【正文】 定模座板起固定齒條的作用，因此其輪廓尺寸與定模座板一樣大，為250mm250mm。定模板上安裝的工作零件主要是凹模型腔，凹模型腔是承受注射壓力的主要載體，因此動(dòng)模板厚度較定模板要厚，取30mm，由于標(biāo)準(zhǔn)中沒有30mm厚度的模板，所以選用32mm厚度的模板，加工時(shí)將其厚度銑到30mm，其外形尺寸為180mm250mm。 圖33 定模板圖 34 動(dòng)模板（二）支承板支承板是墊在動(dòng)模板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零部件脫出固定板，并承受固定部件（工作零件）傳遞的壓力，因此它要具有較高的平行度和剛強(qiáng)度。一般用45鋼制成，經(jīng)熱處理235HBS，或結(jié)構(gòu)鋼Q235～Q275，其厚度在計(jì)算成型零件尺寸的時(shí)候已經(jīng)計(jì)算過，取20mm，外形尺寸和動(dòng)模板一樣大，為180mm250mm。支承板與固定板之間通常采用螺栓來連接，當(dāng)兩者需要定位時(shí)，可加插定位銷。圖35 支承板（三）支承件 常見的支承件有墊塊和支承柱。本次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)中只需要墊塊，其作用主要是在動(dòng)模墊板與動(dòng)模座之間形成頂出機(jī)構(gòu)所需的動(dòng)作空間。另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求的作用。墊塊的高度應(yīng)符合注射機(jī)的安裝要求和模具的結(jié)構(gòu)要求。其尺寸根據(jù)實(shí)際情況而定，在模具組裝時(shí)，應(yīng)注意所有墊塊高度須一致，否則由于負(fù)荷不均勻會造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動(dòng)模墊板和動(dòng)模座之間一般用螺栓連接，要求高時(shí)可用銷釘定位。 （四）模座與注射機(jī)動(dòng)定模板相連接的模具底板稱為模座，設(shè)計(jì)模座或選用標(biāo)準(zhǔn)模座時(shí)，必須要保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動(dòng)定固定模板相匹配，所以其外形尺寸為250mm250mm。另外，在模座上開設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)（如螺栓孔、壓板臺階等）也必須與注射機(jī)動(dòng)定固定模板上的安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。模座在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證模座具有足夠的剛強(qiáng)度，模座也應(yīng)具有一定的厚度，一般對于小型模具，其厚度最好不小于13mm，這里取20mm。模座的材料多用碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)達(dá)230～270HBS。 圖36 定模座板 圖37 動(dòng)模座板 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在模具進(jìn)行裝配或成型時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間準(zhǔn)確對合，以確保塑料制件的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞和干涉。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用主要有定位、導(dǎo)向及承受一定的側(cè)向壓力。定位作用是指模具裝配或閉合過程中，避免模具動(dòng)、定模的錯(cuò)位，模具閉合后保證型腔形狀和尺寸的精度；導(dǎo)向作用是指動(dòng)、定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向零件相互接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免成型零件先接觸而可能造成成型零件的損壞；承受一定的側(cè)向壓力是指塑料熔體在注入型腔過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制，會使導(dǎo)柱在工作中不可避免收到一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是比較常用的一種形式，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套，直接根據(jù)模具模板的大小選用標(biāo)準(zhǔn)件。 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射模溫度調(diào)節(jié)是采用加熱或冷卻方式來實(shí)現(xiàn)的，確保模具溫度在成形要求的范圍之內(nèi)。模具加熱方法有蒸汽加熱、熱油、熱水加熱及電加熱等方法，最常用的是電阻加熱；冷卻方法則采用常溫水冷卻、冷卻水強(qiáng)力冷卻或空氣冷卻等方法，而大部分采用常溫水冷卻法。確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以稱為湍流狀態(tài)，以至降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2mm時(shí)，水孔直徑可取8～10mm；平均壁厚為2～4mm時(shí)，水孔直徑可取10～12mm；平均壁厚為4～6mm時(shí)，水孔直徑可取12～14mm。塑件的平均壁厚t2mm，所以冷卻水孔的直徑取8～10mm，考慮到模板的厚度及強(qiáng)度，取D=8mm，由于模具的工作部分基本上在動(dòng)模板內(nèi)，所以只要在動(dòng)模板上開設(shè)冷卻水孔，其在模具中的分布如圖38所示：圖38 冷卻水孔在模具中的分布具體在模具中的結(jié)構(gòu)如圖39所示：圖39 冷卻水孔在模具中的結(jié)構(gòu) 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核① 模具厚度的校核式中 ——所設(shè)計(jì)模具在閉合狀態(tài)下的厚度（mm），為280mm；——注塑機(jī)所允許的最小模具厚度（mm），為200mm；——注塑機(jī)所允許的最大模具厚度（mm），為300mm。，所以模具的厚度符合要求。② 開模行程的校核對于單分型面：式中 ——完成塑件及流道凝料脫模所需的開模距離（mm）；——塑件的推出距離（mm），此項(xiàng)在本設(shè)計(jì)中為旋出螺紋所需的距離，；——塑件高度（mm）；對單分型面注射模，其還應(yīng)包括流道凝料的高度，長度為54mm?！⑺軝C(jī)最大開模行程（mm），為300mm。+54+10=，所以開模行程符合要求。其余模具中的參數(shù)都是根據(jù)注塑機(jī)相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)的，故不必再校核。 模具三維效果圖根據(jù)以上的設(shè)計(jì)過程，利用三維軟件Pro/e繪制出相應(yīng)的零件實(shí)體，并將所繪制的三維零件組裝后，三維效果圖如圖40所示。圖40 模具三維效果圖3 部分成型零件的有限元分析有限元分析（FEA，F(xiàn)inite Element Analysis）的基本概念是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個(gè)合適的(較簡單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問題被較簡單的問題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段?！　τ诓煌锢硇再|(zhì)和數(shù)學(xué)模型的問題，有限元求解法的基本步驟是相同的，只是具體公式推導(dǎo)和運(yùn)算求解不同。有限元求解問題的基本步驟通常為： 　　第一步：問題及求解域定義：根據(jù)實(shí)際問題近似確定求解域的物理性質(zhì)和幾何區(qū)域。　　第二步：求解域離散化：將求解域近似為具有不同有限大小和形狀且彼此相連的有限個(gè)單元組成的離散域，習(xí)慣上稱為有限元網(wǎng)絡(luò)劃分。顯然單元越小（網(wǎng)絡(luò)越細(xì)）則離散域的近似程度越好，計(jì)算結(jié)果也越精確，但計(jì)算量及誤差都將增大，因此求解域的離散化是有限元法的核心技術(shù)之一。 　　第三步：確定狀態(tài)變量及控制方法：一個(gè)具體的物理問題通?？梢杂靡唤M包含問題狀態(tài)變量邊界條件的微分方程式表示，為適合有限元求解，通常將微分方程化為等價(jià)的泛函形式。第四步：單元推導(dǎo)：對單元構(gòu)造一個(gè)適合的近似解，即推導(dǎo)有限單元的列式，其中包括選擇合理的單元坐標(biāo)系，建立單元試函數(shù)，以某種方法給出單元各狀態(tài)變量的離散關(guān)系，從而形成單元矩陣（結(jié)構(gòu)力學(xué)中稱剛度陣或柔度陣）。第五步：總裝求解：將單元總裝形成離散域的總矩陣方程（聯(lián)合方程組），反映對近似求解域的離散域的要求，即單元函數(shù)的連續(xù)性要滿足一定的連續(xù)條件?？傃b是在相鄰單元結(jié)點(diǎn)進(jìn)行，狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)（可能的話）連續(xù)性建立在結(jié)點(diǎn)處。 　　第六步：聯(lián)立方程組求解和結(jié)果解釋：有限元法最終導(dǎo)致聯(lián)立方程組。聯(lián)立方程組的求解可用直接法、選代法和隨機(jī)法。求解結(jié)果是單元結(jié)點(diǎn)處狀態(tài)變量的近似值。對于計(jì)算結(jié)果的質(zhì)量，將通過與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提供的允許值比較來評價(jià)并確定是否需要重復(fù)計(jì)算。簡言之，有限元分析可分成三個(gè)階段，前處理、處理和后處理。前處理是建立有限元模型，完成單元網(wǎng)格劃分；后處理則是采集處理分析結(jié)果，使用戶能簡便提取信息，了解計(jì)算結(jié)果。下面對模具中型腔和凸模零件極限有限元分析。設(shè)邊界條件為鎖模力為600KN，注射壓力為80MPa，熔料溫度為230。校核條件為：～，20Cr滲碳淬火的許用疲勞極限為1500MPa。 型腔 型芯① 型腔零件的有限元分析，結(jié)果如下圖所示：如上圖所示，圖中型腔零件的最大變形量（Displacement max） E02mm，～，不會發(fā)生溢料。工作部分所受的載荷最大為（Stress max） E+05 mmMPa，即667MPa小于20Cr的許用應(yīng)力為1500MPa。所以符合要求。 ② 凸模零件的有限元分析，結(jié)果如下圖所示：如上圖所示，圖中凸模零件的最大變形量（Displacement max） E02mm，～，不會發(fā)生溢料。工作部分所受的載荷最大為（Stress max） E+05 mmMPa，即926MPa小于20Cr的許用應(yīng)力為1500MPa。所以符合要求。小結(jié)大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識及所掌握的技能的檢驗(yàn)。模具設(shè)計(jì)是一個(gè)要求理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的活動(dòng)，我通過查閱的大量資料，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對塑料模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及以后的發(fā)展有了更明確的了解，通過模具的設(shè)計(jì)，使我掌握了注塑模具的總體設(shè)計(jì)思路，及處理在模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題的方法，對設(shè)計(jì)中一些常規(guī)方法了有了進(jìn)一步的了解，為以后從事模具行業(yè)打下了基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)輔助手段實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品的三維分模，同時(shí)利用軟件完成了相關(guān)零部件的裝配過程，實(shí)現(xiàn)了模具結(jié)構(gòu)的總裝配。同時(shí)，使用了 AutoCAD 完成了相關(guān)二維零件圖。把傳統(tǒng)的制模過程和現(xiàn)代的CAD技術(shù)結(jié)合起來。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)將會為我在這三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號！在設(shè)計(jì)的過程中，有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，最終完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，懇請各位老師批評指正。致 謝在畢業(yè)論文的撰寫和資料搜集期間，前人的資料給我提供了莫大的幫助，這里再次感謝。值此即將完成學(xué)業(yè)之際，我要衷心地感謝李耀輝老師在學(xué)習(xí)中給予的諄諄教誨和悉心的關(guān)懷。在論文的選題、研究以及撰寫過程中，自始至終得到了老師的精心指導(dǎo)和熱情幫助，其中無不凝聚著指導(dǎo)老師的心血和汗水。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和一絲不茍的學(xué)風(fēng)、扎實(shí)勤勉和孜孜不倦的工作態(tài)度時(shí)刻激勵(lì)著我努力學(xué)習(xí)，并將鞭策我在未來的工作中銳意進(jìn)取、奮發(fā)努力。老師的指導(dǎo)將使我終生受益。李老師多次詢問論文的進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。對李老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。感謝我的同學(xué)三年來對我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。最后，向我的父親、母親、朋友致謝，感謝他們對我的理解與支持。參考文獻(xiàn)：[1] . 深圳：模具制造雜志社，2007[2] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[3] 屈華昌. ：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[4] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社，2003[5] 李華敏，. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[6] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008[7] 楊可楨，程光蘊(yùn)，. 北京：高等教育出版社，2006[8] ：東南大學(xué)出版社，2001[9] 李春鳳，：大連理工大學(xué)出版社，2004[10] ：化學(xué)工業(yè)出版社，2