CD盒上盖注塑模具设计.zip

1摘 要摘 要在如今的生活周围环境中，每天都可以看到各式各样的塑料件，它们大小不同，精度也会有所差异，给我们日常生活带来很多方便。社会对注塑件以及注塑模具设计的要求越来越高,使研究注塑模设计符合实际生产要求的模具变的尤为重要。然而本次模具设计论是为 CD 盒上盖一套注射模具，本文对模具设计结构进行了比较详细介绍。在完成 CD 盒上盖零件图绘制，本次注射模设计运用大学时期所学的二维软件对塑件进行图纸绘制。从 CD 盒上盖的成型结构特征分析开始、到对分型面分析及位置的选择、模具浇注系统设计、型芯型腔结构设计和尺寸计算，脱模推出机构、冷却系统、导向机构的设计等多方面详细叙述了注射模大致设计过程。与此同时合理地选用了注塑机型号，这个过程中运用到很多软件软件辅助分析设计是否合理，选择合理的工艺参数和设计方案。关键词：关键词：模具结构；注塑机；模具设计2目录1 绪论 绪论.31.1 引言.31.2 模具的发展.32 塑件工艺分析塑件工艺分析.62.1 塑件分析.62.2 材料选择及材料的性能.62.3 成型工艺.72.4PS 的注射成型工艺参数.83 注射机的初选注射机的初选.93.1 塑件的质量与体积.93.2 注塑机的选型.94 分型面的选择及型腔排列 分型面的选择及型腔排列.104.1 分型面的选择.104.2 确定型腔的排列方式.104.3 标准模架的选用.115 浇注系统的设计浇注系统的设计.135.1 主流道设计.135.2 分流道的设计.145.3 浇口的设计.145.4 冷料井设计.155.5 排气系统的设计.166 成型零部件的设计与计算成型零部件的设计与计算.176.1 型腔的设计.176.2 型芯设计.176.3 成型零件工作尺寸的计算.177 排气与冷却系统的设计排气与冷却系统的设计.2037.1 冷却系统.207.2 冷却系统的设计原则.207.3 冷却系统的简单计算.208 脱模机构的设计脱模机构的设计.228.1 脱模机构.228.2 脱模力的计算.228.3 脱模机构的选择.238.4 脱模机构的布置.238.5 推杆复位装置.239 导向机构的设计导向机构的设计.259.1 导向、定位机构的主要功能 导向、定位机构的主要功能.259.2 导柱导套的设计导柱导套的设计.2610 注射机的校核注射机的校核.2710.1 锁模力的校核.2710.2 模具厚度的校核.2710.3 开模行程的校核.2711 结论11 结论.29参考文献参考文献.30致 谢致 谢.3141 绪论 绪论1.1 引言引言在经济高速发展的今天，在日常生活中充满了各种各样的塑料产品，小到纽扣，大到塑料框、托盘、收纳盒。塑料产品的出现给我们日常生活带来很大方便，采用不同的材料以得到不同的塑料产品的性能，使塑料件在刚度强度以及耐磨性方面能够满足人们的使用，塑料产品是日常生活中和我们密不可分的东西。如何生产出质量优秀的塑料产品。这就需要我们能否在注塑模具设计做好功夫。1.2 模具的发展模具的发展塑料是当今极具活力的一门产业。塑料是现代主要的工业结构材料之一，广泛应用汽车，宇航，电子通信，仪器仪表，文体用品，化工，纺织，医药卫生，建筑五金等各个领域。至 2004 年，我国塑料制件的年产量已突破 25001万吨。展望 21 世纪，高分子合成材料将进入质的飞跃发展时期。从 2003 年我国模具进口的海关统计资料可知，塑料模具占了模具进口量的57%，而注射成型模具在整个塑料模具中占据了很大的比例。注射成型模具设计的好坏，决定着塑料成型制件的质量优势及成品率高低，也就是说，是否能加工出优质价廉的塑料制件，在很大程度上要靠注塑成型模具设计的合理性和先进行来保证。现代塑料制件的生产中，合理的注塑成型工艺，先进的注塑成型模具及高精度，高效率的注塑设备室当代塑料成型加工中必不可少的三个重要因素。尤其是注塑模具对完成塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用，高效的，全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其效果，产生的生产和跟新都是以模具制造和创新为前提的。我国注塑模具产品水平自 2004 年以来也取得了长足的进步。在大型注塑模具方面，可以生产 1219mm 电视机的塑料外壳模具，6.5kg 大容量洗衣机洗衣桶的模具以及汽车保险杠，整体仪表板等塑料模具，在精密注塑模具方面，已能生产照相机塑料模具，多型腔中模具齿轮模具等。这也显示了目前我国注塑模技术5已经达到了较高水平。并在国民经济中发挥越来越重要的作用。现在考察某个国家的科学与生产技术水平，塑料的生产与应用情况是重要标志之一。塑料的加工与应用和塑料工业发展的快慢，对国家科技与生产，以及国民经济的发展的巨大影响是不言而喻的。随着现代化技术的迅速发展，人们生存在“塑料世界”中，注塑模在国民经济过程中将处于十分重要的地位。我国塑料模具工业起步晚，底子薄，与工业发达国家相比存在很大差距但在国家产业政策与之相配套的一系列国家经济政策的支持和改革开放方针引导下，我国注塑模得到迅速发展，高效率，自动化，大型，微型，精密，无流道，气体辅助，高寿命模具在整个模具产量中所占的比例越来越大。总体上来看注塑模具发展趋势，注塑成型模具正加深理论研究，加速推进标准化进程，扩大研究各种特殊架构注塑模具，全面推广 CAD/CAE.CAM，进一步加强快速原型制造技术。塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一。自从 1927 年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而使塑料工业飞跃发展。随着塑料塑件的使用越来越泛，在很多方面，它己成为金属塑件的替代物。塑料模具作为成型方式中的一种，是家用电器、汽车和航空航天等领域中塑料塑件的重要生产工具。并且随着塑料工业的迅猛发展，人们对塑料塑件的质量要求越来越高，而且产品品种多、更新快、价格低，市场竞争剧烈。据统计，日本一万多家模具企业中，生产塑料模具的就占 40%;韩国模具专业厂中生产塑料模的占 43%2。塑料模具是塑料产品开发中至关重要的一个环节，也是批量产品得以投放市场的先决条件。而且国外注射模 CAD 技术发展很快，从 70 年代起，注射模 CAD/CAE/CAM 技术就成为热门的研究课题，注塑流动模拟和冷却分析软件中比较突出的有美国 AC-Tech 公司的 C-MOLD 软件、澳大利亚 Moldflow 公司的 MOLDFLOW 软件:三维模具 CAD/CAE/CAM 集成软件中比较突出的有美国 PTC 公司的 Pro/E 软件、美国 UGS 公司的 UG 软件、法国达索公司的 CATA软件等等3。我国在开发注射模 CAD 技术上起步较晚，但经过不断的努力，一些大学和研究所已有长足的进步，并取得了一批科研成果。62 塑件工艺分析塑件工艺分析2.1 塑件分析2.1 塑件分析本次模具课程设计的塑料产品是 CD 盒上盖，在开始模具设计之前需要对塑件的结构进行大致分析，在这个基础上才能设计出合适的模具方案，此类塑料产品属于壁厚均匀的壳体，长为 142mm，宽为 124mm，该塑件外形简单，体积较大，左右侧壁上对称分布有倒扣，由于与底座进行装配。塑件二维图如图2.1 所示；图 2.1 塑件二维图2.3 材料选择及材料的性能材料选择及材料的性能72.3.1 材料选择 材料选择本次课程设计塑件采用的材质已经指定为 PS。PS 是一种塑料的英文简称，它的中文全称是聚苯乙烯材料是一种热塑性树脂。该材料的英文名称是：Polystyrene，比重为 1.05 克/立方厘米，成型收缩率为0.6-0.8%，成型温度为 170-250。该材料它是由树脂制作而成的，自身光泽度非常好。在构成模式上，大多都是珠状或者是粒状的固体，同时它的密度接近水的密度，因此具有良好的亲水性。PS 材质的作用和应用有如下几条：1、制作电子电器：连接器、开关零件、家用电器、配件零件、小型电动罩盖。2、充当汽车的零件，主要有外装零件，主要有转角格珊、发动机放热孔罩等；内部零部件，主要有内镜撑条、刮水器支架和控制系统阀。汽车电器零件，如汽车点火线圈绞管和各种电器连接器等。3、制作机械设备：视频磁带录音机的带式传动轴、电子计算机罩、水银灯罩、电熨斗罩、烘烤机零件以及大量的齿轮、凸轮、按钮、电子表外壳、照相机的零件（有耐热、阻燃要求）。2.4 成型工艺成型工艺经比较，成型设备采用卧式注射机较好，其优点是机体较低,容易操作和加料，塑件脱模后可以自动落下可实现自动化操作，注塑机的重心较低安装稳定，适合大中型注射机的设计制造。表 2.1 PS 塑料的部分技术指标密度：1.05 g/cm3电导率：()10-16 S/m导热系数：0.08w/m.k8杨氏模量：(E)3000-3600 MPa拉伸强度：(t)4660 MPa伸长长度：34%夏比冲击试验：25 kJ/m2玻璃转化温度：80-100热膨胀系数：()810-5/K热容：(c)1.3 kJ/(kgK)吸水率：(ASTM)0.030.1降解：2802.5 PS 的注射成型工艺参数的注射成型工艺参数注塑机类型:螺杆式喷嘴形式:通用式料筒一区 150170料筒二区 180190料筒三区 200210喷嘴温度 180190模具温度 5070注塑压 60100保压 4060注塑时间 25保压时间 510冷却时间 5159周期 1530后处理红外线烘箱温度(70)时间(0.31)103 注射机的初选注射机的初选3.1 塑件的质量与体积塑件的质量与体积 通过学校实验室电子称测得上盖重量为 24.09g，塑件材质为 PS，PS 密度为 1.05,塑料制件体积 V22.94 3cm；模具成型的塑料制品和流道凝料总质量应小于注射机的额定注射量的 80%，浇注系统凝料体积的初步估计浇注系统的凝料在设计前是不能确定准确的数值的，但可以根据经验按照塑件体积的 0.21 来计算。因 为 初 步 拟 定 的 型 腔 数 为 一 模 2 腔 所 以 总 质 量 为：V实=222.94 1.2=55.06cm3根据实际注射量应小于 0.8 倍公称注射量原则,即：0.8V公 V （3.1）V公=V/0.8 =55.060.8 =68.8cm3；3.2 注塑机的选型注塑机的选型根据以上每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，选定注射机为海天80XB。注射方式为螺杆式，其有关性能参数为：HTF 海天注塑机技术参数参数单位80B螺杆直径mm3411理论注射容量cm3300注射重量 PSg165注射压力Mpa150注射行程mm120螺杆转速r/min0240料筒加热功率KW5.7锁模力KN1400拉杆内间距(水平垂直)mm365*365允许最大模具厚度mm400允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm670液压顶出行程mm100液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW11油箱容积l200机器尺寸(长宽高)m4.31.251.8机器重量t3.45最小模具尺寸(长宽)mm240*2404 分型面的选择及型腔排列 分型面的选择及型腔排列124.1 分型面的选择分型面的选择 在选择分型面的位置时候必须提前了解分型面的选取原则，在书上查阅到分型面的主要选择原则：1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处;2)使塑件在开模后留在动模上;3)分型面的痕迹不影响塑件的外观;嗯4)浇注系统,特别是浇口能合理的安排;5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上;6)使塑件易于脱模。分析塑件结构特点，根据塑件结构形式，以及选取原则的第一条最大轮廓面原则，本设计分型面选在 CD 盒上盖最大轮廓面上，如果选择其他位置，会在外壳表面留下分型线的痕迹，这是对外观件儿绝对不允许的，所以选则塑件上表面为分型面是非常合理的，这样既能满足分型面最大横截面积原则，又能不影响外观，分型面位置如图所指位置的平面所示。图4.1 分型面位置4.2 确定型腔的排列方式 确定型腔的排列方式在确定型腔数目的时候，既要分析塑料产品的结构，又要考虑到它的精度即体积大小，所以准备将型腔数目定为一模两腔，本塑件在注射时采用一模两件。在考虑型腔的排布的时候既要考虑到浇注系统浇道平衡又要考虑到后期方便布置侧抽机构，决定采用一字型排布，如图所示。13图 4.2 型腔的排列方式4.3 标准模架的选用标准模架的选用国内许多厂家的模架已经标准化，注塑模模架国家标准小型模具模板尺寸为 BL560mm900mm；可以参考 GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件，由于塑料模具的蓬勃发展，现在全国各地的部分地区形成了统一的标准，对注射模进行分类的时候有很多种方法，在这里主要说的分类方式就是按照整体结构来进行的，(1)单分型面注射模、(2)双分型面注射模、14(3)带有活动成型零件的模、(4)侧向分型抽芯注射模、(5)定模带有推出机构的注射模、(6)自动卸螺纹的注射模、本次模具设计的采用单分型面两板模结构图如图：选用基本型 CI 型，模板周界尺寸 350550 mm定模座板厚：35mm定模板厚：A=85mm动模板厚:B=110 mm垫块厚度:C=110 mm动模座板厚：35mm排气缝隙厚度为 1mm根据以上计算，所选模架型号为龙记模架 CI 型 CI-3555A85B110C110.155 浇注系统的设计浇注系统的设计浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的输送管道。它具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量具有决定性影响。浇注系统由：主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循如下原则：a.了解塑料的成型性能b.尽量避免或减少产生熔接痕c.有利于型腔中气体的排出d.防止型心的变形和嵌件的位移e.尽量采用较短的流程充满型腔5.1 主流道设计主流道设计 主流道指由注射机喷嘴出口起到分流道入口止的一段流道，它是塑料熔体首先经过的通道，且与注塑机喷嘴在同一轴线。主流道、定位圈等的各项参数与注射机的规格密切相关，根据模具主流道与喷嘴的关系如下 R=R0+(12)mm d=d0+(0.51)mm 设计手根据册查得 80XB 型注射机喷嘴有关尺寸如下：喷嘴前端孔径：d0=4mm喷嘴前端球面半径：R014mm所以可知 R=15mm，d=4.5mm。主流道的锥角 通常为 26，过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大。由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触，为了方便维修更换，所以模具的主流道部分通常设计成可拆卸更换的主流道衬套，即浇口套。16 5.2 分流道的设计分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。翻阅 注塑模具设计实用教程 教材查阅常用分流道断面尺寸推荐如表所示：表 1 流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断面直径mm塑料名称分 流 道 断 面 直 径 mmPS，AS 聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.510 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513分流道的截面形状常用的分流道截面形状有全圆形、梯形、半圆形、矩形和U 字型等。本设计中由于塑件排布比较紧凑,且准备采用圆形，根据推荐值，直径定为 8m，在型腔排布时，一般两个塑件间距在 30-50mm 之间，这也间接决定17了分流道的长度，分流道长度为 43mm。分流道设计如下图所示：分主流道截面形状5.3 浇口的设计浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。浇口大致分为五种：直接浇口侧浇口点浇口潜伏浇口耳形浇口分析塑件使用要求和对表面质量的要求不高，决定采用侧浇口。侧浇口如下图所示：d18侧浇口5.4 冷料井设计冷料井设计本设计采用带 Z 型拉料杆。由于拉料杆头部的侧凹将主流道凝料钩住，分模是即可将凝料从主流道中拉出。拉料杆的根部固定在推出板上，在推出塑件时，冷料也一同被推出，取产品时向拉料钩的侧向稍微许动，即可脱钩将塑件连同浇注系统凝料一道取下。5.5 排气系统的设计排气系统的设计排气槽是为使模具型腔中的气体排出而在模具上开设的通气槽或通气孔。排气是注射模具设计中一个重要的问题。在注射成型过程中,熔体注入型腔时,必须将型腔中的空气和从熔体中溢出的挥发性气体顺利排出型腔。注射模常用的排气方式有以下几种:用分型面排气;用型腔和模板的配合间隙排气;用侧型芯运动间隙排气;利用推杆运动间隙排气;19开设排气槽。本模具为中小型模具,且分型面适宜,可以利用、的方式来排气,不必再设计其他排气装置。206 成型零部件的设计与计算成型零部件的设计与计算构成塑料模具模腔的零件统称为成型零部件。成型零部件有凸模和凹模，亦称作型芯和型腔，在塑料熔融体通过射速机注塑到型腔内时，对型腔产生巨大的压力和冲击，21所以成型零部件不但要具有一定的结构、尺寸、精度，还应当具有较大的强度、刚度，以减少成型零部件的损坏甚至报废，延长模具寿命。6.1 型腔的设计 型腔的设计 型腔是塑件外表面的部件，也叫凹模，按结构不同可以分为组合式型腔和整体式型腔，然而组合式型腔会在生产塑料制品的时候留下缝痕迹，影响塑料制品的外观质量，所以对于外观件产品不常采用，所以放弃组合式结构而采用整体式型腔是较为合理的选择.6.2 型芯设计 型芯设计型芯用于成型塑料的内表面，又称凸模。结构也分为整体式和组合式两种。本次型芯结构也像型腔一样采用整体式6.3 成型零件工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸的计算由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。通过以下计算公式，我们分别求得各个尺寸。目前,模具工作部分尺寸主要使用两种方法来计算,一个被称为平均法,另一种方法称为公差带。平均收缩更小的部分一般使用平均法。PS 材料收缩率从 0.3%提高到 0.7%,其平均收缩率=0.5%,考虑到工厂的现有条件模具加工制造,模具制造公差选择 z=/5。精密塑料零件是一个普通类MT4。腔体类尺寸磨损后增大，芯体类磨损后减小。若磨损后尺寸增大,则公式为0max43)1(SDDm 210max32)1(SHHm若磨损后尺寸变小,则公式为 0min43)1(Sddm 0min32)1(Shhm (1)型腔径向尺寸的计算公式 ：公式中 mL-塑件的径向尺寸；S-塑件的平均收缩率；-塑件的尺寸公差；Z-型腔模具 12.0048.04100087.4148.04342)005.01(43)1()(zzsmLSL(2)型腔深度尺寸的计算公式 公式中 SH-塑件的径向高度；S-塑件的平均收缩率；-塑件的尺寸公差；Z-型腔模具公差ZSLLLzzm043ZSHHHzzm0322206.0024.041000905.1724.03218005.01321zzsmHSH(3)型芯径向尺寸的计算公式 ：公式中 mL-塑件的径向尺寸；S-塑件的平均收缩率；-塑件的尺寸公差；Z-模具公差 09.0056.04100067.3456.04337)005.01(43)1()(zzsmLSL(4)型芯深度尺寸的计算公式 公式中 SH-塑件的径向高度；S-塑件的平均收缩率；-塑件的尺寸公差；Z-模具公差ZSLLLzzm043ZSHHHzzm0322306.0024.04100022.3324.03233005.01321zzsmHSH 247 排气与冷却系统的设计排气与冷却系统的设计7.1 冷却系统冷却系统冷却系统不参与直接成型工作，它的作用仅仅是降温，但降温在塑料模中是一个很重要的工作，因为在流体进入容器之后的自然降温过程很缓慢，冷却系统能够加速这个过程，在快速制冷的情况下成品能够更加完美地成型，这也是顺利生产的必要措施，除此之外，除了塑料模内部容器，外部的辅助系统几乎都不是耐高温的，如果长时间处于一种高温工作环境，那么这些系统的使用寿命就会变得很短，为了防止这种情况出现，冷却系统的合理化设置是必须的。7.2 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则（1）为了保持冷却时的平衡，我们需要将定模和动模在冷却时分开进行。（2）确定的孔径大小以及位置的确定，普通的灌流器外座壁如果越厚，所形成的水流管道的孔径就要越大。（3）如果冷却水孔的数量增多，就会使得模具内部的温度的梯度减小，目的是为了让灌流器外座的冷却均匀。（4）模板和镶件之间形成的交界面是可以让冷却通道通过的，但是镶件与镶件之间形成的交界面是不可以通过的，这样做是为了不漏水。（5）浇注口的位置应该使得冷却的力度加强。（6）应降低进水与出水的温差。7.3 冷却系统的简单计算冷却系统的简单计算7.3.1 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W(1)取注射周期 t=t注+t冷+t脱=2.2+2.9+5.8=10.9s，则每小时注射次数为：N=330次25(2)单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=3400.102=34.72kg/h。7.3.2 确定单位质量的计时器底盖在凝固时所放出的热量确定单位质量的计时器底盖在凝固时所放出的热量(1)PS 的单位热流量 QS的值的范围在（310410）KJ/kg，可取 QS=360KJ/kg(2)计算冷却水的冷却流量 qV设冷却水道入口的水温为 2=22出口水温为 1=25模具温度取 60取水的密度=1000kg/m3 水的比热容 c=4.187kJ/（kg.）min/m01754.022-25187.410006036072.36-c60321sv）（）（WQq(3)确定冷却水路的直径 d为使冷却水处于瑞流状态，取模具冷却水孔的直径 d=6mm。(5)冷却管壁与水交界面的膜转热系数平均水温为 23.5时，查表 12-45得f=6.72)/(k32.19031.094.11000672.0187.4)(187.422.08.02.08.0）（hmJdfh(6)计算冷却水通道的导热总面积2m19028.05.23-6032.190336072.36）（hWQAS(7)计算模具冷却水管的总长度mm87.60591.014.31000019028.0dAL(8)设冷却水路根数为x，设每条水路的长度为l=102mm根605987.6100087.6059lLx根据查询相关资料教材注塑模具设计实用教程 第 2 版经验得到冷却水道直径为 8 毫米。由水道排列满足冷却系统的设计原则，水管中心距在孔径的 3526倍，距离型腔表面是孔径的 12 倍，并且考虑到管子的壁厚和各个零件是否干涉的情况，最终水道分上下模仁。278 脱模机构的设计脱模机构的设计8.1 脱模机构 脱模机构在注射成型的每个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出型件的机构称为推出机构（或脱模机构）。在设计塑件的推出机构的时候以下原则是不可忽视的。(1)推出机构应近尽量设置在动模一侧。(2)保证塑件不因推出而变形损坏。(3)机构简单,动作可靠。(4)良好的塑件外观。(5)合模时的准确复位。8.2 脱模力的计算脱模力的计算根据力平衡原理，列出平衡方程式：Fx=0Ft+Fbsin=FcosFb 塑件对型芯的包紧力；F 脱模时型芯所受的摩擦力；Ft 脱模力；型芯的脱模斜度。又：F=Fb于是 Ft=Fb(cos-sin)而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即：Fb=Ap28由此可得：Ft=Ap(cos-sin)式中：为塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3；A为塑件包容型芯的总面积；p为塑件对型芯的单位面积上的包紧力，在一般情况下，模外冷却的塑件p取2.43.9107Pa;模内冷却的塑件p约取0.81.2107Pa。所以:采用圆柱体面积计算，A=2544mm2,取0.25,p取1107Pa,取=0。Ft=404810-61107(0.25cos0-sin0)=10120N.8.2 脱模机构的选择脱模机构的选择常见的推出机构有推杆，推管，推板和推块，各个推出机构都有自己适合推出的产品结构。比如大型深腔薄壁类的产品适合推板推出，细长螺柱孔、圆筒形和环形制品适合推管推出，所以在选择推出结构的时候，首先要分析塑件的结构，塑件是壳类产品，里面结构不复杂，有足够的空间布置顶杆。又因为在 CD 盒内表面。可以明显看到很多顶杆痕迹，所以选择推杆脱模机构是合理的。在推杆直径大小选用方面，也会参考实物上的痕迹。本次设计的推出机构是采用推杆顶出塑件。8.3 脱模机构的布置 8.3 脱模机构的布置 为能使能够顺利顶出塑件，达到良好的退出效果。推出机构的合理分布必不可少，将顶杆分布如图所示，在依靠顶杆和斜顶杆共同作用下顺利的顶出塑件。29 顶杆布置8.4 推杆复位装置8.4 推杆复位装置推出机构用可用多种方式复位，如弹簧复位，强制回位和回针复位，一般模具设计追求安全可靠，同时采用这三种方法。复位杆应对称布置，长取 24 根，长度与推杆相同。弹簧复位是一种简单复位方法，它具有先行复位功能，数跟弹簧装在动模板与推板之间，推出塑件时弹簧被压缩，当注射机的顶杆后退，弹簧即将推板推回。强制回位是有一根强制回位杆分别连接顶针固定板和注塑机的液压系统上，和模前由液压系统强制回位，回针是在分模面上有四根回位针，其固定在顶针固定板上，和模时先是回针和模面接触把顶针强制带回，避免顶针碰花模仁。其结构如下图所示30复位结构图319 导向机构的设计导向机构的设计9.1 导向、定位机构的主要功能 导向、定位机构的主要功能导向机构是保证塑料注射模具的动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，通常采用导柱导向，主要零件包括导柱和导套。其具体作用有：（1）定位作用；（2）导向作用；（3）承载作用；（4）保持运动平稳作用；（5）锥面定位机构作用。9.2 导向结构的总体设计导向结构的总体设计（1）导向零部件在进行分布的时候，是合理进行的，在这个模具的周围，还有在靠近边上的地方，它的中心点到这个模具的边上的距离都是可以满足需要的，这样一来模具的强度就达到要求了，避免有导柱还有导套在压入的时候出现形状的改变。（2）按照模具的外部形状，还有具体的尺寸，一个模具配备的导柱有两个到四个。假如模具对于凹模还有凸模都有方位的一些需求的时候，那么使用的导柱直径都是不一样的，也可以是导柱的直径都是一样的，不过这两个导柱在安装的时候位置要错开来才可以。（3）因为塑料产品一般都是在公模上面的，所以说要想产品脱离模具的时候便利一点，通常都是将导柱装在母模的上面。（4）承屑槽应该安置在导柱还有导套的分型面的地面（5）导柱的轴线应该跟导套的轴线，还有导向孔的轴线都是平行的。32（6）模具合起来的时候，要确保导向零部件先碰起来，防止公模首先到模腔的里面去，会将生产的零部件破坏。9.3 导柱导套的设计导柱导套的设计常用的合模导向机构主要有两种形式，导柱导向和锥面定位，23本文注塑模具选用导柱导向机构，由于动、定模尺寸较大。本次导向结构采用常规的导柱导套。导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱，另一种为台阶式导柱。小型模具采用单节式导柱，大型模具采用台阶式导柱8。在导柱的工作部分上开设油槽，可以改善导向条件，减少摩擦,故导柱采用加油槽的阶梯式导柱。由于导柱已选定，由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套。典型的导套可分为直导套合带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合，带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合，采用带头导套形式。采用四个导柱作为导向，导柱导套材料选用 GCr15，具有一定强度和耐磨性，4 个导柱分布在四个角上，呈对称分布，其导向更为平稳，满足其使用性能要求。导柱与导套的配用如图所示：33导柱导套34 10 注射机的校核注射机的校核10.1 锁模力的校核锁模力的校核确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力：FK A分P型 （3.3）1.2216120301061160KN式中 F 注塑机额定锁模力：1400KN；K 安全系数，通常取 1.1-1.2，取 K=1.2；满足要求。10.2 模具厚度的校核模具厚度的校核模具的厚度（闭合高度）必须满足下式：HminHmHmax注：Hm所设计的模具厚度，mm Hmin注塑机允许的最小模具厚度，mm Hmax注塑机允许的最大模具厚度，mm所允许的最小模具厚度 Hmin=150m；所允许的最大模具厚度 Hmax=400mm；即模具满足 Hmin379mmHmax 的安装条件。10.3 开模行程的校核开模行程的校核开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。经查资料注射机的最大开模行程 300mm。SH1+H2+(510)mm35=9+129+10 =148mm，其中 H1 为塑件脱模距离：H2 凝料长度；满足要求。3611 结论11 结论通过近一周的课程设计,我受益匪浅,在做课程设计的过程中,动手能力大为提高。经过这次课程设计,达到了预期的设计目的。在设计的过程中,首先对电话听筒盖的结构和成型工艺进行充分的分析,了解其整个成型过程,为模具设计提供参考数据,保证模具结构设计的合理性。塑件的材料可以有几种,在选择注射机时要充分考虑各种材料的特性,所以此设计中所选用的注射机对 PS 材料的比较适用。接着确定型腔的数量和分型面,针对本塑件设计成型零件的型腔和型芯,确定合理的浇注系统。然后设计模具的合模导向机构和推出机构。因为塑件结构性,所以在设计推出机构时,要保证不损害塑件的形状,并且能够使塑件顺利从动模型腔中脱出,保证塑件的成型,最后完成整个模具的设计。在设计实践中,更好的把专业课和实际以及软件应用结合起来,真正把专业课学好,巩固了所学的知识。为灵活运用所学的知识来解决生产的实际问题做好准备,为以后尽快适应工作打下坚实的基础。我们即将迈入社会,机遇和挑战无处不在。只要牢固掌握必备的专业知识和技能,在工作时会运用所学的知识,用发展的眼光去分析问题和解决问题,就会有所成,回报老师,回报学校,回报社会。参考文献37参考文献参考文献1塑料成型工艺与模具设计M.钱泉森主编北京人民邮电出版社，2006年2塑料模具设计与制造实训教程M张景黎主编北京：化学工业出版社，2009.9 3塑料模具设计手册M谭雪松主编.北京：人民邮电出版社，2007.11 4模具设计与制造简明手册（第二版）M冯炳尧、韩泰荣、蒋文森编上海科学技术出版社，2008.8 5 完全精通Pro/ENGINEER野火5.0中文版模具设计高级应用M.林清安主编.北京:电子工业出版社，2011.126注塑模设计要点与图例许鹤峰编著M北京：化学工业出版社，2003年7塑料模具设计制造与应用实例 M.模具实用技术丛书编委会北京：机械工业出版社，2004.11 8塑料注射模设计技巧与实例M.田宝善等主编北京：化学工业出版社，2009.8 9实用注塑模设计实用手册M.张维合主编北京：化学工业出版社，2011.9 10 黄毅宏等.模具制造工艺M.机械工业出版社，1999.11 赵波等.CAD实用教程M.北京：清华大学出版社，200212注塑模具设计M.宋满仓等主编北京：电子工业出版社，2010.313 李学锋.模具设计与制造实训教程M.北京：化学工业出版社，200414 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：高等教育出版社，2006.715 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：高等教育出版社，2006.716 RairpR K.Elements of Mechanical Engineering.KatsonJ Publ.House,198517 Kuehnle M R.Toroidal Drive Combines Concepts.Product EngineeringM.197918 Mechanical Drive.Reference IssueM.Machine Design.52(14),1998致谢38致 谢致 谢首先，要感谢一直对本课题指导和修改的老师。春风育桃李，秋果谢恩情，教诲如春风，师恩似海深。在设计中，我偶尔会遇到问题从而导致课题停滞不前，通过不断的向各位老师请教，通过老师不断的耐心讲解，终于打开了思路，明确了方向，掌握了方法，得到了解答。通过老师对自己的绘图指导，我的 AutoCAD绘图技术有明显提高。百年树人，不忘初心，感谢老师的传道、授业与解惑，从老师那里不仅学到了更多的专业知识，还学到了分析问题的思路和方法，明白了万变不离其宗，并且找到了自己喜欢的专业与发展方向。懂得了做人做事的道理，变通、踏实、无畏、一丝不苟、认认真真。天涯海角有尽处，只有恩师无穷期，感谢您，老师！最后，要感谢我的家人、朋友和同学。特别感谢父母对我的关爱和照顾，他们是我完成学习研究和设计的坚强后盾。学习与研究的道路上缺少不了朋友的陪伴，当我对理论和公式有不理解之处，通过与朋友一起讨论，总是能够想到求解方法和求解思路，使我对调节器附件模具设计有了很好的出发点。在图形设计与论文格式方面也得到了许多启发和帮助。另外，同学在设计过程中更是给我很大帮助，能够发现我的错误并且能够悉心给我讲解错误的原因并指导正确的方法和思路。在我遇到设计困难的时候都能够及时的帮我分析，设计中我们讨论模具的设计方法，使我对调节器附件冲压模的设计有了新的认识，理论知识达到了新的高度！同学之间互相提供一些参考资料、书籍、成功人士的设计成果、重要数据等供设计选用，使研究课题节省了大量搜索资料的时间和精力。感谢你们及时的援助之手，感谢！致谢39