老板椅底支架注塑模具設(shè)計(jì)[三維UG]

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Acorresponding injection mould of internal side core pulling was designed.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.Key words: Injection mould Medialcoe pulling.第一章 塑料件的特性分析1、產(chǎn)品性能分析該塑件為老板轉(zhuǎn)椅底支架，它要與另外部件匹配使用。要使中心孔與老板轉(zhuǎn)椅主柱配合承受較大的壓力。所以從塑件的使用性能上分析，必須具備有一定的綜合機(jī)械性能，包括良好的機(jī)械強(qiáng)度，一定的彈性和耐油性，耐水性，耐磨性，化學(xué)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(lái)源以及材料的成本和調(diào)配顏色來(lái)看，ABS比較合適。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料，它來(lái)源廣，成本底，符合該塑件成型的特性。因此制作該塑件選第 6 頁(yè) 共 35 頁(yè)用ABS材料。以下是ABS的主要參數(shù)。表一：ABS的主要技術(shù)指標(biāo)密度比溶吸水率收縮率熱變形溫度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉強(qiáng)度拉伸彈性模量彎曲強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度體積50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10表二；ABS的注射工藝參數(shù)注射機(jī)類(lèi)型螺桿轉(zhuǎn)數(shù)噴嘴形式噴嘴溫度螺桿式50-70直通式180-190。料筒的溫度模具溫度注射壓力保壓力190-200 200-220170-19050-7060-90Mpa30-60 Mpa注射時(shí)間保壓時(shí)間冷卻時(shí)間成型周期3-5 S15-30 S10-30 S30-70 ABS無(wú)毒，無(wú)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(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的3cm機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化學(xué)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(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)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(diǎn)：ABS在升溫時(shí)黏度增高，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(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)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。 表三：ABS成型收縮率，拉伸模量，泊松比與剛的摩擦因素。塑料名稱(chēng)成型收縮率/%拉伸模量E/103Mpa泊松比U與剛的摩擦系數(shù)fPE1.5-3.50.212-0.980.490.23-0.5PP0.4-3.01.6-6.20.430.49-0.51PS0.2-0.81.4-8.90.380.45-0.75第 7 頁(yè) 共 35 頁(yè)ABS0.1-0.71.91-1.980.380.20-0.252、產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析1）尺寸的精度表四：塑件的尺寸公差推薦值參考模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)的精度等級(jí)材料高精度一般精度低精度ABS345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IT8，其公差參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 。2）粗糙度作為老板轉(zhuǎn)椅底支架，外表面要求外觀美觀，光澤度也要求好，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Ra0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra0.2。3）斜度脫模斜度取決于塑件的形狀，壁厚及塑料的收縮率，一般取，塑件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能經(jīng)受推件桿的推力而不使塑35130。件變形，該產(chǎn)品壁厚3mm，加強(qiáng)筋2mm。表五塑料種類(lèi)制件流程最小壁厚一般制件壁厚大型制件壁厚塑料 ABS0.751.752.62.43.23、塑件工藝分析第 8 頁(yè) 共 35 頁(yè)本塑件外形中等，形狀簡(jiǎn)單，尺寸精度比較中等，壁厚均為3 mm，加強(qiáng)筋2mm。材料是ABS收縮率取0.05%，用UG軟件計(jì)算塑件近似體積為V=3339.826，ABS的密度為1.021.05 g/。故單件凈重約為1.05V=3.5kg，塑件外形3cm3cm長(zhǎng)530.38139 mm,寬510.17642mm，局部最高點(diǎn)70.63977 mm.由于塑件底部有加強(qiáng)筋(寬2mm)，為了以后方便修模，降低制作成本，所以采用大面積分型,局部采用凸模、凹模鑲塊嵌入。因塑件成規(guī)則的五角形，加強(qiáng)筋比較深又薄,所以要采用鑲塊嵌入頂出,不能做成整體的凸模。第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、型腔數(shù)目的確定由于該塑件尺寸比較大，而且成規(guī)則的五角形，只能采用一模一腔生產(chǎn)模具可保證塑件的表面的粗糙度和質(zhì)量，又能達(dá)到制件的最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。2、分型面的設(shè)計(jì)分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵選擇分型面應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： a、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b、確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；c、保證塑件的精度要求；d、滿足塑件外觀質(zhì)量的要求；e、便于模具的加工與制造；f、對(duì)成型面積的影響；g、排氣的效果的考慮；h、對(duì)側(cè)向抽芯的影響。注射模一般的有一個(gè)分型面，有的有兩個(gè)分型面。分型面的形狀分為：第 9 頁(yè) 共 35 頁(yè)平直分型面，傾斜分型面，階梯分型面，曲面分型面，復(fù)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，便于模具加工，采用平直分型面加曲面分型面。如圖；3、注射機(jī)的選定以鎖模力為技術(shù)參數(shù)，必須大于模具在開(kāi)模方向的投影面積上的總注射力。P=PB x KC x KS式中 P-型腔內(nèi)注射壓力 MpaPB-基本壓力 MpaKC-材料系數(shù)，ABS材料取KC=1.15KS-塑料復(fù)雜系數(shù)，KS=11.5。PB與塑件平均壁厚T，進(jìn)澆口流程長(zhǎng)度L的流程比L/T有關(guān)，本塑件T=3mm，在這里側(cè)向進(jìn)料側(cè)澆口，估算L=150mm，故L/T=50，PB=32MPa，由于該塑件簡(jiǎn)單，取KS=1，則：P=32 1.15 1=36.8 MPa鎖模力為；F=1.5PA0.1式中；F-所需的鎖模力 KNP-型腔內(nèi)注射壓力第 10 頁(yè) 共 35 頁(yè)A-塑件投影面積，A=660510=336600F=1.536.83366000.1=1858.032 KN所以選用臥式XS-ZY-125。 型號(hào)國(guó)產(chǎn)注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：XS-ZY-125型注射機(jī)技術(shù)參數(shù)球半徑（毫米）12螺桿（柱塞）直徑（毫米）42噴嘴孔直徑（毫米）4注射容量（厘米或克）125定位孔直徑（毫米）100中心孔徑（毫米）孔徑（毫米）22注射壓力1190頂出兩側(cè)孔距（毫米）230最大300鎖模力（10）450模具厚度（毫米）最小200最大注射面積（厘米）320模板厚度（毫米）3004、主流道的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì)參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P114表5-2主流的部分尺寸：第 11 頁(yè) 共 35 頁(yè)查教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P103表4.2常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格XS-ZY-125：噴嘴球半徑=12；主流道小端直徑=5。則主流道小端直徑d=5+1=6; 球面配合高度h取10； 主流道錐角取30；主流道球面直徑SR=12+8=20; L和D還待定。因?yàn)槎０搴穸群蛣?dòng)模底板總長(zhǎng)為43.5，所以澆口套L=44mm。經(jīng)計(jì)算d=2+1=3mm。5、分流道的設(shè)計(jì)1）分流道的長(zhǎng)度和斷面尺寸：分流道的斷面尺寸根據(jù)塑件的成型體積，塑件的壁厚，塑件形狀，第 12 頁(yè) 共 35 頁(yè)所用塑料的工藝性能，注射速率和分流道的長(zhǎng)度等因素確定。該塑件壁厚為3mm，質(zhì)量為3.5Kg，所以：b=0.2654 4mL式中：m-單件塑件是質(zhì)量（g） ，m=3.5KgL-分流道的長(zhǎng)度, (mm)取為48mm由上式計(jì)算得：b=1.14,取b=4為了便于加工分流道的斷面做成半圓型。其中：R=6mm ,L=48mm。分流道的布置如圖：2）澆口的設(shè)計(jì)。因?yàn)樵撍芗怯靡荒Ｒ患颓荒＃宜芗砻娲植诙纫筝^高，分流道開(kāi)在成型鑲件的頭端,才用側(cè)澆口,如上圖所示。參考塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P118側(cè)澆口形式的推薦尺寸：t=0.52.0。b= 1.55.0mm;l=0.72.0mm b側(cè)澆口的寬度（） ；第 13 頁(yè) 共 35 頁(yè) A-塑件的外側(cè)表面積（2） ；t-側(cè)澆口的厚度（） 。 l-側(cè)澆口的厚度（） 先計(jì)算A值：A=20060=120002故 b=【(0.60.9)A1/2】30;=【(0.60.9)109】30=2.183.27()再對(duì)照上面給定的推薦值b取3;t取2.0；l取2。6、澆口位置的選擇 澆口的形式很多，但無(wú)論采取什么形式的澆口，其開(kāi)設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來(lái)參考：a、盡量縮短流動(dòng)距離b、澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁最厚處c、避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷d、考慮分子定向的影響e、減少或避免熔接痕提高熔接強(qiáng)度f(wàn)、應(yīng)有利于型腔中氣體的排除g、不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口h、澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量綜合以上原則和塑件形狀及技術(shù)要求決定將澆口設(shè)置在塑件內(nèi)表面偏一邊處，采用兩點(diǎn)進(jìn)料。7、冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)第 14 頁(yè) 共 35 頁(yè)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(dòng)性更好，在模具內(nèi)溫度更均勻，故在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)冷料穴，其標(biāo)稱(chēng)直徑與主流道大端直徑相同，不選用拉料桿，它開(kāi)模后通常用手工取出冷料。8、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料溶體填充型腔時(shí)，必須將型腔內(nèi)和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種因素沒(méi)有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，塑件就會(huì)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(huì)產(chǎn)生高溫將導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣問(wèn)題，注射模成型時(shí)排氣通常用如下三種方式進(jìn)行：a、利用配合間隙排氣b、在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣c、利用排氣塞排氣本塑件可以利用配合間隙排氣，不必專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)排氣系統(tǒng)，如果試模中認(rèn)為必須開(kāi)設(shè)，可在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽。9、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)無(wú)論什么塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此模具溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)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(xué)性能以及表面質(zhì)量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內(nèi)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由于本次設(shè)計(jì)的塑料 ABS 黏度和流動(dòng)性一般，模溫為 5080，故無(wú)須設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)，只需設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)采用第 15 頁(yè) 共 35 頁(yè)水冷卻，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。（1）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與常見(jiàn)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為：a）冷卻水道應(yīng)盡量多b）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等c）澆口出加強(qiáng)冷卻d）冷卻水道、入口溫差應(yīng)盡量小e）冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置此外，冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產(chǎn)生溶接痕，降低塑件強(qiáng)度；（2）冷卻系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的確定塑件的形狀是變化萬(wàn)千的，因此對(duì)于不同的塑件，冷卻水道的位置形狀也不一樣。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(jié)構(gòu)復(fù)雜，由好多拼塊組成，很難設(shè)置冷卻水道，因此要加強(qiáng)凹模冷卻。凹模設(shè)置直通冷卻水道。如圖:第三章 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接第 16 頁(yè) 共 35 頁(yè)觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)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(jié)構(gòu)合理，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。1、成型零件的設(shè)計(jì)為了提高零件的加工效率，裝拆方便，保證型腔形狀，采用整體形式.凸模采用整體中嵌入式凸模結(jié)構(gòu)。凸模鑲塊與凸模板間的配合用67mH。影響成型零件的尺寸因素有：1）塑件的收縮率其值為s=（Smax-Smin ）Ls; 式中 s-塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差；Smax-塑料的最大收縮率；Smin-塑料的最小收縮率；Ls -塑件的基本尺寸。2）模具成型零件的制造誤差參考塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P所列出的經(jīng)驗(yàn)值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的31-41,或取IT7-IT8級(jí)作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用z表示。這里取z=0.05收縮率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計(jì)算成型零件時(shí)，所用到的收縮率均用平均收縮率來(lái)表示S= 100%maxmin2SS式中 S-塑件的平均收縮率；Smax-塑料的最大收縮率；Smin-塑料的最小收縮率。第 17 頁(yè) 共 35 頁(yè)第一類(lèi)尺寸：型腔尺寸的計(jì)算計(jì)算公式參考教材P151式（5-18）：（）=(1+ S)LS-(0.50.75) Lm0z0z式中 S-表示塑料的平均收縮率；(S=0.55%)LS-表示塑件的基本尺寸；-表示塑件尺寸的公差；Z-取/3。當(dāng)制件的尺寸較大、精度級(jí)別較底時(shí)式中取0.5，當(dāng)精度級(jí)別較高時(shí)式中取0.75。本塑件為殼體配件其精度要求不高，故在本設(shè)計(jì)中取0.5。 33.9尺寸的計(jì)算：查教材P66表3-8該尺寸的公差為=1.56。利用公式(LM) =(1+ S)LS-0.75 0z0z=(1+0.55%)33.9-0.751.6 0.530=33.9mm0.530第二類(lèi)型芯尺寸的計(jì)算：（1）尺寸為65.5的計(jì)算：查教材P66表3-18該尺寸的公差為=1.6。利用公式(Lm)0z =(1+ S)LS+0. 750z=(1+0.55%)65.5+0.751.6 00.53=65.5mm00.53（2）尺寸為25的計(jì)算：查教材P66表3-18該尺寸的公差為=1.08。利用公式(Lm)0z =(1+ S)LS+0.750z=(1+0.55%)25+0.751.08 00.36第 18 頁(yè) 共 35 頁(yè)=25mm00.362、模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底版厚度過(guò)小，可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚 模具型腔壁厚的計(jì)算，以最大壓力為準(zhǔn)，而最大壓力是在注射時(shí)，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的，隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開(kāi)模時(shí)接近常壓。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)；由于本模具采用“一模一件”結(jié)構(gòu)，總體尺寸不是很大，故應(yīng)以型腔的壁厚的剛度為準(zhǔn)。剛度計(jì)算條件一般從下面三個(gè)方面來(lái)考慮：（1） 模具成型過(guò)程中不發(fā)生溢料（2） 保證塑件尺寸精度（3） 保證塑件順利脫模在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會(huì)超過(guò)塑料冷卻時(shí)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(lái)決定。當(dāng)塑件某一尺寸同時(shí)有幾項(xiàng)要求時(shí)，以最苛刻的條件作為剛度設(shè)計(jì)的依據(jù)。對(duì)于本塑件可以簡(jiǎn)化為整體式矩形型腔進(jìn)行近似計(jì)算。 1）矩形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算在本模具設(shè)計(jì)中采用了整體矩形型腔，整體矩形型腔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：第 19 頁(yè) 共 35 頁(yè)圖 6因本模具的型腔大體上似矩形，并且其l40-5025-3050-6030-3560-7035- 42由于采用一模一腔的設(shè)計(jì)，分流道和澆口總長(zhǎng)度為148mm.，型腔厚度取80mm.所以型腔的外形尺寸：700700 80mm.2）底板厚度的計(jì)算第 20 頁(yè) 共 35 頁(yè) 整體式矩形型芯的底板，如果后部沒(méi)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載荷的矩形板，由于溶體的壓力，板中心將產(chǎn)生最大的變形量，按剛度條件，型腔底板厚度為： 34Epbch 式中 由型腔邊長(zhǎng)比決定的系數(shù)； cbl/ 型腔內(nèi)溶體的壓力（）；pMPa 型腔短邊長(zhǎng)（）；bmm鋼的彈性模量，??；EMPa51006. 2 允許變形量；取 0.05 mm)(mm經(jīng)計(jì)算得：l/b=1.4查表得 =0.0226, p=50MPa，b=80mm。 c 所以 60.34mm3543405. 01006. 266500226. 0Epbch由于考慮到這是近似計(jì)算，為匹配標(biāo)準(zhǔn)模架，取 h=62mm。3、模架的選用 根據(jù)型芯,型腔的尺寸.因此選用的模架外形尺寸為: A250 315的模架.根據(jù)模架選用的推件板,推件固定板取30mm。第四章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的保證動(dòng)摸或上下模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。在這里我采用導(dǎo)柱導(dǎo)向的形式和三點(diǎn)第 21 頁(yè) 共 35 頁(yè)小錐面的形式。1、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用1）定位作用 模具閉合后，保證定?；蛏舷履５奈恢玫恼_，保證型腔形狀和尺寸的精度；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過(guò)程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。2）導(dǎo)向作用 合模時(shí)首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模上下模準(zhǔn)確閉合，避免型心先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。3）承受一定的側(cè)向壓力 承受塑料溶體在充型過(guò)程中產(chǎn)生單向側(cè)壓力和動(dòng)模板自身的重力。2、導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（一）導(dǎo)柱1、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)采用如下圖所示的結(jié)構(gòu)：2、導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求（1）長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分長(zhǎng)度=62+2080=122mm.第 22 頁(yè) 共 35 頁(yè) 直徑 由于模架250315型。選用比較大，參考塑料注射 模中小型模架標(biāo)準(zhǔn)的尺寸組合。選用：導(dǎo)柱d4012235.實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè) 。（2）形狀 導(dǎo)柱前端做倒角。（3）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)心，因此采用T10A鋼經(jīng)淬火熱處理，硬度應(yīng)達(dá)到5055HRC。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度為Ra0.8。導(dǎo)向部分為Ra0.4。（4）數(shù)量布置 導(dǎo)柱均勻分布在模具四周如下圖所示：（5）配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6的過(guò)度配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用H7/f7的間隙配合。（二）導(dǎo)套1 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖所示：第 23 頁(yè) 共 35 頁(yè)D圖 9 此類(lèi)型導(dǎo)套為直導(dǎo)套，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，適用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇](méi)有墊板的場(chǎng)合：2、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求1）形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料。如模板較厚，導(dǎo)柱孔必須作成盲孔時(shí)，可在盲孔的側(cè)面打一小孔排氣。2）材料 導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一搬應(yīng)低與導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套拉毛。導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為 Ra0.8。因此選用：導(dǎo)套d=6062的導(dǎo)套。GB 4619.3-84，材料T8A。固定形式和配合精度 采用H7/r6配合鑲?cè)肽０?。參考?shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)：第五章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則第 24 頁(yè) 共 35 頁(yè)塑件在從模具上取下以前,還有一個(gè)從模具的成型零件上脫出的過(guò)程,使塑件從成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。它包括以下幾個(gè)部分，脫模力的計(jì)算、推出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)等的機(jī)構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機(jī)構(gòu)所需的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)性校核。在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵守以下幾個(gè)原則：1推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè),2保證塑件不因推出而變形損壞,3機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠,4良好的塑件外觀,5合模時(shí)的正確復(fù)位 .2、脫模力的計(jì)算注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收宿，對(duì)型心產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。對(duì)于不帶通孔的殼體類(lèi)塑件，脫模時(shí)還要克服大氣壓力。一般而論，塑料制件剛開(kāi)始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大，根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式：F=Ap(cosa-sina)式中：-塑料對(duì)鋼的摩檫系數(shù)，約為 0.1-0.3A-塑件包容型芯的面積， P-塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，這里取P=3107Mpa3、簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)1）推出機(jī)構(gòu)一般包括推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、活動(dòng)鑲塊及凹模推出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等。第 25 頁(yè) 共 35 頁(yè)考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)形狀，推件板推出機(jī)構(gòu)易使塑件產(chǎn)生變形且易產(chǎn)生毛刺,因此確定用活動(dòng)鑲塊推出機(jī)構(gòu)和推管推出機(jī)構(gòu)的組合。推桿推出機(jī)構(gòu)和活動(dòng)鑲塊推出機(jī)構(gòu)是最常見(jiàn)，而且也是應(yīng)用最為廣泛的?；顒?dòng)鑲塊的截面形狀根據(jù)塑件的成型面形式而定。推管的頭部同時(shí)也是成型部分。由于本塑件的脫模力相對(duì)來(lái)說(shuō)較大，故在塑件的每個(gè)腳支內(nèi)表面布置 兩個(gè)活動(dòng)鑲塊 。中間用 推管即成型又起推出作用。2）活動(dòng)鑲塊用螺釘與推桿連接，推桿的直徑為36和24，尾部采用臺(tái)肩的形式，臺(tái)肩的直徑D與推桿的直徑約差46mm的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。采用GB1298-86。參考實(shí)用注射塑設(shè)計(jì)手冊(cè) 。3）推桿的材料采用T8A碳素鋼，熱處理要求HRC50,工作端配合部分表面粗糙度Ra0.8。4）推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 為了保證推出機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)能回到原來(lái)的位置，所以需要設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。推出機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向零件和復(fù)位零件。導(dǎo)向零件由推板導(dǎo)柱與推板導(dǎo)套所組成，本次設(shè)計(jì)采取導(dǎo)柱與導(dǎo)套相配合的形式，導(dǎo)套在頂桿固定板和副板之間，導(dǎo)柱在支持板上與下模座螺絲連接。因這樣導(dǎo)柱除了起到向作用外，還能支承著動(dòng)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。復(fù)位零件一般有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位兩種形式，本次設(shè)計(jì)同時(shí)采用復(fù)位桿復(fù)位 和彈簧復(fù)位兩種 形式，圓形截面，設(shè)置四根。位置設(shè)在推桿固定板的四周，這樣可使推出機(jī)構(gòu)合模時(shí)復(fù)位平穩(wěn)，復(fù)位桿端面與所在動(dòng)模分型面上平齊。推出機(jī)構(gòu)推出后，復(fù)位桿高出分型面第 26 頁(yè) 共 35 頁(yè)（其高度即為推出距離的大小）。合模時(shí)，復(fù)位桿在彈簧力的作用下先復(fù)位，同時(shí)帶動(dòng)推件機(jī)構(gòu)復(fù)位。第六章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核在前面已經(jīng)確定了模具的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和一些基本的參數(shù)尺寸，如模具的型腔的個(gè)數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)所需的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等。這些數(shù)據(jù)都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密切相關(guān)，如果兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核以滿足要求。 1、注射壓力的校核注射成型機(jī)的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制品的成型所需的注射壓力，即P0P式中 P0注射成型機(jī)的最大注射壓力； P 塑料制品成型時(shí)所需的注射壓力。查有關(guān)手冊(cè)可知 P0=130 Mpa，P=7090 Mpa所以 P0=130P=80 成立，即注射壓力滿足要求。2、鎖模力的校核鎖模力的校核 鎖模力又稱(chēng)合模力，是指注射成型機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力。為了避免塑料注射機(jī)成型時(shí)由于受到注射壓力的作用而使模具沿分型面而脹開(kāi)，注射成型機(jī)的鎖模力可按下式核算：F0P模A分100 或 F0K1P A分100式中 F0注射成型機(jī)的公稱(chēng)鎖模力（N） ；第 27 頁(yè) 共 35 頁(yè) P模模內(nèi)壓力（型腔內(nèi)熔體壓力） （Mpa） ； K1壓力損耗系數(shù)，K1=2/3； 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：F0=180000035(211.87+654)100=1217090所以 F0P模A分100 成立，故所選注射機(jī)的鎖模力也符合要求。3、模具閉和高度的校核模具閉和高度應(yīng)該滿足以下關(guān)系：HminHmaxH式中 H模具閉合高度；Hmin注射成型機(jī)模具最小厚度；Hmax注射成型機(jī)模具最大厚度；Hmin=250H=299Hmax=350所以所選注射機(jī)的模具閉合高度滿足要求。4、開(kāi)模行程的校核開(kāi)模行程 S 是（合模行程）指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。它的大小直接影響模具所能成型的塑件高度。當(dāng)模具需要利用開(kāi)模動(dòng)作完成側(cè)向抽芯動(dòng)作時(shí)，開(kāi)模行程的校核還應(yīng)考慮為完成抽芯動(dòng)作所需增加的開(kāi)模行程。次模具沒(méi)有側(cè)向抽芯動(dòng)作，故開(kāi)模行程按下式來(lái)校核：SmaxS= H1+ H2 即有 S=35034.0+84+10=128因而所選注射機(jī)的開(kāi)模行程也符合要求。5、模具安裝尺寸的校核 不同型號(hào)的注射機(jī)其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同，設(shè)計(jì)模具時(shí)第 28 頁(yè) 共 35 頁(yè)應(yīng)對(duì)其相關(guān)尺寸加以校核，以保證模具順利安裝，需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸、定位圈、模具的最大厚度與最小厚度及安裝螺釘孔等。（1） 噴嘴尺寸 因?yàn)闈沧⑾到y(tǒng)的主流倒的尺寸是根據(jù)噴嘴尺寸而設(shè)計(jì)的，所以此尺寸一定滿足條件。 （祥見(jiàn)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)）（2） 定位圈尺寸 此同上，因?yàn)槎ㄎ蝗κ请S著噴嘴尺寸而變化的相應(yīng)的改變，故必滿足要求。6、安裝螺孔尺寸 我們采用用螺釘直接固定的方法，但要注意動(dòng)、定模部分的底板尺寸與注射機(jī)對(duì)應(yīng)模板上所開(kāi)設(shè)的螺孔的尺寸和位置相適應(yīng)。由于在設(shè)計(jì)的時(shí)候是用CAD 軟件 ug 進(jìn)行分型得出的結(jié)果，取的是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，顯然滿足要求。至此已經(jīng)校核完了注射機(jī)的相關(guān)工藝參數(shù)，即所選用的注射機(jī)符合要求。第七章 設(shè)計(jì)總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是老板轉(zhuǎn)椅底支架注塑模設(shè)計(jì),是在修完大學(xué)所有課程之后進(jìn)行的一次綜合性設(shè)計(jì),是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一次全面性檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我充分利用了所學(xué)知識(shí)，查閱了大量的參考書(shū)目，盡量將自己所學(xué)的知識(shí)與設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，懂得了如何來(lái)設(shè)計(jì)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(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等，其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括制品成型位置的及分型面的選擇，模具型腔數(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)面分第 29 頁(yè) 共 35 頁(yè)型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計(jì)等。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的時(shí)間，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可算是劃上了一個(gè)句號(hào)。本次設(shè)計(jì)是一個(gè)全面性的設(shè)計(jì)，是對(duì)大學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我翻閱了大量的參考書(shū)，鞏固了以往所學(xué)的機(jī)械制圖、公差與配合、制造工藝等相關(guān)知識(shí)，對(duì)機(jī)械課程和知識(shí)起到了穿針引線的作用，使我對(duì)大學(xué)所學(xué)的全部知識(shí)進(jìn)行一次整理，為我即將踏入社會(huì)做了一個(gè)很好的準(zhǔn)備。更重要的是，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們所掌握的模具知識(shí)實(shí)際應(yīng)用能力起到了檢驗(yàn)的作用，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，知道自己的不足和缺陷。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我始終結(jié)合計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從零件的造型、模具的分模到、二維工程圖的轉(zhuǎn)化都使用 UG、AutoCAD 軟件。提高了我們對(duì) UG、AutoCAD 等軟件的應(yīng)用能力。通過(guò)了本次設(shè)計(jì)我們已初步了解了工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)思想，掌握了模具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，為以后能獨(dú)立完成一套模具設(shè)計(jì)與制造打下基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)查閱網(wǎng)絡(luò)資料，向在外面工作師傅請(qǐng)教，最大可能地了解實(shí)際生產(chǎn)中注塑模具的實(shí)際設(shè)計(jì)和制造情況。在設(shè)計(jì)中廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件。設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇不局限于課本和老資料，而是根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇和使用。課本的數(shù)據(jù)取值相對(duì)比較保守：如推桿固定板安裝推桿的孔單邊間隙在課本中推薦值是 0.5，而實(shí)際情況是單邊取 0.05，即用現(xiàn)有的加工方法，是很容易達(dá)到這個(gè)精度要求的。在設(shè)計(jì)中我得到最大的收獲是：1. 提高查閱參考資料的能力。能在不同的參數(shù)推薦值中選擇適合本設(shè)計(jì)的最佳值和方法。2. 繼續(xù)鞏固各種基礎(chǔ)知識(shí)。比如材料力學(xué)、機(jī)械制圖、公差與配合、加第 30 頁(yè) 共 35 頁(yè)工工藝等。并學(xué)會(huì)較靈活應(yīng)用，為設(shè)計(jì)機(jī)械模具打好基礎(chǔ)。3. 學(xué)會(huì)使用各種專(zhuān)業(yè)工程軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中就是用 UG 軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)的。這樣不但可以提高設(shè)計(jì)效率，更重要的是可以領(lǐng)會(huì)別人的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)所要關(guān)注的問(wèn)題等。4. 協(xié)調(diào)小組成員之間的工作，在零件有配合的地方共同討論協(xié)調(diào)；設(shè)計(jì)遇到難題一起想辦法解決，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神。5. 加深了對(duì)模具行業(yè)的了解。通過(guò)上網(wǎng)查閱，可以知道模具在國(guó)內(nèi)外的最新發(fā)展。解決某個(gè)問(wèn)題的多中思路和最優(yōu)方案等。通過(guò)設(shè)計(jì)，也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足和有待提高的知識(shí)，主要表現(xiàn)在：1. 各門(mén)基礎(chǔ)課知識(shí)掌握的不夠扎實(shí)，運(yùn)用起來(lái)不夠熟練。2. 實(shí)際工作能力還有待提高，設(shè)計(jì)與社會(huì)上的實(shí)際生產(chǎn)還有很大差距。3. 專(zhuān)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(gè)層次?？傊艺J(rèn)為，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然還有不少的缺陷和錯(cuò)誤，但就是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了這些不足，才使自己通過(guò)這次設(shè)計(jì)學(xué)到更多的知識(shí)，把自己的工作能力提高到一個(gè)更高的層次。追求無(wú)止境！我相信我的努力將使我不斷的進(jìn)步！ 第八章 致謝 感謝母校給我這個(gè)在大學(xué)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，在大學(xué)里不僅學(xué)到了大學(xué)課程里的知識(shí)，更重要的是學(xué)會(huì)了怎么去做一個(gè)有理性和成熟的人！ 感謝大學(xué)的時(shí)間里所有對(duì)我授過(guò)課和指導(dǎo)過(guò)我的老師！感謝廣大同學(xué)的熱心幫助！第 31 頁(yè) 共 35 頁(yè)附錄實(shí)體三維附圖：第 32 頁(yè) 共 35 頁(yè)第 33 頁(yè) 共 35 頁(yè)第 34 頁(yè) 共 35 頁(yè)第 35 頁(yè) 共 35 頁(yè)參考文獻(xiàn)1 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社 19962 李云程主編 模具制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 20013 周開(kāi)勤主編 機(jī)械零件手冊(cè) 高等教育出版社 20014 范有發(fā)主編 沖壓與塑料成型設(shè)備 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