三通管注塑模具设计毕业论文.pdf

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1、三通管注塑模具设计毕业论文三通管注塑模具设计毕业论文哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)目 录摘要.IAbstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 概论 . 1 1.2 我国塑料模具工业和技术今后的主要发展方向 .错误未定义书签。 第 2 章 塑件成型工艺的分析 . 3 2.1 设计书任务 . 3 2.2 塑件分析 . 3 2.3 材料特性 . 3 2.4 本章小结 . 4 第 3 章 注射成型机与模架的选择 .5 3.1 注射成型机的选择 . 5 3.2 注射机的相关参数校核 . 53.2.1 锁模力的校核 . 53.2.2 最大注射压力的校核. 63.2.3 开模行程校核

2、. 6 3.3 模架的选着 . 7 3.4 本章小结 . 7 第 4 章 浇注系统与分型面设计 . 8 4.1 分型面的选着与型腔排布 . 84.1.1 分型面的选着. 84.1.2 最佳浇口位置分析. 94.1.3 型腔排布 . 9 4.2 浇注系统设计 .104.2.1 主流道设计 . 104.2.2 分流道设计 . 12 4.3 本章小结 . 12 第 5 章 导向与脱模机构设计的设计 . 135.1 导柱与导套的设计 . 135.1.1 导柱的设计. 135.1.2 导套的设计. 14I哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)5.2 脱模机构设计 . 145.2.1 脱模机构的设计原则.1

3、45.2.2 推杆尺寸的确定. 15 5.3 复位机构的设计 . 15 5.4 本章小结 . 16 第 6 章 成型零部件的设计 . 17 6.1 凹模的结构设计 . 17 6.2 凸模的结构设计 . 17 6.3 成型零件工作尺寸的计算 . 186.3.1 型腔、型芯尺寸计算.18 6.4 型腔内壁和底板厚度的计算 .20 6.5 本章小结 . 21 第 7 章 侧向分型与抽芯机构的设计 . 227.1 抽芯机构的抽拔力和抽拔距计算 . 22 7.2斜滑块的设计 . 24 7.3 滑块锁紧装置 . 257.4 侧滑块定位装置的设计 . 267.5 本章小结 . 26 第 8 章 排气系统的设

4、计 . 27 8.1 排气系统的设计. 27 8.2 本章小结. 27 总结 . 28 致谢 . 29 参考文献 . 30 附录I .31 附录II .33II哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)摘 要这次设计的是普通三通管的塑料模具设计，对三通管的结构和生产工艺进行分析，通过对产品的结构、加工工艺模具的浇注系统、模具成型部分的结构、注射机、顶出系统以及相关参数的校核做出详细的设计。介绍了三通注塑模具的结构组成及工作原理。该模具采用一模二腔,采用斜导柱和侧滑块抽芯机构,设计结构合理,实际运行可靠。通过对模具的具体设计达到塑件的质量和加工工艺要求。关键词:三通管;注塑模具;侧型芯滑块;斜导柱I哈

5、尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)AbstractThis design is common tee plastic mold design, the structure andproduction process of three-way tube were analyzed, and based on thestructure of products, processing technology of gating system, moldingpart of the mould structure, injection machine, ejection system andrelate

6、d parameters of checking to make the detailed design. Introducesthe three links of injection mold structure and working principle. Themould with one module and two cavities, adopts the inclined guide pillarand slide block core-pulling mechanism, design reasonable structure,practical and reliable. Th

7、rough the specific design of the mold meet therequirements of the quality of plastic parts and processing technology.Key words: tee; Injection mould; Core side slide block; Inclinedguide pillarII哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 1 章 绪 论1.1 概论注射成型简称为“注塑”，英文名是 Injection Molding，。注射成型在现代制造业中十分的重要。其基本原理是:它的基本原理是:通过注射

8、机的塑化系统将固态的物料融化后，将一定量的熔融物料注射到模具的型腔内。然后，通过反应固化或冷却系统将型腔里面的物料冷却，从而得到物料。所有的热塑性塑料都可以通过注射成型，而且某些橡胶和热固性塑料也可以用来成型。注射成型的特点有:成型周期短、工艺适应性强、生产效率高。注射成型制品允许的重量可由不足 1 克到几十千克，能够一次成型塑件，且塑件的尺寸精切，可以带有金属或者非金属嵌件。1.2 塑料模具产业在中国经济中的地位塑料模具是塑料成型的工艺装备，是轻工模具。塑料成型模具可分为注射成型模具、中空成型模具和挤出成型模具三种类型。在塑料工业领域中最为广泛的是注射成型工艺，绝大多数的塑料制品都是通过注射

9、成型来实现的，在塑料模具中注射模具超过一半以上。我国现在注射成型模具在整个模具制造的行业中水平最高。现在，塑料的成型技术正朝着微型化、超大型化和精密化发展。微型化的发展方面，德国目前已经研制出注射量只有 0.1 克的微型注射机。可以生产 0.05g 左右的微型制件。在超大型注射机方面，目前，法国已经研制出的超大注射机的注射量可以达到 170kg，在我们国家，海天集团是世界最大的注射机生产企业，它生产出了注射量达 80kg、锁模力为 80MN 的超大型注射机。在近些年，模具行业在我们国家发展相当迅速，在制造能力、技术和质量等各个方面取得了很大的进步，不过基础还是相对薄弱，对国外的先进技术还没有彻

10、底的掌握。并且发展不均衡，我国在塑料模具上的总体水平与现在世界上先进的模具技术相比较还是有很大的差距的，以下这几个方面就是现在最主要的差距:(1)产品结构不够合理(2)企业组织结构不合理(3)工艺装备水平低(4)材料品种少(5)技术型人才严重短缺，经济效益不好考虑到塑料模具的设计和制造以及材料的选择等方面，塑料模具技术发1哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)展趋势大概分为:(1)塑料模具标准化(2)CAD/CAM/CAE 技术的发展向着三维化、集成化、智能化发展(3)模具加工的新技术与发展(4)加强理论研究(5)塑料模具专用材料的研究与开发2哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 2 章 塑件

11、成型工艺的分析 2.1 设计书任务(1)塑件制品名称:直三通;(2)塑料原料:ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物); (3)收缩率:0.4%-0.9%;2.2 塑件分析三通管工件如图 2-1 所示。它本身结构简单表面加工较为复杂，塑件自身属于特小型零件，其抽芯脱模机构复杂，本次设计的重难点在于抽芯机构的设计，本次采用斜导柱和斜滑块来实现侧抽芯。由于塑件本身较小但是抽芯较长。所以本次设计主要对以上这问题与实际生产想联系来解决这些生产难题。图 2-1 三通管零件2.3 材料特性三通管所用的材料是 ABS，名称 Acrylonitritle-Butadiene-Styrenecopolymer,全称丙

12、烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。材料本身有着相当好的综合性能，具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。ABS 为热塑性塑料，抗拉强度 30,50MPa，抗弯强度 41,79MPa，拉伸弹性模量1587,2277MPa，弯曲弹性模量 1380,2690MPa，密度 1.05,1.07g/cm3，收缩率0.3%,0.8%。该材料综合性能好、尺寸稳定、容易成型、抗冲击强度高、不仅耐热而且耐腐蚀性也较好。是目前产量最大、运用面最广的一种塑料。外观黑色，制品表面光滑美观，精度等级一般(4 级精度)。因为是选取笔记本电源适配器材料，首先材料的绝缘性能要好，而 ABS 除了绝缘性良好外几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在

13、大多数环境下使用。表 2-1 为 ABS 的性能指标。3哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)表 2-3_ABS 的性能指标1.02,1.05 屈服强度/MPa 50 ,3 密度/(g?cm)0.86,0.98 拉伸强度/MPa 38 3,1 比体积/(cm?g)吸水率/, 0.2,0.4 拉伸弹性模量/MPa 31.410 熔点/? 130,160 抗弯强度/MPa 80 计算收缩率/% 0.3,0.8 拉压强度/MPa 531470 弯曲弹性模量/MPa ,13 比热容/J?(kg?) 1.4102.4 本章小结本章主要论述了规范进行详细的分析,明确设计的目的和意义,然后仔细研究塑料原材料,

14、确定了材料的一些成型性能参数。进一步分析技术的塑料部件,考虑如何可以得到更好的质量部分,以及如何避免的缺陷部分。4哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 3 章 注射成型机与模架的选择 3.1 注射成型机的选择由于塑件的形状不规则，可通过制图软件 Pro/E 对其进行体积分析，分析体积为:3V=2.026 cm3 ,=1.05,1.18g/cm浇注系统取塑件的 20%，则:3V 浇注=V 件?20%=0.405 cm3V 总=2V 件+V 浇注=4.457 cm,理论注射量:M 总=V 总=4.457?1.10=4.90g 既要得到质量好的塑件并且充分发挥设备能力，所以应该保持在理论注射量的

15、50%,80%之间最好，则:3 V 注=V 总?80%=5.57cm初选注射机型号:XS-ZY-125 相关的数据见表 3-1。表 3-1 XS-ZY-125 注射机的主要技术参数3 额定注射量/cm 125螺杆直径/mm 42注射压力/MPa 109注射方式 螺杆式锁模力/KN 900模具厚度 最大 300/mm 最小 200最大开合模行程/mm 300喷嘴圆弧半径/mm 12喷嘴孔直径/mm 4 3.2 注射机的相关参数校核3.2.1 锁模力的校核注射机锁模力(F 锁)的校核公式为:5哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)F=(NA+A)P (3-1) M12 型式中 F模具所需要的锁模力(

16、N); M 初步选定的型腔数量; N2 A塑件在分型面上的最大投影面积(mm); 12 A流道凝料在分型面上的最大投影面积(mm); 2P熔体塑料对型腔的平均压力(MPa)。 型2 利用绘图软件 CAD 对塑件的投影面积进行分析，其面积 A1=1091.563mm，2 对浇口凝料分析，A2=77.2898mm根据前面对 ABS 塑料的性能分析可知，ABS 的熔体压力为 30/MPaF=(NA+A)P (3-2) M12 型=(2?1091.563+77.2898)?30=2260.415?30=67812.45N=67.8KN注射机的额定锁模力为 900KN67.8KN 所以符合要求。3.2.

17、2 最大注射压力的校核注射机的额定注射压力必须大于或等于塑件成型所需要的注射压力,即:PmaxKP ? (3-3)Pmax 式中:注射机的最大注射压力(MPa);P 塑料件成型时所需的注射压力。ABS 取 70,90MPa;KK 安全系数，取=1.3。带入数据计算:KP=1.3?80=104MP aPmax 故:=109MPa104MPa 符合要求3.2.3 开模行程校核校核公式为 H+H+(5,10)mm 126哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)式中: H为制品脱模距离 30(mm); 1H为制件的高度，包括流道凝料在内，130(mm); 2S为选择的注射机的最大开模行程，300(mm);

18、所以 30+130+10=170mm300mm;通过计算开模行程符合要求3.3 模架的选着本方案采用标准 A2 型模架，模具定模和动模采用两块模板，选着推杆推出机构。适用于矩形侧浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。其模板尺寸选用270300?。图 3-1 标准模架3.4 本章小结本章主要通过计算塑件的一些本身参数，通过这些数据来初步选着注射机 ZS-ZY-125。然后校核注射机是否符合生产，确定下注射机以后就可以确定一些成型的工艺参数。选定模架的基本类型和尺寸。7哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 4 章 浇注系统与分型面设计 4.1 分型面的选择与型腔排布4.1.1 分型面的选择一般来

19、说，将分型面按照形状分类包括平面、曲面、阶梯和斜面分型面五种。在此设计中模具选择的是平面分型面。分型面的选择，主要是根据制件的结构、精度要求及浇注系统形式等各种因素，进行全面考虑，做出合理选择。分型面的选择通常要遵循一定的原则:保证塑件的表面精度，使其外观漂亮，美观，“不留”痕迹;应尽量使模具的结构简单，便于加工，而且满足其质量要求;满足注塑生产时的排气要求等等。同时还应该考虑以下因素:(1)应该对模具的结构进行简化，有利于塑件的顺利脱模;(2)分型面的选择应该不影响塑件外观;(3)有利于排气;(4)方便零件的加工。一般分型面应与熔体流动的最后部分重叠。对于无严格外观要求的高度比较高的产品，分

20、型面可选择在中间。另外还应考虑到塑件的表面外观质量要求、尺寸精度、模具加工难易程度等因素。分型面的选择是注射模设计中的一个关键所在，变向的决定了模具的结构。设计时应根据分型面选择要求和塑料产品的成型条件来选择我们所需要的分型面。-1。 对于该件的分型面选择有以下两种方案如下图 4图 4-1 分型面的选择8哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)(1) 图 4-1 中 A 如果作为分型面，由于抽拔距离很长，会造成开模行程很大。而且上模设计复杂，加工复杂。不便于开模。(2) 图 4-1 中 B 如果作为分型面，上下模腔加工简单。开模距离短，方便塑件顶出，抽芯力稍大，侧向分型稍显复杂。根据实际设计要求，

21、和合理考虑。我选择图 B 作为分型面 4.1.2 最佳浇口位置分析运用 Moldflow 对塑件的最佳浇口位置进行分析，如图 4-2 所示，可以看出最佳浇口位置分布在三通管中间连接处相交部分区域。图 4-2 最佳浇口分析4.1.3 型腔排布对于型腔的排布，在模具设计时应综合加以考虑。在确保模具的结构紧凑、浇注系统的流道流程短、而且模具能够正常化运行工作的大前提下，再尽可量的使模具型腔能够对称、均衡、取件方便。本次设计中，塑件的加工为一模两件的形式，也就需要两个型腔。根据塑件的表面特征，以及成型要求并联系实际生产加工，型腔分布9哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)如图 4-3 所示:图 4-3

22、型腔排布4.2 浇注系统设计浇口是指分流道末端与型腔入口之间狭窄且短小的一段通道，连接分流道和型腔。其功能是使塑料的熔融体加快流速从而注入型腔内，并有序的充满型腔。因浇口直接与型腔相连，塑料的熔融体通过浇口进入到型腔，浇口在大多数情况下应该是整个浇注系统中横截面积最小的部位，对于型腔的填充过程可以说有着控制性的作用。因此，浇口的设计很是重要。浇口在设计时应该满足熔融状态下的物料快速充满型腔，减小热量，距离，压力的损失，利于排气，便于成型。浇口在选择时应该在断面厚的地方，如果薄的话，熔融物料进入流道后会增大阻力，冷却速度快，不利于塑件成型，不能保证物料充满型腔，还有就是在薄壁处易产生气泡、凹陷等

23、缺陷，为了保证塑件流动性、保压、保温要选择在壁厚的地方。浇口设计要点1)浇口在设计时应该满足熔融状态下的物料快速充满型腔，减小热量，距离，压力的损失，利于排气，便于成型。2)浇口在选择时应该在断面厚的地方，如果薄的话，熔融物料进入流道后会增大阻力，冷却速度快，不利于塑件成型，不能保证物料充满型腔，还有就是在薄壁处易产生气泡、凹陷等缺陷，为了保证塑件流动性、保压、保温要选择在壁厚的地方。3)成型零件在成型时，在充填型腔时有多股流道的液体汇合，在汇合处易产生熔接痕，熔接痕影响塑件的外观形状。在这方面一般采用点浇口、直10哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)接浇口等避免它的产生，所以在选择浇口时还要

24、考虑塑件的质量、强度这样才能更好的选择浇口位置。4.2.1 主流道设计选用矩形侧浇口，开在定模上。由于浇口尺寸大、熔体压力损失小、流体阻力小、进料快、容易成型、适用于任何塑料，常用于成型单腔模，大而。 深的壳体制品。材料选用 T8A，热处理硬度为 HRC50,55 浇口衬套如图 4-4。图 4-4 主流道衬套,3D=d+(L+R)tg (4-1)d 式中 喷嘴直径(mm); ,R 喷嘴球半径(mm)。 1d,d，(0.51),10，(0.51)，取 d,10.06 mm ,24,3，取R,R，(12),9，(12)，取 R=11 mm 1,3 将 d，R，L，代入式(4-1)得:,D,10.0

25、6，2，(14，111.8)，tg1.5,16.65mm16.65 mm在该模具设计中，将浇口套的长度设计为 55mm11哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)由于该设计采用的一体式的的浇口套，所以用过盈配合在上模座板上面。4.2.2 分流道设计在设计分流道时不仅要注意在流动过程中减少的热量和损失的压力，而且还要考虑下面几点:(1)分流道的尺寸和形状;(2)分流道的长度;(3)分流道在分型面上的分布形状;(4)分流道的表面粗糙度;这次设计的塑胶产品结构形状比较简单，所以熔融状态的原材料在进入型腔比较容易，根据前面设计的型腔排布，可以计算出分流道的长度，为了加工方便，这次选用半圆分流道截面，截面半

26、径取值 R=3mm。浇口凝料如图 4-5图 4-5 浇口凝料如上图使用半圆型分流道，采用矩形侧浇口4.3 本章小结这一章，我们把注塑模具最主要的部分浇注系统进行了设计，通过合理的设计主流道、分流道以及浇口在制件上的位置，可以优化模具的结构，改善塑件成型的工艺性。冷料穴的设计，也可以保证塑件在生产过程中的质量要求，避免缺陷的产生。再综合上一章节的设计，基本可以确定模具的结构形式，以及工作原理。12哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 5 章 导向与脱模机构设计的设计 5.1 导柱与导套的设计注射模导向机构的作用是保证动模和定模两大部分之间的准确配合以及可靠的分开，能够避免产生由于内部零件的碰撞

27、和干涉导致的模具损坏。 5.1.1 导柱的设计导柱导向机构一般是利用导柱和导柱孔之间的间隙配合来确保模具合模的准确性和精度的可靠性。导柱具有两种形式，分别为带头导柱和有肩导柱，通常情况下，小型的模具采用带头导柱，大型的模具选用有肩导柱。如图 5-1 所示，有时为减少导柱与导柱孔之间的摩擦，在导柱的工作部分设置储油槽来储存润滑剂。图 5-1 带头导柱a)有储油槽 b)无储油槽导柱设计要点:(1)导柱应有足够的抗弯强度;表面要耐磨;芯部具有足够的韧性。导柱的材料一般用低碳钢，经过淬火处理让它的硬度达到 50,55HRC。(2)导柱比凸模高，高出 6,8mm 避免导柱与型腔碰撞导致破损。(3)导柱的

28、底部设计成半圆形方便进入导向孔。(4)本次设计中使用四组导柱导套，导向机构常采用间隙配合，根据模架本身的位置定位。导柱与导套之间的配合为 H7/f6。并采用适当方法，防止13哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)导柱从导向孔孔中脱出。本次设计选用(a)类导柱，直径为 25mm，长度为 112mm 的带头导柱。 5.1.2 导套的设计导套分为:(1)带头导套(2)直导套。如图 5-2 所示:(a) (b)图 5-2 导套在这次设计中，选着带头导套与导柱进行配合，尺寸为 d=36mm，L=60mm; 5.2脱模机构设计脱模机构的作用是把塑件和浇注系统冷凝料从模具中推出。脱模机构有很多确定因素，例如塑

29、件的形状、复杂的程度和注射机的推出机构等。推出机构一般可以分为四种:推管推出、推件板推出、多元件联合推出、推杆推出等。5.2.1 脱模机构的设计原则脱模机构种类虽然很多，但是具有相同的设计原则 ，具体设计原则有以下几点:(1)注射机的推出机构带动脱模机构的运动，所以通常把脱模机构设置在动模一侧;(2)确保在推出的过程中塑件不发生;(3)确保在开模的过程中，塑件随着动模移动;(4)尽量设计的简单可靠，有适合的推出距离，减少设计成本;(5)如果需要把塑件留在定模内，那么需要把脱模机构设置14哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)在定模一侧。综上原则，在本设计中，采用一次顶出脱模，选择推杆推出机构，并

30、设置在动模一侧。5.2.2 推杆尺寸的确定推杆分为普通顶杆、成形顶杆、锥面顶杆，我在本次设计时采用的是普通顶杆形式。根据该模具的成型特点以及塑件的结构特点，在塑件成型后将会产生收缩的现象，将不能顾包紧凹模型腔，而且还会自动的松开，因此，脱模力可以忽略不计。根据经验选择推杆直径 d=2mm。由于推杆直径太小，为了保证推杆的强度所以选择了带肩推杆。推杆总长度为:(5-1) ,L,h2，,1，h3，S1，,2，h4式中: h1 推杆的总长度;h2 凸模的总高度;h3 动模垫板的厚度;顶出行程; S1h4 顶杆固定板的厚度;1 为富裕量，取值范围在(0.05,0.1)mm 之间;2 为顶出行程富裕量，

31、取值范围在 3,6mm 之间。经过计算得出推杆的长度 L=110mm。推杆的分布应尽量均匀且不破坏塑件外观，根数应尽量少，在本设计中选择单件上设置 3 根推杆，并且均匀的分布在塑件的三个位置，具体形式如图 5-3 所示:图 5-3 推杆分布图5.3 复位机构的设计于模具的下一个工作周期的需要，脱模推出机构需要在完成脱模的动作15哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)后准确的返回到原来的位置。脱模机构一般都需要设计复位机构，除了推件板推出机构。见的复位机构还有弹簧推出和复位杆两种类型可以选择。在本次设计由于推杆太小不好设计弹簧，所以本次设计中的复位机构选择复位杆。 5.4 本章小结导向机构和脱模机

32、构是本章设计的重点。导向机构主要作用是保证模具在开合过程中，开合部位的相对位置的准确性。通过本章的设计，可以有效的防止意外发生，也可以保证开合模的准确性，进一步保证了制件的质量。脱模机构，其主要作用是在注射成型之后，将成型的制件推出，方便塑件的取出。16哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 6 章 成型零部件的设计 6.1 凹模的结构设计凹模是用于成型塑件的外表面，一般可以分为整体式、整体嵌入式、瓣合式镶拼组合式四种。整体式具有刚性好和强度高的优点，但是成本很高。主要用于小型件的成型;整体嵌入式使复杂型腔加工变得简单化;需要避免采用同一种材料，可以利用拼接间隙进行排气，但其刚度较差，很容易在

33、塑件的表面上留下镶嵌块拼接的痕迹，使模具的结构变得更加复杂化。该塑件的外形轮廓比较复杂，模具又属于中小型模具，所以对其外表面的质量要求不高，因此可以选择整体嵌入式型腔，凹模嵌块的结构如图 6-1。图 6-1 凹模镶块6.2 凸模的结构设计凸模是用于成型塑件的内表面的，根据成型方法不同分为:整体嵌入式、镶拼组合式、整体嵌入式、整体式和活动式。整整体式凸模具有不易变形、结构稳定的特点，但是当塑件的内表面不好加工时就不适用了，它主要应用在小型塑件上;镶拼组合式它的特点在于，我们可以将结构复杂的零件分开加工，这样就可以使加工、更换和维修更加方便。由于该制件内表面有凸起，中间小两边大，整体式凸模无法完成

34、脱模，因此采用镶拼组合式凸模，其结构如图 6-2 所示:17哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)图 6-2 镶拼组合式凸模6.3 成型零件工作尺寸的计算成型零部件中塑料接触并且能够决定塑件几何形状的各处尺寸被称为工作尺寸。工作尺寸有:型芯的高度和径向尺寸、型腔的高度和径向尺寸、成型零部件的中心距等等。根据熔体和塑件之间磨损后尺寸变化的趋势，可以将尺寸分为轴类、孔类以及中心尺寸三种尺寸。收缩率的确定方法和原则有以下几种:(1)通常情况下，如果塑料的收缩率范围较小，则选取平均收缩率。(2)如果嵌件相对比较多时，应该选择收缩率的最小值;(3)塑件的收缩量可以通过成型参数来进行调节。6.3.1 型腔、

35、型芯尺寸计算smaxsmin 查得塑件 ABS:=0.9%，=0.4%0.4%，0.9%,0.65%scp 平均收缩率:= 2，,，3,根据公式: (6-1) L1SL-,M，CPS,40，S 式中: 塑料平均收缩率; cp, 塑件公差(mm);,成型零件制造公差(mm); Z18哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)L型腔径向尺寸(mm); mLs塑件外形基本尺寸(mm)。由塑件的特性，选择 5 级精度，按照精度等级得到以下数据，如表 6-1。表 6-1 塑件精度基本尺寸 L 公差数值30,40 0.4240,50 0.4850,65 0.5665,80 0.6480,100 0.72100,

36、120 0.82120,140 0.92140,160 1.02160,180 1.12故型腔的径向尺寸为:0.130.13 ，,L,1，0.65%，52-0.75，0.56,51.92M000.110.11 ,L,，1，0.65%，31-0.75，0.42,30.89M100型芯的径向尺寸根据公式:03， (6-2) Lm1SL,，,，,CPS4,，-Z00 ,Lm,，1，0.65%，32，0.75，0.42,32.52-0.11-0.1100 ，,Lm,1，0.65%，20，0.75，0.36,20.401-0.09-0。0900 ,，Lm2,1，0.65%，23，0.75，0.36,23

37、.42-0.09-0.09模腔高度的根据计算公式:19哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文),Z2， (6-3) H1SH-,，,，MCPS,3，0H 式中: 型腔高度(mm); mH 塑件高度基本尺寸(mm)。 s0.062，0.06 M，H,1，0.65%，9-，0.20,8.930,3，00.062，0.06 ，H,1，0.65%，7-，0.20,6.91M10,3，00.082，0.08 ，H,1，0.65%，11-，0.32,10.86M20,3，0型芯高度根据公式:02， (6-4) H1SH,，,，mcpS,3,，-Z02，0 m，H,1，0.65%，5.3，0.24,5.50,0

38、.06,3，,0.0602，0 1，Hm,1，0.65%，4，0.24,4.190.06,3，,0.066.4 型腔内壁和底板厚度的计算模具在注射成型时需要注射压力、锁模力等。如果模具的型腔不具有一定的刚度与强度，那么型腔很容易发生形变或者断裂，会使生产出的零件不合格，让生产无法继续。所以有对模具进行刚度和强度的校核是极其重要的，可以从根本上避免塑件缺陷的产生。该型腔可近似的看做圆形，故可用以下公式进行计算。 (1) 型腔壁厚。从刚度的观点计算，型腔的最小壁厚为,1-，E/rp， 错误未找到引用,S,-1C,，,E/rp-1,20哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)源。 (6-5)式中 P-型

39、腔内熔体的压力，取值范围在 25,45Mpa 之间, 这里取 45Mpa;-泊松比，钢材取 0.25;r-型腔的内径，即 r=29mm;5 E-弹性模量，钢材取 2.110Mpa;-允许的变形量，为了确保尺寸精度，取 0.05。 经计算错误未找到引用源。=3.9mm。从强度的观点出发，型腔的最小壁厚计算如下, (6-6) ,S,r-1C,-2p,式中 -泊松比，钢材取 0.25;r-型腔的内径，即 r=7mm;-模具材料的许用应力，300Mpa; ,P-型腔内熔体的压力，取值范围在 25,45Mpa 之间, 这里取 45Mpa。 经计算S=1.3mm C因此，型腔侧壁厚度只要大于 1.3mm，

40、并且符合工艺要求即可，本设计中取最小测壁厚度取 8mm，上、下凹模板的厚度均取 60mm。6.5 本章小结本章主要设计了成型零部件的尺寸、形状以及成型的原理。尺寸和形状的设计，可以保证生产的制件都符合技术要求，避免废品的产生。型腔壁厚的设计，可以保证模具在工作过程中的安全性和可靠性，避免在工作过程中产生不必要的意外，而影响塑件的质量。21哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 7 章 侧向分型与抽芯机构的设计当所成型的塑件具有侧凹、侧孔时，我们一般会用侧向分型的办法，将需要成型的部分做成侧型芯或者侧型腔，在脱模前，现将侧型芯或者侧型腔抽出，再进行脱模。按照动力来源一般把侧向分型分为:机动抽芯机

41、构、液压抽芯机构和手动抽芯机构三种。本次设计选择的抽芯机构为斜导柱抽芯机构。7.1 抽芯机构的抽拔力和抽拔距计算此次设计中设计到四根斜导柱，其中有二根长度相同，其余长度均不相同。而且长度有一定差距，所以本次设计了三种不同长度的斜导柱。(1)抽拔力的计算抽拔力是侧向型芯脱离塑件所需的力，计算公式如下:(7-1) Q,Ahp(,cos,sin,)式中 Q抽拔力，N;A型芯断面周长，mm;H型芯成形深度，mm;p由塑件收缩时所产生的正压力为 8,12 MPa;,摩擦系数，取 0.1,0.2;,脱模斜度。斜导柱 I:A1=4?20=80mm ，h=20mm ，p=12MPa ，=0.2Q1,2，80，

42、20，120.2，cos1,sin1,7008.66N斜导柱 II:h2=23mm，Q2,80，23，120.2，cos1-sin1,4029.98N斜导柱 III:A1=5.3?32=169.6mm ，h=32mm，Q,32，169.6，32，120.2，cos1-sin1,23773.37N(2)抽芯距 S 的计算抽芯距指的是把侧型芯从成型位置移动到不阻碍脱模的位置的距22哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)离。抽芯距的计算公式把型芯从成型的地方移动到不阻碍脱模地方再加上 35mm 余量。在本次设计中余量取 3mm。 S1=20+3=23mm，S2=32+3=35mm，S3=23+3=26

43、mm(3)斜导柱倾斜角的 的确定斜导柱的倾斜角是一个很重要的参数，由公式 P=错误未找到引用源。可知，它会决定斜导柱的受力情况和抽芯距离。所以在选择倾斜的角度时，应该考虑到倾斜角一般选用范围在 10?,20?之间，最大值不得超过 25?。在本设计中，抽拔力不大，但抽芯距 S 比较大，所以选择较大的倾斜角度，可以减小抽芯距 S，节省空间。综上考虑本次设计中的倾斜角 取 20?。(4)斜导柱直径的确定10CWFH 根据公式: (7-2) 3,d2,cos,W式中:d斜导柱直径(mm);F抽芯力(N C8 斜导柱所用材料的许用应力，一般碳钢可取 3，10Pa,WH侧型芯滑块受到脱模力的作用线与斜导柱

44、中心线交点到斜 W导柱固定板的距离，它的大小视模具结构而定，并不一定等于滑块高度的一半。310，7008.66，41，10 3d,16mm1823，10，cos20:310，4029.98，38，10 3d,12mm2823，10，cos20:310，23773.3，41，10 3d,20mm3823，10，cos20:)斜导柱长度的计算 (5斜导柱长度的计算见图 7-1，其总长度为:L,L，L，L，L，L12345dsdh2 (7-3) ,，L,tan，tan，5,102cos,2sin,23哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)式中 L斜导柱总长度(mm);d斜导柱固定部分大端直径(mm);

45、 2h斜导柱固定板厚度(mm);d斜导柱工作部分的直径(mm);s侧向抽芯距(mm)。图 7-1 斜导柱的长度23213016 L,，tan20:，tan20:，6,115.66,1161 总 sin20:2cos20:225173012 L,，tan20:，tan20:，6,116.30,1172 总 sin20:2cos20:235253020L,，tan20:，tan20:，6,141.79,1423 总 sin20:2cos20:2以上就为本次设计三种斜导柱的长度。7.2 斜滑块的设计滑块斜导柱侧分型和核心机制的一个重要组成部分,一般来说,它与横向核心(或滑块侧形成块)核心,称为组合滑

46、块。在核心的情况下简单和容易的处理,也有将滑块和核心为一体,称为积分滑块。过程中分离和抽芯,塑料零件的尺寸精度和滑块移动取决于运动精度的可靠性保证。一般的滑块零件长宽比不小于 2:1。24哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)在本次设计中由于型芯较长为了方便加工所以斜滑块采用组合式的 T 形滑块。斜滑块与斜导柱之间的配合用 H11/b11 的间隙配合。斜滑块与型芯之间的用 H7/s6的过盈配合进行连接,滑块材料通常用 45 钢或 T10，T8 制造，淬硬至 45HRC 以上，在设计中取用 T8 来制造。具体 3 维立体图形如图 7-2 所示:图 7-2 斜滑块三维图形本次设计分为以上两种斜滑块形

47、式，具体数据在零件图中表示。 7.3 滑块锁紧装置在注塑过程中,分离部件成型压力的作用下可以向外侧滑位移,减少塑料部件的横向尺寸精度,和横向膨胀力,将传递给斜导柱、滑块斜导柱的严重将导致变形。因此,在斜导柱侧抽芯机构的设计,必须考虑滑块锁定问题。图 7-3 楔紧块的结构形式楔紧块的各种结构形式如图 7-3 所示。(a)是采用销钉定位、螺钉固定的形式，结构简单，加工方便，应用较为广泛，其缺点是承受的侧向力较小;25哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)(b)是楔紧块镶入模板中的形式，其刚度有所提高，所承受的侧向力也略大;(c)、(d)是双楔紧块形式，(c)主楔紧块被辅助楔紧块楔紧，(d)用楔紧锥与

48、楔紧块双重楔紧;(e)是整体式楔紧块形式，它有很高的精确度而且牢固可靠性大，也适合侧向力很大的场合。不过有点浪费材料，加工的精度要求也很高。本次设计中采用(e)整体式楔紧块。7.4 侧滑块定位装置的设计为了使在合模过程中的斜导柱精确的插入到滑块斜孔中，所以斜滑块与斜导柱分离过后必须要设计定位机构，不然在合模时会由于误差而损坏模具。根据侧滑块所在位置不同，可选择不同的定位形式。如图 7-4 所示:图 7-4 斜导柱限位装置如图斜滑块的外限位选择限位螺钉，内限位使用限位弹簧。 7.5 本章小结这章的设计内容主要是侧向分型机构，设计内容包括，斜导柱、斜滑块和滑块限位机构等。通过本章节的设计，可以使模

49、具更好的侧向抽芯的运动，给脱模机构也提供了保障，能够很好地保证侧向分型的准确度。26哈尔滨华德学院本科生毕业设计(论文)第 8 章 排气系统的设计 8.1 排气系统的设计能将气体从模具内排出的结构称为排气系统，排气系统在模具的设计中非常重要。在模腔的填充过程中，如果型腔的气体没有及时的排出，会产生以下几种问题:(1) 熔体的流动阻力增大，熔体不能够充满型腔，使塑件的轮廓不清晰;(2) 塑件上将会产生明显熔接痕和清晰的流动痕迹，降低了塑件的性能;(3) 塑件的表面会产生气孔等缺陷;(4) 使充模的速度降低，不能够快速充模。常见的排气方式有以下几种:(1)利用分型面进行排气，如图 8-1(a);(

50、2)通过型芯和模板之间的配合间隙进行排气，如图 8-1(b);(3)通过推杆与孔之间的配合间隙进行排气，如图 8-1(c)和(d);(4)利用内型芯的间隙排气，如图 8-1(e);(5)开设排气槽来排气，如图 8-1(f)。以上 5 种排气方式示意图如图 8-1 所示图 8-1 排气方式示意图由于模具本身结构简单，型腔和型芯为组合式，它们之间会有间隙配合，可以利用推杆、活动型芯、分型面和模板之间的配合间隙来排气。 8.2 本章小结在注塑模具里面，排气体系有着特别关键的作用，倘若不能很好地排出型腔里面的气体，就会使气体在熔体冷却的时候保留到塑件里面，进而会出现一些气孔，进而对整体塑件造成一定的影