手柄注塑模課程設計

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1、湖南工業(yè)大學 課程設計任務書 2015-2016學年第2學期 機械工程學院材料成型與控制工程專業(yè)材料成型1304班級 課程名稱：塑料成型工藝與模具 設計題目：手柄注塑成型工藝及模具設計 完成期限：自2016年6月20日2016年7月1日共2周 內容及任務 1、獨立擬訂塑件（見產品附圖）的注塑成型工藝，正確選用成型設備； 2、合理設計模具結構，繪制注射模具總裝圖一張（CA噲制成A1圖 幅）； 3、合理設計模具零件圖結構，繪制注射模具零件圖紙3張（CA膾制 成A4圖幅）; 4、編寫設計計算說明書一份（A4幅面，20頁左右） 進 度 安 排 起止日期 工作內容

2、 6月20日上午 設計準備工作 6月20日下午-21日 擬訂設計方茶 6月22至23日 裝配草圖的繪制 6月24至27日 裝配圖的繪制 6月28至29日 零件工作圖的繪制 6月30至7月1日上 午 編寫設計說明書 7月1日下午 答辯 主要參考資料 [1]黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京：化學工業(yè)出版社.2002 [2]王善勤主編.塑料注射成型工藝與設備.北京：中國輕工出版社. [3]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社 [4]塑料模具技術手冊編委會.塑料模具技術手冊.北京：機械工業(yè)出版社. [5]何忠保等編.典型零件模具圖冊.北京：

3、機械工業(yè)出版社. [6]錢可強.機械制圖.北京：高等教育出版社. [7]廖念釗，古堂庵等.互換性與技術測量.北京：中國出出版社. 指導教師（簽字）：年月 日 系（教研室）主任（簽字）：年月 日 手柄圖 二維圖三維圖技術要求：1.材料ABS 2 .塑件外表光滑，無注塑缺陷； 3 .脫模斜度30'—1° 4 .中批量生產 5 .未注圓角R1—R2 第1章塑料成型工藝性分析 1.1塑件分析 該塑件為手柄，所用材料為ABS（丙烯月青-丁二烯-苯乙烯），無顏色要求，該塑件是日用品，承受外力的幾率較大，如沖擊載荷，振動，摩擦等情況比較多；塑件的工作溫度是室溫，這使得在材料

4、選擇時對熱變形溫度，脆化溫度，分解溫度的要求降低；作為一種日用品，生產批量應該是大批大量生產，這樣,就必須考慮生產成本和模具壽命，在材料的選擇時要綜合各種因素。 圖1-1-1塑件尺寸圖 圖1-1-2塑件三維圖 技術要求： 1 .材料ABS 2 .塑件外表光滑，無注塑缺陷; 3 .脫模斜度30'—1° 4 .中批量生產 5 .未注圓角R1—R2 1.2性能分析 (1)使用性能 ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等

5、二次加工，廣 泛應用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 (2)成型性能 1 .無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90C,3小時. 2 .宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解(分解溫度為＞270度).對精度較高的塑件，模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件，模溫宜取60-80 3 .如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。 表1-1ABS性能分析 密度 ~cm 比體積 吸水率 <14h/% 玻璃化溫度 -120至-125

6、熔點 105-137 計算收縮率 比熱容 2310J/ 屈服強度 22-30MPa 抗拉強度 27MPa 拉伸彈性模量 抗彎強度 27-40MPa 彎曲彈性模量 抗壓強度 22MPa 注射工藝參數(shù) 表1-3 注射成型機類型 螺桿式 轉速 30-60r/min 料筒溫度 中段160~220 噴嘴溫度 185~195 模具溫度 55~75 噴嘴形式 直通式 注射壓力 MPa70~130 第2章分型面位置的分析和確定 分型面的選擇原則 分型面選擇是否合理,對塑件質量工藝,操作難易程度和模具設計制造

7、有很大影響。因 此分型面的選擇是注射模設計中的一個關鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質量 且便于制品脫模和簡化模具結構應遵循以下原則： 1. 分型面的選擇應便于塑件脫模和簡化模具結構, 2. 選擇分型面應盡量使塑件. 3. 分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產生的溢料邊易于消除和修 整;. 4. 分型面的選擇應保證塑件尺寸精度; 5. 分型面選擇應有利于排氣; 6. 分型面選擇應便于模具零件的加工; 7. 分型面選擇應考慮注射機的規(guī)格。 分型面選擇方案 綜合以上各點因素主要基于分型面應選在塑件的最大截面處，如圖所示。 圖2-1分型面 第3章塑件型腔數(shù)量

8、及排列方式的確定 型腔數(shù)量的確定 分型面確定以后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來說,大中型塑件 和塑件精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結構。但對于精度要求不高的小型 塑件（沒有配合精度要求）,形狀簡單,又是大批量生產時,若采用多型腔?？墒股a率大 為提高降低成本。 排列方式的確定 本模具設計采用一模兩腔?，F(xiàn)代注塑機的料筒通常置于定模板中心軸上，型腔的安 排必須考慮主流道，只有這樣才能滿足下面的條件：各型腔應在相同溫度下同時充填， 即分流道長度均等；熔料到各型腔流程短，以降低廢料率；各型腔間的距離應盡可能大， 以便于有足夠的空間來設置冷卻水道、推出桿，并

9、具有足夠的截面積，以承受注射壓力； 總的反作用力應作用于注射機模板中心。根據(jù)以上的要求，一模兩腔的模具要符合對稱 的布局很簡單地就可以得到型腔對稱于模板中心軸線的兩側。其結構如下圖所示： 圖3-2型腔的排布方式 第4章澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算 注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設計注射模是應該詳細了解現(xiàn)有注 射機的技術規(guī)格才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是依據(jù)塑件的大小 及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下,設計人 員應對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,拉桿間距,最大和最小模具厚度,推出形式, 推出位置,開模

10、距離等進行計算。 所需注射量的計算 公式 4-1-1 模具所需塑料熔體注塑量 v=nv1+v2 式中，v———副模具所需的塑料體積n——型腔數(shù)目 單個塑件體積 V2——澆注系統(tǒng)的體積即： v=1.6nvi公式4-1-2 而vi根據(jù)塑件圖可以算出大概值為 所以 v=1.6nvi=*98789mm3-316cm3 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算 AnAiA2公式4-2-1 式中A——塑件及流道凝料在分型面上的投影面積； Ai——單個塑件在分型面上的投影面積； A2——流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積； Fm=(nAiA2)P公式4-2

11、-2 式中Fm——模具所需鎖模力； R——塑料熔體對型腔的平均壓力。 流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A2在模具設計前是未知值。根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上投影面Ai的倍，可選Gm/a來估算。而ABS 塑件作為中等黏度塑件其對型腔的平均壓力P型為35MPa 所以塑件及流道凝料在分型面上的投影面積為： AnAiA2=i.35nAi== 模具所需鎖模力為： Fm=(nAiA2)p= 注塑機型號的選擇 根據(jù)注射機的最大注射量G和額定鎖模力F來選擇，它們應該滿足 式中a——注射系數(shù)，無定型塑料取 G316cm2/0.85=。 所以注塑機的選擇為XS

12、-~Z—500型號的注射機 其中S:塑料機械 Z:注射機 X:成型 丫：螺桿式 500:最大注射量為500cm3 表4-3注射機型號基本參數(shù) 螺桿直徑 65mm 額定注射量 500cm3 額定注射壓力 M040MPa 鎖模力 350KN 最大成型面積 1000cm2 最大開模行程 700mm 頂出行程 700mm 最大模具厚度 450mm 最小模具厚度 200mm 螺桿轉速 25-89r/min 定位孔直徑 ①1500.006 推出孔徑 ①40 兩側孔距 530mm 噴嘴球半徑 SR18mm 孔直徑 ①

13、有關工藝參數(shù)的校核 ①按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量 nViV280%Vn公式4-4-1 K一注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般?。? Vn—注射機允許白最大注射量cm3 V2—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積cm3 V1—單個塑件的體積cm3 左邊n=2,右邊=2,滿足要求。 ②注射量的校核 根據(jù)生產經驗，注射機的最大注射量是其允許最大注射量的80%,由此有 nViV280%Vn公式4-4-2 Vn—注射機允許白最大注射量cm3 V2—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積cm3 Vi—單個塑件的體積cm3 左邊二316,右邊二400,滿足要求。 ③注射壓力的校核 所選注射機額定注射壓力

14、為104MPa該塑件的注射壓力為40-70MPa,由于選用的是螺桿式注射機，其注射壓力的傳遞比柱塞式要好，所以注射壓力選用60MPa注射應滿足 PmaX^k'Po公式4-4-3 式中：max注射機額定注射壓力 Po注射成型時所用的注射壓力 k'安全系數(shù)，常取k'二左邊二130MPa右邊二xX60=75-84MPa 滿足要求 ④模具厚度的校核 模具厚度指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時，動模板與定模板之間的距離 模具厚度H應滿足：Hmin

15、要求。 第5章澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道。分流道.澆口. 冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模， 壓實，保壓。 主流道的設計 主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道，屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具中的過渡階段。 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換白^反復接觸，屬于易損件，對材料的要求高，因而模具的主流道部分

16、常設計成可拆卸更換的主流道襯套式----澆口套 根據(jù)所選的注射機(SX-ZY-500)型號選擇噴嘴的直徑為』i=6mm,則主流道進口端 直彳a=6+1=7mm。噴嘴球面半徑R1=18mm,則主流道進口端凹下的球面半徑R2=20mm, 、…，co…、》一、一-D進2Ltg二 凹下深度為4mm,3,則主流道大端直徑D=2 主流道襯套及定位圈的固定形式如下圖： 圖5-1主流道襯套 冷料穴的設計 冷料穴一般位于主流道末端分型面的動模一側，熔體流程較長的多級分流道多腔模具，各級分流道末端都應設置冷料井。冷料穴的作用是補給熔體流動的前鋒冷料，避免冷料進入型腔對塑件造成不利影響。有時，對于型

17、腔最后充滿處，為避免形成強度不良的熔接縫，也在型腔之外相應處設置冷料井，使熔接縫產生在塑件之外。它一般開設在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的倍， 最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。 分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的料流通道，是塑料熔體由主流道流入型腔的過渡段，負責將熔體的流向進行平穩(wěn)轉換，在多型腔模中起著將熔體向各個型腔分配的作用。在設計分流道時應注意：以最短的路程、最小的熱量壓力損失，將熔體快速順利地輸入型腔；材料必須能在相同的溫度、壓力條件下，從各個澆口同時地向型腔進料；從節(jié)省塑料材料的角度考慮，流道橫截面積應盡可能?。豢紤]到

18、節(jié)省材料與冷卻條件，分流道的表面積/體積比應盡可能小。 圖5-3分流道 (1)分流道截面形狀 分流道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀，以及所加工塑料的種類、流程長度和模具結構等。分流道斷面積過小，會降低單位時間內輸送的塑料量，并使填充時間延長，塑料常出現(xiàn)缺料、波紋等缺陷。分流道斷面積過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產生氣泡，而且增大塑料耗量，延長冷卻時間。 常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，U形，矩形和半圓形等 1)從流道效率來考慮 流道截面周長越大，則熔料和模具接觸面積越大，熱量的散失也就越大；另一方面，流道截面積越大，則壓力下降越小。可以用流道的截面面積和其周長來衡量

19、其截面形狀的優(yōu)異，圓形截面的效率最高，雖然正方形截面效率也最高，其次是梯形截面。 2)從經濟性考慮 圓形截面要以分型面為界分成兩半進行加工才利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳， 且模具閉合后難以精確保證兩半圓對準，尤其不適合于一模多腔的模具中。 而U形截面的分流道，其流道效率雖低于圓形截面的分流道的效率，但它易于加工，經 濟性較好，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力不大。因此本模具分流道的截面形狀選擇U 形截面。 （2）流道截面尺寸 分流道截面尺寸應根據(jù)素件的成型體積、壁厚、形狀，所用塑料的工藝性能，注塑 速度以及分流道的長度等因素來確定。根據(jù)經驗對ABS分流道的才t薦值為mm,

20、本模具 選擇分流道的尺寸為8mm。 （3）分流道表面粗糙度 分流道的表面粗糙度不宜太小，以防將冷料帶入型腔，一般要求Ra值為1.6m即可。這 樣可增大對外層塑料熔體的流動阻力，減少流速，并于中心熔體之間有一定的速度差， 以保證熔體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。 澆口設計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道,是澆注系統(tǒng)的關鍵部分,起著調節(jié)控制 料流速度,補料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀.尺寸.位置對塑件的質量產生很大的 影響。 ①類型及位置的確定 由于塑件是一對稱的回轉體，從頂端中心進料可使熔體由厚斷面流入薄斷面，能保持澆 口至型腔的流程一致，有利于排除型腔中

21、的空氣，且能避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。 ②澆口形式 1）直接澆口：適合各種塑料成型，尤其加工熱敏性及高黏度材料，成型高質量的大型或 深腔殼體、箱型塑件。只適用于單型腔模具，去除澆口較困難。 2）側澆口：側澆口又稱邊緣澆口，廣泛用于兩板式多型腔模具以及斷面尺寸較小的塑 件，它一般開設在分型面上，從型腔外側面進料。 3）點澆口：點澆口又稱橄欖澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。常用于 中小型塑件的一模多腔模具，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。 4）潛伏式澆口：又稱隧道式澆口、剪切澆口，其形式是由點澆口演變而來。 經過對各種澆口的對比，本模具選用點澆口。如圖

22、5-3 圖5-4交口形式及尺寸 澆注系統(tǒng)的平衡 對于該模具,從主流道到各個型腔和分流道的長度相等,形狀及截面尺寸相同,各個 澆口也相同,澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。 第6章成型零件的設計及力學計算 模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。在本設計中成型零件就 是球柄外壁的型腔和筋板處型芯及中間深孔處型芯。 成型零件的結構設計 型腔采用整體式,用機械加工方法易于成型,結構簡單,牢固不易變形。塑件無拼接縫 痕跡,適用于簡單形狀的塑件。 成型零件工作尺寸計算 目前，成型零部件工作尺寸計算使用兩種方法,即平均值法和公差帶法。 與制品成型尺寸的公差等級有關的成型零件工作

23、尺寸的公差，如表6-1所示 表6-2成型零件工作尺寸的公差帶 制品尺寸的公差等級 成型零件工作尺寸的公差帶 型腔內表面和高度 型芯外表面和高度 中心距 IT10-IT12 H7 h7 IT13-IT14 H9 h9 IT15-IT16 H11 h11 IT17 H12 h12 所以，制品尺寸的公差等級為IT12,則成型零件的工作尺寸的公差帶有：型腔內表面和高度為H7。 成型零件工作尺寸的計算 圖6-2成型零件工作尺寸 1）型腔1徑向尺寸（如圖4-1） Dm48480.65%340.35=mm 經圓整后，Dm 2）型腔1高度 H m 1

24、3.5 13.50.65%230.35=13.35mm 經圓整后, 3）中心距 Hm Lm 108 108 0.65% =108.70mm 按表4-2 選定型腔有關尺寸的公差后 其中中心距的公差查表4-3[5]將有關尺寸標注在型腔圖中。 表6-3孔間距公差 孑L間距/mm 制造公差/mm 〈80 80——220 220——360 4）型腔2徑向尺寸（如圖4-5） 圖4-5型腔2工作尺寸計算 Dm48480.65%340.30=mm Hm71710.65%23(0.30.03)=mm 按表4-2選定型腔有關尺寸的公差后 成型零件的強度

25、及支撐板厚度計算 型腔側壁厚度 該型腔側壁厚,因其直接為定模板,可按整體式圓形型腔，參考文獻[1]公式7-48 p型腔內壓力.MPa,一般為20-50MPa r型腔內半徑,為50mm h型腔深度,為100mm [（t]型腔材料的許用壓力為160MPa H型腔外壁高度為74mm 考慮到導柱的長度和安裝尺寸，預定的80mnfi然滿足上述尺寸，完全可以滿足強度和剛度條件 第7章導模架的確定和標準件的選用 標準模架的分類 塑料注射模標準模架共有兩種，即GB/—1990《塑料注射模中小型模架》和GB/—1990《塑 料注射模大型模架》。兩種標準模架的區(qū)別主要在于適合范圍。中小型標

26、準模架的模板尺 寸BL500mm900mm,而大型標準模架的模板尺寸為 630mm630mmBL1250mm2000mm。 中小型標準模架的結構形式和模架的選擇 中小型標準模架可分為基本類型A1型-A4型和派生類型P1型-P9型。他們的基本結構及 特點用途詳見參考文獻[1]P104-105。本模具是有兩個分型面的三板式模具選用龍記模架 中簡化型細水口系統(tǒng)中的2030模架。A板（動模板）厚選為40mm,B板（定模板）厚選 為90mm。 定模板尺寸的設計計算 定模板尺寸的決定主要有以下幾種因素： 1. 根據(jù)型腔的大小以及布置方案，畫出型腔的視圖 2. 根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計，將冷

27、卻管道加畫在型腔的周圍 3. 根據(jù)澆注系統(tǒng)的設計，將分流道、冷料穴以及主流道大端尺寸畫在型腔上。 4. 根據(jù)所選模架的類型將導柱、導套布置在合適的位置上。 5. 把定距拉板上的銷釘加畫在型腔上。 型腔的布置 設計要求為一模兩腔，即一次成型兩個件。采用如圖3-2所示的塑件擺放方式。 ①在定模板上加冷卻水道和澆注系統(tǒng) 根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計，在定模板上有直徑為8的四條冷卻水道，具體的布置方案如圖7-2 所示。在考慮冷卻水道之間的距離時只需考慮到兩個方面，一方面能夠對塑件起到充足 的冷卻作用，另一方面能夠不和在定模扳上設計好的其它部分發(fā)生干涉，如圖7-2。根據(jù) 澆注系統(tǒng)的設計，在定模

28、板上有分流道、分流道冷料穴和主流道大端尺寸，具體的布置 也在圖7-2上。 2在定模板上加導柱和定位銷由于模架選擇為標準模架，因此對于導柱的位置可有設計手冊基本確定，其具體尺寸見 圖4-2，此距離不影響其他結構，同時也分布在模扳的邊緣能夠起到良好的導向和支撐的 作用。 由于導柱涉及到相接觸的兩個模板之間的孔配合，因此六個孔之間的孔間距必須有一定 的公差要求，根據(jù)模具設計基本規(guī)范，選擇精度要求為7級精度。而根據(jù)定距拉板可確 定銷釘?shù)奈恢眉俺叽?，其與定模板的配合為H7/m6。 動模板尺寸的設計計算 動模板尺寸的決定主要有以下幾種因素： 1．根據(jù)型腔的大小以及布置方案，畫出型腔的視

29、圖 2．根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計，將冷卻管道加畫在型腔的周圍 3．根據(jù)所選模架的類型將導柱、導套布置在合適的位置上。 ①型腔的布置 由于定模板和動模板需要合模，應此在定模板上的型腔和在動模板上的型腔需要有 公差配合，這樣保證合模的密封性。因此動模型腔布置與定模上型腔布置大同小異，見 圖7-3。 .②在動模板上加冷卻水道 根據(jù)冷卻的設計，在動模板上有8條直徑為8的冷卻水道，具體位置見圖7-3。同樣 在考慮尺寸時考慮兩個因素，一個是能夠保證冷卻效果，另一個就是不影響模板上已有 的其他的結構。具體尺寸在圖4-3已經標出。 ③在動模板上加導柱和復位桿 同定模扳相同，由于要考慮到上下兩

30、個模扳之間的配合和緊密合模，因此導柱的位 置尺寸也有公差，選擇公差等級為7級精度，復位桿的位置不能與冷卻水道發(fā)生干涉， 它與動模板間的配合為H7/m6。 注塑機的校核 注射機的鎖模力校核。 鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑件熔體在充滿模 具型腔時會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。因此，注射機的鎖模力必須大于該模的 脹型力，即 式中p型一型腔的平均壓力ABS塑料的型腔平均壓力為35MPa。 ko—鎖模力安全系數(shù)，一般取ko=，這取1.2。 F—注射機額定鎖模力（KN）本注射機的額定鎖模力為3500KN A—塑件和流道凝料在分型面上的投影面積

31、2 A（3.14243010）2=4217.28mm 貝（Jk0A&=1.24217.28106m235106Pa=177.125KN<3500KN. 所以和安全。 注塑機開模行程校核： H:注射機的模板開模行程（mm）, H1:制品推出距離（mm）, H2：包括流道凝料在內的塑件高度（mm）, a：取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度（mm）。 S:注射機允許的最大行程 XS-TY—500型號的注射機的最大開模行程S=500mm. H2401378010467mm。 所以是絕對安全的。 第8章導向機構的設計 注射模導向與定位機構主要用來保證動模和定模兩大部分或模內其他零件之

32、間的準確配合和可靠的分開，以避免模內各零件發(fā)生碰撞和干涉，并確保塑件的形狀和尺寸精度。本模具一共使用了3個導向機構，導向機構一使用了4個安裝在定模固定板上的帶頭導柱來導向定位定模固定板和定模板，以保證定模固定板和定模板的準確配合和可靠分開，從而取出其中的凝料。帶頭導柱采用硬度HRC50勺T8淬火鋼，表面粗糙度為：。壓簧 使用45鋼。 導向機構二使用4個安裝在動模板上的帶頭導柱來導向定位定模板和動模板。它也是使 用硬度HRC50勺T8淬火鋼，表面粗糙度在Ra"8m。如圖8-1所示。 圖8-1導向機構二 導向機構三使用4個安裝在推板上的有肩導柱和導套來導向定位推板和推管固定板。導柱導套均

33、使用硬度HRC50勺T8淬火鋼，表面粗糙度在Ra0.8m。 如圖8-2所示。 圖8-2導向機構三 第9章脫模機構的設計 一次推出脫模機構是在開模后塑件在推出零件作用下，通過一次推出動作將制品脫卸出模具的機構。它一般包括推桿推出脫模機構、推管推出脫模機構、推板推出脫模機 構、推塊推出脫模機構、利用成型零件推出脫模機構、多元件聯(lián)合退出脫模機構、壓縮 空氣推出脫模機構等等，這類推出機構最常見，應用也最廣泛。 本模具經過分析決定選用推管推出脫模機構，它的優(yōu)點是推出受力均勻，脫?？煽?，但 過薄的推管容易損壞。 （1）推管的形狀 推管是一種空心推桿，它的形狀有直通式和階梯形兩種，前者適

34、用于短推管，后者可增 大推管的剛度，適用于長推管。本模具選用結構簡單的直通式推管。 （2）推管的尺寸和固定形式 推管的尺寸是根據(jù)塑件被推管推出部分形狀大小來確定的，為了便于制造，推管壁 厚一般不小于1.5mm。 推管的固定形式如圖9-1所示，為最常用的推管固定形式，可用于各種帶臺肩形式 的推管。 圖9-1推管的固定形式 （3）設計推管脫模的注意事項： 1）推出制品的厚度（推管厚度），一般不小于1.5mm。 2）推出材料多用T8、T10等碳素工具鋼制造，采用淬火，淬火硬度在50-55HRCW上， 最小淬硬長度要大于與型腔配合長度加上推出距離。 3）當脫模快時，制品易被擠縮

35、，其高度尺寸難以保證。 4）推管的內徑與型芯配合，一般取間隙配合，大直徑推管取F8/h7設計，小直徑推管取 F7/h6設計。推管外徑與凹?？组g隙配合。直徑大時取H8/f8設計，小時取H8/f7設 計。推管與型芯的配合長度為推出行程加3-5mm，推管與模板的配合長度為推管外徑的倍， 非配合部分的孔徑均要比配合處增大，配合處的表面粗糙度在Ra0.8m以下。 推出機構的導向 推管一般安裝在推板與推板固定板之間。脫模機構工作時，由推板將注射機的頂出 力傳遞給推管，為保證傳力平穩(wěn)，防止推管變形或折斷，推板應處于被導向狀態(tài)。推板 的導向通常利用推板導柱、導套實現(xiàn)，如圖3-8所示。圖中導柱不

36、僅取導向作用還兼起 支撐作用，以減少中間墊塊的彎曲變形。 推出機構的復位 為了進行下一循環(huán)的成型，推出脫模機構在完成塑件的推出動作后必須回到初始位 置。常用的復位機構有彈簧復位和復位桿復位兩種。彈簧復位不可靠，不及復位桿復位 效果好，本模具選用復位桿復位，復位桿一般為4根，對稱布置在推出板的四周，復位 桿的材料、熱處理條件及表面粗糙度與推管相同，如圖9-2所示。 圖9-2復位桿 第10章溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 冷卻系統(tǒng)的設計 模具成型過程中模具溫度會直接影響到塑料熔體的沖模、定型、成型周期和塑件質量。 當模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑件收縮不均勻，導致塑件翹曲變形，

37、會 影響塑件的形狀和尺寸精度。而設置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變 形，縮短成型周期及提高塑件質量。冷卻水路通過調節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。 模具冷卻系統(tǒng)的設計原則 （1）冷卻系統(tǒng)的布置應先于脫模機構，這是為了保證足夠的空間來布置冷卻回路。 （2）澆口處加強冷卻，普通熔融的塑料充填型腔的時候，澆口附近溫度最高，距離澆口 越遠溫度越低，因此澆口附近加強冷卻，通入冷水，而在溫度低的外側使經過了熱交換 的溫水同過即可。 （3）冷卻水孔至型腔表面為等距離，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面各處最好 有相同的距離。 （4）降低入水與出水的溫度差，如果入水溫度和出水

38、溫度差別太大時，使模具的溫度分 布均勻，如果制品冷卻速度不一樣，就容易造成制品變形，特別是對流動距離很長的大 型制品，塑料越流越低。 （5）冷卻水孔的排列方式，對于收縮率達的非金屬材料，應沿其收縮方向設置冷卻水道， 這樣既可使制品冷卻又可抑制塑料收縮，防止塑料變形，對于薄壁或扁平塑件，水道應 在制品的上下兩側，等距離，等數(shù)量開放，一定要使塑料冷卻均勻。 （6）水孔管路應暢通無阻。 （7）水管接頭的位置應盡可能放置在不影響操作的一側。 （8）水道的開設應該便于加工和清理，冷卻水道要易于機械加工，便于清理。 型腔的冷卻形式 型腔的冷卻形式有直流式、直流循環(huán)式、循環(huán)式、噴流式、用

39、導熱性好的合金間接冷卻、 噴流循環(huán)式、壓縮空氣冷卻和用導熱性好的合金直接冷卻等。 型腔采用往復式冷卻分三層，加工簡單，經濟性好，還能達到冷卻的效果。由于型芯在 塑件的內部，沒有與動、定模板接觸，不用單獨設置冷卻水道。 第11章模具總體結構 由以上設計步驟，綜合得設計的模具機構如下： 1—定位圈2—定模板3—導套4—導套5—推板6—導柱7—型芯固定板8—型芯9—動模墊板10—型芯11—推 管12—墊塊13—前頂板14—后頂板15—固定板16—動模底板17—內六角螺釘18—銷釘19—內六角螺釘20— 銷釘 21—內六角螺釘22—銷釘23—推桿24—銷釘25—內六角螺釘26—拉料桿

40、 27—內六角螺釘28—內六角螺釘29—澆口套30—冷卻水道 圖11-1 設計小結 通過這次的課程設計，我更加熟悉了模具設計的流程，再次復習了CAE制裝配圖的方法。在學完了塑料成型工藝及模具后進行的，我懂得了如何把書本知識轉變?yōu)閷嵺`環(huán) 節(jié)，如何把應用與課堂教學相結合。 同時也增加了興趣，培養(yǎng)了能力，提高素質和動手能力。所設計的模具符合塑件的 基本特征，能夠利用一次分型及推出機構將塑件成型，結構合理。主要零部件都是在常 見類型中結合塑件形狀來設計的。 本次課程設計，同學們對所學的塑料模具設計及以前的專業(yè)知識進行了一次全面而 系統(tǒng)的復習。了解了拿到一個產品后如何下手的流程:塑件

41、材料品的性能分析,制件工藝 性分析,設備的選擇,型腔數(shù)目的選擇和確定,分型面的確定,澆注系統(tǒng)的確定,成型零件 的結構和尺寸設計,推出機構的設計及模架的選擇和調溫系統(tǒng)的確定。這一完整的流程會 不僅對我們將來從事本行業(yè)有很大的幫助,而且告訴了我做事要有條有理的道理。課堂上 所學的知識畢竟是有限的,課程設計就告訴了我們如何利用現(xiàn)有資源去獲得所需要的知 識,簡言之就如何學習,課程設計讓我們有了這樣一個訓練自己的學習方法的平臺,對我 們不久的將來如何適應工作是個很好的啟發(fā)。認識到了自己在專業(yè)知識上的欠缺和實際 經驗的不足。比如:在選擇模具材料時,我不能夠做到合適的選取,只是硬搬別人的東西,

42、 對于公差和配合的選取,也是這樣,對于選用多大的配合間隙以及不能從零件制造的工藝 性方面考慮零件的尺寸,粗糙度,形位公差是否標注的合理。等等這些告訴了我在專業(yè)知 識上的欠缺和現(xiàn)場經驗的不足。這些都為我今后的學習和工作指明了方向。 此外，我還在想，能否利用ProE制作模具的方法直接生成所需要的裝配圖呢？這應 該會是我接下來要探索的了。 參考文獻 [1] .黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京:化學工業(yè)出版社.2002 [2] .王善勤主編.塑料注射成型工藝與設備.北京:中國輕工出版社. [3] .屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京:機械工業(yè)出版社 [4] .塑料模具技術手冊編委會.塑料技術手冊.北京:機械工業(yè)出版社. [5] .何忠保等編.典型零件模具圖冊.北京:機械工業(yè)出版社. [6] .錢可強.機械制圖.北京:高等教育出版社. [7] .廖念釗,古瑩庵等.互換性與技術測量.北京:中國計量出版社.