齒輪鏈輪套塑件的注塑模具設(shè)計(jì)-注射模斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯含NX三維及10張CAD圖1模2腔

齒輪鏈輪套塑件的注塑模具設(shè)計(jì)-注射模斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯含NX三維及10張CAD圖1模2腔,齒輪,鏈輪,套塑件,注塑,模具設(shè)計(jì),注射,導(dǎo)柱,側(cè)抽芯含,nx,三維,10,cad 目 錄摘 要IIIAbstractIV1 緒 論11.1 模具簡介11.2 塑料簡介11.3 注塑成型及注塑模11.4 模具設(shè)計(jì)的輔助軟件12 塑件材料分析22.1 產(chǎn)品分析22.2 塑料材料的基本特性22.3 成型性能22.4 典型應(yīng)用23 成型布局及注塑機(jī)選擇43.1 注塑成型工藝過程分析43.2 澆注系統(tǒng)的選擇43.3 型腔的布局43.4 型腔數(shù)目的確定53.5注塑機(jī)的選擇53.5.1 注射量的計(jì)算63.5.2 鎖模力的計(jì)算63.5.3 模具與注塑機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核74 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)94.1 分型面的設(shè)計(jì)94.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)104.2.1 確定澆注系統(tǒng)的原則104.2.2 主流道的設(shè)計(jì)104.2.3 分流道的設(shè)計(jì)114.2.4 澆口的設(shè)計(jì)124.2.5 冷料穴的設(shè)計(jì)124.3 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)134.3.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)134.3.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算144.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)154.5 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)154.5.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則154.5.2 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)154.6 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)164.7 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用164.8 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇174.8.1 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算184.8.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)185 模具總裝圖226 結(jié)論23參考文獻(xiàn)24致謝25IV齒輪鏈輪套塑件的注塑模設(shè)計(jì)摘 要塑料制品已經(jīng)成為現(xiàn)代生活必不可少的工具，注塑模設(shè)計(jì)成型是塑料加工的重要手段。注塑模注塑成型工藝解決了塑料產(chǎn)品大批量生產(chǎn)問題，加速了塑料制品的推廣。模具制件成品精度高，可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，材料簡單，所以生產(chǎn)成本低，能耗低。本次是齒輪鏈輪套塑件的注塑模設(shè)計(jì)，選用的材料為PA塑料。此次模具的制作使用一模二腔，模具制作時(shí)進(jìn)料使用側(cè)澆的方法，之后根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)，選用適合的注射機(jī)，根據(jù)具體的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、成型零件、排氣結(jié)構(gòu)、脫模結(jié)構(gòu)。最后使用Auto CAD作圖，同時(shí)用CREO繪制3D圖輔助設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；側(cè)澆口；一模二腔；CAD；注射機(jī)Design of the injection mould for gear sprocketAbstract Plastic products have become an indispensable tool in modern life. Injection mold design and molding are important means for plastics processing. The injection mold injection molding process solves the mass production of plastic products and accelerates the promotion of plastic products. The precision of the finished product of the mold parts is high, the mass production can be realized, and the material is simple, so the production cost is low and the energy consumption is low.This is the injection mold design of the gear sprocket, and the material used is PA plastic.The mould making use of one module and two cavities, mold making feed use the side gate, then according to the various parameters, choose suitable injection machine, according to the specific parameters setting gating system, cooling system, molding parts, exhaust structure, demoulding structure.Finally, Auto CAD is used to draw the drawing, and CREO is used to draw the 3D drawing assistant design.Key words: Mold design;The side gate;One module and two cavities;CAD;Injection machine 1 緒 論1.1 模具簡介模具，在外力下，把坯料制作成特定形狀和尺寸的物品的工具。模具是近現(xiàn)代一項(xiàng)重要的工業(yè)和技術(shù)，工業(yè)產(chǎn)品的大量生產(chǎn)依賴模具的使用，模具的精密性顯著的提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。在工業(yè)生產(chǎn)中，以注塑、吹塑、擠出、壓鑄等方法得到所需產(chǎn)品的工具統(tǒng)稱為模具。1.2 塑料簡介塑料的成分主要是一種合成樹脂，當(dāng)其處于的壓力以及溫度超過一定的范圍時(shí)，它就具備流動(dòng)性。塑料有很多優(yōu)異性能，它密度小，質(zhì)量輕，同時(shí)有些功能性的塑料還會(huì)有防潮、防水功能，有些甚至耐磨或者能起到防輻射的性能。我國的經(jīng)濟(jì)以及生產(chǎn)生活在高速的進(jìn)步的同時(shí)，塑料型的用品慢慢滲入我們的生活內(nèi)，早已成為了常見常用甚至是不能缺少的存在，隨著它的特殊功能性被研發(fā)的越來越多能，塑料制品甚至能取代一些本來由木料、金屬或者是皮革等制成的物品，并且在各種行業(yè)里幾乎都被普遍使用1。1.3 注塑成型及注塑模注塑成型易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)，能加工形狀復(fù)雜的制件等一些列優(yōu)點(diǎn)，所以，塑料制品慢慢被越來越普遍的應(yīng)用到許多生產(chǎn)或者是加工的塑料制品的一些行業(yè)中。但目前用于注塑成型的相關(guān)設(shè)備以及模具成本很高，將注塑成型工藝被投入到單品或者是小批量的塑料品的制作很不劃算。注塑成型的生產(chǎn)使用過程中需要連接注塑的注射機(jī)和模具。注塑成型過程的核心問題是利用一切手段獲得塑化熔體，使其在受控條件下冷卻、成型，從而達(dá)到所要求的質(zhì)量。溫度、壓力和時(shí)間是注塑成型的三個(gè)主要條件。精密產(chǎn)品的成型，由于影響成型條件的因素太多，建立一套最優(yōu)條件并不容易2。1.4 模具設(shè)計(jì)的輔助軟件本次模具的設(shè)計(jì)通過Auto CAD進(jìn)行二維圖形繪制，CREO繪制3D圖輔助設(shè)計(jì)。82 塑件材料分析2.1 產(chǎn)品分析為了確定塑料部件所需的精度，我們需要對(duì)塑料部件的尺寸，形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。如下圖2.1內(nèi)容所示，3D視圖展示了齒輪塑件的具體結(jié)構(gòu)和尺寸，圖中所示的模具對(duì)精度的要求不高，比較一般，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，成本要求中低，成型比較容易。圖2.1 3D視圖2.2 塑料材料的基本特性本次模具選用材料為：PA塑料(尼龍，聚酰胺) 。其物體性能：比重：PA6 1.14，PA66 1.15。成型溫度：220-300。成型收縮率：PA66 1.5-2.2%，PA6 0.8-2.5%。干燥的時(shí)間及所需的溫度：100-110攝氏度/12h。此模具的吸水性、耐油性、防水性、抗酶菌以及耐磨性強(qiáng)，因此符合齒輪鏈輪套的要求3。2.3 成型性能（1）流動(dòng)性好，易溢料。（2）易縮孔，變形等。2.4 典型應(yīng)用PA是一種廣泛應(yīng)用的工程塑料,主要運(yùn)用于生活用品、電工電子、辦公設(shè)備、通訊設(shè)備、兒童玩具等一些領(lǐng)域。在建設(shè)工程中,也運(yùn)用在工程管道,像一些地下管道施工要求條件較高。（1）汽車制造可以用作驅(qū)動(dòng)，控制單元，也可制作汽車電器配件。另外也用于制造儲(chǔ)油槽、燃料過濾器、散熱器水缸等。（2）醫(yī)療器械制作外科手術(shù)縫線、假發(fā)、醫(yī)用輸血管、輸液器等。（3）電器工業(yè)可用于制作電器產(chǎn)品的開關(guān)、電阻器，也可制造吸塵器、電飯煲等。（4）其他方面用于制作駕駛員的頭盔、機(jī)器外殼等，也作齒輪或其它傳動(dòng)裝置4。3 成型布局及注塑機(jī)選擇3.1 注塑成型工藝過程分析根據(jù)具體塑料制品的結(jié)構(gòu)特征，其具體工藝成型步驟為：第一步： 對(duì)設(shè)備和塑料作好準(zhǔn)備（1）成型前的預(yù)處理對(duì)PA的含水量、外觀色澤、均勻度進(jìn)行檢測，并測試其熱穩(wěn)定性。（2）潔凈料筒對(duì)料筒進(jìn)行清洗，保證潔凈。 第二步: 注塑成型過程加料、塑化、入模、冷卻、脫模。第三步：塑件處理塑件調(diào)濕處理，消除存在的內(nèi)應(yīng)力,提高塑件穩(wěn)定性5。3.2 澆注系統(tǒng)的選擇目前模具的設(shè)計(jì)中，很多的澆注系統(tǒng)都是從一個(gè)注射機(jī)的開始，到最后型腔的塑料流動(dòng)通過通道進(jìn)行工作的，這之后通過通道將這些塑料溶體送進(jìn)各個(gè)型腔。一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好與壞，決定了塑件的性能。澆口的位置選擇原則：（1）流程(其中包含分支流程)距離最短；（2）分流可同時(shí)達(dá)到距離最遠(yuǎn)的一端；（3）應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；（4）各股分流的轉(zhuǎn)向需要比較小。（5）型腔內(nèi)的氣體能夠高效且快速地排出。如上要求決定了此設(shè)計(jì)需要較高的塑料制品的外部的表面的質(zhì)量，因此用側(cè)澆口進(jìn)行使用。3.3 型腔的布局本次的設(shè)計(jì)主要采用了側(cè)澆口的設(shè)計(jì),為了提高塑件的注塑的成功率還要從經(jīng)濟(jì)的成都來考慮問題。我們需要不斷的節(jié)省在加工上的成本,與生產(chǎn)效率的等問題,型腔布局如圖3.1。通過塑料的溶體的流通完成每一個(gè)型腔的灌入,這樣可以確保每一個(gè)型腔內(nèi)的質(zhì)量都是一定的、均勻的。保證每一個(gè)腔內(nèi)的尺寸都是進(jìn)行有理有據(jù)的計(jì)算，這樣可以確保經(jīng)濟(jì)又美觀的造型6。圖3.1 型腔布局3.4 型腔數(shù)目的確定本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，為生產(chǎn)的效率能夠較高，生產(chǎn)的成本較低，生產(chǎn)的過程使用一模二腔。3.5 注塑機(jī)的選擇使用的是一模二腔，此過程需注射至少402=80g材料，選定注塑機(jī)為海天80B。采用螺桿式注射，見表3.1【7】。表3.1 海天HTF80B3.5.1注射量的計(jì)算在模具的設(shè)計(jì)過程中，很多的塑件都是需要在計(jì)算后才可以進(jìn)行注射材料，具體操作過程的注射量一般需要不超過額定數(shù)值的80%。核查校驗(yàn)的公式如下： (3-1)上式： -型腔數(shù)量 -單個(gè)塑件體積（） -澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（）此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中選用的參數(shù)：n=2 35.18 =13.57 M=6.17+35.18*2=1.14*76.53=87.04g注塑機(jī)被規(guī)定注塑量的額定值是113克。113g=90.4g87.04g因此此模具的注塑量符合要求【8】。3.5.2 鎖模力的計(jì)算模具分型面上的投影面積是對(duì)鎖模力造成影響的主要參數(shù)。這個(gè)面積有必要滿足下式： （3-2）上式： n -型腔數(shù)量 -單個(gè)塑件模具分型面上的投影面積 -澆注系統(tǒng)模具分型面上的投影面積n=2 =2461 =2333.3=831.2+2x2461=5753.2為保證注射成型后的鎖模合格，應(yīng)該使： （）PF （3-3）上式： P塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）F注射機(jī)的額定鎖模力（N）其他字母的涵義同上。書本的表5-1，P的通常取值范圍介于20至40MPa間，產(chǎn)品的壓力取值一般范圍為24至34MPa，而對(duì)精密要求度比較高的產(chǎn)品的壓力取值則為39至44MPa。（）P=301.15753.20.001=190KN0.8*800KN因此以上模具鎖模力滿足要求【9】。3.5.3 模具與注塑機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核（1）模具厚度（閉合高度）為了保證模具的制作最終符合規(guī)格，其閉合高度應(yīng)滿足: （3-4）上式： -注射機(jī)允許的最大模厚 -注射機(jī)允許的最小模厚此實(shí)驗(yàn)中模具的厚度設(shè)計(jì)參數(shù)為325mm 150H360因此該模具的厚度符合要求。（2）開模行程（S）的校核 (3-5)上式： -推出的距離 -塑件的高度（包含澆注系統(tǒng)凝料） =（水口料長度+2030）該設(shè)計(jì)模具的參數(shù) =310mm = 40 mm =30+175=215mm因此該次模具設(shè)計(jì)的總開模距離為H=255mm。因此該模具的開模行程符合規(guī)定【10】。4 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 分型面的設(shè)計(jì)分型面在設(shè)計(jì)時(shí)，有必要考量如下幾個(gè)條件方面后進(jìn)行選擇：（1）分型面應(yīng)選在塑件的外形面積最大處；（2）應(yīng)保持開模之后塑件仍停留在動(dòng)模上；（3）合理安排相關(guān)的澆注系統(tǒng)；（4）塑件的外觀不受分型面痕跡的影響；（5）推桿的痕跡不會(huì)出現(xiàn)在塑件的外觀表面；（7）塑件易于從模具內(nèi)脫出。參考模具制出物件的具體外觀特征，整個(gè)塑件最大的平面是分型面所在處的最好選擇，開模之后，塑件在動(dòng)模的一側(cè)停留。具體細(xì)節(jié)如下圖4.1所示【11】。4.1 分型面的選擇94.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是熔體進(jìn)料時(shí)將會(huì)流經(jīng)的管道，它將主流道和型腔連接。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使用點(diǎn)澆口澆注的系統(tǒng)。4.2.1 確定澆注系統(tǒng)的原則在設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)時(shí)，以下幾個(gè)因素有必要納入考查：（1）塑料成型特性適用性要高，盡量適用所有的塑料，這樣才可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。（2）模具成型塑件的型腔數(shù)設(shè)計(jì)多個(gè)型腔可能更適用，效率更高，要進(jìn)行分析。（3）塑件大小及形狀由于各種原因，需要分析材料的大小能不能保持成型成功，需要結(jié)合分析系統(tǒng)的方式還有分型面的選擇，特別需要避免的是承受的壓力不均勻，要提前想好可能出現(xiàn)的問題，當(dāng)問題發(fā)生了，可以有效的去處理，效率跟高。（4）冷料冷料會(huì)對(duì)成品的具體質(zhì)量好壞造成直接的影響，出現(xiàn)后需快速清理，設(shè)計(jì)模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需采用合理有效的方法對(duì)此問題進(jìn)行解決【12】。4.2.2 主流道的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)中的流道指的是塑料熔體澆入時(shí)，流經(jīng)的通道。主流道是處在模具中心位置的塑料熔體的入口處，形狀為圓錐形。（1）主流道的尺寸此次設(shè)計(jì)采用的注射機(jī)型號(hào)是海天HTF80B，注射機(jī)噴嘴的直徑值是4mm，噴嘴的球面半徑值是16mm，機(jī)體的具體尺寸如下，構(gòu)造如圖4.2： 圖4.2 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套（2）主流道襯套的形式采用圖4.3所展示出的此種襯套，襯套需要與固定模板配合使用，采用。圖4.3 主流道襯套及其固定形式（3）主流道襯套的固定使用2個(gè)M5X20L螺絲鎖對(duì)主流道的套襯進(jìn)行附加的固定，使固定的效果更為牢固【13】。4.2.3 分流道的設(shè)計(jì)分流道在布置形式應(yīng)遵循兩個(gè)方面原則：一鎖模力力求平衡，流程盡量短；二縮小模具板尺寸。該模具用點(diǎn)澆比較適合，具有對(duì)稱性，如圖4.4所示。圖4.44.2.4 澆口的設(shè)計(jì)澆口又叫進(jìn)料口，其功能主要有兩個(gè)：一、控制塑料熔體的流入型腔的一些使用時(shí)參數(shù)；二、在撤開后封鎖型腔的注射壓力之后，保證腔中未來得及固化的塑料不會(huì)發(fā)生倒流。采取使用側(cè)澆口，澆口尺寸如圖4.5所示【14】。圖4.5 澆口尺寸4.2.5 冷料穴的設(shè)計(jì)為防止制品中出現(xiàn)固化的冷料，主流道的末端需要設(shè)置冷料穴。冷料穴直徑應(yīng)稍大于主流道直徑，這里取為6mm。這里用倒錐形的冷料穴將主流道的凝料拉出。4.3 注射模成型零部件的設(shè)計(jì)模具中確定塑件尺寸精度和幾何形狀的零件稱成型零部件。這些零部件在注射的過程中需要經(jīng)過很多重程序的磨打，一方面是高溫壓力，一方面是強(qiáng)大的沖擊，還會(huì)有摩擦力的產(chǎn)生。長期在這種狀態(tài)下，損壞會(huì)很嚴(yán)重，所以必須設(shè)計(jì)一個(gè)強(qiáng)度足夠大，高質(zhì)量的成型零部件。4.3.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凹模的設(shè)計(jì)凹模主要是為了控制成型塑料制品的外形輪廓，經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu)類型為如下四種：整體式、嵌入式、瓣合式以及鑲拼組合式模。此次設(shè)計(jì)使用的凹模類型為鑲?cè)胧?，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較不復(fù)雜，不容易變形，結(jié)構(gòu)可靠，制品表面不會(huì)有溢料痕跡。模具的制作加工需要采用數(shù)控加工或者是電火花加工【15】。圖4.6 型腔3D圖（2）凸模的設(shè)計(jì)凸模的主要特征就是構(gòu)造簡單，操作起來難度系數(shù)也不大，后期維修護(hù)理起來也方便快捷，型芯與動(dòng)模板配合使用，兩者之間的配合采用。 圖4.7 型芯3D圖4.3.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零部件運(yùn)行工作時(shí)所要求的尺寸參數(shù)，是指可對(duì)塑件各個(gè)尺寸的成型零件的相關(guān)參數(shù)造成直接影響的參數(shù)，主要指型腔的深度尺寸以及型芯的高度尺寸參數(shù)，型腔和型芯徑向方面的參數(shù)，型芯之間的距離參數(shù)，距離中心尺寸參數(shù)等。模具設(shè)計(jì)的過程中，成型零部件的工作尺寸及其精度是依據(jù)其將產(chǎn)出的塑件的各項(xiàng)參數(shù)以及其尺寸容許出現(xiàn)的誤差范圍確定的。能對(duì)塑件尺寸的精度造成影響的有:塑件本身前后的收縮率；模具成型零部件制作過程中有意或者無意形成的誤差，使用過程中的磨損；模具安裝過程中，各部件協(xié)同工作時(shí)形成的誤差等。以上因素影響模具精度，同時(shí)也可為成型零部件工作尺寸等各項(xiàng)參數(shù)最終確定的依據(jù)。在具體操作中塑料的平均的制造公差、收縮率以及磨損量計(jì)算型芯型腔的相關(guān)參數(shù)容易存在誤差，綜上，在具體模具設(shè)計(jì)過程中計(jì)算各個(gè)零部件的參數(shù)時(shí)，只考慮塑料的收縮率。從熱模具中取出的塑件制品后，由于熱漲冷縮以及其他因素的影響下，制品的各方面參數(shù)會(huì)發(fā)生收縮，塑料本身大都自帶能收縮的特性，此實(shí)驗(yàn)過程中使用的材料是PA66，它的平均收縮率為0.5%，各部件的工作尺寸參數(shù)的計(jì)算公式為： (4-1)上式 A 常溫下，模具成型零部件的尺寸 B 常溫下，塑件的實(shí)際尺寸關(guān)于成型零部件制作時(shí)的尺寸公差，其參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍一般是介于塑件公差的1/4到1/3之間，或者是IT7至8級(jí)作為模具制造公差。此實(shí)驗(yàn)制作過程中使用的標(biāo)準(zhǔn)則是IT8級(jí)的，而在型芯的制作過程中，工作尺寸的公差使用的標(biāo)準(zhǔn)則是IT7級(jí)的。關(guān)于零部件的其他工作尺寸參數(shù)，詳見圖紙【16】。4.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模的排氣系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)計(jì)必須予以重視。若排氣不良，會(huì)造成塑件有氣孔、組織疏松等缺陷。本次采用間隙排氣的方式。4.5 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)從成型零部件上將塑件脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。4.5.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則（1）推力分布要合理安排；（2）推桿的受力不可太大，以免塑件產(chǎn)生隙裂；（3）使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形；（4）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；（5）推桿在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形。4.5.2 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)在此實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程會(huì)使用到推桿機(jī)構(gòu)，以下為推桿工作時(shí)的推出機(jī)構(gòu)。（1）推桿布置由于型芯膠位的缺乏，此次實(shí)驗(yàn)中的塑件只用了1根推桿，如圖4.8所示。圖4.8 推桿布置圖（2）推桿的設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的塑件設(shè)計(jì)過程中，采用的圓形截面推桿是臺(tái)肩形式的，推桿與推桿孔配合為。 4.6 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)模具的溫度會(huì)對(duì)塑件的質(zhì)量造成直接的影響，溫度過高時(shí)，塑件模具中脫離后極易發(fā)生變形，但是，延長冷卻時(shí)間生產(chǎn)率則下降。溫度過低時(shí)，塑料模具的流動(dòng)性會(huì)變差，塑料填充到模具的過程中難度會(huì)大大升高，制品的表面易出現(xiàn)明顯的接痕等故障。一般在200時(shí)，將塑料粉體注射入模具內(nèi)。全部注入好塑料熔體后，通過在模具周圍經(jīng)過冷水，使熔體環(huán)境冷卻降低。當(dāng)溫度降至60左右后，把固化的塑料熔體從模具中取出。模具的加熱有通入熱水、電阻絲加熱等。圖4.9 模具冷卻水路圖模具的冷卻系統(tǒng)在被設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師需要參考塑件的體積以及塑件的壁厚定設(shè)計(jì)參數(shù)，如:冷卻孔道的長度、種類、尺寸、位置、配置以及鏈接，包括孔道通過的冷卻劑的性質(zhì)以及流動(dòng)的速度。冷卻系統(tǒng)內(nèi)部的管路位置以及尺寸的設(shè)置：整個(gè)塑件所有的部分應(yīng)盡量使壁厚之間均勻。冷卻系統(tǒng)的孔道位置是間于凸模塊與凹模塊之間，孔道位于模塊以外時(shí)模具的冷卻過程會(huì)變慢效果會(huì)變差。通常，冷卻孔道距離模具的表面、模穴以及模心的值為冷卻孔道直徑的1到2倍，冷卻孔道互相的距離為直徑的3至5倍之間。而冷卻孔道內(nèi)的直徑，一般是在6至12毫米之間（即為7/16至9/16英寸之間），此次實(shí)驗(yàn)中取8毫米為孔道直徑。4.7 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用本次設(shè)計(jì)模具是單分型面模具，根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，最終決定采用基本構(gòu)造如下圖4.10 FCI型的模架。圖4.10 FCI型的模架此種類型的模具中，使用兩塊模板為定模，使用一塊模板為動(dòng)模，使用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。此類型的模具為一模二腔，由計(jì)算得出：型腔與型腔間的距離為20至30毫米；將型腔并排為一模二腔，測量寬度是110毫米，長度是200毫米；模架長度為L=型腔壁厚+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?200350毫米；模架寬度為W=型腔壁厚+復(fù)位桿的直徑+100230毫米；斜抽芯對(duì)模架的外部形狀的各尺寸參數(shù)造成的的影響：采用BL=230350規(guī)格的模架，塑件厚30毫米，大量塑件的膠位會(huì)在定模時(shí)留下，此模具型腔的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，型芯以及型腔的高度是在固定總高度上增加30到50毫米，A板為80毫米，B板為80毫米，強(qiáng)度符合要求，C板為80毫米（選擇板C時(shí)，應(yīng)考察推出機(jī)構(gòu)的推出距離滿足推出的高度與否等）。在此次設(shè)計(jì)過程中，由于所用的模架類型是龍記的CI2335標(biāo)準(zhǔn)模架，此模架的模腳標(biāo)準(zhǔn)高度是80毫米，符合以上各項(xiàng)要求。綜合以上，最終符合以上要求的模架型為：LKM FCI-2535-A80-B80-C80【18】。4.8 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇模具的行位機(jī)構(gòu)，能以側(cè)向抽芯及復(fù)位動(dòng)作來脫出產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)。下圖4.11列出模具的常用行位結(jié)構(gòu)。圖4.11側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的類型主要有三種：液壓或氣動(dòng)抽芯、手動(dòng)抽芯以及機(jī)動(dòng)抽芯。這次選用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。4.8.1 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）抽芯距是指側(cè)型芯從成型位置移動(dòng)至不妨礙塑件取出的位置時(shí)，側(cè)型芯在軸拔方向抽出的長度。S=H+35mm (4-2)式中, S抽芯機(jī)構(gòu)移動(dòng)的總距離H測量出的產(chǎn)品抽芯距離35mm為零部件抽芯后的安全距離本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，抽芯的距離比較小，抽芯參數(shù)為28至30毫米與45至50毫米。（2） 抽芯力是指把側(cè)型芯從塑件中抽出過程中所施加的力。 抽芯力的值F=PA(f cos+sin) (4-3)p為塑料制品收縮后對(duì)型芯單位面積造成的正壓力，一般為8至12MpaA為塑料制品的包緊型芯的側(cè)面積f為磨擦系數(shù)，數(shù)值一般取0.1至0.2 為脫模斜度，通常是幾度，數(shù)值不大F的單位是牛頓（N）F=3001100.1=300 N4.8.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)4.8.2.1 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（1）斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱材料：T8、T10或者是45鋼經(jīng)過滲碳處理，淬火硬度大于55HRC，表面粗糙度在Ra0.8m至Ra1.6m之間。斜導(dǎo)柱傾斜角：取1520。斜導(dǎo)柱的長度和直徑計(jì)算：抽芯距離較大，S=30度和50毫米。滑塊的角度為30度，斜導(dǎo)柱的長度經(jīng)過CAD里進(jìn)行實(shí)際的測量以及相關(guān)的計(jì)算之后L=190毫米?；瑝K的長度是240毫米（不包含T腳的值）。由實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)得知，采用兩根斜導(dǎo)柱，長度大于100毫米，厚度為90毫米的滑塊類型是中小型的滑塊，采用直徑為16毫米的斜導(dǎo)柱。 圖4.12 斜導(dǎo)柱示意圖（2）滑塊的設(shè)計(jì)滑塊的材料通常為T8、T10以及45鋼等，硬度要求大于HRC40。（3）導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)導(dǎo)滑槽材料通常用45鋼制造，調(diào)質(zhì)至HRC 28HRC32，滑塊導(dǎo)滑與導(dǎo)滑槽之間采用留出間隙進(jìn)行配合，通常為H8/f8。（2） 滑塊定位裝置設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)過程中使用的為后模行位的方式，行位壓板。（5）楔緊塊設(shè)計(jì) 楔緊角通常應(yīng)該大于斜導(dǎo)柱傾斜角2至3度【19】。4.8.2.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)多種多樣，造成這種多樣性的原因主要就是滑塊與斜導(dǎo)柱在模具上安裝位置的不同。 （1）斜導(dǎo)柱安裝在定模上、滑塊安裝在動(dòng)模上：設(shè)計(jì)過程中需謹(jǐn)記，合模復(fù)位的過程中，滑塊與推桿兩者間切忌互相干涉。干涉指的就是滑塊完成復(fù)位過程先于推桿，那么推桿則會(huì)碰撞到活動(dòng)側(cè)向型芯導(dǎo)致推桿或者是活動(dòng)側(cè)向型芯受到損壞。若兩者之間產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，常采用一下幾種方式進(jìn)行復(fù)位：先復(fù)位附加裝置、有彈簧先復(fù)位、楔形滑塊先復(fù)位、擺桿先復(fù)位等。（2）斜導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模上、滑塊安裝在定模上；（3）斜導(dǎo)柱和滑塊均安裝在定模上；（4）斜導(dǎo)柱和滑塊均安裝在動(dòng)模上；4.8.2.3 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)斜滑塊在側(cè)向上的抽芯特征是，由于推出機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了推力施加到斜滑塊的斜向運(yùn)動(dòng)上，并且對(duì)其產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)，當(dāng)制作的產(chǎn)品從脫模里被推出的時(shí)候，斜滑塊完成側(cè)向抽芯的整個(gè)過程。而斜滑塊抽芯一般有兩種形式：側(cè)抽芯、內(nèi)側(cè)抽芯。（1）斜滑塊抽芯一般適用于制品表面有較淺的側(cè)凹、有側(cè)孔以及成型面積比較大的設(shè)備等；（2）特點(diǎn)：制品從脫模脫離的過程中，其斜滑塊完成側(cè)向抽芯的整個(gè)過程；（3）斜滑塊的導(dǎo)滑方式；（4）斜滑塊滑行的傾斜角通常小于30度；（5）斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，若定模一側(cè)存在成型抽芯，那么有必要用銷釘壓緊或者鎖緊以止動(dòng)，從而保障制品從定模型芯分離后仍能保留在動(dòng)模一側(cè)。 圖4.13模具行位上圖：=+23(減少開模產(chǎn)生的磨擦；防止合模產(chǎn)生的干涉。)30(為斜撐銷的傾斜的角度，此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中為20)L=1.5D(L是配合長度)S=T+23mm(S是滑塊發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的距離；T是成品倒勾) =21+4=25mm成品通常底部會(huì)隨著后模的運(yùn)動(dòng)一并跟著運(yùn)動(dòng)，因此不算倒扣的距離。S=(L1xsina-)/cos(是斜撐梢距離滑塊的參數(shù),一般取0.5毫米；L1是指滑塊內(nèi)，斜撐梢在垂直方向的距離)【20】。265 模具總裝圖6 結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從分析模具開始，先確定了模具材料，成型特性。然后分析了注塑成型工藝，確定澆注系統(tǒng)、型腔、注射機(jī)，之后完成注塑模具結(jié)構(gòu)及成型零件設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)建模過程中，我進(jìn)一步了解了注塑設(shè)備，并對(duì)模具特點(diǎn)、注塑工藝有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。參考文獻(xiàn)1 邢超.基于Moldflow的洗衣機(jī)外桶模具設(shè)計(jì)與優(yōu)化D.湖北工業(yè)大學(xué),2017.2 吳國強(qiáng).飲料容器塑料框架注塑模具設(shè)計(jì)研究D.湖北工業(yè)大學(xué),2017.3 王戰(zhàn).NC電氣盒底座注塑模具設(shè)計(jì)D.湖北工業(yè)大學(xué),2017.4 宋曉龍.基于數(shù)字化技術(shù)的注塑模具研究與應(yīng)用D.遼寧工業(yè)大學(xué),2017.5 向強(qiáng).耦合作用下注塑模具鑲件的疲勞特性研究D.浙江工業(yè)大學(xué),2016.6 董坤.基于CAD/CAE的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)及成形工藝優(yōu)化D.安徽工程大學(xué),2016.7 單學(xué)軍.直立式聚丙烯瓶胚注塑工藝參數(shù)優(yōu)化研究D.安徽工程大學(xué),2016.8 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謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，指導(dǎo)老師給了我很大的自信，讓我更有把握按時(shí)完成此次畢設(shè)，特別感謝我的指導(dǎo)老師。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我也遇到了很大的問題，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足，掌握的專業(yè)知識(shí)不夠，設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)時(shí)，忽略了冷卻系統(tǒng)等一些非常重要的設(shè)計(jì)點(diǎn)，這些問題靠自己沒能及時(shí)處理。我的老師耐心指導(dǎo)，多次提供有效的解決方案，及時(shí)幫助我解決了這些問題，很好的幫助我按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。