畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目 三孔面板插座塑料模具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 201X 年 X 月 X 日I摘 要在人們的日常生活中，塑料產(chǎn)品的應(yīng)用隨處可見，大到我們家用的冰箱，洗衣機(jī)，小到家庭用筷子和碗。都有塑料模具的影子。本論文以三孔面板插座為原型進(jìn)行塑料模具的設(shè)計(jì)，包括其材料成型工藝的分析，分型面的選擇，澆筑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及最后的注塑機(jī)的校核計(jì)算和注射量的計(jì)算等等，本文采用自上而下的模具設(shè)計(jì)方法，通過理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法，設(shè)計(jì)出合理的三孔面板插座注塑模具。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)三孔面板插座進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對(duì)三孔面板插座塑料模具設(shè)計(jì),能夠全面的了解塑料模具設(shè)計(jì)的基本原則、方法.并能較為熟練的使用 UG、AUTOCAD軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì),提高自己的繪圖能力。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活和軍事等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣，質(zhì)量要求也越來越高，塑料工業(yè)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不可替代的作用。關(guān)鍵詞：工藝方案；模具結(jié)構(gòu)；注塑機(jī)；模具設(shè)計(jì)IIAbstractPlastic injection mold is an important technological equipment of plastic forming, through the flashlight front cover plastic mould design, can fully understand the basic principles, methods of plastic mould design. And can be more skilled use of UG, AUTOCAD software for plastic mold design, improve their ability to draw. Engaged in the design for the future work laid a solid foundation. With the needs of the development of modern industry, plastic products in industry, agriculture, military and other fields of daily life and the application scope is more and more wide, the quality requirements also more and more high, China has become one of the world's largest plastics market, plastic products production in the world's second. The main design is on the cover of a flashlight injection mould design, focus on the forming principle of plastic parts, raw materials selection and injection technology were analyzed. By according to the shape, size, precision and surface quality requirement analysis, to determine the required moulding solutions, products after processing, the choice of the parting surface, cavity number and arrangement, the structure of molding parts, pouring system, etc. Key words: Process; The mould structure; Injection molding machine; Mold design III目 錄摘 要 .IIAbstractIII目 錄 .IV1 緒論 .11.1 概述 .11.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 .11.3 國(guó)外研究現(xiàn)狀 .22 塑料制品分析 .32.1 明確制品設(shè)計(jì)要求 32.2 明確制品批量 32.3 材料選擇及性能 32.3.1 材料選擇 .32.3.2 材料品種 .42.4 成型設(shè)備 42.5 拔模斜度 42.6 計(jì)算制品的體積和質(zhì)量 42.6.1 表面質(zhì)量的分析 42.6.2 塑件的體積重量 53 注射機(jī)及成型方案的確定 .63.1 注射機(jī)的確定 64 型腔數(shù)的確定及分型面的選擇 .84.1 型腔數(shù)的確定 84.2 分型面的選擇 84.2.1 分型面的主要選擇原則 .84.3 確定型腔的排列方式 94.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 10IV4.3 模架裝配圖 105 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .115.1 凸模設(shè)計(jì) 115.2 凹模的設(shè)計(jì) 115.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算 125.3.1 模腔工作尺寸的計(jì)算 .126.1 主流道設(shè)計(jì) 146.2 澆口的設(shè)計(jì) 147 排氣與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .167.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 167.2 冷卻水路的計(jì)算 167.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 178 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .198.1 推桿復(fù)位裝置 198.2 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 198.2.1 推桿長(zhǎng)度的計(jì)算 .208.3 斜推桿的設(shè)計(jì) 218.4 斜推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 218.5 斜推桿傾斜角的確定 229 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .239.1 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)的主要功能 2310 結(jié)論與展望 .25致謝 .26參考文獻(xiàn) .27模具設(shè)計(jì)01 緒論1.1 概述模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)模具的要求越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，越來越普遍地采用塑料成型。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀20 世紀(jì) 80 年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以 15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。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(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48“（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。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)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。模具設(shè)計(jì)1盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口 10 多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用（3）推廣CAD/CAM/CAE 技術(shù)（4 ）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期。1.3 國(guó)外研究現(xiàn)狀在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，據(jù) 1991 年統(tǒng)計(jì)，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占 40；韓國(guó)模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占 43.9，生產(chǎn)沖壓模的占 44.8%;新加坡全國(guó)有 460 家模具企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖模和夾具。目 前 ， 國(guó) 際 市 場(chǎng) 的 主 要 流 行 ， 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 注 塑 模 具 流 動(dòng) 模 擬 分 析 軟 件 擁 有 澳 大利 亞 MOLDFLOW， 科 技 ， H-FLOW 等 華 中 科 技 大 學(xué) 美 國(guó) CFLOW 的 美 國(guó) 。 該 模 流軟 件 包 括 三 部 分 組 成 ： Moldflow 塑 料 顧 問 （ 產(chǎn) 品 優(yōu) 化 顧 問 （ MPA） ， Moldflow 塑料 洞 察 （ 注 射 （ MPI） 和 Moldflow 塑 料 XPERT（ 注 塑 成 型 過 程 控 制 專 家 （ MPX）的 仿 真 分 析 。采 用 CAE 技 術(shù) ， 可 以 完 全 代 替 試 模 ， CAE 技 術(shù) 提 供 了 從 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 到 生 產(chǎn) 的 完整 解 決 方 案 。模具設(shè)計(jì)22 塑料制品分析2.1 明確制品設(shè)計(jì)要求圖 2.1、為塑料制品的三維圖。整個(gè)塑件呈現(xiàn)方形，該構(gòu)件的表面的形狀和整體的結(jié)構(gòu)較其他塑件較為簡(jiǎn)單，在零件的內(nèi)部有倒扣，由于是在零件的內(nèi)部，需要斜頂出抽芯，表面粗糙度要求不太高，而且較為實(shí)用性零件對(duì)其尺寸公差沒有太嚴(yán)格的要求。圖 2.1 塑料制品的三維圖 2.2 明確制品批量本次的塑件是三孔面板插座的設(shè)計(jì)，由于塑件制品的應(yīng)用很廣泛，所以我們采用批量生產(chǎn)，型腔數(shù)量擬定采用一模兩腔來制作。2.3 材料選擇及性能2.3.1 材料選擇三孔面板插座一般都是用在家具生活中，所以我們采用塑性優(yōu)良的 ABS 為材料。模具設(shè)計(jì)32.3.2 材料品種 下表 1 即可說明 ABS 塑料的性能，從各個(gè)方面考慮，都能夠符合三孔面板插座的具體要求。表 1 ABS 塑料的部分技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 值密度(g / cm^-3) 1.02～1.16收縮率(%) 0.4～0.7透明度 不透明比熱容/(J·kg^-1·k^-1) 1470吸水性（24 小時(shí)） （%） 0.2～0.4屈服強(qiáng)度/MPa 50拉伸彈性模量/GPa 1.8抗壓強(qiáng)度/MPa 53彎曲彈性模量/GPa 1.4熔點(diǎn)℃ 130～1602.4 成型設(shè)備 通常情況下，臥式注塑機(jī)應(yīng)用最為廣泛，所以采用臥式注塑機(jī)是最好的選擇。2.5 拔模斜度 由于零件深度很小，所以拔模角度為一度。2.6 計(jì)算制品的體積和質(zhì)量2.6.1 表面質(zhì)量的分析該零件的 表面質(zhì)量要求很高各個(gè)成型面都得進(jìn)行拋光處理2.6.2 塑件的體積重量計(jì)算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算得塑件的體積：V＝5.731cm3 計(jì)算塑件的質(zhì)量：公式為 W＝Vρ根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 ABS 的密度為 1.05 g/cm3，故塑件的重量為： 模具設(shè)計(jì)4W＝Vρ=5.731*1.05=5.80g計(jì)算得澆注系統(tǒng)的體積：V＝4.53cm3 計(jì)算塑件的質(zhì)量：公式為 W＝Vρ根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 ABS 的密度為 1.05 g/cm3，故塑件的重量為： W＝Vρ=4.53*1.05=4.7565g3 注射機(jī)及成型方案的確定3.1 注射機(jī)的確定根據(jù)注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情況（主要考慮到模具的高度問題） ，可初步選用的注射機(jī)為D（塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)）初步選用注射機(jī)海天 110X1B。注射機(jī)海天 110X1B 參數(shù)：額定注射量：147mm 2最大成型面積：320cm柱塞直徑：36mm注射壓力：183Mpa模板尺寸：550×550（mm×mm）柱桿空間：400X400(mm×mm)鎖模力：1100KN噴嘴圓弧半徑：10mm噴嘴孔徑：2.5mm最大開模行程：750mm（可調(diào)整型）模具最大厚度：410mm模具最少厚度：160mm模具設(shè)計(jì)54 型腔數(shù)的確定及分型面的選擇4.1 型腔數(shù)的確定以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注射量的 80%計(jì)算：件澆WS???8.031.457X=8.1 式中： N----型腔數(shù)S----注射機(jī)的注射量（g）W 澆----澆注系統(tǒng)的重量（g）W 件----塑件重量（g）因?yàn)?，N=8.12所以，此模具型腔為一模 2 腔結(jié)構(gòu)合理。4.2 分型面的選擇分 型 面 是 決 定 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 重 要 因 素 ， 它 與 模 具 的 整 體 結(jié) 構(gòu) 與 模 具 的 整 體 結(jié) 構(gòu) 、澆 注 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 、 塑 件 的 脫 模 和 模 具 的 制 造 工 藝 等 有 關(guān) ， 因 此 ， 分 型 面 的 選 擇 是 注 射模 中 的 一 個(gè) 關(guān) 鍵 。分 型 面 的 形 式 如 圖 3.1 所 示 有 平 直 分 型 面 、 傾 斜 分 型 面 、 階 梯 分 型 面 、 ， 曲 面分 型 面 和 瓣 合 分 型 面 。模具設(shè)計(jì)6圖 3.1 分型面的形式由 于 分 型 面 受 塑 件 在 分 型 面 中 的 成 型 位 置 、 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 、 澆 注 系 統(tǒng) 形 式 、推 出 方 式 、 排 氣 方 式 及 制 造 工 藝 等 多 種 因 素 的 影 響 ， 此 零 件 并 不 復(fù) 雜 ， 為 普 通 方 形 散熱 器 ， 其 中 一 個(gè) 側(cè) 面 有 一 個(gè) 方 形 孔 ， 考 慮 到 塑 件 順 利 脫 模 ， 選 擇 平 直 分 型 面 ， 綜上所述，合理的分型面應(yīng)選擇在下部。如圖所示：圖 4.1 分型面選擇圖4.3 確定型腔的排列方式模板上的排列形式通常有圓形、H 形、直線型及復(fù)合型等。在設(shè)計(jì)時(shí)有以下原則：（1）盡量采用對(duì)稱式排布，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。（2）塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)盡量使型腔緊湊排列，而減小模具的外形尺寸。（3）分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短。（4）為了避免模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，澆口開口部位與型腔布置應(yīng)對(duì)稱。因?yàn)樵撍芗俅笈可a(chǎn)的小型塑件，但對(duì)產(chǎn)品的精度、表面粗糙度還是有較高的要求，通過前面算出的單個(gè)產(chǎn)品的體積 V 和質(zhì)量 W, 綜合考慮生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)7質(zhì)量等各種因素，以及注射機(jī)的類型選擇確定采用一模 1 腔排布。本塑件在注射時(shí)采用一模 2 件。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采用如下圖 4.2 的型腔排列方式。4.2 模具型腔排列方式4.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對(duì)于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度的前提下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好。模架尺寸參照裝配圖 4.3本模具采用的是《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P104 頁中的 P2 型標(biāo)準(zhǔn)模架，如圖所示：模具設(shè)計(jì)84.3 模架裝配圖5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1 凸模設(shè)計(jì)凸模用于成型塑料的內(nèi)表面，又稱型芯、陽模或成型桿。結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。整體嵌入式結(jié)構(gòu)，由整塊金屬材料直接加工成模仁，其中公模仁的結(jié)構(gòu)如下圖 5.1圖 5.1 凸模的結(jié)構(gòu)5.2 凹模的設(shè)計(jì)凹模用于成型塑件的外表面，又稱陰模、型腔。按照結(jié)構(gòu)的不同可以分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式和四壁鑲嵌式五種。為了便于加工和有利于排模具設(shè)計(jì)9氣，運(yùn)用組合式的型腔結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖 5.2圖 5.2 凹模的結(jié)構(gòu)5.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算本設(shè)計(jì)中零件工作尺寸的計(jì)算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算，已給出這 ABS 的成型收縮率為 0.005，模具的制造公差取 z=Δ/3。5.3.1 模腔工作尺寸的計(jì)算1. 凹模的內(nèi)形尺寸：??3[1/4]Lk??????凹式中：L 凹為型腔內(nèi)形尺寸(mm)；L 塑為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際外形尺寸；K 為塑料平均收縮率(%)，此處取 0.5%Δs 為塑件公差，查表知 ABS 塑件精度等級(jí)取 5 級(jí)；塑件基本尺寸在 3~6mm 范圍內(nèi)取 0.24mm;18~24mm 范圍內(nèi)取 0.24mm;80~100mm 范圍內(nèi)取 1.00mm;在 100~120mm 公差取 1.14mm；在 140~160mm 公差取 1.44mm;在 200~225mm 公差取 1.92mm;在 280~350mm公差取 2.5mm;在 315~355mm 公差取 2.8mm所以型腔尺寸如下：L1=[100×(1+0.005)-(3/4)×0.50] =100.75350.?17.0?模具設(shè)計(jì)10型腔深度的尺寸計(jì)算：h =[h (1+k)-(2/3)Δ] （5.7）凹 塑 3??式中： h 凸模/型芯高度尺寸(mm)；凹h 為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm), 即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；塑Δs 、K 含義如（1）式中。H1=[3×(1+0.005)-(2/3)×0.20] =2.885320.?07.?H2=[21.55×(1+0.005)-(2/3)×0.56] =21.3656. 19.02）凸模的外形尺寸計(jì)算： L =[L (1+k)+(3/4) Δ] （5.8）凹 塑 3??式中： L 凸模/ 型芯外形尺寸(mm)； 凹L 為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形尺寸；塑Δs 、k 含義如（1）式中。所以型芯的尺寸如下：L1=[100×（1+0.005 ）+ （3/4 ）×0.74] =100.46 374.0?025.?L3=[70×（1+0.005 ）+ （3/4 ）×0.50] =70.53 350.?017.?型芯的深度尺寸計(jì)算：h =[h (1+k)+ (2/3)Δ] （5.9）凹 塑 3??式中： h 為 凸模/型芯高度尺寸(mm) ；凹h 為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm), 即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；塑Δs 、k 含義如（1）式中。型芯的高度分別為：H1=[20×（1+0.005）+ （2/3 ）×0.44] =20.434.0?015.?模具設(shè)計(jì)116 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意與注射機(jī)的注射口相符合，主流道、澆口套、定位圈等的各項(xiàng)參數(shù)與注射機(jī)的規(guī)格密切相關(guān)，由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸，所以模具的主流道部分通常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，即澆口套。6.1 主流道設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手根據(jù)冊(cè)查得海天 110X1B 型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：噴嘴前端孔徑：d0=φ2.5mm噴嘴前端球面半徑：R0＝10mm為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑 D 應(yīng)稍大于注射噴嘴直徑 d。 D＝d+(0.5－1)mm=φ3+0.5＝φ3.2mm主流道的半錐角 α 通常為 1°－2°過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過大，此處的錐角選用 1°。經(jīng)換算得主流道大端直徑 D＝φ7.74mm, 為使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑ｒ＝1mm 的圓弧過渡。6.2 澆口的設(shè)計(jì)本 塑 件 的 澆 口 設(shè) 計(jì) 為 直 澆 口 ， 這 里 澆 口 的 的 斷 面 形 狀 設(shè) 計(jì) 為 矩 形 。 由 于 塑 件 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 厚 度 較 小 ， 所 以 其 截 面 厚 度 h 通 常 取 澆 口 處 壁 厚 的 1/3～ 2/3， 這 里 取h=1mm； 其 截 面 寬 度 b 取 2h， b=2mm； 澆 口 長(zhǎng) 度 取 L=2mm。模具設(shè)計(jì)12圖 6.1 平衡式澆注系統(tǒng)模具設(shè)計(jì)137 排氣與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則1、冷卻水孔數(shù)量盡可能多，尺寸盡可能的大。2、冷卻水孔與型腔表面各處最好有相同間距，一般水孔邊離型腔的距離大于10mm，常用 12～15mm。3、降低入水與出水的溫度差，防止制品變形。4、水道的開設(shè)便于加工和清理，一般孔徑為 6～10mm。5、采用并流流向，加強(qiáng)澆口處的冷卻。7.2 冷卻水路的計(jì)算生產(chǎn)周期： 脫冷注 tt??式中 t 為生產(chǎn)周期（s）,t 注為注射時(shí)間，t 冷為冷卻時(shí)間，t 澆為脫模時(shí)間,由《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》 第 237 頁附錄 D 可查得 t 注 2-5s,t 冷 15-60s，總周期 t 為 30-140s;ABS 的單位熱流量： ABS 的單位熱流量 Qs 為 590-690 kJ/kg每小時(shí)需要注射的次數(shù) N=3600/t;取 t=30s，可求得 N=120 次.每小時(shí)的注射量： hkgGNW/4.201????從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量 Qs 取 650kJ/kg,代入式中得sQ總JJhkg156065/4.2總根據(jù)塑件產(chǎn)品在模具中的位置和模板的布置，確定水路圖如圖 7.1 所示模具設(shè)計(jì)14圖 7.1 水路圖7.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷，另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問題。注射模通常以如下三種方式排氣1）利用配合間隙排氣2）在分型面上開設(shè)排氣槽3）利用排氣塞排氣對(duì)于簡(jiǎn)單型腔的小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯、活動(dòng)鑲件以及雙支點(diǎn)鼓固定的型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。其配合間隙不能超過 0.5 mm ,一般為 0.03-0.05 mm。本設(shè)計(jì)采用利用配合間隙排氣的方式排氣。模具設(shè)計(jì)158 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注射成型的每一循環(huán)中，都必須便塑件從模具型腔中型芯上脫出,模具中這種脫出機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（或推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)） 。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作；(2)保證塑件不因推出而變形損壞,外形良好；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠:機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度；用推件板推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.20~0.25mm 的間隙，并用錐面配合，防止推件因偏心而溢料。8.1 推桿復(fù)位裝置 推出機(jī)構(gòu)用可用多種方式復(fù)位，如彈簧復(fù)位，強(qiáng)制回位和回針復(fù)位，一般模具設(shè)計(jì)追求安全可靠，同時(shí)采用這三種方法。復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱布置，長(zhǎng)取 2~4 根，長(zhǎng)度與推桿相同。 彈簧復(fù)位是一種簡(jiǎn)單復(fù)位方法，它具有先行復(fù)位功能，數(shù)跟彈簧裝在動(dòng)模板與推板之間，推出塑件時(shí)彈簧被壓縮，當(dāng)注射機(jī)的頂桿后退，彈簧即將推板推回。其結(jié)構(gòu)如下圖 8.2 所示8.2 推件機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)——把塑件及澆注系統(tǒng)從從型腔中或型芯上脫出來的機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)組成：推出部件（推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘） 、推出導(dǎo)向部件（推桿導(dǎo)柱、推桿導(dǎo)套） 、復(fù)位部件（復(fù)位桿） 。采用塑料模具約10mm;如果脫模斜度較大的塑料件，可以彈出深度的2/3。本套模具的推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動(dòng)推出，形式較為簡(jiǎn)單，其布置形式見圖3.6。模具設(shè)計(jì)16圖8.2 推桿的分布8.2.1 推桿長(zhǎng)度的計(jì)算頂桿總長(zhǎng)度為：h 桿=h 凸+h 動(dòng)墊+S 頂+h 頂固 式中： h 桿 為推桿的總長(zhǎng)度；模具設(shè)計(jì)17h 凸 為凸模的總高度；h 動(dòng)墊 為動(dòng)模墊板的厚度；S 頂 為頂出行程；h 頂固 為頂桿固定板的厚度；б1 為富裕量，一般為（ 0.05～0.1）mm，表示頂桿端面應(yīng)比腔型的平面高出；б2 為頂出行程富裕量，一般為 3～6mm。根據(jù)以上公式計(jì)可得，推桿的總長(zhǎng)度為 190mm。8.3 斜推桿的設(shè)計(jì)此塑件的主體型芯位于動(dòng)模一側(cè)，開模后，塑件包緊型芯留在動(dòng)模一側(cè)，所以只在動(dòng)模部分設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)即可。且塑件為散熱器零件，表面不允許有推出痕跡，所以采用推桿板推出方式。既然使用推桿板推出，就不存在干涉現(xiàn)象，也就不必設(shè)計(jì)先行復(fù)位機(jī)構(gòu)了。斜推桿有整體式和二段式，二段式主要用于長(zhǎng)而細(xì)的斜推桿，此時(shí)采用整體式的斜推桿于彎曲變形。圖 3.9 斜推桿抽芯機(jī)構(gòu) [1]8.4 斜推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）要保證復(fù)位可靠。（2）在斜推桿近型腔一端，須做 6~10mm 的直身位，并做一 2~3mm 的掛臺(tái)起定位作用，以避免注塑時(shí)斜推桿受壓而移動(dòng)。設(shè)計(jì)掛臺(tái)亦方便加工、裝配及保證內(nèi)側(cè)凹凸結(jié)構(gòu)的精度。（3）斜推桿上端面應(yīng)比動(dòng)模鑲件底 0.05～0.1mm，以保證推出時(shí)不損壞制品。模具設(shè)計(jì)18（4）斜推桿上端面?zhèn)认蛞苿?dòng)時(shí)，不能與制品內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)（入圓柱、加強(qiáng)筋或型芯等）發(fā)生干涉；（5）沿抽芯方向制品內(nèi)表面有下降弧度時(shí)，斜推桿側(cè)移時(shí)會(huì)損壞制品。解決方案有：a.制品減料做平，但須征得客戶同意；b.斜推桿底部導(dǎo)軌做斜度 α，使斜推桿延遲推出。（6）當(dāng)斜推桿上端面和鑲件接觸時(shí)，推出時(shí)不應(yīng)碰到另一側(cè)制品。（7）斜推桿在推桿固定板上的固定方式見上圖 3.9.（8）當(dāng)斜推桿較長(zhǎng)或較細(xì)時(shí)，在動(dòng)模板上加導(dǎo)向塊，幫助頂出及回位時(shí)的穩(wěn)定性。加裝導(dǎo)向塊時(shí)其動(dòng)模必須和內(nèi)模鑲件組合一起切割。（9）斜推桿與內(nèi)模的配合公差取 H7/f6，斜推桿與模架接觸處避空。8.5 斜推桿傾斜角的確定斜推桿的傾斜角度取決于側(cè)向抽芯距離和推桿板推出的距離 H。它們的關(guān)系見圖3.10，計(jì)算公式如下：tanα=S/H其中：S=側(cè)向凹凸深度 S1+(2～3)mm 圖 3.10 幾何關(guān)系斜推桿的傾斜角度不能太大，否則，在推出過程中斜推桿會(huì)受到很大的扭矩的作用，從而導(dǎo)致斜推桿磨損，甚至卡死或斷裂。斜推桿的斜角一般為 3°～15°,常用 5°～10°。在設(shè)計(jì)過程中，這一角度能小不大。本設(shè)計(jì)的斜推桿如圖模具設(shè)計(jì)19圖8.5 斜推桿9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)的主要功能1、定位作用 導(dǎo)向裝置直接保證動(dòng)模、定模位置的正確性，保證模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。同時(shí)，在模具裝配的過程中便于裝配和調(diào)整。2、導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)壓力。3、承載作用 塑料熔體在充模過程中，或由于成型設(shè)備精度低的影響，可能產(chǎn)生單向的側(cè)壓力，故需導(dǎo)向裝置能產(chǎn)生一定的單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。模具設(shè)計(jì)2010 結(jié)論與展望本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是三孔面板插座注塑模具的設(shè)計(jì)，直到今天，畢業(yè)設(shè)計(jì)總算接近尾聲了，通過這次對(duì)于三孔面板插座注塑模具的設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是甘蔗自動(dòng)剝皮切斷機(jī)的設(shè)計(jì)，通過初期的方案的制定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過?；貞涍^去，展望未來，我感概良深，覺得以后還有很長(zhǎng)一段路要走，我必須努力工作，用自己的實(shí)際行動(dòng)來回報(bào)社會(huì)和父母。模具設(shè)計(jì)21致謝在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類甘蔗自動(dòng)剝皮切斷機(jī)的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。另外也感謝我的父母，朋友和同學(xué)們的幫助。在做設(shè)計(jì)感覺受挫，枯燥與迷茫時(shí)，是他們?cè)谙ば牡臑槲裔尫艍毫?，鼓?lì)我不要?dú)怵H，勇敢面對(duì)。每周一次和父母的通話，與朋友和同學(xué)的長(zhǎng)談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到工作中去，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)22參考文獻(xiàn)[1]《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 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