1、重慶三峽學院畢業設計（說明書）設計(論文)題目 傘柄頭注塑模具設計 院 系 機械工程學院 專 業 機械設計制造及其自動化 年 級 2011級機械2班 學生姓名 胡華 學生學號 201107024239 指導教師 職稱 完成畢業設計（論文）時間 2015 年 5 月目錄目錄第一章 緒論11.1 塑料的功用11.2 塑料模具的功能11.3 傘柄頭塑料模具的設計及其目的1第二章 塑料件幾何尺寸及工藝22.1 塑料件二維圖22.2 孔的位置設計32.3 加強肋的設計32.4 內螺紋設計42.5 三維傘柄頭42.6 塑料件的材料及工藝特征5第三章 注射機選擇53.1塑料件的體積質量計算。53.2 注射機

2、的選用6第四章 分型面的設計74.1分型面的形式74.2 分型面的數量84.3分型面選擇原則84.4 塑料件分型面設計8第五章 澆注系統95.1澆注系統設計原則95.2澆注系統的布置95.3 主流道的設計95.4分流道的設計105.5澆口的設計115.6冷料井的設計115.7點澆口澆注系統二維圖125.8 排氣系統的設計125.9 模具溫度控制12第六章 成型零件的工作尺寸計算136.1 影響工作尺寸的因素146.2 凹模的工作尺寸計算146.2.1 凹模的徑向尺寸計算公式:146.2.2 凹模的深度尺寸計算公式:156.3 凸模的工作尺寸計算156.31 凸模的徑向尺寸計算公式:156.3.

3、2 凸模的高度尺寸計算公式:166.4 螺紋型芯的尺寸計算166.5螺距工作尺寸計算16第七章 模架的選擇17第八章 導向機構設計188.1 導柱的結構技術要求188.2 導套結構技術要求18第九章 脫模機構設計1891螺紋型芯脫模1891.1 螺紋型芯脫模機構設計199.1.2旋出螺紋塑件的扭矩計算：199.2脫模力計算：209.2.1復位桿的強度計算209.2.2復位桿壓力校核21第十章 注射機參數校核2110.1最大注塑量校核2110.2 注射壓力校核2210.3 鎖模力的校核2210.4 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核2210.41模具閉合高度長寬尺寸與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合

4、:2210.4.2模具閉合高度校核:22104.3 開模行程校核23第十一章 模具的裝配2311.1 裝配工藝概念2311.2 裝配順序24第十二章 結論25參考文獻26致謝語27傘柄頭注塑模具設計胡華重慶三峽學院 機械工程學院 機械設計制造及其自動 2011級 重慶萬州 404000摘要模具被人們稱為“工業之母”。通過模具，能夠將原材料加工成為各種各樣的形狀，以滿足不同部門，行業，單位的需要。隨著社會工業化發展越來越迅速，人們對模具的需求量越來越大，對其質量與生產效率越來越嚴格。塑料具有密度小，但強度高，在耐腐蝕性和絕緣性能上面具有很好的優越，在很多方面能夠代替金屬。塑料的注射成型，是塑料制

5、品成型的一般方法。塑料經料筒進入注射機，對原料進行加熱，使其高溫融化，成為粘稠的流體，之后在柱塞或螺桿作為加壓工具，使其通過注射機的噴嘴高壓注入注塑模具的型腔之中。經過模具冷卻系統輔助塑料冷卻，凝固。在脫模機構的幫助下，從模具之中脫落，此時已經形成了想要的形狀與功能的塑料件。折疊式雨傘手柄是屬于塑料制件，可以通過注塑模具將其注射成型。以達到支撐傘體的目的。甚至精心設計可達到手感舒適，美觀的效果。且可通過注射成型工藝，可大批量的復制生產，經濟又有效率。關鍵字：模具 注塑 傘柄 2015屆機械設計制造及其自動化專業畢業設計（論文）第一章 緒論1.1 塑料的功用絕大部分塑料是以合成樹脂為主要的成分，

6、并在其中加入了，如：穩定劑，著色劑，增塑劑等添加劑，以用來改善塑料的性能。塑料具有密度小，但強度高，在耐腐蝕性和絕緣性能上面具有很好的優越性能，并且有些塑料還有優異的防震抗沖的能力。由于這些性能使之塑料在機械，儀表，包裝，日用品中頻繁的出現。當然塑料也有一些缺點，雖然塑料的比強度高，但相比與鋼之類的金屬材料還是要差了一些，使之在某些剛性要求嚴格的地方，不能使用塑料。其次塑料的熱導率不如金屬，在長期的較高溫度下，塑料會漸漸的產生塑性流動，出現變形。再就是塑料易燃燒，會出現超出意料的火災。1.2 塑料模具的功能原材料，注射機，成型模具是將塑料加工成制品的三個要素。合理的加工工藝，先進的注射模具和高

7、效的設備是塑料模具實現工藝要求，精美的造型，達到預想中的效能的關鍵。1.3 傘柄頭塑料模具的設計及其目的本設計塑料件為折疊式雨傘手柄頭。尺寸中等，其外側為有微微起伏的圓柱，不僅美觀舒適，也在脫螺紋機構中起止轉功能。內側由凹凸臺，加強肋以及粗螺紋組成。在模具的設計之前，翻閱了大量的相關資料文獻。比如張維合老師編著的注塑模具設計的實用教程，朱光力老師的塑料模具設計，大連理工大學工程圖學教研室編著的機械制圖等資料文獻，對模具設計有了深一步的了解。之后通過對傘柄頭尺寸的設計，塑料的材料的選用，型腔的布局，注射機的選擇，設計澆注系統，計算凹凸模的尺寸，推出機構的設計，螺紋型芯的電機旋轉脫模的機構設計，裝

8、配圖等相關的圖紙的制作。完整的設計出傘柄頭的注塑模具的結構設計。通過傘柄頭注塑模具設計。使提高技術資料的收集、整理、編譯及其運用能力；使培養消化、鞏固和加深所學的專業知識，掌握塑料模具的設計步驟和方法；使提高使用國家標準，設計手冊，模具圖冊的能力。通過對傘柄頭注塑模具的設計，在制圖的過程中，更加深對SolidWorks,UG, Auoto CAD等專業軟件的運用。第二章 塑料件幾何尺寸及工藝2.1 塑料件二維圖圖2.1傘柄二維圖塑料件為折疊式雨傘手柄。其外側為有微微起伏的圓柱。內側由凹凸臺，加強肋以及M16的粗螺紋組成。該塑料件尺寸中等，多數為曲面特征。雨傘手柄的壁厚為2mm。因為塑料件上的轉

9、角處是應力集中處，易產生應力開裂。所以才有圓弧過渡，避免應力集中，提高強度，并且改善流動狀況，利于充滿型腔，也方便脫模。2.2 孔的位置設計圖2.2 孔的位置設計雨傘手柄頭底端上有繩索孔。其直徑為4mm，離圓心距離為14mm（即繩索孔邊與手柄頭外端相距4mm）。2.3 加強肋的設計a=0.5-1.5L=(2.5-5)HT=(0.4-0.75)HR=(0.25-0.4)H圖2.3 塑料件加強肋的形狀和尺寸設計 根據圖2.3所示的塑料件加強肋的形狀和尺寸設計。該手柄頭的加強肋選用尺寸：H=2mm，a=1，L=19mm，T=1.4mm，R=0.5mm2.4 內螺紋設計 傘柄中心承載著是雨傘的重心。內

10、螺紋鏈接著傘柄與雨傘主體。為了讓凹凸臺的壁厚與整體壁厚均勻。所以采用M16的粗螺紋，小徑d1=13.835mm，螺距P=2mm。2.5 三維傘柄頭 圖2.4三維圖形2.6 塑料件的材料及工藝特征該傘柄頭塑料件選用的材料為ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)典型應用范圍：汽車（儀表盤，工具艙門，車輪蓋，反光鏡等）,電冰箱，大強度工具（吹風機，攪拌機，食品加工機，割草機等），電話機殼體，打字機鍵盤，娛樂用車輛（如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車）等。1、注射工藝條件：干燥處理（ABS材料具有吸濕性，在加工之前進行干燥處理）。建議干燥條件，為8090C下最少干燥2h.材料濕度保證小于0.1%。 2、

11、融化溫度：210280C；建議溫度245C。3、模具溫度：2570C。模具溫度將影響塑料件表面粗糙度，溫度較低將導致表面粗糙度值大。4、注射壓力：50100Mpa。5、注射速度：中高速度。6、化學和物理特征：ABS是由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三種化學單體合成。丙烯晴高強度，熱穩定性及化學穩定性；丁二烯具有堅韌性，抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，較低的表面的粗糙度值及高強度。三種單體的比例不同，ABS所表現出來的特性也有些變化。這樣就會產生了上百種不同品質的ABS材料，使之在商品的設計更加的靈活多變。具有了不同的特性，例如：從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的表面粗糙度值和高溫扭曲特性等。ABS材料具

12、有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優異的尺寸穩定性以及很高的抗沖擊強度。7、成型收縮率：0.3%0.8%。密度:1.04-1.8g/cm3。第三章 注射機選擇3.1塑料件的體積質量計算。圖3.1 傘柄三維圖通過UG軟件的“分析測量體”，可知:塑料件的體積 V=15924.7mm3澆注系統的體積 V澆=3921.455mm3ABS密度：1.04-1.8g/cm3。取密度1.05 g/cm3.塑料件的質量 m=15.9247 x 1.05=16.72 g澆注系統的質量 m澆=3.921455 x 1.05=4.12 g 3.2 注射機的選用 注射機的大小應與模具的大小相匹配。注射機過小，不能保

13、證正常生產，以至于不能產生出優良合格的塑料件；注射機過大，運轉費過高，而動作緩慢，增加塑料件的生產成本；在選用注射機時，主要參數有，公稱注射量，注射壓力，鎖模力，注射速度，塑化能力，合模裝置基本尺寸，開合模速度，空循環時間等。 公稱注射量：是指在對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。 注射壓力：為了克服熔料流經噴嘴，澆流道時的流動阻力，螺桿（柱塞）對熔料必須施加足夠的壓力，我們將這種壓力稱為注射壓力。 鎖模力: 模力是指注射時為克服型腔內熔體對模具的漲開力，注射機施加給模具的鎖緊力 。注射速度：為了使熔料及時充滿型腔，熔料必須有一定的流動速度。合模裝

14、置基本尺寸：包括模板尺寸，拉桿空間，模板間最大開距，動模板的行程，模具最大厚度和最小厚度等。塑化能力：單位時間內所能塑化的物料量，塑化能力應與整個成型周期配合協調，若塑化能力高而機器的空循環時間長，則不能發揮塑化裝置的本領，反之則會加成長周期。開合模速度：為使模具閉合時平穩，以及開模，推出制件時不使塑料件損壞。要求模板在合模時從快到慢，開模時從慢到快，在到停止。空循環時間：在沒有塑化，注射保壓，冷卻，取出制件等動作的情況下，完成一次循環所需要的時間。 通過傘柄頭塑料件的尺寸大小，ABS材料的特征，查國產注射機主要參數表，選用注射機sz-125/90.表 3.1 注射機sz-zy125/90參數

15、螺桿直徑/mm注射容量/cm3注射壓力/MPa注射速率/g.s-1塑化能力/（kg.h-1）注射方式401251167235螺桿式鎖模力/KN移模行程/mm拉桿間距/mm最大模厚/mm最小模厚/mm合模方式900300260x290300200肘桿頂出行程/mm頂出力/KN定位孔徑/mm噴嘴移出量/mm噴嘴球半徑/mm系統壓力/MPa1801510020106噴嘴直徑/mm電動機功率/kw加熱功率/kw外形尺寸/m x m x m重量/t注射重量/g41553.4xo.8x1.643.5114第四章 分型面的設計分型面是模具上用于取出塑料件或澆注系統中凝料的可分離的接處面。4.1分型面的形式

16、按分型面的位置分為垂直于注射機開模方向分型面；平行于開模方向分型面；傾斜于開模方向分型面。按分型面的形狀分為平面分型面；曲面分型面；階梯形分型面。4.2 分型面的數量1）常見單分型面模具只有一個與開模方向垂直的分型面。2）有時為了取出澆注系統凝料，需增加一個取出凝料的輔助分型面。3）對于有側凹凸過側孔的塑料件，采用平行開模方向的瓣合模式分型面，開模時先使動模與定模分開，然后瓣合模面分開。4.3分型面選擇原則基本原則是保證塑料件的質量，能簡化模具的結構和能夠使塑料件脫模。1） 分型面便于脫模和簡化模具。2） 分型面應不影響外觀，能盡量消除修整溢料邊。3） 分型面應保證塑料件的尺寸精度。、4） 分

17、型面選擇應便于模具零件的加工。5） 分型面應盡量與凝料末端重合，有利于排氣。6） 分型面的選擇應與注射機相結合考慮。4.4 塑料件分型面設計 該塑料件采用一模兩腔，模架為三板模。在結合分型面選擇原則，不影響塑料件外觀和注射壓力的平衡，綜合考慮： 有兩個分型面，其一是動定模之間的分型面（如圖4.1 A-A）。另外一個是推料板與定模板之間，用于取出凝料的輔助分型面(如圖4.1 B-B)。 分型面的位置皆分為垂直于注射機開模方向，分型面的形狀分皆為平面分型面。圖4.1 分型面第五章 澆注系統澆注系統的作用是將塑料熔體順利充滿模腔深處，以獲得外形輪廓清楚，內在質量優良的塑料制件。因此，要求沖模過程快而

18、有序，壓力損耗小，熱量散失小，排氣條件好，澆注系統凝料易于制品分離與切除。澆注系統主要有主流道，分流道，澆口，冷凝井等組成。5.1澆注系統設計原則1）澆注系統與塑料件一起在分型面上，應有壓降，流量和溫度分布的均衡布置。2)盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短充模時間。3）選擇澆口位置時應避免產湍流和渦流以及噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補縮。4）避免高壓融體對型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移； 5)澆注系統凝料脫出方便可靠，易于塑件分離或切除整修容易，且外觀無損傷； 6)熔和縫位置須合理安排，必要時配置冷料井獲溢料槽； 7）盡量減少澆注系統的用料量； 5.2澆注系統的布置在一模多腔的澆注系統中

19、，分流道的布置有非平衡式和平衡式兩種。非平衡式：是主流道末端到各個型腔分流道長度各不相等。為達到平衡充模，需將澆口尺寸按距主流道進行修正。此布置保證了流程短，但難以保證制件的質量一致。平衡式：主流道末端到各個型腔分流道的長度，斷面形狀，尺寸大小對應相等。這種布置可使塑料件的熔體均衡充滿各個型腔。這樣一起出模的塑料件的質量和尺寸精度一致性很好。但，有時分流道較長。該雨傘手柄頭塑料件選用平衡式布置。5.3 主流道的設計圖5.1 主流道二維圖主流道的尺寸直接影響了塑料件熔體的流動速度和充模時間，甚至塑料件的內在質量。主流道與噴嘴接觸處一般做成凹球形，主流道凹球與噴嘴凸球應嚴密貼合。所以要滿足以下要求

20、：1）主流道凹球半徑r1=噴嘴凸球半徑r+（1-2）mm。2）凹球深度為35mm。3）流道小端直徑d1=噴喉直徑d+(0.5-1)mm。4）大端直徑D=d1+2Ltan(a/2),而流道長度L由推料板的厚度確定，盡量可能短。根據注射機sz-125/90。查得注射機主要參數表。可知：噴嘴凸球半徑r=10mm噴喉直徑d =4mm 取主流道凹球半徑比噴嘴凸球半徑大1mm,流道小端比噴喉直徑大0.5mm。所以有：主流道凹球半徑r1=10+1=11mm流道小端直徑d1=4+0.5=4.5mm且：主流道應該有一定的傾斜角a，便于凝料的取出。一般取值范圍2-6。該主流道a取值為2。主流道的長度，根據選擇的模

21、架，取值為47mm。所以主流道的大端：D=d1+2Ltan(a/2)6mm5.4分流道的設計分流道的截面形狀有：圓形，半圓形，矩形，梯形，U型。從壓力的傳遞角度考慮，應選用較大的流道截面積；而從減少散熱考慮應有較小的比表面S（即分流道的表面積與體積之比）。相比而言，圓形分流道截面的比表面較小，所以塑料件的分流道截面選用圓形。分流道截面尺寸可由經驗公式做初步估計:d2=0.2654m1/2l1/4公式中，d2為圓形分流道姐截面直徑，m為塑料件的質量，l為分流道的長度（根據一模兩腔的設計，l取值為47mm）。經過計算，初步估計主分流道的截面直徑：d2=4.8mm。本次設計的d2取值為5mm。且分流

22、道常用尺寸為（4）.5.（6）.7.（8）.9.（10）.（12）。次分流道（第二分流道）一般比主分流道(第一分流道)小一個等級。(注意：括號尺寸為最常用尺寸。)所以，次分流道（第二分流道）選用3mm。5.5澆口的設計澆口的作用是使分流道的熔體產生加速。分流道的類型按模架的類型可分為：1）直澆口：直接澆口，普通澆口，潛伏澆口。2）點澆口：點澆口，點澆口轉普通澆口，潛伏式澆口。本次設計用的是三板模，宜選用點澆口。熔體從傘柄頭塑料件底端的中心注入到型腔。圖5.2澆口尺寸設計5.6冷料井的設計在注射機末注射前，噴嘴最前端的熔料溫度低，容易形成冷凝料，為了防止這部分冷凝料進入型腔而對塑料件造成影響。在

23、流道的末端和各個分流道轉向位置開設空穴，用來存儲冷凝料。通常冷凝道長度為澆道直徑的1.5-2倍。本次設計選用冷凝道長度為澆道直徑的2倍。所以冷凝道長度為10mm。5.7點澆口澆注系統二維圖圖5.3點澆口澆注系統二維圖5.8 排氣系統的設計塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的空氣, 除此以外, 塑料熔體會產生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則, 被壓縮的氣體產生高溫,會引起塑件局部碳化燒焦, 或使塑件產生氣泡, 或使塑件熔接不良引起強度下降, 甚至充模不滿等。因為本設計中分型面處于熔體的流動末端，有利于將型腔中的氣體排出去，所以選擇在分型面一側開設排氣槽排氣。一級排氣

24、槽深度0.1mm,長度4mm；二級排氣槽深度0.5mm。5.9 模具溫度控制模具溫度要求在80°C 以上時, 模具就要有加熱裝置。但大多數熱塑性塑料, 模具上不需設置加熱裝置。為了縮短成型周期, 需要對模具進行冷卻, 常用水對模具進行冷卻。冷卻水孔的設計原則(1 ) 冷卻水孔數量應盡可能的多, 孔徑盡可能的大。冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應為冷卻水道直徑的1 倍2 倍(通常12mm15mm) , 冷卻水道之間的中心距約為水孔直徑的3 倍5 倍。水道直徑一般在8mm 以上。(2 ) 冷卻水孔至型腔表面的距離應盡可能相等。當塑件壁厚均勻時, 冷卻水孔與型腔表面的距離應盡可能處處相等, 當

25、塑件壁厚不均勻時, 應在厚壁處強化冷卻。(3 ) 澆口處要加強冷卻。(4 ) 冷卻水孔道不應穿過鑲塊或其接縫部位, 以防漏水。(5 ) 冷卻水孔應避免設在塑件的熔接痕處。(6 ) 進出口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側, 通常應設在注塑機的背面。第六章 成型零件的工作尺寸計算 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。圖6.1 型腔三維圖圖6.2 型芯三維圖6.1 影響工作尺寸的因素1 ) 塑件收縮率的影響。由于塑料熱脹冷縮的原因, 成型冷卻后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。2) 凹、凸模工作尺寸的制造公差影響。它直接影響塑件的尺寸公差。

26、通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的1/ 31/ 6。3 ) 凹、凸模使用過程中的磨損量及其他因素的影響。生產過程中的磨損以及修復會使得凸模尺寸變小, 凹模的尺寸變大。因此, 成型大型塑件時, 收縮率對塑件的尺寸影響較大; 而成型小型塑件時, 制造公差與磨損量對塑件的尺寸影響較大。6.2 凹模的工作尺寸計算凹模是成型塑件外形的模具零件, 其工作尺寸屬包容尺寸, 在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。所以, 為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要,在設計模具時, 包容尺寸盡量取下限尺寸, 尺寸公差取上偏差。具體計算公式如下:6.2.1 凹模的徑向尺寸計算公式:L = L塑( 1 +

27、 k) - (3/ 4 )+式中: L塑 塑件外形公稱尺寸;k 塑料的平均收縮率; 塑件的尺寸公差; 模具制造公差, 取塑件相應尺寸公差的1/ 31/ 6。根據表6.1，尺寸公差選用：0.6mm。制造公差取尺寸公差的1/6。所以：L=44x（1+0.0055）-(3/4) × 0.6】+0.6x(1/6) =43.790+0.1表6.1 線性尺寸的極限偏差數值（摘自GB/T 1804-2000） （mm） 本次設計，塑料件選用公差等級:中等m，平均密度k=(0.3%+0.8%)/2=0.55%6.2.2 凹模的深度尺寸計算公式:H = H塑(1 + k) (2/ 3 )+式中: H塑

28、 塑件高度方向的公稱尺寸。所以：H=40x(1+0.0055)-（2/3）×0.6+0.1=39.820+0.16.3 凸模的工作尺寸計算凸模是成型塑件外形的, 其工作尺寸屬被包容尺寸, 在使用過程中凸模的磨損會使被包容尺寸逐漸的減小。所以, 為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要, 在設計模具時, 被包容尺寸盡量取上限尺寸, 尺寸公差取下偏差。:6.31 凸模的徑向尺寸計算公式:l = l塑( 1 + k) + (3/ 4 ) - 式中: l塑 塑件內形徑向公稱尺寸。所以：l=40×(1+0.0055)+(3/4) ×0.6 -0.1 =40.670-0

29、.16.3.2 凸模的高度尺寸計算公式:h = h塑( 1 + k) + ( 2/ 3) 式中: h塑 塑件深度方向的公稱尺寸。所以：h=38×(1+0.0055)+(2/3) ×0.6 0。1=38.610 0。16.4 螺紋型芯的尺寸計算d大= d塑大( 1 + k) + d中= d塑中( 1 + k) + d小= d塑小( 1 + k) + 式中:d大螺紋型芯的大徑尺寸;d中螺紋型芯的中徑尺寸;d小螺紋型芯的小徑尺寸;d塑大塑件內螺紋的大徑公稱尺寸;d塑中塑件內螺紋的中徑公稱尺寸;d塑小塑件內螺紋的小徑公稱尺寸;塑件內螺紋的中徑公差，可取中徑制造公差值的5倍;螺紋型芯

30、中徑的制造公差值, 查表取0.03；d大=16×1.0055+0.15-0.03=16.240 0.03d中=14.701×1.0055+0.15-0.03=14.930 0.03d小=13.835×1.0055+0.150.03=14.060 0.036.5螺距工作尺寸計算P = P塑(1 + k) ±/ 2式中: P塑塑料螺紋制件螺距的公稱尺寸;螺距的制造公差值。(見表6 -2,取0.03)P螺紋型環或螺紋型芯的螺距尺寸。所以：P=2×1.0055+0.03/2= 2.011±0.015 表6 -2 螺紋型芯或型環螺距的制造公差

31、（mm） 第七章 模架的選擇模架的選用與塑件的尺寸大小、形狀、批量生產的多少、個人的風格等許多的因素來決定的。塑料注射模標準有兩種，為GB/T12556.11990塑料注射中小型模架，和GB/T12555.112555.15-1990塑料注射模大型模架。由于塑料模具的迅速發展，全國形成了自己的標準。該設計的模架選擇采用龍記標準模架。本次模具設計準備用三板模。三板模有細水口和簡化細水口。這里用細水口模架。該設計所選用的模架的型號為：DBI -2025-A63-B42-C80 圖7.1 模架三維圖第八章 導向機構設計導柱與導套的配合為間隙配合，公差配合為H7/f7。合模時，應保證導向零件先于型芯接

32、觸。所以導柱導向部分的長度要比凸模高出812cm。8.1 導柱的結構技術要求1）形狀:導柱前端做成或是圓角，或是半球形，或是錐臺形，以便于讓導柱順利進入導套。并且導柱的表面有凹環，有潤滑油，目的是減少導柱與導套的摩擦力。2) 材料:導柱要強度高，耐磨，韌性好。用表面滲碳淬火處理的20鋼，硬度為5055HRC。導柱的固定和導向部分的粗糙度分別為0.8，0.4um。3）公差與配合:導柱與固定板，與導套的配合分別為H7/k6,H7/f7。4）導柱與導套容易磨損，要有潤滑油。8.2 導套結構技術要求1）形狀：導套前端做成倒圓角，便于導柱進入。導向孔為通孔，便于其中的氣體排出。2）材料：用與導柱相同的材

33、料，或銅合金等耐磨的材料，但硬度要稍微低于導柱硬度，防止導柱導套磨損拉毛。固定形式及配合:直導套H7/r6過盈配合鑲入模板，增加牢固。其他導套過渡配合H7/m6，導套固定和導向部分的粗糙度分別為0.8，0.4um。第九章 脫模機構設計 在塑料件在模具中由融體固化成型，待到穩定后，就需要從動定模板的分型面中將塑料件取出來。需要設計脫模機構，根據傘柄頭的結構，需要用兩種脫模的方法:91螺紋型芯脫模若用內螺紋強行脫模方式，則需要滿足公式：伸長率=(螺紋大徑-螺紋小徑)/螺紋小徑AA:取決于塑料件品種，該傘柄材料ABS的A值為8%。因為: 伸長率=（16-13.835）/13.8358%所以不宜選用強

34、行脫模方式。91.1 螺紋型芯脫模機構設計 用氣動馬達自動旋轉螺紋，因為設計傘柄頭時，傘柄頭外側有起伏，可以起到停止轉動作用，使其塑料件脫離螺紋。這種運用電機自動旋轉脫模的方式，能夠生產效率高，勞力強度小，容易實現自動化生產，能大批量生產。但制造成本高，結構復雜。9.1.2旋出螺紋塑件的扭矩計算：M=rfTF=(4EtrmLfT)/(S cos)式中： E為塑料抗拉彈性模量，取2x104N/cm2；為塑料的成型收縮率，取0.55%。t塑料螺紋制件的平均厚度（t=R-rm）。R為塑料內螺紋的外半徑，取1.6cm。rm為螺紋型芯的中半徑。L螺紋型芯的有效長度。fT為摩擦因素，取0.4。為螺紋形狀因

35、素。由表9.1可知，取0.231。表9.1螺紋類型普通螺紋梯形螺紋矩形螺紋 鋸齒螺紋形狀因子/cmh/cosah/cosa+(S/2-htana)h+S/21.078h+eS為螺距。為螺紋升角：2.5o。經計算，螺紋塑件的扭矩M=24 N.m可選用上海鵬杰精密機械制造有限公司的PJ40R180W單向氣動馬達：功率180w，扭力24.6。圖9.1 氣動馬達9.2脫模力計算：Q=Ap(f cos-sin)式中：A-塑料抱緊型芯的面積。p-塑料件收縮率產生單位面積上的正壓力，一般取7.811.8Mpa;f-摩擦系數。一般取0.10.2；-脫模斜度，0，51.50；取值：A=6186.5mm2, p=

36、10MPa; f=0.1; =10所以：Q= Ap(f cos-sin) =6186.5×10-6 x 1×107(0.1×cos10-sin10)=5072.9 N9.2.1復位桿的強度計算 復位桿的直徑：根據壓桿穩定公式，可得復位桿直徑為：d=64×(2L)2Q/（3nE）1/4 式中：d-圓形復位桿直徑mm；L-復位桿長度，根據所用模架，取130mm;n-復位桿數量，取4根；E-復位桿鋼的彈性模量，E=2.1×105N/mm2;Q -總脫模力。d = （64×2602×10145.8)/(3.143×2.1&

37、#215;105) 1/4=9.1mm9mm9.2.2復位桿壓力校核 查找塑料模設計手冊式5-98:=(4Q)/( nd2)s 屈服應力s取值235N/mm2即: = (4×10145.8)/(4×3.14×92)=39.9 N/mm2s所以只要復位桿直接不小于9mm，復位桿穩定性合格。第十章 注射機參數校核經過前面模具的一系列的設計，本章將對選用的注射機XS-ZY125/900的參數進行校核，以證實所選用的注射機可行。10.1最大注塑量校核  在通常的情況下，傘柄頭塑料件的的體積或是質量，加上澆注系統冷凝料的體積或者是質量之和，應該不大于80%的注射機

38、最大注塑量。即: 80%V注V塑+V澆或者 80%注M塑+M澆這里，XS-ZY125注射機最大的注塑量為125cm3 。一個傘柄塑料件的體積V塑為15.9247 cm3 。經UG軟件測得，冷凝料的體積V澆為3.921455cm3 。因為 125 × 80%15.9247×2 + 3.921455所以，選用的注射機注塑量滿足注塑要求。10.2 注射壓力校核 因為ABS的注射壓力:50100MPa 而XS-ZY125注射機的注射壓力為119MPa。大于ABS注射壓力，所以注射機的射壓力滿足要求。10.3 鎖模力的校核在注射機的高壓注射下，熔融的塑料會在分型面上產生一個脹開分型面

39、的力量，稱為脹型力。其大小等于塑料件我澆注系統在分型面上的投影面積之和，在乘以型腔的壓力。其計算公式為： 脹型力（F）=面積之和（A）x 型腔壓力(P) 型腔壓力一般取2040MPa,這里取最大型腔壓力40MPa。即：脹型力=2003.89mm2 x 40MPa=8.02x104 N為了保證注射是不會發生溢料，鎖模力的不應小于脹型力的80%。即: F鎖脹型力(F) x 80% 9x105 N 8.02x104 x 80%=6.416 x104 N在此選定的注塑機的鎖模力, 滿足要求。10.4 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核10.41模具閉合高度長寬尺寸與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合:即:

40、模具長×寬< 拉桿面積;已知選用的模架為DBI -2025-A63-B42-C80，模具的長×寬為200×250mm <拉桿面積260×290mm所以 注塑機拉桿的間距滿足要求。10.4.2模具閉合高度校核:模具實際厚度H模=300mm;注塑機最小閉合厚 H最小= 200mm;即 H模> H最小, 故滿足要求。104.3 開模行程校核此處所選用的注塑機的最大行程與模具厚度有關, 故注塑機的開模行程應滿足下式:S機- ( H模- H最小) > H1 + H2 + (5 10) mm式中: H1 推出距離, mm;H2 包括澆注系統在

41、內的塑件高度, mm;S機注塑機最大開模行程, mm。因為 S機- ( H模- H最小) = 300 - ( 300 - 200 ) =200H1 + H2 + ( 5 10 ) = 45+ 110+ 10 =165故滿足要求。 第十一章 模具的裝配 11.1 裝配工藝概念 注塑模具的最后一步就是模具的裝配。生產出來的傘柄頭的質量，壽命，和是否能承受雨傘體的重量，與裝配的好壞有著直接的關系。其工藝的技術要求有：1. 裝配之后的模具要與圖紙上的裝配圖的要求相符合。2. 模具的面板與底板的平行度要小于0.02/300.3. 動定模板的中心重復讀應該符合圖紙的要求，小于0.02.4. 模具中，導柱與

42、導套的配合要平穩無偏差的滑動。5. 推件板，推桿的運動要平穩，順暢。6. 生產的傘柄頭的最大外形尺寸誤差不應大于|0.05|。11.2 裝配順序 1.以底板為裝配的基準。 2.在裝配前，檢查各個零件。 3.調整組合后模具所產生的尺寸誤差。如分型面吻合面積應該80%，間隙不得小于最小溢邊。4.裝配時，應保持原加工尺寸的基準面，便于總裝合模調整時檢查。5.保證平穩順暢的組合導向機構。6.試模：包括模具預熱，料筒和噴嘴的加熱，調整工藝，注塑。7.模具的維護，在裝配中，應該嚴格防止零件在裝配中的碰撞，劃痕，生銹等。圖11 裝配圖第十二章 結論雨傘是人們日常生活中必不可少的日常用品，對傘柄頭的設計，有利

43、于人們的生活便利。本次的傘柄頭注塑模具設計是一次對大學四年的學習的一個凝練，一次知識的結晶。雖然傘柄頭注塑模具設計之前翻閱了大量的資料文獻。但真實的設計過程中也遇到了許多的問題。但經過四個月的時間，一一解決了各個模具機構，系統。本次設計的主要問題是選擇二板模架還是三板模具架，螺紋型芯的脫模機構設計，以及澆注系統的設計。由于傘柄注塑模具設計知識理論上的，還只是“紙上談兵”而已。并沒有真正的用于實踐之中，所以模具的各種性能還不能顯示出來。有機會希望還能進一步研究設計。參考文獻1朱光力.塑料模具設計北京：清華大學出版社，20022張維合.注塑模具設計實用教程-北京：化學工業出版社，20113李勇.塑

44、料注塑模具經典結構180例-北京：機械工業出版社，20094霍晗.注射模具設計及應用實例-北京：機械工業出版社，20115陳世煌，陳可娟.塑料注射成型模具設計-北京：國防工業出版社，20076蔣昌華.塑料成型工藝與模具設計-北京：北京理工大學出版社，20107王靜.注塑模具設計基礎-北京：電子工業出版社，20138陳曉東，李明昕.UG NX8.0模具設計完全學習手冊北京：電子工業出版社，2012致謝語四年的大學時光，現在回頭想想，忽然發現它如同白駒過隙，眨眼即逝。如同手指間的細沙，難以挽留。大學四年是一個美好的回憶，機械學院如同一個大家庭，老師們如同長輩一般，感謝你們對我們的諄諄教導，用心良苦

45、。感謝我的同學們，我的室友們，陪我一起走過大學四年，一起學習，一起談論。在本次畢業設計中，還要感謝張衛老師對我的模具設計的點評。以及那些做模具設計的同學對我的一些意見。另外，還要感謝參考文獻中的作者們，他們就像一盞盞燈，指引著我在這條路上正確的前進。最后論文錯誤的地方在所難免，還望批評指正，衷心感謝。Abstract模具被人們稱為“工業之母”。通過模具，能夠將原材料加工成為各種各樣的形狀，以滿足不同部門，行業，單位的需要。隨著社會工業化發展越來越迅速，人們對模具的需求量越來越大，對其質量與生產效率越來越嚴格。塑料具有密度小，但強度高，在耐腐蝕性和絕緣性能上面具有很好的優越，在很多方面能夠代替金屬。塑料的注射成型，是塑料制品成型的一般方法。 The mold is known as "the mother of industry". Through a die to the raw materials processed into a variety of