水平儀外蓋注射模設計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p>　　水平儀外蓋注射模設計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第一章、塑料件的特性分析4</p><p>　　1、產品性能分析4</p><p>　　2、產品工藝

2、性與結構分析。6</p><p>　　3、塑件工藝分析7</p><p>　　第二章、模具結構設計7</p><p>　　1、型腔數目及排列方式：7</p><p>　　2、分型面的設計8</p><p>　　3、注射機的選定錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4、主流道的設計

3、9</p><p>　　6、冷料穴和拉料桿的設計14</p><p>　　7、排氣系統(tǒng)的設計14</p><p>　　8、溫度調節(jié)系統(tǒng)15</p><p>　　第三章、成型零件的設計與計算16</p><p>　　1.成型零件的設計16</p><p>　　2、模具型腔側壁和底板厚度的

4、計算17</p><p>　　3、模架的選用21</p><p>　　第四章、合模導向機構的設計21</p><p>　　1、導向機構的作用21</p><p>　　2、導柱導向機構22</p><p>　　第五章、推出機構的設計25</p><p>　　1、推出機構的設計原則25

5、</p><p>　　2、脫模力的計算25</p><p>　　第六章、側向分型和抽芯機構的設計28</p><p>　　1、抽芯距確定與抽芯力計算28</p><p>　　2、斜鍥塊和彈簧側向分型與抽芯機構30</p><p>　　3、斜鍥塊和彈簧的設計30</p><p>　　第七

6、章、注射機相關參數的校核30</p><p>　　1、注射壓力的校核31</p><p>　　2、鎖模力的校核及型腔數的確定31</p><p>　　3、模具閉和高度的校核32</p><p>　　4、開模行程的校核32</p><p>　　5、模具安裝尺寸的校核32</p><p>

7、;　　6、安裝螺孔尺寸33</p><p>　　第八章、設計小結33</p><p>　　第九章、致 謝37</p><p>　　第十章、主要參考文獻38</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是在修完所有課程之后，我們走向社會之前一次綜合性設計。本次設計的

8、課題是水平儀外蓋注射模設計,是對以前所學課程的一個總結。</p><p>　　在此次設計中，主要用到所學的注射模設計，以及機械設計等方面的知識。著重說明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射機的選擇及相關參數的校核、模具的結構設計、注射模具設計的有關計算、模具總體尺寸的確定與結構草圖的繪制、模具結構總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產制造等。其中模具結構的設計既是重點又是難點，主要包括成型位置的及分型面

9、的選擇，模具型腔數的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結構設計，側面分型及抽芯機構的設計，推出機構的設計，拉料桿的形式選擇，排氣方式設計等。通過本次畢業(yè)設計，使我更加了解模具設計的含義，懂得如何查閱相關資料以及怎樣解決在實際工作中遇到的實際問題，這為我們以后更好的從事模具行業(yè)打下了良好的基礎。</p><p>　　本次畢業(yè)設計也得到了廣大老師和同學的幫助，由于我是數控專業(yè)的，同時缺乏實踐經

10、驗，水平有限，且時間又倉促。設計過程中難免有錯誤和欠妥之處，懇請各位老師和同學指正批評。</p><p><b>　　編 者</b></p><p>　　2007年5月28日</p><p>　　水平儀外蓋注射模設計</p><p><b>　　摘要：</b></p><p>

11、;　　在綜合分析塑件結構，使用要求，成型質量和模具制 </p><p>　　造成本的基礎上，介紹結構簡單，形狀規(guī)則的塑件成型。采用側向抽芯機構，使塑件能一次成型。設計了相應的側向抽芯的注射模，并介紹了模具的工作過程。</p><p>　　關鍵詞：注射模 抽芯機構</p><p>　　[Abstract]</p><p>　　Base

12、d on the comprehensive analysis on the plastic part’s strcture service require-ment, moulding quality and mouding quality and mould manu facturing cost. Acorresponding injection mould of internal side core pulling was de

13、signed.By adopting the mulit-direction and multi-combination core-pulling .acorresponding injection mould of interal side core pulling was designed,the working process of the mould was in-troduced.</p><p>　　

14、Key words: Injection mould Medialcoe pulling.</p><p>　　第一章、塑料件的特性分析</p><p><b>　　1、產品性能分析</b></p><p>　　該塑件為水平儀外蓋，三維實體已經用UG造型，它要與另外部件匹配使用。必須具備有一定的綜合機械性能，包括良好的機械強度，一定的彈

15、性和耐油性，耐水性，耐磨性，化學穩(wěn)定性和電絕緣性能。符合以上性能的有多種塑料材料，從材料的來源以及材料的成本和調配顏色來看，ABS比較合適。ABS是目前世界上應用最廣泛的材料，它來源廣，成本底，符合該塑件成型的特性。因此制作該塑件選用ABS材料。以下是ABS的主要參數。</p><p>　　表一：ABS的主要技術指標</p><p>　　表二；ABS的注射工藝參數</p>&

16、lt;p>　　ABS無毒，無味，呈微黃色。成型的塑料件有較好的光澤。密度為1.02-1.05g/。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(wěn)定性和電絕緣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經過調色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70度左右，熱變形溫度約為90度左右。耐氣候差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。其成型特點：ABS在升溫時黏

17、度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度稍大，ABS易吸水，成型前加工要進行干燥處理；易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、溶料溫度及收縮率影響極小。 </p><p>　　表三：ABS成型收縮率，拉伸模量，泊松比與剛的摩擦因素。</p><p>　　2、產品工藝性與結構分析</p&g

18、t;<p><b>　　1）尺寸的精度</b></p><p>　　表四：塑件的尺寸公差推薦值參考《模具設計與制造手冊》的精度等級</p><p>　　該塑件由于不接納其它裝配尺寸，其精度不必太高。故選用一般精度IT6，其公差參考教材《塑料成型工藝與模具設</p><p><b>　　計》。</b></

19、p><p><b>　　2）粗糙度</b></p><p>　　作為外殼，不僅要求外觀美觀，光澤度也要</p><p>　　高，塑件表面的粗糙度要比模具型芯低。塑件模具表面的粗糙度可取Ra≤0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra≤0.2。</p><p><b>　　3）斜度</b></p>

20、<p>　　脫模斜度取決于塑件的形狀，壁厚及塑料的收縮率，一般取～本塑件由于型腔深度很小，兩側也采用抽芯。但由于考慮到塑件跟其它部件配合使用，要使塑件配合好所以要塑件兩側角度，所以要使塑件強行脫模的方式。而且向里偏有小角度；塑件要有足夠的強度和剛度，才能經受推件桿的推力而不使塑件變形，該產品壁厚均勻：本產品取3mm.</p><p><b>　　表五</b></p>

21、<p><b>　　3、塑件工藝分析</b></p><p>　　塑件外形中等，形狀簡單，尺寸精度比較高，壁厚均為3 mm，材料是ABS收縮率取0.05%，塑件體積</p><p>　　Vs≈288－150.72+945.14×4－551.07</p><p>　　≈137.28+3780.56－551.07</p&g

22、t;<p>　　≈3366.77+111×44×3－π18×3</p><p><b>　　≈15</b></p><p>　　查資料知塑料ABS的密度為1.05g/</p><p>　　單件塑料重量為ms=15.6g</p><p>　　凈重約15.6g，塑件外形長114mm

23、,寬44mm，局部高9mm.由于塑件中有些地方通空和凹槽，為了減小加工難度，降低制作成本，所以采用凸模，凹模鑲塊加入。因塑件長邊一側是有兩個側孔，所以要采側抽芯機構，使塑件出模。</p><p>　　第二章、模具結構設計</p><p>　　1、型腔數目及排列方式：</p><p><b>　　1）型腔數目的確定</b></p>

24、<p>　　由于該塑件要進行長期大批量生產，為了提高生產效率，降低塑件的生產成本，塑件的質量控制要求的尺寸精度，性能和表面粗糙度較高，采用一模一腔生產模具可保證塑件的表面的粗糙度和質量，又能達到制件的最佳的技術經濟性。</p><p><b>　　2）型腔的布局 </b></p><p>　　型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關，因此型腔的排布應使每個型腔都能從

25、總壓力中均等地分得所須的足夠壓力，以保塑料熔體同時均勻充滿型腔，使型腔的塑件內在質量均一穩(wěn)定。</p><p><b>　　2、分型面的設計</b></p><p>　　分型面是決定模具結構形式的重要應素，它與模具的整體結構和模具的制造工藝有密切的關系，并且直接影響到塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設計中的一個關鍵選擇分型面應遵循以下幾

26、項基本原則： </p><p>　　a、分型面應選在塑件外形最大輪廓處。</p><p>　　b、確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；</p><p>　　c、保證塑件的精度要求；</p><p>　　d、滿足塑件外觀質量的要求；</p><p>　　e、便于模具的加工與制造；</p><p>

27、;　　f、對成型面積的影響；</p><p>　　g、排氣的效果的考慮；</p><p>　　h、對側向抽芯的影響。</p><p>　　注射模一般的有一個分型面，有的有兩個分型面。分型面的形狀分為：平直分型面，傾斜分型面，階梯分型面，曲面分型面，復合分型面。在這里考慮到塑件分型面選在塑件外形最大輪廓處，要保證有利的留模方式，要便于塑件順利脫模，保證塑件的精度要求，

28、便于模具加工，采用單個平直分型面。如圖；</p><p><b>　　2． 選用試模</b></p><p>　?。?） 型腔強度的剛度的計算</p><p>　　型腔的強度和剛度按型腔的整體式進行計算。由于型腔的壁厚計算比較麻煩，也可參考經驗推薦數據。</p><p>　　查資料知： S=R-r=55</p>

29、;<p>　?。?） 初選注射機。</p><p>　　1） 注射量：該塑件單件重 ms≈15.6g</p><p>　　澆注系統(tǒng)重量的計算可根據澆注系統(tǒng)尺寸先計算澆注系統(tǒng)的體積: Vj≈24×π×3+π×1.52×36+4π/3×27+6×2×1</p><p><b>

30、;　　+15×1000</b></p><p>　　總體積: 1.058+15=16.058cm3 </p><p>　　粗略計算澆注系統(tǒng)重量：mj~Vj×=16~58×1.04 </p><p><b>　　≈16.7g</b></p><p>　　滿足注射

31、量V機≥V塑件10.8=16.058/0.8=20.07cm3</p><p>　　2）注射壓力： P注≥P成型</p><p>　　查資料知ABS塑料成型時的注射壓力</p><p>　　P成型=40~100MPa</p><p><b>　　3）鎖模力≥PF </b></p><p>　　

32、式中：P——塑料成型時型腔壓力，ABS塑料的型腔壓力=P=40PMa</p><p>　　F ——澆注系統(tǒng)和 塑件在分型面上的投影面積m㎡</p><p>　　各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積：</p><p>　　F=（114+1.8）/2×44=111×22=2442m㎡</p><p>　　∴ PF=4

33、0×2442=97680N</p><p><b>　　=97.68KN</b></p><p>　　根據以上分析，計算，查資料，選注射機型號SYS30</p><p>　　注射機線相關技術參數如下：</p><p>　　最大模具厚度H200</p><p>　　最小模具厚度：H170m

34、m</p><p>　　噴嘴圓弧半徑：R180</p><p>　　噴嘴孔徑 2 mm d</p><p>　　模板最大距離 340 L0</p><p>　　模板行程 160 L1</p><p>　　鎖模力 ： 50KN</p><

35、;p>　　最大注射面積：130c㎡</p><p>　　注射行程 130mm</p><p>　　動定模尺寸250×280</p><p>　　4、設計主流道及分流道形式和尺寸</p><p><b>　　主流道</b></p><p>　　主流道通常設計在模具的澆口套中，為

36、了讓主流道的冷料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形其錐角2~6度，小端直徑比注射機口噴嘴直徑大0.5~1mm, 小端前面是球面,深度3~5mm, 澆口套采用T8A或T10A制造，淬火硬度HRC53~57，流道表面粗糙度Ra≤0.8μm，取0.4μm, 主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1~2 mm. </p><p>　　分流道截面設計成圓形截面, 熱加工容易,且熱量損失與壓力均不大,為常用形式,圓形截面分流

37、道的直徑可根據塑件的流動性等因素確定,該塑件采用ABS,流支性較好,</p><p>　　查資料知: 尼龍在注射壓力88MPa下,流動距離比為120</p><p>　　根據以上參數校核流動比:</p><p>　　φ=36/3+34/3+6/2+9/3+57/3</p><p>　　=12+8+3+3+19</p><p

38、><b>　　=45</b></p><p>　　查表知ABS的元件的流動比[φ]=130~90 </p><p>　　所以φ＜[φ] </p><p>　　小件可不必校核流動比。</p><p><b>　　5、澆口的選擇 </b></p><p>　?。?）澆

39、口的形式很多，但無論采取什么形式的澆口，其開設的位置對塑件的成型性能及成型質量影響都很大。在模具設計時，澆口位置及尺寸要求比較嚴格，它一般根據下述幾項原則來參考：</p><p><b>　　盡量縮短流動距離</b></p><p>　　澆口應開設在塑件壁最厚處</p><p>　　避免熔體破裂現象引起塑件的缺陷</p><

40、p><b>　　考慮分子定向的影響</b></p><p>　　減少或避免熔接痕提高熔接強度</p><p>　　應有利于型腔中氣體的排除</p><p>　　不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設置澆口</p><p>　　澆口位置的選擇應注意塑件外觀質量</p><p>　?。?）確定澆口形式及

41、位置</p><p>　　為了提高成型效率，采用側澆口，并避開制品高光亮區(qū)域，澆口尺寸與位置如下圖</p><p>　　澆口直徑可根據經驗公式計算</p><p>　　d=（0.14—0.20）（ δ2）1/4 A</p><p>　　式中 d——澆口直徑</p><p>　　δ——塑料澆口 處的壁厚<

42、/p><p>　　A——型腔表面積（m㎡）</p><p>　　采用一模一件，模具制造成本不高，能夠適應生產的要求，輪輻式側澆口，塑料流程短，塑件質量好，澆口容易去除。而采用一模兩件對稱布局，生產效率高，側澆口進料不影響塑件外觀，澆口容易去除，但塑料流程大，模具制造成本相對較高，綜合以上分析采用一模一件輻式側澆口方式制造模具。</p><p>　　澆口錐角取： β=1

43、50</p><p>　　澆口傾斜角?。?α=450 </p><p>　　輪輻式側扇形澆口 </p><p><b>　　計算結果：</b></p><p>　　Lm+00.04=[(1+0.0225)×144-0.5×0.15]+00.04 </p><p>　　

44、=147.165+00.04 </p><p>　　Hm+00.02=[(1+0.0225)×9-0.5×0.15]+00.02 </p><p>　　=9.125+00.02</p><p>　　Hm－δz0=[(1+0.0225)×13+0.5×0.15]-0。0250</p><p>　　=13

45、.2175-0。025 0</p><p>　　Lm0-0.025=[(1+0.0225)×36+0.5×0.15]0-0.025 </p><p>　　=36.7350-0.025. </p><p><b>　　中心距尺寸無 </b></p><p>　　6、冷料穴和拉料桿的設計</p&g

46、t;<p>　　冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入行腔。為了使料流的流動性更好，在模具內溫度更均勻，故在主流道對面的動模板上開設冷料穴，其標稱直徑與主流道大端直徑相同，通常選用Z字形拉料桿，它開模后通常用手工取出冷料。</p><p><b>　　7、排氣系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　當塑料溶體填充型腔時，必須將型

47、腔內和澆注系統(tǒng)內的空氣及塑料受熱或凝固產生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內因各種因素沒有將產生的氣體排除干凈，塑件就會形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另外氣體受壓，體積縮小會產生高溫將導致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣問題，注射模成型時排氣通常用如下三種方式進行：</p><p>　　a、利用配合間隙排氣</p><

48、p>　　b、在分型面上開設排氣槽排氣</p><p><b>　　c、利用排氣塞排氣</b></p><p>　　本塑件可以利用配合間隙排氣，不必專門開設排氣系統(tǒng)，如果試模中認為必須開設，可在分型面上開設排氣槽。</p><p><b>　　8、溫度調節(jié)系統(tǒng)</b></p><p>　　無論什

49、么塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度范圍，在此模具溫度范圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學性能以及表面質量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內，現設計一模具溫度調節(jié)系統(tǒng)。由于本次設計的塑料ABS黏度和流動性一般，模溫為50～80℃，故無須設計加熱系統(tǒng)，只需設計冷卻系統(tǒng)以確保合理的模溫。常用的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻，本設計采用水冷卻，經濟實惠。</p>

50、<p>　?。?）冷卻系統(tǒng)的設計原則與常見冷卻系統(tǒng)的結構</p><p>　　1.冷卻系統(tǒng)的設計原則</p><p><b>　　冷卻水道應盡量多</b></p><p>　　冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等</p><p><b>　　澆口出加強冷卻</b></p>&

51、lt;p>　　冷卻水道、入口溫差應盡量小</p><p>　　冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置</p><p>　　此外，冷卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產生溶接痕，降低塑件強度；</p><p>　　（2）冷卻系統(tǒng)機構的確定</p><p>　　塑件的形狀是變化萬千的，因此對于不同的塑件，冷卻水道的位置形狀也不一樣。

52、本塑件為淺型腔塑件，淺型腔塑件最困難的是凸模的冷卻，本塑件凸模結構復雜，而且外部需抽芯，很難設置冷卻水道，因此要加強凹模冷卻。凹模設置螺旋式冷卻水道，入水口在澆口附近，水流流經凹模的螺旋槽后在分型面附近流出，這種形式的冷卻水道的冷卻效果好。</p><p>　　第三章、成型零件的設計與計算</p><p>　　成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的

53、高壓、料流的沖刷，脫模時與塑料間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高強度、剛度及較好的耐磨性能。</p><p><b>　　1.成型零件的設計</b></p><p>　　為了提高零件的加工效率，裝拆方便，保證兩個型腔形狀，尺寸一致，采用組合式凹模中的整體嵌入式凹模結構。在凹模與定模板間

54、的配合用。影響成型零件的尺寸因素有：</p><p><b>　　1）塑件的收縮率</b></p><p>　　其值為δs=（Smax-Smin ）Ls; 式中 </p><p>　　δs--塑料收縮率波動所引起的塑件尺寸誤差；</p><p>　　Smax--塑料的最大收縮率；</p><p>

55、;　　Smin--塑料的最小收縮率；</p><p>　　Ls --塑件的基本尺寸。</p><p>　　2）模具成型零件的制造誤差</p><p>　　參考《塑料成型工藝與模具設計》P所列出的經驗值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的-,或取IT7-IT8級作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用δz表示。這里取δz=0.05收縮率的波動引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺

56、寸增大而增大。在計算成型零件時，所用到的收縮率均用平均收縮率來表示= ×100%</p><p>　　式中 ---塑件的平均收縮率；</p><p>　　Smax--塑料的最大收縮率；</p><p>　　Smin--塑料的最小收縮率。</p><p>　　型腔 型芯工作部位尺寸的確定</p><p>　　查

57、表可知 ：ABS塑料的收縮率是0.5%-4.0%</p><p>　　平均收縮率為：S=（0.5%+4%）/2=2.25%</p><p>　　型腔工作部位尺寸： </p><p>　　型腔徑向尺寸： Lm+δ20 =[（1+S）Ls-X△]0+δz </p><p>　　型腔高度尺寸 Hmδ20 =[（1+S）

58、Hs-X△]0+δz </p><p>　　型芯徑向尺寸 tm0-δz=[（1+S）Ls+X△]0-δz</p><p>　　型芯高度尺寸 hm0-δz=[（1+S）hs+X△]0-δz </p><p>　　中心距尺寸 C±δz/2=（1+S）Cs±δz/2</p><p>　　式中 Ls——塑件外型

59、徑向基本尺寸的最大尺寸</p><p>　　ls——塑件內型徑向基本尺寸的最小尺寸</p><p>　　Hs——塑件外型厚度基本尺寸的最大尺寸</p><p>　　hs——塑件內型深度基本尺寸的最小尺寸</p><p>　　x——修正系數1/2---2/3即為塑件尺寸較大精度要求低時取小值</p><p>　　δz——

60、模具制造公差</p><p>　　△——塑件公差mm 單位mm</p><p><b>　　計算結果：</b></p><p>　　Lm+00.04=[(1+0.0225)×144-0.5×0.15]+00.04 </p><p>　　=147.165+00.04 </p>

61、<p>　　Hm+00.02=[(1+0.0225)×9-0.5×0.15]+00.02 </p><p>　　=9.125+00.02</p><p>　　Hm－δz0=[(1+0.0225)×13+0.5×0.15]-0。0250</p><p>　　=13.2175-0。025 0</p>

62、<p>　　Lm0-0.025=[(1+0.0225)×36+0.5×0.15]0-0.025 </p><p>　　=36.7350-0.025. </p><p><b>　　中心距尺寸無 </b></p><p>　　2、模具型腔側壁和底板厚度的計算</p><p>　　塑料模具型腔

63、在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底版厚度過小，可能因硬度不夠而產生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產生翹曲變形導致溢料和出現飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚 </p><p>　　模具型腔壁厚的計算，以最大壓力為準，而最大壓力是在注射時，熔體充滿型腔的瞬間產生的，隨著塑料的冷卻和澆口的凍結，型腔內的壓力逐漸降低，在開模時接近常壓。理

64、論分析和生產實踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要主要矛盾，型腔壁厚應以滿足剛度條件為準；由于本模具采用“一模一件”結構，總體尺寸不是很大，故應以型腔的壁厚的剛度為準。</p><p>　　剛度計算條件一般從下面三個方面來考慮：</p><p>　　模具成型過程中不發(fā)生溢料</p><p><b>　　保證塑件尺寸精度</b></p&

65、gt;<p><b>　　保證塑件順利脫模</b></p><p>　　在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時的收縮值，因此，型腔的剛度要求主要是由不溢料和塑件精度來決定。當塑件某一尺寸同時有幾項要求時，以最苛刻的條件作為剛度設計的依據。</p><p>　　對于本塑件可以簡化為整體式矩形型腔進行近似計算。</p>

66、;<p>　　1）矩形型腔的結構尺寸計算</p><p>　　在本模具設計中采用了整體矩形型腔，整體矩形型腔的結構簡</p><p><b>　　圖如下：</b></p><p>　　因本模具的型腔大體上似矩形，并且其l<370故按一下強度條件公式：</p><p><b>　　S≥<

67、/b></p><p>　　底板厚度的計算公式：</p><p><b>　　h≥</b></p><p>　　式中：c，----由型腔邊長比l/b決定的系數。</p><p>　　由于型腔厚度很小，h=3mm.</p><p>　　根據表4-17矩形型腔壁厚尺寸的經驗推薦：</p&g

68、t;<p>　　由于采用一模一腔的設計，澆流道和澆口總長度為57mm.因為用到斜倒柱，型腔厚度取70mm.所以型腔的外形尺寸：110 ×74× 10mm.</p><p><b>　　2）底板厚度的計算</b></p><p>　　整體式矩形型腔的底板，如果后部沒有支承板，直接支承在模腳上，中間是懸空的，底板可以看成是周邊固定的受均勻

69、載荷的矩形板，由于溶體的壓力，板中心將產生最大的變形量，按剛度條件，型腔底板厚度為：</p><p>　　式中 ——由型腔邊長比決定的系數；</p><p>　　——型腔內溶體的壓力（）；</p><p>　　——型腔短邊長（）；</p><p>　　——鋼的彈性模量，??；</p><p>　　——允許變形量；取0

70、.05 mm</p><p>　　經計算得：l/b=1.4</p><p>　　查表得 =0.0226, p=50MPa，b=80mm。</p><p><b>　　所以 24.7mm</b></p><p>　　由于考慮到這是近似計算，為匹配標準模架，取h=25mm。</p><p><

71、;b>　　3、模架的選用</b></p><p>　　選標準模架：根據以上分析計算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結構形式和規(guī)格.</p><p><b>　　查資料選用：</b></p><p>　　A2 —— 00250——109——Z2GB/712556.1——1990</p><p><

72、;b>　　定模板厚度25</b></p><p><b>　　動模板厚度：25</b></p><p><b>　　墊塊厚度：50</b></p><p>　　模具厚度：H模=82+25+25+50=182</p><p>　　模具外形尺寸：200×250×18

73、2</p><p>　　第四章、合模導向機構的設計</p><p>　　導向機構的保證動摸或上下模合模時正確定位和導向的零件。合模導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種形式。在這里我采用導柱導向的形式。</p><p><b>　　1、導向機構的作用</b></p><p>　　1）定位作用 模具閉合后，保證定?；蛏舷?/p>

74、模的位置的正確，保證型腔形狀和尺寸的精度；導向機構在模具裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調整。</p><p>　　2）導向作用 合模時首先是導向零件接觸，引導動定模上下模準確閉合，避免型心先進入型腔造成成型零件的損壞。</p><p>　　3）承受一定的側向壓力 承受塑料溶體在充型過程中產生單向側壓力和動模板（因是雙分型面）自身的重力。</p><p>

75、;<b>　　2、導柱導向機構</b></p><p><b>　　（1）導柱</b></p><p>　　1、導柱和導套結構采用如圖所示：</p><p>　　2、導柱結構和技術要求</p><p>　　1）長度 導柱導向部分長度=37+50+30+20~25</p><p&

76、gt;<b>　　=164mm.</b></p><p>　　直徑 由于模架200×250型。參考塑料注射模中小型模架標準的尺寸組合。選用：導柱d40×170×50.</p><p>　　《實用注塑模設計手冊》。</p><p>　?。?）形狀 導柱前端做倒角。</p><p>　　（3

77、）材料 導柱應具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內心，因此采用T10A鋼經淬火熱處理，硬度應達到50~55HRC。導柱固定部分表面粗糙度為Ra0.8。導向部分為Ra0.4。</p><p>　?。?）數量布置 導柱均勻分布在模具四周如下圖所示：</p><p>　?。?）配合精度 導柱固定端與模板之間采用H7/m6的過度配合；導柱的導向部分采用H7/f7的間隙配合。</p&g

78、t;<p><b>　　（二）、導套</b></p><p>　　1 、導套的結構形式 導套的典型結構如圖所示：</p><p>　　此類型導套為直導套，結構簡單，加工方便，適用于簡</p><p>　　單模具或導套后面沒有墊板的場合：</p><p>　　2、導套結構和技術要求</p>&

79、lt;p>　　1）形狀 為使導柱順利進入導套，在導套的前端倒圓角。導柱</p><p>　　孔最好做成通孔，以利于排出孔內空氣及殘渣廢料。如模板較厚，導柱孔必須作成盲孔時，可在盲孔的側面打一小孔排氣。</p><p>　　2）材料 導套用與導柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一搬應低與導柱硬度，以減輕磨損，防止導柱和導套拉毛。導套固定部分和導滑部分的表面粗糙度一般為 R

80、a0.8。因此選用：導套d=40× 40的導套。GB 4619.3-84，材料 T8A。固定形式和配合精度 采用H7/r6配合鑲入模板。參考《實用注塑模設計手冊》：</p><p>　　第五章、推出機構的設計</p><p>　　1、推出機構的設計原則</p><p>　　塑件在從模具上取下以前,還有一個從模具的成型零件上脫出的過程,使塑件從成型零件上脫

81、出的機構稱為推出機構。它包括以下幾個部分，脫模力的計算、推出機構、復位機構等的機構形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機構所需的強度、剛度或穩(wěn)性校核。在設計此機構時，應遵守以下幾個原則：</p><p>　　推出機構應盡量設置在動模一側,</p><p>　　保證塑件不因推出而變形損壞,</p><p><b>　　機構簡單動作可靠,</b><

82、;/p><p><b>　　良好的塑件外觀,</b></p><p>　　合模時的正確復位 .</p><p><b>　　2、脫模力的計算</b></p><p>　　注射成型后，塑件在模具內冷卻定型，由于體積的收宿，對型心產生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產生的摩擦阻力。對于不帶通

83、孔的殼體類塑件，脫模時還要克服大氣壓力。一般而論，塑料制件剛開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大，根據力平衡原理，列出平衡方程式：</p><p>　　F=Ap(µcosa-sina)</p><p>　　式中：µ--塑料對鋼的摩檫系數，約為 0.1-0.3</p><p>　　A-塑件包容型芯的面積，</p><

84、;p>　　P-塑件對型芯的單位面積上的包緊力，這里取</p><p>　　P=3×107Mpa</p><p><b>　　3、簡單推出機構</b></p><p>　　1）推出機構一般包括推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構、活動鑲塊及凹模推出機構、多元綜合推出機構等。</p><p>　　考慮到

85、本塑件的結構形狀，而推管推出機構通常使用于有孔的圓形套類塑件，推件板推出機構易使塑件產生變形且易產生毛刺,因此確定用推桿推出機構。</p><p>　　推桿推出機構是最常見，而且也是應用最為廣泛的。推桿的截面形狀根據塑件的推出形式而定，可設計成圓形或矩形等等。但在此考慮到塑件形狀的影響我們選擇圓形。</p><p>　　3）推桿的材料采用T8A碳素鋼，熱處理要求HRC≥50,工作端配合部分

86、表面粗糙度Ra≤0.8。</p><p><b>　　4）推件力的計算</b></p><p>　　推件力：Ft=Ap（μcosα-sinα）+qA1</p><p>　　式中： A——塑件包絡型芯的面積</p><p>　　P——塑件對型芯單位面積上的包緊力P取0.8~1.2×102Pa</p>

87、<p><b>　　α——脫模斜度</b></p><p>　　q——大氣壓力0.9MPa</p><p>　　μ——塑件對鋼的摩擦系數μ為0.1~0.3</p><p>　　A1——制件垂直于脫模方向的投影面積（m㎡）</p><p>　　A1=110×44-π×（36/2）24840-

88、1017.36=3822.6m㎡</p><p>　　F8=5145.04×1.0×107（0.3×40-Sh40）/106+ 0.9×3822.64=</p><p>　　A≈110×44+2×6×8+4×6×4+π×36×7</p><p>　　4840

89、+96+96+113.04=5145.04</p><p>　　確定擬出方式及頂桿位置</p><p><b>　　頂桿位置</b></p><p>　　根據制品的特點，確定出制品的頂桿設計 四根頂桿</p><p>　　對于流道的固化塑料設置拉料桿和頂出桿。</p><p>　　普通的圓頂桿按

90、GB4169.1——1984</p><p>　　選用，均可滿足頂桿剛度要求</p><p>　　查資料，選用φ3×125mm</p><p>　　型號的圓形頂桿4根；</p><p>　　由于塑件較小，推出裝置可不設導向裝置</p><p>　　8.冷卻系統(tǒng)的設計 </p><p>

91、　　由于制件平均壁厚為3mm，制品尺寸又較小，確定水孔直徑為： 8，水道孔邊到型腔表面距離為：10~15mm。取10mm</p><p>　　為了保證推出機構在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出機構應能回到原來的位置，所以需要設計推出機構的導向與復位裝置。</p><p>　　推出機構包括導向零件和復位零件。導向零件由推板導柱與推板導套所組成，本次設計采取推桿導柱與推桿導套相配合的形式

92、，因這樣推桿導柱除了起到向作用外，還能支承著動模支承板，這樣改善了支承板的受力狀況，提高了支承板的剛性。</p><p>　　復位零件一般有復位桿復位和彈簧復位兩種形式，本次設計采用復位桿復位形式，圓形截面，設置四根。位置設在推桿固定板的四周，這樣可使推出機構合模時復位平穩(wěn)，復位桿端面與所在動模分型面上平齊。推出機構推出后，復位桿高出分型面（其高度即為推出距離的大?。?。合模時，復位桿先于動模分型面與定模分型面接觸

93、，在動模向定模逐漸合攏的過程中，推出機構變被復位桿頂住，從而與動模產生相對移動，直至分型面合攏時，推出機構變回到原來的位置。</p><p>　　第六章、側向分型和抽芯機構的設計</p><p>　　由于本塑件側面有通孔，所以安裝側向分型機構，側向分型與抽芯一般可分為機動，液壓或氣動以及手動形。這里采</p><p>　　用彈簧側向分型抽芯機構。其結構：</p

94、><p>　　1、抽芯距確定與抽芯力計算</p><p>　　側向型芯或側向成型模腔從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離稱為抽芯距.用s表示,為了安全起見,側向抽芯距離通常比塑件上的側孔、側凹的深度或側向凸臺的高度大2~3mm，所以我們選取s=10mm，抽芯力的計算同脫模力計算相同，一般用如下公式估算：</p><p>　　式中 ——抽芯力（N）

95、</p><p>　　c——側型芯成型部分的截面平均周長（m）</p><p>　　h——側型芯成型部分的高度（m）</p><p>　　p——塑件對側型芯的收縮應力（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關，一般情況下模內冷卻的塑件，p=（0.8~1.2）×107Pa，模外冷卻的塑件，p=（2.4~3.9）×107Pa</

96、p><p>　　——塑件在熱狀態(tài)時對鋼的摩擦系數，一般</p><p>　　=0.15~0.20</p><p>　　——側型芯的脫模斜度或傾斜角（o）。</p><p>　　所以：c=32.0mm</p><p>　　h=9mm; p=1×107Pa; =0.18; a=1o</p><

97、;p><b>　　所以：</b></p><p>　　Fc=32×9.0×3.0×107 (1.5×cos1o -sin1o )=1.28×104 N</p><p>　　2、斜楔塊和彈簧側向分型與抽芯機構</p><p>　　斜楔塊側向分型與抽芯機構是利用斜楔塊等零件把開模力傳遞給側型芯

98、或側型芯塊，使之產生側向運動完成抽芯與分型動作。斜楔塊側向分型與抽芯機構主要有與開模方向成一定角度的斜導柱、側型腔或型芯滑塊、導滑槽、楔緊塊和側型腔或型芯滑塊定距限位裝置組成。而此采用彈簧推動抽芯。</p><p>　　3、斜楔塊和彈簧的設計 </p><p>　　斜楔塊斜角我們取。這里斜角不用精確計算。楔塊的材料選用T10碳素鋼，熱處理硬度HRC=60，表面粗糙度。斜楔塊與其固定的模板

99、之間采用螺釘固定。由于斜楔塊和彈簧在工作過程共同來驅動側抽芯作往復運動。</p><p>　　第七章、注射機相關參數的校核</p><p>　　在前面已經確定了模具的結構、類型和一些基本的參數尺寸，如模具的型腔的個數、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時所需的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等。這些數據都與注射機的有關性能參數密切相關，如果兩者不相匹配，則模

100、具無法使用，為此，必須對兩者之間有關的數據進行校核以滿足要求。 </p><p><b>　　1、注射壓力的校核</b></p><p>　　注射成型機的最大注射壓力應稍大于塑料制品的成型所需的注射壓力，即</p><p><b>　　P0≥P</b></p><p>　　式中 P0——注射成型

101、機的最大注射壓力；</p><p>　　P ——塑料制品成型時所需的注射壓力。</p><p>　　查有關手冊可知P0=130 Mpa，P=70~90 Mpa</p><p>　　所以P0=130≥P=80成立，即注射壓力滿足要求。</p><p>　　2、鎖模力的校核及型腔數的確定</p><p>　　鎖模力的校核

102、 鎖模力又稱合模力，是指注射成型機的合模裝置對模具所施加的最大夾緊力。為了避免塑料注射機成型時由于受到注射壓力的作用而使模具沿分型面而脹開，注射成型機的鎖模力可按下式核算：</p><p>　　F0≥P模A分×100</p><p>　　或 F0≥K1P A分×100</p><p>　　式中 F0——注射成型機的公稱

103、鎖模力（N）；</p><p>　　P?！葔毫Γㄐ颓粌热垠w壓力）（Mpa）；</p><p>　　K1——壓力損耗系數，K1=2/3；</p><p>　　A分——塑料制品在及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和。所以有： </p><p>　　F0=97680≥35×(2×11.87+6×54)&#

104、215;100=1217090</p><p>　　所以F0≥P模A分×100 成立，故所選注射機的鎖模力也符合要求。</p><p>　　3、模具閉和高度的校核</p><p>　　模具閉和高度應該滿足以下關系：</p><p>　　Hmin≤H≤Hmax</p><p>　　式中 H——模具閉和高度

105、；</p><p>　　Hmin——注射成型機模具最小厚度；</p><p>　　Hmax——注射成型機模具最大厚度；</p><p>　　Hmin=250≤H=299≤Hmax=350</p><p>　　所以所選注射機的模具閉合高度滿足要求。</p><p><b>　　4、開模行程的校核</b&g

106、t;</p><p>　　開模行程S是（合模行程）指模具開合過程中動模固定板的移動距離。它的大小直接影響模具所能成型的塑件高度。當模具需要利用開模動作完成側向抽芯動作時，開模行程的校核還應考慮為完成抽芯動作所需增加的開模行程。由于完成抽芯動作的開模距離Hc小于脫模距離H1和包括澆注系統(tǒng)凝料在內的塑件高度H2之和，故開模行程按下式來校核：</p><p>　　Smax≥S= H1+ H2&l

107、t;/p><p>　　即有 S=350≥34.0+84+10=128</p><p>　　因而所選注射機的開模行程也符合要求。</p><p>　　5、模具安裝尺寸的校核</p><p>　　不同型號的注射機其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同，設計模具時應對其相關尺寸加以校核，一保證模具順利安裝，需校核的主要內容有噴嘴尺寸、定位圈、模具的最大厚

108、度與最小厚度及安裝螺釘孔等。</p><p>　?。?） 噴嘴尺寸 因為澆注系統(tǒng)的主流倒的尺寸是根據噴嘴尺寸而設計的，所以此尺寸一定滿足條件。（祥見澆注系統(tǒng)設計）</p><p>　　（2） 定位圈尺寸 此同上，因為定位圈是隨著噴嘴尺寸而變化的相應的改變，故必滿足要求。</p><p>　　6、安裝螺孔尺寸 </p><p>　　我們采

109、用用螺釘直接固定的方法，但要注意動、定模部分的底板尺寸與注射機對應模板上所開設的螺孔的尺寸和位置相適應。由于在設計的時候是用CAD軟件ug進行分型得出的結果，顯然滿足要求。</p><p>　　至此已經校核完了注射機的相關工藝參數，即所選用的注射機符合要求。</p><p><b>　　第八章、設計小結</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計

110、的課題是水平儀外蓋注射模設計,是在修完大學所有課程之后進行的一次綜合性設計,是對以前所學知識的一次全面性檢查。</p><p>　　在這次畢業(yè)設計的過程中，充分利用了所學知識，查閱了大量的參考書目，盡量將自己所學的知識與設計有機的結合起來，懂得了如何來設計塑件的注射模具的一般流程，即注射成型制品的分析、注射機的選擇及相關參數的校核、模具的結構設計、注射模具設計的有關計算、模具總體尺寸的確定與結構草圖的繪制、模具結

111、構總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產制造等，其中模具結構的設計既是重點又是難點，主要包括制品成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結構設計，側面分型及抽芯機構的設計，推出機構的設計，拉料桿的形式選擇，排氣方式設計等。本設計選用了ABS作為塑件的材料，能夠滿足電話機的使用性能及注射模具的成型特點。本設計采用了四導柱與三斜導柱以及三彈簧側抽芯的模具結構，在注射成型冷卻后，動模部分

112、隨著注射機的動模向后移動，動模板與定模板間分型，同時由于斜導住的作用使側滑塊也一起與塑件分離，而在拉料桿的作用之下把澆注系統(tǒng)的凝料隨之拉出來一起與動模移動；當型芯與型腔完全分離后，塑料制件留在型芯上。這時推出機構開始動作，通過推桿把制件頂出模外；最后在合模時，在彈簧與復位桿的</p><p>　　本模具采用了組合式型芯的形式，使加工方便，但是側向抽芯部分是在定模與動模之間各一半，這樣使模具型腔和型芯的加工帶來不便

113、之處；在成型側面的型槽和孔時采用小型心的形式定位在動模上，在保證加工精度的情況下不使模具產生溢料的現象。</p><p>　　經過兩個多月的時間，畢業(yè)設計終于可算是劃上了一個句號。本次設計是一個全面性的設計，是對大學課程的一個總結一次回顧。本次畢業(yè)設計翻閱了大量的參考書，鞏固了以往所學的機械制圖、公差與配合、制造工藝等相關知識，對許多課程和知識起到了穿針引線的作用，使我們對大學所學的全部知識進行一次從新的整理、理

114、論聯系實際，為我們即將踏入社會做了一個很好的準備。更重要的是，通過本次畢業(yè)設計對我們所掌握的模具知識實際應用能力起到了檢驗的作用，通過系統(tǒng)設計，知道自己的不足和缺陷。</p><p>　　在設計過程中我始終結合計算機進行設計，從零件的造型、模具的分模到、二維工程圖的轉化都使用UG、AutoCAD軟件。提高了我們對UG、AutoCAD等軟件的應用能力。通過了本次設計我們已初步了解了工程技術人員的設計思想，掌握了模具

115、設計的相關知識，為以后能獨立完成一套模具設計與制造打下基礎。</p><p>　　在設計中，通過查閱網絡資料，向在外面工作和實習的同學和老師請教，最大可能地了解實際生產中注塑模具的實際設計和制造情況。在設計中廣泛采用標準件。設計參數的選擇不局限于課本和老資料，而是根據實際情況來選擇和使用。比如模具零件的熱處理硬度，按課本要求很多都要達到HRC50以上，而實際情況是只要達到HRC25左右就可以了，課本的數據取值相對

116、比較保守；又如推桿固定板安裝推桿的的孔單邊間隙在課本中推薦值是0.5㎜，而實際情況是單邊取0.05㎜，即用現有的加工方法，是很容易達到這個精度要求的……</p><p>　　在設計中得到最大的收獲是：</p><p>　　1. 提高查閱參考資料的能力。能在不通的參數推薦值中選擇適合本設計的最佳值和方法。</p><p>　　2. 繼續(xù)鞏固各種基礎知識。比如材料力學、

117、機械制圖、公差與配合、加工工藝等。并學會較靈活應用，為設計機械模具打好基礎。</p><p>　　3. 學會使用各種專業(yè)工程軟件來輔助設計。在本次設計中就是用UG來完成造型和分型，用UG來完成工程圖轉換。這樣不但可以提高設計效率，更重要的是可以領會別人的設計思想和設計所要關注的問題等。</p><p>　　4. 協調小組成員之間的工作，在零件有配合的地方共同討論協調；設計遇到難題一起想辦法

118、解決。培養(yǎng)了團隊精神。</p><p>　　5. 加深了對模具行業(yè)的了解。通過上網查閱，可以知道模具在國內外的最新發(fā)展。解決某個問題的多中思路和最優(yōu)方案等。</p><p>　　通過設計，也發(fā)現自己的很多不足和有待提高的知識，主要表現在：</p><p>　　1. 各門基礎課知識掌握的不夠扎實，運用起來不夠熟練。</p><p>　　2. 實

119、際工作能力還有待提高，設計與社會上的實際生產還有很大差距。</p><p>　　3. 專業(yè)軟件的使用能力（包括熟練度和使用的廣度）還需要再提高一個層次。</p><p>　　總之，我認為，這次畢業(yè)設計雖然還有這樣那樣的缺陷和錯誤，但就是因為發(fā)現了這些不足，才使自己通過這次設計學到更多的知識，把自己的工作能力提高到一個更高的層次。這次畢業(yè)設計是成功的，是自己邁向機械工程師很重要的一步。<

120、;/p><p><b>　　第九章、致 謝</b></p><p>　　感謝母校給我這個在大學學習的機會，在大學里不僅學到了大學課程里的知識，更重要的是學到了怎么做一個有人格魅力的人！</p><p>　　感謝大學三年來所有對我授過課和指導過我的老師！感謝廣大同學的熱心幫助！在本設計的時間里，得到了機械工程系畢業(yè)設計指導老師的大力支持和指點，在收集

121、資料和編寫過程中，也得到了機械工程系資料室和學校圖書室的支持和幫助，在此一并表示衷心的感謝。</p><p>　　第十章、主要參考文獻</p><p>　　[1] 屈華昌主編 《塑料成型工藝與模具設計》機械工業(yè)出版社 </p><p><b>　　1996</b></p><p>　　[2] 李云程主編 《模具制造工藝

122、學》 機械工業(yè)出版社 2001</p><p>　　[3] 周開勤主編 《機械零件手冊》 高等教育出版社 2001</p><p>　　[4] 范有發(fā)主編 《沖壓與塑料成型設備》 機械工業(yè)出版社2001</p><p>　　[5] 許德珠主編 《機械工程材料》 高等教育出版社 1991</p><p>　　[6] 屈華昌、伍建國主編《塑