[机械毕业设计论文]电话机外壳下盖注塑模设计论文

[机械毕业设计论文]电话机外壳下盖注塑模设计论文 中北大学分校毕业设计(论文) 目录 前言 ....................................................... 4 第一章 塑件分析设计 ........................................ 5 第1.1节 塑料材料的选择 ..................................................................... 5 1.1.1选材依据 ................................................................................... 5 1.1.2 选材方法 .................................................................................. 7 1.1.3 材料选择 .................................................................................. 7 第1.2节 塑料制品的结构设计 ............................................................. 7 1.2.1 塑件的尺寸精度与精度 ........................................................... 7 1.2.2 表面质量 .................................................................................. 8 1.2.3 结构设计及工艺性 .................................................................. 8 第二章 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的选择 .......................................... 9 第三章 注射机的选择 ....................................... 11 第四章 注塑模设计 ......................................... 12 第4.1节 塑料制件在模具中的位置 .................................................... 12 4.1.1 型腔数的确定 ........................................................................ 12 4.1.2 分型面的选择 ........................................................................ 13 第4.2节 浇注系统和排溢系统的设计 ................................................ 14 4.2.1 主流道及主流道衬套 ............................................................ 14 4.2.2 冷料井的设计 ........................................................................ 15 4.2.3 分流道设计 ............................................................................ 15 4.2.4 浇口的设计 ............................................................................ 17 4.2.5 排气系统的设计 .................................................................... 18 第4.3节 成型零件的设计 ................................................................... 19 4.3.1成型零件的结构设计 ............................................................. 19 4.3.2 成型零件工作尺寸计算 ......................................................... 20 4.3.3 型腔壁厚和底板厚度计算 ..................................................... 23 第4.4节 侧向抽芯机构设计 ............................................................... 24 [3]4.4.1 抽芯距确定和抽拔力计算 .................................................. 24 4(4(2斜推杆导滑的斜滑块分型抽芯机构设计 25如需要图纸等资料， 联系QQ1961660126 1 中北大学分校毕业设计(论文) 如 需要图纸等资料，联系QQ1961660126 如需要图纸等资料，联系QQ1961660126 第4.5节 温度调节系统的设计 ........................................................... 25 4.5.1 模温对塑件的影响 ................................................................ 25 4.5.2、制品所需的成型周期的计算 ............................................... 26 4.5.3 冷却参数的计算 .................................................................... 27 4.5.3 冷却回路设计 ........................................................................ 27 第4.6节 合模导向机构设计 ............................................................... 28 4.6.1概述 ......................................................................................... 28 4.6.2 导柱导向机构设计 ................................................................ 28 4.6.3导套的设计要点 ..................................................................... 29 第4.7节 塑件脱模机构 ....................................................................... 30 4.7.1 脱模机构设计一般应遵循下述原则: ................................. 30 4.7.2 脱模力的计算 ........................................................................ 30 4.7.3推杆的设计 ............................................................................. 31 第4.8节 工艺参数的校核 ................................................................... 32 4.8.1 最大注射量的校核 ................................................................ 32 4.8.2 注射压力的校核 .................................................................... 32 4.8.3 锁模力的校核 ........................................................................ 33 4.8.4 开模行程的校核 .................................................................... 33 4.8.5 安装尺寸的校核 .................................................................... 33 2 中北大学分校毕业设计(论文) 第五章 结 论 ............................................. 34 参考文献 .................................................. 35 致谢: .................................................... 37 摘 要: 分析了电话机外壳下盖的塑件工艺特点。介绍了电话机外壳下盖注射成型结构及 模具的工作过程和电话机外壳下盖注射模具结构的设计方法。分析了模芯零件的选 材、热处理、下盖的塑件的机构要素，塑件的尺寸公差和精度选择。此电话机外壳注 射设计特点是:点浇口形式的双分型面的注射模,采用斜杆导滑的斜滑块分型抽芯机 构。 关 键 字 :电话机外壳下盖;滑块; 注射模具 Abstract Analyzed under the telephone outer covering to cover models the craft characteristic. Introduced under the telephone outer covering covers the injection to take shape the structure and the mold work process and under the telephone outer covering covers the injection mold structure the design method. Analyzed the mold core components selection, the heat treatment, under has covered models the organization essential factor, modelled the size common difference and the precision choice. This telephone outer covering injection design characteristic is: Runner form duplex profile injection mold,Uses the strut to lead the slippery slanting slide minute to pull out the core organization. Keywords : Under the telephone outer covering covers; Slide; Injects the mold 3 中北大学分校毕业设计(论文) 前言 塑料材料只有通过成型才能成为具有使用价值的各种制品，而塑料的成型一般通过模具来成型，因此在塑料生产过程中模具是必不可少的。塑料模具对实现成型工艺要求和塑件使用要求起着十分重要的作用。任何塑件的生产和更新换代都是以模具的制造和更新为前提的，由于目前工业和民用塑件的产量猛增，质量要求越来越高，因而导致了塑料模具研究、设计和制造技术的迅猛发展。 我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。 体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34"、48"大展幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。 近几年来塑料成型模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、精密、长寿命模具在模具总产量中所占比例越来越大，塑料模热流道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸 模及汽车后轿齿轮箱压铸模等模具质量、模具寿命明显提高;模具交货期较前缩短。CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。 在新世纪来到之际，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。回顾以往，展望未来，我们满怀信心期待模具技术在“十五”期间有更快的发展。实施标准化、专业化推动了我国塑料模具加工工业的发展，并将继续为我国塑料模具生产企业提高技术水平、增强竞争实力、加快融入国际大市场的步伐提供必要的技术保障。做为新世纪的大学生，我一定要学好模具的专业知识，用心做好每一个模具设计，努力为国家的模具设计事业作出我一点贡献。 4 中北大学分校毕业设计(论文) 第一章 塑件分析设计 一个完美的塑料制件，要根据制品的使用要求和外观要求从力学性能、美术造型和成型工艺、塑料模具设计和制造等多方面进行考虑。塑件的物理力学性能，如刚度、强度、韧性、弹性、吸水性、以及对应力的敏感性。设计塑件时尽量发挥其优点，避免和补偿其缺点。塑料的成型工艺，如流动性、成型收缩率及收缩率的各项差异等。塑件的形状应有益于脱模、排气、补缩，同时能使热塑性塑料制品达到高效、均匀冷却。塑件结构应是模具结构尽可能简单，特别是避免侧向分型抽芯机构和简化脱模机构。使模具机构符合制造工艺要求。 第1.1节 塑料材料的选择 注射塑料制品的选材要求主要取决于使用要求，为达到均衡选材还需考虑材料的注射工艺性和模具的结构工艺性。 1.1.1选材依据 (1)塑料件所需性能(使用要求)。 使用要求是一个综合性的问题。这里我们设计的塑料制件是电话机外壳下盖注射模的设计，属一般的室内用塑料件，对耐候性要求不高。需要有一定的刚度，并对制品表面的粗糙度也有一定要求。已确定采用注射模塑成型，对原材料性能的最低要求如表1?1: 5 中北大学分校毕业设计(论文) 表1?1 原材料性能项目的最低数值清单: 抗压强度 >50 MPa 弯曲模量 >900 MPa 热变形温度 >80 ? 2带缺口悬臂冲击强度 >2 kJ/m 断裂伸长率 >5 % (2)几种塑料性能比较，见表1?2。 (3)塑料材料性能排序，见表1?3。 表1?2 几种塑料的性能比较 材料 密度 强度极限σ比强度 弹性模量E 比刚度 价格 b232) (kg/mm名称 (g/cm) (kg/mm) σ/ρ (E/ρ) 元/吨 b PE 0.96 39.5 41.2 1078.7 1123.7 6600 PP 0.90 32.3 35.9 1274.8 1416.4 7450 PS 1.06 48.6 45.9 3137.9 2905.8 7850 ABS 1.05 48.0 45.1 2059.3 1961.2 10100 POM 1.41 60.4 42.8 2745.7 1947.3 15000 PA-6 1.13 81.0 71.7 2745.7 2418.31 16900 PA-66 1.14 78.3 68.6 1274.8 1118.2 18900 PC 1.20 61.8 51.5 2353.4 1961.1 20100 表1?3 几种常用塑料的使用性能排序 序号 性能 说 明 塑料代号排序 PA POM PSU PET EP ABS PS PVC PMMA PP 1 强度刚度 高 低 PE PA PAR PP PBT PC FEP POM ABSPVC PS 2 耐磨减磨 好 差 PMMA PSU PCTFEF3 PEEK PPS PENTON PTFE PPSU PPO ABS 3 耐化学性 好 可 HDPE PB PA PC PMMA PTFE EP PSU PC PP PE POM PMMA ABS 4 耐热性 高 低 PS PVC PENTON PVC PSF PS PMMA ABS PC PA PSU 5 精 粗 尺寸稳定性 PPO PP PE FEP F46 PTFE UEMWPE PEEK PMMA PAR PBT 6 抗老化性 强 弱 PC POM PTFE PVC PI PPO PC PVF PEC EP PMMA PE 7 阻燃性 好 差 PP PTFE PE PVC PET PMMA PI PBT PPS PA 8 电性能 低 高 TTE PPP 9 PMMA PS PC PCTFEF3 PA PA-1010 透明性 好 劣 6 中北大学分校毕业设计(论文) 1.1.2 选材方法 经验法。按选材经验和推荐使用情况综合考虑使用要求，选取合适的材料，其中还须考虑经济成本和材料来源。 1.1.3 材料选择 根据经验和推荐电话机外壳采用材料ABS。 ABS的特性、注射工艺及模具条件介绍: 特性: (1) (丙烯腈)ABS有高的良好的耐热和耐腐蚀性。 B(丁二烯)很高的韧性和低温条件 S(苯乙烯)使ABS具有良好的成型工艺性，刚性和着色性 (2) ABS五毒、 无味，密度为ρ1.02~1.08g/cm，吸水性很小〈1%。 (3) 使用温度范围为-40?~110?，力学性能优良，耐疲劳、冲击硬度好 (4) 化学性能稳定性好，耐酸、耐碱、耐盐的化学腐蚀 (5) 着色性良好，电缘性也很好 (6) 表面可以电镀、喷漆、印刷、绘画 注塑工艺及模具条件: 干燥处理:ABS材料具有吸湿性，在注射成型前进行干燥处理。建议干燥条件:80~90?下最小干燥2h，且材料温度波动应保证小于0.1,。 熔化温度:210~280? 建议温度:245? 模具温度:25~70? 注射压力:50~100MP 注射速度:中高速度 第1.2节 塑料制品的结构设计 1.2.1 塑件的尺寸精度与精度 塑料制品的尺寸精度与塑料制品品种有关，根据各种塑料收缩率不同，可将各种 7 中北大学分校毕业设计(论文) 塑料的公差等级分为高精度、一般精度和低精度。对于塑料制品技术要求和尺寸精度尽量降低，采用一般精度。电话机外壳选用的尺寸精度等级一般为4级，根据GB/T14486-1993标准;公差为0.74mm 。 1.2.2 表面质量 塑件表面质量包括表面粗糙度和表观缺陷状况(缺料、溢料、凹陷、熔接痕、银纹、浇口处发浑、翘曲、粘膜和粘流道等)。如果不考虑表观缺陷状况，则制品的表面质量主要取决于表面粗糙度。一般而言，原材料的质量、工人操作水平及模具型腔的表面粗糙度等因素均对制品的表面粗糙度有影响，其中模腔的表面粗糙度影响最大。制品要求的表面粗糙度数值越小，模腔表面越光滑，加工模具时的研磨抛光要求也越高，模具制造的难度也越大。因此，制品表面的粗糙度应视情况而定，除了考虑使用要求外，还须考虑美观。模塑制品的表面粗糙度通常为Ra0.8~0.2之间，此电,m话机外壳取Ra0.5um。模腔表面粗糙度数值为制品的1/2，即Ra0.4~0.1,这里取,mRa0.25。 1.2.3 结构设计及工艺性 如图1?1 塑件图。 图1?1 塑件图 (1) 塑件的壁厚 电话机外壳底座塑件如图1.1所示，其壁厚是最重要的结构要素。塑件的 8 中北大学分校毕业设计(论文) 壁厚对熔体充满模具型腔的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 影响很大，壁太厚就很难达到完全均匀的硬度，且易产生气泡、缩孔等缺陷;太薄则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响塑件的使用和装配的正确性。塑件不均匀，将导致塑件各个部件固化收缩不均匀，易在塑件上产生气孔、裂纹，引起内应力及变形等缺陷。塑件壁厚一般在1~3mm范围内，最常用的是2~3mm，大型塑件也有更厚的。根据所设计的电话机外壳的材料、结构、强度等要求，取塑件壁厚为2mm。 (2) 塑件的圆角 为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增强相应位置模具和塑件的力学性能，需在塑件的转角出和内部联结处，采用圆角过度。实验证明，当圆弧半径大于塑件壁厚1/4时，其应力集中系数小于2，当此比值增大到1/2，应力集中系数可减至1.5。塑件内外表面转角处，采用圆弧过渡，可以有效减少内应力。当塑件结构不允许有圆角时，圆角半径视具体情况可取0.2~0.5mm. (3)的脱模斜度 塑件冷却时的收缩率会使它紧包住模具型芯或型腔中的凸起部分。因此，为了便于从塑料中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件;在设计时，必须使塑件内外表面沿着脱模方向留有足够的斜度，从表查得ABS塑件脱模斜度，型腔为30′~1?30′，型芯为35′~1?。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚、及塑料的收缩率。成型型芯越长或型腔越深，则斜度应取偏小值;反之可选用偏大值。因此，此次设计的电话机外壳的脱模斜度型腔取1?型芯取40′。 (4) 塑件的孔 塑件上常用的孔有通孔、盲孔、自攻螺钉和形状复杂的孔等。这些孔不宜设在可能削弱塑件的强度的部位，孔之间及边壁之间，应均匀留有足够的距离。 第二章 方案的选择 由于塑件内部存在很多孔和侧向有矩形孔，针对这种情况本设计模具的凸模和凹模都采用整体结构，比较紧凑。针对侧孔本设计采用抽芯，具体采用何种经过以下的分析和比较，我采用了二次分型斜杆导滑的斜滑块内侧抽芯的结构。 侧向分型或侧向抽芯机构是塑料注塑模的一个重要组成部分，在塑件上凡是脱出 9 中北大学分校毕业设计(论文) 方向和开模方向不同的侧孔或侧凹除少数浅侧凹外，都需要进行侧向抽芯或侧向分型方能将塑件顺利脱出。 手动侧向分型抽芯机构是利用人力将模具侧向分型或把侧向型芯从成型塑件中抽出。，这类机构操作不方便，工人劳动强度大，生产效率较低，抽拔力有限，但模具的结构比较简单，加工制造成本低，因此常用于产品的试制、小批量生产或无法采用其他侧向分型与抽芯机构的场合。这里不适合。 液压(气压)侧向分型抽芯机构系指以压力油(或压缩空气)作为动力来源，驱动模具进行侧向分型、抽芯及其复位的机构。这类机构的主要特点是抽拔距离长，抽拔力大，动作灵活，不受开模过程限制，常在大型注射模具中使用。如注射机本身带有备用的液压缸，尤为适用。但缺点是液压或气动装置成本较高。在这里抽拔距离短，故不适合采用。 机动侧抽芯一般系指借助注射机的开模力或顶出力与合模力进行模具侧向分型、抽芯及其复位动作的机构。这类机构虽然结构比较复杂，但分型与抽芯无需手工操作，生产效率高，经济性好，动作可靠，实用性强，其主要形式有:弹簧分型抽芯、斜销分型抽芯、弯销分型抽芯、斜滑块分型抽芯、齿轮齿条抽芯等。为了提高经济性，我们采用机动侧向抽芯。 弹簧分型抽芯采用弹簧(或硬橡皮)实现抽芯动作，结构简单。但它只适合抽拔距小、抽拔力不大的场合。 斜导柱分型抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给 侧型芯或侧向成型块，使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作。 这类机构结构紧凑、加工制造方便、动作安全可靠。它的拔力 和抽芯距受到模具结构的限制，一般使用于抽芯力不大且抽拔 距小于60~80mm的场合。所以这里不适合采用此方法。 斜推杆导滑的斜滑块分型抽芯机构是在成型滑块的底部 连接一根斜杆(矩形或圆形均可)，推出时斜杆在斜孔内运动， 使斜滑块一面上升一面完成分型动作。由于斜杆刚度较差，多用于抽拔力不大的场合，优点是它占位小，既可用于外侧抽芯，也可用于内侧抽芯。由于电话机的矩形孔抽拔距离短，抽拔力小，故本设计采用斜推杆导滑的斜滑块内侧抽芯。 10 中北大学分校毕业设计(论文) 第三章 注射机的选择 注塑成型机类型和规格很多，卧式注塑机是目前使用最广泛的注塑成型机，其注塑柱塞或螺杆与模板的合模运动均沿水平方向装设，并且多数在一条直线上，其优点是机体较低，容易操纵和加料，制件推出模具后可自动坠落，故意实现全自动化操作，机床重心较低安装稳定，一般大中型注塑机均采用这种形式。此处就采用卧式螺杆式注塑机。 模具设计时需要考虑注射机技术的规范有:最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具安装尺寸和开模行程等。由于同一规格的注射机，生产厂家不同，技术规格也有所不同，所以设计时最好查阅注射机生产厂家提供的注射机使用 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 上标明的技术规格。 根据ABS的注射容量，m=148g/cm或注射容积V=140.95cm,初选如下: 3 ? 浙江塑料机械厂生产SZ-1000/ZT，SZ-1000/ZC 注射机的主要参数 名称 单位 螺杆直径 Mm 45 理论注射量 Cm 259 3 注射压力 Mp 200 锁模力 Kn 1600 模具厚度 Mm Max 480 min 175 模板行程 mm 385 模板最大开距 Mm 865 顶出力 Kn 45 顶出行程 mm 125 ? 中国海太机械厂生产的HDL1380注塑机的主要参数 HD1380 项目 项目名称 单位 B 螺杆直径 mm 45 3理论注射容量 cm 238 注射装置 注射重量 g 222 注射速率 g/s 130 11 中北大学分校毕业设计(论文) 塑化能力 g/s 19 注射压力 MPa 155 螺杆转速 rpm 190 合模力 kN 1380 移模行程 mm 380 拉杆间距 mm 450*450 合模装置 最大模厚 mm 460 最小模厚 mm 170 顶出行程 mm 115 顶出力 kN 33 最大油泵压力 MPa 14 油泵马达功率 kW 13 电热功率 kW 7.2 其它 外形尺寸(长*m 4.6*1.5*1.8 宽*高) 机器重量 t 3.8 根据塑件要求本设计选择第二种注射机方案 图3?1 注塑机的安装尺寸 第四章 注塑模设计 第4.1节 塑料制件在模具中的位置 4.1.1 型腔数的确定 经天平测量，测的塑件的质量m=148g，根据手册知ABS的密度为1.02,1.08g/cm3 3所以平均密度为，所以可计算的注射容积为V=140.95cm初选一模一腔,,1.05g/cm3 12 中北大学分校毕业设计(论文) (1)型腔数确定 这里根据所选注塑机的技术规范及塑件的技术经济要求，计算可以选择的型腔数。 3注塑机的最大的注塑量按国际惯例是指注塑在常温下密度为的,,1.05g/cmS 'M普通聚苯乙烯的对空注射量，实际的注射量取机器的最大注塑量的85% MS '实际注射量:,为理论的最大的注射量 M,85%,MMSS 对于其它的非聚苯乙烯的塑料，其最大的注塑量为: ,33 M,M,， ,,1.05g/cm,,,1.05g/cmS0S,S ,1.05' ？M,85%,M*,0.85，222，g,188.7g 0,1.05S (4-1) 'M188.7？n,,,1.048个 >1个 q180 所以，注射机的最大注射量是合格，型腔数的选择也是可行的。 4.1.2 分型面的选择 模具上用以取出制品及浇注系统凝料的可分离的接触面称分型面 分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充模特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注塑模具设计的一个重要问题。 常见的取出塑件的主分行面，与开模方向垂直。分型面的选择不仅关系到塑件的正常成型和脱模，而且涉及模具的结构与制造成本。在选择分型面时，应遵守以下规则: (1):分型面应该选择在塑件的最大的截面处; (2):尽可能地将塑件留在动模一侧。因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易 行; (3):有利于保证塑件的尺寸精度; (4):有利于保证塑件的外观的质量; (5):考虑满足塑件的使用要求。注塑件在模塑过程中，有一些很难避免的工艺缺陷，如拔模斜度、分型面上飞边及顶杆与浇口的痕迹等。在设计分型面时，应从使用角度避免这些工艺缺陷影响塑件的功能; (6):尽量减少塑件在合模平面上的投影面积，以减少所需的锁模力; (7):长芯应置于开模方向; (8):有利于排气，应有利于简化模具。 考虑以上几方面，因侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型制品，应将投影面积大的分型面放在动，定模的合模主平面上，而将投影面积较小的分型面作侧向分型面。本模具的分型面选择在塑件的大平面出。大致结构如简图: 13 中北大学分校毕业设计(论文) 图4?1 分型面 第4.2节 浇注系统和排溢系统的设计 4.2.1 主流道及主流道衬套 为了有效地传递压力，浇注系统主流道及其附近的塑料熔体应该最后固化，主流道与分型面垂直，为便于流道凝料拔出，设计成2?(2?~4?)锥角的圆锥形。内壁粗 Ra,0.4糙度，内壁研磨抛光时不形成与开模方向垂直的划痕，以免造成脱模困难。主流道与喷嘴接触处作半球形凹坑，二者配合严密，避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径R比喷嘴球头半径R大0.5~1.5mm,R=R+(0.5~1.5)=16mm，主流道小端直径比2121 注塑机喷嘴孔径大0.5~1mm，取5mm。大端直径比分流道深度大1.5mm以上。台阶转角半径R宜大一些，以免淬火开裂或应力集中,取R=3mm。由于主流道与注塑机的高温喷嘴反复接触和碰撞，所以设计成独立的主流道衬套。选用优质钢材T8A制作，并经热处理——淬火+低温回火提高硬度至50~55HRC。 14 中北大学分校毕业设计(论文) 流道锥角 α=2?单位:mm 喷嘴球半径SR15 L L D d D11 喷嘴口孔径4 ,38 5 18 30 10 图4?2主流道衬套 4.2.2 冷料井的设计 当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前端的熔融塑料的温度较低，形成冷料渣，为了集存这部分料渣，在进料口的末端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就叫冷料穴。 在注射时必须防止冷料渣进入流道或者模具型腔内，否则将会堵塞流道和减缓料流速度，进入模具型腔就会造成塑料制品上的冷把或冷斑。因此在模具设计时设计一个冷料穴。 4.2.3 分流道设计 影响分流道设计的因素很多，制品的几何形状、壁厚、尺寸大小及尺寸的稳定性，内在质量和外在质量要求，塑料的种类，注射机的压力，加热温度，注射速度，主流 15 中北大学分校毕业设计(论文) 道及分流道的拉料及脱落方式，型腔布置及浇口形式的选择都能影响分流道的设计。在设计分流道时考虑以下几点: 1. 塑料流经分流道时的压力损失及温度损失要小。 2. 分流道的固化时间应稍后于制品的固化时间，以利于压力的传递及保压。 3. 保证塑料迅速而均匀的进入各个型腔。 4. 分流道的长度应尽可能短，其容积要小。 5. 要便于加工及刀具的选择。 (1)分流道截面分析 ?圆形截面分流道 其优点是表面积与体积之比值为最小，在容积相同的分流道中圆形截面分流道的塑料与模具接触的面积最小，因此其压力损失及温度损失小，有利于塑料的流动及压力传递，其缺点是圆形截面分流道必须在动、定模上分别设计两个半圆形，因此给模具加工带来一定难度。 ?抛物面截面(U形截面) 其截面的形状接近于圆形截面，同时此种截面的分流道只在模具一面加工。但缺点是与圆形截面相比，热损失较大，流道废料较多。 ?梯形截面 此种截面是抛物线形截面的变形，与以上两种截面相比，其热损失较大，但便于分流道的加工及刀具的选择。 因而，这里选择圆形截面分流道。查表得到ABS的圆形截面分流道直径为 D=4.7~9.5mm，这里取D=4.8mm。 ~~ 16 中北大学分校毕业设计(论文) a. 圆形截面 b. U形截面 c.梯形截面 图4?3 分流道截面 4.2.4 浇口的设计 浇口是连接流道与型腔之间的一段细短的通道。它是浇注系统的关键部分。浇口的设计或选择恰当与否，直接关系制品能否被完好的注射成型。浇口种类有直浇口，侧浇口，扇形浇口，环行浇口及点浇口。根据制品的结构要求，本设计采用点浇口形式。 点浇口是一种尺寸很小的浇口。物料通过时有很高的剪切速率，这对于降低假塑性流体的表观黏度是有益的，熔体粘度在高速剪切力场中减小后，将在一段时间内继续保持该粘度进入型腔，尽管这时型腔中的剪切速率已经降低。同时熔融物料通过小浇口时还有摩擦生热提高料温的作用，使粘度进一步降低。 点浇口的主要尺寸及浇口图: 图4.4点浇口 l=0.75,2,此处选l=1 c=0.3x45?，α=2? D 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 计算: 4d= (4?6) n*k*A 17 中北大学分校毕业设计(论文) 式中 A——凹模边型腔表面积，即塑件外表面积mm。 n---塑料类常数 K---系数 A =211×118=24898mm 4=2.56mm d=0.7*0.29*24898 4.2.5 排气系统的设计 开设排气系统的目的 塑料注射模具的型腔，在熔融塑料的填充的过程中，除了模具型腔内有空气外，还有因塑料受热而产生的气体，尤其在高速注射成型时产生的气体更多，因此在模具设计时必须设置排气槽。 排气系统的作用 排气系统对确保塑件成型质量起着至关重要的作用。塑料制品在注射成型过程中，除了型腔原有的空气之外，还有塑料受热后挥发出来的气体。这些气体必须随着塑料的进入而排出模外，否则会引起缩孔，出现熔接线和冲料不足，烧灼等缺陷，对于流动性好的塑料，更应考虑排气效果。此塑件选用分型面进行排气，排气效果比较好。在注射模试模生产中常会出现填充不足。压缩空气灼伤、制品内部很高的内应力、表面流线和熔合线等现象。对于这些现象除了应首先调整注塑工艺外，还要考虑模具浇口是否合理。当注塑工艺和浇口这两个问题都排除以后;那么模具的排气就是主要的问题了，解决这一问题的主要手段是开设排气槽。 排气槽的作用 排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气;二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢,一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。 本模具为中小型的简单型腔，且设有推杆定出机构和侧向抽芯机构，可以利用推杆、活动型芯与模板的配合间隙进行排气，其间隙可取在0.03~0.05mm之间，这里取0.04mm。排气槽如图所示: 18 中北大学分校毕业设计(论文) 排气槽导向沟分型面 浇口 分流向道 图4.5排气槽图 第4.3节 成型零件的设计 4.3.1成型零件的结构设计 (1)凹模的结构设计 整体式凹模有一整块金属切削而成，结构牢固、不易变形。这里模具型腔结构并不复杂，可以采用整体式凹模。模板一般采用45#钢制作，但是45#钢在局部淬火时容易变形，所以定模板加工时，留修模余量，对型腔部分作局部淬火，后再次对模板进行修模。模板材料45#钢正火，硬度170,210HBS，表面粗糙度:。型R,3.2,ma腔表面淬火，硬度43,48HBS，表面粗糙度: R,1.6,ma 图,.,凹模结构图 19 中北大学分校毕业设计(论文) (2)型芯的结构设计 由于模具的凸模部分存在很多孔和槽，故凸模也才用整体试结构，比较紧凑。型 芯的材料是35SiMn合金结构钢，调质220,260HBS。表面的粗糙度:。 R,0.8,ma 图4.7凸模结构图 4.3.2 成型零件工作尺寸计算 按平均收缩率计算成型尺寸比较简便易行，是最常用的计算方法，这里采用此方 MT4法。ABS平均收缩率，塑件制造公差，对应模具制造公差IT10。 ,,0.6%SCP (1)型腔径向尺寸计算 (4?7) L,L,,/2PCPP 2L,L，,L，,L MCPPCPSCPPCPSCPPCP LPCP (4?8), 1,,SCP L,L,,/2,,/2MMPCwm 式中 ——型腔(孔)的最小尺寸 LM ——型腔使用过程中允许的最大磨损量(取塑件总误差的1/6，一般在,w 0.02~0.05mm之间) ,——成型零件制造误差(正值) m ——塑件(轴)的最大尺寸 LP 20 中北大学分校毕业设计(论文) Δ ——塑件公差(负值) 出于修模考虑，对型腔径向尺寸来说易修大，预留一负修模余量,标上制造公,r 差得型腔径向名义尺寸: ,m +,m= (L,,/2,,/2,,)LMPCwmrM 对于注塑模，型腔磨损量很小时，可用下式计算: +,m= (4?9)(L,,)LMPCmM 0.82213?塑件径向尺寸=213mm， =212.59mm; L,,LPCP1P12 212.59213.86mm L,,MCP11,0.6%模具型腔按级精度制造，其制造偏差=0.185mm， IT10,m +0.185=(213.86-0.185) LM1 +0.185=213.67mm (2)型芯径向尺寸计算 L,L，,/2PCPP = L，,/2，,/2，,LMPCwmrM 标上制造公差得型芯径向名义尺寸: ,m =(L，,/2，,/2，,)L-,MPCwmrMm对于注塑模，型腔磨损量很小时修模余量也很小时可用下式计算: = (4?10)(L，,)L-,MPCmMm 0.82?塑件尺寸=195mm，=195+=195.41mm; LLPCP2P22 195.41,=196.59mm LMCP21,0.6%模具制造偏差=0.185mm， ,m (196.59+0.185) L,-0.185M2 =196.78mm -0.185 0.82?塑件尺寸=220mm，=220+=220.41mm; LLP3PCP32 220.41,221.74mm LMCP31,0.6%模具制造偏差,=0.185mm， m L,(221.74+0.185) -0.185M3 =221.92mm -0.185 21 中北大学分校毕业设计(论文) (3)型腔深度尺寸计算 +,m H,[H,,/2,,]MMCPmr ，则型腔容易修浅 若取修模余量为,/2m + ,m(4?11) H,[H]MMCP 0.26?塑件大端尺寸=36mm，36=35.87mm; ,H,HPCP1P12 35.87,=36.09mm HMCP11,0.6%模具制造偏差=0.100mm， ,m +0.100型腔易修浅，36.09mm。 H,M1 0.24?塑件小端尺寸=26mm，26=25.88mm; ,H,HPCP2P22 25.88,=26.04mm HMCP21,0.6%模具制造偏差=0.084mm， ,m +0.084型腔易修浅，26.04mm。 H,M2 (4)型芯高度尺寸的计算 H,[H，,/2,,]MMCPmr -,m 型芯容易修长 H,[H]MMCP(4?12) ,-m 0.26?塑件大端高度尺寸=34mm，34，=34.13mm; H,HPCP1P12 34.13,=34.34mm HMCP11,0.6%模具制造偏差=0.100mm， ,m +0.100型腔易修长，34.34mm。 H,M1 0.22?塑件大端高度尺寸=24mm，24，=24.11mm; H,HPCP2P22 24.11,=24.25mm HMCP21,0.6%模具制造偏差,=0.084mm， m +0.084型腔易修长，24.25mm。 H,M2 22 中北大学分校毕业设计(论文) 4.3.3 型腔壁厚和底板厚度计算 (1)型腔侧壁厚度计算 型腔为不规则形状，近似于矩形，按整体式矩形型腔进行计算。但塑料熔体注入 时，其最大变形发生在自由边的中点。变形量为 4c,p,h,, (4?13) max3Ea 443L/hLc,式中 ——由而定的常数，; c44h2L/h，96 L——侧壁内侧边长211mm; h——侧壁内侧边高(型腔深度)36mm。 12模腔压力=50~100 Pa，为注塑压力。 p,(~)ppoo33 4c,p,h3 (4?14) a,E,, 443，211/36c,, 1.438 442，211/36，90 41.4388036，，3a 26.3 mm ,,52.1100.05，， 故侧壁厚选26.3 mm。 a, (2)底板厚度计算 ?允许变形量,已知，按刚度条件计算 4,c,p,b3 (4?15) S,E,, b——型腔内壁短边长 L,c——常数，由 而定。 b 211L,0.0267 ==1.8,查表得c= p=80MP δ=0.05 b118 40.0267，80，1183=34.4mm S,52.1，10，0.05 ?按许用应力计算 最大应力集中在底板中心和长边中点处，而以长边中点处的应力最大，应力为 b2,,,,cp() maxS 23 中北大学分校毕业设计(论文) 按许用应力计算底板最小厚度(mm)为 S 2,,c,p,b (4?17) S,[,] ,,,,式中 ——由决定的常数，查表取=0.487。 cL/bc 20.487280118，， 61.9 mm ,S,200 故底板厚度选61.9 mm。 S, 第4.4节 侧向抽芯机构设计 4.4.1 抽芯距确定和抽拔力计算 侧向分型与抽芯机构简称侧抽芯机构，用来成型具有外侧凸起，凹槽和孔的塑料件，成型壳体制品的内侧的局部凸起，凹槽和盲孔。侧抽机构必须在开模方向塑料件脱模之间完成抽拔动作。 斜导柱的侧向抽芯距: s,h，kmm h---活动型芯安全脱出成型部位的距离mm k---抽芯安全系数 查得k=2 s=2+2=4mm 注塑成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧产生的摩擦力。对于不带通孔的壳类塑件，脱模时还要克服大气压力。一般而论，塑件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大。图4?6为不带通孔的壳类塑件脱模时型芯的受力分析。脱模力可以按图4?6来估算。根据力平衡原理，列出平衡方程式: F=0 ,x 则: F + Fsin = Fcos ,,tb 式中 F——塑件对型芯的包紧力; b F——脱模时型芯所受的摩擦阻力; F——脱模力; t 24 中北大学分校毕业设计(论文) ——型芯的脱模斜度。 , 又 F = F b, 于是 F= F(cos- sin) ,,,t b 而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧 力之积，即:F =A p b 图4?8 由此可得: F =A p(cos- sin) (4?18) ,,,t 式中 ——塑料对钢的摩擦系数，约为0.1~0.3; , A——塑件包容型芯的面积; P——塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件p约取 772.4~3.910Pa;模内冷却的塑件p约取0.8~1.210Pa。 ，， 抽拔力的计算也一样，假设制件为不带通孔的壳体类塑件，应用此公式计算得到 -67F =(121210)1.210(0.2cos 1?-sin1?) ，，，，，t =316.24 N 考虑塑件得形状是 由式(4?18) 可以看出:脱模力的大小随塑件包容型芯的面积增大而增大，随脱模斜度的增大而减小。由于影响脱模力大小的因素很多，如推出机构(抽芯机构)本身运动时的摩擦阻力，塑料与钢材间的粘附力、大气压力及成型工艺条件的波动等等，因此要考虑到所有因素的影响较困难，而且也只能是个近似值，所以式(4?18)只能做粗略的估计。 4(4(2斜推杆导滑的斜滑块分型抽芯机构设计 在成型滑块的底部连接着一根斜杆(矩形或圆形)，推出时斜杆在斜孔内运动，使斜滑块一面上升一面完成抽芯分型动作。斜杆的头部成型制品的矩形孔，其下端装有滑轮，在推板上滑动，脱模时制件一面离开主型芯，同时完成抽芯动作。采用铰链连接的办法也可以避免斜杆下端与推板之间的摩擦。本设计斜推杆采用矩形而不是圆形，因为圆形感推出时容易发生转动，同时为了避免复位时发生困难。 第4.5节 温度调节系统的设计 4.5.1 模温对塑件的影响 热塑性塑料熔体注入型腔后，释放大量热量而凝固。不同的塑料品种，需要模腔 25 中北大学分校毕业设计(论文) 维持在某一适当温度。模温对塑件质量的影响主要表现在如下六个方面。 (1)改善成型性 每一种塑料都有其适宜的成型模温，在生产过程中若能始终维持相适宜的模温，则其成型性可得到改善。若模温过低，会降低塑料熔体流动性，使塑件轮廓不清，甚至充模不满;模温过高，会使塑件脱模时和脱模后发生变形，使其形状和尺寸精度降低。 (2) 成型收缩率 利用模温调节系统保持模温恒定，能有效减少塑料成型收缩的波动，提高塑件的合格率。采用允许的低模温，有利于减小塑件的成型收缩率，从而提高塑件的尺寸精度。并可缩短成型周期，提高生产率。 (3) 塑件变形 模具型芯与型腔温差过大，会使塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形。尤以壁厚不均和形状复杂的塑件为甚。需采用合适的冷却回路，确保模温均匀，消除塑件翘曲变形。 (4) 尺寸稳定性 对于结晶性塑料，使用高模温有利于结晶过程的进行，避免在存放和使用过程中尺寸发生变化;对于柔性塑料采用低模温有利于塑件尺寸稳定。 (5) 力学性能 适当的模温，可使塑件力学性能大为改善。例如，过低模温会使塑件内应力增大，或产生明显的熔接痕。对于粘性大的刚性塑料，使用高模温，可使其应力开裂大大降低。 (6) 外观质量 适当提高模具温度能有效地改善塑件外观质量。过低的模温会使塑件轮廓不清，产生明显的银丝，云纹等缺陷，表面无光泽或粗糙度增加等。 4.5.2、制品所需的成型周期的计算 注入模具内的塑料熔体所带入的热量通过模具模板进入冷却介质，少量散发到大 [5]气中，它们之间的热交换速度是决定制品冷却时间的决定因素。由公式(3-9-3)可得: ,,,8Scm,,ln[,()]t 22,,,,,,,m1 式中 S—制品的壁厚(mm) ，这里取S=2.0mm —塑料注塑温度(?) ，这里取=260? ,,cc —塑料注塑温度(?) ，这里取=60? ,,mm 2mm/s —塑料的热扩散系数()，查表可得 ,1,7222.67，10m/s,0.267mm/s = ,1 所以制品的注塑时间为: 228260,60t,，ln[，()],2.18s 22100,60,,，0.267 由产品得知，厚度为2mm,故制品的在模内冷却时间t应以制品厚度为计算依据。c 查表得，得到制品在模内冷却时间t为9s。 c 所以塑件成型周期为: 26 中北大学分校毕业设计(论文) T=9+2.18=11.18s 3600所以每小时注射的次数 (次) n,,32211.18 G,322，1，148,1000,47.67Kg塑件的质量为148g，所以每小时注射总量: 4.5.3 冷却参数的计算 (1)求塑件每小时在模内释放的热量Q [5]5查表(3-41)得:ABS成型时放出的热量 ,,3.98，10J/Kgi 54所以 Q,G,,,47.6，3.98，10,1000,1.89，10KJ/hi 4 Q,3.89，10,3600,10.8K/s [5]-8)得 (2)求冷却水的体积流量V，由式(3 设水进出口温度， t,25?t,20?12 G,,10.8,33iV,,,3.3，10m/s 3,C,,(t,t)1.05，101.047，512 其中 —水出模具时的温度，—水进模具时的温度 (9.5) tt12 (3)求冷却水孔的直径 [5]根据体积流量V，由表(3-44)查找，取冷却水孔的直径d=8mm (4)求水在水孔内的流速 ,34,V4，3.3，10v,,,1.09m/s (9.6) 2,6,,,d，64，10，60 (5)求冷却水孔壁与冷却水间的传热系数 , [5][5]由表(3-38)查得25?时水的=7.95，所以由式(3-79)得 , 0.80.8,(,v)7.95，(1000，1.09),,32 ,,,5.615，10W(m,K),0.20.2d(0.008) (6)冷却水流动状态校核 ,62[5],,0.8，10ms当平均水温为22.5?时，由图(3-319)查得水的运动粘度， [5]所以由式(3-91)得 ,3v,d1.09，8，104Re,,,10022,10 (9.10) ,6,0.87，10 所以冷却处于湍流，冷却效果好。 4.5.3 冷却回路设计 由前面计算得到冷却孔数5，孔径8mm。取冷却水孔中心线与型腔壁距离15mm，冷却通道之间中心距35mm。 型腔较浅，可以采用最简单的直通式冷却水路，动、定模冷却水路布置相同。 27 中北大学分校毕业设计(论文) 图4?9冷却水到分布简图 第4.6节 合模导向机构设计 4.6.1概述 导向机构是保证塑料注射模具的动模和定模的正确定位和导向的重要零件。它可以保证塑料模闭合时型腔形状和尺寸的精确性，使之按一定的方向和位置合模。最常见的导向定位机构是在模具型腔四周设2---4对相互配合的导向和导向孔， 导向机构主要有导向，定位和承受注塑时产生侧压力三个作用。 4.6.2 导柱导向机构设计 导柱的直径 任何一副模具在定、动模之间都设有导向机构，起着定位、导向、承载和保持运 B动平稳的作用。按经验，导柱直径d和模板宽度之比d/B=0.06~0.1，圆整后其标 d,,40B，L准值，模具选尺寸=450450。选择导柱直径。 ， 导柱的形状 导柱的端部做成了锥形，锥形头高度取与其相邻圆柱直径的，前端倒了角，13使起能顺利进入导向孔。 导柱的配合公差 安装段与模板间采用过渡配合H7/K6，导向段和导向孔间采用动配合H7/f7。 粗糙度 ,, 固定段表面用Ra0.8m，导向段表面用Ra0.4m。 28 中北大学分校毕业设计(论文) 导柱的材料 导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的芯部，因此在本设计中所选导柱的材料为20#钢，渗碳0.5,0.8，淬硬56,60HRC。 导柱的示意图: 4.6.3导套的设计要点 形状 为了方便导套压入模板的同时便于导柱进入导套，在导套端面内外倒圆角，模具上的导向孔做成了通孔，这样合模时孔中的空气易排出，这样就避免形成附加阻力，同时也便于排除意外落入的塑料废屑。 公差配合与表面粗糙度 导套内孔与导柱之间为动配合H7/f7，外表面与模板孔为较紧的过渡配合H8/k7(带轴肩导套)，其前端设计为一长3mm的引导部分，按松动配合H8/e8制造，其粗糙度内外表面可用Ra0.8m。 , 导套的材料 导套的材料可用耐磨材料，在本设计中采用的是20#钢，:热处理50,55HRC，渗碳0.5,0.8，淬硬56,60HRC。 导套的示意图: 29 中北大学分校毕业设计(论文) ×45? 第4.7节 塑件脱模机构 4.7.1 脱模机构设计一般应遵循下述原则: (1)塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。 (2)防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在的部位，有针对性地选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于塑料收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位，作用面积也应尽可能大一些，以防塑件变形或损坏。 (3)力求良好的塑件外观，在选择顶出位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。在采用推杆脱模时，尤其要注意这个问题。 (4)结构合理可靠，脱模机构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，且具有足够的强度和刚度。 4.7.2 脱模力的计算 脱模力由以下公式计算: ,,,,，，2rELcosf,tg，，Q,，10BN ，，,1,K1 其中: 3 E — 塑料的拉伸模量(MPa)，查得为0.21×10 MPa; 30 中北大学分校毕业设计(论文) ε — 塑料成型平均收缩率(%)，查得为0.5%; t — 塑件的平均壁厚(mm);t=2mm L — 塑件包容型芯的长度(mm);L=36mm μ — 塑料的泊松比，查得为0.42; φ — 脱模斜度(塑件侧面与脱模方向之夹角);φ=1? f — 塑料与钢材之间摩擦系数，查得为0.2 2B — 塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(cm)B=211×118? 2100=248.98 cm K — 由f和φ决定的无因次数，由下式计算: 1 K,1，fsin,,cos,,1，0.2sin1:cos1:,1.00313，，2,，2，0.21，10，0.5，36，cos1:，0.2,tg1:Q,，10，248.98,100 ，，1,0.42，1.003 计算得 Q=15004N 注射模必须有准确可靠的脱模机构，以便在每一个循环中将塑件从型腔内或型芯 上自动的脱出模外，实现生产的自动化、半自动化。 推杆是推出机构中最简单最常见的一种形式。它加工简单、安装方便、维修容易、 使用寿命长、脱模效果好，因此在生产中广泛应用。这里才用这种形式，但考虑到它 与推杆的接触面积较小，为了避免应力集中或塑件变形,采用直杆式圆柱形推杆。 4.7.3推杆的设计 稳定裕度: F0, nF 试中 F,,临界负荷，单位N0 F,,一根推杆允许负荷，单位N 对钢推杆，n=2 E.J ,,F02L 试中 5 E---弹性模量2.1× 10Mpa 4d,4J,0.0982d J---取推杆截面中心惯矩中的最小值， 32 L---推杆全长127mm , ---稳定系数，取20.19 常见: 11 24 d,0.26LF 31 中北大学分校毕业设计(论文) 15.004 F,,1.25KN12 11 24 d,0.26，127，1250,15.28mm 本设计d取16mm 推杆如图所示: 图4.9推杆示意图 装配时，推杆端面应和型腔在同一平面或比型腔平面高出0.05~0.1mm，以免影响塑件外形。推杆孔的配合段用H7/h7，推杆与固定板采用轴肩连接，两者的配合间隙0.8mm。安装时推杆轴线可做少许位移，确保与型腔上配合孔的同心度。材料采用T8A，头部局部淬火，推杆上段表面硬度HRC60~65，配合段表面粗糙度Ra0.8，,m其余Ra1.6。 ,m 第4.8节 工艺参数的校核 4.8.1 最大注射量的校核 注射模一次成型的塑料重量(塑件和流道凝料重量之和)应在公称注射量的35%~75%范围内，最大达80%，最低不小于10%。既保证塑件质量，有充分发挥设备的能力。选在50%~80%范围内为好。实际一次成型的塑料重量为182+14=50g ，， 50是公称注射量的100%=73.7% ，在最佳范围内，合适。 ，60，1.13 4.8.2 注射压力的校核 所选注射机的注射压力必须大于成型塑件所需的注射压力。成型所需的压力与塑料品种、塑件形状尺寸、注射机类型、喷嘴及模具流道的阻力等因素有关。根据经验， 32 中北大学分校毕业设计(论文) 这里成型的塑件形状一般，精度要求一般，塑料熔体流动性较好，所需注射压力一般在50~100MPa，小于注射机的注射压力155MPa，符合要求。 4.8.3 锁模力的校核 选用注塑机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，否则模具分型面会在注射压力下分开而产生溢料。对于螺杆式注射机压力损失较小，所以型腔压力较大。锁模力和成型面积的关系由下式确定: [2] P,P,S (3.2) 锁腔 式中 -锁模力(N); P锁 -型腔压力，一般为40-50MP ，这里取=50MP; PP腔腔 2 S-浇道、进料口和塑件的投影面积(); cm 经过计算:S=32214mm 所以，理论的需要的压力: 6,4F,P,S,50，10，88.53，10KN,442.65KN 腔 而实际注塑机的锁模力为=550KN P锁 因为，F〈 ，所以注塑机的锁模力是合格的。 P锁 4.8.4 开模行程的校核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注射机的最大开模行程。肘杆式锁模机构，其最大行程不受模板厚度影响，对于单分型面注塑模具，开模行程可按下式校核: (4?37) S,H，H，(5~10)(mm)12 式中 ——塑件脱模(推出距离)距离，mm H1 ——塑件高度，包括浇注系统在内，mm H2 S=270mm ,31+52+10=93mm 合适。 综合分析考虑抽芯机构、制件高度、脱模距离、模厚等因素，开模行程合适。 4.8.5 安装尺寸的校核 (1)喷嘴尺寸 注射模主流道衬套在设计时就根据注射机喷嘴尺寸得到的，所以这里不再校核。 (2)定位圈尺寸 选用的注射机定模板台面上的定位孔孔径120mm，注射模端面凸台径向尺寸 33 中北大学分校毕业设计(论文) 120mm，与定位孔呈间隙配合，便模具安装并使主流道喷嘴同心，模具端面凸台高度5mm小于定位孔深度。 合适。 3)模具外形 ( 注射机拉杆内间距450450，模具宽450mm，可以移去四根中的一根拉杆间的， 空间装固在注射机工作台面上。 (4)模具厚度(闭合高度) 模具厚度必须满足以下关系: (4?38) H,H,Hminmmax 式中 ——所设计的模具厚度，mm Hm ——注射机允许的最小模具厚度，mm Hmin ——注射机允许的最大模具厚度，mm Hmax 170<356<460 合适。 (5)模具装固尺寸 选用的注射机上有许多不同间距的螺钉孔，用于安装模具。这里模具比较小，采用压板固定比较合适。这种方式灵活性较大，只需在动、定模座板附近有螺孔就行。 第五章 结 论 该模具设计巧妙的利用了斜杆导滑的斜滑块内侧抽芯，从而保证能够完成塑件内侧抽芯过程，提高了生产效率。由于塑件是壁厚较薄而均匀的塑件，而且，凸模部分有孔和凸台，有较大的包紧力，为保证塑件的推出，故设计12根推杆来平衡推出力。该模具的试制成功可以为斜杆导滑的斜滑块内侧抽芯模具提供一个有益的范例。 模具的工作过程:注射成型后，开模时在弹簧和凝料的冷料井的拉紧的作用下，第一次分型凹模板运动到限位钉碰到限位拉板，第一次分型结束。模具继续运动，模具开始第二次分型，首先是拉断点浇口，在塑件包紧凸模的包紧力的作用下，塑件继续运动。当运动到一定距离时，注射机的顶杆推动推板，带动推杆和斜杆将塑件推出动模，同时完成对矩形孔的抽芯。 模具合模时，推杆和复位杆首先复位，动模运动到?分型面的时候使凸模和凹模啮合。继续运动直到凹模和凸模完全啮合时，结束合模，可以重新开始下一个工作循 34 中北大学分校毕业设计(论文) 环过程。 参考文献 [1] 《塑料模具技术手册》编委会编，塑料模具技术手册——轻工模具技术手册之一， 1997.6，第一版，机械工业出版社。 [2] 申开智主编，塑料成型模具，2002.9，第二版，中国轻工业出版社。 [3] 张中元等编，塑料注射模具设计——入门到提高，1999.1，第一版， 航空工业出 版社。 [4] 宋王恒主编，塑料注射模具设计实用手册，1994.8，第一版，航空工业出版社。 [5] 杨可桢、程光蕴主编，机械设计基础，1999.6，第四版，高等教育出版社。 [6] 刘申全主编，工程力学(下)，2001.3，第一版，山西科学技术出版社。 [7] 张展主编，机械设计通用手册，1994.5，第一版，中国劳动出版社。 [8] 成大先主编，机械设计图册(第一卷)，2000.5，第一版，化学工业出版社。 [9] 王树勋、邓庚厚编，典型注塑模具结构图册，1992.9，第一版，中南工业大学出 版社。 [10] 翁其金，窄长复杂零件侧抽芯注射模，模具工业，2001，12， 31~33。 [11] 王燕，多腔多个方向抽芯的注塑模设计，塑料，2000，4，(29)， 42~43。 [12] 华林，注射模侧抽芯机构运动方向优化设计，模具技术，1997，2，40~42。 [13] 李湘生、殷燕芳，斜导柱抽芯机构中滑块的受力分析及其参数设计，模具工业， 2000，11， 39~41。 [14] 夏薇等，90?弯管注射模抽芯机构设计的优化，模具工业，2000，5，38~40。 [16] 杨安明等，门体下堵盖注射成型工艺及模具设计，模具工业，2003，8，42~45。 [17] 徐佩弦，注射模浇注系统的最小体积优化，模具工业，2003，5，34~37。 [18] 周健等，选择塑料模具钢的问题讨论，模具技术，2001，4，73~75。 [19] 付丽、李可，长侧抽芯的注塑模具设计，天津化工，1999，6，27~28。 [20] 钱知勉，塑料成型技术的新进展，上海市塑料研究所(上海200090)，2000.5。 [21] Manli Zhang, Yiquan Liu, The effect of elastomeric nano-particles on the mechanical properties and crystallization behavior of polypropylene, Polymer 43 (2002), 5133~5138. 35 中北大学分校毕业设计(论文) [22] Wang Yu, Xing Yuan, Ruan Xueyu, Optimization of Injection Molding Process Based on Numerical Simulation And BP NeuralE Networks, Journal of Shanghai Jiaotong University, Vol. E-6, No.2, 2001, 212~215. 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Supported Metallocene catalyst, Chinese Chemical Letter Vol. 11, No.8, 2000,745~746. 36 中北大学分校毕业设计(论文) 致谢: 敬爱的老师、亲爱的同学: 大学四年的生活在弹指一挥间过去了，在这四年中不断努力的学习基础知识和本专业的知识，同时加强自己工作的能力的锻炼，使自己在各方面的能力得到了锻炼和加强。 首先，我要感谢的是我的母校——中北大学分校。我们是学院的新的希望，因而上至学院的领导，下到各系的老师都对我们寄予了厚望，并且花费了大量的精力来培养我们，使我们的身心都得到了全面的发展，综合素质得到了全面的提高，这是我们能顺利完成大学四年学业的一个重要因素。现在我们完成了学业，即将走上工作岗位，年青的我们祝愿母校能为国家培养出更多的合格人才，让更多优秀的中华儿女投入到祖国的社会主义建设中去。 再次我要感谢的是我的老师们——特别是我们的任课老师。我们班能有现在成绩，老师们起了很重要的作用。他们不仅是我们的老师，更是我们的好朋友，在过去的生活中他们将他们的经验都传授给我们让我们受益非浅。我由衷的感谢他们，希望他们身体健康，工作顺利～ 还有我要感谢这次毕业设计的指导老师刘新民老师。在设计过程中我了解到他是一个负责、敬业的好老师。他表面上看起来很严肃，对我们要求很严格，实际上他对我们都像朋友一样。他从每个人的不同心理来教育我们，他把他仅有的一点空闲时间都用来给我们解决设计中遇到的问题，补充了我们原有专业知识的不足，使我们对以前所学的专业知识有了更深刻的认识，也为我们以后就业进一步打下了基础。他还给我们讲人生和未来，让我们有足够的信心跨入社会。在此，我同样由衷的感谢他，祝他身体健康，工作顺利～ 最后我同样感谢系里的各位专业课老师及其他的领导老师对我毕业设计的支持和帮助，感谢他们在中期答辩时提出的宝贵建议，以及四年来辛勤的教导～ 37