1、中文摘要基于Pro/E軟件的收音機后蓋注射模具設計摘 要本次設計主要是收音機后蓋塑件的模具設計。首先分析塑件工藝結構，了解塑件的技術要求，測量塑件尺寸，繪制塑件圖，選用ABS材料，設計出一套雙模穴的塑料模具。同時，詳細表達了設計過程如何分析塑件制品的結構、性能，確定成型方案，成型局部的設計，導向機構、澆注系統、頂出機構、排氣、冷卻系統等，接著分析了如何選擇模具鋼種、模具標準件。 本套模具設計通過三維軟件Pro/E對其造型，分析以及建模，并運用其插件EMX生成標準模架及模具標準結構件。詳細介紹了一套塑料模具設計的全部過程。 關鍵詞：型腔；型芯；模具設計；塑料模具；分型面英文摘要Design fo

2、r radio back cover plastic mold based on Pro/EAbstractThis design is mainly the radio back cover of plastic mould design. First analyzes models the craft structure, understood models the specification, the survey models a size, the plan models a chart, and selects the ABS material, designs set of do

3、uble mold holes the plastic mold. At the same time, how in detail narrated the design process to analyze models a product the structure, the performance, determined took shape the plan, took shape the partial designs, the guidance organization, pours the system, goes against the organization, the ex

4、haust, the cooling system and so on, how then analyzed has chosen the mold aluminum, the mold standard. This set of mould design get through three-dimensional software Pro/E to set modeling, analysis and modeling, use of the plug-in EMX produce standard model base and mould standard structure. Intro

5、duces a set of plastic mold all process design in detail.Key Words: Cavity; core; mold design; the plastic mold; divides the profile 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296162897 中文摘要 PAGEREF _Toc296162897 h I HYPERLINK l _Toc296162898 英文摘要 PAGEREF _Toc296162898 h II HYPERLINK l _Toc296162899 1 緒論 PA

6、GEREF _Toc296162899 h 1 HYPERLINK l _Toc296162900 課題來源及意義 PAGEREF _Toc296162900 h 1 HYPERLINK l _Toc296162901 模具在加工工業中的地位 PAGEREF _Toc296162901 h 1 HYPERLINK l _Toc296162902 模具國內外開展趨勢 PAGEREF _Toc296162902 h 2 HYPERLINK l _Toc296162903 2塑件工藝分析與注射機工藝參數 PAGEREF _Toc296162903 h 4 HYPERLINK l _Toc296162

7、904 塑件工藝結構分析 PAGEREF _Toc296162904 h 4 HYPERLINK l _Toc296162905 塑料材料的成型特性與工藝參數 PAGEREF _Toc296162905 h 5 HYPERLINK l _Toc296162906 選擇材料 PAGEREF _Toc296162906 h 5 HYPERLINK l _Toc296162907 材料分析 PAGEREF _Toc296162907 h 5 HYPERLINK l _Toc296162908 2.2.3 ABS的注塑工藝參數 PAGEREF _Toc296162908 h 6 HYPERLINK l

8、 _Toc296162909 脫模斜度確實定 PAGEREF _Toc296162909 h 6 HYPERLINK l _Toc296162910 注射量的計算 PAGEREF _Toc296162910 h 6 HYPERLINK l _Toc296162911 鎖模力的計算 PAGEREF _Toc296162911 h 7 HYPERLINK l _Toc296162912 注射機型號確實定 PAGEREF _Toc296162912 h 7 HYPERLINK l _Toc296162913 注射機工藝參數的校核 PAGEREF _Toc296162913 h 8 HYPERLINK

9、 l _Toc296162914 注射量的校核 PAGEREF _Toc296162914 h 8 HYPERLINK l _Toc296162915 開模行程的校核 PAGEREF _Toc296162915 h 8 HYPERLINK l _Toc296162916 3 模具結構零部件的設計 PAGEREF _Toc296162916 h 9 HYPERLINK l _Toc296162917 制件在模具中的分布 PAGEREF _Toc296162917 h 9 HYPERLINK l _Toc296162918 型腔的布置 PAGEREF _Toc296162918 h 9 HYPER

10、LINK l _Toc296162919 模具排列形式確實定 PAGEREF _Toc296162919 h 9 HYPERLINK l _Toc296162920 分型面的選擇 PAGEREF _Toc296162920 h 9 HYPERLINK l _Toc296162921 注射模架 PAGEREF _Toc296162921 h 10 HYPERLINK l _Toc296162922 標準注射模架 PAGEREF _Toc296162922 h 10 HYPERLINK l _Toc296162923 定模板與動模板的設計 PAGEREF _Toc296162923 h 11 HY

11、PERLINK l _Toc296162924 澆注系統的設計 PAGEREF _Toc296162924 h 12 HYPERLINK l _Toc296162925 確定澆口形式及位置 PAGEREF _Toc296162925 h 12 HYPERLINK l _Toc296162926 主流道的設計 PAGEREF _Toc296162926 h 13 HYPERLINK l _Toc296162927 分流道設計 PAGEREF _Toc296162927 h 14 HYPERLINK l _Toc296162928 冷料穴設計 PAGEREF _Toc296162928 h 15

12、HYPERLINK l _Toc296162929 排氣槽的設計 PAGEREF _Toc296162929 h 15 HYPERLINK l _Toc296162930 合模導向機構的設計 PAGEREF _Toc296162930 h 15 HYPERLINK l _Toc296162931 導柱導向機構 PAGEREF _Toc296162931 h 16 HYPERLINK l _Toc296162932 導套設計 PAGEREF _Toc296162932 h 17 HYPERLINK l _Toc296162933 3.5 脫模機構的設計和計算 PAGEREF _Toc296162

13、933 h 17 HYPERLINK l _Toc296162934 設計原那么 PAGEREF _Toc296162934 h 17 HYPERLINK l _Toc296162935 脫模阻力的計算 PAGEREF _Toc296162935 h 17 HYPERLINK l _Toc296162936 脫模機構的選用 PAGEREF _Toc296162936 h 19 HYPERLINK l _Toc296162937 澆注系統凝料脫出機構 PAGEREF _Toc296162937 h 19 HYPERLINK l _Toc296162938 外側抽芯機構 PAGEREF _Toc2

14、96162938 h 19 HYPERLINK l _Toc296162939 斜導柱設計 PAGEREF _Toc296162939 h 19 HYPERLINK l _Toc296162940 滑塊設計 PAGEREF _Toc296162940 h 21 HYPERLINK l _Toc296162941 導滑槽設計 PAGEREF _Toc296162941 h 21 HYPERLINK l _Toc296162942 內側抽芯機構 PAGEREF _Toc296162942 h 21 HYPERLINK l _Toc296162943 調節系統的設計和計算 PAGEREF _Toc2

15、96162943 h 22 HYPERLINK l _Toc296162944 冷卻系統的設計 PAGEREF _Toc296162944 h 22 HYPERLINK l _Toc296162945 冷卻時間的計算 PAGEREF _Toc296162945 h 23 HYPERLINK l _Toc296162946 3.9 模具的開合模動作 PAGEREF _Toc296162946 h 23 HYPERLINK l _Toc296162947 4 成型零部件的設計和計算 PAGEREF _Toc296162947 h 26 HYPERLINK l _Toc296162948 成型零部件

16、的結構設計 PAGEREF _Toc296162948 h 26 HYPERLINK l _Toc296162949 成型零部件工作尺寸計算 PAGEREF _Toc296162949 h 27 HYPERLINK l _Toc296162950 成型零部件的強度與剛度計算 PAGEREF _Toc296162950 h 29 HYPERLINK l _Toc296162951 5 模流分析 PAGEREF _Toc296162951 h 31 HYPERLINK l _Toc296162952 模具澆口分析 PAGEREF _Toc296162952 h 31 HYPERLINK l _To

17、c296162953 模具充填分析 PAGEREF _Toc296162953 h 31 HYPERLINK l _Toc296162954 模具冷卻特性上下分析 PAGEREF _Toc296162954 h 32 HYPERLINK l _Toc296162955 6 模具零件的制造工藝 PAGEREF _Toc296162955 h 34 HYPERLINK l _Toc296162956 制造工藝要求 PAGEREF _Toc296162956 h 34 HYPERLINK l _Toc296162957 型腔加工工藝 PAGEREF _Toc296162957 h 34 HYPERL

18、INK l _Toc296162958 型腔零件選材 PAGEREF _Toc296162958 h 34 HYPERLINK l _Toc296162959 熱處理工藝設計 PAGEREF _Toc296162959 h 34 HYPERLINK l _Toc296162960 制造工藝設計 PAGEREF _Toc296162960 h 34 HYPERLINK l _Toc296162961 總結 PAGEREF _Toc296162961 h 35 HYPERLINK l _Toc296162962 致謝 PAGEREF _Toc296162962 h 36 HYPERLINK l _

19、Toc296162963 參考文獻 PAGEREF _Toc296162963 h 37 HYPERLINK l _Toc296162964 附錄 PAGEREF _Toc296162964 h 38 HYPERLINK l _Toc296162965 附錄 PAGEREF _Toc296162965 h 38 HYPERLINK l _Toc296162966 附錄B PAGEREF _Toc296162966 h 391 緒論課題來源及意義本課題來自日常生活中常見的塑料制品。所選課題是高靈敏度收音機的外殼。包含了模具的根本結構，并有側向抽芯機構和斜頂機構，屬于中等難度的塑料模具。本設計介紹

20、了注射成型的根本原理，特別是側向抽芯機構和斜頂機構的結構與工作原理，對注塑產品提出了根本的設計原那么。還分別介紹了塑料模具的一般設計方法、設計步驟、材料的選取、材料性能、結構和用途的分析等。詳細介紹了注射模具的材料及工藝分析，澆注系統、主要零部件、側向抽芯機構、斜頂機構、推出機構、溫度調節系統和排氣系統的設計過程，并對模具強度要求做了說明，以及模具的各種工藝參數確實定與校核等。亦介紹了模架選取的方法和校核注射機的各種工藝參數等。在模具制造中運用了現代先進的線切割、電火花成型加工和數控加工等加工技術。綜合利用三維pro/e和二維Auto CAD進行設計并繪制各種非標準零件圖紙。在設計中附有大量的

21、模具結構圖和各種說明圖片。說明書已詳細地闡述設計的全過程。通過對模具設計專業的學習，掌握了常用材料在成型過程中對模具的工藝要求，掌握模具的結構特點及設計計算的方法，以到達能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，結合模具結構的特點，根據不同情況選用模具加工新工藝。此次畢業設計能夠對以上各方面的要求加以靈活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識；此次設計除文字表達外，其計算公式及相關設計原那么等資料均來自教材和圖書館叢書中查取，并采用國家標準。由于水平有限，本設計難免有不當和錯誤之處，懇請各位老師批評指正！1.2模具在加工工業中的地位模具的作用是控制和

22、限制材料固態或液態的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產本錢低而廣泛應用于制造業中。模具主要類型有：沖模、鍛摸、塑料模、壓鑄模、 粉末冶金模、玻璃模、橡膠模、陶瓷模等。塑料模具是隨著塑料工業的開展而開展的。近年來, 人們對各種設備和用品輕量化要求越來越高, 這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。塑料制品要開展, 必然要求塑料模具隨之開展。汽車、家電、辦公用品、工業電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業近年來都高位運行, 開展迅速, 塑料模具也快速開展。模具是工業生產中的重要工藝裝備，模具工業是國民經濟各部門開展的重要根底之一，是國際上公認的關

23、鍵工業。模具生產技術水平的上下是衡量一個國家產品制造水平上下的重要標志。它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發能力。模具工業既是高新技術產業的一個組成局部，又是高新技術產業化的重要領域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業領域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承當了這些工業領域中6090的產品的零件，組件和部件的生產加工。振興和開展我國的模具工業，正日益受到人們的關注。1.3模具國內外開展趨勢20世紀80年代開始，興旺工業國家的模具工業已從機床工業中別離出來，并開展成為獨立的工業部門，其產值已超過機床工業的產值。改革開放以來，我國的模具工業開展也十分迅速。近年

24、來，每年都以15的增長速度快速開展。許多模具企業十分重視技術開展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業開展的重要動力。此外，許多科研機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發。模具行業的快速開展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要開展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業的快速開展，成為模具制造強國。中國塑料模具無論是在數量上,還是在質量、技術和能力等方面都有了很大進步, 但與國民經濟開展的需求和世界先進水平相比, 差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時, 一些低檔塑料模具卻供過于求, 市場競爭劇烈, 還有一些技

25、術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。我國塑料模具行業和國外先進水平相比, 主要存在的問題:(1) 開展不平衡, 產品總體水平較低。雖然個別企業的產品已到達或接近國際先進水平, 但總體來看, 模具的精度、型腔外表的粗糙度、生產周期、壽命等指標與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生產方式和企業管理在內的總體水平與國外工業興旺國家相比尚有10 年以上的差距。(2) 工藝裝備落后, 組織協調能力差。雖然局部企業經過近幾年的技術改造, 工藝裝備水平已經比擬先進, 有些三資企業的裝備水平也并不落后于國外, 但大局部企業的工藝裝備仍比擬落后。更主要的是我們的企業組織協調能力差, 難以整合或調動社會

26、資源為我所用, 從而就難以承接比擬大的工程。(3) 大多數企業開發能力弱, 創新能力明顯缺乏。一方面是技術人員比例低、水平不夠高, 另一方面是科研開發投入少, 更重要的是觀念落后, 對創新和開發不夠重視。模具企業不但要重視模具的開發, 同時也要重視產品的創新。(4) 供需矛盾一時還難以解決。近幾年, 國產塑料模具國內市場滿足率一直缺乏74%, 其中大型、精密、長壽命模具滿足率還要低, 估計缺乏60%。同時, 工業興旺國家的模具正在加速向我國轉移, 國際采購越來越多, 國際市場前景看好。市場需求旺盛, 生產開展一時還難以跟上, 供不應求的局面還將持續一段時間。(5) 體制和人才問題的解決尚待時日

27、。在社會主義市場經濟中, 競爭性行業, 特別是像模具這樣依賴于特殊用戶, 需單件生產的行業,國有和集體所有制原來的體制和經營機制已顯得越來越不適應。人才的數量和素質也跟不上行業的快速開展。雖然各地都在努力解決這兩個問題, 但要得到較好解決尚待時日。(6) 近幾年, 原材料、能源、人工等本錢持續上升, 而模具價格卻持續下降, 因此模具企業的總體利潤率不斷下滑。為了開展, 模具企業必須在改善管理、提高生產效率, 特別是在創新上下功夫才行。從以前的經驗型和模仿型設計向自主創新設計方向開展, 以及積極采用高新技術已然成為一種趨勢。盡管我國模具工業有了長足的進步，局部模具已到達國際先進水平，但無論是數量

28、還是質量仍滿足不了國內市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與興旺國家的模具工業相比，在模具技術上仍有不小的差距。今后，我國模具行業應在以下幾方面進行不斷的技術創新，以縮小與國際先進水平的距離。1注重開發大型，精密，復雜模具；隨著我國轎車，家電等工業的快速開展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。2加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造本錢而且能提高模具的制造質量。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。3推廣CAD/CAM/CAE技術；模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術開展的一個重要里程碑。實踐證明，

29、模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的開展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。4重視快速模具制造技術，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術的不斷出現，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術，高速銑削加工技術，以及自動研磨拋光技術將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。2塑件工藝分析與注射機工藝參數塑件工藝結構分析本次設計的產品為收音機后蓋，其三維實體如下列圖2.1和2.2所示。圖2.2收音機后蓋內側(1)該塑件尺寸不大，一般精度等級。屬于中等難度的塑料模具。包括了模具的根本結構，其中有四處外側抽芯，內側抽芯八處八處內側抽芯根本尺寸及結構均一致。(2)為滿足制品外表質量要求與提

30、高成型效率采用點澆口。(3)從本錢上考慮，可以采用一模兩腔，雙分型面的模架。(4)為了節約本錢和方便加工與熱處理，型腔和型芯均采用整體鑲嵌式結構。(5)材料采用ABS，ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大，要有足夠的脫模斜度防止頂角；ABS易吸水，成型加工前應進行枯燥處理；ABS易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減少澆注系統對料流的阻力，要注意澆口位置防止和減少熔接痕；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。模具溫度應控制在6080。2.2.1選擇材料：ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈/丁二烯/苯乙 烯共聚

31、物材料分析：1、根本特性是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使有良好的耐化學腐蝕性及外表硬度，丁二烯使堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩定性和電氣性能。水、無機鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大局部醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料外表受冰醋酸、植物油等化學藥品的侵蝕會引起應力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩定性，易于成型加工。經過色可配成任何顏色。其缺點

32、是耐熱性不高，連續工作溫度為70度左右，熱變形溫度約為93度左右。耐氣侯性差，在紫外線作用下易變硬發脆。根據ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應各種不同的應用。根據應用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。2、主要用途 ABS在機械工業上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池、冷藏庫和冰霜襯里等。汽車工業上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調節管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零部件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農藥噴霧器及家

33、具等。3、成型特點 ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行枯燥處理；易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060度，要求塑件光澤和耐熱時，應控制在6080度。 ABS的注塑工藝參數1、注塑機類型：螺桿式7、保壓力5070MP2、噴嘴形式直通式8、注射時間35s3、螺桿轉速r/min30609、保壓時間1530s4、噴嘴溫度180190C10、模具溫度50705、成型溫度 C料筒：前200210 中210230 后18020011

34、、冷卻時間1530s6、注射壓力130150MP12、成型周期4070s脫模斜度確實定由于制品冷卻后產生收縮時會緊緊包在凸模上，或由于黏附作用而緊貼在型腔內。為了便于脫模，防止制品外表在脫模時劃傷、擦毛等，在制品設計時應考慮其外表在合理的脫模斜度。根據PRO/E 建模得到實體塑件，分析其質量屬性下列圖可得知的質量為m=，密度由表可查得=1.04/在本設計中取/，所以塑件的體積為： V=m/p=20.67/1.05=19.69而流道凝料的質量m。，由于是一模兩腔，那么計算流道凝料的質量一般是m的0.6倍計算。那么總的注射量是： M理 = nm+ m。=nm = 21.6 =故實際注射機的注射量M

35、注應該大于其實際的注射量，即：M注67g注射時，為防止模具分型面被模腔壓力頂開，必須對模具施以足夠的鎖緊力，否那么在分型面處將產生溢料。因此設計模具時應使注射機的鎖模力F注大于模具將分型面脹開的力f。 鎖模力的計算公式：鎖模力=平安系數總投影面積模腔壓力粘度系數平安系數一般取1.11.3 本設計中取1.2；粘度系數是關于塑件材料的中種類有關，ABS的粘度系數1.31.5，本設計取1.4。根據PRO/E 建模，對塑件投影面積分析得A 為2。流道凝料包括澆口在分型面上的投影面積a ，在模具設計前是個未知數，根據多型腔模的統計分析，大致是塑件在分型面上的投影面積的0.20.5 倍, 結合本設計的實際

36、情況取s=0.4，那么總的投影面積計算為： A = nA + a = A + sA所以： A = 27445.7 =2從而得到F注 平安系數總投影面積模腔壓力粘度系數AP式中， F注 注射機的額定鎖模力N； P 模具型腔內塑料熔體平均壓力MPa，一般為注射壓力的0.25 0.5 倍，由于本次采用的是ABS，通常為2040MPa，在此設計中取35MPa ； F35 1.4= 1050.737KN ，那么F1055KN 。注射機規格主要是根據塑件的大小及型腔的數目和排列方式來確定，在確定模具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下進行注射機相關參數的計算。在本設計中，根據每一生產周期的注射量和鎖模力的計

37、算值，初步選用常熟市塑料機械總廠SZ-250/1250 臥式注射機，主要技術參數：理論注射量/ =250螺桿柱塞直徑/= 45注射壓力/MPa=160注射速率/(g/s)=110螺桿轉速/(r/min) =10200鎖模力/kN =1250拉桿內間距/ =415415移模行程/=360最大模具厚度/=550最小模具厚度/=150鎖模型式為雙曲肘定位孔直徑/=160噴嘴球半徑/=SR15注射量的校核為確保塑件質量，注射模一次成形的塑料重量塑件和流道凝料重量之和應該在公稱注射量的35%75%范圍內，最大可達80%，最=低不應小于10%。 V公=210，G公=2101.05= 即0.35 G公224

38、.7= 0.75 G公224.7=而塑件和流道凝料重量之和M 為，在上述范圍內，故最大注射量符合要求。開模行程的校核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。對于液壓-機械式鎖模機構注塑機，其最大開模行程由注塑機曲軸機構的最大行程決定，與模具厚度無關。雙分型面注射模，其開模行程按下式校核： S H + h + a +(510) 式中 S注塑機的最大開模行程 H塑件脫出距離 也可作為凸模高度 h塑件高度 a定模板與定模的分開距離 H =20 ； h=20 a=70mm 所以 H + h + a +(510)=20+20+70+(510)=115120 又由于SZ-250/1250

39、 臥式注射機的移模行程為360 即120 HRC55，Ra取0.81.6。圖斜導柱1計算斜導柱傾斜角斜導柱傾斜角是決定斜導柱抽芯機構中工作效果的重要參數， 大小對斜導柱的有效工作長度、抽芯距、受力狀況等有直接影響。最常用的是。本模具采用中間值。計算斜導柱直徑D斜導柱在工作時起到抽拔力和滑塊的懸掛作用，還起到側向抽芯的平衡抽拔作用，因此斜導柱理論直徑計算公式如下： 本設計中取的斜導柱直徑為d=20mm。計算斜導柱長度 斜導柱長度與抽芯時導柱工作長度由抽出距決定及導柱直徑和固定板厚度有關式中 D為斜導柱直徑 h為斜導柱水平移動距離 S為側向抽芯距 a為斜導柱的角度知D=20mm,a=,h=5mm，

40、S=8mm 計算可得L=112mm4斜導柱固定方式 本次設計中將斜導柱安裝在定模固定板底部，其尾端在定模固定板與注射機之間，這種方式側向抽芯機構拆裝比擬方便，但每次安裝注射機時都應做好檢查。3.6.2滑塊設計滑塊尺寸長、寬由側向抽芯的成型面積決定，主要尺寸為側向開模大小，其值先確定小頭尺寸，它由斜導柱的直徑、小頭的強度所決定，在根據鎖模角的斜度以及鎖模所需的長度，計算出滑塊的大頭尺寸。滑塊設計要求要有更好的耐磨要求，因此其材料的品質一般比型腔要求稍高，為了防止與活動件母體的咬合，硬度大多采用略高于活動母體的硬度，即?40HRC以上。.3導滑槽設計導滑槽設計的主要技術要求有：材料與熱處理要求。組

41、合式導滑槽，其材料T8A、T10A，熱處理硬度要求：HRC?50導滑局部的配合精度：H8/f8，其余各留間隙，配合局部的粗糙度要求Ra0.8um。滑塊在導滑槽中滑動要平穩，不應發生卡滯，跳動等現象。滑塊完成抽芯動作后留在滑槽內的滑塊長度不應小于滑塊全長的2/3，否那么滑塊在開始復位時容易傾斜，甚至損壞模具。內側抽芯機構內側抽芯機構由斜頂機構頂出，其頂端大小尺寸由型芯大小來決定，其斜度大小為，將斜頂與推桿通過圓軸連接，即可以做為一斜頂機構，在頂出時又可作為頂出機構。斜頂的頂部端面的硬度要求在HRC?50，應作氮化處理，以增強耐磨性，且給推桿導槽中留夠足夠的水平距離，防止其干預。內側抽芯的機構如下

42、列圖所示：圖內斜頂 調節系統的設計和計算冷卻系統的設計注塑成型時，模具的溫度直接影響到塑件的成型質量和生產效率，也影響到注塑周期。因此在使用模具時必須對模具進行有效的冷卻，添加溫度調節系統以到達理想的溫度要求。熱塑性塑料在注射成型后，要使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，必須做好冷卻通道的設計工作，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件定型質量和生產效率。模具的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻。因為水的熱容量大，傳熱系數大，本錢低，且低于室溫的水容易取得，所以冷卻水普遍使用。用水冷卻即在模具型腔周圍或型腔內開設冷卻水通道，利用循環水將熱量帶走。 冷卻裝置的設計要考慮以下幾點： 1保證塑件收

43、縮均勻，維持模具熱平衡。 2冷卻水孔的數量越多，孔徑越大，對塑件冷卻也就越均勻。 (3水孔與型腔外表各處最好有相同的距離，即水孔的排列與型腔形狀盡量吻合。 4 澆口出要加強冷卻。一般熔融塑料填充型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越低。因此澆口附近應加強冷卻，通冷卻水，而在溫度較低的外側只需通過經熱交換后的溫水即可。 5 降低入水與出水的溫度。可通過改變冷卻孔道排列的形式。 6 要結合塑料的特性和塑件的結構，合理考慮冷卻水通道的排列形式。如塑件的收縮率，壁厚等。 7 冷卻水通道要防止接近塑件的熔接痕部位，冷卻通道的密封性要好，冷卻通道的進口與出口接頭盡量不要高出模具外外表。在本設計中，塑件

44、為典型薄壁殼體機構，故采用的是簡單流道式，即通過在模體上直接打孔，并通以冷卻水而進行冷卻，是最常見的一種形式。通過軟管在模外連接冷卻水路。冷卻時間的計算 塑件在模具內的冷卻時間通常是指塑料熔體從充滿型腔時起到開模取出塑件時為止。可以開模取出塑件的時間，常以塑件已充分固化，且具有一定的剛度和強度為準。塑件截面內平均溫度到達規定的脫模溫度時，所需冷卻時間的簡化公式為： 塑件平均溫 度到達頂出溫度時的冷卻時間，s； Tm塑料熔體注塑溫度，C Tw模具溫度，C； 塑件的熱擴散率，/s t塑件厚度 ，； T s塑件脫模時截面內的平均溫度，C； Tm取245 C，Tw取45 C， 為0.263，t為2，T

45、 s 為50 C，代入上式得， 為8.7s，取經驗值為9.3s 。 模具的開合模動作收音機外殼模具動作原理：注射結束開模時，動模一側由分型面A開始向下運動，定模板因彈簧復位和拉料桿作用也隨著動模從分型面B也開始向下運動，此時滑塊沿著斜導柱方向移動，一方面滑塊跟隨定模有下的運動，一方面向左移動就使外抽芯開始向外抽動。當定模板移動到一定距離后受到限位桿的作用，停止向下運動，次時側抽芯完全抽出。動模板繼續向下運動到一定的距離，這個過程中拉料桿拉出滯留在主流道中的廢料。此過程結束后，推板開始推動推桿固定板運動，一方面16個內抽芯推桿推動斜頂，斜頂通過固定在上面的導桿沿導滑槽做斜向運動，導桿移動過程中抽

46、出內抽芯，同時斜導桿和另外14個推桿一起推出塑料件。待塑件推出時取出廢料。合模時，動模一側向定模運動，同時復位桿推動推桿固定板復位和斜頂塊復位，動模板運動到一定距離后斜導柱使滑塊進行合模復位，定模固定板和定模因動模板合模，彈簧處于壓縮狀態，整個合模過程完成，為下一次注射做好準備。其動作過程如圖，所示：圖合模狀態示意圖圖開模狀態示意圖4 成型零部件的設計和計算塑件在成型加工過程中，用來充填塑料熔體以成型制品的空間被稱為型腔。構成模具型腔的零件統稱為成型零件，主要包括凹模、凸模、型芯鑲塊、各種成形桿和成形環。由于這些成型零件直接于高溫、高壓的塑件熔體接觸，并且在脫模時反復與塑件摩擦，它必須具有如下

47、一些性能： 1具有足夠的強度、剛度，以承受塑料熔體的高壓。 2具有足夠的硬度、耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進行熱處理，使其硬度達HRC40以上。模腔的應力，防止模具在短期工作后即失效。為此，在模腔壓如模套內后，二者應該預壓。由于此次設計的制件抽芯機構多且復雜，為了便于加工制造，型芯型腔均采用整體鑲嵌式。1本制件外外表有字體和標識如圖4.1，其尺寸和位置依據外外表的尺寸大小來定，做在型腔內外表，由于現代制造技術的先進，可以利用電火花來加工。2如圖4.2所示外側四個通孔采用斜導柱側向抽芯機構，將垂直于內側面的三個同孔做成同一個滑塊成型，而將圓角處的通孔做成另外一個滑塊成型。側孔圖4.3所示

48、，八個內側小凸臺，采用常用的內側抽芯，利用斜頂頂出機構。1由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以下一些性能: 1必須具有足夠的強度、剛度，以承受塑料熔體的高壓； 2有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進行熱處理，使其硬度到達HRC40以上； 3對于會產生腐濁性氣體的塑料還應選擇耐腐濁的合金鋼理； 4材料的拋光性能好，外表應該光滑美觀； 5切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好； 6熔焊性能要好,以便修理； 7成型部位應須有足夠的尺寸精度。孔類零件為H8H10，軸類零件為h7h10。2 型腔、型芯工作部位尺寸確實定經查有關資料可知ABS塑料的收縮率是0.4%0.7%

49、平均收縮率為: S=0.4%+0.7%/2=0.55%型腔工作部位的尺寸計算公式： 型腔徑向尺寸 (4.1)型腔高度尺寸 (4.2)型芯徑向尺寸 (4.3)型芯高度尺寸 (4.4)中心距尺寸 (4.5)式中 L塑件外型徑向根本尺寸的最大尺寸mml塑件內型徑向根本尺寸的最小尺寸mmH塑件外型高度根本尺寸的最大尺寸mmh塑件內型高度根本尺寸的最小尺寸mmC塑件中心距根本尺寸的平均尺寸mmx修正系數，徑向尺寸公式取1/23/4,X=3/4高度或深度尺寸取1/22/3,X=2/3塑件公差mm 模具制造公差，取1/31/4，本次設計去=1/3 塑件原始尺寸/mm計算公式計算尺寸/mm型腔徑向尺寸型腔高度

50、尺寸型芯徑向尺寸型芯高度尺寸通常，制品中1mm和小于1mm并帶有大于公差的部位以及2mm和小于2mm并帶有大于公差的部位不需要進行收縮率計算。 在注射成型過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此模具型腔應有足夠的強度和剛度。強度缺乏將導致塑性變形，甚至開裂。剛度缺乏將產生過大彈性變形，導致型腔向外膨脹，產生溢料間隙。為了方便加工和熱處理，其型芯整體鑲嵌式，型腔為整體形式。因此，在本次設計中型腔的強度和剛度按型腔整體式計算。1按剛度計算側壁的厚度S： 矩型型腔受塑料熔體壓力時，四壁變形，兩長邊大于兩短邊，當長、短邊側壁厚度相同時，長邊能滿足要求，短邊更無問題，因此，側壁厚度計算歸結為長邊厚度的計

51、算。 4.6 式中 S型腔側壁厚度； h型腔側壁受壓高度； L型腔長邊長度； EMPaMPa； p型腔壓力取35MPa； 任一自由邊中點的允許變形量，由塑料寬度公差，由經驗式計算決定； C常數，由近似公式計算； 此次設計中h=36mm，L=250mmMPa，=1/3，C由表查的C=0.062；計算可得S= 在本設計中S長邊側壁取值，短邊側壁取值，符合要求 2按剛度計算底板的厚度 hs ： 由兩端平行支架的整體式矩形型腔的底版，可視為受均布載荷四周固定的矩形板，底版的長邊和短邊分別為L 和b，其最大翹曲變形發生在板的中心。 4.7 式中 h整體式矩形底版厚度； P型腔壓力取35MPa； b矩形板

52、受力短邊長度； L矩形板受力長邊長度； E MPa； 允許變形量，塑件高度公差決定； C由L b之值決定的常數，查表可得C 此次設計中b=200mm，=1/3；可得h=67mm在本設計中，通過計算實際設計中取值符合要求。5 模流分析5.1模具澆口分析 通過分析所選的澆口位置合理。5.2模具充填分析5.3模具冷卻特性上下分析通過對塑件的模流分析，其模具布置較為合理。6 模具零件的制造工藝6.1制造工藝要求1模具分型面及組合件的結合面應很好貼合，局部間隙不大于2模具成型外表的內外銳角、尖邊、圖樣上未注明圓角時允許不大于圓角分型面及結合面除外。當不允許有圓角時。應在圖樣上注明。3圖樣中未注明公差的一

53、般尺寸其極限偏差按GB1804-2000，其孔按H13，軸按h13，長度按Js14。4模具中各承壓板模板的兩承壓面的平行度公差按GB1184-1996的5級。5導柱、導套孔對模板平面的垂直度公差按GB1184-1996的4級。導柱、導套之間的配合按H7/f7。6.2型腔加工工藝型腔零件選材由于型腔側壁需要有較高的強度和剛度，應選用材料時需滿足以下要求：1耐磨性 2強韌性 3疲勞斷裂性能 4高溫性能 5耐冷熱疲勞性能 應選用40Cr材料。熱處理工藝設計40Cr屬于低淬透性調質鋼，具有很高的強度，良好的塑性和韌性，即具有良好的綜合機械性能。由于型腔需要較高的硬度HRC45。其熱處理工藝路線為： 預

54、備熱處理：退火加熱溫度850,保溫時間120min，隨爐冷卻便于切削加工 最終熱處理：淬火加熱溫度850，保溫時間80min油冷低溫回火加熱溫度240，保溫時間60min油冷消除應力處理制造工藝設計型腔加工工序如下：備料銑削加工鉗工劃線銑削加工數控銑加工鉗工劃線銑削加工熱處理鉗工加工電火花加工磨削加工鉗工加工檢驗具體工序過程見附錄B。總結通過對收音機后蓋殼成型模具的設計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結構特點及設計計算方法，對獨立設計模具具有了一次新的鍛煉。在設計過程充分利用了各種可以利用的方式，澆口的位置設置時使用了Moldflow對澆口的最正

55、確位置進行了分析，并且分析了制件可能出現的缺陷：如氣泡、融接痕的位置及數量及填充質量。同時在反復的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設計模架中運用Pro/E的插件EMX，快速調出模架，及標準件，新的工具的利用，大大提高了工作效率。以計算機為手段，專用模具分析設計軟件Pro/E為工具設計模具。軟件可直接調用數據庫中模架尺寸，金屬材料數據庫及加工參數，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設計。模具CAD技術是模具傳統設計方式的革命，大大提高了設計效率，尤其是系列化或類似注射模具設計效率更為提高。這次設計發現自己對模具設的流程已經清楚但對于細節的東西還是沒有掌握經常要查參考資料大大的影響了設計速度。總之，通過畢業設計