斜插座注塑模設(shè)計(jì)及加工

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無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造摘要：本文介紹的是關(guān)于一個(gè)圓臺形帶斜管零件的注塑模具設(shè)計(jì)方案及說明。從零件圖看，結(jié)構(gòu)比較簡單，沒有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，但內(nèi)部特征復(fù)雜，需要斜抽芯結(jié)構(gòu)。從生產(chǎn)批量角度考慮，本模具采用一模兩腔的方案，模架和模板尺寸均根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取。塑件高度尺寸一般，但是因產(chǎn)品形狀特征和分型面的設(shè)計(jì)法案決定采用點(diǎn)澆口雙分型面機(jī)構(gòu)。推出系統(tǒng)采用齒輪傳動的方式帶動推管推出，采用復(fù)位桿復(fù)位，由于存在斜抽芯，因此模具采用彈簧預(yù)復(fù)位。排氣利用分型面的間隙排氣。模具采用的齒輪傳動結(jié)構(gòu)是自主設(shè)計(jì)，需另外加工。關(guān)鍵詞：注塑模、一模兩腔、斜抽芯、推管推出、齒輪傳動The Xiechazuo Injection mold designAbstract：This article is about a round shape injection mould design with inclined tube parts and instructions. From the spare parts diagram, structure is simple, does not require precision demanding and dimension tolerance requirement, but the internal characteristics of complex, need for angle core pulling structure.Think in terms of production batch, this mould with one module and two cavities, mold rack and selecting template dimensions are according to the standard. Plastic height size generally, but because the product shape characteristic and the parting surface design bill decided to adopt point gate and double parting surface. Launch system adopts gear transmission driven ejector sleeve, USES the reset reset, due to inclined core-pulling, so die with reset spring. Exhaust exhaust using parting surface clearance. Mold used in gear transmission structure is designed, additional processing.Key Words: In injection mold a mold two cavity oblique core-pulling ejector sleeve gear transmission were introduced無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造2目 錄前言····························································· (5)第一章 方案論證·················································· (6)1.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析···································· (6)1.2 成型工藝分析············································ (7)1.3 生產(chǎn)規(guī)?！ぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ?(7)第二章 罩殼注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)········································ (8)2.1 成型零件設(shè)計(jì)·············································· (8) 2.1.1 分型面位置的確定·····································（8）2.1.2 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)·································· （8）2.1.3 成型零件材料的選用··································無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造3·（9）2.1.4 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)···································（10）2.1.5 成型零件工作尺寸計(jì)算·································（10）2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)···············································(12)2.1.1 主流道的設(shè)計(jì)·········································（12）2.1.2 分流道的布置形式·····································（14）2.1.3 分流道的形狀·········································（14）2.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)·············································(14)2.3.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則·······························（14）2.3.2 塑件的推出方式·······································（15）2.3.3 塑件的推出機(jī)構(gòu)·······································（15）無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造42.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·············································(16)2.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·············································(16)2.5.1 冷卻管道直徑·········································（17）2.5.2 冷卻水道的位置·······································（17）2.6 模架與注射機(jī)的選擇·········································(17)2.6.1 模架的選擇···········································（17）2.6.2 注塑機(jī)的選擇·········································（18）2.6.2.1 注射量的計(jì)算····································（18）2.6.2.2 塑件和流道凝料的投影面積計(jì)算····················（18）2.6.2.3 鎖模力的計(jì)算····································（19）2.6.3 注塑機(jī)參數(shù)的校無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造5核·····································（20）2.6.3.1 注射壓力的校核··································（20）2.6.3.2 鎖模力的校核····································（20）2.6.3.3 模具外形尺寸校核································（20）2.6.3.4 噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核························（21）2.6.3.5開模行程的校核···································（21）2.7 模具結(jié)構(gòu)圖·················································(21)2.7.1 定模結(jié)構(gòu)·············································（21）2.7.2 動膜結(jié)構(gòu)·············································（22）2.7.3 模具總圖（3D)········································（22）2.8 注射模動作過程分析··································無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造6·······(22)第三章 成型零件加工工藝···········································(24)3.1 加工工藝卡清單·············································(24)3.1.1 定模型芯加工工藝卡···································（24）3.1.2 推管加工工藝卡·······································（24）3.1.2 支撐塊加工工藝卡·····································（24）3.2 數(shù)控編程···················································(24)第四章 結(jié)束語·····················································(28)4.1 總結(jié)······················································(28)4.2 創(chuàng)新點(diǎn)····················································(28)致謝··································無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造7····························(29)參考文獻(xiàn)··························································(30)附錄······························································（31）前言塑料是 20 世紀(jì)發(fā)展起來的新興材料由于應(yīng)用廣泛已替代部分金屬、木材、皮革及硅酸鹽等自然材料成為現(xiàn)代工業(yè)和生活中不可缺少的一種人造化學(xué)合成材料并與金屬、木材和硅酸鹽三種傳統(tǒng)材料一起成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中四種重要的原材料之一。塑料的興起必定推動塑料成型制品的廣泛應(yīng)用特別是在電子玩具、電子儀表、電器設(shè)備、通信工具、生活用品等方面獲得大量應(yīng)用。塑料成型制品是以塑料為主要結(jié)構(gòu)材料經(jīng)成型加工獲得的制品又稱塑料制件簡稱塑件。塑料成型是將各種形態(tài)的塑料原料粉狀、粒狀、熔體或分散體熔融塑化或加熱達(dá)到要求的塑性狀態(tài)在一壓力下經(jīng)過要求形狀模具或充填到要求形狀模具模腔內(nèi)待冷卻定型后獲得要求形狀、尺寸及性能塑料制件的生產(chǎn)過程。注塑模具是塑料成型加工中的工藝裝備。它是利用其特定形狀去復(fù)制成型或復(fù)制加工具有一定形狀和尺寸制件的工具。塑料模具一般可多次使用適應(yīng)大批量生產(chǎn)。因此注塑是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備。本文誠如摘要里面所說主要介紹的是對于一個(gè)需要斜抽芯的注塑件注塑模具的設(shè)計(jì)方案。在文中，我將和大家一起探討這個(gè)模具的流到、分型、脫模等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。這里面我會把我自己設(shè)計(jì)的東西拿出來詳細(xì)的講給大家聽，希望起到拋磚引玉的妙用！?。o錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造8第 1 章方案論證1.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件是一筒形帶斜插管零件，如圖 1.1 所示。塑件的壁厚有差異，塑件的圓臺部分壁厚和斜插管的壁厚是不一樣的，斜插管里面也有臺階。塑件為不規(guī)則旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部特征相對復(fù)雜。塑件質(zhì)量一般，材料為聚苯乙烯，該種塑料流動性好，滿足注射成型工藝。該塑件沒有特殊的要求，所以工藝較簡單，主要需要考慮的便是如何做到自動脫模。無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造9圖 1.1 塑件圖1.2 成形工藝分析聚 苯 乙 烯 塑 料 ， 簡 稱 PS。1、基本特征：聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色透明、無毒無味、落地時(shí)發(fā)出清脆的類似 的聲音，密度為1.054g/cm3。聚苯乙烯的力學(xué)性能和聚合方法、相對分子質(zhì)量大小、定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。相對分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。聚苯乙烯能耐堿、硫酸、磷酸、10%-30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用，對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的耐蝕能力，能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類和脂類等。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。聚苯乙烯耐熱性低，熱變形溫度一般在 70-98℃，所以只能在不高的溫度下使用。聚苯乙烯質(zhì)地硬而脆，有較高的的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的使用。近十年來，由于有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，這在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點(diǎn)，有保留了它的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的用途。2、主要用途：聚苯乙烯在工業(yè)上可用于制作儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造10透明模型等，在電氣方面用于制作良好的絕緣材料，如接線盒和電池盒等，在日用品方面則廣泛用于包裝材料、各種容器和玩具等。3、成型特點(diǎn)：由于聚苯乙烯的流動性和成型性優(yōu)良，故成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，所以成型塑件的脫模斜度不宜過小，且推出要均勻；由于熱膨脹系數(shù)高，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂，且應(yīng)注意塑件壁厚應(yīng)均勻；宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型并延長注射時(shí)間，以防止縮孔及變性，降低應(yīng)力；但料溫過高，則容易出現(xiàn)銀絲；由于流動性好，模具設(shè)計(jì)大多采用點(diǎn)澆口形式。下面表 1.2 所示為聚苯乙烯塑料的一些信息。1.3 生產(chǎn)規(guī)模該塑件精度要求不高，并且結(jié)構(gòu)還算簡單，又是大批量生產(chǎn)，雙分型機(jī)構(gòu)，考慮到模具制造費(fèi)用及模具外形尺寸，初定為一模兩腔的模具形式。第 2 章 斜插座注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 成型零件設(shè)計(jì)成型零件指的便是注塑模具閉合時(shí),起到構(gòu)成成型塑料制品型腔的零件。它主要包括凹模、凸模、型芯。成型零件的材料需承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和注射成型機(jī)類型 柱塞式 密度（g/cm ）31.054計(jì)算收縮率（%） 0.6-0.8 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） -后段 170-190 注射時(shí)間 0-3中段 - 保壓時(shí)間 15-40料筒溫度（℃）前段 140-160成型時(shí)間（s） 冷卻時(shí)間 15-30噴嘴溫度（℃） 160-170 成型總周期（s） 40-90模具溫度（℃） 20-60 使用溫度（℃） 小于 70注射壓力（MPa） 60-100 保壓壓力（MPa） 30-40表 1.2 聚苯乙烯塑料成形條件無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造11摩擦。在進(jìn)行上萬次、甚至幾十萬次的注塑生產(chǎn)時(shí)，成型零件的尺寸精度、表面質(zhì)量及其材料穩(wěn)定性，決定了注塑產(chǎn)品的質(zhì)量。成型零件在合模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度需要達(dá)到一定的要求。成型零件的材料、熱處理和工工藝性以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是影響模具工作壽命的主要因素。2.1.1 分型面位置的確定在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，應(yīng)考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，故采用以下設(shè)計(jì)的分型面。根據(jù)塑件的技術(shù)要求，外表面無明顯缺陷，因此模具分型面設(shè)置在塑件的底部，如下圖 2.1 所示：圖 2.1 分型面選擇圖2.1.2 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造12模具采用的是鑲塊式結(jié)構(gòu)，推管也參與成型的方式。定模部分的型腔是直接在定模板上面開的兩個(gè)孔，定模型芯采用臺階式安裝；因?yàn)閯幽２糠謨?nèi)有斜推管參與成型，這個(gè)成型零件需要和動模型腔進(jìn)行配合裝配，且動模型腔形狀特征較多，故采用鑲塊的形式。推管和動模斜型芯之間采用間隙配合，屬于滑動機(jī)構(gòu)。推管的運(yùn)動動力由注塑機(jī)的打桿推力經(jīng)過齒輪傳動轉(zhuǎn)化來的斜向動力。圖 2.2 成型零件的裝配簡圖2.1.3 成型零件材料的選用成型零件材料選用要求如下：1.機(jī)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，以中碳鋼與中碳合金鋼最常用，這對大型模具尤其重要。對需電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。2.拋光性能優(yōu)良：注塑模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，Ra≤0.05m。要求鋼材硬度 HRC35～40 為宜，過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無疵斑和針點(diǎn)3.耐磨性和抗疲勞性能好：注塑模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼，可經(jīng)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(yīng)使注塑模能減少拋光修模的次數(shù)，能長期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對 30 萬以上注塑次數(shù)和玻璃纖維增強(qiáng)的塑料注塑生產(chǎn)尤其重要。4.具有耐腐性能：對有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必須考慮選無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造13用有耐腐蝕性能的鋼種綜上所述,模具使用的成型零件的材料為：T8A 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。2.1.4 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)然是以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價(jià)格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加。2.1.4.1 定模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定模是固定在定模安裝板上的，因?yàn)樗枪潭ǖ?，所以可以視其為一個(gè)蓋子蓋在分型面上，再考慮到這個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，故把圓臺部分放在定模。圖 2.3 定模2.1.4.2 動模和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)動模和斜型芯是用來成型塑料制品斜插管和臺階部分的，因斜插管設(shè)在臺階分型面下面，所以動模部分設(shè)有斜型芯，這也方便塑件的脫模。在這我們采用斜推管推出，且推管也參與成型。圖 2.4 動模鑲塊、斜型芯和斜推管2.1.5 成型零件工作尺寸計(jì)算成型零件的工作尺寸，是用來保證塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動；溢料飛邊厚度及其波動；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。斜推管斜型芯無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造14PS 材料的收縮率為 0.6%～0.8%，且制件精度為 MT5。本部分尺寸計(jì)算公式參考教材《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》 。可知：=0.007 式（6.4）208.6.2minax???Scp2.1.5.1 型腔徑向尺寸塑件外形徑向尺寸為 =?760-0.6，型腔徑向尺寸為0SL?? Z??0ML根據(jù)公式 式（6.6）zZSCP?????00M]x)1[(其中 x—修正系數(shù)，由于塑件精度為 MT5，且塑件尺寸較小故取 x=0.75—制造公差，由于塑件精度為 MT5，且塑件尺寸較小故取z?= =0.2z?3?因此 2.00M]675.94.6)07.1[(L?? ???Z?= 2.03??2.1.5.2 型腔深度尺寸塑件外形高度尺寸為 , 型腔深度尺寸為0.24S16H???Z??0MH根據(jù)公式 式（6.8） zZSCP?? ??00M]x)[(其中 x—修正系數(shù)，由于塑件精度為 MT5，且塑件尺寸較小故取 x=2/3—制造公差，由于塑件精度為 MT5，且塑件尺寸較小故取z?= =0.12z?3?無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造15因此 =12.00M]4376.15)0.[(H?? ???Z? 12.075?2.1.5.3 型芯徑向尺寸塑件孔的徑向尺寸為 , 型芯徑向尺寸為200Sh。?????0MhZ??根據(jù)公式 式（6.7）zZSCPAM]x)1[(z ????其中 x—修正系數(shù)，由于塑件精度為 MT5，且塑件尺寸較小故取 x=0.75—制造公差，由于塑件精度為 MT5，且塑件尺寸較小故取 = =0.07z? z?3?因此 0.2-0-M]57.20.)7.1[(hZ ?????= 0.7-922.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔液從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。具體結(jié)構(gòu)見圖 2.5.圖 2.5 澆注系統(tǒng)無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造162．2.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處， ，它將注射機(jī)噴嘴射出的塑料熔液導(dǎo)入分流道后進(jìn)入型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 圖 2.6 主流道襯套主流道為圓錐形，內(nèi)錐角 4°，內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra0.8主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，為了節(jié)省成本，僅澆口套采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼。由于主澆道襯套為圓柱體，并且襯套底部未開設(shè)處分澆道，不需與定模板分澆道相連，故在主澆道襯套上無須加止轉(zhuǎn)銷防止主澆道襯套轉(zhuǎn)動。此副模具澆道的長度大于 60mm，而規(guī)定的尺寸不能大于 60mm，因此我采用主流道襯套下沉的形式，但下沉后它處于活動狀態(tài)，因此，最后的固定方式使用定位圈壓緊。具體結(jié)構(gòu)見下圖。無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造172.1.2 分流道的布置形式分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔，由于模具采用一模兩腔的形式，并且塑件結(jié)構(gòu)簡單。因此，采用最常用的 H 式分流道形式。如圖 2.8 所示圖 2.8 分流道2.1.3 分流道的形狀為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好的半倒圓截面。半倒圓截面對塑料熔體的流動阻力不大。圖 2.7 主流道襯套與定位圈無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造182.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每個(gè)循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤的從模具的動模中和型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。2.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)（2）保證塑件不因推出而變形損壞（3）機(jī)構(gòu)簡單、動作可靠（4）良好的塑件外觀（5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位2.3.2 塑件的推出方式推桿推出是一種基本的、也是一種最常用的塑件推出方式。推桿的形狀是條狀。推管推出一般用在有旋轉(zhuǎn)特征部位的塑件，且其他部位不可平均的設(shè)推桿的塑件，還有比較特殊的塑件且有圓柱特征的塑件。故本設(shè)計(jì)采用推管推出。2.3.3 塑件的推出機(jī)構(gòu)1） 、齒輪傳動機(jī)構(gòu)的傳動原理和草圖由于塑件的外部特征中有斜插管，也就是說我們采用的推管推出機(jī)構(gòu)必須可以做斜向的運(yùn)動。由于這個(gè)在推出機(jī)構(gòu)里面采用斜向運(yùn)動的設(shè)計(jì)理念我之前沒有遇到過，故我在網(wǎng)上看了些類似的，再經(jīng)過自己的理解，我設(shè)計(jì)出利用雙齒輪把注塑機(jī)的頂桿力轉(zhuǎn)化成我需要的斜向力。通過這個(gè)機(jī)構(gòu)我可以讓模具實(shí)現(xiàn)全自動的生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)詳見圖 2.9無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造19圖 2.9 推出結(jié)構(gòu)2） 、 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的零件簡圖與尺寸1、小齒輪基本參數(shù)與草圖圖 2.10齒頂圓：?34齒根圓：?25齒 數(shù)：15模 數(shù)：2無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造202、大齒輪基本參數(shù)與草圖圖 2.112.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該套模具是屬中型模具，排氣量比較多，但本模具采用的是推管推出，故成型零件與推管之間的配合有間隙，而且分型面也有一定的間隙，利用這些間隙就能達(dá)到排氣效果。因此本套模具不單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣槽。2.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以模具上需要添加溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模。提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因?yàn)樗臒崛萘看螅瑐鳠嵯荡?，成本低，且低于室溫的水容易取得，所以冷卻水普遍使用。用水冷卻即在模具型腔周圍或型腔內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，利用循環(huán)水將熱量帶走。本模具冷卻水道布置圖如下：圖 2.12 冷卻水道齒頂圓：?35齒根圓：?44齒 數(shù)：20模 數(shù)：2無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造212.5.1 冷卻管道直徑冷卻水道直徑不能太大，否則水流不呈湍急狀態(tài)。為了加快冷卻速度，本副模具冷卻水道直徑為 ?10。2.5.2 冷卻水道的位置因?yàn)閯幽２糠诌\(yùn)動機(jī)構(gòu)較多，而塑件在定模部分里面，考慮到定模部分模板空出的地方較多，因此此副模具的冷卻水道設(shè)置在定模部分。具體結(jié)構(gòu)見圖 2.12圖 2.13 冷卻水道位置2.6 模架與注塑機(jī)的選擇2.6.1 模架的選擇根據(jù)型腔布局（一模兩腔）及澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，又根據(jù)相關(guān)資料計(jì)算得型腔側(cè)壁最小厚度為 40mm，再考慮到導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面問題，確定選用模架的基本尺寸為 B×L=270×500mm。模架結(jié)構(gòu)形式為 A4 的形式，如下圖 2.13 所示。圖 2.14 模架結(jié)構(gòu)圖從選定模架可知，模架外形尺寸為：寬×長×高=500×500×450。無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造222.6.2 注塑機(jī)的選擇2.6.2.1 注射量的計(jì)算通過 PRO\E 建模分析，塑件體積約為 V =28.29 cm 取 PS 密度為 1 3ρ =1.054g/cm 則塑件質(zhì)量為：13m =ρ V =1.054×28.29=29.817g 1流道凝料的質(zhì)量 還是個(gè)未知數(shù)可按塑件質(zhì)量的 0.8 倍來估算。從上述分析2中確定為一模兩腔，所以注射量為21nm??式（2.2）=2×29.817+0.8×29.817=83.488g2.6.2.2 塑件和流道凝料的投影面積計(jì)算流道凝料（包括澆口，分流道，主流道凝料）在分型面上的投影面積 ，在2A模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析， 是每個(gè)塑件在分型面上的2A投影面積 的 0.2 0.5 倍，因此可用 0.5 來進(jìn)行計(jì)算，所以1A?1nA=n +A = n +0.5 n =1.5 n 21A1 1式（2.3）=1.5×2×4534=13602mm 2式中， =∏×（76/2） 2=45341An 代表型腔個(gè)數(shù) n=22.6.2.3 鎖模力的計(jì)算鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的鎖模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：F=P×A/1000 無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造23式（2.4）式中 F——鎖模力，kNp——型腔壓力，80MPaA——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，㎜2即 80×0.8×13602÷1000=870KN??/10P根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，根據(jù)參考資料[3]表 2.1,可采用 XS-ZY-500 臥式注塑機(jī)表 2.1 XS-ZY-500 臥式注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/cm 3500 鎖模力/KN 3500螺桿直徑/ m65 拉桿內(nèi)間距/ m540X440注射壓力/MP 145 移模行程/ 550螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min） 75 最大模厚/ 600噴嘴球半徑/ 18 最小模厚/ 350鎖模方式 增壓式 注射時(shí)間/s 22.6.3 注塑機(jī)參數(shù)的校核2.6.3.1 注射壓力的校核注塑加工時(shí)所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸，注塑機(jī)類型、噴嘴及模道的阻力等因素有關(guān)。本次塑件材料為聚苯乙烯，其注射壓力為 100Mpa，所選注射機(jī)最大注射壓力為 145Mpa，符合要求。2.6.3.2 鎖模力的校核無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造24根據(jù)以上鎖模力的計(jì)算得出本副模具所需的鎖模力約為 870KN而注塑機(jī)的鎖模力為 3500KN，所以鎖模力符合要求2.6.3.3 模具外形尺寸校核模具厚度，也稱模具閉合高度，每臺注射機(jī)都有一個(gè)安裝的模具厚度范圍，所設(shè)計(jì)的模具厚度應(yīng)在這一允許范圍內(nèi)，即：maxinH ?式中 H—模具高度—注射機(jī)允許最小安裝高度min—注射機(jī)允許最大安裝高度ax=455mm， =350mm ， =600mmminmaxH所以合格2.6.3.4 噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核1）噴嘴尺寸：注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑 R 應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑 r，以保證同心和緊密接觸；主流道孔小端直徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑。2）定位圈尺寸：注射模安裝用定位圈外徑應(yīng)與注射機(jī)定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。2.6.3.5開模行程的校核開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。對于液壓-機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無關(guān)。單分型面注射模，其開模行程按下式校核式（4.3）10)~(5H≥S21?a式中 S——注塑機(jī)的最大開模行程(移動模板臺面行程)，㎜無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造25——塑件脫出距離，㎜1Ha——取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度——包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度，㎜2， ，a=60mm ， m801?m140H2?m50S?﹤500mm9~85H2??）（a所以開模行程符合要2.7 模具結(jié)構(gòu)草圖模具結(jié)構(gòu)從上之下零件名稱：定位圈、定模座板、主流道襯套、導(dǎo)套、定模鑲塊、動模鑲塊、支撐板、推桿、墊塊、推桿固定板、推板、動模座板。2.7.1 定模結(jié)構(gòu)定模主要是固定在注塑機(jī)相對靜止的部分，因此得名定模。本次設(shè)計(jì)的模具定模部分主要是成型塑件的外部特征，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見圖 2.14。圖 2.15 定模部分2.7.2 動膜結(jié)構(gòu)動模只要是固定在注塑機(jī)相對運(yùn)動的部分，因此得名動模。本次設(shè)計(jì)的模具動模部分主要是塑件的內(nèi)部特征，詳細(xì)結(jié)構(gòu)件圖 2.15.圖 2.16 動模部分無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造262.7.2 模具總結(jié)構(gòu)圖 2.17 定模部分圖 2.18 定模部分無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造272.8 注射模動作過程分析本模具由于借用了齒輪傳動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)斜向的推出運(yùn)動，所以這個(gè)模具的生產(chǎn)時(shí)是不需要花費(fèi)多少人工的。下面就生產(chǎn)過程詳細(xì)說下。*以下所訴當(dāng)中，擬定合模時(shí)的運(yùn)動方向?yàn)檎ㄉ希?，開模為負(fù)（下）:合模：合模時(shí)，由于安裝在復(fù)位桿上的彈簧起到了預(yù)復(fù)位作用，模具的推板在復(fù)位桿和合模力的作用下將向下移動，所以這時(shí)候的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況是：先由推板上的齒條帶動小齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，再由小齒輪帶動大齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，大齒輪的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可以帶動推管上的齒輪做斜向下運(yùn)動，這時(shí)整個(gè)推出機(jī)構(gòu)將復(fù)回原位。模具正常的合模、鎖模，然后注入塑料溶液，保壓、冷卻，準(zhǔn)備開模。開模：因?yàn)楸灸＞呤请p分型面，點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)，所以在完成冷、注件成形后，先從第一分型面開始分型。第一分型主要是為了將主流道里面的凝料方便拿出，當(dāng)?shù)谝环中徒Y(jié)束時(shí)由限位拉桿限制住支撐板向下移動，從而使支撐板和動模座板分開實(shí)現(xiàn)第二次分型。當(dāng)注塑機(jī)開模借宿后，注塑機(jī)的頂桿將頂住推板向上運(yùn)動。這時(shí)由于推板帶動了安裝在兩邊的齒條向上運(yùn)動，所以這時(shí)候的齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是：小齒輪順時(shí)針 大齒輪逆時(shí)針 推管上的齒輪斜向上運(yùn)動 推管斜向上運(yùn)動推出塑件，到這里開模完全結(jié)束。生產(chǎn)時(shí)重復(fù)上面說的兩大程序就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)。無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造28第三章 成型零件加工工藝3.1 加工工藝卡清單（詳見附件）3.1.1 定模型芯加工工藝卡工藝順序：車外圓留磨削余量—點(diǎn)孔—電火花加工內(nèi)部—淬火熱處理—磨3.1.2 推管加工工藝卡工藝順序：車外圓—車頂尖，做圓中心—車內(nèi)圓—打銷釘孔—線切割切口—車斷—熱處理—磨3.1.支撐塊加工工藝卡工藝順序：銑削六面—線切割—插削—銑—打孔—熱處理3.2 數(shù)控編程 在這個(gè)模塊里面，我主要做的是定模座板的數(shù)控加工，程序如下：N0010 G00 G90 X2.7559 Y-1.1811 U0.0 V0.0N0020 G01N0030 Y-1.378N0040 G03 I0.0 J-1.378N0050 G01 Y-1.1811N0060 G00N0070 G01N0080 Y-1.378N0090 G03N0100 G01 Y-1.1811N0110 G00N0120 G01N0130 Y-1.378N0140 G03N0150 G01 Y-1.1811N0160 G00N0170 G01N0180 Y-1.378N0190 G03N0200 G01 Y-1.1811N0210 G00N0220 X2.5849 Y.1615N0230 G01 X2.5667 Y.1433N0240 X2.5349 Y.0867N0250 X2.5197 Y.0237N0260 Y0.0N0270 Y-.0237N0280 X2.5349 Y-.0867N0290 X2.5667 Y-.1433N0300 X2.6126 Y-.1892N0310 X2.6692 Y-.221N0320 X2.7323 Y-.2362N0330 X2.7559N0340 Y-.0591N0350 G03 J-.0591N0360 G01 Y-.2362N0370 G03 J-.2362N0380 G01 Y-.4134N0390 G03 J-.4134N0400 G01 Y-.5906N0410 G03 J-.5906N0420 G01 Y-.7677N0430 G03 J-.7677N0440 G01 Y-.9449N0450 G03 J-.9449N0460 G01 Y-1.122N0470 G03 J-1.122N0480 G01 Y-1.2992N0490 G03 J-1.2992N0500 G01 Y-1.1811N0510 G00N0520 X2.5849 Y.1615N0530 G01 X2.5667 Y.1433無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造29N0540 X2.5349 Y.0867N0550 X2.5197 Y.0237N0560 Y0.0N0570 Y-.0237N0580 X2.5349 Y-.0867N0590 X2.5667 Y-.1433N0600 X2.6126 Y-.1892N0610 X2.6692 Y-.221N0620 X2.7323 Y-.2362N0630 X2.7559N0640 Y-.0591N0650 G03 J-.0591N0660 G01 Y-.2362N0670 G03 J-.2362N0680 G01 Y-.4134N0690 G03 J-.4134N0700 G01 Y-.5906N0710 G03 J-.5906N0720 G01 Y-.7677N0730 G03 J-.7677N0740 G01 Y-.9449N0750 G03 J-.9449N0760 G01 Y-1.122N0770 G03 J-1.122N0780 G01 Y-1.2992N0790 G03 J-1.2992N0800 G01 Y-1.1811N0810 G00N0820 X2.5849 Y.1615N0830 G01 X2.5667 Y.1433N0840 X2.5349 Y.0867N0850 X2.5197 Y.0237N0860 Y0.0N0870 Y-.0237N0880 X2.5349 Y-.0867N0890 X2.5667 Y-.1433N0900 X2.6126 Y-.1892N0910 X2.6692 Y-.221N0920 X2.7323 Y-.2362N0930 X2.7559N0940 Y-.0591N0950 G03 J-.0591N0960 G01 Y-.2362N0970 G03 J-.2362N0980 G01 Y-.4134N0990 G03 J-.4134N1000 G01 Y-.5906N1010 G03 J-.5906N1020 G01 Y-.7677N1030 G03 J-.7677N1040 G01 Y-.9449N1050 G03 J-.9449N1060 G01 Y-1.122N1070 G03 J-1.122N1080 G01 Y-1.2992N1090 G03 J-1.2992N1100 G01 Y-1.1811N1110 G00N1120 X2.5849 Y.1615N1130 G01 X2.5667 Y.1433N1140 X2.5349 Y.0867N1150 X2.5197 Y.0237N1160 Y0.0N1170 Y-.0237N1180 X2.5349 Y-.0867N1190 X2.5667 Y-.1433N1200 X2.6126 Y-.1892N1210 X2.6692 Y-.221N1220 X2.7323 Y-.2362N1230 X2.7559N1240 Y-.0591N1250 G03 J-.0591N1260 G01 Y-.2362N1270 G03 J-.2362N1280 G01 Y-.4134N1290 G03 J-.4134N1300 G01 Y-.5906N1310 G03 J-.5906N1320 G01 Y-.7677N1330 G03 J-.7677N1340 G01 Y-.9449N1350 G03 J-.9449N1360 G01 Y-1.122N1370 G03 J-1.122N1380 G01 Y-1.2992N1390 G03 J-1.2992N1400 G01 Y-1.1811N1410 G00N1420 X-2.927 Y.1615N1430 G01 X-2.9451 Y.1433無錫科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斜插座注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造30N1440 X-2.9769 Y.0867N1450 X-2.9921 Y.0237N1460 Y0.0N1470 Y-.0237N1480 X-2.9769 Y-.0867N1490 X-2.9451 Y-.1433N1500 X-2.8993 Y-.1892N1510 X-2.8426 Y-.221N1520 X-2.7796 Y-.2362N1530 X-2.7559N1540 Y-.0591N1550 G03 J-.0591N1560 G01 Y-.2362N1570 G03 J-.2362N1580 G01 Y-.4134N1590 G03 J-.4134N1600 G01 Y-.5906N1610 G03 J-.5906N1620 G01 Y-.7677N1630 G03 J-.7677N1640 G01 Y-.9449N1650 G03 J-.9449N1660 G01 Y-1.122N1670 G03 J-1.122N1680 G01 Y-1.2992N1690 G03 J-1.2992N1700 G01 Y-1.1811N1710 G00N1720 X-2.927 Y.1615N1730 G01 X-2.9451 Y.1433N1740 X-2.9769 Y.0867N1750 X-2.9921 Y.0237N1760 Y0.0N1770 Y-.0237N1780 X-2.9769 Y-.0867N1790 X-2.9451 Y-.1433N1800 X-2.8993 Y-.1892N1810 X-2.8426 Y-.221N1820 X-2.7796 Y-.2362N1830 X-2.7559N1840 Y-.0591N1850 G03 J-.0591N1860 G01 Y-.2362N1870 G03 J-.2362N1880 G01 Y-.4134N1890 G03 J-.4134N1900 G01 Y-.5906N1910 G03 J-.5906N1920 G01 Y-.7677N1930 G03 J-.7677N1940 G01 Y-.9449N1950 G03 J-.9449N1960 G01 Y-1.122N1970 G03 J-1.122N1980 G01 Y-1.2992N1990 G03 J-1.2992N2000 G01 Y-1.1811N2010 G00N2020 X-2.927 Y.1615N2030 G01 X-2.9451 Y.1433N2040 X-2.9769 Y.0867N2050 X-2.9921 Y.0237N2060 Y0.0N2070 Y-.0237N2080 X-2.9769 Y-.0867N2090 X-2.9451 Y-.1433N2100 X-2.8993 Y-.1892N2110 X-2.8426 Y-.221N2120 X-2.7796 Y-.2362N2130 X-2.7559N2140 Y-.0591N2150 G03 J-.0591N2160 G01 Y-.2362N2170 G03 J-.2362N2180 G01 Y-.4134N2190 G03 J-.4134N2200 G01 Y-.5906N2210 G03 J-.5906N2220 G01 Y-.7677N2230 G03 J-.7677N2240 G01 Y-.9449N2250 G03 J-.9449N2260 G01 Y-1.122N2270 G03 J-1.122N2280 G01 Y-1.2992N2290 G03 J-1.2992N2300 G01 Y-1.1811N2310 G00N2320 X-2.927 Y.1615N2330 G01 X-2.9451 Y.1433