一種柱塞泵殼體注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

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The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HAITIAN 160X1B models, and set a cooling system, CAD drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. In this design, suitable for the first mock exam of a cavity, which can improve the production efficiency, reduce production cost and the manufacturing cost. A reasonable design of the structure of mould forming parts; the structural design and technical analysis of the lateral mechanism; the design of the casting system, suitable for using the side gate, the cooling system using the surround cooling system, and the ejection system using the top rod ejection. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design.Keywords: Mechanical design; Mold design; CAD drawing two-dimensional map, Injection machine selection.目 錄目 錄1摘 要3Abstract41 前言52 塑件成型工藝分析62.1塑件尺寸分析62.2制件材料性能分析62.3制件成型過程及工藝參數(shù)的選定7注射工藝參數(shù)73 模具的結(jié)構(gòu)形式83.1分型面位置的確定83.2型腔數(shù)量和排列方式的確定83.3注射機(jī)型號的確定94 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)114.1 主流道的設(shè)計(jì)114.2分流道的設(shè)計(jì)114.3 澆口的設(shè)計(jì)124.4冷料穴的設(shè)計(jì)125抽芯系統(tǒng)設(shè)計(jì)145.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型145.2側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定155.3斜導(dǎo)柱的總長度155.4脫模及推出機(jī)構(gòu)165.4.1脫模力165.4.2推出機(jī)構(gòu)166 成型零部件的設(shè)計(jì)186.1成型零部件結(jié)構(gòu)186.2成型零件的選用206.3成型零部件工作尺寸的計(jì)算206.4成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算206.4.1凹模側(cè)壁厚的計(jì)算206.4.2動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算207 模架的確定227.1各模板尺寸的確定227.2模架個(gè)尺寸的校核227.3 模具的頂出機(jī)構(gòu)227.3.1作用和方式227.3.2機(jī)構(gòu)選型227.4開模行程設(shè)計(jì)237.5合模導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)237.6模具的基本工作過程248 結(jié)語26致謝27附圖28參考文獻(xiàn)2915401 前言模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%80%的零件都依靠模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，越來越普遍地采用塑料成型。模具設(shè)計(jì)要考慮的要點(diǎn)如下:a塑件的物理力學(xué)性能，如強(qiáng)度、剛度、韌性、彈性、吸水性以及對應(yīng)力的敏感性，不同塑料品種其性能各有所長，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其性能上的優(yōu)點(diǎn)，避免或補(bǔ)償其缺點(diǎn)。b塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、成型收縮率的各向差異等。塑件形狀應(yīng)有利于成型時(shí)充模、排氣、補(bǔ)縮，同時(shí)能使熱塑性塑料制品達(dá)到高效、均勻冷卻或使熱固性塑料制品均勻地固化。c塑件結(jié)構(gòu)能使模具總體結(jié)構(gòu)盡可能簡化，特別是避免側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)和簡化脫模結(jié)構(gòu)。使模具零件符合制造工藝的要求。本課題內(nèi)容是對柱塞泵殼體進(jìn)行測繪、模具設(shè)計(jì)和加工工藝分析?；谏a(chǎn)實(shí)踐之上的對產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有型腔布局、澆口形式與位置、模胚選擇、分型面的確定、冷卻系統(tǒng)設(shè)置、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置、注塑機(jī)臺(tái)選擇及注塑工藝分析等。根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，本模具采用一模兩腔布局，側(cè)入式澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天160X1B型號，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字，簡明的示意圖和和計(jì)算分析，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。選擇合理的加工方法。模具方案確定后進(jìn)行工藝分析。根據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，并且大大提高了注塑模的質(zhì)量。2 塑件成型工藝分析2.1塑件尺寸分析（1）外形尺寸： 該塑件壁厚較均勻，但塑件整體尺寸不大。塑料熔體的流程較長，適用于注射成型，零件尺寸見附圖：圖1 制品零件件圖（2）精度等級： 每個(gè)尺寸的公差都不一樣，有點(diǎn)屬于一般精度，有的有較高精度要求的，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。（3）脫模斜度： PP1330屬于熱塑性塑料，成型收縮率較小，查相關(guān)資料，選擇該塑件統(tǒng)一脫模斜度為1。2.2制件材料性能分析（1）使用性能： 綜合性能好。沖擊強(qiáng)度，力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好；易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍锘，適合做一般機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。（2）成形性能：1、熱塑性塑料：其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來確定成型方法及成型條件。2、吸濕性強(qiáng)：含水量應(yīng)小于0.3%（質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時(shí)間預(yù)熱干燥。3、流動(dòng)性中等：溢邊料0.02mm左右。4、模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑料表面呈現(xiàn)白色痕跡。（3）PP1330的主要性能指標(biāo)其性能指標(biāo)見下表-1： 表-1 PP1330的主要性能指標(biāo)密度0.90.91屈服強(qiáng)度MPa37比體積cmg1.101.11拉伸彈性模量MPa2.510吸水率（%）0.010.83抗彎強(qiáng)度MPa67.5熔點(diǎn)C170176彎曲彈性模量MPa2.510計(jì)算收縮率（%）1.03.0體積電阻系數(shù)比熱熔J*（kgC）1900擊穿強(qiáng)E/()302.3制件成型過程及工藝參數(shù)的選定注射工藝參數(shù)1、注射機(jī)；螺桿式。2、料筒溫度（C）：后段：280中斷：220前段：2003、噴嘴溫度（C）：2004、模具溫度（C）：405、注射壓力（MPa）：2023 模具的結(jié)構(gòu)形式3.1分型面位置的確定選定分型面時(shí)通常應(yīng)考慮下列基本原則：（1）分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀的部位，如四角或邊緣，而且由于分型面所產(chǎn)生的的飛邊要容易修整；（2）分型面應(yīng)盡量簡單，避免采用復(fù)雜形狀以減少配合不良時(shí)的溢料現(xiàn)象和二次加工的困難；（3）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的脫模；（4）分型面不應(yīng)影響塑件的尺寸精度；（5）分型面盡可能和料流的末端重合，以利于排氣；（6）分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。這里選擇定模板和哈夫滑塊的接觸部分為模具的分型面。這時(shí)哈夫塊與鎖緊塊利用導(dǎo)槽分型，限位銷限制分型距離。通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在零件截面積最大且有利于開模取出塑件的低平面上，其位置如圖-1所示。圖2 分型面剖視圖3.2型腔數(shù)量和排列方式的確定（1）型腔數(shù)量的確定： 該塑件采用的精度一般在23級之間，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)?？紤]到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步定為一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。（2）型腔排列形式的確定： 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并于澆口開設(shè)的部位對稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用直線式排列如圖2所示。 圖3 型腔數(shù)量的排列布置（3）模具結(jié)構(gòu)形式的確定： 從上面的分析可知，本模具的設(shè)計(jì)為一模兩腔，對稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)采用推板推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對稱平衡式，澆口采用邊緣點(diǎn)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料。由上綜合分析可確定選用單分型面的注射模。3.3注射機(jī)型號的確定（1）注射量的計(jì)算：通過產(chǎn)品分區(qū)域計(jì)算分析算得：塑件體積：V=106.36；塑件質(zhì)量：m=V=0.91*106.36=96.78；式中，參考表-1：選取=0.91gcm。（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算： 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能準(zhǔn)確確定的數(shù)值，但可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按塑件體積的0.21倍來計(jì)算。在本設(shè)計(jì)中，澆注系統(tǒng)凝料按塑件體積的0.6倍來計(jì)算。故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和2個(gè)塑件體積之和）為：V=V（2+0.6）=106.36*2.6=276.536（3）選擇注塑機(jī)：根據(jù)第二步的計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積為276.536cm。利用公式：V= V0.8=276.536/0.8=345.67cm根據(jù)以上計(jì)算，初步選擇公稱注射量412cm的海天 200XB螺桿式注射機(jī)，該注射機(jī)的主要參數(shù)見表2：表-2 注射機(jī)的主要參數(shù)型號單位200A200B200C參數(shù)螺桿直徑mm455055理論注射容量cm3334412499注射重量PSg304375454注射壓力Mpa210170141注射行程mm210螺桿轉(zhuǎn)速r/min0150料筒加熱功率KW12.45鎖模力KN2000拉桿內(nèi)間距(水平垂直)mm510510允許最大模具厚度mm510允許最小模具厚度mm200移模行程mm470移模開距(最大)mm980液壓頂出行程mm130液壓頂出力KN62液壓頂出桿數(shù)量PC9油泵電動(dòng)機(jī)功率KW18.5油箱容積l300機(jī)器尺寸(長寬高)m5.21.62.1機(jī)器重量t6最小模具尺寸(長寬)mm3503504 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該塑件的結(jié)構(gòu)用普遍使用的模具的澆注系統(tǒng)即可達(dá)到所要求的效果。即由主流道、分流道和澆口組成。其中主流道需設(shè)置主流道襯套，將塑化的熔融物導(dǎo)入流道或行腔，這里選用球狀套，主流道襯套內(nèi)孔呈圓錐形，圓弧R處為錐孔的小端。錐孔的錐度越大，主流道越容易脫出。分流道是連接主流道與行腔的通道，故要求熔融物在其中流動(dòng)阻力盡量小，并且不易冷卻。因此，分流道截面積盡可能大些，接近圓形的截面積是最理想的。但是，截面積大的流道，雖然成型方便，卻存在著流道熔融物重量增加、固化緩慢、延長成型周期，導(dǎo)致成本增大的缺點(diǎn)，綜上所述，分流道的形狀選為矩形。分流道的布置根據(jù)一模兩腔的結(jié)構(gòu)要求，為了使塑料能同時(shí)充滿兩個(gè)行腔且保證流動(dòng)分配的平衡性。決定采用平衡的對稱分布分流道。4.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為26，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用2，小端直徑一般取36mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑0.5mm,由表3-1注射機(jī)噴嘴直徑為3mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為3.5mm。主流道的長度一般不超過150mm,本模具設(shè)計(jì)為128mm。由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時(shí)，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大12mm，設(shè)計(jì)球半徑為SR11mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊。4.2分流道的設(shè)計(jì)（1）分流道的布置形式： 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量考慮減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔料溫度的降低，同時(shí)還要考慮到減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。（2）分流道的長度： 由于流道設(shè)計(jì)簡單根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道設(shè)計(jì)較短，設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)取小值，單邊分流道長度L=mm。（3）分流道的當(dāng)量直徑： 因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量m=V=g200g，故分流道的當(dāng)量直徑為：D=0.2654=mm（4）分流道的截面形狀：常用的分流道形狀有圓形和梯形等，為了便與加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上，本設(shè)計(jì)采用圓錐形，其加工性能較好，同時(shí)比表面積最小。（5）分流道截面尺寸：截面半徑為6mm。（6）凝料體積：1、分流道長度： L=103.5mm；2、分流道截面積： A=R=28.26mm；3、凝料體積：V= LA=28.26*103.5=2.925cm；（7）分流道的表面粗糙度： 分流道的表面粗糙度要求不低于R=1.252.5即可，此處取R=1.6。4.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是：（1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。（2）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.030.09，澆口的長度約為0.5mm2mm。圖3 定位環(huán)、澆口襯套、澆注系統(tǒng)示意圖因側(cè)澆口在脫開時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到側(cè)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用側(cè)澆口。分流道與澆口的連接。4.4冷料穴的設(shè)計(jì)主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為3mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它開設(shè)在模具哈夫結(jié)構(gòu)上開模時(shí)由前模推板推出。如圖：圖4 冷料穴剖視圖5抽芯系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般指的模具的行位機(jī)構(gòu)，即凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動(dòng)作來拖出產(chǎn)品倒扣，低陷等位置的機(jī)構(gòu)。5.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型下圖列出模具的常用行位結(jié)構(gòu)。圖5 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型（1） 滑塊的設(shè)計(jì)?；瑝K設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于滑塊與側(cè)向型芯連接以及注射成型時(shí)制品尺寸的準(zhǔn)確性和移動(dòng)的可靠性，滑塊分為整體式和組合式兩種?；瑝K材料常用45鋼或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。（2） 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)。導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8?；瑝K的滑動(dòng)配合長度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長度的2/3，導(dǎo)滑槽材料通常用45鋼制造，調(diào)質(zhì)至HRC 28HRC32，（3） 滑塊定位裝置設(shè)計(jì)。由于我們采用的是后模行位的形式，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況，采用行位壓板的方式，主要作用為固定與導(dǎo)向作用。（4） 楔緊塊設(shè)計(jì)。楔緊角應(yīng)比斜導(dǎo)柱的傾斜角大23。（5） 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了抽芯機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式。5.2側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的確定（1）抽芯距S型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離叫理論抽芯距，用S表示。為了安全起見，實(shí)際抽芯距離S通常比理論抽芯距離S大23mm，即S = S+（23）mm本次設(shè)計(jì)中S=34.5mm，所以S=34.5+540mm。（2）.斜導(dǎo)柱傾斜角導(dǎo)柱傾斜角是決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作效果的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅決定了開模行程和斜導(dǎo)柱長度，而且對斜導(dǎo)柱的受力狀況有著重要影響。決定傾斜角大小時(shí)，應(yīng)從抽芯距、開模行程和斜導(dǎo)柱受力幾個(gè)方面綜合考慮。實(shí)際生產(chǎn)中，一般取=1222。本次設(shè)計(jì)取=20。（3）.斜導(dǎo)柱直徑d斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算公式為式中：斜導(dǎo)柱直徑，mm；脫模力，N；側(cè)型芯滑塊受的脫模力作業(yè)線與斜導(dǎo)柱中心線的交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離，mm；斜導(dǎo)柱所用材料的許用彎曲應(yīng)力，MPa；斜導(dǎo)柱傾斜角。本次模具設(shè)計(jì)中，計(jì)算如下：=22.26mm取d為25mm。5.3斜導(dǎo)柱的總長度斜導(dǎo)柱總長度計(jì)算公式為： （510）mm式中：斜導(dǎo)柱總長度，mm； 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑，mm； 斜導(dǎo)柱傾斜角； 斜導(dǎo)柱固定板厚度，mm； 斜導(dǎo)柱工作部分直徑，mm； 抽芯距，mm。本次模具設(shè)計(jì)中，計(jì)算如下：（510）mm=211.5mm圖 6側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)5.4脫模及推出機(jī)構(gòu)5.4.1脫模力脫模力的產(chǎn)生范圍：（脫模）塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。 不帶通孔殼體類塑件，脫模時(shí)要克服大氣壓力 。 機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。塑件與模具之間的粘附力。 初始脫模力，開始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力。相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計(jì)算脫模力時(shí)，一般計(jì)算初始脫模力。脫模力的影響因素：a 脫模力與塑件壁厚，型芯長度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)，各項(xiàng)值越大，則脫模力越大。 b 塑件收縮率，彈性模量E越大，脫模力越大。 c 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。 d 排除大氣壓力和塑件對型芯的粘附等因素，則型芯斜角大到，塑件則自動(dòng)脫落。5.4.2推出機(jī)構(gòu)塑件從模具上取下以前有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。脫模機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等。脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：（1）使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；（2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；（3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；（4）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；考慮到塑件的特征等要求不高，決定選用簡單推出機(jī)構(gòu)中最簡單、使用最廣泛的推板推出機(jī)構(gòu)。由于該產(chǎn)品高度大推板放置后模需要將模具模腳設(shè)計(jì)非常高，現(xiàn)將產(chǎn)品開模后留在前模，采用拉桿拉前模推板的形式將產(chǎn)品脫出模具，該結(jié)構(gòu)可以大大節(jié)省模具的材料成本和加工成本。具體結(jié)構(gòu)如下圖。 圖7 推板結(jié)構(gòu)剖視圖 6 成型零部件的設(shè)計(jì)模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。6.1成型零部件結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔及型芯，如圖所示。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。圖8 凹模鑲件圖圖9 哈夫結(jié)構(gòu)鑲件圖圖10 動(dòng)模鑲件圖6.2成型零件的選用根據(jù)對成型零件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用45鋼。對于動(dòng)模型芯來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用CrWMn模具鋼材料。其他組件也選用45鋼。6.3成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差，模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成型零部件工作尺寸的依據(jù)。由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開零部件的工作尺寸。塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為1.6%。6.4成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算6.4.1凹模側(cè)壁厚的計(jì)算凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)部壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選350450的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度根據(jù)有關(guān)的剛度計(jì)算公式計(jì)算。S=（）=（）=15.28mm；式中：p是型腔壓力（MPa），一般取35Mpa； E是材料彈性模量（Mpa），45鋼取210000Mpa；h=W,W是影響尺寸變形的最大尺寸，而h=69mm；是模具剛度計(jì)算需用變量。根據(jù)注射塑料品種：=25i=23=0.023mm；凹模側(cè)壁采用嵌件，為了結(jié)構(gòu)緊湊，這里凹模嵌件單邊選取適當(dāng)尺寸。由于型腔采用直線、對稱式布置，故兩個(gè)型腔之間壁厚滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定，根據(jù)估計(jì)模板的平面尺寸可選用350450，它比型腔布置的尺寸大的多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度要求。6.4.2動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算動(dòng)模墊板厚度和所選模架兩個(gè)墊塊的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在350450這個(gè)范圍之內(nèi)，墊塊之間的跨度由模架寬度決定，那么根據(jù)型腔布置及型芯對動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，本設(shè)計(jì)由于后模沒有頂出部分所以不需要?jiǎng)幽|板。7 模架的確定模架也稱模體，是注射模的骨架和基體，模具的每一部分都寄生其中，通過它將模具的各個(gè)部分有機(jī)的聯(lián)系起來。根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，同時(shí)考慮到凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，參考有關(guān)書籍中中小型標(biāo)注模架的選用經(jīng)驗(yàn)公式。可確定選用系列為450mm450mm標(biāo)準(zhǔn)模架。7.1各模板尺寸的確定（1）A板尺寸：A板是定模型腔板，塑件在定模部分高度約為225mm，A板尺寸取350*450*170mm；（2）B板尺寸：B板是動(dòng)模板，取350*450*160mm；（3）C板尺寸：該模具頂出系統(tǒng)在前模部分，所以模具不需要C板。；經(jīng)過上述尺寸計(jì)算，模架的尺寸已經(jīng)基本確定，板面尺寸為350mm450mm，其外形尺寸為400mm450395mm。7.2模架個(gè)尺寸的校核（1）模架平面尺寸400mm450mm510mm510mm(拉桿間距)，校核合格。（2）模具高度尺寸395mm,395mm510mm(模具的最大高度)，校核合格。7.3 模具的頂出機(jī)構(gòu)7.3.1作用和方式頂出機(jī)構(gòu)是注射模的重要組成部分之一，其作用是在開模時(shí)能使塑件從順利而迅速地全部頂出。頂出機(jī)構(gòu)的形式、頂出方法以及頂出部件的尺寸、數(shù)量和位置的選擇，都取決于塑件的形狀和塑料的性能。根據(jù)頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作情況，通常有三種頂出方式：（一）、一次頂出（二）、二次頂出（三）、延遲動(dòng)作頂出一次頂出是最常用的頂出方式，塑件只經(jīng)過頂出部件的一次動(dòng)作就能脫模。經(jīng)過考慮本塑件產(chǎn)品的模具只采用此種方式就可達(dá)到要求。二次頂出是塑件經(jīng)過兩次不同的動(dòng)作才能脫模，過程比較復(fù)雜。本塑件只需一次頂出即可。因而不用此種方式。在某些注射模中，需要在塑件頂出后再頂出流道凝料，因而就要采用延遲動(dòng)作頂出方式。特別是在用潛伏式澆口的注射模中，常需要用這種頂出方式。我們采用一次頂出機(jī)構(gòu)。7.3.2機(jī)構(gòu)選型頂出機(jī)構(gòu)的種類很多，其選擇取決于塑件的形狀、結(jié)構(gòu)和塑料的性能。主要的頂出機(jī)構(gòu)有（一）頂板頂出機(jī)構(gòu)（二）頂套頂出機(jī)構(gòu)（三）頂桿頂出機(jī)構(gòu)。頂板頂出機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的原理，是在型芯根部安裝一與之密切配合的頂板：頂出時(shí)，頂板沿型芯周邊移動(dòng)，將塑件頂離型芯。這種機(jī)構(gòu)主要用于頂出支撐面很小的塑件，如薄壁容器等，在不允許留有頂桿殘痕的情況下，也可采用這種頂出機(jī)構(gòu)。頂套頂出機(jī)構(gòu)只適用于圓形塑件或塑件上圓形部分的頂出，頂套制成管狀。頂套沿成型芯表面向上移動(dòng)，就將塑件頂出。頂套頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)作均勻、可靠，在塑件上不留頂出痕跡。但應(yīng)當(dāng)注意采用這種頂出機(jī)構(gòu)，型芯應(yīng)固定在動(dòng)模板上。頂套在全長度上不應(yīng)和成型芯形成緊配合，所以，在型芯長度的一段上應(yīng)當(dāng)留間隙（至少0.4mm），頂套上部有配合，這樣會(huì)使頂套有一段支撐長度。頂桿頂出機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最普遍的一種頂出機(jī)構(gòu)。頂桿的形式主要有平頭頂桿、臺(tái)階頂桿和D形頂桿。我們這里所要設(shè)計(jì)的塑件為圓柱形空心結(jié)構(gòu)，所以最好應(yīng)該使用使用頂板頂出結(jié)構(gòu)，這樣能夠不會(huì)在塑件表面留下頂桿殘痕。7.4開模行程設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用海天 200XB型注射機(jī)，所以注射機(jī)最大開模行程與模具厚度有關(guān)，所需開模行程為H+H+a+(510)，則只需使注射機(jī)的最大開模行程距離大于模具所需的開模行程，經(jīng)模擬推理到處過程，得出即：S=980H+H+a+(510)= 395+325+240+10=970mm；式中，H是模具厚度（325mm），H包含主流道的整個(gè)膠位高度（mm），a是頂出行程（240mm），S是注射機(jī)移動(dòng)板最大行程（980mm）。7.5合模導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對于塑料模具是不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，必須導(dǎo)向，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個(gè)作用。定位作用是為避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后市型腔保持正確的形狀，不至于因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?，或者模型失?。粚?dǎo)向作用是在動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向結(jié)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托咀矒粜颓?，損壞零件；承受一定的側(cè)壓力指塑料注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于注射機(jī)精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力。（1）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱對合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在注塑模中應(yīng)用最普遍，包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個(gè)零件，分別安裝在動(dòng)模和定模的兩半部分。導(dǎo)柱設(shè)計(jì)。導(dǎo)柱可以安裝在動(dòng)模一側(cè)，也可以安裝在定模一側(cè)，但更多的是在動(dòng)模一側(cè)。因?yàn)樽鳛槌尚土慵闹餍托径喟惭b在動(dòng)模一側(cè)，導(dǎo)柱與主型芯安裝在同一側(cè)，在合模時(shí)可以起保護(hù)作用。導(dǎo)柱的機(jī)構(gòu)有兩種，本設(shè)計(jì)中采用拉桿導(dǎo)柱。并安裝在前模部分。圖11 導(dǎo)柱導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定。導(dǎo)套設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)套安裝在動(dòng)模一側(cè)，采用帶頭導(dǎo)套，并且前模推板部分也需要安裝導(dǎo)套導(dǎo)向，其尺寸根據(jù)導(dǎo)柱直徑而定。圖12 帶頭導(dǎo)套7.6模具的基本工作過程如圖10-1 10-2，模具工作時(shí)，在后模型芯抽出后，推板在注塑機(jī)開模拉力的作用下將制品從前模側(cè)推出的同時(shí)，哈夫塊在與其用斜導(dǎo)柱和相配的鎖緊塊的導(dǎo)向下，向兩邊分型直至能取出制品，靠限位玻珠將哈夫塊定位。為防止注塑壓力造成哈夫塊溢料，呈“”形的增強(qiáng)板將縮緊塊拉住，該件同時(shí)還為推板的導(dǎo)滑和支撐。圖13 柱塞泵殼體裝配圖圖14 柱塞泵殼體裝配圖8 結(jié)語本次模具設(shè)計(jì)課題，通過對塑件的工藝分析，確定模具的總體設(shè)計(jì)，并進(jìn)行各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的模具能滿足其工作狀態(tài)的質(zhì)量要求，使用時(shí)安全可靠，易于維修，在注塑成型時(shí)有較短的成型周期，成型后有較長的使用壽命，具有合理的模具制造工藝性。通過以上工作，我對一套模具從設(shè)計(jì)到加工的全過程有了清醒而直觀的認(rèn)識，了解了注塑模的工作原理，對模具中型腔等主要零件的設(shè)計(jì)及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗(yàn)知識，能夠?qū)δ＞咴O(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題提出了合理的解決方法，能夠正確地選取注塑機(jī)、確定模架的結(jié)構(gòu)及尺寸、確定型腔數(shù)、選擇分型面、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)等。由于知識及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在設(shè)計(jì)過程中，零件加工精度的確定尚存在許多不足之處，在以后的工作、學(xué)習(xí)中還有待改進(jìn)。致謝在為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我深深地感覺到基礎(chǔ)知識的重要，通過這次設(shè)計(jì)我又重新溫故，受益非淺。在設(shè)計(jì)中對Auto CAD等繪圖軟件的應(yīng)用更加熟悉，但是對于某些方面還是運(yùn)用不夠靈活。在模具設(shè)計(jì)中，參照模具設(shè)計(jì)手冊，設(shè)計(jì)出了較為合理的模具，但在一些細(xì)節(jié)問題的處理上仍欠缺考慮，掌握了簡單零件的分型，對于比較復(fù)雜的平面的模具設(shè)計(jì)仍需要繼續(xù)學(xué)習(xí)。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)到了很多東西，對待設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)，工作態(tài)度的嚴(yán)肅認(rèn)真。設(shè)計(jì)中承蒙老師的悉心指導(dǎo)和幫助，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中提供了很多寶貴的資料、設(shè)計(jì)和方向、設(shè)計(jì)思路，以及模具結(jié)構(gòu)原理方面的知識，在此向他表示衷心的感謝。因本人工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論水平有限，時(shí)間較短，設(shè)計(jì)過程中難免存在錯(cuò)誤，懇請廣大老師不吝批評指正。附圖參考文獻(xiàn)1董坤.基于CAD/CAE的手機(jī)外殼注塑模設(shè)計(jì)及成形工藝優(yōu)化D.安徽工程大學(xué),2016.2單學(xué)軍.直立式聚丙烯瓶胚注塑工藝參數(shù)優(yōu)化研究D.安徽工程大學(xué),2016.3田紅蘭.注塑齒輪結(jié)構(gòu)特征與收縮關(guān)系的研究D.昆明理工大學(xué),2016.4程明科.薄壁防水墊片注塑模具設(shè)計(jì)與注塑成型CAE分析D.西京學(xué)院,2015.5胡明良.基于CAE技術(shù)的超聲探頭外殼注塑模具設(shè)計(jì)D.成都理工大學(xué),2015.6杜曉龍.杯框架系列產(chǎn)品與模具設(shè)計(jì)及其注塑成型工藝優(yōu)化D.陜西科技大學(xué),2015.7張琰.儀表蓋注塑模具CAD/CAE技術(shù)研究D.遼寧工業(yè)大學(xué),2015.8王新繼.典型注塑模成型過程模擬與模具溫度場分析D.華南理工大學(xué),2015.9韓瑩.殼體注塑成型數(shù)值模擬及工藝研究D.沈陽理工大學(xué),2015.10沈亞東.基于整流器下蓋的模具設(shè)計(jì)以及模流分析D.中北大學(xué),2014.11劉榮亮.薄壁注筆記本散熱底座成型工藝參數(shù)優(yōu)化研究D.中南林業(yè)科技大學(xué),2014.12何政軍.基于實(shí)例的注塑模具CAD/CAE/CAM技術(shù)研究與應(yīng)用D.華北電力大學(xué),2014.13黃海闊.基于Pro/E的注塑模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究D.華北電力大學(xué),2014.14邱德琴.基于Pro/E和Moldflow注塑模具設(shè)計(jì)與CAE實(shí)例分析D.南京理工大學(xué),2014.15曾軍亮.基于CAE技術(shù)的注塑成型工藝參數(shù)的優(yōu)化研究D.中南林業(yè)科技大學(xué),2013.16王勝凱.基于UG的注射模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究D.華北電力大學(xué),2013.17信麗華.基于逆向工程的遙控器面板模流分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究D.華東理工大學(xué),2013.18孫蒙蒙.大型注塑模具設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)研究D.南京理工大學(xué),2013.19李慶.基于CAD/CAE集成模型的塑料注射模優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)D.華中科技大學(xué),2012.20黨琰.收音機(jī)外殼注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模具結(jié)構(gòu)的CAE研究D.長安大學(xué),2012.21侯曉輝.汽車零件注塑模具的CAE分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究D.鄭州大學(xué),2012.22唐嘉彤.手機(jī)面板框注塑模具設(shè)計(jì)與CAE分析D.天津大學(xué),2012.23郭梅.大尺寸復(fù)合材料注筆記本散熱底座模流分析及工藝參數(shù)優(yōu)化D.浙江工業(yè)大學(xué),2012.24於孝明.小型轎車塑料件的注塑成型分析及模具設(shè)計(jì)D.安徽工程大學(xué),2011.25馬明興.快速熱循環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化研究D.山東大學(xué),2009.26柯曉華.基于Pro/E的注塑模具CAD/CAM集成及應(yīng)用研究D.東華大學(xué),2009.27韓雅娟.基于知識的注塑模具澆注系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)技術(shù)研究D.大連理工大學(xué),2008.28趙永濤.塑料注射成形與金屬壓鑄成形對比研究D.青島理工大學(xué),2008.29劉然.注塑模具CAD型腔布局及流道系統(tǒng)的研究與開發(fā)D.山東大學(xué),2008.30來建良.基于知識的產(chǎn)品建模技術(shù)及在熱流道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究D.浙江大學(xué),2008.31楊化林.基于知識的注塑模具設(shè)計(jì)若干技術(shù)研究D.浙江大學(xué),2006.32吳亞南.開關(guān)外殼注塑模具CAD/CAE/CAM一體化的應(yīng)用研究D.大連交通大學(xué),2005.33宋滿倉.注塑模具設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn)化體系的研究D.大連理工大學(xué),2005.34劉華春.UG環(huán)境下大型注塑模具CAD研究及模流CAE分析D.昆明理工大學(xué),2005.35梅啟武.注塑模熱流道輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用研究D.浙江大學(xué),2004.36祝鐵麗.注塑成型制品收縮率預(yù)測理論與方法的研究D.大連理工大學(xué),2002.