電話機底座注塑模具設計【一模一腔】【側抽芯】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】
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畢業(yè)設計(論文)開題報告
學 生 姓 名：
學 號：
專 業(yè)：
設計(論文)題目：
指 導 教 師:
開題報告填寫要求
1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；
4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數據元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫
2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
摘要 本課題主要是針對玩具車底盤的模具設計,通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設計出一副注塑模。該課題從產品結構工藝性，具體模具結構出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結構、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關參數的校核、都有詳細的設計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個設計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。
關鍵詞 塑料? 玩具車底盤? 模具?
1 前言
隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉，在“實現中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關于當前國家產業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務[1,2]。
近年來，塑料模具的產量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內，塑料在其中固化成型 [3,4] 。
本次畢業(yè)設計的主要任務是玩具車底盤注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產玩具車底盤塑件產品，以實現自動化提高產量。針對玩具車底盤的具體結構，通過此次設計，使我對點澆口雙分型面模具的設計有了較深的認識。同時，在設計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標準、期刊等，結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向部分、推出機構、排氣系統(tǒng)、模溫調節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經驗 [5，6] 。
2 國內外的研究現狀分析
在國外，注塑模CAE技術的應用已相當普遍，而在我國注塑模具設計仍停留在以經驗為主導的設計模式，成熟的注塑模CAE用戶屈指可數。我國的模具設計還停留在一個比較落后的層次。未來我國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向將是：大力普及、廣泛應用CAD/CAE/CAM技術，逐步走向集成化。現代模具設計制造不僅應強調信息的集成，更應該強調技術、人和管理的集成。未來我國模具的發(fā)展方向將會向以下方向發(fā)展[7]:
提高大型、精密、復雜與長壽命模具的設計與制造技術，逐步減少模具的進口量，增加模具的出口量。
在塑料注射成型模具中，積極應用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術，滿足產品的成型需要。
提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。模具標準件是模具基礎，其大量應用可縮短模具設計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質量。我國模具商品化、標準化率均低于30%，而先進國家均高于70%，每年我們要從國外進口相當數量的模具標準件，其費用約占年模具進口額的3%～8%。
發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術，迅速制造出產品的原型與模具，降低成本推向市場。
積極研究與開發(fā)模具的拋光技術、設備與材料，滿足特殊產品的需要。
推廣應用高速銑削、超精度加工和復雜加工技術與工藝，滿足模具制造的需要。
開發(fā)優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術，提高模具的可靠性。
研究和應用模具的高速測量技術、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率 [8，9] 。
3 Pro/ENGINEER在模具中的應用
Pro/ENGINEER（簡稱Pro/E）是美國參數技術公司（PTC）于1988年首先推出的使用參數特征造型技術的大型CAD/CAM/CAE集成化軟件，它集成了零件設計、產品裝配、模具開發(fā)、自動測量和機構模擬等功能，在機械、模具、工業(yè)設計等行業(yè)得到廣泛應用。在模具設計與加工過程中，采用Pro/E軟件可以進行產品造型、模具設計、注射模擬到模具加工。通過模擬仿真對模具型腔的設計進行檢驗，可將問題發(fā)現于正式生產前，大大縮短制模時間，提高模具加工精度。目前采用Pro/E軟件進行模具設計正逐漸成為塑料模具設計的發(fā)展趨勢。
3.1 集成制造技術
模具CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的集成關鍵是建立單一的圖形數據庫，在CAD/CAM/CAE的各單元之間實現數據的自動傳遞與轉換，使CAM/CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，縮短建模時間并減少誤差；借助計算機對模具性能、結構、加工精度、熔體在模具中的流動情況及模具工作過程中的溫度分布情況等進行分析和優(yōu)化[10，11]。Pro/E軟件采用面向對象的統(tǒng)一數據庫和參數化造型技術，具備概念設計、基礎設計和詳細設計的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺。
3.2 并行工程技術
模具采取訂單式的生產方式，屬于單件生產，制造過程復雜，交貨期短；而利用CAD、CAM單元技術制造模具，則制造精度低、周期長。為了解決上述難題，在模具制造過程中引入了并行工程技術[12]。并行工程是設計人員在進行產品零件設計時，就開始考慮模具的成型工藝、模具使用壽命等因素，并進行校對、檢查，預先發(fā)現設計中的錯誤；在初步確立產品的三維模型后，設計、制造及輔助分析部門的設計人員同時進行模具結構設計、工程詳圖設計、模具性能輔助分析及數控機床加工指令的編程，而且每一個設計者對產品所做的修改可自動反映到其他部門，大大縮短設計、數控編程的時間[13]。
傳統(tǒng)的串行工藝路線為：模具結構設計→模具型腔、型芯二維設計→工藝準備→模具型腔、型芯設計三維造型→數控加工指令編程→數控加工；采用Pro/E軟件將其改為由不同部門設計人員同時進行高度工藝準備的并行路線，不但提高了模具的制造精度，而且可以縮短設計、數控編程時間達40%以上[14]。
并行工程的關鍵是實現零件三維圖形數據共享，使每個設計者所使用的圖形數據絕對相同，任何改動均能自動反映給其他設計人員，保證數據的唯一性和可靠性[15，16]。Pro/E軟件所具有的單一數據庫、參數化實體特征造型技術，為實現并行工程提供了可靠的技術保證。
3.3 塑料模具設計專家——EMX
EMX模具設計專家是PTC公司為模具設計人員開發(fā)的專業(yè)模具設計的一個外掛模塊，它能大大縮短模具設計人員創(chuàng)建、定制和細化模架部件以及模具組件所需的時間。EMX提供了智能、自動化模架和模具組件。組件就位后，系統(tǒng)會自動完成相鄰模板和組件上的余隙切口以及鉆孔和螺紋孔的操作，從而把模具設計人員從耗時的、重復性的模具細化工作中解放出來。EMX可以實現以下功能：
（1）快速設計、定制和細化模架部件和組件；
（2）自動完成余隙切口、螺紋孔、組件安裝、頂桿修飾等工作；
（3）可以同時向15個以上的模架及相關模具標準件廠商預先定制模具組件和部件；
（4）自動生成組件和部件的2D工程圖及BOM表；
（5）對開模過程進行動態(tài)仿真及干涉檢查。
3.4 塑料模具設計功能
Pro/E中的Moldesign模塊提供了方便、實用的三維模具設計與分析的各種工具，可輔助設計人員由產品的三維模型建立模具、裝配模型，設計分型面、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等，從而完成模具成型（即凹模和凸模）部分的設計；并利用EMX提供的標準件庫和標準模架庫，完成頂出機構與模具總體裝配設計。
另外可以在Pro/E中進行塑料模具設計。它能讓模具設計人員創(chuàng)建、修改和分析模具構件，并在模具設計變化時，快速將其更新。利用Pro/E進行模具設計，可以實現以下功能[17]：
（1）評估零件：使用“拔模檢測”和“厚度檢測”功能，分析產品零件是否符合開模條件。
（2）創(chuàng)建模具成型零件：裝配模具模型→對零件進行收縮率設置→創(chuàng)建分型面（包括滑塊、嵌件的分型面）→分割工件以創(chuàng)建模具體積塊→抽取模具體積塊來產生模具成型零件（模具零件的實體模型與產品模型相關，可用于數控加工）。
（3）組裝模具標準件：組裝注塑模標準模架→模具型腔的放置和陳列→頂桿及其他模具標準件的組建→流道的自動創(chuàng)建→冷卻水路的自動創(chuàng)建（包括3D冷卻水路干涉檢測）→定義開模動作，進行開模模擬及干涉檢查。
（4）創(chuàng)建模具工程圖：生成二維模具工程圖，以指導模具生產。
總之，采用Pro/E軟件進行塑料模具設計，可大大縮短設計時間，降低成本，提高設計精度和效率。
參 考 文 獻
[1] 曹宏深.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999
[2] 馬曉曾.模具用鋼和熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1989
[3] 廖念釗.互換性與技術測量[M].北京：計量出版社，1982
[4] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999
[5] 李秦蕊.塑料模具設計[M].西安：西安工業(yè)出版社，1988
[6] 馮炳堯.模具設計與制造手冊[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，1985
[7] 馬金駿.塑料模具設計[M].北京：輕工業(yè)出版社，1984
[8] 劉昌祺.塑料模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998
[9] 成都科技大學.塑料成型工藝學[M].北京：輕工業(yè)出版社，1985
[10] 手冊編寫組著編.塑料模具設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1982
[11] 黃毅宏.模具制造工藝[M].北京：機械工業(yè)出版社，1988
[12] 張明善.塑料成型工藝與設備[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998
[13] 申開智.塑料成型模具[M].北京：輕工業(yè)出版社，1982
[14] 王興夭.塑料成型技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，1985
[15] 陳萬林.實用塑料注射模設計與制造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000
[16] 凱德.精通Pro/ENGINEER中文野火版3.0----模具設計篇[M]. 中國農業(yè)出版社。
[17] 李翔鵬, 康順利. Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 模具設計[M]. 中國鐵道出版社.
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
一、課題研究內容
塑料件在各行各業(yè)及日常生活中使用越來越多，塑料模具的設計制造的社會需求日益增長，要求也越來越高，同時社會對具有三維CAD設計能力的人才需求也日益增長
此塑件為專用零件，其材料為ABS。PP 有化學穩(wěn)定性，成型性好，吸水性小，熔融狀態(tài)流動性好。但是收縮率大，易產生縮孔，凹痕，變形等缺陷，成型溫度低時，方向性明顯，凝固速度較快，易產生內應力。因此應注意控制成型溫度，模具溫度。
二、研究途徑
1、機構的材料：ABS
2、根據要求模具一模兩腔，一點進膠，對于模具的基本方案是：
（1）對于注塑機的選擇，由于機構的結構和產量以及所給的各項要求，進行綜合的考慮，采用臥式注塑機；
（2）模具結構設計
3、澆注系統(tǒng)設計
所給設計要求是一模兩腔，因此將型腔對稱放置，使用圓錐型主流道，使用球型頭的拉料桿的冷料井。將分流道對稱設置，分流道截面采用錐形截面，澆口采用潛伏式澆口，利用分型面或配合間隙排氣；
4、分型面的選擇
5、成型零件結構設計
陰模使用整體嵌入式，上下模板上均嵌入陰模。由于結構的上下結構特征，在上下模板均設計了型芯；
6、合模導向和定位機構設計
使用導向柱兩根，同時與導套配合，既能夠導向，又能夠定位；
7、脫模機構設計
使用自動脫螺紋進行脫模；
8、注塑模溫調節(jié)系統(tǒng)
對型芯使用噴流式冷卻回路，凹模使用多層水道。
9、零件圖的繪制
在對模具的結構進行了基本的設計后，首先要進行三維圖以及零件圖的繪制，以為后一部的加工提供必要的尺寸及一些數據參數。
10、對模具進行模具的CAD設計
在對模具進行基本設計之后，就要進行相關的設計計算，在得到正確的數據后，利用CAD進行相關的設計，通過進行人機交互，即可得到簡單又優(yōu)良的設計。在對模具進行設計完成之后，我們得到了模具的三維圖,并生成模具的裝配圖，同時生成我們所需要的所有零件的圖紙。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日
畢 業(yè) 設 計（論 文）
設計（論文）題目： 話機底座注塑模具設計
學 院 名 稱：
專 業(yè)：
班 級：
姓 名： 學 號
指 導 教 師： 職 稱
定稿日期： 年 月 日
摘 要
本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計原則，詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程，并對模具強度要求做了說明。設計成型零部件以及設計合理的推出機構。對設計進行驗證主要是對注射機的相關重要參數進行驗證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機的鎖模力等。在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質量，又要兼顧經濟性。
通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結構及工作原理；通過對AutoCAD的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。
關鍵詞：生產工藝， 注射模， 成型零件， 塑料模具， 分型面
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 緒論 1
1.1 我國模具工業(yè)的現狀 1
1.2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢 2
1.3 課題任務要求 3
第2章 塑件的工藝分析 4
2.1分析材料性能 4
2.2分析零件用途及設計要求 4
2.3綜合分析塑件結構 4
第3章 模具總體結構設計 5
3.1 確定型腔數目 5
3.2 注射模具分型面的選擇 6
3.2.1 分型面的基本形式 6
3.2.2 分型面選擇的一般原則 6
3.2.3 分型面的選擇 7
3.3 澆注系統(tǒng)的設計 7
3.3.1 主流道設計 7
3.3.2 分流道設計 9
3.3.3 澆口設計 10
3.3.4 冷料穴設計 14
第4章 模具結構及成型零件的設計 15
4.1 成型零件的結構設計 15
4.2 成型零件的主要尺寸計算 16
4.3 型腔壁厚及底板厚度的計算 16
第5章 模具的頂出機構的設計 17
5.1 推出機構的設計原則 17
5.2 推出機構的分類 18
第6章 注射模具的側抽芯機構 19
6.1 注射模具的側抽芯機構概述 19
6.2 注射模具的斜導柱側抽芯機構設計 19
第7 章 塑料注射模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 21
7.1 塑料注射模具溫度對塑件成型的影響 21
7.2 話機底座注射模具的冷卻系統(tǒng)的設計 21
第8章 模架及選用 22
8.1 模具的標準化介紹 22
8.2 標準模架的選用 22
第9章 注射模具材料選用 23
9.1 成型零件材料選用 23
9.2 話機底座零件材料選用 23
第10章 注射機參數的校核 24
總 結 26
參 考 文 獻 27
致 謝 28
第1章 緒論
第1章 緒論
1.1 我國模具工業(yè)的現狀
在大型模具方面已能生產48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm～0.05mm表面粗糙度Ra0.2μm模具質量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達10萬次～30萬次,淬火鋼模達50萬次～1000萬次,交貨期較以前縮短,但與國外相比仍有較大差距[2]。
成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29英寸～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，國外的50%～80%相比，差距較大。
在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，國內陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS公司的軟件UG-Ⅱ、美國SOLIDWORKS公司的SOLID2WORKS軟件、美國CV公司的CADDS5軟件、美國SDRC公司集成化軟件、美國PTC公司的Pro/Engineer、日本HZS公司的CRADE、以色列CIMATRON公司的三維軟件CIMA2TRON、法國MATRA2DATAVISION公司的集成化軟件、英國Deltacam公司的DOCT5及澳大利亞MOLDFLOW公司分析軟件MF。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。
近年來，國內已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對模具的質量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應用，并且出現了一些國產的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%～80%相比，仍有很大差距[3]。
1.2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢
據有關方面預測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于其他發(fā)展速度。同時，由于近年來進口模具中，精密、大型、復雜、長壽命模具占多數，所以，從減少進口、提高國產化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材管接頭模具成為模具市場新的經濟增長點，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡模的發(fā)展速度也將高于總平均水平;以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)的發(fā)展，特別是電冰箱、空調器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產品方面，除了彩電等音像產品外，筆記本電腦和網機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點。
我國塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向將:
（1）模具產品將向著更大型、更精密、更復雜及更經濟快速方向發(fā)展；模具生產將朝著信息化、無圖化、精細化、自動化方向發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發(fā)展；
（2）模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三維化、智能化、網絡化和信息化方向發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘯r代將帶領模具行業(yè)進入新時代；
（3）模具的質量、周期、價格、服務四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產周期將繼續(xù)不斷縮短；
（4）大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡力往前推，直至介入到模具用戶的產品開發(fā)中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。以及“你給我一個概念，我還你一個產品”的一站式服務模式都已成為發(fā)展趨勢；
（5）隨著模具企業(yè)設計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現象已有了很大變化。在某種意義上說：“模具是一種工藝品”的概念正在被“模具是一種高新技術工業(yè)產品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長期以來主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g。這不但是一種生產手段的改變，也是一種生產方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標準化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促使整個模具工業(yè)水平不斷提高；
（6）高速加工、復合加工、精益生產、敏捷制造及新材料、新工藝、新技術將不斷得到發(fā)展[4]。
1.3 課題任務要求
本課題是話機底座注射模的設計。要求對話機底座實物進行測繪，并完成其CAD三維造型設計。話機底座注射模要求一模一腔，并能自動脫模，實現自動化。完成話機底座注射模具方案設計和相關設計計算，注射模具裝配設計，模具成型零件CAD三維造型設計，以及完成全部零件及裝配圖紙設計。
29
第2章 塑件的工藝分析
第2章 塑件的工藝分析
2.1分析材料性能
塑料是一種高分子材料，在珠江三角洲地區(qū)一般又稱為塑膠。由于塑料具有質量輕、絕緣性好、抗腐蝕性好、減摩性好、吸震性好、無噪聲、易成型等諸多優(yōu)點，顧在工業(yè)生產中已被廣泛用來代替金屬材料制造機械零件或日常生活用品，而用做工業(yè)制品的塑料，特稱為工程塑料。
話機底座選用ABS塑料成型， ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學性好。ABS無毒、無味，原料易得，價格便宜，使之成為話機底座的首選材料[5]。
2.2分析零件用途及設計要求
本課題是對實體話機底座注射模設計。首先對話機底座進行測繪，并對塑件的使用性能和結構要求有一個基本的了解?？此芗慕Y構是否滿足塑件結構的工藝性能。
話機底座是對電話按鈕的作用。在使用過程中受到一定的力。經分析其工藝性，其厚度足以滿足其機械強度，并在適當位置設有加強筋，增加了注射模的剛度和強度，且節(jié)省了材料。塑件上的各種形狀的孔，開設在不減弱話機底座機械強度的位置，節(jié)省了材料?？傃灾?，該話機底座具有良好的結構工藝性。
2.3綜合分析塑件結構
圖2-1 話機底座3D模型
話機底座本身要求不高,對實體測繪發(fā)現材料壁厚均勻,有利于注塑成型。
寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）
第3章 模具總體結構設計
3.1 確定型腔數目
注塑模的型腔數目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數目的確定時主要考慮以下幾個有關因素：
（1）塑件的尺寸精度；
（2）模具制造成本；
（3）注塑成型的生產效益；
該塑件屬于批量生產，精度要求一般，塑件尺寸適中，故有以下兩種方案：
（1）.一模一腔——模具尺寸小，生產效率較低。
（2）.一模兩腔——模具尺寸小，生產效率較低。
（3）.一模四腔——模具尺寸適中，生產效率較高。
根據塑件的生產批量假設是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故選用方案（1）。
按照塑件所示尺寸，近似計算：
查表6-1塑料ABS的密度為 1.02～1.05g/cm3 (注塑級密度為1.05g/cm3)
根據3D軟件測量得m=0.025kg
3.2 注射模具分型面的選擇
為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當地分成兩個或更多部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱為分型面。分型面是決定模具結構的重要因素。
3.2.1 分型面的基本形式
（1）制件全部在上模（或定模）內成型。
（2）制件全部在下模（或動模）內成型。
（3）制件同時在上模、下模內成型。
一副模具根據需要可能有一個或兩個以上分型面。分型面可能是垂直于合模方向或傾斜于合模方向，也可能是平行于合模方向。
分型面有四種形狀即平面、斜面、階梯面、曲面，在選擇分型面時應盡量采用平面形狀，但為了適應塑件成型的需要和便于塑件脫模，也可以采用后三者[11,12]。
3.2.2 分型面選擇的一般原則
（1）分型面應便于脫模
為了便于塑件脫模，當已初步確定塑件脫模方向后，分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向上塑件的截面積最大，否則塑件無法從型腔脫出。
（2）分型面的選擇應有利于側向分型與抽芯
塑件有側孔或側凹時，應盡可能地將側型芯設在動模部分，以便于抽芯。一般的側向分型抽芯機構的抽拔距較小，所以在選擇分型面時，應將抽芯或分型距離較大的放在開模的方向上，而將抽芯距離較小的放在側向。
（3）分型面的選擇應保證塑件的質量
為了保證塑件的質量，對有同軸度要求的塑件，應將有同軸度要求的部分設在同一模內。分型面的選擇應盡可能選在不影響塑件外觀和不易產生飛邊，且容易修整的部分。
（4）分型面的選擇應有利于防止溢料
（5）分型面的選擇應有利于排氣
（6）分型面的選擇應盡量使成型零件便于加工
（7）選擇分型面時，應盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異[13]
3.2.3 分型面的選擇
由于話機底座有側孔，采用具有側抽芯的二板注射模。根據對話機底座模型的觀察和分型面選擇的基本原則?，F選擇AA’平面作為分型面（3.2）
圖3.2 話機底座分型面
3.3 澆注系統(tǒng)的設計
澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注塑機噴嘴射出后到達行腔之前在模具內流經的通道，分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注兩大類。無流道澆注系統(tǒng)又稱熱流道澆注系統(tǒng)，是指在注塑成型時不產生流道凝料的澆注系統(tǒng)，其原理是采用加熱或絕熱的方法，使整個生產周期從主流道入口到型腔澆口為止的流道中塑料一直保持熔融的狀態(tài)，因而在開模時只需取出產品而不必取澆注系統(tǒng)凝料。澆注系統(tǒng)的設計合理與否直接關系到塑件的成型質量和生產效率。
無論用于何種類型注塑機的模具，其澆注系統(tǒng)一般均由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。
3.3.1 主流道設計
（1）主流道尺寸
在臥式或立式注塑機上使用的注射模，主流道垂直于模具分型面。為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道設計成具有2°～6°錐角(α)的圓錐形，內壁表面的粗糙度為μm；主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1 mm～2mm；球面配合高度3 mm～5mm；主流道小端直徑比噴嘴直徑大1 mm～2mm；流道長度由定模板厚度確定，一般不超過60mm。
（2）主流道襯套
主流道部分的零件在工作過程中，與注塑機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體冷熱交替地反復接觸，屬于易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常單獨設計成可拆卸更換的主流道襯套，選用優(yōu)質鋼材如碳素鋼T8A、T10A等單獨進行加工，要求淬火熱處理，硬度為HRC53～HRC57。主流道襯套又叫澆口套，一般都采用標準件，其常用結構形式如圖所示中的件2，為了保證模具安裝在注塑機上后，主流道與注塑機噴嘴對中，必須憑借定位零件來實現，通常采用定位環(huán)（圈）定位。對于小型注射模具，直接利用澆口套的臺肩作為模具的定位環(huán)，對于大中型模具，將模具的定位環(huán)和澆口套分開設計，然后配合固定在定模板上。主流道襯套的固定形式如圖3.3所示。定位圈外徑按注塑機的定位孔確定，由M6～M8的螺釘固定在定模座板上。
1——定模板座；2——主流道襯套；3——定位圈；4——定模板
圖3.3 主流道襯套的固定形式
（3）主流道選擇
注射機的噴嘴球半徑為18mm, 噴嘴孔徑為4mm.。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注塑機噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取20mm，圓錐孔的小端直徑則應大于噴嘴口內徑，取5mm，如圖3.4。
圖3.4主流道襯套
3.3.2 分流道設計
分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體流動的通道。用于一模多腔或單型腔多澆口的場合。在分流道的設計時，應考慮盡量減少在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。
（1）分流道的橫截面形狀及尺寸
常用的分流道橫截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形、矩形等。分流道橫截面形狀和尺寸應根據塑件的結構和分流道的長度等因素來決定。由分流道的效率（流道的橫截面積與周長的比值）分析可知，圓形和正方形流道的效率最高，既具有壓力損失減少的最大截面積和熱流量損失減少的流道最小面積，因此從壓力損失和熱量損失方面考慮，圓形和正方形是分流道比較理想的截面形狀，但由于圓形截面分流道是以分型面為界分成兩部分進行加工，加工困難，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對準，故生產實際中不常使用；正方形截面的分流道不易與凝料的推出，生產中也比較少用。
綜合考慮，由于梯形和U形截面分流道在分型面一側加工，加工容易，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大，所以實際生產中常采用梯形和U形截面的分流道。
（2）分流道的長度
為了便于機械加工及凝料脫模，分流道一般設置在分型面上，長度盡可能短，且少彎折，以利于最經濟地使用原料和減少注塑機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。若分流道設計得比較長時，其末端應設計有冷料穴，以防止分流道前鋒冷料堵塞澆口或進入型腔而影響塑件質量。
（3）分流道的表面粗糙度
分流道的表面粗糙度一般取1.6μm左右，不需要很低，這樣可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于中心塑料熔體的流動充模。
（4）分流道的選擇
話機底座注射模要求一模兩腔，在布局上選擇平衡式分流道。平衡式分流道的特點是：從主流道到各個型腔的分流道，其長度、斷面尺寸及其形狀都完全相同，以保證各個型腔同時均勻進料，同時注射完畢。分流道的截面形狀選擇圓形截面。
3.3.3 澆口設計
（1）澆口的概念
澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、尺寸和位置對塑件的質量影響很大。
（2）澆口的作用
（a）熔體充模后，首先在澆口處凝固，當注塑機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。
（b）熔體在流經狹窄的澆口時產生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。
（c）易于切除澆口尾料，二次加工方便。
（d）對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料，對于多澆口單型腔模具，澆口既能用來平衡進料，又能用以控制熔合紋在制品中的位置。
澆口的理想尺寸很難用手工的方法計算出來，一般根據經驗，澆口斷面積約為分流道斷面積的3%～9%，斷面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為1 mm～1.5mm。在設計澆口時往往先取較小的尺寸值，以便在試模時逐步加以修正。
小澆口最適合于填充薄壁和壁厚均勻的型腔，能有效地防止制品發(fā)生變形、翹曲和裂紋等弊端，而大澆口對補縮有利，能提高制品的尺寸精度，因此當制品壁厚不均勻時，應適當增大澆口的尺寸。
（3）澆口的類型
單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。
（a）直接澆口
直接澆口叉稱為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具，直接澆口的形式如圖3.5所示。特點是：流動阻力小，流動路程短及補縮時間長等；有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點；塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結構緊湊，注塑機受力均勻；塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。
（b）中心澆口
圖3.5 直接澆口 圖3.6 中心澆口
當筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時，內澆口開設在該孔處，同時在中心處設置分流錐，該澆口稱為中心澆口，是直接澆口的一種特殊形式，如圖3.6所示。它具有直接澆口的一系列優(yōu)點，而克服了直接澆口易產生的縮孔、變形等缺陷。
（c）側澆口
側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內側或外側充填模具型腔，其截面形狀多為扁槽，是限制性澆口。側澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上，側澆口的形式如圖3.7所示。特點是由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡。
圖3.7 側澆口
側澆口的兩種變異形式為扇形澆口和平縫澆口。
扇形澆口是一種沿澆口方向寬度逐漸增加、厚度逐漸減少的呈扇形的側澆口， 平縫澆口又稱薄片澆口，澆口寬度很大，厚度很小。主要用來成形面積較小、尺寸較大的扁平塑件，可減小平板塑件的翹曲變形，但澆口的去除比扇形澆口更困難，澆口在塑件上痕跡也更明顯。
（d）環(huán)形澆口
對型腔填充采用圓環(huán)形進料形式的澆口稱環(huán)形澆口，如圖3.8所示。環(huán)形澆口的特點是進料均勻。圓周上各處流速大致相等，熔體流動狀態(tài)好．型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免，但澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除較難。
圖3.8環(huán)形澆口 圖3.9輪輻式澆口
（e）輪輻式澆口
輪輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎上改進而成，由原來的圓周進料改為數小段圓弧進料，輪輻式澆口的形式如圖3.9所示。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多．且去除澆口容易。這類澆口在生產中比環(huán)形澆口應用廣泛．多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點是增加了熔接痕，會影響塑件的強度。
（f）爪形澆口
爪形澆口加工較困難，通常用電火花成形。型芯可用做分流錐，其頭部與主流道有自動定心的作用，從而避免了塑件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點與輪輻式澆口類似，主要適用于成形內孔較小且同軸度要求較高的細長管狀塑件。
澆口位置的選擇原則：盡量縮短流動距離；避免熔體破裂現象引起塑件的缺陷；澆口應開設在塑件厚壁處；考慮分子定向的影響；減少熔接痕，提高熔接強度。
（4）澆口的位置
澆口開設的位置對制品的質量影響甚大，在確定澆口位置時，應注意如下幾點：
（a）澆口應設置在能使型腔各個角落同時充滿的位置；
（b）澆口應設置在制品壁厚較厚的部分，使熔體從后斷面流入薄斷面，以利于補料；
（c）澆口的位置應選擇在有利排除型腔中氣體的部分；
（d）澆口的位置應選擇在能避免制品表面產生熔合的部分；
（e）澆口的設置應避免引起熔體斷裂的現象；
（f）澆口應設置在不影響制品外觀的部位；
（g）不要在制品承受彎曲載荷或沖擊載荷的部分設置澆口。
（5）澆注系統(tǒng)平衡設計
（a）澆注系統(tǒng)的平衡概念
為了提高生產效率，降低成本，小型(包括部分中型)塑件往往采取一模多腔的結構豫應盡量采用型腔平衡式布置的形式。若根據某種需要澆注系統(tǒng)被設計成型腔非平衡式布置形式，則需要通過調節(jié)澆口尺寸，使?jié)部诘牧髁考俺尚喂に嚄l件達到一致，這就是澆注系的平衡，亦稱澆口的平衡。
（b）澆注系統(tǒng)的平衡計算方法
澆注平衡計算的思路是通過計算多型腔模具各個澆口的BGV(Balanced Gate Value)值來判斷或計算。澆口平衡時，BGV值應符合下列要求：相同塑件的多型腔模具，各澆口計算出的BGV值必須相等；不同塑件的多型腔模具，各澆口計算出的BGV值必須與其塑件型腔的充填量成正比。
（6）澆口的選擇
本模具為一模一腔，選擇中心澆口，可以大大的縮短冷卻時間，縮短成型周期。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。澆口設置在塑件表面，澆口截面形狀簡單，易加工，且注射效率高[14]。
圖3.9話機座澆口
3.3.4 冷料穴設計
（1）冷料穴的概念
將主流道或分流道延長所形成的井穴稱為冷料穴。
（2）冷料穴的作用
儲存因兩次注射間隔而產生的冷料頭以及熔體流動的前鋒冷料，以防止冷料進入型腔；此外冷料穴還具有在開模時將主流道凝料勾住并滯留在動模一側的功能。
（3）冷料穴結構
冷料穴一般設在主流道對面的動模板上，其底部常制作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，公稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1～1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。常見的冷料穴有以下兩種結構形式。
（a）帶Z形頭拉料桿的冷料穴
（b）帶球頭形拉料桿的冷料穴
第4章 模具結構及成型零件的設計
4.1 成型零件的結構設計
（1）凹模的結構設計
凹模是成型塑件外表面的凹狀零件（包括零件的內腔和實體兩部分）。它的結構取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通?？煞譃檎w式和組合式兩大類。
（a）整體式凹模
整體式凹模是由整塊鋼材直接加工而成的，這種凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量好。但當塑件形狀復雜時，其凹模的加工工藝性能較差（采用一般機械加工方法）。因此，在先進的型腔加工機床尚未普遍應用之前，整體式凹模一般適用于形狀簡單的小型塑件的成型。
（b）組合式凹模
組合式凹模是由兩個以上的零件組合而成的。這種凹模改善了加工工藝性能，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材，但結構復雜，裝配調整比較麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性較差。因此，這種凹模主要用于形狀復雜的塑件的成型。
組合式凹模的組合形式很多，常見的有以下幾種。
（i）嵌入式組合凹模
對于小型塑件采用多型腔塑料模成型時，個單個凹模一般采用冷擠壓、電加工、電鑄等方法制成，然后整體嵌入模中，這種凹模形狀及尺寸的一致性好，更換方便，加工效率高，可節(jié)約貴重金屬，但模具體積較大，需用特殊加工方法。
（ii）鑲拼式組合凹模
為了便于機械加工、研磨、拋光和熱處理，整個凹?？捎蓭讉€部分鑲拼而成。
（iii）瓣合式凹模
對于側壁帶凹的塑件，為了便于脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式，成型時瓣合，脫模時瓣開。
（2）凸模和型芯的結構設計
（a）凸?；蛐托?
凸模是指在壓縮模中承受或傳遞壓機壓力、與凹模有配合段、直接接觸塑料、成型塑件內表面或上、下端面的零件。型芯是指注射模中成型塑件有較大內表面的凸狀零件，它又稱主型芯。
凸?；蛐托居姓w式和組合式兩大類
（i）整體式凸模（型芯）
整體式凸模（型芯），結構牢固，成型的塑件質量較好，但機械加工不方便，鋼材耗量較大，主要作為小型模具上的形狀簡單的型芯。
（ii）組合式凸模（型芯）
組合式凸模（型芯），加工方便，便于更換磨損部件，能節(jié)約成本，但配合精度要求高。
（b）小型芯
小型芯通常是單獨制造，然后嵌入固定板中固定[15]。
4.2 成型零件的主要尺寸計算
所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形的長和寬）、型腔的深度或型芯的高度尺寸、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求，在安裝和使用中有配合要求的塑件，其尺寸公差常要求較小。在設計模具時，必須根據塑件的尺寸和公差要求來確定相應的成型零件的尺寸和公差。
尺寸偏差標注規(guī)定：對包容面（凹模和塑件內表面）尺寸采用單項正偏差標注，基本尺寸為最小。對被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用單向負偏差標注，基本尺寸為最大。而對中心距尺寸則采用雙向偏差標注。成型零件工作尺寸的計算常采用平均收縮法，是按塑件收縮率、成型零件制造公差和磨損量為平均值時，塑件獲得平均尺寸來計算的。
在本次畢業(yè)設計中，采用PRO/E中的模具模塊進行收縮率的設置，設置的收縮率為0.0035。
4.3 型腔壁厚及底板厚度的計算
塑料模具型腔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，如果型腔側壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產生塑性變形甚至破壞；還可能因剛度不足而產生過大變形，導致溢料形成飛邊，降低塑件的尺寸精度并影響順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚。理論分析和生產實踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應以滿足剛度條件為準（型腔的彈性變形不超過允許變形量）；而對于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生彈性變形前，其內應力往往已超過了模具材料的許用應力，因此強度不夠是主要矛盾，設計型腔壁厚應以強度條件為準（型腔在各種受力形式下的應用值不得超過模具材料的許用應力）。
對型腔側壁和底板的厚度做精確的力學計算是相當困難的，一般在工程設計上常采用公式近似計算型腔側壁和底板的厚度。而在實際生產中，也常用經驗數據來簡化對型腔側壁和底板厚度的設計計算。
話機底座為小尺寸的型腔，所以對型腔不進行計算校核，直接采用經驗數據確定型腔側壁和底板厚度。
第5章 模具的頂出機構的設計
5.1 推出機構的設計原則
注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具的凸、凹模上脫出，完成脫出塑件的裝置就是推出機構，也稱脫模機構。在推出機構中，直接與塑件接觸、并將塑件推出型腔或型芯的零件稱為推出機構。常用的推出機構有推桿、推管、推板、瓣合凹模和活動鑲塊等。
設計推出機構應遵循下列原則：
（1）由于推出機構的動作是通過裝在注塑機和模機構上的頂桿來驅動的，所以一般情況下，推出機構應盡量設置在動模一側。正因如此，分型面的設計也應盡量使塑件開模后能留在動模一側。塑料收縮時一般對凸?；钚托镜陌o力較大，因而注塑模具中經常將凸?；蛐托景惭b在動模部分。
（2）為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，推出力應作用在塑件強度和剛度最大的部分，如加強筋、凸緣、厚壁等處。
（3）當塑件各處脫模阻力相同時，應均勻布置推出零件，保證塑件被推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形。
（4）推出機構應使推出動作可靠、靈活，結構簡單、制造方便，機構本身要有足夠的強度、剛度，以承受推出過程中的各種作用力，確保塑件順利地脫模。
（5）必須考慮合模時推出機構的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。
（6）推出塑件的位置應盡量設在塑件內部，以免推出痕跡影響塑件的外觀質量。
（7）若推出部分需要設在塑件使用或裝配的基面上時，為了不影響塑件尺寸和使用，一般推桿與塑件接觸處凹進塑件0.1mm，否則塑件會出現凸起，影響基面的平整[16]。
5.2 推出機構的分類
推出機構可按其推出動作的動力來源分為手動推出機構、液壓和氣動推出機構、機動推出機構等類型。手動推出機構是模具開模后，由人工操縱的推出機構推出塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側的情況；液壓和氣動推出機構是依靠設置在注塑機上的專用液壓和氣動裝置，將塑件推出或從模具中吹出；機動推出機構利用注塑機的開模動作驅動模具上的推出機構，實現塑件的自動脫模。推出機構還可以根據推出零件的類別分類，可分為推桿推出機構、推管推出機構、推板推出機構、型腔推出機構及組合推出機構等。另外還可根據模具的結構特征來分類，如：簡單推出機構、動定模雙向推出機構、順序推出機構、二級推出機構、澆注系統(tǒng)凝料的脫模機構；帶螺紋塑件的脫模機構等等。
（1）簡單推出機構
在動模一側施加一次推出力，就可實現塑件脫模的機構稱為簡單推出機構。包括推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構、型腔推出機構、組合推出機構等，這類推出機構最常見，而且應用也最廣泛。
（2）二級推出機構
由于塑件的特殊形狀或生產自動化的需要，在一次脫模后塑件仍然難以從型腔中取出或不能自動墜落。此時，必須增加一次脫模動作。有時為避免使塑件受脫模力過大，產生變形或破裂，采用二次脫模分散脫模力以保證塑件質量。這類在動模邊進行二次脫模動作的機構，稱二級脫模機構。
圖5-1 話機座頂出機構
第6章 注射模具的側抽芯機構
6.1 注射模具的側抽芯機構概述
側抽芯機構的分類，按其抽芯動力來源，注射模側抽芯機構主要分手動抽芯、液壓抽芯和機動抽芯三大類。
（1）手動側抽芯機構
它是在塑件開模前依靠人工將側型芯抽出或在開模后將塑件和型芯一并從模內頂出，然后在模外用手工工具抽出側型芯，合模前再將側型芯裝入模體內的抽芯方法。這種側抽芯機構具有結構比較簡單，模具成本低，制模周期短等特點，但注射成型效率低，很難得到較大的抽芯力，只在小批量生產或試制生產時采用。
（2）液壓或氣動側抽芯機構
它是依靠液壓系統(tǒng)或氣動裝置為動力，抽出活動的側型芯的。液壓或氣動的側抽芯機構傳動平穩(wěn)，抽芯距和抽芯力較大，其抽芯動作不受開模時間的限制，尤其當抽芯距很大，用其他方法很難滿足抽芯要求時，采用液壓抽芯較為理想，如較長的彎頭、三通等塑料管件的大型注模具的抽芯。但是這種側抽芯機構要配合整套的液壓氣動裝置，故經濟成本較高，使它的適用范圍受到了限制，一般應用較少。
（3）機動側抽芯機構
它的抽芯方法是在開模是依靠注塑機的開模力，通過抽芯機構機械零件的傳動使其改變移動方向，將活動的側型芯抽出。機動抽芯機構的結構比較復雜，但抽芯不需要人工操作，抽拔力較大，具有靈活、方便、生產效率高、容易實現全自動化操作、無需另外添置設備等優(yōu)點，目前已成為主要采用的側抽芯機構。機動側抽芯機構根據抽芯方式及機械結構的不同，又分為斜導柱式抽芯機構，彎拉桿式抽芯機構、彎拉板式抽芯機構、斜滑板式抽芯機構、頂出式抽芯機構及齒輪式抽芯機構等等。
話機底座模具選擇機動側抽芯中的斜導柱式抽芯機構。
6.2 注射模具的斜導柱側抽芯機構設計
斜導柱是斜導柱側抽芯機構的重要零件。涉及斜導柱主要包括斜導柱的結構形式和安裝形式、斜導柱的工作直徑、抽拔角的選擇、斜導柱的長度的確定以及斜導柱的加工精度、選用材質及其熱處理等。
（1）斜導柱傾斜角α
斜導柱的傾斜角是決定其抽芯工作效果的重要工作。傾斜角的大小關系到斜導柱所承受的彎曲力和實際達到的抽拔力，也關系到斜導柱的有效工作長度、抽芯距和開模行程。計算公式為：
式中 α——斜導柱的抽拔角；
S ——抽芯距，S=8 mm；
H——斜導柱完成抽芯距所需的開模行程
根據公式計算α：
取α16°
根據EMX中滑動裝置的設計，以及考慮模板的厚度等因素，取斜導柱的長度為69mm
第7 章 塑料注射模具的溫度調節(jié)系統(tǒng)設計
7.1 塑料注射模具溫度對塑件成型的影響
注射模具的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產效率及塑件的質量（尺寸精度、力學性能和表面質量等）都有重要的影響。注射模中設置溫度調節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產品質量和較高的生產效率。
一般塑料都需要在200℃左右的溫度由注塑機噴嘴注射到模具內，熔體在60℃左右的模具內固化、脫模，其熱量除少數以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，大部分是由冷卻介質（一般是水）帶走；而有些塑料的成型工藝要求模具的溫度較高，在80℃～120℃時，模具不能僅靠塑料熔體加熱，需對模具設計加熱系統(tǒng)。
由此可見，對成型黏度低、流動性好的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等，通常要求模具溫度較低（一般小于80℃）。而對高黏度、流動性差的塑料，如聚碳酸酯、聚苯醚等，為了提高充型性能，或模具較大，散熱面積廣等情況，其模具不僅需要設置冷卻系統(tǒng)，還需要設置加熱系統(tǒng)，以便在注射之前對模具進行加熱。對小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫度不太高時，模具可不設置冷卻系統(tǒng)而靠自然冷卻。
7.2 話機底座注射模具的冷卻系統(tǒng)的設計
由于話機底座為薄壁零件，且零件體積較小，所以熱傳遞的熱量也不是很大。所以冷卻水道設置在塑件兩邊，一邊一個冷卻水道，便可以滿足冷卻要求。
第8章 模架及選用
8.1 模具的標準化介紹
模具的標準化是指在模具設計與制造中必須或應該遵循的技術規(guī)范、基準和準則。目前標準模架已被模具行業(yè)普遍采用，不僅如此，而且在標準模具的基礎上還要實現模具制圖的標準化、模具結構的標準化以及工藝規(guī)程的標準化。
注射模具在結構上存在著相似性，不管是簡單的二板式注射模還是較復雜的三板式注射模，除了凹模和型芯取決于塑件以外，其余的模具零件極其相似，連各個模具零件的裝配關系都有著一致性。正是由于注射模具結構上的相似性，才使模具零件和模架的標準化成為可能。
目前，國內外已有許多標準化的模架形式供選擇。選用標準模具有很多的優(yōu)點：簡單方便、買來即用、不必庫存；簡化了模具的設計與制造；降低了模具成本，縮短了模具生產周期，加快了塑件的更新?lián)Q代；模具的精度和可靠性得到保證；提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修等[17]。
8.2 標準模架的選用
選擇標準模架主要考慮模架的組合形式、模板的周界尺寸和厚度?？筛鶕芗尚退枰慕Y構來確定模架的結構組合形式。在確定型腔到模板邊緣之間的壁厚后就可以確定模板周界尺寸；確定型腔深度后，在充分考慮副模架的閉合高度、開?？臻g等與注塑機有關的參數后就可以確定模板厚度。本畢業(yè)設計中涉及到的模架標準按GB/T12556-1990執(zhí)行。
第9章 注射模具材料選用
塑料注塑模具結構復雜，其組成零件多種多樣，各個零件在模具中所處的位置、作用不同，對材料的性能要求就有所不同。選擇優(yōu)質、合理的材料，是生產高質量模具的保證。
9.1 成型零件材料選用
成型零件材料選用的要求如下。
（1）機械加工性能良好
要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以中碳鋼和中碳合金鋼最常用，這對大型模具尤其重要。對采用電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。
（2）拋光性能優(yōu)良
注射模成型零件工作表面，多需要拋光達到鏡面，表面粗糙度，要求鋼材硬度35～40為宜，過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應均勻致密，不應有氣孔、粗糙雜質等缺陷。
（3）耐磨性和抗疲勞性能好
注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱交變溫度應力作用。一般高碳合金鋼，可經熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應使注射模能減少拋光修模的次數，能長期保持型腔的尺寸精度，達到批量生產的使用壽命期限。
（4）具有耐腐蝕性
對有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃性塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。另外還可以采用鍍鎳、鉻等方法提高模具型腔表面的抗腐蝕能力。
9.2 話機底座零件材料選用
本設計中，模架模板材料均為45鋼，各種鑲塊及型芯的材料為T8A.
第10章 注射機參數的校核
初選注塑機型號為HTF200J/TJ型熱塑性塑料注射機。
HTF200J/TJ
注射裝置
INJECTION UNIT
A
B
C
螺桿直徑
Screw Diameter
mm
45
50
55
螺桿長徑比
Screw L/D Ratio
L/D
22.2
20
18.2
理論容量
Shot Size(Theoretical)
cm3
334
412
499
注射重量
Injection Weight(PS)
g
304
375
454
注射壓力
Injection Pressure
Mpa
210
170
141
螺桿轉速
Screw Speed
rpm
0～165
合模裝置
CLAMPING UNIT
合模力
Clamp Tonnage
KN
2000
移模行程
Toggle Stroke
mm
470
拉桿內距
Space Between Tie Bars
mm
510x510
最大模厚
Max.Mold Height
mm
510
最小模厚
Min.Mold Height
mm
200
頂出行程
Ejector Stroke
mm
130
頂出力
Ejector Tonnage
KN
62
頂出桿根數
Ejector Number
Piece
9
其它
OTHERS
最大油泵壓力
Max.Pump Pressure
MPa
17.5
油泵馬達
Pump Motor Power
kw
18.5
電熱功率
Heater Power
kw
14.25
外形尺寸
Machine Dimension(LxWxH)
m
5.3x1.6x2.1
重量
Machine Weight
t
6.8
料斗容積
Hopper Capacity
kg
50
油箱容積
Oil Tank Capacity
L
390
參照手冊選擇標準模架，根據模具各個部分的設計最終得出整幅模具的尺寸為（單位mm）：
模具的閉合厚度應在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關系按下式校核：H最?。糎模具＜H最大
式中：H最小—注射機所允許的最小模具厚度（mm），見注塑機技術規(guī)格（表2-1）；
H模具—模具閉合高度（mm）；
H最大—注射機所允許的最大模具厚度（mm），見注射機技術規(guī)格。
結論：模具的閉合厚度符合注射機的要求。
塑件所需要的開模具距離應小于注塑機的最大開模行程，其關系按下式校核：
H1+H2+5≤S
式中：H1—脫模距離（頂出距離）（mm）；
H2—塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（mm）；
S—注射機模板行程（mm），見注射機技術規(guī)格。
結論：模具符合注射機最大開模行程要求。綜上所述：初選HTF200J/TJ型注射機符合模具設計的各項要求，最終確定選用該型號注射機。
總 結
通過此畢業(yè)設計，掌握了模具設計的方法和步驟，并結合具體的零件進行了具體的設計工作，包括確定型腔的數目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、注射模成型零件尺寸的計算等。
在設計的過程中，遇到了很多的問題，尤其是在抽芯機構的設計以及成型零件的計算等方面，費了很多周折，也走了很多彎路。而在裝配圖的繪制中，又遇到了前面設計上的很多結構錯誤，對細節(jié)的反復修改較多。經過很長時間的思考和查閱資料，才成功地完成了本套模具的設計過程。
總之，通過本次畢業(yè)設計，加強了我對各項知識的學習深度，更培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力，教會我怎樣才能按步驟有條不紊地進行工作。這些為我走上工作崗位奠定了堅實的基礎。
由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！
參 考 文 獻
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[17] 彭建生. 模具設計與加工速查手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2005.
寧波工程學院畢業(yè)設計（論文）
致 謝
經過忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一名大學生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有指導老師的督促指導，以及一起學習的同學、朋友們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。
感謝老師,有了你們的指導和建議,我的模具設計才能準確,規(guī)范,順利地進行;
感謝同學們，與你們的相互討論，相互交流意見和思路，我在面對復雜的結構時才能游刃有余的解決。
感謝室友，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽；
在畢業(yè)設計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝
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