模具設計課程設計透明塑料試管模具設計

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1、西南科技大學城市學院本科生課程設計 成績 課程設計說明書 設計題目： 透明塑料試管模具設計 題目類別： 《模具設計》課程設計 指導教師： 專業(yè)班級： 姓 名： 日 期： 2014年6月18日 2013～2014學

2、年第2學期 機電工程系 制 目錄 緒論 1 第一章 設計任務書 2 1.1課程設計目的 2 1.2課程設計任務書 2 第二章 塑件成型工藝性分析 3 2.1塑料工藝分析 3 2.2塑件的結構和尺寸精度、表面質量分析 3 2.1.1結構分析 3 2.1.2尺寸精度分析 3 2.1.3最小壁厚的確定 3 2.1.4圓角分析 3 2.1.5脫模斜度 4 2.1.6生產實際考慮 4 第三章 成型設備的選擇及校核 5 3.1注塑機的初選 5

3、 3.1.1塑件的體積計算 5 3.1.2計算塑件的質量 5 3.1.3注塑機的初選擇 5 第四章 分型面的選擇 5 4.1分型面 5 4.2分型面的設計原則 5 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 6 5.1分流道設計 8 5.1.1 分流道截面形狀與尺寸 8 5.1.2冷料穴設計 8 5.1.3 分流道的表面粗糙度 9 5.2澆口設計 9 5.2.1 澆口類型的選用 9 5.2.2 澆口位置的選擇 10 5.2.3 澆口尺寸計算 11 5.3排氣系統(tǒng)的設計 11 第六章 模具的結構分析與設計 12 6.1模架的選擇： 12 6.1.1模架的概述 12 6.1.

4、2模架設計的原則 12 6.1.3模架的尺寸確定 12 6.1.4確定模架高度尺寸 13 6.2成型零件的設計 14 6.2.1成型零件的結構分析 14 6.3型腔壁厚、支撐板厚度的確定 15 6.4模具型腔的排列 16 6.5推出機構 17 6.5.1推出機構的設計原則 17 6.5.2推出機構的選擇 17 6.5.3 推出部分 18 6.6脫模力的計算 18 6.7合模定位和導向機構設計 19 6.8導向機構的總體設計 19 6.9導柱設計 19 第七章 模具校核 22 7.1注射機有關參數(shù)的校核和最終選擇 22 7.1.1注射機有關參數(shù) 22 7.1.

5、2模具安裝部分的校核 22 7.1.3注塑機的參數(shù)校核 22 7.1.4鎖模力的校核 23 7.2模具與注塑機安裝部分相關尺寸的校核 23 7.2.1模具閉合高度的校核 23 7.2.2模具開模行程校核 23 7.2.3噴嘴尺寸 24 7.2.4定位圈尺寸 24 7.2.5模具厚度 24 第八章 模具特點和工作原理 25 8.1模具的特點 25 8.2模具的工作過程 25 8.3模具視圖 25 第九章 設計小結 27 參考文獻 28 緒論 本課程設計說明書主要講述對透明塑料試管進行模具設計的過程。通過對塑件的工藝分析，設計出塑料模具。 本說明書還詳細

6、敘述了模具結構方案，包括確定分型面、成型零部件的結構設計、斜頂內抽芯機構、脫模機構、合模導向機構、冷卻系統(tǒng)等等的設計過程。還有重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算。校核注射模與注射機的關系等。 本設計主要是通過使用UG8.0與AutoCAD完成裝配圖、零件圖。此次課程設計綜合了所學的專業(yè)知識，從而進一步鞏固了模具設計方面的相關知識，并積累了相關的設計意念與經驗。 關鍵詞：透明塑料試管；注塑模；側澆口 This course focuses on design specification of transparent plastic tubes and mold design process.

7、Through the analysis of the technology of plastic parts, the design of plastic mold. First, this manual introduces the mold design and classification, and then to the product material performance are introduced, and the preliminary selection injection machine. This manual is also described in

8、detail the mould structure scheme, including the structure of the parting surface, molding parts design, inclined top inside core-pulling mechanism, demoulding mechanism, clamping guide mechanism and cooling system design process, and so on. There are important parts of the selection of process para

9、meters and calculated. Check the relationship between the injection mould and injection machine, etc. This design is mainly through the use of UG8.0 complete assembly drawing and part drawing with AutoCAD. The course design of comprehensive learning professional knowledge, thus to further consoli

10、date the mold design knowledge, and the relevant design idea and experience Keywords: transparent plastic tube；injection mold；side gate 0 第一章 設計任務書 1.1課程設計目的 本課程設的目的是使我們在學完《塑料模具設計》課程之后，鞏固和加深對塑料模有關理論的認識，提高設計計算、制圖和查閱參考資料的能力。使得我們能正確運用專業(yè)知識，初步掌握制定注塑工藝規(guī)程及進行注塑模具設計的原則和方法。在課程設計中應本著技術上先進、經濟上合理的原則設計

11、。 1.2課程設計任務書 ①塑料制品名稱：透明塑料試管（如下圖1-1）； 圖1-1 透明塑料試管 ②成型方法與設備：在適當?shù)乃芰献⑸錂C上注射成型； ③塑料原料：聚苯乙烯（Ps）； ④收縮率：0.3—0.6%； ⑤大批量生產，要求一模四腔。 第二章 塑件成型工藝性分析 2.1塑料工藝分析 通用級聚苯乙烯是一種熱塑性樹脂,為無色、無臭、無味而有光澤的、透明的珠狀或粒狀的固體。密度1.04～1.09,透明度88%～92%,折射率1.59～1.60。在應力作用下,產生雙折射,即所謂應力-光學效應。產品的熔融溫度150～180℃,熱分解

12、溫度300℃,熱變形溫度70～100℃,長期使用溫度為60～80℃。在較熱變形溫度低5～6℃下,經退火處理后,可消除應力,使熱變形溫度有所提高。若在生產過程中加入少許α-甲基苯乙烯,可提高通用聚苯乙烯的耐熱等級。 2.2塑件的結構和尺寸精度、表面質量分析 2.1.1結構分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形，壁厚均為0.75mm，此制件低部有一個外圓為8.5mm、內圓直徑為7mm、高度為1mm的凸臺，制件總高度為12mm，制件頂部為圓弧過度，總體結構比較簡單。 2.1.2尺寸精度分析 表1-1模塑材料收縮特性值和選用的公差等級 收縮特性值% 公差等級 標注公差尺寸

13、 未注明公差尺寸 高精度 一般精度 ＞0～1 MT2 MT3 MT5 ＞1～2 MT3 MT4 MT6 ＞2～3 MT4 MT5 MT7 ＞3 MT5 MT6 MT7 制件未注公差等級其材料收縮率在0.3-0.6之間所以選擇公差等級為MT5，屬于中等尺寸精度，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證，該零件重要尺寸如： 2.1.3最小壁厚的確定 從塑件的壁厚上來看，壁厚均勻且尺寸為0.75mm，經查《實用模具設計簡明手冊》書 表3—7 查得最小壁厚為0.75mm故符合要求有利于成型。 2.1.4圓角分析 在塑件的表面相交處

14、或轉角處都應該設計圓角過渡，以改善熔體的充模形狀，避免模具與塑件在加工與實用過程中的應力集中。要從分型面位置、型芯、型腔結構來分析過渡圓角的設置。根據(jù)本塑件的壁厚，采用圓角半徑R0.5mm。 2.1.5脫模斜度 為便于塑件從模腔中取出，塑件的內外壁需要足夠的脫模斜度。外形尺寸以大端為基準，根據(jù)PP的性能和《模具設計與制造簡明手冊（第二版）》P357—表2-19：型芯脫模斜度為：1，型腔脫模斜度為1.2。 2.1.6生產實際考慮 該塑件的生產類型應該是大批量生產，因此在設計模具時，要提要塑件的生產效率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動脫模的模具，以降低生產成本。

15、 第三章 成型設備的選擇及校核 3.1注塑機的初選 3.1.1塑件的體積計算 利用UG軟件進行三維實體建模，并可直接通過軟件進行分析，查詢到塑 件的體積為： 3.1.2計算塑件的質量 根據(jù)“中國模具設計大典”[3]查得：ρ=1.02——1.16g/cm3，根據(jù)塑件形 狀及尺寸，采用四模一腔的模具結構,塑件和澆注系統(tǒng)的質量: 3.1.3注塑機的初選擇 查手冊[1]，PS的注射壓力27——118MPA，塑件較簡單，取P=90Mpa (1)塑件投影面積計算 (2)型腔壓力計

16、算 (3)鎖模力計算： =35.3548860 =22100（N） 根據(jù)計算，查表(2—33)[1]初選螺桿式注射機：XS-ZY-60或XS-ZY-125。 第四章 分型面的選擇 4.1分型面 分型面是指成型時必須接觸封閉分開時能夠取出塑料件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件和澆口形式有關。制品成型的分型面不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件加工工藝性，另外合適的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質量及方便工藝操作等。 4.2分型面的設計原則： 1. 分型面的位置應該開設在

17、塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔； 2. 分型面應該使模具分割成便于加工的部分，以減少機械加工的困難。以使得模具零件易于加工； 3. 分型面的選擇應有利于保障塑件尺寸精度要求； 4. 分型面應盡可能選擇在不影響塑件外觀的部分，而且在分型面處所產生的飛邊應容易休整加工，從而有利于保證塑件的外觀質量； 5. 應滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能； 6. 為便于塑件脫模，應盡可能使塑件在開模時留在下?；騽幽２糠郑子谠O置和制造簡便易行的脫模機構。若塑件有側孔時，應極可能的將側型芯設在動模部分，避免定模抽芯； 7. 考慮鎖模力，分

18、型面的選擇應盡可能減少塑件在分型面上的投影面積； 8. 盡量方便澆注系統(tǒng)的布置； 9. 考慮側向抽拔距，一般機械分型面抽芯機構的側向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應使抽拔距離盡量短； 10. 為了有利于氣體的排出，分型面應盡可能與料流的末端重合； 11. 考慮注塑機的技術規(guī)格，使模板間距大小合適； 12. 選擇分型面時根據(jù)塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位； 13. 選擇分型面時，應考慮減小由于脫模斜度造成的塑件大小端尺寸差異； 14. 總而言之，分型面形狀應盡可能的簡單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考慮以上的設計原則，結合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖4

19、-1： 圖4-1 分型面的選擇 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 5.1主流道設計 我的設計采用直澆口式主流道，如圖5-1所示： 圖5-1澆口套 主流道入口直徑d應大于注射機噴嘴直徑1mm左右。這樣便于兩者能同軸對準，也使得主流道凝料能順利脫出。所以： d =4+1=5mm 主流道入口的凹坑球面半徑R，應該大于注射機噴嘴球頭半徑約2～3mm。反之，兩者不能很好貼和，會讓塑料熔體反噴，出現(xiàn)溢邊致使脫模困難。故： R=12+（2～3）=（14～15）mm 取R=15mm 錐孔壁粗糙度Ra≤0.8μm，取Ra0.63μm。主流道的錐角α=2

20、～4。過大的錐角會產生湍流或渦流，卷入空氣。過小錐角使凝料脫模困難，還會使充模時流動阻力大，比表面增大，熱量損耗大,這里取2。 其中， D可用經驗公式求出： D= 其中， V----流經主流道的熔體體積（c）； K----因熔體材料而異的常數(shù)，(查表的PS材料K取2.5)； 所以，D=≈8mm； 主流道的長度是L，一般按模板厚度確定。但為了減小充模時壓力降和減少物料損耗，以短為好。小模具控制在60mm之內。初步確定：L=45mm。 5.1分流道設計 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應設置分流道

21、，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設計應滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 5.1.1 分流道截面形狀與尺寸 分流道的截面形狀有圓形、半圓形、矩形、梯形、V形等多種。其中圓形截面最理想，使用越來越多。本次設計采用單面圓形截面，形狀如圖18所示。 參考《實用模具設計簡明手冊》,對于熔體粘度較小，壁厚小于3mm,質量在200g以下的塑件，其分流道直徑按下式計算：

22、 D==6mm 式中 W—流經分流道的塑料質量（g）； L—分流道的長度（mm）； L=250mm； 查表3—18得知：ps分流道截面直徑經驗值為3.2~9.5mm，再根據(jù)塑件尺寸，選定分流道的尺寸如圖4-2所示： 圖4-2分流道截面形狀 5.1.2冷料穴設計 冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)中料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”注入型腔而影響成形塑件的質量；還可以在冷料穴設置拉料桿，開模時，將主流道凝料從定模澆口套中拉出，最后推出機構將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。冷料穴的形式有一下兩種。 (1)底部帶有推桿的冷料穴，開模時起拉

23、凝料作用，推出時將凝料自動推出。分為Z形拉料桿的冷料穴，倒錐形冷料穴，圓環(huán)冷料穴； (2)底部帶有拉料桿的冷卻穴，只在開模時起拉凝作用。分為球頭圓形，菌頭形，圓錐形。本次設計我選擇倒錐形冷料穴。如圖4-3所示： 圖4-3 主流道冷料穴 5.1.3 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內表面粗糙度Ra一般取1.6μm 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。實際加工時，用銑床銑出流道后，稍微省一

24、下模，省掉加工紋理就行了。 5.2澆口設計 澆口是塑料熔體進入型腔的閥門，對塑件質量具有決定性的影響。因而澆口類型與尺寸、澆口位置與數(shù)量便成為澆注系統(tǒng)設計中的關鍵。 5.2.1 澆口類型的選用 澆口有多種類型，如直澆口、側澆口、點澆口、重疊式澆口、扇形澆口、平縫澆口、潛伏式澆口等。 側澆口適合于大面積薄壁塑件。本設計我選擇側澆口。它的截面形狀如圖4-4所示： 圖4-4澆口截面形狀 5.2.2 澆口位置的選擇 模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的

25、開設位置是提高質量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結構。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則： 1、盡量縮短流動距離； 2、澆口應開設在塑件壁厚最大處； 3、必須盡量減少熔接痕； 4、應有利于型腔中氣體排出； 5、考慮分子定向影響； 6、避免產生噴射和蠕動； 7、澆口處避免彎曲和受沖擊載荷； 8、注意對外觀質量的影響； 綜合我的塑件，是比較容易流動的PS，而且零件外表面要求較高；我設計的澆口位置在試管側面分型面上，如圖4-5所示： 圖4-5分流道的布置 5.2.3 澆口尺寸計算 一級分流道

26、：D=6mm L=250mm 二級分流道：D=4mm L=30mm 側澆口：厚度h=1mm 寬度b=0.5mm 長度l=1mm 澆口體積：V=7065+3014.4+1518.975+452.389=12050.764。 5.3排氣系統(tǒng)的設計 排氣系統(tǒng)應保證排氣順暢、有序，其設計主要靠實踐經驗，通過試模與修模再加以完善。從某種角度而言，注塑模具也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔的同時，必須置換出型腔內的空氣和從物料中溢出的揮發(fā)性氣體。排氣系統(tǒng)是注塑模具設計的重要組成部分。 排氣系統(tǒng)的設計方法如

27、下： 1、利用分型面排氣是最簡單的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關； 2、利用頂桿與孔的間隙排氣，必要時可對頂桿作些排氣的結構措施； 3、利用球狀合金顆粒燒結塊滲導排氣，燒結塊應有足夠的承壓能力，設置在塑件隱蔽處，并需要開設排氣通道； 4、在熔合縫位置開設冷料井，在儲存冷料前也滯留了不少氣體； 5、可靠有效的方法是在分型面上開設專用的排氣槽，尤其上大型注塑模具必須如此； 6、對于大型的模具，也可以利用鑲拼的成型零件的縫隙排氣。 第六章 模具的結構分析與設計 6.1模架的選擇： 6.1.1模架的概述 模架也稱模體，是注射模的骨架和基體，模具

28、的每一部分都寄生其中，也是型腔未加工的組合體。模架的主要零件如圖，可知，除凹模和型芯取決于塑件外，模架的其余部分都極其相似。使得模架的標準化成為可能由結構、形式和尺寸都標準化、系列化并具有一定互換性的零件成套組合而成的。模架，在標準中規(guī)定了主要零件的形狀與材料。以標準為基礎組裝各種各樣功能零件的模具標準件，近年來已經實現(xiàn)了標準化。 6.1.2模架設計的原則 1、選擇模架時盡量采用標準模胚； 2、模架的規(guī)格是根據(jù)模仁的大小和有無滑塊,斜銷等結構以及進膠樣式等綜合因素來確定的； 3、模胚尺寸長度≥600mm時，一般在模胚中加一導柱。 6.1.3模架的尺寸確定 1、確定模架寬度尺寸 模

29、具的大小主要取決于塑料制品的大小和結構，對于模具而言，在保證足夠強度的前提下，結構越緊湊越好。根據(jù)產品的外形尺寸（平面投影面積與高度），以及產品本身結構（側向分型滑塊等結構）可以確定鑲件的外形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。 2、確定模架長度和寬度方向尺寸 圖6-1 模架長度寬度尺寸 如圖所示產品的型腔分布圖，根據(jù)零件的大小確定模架L的長度值： L=1332＋22+2A L=388mm A表示鑲邊到模架邊緣的距離經驗值一般取50mm。 同理 W=532＋22＋2B B表示型腔長邊到模架長邊的距離一般取值45mm。 B=218mm

30、 綜上模架的長為388mm，寬度為218mm。 6.1.4確定模架高度尺寸 圖6-2 模架高度尺寸確定 模架高度尺寸主要指A板、B板和方鐵高度，其他模板之間的厚度都是標準件。 A板高度：有面板的模架一般等于A板開框深度20~30mm；無面板系列模架一般等于開框深度加30~40mm,在此處取A板的高度為50mm； B板高度：一般等于B板開框深度加加30~40mm；如果公模仁開通框，需要添加托板，托板高度尺寸已經標準化； C板高度：方鐵高度需要計算零件頂出行程才能得出，必須能保證順利頂出制品。一般等于零件頂出行程加10~15mm的預留間隙，不可以當頂針板頂

31、到托板時才能頂出制品，因此制品較高時，應加高方鐵。 考慮到開模的需要設計C板的高度為80mm。 綜上： 選擇細水口GCH2540A50B50C80模架。 GCH：模具類型 2540：寬度為250mm，長度為400mm。 A50：A板（定模板）厚50mm； B50：B板（動模板）厚50mm； C80：C板高80mm。 圖6-3導入的標準模架 6.2成型零件的設計 6.2.1成型零件的結構分析 (1) 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，在使用過程總凹模的磨損會使包容尺寸逐漸增大

32、。所以，為了使模具磨損后留有修模的余地并滿足裝配的需要，在設計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差去上偏差。 凹模的徑向尺寸計算公式： =[71.5(1+0.3)-(3/4)0.43]^0.086=92.6275= 式中 ——塑件外形徑向公稱尺寸； 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1/3~1/6。 凹模的深度尺寸計算公式： =[12(1+0.3)-(2/3)0.43]^0.086=15.319^0.086 式中——塑件高度方向的公稱尺寸。 (2) 凸模的工作尺寸計

33、算 凸模是成形塑件內形的模具零件，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減小。所以，為了使模具磨損后留有修模的余地并滿足裝配的需要，在設計模具時，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差去下偏差。 凸模的徑向尺寸計算公式： =[83(1+0.3)+(3/4)(-0.43)]= 式中——塑件內型徑向公稱尺寸。 凸模的高度尺寸計算公式： =[10(1+0.3)+(2/3)(-0.43)]= 式中——塑件深度方向的公稱尺寸。 (3) 模具中的位置尺寸計算公式： 式中——塑件位置尺寸。 6.3型腔壁厚、支撐板厚度的確定 型腔壁厚、支撐板厚度

34、的確定從理論上將是通過力學的剛度及強度公式進行計算的。剛度不足將產生的彈性變形并產生溢料間隙；強度不足會導致型腔產生塑性變形甚至破裂。 由于注塑成形受溫度、壓力、塑料特性及塑件復雜程度等因素的影響，所以理論計算并不能完全真實的反映結果。通常在模具設計中，型腔壁厚及支承板厚不通過計算確定，而是憑經驗確定。表6-1，表6-2列舉了一些經驗數(shù)據(jù)供設計時參考。 表6-1 型腔側壁厚度S的經驗數(shù)據(jù) 型腔壓力/MPa 型腔側壁厚度S/mm <29(壓塑) 0.14L+12 <49(壓塑) 0.16L+15 <49(注塑) 0.20L+17 注：型腔為整體式，L>100mm時，表中

35、值需乘以0.85~0.9。 表6-2 支承板厚度h的經驗數(shù)據(jù) b/mm b≈L/mm b≈1.5L b≈2L/mm <102 (0.12~0.13)b (0.10~0.11)b 0.08b >102~300 (0.13~0.15)b (0.11~12)b (0.08~0.09)b >300~500 (0.15~0.17)b (0.12~0.13)b (0.09~0.10)b 注：當型腔壓力p<29MPa,L≥1.5b時，取表中數(shù)值乘以1.25~1.35；當29MPa≤p≤49MPa，L≥1.5b時，取表中數(shù)值乘以1.5~1.6. 故，型腔側壁壁厚S

36、為22mm。 6.4模具型腔的排列 (1) 型腔布置和交口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象。如圖2-1所示，圖6-4b比6-4a合理； 圖6-4 流道布置力求對稱 (2) 型腔排列要盡可能的減少模具外形尺寸。如圖5-2所示，圖6-5b的布置比圖6-5a合理； 圖6-5 型腔布置力求緊湊 (3) 澆注系統(tǒng)流道應盡可能短，斷面尺寸適當（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費大），盡量減少彎折，表面粗糙度值要低，以使熱量及壓力損失盡可能小； (4) 對于多型腔，應盡可能使塑料熔體在同一時間內進步各個型腔的深

37、處及角落，即分流道盡可能采用平衡布置。 6.5推出機構 6.5.1推出機構的設計原則： 1. 盡量設計在動模一側； 2. 保證塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞； 3. 保證良好的塑件外觀； 4. 推出機構運動平穩(wěn)丶結構可靠。 6.5.2推出機構的選擇 根據(jù)生產零件的特征和推出機構的設計原則，本次設計我選用推桿推出機構，推出機構分為推出部件、推出導向部件、復位部件，如圖6-6。 圖6-6 推出機構 6.5.3 推出部分 推出部件分為推桿丶拉料桿丶復位桿丶推桿固定板丶推桿墊板丶限位釘。 1. 推桿截面形狀選擇圓形，如圖6-7所示： 圖6-7 推桿截面圖

38、2. 推桿固定形式，如圖6-8 圖6-8 推桿固定形式 6.6脫模力的計算 脫模力是將制品從包緊的型芯上脫出所需克服的阻力。計算脫模力時因考慮一下幾點： 1由收縮包緊力造成的制品與型芯的摩擦阻力，該值應由實驗確定； 2由大氣壓力造成的阻力； 3由塑件的粘附力造成的脫模阻力； 4推出機構運動摩擦阻力； 一般而言，塑件在開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。計算脫模力為：=304.715N。 式中--塑料收縮產生的對型芯的包緊力造成的抽芯阻力（N） --真空負壓造成的抽芯阻力（N) 其中 ==235.2N 式中u--塑料與鋼的摩

39、擦系數(shù)，PS取0.2~0.3； P--塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，塑料制品在模內冷卻取19.6MPa； A--型芯被塑件包緊面積（）； --脫模斜度，=； ==69.515； 式中--垂直于抽芯方向的投影面積（）。 6.7合模定位和導向機構設計 采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下，設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導向定位裝置，則須由設計人員根據(jù)模具結構進行具體設計。 6.8導向機構的總體設計 (1)導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后變形； (2

40、)該模具采用4根導柱，其布置為等直徑導柱對稱布置； (3)該模具導柱安裝在定模座板上，導套有三個，分別安裝在流道推板、定模板和動模板； (4)為了保證分型面很好接觸，導柱和導套在分型面處應制有承屑槽，即可削去一個面或在導套的孔口倒角，該模具采用后者； (5)在合模時，應保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞； (6)動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。 6.9導柱設計 導柱：是用于模具中與組件組合使用確保模具以精準的定位進行活動引導模具行程的導向元件。按照使用場所不一樣，分為：汽車模具用導柱，獨立導柱，模架用導柱，卸料板用導柱。按照導向方向不一樣，分為：滑動導

41、柱（代號SGP），滾動導柱（代號SRP）。按照安裝方式不一樣，分為：裝卸型導柱和壓入型導柱。如圖6-9 圖6-9導柱導套三維模型 (1)導柱在選定的標準模架里已被選擇該模具采用帶頭導柱，不加油 如圖6-10所示： 圖6-10 導柱設計尺寸 (2)導柱的長度必須比凸模斷面高度高出6mm~8mm； (3)為使導柱能順利地進入導向孔，導柱的端部常做成圓錐形或球形的先到部分； (4)導柱的直徑應根據(jù)模具尺寸來確定，應保證具有足夠的抗彎強度。 導套的設計： 導套與安裝在另一半模上的導柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，保

42、證模具運動導向精度的圓套形零件。導套常用的結構形式有兩種：直導套帶頭導套。 (1)結構形式：本模具采用帶頭導套，如圖6-11所示； 圖6-11 導套設計尺寸 (2)導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排除孔內剩余空氣。 第7章 模具校核 7.1注射機有關參數(shù)的校核和最終選擇 7.1.1注射機有關參數(shù) XS-ZY-125型注射機的主要參數(shù)標稱注射量125cm3，定位孔直徑，Φ55mm 最大開模行程S′=300mm，噴嘴球頭直徑Φ12mm，最大裝模高度Hmax=300mm噴嘴孔直徑，Φ4mm，最小裝模高度

43、Hmin=200mm，中心頂桿直徑Φ42，模板最大安裝尺寸428458mm，注射行程170mm。 7.1.2模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為250mm400mm ，XS-ZY-125型注射機模板最大安裝尺寸為428mm458mm，故能滿足模具安裝要求。 7.1.3注塑機的參數(shù)校核 ①最大注射量的校核計算 校核式： 其中： （0.8～0.85)V公=0.8125=100 cm3 可見滿足校核式，即所設計模具注射量滿足XS-ZY-125 最大注射量要求。 ②注射機壓力的校核 ——注射機的最大注射壓力，Mpa或N/ cm3 ——成型塑件所需的注射壓力，Mpa或N

44、/ cm3 一般PS取 100～120Mpa， XS-ZY-125注射機的最大注射壓力P機=150Mpa， 可見XS-ZY-125注射機滿足pS注射壓力的要求。 綜合驗證，XS-ZY-125型注射機完全能滿足此模具的注射要求。 7.1.4鎖模力的校核 當高壓塑料熔體充滿模具型腔時，會產生使模具分型面張開的的力，這個力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓力。它應該小于注塑機的額定鎖模力,才能保證在注射時不發(fā)生溢料現(xiàn)象，即 ； 查表知XS-ZY-125的額定鎖模力； 因為，所以鎖模力設計合理。 式中， —熔融塑料在分型面上的張開力，N；

45、P—塑料熔體對型腔的成型壓力，MPa，其大小一般是注塑壓力的80％； n—型腔的數(shù)量； A—單個塑件在模具分型面上的投影面積，; —澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，； —注射機的額定鎖模力，N。 7.2模具與注塑機安裝部分相關尺寸的校核 7.2.1模具閉合高度的校核 安裝模具的高度應滿足： Hmin＜H＜Hmax，設計模具高度為H總=240mm 由于XS-ZY-60型注射機所允許模具的最小厚度為Hmin=180mm，最大厚度為 Hmax=200mm,所以，模具閉合高度不能滿足安裝要求。改選XS-ZY-125型，最大裝模厚度Hmax=300mm，最小裝

46、模厚度Hmin=200mm。 H總=250mm介于二者之間，滿足模具厚度安裝要求。 7.2.2模具開模行程校核 模具開模行程應滿足：Sm

47、嘴中心線相重合，模具定位圈的外徑尺寸必須與注射機的定位孔尺寸相匹配。通常模具定位圈外徑與注射機定位孔采用間隙配合，定位圈的高度尺寸略小于注射機固定模板上定位孔的深度。 7.2.5模具厚度 應使模具的閉合厚度位于注塑機可安裝模具的最大厚度與最小厚度之間，即 所設計模具厚度為，查表知XS-ZY-125的最大模具厚度，最小模具厚度。 因為240mm在205mm到295mm之間，所以模具厚度設計合理。 式中，——注塑機允許的最小模具厚度，mm； ——模具的閉合厚度，mm； ——注塑機允許的最大模具厚度，mm。 第八

48、章 模具特點和工作原理 8.1模具的特點 該模具是兩板模，設計了1個水平分型面。該模具一模2件，自動脫件，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產效率。 8.2模具的工作過程 模具裝配試模完畢后，模具進入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下： (1)對塑料PP進行烘干，并裝入料斗； (2)清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當?shù)念A熱； (3)合模、鎖緊模具； (4)對塑料進行預塑化，注射裝置準備注射； (5)注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結后的冷卻和脫模； (6)脫模過程。注射機液壓系統(tǒng)推推板，推板帶動頂桿將塑件頂出； (7)塑件的后處理。切掉塑件上的澆注系統(tǒng)余料，

49、對塑件進行調濕處理。 8.3模具視圖 圖8-1模具俯視圖 圖8-2 模具主視圖 圖8-3 模具左視圖 第九章 設計小結 課程設計是對我們知識運用能力的一次全面的考核，也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學術論文和工作打下良好的基礎。 在此感謝我們的指導老師廖秋慧和曹陽根，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，是自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，

50、樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。 通過對軸套固定銷注塑模具的設計，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，參考各類書籍，同時在反復的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設計的后一階段充分利用AUTOCAD軟件就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。 模具CAD技術是模具傳統(tǒng)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。以計算機為手段，專用模具分析設計軟件為工具設計模具。軟

51、件可直接調用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，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。 這次設計大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計還有很多不足，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。 參考文獻 [1] 馮炳蕘、韓泰榮、蔣文森等編. 模具設計與制造簡明手冊. 上?？茖W技術出版社 [2] 張維合. 注塑模具設計實用教程. 化學工業(yè)出版社 [3] 楊占堯. 塑料模具課程設計指導與范例. 化學工業(yè)出版社 [4] 伍先明等編. 塑料模具設計指導. 國防工業(yè)出版社 [5] 陸寧編. 實用注塑模具設計. 中國輕工業(yè)出版社 [6] 黃虹. 塑料成型加工與模具 化學工業(yè)出版社 27