【導讀】水平有了較大提高。模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)。展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。本設計涉及的工件均為工程實際。校核計算，完成包括選材、熱處理、制造工藝規(guī)程、可行性分析等工作。本設計旨在鍛煉學。面得到全面提高，并受到模具設計工程師的基本訓練。不少于3000字的文獻綜述；充分了解塑件結(jié)構(gòu)，繪制3D圖，并完成基本參數(shù)的計算及注射機的選用；確定模具類型及結(jié)構(gòu)，完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制；運用Pro/E或solidwork等工具軟件輔助設計完成模具整體結(jié)構(gòu)；對模具工作部分尺寸及公差進行設計計算；編制模具中典型零件的制造工藝規(guī)程卡片；對設計方案和設計結(jié)果進行經(jīng)濟分析和環(huán)保分析；對模具結(jié)構(gòu)進行三維剖析，輸出模具開合結(jié)構(gòu)圖；編寫設計說明書。的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。統(tǒng)，CAD和PROE繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。型腔材料的彈性模量?

　　

【正文】 /m6過渡配合；澆口套與定位圈采用 H9/f9配合。 圖 澆口套的結(jié)構(gòu)形式 經(jīng)過對澆口套結(jié)構(gòu)形式的對比，與對塑料成型性能的分析，考慮模具結(jié)構(gòu)的合理性。最終決定 本設計采用臺階固定形式。其參數(shù)具體設計如下： 設計中選用的注射機為海天 120W1B，其噴嘴直徑為 3mm，噴嘴球面半徑為 10mm。 分流道設計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。 分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔膜局一定要設置分流道，大型塑件由于使用多澆口進料也許設置分流道。 分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最小（流道表面積于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且 正方形截面不易脫模，所以在實際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及 U形。 西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 18 分流道設計要點 a. 在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應以圓弧過度。 b. 分流道較長時，在分流道的末端應開設冷料井。對于此模來說在分流道上不須開設冷料穴。 c. 分流道的位置可單獨開設在定模板上或動模板上，也可以同時開設在動，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 d. 分流道與澆口連接處應加工成斜面，并用圓弧過度。 e. 分流道的長度取決于模具型腔的總體布 置方案和澆口位置，從在輸送熔料時減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應力求縮短。 分流道的形狀和尺寸 a. 分流道的形狀 和 分流道設計在動?；蚨５囊粋?cè)或兩側(cè)，在設計時，其截面形狀應盡量使其比表面積小，可以使其熱量損失減少。常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、 U形、半圓形和矩形等幾種形式，如圖 所示。 圖 澆口道 圓形截面的比面積最小，但是需要開 設在分型面的兩側(cè)，制造時要保證模板上兩部分的對中吻合，加工不是很方便；梯形和 U 形截面加工比較容易，熱量損失和壓力損失也較小，為常用的截面形式；半圓截面加工需球頭銑刀，表面積比梯形和 U形略大，也是設計中嘗使用的形式；矩形截面比面積大，流動阻力大，不常用。 經(jīng)過綜合考慮，本模具采用梯形截面分流道 。 b. 分流道的截面尺寸 應根據(jù)塑件的體積、形狀、壁厚、所用塑料的工藝性能、注射速率以及澆道的長度等因素來確定。 對于壁厚小于 3mm，質(zhì)量在 200g 一下的塑件可用一下經(jīng)驗公式確定分流道的直徑。 4/12/ LWb ? （ ） 式中 b— 分流道的直徑， mm； W— 流經(jīng)分流道的塑料量， g； L— 分流道長度， mm。 經(jīng)計算得，本模具分流道直徑 D≈5mm。 西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 19 分流道的表面粗糙度 分流道中，熔體塑料與模具接觸后迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此，分流道的表面粗糙度要求不能太低，一般 Ra 取 m?左右，這樣可以使外塑料冷 卻后形成皮層，間接起到絕熱層的作用。 冷料穴的設計 主流道的末端需要設置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 6mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的 z 形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。 注射模成型零部件的設計 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設計是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因 此必須合理設計其結(jié)構(gòu)形式，準確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的表面質(zhì)量。 成型零部件結(jié)構(gòu)設計 a. 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零成型零部件結(jié)構(gòu)設計主要應在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、使用、維修等角度加以考慮。 件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 本設計中采用整體式型腔，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕 跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。 西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 20 b. 本 型芯的設計 中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，深度不大，經(jīng)過對塑件實體的仔細觀察研究確定：塑件采用整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護，型芯與動模板的配合可采用 6/7 mH 。 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸 ，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。 在模具設計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經(jīng)驗決定），這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作 尺寸。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 ABS 材料的平均收縮率為 %， 在實際工作中，成型收縮率的波動很大，從而引起塑料尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為： max min()ssS S L??? （ ） 式中 — 塑料收縮波動而引起的塑件尺寸誤差， mm； — 塑料的最大收縮率， %； — 塑料的最小 收縮率， %； — 塑件尺寸， mm。 一般情況，由成型收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的 1/3 以內(nèi)。 型腔、型芯組成的模腔工作尺寸計算方法有平均收縮法和公差帶法兩種。本文按照平均收縮法進行計算。 a. 型腔徑向尺寸 型腔徑向尺寸的計算式 ?]4/3)1([ ???? SDD M （ ） 式中 D— 模具成型 基本尺寸； MD — 塑件的 基本 （公稱） 尺寸： S— 塑料的平均收縮率； maxD — 最大極限尺寸； minD — 最小極限尺寸 s?maxS insL西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 21 ?— 模具制造公差，按 IT9 級公差選取而精度要求不要的塑件按（ 1/3～1/2） ? 選取，此處選 1/2? 。 基本尺寸為 127時 , ?? 。 . ????? ?? 0])([MD ? 型腔深度尺寸 型腔深度尺寸的計算式 002[ (1 ) ]3H H S ??? ? ? ? （ ） 式中 — 型腔的最小基本尺寸； 0H— 塑件的最大基本尺寸： S— 塑料的平均收縮率； ?— 塑料的公差，塑件制造尺寸公差按 IT4 選取； ?— 模具制造公差，按 IT9 級公差選取而精度要求不要的塑件按（ 1/3～1/2） ? 選取，此處選 1/2? 。 所以型腔深度尺寸如下： 基本尺寸為 時，查表得 ?? ?????? ?? ])([H ? 型腔標注尺寸如圖 所示 （ a）型腔二維視圖 （ b）型腔三維視圖 圖 型腔 b. 型芯徑向尺寸 型芯徑向尺寸的計算公式： 00 3[ (1 ) ]4d d S ??? ? ? ? （ ） 西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 22 式中 d— 型腔的最小基本尺寸； 0— 塑件的最大基本尺寸： S— 塑料的平均收縮率； ?— 塑料的公差，塑件制造尺寸公差按 IT4 選??； ?— 模具制造公差，按 IT9 級公差選取而精度要求不高的塑件按（ 1/3～1/6） ? 選取，此處選 1/6? 。 所以型芯徑向尺寸如下： 查表得基本尺寸為 時 , ?? 。 0 ]3)([ ??? ?????d 查表得基本尺寸為 2時， ?? 。 0 ]3)(2[ ??? ?????d 查表得基本尺寸為 45時， ?? 0 ]2)(45[ ??? ?????d 型芯的高度尺寸 型芯高度尺寸的計算式： 00 2[ (1 ) ]3h h S ??? ? ? ? （ ） 式中 h— 型腔的最小基本尺寸； 0— 塑件的最大基本尺寸： S— 塑料的平均收縮率； ?— 塑料的公差； 所以型芯高度深度尺 寸如下： 基本尺寸為 時，查表得 ?? 。 0 48]2)([ ??? ?????h 基本尺寸為 36 時，查表得 ?? 。 0 ]2)(36[ ??? ?????h 型芯標注尺寸如圖 所示 ： 西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 23 （ a）型芯二維視圖 （ b）型芯三維視圖 圖 型芯 排氣結(jié)構(gòu)設計 排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題。在注射成型中，若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正常快速充模，同時氣體壓縮所產(chǎn)生的熱使塑料燒焦，在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下會滲入塑料制件內(nèi)部，造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展，對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴格。 在塑料熔體充模過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分 解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體，塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開設排氣槽排氣，利用推桿運動間隙排氣等。 由于本次設計中模具尺寸不大，本設計中采用間隙排氣的方式，而不另設排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。 脫模機構(gòu)的設計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑從成型零部件上脫出的機構(gòu)稱為脫模機構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機構(gòu)的導向和復位部件等組成。 脫模機構(gòu)的選用 原則 a. 使塑件脫模時不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）； b. 推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排； c. 推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂； d. 推桿的強度及剛性應足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形； 西安工業(yè)大學北方信 息工程學院畢業(yè)設計（論文） 24 e. 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀； 脫模機構(gòu)類型的選擇 推出機構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)，機動推出機構(gòu)，液壓和氣動推出機構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構(gòu)、套管推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)、推塊推出機構(gòu)、利用成型零部件推出 和多元件綜合推出機構(gòu)等。 本設計中采用推桿推