【正文】 e analysis of the injection possibility, the whole design of the mould and the design of the parts, the process have been finished chiefly with the help of software Pro/Engineer.The general processes of the design is: firstly, survey and draw the plastic, establish it’s 3D model by PRO/E。此外，設計中大部分分析計算都依靠設計軟件進行，手工需要完成的只是模具的結構形式選擇及計算校核，從而把設計工作從以往復雜繁瑣的計算過程中解放出來，借助于EMX，大大縮短了模具設計花費在創(chuàng)建、定制和細化模架部件以及模具組件上的時間，并且其3D 實體模型也隨著設計零件的更改而自動更新，從而使設計周期大為縮短，較好的保證了該模具的設計水平。本設計的最大特點是運用先進的設計理念，在3D實體模型環(huán)境下完成整個模具設計過程。整個設計過程主要借助PRO/ENGINEER（以下簡稱PRO/E）、MoldFlow等軟件完成。本設計的課題是塑料掛鉤座注射模具設計，塑件結構復雜，尺寸精度要求較高，模具設計具有一定的難度。塑料掛鉤座注射模具設計摘要注射模在機械、電子、航天航空、生物等領域及日用品的生產中得到了越來越廣泛的應用，但我國的塑料成形模具設計整體水平還較低，跟發(fā)達國家有很大的差距，主要表現在：模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴重、模具排氣不暢和型腔易損等。目前，我國的注射成型發(fā)展方向主要為提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平及CAD/CAE/CAM技術的應用范圍。設計內容分為以下三個方面：注射可行性分析、模具總體設計和模具零部件設計。該模具設計的過程為：（1） 對塑件實體進行測繪，同時在PRO/E中創(chuàng)建其3D模型，并用PRO/E的模型分析功能對其進行初步分析和計算；（2） 擬定型腔布局并選擇合適的注射機；（3） 利用PRO/E的模具模塊完成模具的模仁設計和澆注系統(tǒng)設計，在設計澆注系統(tǒng)時，運用MoldFlow軟件對塑件進行了最佳澆口位置分析和注射模流分析及模擬；（4） 用PRO/E注塑模設計專家（簡稱EMX）進行模架和模具各零部件的設計。從零件建模，到模具結構設計，以及最后的工程出圖，均通過PRO/E軟件完成；并且在設計過程中充分利用了PRO/E、MoldFlow的分析功能，進行了如澆注系統(tǒng)分析、注射模擬、開模動作檢測、干涉檢測等工作，以設計出最為合理的模具結構。本設計較好的實現了利用先進CAD/CAE/CAM技術對該復雜、精密塑件的設計。 then primarily analysis and figure up it using the analytic function of PRO/E。 next, making use of PRO/E’s module to plete the design of core and cavity as well as molding system, on which, software MoldFlow is used to do the analysis of the best gate location and the analysis and simulation of fluid。 pothook。 Pro/Engineer。在模具設計時，兩側的小孔可以使用小型心對插成型，沉孔及伸出塊位置也可使用小型心，而端頭的六角通孔必須設置側向分型抽芯機構，總體看來，該零件屬于較復雜程度。塑件的厚度檢測采用Pro/Engineer設計軟件的模型分析功能自動完成，如圖所示：【圖1－2】厚度檢測從塑件的壁厚上來看，壁厚的最大處為4mm左右，最小處小于1mm，壁厚差較大，但大多處在2－3mm的范圍之內，并綜合其材料性能，只要注意控制成型溫度及冷卻速度，零件的成型并不困難（如果條件允許，也可考慮修改其結構形式使壁厚趨向均勻）。綜以上分析可知，注射時在工藝參數控制較好的情況下，零件的成型質量很容易得到保證。 耐熱性佳、低溫安定性良好。 無毒性。因此，在成型時應注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應緩慢散熱，冷卻速度也不宜過快。型腔數量確定以后，便進行型腔的排布。以上這些問題又與分型面及澆口的位置選擇有關，所以在設計過程中，要進行必要的調整，以達到比較完善的設計。注射成形是先閉模以形成空腔，而后進料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔——型腔。型腔數目的決定與下列條件有關。4級的精密級塑件，最多一模四腔。從塑件成本中所占的模具費比例看，多腔模比單腔模具低。但是多腔模所使用的注射機大，每一注射循環(huán)期長而維持費較高，所以要從最經濟的條件上考慮一模的腔數。本設計根據制品的生產總量，確定一個經濟的型腔數量，其計算如下： A=ty/3600+anc/m（摘自《注塑模具設計要點與圖列》許鶴峰 陳言秋 編著 化學工業(yè)出版社）式中：m：制品的生產總量/個 A：成型每個制品所需費用，元/個 n：型腔數量，個 t：成型周期，秒 y：成型費用，元/時 c：單個型腔模具制作費，元/個 a：多個型腔模具制作費遞減率，% anc：模具費用，元然后假設型腔數量計算進行比較，求出A為最小值時的型腔數量，即為經濟數量。雖然模具的制造費用隨型腔數量的增加而增加，但不與型腔數量成正比，所以每增加一個型腔其制造費用有一個遞減率，遞減率由模具制造企業(yè)根據情況確定。在確定了型腔數目之后，就要進行型腔的排列方式設計?？紤]塑件帶側抽芯機構，現有兩種排列方式選擇：【圖2－1】 型腔布局－1所示，四個型腔采用軸對稱布置，這種布置方式由于塑件本身的梯形結構，可有效減少模具大小，降低模具成本，但這樣以來，模具四個方向各要布置一側抽芯機構，增加了模具設計及加工的難度：－1所示，這種方式采用平面對成布置，雖然不如第一種布局方式緊湊，但由于其一側各布置兩個型腔，故只有兩個方向需要設置抽芯機構，大大簡化了模具的設計。第三章 塑件相關計算及注塑機的選擇【圖3－1】 投影面積計算塑件的投影面積可以通過PRO/ENGINEER 的分析模塊直接得出,如圖3－1所示：由分析可得：注塑件投影面積S=*4≈4035mm2 體積及質量的計算也利用PRO/ENGINEER的分析模塊自動計算獲得（塑件密度由《塑料模設計手冊》表1－4查得：ρ=），如圖3－2所示： 【圖3－2】 體積及質量計算結果如下：體積 = +03 毫米^3曲面面積 = +03 毫米^2密度 = +00 公噸 / 毫米^3質量 = +03 公噸故注塑件的體積為： V≈4= 質量為： M≈＝（注：此處的塑件體積及質量都不包括澆注系統(tǒng)在內）考慮塑件的外形尺寸、型腔數量、注射所需壓力及其它綜合情況，查《塑料模設計手冊》附表8，初步選用注射機為XSXY60型，其主要參數如下：結構類型：臥式 理論注射量: 60cm3注射壓力：12200N/cm3鎖模力: 500kN最大注射面積:130cm2 最大模具厚度：200mm最小模具厚度：70mm噴嘴球半徑:12mm噴嘴孔直徑：4mm 查《塑料設計手冊》表1－4，聚碳酸脂的成型工藝參數可作如下選擇：成型溫度/℃：料桶溫度：后段：210240 中段：230280 前段：240285 噴嘴溫度：240250 模具溫度：90110注射壓力/MPa：80130第四章 分型面設計分開模具取出塑件的面稱為分型面，如何確定分型面位置，需要考慮的因素比較多。注射模有一個分型面或多個分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向，分型面的形狀有平面和曲面等。，但也有將分型面作減傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工困難，但型腔制造和制品脫模較易。，當制件的壁厚較大但內孔較小時，則對型芯的包緊力很小，常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內。根據本塑件的結構特點，為了方便塑件澆注后脫模、排氣、塑件的外觀質量等要求，主分型面的位置選擇如下圖所示：【圖4－1】 分型面第五章 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機的噴嘴射出后，到進入模具型腔以前所流動的一段路徑的總稱，主要應包括主流道、分流道、進料口、冷料穴等幾部分?！緢D5－1】進料口分析在澆注系統(tǒng)設計之前，我們首先要選定進料口位置，為選擇合適的進料口位置，采用MoldFlow Plastic Adviser分析軟件對塑料進行分析，以便得到最合適的進料口，分析結果如下圖所示：由MoldFlow分析結果不難看出，最佳的進料口位置應為塑件的中間部位，但考慮塑件結構因素，選定進料口為塑件上部圓弧形凹處，采用點澆口形式，又模具設計為一模四腔，并且綜合型腔布局，擬定澆注系統(tǒng)總體結構如下圖所示（對成布置）：【圖5－2】澆注系統(tǒng)主流道為直接與注射機的噴嘴連接的部分，一般為圓錐形，錐度為α＝2176。對于粘度較大的熔體也可考慮稍微增大錐角，此處的主流道錐角：α＝5176。但在具體設計時，一般根據經驗選取一合適的值做為主流道小端直徑d，～1mm左右，通常取d=3～6mm，查《型腔模具設計與制造》表3－5，當材料為PC，注射機最大注射量為60g時，選取d=5mm，故主流道各部分直徑如下圖所示（其中L需根據模板厚度確定）：分流道的設計原則即應使熔體較快地沖滿整個型腔，流動阻力小，熔體溫降小，并且能將熔體均衡地分配到各個型腔。綜合各方面因素考慮，此處分流道截面為梯形形式。【圖5－4】分流道經估算得第一級和第二級分流道的直徑分別為D1≈5mm,D2≈4mm，故各級分流道的尺寸如下圖所示：第三級分流道（即與進料口相連的那段分流道）設計為圓錐形，以便于脫模，其尺寸如圖5－5所示： 【圖5－5】分流道 進料口也稱澆口，進料口的形式也有很多種，此處采用的是點進料口的形式。這里我們直接查《塑料模設計手冊》表5－46，得d＝【圖5－6】儲料井此外，點進料口與分流道的連接需要通過一個儲料井，其具體形式如圖所示：冷料穴是為了防止冷料穴進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔,從而影響注塑成型和塑料件質量而開設的容納注射間隔所產生的冷料井穴,本設計中冷料穴開設在主流道的末端。定位圈直經D為與注射機定位孔配合直經，應按選用注射機的定位孔直經確定。定位圈一般采用45號鋼或Q275鋼。澆口套的材料為T硬度HRC45；定位圈的材料為45剛，硬度HRC50,其尺寸設計如下圖所示：【圖5－7】澆口套與定位圈在PRO/ENGINEER軟件模具模塊中進行分模及澆注系統(tǒng)創(chuàng)建后，即可自動產生鑄模件，也就是注射成型時包括澆注系統(tǒng)在內的注射件，為了能夠更好的分析塑件的注射成型性能，我們還