应用PROE设计塑料端盖注射模具.doc

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1、毕业设计正文题 目应用PRO/E设计塑料端盖注射模具专 业机械设计制造及其自动化班 级姓 名学 号指导教师职 称摘 要：介绍了利用Pro/E及其注塑模设计专家EMX5.0设计塑料顶盖注塑模具的设计过程,特别阐述了利用Pro/E进行塑料模具设计的高效率特性。其单一数据库、参数化、基于特征、全相关联的设计特点,不但使设计模具的周期大大缩短,且从设计到制造的整个过程中,保证了数据的完整性与一致性。关键词：塑料顶盖；注塑模；Pro/E；EMXAbstract: Design process of the injection mould for the plastic top cover using P

2、ro/E and expertmoldbase extension was introduced in detailHigh efficiency of injection mould design usingPro/E was emphasizedCharacteristics of single database,parametric,feature based and fullyrelativity not only greatly shortens the cycle of mould design,but also ensures the data integralityand co

3、nsistency in the whole process from design to manufactureKey words: plastic top cover ；injection mould ；Pro/E ； EMX目 录1、 前言51.1、模具行业及产品发展现状51.2、选题意义61.3 设计任务7端盖零件图1-372、塑件成品、注塑模具设计与构型82.1概述82.2模具设计环境和应用软件82.2.1 Pro/ENGINEER82.2.2 Moldflow Adviser 7.182.2.3 其它软件AutoCAD2007和EMX5.092.3零件的三维图和二维工程图建模92.

4、3.1零件的立体图建模93、塑件成型工艺性分析113.1 塑件的分析113.2 ABS的性能分析113.3 ABS的注射成型过程及工艺参数124 、拟定模具的结构形式124.1 分型面位置的确定124.2 型腔数量各排列方式的确定134.3 注射机型号的确定145、浇注系统的设计165.1 主流道的设计165.2 、分流道的设计175.3 、浇口的设计185.4、校核主流道的剪切速率195.5、冷料穴的设计及计算196、 模具设计206.1、模具设计流程图206.2分模面的设计206.2.1 分模面的选择原则206.2.2分模面的创建206.3分割凹模及凸模的体积256.4 抽取体积块267、

5、成型零件的结构设计及计算277.1、 成型零件的结构设计277.2、 成型零件钢材的选用277.3、 成型零件工作尺寸的计算287.4、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算298 、模架的确定308.1、各模板尺寸的确定308.2、 模架的制作309 . 排气槽的设计3410、 脱模推出机构的设计3410.1、 推出方式的确定3410.2、 脱模力的计算3410.3、校核推出机构作用在塑件上的单位压应力3511 . 冷却系统的设计3511.1、冷却介质3511.2、冷却系统的简单计算3511.3、凹模嵌件和型芯冷却水道的设置3612、导向与定位结构的设计36致 37参考文献381、 前言1.1、模

6、具行业及产品发展现状随着中国塑料工业的发展,从80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至20XX我国模具总产值预计为260-270亿元,近几年来中国塑料机械工业的年增长率都在30%左右,利润率增长也远高于工业总产值的增长,是中国机械行业中增长最快的产业之一。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。目前中国生产的塑料加工机械已可以满足国的基本需要,但与世界先进水平相比,中国塑料加工机械在质量稳定性、自动化程度等方面还有一定差距。作为重要的技术装备,塑料加工机械广泛应

7、用于建筑材料工业、包装工业、电器电子信息工业、农业、汽车及交通业、轻工业、机械工业、国防工业等国民经济各个部门及人们生活的各个领域,在国民经济中日益显示出极为重要的作用8。中国现有主要塑机制造企业近700家左右,20XX中国塑机业产值大约为200亿元,而同期国市场需求在300亿元左右9 。大部分分布在东南沿海、珠江三角洲、长江三角洲一带。注塑机、挤出机和挤出机生产线、中空吹塑机是中国应用最广、产销量最大的塑机品种。三大品种之和占中国塑料机械工业总产值、机台数和重量的85%以上,其中注塑机在三大品种中又占最大的份额,在50%以上。 近十几年来,中国塑机行业取得了长足的进步,年产各种塑料加工机械1

8、0万余台,基本上能满足一般塑料原料加工与塑料制品加工、成型的要求。除几十个大型塑料企业集团拥有先进设备外,绝大多数塑料加工企业均以国产设备为主。 由于在大型、精密和高速设备方面,国产设备还存在很多不足,近年来中国进口的塑料机械的数量也在迅速增长,每年进口各种注塑机数万台套。20XX中国进口塑料机械用汇11.2亿美元,而出口塑料机械只有1.3亿美元。20XX进口的塑料加工设备价值近20亿美元,约为国塑料机械总产值的两倍,这说明国外先进的塑料机械制造商在技术上具有比较明显的竞争优势。特别是在某些产品的生产上,进口设备占据主导地位,如中国耐热PET瓶的生产,几乎全部是由进口设备完成的；高档薄膜生产设

9、备也全部是引进的生产线。 在应用方面,由于建筑材料工业、包装工业、电子信息工业、汽车工业的高速发展,加大了对塑料的需求量,也扩大了塑料机械的巿场。 虽然目前中国塑机工业总产值在中国机械工业总产值中所占比例不足千分之五,但在国民经济中的地位越来越重要。除了新增巿场外,目前中国还有大约1/5的设备应属淘汰的高能耗、低产能设备,巿场前景极为诱人。专家预计,未来中国塑机巿场上,各种塑料加工机械所占比例将分别是：注塑机占35%、挤出机组约占25%、中空成型机约占5%、其它注塑机约占35%。1.2 选题意义 目前,随着社会科学技术的快速发展,人们的生活水平中许多方面都得到了很大提高,这些东西的很多方面都涉

10、及到模具方面的东西,小号夹具也是生活中不可或缺的东西,这些东西是人们所熟知的东西,但它的生产方法却甚为人知。要说到它的产品设计就得提到PRO/E这个强大的3D产品设计软件,它集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析,产品数据库管理等功能于一体。并且和现代制造业密切的结合起来。现代科学的日新月异,随着现代工业发展的需要,塑料制品在工业,农业以及日常生活等各个领域越来越广泛。塑料制品指以合成树脂高分子化合物为主要原料,经采用挤塑、注塑、吹塑、压延、层压等工艺加工成型的各种制品的生产；以及利用回收的废旧塑料加工再生产塑料制

11、品的活动,它具有很多良好的性能,塑料是继钢材,木材,水泥之后,当代新兴的第四大类工业材料,塑料具有良好的成型加工可塑性能,在一定的温度下,通过模具可以成型为具有一定形状的制品,并在常温下保持即定的形状。20XX以来,受原料持续上涨、人民币升值、出口退税率下降、限塑令、劳动法实施以及国际环境不断恶化等影响,沿海塑料加工业发达地区的增长放缓。但与上年同期相比,塑料制品行业总体仍保持了两位数增长,从各项经济指标看,总体发展态势令人乐观。塑料行业具有较大的发展潜力。中国塑料加工工业经过50多年的发展历程,特别是改革开放辉煌的30年历程,已跻身于世界塑料先进大国的行列。中国塑料工业的神圣使命就是要使塑料

12、加工机械位居世界第一,由设计制造大国发展成为先进的自主开发强国；使塑料合成树脂生产位居世界第二,由大量依靠进口逐步转为立足国多品种满足市场需求；使塑料制品加工亦位居世界第二,由加工数千万吨制品到拥有更多自主知识产权的中国品牌的产业,使整个塑料行业实现跨越式发展耸立于世界之林。1.3 设计任务 塑件的质量要不允许有裂纹各变形缺陷；脱模斜度301；塑件材料ABS,生产量为在批量,塑件公差按模具设计要求进行转换。参考所给的端盖零件图如图所示 图1-1端盖零件2 塑件成品、注塑模具设计与构型 2.1概述注塑件的设计是注塑制品加工工序中必不可少的一个步骤。但不同的模具公司,不同的设计人员,采用不同的CA

13、D软件进行模具辅助设计,都有自己的一套设计过程。本毕业设计主要是应用Pro/ENGINEER 及其插件EMX5.0进行模具的设计的。2.2模具设计环境和应用软件2.2.1 Pro/ENGINEERPro/ENGINEER是一个优秀的CAD/CAE/CAM软件,在模具的设计与制造领域,Pro/ENGINEER较早地在、以及华东一带得到广泛应用,由于它的应用,可以大大缩短模具设计与制造周期,提高模具质量,降低生产成本,而Pro/ENGINEER的新特点主要表现在1：1.高效的操作方法；2.更利于产品创新的新技术；3.互操作性的革新。2.2.2 Moldflow Adviser 7.11.Moldf

14、low Part Advise在设计过程早期,Moldflow Part Adviser 模块是成本变化最小时快速检查塑料零件设计的生产能力的理想工具。用户可以获得有关如何修改墙的厚度、浇口位置、材料或几何体的快速反馈,几何体会影响零件模穴中填充图案、压力和温度的分布。分析结果和详细的设计建议可以用于确定最合适的零件厚度和浇口位置,同时可以用于识别和消除装饰问题,如熔接线、气穴和缩水。2.Moldflow Mold AdviserMoldflow Mold Adviser 模块扩展了Moldflow Part Adviser 的功能,使您可以创建并模拟塑料通过单个模穴、多个模穴和系列模具的流动

15、。用户可以优化浇口类型、大小和位置,以及流道的布局、大小和横截面的形状。分析结果包括循环时间、锁模力吨位和注塑容量,所有这些可以帮助从设计到制造的团队确定注塑机的大小,最小化循环时间并且减少制造废品。可选的Moldflow Mold Adviser 附加模块使用户可以模拟注塑成型过程的更多阶段,并评估成型零件的性能和冷却水路设计。2.2.3 其它软件AutoCAD2007和EMX5.0AutoCAD是著名的工程图画图软件,用以绘制二维工程图。EMX5.0为Pro/ENGINEER下的一个插件,用以调用模架。2.3零件的三维图和二维工程图建模 2.3.1零件的立体图建模利用Pro/ENGINEE

16、R 分析所给零件的外形和尺寸,利用Pro/ENGINEER 的建模方法,根据端盖的形状和使用特点进行建模步骤如下如图2.1所示。2.1端盖立体图在Pro/ENGINEER 中建模第1步 用旋转命令,旋转草图如图2-2,完成旋转后得图形如图2-3。 图2-2 旋转草图 图2-3旋转成型图 第2步,倒角,用倒角命令根据零件图1-3尺寸要求修改倒角,结果如图2-4。图2-4 修改倒角后 第3步,加强筋的制作。新建两参考平面DTM1和DTM2,如图2-5所示图2-5 直接用筋命令生成其中的一个,然后再用阵列命令做出于下的三个加强筋如上图所示。第4步,通孔的制作。通孔直接用拉申去除材料的方法完成一个孔,

17、再用阵列命令做成于下的3孔,如图2-6所示。图2-6 孔的制作 至此,端盖的三维模型已经完成,如图2-1所示。3、塑件成型工艺性分析3.1、 塑件的分析（1） 外形尺寸 该塑件壁厚为3mm,塑件外形尺寸不大,塑料熔体流程不太长,适合于注射成型,如图2-1所示。（2） 精度等级 每个尺寸的公差不一样,有的属于一般精度,有的属于高精度,就按实际公差进行计算。 3脱模斜度 ABS属无定型塑料,成型收缩率较小,参考表3-1选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1。表3-1 常用塑件的脱模斜度塑 料 名 称脱 模 斜 度凹 模型 芯聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚酰胺、氯化聚醚25452045硬聚氯乙烯、

18、聚碳酸酯、聚砜35403050聚苯乙烯、有机玻璃、ABS、聚甲醛351303040热固性塑料25402050 3. 2、 ABS的性能分析（1） 使用性能 综合性能好,冲击强度、力学强度较高,尺寸稳定,耐化学性,电气性能良好；易于成型和机械加工,其表面可镀铬,适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 2 成型性能1） 无定型塑料。其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也各有差异,应按品种来确定成型方法及成型条件。 2吸湿性强。含水量应小于0.3%质量,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 3流动性中等。溢边料0.04mm左右。 4模具设计时要注意浇注系统,选择好进

19、料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现白色痕迹。 3 ABS的就要性能指标 其性能指标见表3-2表3-2 ABS的性能指标密度/1.021.08屈服强度/Mpa50比体积/0.860.98拉伸强度/ Mpa38吸水率/0.20.4拉伸弹性模量/ Mpa熔点/130160抗弯强度/Mpa80计算收缩率/0.40.7抗压强度/ Mpa53比热容/1470弯曲弹性模量/ Mpa3.3、 ABS的注射成型过程及工艺参数1注射成型过程1) 成型前的准备。 对ABS的色泽、粒度和均匀度进行检验,由于ABS吸水性较大,成型前应进行充分的干燥。2) 注射过程。 塑件在注射机料筒经过加热、塑化达到流

20、动状态后,由模具的浇注系统进入模具型腔成型,其过程可分为充模、压实、保压、倒流各冷却五个阶段。3) 塑件的后处理。 处理的介质为空气和水,处理温度为6075,处理时间为1620s。 2注射工艺参数1 注射机：螺杆式,螺杆转数为30r/mm.2 料筒温度：后段150170； 中段165180； 前段180200。 3 喷嘴温度：170180。4 模具温度：5080。5 注射压力MPa:60100。6 成型时间s:30。4 、拟定模具的结构形式 4.1、分型面位置的确定 通过对塑件结构形式的分析,分型面应选在端盖截面积最大且利于开模取出塑件的底平面上,其位置如图4-1所示。 图4-1 分型面的选择

21、4.2、 型腔数量各排列方式的确定1 型腔数量的确定 该塑件采用的精度一般在23级之间,且为大批量生产,可采取一模多腔的结构形式。同时,考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的大小关系,以及制造费用和各种成本费等因素,初步定为一模两腔结构形式。图4-2 型腔数量的排列布置 2 型腔排列形式的确定 多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置,且要力求紧凑,并与浇口开设的部位对称。由于设计选择的是一模两腔,故采用直线对称排列,如图4-2所示。 3 模具结构形式的确定 从上面的分析可知,本模具设计为一模两腔,对称直线排列,根据塑件结构形状,推出机构拟采用脱模板推出的推出形式。浇注系统设计时,流道采用对称平衡式,浦东浇

22、口采用侧浇口,且设在分型面上。因此,定模部分不需要单独开设分型面取出凝料,动模部分需要添加型芯固定板、支撑板和脱模板。由上综合分析可确定选用带脱模板的单分型面注射模。 4.3、 注射机型号的确定（1） 注射量的计算 通过三维软件建模设计分析计算得图 4-3 计算单侧体积 单侧体积: 塑件体积： 塑件质量： 式中,查表3-2得ABS密度可取。 2浇注系统凝料体积的初步估算 浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值,但是可以根据经验按照塑件体积的0.21倍来估算。由于本次采用流道简单并且较短,因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.2倍来估算,故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积即浇注系统的凝料和2个

23、塑件体积之和为选择注射机 根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量,并结合式则有：。根据以上的计算,初步选定公称注射量为,注射机型号SZ-160/100臣式注射机,其主要技术参数见表4-1。表4-1 注射机主要技术参数理论注射容量/160移模行程/mm325螺杆柱塞直径/mmV注射压力/MPa40最大模具厚度/mm300150最小模具厚度/mm200注射速率/105锁模形式双曲肘塑化能力/45模具定位孔直径/mm125螺杆转速/0200喷嘴球半径/mm12锁模力/KN1000喷嘴口孔径/mm3拉杆间距/mm4 注射机的相关参数的校核 1注射压力校核。查表4-1可知,ABS所需注射压力为8

24、0110MPa,这里取P0=100MPa,该注射机的公称注射压力P公=150MPa,注射压力安全系数K1=1.251.4,这里取K1=1.3,则：K1 P0=1.3*100=130P公,所以,注射机注射压力合格。 2锁模力校核 塑件在分型面上的投影面积A塑,则 A塑= 浇注系统在分型面上的投影面积,即流道凝料 在分型面上的投影面积数值,可以按照多型腔模的统计分析来确定。是每个塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍。由于本例流道设计简单,分流道相对较短,因此流道凝料投影面积可以适当取小一些。这里取=0.2。 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积,则=n=n=2*1.2=2*1.2*5480=1

25、3152 模具型腔的胀型力,则=13152*35 N=460320 N=460.32 KN式中,是型腔的平均计算压力值。是模具型腔的压力,通常取注射压力的20%40%,大致围为2540MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。ABS属中等粘度塑料及有精度要求的塑件,故取35MPa。查表4-45可得该注射机的公称锁模力=1000KN,锁模力安全系数为=1.11.2这里取=1.2,则=1.2=1.2*460.32=552.384,所以,注射机锁模力合格。 对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定,结构尺寸确定后方可进行。5、浇注系统的设计5.1、主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的

26、入口处,它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形,以便熔体的流动各开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和模时间。另外,由于其与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触,因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。 1主流道尺寸1 主流道的长度：小型模具应尽量小于60mm,本次设计中初取50mm 进行设计。2 主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+0.51mm=mm=3.5mm。3 主流道大端直径：d=d+2tan7mm,式中=4。 4 主流道球面半径：=注射机喷嘴球头半径+12mm=mm=14mm。 5 球面的配合高度：h=3mm。 主流道的凝料体积 主流

27、道当量半径 。 4 主流道浇口的形式 图5-1 浇口主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,易磨损。对材料的要求较严格,因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体,但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计,以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢T8A或T10A,热处理淬火表面硬度为5055HRC。5.2 、分流道的设计 1 分流道的布置形式 在设计时应考虑尽量减少在流道的压力损失和尽可能避免熔体温度降低,同时还要考虑减小分流道的容积和压力平衡,因此采用平衡式分流道。 2 分流道的长度由于流道设计简单,根据两个型腔的

28、结构设计,分流道的结构设计,分流道较短,故设计时可适当选小一些。单边分流道取35mm,如图5-1所示。图 5-2 分流道 分流道的当量直径 因为该塑件的质量=47.76*1.02g=48.7g 由式4-20可得剪切速率 该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率之间,所以,分流道熔体的剪切速率合格。 8分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低,一般取Ra1.252.5即可,此处Ra1.6。别外,其脱模斜度一般在之间,这里取脱模斜度为。 5.3 、浇口的设计 该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷,表面质量要求较高,采用一模两腔注射,为便于调整充模时的剪切速率和封闭时间

29、,因此采用侧浇口。其截面形状简单,易于加工,全球试模后修正,且开设在分型面上,从型腔的边缘进料。塑件轮毂和外周有4条肋板相连,而浇口正对其中一块肋板,有利于向轮毂和顶部填充。 1侧浇口尺寸的确定 1 计算侧浇口的深度。根据书中的资料,可得侧浇口的深度h计算公式为h=nt=0.73mm=2.1mm式中,t是塑件壁厚,这里t=3mm；n是塑料成型系数,对于ABS,其成型系数n=0.7。在工厂进行设计时,浇口深度常常先取小值,以便在今后试模时发现问题进行修模处理,并根据表4-9中推荐的ABS侧浇口的厚度为1.21.4mm,故此处浇口深度h取1.3。 2 计算侧浇口的宽度。根据书中的资料,可得侧浇口的

30、宽度B的计算公式为 B= 式中,n是塑料成型系数,对于ABS其中n=0.7；A是凹模的表面积约等于塑件的外表面面积 3计算侧浇口的长度。根据书中的资料,可得侧浇口的长度一般先用0.72.5mm,这里取=0.7mm。 2侧浇口剪切速率的校核 1 计算浇口的当量半径。由于面积相等可得,由此矩形浇口的当量半径=。 2 校核浇口的剪切速率 确定注射时间：查书中的资料,可取t=1.6s； 计算浇口的体积流量： 计算浇口的剪切速率：,则= 该矩形侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率之间,所以,浇口的剪切速率校核合格。 5.4、校核主流道的剪切速率 上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的

31、体积浇口的体积太小可以忽略不计以及主流道的当量半径,这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。 1计算主流道的体积流量 2 计算主流道的剪切速率 主流道熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率之间,所以,主流道的剪切速率校核合格。 5.5、冷料穴的设计及计算 冷料穴位于主流道正对面的动模板上,其作用主要是收集熔体前锋的冷料,防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计公有主流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕,采用脱模板推出塑件,故采用与球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时,利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道衬套中脱出。6、 模具设计 6.1、模具设计流程图 本实例采用了一模两腔。模具设计流

32、程图如下。端盖的个数及分布,如图6-3创建主分模面如 图 6-8创 建 工 件如 图 6-5创建动模、定模型芯分模面如 图 6-8分 割如图6-10检 测 分 析如图6-9注 塑 成 型如 图 6-14创建浇注系统如图5-16.2分模面的设计6.2.1 分模面的选择原则 选分模面时要考虑到以下几点：尽量使塑件在开模后留在动模侧；应合理安排塑件在型腔中的方位,预防注射比平衡；应有利于侧面分模和抽芯；尽量保证塑件外观质量要求；尽量使成型零件便于加工,且有利于模具制造；应有利于防止溢料并考虑飞边在塑件上的部位；应有利于排气；考虑到脱模斜度对塑件尺寸的影响； 考虑对塑件造成的脱模阻力大小。6.2.2分

33、模面的创建(1) 新建型腔文件 新建制造,模具型腔 名称：duangai 确定.画面上显示MOLD_*,坐标和基准面。创建模具模型,读入设计件以作为参考零件。模具模型定位参照零件打开duangai.prt文件,调整下面的各个参数,如图6-1和图6-2.结果得到图6-3分布状况。要选好位置及尺寸的大小,考虑到后面做水道和浇口的方便以及注射时模具要平衡。 图6.1 端盖创建对话框 图6-2 图 6-3 布局对话框 创建工件,模具模型创建工件手动名称：duangai_wrk确定 创特征 实体加材料 拉伸 选取 TOP面作为草绘平面,绘制截面如6.4,对称拉伸长度为60。立体图见图6-5。 图6-4

34、工件截面图 图6-5 3D工件(4) 设置收缩率。PC收缩率在0.5%0.7%之间,在此可以取0.6%。如图6-6所示。(5) 分型面的制作与检查。用分型面工具分别复制两端盖外表面,如图6-7所示以下底面为参照拉伸一平面,然后再与前面复制的两平面合并,完成后如图6-8所 图6-6 设置收缩率 图6-6 选择外表面 6-8 分型面 6分模面设计完后要检查,下拉菜单分析 分型面的检查,分别用自交检测和围线检测进行检查,自交检测即是分模面是否有相交的现象。围线检测就是检测部是否有破孔。经过分析无误后如图6-9。图6-9 分型面检测6.3分割凹模及凸模的体积分割凹,凸模具： 模具体积块 分割 一个体积

35、 所有工件 选分型面作为分割面确定。如图6-10和6-11,分别输入名称duangai-up 和duangai-down图6-10 下模图6-11 上模 6.4 抽取体积块 模具元件抽取图6-12 下模图6-13 上模 然后再完成铸模。图6-14 铸模对话框图6-14 铸模7、成型零件的结构设计及计算 7.1、 成型零件的结构设计 1 凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析,本设计中采用整体嵌入式。 2凸模的结构设计型芯 凸模是成型塑件表面的成型零件,通常可以分为整体式和组合式两种类型。通过对塑件

36、的结构分析可知,该塑件的型芯有两个：一个是成型零件的表面的在型芯,因塑包紧力较大,所以高在动模部分：另一个是成型零件的中心轴孔表面的小型芯,设计是将其放在定模部分,同时有利于分散脱模力和简化模具结构。将这几个部分装配起来。 7.2、 成型零件钢材的选用 根据对成型塑件的综合分析,该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能,同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产,所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用P20美国牌号。对于成型塑件外圆筒的大型芯来说,由于脱模时与塑件的磨损严重,因此钢材选用高合金工具钢Cr12MoV。而对于成型部圆筒的型芯而言,型芯较小,但塑件中

37、心轮毂包住型芯,型芯需散发的热量比较多,磨损也比较严重,因此也采用Cr12MoV,型芯中心通冷却水冷却。 7.3、 成型零件工作尺寸的计算 采用资料书中的平均尺寸法计算成型零件尺寸,塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算。 1凹模径向尺寸的计算 塑件外部径向尺寸的转换：,相应的塑件制造公差；,相应的塑件制造公差。式中,是塑件的平均收缩率,查表1-2可得ABS的收缩率为0.3%0.8%,所其平均收缩率；、是系数,查表4-15可知一般在0.50.8之间,此处取=0.6；、分别是塑件上相应尺寸的公差下同；、是塑件上相应尺寸制造公差,对于中小型塑件取下同。 2凹模深度尺寸的计算 塑件高度方向尺寸的

38、转换：塑件高度的最大尺寸,相应的；塑件轮毂外凸台高度的最大尺寸,相应的。式中,、是系数,由查表4-15可知一般在0.50.7之间,此处取=0.63,=0.65。 3型芯径向尺寸的计算 1 动模型芯径向尺寸的计算。塑件部径向尺寸的转换：,式中,是系数,查表4-15可知一般在0.50.8之间,此处取=0.7. 2动模型芯孔尺寸：式中,是成型塑件轮毂外圆柱孔的径向尺寸；的值可查表4-15一般在0.50.8之间,此处取=0.8。 3定模型芯尺寸的计算。塑件孔径向尺寸的转换：式中,是模具尺寸计算系数,查表4-15可取0.65. 型芯高度尺寸的计算 1 成型塑件腔大型芯高度。塑件尺寸转换：式中,是模具尺寸

39、计算系数,查表4-15可知一般在0.50.8之间,此处取=0.63。 2 成型塑件中心圆筒的型芯高度。塑件中心圆筒高度尺寸转换：式中,是模具尺寸计算系数,查表4-15可知一般在0.50.7之间。此处=0.6。 5成型孔间间距的计算 7. 4、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 1 凹模侧壁厚度的计算 凹模侧壁厚度与型腔压强及凹模的深度有关,根据型腔的布置,模架初选400mm450mm的标准模架,其厚度根据资料书中的刚度公式计算。式中,p是型腔压力MPa；E是材料弹性模量MPa；h=W,W是影响变形的最在尺寸,而h=30mm；是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料品种。=25=25*式中,。凹模侧

40、壁是采用嵌件,为结构紧凑,这里凹模嵌件单边厚选15mm。由于型腔采用直线、对称结构布置,故两个型腔之间壁厚满足结构设计就可以了。型腔与模具周边的距离由模板的外形尺寸来确定,根据估算模板平面尺寸选用400mm450mm,它比型腔布置的尺寸大的多,所以完全满足强度和刚度要求。(2) 动模垫板厚度的计算 动模垫板厚度和反选模架的两个垫块之间的跨度有关,根据前面的型腔布置,模架应选在400mm450mm这个围之,垫块之间的跨度大约为200mm40mm40mm40mm=120mm。那么,根据型腔布置及型芯对动模垫板的压力就可以计算得到动模垫板的厚度,即式中,是动模垫板刚度计算许用变形量,；L是两个垫块之间的距离,约120mm；是动模垫板的长度,取355mm；A是两个型芯投影到动模垫板上的面积。单件型芯所受压力的面积为两个型芯的面积 对于此动模垫板计算尺寸想对于小型模具来说