【導讀】的模具在保證塑件質量的前提下，還能實現(xiàn)大批量自動化的生產(chǎn)。該置物盒材料為熱。塑性聚氨酯，用此材料生產(chǎn)的置物盒具有超耐磨，耐曲折，防滑等特點。塑件的形狀有倒扣且在分型面之下，由于熱塑性聚氨酯材料彈性良好，為了。方便靈活，且易于機械加工，能實現(xiàn)自動化脫模，符合大批量生產(chǎn)需要。最后，利用Pro/E及其注塑模設計專家（）設計車用防滑手機座置物盒。模具，并闡述了利用Pro/E進行塑料模具設計的高效率特性。本設計是對我們所學課程知識進行一次綜合性復習與應用的訓練。做過程中，我們鍛煉使用Proe、AUTOCAD等CAD繪圖軟件的技巧。應的鍛煉，為未來工作適應期奠定堅實的基礎。

　　

【正文】 厚，故采用螺釘連接，這樣做能夠達到很好的緊固作用，如圖 44 所示。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 20 圖 44 模仁 (凸凹鑲塊 )的固定 型芯鑲件的設計 考慮到塑件的兩邊有開槽夾口，夾口兩邊各有四個圓弧倒扣，如果與凹凸成一體，將無法加工出來，此處必須做成鑲件形式，如圖 45 所示，而且鑲件參與推出運動，因此裝配如圖 46 所示 。 圖 45 型芯鑲件 圖 46 型芯鑲件連接固定 導向定位機構設計 由于型芯型腔都在動模板上，塑件形狀、型腔分布對稱，且無單向側壓力，所以采用直導柱導向 （如圖 47 所示） 便可以滿足合模導向及閉模后的定位。 圖 47 導柱、導套導向配合 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 21 推出機構設計 根據(jù)塑件的形狀特點，其推出機構可采用推桿推出。推桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件內(nèi)部型腔留下 頂出痕跡，但不影響塑件外觀，所以采用推桿推出機構。 推桿在完成塑件的推出動作后，為了進行下一次循環(huán)的注射成型，必須回到其初始位置，因此需要設置復位機構。因型芯鑲件參與二次推出，這里采用彈簧加復位桿復位，保證了型芯先于合模復位，不至于型芯被撞壞。 冷卻系統(tǒng)的設計 該塑件為大批量生產(chǎn) ,應該盡量縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。 TPU 是結晶型塑料，成型時需要充分冷卻，冷卻要均勻。因此，該模具的模仁開設冷卻水道，采用冷卻水進行循環(huán)冷卻。 冷卻水道直徑按經(jīng)驗取 10mm，水嘴采用外置型水嘴?？紤]到防止漏水，需要在動模模 仁框水道接口上加上密封圈，冷卻水道布置如圖 48 所示。 圖 48 冷卻水道布置 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 22 本章小結 本章主要介紹了模具設計方案設計，主要包括內(nèi)容：模具結構的確定、型腔的布置、成型零件的結構確定、導向定位結構的設計、推出結構設計及冷卻系統(tǒng)的設計。本模具的總體結構方案采用的是彈簧輔助式內(nèi)倒鉤的二次頂出、強制脫模結構的模具結構形式。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 1 5 主要零部件的設計計算 成型零件的成型尺寸計算 該塑件的材料是一種收縮范圍比較大的塑料，因此成型零件工作尺寸的計算均采用平均法。查有關資料 TPU 的收縮率為 %～ 2%,故其平均收縮率為： Scp=（ +2） % /2=%=,根據(jù)塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差 δz=Δ/3。 成型零件尺寸計算如表 51。 表 51 成型零件尺寸的計算 尺寸類別 塑件尺寸 計算公式 型腔或型芯工作尺寸 徑向尺寸 型腔 徑向 尺寸 0 ? ZxSLLL cpssm ?????? 0)( ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 型芯 徑向 尺寸 ? 0)( ZxSLLL cpSsm ?????? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? 軸 向尺寸 型腔 軸向 尺寸 0 ? 0)32(zcpSsm Shhh ?????? ? 0 ? ? 0 ? ? 型芯 軸向 尺寸 ? 0)32(zcpSsm Shhh ?????? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 2 成型零件材料的選擇 合理選擇制模材料，是模具設計人員的首要任務。 成型零部件指與塑料直接接觸而成型制品的模具零部件，如型腔、型芯、滑塊、鑲件、斜頂、側 抽等。成型零部件材料的選用原則是：根據(jù)所成型塑料的種類、制品的形狀、尺寸精度、制品的外觀質量及使用要求、生產(chǎn)批量大小等，兼顧材料的切削、拋光、焊接、蝕紋、變形、耐磨等各項性能，同時考慮經(jīng)濟性以及模具的制造條件和加工方法，以選用不同類型的鋼材。 根據(jù)塑件材料為熱塑性聚氨酯（ TPU），對制品外觀質量要求一般 ,需要長壽命、大批量生產(chǎn)的模具，經(jīng)查閱資料成型零件材料選用 P20 模具鋼。 P20 模具鋼 是一種模具焊材的型號，最早的是 P20，緊接著 P20H， P20Ni 相繼問世。 P20 鋼材適用于制作塑料模和壓鑄低熔點金屬的模具 材料。此鋼具有良好的可切削性及鏡面研磨性能。在 中國 廣泛應用，出廠硬度 HRC30~42，適用于大中型精密模具。為提高模具壽命達到 80 萬模次以上，可對預硬鋼實施淬火加低溫回火的加硬方式來實現(xiàn)。淬火時先在500600℃ 預熱 24 小時，然后在 850880℃ 保溫一定時間（至少 2 小時），放入油中冷卻至 50100℃ 出油空冷，淬火后硬度可達 5052HRC，為防止開裂應立即進行 200℃低 溫回火處理，回火后，硬度可保持 48HRC 以上。 模架的選擇 確定模架的類型 根據(jù)澆口和推出結構的特點，可選直澆口 A 型模架。 模架的尺寸確定 模仁的尺寸確定 型腔到模仁邊的距離 a 通常 25～ 30mm,本設計有模芯邊走冷卻水， a 可適當增加取 a=40mm。 產(chǎn)品（或型腔）之間的距離 b，無流道： b 一般取 15～ 25mm。型腔之間布置有流道： b? 可取 25～ 40mm，一般取 30mm。因此取 b=20mm， ??b 30mm 模仁尺寸 00 LB? 。 0B =2a+2w+b? =240+2100+30=310mm bl2a20 ???L =240+2155+20=410mm 00 LB? ＞ 200200 時， 必須做成拼塊結構。 動定模板的尺寸確定 由模仁尺寸 00 LB? ——查表 52 得 KB 和 KL 分別為 95mm、 60mm。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 3 圖 51 一 模四腔模架核心尺寸 L= KLL 20 ? =410+260=530，取標準值 550mm。 由表 52 得 動、定模板的尺寸 BL 分別為 500mm、 550mm。 表 52 模仁框到動、定模板邊的尺寸 B KB 0B KL L 150 35 80 35 L = KLL 20 ? 200 45 110 40 250 55 140 45 300 65 170 50 350 65 220 55 400 75 250 55 450 85 280 60 500 95 310 60 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 4 圖 52 模板部分厚度尺寸 A:模穴深度 B:模仁加強的 厚度 C:模仁厚度 D:模板加強厚度 E:母模仁厚度。 模板部分厚度尺寸確定： 1） 產(chǎn)品至模仁上表面厚度 B 與冷卻水孔的布置及制品的平面投影面積有關 ,冷卻水孔邊到型腔的距離取，或取 10~15mm(d 為冷卻水道的直徑 )。 用 Pro/E 軟件對塑件分析得塑件平面投影面積為 2cm ，由表 53 得 B可取 45mm，冷卻水道的直徑為 12mm。 表 53 冷卻水道的直徑的選取 制品平面投影面積（ 2cm ） B(mm) d(mm) 40 20～ 25 （ 20） 6 40～ 77 25～ 32 （ 30） 8 77～ 116 32～ 38 （ 35） 10 116～ 154 38～ 50 （ 45） 12 154～ 192 44～ 64 （ 50） 16 193 50～ 76 （ 60） 20 2） 模板加強厚度 D 動模板開框背后厚度 D,主要承受來自型腔的注射壓力，由于采用可選直澆口 A型模架，注射壓力由支撐板承受 , 模仁至動模板下表面的厚度 D 可取經(jīng)驗值 35mm。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 5 綜上所述，動模板的總體尺寸為 BLH,其中 B=500mm， L=550mm， H=100mm，選用 A1 型模架，標記為 ： A150055088Z1(GB/T125552021)。 本章小結 本章主要介紹了主要零部件的設計計算和模架的選擇，經(jīng)過這章的計算模具的總體結構尺寸出來了，為畫模具裝配圖及零件圖 提供依據(jù) 。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 6 6 注射機有關參數(shù)的校核 模具閉合高度的校核 查塑料模具的標準標準手冊得 :組成模具閉合高度的模板及其他零件尺寸： 定模座板 H1=35mm 定模板 H2=50mm 動模 板 H3=100mm 支撐板 H4=60mm 墊塊 H5=130mm 動模座板 H6=35mm 則該模具閉合高度為 ： H= 654321 HHHHHH ????? =35+50+100+60+120+35=410mm 由于 SZ1000/300 型注射機所允許的模具最小厚度 Hmin=340，模具的最大厚度Hmax=650mm ，而 計算得模具閉合高度 H=410mm ， 所以模具閉合高度滿 足Hmin≤H≤Hmax 的安裝條件。 模 具安裝部分的檢核 該模具的外形最大部分尺寸為 600mm550mm， SZ1000/300 型注射機模板最大安裝尺寸為 760mm700mm，故能滿足模具安裝的要求。 開模行程的校核 注射機的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，注射機的最大開模距離為 S=650mm，本模具為單分型注射模，校核關系 ：S=650＞ H1+H2+a+(5～ 10)=20+20+85+10=135mm 故該注射機的開模行程滿足要求。 式中 H1—塑件所用的脫模距離， mm。 H2—塑件的高度， mm； a—取出澆注系統(tǒng)凝料所需的長度， mm。 鎖模力的校核 鎖模力的校核公式 ： mKApF? (61) 式中 F 一 注射機的額定鎖模力， kN A 一制件和流道在分型面上的投影面積之和 ， cm2 mp 一 型腔的平均壓力 ， MPa K 一 安全系數(shù)，通常取 ~。 代入數(shù)據(jù)得 : m ?????? ， 滿足要求。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 7 注射壓力的校核 注射壓力的校核公式 ： 0max pKp 、? (62) 式中 maxp 一 注射機的額定注射壓力， MPa 0p 一 注射成型時的所需用的注射壓力， MPa 39。K 一 安全系數(shù) 。 TPU 的注射壓力一般為 20~110MPa,取 70 MPa。 代入數(shù)據(jù)得： aa0 MP1 5 ????‘ ， 滿足要求。 最大注塑量的校核 在一個注射成型周期內(nèi)，注射模具內(nèi)所需的塑料熔體總量（ im ）與模具澆注系統(tǒng)的容積和型腔容積有，其值用下式計算： im =N sm + Jm (63) 式中 N—型腔數(shù)量 ， sm —單個制品的質量或體積， g 或 3cm ， Jm —澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質量或體積， g 或 3cm ， 已知 N= sm = 3cm ，經(jīng)估算 Jm ≈20 3cm ，則 im ≈302 3cm 。 綜上所述， SZ1000/300 型注塑機的額定注射量為 1000 3cm 〉 im ，滿足模具要求。 本章小結 本章主要介紹了注射機有關參數(shù)的校核， 綜上所述：選取 SZ100/60 型螺桿式注射成型機完全符合本模具的使用要求 。 桂林理 工大學本科畢業(yè)設計論文 1 7 基于 Pro/E、 MEX 模具設計 Pro/Engineer 操作 軟件 是美國參數(shù)技術公司（ PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。 Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的 三維造型 軟 件 領 域 中 占 有 著 重 要 地 位 。 Pro/Engine 作為當 今世界 機械CAD/CAE/CAM 領 域 的 新 標 準 而 得 到 業(yè) 界 的 認 可 和 推 廣 ， 是 現(xiàn) 今 主 流 的CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設計領域占據(jù)重要位置。 EXPERT MOLDBASE EXTENSION,模具 專家系統(tǒng)擴展是在 Pro/E 軟件 平臺上進行 模具設計 的 ，是 PTC 公