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1、 毕业设计（论文）题 目 翻盖注射模设计 第 1 页 共 40 页毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入
2、学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）
3、。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它翻盖注射模设计摘要：本课题主要目标是设计一需要侧抽芯机构的翻盖注射模具。首先对塑件进行工艺性分析，通过
4、对塑件材料，外形等相关因素的分析确定模具设计方案。选择模具的浇注系统和顶出机构。设计的关键是侧抽芯机构的设计。由于采用一模四腔，需要八个侧抽机构，且型芯、型腔分布较复杂，但塑件侧抽芯距离较短，所以本设计采用了一种肘杆式的抽芯方案，同时完成对模具内部塑件两侧的侧抽。设计涵盖了模具设计的所有结构，包括：模具的型腔结构、型芯的结构、导向机构、推出机构、浇注系统、排气系统、模温调节系统等，还包含有，如：动模型芯、定模型芯等主要零部件加工工艺要求。正确选择注射机，并完成对开模行程、注射压力、最大注射量、锁模力的校核。正确选择模架，校核推出行程。关键词：翻盖；注射模；侧抽芯。IIIThe design o
5、f the injection mould for coverAbstract:The main objective of this project is to design a mould for cover with side core-pulling mechanism. Firstly, manufacturability analysis of plastic parts.Through the analysis of appearance and other related factors of plastic of material to determine the scheme
6、 of mold design.Select the mould gating system and ejection mechanism.The key to the design is to the design of side core-pulling mechanism.With one module and four cavities and need eight side pumping mechanism. The distribution of core and cavity is complex.For the distance of side core-pulling of
7、 plastic pieces is short,So for this project we chose a link mechanism as side core-pulling mechanism.At the same time it can complete the the side drawing of mold plastic parts on both sides.The design covers all structure of mold design, including: the cavity structure, the molds core structure, g
8、uide mechanism, ejection mechanism, gating system,exhaust system, mold temperature regulating system, Also it contains, such as:oblique pin, block, the wedge block, dynamic model of the core,fixed mold core,guide pillar the guide sleeve, and other major parts processing requirements.Make the correct
9、 choice of injection machine, and complete the check on the opening stroke, injection pressure, injection volume and maximum clamping force. And make the correct choice of frame, check out travel.Key words: Cover; Injection mould; Side core-pulling.IV目录引 言11.塑件的结构工艺性分析2 1.1塑件的几何形状分析2 1.2塑件原材料的成型特性2
10、1.3塑件的生产批量3 1.4计算制件的体积和质量4 1.5注射机的选择42.模具结构的设计5 2.1分型面的选择5 2.2确定型腔的数量与排列方式5 2.3模架的选择5 2.4浇注系统的设计6 2.4.1主流道、主流道衬套的设计6 2.4.2分流道的设计7 2.4.3浇口的设计8 2.4.4冷料井的设计9 2.5抽芯机构设计12 2.5.1斜销抽芯机构12 2.5.2肘杆式抽芯机构12 2.6模具成型零件结构设计17 2.6.1定模型芯的结构设计17 2.6.2动模型芯的结构设计19 2.6.3定模型芯固定板的设计17 2.6.4动模型芯固定板的设计17 2.7推出系统设计 21 2.8导向
11、定位机构的设计17 2.9模温控制系统的设计22 2.10排气系统的设计193.模具闭合高度与注射机有关参数的校核26 3.1注射机注射压力校核5 3.2注射量的校核5 3.3锁模力的校核5 3.4开模行程的校核64.模具的安装与总体结构275.部分零件的加工工艺28 5.1动、定模型芯5 5.2动、定模型芯固定板5总结30致谢语31参考文献312引言1 课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势1.1本课题研究的意义塑料相对金属，密度小，但强度比较高，绝缘性能良好，具有非常好的抗化学腐蚀性，在机械、化工、汽车、航空航天等领域，塑料已经大规模的取代金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无所
12、不在。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数以上是注塑模具。因此，研究与设计最新型、材料利用率最高的注塑模具对注塑工业的发展具有非常重大的意义。1.2国内外的现状 模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的,在我国,起步较晚,但发展很快,特别是最近几年,随着全球经济的发展，新的技术革命不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周
13、期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品的关键工艺装备模具的要求越来越苛刻 。 一方面企业为追求规模效益，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展；另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场的需要，要求模具向着制造周期短、成本低的快速经济的方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术的发展，使得快速经济制模技术如虎添翼，应用范围不断扩大，类型不断增多，创造的经济效益和社会效益越来越显著无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展,取得了很大成绩。 这可以从下列几个方面来看：1、CAD/CAM/CAE技术的应用 现在CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍,特别
14、是CAD/CAM技术的应用较为普遍,取得了很大成绩。目前,使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程等已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。2、电子信息工程技术的应用 应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。国内一些主要的塑料模生产企业已经实现了通过客户提供的产品三维信息盘片和网上产品电子信息来进行预算、报价、设计审定、设计更改等,这不仅缩短了生产前的准备时间,而且还为扩大模具出口创造了良好的条件。由于直接利用了用户提供的产品电子信息,大大缩短了CAD/CAM的技术准备时间,也相应缩短了模具的设计和制造周期。3、气体辅助注射成型技术的使用更
15、趋成熟几年前还是刚刚开始应用的气体辅助注射成型技术近年来发展很快,更趋成熟。目前,不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术,一些厂家还使用CMOLD气辅软件,取得了良好效果。等等。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展，但与国外相比，我国大部分企业还处在需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。关于全国塑料加工业区域分布，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70。现在，这3个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。前些年，
16、我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。2005年模具出口7.4亿美元，比2004年的4.9亿美元增长约50，均居世界前列。2006年，我国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约58亿元人民币。除自产自用外，市场销售方面，2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币，国产模具总供给约为230亿元人民币，市场满足率为73.5%。在我国，广东、上海、浙江、江苏、安徽是主要生产中心。广东占我国模具总产量的四成，注塑模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高。还有在工业生产中采用标准化，可以较好地保证产品质量，缩短生产周期，降低生产成本。目前，工业发达国家模具标准化
17、的商品化程度已达到70%80%，但是在我国还不足30%，我国的模具生产的标准化程度方面与一些工业发达国家相比，仍有较大的差距。国外的注塑机发展主要向：微型化、大型化、个性化与节能化方向发展。生产超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具。1.3发展趋势产业方面：由于塑料工业的快速发展及上述各方面差距的存 在,因此我国今后塑料模具的发展速度必将大于模具工业总体发展速度。我国模具行业发展快，但与此同时也伴随很多问题。 产品质量不高，标准化水平不高，缺迁相关人才，受到外资企业的挑战，缺乏自有品牌。因此应对应问题：促进产品结构调整，加大设备投入，促进联合重
18、组和积极开拓国外市场。软件技术方面：注塑模CAD/CAE/CAM的科学严谨生产组织方式，保证了注塑模的生产质量。但注塑模的商品化软件在功能和精度上还有待于进一步发展。今后的研究和发展工作在于精度的数字化技术，对复杂形状的产品进行数据采集，且采集工作要快而精确，并直接建立线框模型。其次就是实现模具加工的全自动化；此外就是通过网络实现技术价值、技术服务和技术转让，从而显示先进信息传输工具的优越性。随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具行业和用户的追求，这必将使模具技术全面深入地应用于塑料模具模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使塑
19、料模具行业发生重大变革。1. 塑件的结构工艺性分析1.1 塑件的几何形状分析 塑件为一翻盖，形状如图1.1.1所示。塑件整体厚度大都为1.5mm。图1.1.1塑件整体形状不算工整，需左右侧抽，且机构不对称，侧抽机构也不相同，增大了设计难度。塑件具体尺寸如下：图1.1.2标注公差等级为MT3。1.2 塑件原材料的成型特性由毕业设计任务书知，塑件原材料为PVC。主要特点：1.无定形料，吸湿性小，流动性差，为了提高流动性，防止发生气泡，宜事先干燥。2.极易分解，特别是在高温下与钢、铜接触更易分解（分解温度200度）。成型温度范围小，必须严格控制料温。3.使用螺杆式注射机及直通喷嘴时，孔径宜大，以防死
20、角滞料。4.模具浇注系统应粗大，浇口截面宜大，模具应冷却，模温30-60度，料温160-190度。表1 PVC的性能参数材料密度 1380 kg/m3拉伸强度MPa50-80热容kJ/(kgK)0.9 成型温度160-190成型收缩率0.61.5%脱模度数30，-50，1.3 塑件的生产批量 由毕业设计任务书知，塑件生产批量为年产量150万件。1.4 计算制件的体积和质量利用Pro/e绘制出塑件的三维图。通过分析模具质量属性求出塑件的体积与质量。如图1.3.1所示：图1.3.1体积约为3.20710mm，质量约为4.426g。1.5 注射机的选择塑件拟定年产量为150万件，假定工作时间为每天1
21、6小时，假定选择一模四腔。150100003654109.6（件）4109.616604.28（件）6044.28=58.9（秒）选注射机SZ60/450。表2 SZ60/450型注射机的主要技术参数理论注射量cm75注射压力MPa170注射速率g/s60塑化能力g/s5.6锁模力MPa450移模行程mm220定位孔直径mm55喷嘴球半径mm20喷嘴口孔径mm4由于在58.9秒内只需开模一次就可完成要求，SZ60/450型注射机的塑化能力为5.6g/s，注射速率为60g/s，可以在两秒内完成注射与塑化，考虑移模时间和保压、开模顶出时间，符合要求。2.模具结构的设计2.1 分型面的选择在塑件设计
22、阶段，首先应该考虑成型时分型面的形状数量，否则就无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面选择是否合理，对工艺操作难易程度和模具设计制造有很大影响。因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键塑件质量工因素。选择分型面总的原则是保证塑件质量，且便于制品脱模和简化模具结构。分型面概括起来可分为四种基本类型：(1)塑料制品全部在动模内成型；(2)塑料制品全部在定模内成型；(3)塑料制品在动，定模内同时成型；(4)塑料制品在瓣合模内成型；选取模具分型面时，通常应考虑下列基本原则：(1)分型面最好开设在制品截面轮廓最大的部分，以便于使制品顺利脱模(2)分型面应选择
23、在不影响塑件外观质量的部位。(3)便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边(4)注塑机的推出机构在动模一侧，故分型面应尽量选在能使制品留在动模一侧的地方，(5)分型面不应影响塑件的尺寸精度，精度要求高的塑件部分，若被分型面所分割会由于合模不准确而造成尺寸上的误差。(6)一般侧向分型抽芯机构的抽拔距离都较小，选择分型面时应将抽芯或分型距离长的一边放在动定模的开模方向上，短的一边作侧抽芯。(7)分型面应尽量简单，避免采用复杂形状。(8)当分型面作为主要排气面时，应将分型面设计在料的末端，以利于排气。通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在端盖面积最大且有利于开模取出塑件的平面。综上，选择分型面
24、如下图2.1.1：图2.1.12.2 确定型腔的数量与排列方式由前章所述可知，采用一模四腔，矩阵式分布，由于塑件为不对称塑件，故分布形式稍有区别。如图2.2.1：图2.2.12.3 模架的选择选择模架1835图2.3.1表3 1835模架组合尺寸W180W590L350W6134W1230W7145W233L1330W3110L2-A25L3224B35L4304C60L5196H120L6248H225L7304H3-D120H4-D2-H515M16M12H620M24M8W4-2.4 浇注系统的设计 所谓浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道。浇注系统可分为普通流道浇
25、注系统和无流道浇注系统两类。普通浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴四部分组成。浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，以便获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑件。因此要求冲模速度快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，而且在塑件上留下的浇口痕迹小。2.4.1 主流道、主流道衬套的设计为了有效地传递保压压力，浇注系统中主流道及其附近的塑料熔体应该最后固化。主流道是浇注系统中从喷嘴与模具相接触部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道，属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具中的过渡阶段，因此它的形状和尺寸非常重要。主流道部分在成型过程中，其小端入口处与
26、注射机喷嘴及一定温度和压力的塑料熔体冷热交换的反复接触，属于易损件，对材料的要求高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套式-浇口套。浇口套的尺寸设计：根据选取的注射机类型，如图2.4.1，凹坑球半径应比喷嘴球头半径大12mm，主流道小端直径应比注塑机喷嘴孔直径大0.51mm，取5mm。大端直径应比分流道宽度大1.5mm以上，其锥角不宜过大，一般且取。内壁有0.20.4以下的粗糙度，在内壁研磨和抛光时应注意抛光方向，不形成垂直于拔出方向的划痕，否则会发生脱出困难。图2.4.12.4.2 分流道的设计 分流道的设计原则有以下四点：（1）尽量保证各型腔同时充满，并均匀的补料，以保证同模
27、各塑件的性能、尺寸尽可能一致。（2）各型腔之间的距离恰当，应有足够空间排布冷却水道、螺钉等、并有足够的截面积承受注塑压力。（3）在满足以上要求的情况下尽量缩短流道长度、降低浇注系统凝料重量。（4）型腔和浇注系统投影面积的重心应尽量接近注塑机锁模力的中心。一般在模板的中心上。多型腔模分流道的布置有平衡式和非平衡式两类，只有平衡式能同时满足以上要求，适用于生产高精度的制品，虽然H型流道也是不能平衡的，但不存在绝对的平衡，故选择H型流道。如图2.4.2。跟据材料选分流道直径4mm。分流道常见断面形状有圆形、正六边形、梯形、U形、半圆形、矩形等数种，希望选取易加工、且在流道长度和流道面积相同的情况下流
28、动阻力和热量损失都较小的单面形状。从减少热损失的角度出发，其比表面积（即单位体积所具有的表面积，约等于断面周长与断面面积之比）应越小越好；从减少流动阻力的角度出发，也有类似的结论。通过比较该模具选择梯形端面分流道。因成型材料是PVC，故选择圆形截面的分流道，可以减小热量散失，阻力亦小，浇口可开在流道中心线上，因而可以延长浇口冻结时间，有利于补料。虽然制造费用较高。图2.4.22.4.3 浇口的设计浇口直接与塑件相连，把塑料熔体引入型腔。浇口浇注系统的关键部位，交口的形状和尺寸对塑件质量影响很大，浇口在大多数情况下是整个流道中断面尺寸最小的部分，流动阻力大，对充模流动起着控制作用，冷却时最先冻结
29、。常见的浇口形式有边缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、轮辐浇口、爪型浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口、直浇口等十种。本设计采用潜伏式浇口，又名隧道式浇口，潜伏式浇口断面形状和尺寸类似于点交口。它除了具备点交口的各种特点外，其进料部分一般选在制件侧面和背面隐蔽处，不致影响制品的外观，而且在开模时容易实现自动切断，制品上残留浇口痕迹很小，所以顶出制品时自动去凝料。如图2.4.3所示。图2.4.3浇口小孔径为0.72mm这里取0.8mm，锥角度为，这里取。浇口位置放置在塑件一边中心位置。2.4.4 冷料井的设计由于注射机喷嘴与冷模具接触降温，致使喷嘴前段常存有一段低温料，为除尽这段冷料，在主流
30、道对面开设冷料井，是冷料不进入分流道和型腔。本设计采用圆环槽冷料井，其冷料推杆也固定在推板上，分模时靠侧凹起拉料作用，然后再强制推出。图2.4.42.5 抽芯机构设计在模具上凡是要脱出抽拔方向与开模方向的侧型芯或瓣合模块时，除了少数浅凹可以强制性脱出外，都需要进行侧向抽芯或侧向分型。本设计在模具外侧采用斜销侧向分型抽芯机构，内侧采用肘杆式抽芯机构。2.5.1斜销抽芯机构斜销分型抽芯是应用最广泛的分型抽芯机构，它借助机床开模力或推出力完成侧向抽芯和复位，其结构简单，制造方便，动作可靠。斜销分型抽芯机构由五大零部件：斜销、滑块、导滑槽、滑块定位装置和楔紧块等组成。本设计方案，抽芯距离只需1.5mm
31、就行，导滑槽由于型芯型腔分布原因，为简化设计，故直接加工在动模板上。滑块不仅只起抽芯作用，且滑块上平面也是型腔的一部分，故表面粗糙度也有要求，且两种滑块。设计方案如图2.5.1.1所示：图2.5.1.1图2.5.1.22.5.2肘杆式抽芯机构肘杆式抽芯机构是在斜销滑块抽芯机构的原则上，用肘杆机构取代斜销，利用和模式的作用力作用在肘杆机构上，实现滑块运动，开模时，利用弹簧获取侧抽的动力。为保证合模精度，在定模板上，放置橡胶垫圈。如图2.5.2.1。图2.5.2.1图2.5.2.22.6.模具成型零件结构设计2.6.1 定模型芯的结构设计本设计的定模型芯设计为一凸台，固定在定模上，由于塑件在分型面
32、上并不是封闭的，且分型面为一阶梯型平面，故型芯也有高低平台，并且为了与动模型芯相互切合，也有一定的角度要求。图2.6.1.1定模型芯的几何尺寸如图2.6.1.2：图2.6.1.22.6.2 动模型芯的结构设计本设计动模型芯也是凸台，固定在动模上，与动模型芯相互配合组成模具型腔的部分。形状如图3.2.1所示：图2.6.2.1动模型芯的几何尺寸如图3.2.2所示：图2.6.2.22.6.3 定模型芯固定板的设计定模型芯固定板不只单单固定型芯的作用，同时也与动模型芯固定板一起，形成型腔。如图2.6.3.1图2.6.3.12.6.4 动模型芯固定板的设计 动模型芯固定板上开设有导滑槽，限位钉孔，推杆孔
33、等等，故形状比较复杂，且相对较难加工。形状如图2.6.4.1所示：图2.6.4.12.7 推出机构设计 推出机构种类较多，用推杆推出的简单脱模机构是一种典型结构，脱模结构要求要：1、结构简单，运行可靠；2、不影响塑件外观，不造成塑件外形破坏；3、让塑件留在动模。本设计有采用推杆推出机构，运用两种直径分别为3mm和4mm的推杆进行脱模。在每个塑件型腔内布置推杆3mm的三根，4mm的两根，位置如图2.7.1所示：图2.7.1校核推出行程：H H1 + H2 + H3+ H4H1 为推板厚度：H1= 20mm H2为推杆固定板：H2 =15mm H3为塑件高度：H3=14mmH4为挡钉厚度H4=4m
34、mH 为支架高度:H= 60mm即：60mm 20 mm+15 mm+14 mm+ 4 mm=53mm 推出行程满足要求。2.8导向定位机构的设计塑料模动定模合模时为保证型腔形状和尺寸的准确性，不大位置和方向不能弄错而且要有很高的合模精度，所以必须要有导向定位机构。导向机构主要有导向、定位和承受注塑时产生的侧压力三个方面。1 导向作用动定模合模时按照导向机构的引导，是动定模按正确方向闭合，避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而相互碰伤。2 定位作用在模具闭合后市型腔保持正确的形状和保证由动定模构成的尺寸精度和形位精度。3 承受注射时产生的侧压力当塑件形状不对称或通过侧浇口注入塑料
35、时都会产生单方面侧应力，该力会使动定模在分型面处产生错动。本设计采用导柱导向机构。采用带肩导柱和带头导套，配合公差为H7/f6。如图2.8.1所示图2.8.12.9模温控制系统的设计注塑模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制件的质量影响很大，一般注入模具的塑料熔体温度为200300或更高，而塑件固化后从模具中取出的温度常为6080以下，对于热变形温度高的塑料制品也可以在100以上脱模，视塑料品种不同温度有很大的差异。为了调节型腔的温度，需在模具内开设冷却水道，通过模温调节机调节冷却介质的温度。冷却装置的设计一般要遵循以下几项原则：1.在满足冷却所需要的传热面积和模具结构的条件下，冷却回路
36、尽量多，冷却孔径要尽量大。2.冷却通道的布置要合理。冷却通道要尽量避免靠近可能产生熔接痕的部位。3.冷却回路应有利于减小冷却水进、出口水温度的差值。4.冷却回路结构应便于加工和清理，其孔径一般取812mm。本塑件的成型温度为160190，模具温度为3060。故冷却介质选择水，考虑到型腔与塑件的形状和分布，在定模上开设冷却水道。如图2.9.1所示：蓝色虚线表示水道位置。图2.9.12.10 排气系统的确定为了在注塑过程中将型腔内的原有气体排出，常在分型面处开设排气槽。但是小型塑件排气量不大，可直接利用分型面排气，大多数中小型模具的推杆、型芯与模具的配合间隙均可起排气作用，可不必另外开设排气槽。3
37、. 模具闭合高度与注射机有关参数的校核 注射机选择的是SZ60/450型3.1 注射机注射压力校核注射压力校核是检验注射机的最大注塑压力能不能满足该制品成型的需要。制件成型时所需的压力是由注塑机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的。例如螺杆式注塑机，其注塑压力传递比活塞式注塑机好，因此注塑压力可以取小一些，流动性差的塑料或细薄的长流程塑件注塑压力应取得大一些。SZ60/450型注射机注射压力为P 1=170MPa 要求：P * k P1PVC材料的注射压力在80130MPa之间，取P = 100MPa ，k为注射压力安全系数： k = 1.11.3取1.2。因此：1
38、00MPa *1.2 170MPa 注射压力满足要求。3.2 注射量的校核根据生产经验，注射机的最大注射量是其允许最大注射量的80%，所以，实际、注射量应小于最大折射量。由此有 Vmax*85% Vz + Vj Vmax注射机允许的最大注射量cm3 Vmax = 75cm Vj浇注系统所需塑件的体积cm3Vj = 2412.75mm 2.41cm Vz 塑件的体积cm3。Vz = 3.207*4 = 12.83cm 即： 75cm * 85% = 63.75cm 12.83cm + 2.41cm = 15.24cm 注射机最大注射量满足要求。3.3 锁模力的校核机器锁模力大小可以决定模具的型腔
39、数，反之当型腔数决定后也应校核锁模力是否足够。当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会在型腔内产生一个很大的压力，该力试图使模具沿分型面涨开，其值等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积乘以型腔内塑料压力。SZ60/450型注射机锁模力F1 = 450KN；要求：F F1*85%F为实际锁模力。型腔内塑料平均压力可按下式计算：Q = P * kQ-型腔內塑料压力，Mpa；P-注塑压力，Mpa；PVC材料的注射压力在80130MPa之间；取：P = 100MPak-损耗系数，随塑料种类，注射机形式，模具阻力而异。其值在1/32/3范围内选取。这取1/2。因此,所需锁模力F = Q * S /1000S-
40、制品加上浇注系统在分型面上的总投影面积，mm；S = 2.893mm所以：F = 100MPa * 1/2 * 2.893 =144.65KN 450KN * 85%SZ60/450型注射机锁模力符合要求。3.4 开模行程的校核 注射机的开模行程是有限制的，取出制件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。SZ60/450型注射机为曲肘式，注射机最大开模行程与模后无关。所以；Smax H1+H2 + (510)mm式中：Smax一注塑机最大开模行程，mm；Smax = 220mmH1一塑件推出距离，mm；H1 = 15mmH2般等于模具型芯高度，mm； H2 = 12.5mm所以；220mm
41、 15mm + 12.5mm + (510)mm SZ60/450型注射机开模行程满足要求。4. 模具的安装与总体结构1、模具安装前要清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺等杂质。2、因为模具外形尺寸不大，所以可以采用整体法安装。先在机器下面两根导轨上垫好垫板，模具从侧面进入机架，定模入定位孔，并放置正确，在慢慢闭合模板，压紧模具，然后用螺母锁紧定模，再慢慢开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时平稳、灵活、无卡滞现象，最后固定动模。3、调节锁模机构，保证有足够的开模距离及锁模力，使模具闭合适当。4、慢慢开启模板到模板停止，调节顶出装置，保证顶出距离开启模具观察顶出机构运动情况，动作是否平稳
42、、灵活、协调。5、模具安装好以后，待料筒及喷嘴温度上升到距离预定温度2030度的时候，就可校正浇口套的相对位置及弧面接触情况，可用一纸片放在喷嘴与浇口套之间，观察两者接触情况，必须松紧合适，校正好后拧紧注射机定位螺钉紧固定位。6、开空车运转，观察模具各部分运行是否正常，然后可以注射试模。4.1模具总装配图 Pro/E软件在这次设计中也起到了很大的作用，运用Pro/E画好零件图，通过装配，构成总装图，并且可以通过Pro/E导出零件三视图，再通过CAD进行修改与标注。在绘制三维图的过程中，对零件的几何尺寸与外观形状的理解加深，并通过三维图，加强理解模具各个机构的作用。图4.2 运用Pro/E绘制的
43、三维装配图图4.3 动模与定模图4.4 爆炸图5. 部分主要零件的加工工艺制作塑料模的金属材料有碳钢、合金钢、铝合金及锌合金等。钢是最常见的制模材料，它可以通过改变合金配方和热处理达到很高的强度和硬度，并且具有足够的韧性和塑性，有的钢材能抵抗高温和腐蚀性介质，耐磨性好，有的钢材有很好的镜面加工性能、热处理性能、冷成型性能和焊接性能，只有正确选用材料型号并进行恰当的热处理才能发挥出材料的最大潜能。零件材料的选取很是重要，但后来的机械加工处理同样也是重中之重，他直接关系到成型制件的几何形状与精度，下面就主要成型零件工艺阐述如下：5.1 动、定模型芯动、定模型芯的材料选择直接关系到成型塑件的几何尺寸
44、与精度要求，对型芯本身除了相关的尺寸精度要求外，还有相应的形位公差与配合要求。图5.1.1图5.1.1中，上两图为动模型芯，下为定模型芯。材料选为T10A，经过淬火和低温回火处理，达到硬度要求为5660HRC。加工时，选如上图所示A面为基准面，铣削加工，重要垂直度与平行度要求如上图所示。图中，动、定模中角度要求相配合，保证合模。垂直出圆角要比动模或定模固定板配合处半径小，以保证正确合模，避免磨损或挤压碰撞产生损坏。图5.1.2上图为动、定模型芯俯视图，与型芯固定板处采用H8/k7配合，动模型芯中的三个推杆孔与推杆在用H7/f6配合5.2 动、定模型芯固定板动、定模型芯固定板，材料选择45钢，正火处理达到硬度要求2832HRC，45钢力学性能良好，且价格适中，应用较为广泛。在机械加工过程中，动、定模型芯固定板除了保证型芯位置精度外，其自身也有相应的加工精度要求，与其他模板一样，对相应的垂直度、平行度有要求外，因其处在分型面位置，所以，相应的，对表面粗糙度也有很高的精度要求，同时，在模板上还有很多孔也有垂直度要求。而，与型芯、楔紧块、导柱，带套，推杆和复位杆等之间还有配合的要求。模板在铣床上加工后还要经过磨床加工分型面以达到规定的粗糙度要求。注意在铣削加工时，已选定面作为基准面，切不可你方向加工，这
