《基于NX的鏟子注塑模具設計》10000字【論文】

緒論1.1選題的背景及意義隨著工業(yè)的發(fā)展，有著工業(yè)之母稱謂的模具也越來越受到人們的重視。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，模具工業(yè)的技術發(fā)展水平已經(jīng)成為了評判一個國家工業(yè)水平的標準了?？梢哉f一個國家的模具水平越高，便證明這個國家的制造業(yè)水平越高。正因為模具行業(yè)的發(fā)展對整個制造業(yè)起著非常重要的決定性作用，世界各制造業(yè)先進大國都無比重視自己國家在模具行業(yè)的發(fā)展以及模具行業(yè)人才的培養(yǎng)。我國作為工業(yè)大國，要想實現(xiàn)立足于世界的制造業(yè)強國夢想，必須更加注重模具行業(yè)的發(fā)展以及對于模具設計人才的培育。本人此次選次課題作為畢業(yè)設計，一是通過本次學習可以更加了解模具行業(yè)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向；二是希望在畢業(yè)后若從事模具相關行業(yè)時，可以更加從容。1.2模具國內(nèi)外的發(fā)展狀況1.2.1我國模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀近年來我國的模具技術有了很高水平的發(fā)展，在電子領域，航空領域，機械領域，汽車領域，儀表領域，家電領域與通訊領域等工業(yè)領域的應用非常廣泛。模具生產(chǎn)制件擁有高精度、高效率、高復雜性等優(yōu)勢，是其他加工制造的方式所難以與之比肩的，所以受到各大制造業(yè)企業(yè)的青睞，得益于這些企業(yè)往模具設計制造行業(yè)投入的大量資金，目前我國的模具行業(yè)已經(jīng)有了一定的規(guī)范。在大型覆蓋沖模模具方面，我國已經(jīng)能夠設計生產(chǎn)有如轎車覆蓋件等大型模具的能力了。這類大型模具在行業(yè)標準上的高要求主要體現(xiàn)在設計制造方法，質(zhì)量以及精密度上。雖然我國目前在大型覆蓋沖模模具中的有關設計制造方法與加工方式水平的發(fā)展能夠達到國際水準，卻在質(zhì)量上、精度上、成本上以及制造周期上被國外先進制造業(yè)拉開了不小的差距。目前我國重點發(fā)展的精密模具種類主要有兩種，分別多功能模具還有多工位級進模上，不過在結(jié)構(gòu)上、功能上以及模具使用壽命上還是無法輕易超越國外的先進技術。在大型塑料模方面，我國進步飛快；在精密塑料模具方面，我國所取得的成績也不容小覷。生產(chǎn)多型腔小模數(shù)齒輪模具的技術已經(jīng)具備，所能生產(chǎn)的大屏幕塑料外殼模具的尺寸也已達34英寸，600腔模具也不在話下。除了以上這些，一模兩腔航空杯模具生產(chǎn)也已經(jīng)能夠辦到，這種高精度的模具產(chǎn)品要求厚度僅為0.08mm。所能生產(chǎn)的還有難度較高的塑料門窗擠出模等。在精度方面、型面的表面粗糙度方面、分型面間隙方面、模板的彈性變形度方面、塑料模具壽命方面以及塑料模具制造周期上雖然與國外還有不小的差距，不過以目前行業(yè)的發(fā)展來看追上國外先進技術指日可待。隨著工業(yè)上CAD/CAM/CAE技術的飛速發(fā)展，模具的發(fā)展也在不斷的進步與拓寬方向。如何縮短制造周期，如何降低生產(chǎn)成本，如何提高產(chǎn)品質(zhì)量，都隨著CAD/CAM/CAE技術的發(fā)展給出了新的答案與更高的標準。近年來，上海交大自行研發(fā)的沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司自行研發(fā)的CAXA系列軟件，都是我國在CAD/CAM/CAE技術上進步的體現(xiàn)。然而我國計算機輔助技術與軟件開發(fā)的水平與國外相比還有很大的差距，還需要開發(fā)者與行業(yè)工作者更加努力。1.2.2國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展在歐美等先進制造業(yè)大國，CAD/CAE/CAM技術已經(jīng)幾乎在所有模具企業(yè)中普遍應用了。Pro／E、UG、CIMATRON等軟件的應用也非常普遍，這些軟件能實現(xiàn)快速設計2D圖紙，并且能夠快速繪制3D仿真模型，大大的方面了NC編程和CAD/CAM集成。CAE技術在歐美等國家已經(jīng)是非常完善的技術了。CAE分析軟件允許模擬塑料沖壓過程并分析注塑模具設計中的冷卻過程；將CAE軟件應用到模具設計中，可以模擬金屬變形過程，綜合分析應力應變分布，預測模具和模具產(chǎn)品在裂紋、褶皺、回彈等潛在缺陷的可能性。國外在模具加工方面喜歡采用高速切削的加工技術。高切削速度、高進給速度還有高加工質(zhì)量等優(yōu)點是國外模具生產(chǎn)商青睞高速切削加工技術的原因。有這些巨大優(yōu)勢的模具加工方式在進行模具加工時，其效率遠勝傳統(tǒng)模具加工方式。在模具的加工生產(chǎn)過程中，使用數(shù)控高速銑技術能夠有效的縮短制模時間。經(jīng)由數(shù)控高速銑加工的模具產(chǎn)品，其表面經(jīng)過簡單的拋光便可應用于塑料制品的生產(chǎn)中，可以節(jié)省大量的修模拋光時間，縮短生產(chǎn)周期。數(shù)控高速銑是歐美模具制造企業(yè)非常重視的技術，一直在尋求功能上的突破，對設備的更新維護也投入了大量資金。歐美模具制造業(yè)除了在技術上領先我國外，在工藝管理方面也走在我國之前。歐美的模具制造商工藝控制程度高，標準化程度同樣也非常高。與國內(nèi)模具設計和制造商主要采用鉗工或外包生產(chǎn)組織模式不同，歐美模具設計制造商為確保部件精度和生產(chǎn)進度，依靠的是先進的工藝設備和工藝路線。每個模具包括每個零件的設計都有非常詳細的藍圖，并制定了詳細的加工流程。歐美模具設計制造企業(yè)在模具制造上能有如此先進的技術離不開高標準化的管理制度，在先進技術與高標準管理制度的雙重加持下，歐美模具制造商在大型、精密、復雜的模具中遙遙領先，促進了汽車行業(yè)、家電行業(yè)、通訊行業(yè)、電子行業(yè)的快速發(fā)展，也為他們的模具制造行業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。2塑料制品分析2.1塑件材料分析2.1.1塑件材料的選擇塑料的主要成分是樹脂，含有增塑劑、填充劑、潤滑劑等添加劑，是一種能夠被高溫加熱成為流動熔體的材料。塑料的分類多種多樣，根據(jù)受熱后性質(zhì)的改變與否可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。根據(jù)本課題的模具制品飯鏟來選擇，選擇ABS樹脂較為合適。ABS樹脂塑料無毒無味，具有耐油性，其密度為1.05g/cm3。在熱變形方面，它的熱變形溫度為93～118℃，但同時它的機械性能也具有一定的優(yōu)勢，具有優(yōu)異的沖擊強度，尤其可以在低溫環(huán)境下使用，特別符合飯鏟這種生活常見塑料制品。2.1.2塑料的成型工藝規(guī)范在注塑溫度方面，雖然溫度對ABS塑料溶體粘度的影響沒有注塑壓力那么大，但在高溫條件下對薄壁的制品是有利的。對于像飯鏟這種一般的塑料制品，柱塞式的溫度選擇范圍在180~230℃之間，而螺桿式的注塑機在160~220℃的溫度范圍之間就足以成型。在成型過程中，料筒的溫度其后段溫度為150~170℃、中段溫度為170~180℃、前段溫度為180~210℃；噴嘴的溫度一般取170~180℃，值得注意的是，噴嘴溫度與均化段的任何變化都會影響制品，造成注塑制品在成品上有飛邊、銀絲、變色、光澤差、熔接痕跡明顯等弊端。在注塑壓力方面，ABS塑料的流動性沒有聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍等那么好，所以在進行成品制造時所需的壓力也會較大。不過注塑壓力過大，也會有制品在脫模的過程中較為困難或者脫模損壞的缺陷。ABS塑料制品所需的注塑壓力除了與設備類型有關，與樹脂的品級也有一定的關系。在實際生產(chǎn)過程中螺桿式注塑機與柱塞式注塑機的壓力選擇不同，螺桿式注塑機所選取的注塑壓力一般在100MPa（通常會選擇50~70MPa）以下，而柱塞式注塑機所選取的注塑壓力一般在100MPA以上。另外保壓壓力不宜過高，螺桿式注塑機一般采用30~50MPA，而柱塞式注塑機選擇保壓壓力一般在60~70MPA。保壓壓力過高的話，會造成塑料制品的內(nèi)應力增大。2.2塑件工藝分析通過對產(chǎn)品的分析可得出如圖2.1所示，塑件為簡單平板制件，沒有彎曲弧度，厚度約4mm，是屬于小型模具制品，其四周除了為實現(xiàn)盛飯用的鏟頭外皆做了倒圓角處理，塑膠整體光滑平整，考慮其功能性與成本考慮，對模具制件的要求為完整，結(jié)實即可，對其表面外觀沒有過多要求，但也要求不要有太多毛邊。該模具制品作為產(chǎn)品可單獨使用，無需與其他配件進行轉(zhuǎn)配配合，因而本產(chǎn)品優(yōu)先考慮的是成本問題。作為小型模具制品，其生產(chǎn)要求為批量生產(chǎn)。圖2.1產(chǎn)品圖3注塑機的選擇與計算3.1模具制件質(zhì)量計算及型腔數(shù)確定要使塑料制品在模具中成型，需要把塑料高溫加熱熔化，然后把熔化成流體的塑膠注入模具中成型，而這個過程中注入動作需要由特定的機器完成，完成注塑動作的機器便是注塑機。在分析了需要制成的模具產(chǎn)品后，需要根據(jù)模具制件的結(jié)構(gòu)工藝與材料工藝選擇注塑機的型號。通過NX軟件對模具制件進行體積屬性測量可得產(chǎn)品體積。根據(jù)模具制件質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的尺寸大小分析，考慮到流動平衡、壓力平衡等原因，模具選擇為一模兩腔。圖3.1產(chǎn)品體積根據(jù)文獻獲得塑件質(zhì)量計算公式：M?=ρV?式中ρ——材料密度，ρ為1.05g/cm3；V?——模具制件體積，通過NX軟件測量得V?=42.256mm3；M?——模具制件質(zhì)量。通過公式計算可得結(jié)果：M?=ρV?=1.05×42.256≈44.369g根據(jù)文獻獲得注入容量公式：V?=V?Kn式中V?——模具制件體積；K——擦動常量K=0.6；V?——模具澆注系統(tǒng)體積；n——型腔數(shù)量，模具設計為一模兩腔，n=2。通過公式計算可得結(jié)果：V?=V?Kn=44.369×0.6×2≈53.243根據(jù)文獻獲得流入總質(zhì)量公式：M=nM?+M?=nM?+ρV?式中M?——模具制件質(zhì)量，M?=44.369g；M?——澆注重量，M?=ρV?=1.05×53.243≈55.905g；M——每次注射重量；n——型腔數(shù)量，n=2。通過公式計算可得結(jié)果：M=nM?+M?=2×44.369+55.905=144.643g3.2注射機的分類及選擇3.2.1注塑機的分類注塑機的分類方式多種多樣，按塑化方式來分注塑機可以分為柱塞式注塑機和螺桿式注塑機兩種；如果按合模方式分又可以分為液壓式、機械式、液壓—機械式；如果按合模部件與注射部件配置的型式分則可分為臥式、立式、角式等。3.2.2注塑機的選擇根據(jù)計算結(jié)果進行參數(shù)分析，注塑機的初步選擇為SZ-400/1600型號，SZ-400/1600型號注塑機工藝參數(shù)如下表：表3-1塑料注塑機SZ-400/1600型號4模架結(jié)構(gòu)設計與分型面選擇4.1模架結(jié)構(gòu)設計4.2.1模架種類選擇根據(jù)不同的模具制品的特點，模架大致可分為大水口模架和細水口模架。根據(jù)不同的模具制品，每個模具對應的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不盡相同，但除了特殊的模具模架外整體的模架結(jié)構(gòu)都較為相似。每套模架大體上都包含前模底板、后模底板、模腳、頂出板、導柱導套等。根據(jù)模具型芯與型腔的大小可向?qū)ｉT制作模架的廠商直接購買對應型號的標準模架，只需對前后模進行切削加工成為模具制品的型芯型腔即可。根據(jù)分析本次飯鏟的注塑模具模架選擇大水口CI型。其樣式如圖：圖4.1大水口CI型模架樣式4.2.2模架大小的選擇方案模仁尺寸的大小決定了模具的大小應該選擇多大的尺寸，而模仁尺寸大小該如何選擇則由需要生產(chǎn)的模具制品決定。所以在根據(jù)模架大小決定選擇模架選擇方案前，要先來確定模仁尺寸的大小。塑料制品的大小與排位決定了模仁尺寸的大小，一般來說為了節(jié)約成本，模仁要盡可能的緊湊，不過前提是要能夠保證保證鋼材有足夠的強度。確定模仁的尺寸大小有計算法與估算法兩種。計算法是通過一系列公式對型腔壁厚進行校核計算，從而得出模仁的尺寸。然而由于模具種類繁多，塑料制品的形狀外觀與要求都千差萬別，無法套用標準公式，因而使用計算法計算模具大小的可操作性太差。并且對于實際工程來說，大多數(shù)普通模具根本無需進行復雜計算。而估算法則是一種根據(jù)經(jīng)驗來估算型腔壁厚從而確定模仁尺寸大小的一種方法，這種方法簡單便捷，因而大多數(shù)模具設計者與模具制造公司都采取該方案。不過估算時參數(shù)的選取一般根據(jù)設計者個人經(jīng)驗或者模具制造廠規(guī)定來進行選擇。估算所需的參數(shù)并非一個嚴格標準是參數(shù)值，而是一個適用范圍。通常來說，模具制品的最外邊到模仁的側(cè)面距離應當要不小于15mm，一般會選擇30mm以上。多腔型模具，模具制品之間的距離在沒有流道時通常會選取10mm以上，如果模具制品之間有流道，則應該取30mm以上。不過因為飯鏟模具的特殊性，其長度230mm遠大于最大寬度的70mm，又是一模兩腔，故而模具制品之間的距離比通常的模具制品距離要長，最終確定模具長度為300mm，寬度為280mm。圖4.2模仁大小另外模具制品頂端到定模仁底面的距離應當大于10mm，一般取25mm以上；而模具制品底端到動模仁的距離應當大于15mm，一般取30mm以上。確定好模仁大小后便可以選擇確定模架的大小了，模架的長寬一般大于模仁的長寬100mm以上。因模仁的長為300mm，寬為280mm，所以模架的長應當選擇400mm以上，寬選擇380mm以上，在模架標準中可直接選擇CI4040規(guī)格的模具，然而為了給導套讓出一定的距離，防止導套離模仁過近甚至干涉模仁，在長度上加長了50mm，故模架長度為450mm，根據(jù)模架長寬距離確定模架前模板厚度為100mm；模架后模板厚度為100mm；模架模腳厚度為120mm。得出最后模架規(guī)格為CI4540A100B100C120（A為模架前模板厚度、B為模架后模板厚度、C為模腳厚度）。4.2分型面選擇4.2.1分型面設計原則當模具處于閉合轉(zhuǎn)態(tài)時，定模仁與動模仁的接觸曲面即為模具的分型面。分型面的選擇不同會導致前模與后模的型芯型腔結(jié)構(gòu)完全不同，從而影響模仁的加工難度。分型面的確定是一個受諸多因素影響的復雜問題，所以在分型面選取原則上應當考慮主要因素。通常來講，分型面的位置應當設置在模具塑件脫模時脫模方向的最大投影邊緣部位。4.2.2分型面確定如圖所示，該飯鏟模具塑件是一個除了前頭周邊倒圓的模具制品，其分型面的選擇可分為在以飯鏟上平面為分型面、以飯鏟下平面為分型面，以飯鏟最大邊緣為分型面三種方案。圖4.3分型面選取方案一圖4.4分型面選取方案二圖4.5分型面選取方案三如若選擇方案一為分型面選取方案，則后模無法被加工出來，即便是加工出來了，在注塑開模后，由于死角的存在，會導致飯難以被頂出，強行頂出可能會損壞飯鏟甚至損壞頂針；方案二也是同樣的原因，前模無法被加工出來，而且飯鏟不會隨動模一起向下運動，導致留在前模無法被頂針頂出。方案三以最大投影邊緣為分型面，雖然會導致前后模都需要加工為腔體，但其加工難度遠小于方案一與方案二，并且飯鏟也能夠在脫模時正常被頂針頂出，故只能選取方案三為分型面選取方案。5澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)，也被稱為進澆系統(tǒng)，是指塑料在被高溫熔化成流體后，流進腔體形成塑件前所需要經(jīng)過的一個流通道。澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆注口以及冷料井四個部分構(gòu)成。它連接著連接模具型腔與外部注塑機，讓模具外部的熔化塑膠熔體能夠平穩(wěn)的流進模具腔體，形成模具塑件。5.1主流道及分流道設計5.1.1主流道的設計主流道是熔化的塑膠熔體流進模具腔體所需經(jīng)過的第一個通道，它是澆口套里的一個通道，通常是圓錐形狀的。主流道內(nèi)壁的粗糙度通常是Ra1.6，其傾斜錐度通常在1~3°這個范圍，這樣可使熔化的塑膠熔體更好的流進模具腔體里。絕大多數(shù)模具制造廠商的澆口套都是直接購買標準件，所以確定澆口套的規(guī)格和尺寸便是主流道的設計。圖5.1澆口套和定位圈澆口套又稱為唧咀，通常有SBA型、SBB型、SBC型，此處我們選擇SBC型為我們的澆口套；澆口套根據(jù)進膠量以及流道口的大小其直徑的選擇有12mm、16mm、20mm可選擇，由于本次設計的流道口直徑為6mm，故對于此處的澆口套直徑選擇為12mm就夠了。澆口套通常和定位圈搭配使用，定位圈通常分LRA型和LRB型，此處我們選擇LRA型為我們的定位圈；定位圈根據(jù)注入機以及澆口套的大小其直徑的選擇有60mm、100mm、120mm、150mm可選擇，60mm的定位圈非常少見，一般在國外的一些模具廠會有直徑60mm的定位圈，而國內(nèi)的通常最小的定位圈都選擇直徑100mm。此處根據(jù)注入機以及澆口套的大小我們選擇直徑100mm大小的定位圈。5.1.2分流道的設計分流道是連接澆口與主流道的通道，高溫熔化的塑料流體進入主流道后，經(jīng)由分流道流經(jīng)各個型腔形成模具。分流道根據(jù)其截面可分為圓形流道、半圓形流道、U型流道以及梯形流道。其中圓形流道最為常見，應為最為廣泛，故本次設計對于分流道的選擇也選擇圓形流道。圓形流道的常用尺寸有4mm、6mm、8mm、10mm、12mm等，如果分流道根據(jù)型腔數(shù)分主分流道與次分流道的話，主分流道的尺寸應當大次分流道一個等級。流道尺寸的選擇根據(jù)熔化后的塑料流體以及模具大小來選擇，模具較大或者塑料流體的材料不易于流動，則選擇較大的流道尺寸，反之則選相對小的流道尺寸。本次設計根據(jù)模具大小及模具材料所選的流道尺寸為直徑6mm即可。5.2冷料井與澆口設計5.2.1冷料井的設計冷料井又被叫做冷料穴，其作用是為了防止冷料被注入模腔影響模具質(zhì)量。主流道冷料井的位置在主流道的尾端，其形狀是由拉料桿決定的。拉料桿是由主流道正下方的頂針加工而成的，其作用是勾住流道，使流道在開模時能夠脫離澆口套。本次設計的冷料井與拉料桿如下圖所示。圖5.2主流道冷料井及拉料桿5.2.2澆口的設計澆口是高溫熔化的塑料流體在經(jīng)由主流道與分流道后進入模具型腔的一個入口。澆口分直接式澆口與側(cè)澆口。直接式澆口屬于主流道直接連通型腔的類型，由于澆口直接連通型腔，不經(jīng)分流道，因而一次僅可以形成一個模具產(chǎn)品，故而直接式澆口只適用于較為大型的一模一腔類的產(chǎn)品模具。側(cè)澆口則與直接式澆口不同，經(jīng)由分流道流經(jīng)模具型腔，適用于一腔多模類型的產(chǎn)品模具。本次設計由于為一腔兩模，故采用側(cè)澆口設計。6冷卻系統(tǒng)設計經(jīng)由高溫熔化的塑料流體在經(jīng)由流道通入型腔時，其溫度可高達200℃。如此高溫下，流體無法凝固成為塑料模具產(chǎn)品，需要等流體降溫冷卻凝固后才能對產(chǎn)品進行脫模。如果等待流體自然冷卻，所需的時間太長，會影響模具生產(chǎn)效率；并且等待高溫流體自然冷卻無法快速凝固，也會影響模具產(chǎn)品的成型。因而在模具的設計過程中需要對模具添加冷卻裝置，使模具產(chǎn)品可以快速冷卻。模具的冷卻方法多種多樣，有水冷、空氣冷、油冷等方式，本次設計采取最為常見的水冷方式。冷卻系統(tǒng)的分布如圖6.1所示，采用階梯式水路，該水路分布方式在模具設計中非常常見。水道由模板鉆入，穿過模板通向模仁，水路環(huán)繞模仁一周后再經(jīng)由模板鉆出，模板上的進出水口各有一個水嘴連接，冷卻液從其中一個水嘴進入，由另一個水嘴流出。圖6.1水冷分布冷卻水路通道由麻花鉆鉆孔加工而成，其直徑也由麻花鉆決定。冷卻水路常用直徑有6mm、8mm、10mm、12mm；其中相較于6mm、12mm，直徑8mm、10mm的冷卻水路通道在注塑模具中的應用更為廣泛。本次冷卻水路通道的直徑選擇為8mm。

7脫模機構(gòu)設計塑料材料在高溫加熱經(jīng)由注塑機注入模具成型成為產(chǎn)品后，會附著在型腔內(nèi)，在開模后如何取出塑料制品是一個需要認真研究的問題。在常規(guī)注塑模具中都帶有專門讓成型的塑料產(chǎn)品脫離模具的機構(gòu)，該機構(gòu)便是脫模機構(gòu)。7.1頂出機構(gòu)設計原則及確定常用的頂出機構(gòu)有頂針機構(gòu)、頂板機構(gòu)、司筒機構(gòu)。其中最為常見，應用最為廣泛的當屬頂針機構(gòu)。頂針機構(gòu)是由頂針來完成脫模任務的一種形式。頂針，又稱為推桿或者頂桿，是所有脫模方式中為最簡單的一種。頂針的形式格式各樣，不過通常都分為直桿式和階梯式兩種。本課題所采取的頂出方式便是頂針頂出。頂針的分布原則，應遵循均勻分布，讓被頂出的產(chǎn)品能夠受力均勻，并且盡量避免分布在產(chǎn)品較為薄弱的平面，否則可能會導致產(chǎn)品變形破損。頂針的大小規(guī)格應當根據(jù)塑料產(chǎn)品的大小來選擇，并且頂正的規(guī)格也應當盡量統(tǒng)一，這樣能夠降低加工頂針板的成本。本課題頂針分布方式如圖7.1所示。圖7.1頂針分布7.2脫模力與結(jié)構(gòu)尺寸計算根據(jù)NX軟件面積計算功能可得本課題塑料產(chǎn)品頂出面面積為7753.50mm2。通過該面積計算出的脫模力可幫助選取頂針規(guī)格。圖7.2頂出面面積根據(jù)文獻獲得脫模力計算公式：=式中A——頂出面面積，A=7713.50mm2；P——單位壓力，P=30MPa；——擦動常量，=0.45；——分模斜角，=1o。通過公式可計算得脫模力為：=≈99298.089N根據(jù)文獻獲得頂針截面直徑公式：=式中——平安因子，=1.1；——頂桿長度尺寸，由軟件計算可得=185.5mm；——彈性模量，=2.1×100000；——脫模力，=99298.089N；——頂針個數(shù)，=10。通過公式可計算得頂針截面直徑為：根據(jù)上述計算結(jié)果可得出，頂針截面直徑應當大于1.1mm。再對零件進行校核，根據(jù)文獻獲得直徑校核計算公式：式中——脫模力，=99298.089N；——頂針個數(shù)，=10；——允許力，通過查文獻得=550MPa。通過公式可得頂針截面直徑結(jié)果應當為：由計算結(jié)果可得頂針截面直徑應當大于4.79mm，故取截面直徑為6mm的頂針規(guī)格。7.3復位機構(gòu)的設計在我們正常的模具生產(chǎn)過程中，如果要滿足多次連續(xù)生產(chǎn)，那么在頂出機構(gòu)頂出塑料產(chǎn)品后，還應當有一個能夠讓頂針復位的機構(gòu)，以滿足下次的對塑料產(chǎn)品的頂出。復位機構(gòu)通常采用回針復位。回針會固定在頂出板上，在頂針將塑料產(chǎn)品頂出后，回針會同頂出板一起被推出，在頂針將塑料產(chǎn)品頂出后前模板將回針壓退，令頂出板復位。一般標準模架自帶回針，無需另行設計。另外在實際模具生產(chǎn)過程中，回針會配合彈簧輔助工作以加強頂針板復位。本課題的復位機構(gòu)便是由回針與彈簧組合構(gòu)成。7.4排氣設計與其他部件7.4.1排氣方式在模具生產(chǎn)過程中，往往模具腔內(nèi)會產(chǎn)生空氣。如果排氣系統(tǒng)不通暢導致氣體無法順利排除，那么在生產(chǎn)過程中可能會導致填充不充分、熔接痕等對產(chǎn)品造成缺陷。要讓氣體能夠順利排出，多數(shù)對排氣要求高的模具會在流道的末端或者型腔中高溫熔化的塑料流體最后流經(jīng)填充的部位開排氣槽。對于有鑲件或者較多頂針孔的模具，也可利用鑲件與頂針孔進行排氣，鑲件與排氣孔都有間隙，可以利用間隙達成排氣目的。本課題設計中頂真孔數(shù)量較多，能夠完成排氣任務，故不另外開排氣槽。7.4.2脫模機構(gòu)中的其他部件除了頂出機構(gòu)和復位機構(gòu)，脫模機構(gòu)還由許多其他部件一起構(gòu)成。其中還包括有垃圾釘、頂針板導柱、支撐住等。7.4.2.1垃圾釘在注塑模具工作的過程中，頂出板被推出后被壓回動模地板時，由于工作環(huán)境可能會產(chǎn)生小塑料塊或者小碎鐵屑等垃圾，這些小垃圾可能會導致頂出板不能完全回位，故而可能會導致頂出板再次頂出時出現(xiàn)不平穩(wěn)的狀態(tài)，甚至出現(xiàn)頂針斷裂的情況。為了避免發(fā)生這種事故，在頂出板和動模底板之間會設立垃圾釘。垃圾釘?shù)睦硐氩贾梦恢檬窃诨蒯樦?，個數(shù)為6~8個較為合適。本課題設計垃圾釘個數(shù)選擇為6個。7.4.2.2頂針板導柱導套頂針板導柱導套，在模具設計業(yè)內(nèi)又俗稱“中托司”。其作用與動模模定模之間的導柱導套一樣，都是為了保證動模頂出的時候平穩(wěn)順利，沒有偏差。中托司雖然能夠保證模具在頂出時平穩(wěn)可靠，卻不是每套模具都需要配備，通常在頂針較為細小時（直徑在2.5mm以下），或者頂針數(shù)量較多時（頂針數(shù)量在30支以上）配備。為節(jié)省成本，本課題設計不需要配備中司托。7.4.2.3支撐柱支撐住，又稱為撐頭，有著非常廣泛的應用。如果模具的外型尺寸較大，那么支撐腳之間的間距也會隨之增大。在注塑過程中由注塑機產(chǎn)生的壓力可能讓后模板輕微變形導致降低模具壽命。為了避免這種情況，可以選擇加大后模板厚度來防止，但這樣會加大成本，所以通常會選擇設立支撐柱的方式來達到降低成本的目的。支撐柱的大小一般大于20mm，采用螺釘固定在后模底板。為了防止與其他部件干涉，支撐柱的避空孔邊緣與其他部件應有4mm以上的間距?？偨Y(jié)以上便是本次課題的全部內(nèi)容，該課題是一個基于NX軟件所進行的一個注塑模具設計，其注塑模具產(chǎn)品為飯鏟這么一個簡單產(chǎn)品。通過對該模具產(chǎn)品的設計來學習有關模具的相關內(nèi)容。由于本次課題選擇的模具產(chǎn)品較為簡單，還有許多有關于模具的知識如鑲件、側(cè)抽芯系統(tǒng)設計等本次課題沒有用到的有關知識沒有涉及到，需要在日后對其進行學習掌握。在此對本課題就已學到的并用上的