一般是注射壓力的0.3到0.65，此處取70Mpa上式右邊32符合要求2）、注射機(jī)工藝參數(shù)的校核（1）、注射量的校核注射量以容積表示，最大注射容積為VV0.85335284.75cm3式中：V模具型和流道的最大容積 V指定型號與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積，該注射機(jī)為335cm3 注射系數(shù)，取0.750.85，無定型塑料取0.85，倘若實(shí)際注射量過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時間就會過長，所以最小注射量容積V0.25V0.2533583.75cm3故每次注射的實(shí)院際注射量應(yīng)滿足VV主流道的小端直徑D大于注

12、射機(jī)噴嘴 d，通常為D=d+(0.5+1)mm對于該模具d=3mm,取D=3.5mm，符合要求。b主流道入口的凹球面半徑SR應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為SRSR+(12)mm，對于該模具SR15mm，取SR13mm，符合要求。（2）、定位圈尺寸注射機(jī)定位孔尺寸為160，定位圈尺寸取160mm，兩者之間呈較松動的間隙配合，符合要求。（3）、最大與最小模具厚度模具厚度H應(yīng)滿足HHH，符合要求。（4）、開模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核HH+H+(5 10)mm，式中H注射機(jī)動模板的開模行程（mm），取360mmH塑件推出行程，取40mmH包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度其值為H40+50+60+(510)=

13、155 160mm，代值計(jì)算，符合要求。（5）、推出機(jī)構(gòu)校核該注射機(jī)推出行程為60mm，大于H1=40mm符合要求。2.5澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計(jì)算1.主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。1） 主流道尺寸（1） 主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴直徑+（0.51）=3+（0.51），取D=3.5mm。（2） 主流道球面半徑 SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（12）=12+(12)，取SR=13mm。（3） 球面配合高度 h=3mm5mm，取h=3mm。（4） 主流道長度

14、 盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=25+20=45mm（5） 主流道大端直徑 D=d+2Ltan6.54mm（半錐角為12，取=2），取D=6.5mm。（6） 澆口套總長 L=25+20+h+2=50mm2） 主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道村套形式即澆口套，以便于有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC，如圖2-1所示。圖2-1由于該模具主流道較長，定位圈和村套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-2所示。

15、圖2-23） 主流道村套的固定主流道村套的固定形式如圖2-3所示。圖2-32.冷料穴的設(shè)計(jì)1） 主流道冷料穴的設(shè)計(jì)該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開在左、右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出；側(cè)向分型時，冷料穴中的凝料及塑件同時被推出。該模具采用底部無桿的圓環(huán)槽冷料穴，如圖24所示。其中d為主流道大端直徑，該模具取d+2=8.5mm冷料穴深度h為3/4d5mm2） 分流道冷料穴的設(shè)計(jì)當(dāng)分流道較長時，可將分流道端面沿料流進(jìn)前進(jìn)方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。該模具的分流道冷料穴與流道的截面相同有兩處：定模部分和瓣合模部分。3.分流道的設(shè)計(jì)1.）分流道的布置形式分流道在分型

16、面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：一方面排列緊湊，縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。該模具的流道布置形式采用平衡式，定模部分與瓣合模上均開有分流道。該流道形式是由本模具結(jié)構(gòu)形式所確定，無其他最佳方案選擇，圖24是最佳分流道布置形式。2.）分流道的長度 長度應(yīng)盡量短，且少彎折。該模具分流道的長度計(jì)算（見圖）如下。（1）半圓形分流道單向長度為 L=21=65.94（2）梯形分流道單向長度為L=20（3）分流道總長度為 L=2（L+ L）171.88（4）分流道單向長度為 L=L/2=85.94mm3.）分流道的形狀及尺寸為了便于加工

17、及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸，即B=0.2654mL,H=2/3B式中 B梯形大底邊的寬度（mm）； m塑件的質(zhì)量（g），為2.61g； L單向分流道的長度（mm），為87.4mm； H梯形的高度（mm）。注：由于該塑件壁厚大于3mm，故需自行設(shè)計(jì)。1) 梯形分流道設(shè)計(jì)由參考文獻(xiàn)2表2-40（常用分流道形狀及尺寸）和參考文獻(xiàn)1圖9.2-13（分流道直徑尺寸曲線二）取得分流道直徑D=4mm，又考慮到分流道長度系數(shù)f=1.1，所以修正后的分流道直徑D=fD=4.4，圓整為4

18、.5梯形斜度通常取510，此處取6；底部圓角R=1mm3mm，取R=1mm。其截面形狀及尺寸如圖2-4所示。圖2-44.）流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙Ra并不要求很低一般取0.63m1.6m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層 較高的剪切速率。此外Ra=0.8m.5.）分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)分流道向澆口過渡部分的結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。圖2-54.澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大

19、。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5mm2.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。1.）澆口類型及類型的確定側(cè)澆口開設(shè)在垂直分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能很方便的調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間，因而又稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易，休整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用于中小型塑件的多型腔模具。2.）澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算（1）澆口深度和寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為 h=nt=1mm，1.5式中h側(cè)澆口深度（mm）；澆口寬度（

20、mm）；A塑件外表面積（約為3200m）；t塑件厚度（平均厚度約為1.25mm）；n塑件系數(shù)，由表6-5查得n=0.8。（2）側(cè)澆口的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算綜上得側(cè)澆口尺寸：深度 h=1.0mm 寬度w=1.5mm 長度l=1.0mm5.澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同，各個澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。6.澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算1.)主流道與主流道冷料井凝料體積 =1116mm2.)分流道凝料體積=（40+423.14）1/2(4+5) 4.5=3480.57mm 3.）澆口凝料體積很小，可取為0.4.）澆注系統(tǒng)凝料體積 =1116+3480.57=

21、4596.57mm =4.6cm 7.澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計(jì)算1） 流過澆口的體積 = =44cm 2） 流過分流道的體積 =2+=88+3.48=91.48cm 3)流過主流道的體積= + =91.48+1.116=92.59692.6cm 8.普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核1. 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾嗜∫韵轮?，所成型塑件質(zhì)量較好。1）主流道 =510 s510 s2）分流道 =210 s3）點(diǎn)澆口 4）其他澆口 =510 s510/s2. 校核各處剪切速率1） 澆口剪切速率=6V/Wh=644/0.150.11.76/s，基本合理2） 分流道剪切速率 =3.3qr/R=1.810/s

22、式中qr= /t=91.48cm/s3） 主流道剪切速率 =3.3qs/Rs=92.6cm/s式中Rn=Rs=0.378.qs=Vs/t=92.6cm/s。2.6成型零件設(shè)計(jì)及力學(xué)計(jì)算該副模具中，用斜滑塊塑件外形，用型芯成型號塑件的內(nèi)腔。斜滑塊和型芯安放在動模部一側(cè)。1.動模型芯的計(jì)算1）、采用臺肩固定式，上表面伸入到定模板內(nèi)一段距離。2）、尺寸計(jì)算：塑件尺寸公差按SJ1372-1978，標(biāo)準(zhǔn)中的5級精度選取塑件尺寸：332937.550 7.23057.562.5型芯徑向尺寸計(jì)算：式中：Scp%：平均收縮率，為0.55%X：修正系數(shù)，取值范圍為0.50.75，該處取0.6:塑件的尺寸公差。見

23、上塑件尺寸公差。：模具成型零件制造公差，取/3.33 =(1+0.55%)33+0.60.36 =33.40 29 =(1+0.55%)29+0.60.32 =29.35 37.5 =(1+0.55%)37.5+0.60.36 =37.92 50 =(1+0.55%)50+0.60.46 =50.5517.2 =(1+0.55%)7.2+0.60.2 =7.36 30 =(1+0.55%)33+0.60.36 =30.38 57.5 =(1+0.55%)33+0.60.36 =58.09 62.5 =(1+0.55%)33+0.60.36 =63.12 圖2-62.型腔尺寸計(jì)算1）、該模具型腔

24、中兩個斜滑塊拼合而成，用矩形槽安裝在動模板上滑動。2）、尺寸計(jì)算塑件尺寸：3847.567.5556031.13.638 =(1+0.55%)38-0.60.36 =37.9947.5 =(1+0.55%)47.50-0.60.4 =47.5267.5 =(1+0.55%)67.50-0.60.52 =67.5655 =(1+0.55%)55-2/30.46 =5560 =(1+0.55%)60-2/30.46 =60.0231.1 =(1+0.55%)31.10-2/30.36 =31.033.6 =(1+0.55%)3.6-2/30.18 =3.50圖2-73.凹模強(qiáng)度和剛度的校核1）、凹

25、模側(cè)壁厚度校核按強(qiáng)度校核，圓筒形凹模側(cè)壁厚度為：r：凹模內(nèi)半徑、平均約為51mmp:模具型腔內(nèi)最大的塑料熔體壓力一般為30Mpa50Mpa，取50Mpa：模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力，預(yù)硬化模具鋼具體為：300Mpa因?yàn)槭切⌒土慵虼?，?qiáng)度不是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔時以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。故凹模側(cè)壁厚度至少為11.25mm.2）、型腔底板厚度的校核強(qiáng)度校核，圓筒形凹模底板厚度為各符號含義同上故凹模底板厚度至少為22.45mm.2.7模架選擇或設(shè)計(jì)據(jù)型腔布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架。選用結(jié)構(gòu)形式為A4型，模架尺寸為315315（BL）的標(biāo)準(zhǔn)模架可符合要求。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六

26、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，加防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中可以方便地分開兩塊模板。如下圖.圖2-81.定模座板（40031525mm）定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為45用4個M10的內(nèi)六角與定模板連接。定位用4個M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接。其與澆口套為H8/f8配合。2.定模板（31531525）用于安裝鑲塊、導(dǎo)套。其應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。常用45，調(diào)質(zhì)至230270HBS其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用H7/k6，定模板與澆口套采用H8/m6配合。定模板與鑲塊配合為H7/m6。3.支承板（31531532mm）調(diào)質(zhì)230

27、270HBS，同時在零件底部鑲?cè)肽＞咪撹倝K。其配合關(guān)系為H7/m6配合。4.型芯固定板（31531550mm）起固定型芯的作用，常用45調(diào)質(zhì)230270HBS為保證剛性。選用32mm。5.墊塊（5931588mm）1）、主要作用：在動模座板與型芯固定板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動作空間或是調(diào)節(jié)模具的總厚度。以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。2）、結(jié)構(gòu)形式：平行墊。3）、村料：Q235A4）、墊塊的高度h校核。符合要求式中：H:頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具沒采用限位螺釘，故其值為0 H：推板厚度為25mm， H: 推桿固定板厚度為20mm S： 推出行程為40mm ：推出行程余量一般為36mm，取3mm。6

28、.動模座板：（40031525mm）材料為45，其上注放射機(jī)頂桿孔為160mm7.模套（31531559）瓣合模通過矩形導(dǎo)滑槽在模座上滑動以完成側(cè)向分型和合模復(fù)位，材料為45，其上的導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱為H7/k6配合。為有利于合模時壓緊，模套厚度應(yīng)小于瓣合模厚度60.02，取59.8.推板（19931525mm）材料為45，采用4個M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定.9.推桿固定板（19931520mm）材料為45。2.8導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.導(dǎo)柱設(shè)計(jì)（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽，如圖2-9所示。圖2-9（2）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(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為2

29、0mm）。（3）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6，導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合。（4）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra=0.4m。2.導(dǎo)套設(shè)計(jì)（1）結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導(dǎo)套（I型），如圖2-10所示。圖2-10（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0.4m。導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽０?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或（青銅合金）等耐磨材料制造該模具中采用T8A。2.9脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模

30、中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。1.塑件的推出機(jī)構(gòu)（1）帶肩的階梯形推桿，如圖所示。每個塑件由4根推桿推出，共有8根。圖2-11（2）推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。（3）推桿應(yīng)均勻布置。（4）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大的地方。（5）推桿形式為階梯形推桿。（6）推桿直徑與模板上的推桿孔采用H8/f8間隙配合。（7）通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔底面0.050.10mm。（8）推桿與推桿固定板，通常采用單邊0.5mm的間隙（由于該套模具各塑件的4根推桿分布比較緊湊，故采用單邊0.25mm的間隙），這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不

31、因各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。（9）推桿的材料常用T8、T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度50HRC以上，工作端配合部分的表面粗糙度為Ra=0.8m。2.瓣合模（斜滑塊）的推出機(jī)構(gòu)（1） 采用標(biāo)準(zhǔn)推桿推出，如圖2-12所示。圖2-12（2） 此推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與斜滑塊底面平齊或高出0.05mm0.10mm（此模具斜滑塊和齒輪型腔端面如有間隙，可能產(chǎn)生溢料飛邊，所以在裝配調(diào)試模具時，推桿頂平面與支承板平面一定要平齊）。（3） 此推桿與支承板的推桿孔采用單邊0.5mm的間隙。（4） 此推桿與推桿固定板，采用單邊0.5mm的間隙。3.脫模力的計(jì)算脫模力是從動模一側(cè)的主

32、型芯上脫出塑件所需施加的外力，需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動阻力。 脫模力是注射模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。但脫模力的計(jì)算與測量十分復(fù)雜。其計(jì)算方法有簡單估算法和分析計(jì)算法。下面應(yīng)用簡單估算法對該套模具的脫模力進(jìn)行計(jì)算。脫模力Qe由兩部分組成，由參考文獻(xiàn)1的式（9.6-1），即Qe=Qc+Qb式中 Qc塑件對型芯包緊的脫模阻力（N）； Qb使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（N），Qb=0.1Ab，這里0.1的單位MPa，Ab為型芯的截面積（mm ）1） 第一次分型時脫模力主要由兩部分組成圓柱型芯I產(chǎn)生的脫模阻力：此型芯為階梯形，對應(yīng)的半徑、壁厚和高分別為=5mm， =

33、3.5mm；t=1.25mm，t=1.5mm；h=18mm因?yàn)椋簍=5，t=2.5，t=4.5，=18.75，=16.5， =14.5=/t=18.75/5=3.7510，=16.5/2.510， =14.5/4.510所以為壁厚圓筒塑件。壁厚圓筒塑件對型芯包緊的脫模阻力計(jì)算公式式中 E塑件的拉伸彈性模量（MPa），取1.92GPa 塑件的平均收縮率，為0.55 塑件的泊松比，去0.46 型芯的脫模斜度，取0； 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算為 =cossin/1+sincos0.58/1=0.58 塑件與鋼材表面的靜摩擦因素，取0.58 壁厚塑件的計(jì)算系數(shù)，其計(jì)算式為 分別代入、計(jì)算=3.309

34、=6.136 =2.768代值計(jì)算得塑件對圓柱型芯I兩階梯包緊的脫模阻力分別為 =3.07KN =0.602KN =3.628KN使封閉殼體脫模需克服的真空吸力為 =0.1Ab=0.116.583=86.35N綜上所述，圓柱型芯I產(chǎn)生的總的脫模力為=2（）=2（362886.35）7428.7N2.10側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定該套模具采用機(jī)動側(cè)抽機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動方式為斜滑塊。斜滑塊驅(qū)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，通常斜滑塊由錐形模套鎖緊，能承受較大側(cè)向壓力，但抽拔距離不大。此塑件的側(cè)凹較淺，所需的抽芯距不大，但側(cè)凹的成型面積較大，因而需較大抽芯力，故采用此機(jī)構(gòu)較為合宜。根據(jù)斜

35、滑塊側(cè)向分型與抽芯的特點(diǎn)，利用推出機(jī)構(gòu)的推力驅(qū)動斜滑塊斜向運(yùn)動，在塑件被推出脫模的同時由斜滑塊完成側(cè)向分型與抽芯動作。2.斜滑塊（瓣合模塊）的幾種方案對比（見圖）。瓣合模塊在定模內(nèi)（鎖緊塊）滑動。這種結(jié)構(gòu)難于控制相對于塑件中心的外形尺寸，但便于塑件自動掉落，在塑件推出方式上可采用推件板、推桿、推套推出塑件。瓣合模塊在推件板上滑動。采用此結(jié)構(gòu)易于控制相對于塑件中心的外形尺寸，但塑件不易自動掉落，有落在瓣合模塊內(nèi)的可能。瓣合模塊在動模內(nèi)滑動。容易控制塑件尺寸，為了使塑件能自動掉落，設(shè)計(jì)時應(yīng)避免采用塑件留在瓣合模塊底部的結(jié)構(gòu)。綜上所述，該套模具宜采用如圖所示的結(jié)構(gòu)形式，并加以改進(jìn)，用推桿推動瓣合模塊

36、。圖2-133.斜滑塊的組合形式設(shè)計(jì)其組合方式時應(yīng)考慮分型與抽芯的方向要求，并保證塑件具有良好的外觀質(zhì)量，另外，還應(yīng)使滑塊的組合部分具有足夠的強(qiáng)度。該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。4.斜滑塊的導(dǎo)滑形式根據(jù)滑塊部位作用的不同，斜滑塊的導(dǎo)滑形式可分為3種類型。（1） 滑塊導(dǎo)滑。（2） 斜推桿導(dǎo)滑。（3） 推桿擺動與平移。該套模具采用滑塊導(dǎo)滑，其斜向滑槽為矩形導(dǎo)滑槽。利用斜滑塊外側(cè)面的凸耳與錐形模套內(nèi)壁對應(yīng)的斜向滑槽滑動配合，達(dá)到側(cè)向分型與復(fù)位的目的。同時為了防止開模時滑塊被粘附在定模上，在定模部分設(shè)置了4套彈簧頂銷。5.設(shè)計(jì)要求1）正確選擇主型芯位置（這直接關(guān)系到塑件能否自動脫模）一般將主型

37、芯位置設(shè)于動模，這樣在脫模過程中，塑件雖與主型芯脫松，但側(cè)向分型時對塑件仍有限制側(cè)向移動的作用，所以塑件不會粘附在斜滑塊上，脫模比較順利。2）斜滑塊的傾斜角和推出行程由于斜滑塊的強(qiáng)度較高，斜滑塊的傾斜角可比斜導(dǎo)柱的傾斜角大一些，一般在30范圍內(nèi)選取，該套模具斜滑塊的傾斜角30斜滑塊的推出行程l必須小于斜滑塊導(dǎo)滑總長L的2/3。該模具推出行程為40mm，為斜滑塊導(dǎo)滑長度70mm的3/5，合乎要求，并且采用了4顆螺銷對斜滑塊的推出進(jìn)行限位，不會造成復(fù)位困難，所以能夠要求。3）斜滑塊的裝配要求為了保證斜滑塊在合模時其拼合面密合，避免注射機(jī)成型時產(chǎn)生飛邊，模具閉合后斜滑塊底部與模板之間應(yīng)有0.2mm0

38、.5mm的間隙，同時斜滑塊還必須高出模套0.2mm0.5mm。當(dāng)斜滑塊與導(dǎo)滑槽之間有磨損之后，再通過磨削斜滑塊下端面，可繼續(xù)保持垂直分型面的密合性。4）斜滑塊推桿位置選擇在側(cè)抽芯的過程中，應(yīng)注意防止斜滑塊移出推桿頂端，造成斜滑塊無法完成預(yù)期的側(cè)向分型與抽芯的動作。5）斜滑塊推出時的限位在每瓣斜滑塊上開有兩長槽，模套上加螺銷限位。5.各項(xiàng)尺寸的計(jì)算與校核斜滑塊、模套、推桿、導(dǎo)柱之間的相對位置以及脫模推出完成后的相對位置如圖所示。(1)斜滑塊形式為兩瓣形式。(2)整體尺寸（兩瓣組合時）。初步設(shè)計(jì)上表面的尺寸為140mm210mm，下表面的寬度為 b=2（7035）=70.7270mm 則設(shè)定下表面

39、的尺寸為70mm210mm因回歸計(jì)算出上表面的寬度為139.28mm，較難保證此尺寸精度，所以加工時以下表面尺寸70mm210mm、傾斜角30、斜滑塊高度60mm為基準(zhǔn)，同時相應(yīng)的模套加工也以70mm和傾斜角30為基準(zhǔn)。這樣能保證斜滑塊的下表面、斜側(cè)面與模套是密合的，即保證了斜滑塊與模套的配合要求。(3)斜滑塊的導(dǎo)向傾斜角度=30，符合設(shè)計(jì)要求。(4)所需的理論側(cè)向抽芯距S抽為 S抽=（67.538）/215，S抽取18mm考慮到塑件取出是其（見圖中2），與瓣合模上型腔半徑最小為4mm處不發(fā)生干涉所需的側(cè)向抽芯距離S抽=18mm，如圖所示。此抽芯S抽=18mm所對應(yīng)的推出行程為 =32mm因?yàn)?/p>

40、實(shí)際S抽=23S抽=18mm l推=40l推=32mm(5)瓣合?；瑝K高度。結(jié)合該塑件，取斜滑塊高度模套0.5mm。底面與模板保持密合。(6)瓣合?；瑝K推出行程。設(shè)置在模套上的螺銷限位止動裝置的中心高度h=40mm，再考慮螺銷直徑為6mm，止動槽與底邊的距離為4mm，這樣就保證了l0=40mm的推出行程。(7)采用矩形導(dǎo)滑槽導(dǎo)滑。導(dǎo)滑槽的作用是維持滑塊運(yùn)動方向的支撐零件，因此要求滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)運(yùn)動平穩(wěn)，無上下竄動和卡緊現(xiàn)象。雖然燕尾槽精度高，但制造比較困難，模具中多采用矩形導(dǎo)滑槽，滑塊與導(dǎo)滑槽間上下、左右應(yīng)各有一對平面是間隙配合，配合精度可選H8/f7或H8/f8，其余各面應(yīng)留有0.5mm1.

41、0mm的間隙，導(dǎo)滑槽硬度應(yīng)達(dá)到52HRC56HRC。(8)推桿的布置?；瑝K推桿對稱布置4根，中心距7875mm(9)如圖所示側(cè)向分型后，斜滑塊與導(dǎo)柱的距離為2mm，不會干涉。圖2-14(10)該塑件側(cè)向分型與縱向抽芯幾乎是同時完成，因此不會造成塑件伴隨著粘附力大的斜滑快移動而無法脫落。2.11排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該套模具是屬于小型模具，排氣量很小，而且分型面比較多，因此本設(shè)計(jì)不單獨(dú)開設(shè)排氣槽。2.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 加熱系統(tǒng)由于該套模具的模溫要求在80以下，又是小型模具，所以無需設(shè)置加熱裝置。2. 冷卻系統(tǒng)一般注射到模具內(nèi)的塑料為200左右，而塑件固化后從模具型腔中

42、取出時其溫度在60以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效地冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。ABS的成型溫度和模具溫度分別為160220、6080，用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。1） 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?、傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。2） 冷卻系統(tǒng)的簡略計(jì)算如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡略的計(jì)算。（1） 求塑件在固化時每小時釋放的熱量Q查表9.8-4得ABS單位質(zhì)量放出的熱量Q1=7

43、.510 KJ/kg，故 Q=W=1.550.17.510 60=6975KJ/h式中 W單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑件質(zhì)量（KJ/min），該模具每分鐘注射一次，所以W=11.1g/cm 140.8cm =154.88g/min1.550.1kg/min（2） 求冷卻水的體積流量由式中9.8-15得=式中冷卻水的密度，為110 kgm ；冷卻水的比熱容，為4.187KJ（kg）；冷卻水出口溫度。取25；冷卻水入口溫度，取20。（3） 求冷卻管道直徑d查參考文獻(xiàn)1的表9.8-1，為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=16mm。2.12模具的裝配1、按圖紙要求復(fù)檢各模具零件2、動模固定板組件安裝將

44、4個導(dǎo)柱32140壓入動模固定板中,壓入過程需要不斷校驗(yàn)垂直度.壓入后反面與動模固定板一起磨平。3、型芯固定板組件安裝將型芯插入型芯固定板中，用墊鐵支承在平面磨床上將臺階面磨平。4、定模固定板組件安裝將4個導(dǎo)套3240壓入定模固定板中，壓入過程中需不斷校驗(yàn)垂直度壓入后，反面與定模固定板一起磨平。5、 定模座板組件安裝將澆口套壓入定模座板，壓入過程中需不斷校驗(yàn)垂直度壓入后蓋上定位圈，用4個M6的螺釘緊固反面與定模座板一起磨平6、推管固定板組件安裝復(fù)位桿、推桿插入推桿固定板中，用墊鐵支承在平面磨床上將臺階面磨平7、定模部分組裝將定模座板組件和定模板組件用平行夾夾緊，保證澆口套孔位的重合，不得錯位將

45、主流道襯套壓入孔內(nèi)，安裝定位圈用4個M6的螺釘緊固8、動模部分的組裝1）、將模套和支承板用平行夾夾緊保證支承板上的過孔與模套上的孔系重合不錯位2）、在推桿固定板和支承板之間墊入塊規(guī)，裝入推桿固定板組件，將4個M8螺釘緊固3）將模套組件和支承板、墊塊及動模座板用側(cè)基準(zhǔn)找正，并對準(zhǔn)相對應(yīng)孔位，用平行夾夾緊4）、測量瓣合模推桿的裝配是否符合裝配圖的要求，必要時應(yīng)修推桿，也可以對墊塊厚度和推板厚度進(jìn)行修配5）、檢測合格后，用4個M12螺釘將模套、支承板、墊塊和動模座板緊固注意保證推桿推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動靈活，無卡滯現(xiàn)象9、合攏定模和動模10、裝配完成后試模、送檢入庫2.13模具開合模動作過程模具裝配試模完畢之

46、后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下（1） 對塑料ABS進(jìn)行烘干，并裝入料斗（2） 清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱（3） 合模、鎖緊模具（4） 對塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射（5） 注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模（6） 脫模過程開模時，開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，將主流道凝料從澆注系統(tǒng)中拉出定模固定板上的流道凝料與動模部分一起移動；繼續(xù)開模到一定距離，推出機(jī)構(gòu)動作，推板在注射機(jī)頂桿的作用下，帶動瓣合模推桿和塑件推桿動作，于是瓣合模在模套的矩形導(dǎo)滑槽中移動以側(cè)向分型與抽芯，塑件進(jìn)而從動模上的圓柱型芯中脫出，從而完成塑件與模具的分離；在達(dá)到推出行

47、程的同時，斜滑塊在止動螺銷的作用下制動，以免因慣性作用而造成模具的損壞，而且有利于順利合模與復(fù)位最后塑件會因?yàn)橹亓ψ饔枚詣勇湎聞幽２繒耙疲旰夏＝佑|到定模板，完成推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位動作進(jìn)入下一次生產(chǎn)循環(huán)（7） 塑件的后處理切掉塑件上的澆注系統(tǒng)，對塑件進(jìn)行調(diào)濕處理第三章 小結(jié)1. 一路做下來，感覺到最初的設(shè)想都達(dá)到了雖然在其中也遇到了一些困難，但還是通過查閱資料等途徑解決了實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)想帶著滿足產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率這種思路，設(shè)計(jì)出的這副模具通過最初的設(shè)想和設(shè)計(jì)出來以后的推演證明是合理的采用瓣合模這種成型方式也是可靠的2. 零部件在設(shè)計(jì)時就考慮到要容易加工計(jì)算也都是按要求進(jìn)行的并進(jìn)行了檢驗(yàn)是合理的3. 該副模具的配合要求比較高，對零部件加工的要求也比較高配合公差都是經(jīng)查閱相關(guān)資料后選出的優(yōu)先配合4. 驗(yàn)證和設(shè)計(jì)計(jì)算時所用到的公式主要源自于參考書1中國模具設(shè)計(jì)大典，是可靠的5. 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了知識的運(yùn)用能力和查閱收集資料的能力同時，回顧了所學(xué)習(xí)的知識是在離開學(xué)校前的一次綜合訓(xùn)練很有價值第四章 結(jié)果與建議從我個人來講，穩(wěn)固了知識體系我可以非常有準(zhǔn)備的走向工作崗位為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)雖然做的還不錯，但做的過程中感覺到時間很緊一邊找工作，一邊上課，做畢業(yè)設(shè)計(jì)都是用的課余時間希望學(xué)弟學(xué)妹們可以在大二的暑假就拿到畢業(yè)設(shè)的課題那樣時間就會更充裕一些參考文獻(xiàn)1中國機(jī)械工